土木工程毕业设计五层钢混框架结构教学楼设计完整计算书

1、土木工程毕业设计-五层钢混框架结构教学楼设计完整计算书 土木工程毕业设计五层钢混框架教学楼一 工程概况本工程为工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构屋面板顶面标高为186m工程所在地抗震设防烈度为7度设计基本地震加速度为010g设计地震分组为第一组场地类别为类屋面做法钢筋混凝土现浇板20mm石灰砂浆抹底20mm水泥砂浆找平40120厚1找坡膨胀珍珠岩保温层四层作法防水层一毡二油上铺小石子钢筋混凝土现浇板20mm石灰砂浆抹底20mm水泥砂浆找平04knm2雪荷载标准值065knm2活荷载上人屋面均布活荷载标准值20knm2楼面活荷载标准值20knm2本设计计算书包括屋盖楼盖框架主体结构楼梯基础等部分的

2、计算和设计二 屋盖楼盖设计一屋盖1设计资料1屋面做法钢筋混凝土现浇板20mm石灰砂浆抹底20mm水泥砂浆找平40120厚1找坡膨胀珍珠岩保温层四层作法防水层一毡二油上铺小石子2屋面荷载均布活荷载标准值2knm2 上人屋面 雪荷载标准值为065knm23材料混凝土强度等级为c30梁内受力纵筋为hrb335其余为hpb235钢筋2屋盖的结构平面布置3板的设计弹性理论1荷载计算由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值故取前者进行计算恒荷载标准值20厚水泥混凝土找平00220 046knm240120厚1找坡膨胀珍珠岩 008016 27 0546knm2四层作法防水层 036knm2100mm厚

3、钢筋混凝土楼板 0125 256knm220mm厚石灰砂浆抹底 00217 034knm2 小计 408 knm2荷载设计值g 12408 490knm2 q 1420 28knm2q2 14knm2gq2 63knm2gq 77knm22弯矩计算计算过程见页表中3截面设计截面有效高度假定选用8钢筋则l01方向跨中截面的h01 80mml02方向跨中截面的h02 70mm支座截面h0 80mm最小配筋率因为故取smin 027则asmin 0271000100 270mm2截面设计时取用的弯矩设计值中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处当lbl0 1

4、5时减小20当lbl0 1520时减小10楼板的角区格不折减弯矩值计算表abcdefghl01 m 3939303033343939l02 m 7272783939397272l01l02054054038077085087054054m1 003880200052 63392 002320200810 14392 458 003880200052 63392 005350200099 14392 500 004000200038 63392 009650200174 14392 357 002850200136 63392 003760200196 14392 214 00246020015

5、6 63392 002250200255 14392 232 002350200159 63392 003290200124 14392 252 003880200052 63392 009070200203 14392 584 003880200052 63392 001210200504 14392 429m2 000520200388 63392 008100200232 14392 307 000520200388 63392 000990200535 14392 168 000380200400 63392 001740200965 14392 113 001360200285 63

6、392 001960200376 14392 144 001560200246 63392 002550200225 14392 187 001590200235 63392 001240200329 14392 181 000520200388 63392 002030200907 14392 206 000520200388 63392 05040200121 14392 237m1-0081777392 -957-0081777392 -957-0082977302 -574-0068677302 -475-0062677332 -525-0061177342 -544-00817773

7、92 -957-0081777392 -957m2-0057177392 -669-0057177392 -669-0057077302 -395-0056377302 -390-0055177332 -462-0054777342 -487-0057177392 -669-0057177392 -669为了便于计算近似取 095计算过程见下表屋面板配筋计算表跨中截面h0 mm m knm as mm2 配筋实配as mm2 al01方向8008458 36622938180282l02方向7008307 24517548180282bl01方向8050031338150335l02方向701

8、6812038180282cl01方向8008357 28617928180282l02方向7008113 0916528180282dl01方向8021413418180282l02方向7014410318180282el01方向8023214548180282l02方向7018713398180282fl01方向8008252 20112598180282l02方向7008181 14510388180282gl01方向8008584 46729268160318l02方向7008206 16511828180282hl01方向8042926888180282l02方向7023716978

9、180282支座截面h0 mm m knm as mm2 配筋实配as mm2 a-a80-08957 -765479310160491a-bl01方向80-08957 -765479310160491l02方向80-08669 -535335210200393a-cl01方向80-08957 -765479310160491l02方向80-08669 -535335210200393a-gl01方向80-08957 -765479310160491l02方向80-08669 -535335210200393a-h80-08957 -765479310160491b-d80-08669 -53

10、5335210200393c-c80-08395 -316198010200393c-d80-08395 -316198010200393e-f80-08544 -435272610200393f-f80-08544 -435272610200393f-g80-08669 -535335210200393边缘支座截面h0 mm m knm as mm2 配筋实配as mm2 a80-669419210180436bl01方向80-957599610180654l02方向80-669419210180436dl01方向80-475297610200393l0方向80-39024441020039

11、3el01方向80-525328910200393l0方向80-462289510200393f80-487305110200393hl01方向80-957599610180654l0方向80-6694192101804364次梁的设计1次梁l1次梁l1跨度72m次梁截面高度h l18l12 720018720012 400mm600mm取h 600mm截面宽度取b 200mm1荷载设计值板传来的荷载p 2pe 2744knm次梁自重02 06-01 2512 3knm次梁粉刷002 06-01 2021712 05knm则荷载总设计值gq 3094knm2内力计算弯矩设计值跨中 支座 剪力设

12、计值跨中 支座 3正截面受弯承载力计算跨中按t形截面计算翼缘宽度的确定如下取三者中的最小值即 1400mm混凝土强度等级为c30fc 143nmm2ft 143nmm2纵向受力钢筋采用hrb335fy 300nmm2箍筋采用hpb235fyv 210nmm2故跨中为第一类t形截面可按矩形截面进行计算asmin 200565 02045143300 242mm2跨中配置416 as 804mm2 支座配置314 as 462mm2 4斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸由下式可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋计算截面尺寸由得故根据箍筋间距取s mm2次梁l2次梁l2跨度39m次梁截面高度

13、h l18l12 390018390012 217mm325mm取h 320mm截面宽度取b 150mm1荷载设计值板传来的荷载p 2pe 1828knm次梁自重015 032-01 2512 099knm次梁粉刷002 032-01 20151712 024knm则荷载总设计值gq 1951knm2内力计算弯矩设计值跨中 支座 剪力设计值跨中 支座 3正截面受弯承载力计算跨内按t形截面计算翼缘宽度 1350mmh0 285mm故跨中为第一类t形截面可按矩形截面进行计算asmin 150285 02045143300 92mm2跨中配置214 as 308mm2 支座配置212 as 226m

14、m2 4斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸由下式可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋计算截面尺寸由得故根据箍筋间距取 200mm盖1设计资料1面做法钢筋混凝土现浇板20mm石灰砂浆抹底20mm水泥砂浆找平2面荷载均布活荷载标准值2knm23材料混凝土强度等级为c30梁内受力纵筋为hrb335其余为hpb235钢筋2盖的结构平面布置图 3板的设计弹性理论1荷载计算恒荷载标准值 knm220厚水泥混凝土找平00220 046knm2100mm厚钢筋混凝土楼板 0125 256knm220mm厚石灰砂浆抹底 00217 034knm2 小计 40 knm2荷载设计值g 1240 481knm

15、2 q 1420 28knm2q2 14knm2gq2 6knm2gq 7knm2弯矩计算计算过程见页表中3截面设计截面有效高度假定选用8钢筋则l01方向跨中截面的h01 80mml02方向跨中截面的h02 70mm支座截面h0 80mm最小配筋率smin 027则asmin 0271000100 270mm2截面设计时取用的弯矩设计值中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处当lbl0 15时减小20当lbl0 1520时减小10楼板的角区格不折减为了便于计算近似取 095计算过程见下表面板配筋计算表跨中截面h0 mm m knm as mm2 配筋实

16、配as mm2 al01方向800845 36222688180282l02方向700830 24417478180282bl01方向8030958150335l02方向701611898180282cl01方向800835 28317738180282l02方向700811 0906458180282dl01方向802113288180282l02方向701410178180282el01方向802314418180282l02方向701813258180282fl01方向80082 19912478180282l02方向70081 14310248180282gl01方向80085 462

17、28958160318l02方向700820 16311678180282弯矩值计算表abcdefgl01 m 39393030333439l02 m 72727839393972l01l02054054038077085087054m1 003880200052 621392 002320200810 14392 453 003880200052 6 21392 005350200099 14392 494 004000200038 6 21392 009650200174 14392 354 002850200136 6 21392 003760200196 14392 212 00246

18、0200156 6 21392 002250200255 14392 230 002350200159 6 21392 003290200124 14392 249 003880200052 6 21392 009070200203 14392 578m2 000520200388 6 21392 008100200232 14392 305 000520200388 6 21392 000990200535 14392 166 000380200400 6 21392 001740200965 14392 112 001360200285 6 21392 001960200376 14392

19、 142 001560200246 6 21392 002550200225 14392 185 001590200235 6 21392 001240200329 14392 179 000520200388 6 21392 002030200907 14392 204m1-00817761392 -946-008177 61392 -946-008297 61302 -568-006867 61302 -470-006267 61332 -519-006117 61342 -538-008177 61392 -946m2-005717 61392 -661-005717 61392 -66

20、1-005707 61302 -390-005637 61302 -386-005517 61332 -457-005477 61342 -481-005717 61392 -661楼面板配筋计算表支座截面h0 mm m knm as mm2 配筋实配as mm2 a-a80-089 -757474310160491a-bl01方向80-089 -757474310160491l02方向80-0866 -529331510200393a-cl01方向80-089 -757474310160491l02方向80-0866 -529331510200393a-gl01方向80-089 -75747

21、4310160491l02方向80-0866 -529331510200393c-c80-08390 -312195510200393c-d80-08390 -312195510200393e-f80-08538 -430269410200393f-f80-08538 -430269410200393f-g80-08661 -529331510200393边缘支座截面h0 mm m knm as mm2 配筋实配as mm2 a80-66414210180436bl01方向80-9592710180654l01方向80-66414210180436dl01方向80-47294510200393

22、l01方向80-3241910200393el01方向80-5325210200393l01方向80-4286310200393f80-4813014102003934次梁的设计1次梁l1次梁l1跨度72m次梁截面高度h l18l12 720018720012 400mm600mm取h 600mm截面宽度取b 200mm1荷载设计值板传来的荷载p 2pe 24knm次梁自重02 06-01 2512 3knm次梁粉刷002 06-01 2021712 05knm则荷载总设计值gq 94knm2内力计算弯矩设计值跨中 支座 剪力设计值跨中 支座 3正截面受弯承载力计算跨中按t形截面计算翼缘宽度

23、1400mm混凝土强度等级为c30fc 143nmm2ft 143nmm2纵向受力钢筋采用hrb335fy 300nmm2箍筋采用hpb235fyv 210nmm2故跨中为第一类t形截面可按矩形截面进行计算asmin 242mm2跨中配置416 as 804mm2 支座配置314 as 462mm2 4斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸由下式可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋计算截面尺寸由得故根据箍筋间距取s 0mm2次梁l2次梁l2跨度39m次梁截面高度h l18l12 390018390012 217mm325mm取h 320mm截面宽度取b 150mm1荷载设计值板传来的荷载p

24、 2pe 18knm次梁自重015 032-01 2512 099knm次梁粉刷002 032-01 20151712 024knm则荷载总设计值gq 19knm2内力计算弯矩设计值跨中 支座 剪力设计值跨中 支座 3正截面受弯承载力计算跨内按t形截面计算翼缘宽度 1350mmh0 285mm故跨中为第一类t形截面可按矩形截面进行计算asmin 92mm2跨中配置214 as 308mm2 支座配置212 as 226mm2 4斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸由下式可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋计算截面尺寸由得故根据箍筋间距取s 0mm三 框架结构布置及计算简图一梁柱尺寸1梁高

25、 hb 11218 lb横向 hb 600900mm取800mm纵向 hb 650900mm取800mm过道 hb 250375mm考虑到次梁高度为600mm也取为600mm2柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构7度设防高度 30m抗震等级为三级取底层c6柱估算柱尺寸根据经验荷载为15knm2n 1578 3615 29835kn由轴压比限值得ac 260795mm2为安全起见取底层柱截面尺寸为650mm650mm其他层为600mm600mm二计算简图 取轴线处 初步设计基础顶面离室外地面500mm则底层层高为420605 53m框架结构计算简图三梁柱线刚度 其中e 30104nmm2 acb

26、c跨梁 i 2e0308372 35610-3ebc跨梁 i 2e0306330 36010-3e上部各层柱i e06436 30010-3 e底层柱 i e065453 28110-3 e将梁柱线刚度标于计算简图中四 恒荷载内力计算一恒荷载计算1屋面框架梁线荷载标准值20厚水泥混凝土找平00220 046knm240120厚1找坡膨胀珍珠岩 008016 27 0546knm2四层作法防水层 036knm2100mm厚钢筋混凝土楼板 0125 256knm220mm厚石灰砂浆抹底 00217 034knm2 屋面恒荷载 408 knm2边框架梁自重 030825 6knm边框架梁粉刷 2 0

27、8-01 00217 048knm中框架梁自重 030625 45knm2边框架梁粉刷 2 06-01 00317 034knm则作用于屋面框架梁上荷载标准值为g5ab1 648knm g5bc1 485knmg5ab2 40839 1591knmg5bc2 4083 1224knm2楼面框架梁线荷载标准值20mm厚水泥砂浆找平 00220 046knm2100mm厚钢筋混凝土楼板 0125 25knm220mm厚石灰砂浆抹底 00217 034knm2水磨石面层 065 knm2 楼面恒荷载 389 knm2边框架梁自重及粉刷 648knm中框架梁自重及粉刷 485knm边跨填充墙自重 02

28、43618 1555knm填充墙粉刷 2002217 245knm则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为gab1 6481555245 2448knm gbc1 485knm gab2 38939 1517knm gbc2 3893 1167knm3屋面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重 03087825 468kn纵向框架梁粉刷 2 08-01 0027817 371kn纵向框架梁传来的屋面恒荷载 2 392 2408 3102kn次梁自重及粉刷 0602257222002 06-01 722 1087kn次梁传来的屋面恒荷载 1-202720273 40839722 5006kn1m高女儿墙

29、自重及粉刷 17802418217800217 39kn 则顶层边节点集中荷载为g5a 18146kn纵向框架梁自重及粉刷 468371 5051kn纵向框架梁传来的屋面恒荷载 3102 1-201920193 4087832 7564kn次梁自重粉刷及传来的屋面恒荷载 10875006 6093kn 则顶层中节点集中荷载为g5b 18708kn4楼面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重及粉刷 5151kn纵向框架梁传来的楼面恒荷载 2 392 2389 2944kn次梁自重及粉刷 1087kn次梁传来的楼面恒荷载 1-202720273 38939722 4773kn钢窗自重 2231804

30、 331kn墙体自重 3678-22318 02418 8554kn墙面粉刷 2 3678-22318 00217 1346kn框架柱自重 06023625 324kn柱面粉刷40600217 082kn 中间层边柱节点集中荷载为ga 27408kn纵向框架梁自重及粉刷 5051kn纵向框架梁传来的楼面恒荷载2944 1-2019201923 3897832 7198kn次梁粉刷自重及传来的楼面恒荷载 10874773 586kn木门自重 2102602 104kn墙体自重 3678-21026 02418 9884kn墙面粉刷 2002 17 1556kn框架主自重及粉刷 324082 33

31、22kn 中间层中柱节点集中荷载为gb 32975kn二恒荷载作用下内力计算1计算简图计算简图2荷载等效顶层边跨 顶层中跨 中间层边跨 中间层中跨 荷载等效后的计算简图如下3固端弯矩计算顶层边跨 顶层中跨 中间层边跨 中间层中跨 4分层计算弯矩取半结构计算1顶层分配系数计算如下内力计算过程如下单位knm1-41-22-12-52-304310569044203350223-88048804-938379550092505-2292-4584-3474-23139881304652-144-288-219-145062082041-01848457112-3707-34

32、05m图见下页单位knm2中间层分配系数计算如下内力计算过程如下单位knm3-63-13-44-34-24-74-50301030103980331025102510167-1630416304-8984908490864883244-3087-6173-4681-4681-31159299291229615-102-204-154-154-103031031040020-007-005-005-00358685868-1173613799-484-484-4119m图见下页单位knm3底层分配系数计算如下内力计算过程如下单位knm3-63-13-44-34-24-74-50320307037

33、30328024802590165-1630416304-8985217500560823041-3026-6051-4575-4778-30439689291129565-093-185-140-147-093030029034017-006-004-004-003621559631217813685-4719-4929-4037m图如下单位knm5不平衡弯矩分配计算过程见如下单位knm方框内为原不平衡弯矩左梁上柱下柱右梁71311131956-1113-1073-16133601615540943-1236-5218811956-1421-898-161347619567781068-16

34、13-8037781956-1557-803-161353819567691054-1613-8138011988-1570-773-157353219561356529-1613-1213-626-730418266不平衡弯矩调整之后即可得出恒荷载作用下框架弯矩图见第29页单位knm括号内为调幅后的弯矩值6跨中弯矩计算7剪力计算m图单位knm8轴力计算框架结构的剪力图和轴力图如下单位knv nvm图单位kn9弯矩调幅边跨端部弯矩值乘以085跨中弯矩值乘以12中跨端部弯矩值乘以085跨中弯矩值乘以09将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的内10梁端柱边剪力与弯矩v kn m knm 6019-653

35、71355-32584690-218211802-122501402-76428881-267611807-122451402-77568964-262311811-122411402-77678953-262811777-121391384-71448137-2755五 活荷载内力计算一荷载计算1屋面框架梁线荷载标准值q5ab 06539 254knmq5bc 06530 195knm2楼面框架梁线荷载标准值qab 39 78knmqbc 2530 75knm3屋面框架节点集中荷载标准值20652 494kn次梁传来的雪荷载 1-202720273 06539722 798kn则q5a 12

36、92kn中节点纵向框架梁传来的雪荷载 494 1-201920193 0657832 1205kn则q5b 1205798 2003kn4楼面框架节点集中荷载标准值2202 1521kn次梁传来的活荷载 1-202720273 2039722 2454kn则qa 3975kn中节点纵向框架梁传来的雪荷载 1521 1-201920193 207832 4255kn则q5b 42552454 6709kn二载作用下内力计算计算简图顶层边跨 顶层中跨 中间层边跨 中间层中跨 3固端弯矩计算顶层边跨 顶层中跨 中间层边跨 中间层中跨 4分层计算弯矩1顶层内力计算过程如下单位knm1-41-22-12

37、-52-304310569044203350223-959959-092413546273-252-504-382-254109143072-032-024-016522-522768-406-362m图如下单位knm2中间层内力计算过程见下页单位knm3-63-13-44-34-24-74-50301030103980331025102510167-29462946-3528878871172586-527-1053-798-798-531158158211106-035-027-027-01710451045-2090255-825-825-9m图如下单位knm3底层内力计算过程如下单位k

38、nm3-63-13-44-34-24-74-5032030703730328024802590165-29462946-3529439041099550-516-1031-780-814-519165158193097-032-024-025-01611081062-2170253-804-839-887m图如下单位knm5不平衡弯矩分配计算过程如下单位knm方框内为原不平衡弯矩左梁上柱下柱右梁122198348-198-183-275061174017136-135-032191348-208-172-275068348139182-275-137139348-278-137-2750923

39、48137180-275-139143354-28-132-268091348241090-275-207-111-130071046不平衡弯矩调整之后即可得出活荷载作用下框架弯矩图如下单位knm括号内为调幅后的弯矩值m图单位knm6跨中弯矩计算因为楼面活载是按满布计算的故跨中弯矩应乘以11进行放大7剪力计算顶层中跨端部剪力其他层中跨段部剪力各边跨段部剪力8轴力计算框架结构的剪力图和轴力图如下单位knv nvn图单位kn9弯矩调幅边跨端部弯矩值乘以085跨中弯矩值乘以12中跨端部弯矩值乘以085跨中弯矩值乘以09将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的内10梁端柱边剪力与弯矩v kn m knm 64

40、1-681141-446553-2141976-2083541-13601658-5451979-208541-14191698-5251980-2079541-14211697-5261983-207537-13111554-540六 活荷载内力计算一荷载计算1屋面框架梁线荷载标准值q5ab 2039 78knmq5bc 2030 60knm2楼面框架梁线荷载标准值qab 39 78knmqbc 2530 75knm3屋面框架节点集中荷载标准值2202 1521kn次梁传来的雪荷载 1-202720273 2039722 2454kn则q5a 3975kn中节点纵向框架梁传来的雪荷载 152

41、1 1-201920193 207832 3708kn则q5b 37082454 6162kn4楼面框架节点集中荷载标准值2202 1521kn次梁传来的活荷载 1-202720273 2039722 2454kn则qa 3975kn中节点纵向框架梁传来的雪荷载 1521 1-201920193 207832 4255kn则q5b 42552454 6709kn二载作用下内力计算1计算简图2荷载等效顶层边跨 顶层中跨 中间层边跨 中间层中跨 3固端弯矩计算顶层边跨 顶层中跨 中间层边跨 中间层中跨 4分层计算弯矩1顶层内力计算过程如下单位knm1-41-22-12-52-30431056904

42、4203350223-29462946-28212701676838-774-1548-1173-781334440220-09716042359-1247-1112m图如下单位knm2中间层内力计算过程见下页单位knm3-63-13-44-34-24-74-50301030103980331025102510167-29462946-3528878871172586-527-1053-798-798-531158158211106-035-027-027-01710451045-2090255-825-825-9m图如下单位knm3底层内力计算过程如下单位knm3-

43、63-13-44-34-24-74-5032030703730328024802590165-29462946-3529439041099550-516-1031-780-814-519165158193097-032-024-025-01611081062-2170253-804-839-887m图见下页单位knm5不平衡弯矩分配计算过程如下单位knm方框内为原不平衡弯矩左梁上柱下柱右梁122198348-198-183-275061535269229-416-242082348-351-102-275115348139182-275-137139348-278-137-2750923481

44、37180-275-139143354-28-132-268091348241090-275-207-111-130071046不平衡弯矩调整之后即可得出活荷载作用下框架弯矩图见下页单位knm括号内为调幅后的弯矩值m图单位knm6跨中弯矩计算因为楼面活载是按满布计算的故跨中弯矩应乘以11进行放大7剪力计算顶层中跨端部剪力其他层中跨段部剪力各边跨段部剪力8轴力计算框架结构的剪力图和轴力图如下单位knv nvn图单位kn9弯矩调幅边跨端部弯矩值乘以085跨中弯矩值乘以12中跨端部弯矩值乘以085跨中弯矩值乘以09将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的内10梁端柱边剪力与弯矩v kn m knm 1936-2123432-9511472-7631983-2076541-1481739-5051979-208541-14191698-5251980-2079541-14211697-5261983-207537-13111554-540七 风荷载内力计算基本风压w0 04knm2地面粗糙度为b类风荷载计算wk zszw0建筑物高度 30m故z 10迎风时s1 08背风时s2 -05则s 0805 13计算过程见下表楼层高度h m zwka m2 p kn 五19212306421841398四156115