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1、( 此文档为 word 格式,下载后您可任意编辑修改!)毕业设计任务书(20 20学年)设计(论文)题目学院名称专业( 班级)学生姓名学号起讫日期指导教师系负责人学院负责人摘要本工程多层学生公寓楼位于合肥市某高校内, 其功能是为学校学生提供住所。本工程采用现浇钢筋混凝土框架结构,共五层,底层层高 3.3 米,其他层高均为 3.3 米,建筑物总高度为 18.5 米,总建筑面积为 4022.15 平方米。 4 人间设计,有独立的卫生间和阳台,能满足 440 人入住。本设计书包括如下部分:工程概况;楼盖设计;荷载计算;框架结构的受力分析、计算和设计;2关键词:钢筋混凝土、框架、结构设计Abstrac
2、tThisprojectislocatedinauniversitystudentapartments in Deyang city. Its function is provides theresidence for the school student. It is a multi-layerreinforcedconcreteframe.Itlivefourstudents,live 440 people.This paper includes the following parts:1. The survey of the program.2. The design of the fl
3、oor slab.3. The calculation of the load.4.Themechanicalanalysis,calculationand designof the frame.KeywordsReinforcedconcrete,frame,thedesignofthestructure目录Abstract12 2.13材料2.2楼盖盖的结构平面布置图2.3板的设计(弹性理论)荷载计算截面设计次梁的设计第三章框架结构布置及计算简图3.1 梁柱尺寸梁高柱截面尺寸3.2 计算简图3.3 梁柱线刚度第四章恒荷载内力计算4.1 恒荷载计算屋面框架梁线荷载标准值楼面框架梁线荷载标准值
4、屋面框架节点集中荷载标准值楼面框架节点集中荷载标准值4.2 恒荷载作用下的内力计算计算简图荷载等效固端弯矩计算分层计算弯矩(取半结构计算)第五章活荷载内力计算5.1 活荷载计算框架梁线荷载标准值框架节点集中荷载标准值5.2 活荷载作用下内力计算计算简图荷载等效固端弯矩计算分层计算弯矩不平衡弯矩分配跨中弯矩计算剪力计算轴力计算第六章风荷载内力计算6.1 风荷载计算6.2 内力计算抗侧刚度和反弯点高度确定剪力在各层分配(单位:kN )柱端弯矩计算(单位:kN )风荷载作用下的内力图第七章地震作用内力计算47.1 重力荷载代表值计算屋面活荷载标准值楼面活荷载标准值屋盖、楼盖自重女儿墙自重二五层墙柱等
5、自重底层墙柱等自重7.2 水平地震作用计算各层 D 值汇总( D 单位: 104kNm)顶点位移计算 (将重力荷载代表值Gi 作为水平荷载)基本自振周期基本自振周期水平地震影响系数结构底部剪力标准值各层水平地震作用标准值各层水平地震层间剪力多遇地震下弹性层间位移7.3一榀框架内力计算层间剪力在各柱分配反弯点高度确定柱端弯矩计算(单位:kN?m)地震作用下的内力力图第八章内力组合8.1梁内力组合8.2柱内力组合第九章截面设计9.1梁截面设计正截面受弯承载力计算斜截面受弯承载力计算9.2柱截面设计已知条件构造要求剪跨比和轴压比验算柱正截面承载力计算柱斜截面承载力计算第一章工程概况本工程为某高校学生
6、宿舍。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。工程所在地抗震设防烈度为7 度,类场地,设计地震为第二组,抗震等级为三级。丙类建筑。建筑标准:1、层数: 56 层2、屋面:柔性防水屋面。53、墙面:外墙为240 厚空心砖;内墙为200 厚空心砖或轻质隔墙。4、装修:( 1)外墙:面砖、涂料、石材、集石、喷涂等自定。( 2)内墙:卫生间、瓷砖贴面至 1800 高;其余房间为普通粉刷。( 3)楼地面:门厅用石材面层,卫生间为防滑地砖,其他均为地砖面层。( 4)顶棚:初变、配电房、公共楼梯外,均为轻钢龙骨石膏或矿棉板吊顶。( 5)门窗:喷涂铝合金窗外窗;其他视设计需要而定。5、建筑平面形式:内廊式。6、结果
7、类型:现浇钢筋混凝土框架结构。活荷载:上人屋面均布活荷载标准值2.0kNm2,楼面活荷载标准值2.0kNm2。常年主导风向为东南风,基本风压0.35kNm2,基本雪压 0.60kNm2。场地范围内土质构成,自地表向下依次为:a 层:杂填土,厚度0.7m,地基承载力标准值80kPa;b 层:粉质粘土,厚度 0.5 1.0m,地基承载力标准值 150kPa; c 层:粘土,厚度 57m,硬塑状,地基承载力标准值 240kPa。本设计计算书包括楼盖、框架主体结构计算和设计。第二章楼盖设计2.1设计资料楼面做法:钢筋混凝土现浇板, 20mm石灰砂浆抹底, 20mm水泥砂浆找平,水磨石面层。楼面荷载:均
8、布活荷载标准值2kNm2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2.2楼盖盖的结构平面布置图见图 2-16图 2-1楼盖结构平面布置图2.3板的设计(弹性理论)荷载计算活荷载标准值:2.0 kNm 2恒荷载标准值:水磨石面层 0.65 kNm 2220 厚水泥砂浆找平0.02 ×20=0.40kNm100mm厚钢筋混凝土楼板0.1 ×25=2.5kNm220mm厚石灰砂浆抹底0.02 ×17=0.34kNm2小计 3.89 kNm 2荷载设计值g=1.2 × 3.89=4.67kNm2 ,q=1.4 ×
9、2.0=2.8kNm222q2=1.4kNm,g+q2=6.07kNm,g+q =7.47kNm弯矩计算弯矩值计算表表 2-1ABCD7l012.43.62.43.6(m)l027.27.27.27.2(m)l01l020.330.500.330.50(0.04+0.2 0×.0038)(0.0397+0.2 0×.0042)(0.0400+0.2 0×.0038)(0.04+0.2 0×.0038)×6.07 ×2.42+×6. 07 ×3.62+×6.07 ×2.42+×6.07
10、×3.62 +m1(0.0212+0.2 0×.0862)(0.0205+0.2 0×.0880)(0.0559+0.2 0×.0079)(0.0965+0.2 0×.0174)×1.4 ×2.42=2.248×1.4 ×3.62=3.923×1.4 ×2.42=1.749×1.4 ×3.62=4.121(0.0038+0.2 0×.04)(0.0042+0.2 0×.0397)(0.0038+0.2 0×.0400)(0.0038+0
11、.2 0×.04)×6. 07 ×2.42 +×6.07 ×3.62+×6. 07 ×2.42+×6.07 ×3.62 +m2(0.0862+0.2 0×.0212)(0.0880+0.2 0×.0205)(0.0079+0.2 0×.0559)(0.0174+0.2 0×.0965)×1.4 ×2.42=3.05×1.4 ×3.62=2.607×1.4 ×2.42=1.160×1.4 ×
12、;3.62=1.236-0.0829×7.47 ×2.42=-0.0829 ×7.47 ×3.62 =-0.0829 ×7. 47 2.4×2=-0.0829 7.× 47 ×3.62=m1-8.101-3.600-8.101-3.600-0.0570×7. 47 2.4×2=-0.0570 ×7. 47 3.6×2=-0.0570 ×7.47 ×2.42 =-0.0570 ×7.47 ×3.62=m2-5.570-2.476-5.57
13、0-2.476截面设计截面有效高度:假定选用 8 钢筋,则 l 01 方向跨中截面的h01=80mm;l 02 方向跨中截面的 h02=70mm;支座截面 h0=80mm。2最小配筋率 smin =0.27%,则 Asmin =0.27%×1000×100=270mm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<1.5时减小 20%,当 l bl 0=1.5 2.0 时减小 10%;楼板的角区格不折减。为了便于计算,近似取=0.95 ,计算过程见表2-2跨中截面l01 方向Al02 方
14、向l01 方向Bl02 方向l01 方向Cl02 方向楼面板配筋计算表表 2-2)m (kN?m)As实配(mm2)配筋As (mm2)800.8 ×2.248=1.798112.66279700.8 ×0.713=0.57040.82279803.923245.80279702.607186.68279801.749109.59279701.16083.062798l01 方向804.121329.68335D701.23686.52279l02 方向支座截面)m (kN?m)As配筋实配 As (mm2)(mm2)A-A80-0.8 ×2.476=-1.981
15、124.12279A-B80-5.570349.00359A-C80-2.476155.14279C-D80-5.570349.00359B-B80-5.570349.00359B-D80-8.101505.76503边缘支座截)mAs配(kN?m)(mm2)实配 As (mm2)面筋B80-5.570349.00359l01 方向80-8.101505.76503D80-5.570349.00359l02 方向C80-2.476155.14279次梁的设计次梁 L 跨度 7.2m,次梁截面高度 h=l18 l12=720018 720012=400mm600mm,取h=600mm,截面宽度取
16、 b=200mm。( 1)荷载设计值p' (g q) l017.54 3.6 13.57kN / m22pe(1-2 1213 ) p'11.88kN/ m板传来的荷载p=2pe=23.76kNm次梁自重 0.2 ×(0.6 - 0.1) ×25×1.2=3kNm次梁粉刷 0.02 ×(0.6- 0.1) ×2+0.2 ×17×1.2=0.5kNm填充墙自重和粉刷0.24 ×(3.3-0.6)× 18+0.02 ×2×(3.3-0.6× 17) ×2
17、=15.34 kNm9则荷载总设计值g+q=42.6kNm( 2)内力计算弯矩设计值:跨中 M1 (gq)l 02142.6 7.2292.02kN m2424支座 M1 (gq)l 02142.6 7.22184.03kN m1212剪力设计值:跨中V1 (g q)l 0142.6 7.2 153.36kN支座22( 3)正截面受弯承载力计算跨中按 T 形截面计算翼缘宽度 =1400mm混凝土强度等级为22HRB335,C30, f =14.3Nmm, f=1.43Nmm。纵向受力钢筋采用ct22f y=300Nmm;箍筋采用 HPB235, f yv =210Nmm1 f c b'
18、f h'f (h0 h'f / 2) 1.0 14.3 1400100 (565 100 / 2) 10 6故跨中为第一类T 形截面,可按矩形截面进行计算2Asmin=242mm跨中:M58.88 1060.014sh021.0 14.3 1400 56521f cb'fA s b'f h0f c / f y0.0141400565 14.3/300 527.86mm22配置 414(A s=615 mm)支座:M184.03 1060.202s21.014.320056521f cbh0A s bh0 fc / f y 0.228 200 565 14.3/3
19、00 1228mm2 配置 420(As=1256mm2)10( 4)斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸h wh 0 h'f565 100 465mm , h w/ h b465 / 2002.33 4 ,由下式0.25c fc bh00.25 1.0 14.3 200 565404103kN153.36kN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 Vcs 0.75f t bh 01.25f yvA svh 0 , 得ss1.25f yv A svh01.25 210 56.6 565208.57V-0.7f t bh0153.36 1030.7 1.43 20
20、0 565取 s=200mm第三章框架结构布置及计算简图3.1 梁柱尺寸梁高,取 800mm纵向,取 700mm过道 ,考虑到次梁高度为 600mm,也取为 600mm 梁宽 b=(1213)柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构, 8 度设防,高度 <30m,抗震等级为三级,取底层中柱估算柱尺寸,根据经验荷载为 15kNm2:N=5×15×7. 2×(3.6+1. 2)=2592kN2由轴压比限值得Ac =201399mm为安全起见,取底层柱截面尺寸为550mm× 550mm,其他层为 500mm× 500mm3.2 计算简图取轴线处框架
21、,两端悬挑单独计算。初步设计基础顶面离室外地面500mm,则底层层高为3.3+0.5+0.5=4.3m11AB 4.5C3.56D3.561.61.61.61.63.564.53.561.61.61.61.63.564.53.561.61.61.61.63.564.53.561.61.61.61.63.564.53.561.81.81.81.8720024007200图 3-1框架结构计算简图3.3 梁柱线刚度42( 其中 E=3.0×10 Nmm)AB,CD跨梁3-3i=2E×× 0.3 ×0.8 7.2=3.56×10 EBC跨梁i=2E&
22、#215;× 0.3 ×0.6 3 2.4=4.5 ×10-3 E上部各层柱i= E ×× 0.5 43.3=1.6 ×10-3 E底层柱i= E ×× 0. 5544.3=1.8 ×10-3 E将梁柱线刚度标于计算简图中0033003300330033003412第四章恒荷载内力计算4.1 恒荷载计算屋面框架梁线荷载标准值220 厚水泥沙浆找平0.02 ×20=0.4 0kNm280160 厚( 3%找坡)膨胀珍珠岩 (0.08+0.16) ÷2×7=0. 84kNm四层作
23、法防水层0.36kNm2100mm厚钢筋混凝土楼板0.1 ×25=2.5kNm220mm厚石灰砂浆抹底0.02 ×17=0.34kNm2屋面恒荷载 4.44 kNm 2边框架梁自重0.3 ×0.8 ×25=6kNm边框架梁粉刷 2×(0.8 -0. 1) ×0.02 ×17=0.48kNm 中框架梁自重 0.3 ×0.6 ×25=4.5kNm2中框架梁粉刷 2×(0.6 - 0.1) ×0.0 2×17=0.34kNm 则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为:g5AB1=6.48
24、kNmg5BC1=4.84kNmg5AB2=4.44 ×3. 6=15.98kNmg5BC2=4.44 ×2.4=10.66kNm楼面框架梁线荷载标准值220mm厚水泥砂浆找平0.02 ×20=0.4 0kNm2100mm厚钢筋混凝土楼板0.1 ×25=2.5kNm20mm厚石灰砂浆抹底0.02 ×17=0.34kNm2水磨石面层 0.65 kNm楼面恒荷载 3.89 kNm22边框架梁自重及粉刷6.48kNm中框架梁自重及粉刷4.84kNm边跨填充墙自重0.24 × (3.3-0.8)×18=10.8kNm填充墙粉刷 (3
25、.3-0.8)×0.02 ×2×17=1.7kNm则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为:gAB1=6.48+10.8+1.7=18.98kNmgBC1=4.84kNmgAB2=3.89 ×3. 6=14.00kNmgBC2=3.89 × 2.4=9.34kNm屋面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重0.3 ×0.8 ×7. 2×25=43.2kN纵向框架梁粉刷2×(0.8 - 0.1) ×0.02 ×7. 2×17=3. 43kN12纵向框架梁传来的屋面恒荷载2×(3
26、. 62) 2×4. 44=28.77kN次梁自重及粉刷 0.6 ×0.2 ×25×7.22+2×0.02 ×(0.6- 0.1) ×7.22=10.87kN次梁传来的屋面恒荷载 (1- 2×0.2 52+0.25 3) ×4. 44×3. 6×7.22=5 1.25kN1m高女儿墙自重及粉刷1×7. 2×0.24 ×18+2×1×7. 2×0.02 ×17=36kN则顶层边节点集中荷载为: G5A=176.52kN
27、纵向框架梁自重及粉刷 43.1+3.43=46.63kN纵向框架梁传来的屋面恒荷载28.77+(1- 2×0.1 72+0.173 ) ×4. 44×7. 2×2.42=65.10kN次梁自重、粉刷及传来的屋面恒荷载 10.87+51.25=62.12kN 则顶层中节点集中荷载为: G5B=173.85kN4.1.4楼面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重及粉刷 46.63kN纵向框架梁传来的楼面恒荷载 2×(3. 62) 2×3.89=2 5.21kN次梁自重及粉刷 10.87kN次梁传来的楼面恒荷载 (1-2×0.2 5
28、2+0.25 3) ×3.89 ×3. 6×7.22=4 4.9kN钢窗自重 (2 ×1.0 ×1.7+1.2 ×2.6)× 0.4 × 2=5.216kN墙体自重 (3.3×7. 2-6.52 ) ×0.24 ×18=74.48kN墙面粉刷 2×(3. 3×7. 2-6.52 ) ×0.02 ×17=13.07kN框架柱自重 0.50 2 ×3. 3×25=20.63kN柱面粉刷 4×0. 5×0.02
29、×17=0. 68kN中间层边柱节点集中荷载为: G=241.69kNA纵向框架梁自重及粉刷 46.63kN纵向框架梁传来的楼面恒荷载25.21+(1- 2×0.1 72+0.17 3 ) ×3.89 ×7. 2×2.42=57.04kN次梁粉刷、自重及传来的楼面恒荷载10.87+44.9=55.77kN木门自重 2×1.0 ×2.6 ×0.2=1.04kN墙体自重 (3.3×7. 2-5.2 ) ×0.24 ×18=80.18kN墙面粉刷2×0.02 ×(3.3
30、×7.2-5.2 ) ×17=12.62kN框架柱自重及粉刷20.63+0.68=21.31kN中间层中柱节点集中荷载为:GB=274.59kN4.2 恒荷载作用下的内力计算计算简图13G5Ag5AB 2G5 B g5BC 2G5Cg5AB 1g5BC 1GAgAB 2GBGCgBC 2ggBC 1AB 1荷载等效顶层边跨g' 5边(12 0.2520.253 ) 15.98 6.48 20.71kN/ m顶层中跨g '5中510.66 4.84 11.5kN / m8中间层边跨g' 边(1 2 0.2520.253) 14 18.98 31.45k
31、N/ m中间层中跨g '中510.68kN / m9.34 4.848荷载等效后的计算简图如下g' 5边g' 5中g' 边g' 中固端弯矩计算顶层边跨M 5AB120.71 7.2289.47kN m12顶层中跨M 5BC111.5 1.225.52kN m3G5DGD14中间层边跨M AB131.457.22135.86kNm12中间层中跨M 5BC110.681.225.13kN m3分层计算弯矩(取半结构计算)1)顶层分配系数计算如下123.5640.7123.5640.91.641411210.7120.288213.5640.4913.5640
32、.91.644.52234.520.3103.5640.91.644.52251212310.4910.3100.199内力计算过程见表4-1 (单位: kN?m)表 4-11-41-22-12-52-30.2880.7120.4910.1990.310-89.4789.47-5.5225.7763.7031.85-28.43-56.86-23.04-35.908.1920.2410.24-2.52-5.03-2.04-3.170.731.790.90-0.44-0.18-0.2834.69-34.6970.13-25.26-44.87M见图 4-3 (单位: kN?m)34.6970.134
33、4.8734.69(3)(1)(2)25.26(4) 11.568.42(5)152)中间层分配系数计算如下313640.91.60.22440.91.6243.56341313610.2240.2240.55240.91.60.166424740.91.6243.5624.54343.560.41040.91.6243.5624.534142474310.1660.1660.4100.258内力计算过程见表4-2 (单位: kN?m)表 4-23-63-13-44-34-24-74-50.2240.2240.5520.4100.1660.1660.258-135.86135.86-5.133
34、0.4330.4375.0037.5-34.49-68.97-27.93-27.93-43.407.737.7319.049.52-1.95-3.90-1.58-1.58-2.460.440.441.080.54-0.22-0.09-0.09-0.1438.638.6-77.2110.33-29.6-29.6-51.13M 见图 4-4(单位: kN ?m)12.87 (1)(2) 9.8777.2110.33(4)51.1338.6(3)29.6(5)38.629.6(6) 12.879.87(7)3)底层分配系数计算如下163140.91.60.21240.91.641.843.56364
35、1.80.26540.91.641.843.56341313610.2120.2650.5234240.91.60.15940.91.641.843.5624.54741.80.19940.91.641.843.5624.54343.560.39340.91.641.843.5624.534142474310.1590.1990.3930.249内力计算过程如下(单位:kN?m)表 4-33-63-13-44-34-24-74-50.2120.2650.5230.3930.1590.1990.249-135.86135.86-5.1328.836.0071.0535.53-32.68-65.3
36、5-26.44-33.09-41.416.938.6617.098.55-1.68-3.36-1.36-1.71-2.130.360.450.880.44-0.17-0.07-0.09-0.1136.0945.11-81.2111.54-27.87-34.89-48.78M 见图 4-5(单位: kN ?m) 15.04 (1)81.2(3)36.0945.11(2)9.29111.5448.78(4) (5)27.87 34.89(6)18.0517.45 (7)5. 不平衡弯矩分配17计算过程见表4-4 (单位: kN?m),方框内为原不平衡弯矩表 4-4左梁上柱下柱右梁4.859.161
37、2.87 -9.16-7.91 -9.873.0611.56 6.097.50-8.42 -5.387.40 12.87 -13.49-6.84 -9.874.7212.87 7.18.09-9.87 -6.597.78 19.56 -15.57-6.59 -9.875.0912.87 6.627.86-9.87 -6.698.79 15.04 -15.41-6.11 -9.294.9412.87 9.463.88-9.87 -8.30-2.77 -6.731.962.466. 跨中弯矩计算M 5AB120.717.2243.8574.9874.79kN m82M 5BC14.842.4211
38、0.66 2.4241.8133.2kN m812M 4AB131.457.2290.69117.83203.80-104.2699.54kN m82M 4BC14.842.4219.342.4246.417.96846.41 38.44kN m812M 3AB203.8091.4118.4298.89kN m2M 3BC7.96846.0438.07kN mM 2AB203.8092.61118.1998.4kNm2M 2BC7.96846.1938.22kN mM 1AB203.8087.93115.42102.13kN m2M 1BC7.96846.3238.35kN m187. 剪力计
39、算V5AB43.8574.986.48 7.2 15.98(7.23.6)14.32 1132.95 62.16kN7.2222V5BA132.95-62.1670.79kNV5BC1 (4.84 2.410.661.2)12.2kN2V4AB90.69117.8318.987.214(7.23.613.7717.2)2212.2622V4BA212.26102.36109.9kNV4BCV3BCV2BC1(4.84 2.4 9.34 1.2)11.41kNV1BC2V3AB91.4-118.421212.26102.38kN7.22V3BA212.26102.38109.88kNV2AB92
40、.61-118.191212.26102.58kN7.22V2BA212.26102.58109.68kNV1AB87.93-115.421212.26102.31kN7.22V1BA212.26102.31109.95kN1943.8574.9841.8133.243.8533.1774.7990.69117.8346.4138.4446.0044.6934.9836.4499.5491.4118.4246.0438.0745.745.736.1936.1998.8992.61118.1946.1938.2247.3945.2236.2935.7198.487.93115.4246.3238.3533.3654.5736.1732.93102.1318.0517.458. 轴力计算N5At176.5262.1623
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