某高校建筑學(xué)院教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 柱、樓板面的設(shè)計(jì)； 6 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)方法 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用 以 下計(jì)算方法： 1 樓蓋設(shè)計(jì)：彈性理論方法。 2 次梁設(shè)計(jì)：彈性理論方法。 3 結(jié)構(gòu)自振周期：頂點(diǎn)位移法。 4 水平地震作用：底部剪力法。 5 框架結(jié)構(gòu)豎向荷載作用下的受力分析：彎矩二次分配法。 6 框架結(jié)構(gòu)水平荷載作用下的受力分析： D 值法。 第 2 章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 3 第 2 章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 的確定 結(jié)構(gòu)布置 根據(jù)該工程的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平、立面設(shè)計(jì)，主樓結(jié)構(gòu)共 7 層，首層高 m， 2 至 7 層為 。外墻 240mm，內(nèi)墻 200mm。門為鋼門，窗為鋁合金窗。樓蓋和屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，教室樓板厚度取 100 mm，衛(wèi)生間部分樓板厚度取 100 mm，且降標(biāo)高 。 圖 結(jié)構(gòu)平面布置圖 確定梁柱截面尺寸 框架梁截面尺寸初估 主梁尺寸的確定 （ 1） AB 跨， 12 軸， 23 軸， 56 軸， 67 軸 L=， h=（ 1/151/10） L=（ 1/151/10） 5700=（ 380570） mm h=600mm， b=（ 1/31/2） L=（ 1/31/2） 600=(200300)mm， b=300mm 主梁尺寸 300mm600mm （ 2） BC 跨（不是深梁） L=， h=（ 1/151/10） L=（ 1/151/10） 2100=（ 140210） mm h=200mm， b=（ 1/31/2） L=（ 1/31/2） 200=()mm， b=100mm 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 主梁尺寸 100mm200mm，但不應(yīng)小于次梁尺寸，故為 300mm600mm （ 3） CD 跨， 34 軸， 45 軸 L=， h=（ 1/151/10） L=（ 1/151/10） 6000=（ 400600） mm h=600mm， b=（ 1/31/2） L=（ 1/31/2） 600=(200300)mm， b=300mm 主梁尺寸 300mm600mm 次梁尺寸的確定 （ 1） 12 軸， 23 軸， 56 軸， 67 軸 L=， h=（ 1/181/12） L=（ 1/181/12） 5700=（ ） mm h=400mm， b=（ 1/31/2） L=（ 1/31/2） 400=(133200)mm， b=200mm 次梁尺寸 200mm400mm （ 2） 34 軸， 45 軸 L=， h=（ 1/181/12） L=（ 1/181/12） 6000=（ ） mm h=400mm， b=（ 1/31/2） L=（ 1/31/2） 400=(133200)mm， b=200mm 次梁尺寸 200mm400mm 框架柱截面初估 按軸壓比要求初估框架柱截面尺寸，框架柱選用 C30 混凝土，框架抗震等級(jí)為二級(jí)， fc= ，由混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范查得軸壓比為 。 （ 1） 1層柱 中柱： F柱的最大負(fù)載面積為 6（ +） 247。2=㎡ N=βFgn=147= 22 6 7 2 7 8 6 6 mmfu NhbAcNccc ????? 取柱子截面尺寸 ： 550mm550mm 邊柱： F柱的最大負(fù)載面積為 （ 6+） 247。2247。2=㎡ N=βFgn=147=1470kN 21 3 7 0 6 1 4 7 0 mmfu NhbAcNccc ????? 取柱子截面尺寸為 450mm450mm 邊柱的尺寸小于中柱，所以取柱的截面尺寸為 550mm550mm 第 2 章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 5 （ 2） 其 它 樓層 的 計(jì)算方法同 1層，但層數(shù)減少，柱的截面尺寸都會(huì)比底層柱小，為了安全起見，取柱的截面尺寸為 550mm550mm （ 3）校 驗(yàn) 框架柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求 ①按構(gòu)造框架柱截面高度不宜小于 400 mm，寬度不宜小于 350 mm。 ②為 了 避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長(zhǎng)邊之比宜大于 4，均滿足 要求 。 ③框架柱截面高度和寬度一般可取層高的 1/15 ~ 1/10 。 底層： h≧ （ 1/15 ~ 1/10） H=（ 1/15 ~ 1/10） 3900=(260390)mm，滿足要求，其余層計(jì)算方法同底 層，經(jīng) 過 計(jì)算所選 擇的 框架柱截面尺寸滿足構(gòu)造要求。 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 圖 框架橫向計(jì)算簡(jiǎn)圖 xx 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 3 章 荷載統(tǒng)計(jì) 7 第 3 章 荷載計(jì)算 恒荷載計(jì)算 1 上人屋面恒荷載（板厚 100 mm） 表 31 上人屋面恒荷載 構(gòu)造層 面荷載 /kN?m2 建筑構(gòu)造層 結(jié)構(gòu)層： 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 抹灰層： 10厚混合砂漿 17= 合計(jì) 取 2 標(biāo)準(zhǔn)層樓面恒荷載（板厚 100 mm） 表 32 標(biāo)準(zhǔn)層樓面恒荷載 構(gòu)造層 面荷載 /kN?m2 板面裝修荷載 結(jié)構(gòu)層： 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 抹灰層： 10厚混合砂漿 17= 合計(jì) 取 （板厚 100mm） 表 33 樓梯平臺(tái)板 構(gòu)造層 面荷載 /kN?m2 板面裝修荷載 結(jié)構(gòu)層： 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 抹灰層： 10厚混合砂漿 17= 合計(jì) 取 （板厚 100mm） 表 34 衛(wèi)生間荷載 構(gòu)造層 面荷載 /kN?m2 板面裝 修荷載 找平層： 15厚水泥砂漿 20= 結(jié)構(gòu)層： 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 防水層 蹲位折減計(jì)算 抹灰層： 10厚混合砂漿 17= 合計(jì) 取 xx 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 17層外墻體采用 240mm厚加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻體采用 200mm厚加氣混凝土砌塊，荷載計(jì)算見下表： 表 35 填充墻外墻荷載 構(gòu)造層 面荷載 /kN?m2 墻體自重 10= 水刷石外墻面 水泥內(nèi)墻 面 合計(jì) 取 表 36 填充墻內(nèi)墻荷載 構(gòu)造層 面荷載 /kN?m2 墻體自重 10=2 水刷石外墻面 水泥內(nèi)墻面 合計(jì) 取 活荷載取值 表 37 活荷載取值 序號(hào) 類別 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 /kN?m2 1 上人屋面活荷載 2 教師、閱覽室、辦公室 3 走廊、門廳、樓梯活荷載 4 雨棚活荷載 5 衛(wèi)生間活荷載 重力荷載代表值計(jì)算 屋面重力荷載代表值 =結(jié) 構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值 +屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 樓面處重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重 +樓面活荷載；其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重取樓面上下各半層層高范圍內(nèi)的重力荷載（屋頂處取頂層一半及構(gòu)配件自重）。 第 7層重力荷載代表值計(jì)算 女兒墻 440mm墻體面荷載 10+2= kN?m2 女兒墻 240mm墻體面荷載見上表 （ 1） G女兒墻 =2+2=567kN 第 3 章 荷載統(tǒng)計(jì) 9 （ 2） 第 7層屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值 S==㎡ G屋面板 == （ 3） 標(biāo)準(zhǔn)層屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重 G樓面板 =（ 6） +26= （ 4） 梁自重標(biāo)準(zhǔn) 值 主梁 300mm600mm ： 23 根； 16 根 7 根； 次梁 200mm400mm ： 的有 14 根； 6m 的有 7 根； 2 根 G 主梁 =25（ ） 23 + 25（ ） 7+25（ ） 616 = G 主梁抹灰 =172（ ） （ 23+7+616） = G 次梁 =25（ ） 14 + 25（ ） 67+25（ ） 2 = G 次梁抹灰 =172（ ） （ 14+67+2） = （ 5） 柱自重標(biāo)準(zhǔn)值 標(biāo)準(zhǔn)層： G柱 =25（ ） 30= 底 層： G柱 =25（ ） 30= （ 6） 墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 標(biāo)準(zhǔn)層： ［（ ） 10］ +［（ ）2］ +（ ） 62+（ ）64+（ ） 2+（ ） 2+［（ ） 8］ +［（ ）63］ +［（ ） 6 ］ +［（ ）］ +［（ ） 6 2］ +（ ）6= 底 層： ［（ ） 8］ +［（ ）2］ +（ ） 62+（ ）64+（ ） 2+（ ） 2+［（ ） 8］ +［（ ）63］ +［（ ） 6 ］ +［（ ）］ +［（ ） 6 2］ +（ ）6= 屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取 50%） Q雪 ==24kN Q上人 =2= Q上人 Q雪 取 Q上人 = xx 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （ 7）標(biāo)準(zhǔn)層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 標(biāo)準(zhǔn)層： （ 262+23）+26++() 6= kN 底 層： （ 262+22） +（ 2）+26++() 6= kN （ 8）各層重力荷載代表值匯總 第 7層標(biāo)準(zhǔn)值： G女兒墻 +G屋面板 +G梁 +G柱 +G墻 +Q上人 =567 ++（ +++）+++ = 第 7層設(shè)計(jì)值： = 第 6層標(biāo)準(zhǔn)值： G樓面板 + G梁 +（ G柱上一層 + G柱下一層） +（ G墻上一層 + G墻下一層 + Q活 =（ +++） +（ +） +（ +）+= 第 6層設(shè)計(jì)值： = 第 5層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值與第 6層相同 第 1層標(biāo)準(zhǔn)值： G樓面板 + G梁 +（ G柱上一層 + G柱下一層） +（ G墻上一層 +G墻下一層） +Q活 =+（ +++） +（ +） +（ ++= 第 1層設(shè)計(jì)值： = 表 38 各層重力荷載代表值 項(xiàng)目 1層 26層 7層 樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 柱自重標(biāo)準(zhǔn)值 墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 重力荷載設(shè)計(jì)值 第 4 章 構(gòu)件設(shè)計(jì) 11 第 4 章 構(gòu)件設(shè)計(jì) 樓板設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30， 受力鋼筋為 HRB335 級(jí)鋼筋，分布鋼筋為 HPB300 級(jí)鋼筋 。 荷載設(shè)計(jì)值 荷載分項(xiàng)系數(shù)取 ，因樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于 kN/m178。，所以活荷載 分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取 ，于是： 恒荷載設(shè)計(jì)值： 教室 g== kN/m178。 樓梯平臺(tái) g== kN/m178。 走廊 g== kN/m178。 衛(wèi)生間 g== kN/m178。 屋面板 g== kN/m178。 活荷載設(shè)計(jì)值： 教室 g== kN/m178。 樓梯平臺(tái) g== kN/m178。 走廊 g==178。 衛(wèi)生間 g== kN/m178。 上人屋面 g== kN/m178。 荷載總設(shè)計(jì)值： 教室： g+q=+=178。 q/2=178。 g+q/2=+= kN/m178。 走廊 :g+q=+=178。 q/2=178。 g+q/2=+= kN/m178。 樓 梯 平 臺(tái) : g+q=+=178。 q/2=178。 g+q/2=+= kN/m178。 衛(wèi)生間 : g+q=+=178。 q/2=178。 g+q/2=+= kN/m178。 屋面板 ： g+q=+=178。 q/2=178。 g+q/2=+= kN/m178。xx 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 彎矩計(jì)算 跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)在 g +q / 2作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支座鉸支時(shí)在 q / 2作用下的跨中彎矩之和，混凝土的泊松比為 ，支座最大負(fù)彎矩為當(dāng)支座固定是 g+ q作用下的支座彎矩。 B3 B6 樓 梯 間 B7 B2 B5 B1 B4 圖 板劃分簡(jiǎn)圖 取 1m板寬（教師，走廊）作為計(jì)算單元，按彈性理論計(jì)算 板的彎矩系數(shù) m? 分別為： 端支座 161 邊跨跨中 141 離端第二支座 111