土木毕业设计计算书

土木毕业设计计算书华北水利水电学院毕业设计NVM上N4下MNVM上N3下MNVM上N2下MNVM上N1下MNV--30- -- - 16 - - -- - - -注：组合1：*①十**②； 组合2："①十*②；组合3：*④+③； 组合4：*@-③。中柱用于承载力计算的框架基本组合表表7-9地震荷载层数截面内力恒载①活载②③5上M-重力荷载④组合1组合2组合3组合4第46页共75页华北水利水电学院毕业设计NM下NVM上N4下MNVM上N3下MNVM上N2下MNVM上N1下M- - - -- -- -- -- --NV-注：组合1：*①十**②；组合2："①十*②；组合3：*@+③；组合4：*④-③。8.框架梁柱配筋计算查表可知：混凝土强度：C30：fc/mm2;ft/mm2;ftk/mm2。第47页共75页华北水利水电学院毕业设计钢筋强度：HPB235:fy210N/mm2;fyk235N/mm2HRB400:fy300N/mm;fyk335N/mm表8-122框架柱截面设计《抗震规范》查得框架的抗震等级为三级。轴压比计算底层柱NmaxN1945.64310轴压比N42fcAc14.3500则柱的轴压比满足要求。正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，从利于不同方向地震作用考虑，采用对称配筋。中柱Nb1fcbh0b5004651层：查表可知，rRE,则rRENc。从柱的内力组合表可Mm知，NNb,为大偏压，选用M大N小的组合，最不利组合为。N在弯矩中水平地震作用产生的弯矩设计值〉75%Mmax,柱的计算长度10取下列二式中的较小值：l0[1(ul)]H第48页共75页华北水利水电学院毕业设计10(2mi)nH式中u、1一柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；min一比值u、1中的较小值；H一柱的高度，对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。104104U1010 10取minO10[l(ul)]H(l)10(2min)H2所以，取1020mmmax20mme0500/30 eie0ea205002110取1152 10211121400ei/h0hl400/465h500eeias35bholfcbhoJs2rRENelfcbhO(1)AsA''fy(hOas)1035004652(1)(46535)第49页共75页华北水利水电学院毕业设计最小总配筋率根据《建筑抗震设计规范》表查得min%,故As,'minsA,%n2500mm/22875'2(AA1257mm)另两ss每侧实配4 204 18,满足构造要求.MNNb为大偏压，选用M大N小的组合，最不利组合为N5层：在弯矩中水平地震作用产生的弯矩〉75%Mmax,柱的计算长度取下列二式中的小值：104104u;l;取min104104104l0[1(ul)]H(12)l0(2min)H(2)l020mmmax20mme0/30eie0ea2050021取11015取211l0378011121400ei/h0h1400/465500h500as30103b500465eei2rRENe1fcbh0(1)AsA''fy(h0as)'s1035004652(1)0300(46535)第50页共75页华北水利水电学院毕业设计1.工程概况工程名称：郑州市某高校五层行政办公楼2．建筑面积：m23．建筑层数：五层4．建筑形状：一字形5．结构形式：框架结构体系6．场地情况：场地平坦、无障碍物。7．地质情况：地基土为粘性土为主，建筑场地类别为II类，容许承载力fk=180kPa。8.基本雪压：/m2。9.基本风压：/m2。10.地震烈度：按7度近震设防。11.建筑耐火等级：二级。12．建筑耐久年限：50年。.结构布置与计算简图结构选型与布置结构选型采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。基础采用柱下条形基础。结构布置本框架结构设计为双向梁抗侧力体系，框架梁柱中心线重合，对于梁柱中心线不重合的，它们的偏心距不大于该方向柱宽的1/4。结合建筑的平面、立面和剖面布置情况，结构平面布置如图2-1；根据结构布置，本建筑平面除走廊板区格为单向板外，其余均为双向板。双向板的板厚卜三1/50（1为双向板的短向计算跨度）。本建筑楼面板和屋面板的厚度均取120mm。本建筑的材料选用如下：混凝土C30钢筋：纵向受力筋采用HRB335级钢筋，其余采用HPB235级钢筋墙体；蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。窗;铝合金窗第1页共75页华北水利水电学院毕业设计门：木门第2页共75页华北水利水电学院毕业设计第3页共75页华北水利水电学院毕业设计图2-1框架的计算单元框架计算简图及梁柱线刚度本结构是三维空间的。但于建筑结构的质量、刚度都比较均匀，故选用一根框架进行计算与配筋，其余框架可参照此框架进行配筋。现以⑦轴线为例进行计算。梁柱截面尺寸估算框架梁：h/l7200/8~7200/12取梁尺寸：h=600mm，b=h/2=300mm.次梁：h=500mm,b=250mm.连系梁：bXh=200mmX400mm.框架柱：建筑总高度按算，小于30m的现浇框架结构，设防烈度7度近震，查抗震设计规范，该框架为三级抗震，最大轴压比。假定采用C30混凝土，查得9mm00fc/mm2,假定每平方米荷载为14kN/m2,则柱子最大轴压力N=X14XXX5=2646kN.则柱子轴压比即bhNfc2646000取柱子截面形状为正方形。即b=h。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变，即取柱子尺寸为500mmX500mmo确定框架计算简图框架的计算单元如图1-1所示。假定框架柱嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚接。于各层柱截面尺寸都不变，故梁跨取柱截面形心线间距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。室内外高差为，基础顶面至室外地坪取为，故底层柱高取++=，其余各层柱高均为。此框架的计算简图如图1—2所示。框架梁柱的线刚度计算混凝土C30,EC30104N/mm2107kN/m2,现浇框架结构梁惯性矩中框架梁I2I0,线刚度iEI/l第4页共75页华北水利水电学院毕业设计左跨梁：i左跨梁EI/1107213/6104kNm12第5页共75页华北水利水电学院毕业设计1x2q20求得。将求其中x为最大弯矩正截面至A支座的距离，则x可公式VAq1x2l得的x值代入下式即得跨间最大弯矩值。图8-1均布和梯形荷载下的计算图形Mmaxq1x21x3MAVAxq226nq212若VA(2q1q2)al0,说明xal,则x。2qq2VAMmaxq1x21x3MAVAxq226l若Va0,则MmaxMA同理可求得三角形分布荷载和均布荷载作用下的VA,x和Mmax的计算公式.(图)VAMAMB11q1lq2ll24x2q2VAx下式求得： xqll则MmaxMA3q121xVAxxq223l第41页共75页华北水利水电学院毕业设计图8-2三角形荷载下的计算图形梁端控制截面弯矩不利组合第5层梁端控制截面弯矩不利组合表7-1截面AB左AB右BC左BC右CD左CD右- — —注：“—”表示正弯矩不存在第1层梁端控制截面弯矩不利组合表7-2截面AB左AB右--第42页共75页华北水利水电学院毕业设计BC左BC右CD左CD右 梁端控制截面剪力不利组合第5层梁端控制截面剪力不利组合表7-3截面Ml(kNm)Mr(kNm)ln(m)VGE(kN)VMrVGEAB左AB右BC左BC右CD左CD右一一第1层梁端控制截面剪力不利组合表7-4截面Ml(kNm)Mr(kNm)ln(m)VGE(kN)VMrVGEAB左AB右BC左BC右CD左CD右梁跨中弯矩最不利内力组合跨中截面弯矩组合过程如下：以5-AB为例RAql1(MGBMGAMEAMEB)第43页共75页华北水利水电学院毕业设计MGAMEA2q2梁跨中弯矩最不利内力组合 表7-5截面5-AB5-BC5-CD4-AB4-BC4-CD3-AB3-BC3-CD2-AB2-BC2-CD1-AB1-BC1-CD用于承载力计算的框架梁永久荷载控制组合表7-6控制层次截面54AB3左215AB右4 ——MGk①MQk②MGE③MEk④组合1负弯矩组合2组合3取正弯矩组合4取第44页共75页华北水利水电学院毕业设计2154BC3左2154BC3右21 36 36注：组合『①十②组合2二①+X②组合3=组合4=框架柱的内力组合取每层柱顶和柱底两个控制截面,按,$、冗进行组合,组合结果见表和表注意,在考虑地震作用效应的组合中,取屋面的活荷载为雪荷载进行组合.因考虑计算截面以上各层活荷载不足以同时满跨分布,所以对楼面均布活荷载需乘以一个折减系数,取值见下表表7-7活荷载按楼层的折减系数墙柱、基础计算截面以上层数计算截面以上各楼层活载总和的折剪系数边柱用于承载力计算的框架基本组合表表7-8层数截面内力恒载①活载②地震荷载③重力荷载④组合1M上5下NM组合2组合3组合412〜34〜5-第45页共75页华北水利水电学院毕业设计右横梁左横梁传层次截面传剪力剪力1—152—23—344—45—536—67—728—89—9110—10—纵墙重纵梁重载载纵梁板传荷纵梁板传活柱重N(kN)柱轴力活荷载活载标准值在屋面处引起的固端弯矩121ql62m；1212n其他层边跨梁：MFql262；1212顶层边跨梁：MF第31页共75页华北水利水电学院毕业设计图5-5活载作用下框架弯矩标准值(kN-m)第32页共75页华北水利水电学院毕业设计图5-6活载作用下M图单位：(kN.m)活载标准值引起的内力活载标准值下边跨梁端剪力计算表5-5层次q(kN/m)l(m)ql/2(kN)M/l(kN)VFqlMqlM(kN)VE(kN)2l2l第33页共75页华北水利水电学院毕业设计54321活载标准值下边柱轴力计算表5-666666 N(kN)层次截面横梁传剪力纵梁传荷载次梁板活载1—152—23—344—45—536—67—728—89—9110—10活载标准值下中柱轴力计算表5-7柱轴力N(kN)层次截面横梁传剪力纵梁传荷载次梁板活载1—152—23—344—4柱轴力第34页共75页华北水利水电学院毕业设计5—536—67—728—89—9110—10 6.重力荷载作用作用于屋面处均布重力荷载代表值的计算qAB[12]/mqBC30qCDqA/作用于楼面处均布重力荷载代表值的计算qAB7qBC/0.5qCD均布荷载代表值在屋面处引起固端弯矩FMAB426/12F2MBC/126kN4.m62kN1.均布荷载代表值在楼面处引起固端弯矩FMAB226/12F2MBC/127kN3.m56kN1.m89第35页共75华北水利水电学院毕业设计图6-1 重力荷载代表值作用下M图单位：（kN.m）第36页共75页华北水利水电学院毕业设计第37页共75页华北水利水电学院毕业设计图6-2重力荷载代表值作用下M图单位：（kN.m）重力荷载代表值下AB跨梁端剪力计算 表6-1层次q(kN/m)l(m)ql/2(kN)M/l(kN)VFqlM(kN)qlM2lVE(kN)2l5432166666 重力荷载代表值下BC跨梁端剪力计算表6-2层次q(kN/m)l(m)ql/2(kN)M/l(kN)VFqlM(kN)qlM2lVE(kN)2l54321 00000重力荷载代表值下边柱轴力计算表6-3横梁传层次截面剪力1—152—23—344—435—5纵墙重纵梁重载载纵梁板传荷纵梁板传活柱重N(kN)柱轴力第38页共75页华北水利水电学院毕业设计6—67—728—89—9110—10—重力荷载代表值下中柱轴力计算表6-4左横梁传右横梁层次截面剪力1—152—23—344—45—536—67—728—89—9110—10 —传剪力纵墙重纵梁重载载纵梁板传荷纵梁板传活柱重N(kN)柱轴力7内力组合7.1概述结构抗震等级可根据结构类型,地震烈度,房屋高度等因素查表求得,此可得本工程框架等级为三级.各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。当有地震作用时，应分别考虑恒荷载和活荷载有可变荷载效应控制的组合、永久荷载效应控制的组合及重力荷载代表值与地震作用的组合，并比较三种组合的内力，取最不利者。于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的内力值。bb梁支座边缘处的内力值按式：M边MV,V边Vq计算22柱上端控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得第39页共75页华北水利水电学院毕业设计的柱端内力值，宜换算成控制截面处的值。为了简化起见，也可采用轴线处内力值，这样算得的