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南昌工程学院本科毕业设计（论文）毕 业 设 计题 目: 系 别：土木与建筑工程学院专 业：土木工程姓 名：班 级：学 号：指导教师：刘在今二零一 年 月44第一章 设计资料1.工程概况。2.材料3.荷载4.场地抗震性能 5.屋面做法6.楼面做法（从下往上）20毫米天棚抹灰；现浇楼板； 7.内、外墙做法第二章 楼板设计楼面做法：（从下往上）20mm天棚抹灰；现浇楼板；大理石地面。活荷载：2.5kN/ 。材料：。板厚:（按考虑塑性内力重分步法计算，考虑刚度要求） h = (1/40) l = (1/40) * 3.6m = 0.09m ，取楼板厚 h = 100mm 。, 。双向板肋梁楼盖结构布置图如下图（1）。取两块楼板为例，按塑性铰线法计算楼板。图（1）结构布置图1.荷载计算 20mm天棚抹灰 100mm现浇楼板 20mm水泥砂浆面层 恒荷载标准值 活荷载标准值 总荷载设计值 2.弯矩计算A区格板：B区格板：，可以得出：则：3.配筋计算，跨内截面。计算结果见下表一： 表一 双向板配筋计算截面选配钢筋实际面积跨中A区格短方向长方向2.720.548070170.438.7201168B区格短方向长方向3.190.78070199.950.1201168支座A-B5.4480340.9359楼板配筋图见下图（2）。图（2） 楼板配筋图第三章 楼梯设计1.梯段板(1)确定板厚。，取。(2)荷载计算取1m的宽板作为计算单元。楼梯斜板的倾斜角： 踏步重：斜板重：20mm厚找平层：恒荷载标准值：恒荷载设计值：活荷载标准值：活荷载设计值：总荷载： (3)内力计算跨度：跨中弯矩：(4)配筋计算混凝土强度设计值：板的有效高度： 截面抵抗矩系数：相对受压区高度：钢筋截面面积：受力钢筋选用，分布钢筋选用。2.平台板(1）荷载计算（取1米宽的板带进行计算）平台板自重：（设板厚80mm）20mm厚找平层：恒荷载标准值：恒荷载设计值：活荷载标准值：活荷载设计值：总荷载：（2）内力计算 跨度：跨中弯矩：（3）配筋计算截面抵抗矩系数：相对受压区高度：钢筋截面面积：选用配筋：，实际钢筋面积为：。3.平台梁（1）荷载计算梯段板传来：平台板传来：梁自重（设）总荷载：（2）内力计算 跨度：取较小者，。最大弯矩：最大剪力：（3）配筋计算纵向钢筋：翼缘宽度取值：取较小值，。截面抵抗矩系数：相对受压区高度：钢筋截面面积选用纵向钢筋，实际面积为：。箍筋计算：则可按按构造要求选用。楼梯配筋图见下图（3）。 图（3）楼梯配筋图第四章 框架结构计算简图取一榀纵向平面框架计算。1.计算单元在框架结构中选取相邻两个柱距的各一半宽作为计算单元，见下图（4）中阴影部分是为计算单元。图（4）2.框架几何尺寸（1）框架截面尺寸纵向框架梁：b = ( 1/2 1/3 ) h = ( 1/2 1/3 ) * 0.6m = 0.2 0.3m ,；。 横向框架梁：= 0.4 0.72m ,；b = ( 1/2 1/3 ) h = ( 1/2 1/3 ) * 0.6m = 0.2 0.3m ,。次梁：h = ( 1/14 1/18 ) l = ( 1/14 1/18 ) * 7.2m = 0.4 0.51m ； b = ( 1/2 1/3 ) h ； 取。框架柱：底层 , 取。其它层 , 取。楼板厚度：，。屋面板厚度：取屋面板厚 h = 100mm 。（2）梁、柱的计算高（跨）度梁的跨度：由图（4）可知，框架边跨梁跨度为7.2m，中间跨梁跨度为2.4m；底层柱高：根据建筑对基础埋深的要求，设基础底面标高为，基础高度为，则底层柱高为。其他层柱高：等于层高，为。框架几何尺寸见图（5）。图（5）框架几何尺寸图3.框架计算简图框架在竖向荷载的作用下，我们完全可以忽略掉节点的侧移，可以采用刚性方案来进行设计。框架在水平荷载的作用下，则绝对不能忽略掉节点的侧移，需要采用弹性方案来进行设计。相对线刚度计算如下：柱线惯性矩：一层柱线刚度： 二、三、四层柱线刚度：边跨梁的惯性矩：边跨梁的线刚度：中间跨梁的惯性矩：中间跨梁的线刚度：设，则 ， ，。得计算简图如图（6）所示。图（6）框架计算简图第五章 恒荷载及其内力分析1.屋面恒荷载 50mm厚苯板保温 0.5 kN/ =1.4 kN/ 0.1 kN/ 0.4 kN/ 0.1m 25kN/=2.5 kN/ 屋面恒荷载标准值 6.8 kN/2.楼面恒荷载 楼面恒荷载标准值 3.9 kN/3.构件自重纵向框架梁的自身重量（边跨） (中跨) 横向框架梁的自身重量 框架柱的自身重量（其他层） 0.4m0.4m25 kN/ 3.6m =14.4kN框架柱的自身重量（底层） 0.4m0.4m25 kN/ 5m =20kN外墙重量 0.24m14.6 kN/ =3.5 kN/内墙重量 0.2m14.6 kN/ =2.9 kN/屋顶女儿墙 铝合金窗 0.5 kN/木门 0.2 kN/ 由屋面板、楼面板传递到边跨框架梁的荷载形式为梯形，如下图（7）所示，为了计算方便，我们完全可以按支座弯矩等效原则来进行计算，从而可以简化为矩形分布的荷载。图（7）梯形荷载分布等效图其中，=a/l =1.7/7.2 =0.24屋面梁上线荷载：楼面梁上线荷载：图（8）恒荷载作用分布图4.固端弯矩计算表二 固端弯矩计算表边跨框架梁中间跨框架梁顶层底层及标准层5.节点分配系数计算顶层分配系数计算：（节点用W表示，其余三个分别用X、Y、Z表示）节点W:，节点X： 其它层同理可求得：表三 节点分配系数计算表节点W各杆端分配系数节点X各杆端分配系数顶层W4X40.7X4W40.56W4W30.3X4Y40.21X4X30.23标准层W3B30.54X3W30.45W3W20.23X3X20.19W3W40.23X3X40.19X3Y30.17底层W1X10.57X1W10.47W1W20.25X1Y10.18W1W00.18X1X00.15X1X20.26.恒荷载作用下内力分析框架梁、柱的内力计算过程可见下图（9），内力图见下图（10）。图（9）恒荷载作用下内力计算分析图（10）恒荷载作用下内力图第六章 活荷载及其内力分析1.屋面活荷载屋面选用可上人得屋面，则查表得屋面活荷载标准值为： 。2.楼面活荷载查建筑结构荷载规范楼面均布活载中：会议室、活动室为2.0 kN/，走廊为2.5 kN/，楼梯为3.5 kN/，为便于计算，楼面均布荷载统取为2.5 kN/。参照上面屋面荷载的计算方法，我们可以得出楼面梁上的线荷载：从而可以得出，框架结构每层的活荷载作用分布图如下图（11）所示。图（11）活荷载作用分布图3.内力分析与恒荷载的内力计算方法类似，框架结构在楼、屋面活荷载作用下采用力矩二次分配法，并作适当调整。分配系数可查看表三，框架梁的固端弯矩计算见下表四：边跨框架梁中间跨框架梁顶层0底层及标准层0内力计算过程如下图（12），内力图如下图（13）。图（12）活荷载作用下内力计算过程图（13）活荷载作用下内力图第七章 风荷载及其内力分析1.风荷载计算南昌地区的基本风压值：。因为建筑物的总高度没有超过30米，所以。查建筑荷载规范得：迎风面，背风面，所以； 一至三层，四层。计算过程如下：楼层层高h屋顶1.2m四层3.6m0.960.563.811.4kN三层3.6m0.730.432.912.1 kN二层3.6m0.730.432.910.4 kN一层4.2m0.730.432.910.4 kN风荷载作用下荷载分布图如下图（14）图（14）风荷载作用下荷载分布图2. 由于风荷载作用下为水平集中力作用于框架结构，我们需要考虑框架上各个节点的侧移，故可采用D值法。表五 层位及层高柱号四层（3.6m）W2.330.538 0.214 0.918 0.233 X3.190.615 0.245 0.267 Y3.190.615 0.245 0.267 Z2.330.538 0.214 0.233 二、三层（3.6m）W2.330.538 0.214 0.918 0.233 X3.190.615 0.245 0.267 Y3.190.615 0.245 0.267 Z2.330.538 0.214 0.233 一层（5m）W3.230.713 0.106 0.440 0.241 X4.420.766 0.114 0.259 Y4.420.766 0.114 0.259 Z3.230.713 0.106 0.241 3. 表六 层号柱号y四层W(Z)0.2330.91811.42.66 0.40500.4053.87 5.69 X(Y)0.2670.91811.43.04 0.47200.4725.17 5.79 三层W(Z)0.2330.91823.55.48 0.4500.458.87 10.84 X(Y)0.2670.91823.56.27 0.4500.4510.16 12.42 二层W(Z)0.2330.91833.97.90 0.500.514.22 14.22 X(Y)0.2670.91833.99.05 0.500.516.29 16.29 一层W(Z)0.2410.4434.38.27 0.64100.64126.49 14.84 X(Y)0.2590.4434.38.88 0.60600.60626.92 17.50 4.梁端弯矩计算计算梁端弯矩时，我们可以用节点平衡理论，按框架结构各个节点上梁的线刚度值来进行合适的分配。以第四层、第三层为例：第四层： W节点：，则 X节点，则 第三层：W节点：, 则 X节点：，则 5.风荷载作用下内力图由上述的计算结果，我们可以得出风荷载作用下的内力图，如下图（15）。图（15）风荷载作用下内力图第八章 内力组合1.框架梁内力组合表七 框架梁内力组合表2.框架柱内力组合（1）恒荷载作用下框架结构的梁端剪力参见图（7）。第四层： 柱上端： 女儿墙重：0.24m1.2m14.6 kN/6.8m = 28.56kN 屋面三角形部分荷载：41/21.71.76.8 kN/ =39.3kN屋面梯形部分荷载： 6.8 kN/ = 63.58kN 次梁重：0.25m0.5m25 kN/7.2m1/42 = 11.25kN 横向框架梁重：0.3m0.6m25 kN/6.8m = 30.6kN 总和：28.56kN + 39.3kN + 63.58kN + 11.25kN + 30.6kN = 173.29kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/3.6m = 14.4kN总和：173.29kN + 14.4kN = 187.69kN第三层： 柱上端：楼面三角形部分荷载： 3.9 kN/ = 22.54kN楼面梯形部分荷载： 3.9 kN/ = 36.47kN次梁重：0.25m0.5m25 kN/7.2m1/42 = 11.25kN横向框架梁重：0.3m0.6m25 kN/6.8m = 30.6kN外墙及窗重： 3.5 kN/ 0.5 kN/ 3 = 51.66kN总和：187.69kN + 22.54kN + 36.47kN + 11.25kN + 30.6kN + 51.66kN = 340.21kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/3.6m = 14.4kN总和：340.21kN + 14.4kN = 354.61kN第二层： 柱上端：354.61kN + 22.54kN + 36.47kN + 11.25kN + 30.6kN + 51.66kN = 507.13kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/3.6m = 14.4kN总和：507.13kN + 14.4kN = 521.53kN第一层： 柱上端：外墙及窗重：（6.83.6-21.82.1）3.5 kN/ + 1.8m2.1m0.5 kN/ 2 = 63kN总和：521.53kN + 22.54kN + 36.47kN + 11.25kN + 30.6kN + 63kN = 685.39kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/5m = 20kN总和：685.39kN + 20kN = 705.39kN（2）框架中柱（X、Y）在恒荷载作用下的轴力恒荷载作用下框架结构的梁端剪力参见图（7）。第四层： 柱上端：屋面三角形部分荷载： 6.8 kN/ =39.3kN屋面梯形部分荷载： 6.8 kN/ = 63.58kN次梁重：0.25m0.5m25 kN/7.2m1/42 = 11.25kN横向框架梁重：0.3m0.6m25 kN/6.8m = 30.6kN屋面走廊矩形部分荷载：2.4m1/26.8m6.8 kN/= 55.49kN总和：39.3kN + 63.58kN + 11.25kN + 30.6kN + 55.49kN =200.22kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/3.6m = 14.4kN总和：200.22kN + 14.4kN =214.62kN第三层： 柱上端：楼面三角形部分荷载： 3.9 kN/ = 22.54kN楼面梯形部分荷载： 3.9 kN/ = 36.47kN次梁重：0.25m0.5m25 kN/7.2m1/42 = 11.25kN横向框架梁重：0.3m0.6m25 kN/6.8m = 30.6kN楼面走廊矩形部分荷载： = 31.82kN总和：214.62kN + 22.54kN + 36.47kN + 11.25kN + 30.6kN + 31.82kN = 347.3kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/3.6m = 14.4kN总和：347.3kN + 14.4kN = 361.7kN第二层： 柱上端:361.7kN + 22.54kN + 36.47kN + 11.25kN + 30.6kN + 31.82kN = 494.38kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/3.6m = 14.4kN总和：494.38kN + 14.4kN = 508.78kN第一层： 柱上端：内墙及门重： 2.9 kN/0.2 kN/ 2 = 60.79kN总和：508.78kN + 22.54kN + 36.47kN + 11.25kN + 30.6kN + 31.82kN + 60.79kN = 702.25kN 柱下端：柱自重：0.4m0.4m25 kN/5m = 20kN总和：702.25kN + 20kN = 722.25kN（3）框架边柱（W、Z）在活荷载作用下的轴力活荷载作用下框架结构的梁端剪力参见图（10）。上下柱端轴力相同。第四层：屋面三角形部分荷载：41/21.71.72.0 kN/ = 11.56kN屋面梯形部分荷载： 2.0 kN/ = 18.7kN总和：11.56kN + 18.7kN = 30.26kN第三层：楼面三角形部分荷载： 2.5 kN/ = 14.45kN楼面梯形部分荷载： 2.5 kN/ = 23.38kN总和：30.26kN + 14.45kN + 23.38kN = 68.09kN第二层：总和：68.09kN + 14.45kN + 23.38kN = 105.92kN第一层：总和：105.92kN + 14.45kN + 23.38kN =143.75kN（4）框架中柱（X、Y）在活荷载作用下的轴力活荷载作用下框架结构的梁端剪力参见图（10）。上下柱端轴力相同。第四层屋面三角形部分荷载：41/21.71.72.0 kN/ = 11.56kN屋面梯形部分荷载： 2.0 kN/ = 18.7kN屋面走廊矩形部分荷载：2.4m1/26.8m2.0 kN/= 16.32kN总和：11.56kN + 18.7kN + 16.32kN = 46.58kN第三层：楼面三角形部分荷载： 2.5 kN/ = 14.45kN楼面梯形部分荷载： 2.5 kN/ = 23.38kN楼面走廊矩形部分荷载：2.4m1/26.8m2.5 kN/= 20.4kN总和：46.58kN + 14.45kN + 23.38kN + 20.4kN = 104.81kN第二层： 总和：104.81kN + 14.45kN + 23.38kN + 20.4kN = 163.04kN第一层：总和：163.04kN + 14.45kN + 23.38kN + 20.4kN =221.27kN框架柱在风荷载、恒荷载、活荷载作用下的内力组合见下表八、九。只需选取框架边柱、框架中柱的首层、标准层（第二层）和顶层。表八 框架边柱内力组合表表九 框架中柱内力组合表第九章 截面设计1.框架梁的配筋计算以W1X1为例，框架梁的配筋过程如下：混凝土采用C20，钢筋则用HRB335级，(1)跨中正截面最大弯矩：按梁跨度考虑：按梁肋净距：按翼缘高度：综上，取最小值=2400mm。判别T形截面的类别： 由计算结果可知，属于第一类T形截面。计算钢筋面积：截面抵抗矩系数：相对受压区高度：钢筋面积： 验算适用条件：最小配筋率：达到条件，查表知可选用4根18mm，实际的钢筋截面面积为1017mm。(2)支座正截面最大弯矩：（框架梁的支座截面可按矩形来进行计算）。截面抵抗矩系数：相对受压区高度：钢筋面积： 验算适用条件：最小配筋率：达到条件，查表知可选用4根18mm，实际的钢筋截面面积为1017mm。(3)支座斜截面最大剪力：,复核截面尺寸：则，支座斜截面尺寸满足要求。校核可否按计算配置支座斜截面的箍筋：根据计算结果知，应构造要求配置支座斜截面的箍筋，选用双肢8150。2.框架柱的配筋计算以W1W0为例，框架柱的配筋过程如下：(1)横向受力钢筋 最大弯矩：求偏心距增大系数：有效跨度：计算偏心距有效高度：附加偏心距：，取较大值，则初始偏心距：判断大、小偏心受压类别：属于小偏心受压。计算钢筋面积：计算： 根据计算结果知，应按构造要求配置框架柱的受力钢筋，每侧选用4根20mm，实际钢筋截面面积为1256。 (2)箍筋计算W1W0的柱端剪力： 取 ，则取 根据计算结果可知，宜按构造要求配置框架柱的箍筋，则选用8200。采用相同的计算方法，可以求出其余框架梁、框架柱的截面配筋。详见下表十、十一。表十 梁截面尺寸/截面位置M/(kNm)钢筋面积/选筋V/kN钢筋面积/选筋W4X4300600跨中172.351032420-构造8200支座-84.27995418147.60X4Y4300300跨中31.14-318-构造8200支座-32.64