中學教學樓土木工程結構方向畢業設計計算書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 度為 120mm。 一般情況下，框架結構是一個空間受力體系。為方便起見，常常忽略結構縱向和橫向之間的空間聯系，忽略各構件的扭轉作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。由于通常橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的 荷載相同， 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 框架的抗側剛度相同，因此，各榀橫向框架都將產生相同的內力與變形，結構設計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可。 結構方案選取 豎向承重體系選取 選擇合理的抗側力結構體系，進行合理的結構或構件布置，使之具有較大的抗側剛度和良好的抗風、抗震性能，是結構設計的關鍵。同時還須綜合考慮建筑物高度、用途、經濟及施工條件等因素。 常見的豎向承重體系包括磚混結構體系、框架結構體系、剪力墻結構體系、框架剪力墻結構體系及筒體結構體系等。 框架結構體系：由梁柱連接而成，其具有建筑平面布置靈 活、造型活潑等優點，可以形成較大的使用空間，易于滿足多功能的使用要求。在結構受力性能方面，框架結構屬于柔性結構，自振周期長，地震反應較小，經合理設計可具有較好的延性性能。其缺點是結構抗側剛度較小，在地震作用下側向位移較大。 本設計五層的多層結構，根據教學樓的功能使用性進行結構布置。經各方案比較篩選，本工程選用框架結構的豎向承重體系。 水平方向承重體系選取 常見的橫向承重體系包括：現澆樓蓋、疊合樓蓋、預制板樓蓋、組合樓蓋等。 本設計采用現澆肋梁樓蓋結構，現澆樓蓋可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋 和無粘結預應力現澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結構具有良好的技術經濟指標，可以最大限度地節省混凝土和鋼筋的用量，能充分發揮材料的作用，結構整體性好，抗震性能好，且結構平面布置靈活，易于滿足樓面不規則布置、開洞等要求，容易適用各種復雜的結構平面及各種復雜的樓面荷載 。 基礎形式選取 本設計的基礎形式選取獨立基礎。多層框架結構的基礎，一般有柱下獨立基礎、條形基礎、十字形基礎、片筏基礎，必要時也可采用箱形基礎或樁基等。 基礎類型的選擇，取決于現場的工程地質條件、上部結構荷載的大小、上部結構對地基上不均勻沉降及傾斜 的敏感程度以及施工條件等因素，還應進行必要的技術經濟比 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 較。 框架梁柱尺寸確定 梁截面尺寸的確定： 梁： 1 1 1 1~ ~ 7 8 0 0 6 5 0 ~ 9 5 08 1 2 8 1 2h l m m? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?, 取 850h mm? 1 1 1 1~ ~ 8 5 0 2 0 0 ~ 4 5 02 3 2 3b h m m? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?, 取 250b mm? 走道 梁： mmlh 2 0 0~3 0 02 4 0 0121~81121~81 ?????????????????， 取 600h mm? 1 1 1 1~ ~ 6 0 0 2 0 0 ~ 3 0 02 3 2 3b h m m? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 為了施工方便，取 b=250mm 柱 截面尺寸的確定： 1 1 1 1~ ~ 4 5 5 0 3 5 0 ~ 5 5 08 1 2 8 1 2h l m m? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 取 600h mm? b=(132 )h, 取 b=h 根據上述計算結果并考慮其它因素，本設計中柱的截面尺寸為 600 600mm， 柱的慣性矩 I= 3 9 41 6 0 0 6 0 0 1 0 . 8 1 012 mm? ? ? ? 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 柱的高度 底層高度 h＝ 3600+450+500＝ 4550mm，其中 450mm 為室內外高差， 為基礎頂層至室外地面的高度。其它層的柱高等于層高即 3600mm。 板的截面 尺寸：即現澆樓板厚 120mm。 . 框架梁柱線剛度計算 根據公式 i＝ EI / l，可以得到梁柱的線剛度如下（ E= 710 kNm ） 梁 13 跨梁 3 5 5 7 .38 1012 0b Ei k N m??? ? ?? 34跨梁 3 5 0 4 1012 0b Ei k N m??? ? ?? 柱 上層柱 （ 2～ 5 層） 3 0 0 1012 0c Ei k N m??? ? ?? 底層柱 3 0 2 1012 50c Ei k N m??? ? ?? 取底層柱線剛度為基本值 1，算得相對線剛度繪入下圖 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 圖 2 結構計算簡圖（圖中數字為相對線剛度） 恒 荷載 計算 荷載傳遞的基本原理 如下圖（圖 3） 所示，陰影部分為一個計算單元 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 結構計算單元（圖 3） 次梁承受板傳來的荷載，并通過自身受彎將荷載傳遞到主梁上，主梁作為次梁的不動支點承受次梁傳來的荷載，并將荷載傳遞給主梁的支撐 — 柱。 雙向板上的荷載，以 450等角分線為界，分別傳至兩相鄰支座。 荷載統計 重力荷載計算： 屋面的永久荷載標準值： 上人屋面 ： 荷載標準值：（ KN/m2） 30 厚 C20 細石混凝土 三氈四油防水層 30 厚水泥砂漿找平層： 20= KN/m2 150 厚水泥蛭石保溫層 5= KN/m2 120 厚鋼筋混凝土板 25? =3KN/m2 輕鋼龍骨紙面石膏板吊頂 KN／ m2 小計 KN/m2 不上人屋面 ： 荷載標準值：（ KN/m2） 高分子或高聚物改性瀝青柔性卷材一層 40 厚 C20 細石混凝土內配直徑為 4 的雙向鋼筋，中距 200 25=2 70 厚水泥瀝青珍珠巖防水珍珠預制塊或保溫層 4= KN/m2 瀝青瑪諦脂回改性涂料隔汽層 ?? KN/m2 20 厚 1： 3水泥沙漿找平層 25? = KN/m2 20 板底抹灰 ? 17＝ 刷乳膠漆一道 ? 12＝ KN/m2 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 小計 KN/m2 恒載分項系數取 活載分項系數取 在這種情況下 即 q＋ g＝ ? ＋ ? ＝ 恒載分項系數取 活載分項系數取 在這種情況下 即 q＋ g＝ ? ＋ ? ＝ KN/m2 二 、 14層樓面： 荷載標準值：（ KN/m2） 1． 15 厚 1： 2 白水磨石 KN/m2 2． 20 厚 1： 3 水泥砂漿找平層 ? 20＝ KN/m2 3． 120 厚現澆 鋼筋混凝土樓板 25= KN/m2 4． V 型輕鋼龍骨吊頂 KN/m2 小計 恒載分項系數取 活載分項系數取 在這種情況下 q＋ g＝ ? ＋ ? ＝ KN/m2 屋面及樓面可變荷載標準值： 樓面活荷載標準值 KN/m2 屋面雪荷載標準值 ??UrSSk KN/m2 三、梁、柱重力荷載標準值： 表 1 梁、柱重力荷載標準值 層次 構件 b/m h/m γ /(KN/ m3) β g(KN/m) mli/ 1 層 邊橫梁 25 縱梁 25 柱 25 走道梁 25 25 層 邊橫梁 25 縱梁 25 柱 25 走道梁 25 注： 1）表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對起重力荷載的增大系數； g 表示單位長度構件重力荷載； 2）梁長度取凈長；柱長度取層高。 四、墻體重力荷載標準值： 外墻為 200 厚空心粘土磚墻，外墻乳膠漆一道，內墻面為 20 厚抹灰， 內墻體為 120 厚空心粘土磚墻，兩側均為 20 厚抹灰，則外墻體自重 : () ＋ () 17 2= 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 內墻體自重 : () ＋ () 17 2=木門單位面積重力荷載為 ；塑鋼窗單位面積重力荷載取 。 五 、女兒墻墻體與外墻相同。 風荷載 標準值 風荷載作用下垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，應按下述公式計算 0????? zszk ? 式中， k? — 風荷載標準值（ kN/m2） z? — 高度 Z處的風振系數 s? — 風荷載體型系數 z? — 風壓高度變化系數 0? — 基本風壓（ kN/m2） 由 《荷載規范》 ，該地區重現期為 50 年的基本風壓： 0? = kN/m2， 地面粗糙 度為 B類 。風載體型系數由 《荷載規范》 第 節查得： s? =（迎風面）和 s? =（背風面）。 《荷載規范》 規定，對于高度大于 30m，且高寬比大于 的房屋結構，應采用風振系數 z? 來考慮風壓脈動的影響。本設計中，房屋高度 H= 30m，H/B= ，則不需要考慮風壓脈動的影響，取 z? =。 表 2 沿房屋高度分布風荷載標準值 層次 ? ?mHi / HHi / z? z? Wk 5 4 3 2 1 設計（論文）專用紙 建工學院結構工程專業 20xx 級畢業設計說明書 指導老師： 學 生： 學 號： 豎向荷載作用下框架結構的內力計算 豎向荷載作用下內力計算 1．荷載計算 （ 1） .恒載計算 令 11 qq ?和 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 22 qq ?和 分別為 14層房間和走