大學(xué)實驗樓畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計說明書 學(xué)號：指導(dǎo)教師所屬系(部)：建筑工程系 二〇年月摘要框架結(jié)構(gòu)屋面板Buildinglocation:constructionSystem:FramestructurefloorArea:stories/Height:4stories/mmainUse:teachingframestructurecast-in-placeconcretenormalsection根據(jù)教學(xué)要求入手，從“靈活使用”的角度出發(fā)，綠化與建筑相結(jié)合，改善外后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，進(jìn)而按底代性的建筑形象。AccordanceAccordancewiththerequirementsofteaching,fromtheperspectiveof"flexibleuse",landscapingandarchitecturecombination,improvetheexternalshoppingenvironment.Insidethelarge,mediumandsmallsizeofaseismicdesignof4axisframework.Indeterminingtheframelayout,hasscomponentsuchasinternalforceandreinforcementcalculationandconstructiondrawings..meetfunction,conformtotheenvironment,havedistinctmodernityconstructionimage. 第一章緒論 -8-建筑工程概況 -8- 13-剖面設(shè)計 -13- 樓蓋的選擇 -16-柱網(wǎng)的選擇 -19-基礎(chǔ)形式 -19-材料選用 -19- 計算依據(jù) -19-計算簡圖 -19- 重力荷載的計算 -22- - 框架梁 -66-框架柱 -69-節(jié)點驗算 -72-樓板設(shè)計 -73- 設(shè)計參數(shù) -74-樓梯設(shè)計 -77-設(shè)計參數(shù) -77- 斜梁設(shè)計 -78-平臺板設(shè)計 -80-平臺梁設(shè)計 -81-雨篷設(shè)計 -82-雨篷數(shù)據(jù) -82- - 基礎(chǔ)的一般要求 -83-基礎(chǔ)概況 -83- 第一章緒論建筑工程概況某學(xué)院(大學(xué))實驗樓藍(lán)藍(lán)(排)球場北mmm擬m食堂數(shù)建筑面積5500~6500平方米；層數(shù)4~5層。4、建筑布置功能要求(1)設(shè)建筑材料試驗室250~350m2；(2)建筑施工試驗室250~350m2；(3)建筑設(shè)備試驗室250~350m2；(4)建筑裝飾試驗室250~350m2；(6)大會議室一個(按容納300人計)；(7)試驗室準(zhǔn)備室、教師辦公室，個數(shù)及面積自定；一層設(shè)值班室1間；(8)檔案室1間，面積60~80m2；(9)各層設(shè)衛(wèi)生間(男按140人計，女按60人計)。(一)氣象條件(二)工程抗震及地質(zhì)條件表1場地各巖土層承載力特征值(標(biāo)準(zhǔn)值)土層深度土層深度厚度范圍地基承載力樁端阻力樁側(cè)阻力(m)(m)f(kPa)q(kPa)q(kPa)kpksk~~11040~20070~3002400120~5003500砂123452)表中給定土層深度由自然地坪算起。1及要求(一)建筑部分說明書要求說明：(1)建筑方案及其初步設(shè)計；(2)建筑平面、立面和剖面設(shè)計；(3)主要部位的建筑構(gòu)造設(shè)計及材料作法；(二)結(jié)構(gòu)部分計算書要求完成：(1)確定結(jié)構(gòu)方案，上部承重結(jié)構(gòu)方案與布置；樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)方案與布布置；結(jié)構(gòu)措施及其特殊部位的處理等；(2)完成結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書一份，內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、荷載匯集；地(一)建筑施工圖正立面圖、側(cè)立面圖(比例1:100)；剖面圖2個(比例1:100)；維護(hù)結(jié)構(gòu)與柱(二)結(jié)構(gòu)施工圖:30~1:50)；結(jié)構(gòu)平面布置圖樓梯結(jié)構(gòu)圖(比例1:30~1:50)；屋面結(jié)構(gòu)布置圖(比例1:100)；其它必要的節(jié)點詳圖(比例1:50~1:30)?？茣摻罨炷?、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊力計算手冊資料集第二章建筑設(shè)計總說明建筑的外形應(yīng)考慮到符合抗震規(guī)范規(guī)定，不允許出現(xiàn)質(zhì)心與剛心的較大偏面有很大的影響。設(shè)計建筑面積5364m2基本符合要求。從總平面布局可以看出mm求的同時，可以在結(jié)構(gòu)計算時取一個伸縮縫區(qū)筑物的間距和朝向等的確定2．日照通風(fēng)等衛(wèi)生要求；光通風(fēng)良好；4．室內(nèi)空間及頂棚地面，各個墻面和構(gòu)件細(xì)部要同時考慮人們的使用和審綜合考慮以上要求，根據(jù)實際，主體教學(xué)樓采用內(nèi)廊式，走廊寬3m，走廊墻面平齊，使走廊墻面平整美觀。輔助房間設(shè)計550~600mm，公共建筑門開向走廊時，其寬度不小于1500mm。本設(shè)計走廊凈寬樓梯形式。考慮建筑的樓梯數(shù)量，以及樓梯間的平面位置和空間組成。通常不小于1100~1700mm。樓梯平臺的寬度除考慮人流通向外，還考慮搬運桌理第三章結(jié)構(gòu)計算部分蓋的選擇規(guī)范規(guī)定框架結(jié)構(gòu)宜采用現(xiàn)澆肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)。的選擇橫向承重方案。梁截面為矩形，柱截面為正方形。式混凝土強(qiáng)度等級選用C30=3×104N/mm2，f=mm2，f=mm2)；縱筋選用cctHRB335f(=300N/m2)m和HPB400f(=360N/m2)m鋼筋，箍筋選用yyHPB300f(=270N/m2)m?；A(chǔ)墊層采用C10混凝土。y±以下墻體采用M10水泥砂漿砌MU10機(jī)磚?！酪陨蟽?nèi)外墻體均采5混合砂漿砌MU5加氣混凝土砌塊。按照彈性方法計算。計算依據(jù)構(gòu)設(shè)計計算，并對其間的④軸框架進(jìn)行了內(nèi)力分析和配筋計算。①軸~⑧軸間區(qū)段的平面柱網(wǎng)布置如下圖2所示：寸的初步確定N=FgnEENA>[]fA>[]fncnf——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；cEE梁截面高度一般取h=(1/8~1/12)l，l為梁的跨度；梁的截面高度取尺寸(尺寸(b×h)(mm×mm)框梁1~4重力荷載的計算重丙烯酸涂料處)：屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值聚物改性瀝青防水卷材層m2水磨石樓面(總厚度30)m2屋面及樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面基本雪壓，考慮50年一遇，取s=m2，=0r故屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值s=s=×=m2kr0各層重力荷載代表值的計算樓樓層墻(kN)門窗(kN)合計(kN)4321每每層總計(kN)1柱(kN)1每層總計(kN)梁(kN)計屋面4算荷載計荷載標(biāo)準(zhǔn)kNm)屋面41~3G=G+QEkEiki式中為可變荷載的組合值系數(shù)，對于樓面活荷載取為，對于屋面活載取EiEi為，對于雪荷載為。EiEii墻墻欄板雨蓬－柱4321GiGG4=G3=G2=G1=框架側(cè)移剛度的計算橫向框架側(cè)移剛度的計算bc0bEEIi=cbbl4x1010xxx0500x500跨層I0(mm4)Ec(N/mm2)mm(mm4)跨度l(m)邊邊柱(4根)αc中柱(4根)αcDi14KK1TDi邊柱(12根)αc中柱(12根)c14kk橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力計算橫向框架自振周期的計算uuTTT樓層G(kN)ViiT計算表(kN)D(kN/m)u(mm)4324324878004878004976001TT作用及樓層地震剪力的計算eqimax設(shè)計地震分組第二組，Ⅰ類場地，場地特征周=0.30s。ga=(a=(g)yna=()0.910.08=0.064T2max0.384結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：Ek1eq1gF=GHiiF(i=1，2，3,4)i7GHEkjjj=1V=nF(i＝1，2，3，4)ijj=i各質(zhì)點的橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算見表12。43291HGGH43291質(zhì)點iiiiiiF(kN)F(kN)V(kN) (m)(kN)(kN·m)(kN·m)EkiiV4=V3=V2=V1=層間位移驗算多遇地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的彈性層間位移u和頂點位移u計算見表it層間層間剛度mij=1487800487800487800497600層間彈性位u移角ih層高h(yuǎn)(m)層間彈性位移Vui=i 層間剪(m)(m)力V423jti作用下橫向框架內(nèi)力計算y=y+y+y+y0123013查閱有關(guān)計算表格，并利用上面的計算結(jié)果，④軸橫向框架柱反彎點高度位4321數(shù)m4y3000000——y1000000——ky200000000(m)(m)y0yVij=DDijVii利用以上的計算結(jié)果，④軸橫向框架柱地震剪力及柱端彎矩計算過程見表iiiDDVijM上ijVijM上ij位ij(kN/m)iiy(m)ij(kN))443322Ml=il節(jié)點(M下+M上)；Mr=ir節(jié)點(M下+M上)節(jié)點il+iri+1,jij節(jié)點il+iri+1,jij節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點Ml+MrMl+Mrblibbk=ikMM下樓層 33000頂33000頂點點點M上ij節(jié)點 節(jié)點 節(jié)點 節(jié)點 Mri+1,jrl——————MMMMMMMM——點點點點點頂頂——(kN)－－－－梁rl(m)rl(m)4321Vb(kN)Vb(kN)(kN)lblbbb。風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算w=wkzsz00——高度Z處的風(fēng)振系數(shù)，高度小于30m的建筑??；z——風(fēng)荷載體型系數(shù)，對封閉矩形建筑物，迎風(fēng)面取，背風(fēng)面?。籹——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，陽泉地區(qū)可按C類地區(qū)查《荷載規(guī)范》；zq(z)=w4.2=1.00.404.2=1.68kN/mkszsz再按靜力等效原理將均布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為等效節(jié)點集中荷載，計算過程見表18。表中為迎風(fēng)面和背風(fēng)面風(fēng)荷載體型系數(shù)之和。計算結(jié)果見圖14。s4321荷載(kN)(kN/m)風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)水平位移驗算風(fēng)荷載作用下④軸橫向框架的層間位移u和頂點位移u計算見表19。it剛度點載(kN)位移Vui=tj位移角u間剪力Vi i (mm)423ii最大層間位移角發(fā)生在第一層，其值<[最大層間位移角發(fā)生在第一層，其值<[]，符合規(guī)范要求。風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算iiii風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算風(fēng)荷載作用下④軸框架柱剪力及柱端彎矩計算表風(fēng)荷載作用下④軸框架柱剪力及柱端彎矩計算表DDVijVijM上ij(m)ij(kN/m)4軸 )iyij(kN)位443322ll節(jié)點 r節(jié)點 M上ij M下i+1,j節(jié)點 Mr節(jié)點 頂頂——————MMMMMMMM——頂頂——(kN)－－－－梁rbl(m)rbl(m)4321Vb(kN)Vb(kN)(kN)lblb豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算荷載計算eqeqeq8集中力和彎矩計算如下：其他層的永久荷載計算和4層類似，不再贅述。具體計算過程及結(jié)果見表33(kN/m)(kN)MM12(m)444332333為了計算方便，對于梯形荷載q1和三角形荷載q2，可以根據(jù)支座彎矩相同的條件，將其化成等效均布荷載q1和q2。eqeqeq8集中力和彎矩計算如下：其他層的可變荷載計算和4層類似，不再贅述。具體計算過程及結(jié)果見表MM(kN/m)(kN)(m)421屋屋面活荷載321點慮柱的自重。11左12右12對于一端固定一端滑動支承的梁，在均布荷載作下，固端彎矩按下式計算：左3右6上述各式均以順時針轉(zhuǎn)向為正。用彎矩二次分配法求豎向永久荷載和可變荷載作用下框架節(jié)點彎矩的計算跨中彎矩，并對活荷載作用下的梁跨中彎矩乘以(邊跨梁)或(走道梁)的增大系1M＋M1M＋M跨中82跨中82架彎矩法計算豎向可變荷載(屋面為雪荷載)作用下框架彎矩作用下④軸框架彎矩圖MM1Q=AB+qLAL2MM1Q=ABqLBL2Q=Q=CDh圖36豎向可變荷載(屋面為雪荷載)作用下④軸框架軸力圖類型類型M橫向框架內(nèi)力組合框架梁的內(nèi)力組合邊邊M、M、V、V——分別指中間支座左右截面的彎矩和剪力；左右左右M、M——分別指邊跨和中跨的跨中彎矩。左震右震－－－－－MMM載－－－－－－－－載－－－－41M2M邊V邊M左V左3M右V右M1M2M邊V邊M左V左2M右V右M1M2MM邊V邊1M左V左－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－MM1M2．表中活荷載一欄中，橫線上方為屋面活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，橫線下方為屋框架柱的內(nèi)力組合取屋面為雪荷載時的內(nèi)力進(jìn)行組合。類型柱4柱柱3M柱底N柱M2頂N左震右震81,.活MNNM載NM活底N頂N1柱底N．表中活荷載一欄中，橫線上方為屋面活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，橫線下方為屋3．抗震承載力調(diào)整系數(shù)y，對軸壓比小于的柱取，對軸壓比不小于的柱類型M柱頂N4柱M底NM柱頂N3M柱底N-30,M柱542頂N活活MNNMNM左震右震載底N頂N1柱底N．表中活荷載一欄中，橫線上方為屋面活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，橫線下方為屋3．抗震承載力調(diào)整系數(shù)y，對軸壓比小于的柱取，對軸壓比不小于的柱柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整M=nMccb式中：M——節(jié)點上下柱端截面彎矩設(shè)計值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計值可cn——柱端彎矩增大系數(shù)，三級為；c層次層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底REc=nM)Cb層次層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底REc=nM)Cb柱端剪力組合和設(shè)計值的調(diào)整柱剪力增大系數(shù)對框架結(jié)構(gòu)三級取GK上下QK上下EK上下 SS+SGKQK-18y[(S+SREGKQK+S]EK左震右震S士士士4321S+SGKQKSVyy[(S+SREGKQK+S]EK左震右震SV+SQKS士士士士4321S+SQKS梁柱截面設(shè)計及節(jié)點驗算架梁maxmaxmax2、梁的正截面受彎承載力計算跨間最大彎矩或支座彎矩與1/2簡支梁彎矩之中的較大者，依據(jù)上述理論，得：1)考慮跨間最大彎矩處按T形截面設(shè)計，翼緣計算寬度b按跨度考慮，取b=l==2475mm；ff3h=700-40=660mm,0梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB335熱軋鋼筋(f=f=300N/m2m)yyh120因為：afbh(h-f)=××2475×100×(660-)1cff0221cf0=1-12a=<=，滿足適筋梁條件sbsf300ysy梁端截面受壓區(qū)相對高度：=fAys=3001256=＜=1cf02)考慮兩支座處ss1cf0ay0sslA==sf(ha,)300(66040)y0ssp=1388=％＞p=ft=×300=％，滿足要求。minfyA,/A=＞ss滿足梁的抗震構(gòu)造要求。3、梁斜截面受剪承載力計算1)驗算截面尺寸h=h=660mmw0hb梁；wfbh=707850N=＞V=cc0條件。2)驗算是否需要計算配置箍筋t0故：按計算不需要配置箍筋，但應(yīng)按構(gòu)造配置箍筋。實實配As雙肢箍肢支A座r實配A,s－－次1B支座r支座r支A座Br－－－－－－234架柱NN/fbhc0＜＜＜＜Mc/0)h00004321fcNsv=sv=NN/fbhc0＜＜＜＜Mc/0)h04321fcN1)最不利組合一(調(diào)整后)：M=·m，N=maxa對截面重心的偏心距e=M/N=×106/(×103)=0柱的計算長度，根據(jù)《抗震設(shè)計規(guī)范對于現(xiàn)澆樓蓋的一層柱l==0初始偏心距：e=e+e=+20=i0a因為長細(xì)比l/h=5100/600=＞5，故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)n；0c102n=1+1(|l0)|2GG=1+×560/(1400×)=1400ei(h)12h0軸向力作用點至受拉鋼筋A(yù)合力點之間的距離：sis飛=x/h=N/fbh=×103/×600×560)=＜飛=0c0bss1c0y0smax00i0a12i0sia飛N_飛fbhbc0飛飛fbhfbh2飛fbhppA，Apb0ssNe_0.43fb0ssAspsMc0fbhc0Afhyv00n入p入ff0As0s0V=1.2xMb(1一h一a'0s)scb02jyjcjj 0.85jjyjtjjyvsvjsjbssREc1(1.1nfbh+fAh0一as+0.05nNbj)yjtjjyvsvjsjbREc100600向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖和板帶劃分圖如下:xy4.彎矩及配筋計算跨內(nèi)正塑性絞線上的總彎矩為33M=lm=2.7m=2.025mx4yx4xxyxyyxxxxxyxxyyyxxxxy2xxyy24yxyxyxxxxyyyx0ysy方向跨中A=0.8my=0.8人1.88人106=61.89mm2/msss0xys0xyss表35板彎矩及配筋計算表(標(biāo)準(zhǔn)層)mAs實有AsABCDEFA-C90A6@200,A-DA-EC-FD-B樓梯設(shè)計梯板的計算類括板自恒重)20厚板底抹灰標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)25××(＋)×1=×=計值數(shù)總總計(p)sp=pcosa=×=mssl=(4200－100－125－100)/2=10aM(fbh2)=×106/×300/×302)=s11c0A=M1=×106/×300×100)=143mm2s1yfhs1y0s計mm標(biāo)準(zhǔn)值17×()××2/+17××=種類步板傳來的荷載總計(p)s數(shù)11M=pl2=8.413.652=·m8s82s2斜梁的支座反力：112s2f取小值b,=680mmff1cff02M14.01人1061cf0Msy0sb0.25bfbh=×××200×275=＞V=cc0截面尺寸符合要求t0按構(gòu)造配箍筋，選用8＠200。端均與梁整結(jié)，所以計算跨度取凈跨：l=2000-250=1750mm，平臺板的厚度取080mm。種類板灰總計(p)載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)mh=80-20=60mm，a=M=1.993106=0safbh21.014.310006021c0sssy0s種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)××(2+)=0M=Pl+F(l-K)0=×8＋×Pl0+F正截面抗彎能力計算22