五层大学教学楼框架结构计算书毕业设计

文档从网络中收集，已重整理排版文档从网络中收集，已重整理排版.word版本可编辑..10..五层大学教学楼框架构造计算书_毕业设计五层大学教学楼框架构造计算书构造设计说明工程概况2500--5000m2,4-5初步确定设为五层,构造为钢筋混凝土框架构造。设计主要依据和资料设计依据a 省现行的有关构造设计标准、规程及规定。b 本工程各项批文及甲方单位要求。c (GB50009-2023)执行。设计资料房屋建筑学武汉工业大学出版社混凝土构造(上、下)武汉理工大学出版社根底工程同济大学出版社建筑构造设计东南大学出版社构造力学人民教育出版社地基与根底武汉工业大学出版社工程构造抗震中国建筑工业出版社简明建筑构造设计手册中国建筑工业出版社土木工程专业毕业设计指导科学出版社有用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社房屋建筑制图统一标准(BG50001-2023)中国建筑工业出版社建筑构造制图标准(BG50105-2023)中国建筑工业出版社建筑设计防火标准(GBJ16?87)中国建筑工业出版社民用建筑设计标准(GBJI0I8-7)中国建筑工业出版社综合医院建筑设计标准(JGJ49-88)中国建筑工业出版社建筑楼梯模数协调标准(GBJI0I-87)中国建筑工业出版社建筑构造荷载标准(GB5009-2023)中国建筑工业出版社(GB50068-2023)中国建筑工业出版社混凝土构造设计标准(GB50010?2023)中国建筑工业出版社地基与根底设计标准(GB5007-2023)中国建筑工业出版社建筑抗震设计标准(GB50011?2023)中国建筑工业出版社砌体构造中国建筑工业出版社简明砌体构造设计施工资料集成中国电力出版社土木工程专业毕业设计指南中国水利水电出版社AutoCAD简明砌体构造设计手册机械工业出版社砌体构造设计手册中国建筑工业出版社砌体构造设计标准(GB50010?2023)中国建筑工业出版社本工程承受框架构造体系,抗震等级为四级。本工程耐火等级为二级,其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计标准(GBJI0I8-7)执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程构造图中所注标高均为构造标高。构造设计方案及布置钢筋混凝土框架构造是由梁,柱通过节点连接组学楼承受钢筋混凝土框架构造。按构造布置不同,框架构造可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的教学楼承受横向承重方案,竖向荷载主要由横向框架担当,楼板为预制板时应沿横向布置,楼板为现浇板时,一般需设置次梁将荷载传至横向梁与横向框架连接,这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架,承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。变形缝的设置利影响,可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将构造分成假设干独立的单元。当房屋既需要设沉降缝,又需要设伸缩缝,沉降缝可以兼做伸缩缝,两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋,其沉降缝和伸缩缝均应当符合防震缝的要求,并进可能做到三缝合一。构件初估柱截面尺寸确实定柱截面高度可以取,H为层高;柱截面宽度可以取为。选定柱截面尺寸为500mm×500mm梁尺寸确定300mm×600mm楼板厚度130mm。根本假定与计算简图根本假定第一:平面构造假定:该工程平面为正交布置,可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力构造担当,垂直于该方向的抗侧力构造不受力。其次:由于构造体型规整,布置对称均匀,构造在水平荷载作用下不计扭转影响。计算简图在横向水平力作用下,连梁梁对墙产生约束弯矩,因此将构造简化为刚结计算体系,计算简图如后面所述。荷载计算作用在框架构造上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括构造自重、构造雪荷载、安装荷载等。40m和刚度沿高度分布比较均匀的构造,可承受底部剪力法。竖向荷载主要是构造自重(恒载)和使用荷载(活载)。构造自重可由构件截面尺寸直接计算,建筑材料单位体积重量按荷载标准取值。使用荷载(活荷载)按荷载标准取值,楼面活荷载折减系数按荷载标准取用。侧移计算及把握框架构造的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中,柱轴向变形引起的侧移很小,可以无视不计。在近似计算中,一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。1:650,1:700。1/550内力计算及组合竖向荷载下的内力计算两端固定进展计算。水平荷载下的计算D每一层上的水平力依据该榀框架各柱的刚度比进展安排,算出各柱的剪力,再求出柱端的弯矩,利用节点平衡求出梁端弯矩。内力组合第一:荷载组合。荷载组合简化如下:(2)(3)(4)恒荷载+地震荷载+活荷载。其次:把握截面及不利内力。框架梁柱应进展组合的层一般为顶上二层,底层,混凝土强度、截面尺寸有转变层及体系反弯点所在层。框架梁把握截面及不利内力为:支座截面,-M,V,跨中截面,M。M、V,NminM、V。根底设计3约。设计时应依据地质资料,综合考虑地基??根底??上部构造的相互作用与施工根底方案。依据上部构造、工程地质、施工等因素,优先选用整体性较好的独立根底。施工材料,fy210N/m?,主筋为Ⅱ级钢,fy300N/m?。15mm。第三:钢筋的锚固和搭接按国家现行标准执行。C30。第五:墙体外墙及疏散楼梯间承受240厚蒸压灰砂砖。第六:当门窗洞宽≤1000mm3701000mm施工要求及其他设计说明第一:本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载(均布),当外荷载到达3.0Kn/m其次:本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm,内配4φ8,?φ6@250,构240mm×240mm4φ10,φ6@250,2023mm第三;施工缝接缝应认真处理,在混凝土浇筑前必需去除杂物,洗净潮湿,2第四:未详尽说明处,按相关标准执行。设计计算书设计原始资料(1).冬季主导风向东北平均风速2.6m/s,夏季主导风向东南平均风速23.7m/s。常年地下水位低于-1.3m,水质对混凝土没有侵蚀作用。SO0.4KN/M2,WO0.4KN/M2,土0.09m。6地质条件序号岩石名称 厚度 FakMPa耕土黏土黏土

1.1---2.82509.4110构造布置及计算简图53.6m。口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均承受现浇钢筋混凝土构造,楼板厚度取130mm,梁载面高度1,表中还给出柱板的?强度等级。C30(fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2)1梁截面尺寸层次砼强度横梁(bh)bhABBCCD1-5C30230m[UN]0.92抗震等级分类构造类型 烈度6 789框架构造 高度/m≤30 >30≤30 >30≤30 框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一构造类型 抗震等级—二三框架构造 0.70.80.9b(1-2/3)h,并按下述方法进展初步估算。1.2-1.4柱的轴压比,柱截面面积应满足以下要求。350mm4。依据上述规定并综合考虑其他因素,设计柱截面尺寸取值统一取mm0.5,0.45,框h14.2+0.45+0.54.95m。荷载计算恒载标准值计算屋面:刚性防水屋面有保温层:苏J01-202312/740C2041500.8kN/m220厚1:3水泥砂浆找平 0.02x200.4kN/m2700.07x100.7kN/m2201:30.02x200.4kN/m2100厚构造层 0.1x252.5kN/m212厚板底抹灰 0.012x202.5kN/m2合 计 4.82kN/m2楼面:10mm,20mm0.65kN/m2130厚钢筋砼板 25×0.133.25kN/m212厚水泥沙浆 0.012 ×202.5kN/m2 合 计4.14kN/m2梁自重:bXh300×600mm25×0.3×0.6-0.133.75kN/m抹灰层:12<0.012×0.6-0.13×2+0.012×0.3>×20=0.312kN/m合计4.062kN/m2bXh250×500mm梁自重 25×0.25×0.5-0.133.00kN/m抹灰层:12<0.012×0.5-0.13×2+0.012×0.25>×20=0.26kN/m合计 3.26kN/m2柱自重:bXh500×500mm25×0.50×0.506.25kN/m抹灰层:12厚水泥砂浆 合计 6.73kN/m外纵墙自重:标准层:纵墙(240灰砂砖) 18×3.9-0.5-1.8×0.246.48kN/m铝合金门窗 0.35×1.80.63kN/m水泥粉刷外墙面 水泥粉刷内墙面 0.36×3.60-1.800.756kN/m合计 底层:纵墙(240灰砂砖)18×4.85-1.80-0.50-0.40×0.249.288kN/m铝合金门窗 0.35×1.80.63kN/m釉面砖外墙面 0.5×4.35-1.80-0.501.025kN/m水泥粉刷内墙面0.756kN/m合计 11.70kN/m内纵墙自重:标准层:纵墙(240灰砂砖) 水泥粉刷墙面 0.36×3.90-0.5×2.002.448kN/m合计 17.136kN/m2底层:纵墙(240灰砂砖)18×4.85-0.50-0.40×0.2417.06kN/m水泥粉刷墙面 合计19.87kN/m活荷载标准值计算依据荷载标准查得:上人屋面2.0楼面:教室2.0走道2.5其次:雪荷载 0.4屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值。竖向荷载下框架受荷总图本次设计的教学楼纵向柱距为4.50m,横梁跨度为6.90m,单区格板为。L1/L21.522图2 图图3计算单元的选取第一:A-B轴间框架屋面板荷载:恒载活载楼面板荷载:恒载梁自重活载板传荷载活载板传荷载屋面板传荷载:恒载 活载 楼面板荷载:恒载 活载 梁自重活载板传荷载活载板传荷载A-B第四:A顶层柱:女儿墙自重做法:墙高 顶层柱恒载梁自重+板传荷载+板传荷载标准层柱:第五:B顶层柱:顶层柱恒载梁自重+板传荷载 标准层柱:根底顶面恒载底层内总墙+根底梁自重4重力荷载代表值计算构造的重力荷载代表值应取构造和构件自重标准值加上各可变荷载组合值,即屋面活载楼面活载:教室走道女儿墙的计算屋面板构造层及构造层自重的标准层底层楼面处重力荷载代表值计算总重力荷载标准值地震作用计算横向框架侧移刚度计算ic5。4ib层次类别 Ec/N/mm2b×h/mm2 Io/mm4L/mm N.mm1.5EcIo/L2EcIo/L1-5 AB跨 3.0×104300×600 5.4×1096300 2.57×10103.85×10105.14×1010BC3.0×104250×5002.6×10921003.71×10105.57×10107.43×10105ic层次hc/mmEc/N/mm2b×h/mm2 Ic/mm4EcIc/hc/N.mm1 4850 3.0×104 500×5003.22×10102-5

3900

3.0×104500×5004.00×1010BC1.0,则其他为:AB跨BC跨1层柱 相对刚度I 0.69 1.0 0.430.54框架梁柱的相对线刚度如图4,作为计算各节点杆端弯矩安排系数的依据。柱的侧移刚度按式Dαcαc关的表可查,依据梁柱线刚度比的不同。例如,中框架柱分中柱和边柱,边柱梁分66框架柱侧移刚度,D层次线刚度一般层一般层根数底层底层1 3.22×10101.58 0.581 9544 62-4 4.00×10101.27 0.388 122456层次αcDi根数1 3.22×10101.19 0.53 8706 42-4 4.00×10100.95 0.32 100994C层次根数1 3.22×10104.36 0.764 1255062-4

0.611 192786BC层次根数1 3.22×10103.27 0.715 1174542-4

0.567 178934横向框架层间侧移刚度(N/mm)层次123 45∑Di横向自振周期计算77构造顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVi/kN ∑DiN/mmΔμimm μi/mm44139413913.5177.834884902329.5164.3248841390745.5134.8152331914089.389.3其中μTm0.7T11.7×0.7×0.502S横向水平地震力计算本工程中构造不超过40m为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,构造总水平地震作用标准值按式FEKα1GepGep0.85∑G10.85×1914016269kN6为第三组,则。,则(式中 r---衰减指数,在的区间取0.9,---阻尼调整系数,除有特地规定,建筑构造的阻尼比应取0.05,相应的)0FI(1-δn)各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表8层次hiHiGiGiHiFiVi4 3

68500 0.345202.07202.0761782.6 0.311182.15384.222

4884

42735 0.215125.93510.151 4.85

4.85

25380 0.12874.97 585.12各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图5,6图6水平地震作用分布图7 层间剪力分布水平地震作用下的位移验算μi和μΔμkΔμi/hi9横向水平地震作用下的位移验算层次ViDi△μi μihiθe4202.070.666.3239001/59093384.221.265.6639001/30952510.151.674.4039001/23351585.122.732.7348501/1777911/5909<1/550Δμe≤[θe]h[Δμ/h]1/550水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下的内力承受改进的反弯点法。框架柱端剪刀及等矩分别按式Vij计算,其中Dij∑Dij57,各柱反弯点高yyyn+y1+y2+y3109。10柱剪力计算层次ABCD第四层AB第三层AB层次ABCD第二层AB第一层AB11各柱的反弯点高度层次AB轴柱C轴柱D第五B四B三A第二AB层次ABCD第一BVbMb1+Mb2/l,Ni12A层号48.090.36420.0711.48315.380.4532.9926.99220.410.46442.6736.93126.10.58752.2874.31表13 层号4 13.26 0.45 28.44 23.273 2 1

0.50 0.50 0.55

49.4559.8191.39竖向荷载作用框架内力计算竖向荷载作用下的内力一般可承受近似法,有分层法,弯矩二次安排法和迭代法。当框架为少层少跨时,承受弯矩二次安排法较为抱负。这里竖向荷载作用下的内力计算承受分层法。以不考虑活荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低,但当活载占总荷载的比例较小时,其影响很小.假设活荷载1.1~1.20.9。12,13梁柱端的弯矩计算梁端柱端弯矩承受弯矩安排法计算。计算步骤为:将原框架分为5个敞口单元,除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以0.9。0.5,1/3。将分层法所得到的弯矩图叠加,并将节点不平衡弯矩进展再安排。梁端固定恒载:屋面:楼面:活载:屋面:屋面:分层法计算见图14、15、16。图14 图15 矩安排及弯矩图图16 底层弯矩安排及弯矩图竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如图17。18192021。18192022弯矩二次安排图其余各节点弯矩安排见图中数据。活荷载作用下中间节点弯矩相差不大,0.814。表14梁端弯矩的调幅 AB跨 BC 跨CD调幅前 调幅后 调幅前 调幅后恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右四层40.1172.4232.0957.9428.9128.9123.1338.224AB三层75.02105.3860.0284.3027.5827.5822.0637.936二层75.62106.0560.5084.8427.1027.1021.6837.52一层67.41103.4353.9382.7429.7629.7623.8139.05活载四层13.8123.3611.0518.6910.8410.848.678.67三层19.7024.1515.7619.328.258.256.66.6二层19.0924.1515.2119.328.258.256.66.6一层17.2124.0813.7719.268.488.486.786.78梁端剪力和轴力计算梁端剪力柱轴力具体计算结果见表15,16,17,18,19,2015AB层号423.046.372.586.6365.9579.21331.4966.399.215.4793.74104.68231.4966.399.215.6693.55104.87131.4966.399.216.1193.10104.3216BC层号4 13.382.114.05 0 14.0514.053 23.09 2.124.24 024.2424.24223.092.124.24024.2424.24123.092.124.24024.2424.24层号4 7.88 6.324.82 2.15 22.6726.9737.886.324.821.0923.7325.9127.886.324.821.1923.7325.9117.886.324.821.3223.7326.1418BC层号44.22.14.4104.414.4135.252.15.5105.515.5125.252.15.5105.515.5115.252.15.5105.515.51层次总剪力柱轴力AB跨 BC跨 A柱 B柱465.9579.2114.05 182.39208.63205.88232.123 93.74 104.6824.24422.95449.24433.17460.062 93.55 104.8724.24663.32628.61790.76817.051 93.1 105.3224.24903.24935.881148.20 1174.49表20 的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨 BC跨 A柱 B柱4 27.6726.974.41 52.8766.18323.7325.915.51103.80133.30223.7325.915.51154.73200.42123.5026.145.51205.66267.77风荷载计算本设计地区根本风压为,所设计的建筑地处农村,风压高度变化系数按B0.8,0.5。由于房屋的高度不大,风1.0。B6.3m。23各层作用风荷载值安下式计算:计算结果见表21。离地高度(m)16.051.161.01.30.43.91.810.8312.151.061.01.30.43.93.913.5421离地高度8.251.01.01.30.43.93.912.774.351.01.01.30.44.35 3.913.51内力组合:(1)(2)恒荷载+活荷载、(3)恒荷载。具体组合见表:层次位置内力荷载类型内力组合恒①活②地震③1.2①+1.4② 1.35①+1.0②1.2(①+0.5②)±1.3④4 AM-32.09-11.05-51.47-51.92-17.0569.23V65.9522.67110.88 111.786.46 99.02M -57.94-18.69-106.76-107.88V-79.12-26.97-132.81-133.90

-76.32-103.18-104.95 -117.51M -23.13-8.67-39.90 -39.90-14.85-51.07V14.054.4123.0323.38-2.90241.9266.8523.26112.78-15.75 -6.35-27.79

113.5187.85100.51-27.61-22.7122.713 AM-60.02-15.76-91.49-94.12-36.34-122.12V93.7423.73145.71 150.28114.47138.99M -84.30-19.32-132.25-136.81 -81.28-149.92V-104.68

-25.91-161.89-167.23

-105.38 -129.9M -22.06-6.60-35.71 -36.3815.89-76.7522层次位置内力 荷载类型 ①活②地震③1.2①+1.4② 1.35①+1.0②1.2(①+0.5②)±1.3④V24.245.5136.8038.23-32.5686.55-9.33

134.58109.27117.83-15.49-11.00-11.002 AM-60.50-15.27-89.91-97.80-22.56-133.51V93.5523.73145.48 150.02109.51143.49M -84.84-19.32-132.53-137.13 -67.90-171.04V104.8725.91162.12 167.48124.39158.38M -21.68-6.60-60.63 -61.8038.76-142.18V-24.24-5.51-36.802-38.23-53.77-118.55跨中84.6521.26131.34 135.54112.39116.29-8.95 -3.70-15.92 -15.78-12.96-12.961 AM -53.93-13.77-85.58-88.15-6.31142.23V93.1 23.75144.62 149.19103.71147.93M -82.74-19.26-131.82-136.35 -43.84-186.56V-105.32

-26.14-162.98-168.32

-119.96 -164.18M -23.81-6.78-41.41 -38.9263.67-129.25V24.245.5136.8038.2386.85-151.6386.0421.63133.53-11.08 -3.89-18.74表23 组合表层次位置内力 荷载类型 恒①活②

137.78114.54117.92-18.85-15.63-15.63地震③1.2①+1.4② 1.35①+1.0②1.2(①+0.5②)±1.3④4柱A上M40.1113.8167.4767.9630.3382.51N182.3952.87292.89299.10244.31256.87A柱下M-42.85-11.50-65.26-67.13-41.58-71.43N208.6352.87324.37 334.52275.8288.36B柱上M-43.51-14.58-72.62-73.32-23.99-97.93N205.8866.18339.