029学士某五层教学楼毕业设计含计算书部分建筑结构设计图

1、1.1 设计依据： 1.依据建筑工程专业2008届毕业设计任务书。2.建筑结构荷载规范3.混凝土结构设计规范4.建筑抗震设计规范5.建筑地基基础设计规范及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。6.遵照国家规定的现行各种设计规范、有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。1.2 设计规模：1.本次设计的题目为“沈阳博艺中学教学楼”2.建筑面积：56000 m²，结构共五层，首层层高,其他层层高.，室外地面标高为。1.3 各部分工程构造1. 屋面：APP改性沥青防水卷材1：3 水泥沙浆找平层25mm厚1：10水泥珍珠岩砂浆保温层120厚1：8白

2、灰炉渣找坡度最薄处30mm120mm厚钢筋混凝土板20mm厚板下混合砂浆抹灰2. 12mm   素水泥浆结合层一道 1：3水泥砂浆找平18mm素水泥浆结合层一道120mm厚钢筋混凝土板20mm厚板下抹灰3 厕所: 20mm厚水泥砂浆地面50mm厚防水砂浆180mm厚空心砖20mm厚水泥砂浆抹灰4.墙体：外墙370mm厚水泥空心砖墙，内墙为240mm厚水泥空心砖墙，楼梯间墙为240厚水泥空心砖墙，厕所均为240厚隔墙。5.门窗：门厅处为铝合金门，其他均为木门。双推拉塑钢窗，单层玻璃全封闭窗。6.基础：阶型独立扩展基础，阶型联合扩展基础。第二章 结构方案设计2.1 设计资料7度，设计地分

3、组为第一组2.自然条件：雪荷载0.50KN/M²，基本风压：0.35KN/M².3.地质条件：地质勘探以±0.000为基准面，地质分布具体情况见表1，类场地，7度设防建筑地点冰冻深度。序号岩 石分 类土层深度（m）厚度范围（m）地基承载力fk（kpa）桩端承载力qk（kpa）桩周摩擦力qk（kpa）1杂填土0.02粉土0.81.812103中砂1.8200254砾砂3.73002400305圆砾500350060建设地区地层土分布情况一览表 表1注：拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地表-6m，表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑地点冰冻深度-m。建筑场地类别：类场

4、地土。地震设防基本烈度：7 度。2.2 结构：1.本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。2.楼板采用现浇钢筋混凝土板。楼梯为现浇板式楼梯3.材料情况：非重承水泥空心砖；砂浆等级为M5；混凝土：C30（基础、梁、板）、C30（柱）。纵向受力钢筋：HRB335级（梁）；HRB335级（柱）；箍筋：HPB235级钢筋，基础：HPB235级钢筋4.施工：梁、板、柱均现浇。第三章 荷载计算3.1初估梁柱截面：由轴压比限值条件N/fcA0.9(（三级框架）（框架柱的负荷面积内每平米按15kN/m2初估）××15×Afc×2A=bh b=h =初估：柱截面：b×h

5、=600mm×600mm.梁截面主梁: h=(1/81/12)L=（600mm-900mm） 取 边跨取h=700mm, 取 中跨取h=500mm.b=(1/21/3)h且b不小于0.5倍柱宽且不小于250mm取b=300mm连系梁:h=(1/81/12)L, 取h=500mm,b=(1/21/3)h, 取b=250mm. 楼板：取h=120mm3.2 荷载计算层数划分及计算简图如图：荷载汇集1、恒载1）屋面荷载：（为不上人屋面）防水层：APP改性沥表防水卷材 0.05 kN/m²找平层：25mm1：3水泥沙浆 25×0.02=0.5kN/m²保温层：1

6、20mm厚水泥珍珠岩 2×4=0.48 kN/m²找坡层：白灰炉渣最薄处30mm厚 0.03×17= kN/m²结构层：120mm厚钢筋砼现浇板 2×25=3.00 kN/m²20mm厚板底抹灰 ×17=0.34 kN/m²kN/m²计算书配套CAD图纸在爱建筑网下载全套毕业设计尽在爱建筑网2）楼面：30mm厚水磨石地面 0.65 kN/m²120mm厚钢筋砼现浇板 0.12×25=3kN/m²20mm厚板底抹灰 0.02×17= 0.34kN/m ² k

7、N/m²3）梁重：（考虑梁上抹灰，取梁自重26kN/m3） 主 梁： 中跨26×× 边跨 26 kN/m连系梁： 26××4）墙重：（砌体与抹灰之和） kN/m2 kN/m2总墙重： 外墙：底层：15 kN/m2 内墙：底层：15 kN/m25）柱：（考虑到柱子抹灰，取柱子自重26kN/m3）6）门、窗：222、活荷载： 雪活载： 0.5 kN/m2 厕所： 2.0 kN/m2 办公室： 2.0 kN/m2 走廊、楼梯： 2.5 kN/m2不上人屋面： 0.5 kN/m23、各层楼层重量(各层重力荷载代表值计算如下)五层上半层女儿墙：×

8、;0.8×4.5×20+7.2×3+2.7=kNkN连系 梁：(7×4+9)柱 子：(8×4+9)外墙：12×0.6+(1.2-0.3-0.6+0.185)内 墙：10×(7.2-0.6+0.12-0.6+0.185)×(0.5×3.6-0.7)+11×(4.5-1.0-1.5-0.6)×1.3+(4.5-1.5-1.0-0.3-0.6+0.185)×2+(4.5-1.0-0.6)外 墙 窗：(15×3.3+2×2.1)×(0.5×3.

9、6-0.5)×0.3=20.94 kN外 墙 门：3.6×3×(0.5×3.6-0.5)内 墙 窗：=+0.5活=6805.24kN+0.5×(17×7.2×4.5+2.7×10×4.5)五层下半层kN外墙：12×0.6+(1.2-0.3-0.6+0.185)kN内墙： 10×(4.5-0.6+0.185-0.6+0.12)+10×(4.5-1.5-1.0-0.6)+(4.5-1.0-1.5-0.3-0.6+0.185)×2+(0.45-1.0-0.3-0.3)kN

10、外 墙 窗：(15×3.3×0.8+2×2.1×0.5)×0.3=12.51 kN外 墙 门：3.6×3×1.8×0.2=389kN四层上半层kN主 梁：(20×7.2+2×3.6+10.8×2)kN连系 梁：10×4×4.5×3.25=585kNkN外 墙：13×(4.5-3.3-0.6)+(4.5-3.3-0.3-0.6+0.185)×4+1.2-0.185-0.3+2.4-0.6+2.4-0.3-0.6+0.185×(0

11、.5×3.6-0.5)×6.29+2×(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12)+2×(3.6-0.6)+0.9-2×0.12×(0.5×3.6-0.7)×6.29=247.32 kN内 墙：12×(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12)外 墙 窗：(18×3.3+4.2)=四层下半层 外 墙：13×(1.2-0.6)+2×(1.2-0.3-0.6+0.185)+2×(1.2-0.3-0.6+0.185)+1.2-0.3-0.185+2.4-0.6+2

12、.4-0.3-0.6+0.185+0.9-0.24+2×(7.2-0.185-0.6+0.12)+2×(0.36-0.6)×0.5×3.6+3.3×18×1.0+1.8× 内 墙：12×(7.2-0.6+0.185-0.6+1.2)×1.8+10×(2-0.6)×1.8+2×(2-0.3-0.6+0.185)×1.8+2×(3.5-0.6)×1.8+(3.5-0.6+0.185-0.3+3-0.6)×1.8+(2.5-0.6+2.5-0

13、.3-0.6+0.12)）=2537.65kN =同样，一层上半层kNkN连 系 梁：585kNkN外 墙：12×(1.2-0.6)×(0.5×4.43-0.5)+2×(1.2-0.3-0.6+0.185)+0.3+2.4-0.6+2.4-0.6+0.185-0.3+1.2-0.3-0.185×(0.5×4.43-0.5)+(13.5-10.8-1.2-0.3-0.6+0.185)kN内 墙: 10×(2-0.6)+2×(2-0.3-0.6+0.185+(3.5-0.6)×3+3.5-0.3-0.6+0.

14、185×(4.43×0.5-0.5)+12×(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12)外 墙 门：15×3.3×1.715+4.2×1.715+2×3.3×1.715×0.3=31.02 kN雨 蓬：约20kN=GA=4×(10×4.5×17.1+13.5×3.6)+10×4.5×9.9+7×4.5×7.2=m2G/A=kN/m2第四章 水平荷载作用下的框架内力分析：在计算梁的线刚度时，考虑楼板对梁刚度有利影响,认为翼缘

15、参加工作,为简化计算，先按矩形截面计算惯性矩，然后乘以一个增大系数。现浇钢筋砼0中框架梁=2I0柱、梁均采用30混凝土 ，C×107 kN/m²I0=1/12×bh3(m4) KB单位：KNm框架梁线刚度计算部位截面（m²）高度（m）截面惯性矩I0 (m4)边框架中框架0(m4)KB=EI/l(kn.m)0 m4)KB=EI/l(kn.m)边框架8.57×10-312.86×10-3535831.71×10-2712500中框架3.13×10-34.69×10-3469000.63×10-263

16、000边框架8.57×10-312.86×10-3535831.71×10-2712504.2 框架柱侧移刚度计算1.柱线刚度：柱采用C30混凝土，首层高度,2-5层；柱截面：各层600 mm×600mm 则 I0=1/12×bh3=10.8×10-3m4; KC=EI/h 2.柱的侧移刚度D：一般层： = D=首层： = D=部位截面(m²)层高(m)惯性矩(m4)Ic=EI/h(104)边框架边柱C1边框架中柱C2K1Dc1K2Dc25层0.6²10.8×10-3919167300004层0.6

17、78;10.8×10-3919167300003层0.6²10.8×10-3919167300002层0.6²10.8×10-3919167300001层0.6²10.8×10-32012530000部位中框架边柱C1中框架中柱C2各层各柱刚度层间刚度K3Dc3K4Dc4Dc1Dc2Dc3Dc45层233333583319167×430000×423333×1635833×1812149904层233333583319167×430000×523333×1

18、835833×1913274893层233333583319167×430000×523333×1835833×1913274892层233333583319167×430000×523333×1835833×1913274891层1219142728019167×424597×521914×1827280×191139440层间侧移刚度的验算D1/D2 =1139440/1327489=0.860.7 满足要求 水平地震作用分析（底部剪力法）本框架结构符合底部剪力

19、法的适用范围，故采用底部剪力法计算水平地震作用。1. 框架自振周期计算:用能量法计算。用能量法计算的数据过程及其结果见表表5 用能量法计算的数据层次（KN）(KN)（KN/m）(m)51214990413274893132748921327489111394402. 考虑七度设防：max=0.08 考虑I组类别 类场地土 Tg=0.35 S因为T1g=0.49 S 所以考虑顶部附加水平地震作用底部剪力为：1=(Tg/T1)×max=(0.35/0.39)FEk=1×Geq=0.073×0.85×47968.26=2976.43 kN 由公式 Fi=(Gi

20、Hi/GjHj) ×FEk×(1-n)横向框架顶点位移计算层数HiGiGiHiGiHi/GjHjFiVi54321剪力分布图：.验算框架层间弹性位移角1.层数层间剪力I(kN)层间度i层间侧移ui=Vi/Di层 hi(m)Ui/hie512159900.61×10-30.32×10-4413274891.21×10-30.79×10-4<1/550313274891.73×10-31.49×10-4213274892.10×10-32.62×10-4111394402.66×10

21、-36.00×10-4对于钢筋砼框架结构e=1/550, e <e 所以满足规范规定的层间弹性位移的要求。 抗震规范要求： 因基本周期小于3.5s，查抗震规范表得验算过程及其结果见表7。表7 楼层地震剪力验算层次（KN）(KN)(KN)结 论5满 足4满 足3满 足2满 足1满 足水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算（D值法：取横向中框架计算）1.柱剪力 Vik=D/D ×Vi ， 柱弯矩 M下=Vik×Yi ，M上=Vik×（1-Yi）×hi2.反弯点高度h=(y0+y1+y2+y3) ×h y=y0+y1+y2+y3h反弯点到

22、柱下端质点的距离，即反弯点高度y0标准反弯点高度比y1为上、下层梁线刚度比变化修正值y2为上层层高变化修正值y3为下层层高修正值根据框架总层数m,该柱所在层数n和梁柱线刚度比值K确定，并由内插法根据K值确定。边柱（中框）层h(m)y0y1y2y3Y50004000300020001000中柱（中框）层h(m)y0Y1y2Y3y50004000300020001000层HDDD/DViVikKYM下M上512149902333341327489233333132748923333213274892333311139440219144.中柱弯矩计算：层HDDD/DViVikkYM下M上512149

23、90358334132748935833313274893583321327489358331113944027280计算过程 （1）（2）;（3）地震作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植计算过程：根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩Mc= M右+ M左= M上+ M下； M右(左梁)= 1Mc M左(右梁)= 2Mc求得 边跨 1=1 2=1 中跨 1=0.531 2楼层AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力LM左M右VELM左M右VE边柱中柱54321第五章 横向风荷载计算自然情况基本风压为0.40kN/m²,即0=0.40kN/m²,c类粗糙度。5.2荷载计算：1.风荷载标

24、准值 k=zszWo z-高度z处的风振系数2.风压高度变化系数（z）： 5=0.84 4=3=2=13.风荷载体型系数: s 在实际工程中，对于高度不大于30m，高宽比小于1.5的高层建筑，取风振系数Z层数ZSZiW0WkiFWkiVi54321wk5Fwk4Fwk3Fwk2Fwk16.层间剪力 V5=5.63kN V4=12.276kN V3=18.91kN V2=25.55kN V1：柱弯矩（D值法，取横向中框架计算） 1.柱剪力 Vik=D/D ×Vi ， 柱弯矩 M下=Vik×Yi ，M上=Vik×（1-Yi）×hi2.反弯点高度h=(y0+y

25、1+y2+y3) ×h y0标准反弯点高度比 y1为上、下层梁线刚度变化修正值y2为上层层高变化修正值 y3为下层层高修正值根据框架总层数m,该柱所在层数n和梁柱线刚度比值K确定，对于地震作用，y值由按荷载表查得，并由内插法根据K值确定，并考虑层高的因素进行修正。3.边柱弯矩计算：层HDDD/DViVikkYM下M上511833223333411833223333311833223333211833223333198388219144.中柱弯矩计算：层HDDD/DViVikkYM下M上51183322333341183322333331183322333321183322333319

26、838821914计算过程 （1）（2）;（3）根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩Mc= M右+ M左= M上+ M下； M右(左梁)= 1Mc M左(右梁)= 2Mc求得 边跨 1=1 2=1 中跨 1=0.531 2风荷载作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植楼层AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力LM左M右VELM左M右VE边柱中柱54321风荷载作用下的框架内力图如下：第六章 框架在竖向荷载作用下的内力分析（采用弯矩二次分配法）框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用力矩分配法，因为框架结构对称，荷载对称；又属于奇数跨，故在对称轴上梁的截面只有竖向位移（沿对称轴方向）没有转角。对称截面可取为

27、滑动端。弯矩二次分配法是一种近似计算方法，即将各节点的不平衡弯矩同时作分配和传递，并以两次分配为限。(取一榀横向框架)对于边跨板，为×,由于7.2/4.5<3.0 所以按双向板计算对于中跨板，为×3.0 所以按双向板计算 A-B(C-D)轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。232323233.梁自重：5.46 kN/mA-B(C-D) 轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=5.46 kN/m+18.85 kN/m=24.31 kN/m 活载=板传荷载=1.89 kN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=5.46 kN/m+15.08 k

28、N/m=20.54 kN/m活载=板传荷载=7.56 kN/m B-C轴间框架梁B-C 轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载6.3 框架计算简图6.4.梁固端弯矩梁端弯矩以绕杆端顺时针为正，反之为负。固端弯矩=（均布荷载×跨度²）/12=ql2/12荷载部位边跨中跨跨度均布荷载固端弯矩跨度均布荷载固端弯矩左右左右恒荷载顶层其它层活荷载顶层其它层竖向荷载作用下框架梁的固端弯矩6.5框架节点分配系数 如下表边柱节点中柱节点顶层b右=c下=bbc下=标准层b右= ib右/（ ib右+iz下+iz上）cbb

29、cc下=底层b右= ib右/（ ib右+iz下+iz上）cc下=bbcc下=方法：首先将各点的分配系数填在相应方框内，将梁的固端弯矩填写在框架横梁相应位置上，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递（不向滑动端传递），右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递，上（下）分配弯矩向下（上）柱传递（传递系数均为0.5）。第一次分配弯矩传递后，再进行第二次弯矩分配。梁弯矩的调幅（由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，因此在重力荷载作用下对梁端弯矩进行调幅,调幅系数为0.8;对跨中弯矩进行调幅,调幅系数1.2.）1、恒载作用下的弯距楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MMM

30、MMMMMMMMM54321注: 1）M为调幅后的弯距。2）弯矩符号逆时针为正2、活载作用下的弯距楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MMMMMMMMMMMM543234431注: 1）M为调幅后的弯距。2）弯矩符号逆时针为正梁端剪力：均布荷载下: V=Vq×b/21、 恒载作用下梁端剪力楼层q(kn/m)L(m)ql/2M/LV左V右V左V右AB跨梁端剪力54321BC跨梁端剪力54321注：就采用调幅前的值2、活载作用下梁端剪力层次Q(kn/m)L(m)Ql/2M/LV左V右V左V右A B跨54321跨54321注：就采用调幅前的值（1） 边柱层截面横梁剪力（kN）纵向荷载（

31、kN）柱 重（kN）（kN）边柱轴力（kN）边柱剪力（kN）511224334435566277881991010说明： 假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受。为本层荷载产生的轴力。×0.6×26×4.43=41.46kN a 顶层荷载：连系 b 标准层荷载连系(2) 中柱：层截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载柱 重（kN）中柱轴力中柱剪力（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）511224334435566277881991010. 顶层荷载 屋面荷载：=12×(2.7/2/4.5)2+(2.7/2/4.5)3连系. 标准层荷载楼面荷载连系2. 活载作用

32、下的柱轴力剪力边柱中柱层截面VA(kN)A 柱轴力(kN)A柱剪力(kN)VB左(kN)VB右(kN)（kN）B 柱轴 力（kN）B 柱剪 力(kN)511224334435566277881991010第七章内力组合和最不利内力确定：1、基本组合公式：1）梁端负弯矩组合公式:-1.01.2恒+1.4×0.9(活+风)-1.01.35恒+1.4×(0.7活+0.6风)-0.751.2(恒+0.5活)+1.3地2）梁端正弯矩组合公式: 0.751.3地-1.0(恒+0.5活)3）梁跨中正弯矩组合公式: 1.01.2恒+1.4×0.9(活+风) 1.01.35恒+1.

33、4(0.7活+0.6风)0.751.2(恒+0.5活)+1.3地4)梁端剪力组合公式:1.01.2恒+0.9×1.4(风+活)1.01.35恒+1.4(0.7活+0.6风) 0.851.2(恒+0.5活)+1.3地采取以下组合方式考虑地震作用时： 1.3×地+1.2×(恒+0.5×活)不考虑地震作用时：0(1.35×恒+0.7×1.4×活) 01.2×恒+1.4×0.9（风+活)框架梁内力组合如下横梁内力组合表：左风右风左风右风左震右震杆件截面内力类型恒载活载左风右风左震右震1.2恒1.4*0.9（活风）1.2*（恒0.5*活）1.3*震A5B5MV跨中MMVB5C5MV跨中M0000MVC5D5MV跨中MMVA4B4MV跨中MMVB4C4MV跨中M0000MVC4D4MV跨中MMVA3B3M-253V跨中M-1313MVB3C3MV跨中M0000MVC3D3M-253V跨中M-1313