畢業(yè)設計-【土木工程框架結構畢業(yè)設計的計算書】

1、目 錄摘要1第1章 緒論3第2章 框架結構布置及計算簡圖5 1.1 梁、柱截面估算5 1.2 確定結構計算簡圖7 1.3 梁、柱線剛度7第3章 樓面設計103.1 設計資料10 3.2 樓面的結構平面布置10 3.3 樓面板的設計10 3.4 次梁的設計19第4章 樓梯設計274.1 底下三層樓梯設計27 4.2 其他層樓梯設計30第5章 框架在荷載作用下的受力345.1 恒荷載計算34 5.2 恒荷載作用下框架的受荷情況36 5.3 豎向可變荷載作用下框架的受力39第6章 荷載作用下框架的內力分析426.1 恒荷載作用下框架的內力分析42 6.2 活荷載作用下框架的內力分析43第7章 地震作

2、用內力計算507.1 重力荷載代表值50 7.2 水平地震作用計算54 7.3 水平地震作用下框架的內力分析59第8章 風荷載內力計算65 8.1 風荷載計算65 8.2 風荷載標準值作用下的內力計算66第9章 內力組合719.1 梁內力組合71 9.2 柱內力組合78第10章 截面設計8610.1 梁截面設計86 10.2 柱截面設計92 10.3 框架梁柱節(jié)點抗震驗算112第11章 基礎設計113結束語118致謝119參考文獻120摘 要隨著經濟的發(fā)展，商住樓以其優(yōu)越的地理位置、且商且住靈活變通的物業(yè)功能、居家投資兩相宜的營銷理念在樓市中異軍突起。商住樓不但具有寫字樓所具有的一切優(yōu)勢，包括

3、從產品上、服務上這些方面，也具有寫字樓所沒有的優(yōu)勢。用途上，商住樓可商可住，而純寫字樓只能商用；另外價格上，商住樓更有優(yōu)勢，它以比住宅稍高比寫字樓更低的價格優(yōu)勢獲得中小企業(yè)的青睞。本次畢業(yè)設計是商住樓，主要進行的是結構設計部分。結構設計簡而言之就是用結構語言來表達工程師所要表達的東西。結構語言就是結構師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結構元素，包括基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細部圖等等。然后用這些結構元素來構成建筑物或構筑物的結構體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系，再把各種情況產生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。結構設計的階段大體可以分為三個階段：一 結構方案階段：根據建筑的重要性

4、，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質勘查報告，建筑場地的類別及建筑的高度和層數來確定建筑的結構形式，本工程采用的是框架結構；二 結構計算階段：包括荷載計算、內力計算和構件計算；三 施工圖設計階段：根據上述計算結果，來最終確定構件布置和構件配筋以及根據規(guī)范的要求來確定結構構件的構造措施。關鍵詞：商住樓； 結構設計；荷載計算；節(jié)點驗算ABSTRACTWith the development of economy,commerce-residence building emerges in the real estate market for its advantageous location, f

5、lexible dual functions and the marketing idea of being appropriate for both housing and investment. It has all the merits of the office building in the aspects of product and service, as well as several advantages that the office buiding lacks. First, it can be used as either residence or office bui

6、lding,while an ordinary office buiding can only be used for business purpose. Additionaly,commerce-residence building gains its advantage over office building in terms of price. It finds favour in the eyes of small and medium-sized enterprises with its price a little higher than resident building bu

7、t lower than office building.This graduation project is an administration building , it was some of structural design that mainly carried on. The structural design expresses the thing that the engineer will express in structural language in brief. The structural language is structural elements simpl

8、ified out refined from the building and other specialized drawings of structural engineer, including foundation, wall, column, roof beam, board, stair, full-page proof detail picture, etc. Then come to form the structural systems of the building or structures with these structural elements, includin

9、g verticality and bearing and resist strength system of level, and then various load that situation produce in a most succinct way from transmission to foundation. The stage of the structural design can be divided into three stages on the whole: 1. Structural scheme stage: According to the importanc

10、e of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what th

11、is project is adopted is frame structure; 2. Calculate stage in structure: Including loading and calculating, the internal force is calculated and calculated with the component; 3. Construction drawings design phase: According to described above result of calculation, come, confirm component assign

12、with component mixing muscling and coming, confirming structural structure measuring of component according to the request of norm finally. Keyword: Commerce-residence building Structural design; Load and calculate; Nodal checking computations.、第1章 緒 論 1.1 工程背景 本項目為莆田市莆田學院職工住宿樓。工程為7層現澆鋼筋混凝土框架結構體系，占地

13、面積約為850 m2，總建筑面積約為7652.80 m2；一至七層層高為2.9m，平面尺寸為8.40×26.40m?；A采用獨立基礎，室內地坪為±0.000m，室外內高差0.45m。框架梁、柱、樓面、屋面板板均為現澆。1.2 設計資料 氣象資料：常年主導風向為東南風，基本風壓為，年最高氣溫為39，最低氣溫4。 地質水文資料：建筑物所處的場地位類場地，地下水位高度為地面下5.0m左右，地下水為無腐蝕性的一般水。地質情況自上而下敘述如下：雜填土，灰黃色粉質粘土，粉砂夾粉質粘土。 地震設防烈度：7度（設計基本地震加速度為0.15g）。 抗震等級：根據建筑高度和抗震設防烈度，根據規(guī)

14、范知框架的抗震等級為二級。 設計地震分組：設計地震分組為第二組（） 材料：柱采用C25，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C25，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基礎采用C25，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。板采用C25，鋼筋為HPB235 做法：上人屋面做法：C20鋼筋混凝土預制板，25厚1：3水泥砂漿結合層，4mm厚油氈隔離層，4mm厚高分子卷材，20厚1：3水泥砂漿結合層， 60厚憎水珍珠巖保溫層，20mm水泥砂漿找平，50厚1：6水泥焦渣找坡，100mm厚鋼筋混凝土樓板，20mm粉刷抹底。樓面做法：13mm厚地磚面層,100mm厚鋼筋混凝土現澆

15、板，20mm粉刷抹底，20mm水泥砂漿結合層，2mm厚純水泥砂漿一道，。墻身做法：外墻為加氣混凝土切塊砌筑而成，外加瓷磚貼面，磚自重，厚為200mm；內墻為粉煤灰輕渣空心砌塊，磚自重。內隔墻厚度均為120mm。門窗做法：門為木門，自重0.2 kN/m2，窗為鋁合金玻璃窗，自重0.5 kN/m2。風荷載標準值0.7kN/m2?；詈奢d：上人屋面均布活荷載標準值2.0kN/m2，樓面活荷載標準值2.0kN/m2，陽臺活荷載標準值2.5kN/m2，走廊活荷載為3.5 kN/m2。1.3 工程特點本工程為7層，主體高度為22.45米，屬多層建筑。第2章 框架結構布置及計算簡圖2.1 梁、柱截面尺寸估算2

16、.1.1 梁截面估算橫向框架：AB跨，取。，取，取，所以橫向框架梁的截面尺寸為：BC跨，取。，取，取，所以橫向框架梁的截面尺寸為：縱向框架：取最大值，取，取，所以縱向框架梁的截面尺寸為：次梁：連續(xù)梁，取，取，取，所以連續(xù)梁的截面尺寸為：，取，取，取，所以梁的截面尺寸為：陽臺挑梁：取，取，取，所以陽臺挑梁的截面尺寸為：2.1.2 柱截面尺寸估算本工程為現澆鋼筋混凝土結構，7度設防，高度，抗震等級為三級。全部柱采用相同的截面，按中柱進行估算。整個建筑的恒載標準值估算為12KN/m2?；钶d標準值為2.0KN/m2.C25強度等級混凝土的軸心抗壓強度設計值fc=11.9N/mm2.按中柱的負荷面積估算

17、底層柱的軸力：恒載：活載：估算柱軸力設計值 對于三級框架，柱截面按下式估算：柱截面估算為2.1.3 梁、柱、板材料匯總表2.1 梁、板材料匯總構件混凝土強度等級截面尺寸或厚度鋼筋級別梁主梁二級次梁二級板一級表2.2 柱材料匯總柱17層截面混凝土強度等級鋼筋級別二級2.2 確定結構計算簡圖2.2.1 根據結構平面布置圖，選定第號軸線作為計算單元，如圖2.1所示。圖2.1框架結構計算單元2.2.2 梁的計算高（跨）度：梁的跨度：取軸線間距，即AB跨為3.6m，BD跨為4.8m。底層柱高：設基礎底面標高為1m，0.45m為室內外高差，基礎高度為600 ，則底層柱高為：。其他層取層高，即2-7層為3.

18、0m。2.3 梁、柱線剛度(其中E=3.0×1010N/m2)框架在豎向荷載作用下，可忽略節(jié)點的側移，按剛性方案設計。在水平荷載作用下，不能忽略節(jié)點側移，按彈性方案設計。2.3.1 梁柱慣性矩計算框架柱慣性矩：17層：框架梁慣性矩：主要框架梁：2.3.2 梁柱線剛度計算：根據公式，可以得出梁、柱的線剛度如下：（其中）底層柱 其他層柱 BD梁AB梁取其他層柱的線剛度為基準值，所以=1 算得梁、柱的相對線剛度標于圖中。圖2.2 結構計算簡圖第3章 樓面設計3.1 設計資料 樓面做法：13mm地磚面層，2mm純水泥砂漿一道，20mm1：2水泥砂漿結合層，鋼筋混凝土現澆板，20mm粉刷抹平。

19、 樓面荷載：均布活荷載標準值2kN/m2 材料：混凝土強度等級梁為C25，板為C25；梁內受力縱筋為HRB335，其余為HRB235鋼筋，板為HRB2353.2 樓面的結構平面布置 3.3 樓面板的設計（彈性理論）3.3.1 樓板厚度的確定房間樓板短邊為：3300mm，3600mm，3000mm，取L=3600mm。，取h=100mm。衛(wèi)生間、廚房樓面：取L=3600mm，取h=90mm。荷載計算恒荷載標準值：房間：13mm地磚面層 2mm厚純水泥砂漿一道 20mm厚1：2水泥砂漿結合層 100mm厚鋼筋混凝土樓板 板底20mm厚粉刷抹底 恒荷載標準值： 合計：恒荷載設計值：活荷載標準值： 活

20、荷載設計值： 荷載設計值： 衛(wèi)生間：13mm地磚面層 捷羅克防水層 2mm厚純水泥砂漿一道 30mm 1:4水泥砂漿找平層 20mm厚1：2水泥砂漿結合層 100mm厚鋼筋混凝土樓板 板底20mm厚粉刷抹底 恒荷載標準值： 合計：恒荷載設計值：活荷載標準值： 荷載設計值： 雙向板彎矩計算區(qū)格12343300/4500=0.733600/4500=0.793300/4500=0.732100/3300=0.64跨內計算簡圖=1/6（）（）=1/6（）（）支座計算簡圖（）（）雙向板彎矩計算（續(xù)）區(qū)格7811131500/2500=0.603300/4200=0.793600/4500=0.8250

21、0/4200=0.60跨內計算簡圖=1/6（）（）=1/6（）（）支座計算簡圖（）（）5號板：，故按單向板計算。（取1板寬計算）荷載總設計值為：計算簡圖（取板寬計算），如右圖所示。支座彎矩：跨中彎矩：取 故，按構造配筋，取8180，實際配筋面積為2796號板：，故按單向板計算。（取1板寬計算）荷載總設計值為：計算簡圖（取板寬計算），如右圖所示。支座彎矩：跨中彎矩：取 故，按構造配筋，取8180，實際配筋面積為2799號板：，故按單向板計算。（取1板寬計算）荷載總設計值為：計算簡圖（取板寬計算），如右圖所示。支座彎矩：跨中彎矩：取 故，按構造配筋，取8180，實際配筋面積為27910號板：，故按

22、單向板計算。（取1板寬計算）荷載總設計值為：計算簡圖（取板寬計算），如右圖所示。支座彎矩：跨中彎矩：取 故，按構造配筋，取8180，實際配筋面積為27912號板：，故按單向板計算。（取1板寬計算）荷載總設計值為：計算簡圖（取板寬計算），如右圖所示。支座彎矩：跨中彎矩：取 故，按構造配筋，取8180，實際配筋面積為27914號板：，故按單向板計算。（取1板寬計算）荷載總設計值為：支座彎矩：跨中彎矩： 故，按構造配筋，取8180，實際配筋面積為279配筋率：，滿足要求。由上面計算可知，板間支座彎矩是不平衡的，實際應用時可近似取相鄰兩個區(qū)格板支座彎矩的平均值，即：1-7支座：1-8支座：1-3支座：

23、2-7支座：2-8支座：2-11支座：3-4支座：3-9支座：3-14支座：4-5支座：4-10支座：5-6支座：5-10支座：6-6支座：7-8支座：8-9支座：9-10支座：9-11支座：10-12支座：10-13支座：11-12支座：11-14支座：12-13支座：各跨內支座彎矩已求得，即可近似按算出相應的鋼筋截面面積，支坐截面h0=80,計算見表3.2， 表3.2雙向板配筋計算截面M（）選配鋼筋實際配筋面積跨 內14.118025881802792.870201818027924.44×0.88022281802793.38×0.870193818027934.41

24、×0.88022181802793.82×0.870219818027941.56×0.8807881802790.83×0.87047818027970.29×0.8751381802790.17×0.86511818027980.9×0.8804581802790.47×0.870278180279113.90×0.88019581503352.66×0.8701348150335130.52×0.8752581802790.29×0.865178180279支 座 1

25、- 36.6380415101804361 - 72.968018581802791 - 83.548022281802792 - 73.438021581802792 - 84.02802528180279 2 - 117.3680461101604913 - 44.188026281802793 - 93.078019281802793 -143.308020781802794 - 51.2580788180279表3.2雙向板配筋計算（續(xù)）截 面M（）選配鋼筋實際配筋面積支 座4 - 101.768011081802795 - 60.69804381802795 - 100.868054

26、81802796 - 60.88805581802797 - 80.82805181802798 - 90.82805181802799 -113.4880218818027910 - 120.868054818027910 - 130.868054818027911 - 123.6180226818027911 - 143.7180232818027912 - 137.448046610160491次梁的計算：求第一跨的集中力L1。 恒荷載：梁自重：梁側抹灰：梁上磚墻重： 墻間抹灰及瓷磚磚面：恒荷載標準值：（7）號板傳來的荷載標準值：（8）號板傳來的荷載標準值：同理，活荷載標準值：恒載作用下

27、的支座剪力，活載作用下的支座剪力，所以，對第一跨的集中力為：恒荷載：梁自重：梁側抹灰：梁上磚墻重： 墻間抹灰及瓷磚磚面：恒荷載標準值：（1）號板傳來的荷載標準值：（7）號板傳來的荷載標準值：（8）號板傳來的荷載標準值：同理，活荷載標準值：恒荷載標準值：（3）號板傳來的荷載標準值：（9）號板傳來的荷載標準值：同理，活荷載標準值：恒荷載標準值：（10）號板傳來的荷載標準值：同理，活荷載標準值：恒荷載標準值：（15）號板傳來的荷載標準值：同理，活荷載標準值：利用上面的值算出如下 1 連續(xù)梁： 11 基本資料 111 工程名稱：工程一 112 結構構件的重要性系數 o 1.00 考慮活荷不利組合 11

28、3 混凝土容重 c 25.00kN/m 箍筋間距 Sv 200mm 114 可變荷載的分項系數 Q 1.40 可變荷載的組合值系數 c 0.70 可變荷載的準永久值系數 q 0.40 115 C25 混凝土強度： fc 11.9N/mm ft 1.27N/mm ftk 1.78N/mm Ec 27871N/mm 116 鋼筋強度設計值： fy 300N/mm fyv 210N/mm Es 200000N/mm 117 縱筋合力點至近邊距離 as 40mm 受拉鋼筋最小配筋率 min 0.20% 12 幾何信息 最左端支座：固端 i 跨號 Li 第 i跨跨度（mm） b 截面寬度（mm） h 截

29、面高度（mm） bf'上翼緣高度（mm） hf'上翼緣高度（mm） bf 下翼緣高度（mm） hf 下翼緣高度（mm） - i Li 截面 b h bf' hf' bf hf 右節(jié)點 - 1 4500 矩形 250 400 固端 2 4500 矩形 250 400 固端 3 3000 矩形 250 400 固端 4 2400 矩形 250 400 固端 5 3000 矩形 250 400 固端 6 4500 矩形 250 400 固端 7 4500 矩形 250 400 鉸支 - 13 荷載信息 i、j 跨號、節(jié)點號 P、P1單位：kN/m、kN M單位：kN&

30、#183;M X、X1單位：mm 131 跨中荷載 - i 恒、活荷 荷載類型 P 或 M P1 X X1 - 1 恒荷 均布荷載 8.63 1 恒荷 對稱梯形 3.39 1 1 恒荷 對稱梯形 3.21 1 1 恒荷 對稱梯形 7.06 1 1 恒荷 集中荷載 9.78 3 1 活荷 對稱梯形 3.30 2 1 活荷 對稱梯形 2.63 2 1 活荷 對稱梯形 1.50 1 2 恒荷 均布荷載 8.63 2 恒荷 均布荷載 3.21 2 恒荷 對稱梯形 7.06 2 2 活荷 均布荷載 2.63 2 活荷 對稱梯形 3.30 2 3 恒荷 均布荷載 8.63 3 恒荷 均布荷載 3.21 3

31、 活荷 均布荷載 3.21 4 恒荷 均布荷載 8.63 4 恒荷 對稱梯形 3.21 1 4 活荷 均布荷載 1.50 5 恒荷 均布荷載 8.63 5 恒荷 均布荷載 3.21 5 活荷 均布荷載 2.63 6 恒荷 均布荷載 8.63 6 恒荷 均布荷載 3.21 6 恒荷 對稱梯形 7.06 2 6 活荷 對稱梯形 3.30 2 6 活荷 均布荷載 2.63 7 恒荷 均布荷載 8.63 7 恒荷 對稱梯形 3.39 1 7 恒荷 對稱梯形 3.21 1 7 恒荷 對稱梯形 7.06 2 7 恒荷 集中荷載 9.78 3 7 活荷 對稱梯形 1.50 1 7 活荷 對稱梯形 3.30

32、2 7 活荷 對稱梯形 2.63 2 梁自重 - 1 恒荷 均布荷載 2.50 2 恒荷 均布荷載 2.50 3 恒荷 均布荷載 2.50 4 恒荷 均布荷載 2.50 5 恒荷 均布荷載 2.50 6 恒荷 均布荷載 2.50 7 恒荷 均布荷載 2.50 - 14 計算結果 141 梁內力設計值及配筋 V 剪力（kN），以繞截面順時針為正； M 彎矩（kN·M），以下側受拉為正； As縱筋面積（mm）； Asv箍筋面積（mm） - i I 2 4 6 J - 1 M -68.8 0.0 0.0 0.0 -68.8 As 面 筋 707 0 0 0 706 As / bho 0.7

33、9% 0.00% 0.00% 0.00% 0.78% x / ho 0.197 0.000 0.000 0.000 0.197 裂縫寬度 0.288 0.000 0.000 0.000 0.288 實配面筋 777 0 0 0 777 M 0.0 8.6 34.4 8.6 0.0 As 底 筋 0 80 334 80 0 As / bho 0.00% 0.09% 0.37% 0.09% 0.00% x / ho 0.000 0.022 0.093 0.022 0.000 裂縫寬度 0.000 0.049 0.329 0.049 0.000 實配底筋 0 89 367 89 0 V 112.1 45.8 0.0 -45.8 -91.7 Asv 73 19 19 19 73 構造配筋 As,min 200 Asv,min 73 Dmin 6 Smax 300 撓度驗算 截面 4 ： f -5.9 f / Li 1/765 . 2 M -58.6 0.0 0.0 0.0 -58.6 As 面 筋 591 0 0 0 591 As / bho 0.6