郑州市某中学教学楼设计 毕业设计计算书.doc

-1-目录中文摘要及关键词2第一部分、设计概况3一建筑资料3二设计资料3第二部分、结构设计计算书3一结构方案及布置3二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级3三计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数7四计算横向框架自振周期14五上述地震作用下结构内力分析16六竖向荷载作用下横向框架的内力分析23七荷载效应组合40八按组合内力进行梁柱配筋计算46九延性构造措施52十楼梯设计53十一基础设计57参考文献-2-摘要：本设计为郑州市某中学教学楼，四层钢筋混凝土框架结构，建筑面积为2841.6m2，室外地坪至屋面板顶板的总高度为15.6m。本设计包括建筑设计、结构设计两部分。结构设计选取了一榀主要框架进行计算。内容包括荷载计算、内力计算、内力组合、承载力计算。现浇楼梯设计。基础的选型和布置，并取一个独立基础进行设计。关键词：钢筋混凝土框架结构设计现浇楼梯基础设计-3-毕业设计说明书第一部分、设计资料一、建筑资料该工程为一教学楼，拟建于城市新建的居住小区内，总建筑面积3000m2左右，建筑形状为一矩形体，总长51m，总宽15.5m，共4层，总高为16.7m。层高均为3.9m，四层多为办公室，层高应该低一点，但考虑到四层有一个多功能教室，面积相对较大，所以层高也定为3.9m。室内外高差为0.45m。二、设计资料1、气象资料基本雪压S0=0.2kN/m2基本风压W0=0.35kN/m22、地质、水文资料本工程场地平坦、开阔，杂填土厚为0.6m，以下为轻亚粘土，地基承载力设计fk=180KPa。3、本场地地震基本烈度为7度区，按此设防。第二部分、结构设计计算书一、结构方案及布置该建筑为教学楼，建筑平面布置灵活，有较大空间，可考虑采用框架结构或框剪结构。由于楼层为四层，主体高度为16.7m，7度抗震，考虑到在7度抗震设防区框架结构体系适用的最大高度为35m，框架结构在10层以下的建筑中具有较好的抗震性能，在一般烈度区建造的多层框架房屋是可以保证安全的。框架结构本身抗震性能好，能承受较大的变形，所以选择框架结构。该工程采用全现浇结构体系，楼盖采用现浇混凝土板。梁板混凝土强度等级为C35，柱采用C40混凝土。墙体采用加气混凝土砌体。二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级1、初估梁柱截面尺寸框架梁截面尺寸：框架梁的截面尺寸应该根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。一般情况下，框架梁的截面尺寸可参考受弯构件按下式估算：梁高h=(1/81/12)l，其中l为梁的跨度。梁宽b=(1/21/3)h。在抗震结构中，梁截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜大于4，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。、框架梁截面尺寸：根据梁高：H=（1/81/12）LB=(1/21/3)H得：-4-KJ1：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×6300=525787.5取H=700B=(1/21/3)H=(1/21/3)×700=233350取B=300KJA：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×6000=500750取H=700B=(1/21/3)H=(1/21/3)×700=233350取B=300KJA-4L：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×10800=9001350取H=900B=(1/21/3)H=(1/21/3)×900=300450取B=400四层KJ-2：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×14800=12331850取H=1400B=(1/21/3)H=(1/21/3)×1400=460700取B=500次梁截面尺寸：CL1：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×6000=500750取H=500B=(1/21/3)H=(1/21/3)×500=167250取B=250CL2：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×7800=650975取H=650B=(1/21/3)H=(1/21/3)×650=217325取B=250CL3：H=（1/81/12）L=（1/81/12）×6000=500750取H=500B=(1/21/3)H=(1/21/3)×500=167250取B=250、框架柱截面尺寸：在计算中，还应注意框架柱的截面尺寸应符合规范对剪压比(0/cccchbfV)、剪跨比(cVhM/)、轴压比(cccNhbfN/)限值的要求，如不满足应随时调整截面尺寸，保证柱的延性。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制，如以表示柱轴压比的限值，则柱截面尺寸可用如下经验公式粗略确定：3210)1.0(cfGnFaA式中；A柱横截面面积，m2，取方形时边长为a；-5-n验算截面以上楼层层数；F验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定，m2；fc混凝土轴心抗压强度设计值；框架柱最大轴压比限值，一级框架取0.7，二级框架取0.8，三级框架取0.9。地震及中、边柱的相关调整系数，7度中间柱取1、边柱取1.1，8度中间柱取1.1、边柱取1.2；G结构单位面积的重量(竖向荷载)，根据经验估算钢筋混凝土高层建筑约为1218kNm2。KJ3底层柱KJ3:(A轴线)3210)1.0(cfGnFaA=2.1101.08.03.169.364163=0.158a=610158.0=397KJ3:(B轴线)3210)1.0(cfGnFaA=1.1101.08.03.1605.764163=0.261a=610261.0=511KJ3:(C轴线)3210)1.0(cfGnFaA=2.1101.07.03.1615.366163=0.223a=610223.0=472KJ6底层柱KJ6:(A轴线)3210)1.0(cfGnFaA=2.1101.08.03.169.34.84163=0.221a=610221.0=470KJ6:(B轴线)-6-3210)1.0(cfGnFaA=1.1101.08.03.1605.76.64163=0.287a=610287.0=535KJ6:(C轴线)3210)1.0(cfGnFaA=2.1101.08.03.1615.36.64163=0.139a=610139.0=372KJ2四层柱KJ2:(A轴线)3210)1.0(cfGnFaA=2.1101.08.03.1664.7163=0.074a=610074.0=272、板截面尺寸：楼板为现浇双向板，根据经验板厚：h=(1/401/50)0L=(1/401/50)×5500=110137.5,取h=110根据计算结果，考虑抗震设防烈度，以及教学楼空间要求大、使用荷载较大的特点，各截面尺寸如下：、柱高度底层柱=层高+室内外高差+基础顶面至室外地面的高度3.9+0.45+0.5=4.85,其它层同层高。、材料强度等级14层的梁、板混凝土强度等级均为C35；14层柱采用C40混凝土。纵向钢筋截面尺寸表b(mm)h(mm)框架梁350700框架梁（四层kj-2）5001400KJA-4L400900次梁250500柱600600卫生间板h=110mm-7-采用HRB400级和HRB335级热轧钢筋；箍筋宜采用HPB235级热轧钢筋。、计算简图、选取计算单元：、平面计算简图（如图2-1），标注框架编号（横向为1、2、3，纵向为A、B、C）、框架梁编号（材料、截面和跨度相同的编同一号），确定梁的计算跨度；图2-1平面计算简图、选取轴横向框架为计算单元，画出计算简图（如图2-2），标出计算跨度、柱的计算高度图2-2框架-6计算简图三、计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数（一）、计算各层重力荷载代表值计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。可变荷载的组合系数见抗规5.1.3。