土木工程毕业设计（论文）-某三层框架教学楼设计4100【全套图纸】.doc

一、工程概况全套图纸，加153893706 1 2、建筑地点: 3、建筑规模: 1)建筑总面积: 4184m2 2)建筑层数:全楼三层，楼梯上屋面 3)结构形式:钢筋砼框架结构 4)层高: 3.9m 4、建筑特点普通教室 18间 71.28 m2/班 大厅 1间 96.48m2语音教室、微机教室 各 2间 143.50 m2 、 133.99 m2 含辅助房间：35.1 m2阅览、会议室 各 1间 129.4 m2 128.2m2 活动室 1间 120.5 m2行政办公室 6间 4间35.1 m2 、 1间46.8 m2 、 1间43.2 m2教师办公室 6间 3间46.64m2 、 3间47.38 m2 收发室、门卫室 各1间 35.1 m2配电室 1间 35.1 m2教师休息室 3间 35.1 m2楼梯 共三个楼梯其中两个通向屋顶 走廊为2.4m，2.1m宽每层设男女卫生间，一，三层女卫生间两间，男厕一间，二层男厕两间，女厕一间5、建筑技术条件（一）气象条件: 1)常年主导风向: 西北风 2)夏季主导风向: 西南风 3)平均风速: 夏季3.1m/s,冬季4m/s 4)基本风压:Wo=0.40KN/m2 5)基本雪压:So=0.35KN/m2 最大积雪深度:11cm 6)最高气温:40.6 最低气温:-9.3 7)最冷月平均温度:4.5(12月) 8)最热月平均温度:29.7(79月) 9) 最大降雨量: 184.3mm(46月) 最大降雨量：50.4mm/小时（二）工程地质条件 1)天然地面以下1m厚为填土,地基标准承载力为120KN/m2. 填土以下的2m厚为粘土,地基承载力为250KN/m2.粘土以下为中密粗砂层, 地基承载力为300KN/m2。 2)地下水位:天然地面以下4m处 3)地震设防烈度:6度（三）施工条件 1）施工单位：南昌市第十建筑公司 2）施工人员：各工种工人数均不受限制，但要求不分工种劳动力不均衡系数K200KN/m2)故采用钢砼柱下单独基础.在（14）（15）轴之间设置伸缩缝由于建筑物总长为60.55m(55m),故需设置伸缩缝,缝宽为30mm，设于走廊处。10、结构布置 1)本建筑楼面标高变化不大,仅在大厅，厕所有结构层下降，做结构平面布置 其一般原则:上一层结构平面放到下一层建筑平面图布置 二层楼面,四层屋面,基础平面布置见详图 2)基础平面布置图 基础平面布置图上主要构件有:钢砼基础,基础梁 3)楼面结构布置图 主要构件有:框架、楼面梁、挑檐梁 4)屋面结构布置图 主要构件有:框架、屋面梁、屋面板、天沟. 采用有组织的外天沟外排水形式 双坡屋面排水,坡度为2二、楼面板的结构尺寸选择楼面板均为现浇做法，按高跨比条件，要求板厚h=1950/40=49mm,考虑到钢筋布置及钢筋布置混凝土的抗裂度和扰度过大的原因，取h=100mm楼面板布置详见楼面结构图三张平面布置图见附图1、楼面结构布置图2、屋面结构布置图3、基础平面布置图厕所现浇板的计算一、对XJB-1 按单向板计算1）荷载标准值a）活荷载标准值：qk2.5KN/m2b)恒荷载标准值：钢筋砼100厚: 0.10252.5KN/m2 马赛克地面： 0.55KN/m2 水泥沙浆20厚: 0.02170.34KN/m2合计 gk3.39KN/m22 )荷载设计值 a)活荷载q2.51.43.5KN/m2 b)恒荷载g3.391.24.068KN/m2gq4.0683.57.568KN/m2取q=7.6 KN/m2计算跨度 =1950 mm-200 mm =1750 mm（取即可）3）计算简图：跨中弯矩按简支梁计算，支座弯矩按两端固定计算，偏安全取一米板为计算单元4）.弯矩设计值由连续板计算规范可知：板的弯矩系数m分别为：边跨-1/16，边跨跨中1/14，离端第二支座-1/11，中间跨支座-1/14边跨支座：MA=-1/16(g+q)l012=-1/167.61.752=-1.45KN.m边跨跨中：离端第二支座： MI=-1/14(g+q)l012=-2.116KN.m离端第二跨跨中：M=1/16(g+q)l012=1/167.61.752=1.45KN.m五正截面受弯承载力计算. 板厚100mm,ho=100-20=80mm,C20混凝土，1=1，fc=9.6KN/mm2, HPB235钢筋，fg=210KN/mm2,板的配筋如下： 板的配筋计算截面 A I B C弯矩设计值 -1.45 1.66 -2.12 1.45 -1.66 0.024 0.027 0.035 0.024 0.027 0.024 0.027 0.036 0.024 0.027计算配筋（mm） 87.8 98.7 131.66 87.8 98.7 实际配筋： 6280 6280 6200 6280 6280配筋面积： 101 101 141 101 101次梁设计取bh=200400mm1. 荷载计算恒荷载标准值板传递的荷载： 3.391.95=6.61KN/m次梁自重： 0.2（0.4-0.1）25=1.5KN/m次梁粉刷： （0.4-0.1）20.0217=0.204KN/m-小计： 16.74KN/m活载标准值：2.51.95=4.875KN/m总设计值：g+q=16.741.2+4.8751.4=20.09+6.825=26.92KN/m2. 计算跨度Lo=3900-300mm=3600mm3.内力计算：（1）弯矩设计值 M=ms(g+q)l02查表可知：边跨，跨中取1/14，边支座取-1/24，离端第二支座-1/11则： MI= 1/1426.923.62=24.92KN.mMA=-1/2426.923.62=-14.54KN.mMB=-1/1126.923.62=-31.72KN.m（2）剪力设计值 V=vb(g+q)ln则：VBL=0.5526.923.6=53.30KNVBR=0.5526.923.6=53.30KNVA=0.526.923.6=48.46KN4.承载力计算：承载力按T形截面计算：=1300mm按第一类截面计算：对A支座：=0.021=1-=0.021=0.989=248.6mm2选配214 AS=308mm2对B支座：=0.124=0.133 =0.934=310.15mm2选配214 AS=308mm2截面尺寸符合,计算箍筋计算箍筋配置假设配置6200 =0.71.10200365+1.25210（101/2）365 =56.21+47.9=104.2KN Vmax=53.3kN实际仅依靠砼的抗剪能力就能满足要求，6200实按构造配置.3. 斜截面承载力 验算截面尺寸 hW=hohf=365100=265mm故 0.25fcbho=0.251.1365200=175.2KNV=53.3kN0.7ftbho=0.071.1365200=56.2KN53.30KN 最小配箍：AS=bs=0.2%200200=808200=101mm2配置6200 满足要求 双肢筋配筋图如下所示： 雨蓬计算1、板面采用有组织排水，在板周边设一个落水管2%坡度排水，如图： 2、雨蓬板和雨蓬梁的承载力计算 1）雨蓬板的计算， 2 按单向板计算a）恒荷载的计算20厚防水砂浆面层 板自重 板底抹灰 2%的排水坡度 合计： gk=2.96KN/m2 b）活荷载标准值 0.7 g+q=1.22.96+1.40.7=3.552+9.8=13.352KN/m2 取q=g+q=13.36KN/m2c）弯矩设计值Mmax=1/8(g+q)l计2=1/8（13.36）1.12=2.02KN.md）配筋计算：查表得板厚80mm =80-20=60mm 砼采用C20，则，1=1.0钢筋采用HPB235 则 代入： =0.058 故： =mm2（1） 选配钢筋6170（As=166mm2）（2） 雨蓬板底钢筋按构选配筋：分布钢筋选用6200 （3） 在YPL-1、YPL-2处只需按构造配筋，采用 6200 验算如下：（a） 荷载计算：对YPL-2， 计算如下： 梁侧粉刷： （0.4-0.08）2170.02=0.218 梁 自 重 ： 0.2 （0.4-0.08） 25 =1.6 雨蓬板传来的恒载标准值： 2.96 1.1/2=1.628 合计 gk=3.446恒荷载设计值：1.23.446=4.135活载设计值： 0.71.1/2=0.385g+q=4.135+0.385=4.52内力计算：故M中=4.523.92 =8.59=0.034则：=113mm2选用 210（As = 157mm2）V支=3.93.9/2=7.6 验算截面尺寸hW=ho=365mm故 0.25fcbho=0.259.6200365=175.2KNV=7.6KN0.7ftbho=0.71.1200365=56.2KNV=7.6KN砼已满足抗剪要求，只需按构造配筋最小配箍 ASV=bS=9.1410-4200200=36.56 配置6200 满足要求 对YPL-1 b=200mm h=500mm 计算如下：a）荷载计算： 梁侧粉刷： 梁自重： 合计 2.436恒荷载设计值： 活载设计值： 0.71.41.1=1.078 总设计值：g+q=2.923+1.078=4.0YPL-2传来恒载： 恒载：4.1353.9/2=8.06KN 活载： 0.3853.9/2=0.75KN P=8.06+0.75=8.81KN支座处弯矩最大为：M中=1/2(g+q)l02+p0l0 =1/24.01.12+8.811.1=14.53KN.m=0.035 则： =150.1mm2选用 210 （As = 157mm2）支座剪力： V支=4.01.1+8.81=13.21KN验算截面尺寸 0.7ftbho=0.71.1200465=71.61KNV=13.21KN截面满足要求，只需按构造配筋最小配箍 配置6200 满足要求 考虑抗震要求，端部加密6100配筋图如下：现浇楼梯计算踏步尺寸150mm320mm，采用C20混凝土，板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HPB335钢筋，楼梯上均布活荷载标准值=3.51、 楼梯板计算 板倾斜度tan=150/320=15/32cos=0.91 取1m宽板带计算单元 1）荷载计算 梯段板荷载 恒载：水磨石面层（0.32+0.15）0.65/0.32=0.955KN/m 三角形踏步（15/32）250.1510.32（1/0.32）=1.76 KN/m 斜 板10.12251/0.91=3.30KN/m 板底抹灰10.02171/0.91=0.374KN/m 合计 gK=6.389KN/m 活载 qK=3.5KN/m恒荷载分项系数 ，活荷载分项系数 基本组合的总荷载设计值P=6.3891.2+1.43.5=12.57KN/m 2）截面设计板的水平跨度=3.6m，弯矩设计值 M=1/10P ln2 =1/1012.573.62=0.169 可以=811.4mm2选配钢筋选1090 (As=872mm2)分布钢筋每级踏步1根82、平台板计算 取平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算1） 荷载计算恒载： 水磨石面层0.65KN/m 80厚砼板0.0825=2KN/m板底抹灰0.0217=0.34KN/m合计gk=2.99KN/m活载qk=3.5KN/m总荷载设计值：P=1.43.5+1.22.99=8.488KN/m2） 截面设计平台板的计算跨度lo=2.4m弯矩设计值 M=板的有效高度：ho=80-20=60mm采用C20 砼 fc=9.6N/mm2HPB235钢筋 fy=210N/mm2则 满足要求 =选配8120 AS=419mm2分布钢筋62003） 板支座处配筋 将其视为固端则 =选配钢筋8150 AS=335mm2 3、平台梁PTL1计算截面尺寸：bh=200400mm1） 荷载计算恒栽： 梁自重 0.2（0.40.08）25=1.6KN/m梁侧粉刷 0.02（0.40.08）217=0.22KN/m平台板 2.992.4/2=3.59KN/m 梯段板 6.3893.6/2=11.5KN/m合计gk=16.91KN/m 活载qk=3.5 总荷载设计值 p=16.911.2+10.51.4=35.0KN/m2） 截面设计计算跨度即为中心轴线距 L0=3.9m弯矩设计值剪力设计值V=采用C20砼fC=9.6N/mm2 HPB335钢筋fy=300N/mm2=0.614截面按倒L形计算 =，有效高度ho=40035=365mm 判别L形截面类型M=66.5KNm属于第一类L形截面类型，满足要求=选配：316 AS=603.3mm23）斜截面受剪承载力计算配置双肢箍筋=83.325KNV=68.25KN 满足要求对PTL-1 由于楼面平台板与梯段板传来的荷载不一致，-可能会出现扭转，故上部采用构造筋12PTL-1配筋图如下：4、平台梁PTL2计算 bh=240400mm1） 荷载计算恒载梁自重0.24（0.40.08）25=1.6KN/m梁粉刷0.02（0.40.08）217=0.2176KN/m平台板荷载2.992.4/2=3.588KN/m活载qk=3.5总荷载设计值P=1.2（3.588+0.217+1.6）+1.43.588=11.51KN/m2） 截面设计计算跨度lo=3.9m弯矩设计值剪力设计值bf=600mmho=40035=365mm 满足要求经判别属于第一类L形截面= 选用 310 AS=235.5mm2PTL-2也存在扭转力矩，相对PTL-1较小 故采用斜面截面受剪力承载力计算配置 双肢箍 =83.325KNV=68.25KN 满足要求梯段板和平台板的配筋如下：框架荷载、内力计算一、 确定计算简图1、 计算单元2、 计算简图假定框架与基础固定，且嵌固于基础顶面.框架梁与柱节点刚结.由于各层柱的截面尺寸不变，则梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二楼板底，基顶标高根据地质条件暂定0.9m，则底层柱高为（3.9+0.9）=4.8m，其余各层柱高为层高，均为3.9m，顶层为板面至顶棚板底，所以高为（3.9-0.1）=3.8m。框架计算简图 F GJ C7800240078004800390039003、 杆件尺寸估算 砼梁：C20则Ec=2.55104N/mm2柱： C30 则Ec=3.00104N/mm2横向框架梁（边跨）h=b=则 h=取 h=500mm b= 取 b=250mm 纵向连续梁（边跨），考虑纵梁兼做窗过梁，所以取h=600mm b=250mm 框架柱 b=底层柱高h=（11.5）b 则 b= 取b=300mm h=（11.5）b 取h=400mm 横向框架梁（中跨） 取b=250mm h=400mm 纵向连续梁（中跨） 取b=250mm h=400mm4、 惯性矩线刚度计算 其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取=2（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）： 横向框架边跨梁 I边梁= 中跨梁 I中梁= 底 层柱 I底层柱= 其余各层柱 I余层柱=令 =1则其余杆的相对线刚度为： = = =框架梁住相对线刚度如图所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据二、各种荷载设计值计算。（1）屋面框架相关荷载计算20mm厚水泥沙浆面层 0.0220=0.40kN/m2采用保温层（找坡）卷材防水屋面 三毡四油，冷底子油一度铺小石子 0.3KN/m215mm厚1：3水泥砂浆找平： 0.01520=0.30kN/m2（2%找坡）膨胀珍珠岩保温层 ： 15（0.02+0.2）/2=1.725 kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平： 0.0220=0.40kN/m2120mm厚现浇混泥土屋面板： 0.12 25=3.0kN/m2恒载 20mm厚石灰抹灰： 0.34kN/m2小计： 5.905kN/m2 边跨框架梁自重： 0.250.525=3.13kN/m 梁侧粉刷： 2（0.5-0.12）170.02=0.272kN/m 小计： 3.572KN/m屋面板传给次梁荷载： 5.9051.95=11.515KN/m 中跨（GF跨）框架梁自重： 0.250.4025=2.5kN/m 梁侧粉刷： 2（0.4-0.12）170.02=0.190 kN/m小计： 2.69KN/m屋面边跨（JG、FC）梁荷载标准值： 3.572kN/m 屋面边跨（JG、FC）梁荷载设计值： 1.23.572=4.286kN/m屋面板传给中跨（GF）框架梁荷载： （5/8）5.9052.4=8.86 kN/m中跨（GF）跨框架线荷载标准值： 2.69+8.86=11.55KN/m 设计值： 1.211.55=13.86KN/m边柱连系梁自重： 0.250.604.525=16.89kN 梁侧粉刷： 2（0.6-0.1）170.024.5=1.53kN 1.2m高女儿墙自重： 0.18194.51.2=23.09 kN 1.2m高女儿墙粉刷： 1.20.0252174.5=5.738kN 连系梁传来屋面自重： 1.950.54.55.905=25.91kN 顶层边节点集中荷载标准值： 73.158kN 顶层边节点集中荷载设计值： 1.273.158=87.79kN中柱连系梁自重： 0.250.404.525=11.25kN梁侧粉刷： 2（0.40-0.1）170.024.5=0.918kN 连系梁传来屋面自重： 5.9050.51.84.5+0.8610.55.9052.44.5=53.36kN 顶层中节点集中荷载标准值： 65.53kN 顶层中节点集中荷载设计值： 1.265.53=78.63kN 设次梁截面为200mm400mm 屋面次梁自重： 0.20.404.525=9kN 次梁粉刷： 20.02（0.40-0.1）174.5=0.918kN 屋面板传递集中荷载： 5.9051.954.5=51.82kN 次梁集中荷载标准值： 61.738kN次梁集中荷载设计值： 1.261.738=74.09kN （2）标准层框架相关荷载计算 30mm厚预制彩色水磨石面层： 0.65 kN/m2 （10mm水磨石面层，20mm水泥沙浆打底）100mm厚现浇钢筋混凝土楼板： 0.1025=2.5 kN/m220厚板底抹灰： 0.0217=0.34 kN/m2 楼面恒荷载： 3.29 kN/m2设计值： 1.23.29=3.948 kN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷： 3.572 kN/m中跨框架梁及梁侧粉刷： 2.69 kN/m楼面板传给中跨（GF）框架梁荷载： （5/8）3.292.4=4.935 kN/m边跨（JG、FC）框架梁线荷载标准值： 3.572 kN/m 设计值： 1.23.572=4.286 kN/m中跨（GF）跨框架线荷载标准值： 4.935+2.69=7.625KN/m 设计值： 1.27.625=9.15KN/m边柱连系梁自重： 16.89kN边柱连系梁粉刷： 1.531kN窗自重： 2.44.20.45=4.536kN窗下墙体自重： 0.240.94.219=17.24kN窗下墙体粉刷： 20.020.94.517=2.754kN窗边墙体自重： （无）窗边墙体粉刷： （无）框架柱自重： 0.300.403.9025=11.7kN连系梁传来楼面自重： 1/23.294.51.95=14.43KN框架柱粉刷： （1.4-0.48）0.023.9017=1.22kN标准层边柱集中荷载标准值： 70.3kN标准层边柱集中荷载设计值： 1.270.3=84.36kN中柱连系梁自重： 11.25kN中柱连系梁粉刷： 0.918kN内纵墙自重： 4.5（3.90-0.5）0.2419=69.77kN内纵墙粉刷： 4.5（3.90-0.3）0.02172=10.4kN扣除门窗洞加上门窗重：2.40.9045+0.21.02.1-（2.11.0+2.40.9）0.24 （19+0.02217）=18.72KN连系梁传来楼面自重： 0.8613.290.54.52.4+0.54.51.953.29=29.7KN框架柱自重及粉刷： 13.65+1.35=15kN标准层中结点集中荷载标准值： 116.2kN标准层中结点集中荷载设计值： 1.2116.2=139.5kN 次梁自重： 9kN/m 梁粉刷： 0.918kN/m 次梁传来集中荷载： 3.291.954.5=28.87KN 标准层次梁与框架梁节点集中荷载标准值： 38.79kN/m 设计值 1.238.79=46.55kN/m （3）底层框架相关荷载计算基础梁：bh=250mm400mm基础梁自重： 0.250.404.525=11.25kN 窗自重： 4.536kN 窗下墙体自重： 0.241.84.219=34.5kN 窗下墙体粉刷： 20.021.84.217=5.14kN 窗边墙自重： 无 窗边墙粉刷： 无 框架柱自重： 0.30.404.825=14.4kN 框架柱粉刷： （1.4-0.48）0.024.817=1.50kN 底层边柱集中荷载标准值： 71.33kN底层边柱集中荷载设计值： 1.271.33=85.6kN基础梁自重： 11.25kN 内纵墙自重： 0.24（4.8-0.9）4.219=74.69kN扣除门窗洞加上门窗重： -18.72KN框架柱自重： 14.4kN框架柱粉刷： 1.50kN底层边柱集中荷载标准值： 83.12kN底层边柱集中荷载设计值： 1.283.12=99.75kN（4）活荷载计算1.屋面框架活荷载计算中跨主梁由屋面传递的均布活荷载设计值： (5/8) 1.40.52.432=6.3kN/m屋面传递给次梁的活荷载设计值： 31.954.51.4=36.9kN屋面传递给边跨连系梁活荷载设计值： 1.41.950.534.5=18.45kN屋面传递给中跨连系梁活荷载设计值：0.51.41.954.5+0.50.9422.02.44.51.4=23.53kN2.标准层活载设计值中跨主梁均布活载设计值： (5/8) 1.40.52.422=4.2kN/m楼面传递给次梁的活荷载设计值： 2.01.954.51.4=24.57kN楼面传递给边跨连系梁活荷载设计值： 1.41.950.52.04.5=12.29kN屋面传递给中跨连系梁活荷载设计值：1.41.954.52.00.5+0.50.9422.04.51.4=18.22kN恒载作用、活载作用下结构计算简图如下所示：（5）作用于屋面梁和楼面节点处集中风载计算风压标准值计算公式为：，其中为风振系数，由于本建筑高度H=13.2m30.00m，可以取；对于矩形平面，风荷载体系数；风压高度系数可查规范；由设计资料可知。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表，表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积。 风荷载计算表层数Z(m) 31.01.312.31.060.415.53 8.5611.98 21.01.38.41.000.417.55 9.12612.78