土木工程毕业设计（论文）-河南新郑市某五层医院门诊楼设计.pdf

黄河科技学院毕业设计说明书 第 1 页 1 绪 论 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 1.1 课题背景及目的 毕业设计是检测我们大学四年来所学知识的考核，为了重新整合理论知识，全面地 把理论知识转化为专业能力，毕业设计是很好的检验方法；还是综合学习的阶段，是深 化、综合、拓宽所学知识的一次实践机会，更是对我的大学生活所学专业知识的全面总 结。 1.2 国内外研究现状 土木行业是这几年来比较热门的行业，国内外都是如此；土木工程专业属于建筑行 业，现阶段我们国家的建筑业随着现代化社会经济的发展、科学文化技术的进步以及人 们的生活的需要发展的越来越快，新老问题的不断出现，也促使我们要更进一步研究新 技术，新材料来保证我们的生活居住的基本问题。 1.3 课题研究方法 通过以前所学的专业知识进行设计，在各位导师和副导老师的帮助下，经过资料查 阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的 理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了 autocad，pkpm 等软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求1。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 2 页 1.4 论文构成及研究内容 通过此次毕业设计， 包括通过参观、 调研等手段， 掌握设计的各种方案及适用要求、 收集图纸资料及技术文献、分析计算、选择方案、绘制施工图、编写设计说明书，并能 参加毕业答辩。也就是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学计划中综 合性最强的实践教学环节，将提高学生的思想、工作作风及实际能力、提高我们毕业生 全面素质2。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 3 页 2 设计说明 2.1 建筑设计说明 2.1.1 设计依据 国家现行结构设计规范、规程。 国家行业标准及地方结构设计规范、规程。 2.1.2 工程概况 工程名称： 河南职工医院附属医院门诊楼 工程环境： 本工程位于新郑市双湖大街北侧河南职工医院院内 建筑面积: 6415.20 建筑层数: 主体门诊楼为五层。 建筑高度： 19.6m 建筑类别： 丙类 建筑耐火等级： 类 设计使用年限： 50 年 抗震设防烈度： 7 度 结构重要性系数： 1.0 2.1.3 建筑设计概要 本设计是门诊楼，应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。 一般由急诊科、妇科室和学术大厅等组成。门诊内各种房间的具体设置、层次和位置， 应根据使用要求和具体条件确定。门诊楼类建筑应根据使用要求，结合基地面积、结构 选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件3。 1、房间使用面积、形状、大小的确定 一个房间使用面积基本包括：办公桌、设备及仪器设备所占的面积；人们使用医科 室用具桌椅、设备所占活动面积；以及行走、交通所需的面积。 充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，科室的开间取为 3.6m，厕 黄河科技学院毕业设计说明书 第 4 页 所对称的布置在楼梯间旁边，距最远的房间不超过 21m。厕所有不向邻室对流的直接自 然风和天然采光，卫生洁具数量按规范要求：男厕所每 40 人设一具大便器，每 30 人设一具小便器，女厕所每 20 人设一具大便器，每 40 人设一具洗手盆4。 2、门窗大小及位置的确定 教室门洞口宽不应小于 900mm，高不应低于 2m，根据人流的多少和搬进房间设备 的大小取门宽为 900mm，开启方向朝房间内侧；走道两端的门采用等宽双扇门，大厅 的门采用二个双扇双向弹簧门。 3、窗的大小以及位置的确定 房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。本次设计中， 教室和教师休息室的窗户，考虑规范要求窗地比1：6，开设两个窗户，每个窗宽 最少取为 2700mm，高度最少取为 2100mm。走廊内开窗高 2400m，并配置机械通风设 备5。 4、交通联系部分的平面设计 一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内 外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是 必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用 方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。 设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范 、 民用建筑设计通则和其他有 关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设 置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结 构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。 楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建 筑设计确定。 楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材料。梁式 楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平台 梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁。当梯段板较长 时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于门诊楼、办公楼等建筑中，但这种楼梯施工复杂， 外观也显得比较笨重6。 板式楼梯具有下表面平整， 施工支模方便， 外观比较轻巧的优点， 是一种斜放的板， 黄河科技学院毕业设计说明书 第 5 页 板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯段跨度较小（一般在 3m 以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚，为跨度的 1/25- 1/30。 本设计选用板式双跑楼。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人 流股数确定，一般按每股人流宽度 0.55m+00.15m 计算，并不应少于两股人流。楼梯 平台部位的净高不应小于 2m， 楼梯梯段部位的净高不应小于 2.2m 楼梯梯段净高为自踏 步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率， 、节省 空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用 150mm,踏面选用 300mm。 走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等， 以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的要求。 按规范要求，双面布房且大于 40m 的走道的最小净宽为 1.8m，常用尺寸为 2.1- 3.0m.考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽 3.0m，可让三人并行通过。 2.1.4 建筑立面剖面设计 立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的 一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计时要考虑房屋的内部空间关 系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还 应考虑各入口，檐口等细部构件的处理7。 考虑设计的是门诊楼，立面尽量简洁，大方。 建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度， 建筑层数和空间结构体系。 确定房间净高时， 主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素， 取房间层高为一层 4.2m, 其它层 3.6m。 2.1.5 建筑装饰 在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身 份相称的朴实、典雅。外墙贴白色面砖。室内采用彩色水磨石地面，在卫生间内采用地 砖防水楼面。 2.1.6 抗震设计 建筑抗震设计规范规定，抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑，必须进行抗震 设计。郑州地区抗震设防烈度为 7 度，必须进行抗震设防。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 6 页 建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类 建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震 时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一 般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地 震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。丙类建筑的抗震等级应按表 6.1.2 确定，本设计属于框架结构，7 度设防，高度小于 30m，显然为三级框架8。 2.1.7 楼梯设计 楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。直跑楼梯具有方向 单一，贯通空间的特点，双跑楼梯则是均衡对称的形式，典雅庄重。双跑楼梯、三跑楼 梯一般用于不对称的平面布局，既可用于主要楼梯，也可用在次要部位作为辅助楼梯。 人流疏散量大的建筑常采用交叉楼梯和剪刀楼梯的形式，不仅有利于人流疏散，还可达 到有效利用空间的效果。其它形式的楼梯，如：弧形梯、螺旋楼梯的使用，可以增加建 筑空间的轻松活泼的感觉。 梯段净高（h）一般应大于人体上肢伸直向上，手指触到顶棚的距离。梯段净高应 当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算。考虑行人肩扛物品的实际需要，防止行进中 碰头产生压抑感，楼梯梯段净高不小于 2200mm，平台部分的净高应不小于 2000mm。 梯段的起始、终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于 300mm。 为了适用和安全，每个梯段踏步一般不超过 18 步，也不应小于 3 步。梯段坡度的 选择要从攀登效率、节约空间、便于人流疏散等方面考虑。一般在人流量大、安全标准 较高或面积充裕的场所，其坡度可较平缓，适宜坡度 30 度左右。仅供少数人使用或不 经常使用的辅助楼梯则允许坡度较陡（不宜超过 38 度） 。计算踏步高度和宽度的一般公 式： mmsgr6002=+ r:踏步高度； g:踏步宽度； 600mm：妇女、儿童平均踏步长度。 本工程的踏步高度为 150mm，踏步宽度 300mm。作为主要交通用的楼梯梯段净宽 应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度为 0.55+(0- 0.15)m 计算，并 不应少于两股人流。 （0- 0.15m 为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多应取上限 值） 黄河科技学院毕业设计说明书 第 7 页 楼梯平台包括楼层平台和中间平台两部分。中间平台形状可变化多样，除满足楼梯 间艺术需要外，还要适应不同功能及步伐规律所需尺寸要求9。 本工程楼梯的确定：本工程中采用三部双跑楼梯。 2.2 结构设计说明 2.2.1 工程地质概况 工程位置 河南职工医学院院内（属于人口密集区） 地震设防烈度 7 度， 建筑场地类别 ii 类； 耐火等级 ii 级。 场地表层 为耕植土，厚度 0.50.7 米，其下为粉质粘土，塑性指数 10.5， 液性指数 0.25。 承载力特征值 160kpa， 自然容重 2.7 克/ 3 ； 自然气候条件 可参考郑州市有关部门统计结果 其他自然条件由建设方提供 2.2.2 工程特点 根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了平立面及剖面的设计，主体结构为 5 层，层高一层为 4.2m,二至五层为 3.6m。建筑面积为 6415.20 ，采用钢筋混凝土框 架结构。 填充墙采用蒸压粉煤灰混凝土砌块，内外墙 200mm；门为实木门，门洞尺寸 0.9m2.1m, 1.5m2.1m, 2.4m2.1m；窗为玻璃窗，窗洞尺寸 1.5m1m。框架平面同柱网 布置如下图： 黄河科技学院毕业设计说明书 第 8 页 图 2.1 框架平面柱网布置 框架梁柱现浇，屋面及楼面采用 120mm 厚现浇钢筋混凝土。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 9 页 3 荷载计算 3.1 设计资料准备 3.1.1 查荷载规范可取： 、 屋面永久荷载标准值（上人） 30 厚细石混凝土保护层 220.03=0.66kn/m2 三毡四油防水层 0.4 kn/m2 20 厚矿渣水泥找平层 14.50.02=0.29 kn/m2 150 厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 kn/m2 120 厚钢筋混凝土板 250.12=3.0 kn/m2 v 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kn/m2 （二层 9mm 纸面石膏板、有厚 50mm 的岩棉板保温层） 合计 5.35 kn/m2 、1- 4 层楼面： 木块地面（加防腐油膏铺砌厚 76mm） 0.7 kn/m2 120 厚钢筋混凝土板 250.12=3.0 kn/m2 v 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kn/m2 合计 3.95 kn/m2 、屋面及楼面可变荷载标准值： 上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kn/m2 楼面活荷载标准值 2.0 kn/m2 屋面雪荷载标准值 sk=urs0=1.00.2=0.2 kn/m2 （式中 ur为屋面积雪分布系数） 、梁柱密度 25 kn/m2 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5kn/m3 黄河科技学院毕业设计说明书 第 10 页 3.2 重力荷载代表值计算 外墙墙厚200mm，采用瓷砖贴面；内墙墙厚200mm，采用水泥砂浆抹面，内外墙均 采用粉煤灰空心砌块砌筑。 单位面积外墙体重量为：5.50.2=1.1 kn/ m2 单位面积外墙贴面重量为：0.5 kn/ m2 单位面积内墙体重量为：5.50.2=1.1 kn/ m2 单位面积内墙贴面重量为（双面抹面） ：0.362=0.72 kn/ m2 3.2.1 第一层 1、梁柱重力荷载代表值的计算：重力荷载代表值的计算： 表表 3.1 梁重力荷载代表值计算梁重力荷载代表值计算 类别 净 跨 （mm） 截 面 （mm） 密 度 （kn/m3） 体 积 （m3） 数 量 (根) 单 重 （kn） 总 重 （kn） 横梁 6600 300600 25 1.188 24 29.7 712.08 3600 250500 25 0.24 14 6 84 纵梁 6600 300600 25 1.188 34 29.7 1009.8 3000 300600 25 0.54 8 13.5 108 表表 3.2 柱重力荷载代表值计算柱重力荷载代表值计算 类别 计算高度 （mm） 截 面 （mm） 密 度 （kn/m3） 体 积 （m3） 数 量 （根） 单 重 （kn） 总 重 （kn） 柱 3600 600600 25 1.404 62 35.1 2176.2 2、内外填充墙重的计算： 横墙： ab跨、 cd跨墙： 墙厚200mm， 计算长度6600mm， 计算高度3600- 600=3000mm。 单跨体积：0.26.63=3.96m3 单跨重量：4.685.5=21.78kn 数量：24 总重：21.7824=522.72kn 黄河科技学院毕业设计说明书 第 11 页 bc 跨墙：墙厚 200mm，计算长度 2400mm，计算高度 3600- 600=3000mm。 单跨体积： （1.73- 1.2*2.4）0.2=0.864m3 单跨重量：0.8645.5=4.752kn 数量：2 总重：4.7522=9.504kn 厕 所 横 墙 ： 墙 厚 200mm ， 计 算 长 度 7200- 1800=4800mm ， 计 算 高 度 3900- 700=3200mm。 体积：0.24.83.2=4.009m3 重量：4.0095.5=22.0495kn 横墙总重：522.72+9.504+22.0495=555.6kn 纵墙： 跨外墙：单个体积：（6.63.0）- （1.82.12） 0.24=2.8656 m3 数量：12 总重：2.8656125.5=189.1296kn 厕所外纵墙：体积：6.53.0- 1.82.1=15.72 m3 总重：15.725.5=86.46kn 楼梯间外纵墙：体积：3.53.0- 1.82.1=6.72 m3 总重：6.725.5=36.96kn 门卫外纵墙：体积：3.53.0- 1.22.4=7.62m3 总重：7.625.5=41.91kn 内纵墙：单个体积：(6.53.0- 1.22.4*2) 0.24=13.74m3 单个重量：13.745.5=75.57kn 数量：12 总重：75.5712=906.84kn 厕所纵墙：单个体积：0.24（3.6- 0.12）4.93=4.1175m3 单个重量：4.11755.5=22.6463kn 数量：2 总重：22.64632=45.2926kn 正门纵墙：总重： （1.86.5- 1.82.1）0.25.5=10.4544kn 黄河科技学院毕业设计说明书 第 12 页 纵墙总重：189.1296+86.46+36.96+41.91+906.84+45.2926+10.4544 =1317.0466kn 3、窗户计算（钢框玻璃窗） ： 走廊窗户： 尺寸：1800mm2100mm 自重：0.4kn/m2 数量：26 重量：1.82.10.426=39.312kn 办公室窗户： 尺寸：1500mm2100mm 自重：0.4kn/m2 数量：2 重量：1.52.10.42=2.52kn 总重：39.312+2.52=41.832kn 4、门重计算： 木门：尺寸：1200mm2400mm 自重：0.15kn/m2 数量：26.25 重量：1.22.40.1526.25=11.34kn 铁门：尺寸：6500mm3000mm 自重：0.4kn/m2 数量：0.5 重量：6.53*0.40.5=3.9kn 总重：11.34+3.9=15.24kn 5、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算） ： 面积：48.441613+117.4176+30.24=777.3984（m2） 恒载：3.95777.3984=3070.7237kn 活载：2.0777.3984=1554.7968kn 由以上计算可知，一层重力荷载代表值为 黄河科技学院毕业设计说明书 第 13 页 g1=g 恒+0.5g活 =（497.25+38.25）1.05+（819+63）1.05+1587.61.05+463.5895+1317.0466+41.832 +15.24+（3070.7237+1554.7968）0.5 =9618.5836kn 注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 1.05。 3.2.2 第二层： 1、梁、柱 横梁： ab 跨：300mm600mm 29.25kn18 根=526.5kn bc 跨：250mm400mm 4.25kn9 根=38.25kn 纵梁： 819+63=882kn 柱： 表表 3.3 柱重力荷载代表值计算柱重力荷载代表值计算 类别 计算高度 （mm） 截 面 （mm） 密 度 （kn/m3） 体积 （m3） 数 量 （根） 单 重 （kn） 总 重 （kn） 柱 3600 650650 25 1.521 36 38.025 1368.9 2、内外填充墙重的计算： 横墙总重：463.5895kn 纵墙： 比较第二层纵墙与第一层的区别有： 大厅：一层有铁门 二层 a、b、b跨有内墙。 比较异同后，可得第二层纵墙总重为： 1317.0466+ （ 3.06.55- 21.82.1 ） 0.245.5- 3.9+ （ 1.56.55- 1.51.2 ） 0.245.5+ （1.53.55- 1.51.2）0.245.5 =1317.0466+15.9588- 3.9+10.593+4.653 =1344.3514kn 3、窗户计算（钢框玻璃窗） ： 第一类： 黄河科技学院毕业设计说明书 第 14 页 尺寸：1800mm2100mm 自重：0.4kn/m2 数量：29 重量：1.82.10.429=43.848kn 第二类： 尺寸：1500mm2100mm 自重：0.4kn/m2 数量：2 重量：1.52.10.42=2.52kn 总重：43.848+2.52=46.368kn 4、门重计算： 木门：尺寸：1200mm2400mm 自重：0.15kn/m2 数量：27.25 重量：1.22.40.1527.25=11.772kn （5） 、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算） ： 面积：777.3984+11.166.96=855.072（m2） 恒载：3.95855.072=3377.5344kn 活载：2.0855.072=1710.144kn 由以上计算可知，二层重力荷载代表值为 g2=g 恒+0.5g活 =（526.5+38.25）1.05+8821.05+1368.91.05+463.5895+1344.3514+46.368 +11.772+（3377.5344+1710.144）0.5 =9910.1918kn 注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 1.05。 3.2.3 第三层至第四层： 比较其与第二层的异同，不计算阶梯教室和办公部分，且有 b、b不同， 可得三到四重力荷载代表值为： g3- 5=9910.1918- 10.593- 4.653+（3.010.1- 21.22.4）0.245.5 黄河科技学院毕业设计说明书 第 15 页 =9927.3386kn 3.2.4 第五层重力荷载代表值的计算： 横梁：526.5+38.25=564.75kn 纵梁：882kn 柱： 计算高度：2100mm 截面：650mm650mm 数量：36 总重：0.650.652.12536=798.525kn 横墙：463.5895/2=231.7948kn 纵墙： （1344.3514+32.3928- 10.593- 4.653）/2=680.7491kn 窗重：46.368/2=23.184kn 木门重：门高 2400mm，计算高度为门的 1500mm 以上，故系数 =（2.4- 1.5）/2.4=3/8 则木门重：11.7723/8=4.4145kn 屋面恒载、活载计算： 恒载：855.0725.35=4574.6352kn 活载：855.0722.0=1710.144kn 雪载：855.0720.2=171.0144kn 由以上计算可知，五层重力荷载代表值为 g6=g 恒+0.5g活 =（564.75+882+798.525）1.05+231.7948+680.7491+23.184+4.4145+4574.6352 +（1710.144+171.0144）0.5 =9753.4748kn 注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 1.05。 3.2.5 顶端重力荷载代表值的计算： 横梁：29.252=58.5kn 纵梁：15.752=31.5kn 黄河科技学院毕业设计说明书 第 16 页 柱：38.0254=152.1kn 横墙：25.742=51.48kn 纵墙： （3.03.55- 1.22.4）0.245.5+（3.03.55- 1.82.1）0.245.5 =19.3248kn 木门：1.22.40.15=0.432kn 窗：1.82.10.4=1.512kn 楼板恒载、活载计算： 面积：4.27.2=30.24m2 恒载：30.245.35=161.784kn 活载：30.242.0=60.48kn 雪载：30.240.2=6.048kn 由以上计算可知，顶端重力荷载代表值为 g顶=g 恒+0.5g活 =58.5+31.5+51.48+19.3248+152.1+0.432+1.512+161.784+(60.48+6.048) 0.5 =543.1608kn 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 g i的计算结果如下图所示 黄河科技学院毕业设计说明书 第 17 页 4 荷载作用下框架结构内力计算 4.1 计算单元 取 8 轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为 3.6m，如图 9 所示。由于房间内布置 有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其 余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。 由于纵向框架的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩10。 4.2 恒荷计算 在图中， 1 q 代表横梁自重，为均布荷载。 对于第 6 层： 1 q =kn/m938 . 3 q1=， 2 q 为房间板传给横梁的梯形荷载， 由右图所示，几何关系得 36003600 1200 3600300036003600 3600 66006600 3600 d b a 789 c 3000 图 4.1 横向框架计算单元 黄河科技学院毕业设计说明书 第 18 页 2p p2p41p 36003600 cba 3mm1 q 2 1 q q 1 2 q p p3 d 3000 2 q 图 4.2 各层梁上作用的恒荷载 2 q =kn/m796.14 2 2 . 7 4.11q2= 1 p 、 2 p 分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女 儿墙等的重力荷载，计算如下： 1 1 p3.6 1.84.114.725 3.66.84 0.6 3.645.1kn 2 =+= 2 1 p3.6 1.84.11 2+4.725 3.6=43.64kn 2 = 3 1 p3.6 1.84.114.725 3.66.84 0.6 3.645.1kn 2 =+= 集中力矩 141 1 0.60.3 m=pe45.16.725kn m 2 m - = 对 25 层， 1 q 包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其它荷载计算方法同第 6 层： 111 q3.9383.68 (2.80.5)12.402kn/mqq=+-= 2 q3.39 3.612.204kn/m= 2 q3.39 2.79.153kn/m= 2 q3.39 3.311.187kn/m= 1 1 p(3.6 1.83.39)4.725 3.66.84 3 (2.80.6)2.1 1.5 2 2 0.4 2.1 1.5 232.57kn =+-+ = 黄河科技学院毕业设计说明书 第 19 页 2 1 p3.6 1.8(0.45 1.8) 1.35 3.394.725 3.63.68 3 2.262.58kn 2 =+= 3 p(0.45 1.8) 1.35(0.15 1.8) 1.65 3.393.15 3.6 3.68 3.6 (2.80.4)63.34kn =+ -= 4 p(0.15 1.8) 1.65 3.394.725 3.66.84 (3 2.22.1 1.5 2) 0.4 2.1 1.5 232.49kn =+-+ = 14 0.6- 0.3 m=45.1=6.765kn m 2 m= 对 1 层： 111 q3.9383.68 (4.20.5)17.55kn/mqq=+-= 2 12.204q = 2 9.153q = 2 11.187q = 1 p32.57kn= 2 p62.58kn= 3 p63.34kn= 4 p32.49kn= 11 1 0.60.3 mpe32.574.89kn m 2 - = 444 0.60.3 mp e32.494.87kn m 2 - = 4.3 活荷载计算 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图 9 所示。 1 2 q2.0 3.67.2kn m-= 2 2 612/qkn m= = 14 1 p(3.6 1.8) 2.06.48kn 2 p= 2 1 p3.6 1.82 2=12.96kn 2 = 11 1 1.6 1.3 mpe6.480.972m 2 kn - = 2 m0mkn= 444 0.60.3 mp e6.486.48 0.150.972m 2 kn - = 黄河科技学院毕业设计说明书 第 20 页 在雪荷载作用下： 1 2 q6 0.21.2kn m-= = 1 p0.648 nk= 11 1 mpe0.097kn m= 2 p12.96kn= m0knm1= 3 p0.648kn= 333 mp e0.097kn m= 对于 14 层： 2 q3.6 27.2kn/m= 2 q2.725.4kn/m= 2 q3.3 26.6kn/m= 1 1 p3.6 1.82=6.48kn 2 = 2 1 p6.48(0.93.6) 1.352=12.56kn 2 =+ 3 11 p(0.93.6) 1.352+(0.3+3.6) 1.652=12.51kn 22 =+ 4 1 p(0.33.6) 1.652=6.435kn 2 =+ 1 0.6- 0.3 m =6.48=0.972kn m 2 23 m =m =0kn m 4 m =6.435 0.15=0.965kn m 将以上计算结果汇总，见表： 表表 4.1 横向框架恒荷汇总表横向框架恒荷汇总表 层 次 1 q 2 q 2 q 2 q 1 p 2 p 3 p 4 p 1 m 2 m 3 m 4 m 5 3.938 14.796 14.796 0 45.1 43.64 0 45.1 6.77 0 0 6.765 2 4 12.402 12.204 9.153 11.19 32.57 62.58 63.34 32.49 4.89 0 0 4.87 1 17.55 12.204 9.153 11.19 32.57 62.58 63.34 32.49 4.89 0 0 4.87 表表 4.2 横向框架活荷汇总表横向框架活荷汇总表 层 2 q 2 q 2 q 1 p 2 p 3 p 3 p 1 m 2 m 3 m 4 m 黄河科技学院毕业设计说明书 第 21 页 次 5 7.2 12 0 6.48 12.96 25.92 0 0.972 0 0 0.972 14 7.2 5.4 6.6 6.48 12.56 25.92 12.51 0.972 0 0 0.965 4.4 风荷载作用下的水平位移验算 根据图 5（b）所示水平荷载，由式 = = n ik ki fv计算层间剪力 vi，然后依据表 6 求出轴- 4 线框架的层间侧移刚度，再按式 = =d s 1j ijii d/v)( m； k n 1k )( = d=mm 计算各层的相对侧移和绝对侧移，计算结果见表。 表表 4.3 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算 层次 1 2 3 4 5 fi（kn） 10.97 7.15 7.74 8.59 9.45 vi（kn） 52.33 41.36 34.21 26.47 17.88 )n/mm(d 43751 88899 88899 88899 88899 ）（mm i md 1.196 0.465 0.385 0.298 0.201 ）（mm i m 1.196 1.661 2.046 2.344 2.545 ii h/md 0.244 3 10- 0.166 3 10- 0.138 3 10- 0.106 3 10- 0.072 3 10- 由表可见，风荷载作用下框架最大层间位移角为 0.244 3 10-，远小于 1/550，满足 规范要求。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 22 页 5 一层板计算 5.1 房间编号 72 5.1.1 基本资料： 1、边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定/ 2、荷载： 永久荷载标准值：g 6.95 kn/m2 可变荷载标准值：q 2.50 kn/m2 计算跨度 lx =6600 mm；计算跨度 ly = 3000 mm 板厚 h = 120 mm； 砼强度等级：c30；钢筋强度等级：hpb235 3、计算方法：弹性算法。 4、泊松比：1/5. 5、程序自动计算楼板自重。 5.1.2 计算结果： mx =(0.00380 + 0.04000/5) (1.20 7.0 + 1.40 2.5) 2.7/2 = 1.02knm asx= 368.46mm2，实配10200 (as 393.mm2) min 0.307% ， 0.327% my =(0.04000 + 0.00380/5) (1.20 7.0 + 1.40 2.5) 2.7 2= 3.52knm asy= 368.46mm2，实配10200 (as 393.mm2) min 0.307% ， 0.327% mx =0.05700 (1.20 7.0 + 1.40 2.5) 2.7/2 = 4.92knm asx= 368.46mm2，实配10200 (as 393.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.307% ， 0.327% my =0.08290 (1.20 7.0 + 1.40 2.5) 2.7/2 = 7.16knm asy= 368.46mm2，实配10200 (as 393.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.307% ， 0.327% 黄河科技学院毕业设计说明书 第 1 页 5.1.3 跨中挠度验算： mk - - - - - - - - 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 mq - - - - - - - - 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值6 1、挠度和裂缝验算参数： mk =(0.00380 + 0.04000/5) (1.0 7.0 + 1.0 2.5) 2.7/2 = 0.81knm mq =(0.00380+0.04000/5) (1.0 7.0 + 0.5 2.5) 2.7/2 = 0.71knm es 210000.n/mm2 ec 29791.n/mm2 ftk 2.01n/mm2 fy 210.n/mm2 2、在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度 bs： （1）裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk mk / (0.87 ho as) （混凝土规范式 8.1.33） sk 0.81/(0.87 90 393) = 26.44n/mm 矩形截面，ate0.5 b h0.5 1000 120 = 60000.mm2 te as / ate （混凝土规范式 8.1.24） te 393 / 60000 = 0.00654 1.1 - 0.65 2.01/(0.00654 26.44) = - 6.436 当 0.2 时，取 0.2 （2）钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 e： e es / ec 210000.0/ 29791.5 = 7.049 （3）受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 f： 矩形截面，f 0 （4）纵向受拉钢筋配筋率 as / b / ho 393/1000/90 = 0.00436 钢筋混凝土受弯构件的 bs 按公式（混凝土规范式 8.2.31）计算: bs=es as ho/2/1.15+0.2+6 e /(1 + 3.5f) bs 210000 393 90/2/1.15 0.200 + 0.2 + 6 7.049 0.00436/ (1 +3.5 0.00)= 1086.96knm 3、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 ： 按混凝土规范第 8.2.5 条，当 0时， 2.0 黄河科技学院毕业设计说明书 第 24 页 4、受弯构件的长期刚度 b，可按下列公式计算： b mk / mq (- 1) + mk bs （混凝土规范式 8.2.2） b 0.81/ 0.71 (2 - 1) + 0.81 1086.96 = 581.968knm 5、挠度 f qk l /4 / b f 0.00253 9.5 2.7/4/ 581.968= 2.183mm f / l 2.183/2700 = 1/ 1237 ，满足规范要求！ 5.1.4 裂缝宽度验算： （1）x方向板带跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk mk / (0.87 ho as) （混凝土规范式 8.1.33） sk 0.81 10/6/(0.87 90 393) = 26.44n/mm 矩形截面，ate0.5 b h0.5 1000 120= 60000mm2 te as / ate （混凝土规范式 8.1.24） te 393/ 60000= 0.007 当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65 2.01/( 0.01 26.44) = - 3.832 当 0.2 时，取 0.2 max cr sk/es (1.9c + 0.08 deq/te) （混凝土规范式 8.1.21） max 2.1 0.200 26.4/210000 (1.9 20 + 0.08 14.29/0.01000) = 0.008，满足 规范要求！ （2）y方向板带跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk mk / (0.87 ho as) （混凝土规范式 8.1.33） sk 2.81 106/(0.87/ 100 393) = 82.19n/mm 矩形截面，ate0.5 b h0.5 1000 120 = 60000.mm2 te as / ate （混凝土规范式 8.1.24） 黄河科技学院毕业设计说明书 第 25 页 te 393/ 60000 = 0.007 当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65 2.01/( 0.01 82.19) = - 0.486 当 0.2 时，取 0.2 max cr sk/es (1.9c + 0.08 deq/te) （混凝土规范式 8.1.21） max 2.1 0.200 82.2/210000 (1.9 20 + 0.08 14.29/0.01000) = 0.025，满足规范要求！ （3）左端支座跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk mk / (0.87 ho as) （混凝土规范式 8.1.33） sk 3.93 10 6/(0.87 100 393.) = 114.94n/mm 矩形截面，ate0.5 b h0.5 1000 120= 60000mm2 te as / ate （混凝土规范式 8.1.24） te 393/ 60000= 0.007 当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65 2.01/( 0.01 114.94) = - 0.034 当 0.2 时，取 0.2 max cr sk/es (1.9c + 0.08 deq/te) （ 混凝土规范式 8.1.21） max 2.1 0.200 114.9/210000 (1.9 20 + 0.08 14.29/0.01000) = 0.035，满足规范要求！ (4)下端支座跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk mk / (0.87 ho as) （混凝土规范式 8.1.33） sk 5.7110/6/(0.87 100393.) = 167.16n/mm 矩形截面，ate0.5 b h0.5 1000 120= 60000.