5627.7平米五层中学教学楼（含计算书、部分建筑图）
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5627.7平米
五层中学教学楼含计算书
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安徽工业大学 毕业设计（论文）计算书第2章 楼盖设计2.1 板的设计：计算标准层的楼盖，以第三层楼盖设计为例，如图2-1所示。2.1.1 设计资料：1）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。2）楼面荷载：由建筑结构荷载规范（GB50009-2002）查得，教学楼中 教室、厕所及其他用房均布活荷载标准值2kN/m2 走廊均布活荷载标准值2.5 kN/m23）材料：混凝土强度等级为C25；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋。2.1.2 楼盖的结构平面布置图依据单向板和双向板的受力性质及他们的定义，屋盖可采用单向板和双向板混合布置方案。具体结构布置和相关尺寸标注如图2-1所示：2.1.3 板的设计（弹性理论） 按构造要求双向板的厚度不宜小于80，由于挠度不另作验算，双向板的厚度与短跨的比值应满足刚度要求：简支板 连续板经过确定双向板厚度取100。按构造钢筋现浇混凝土单向板的厚度h应满足功能外，还应符合以下要求：跨度大于等于1500的屋面板h60，且民用建筑楼板h60为保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40（连续板）、1/35（简支板），经过确定和方便施工单向板厚度也取100。对于异形板的特殊情况，由于学习过程中，没有具体学习异形板的计算，按PKPM配筋结果进行实际配筋。1）荷载计算恒荷载标准值：水磨石面层 0.65 kN/m220厚水泥混凝土找平 0.0220=0.40kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.50kN/m220mm厚石灰砂浆抹底 0.0217=0.34kN/m2 小计 3.89 kN/m2第 48 页 共133页 图2-1 楼盖的结构平面布置图注：板块划分时考虑到框架结构的嵌固作用，边端按固定方式考虑进行计算。荷载设计值：教室、厕所： 走廊：g=1.23.89=4.7kN/m2 g=1.23.89=4.7kN/m2q=1.42.0=2.8kN/m2 q=1.42.5=3.5 kN/m2q/2=1.4kN/m2 q/2=1.75 kN/m2g+q/2=4.7+1.4=6.1kN/m2 g+q/2=4.7+1.75=6.5 kN/m2g+q=4.7+2.8=7.5kN/ m2 g+q=4.7+3.5=8.2 kN/m22） 计算跨度：计算跨度 内跨l0=边跨l0=lc（轴线间距离）3) 弯矩计算：跨中最大弯矩为当支座固定在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和，计算时取泊松比0.2，支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。对于异形板的特殊情况，故而用补填法使其呈双向板情况，而按这种情况求得的内力和配筋是较实际情况求得的配筋更加安全，具有较高的安全性。B1区格板: lo1=6.9/2=3.45m lo2=4.8m lo1/lo2=0.72m1=(0.0311+0.20.0119)(g+q/2)lo12+(0.0658+0.20.0304)q/2lo12=0.033486.13.452+0.071882.8/23.452=2.431+1.198=3.629 kNmm2=(0.0119+0.20.0311)(g+q/2)lo12+(0.0304+0.20.0658)q/2lo12=1.316+0.726=2.042 kNmm1=m1=0.07217.53.452=-6.436 kNmm2=m2=-0.05687.53.452=-5.070 kNmB2区格板: lo1=2.4m lo2=4.8m lo1/lo2= 0.5m1=(0.0400+0.20.0038)6.52.42+(0.0965+0.20.0174)3.5/22.42=1.526+1.008=2.534 kNmm2=(0.0038+0.20.0400) 6.52.42+(0.0174+0.20.0965)3.5/22.42=0.442+0.370=0.812 kNmm1=m1=-0.08298.22.42=-3.916 kNmm2=m2=-0.05708.22.42=-2.692 kNmB3区格板: lo1=2.1m lo2=4.8mm中=1/107.52.12=3.307 kNmm支座=1/127.52.12=-2.757 kNmB4区格板: lo1=3.45m lo2=3.9m lo1/lo2=0.88m1=(0.0231+0.20.0162)6.13.452+(0.0476+0.20.0254)1.43.452=1.912+0.911=2.823 kNmm2=(0.0162+0.20.0231)6.13.452+(0.0254+0.20.0476)1.43.452=1.512+0.749=2.261 kNmm1=m1=-0.06047.53.452=-5.932 kNmm2=m2=-0.05457.53.452=-4.865 kNmB5区格板: lo1=2.4m lo2=3.9m lo1/lo2=0.62m1=(0.0358+0.20.0084)6.12.42+(0.0792+0.20.0254)3.52.42/2=1.403+0.850=2.253 kNmm2=(0.0084+0.20.0358)6.12.42+(0.0254+0.20.0792)3.52.42/2=0.583+0.416=0.999 kNmm1=m1=-0.07828.22.42=-3.694 kNmm2=m2=-0.05718.22.42=-2.697 kNmB6区格板: lo1=2.7m lo2=6.9m m中=1/107.52.72=5.468 kNmm支座=1/127.52.72=-4.557 kNmB7区格板: lo1=2.4m lo2=2.7m lo1/lo2=0.89m1=(0.0226+0.20.0163)6.52.42+(0.0466+0.20.0356)3.52.42/2=0.968+0.541=1.509 kNmm2=(0.0163+0.20.0226)6.52.42+(0.0256+0.20.0466)3.52.42/2=0.780+0.453=1.233 kNmm1=m1=-0.05968.22.42=-2.815 kNmm2=m2=-0.05438.22.42=-2.565 kNmB8区格板: lo1=2.4m lo2=5.4mm中=1/108.22.42=4.723 kNmm支座=1/128.22.42=-3.936 kNmB9区格板: lo1=3.45m lo2=5.4m lo1/lo2=0.64m1=(0.0349+0.20.0091)6.13.452+(0.0764+0.20.0265)2.83.452/2=2.679+1.361=4.040 kNmm2=(0.0091+0.20.0349)6.13.452+(0.0265+0.20.0764)2.83.452/2=1.167+0.696=1.863 kNmm1=m1=-0.07727.53.452=-6.892 kNmm2=m2=-0.05717.53.452=-5.097 kNmB10区格板: lo1=3.9m lo2=4.8m lo1/lo2=0.81m1=(0.0266+0.20.0146)6.13.92+(0.0550+0.20.0337)2.83.92/2=2.739+1.315=4.054 kNmm2=(0.0146+0.20.0266)6.13.92+(0.0337+0.20.0550)2.83.92/2=1.848+0.0.952=2.800 kNmm1=m1=-0.06577.53.92=-7.495 kNmm2=m2=-0.05587.53.92=-6.365 kNmB11区格板: lo1=2.1m lo2=3.9m lo1/lo2=0.54m1=(0.0388+0.20.0053)6.12.12+(0.0886+0.20.0203)2.82.12/2=1.072+0.568=1.640 kNmm2=(0.0053+0.20.0388)6.12.12+(0.0203+0.20.0886)2.82.12/2=0.351+0.235=0586 kNmm1=m1=-0.08177.52.12=-2.702 kNmm2=m2=-0.05717.52.12=-1.889 kNmB12区格板: lo1=4.8m lo2=4.8m lo1/lo2=1.0m1=m2= (0.0176+0.20.0176)6.14.82+(0.0368+0.20.0368)2.84.82/2=2.968+1.425=4.393 kNmm1=m1=-0.05137.54.82=-8.865 kNmm2=m2=-0.05137.54.82=-8.865 kNm4） 截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=80mm；l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面h0=80mm。最小配筋率smin=0.27%，则Asmin=0.27%1000100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l01.5时减小20%，当lb/l0=1.52.0时减小10%；楼板的角区格不折减。为了便于计算，近似取=0.95，计算过程见下表2-1表2-1 楼面板配筋计算表楼面板配筋计算表截面h0(mm)M (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)跨中B1l01方向803.6292278160302l02方向702.0421478160302B2l01方向802.5341598160302l02方向700.812598160302B3l方向803.3072078160302B4l01方向802.8231778160302l02方向702.2611628160302B5l01方向802.2531418160302l02方向700.999728160302B6l方向805.4683438150352B7l01方向801.509968160302l02方向701.233888160302B8l方向804.7232968160302B9l01方向804.042538160302l02方向701.8631338160302B10l01方向804.0542548160302l02方向702.82018160302B11l01方向801.641038160302l02方向700.586428160302B12l01方向804.3932758150352l02方向704.3933158150352续表2-1 楼面板配筋计算表楼面板配筋计算表截面h0(mm)M (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)支座14806.436403811045311(l01方向)806.436403811045311(l02方向)805.070318814035212805.0700.8254816030223803.916245816030244804.865305814035245804.8650.8244816030225803.6940.8197816030216806.436403811045367804.557286816030278803.9360.8197816030289806.8920.8345814035269805.097319814035299806.8924328110453110807.4954708100503111805.07031881403521011806.36539981204021012808.865555880604123808.865555880604113802.7571738160302115803.6940.8185816030227803.916245816030222802.6920.816981603022.2 次梁（标准层）的设计 次梁的编号和尺寸如图2-2所示图2-2 次梁示意图2.2.1 次梁L1图2-3 次梁L1受力示意图1）荷载设计值计算：次梁自重 1.2250.25（0.4-0.1）=2.26 kN/m20厚次梁粉刷 1.2170.02（0.4-0.1）2=0.26 kN/m外墙自重240厚粉煤灰轻渣空心砌块 1.27.50.24（3.9-0.4）2=7.56kN/m外墙面瓷砖 1.20.5（3.9-0.4）=2.1 kN/m20厚内墙面混合砂浆粉刷 1.2170.02（3.9-0.4）=1.43 kN/m板传来荷载 （1-20.362+0.363）7.53.45 kN/m合计 23.8 kN/m荷载设计值板传来的荷载p=2pe=25.94kN/m次梁自重0.2(0.6-0.1)251.2=3kN/m次梁粉刷0.02(0.6-0.1)2+0.2171.2=0.5kN/m则荷载总设计值g+q=29.4kN/m2） 内力计算图2-4 L1计算简图弯矩设计值：跨中 支座 剪力设计值：支座 3）正截面受弯承载力计算跨中按倒L形截面计算，翼缘宽度取，中最小值，故翼缘宽度取=800mm。混凝土强度等级为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=跨中：配置316(As=603mm2)支座：配置316(As=603mm2)4）斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,属于厚腹梁，由下式可知截面尺寸满足要求，故截面按构造配置箍筋。B 配置箍筋采用8双肢箍筋，根据构造确定箍筋间距，取s=200mm，满足要求。对于梁L2截面尺寸梁L1与相同，且承受荷载类型支撑方式相同，且跨度也不是相差很大，故可按L1配筋计算。2.2.2 次梁L3图2-5 次梁L3受力示意图次梁L3是连续梁，跨度4.8m，截面尺寸为250400。1）荷载设计值板传来荷载 次梁自重 1.2250.25(0.4-0.1) =2.26 kN/m20厚次梁粉刷 1.20.0217(0.4-0.1)2=0.26kN/m合计 22.90 kN/m2）内力计算计算简图如下图2-6 次梁L3计算简图弯矩设计值：剪力设计值：3）正截面受弯承载力计算跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l/3=4800/3=1600mm，bf+sn=250+3450=3700mm中的最小值，故取bf=1600mm。C25混凝土，=1.0，=11.9 N/2，ft=1.27N/2,纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300 N/2,箍筋采用HPB235钢筋，fyv=210 N/2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算，截面计算过程如下表所示Asmin=表2-2 次梁L3正截面配筋截面A1B2C弯矩设计值（kN.m）-19.3233.12-42.1628.98-33.12=0.0130.1060.0110.0840.0500.0130.1130.0110.088或（）181301409255319选配钢筋（）316As=603316As=603316As=603316As=603316As=6034）斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,，属于厚腹梁，由下式计算故截面尺寸满足要求。 故截面按构造配置箍筋。B 计算所需箍筋采用8双肢箍筋，根据构造确定箍筋间距，取s=200mm弯矩调幅时要求的配箍率下限为：实际配箍率满足要求2.2.3 次梁L4图2-7 次梁L4受力示意图L4为连续梁，截面尺寸为250400。1) 荷载设计值次梁自重 1.2250.25(0.4-0.1) =2.26 kN/m20厚次梁粉刷 1.20.0217(0.4-0.1)2=0.26kN/m内墙自重240厚粉煤灰轻渣空心砌块1.27.50.24（3.9-0.4）2=7.56kN/m20厚内墙面混合砂浆粉刷 1.2170.02（3.9-0.4）2=2.86 kN/m板传来荷载 BC： AB及其他跨： 合计 BC： 30.21 kN/mAB及其他跨： 34.64 kN/m2）内力计算图2-8 次梁L4计算简图弯矩设计值：用弯矩分配法计算得到：M1=59.48 kN.m MB=-61.86kN.m M2=-1.36 kN.m Mc=-38.72 kN.m M3=36.42 kN.m MD=-64.79 kN.mM4=28.96 kN.m ME=-58.24 kN.m M5=24.35 kN.mMF=-74.47 kN.m M6=54.41 kN.m对BC进行跨中计算：M2=1/1030.213.62 =39.15kN.m梁端剪力：VA=64.19 kN VBL=91.69 kN VBR=60.81 kN VCL=47.95 kNVCR=72.15 kN VDL=83.73 kN VDR=80.59 kN VEL= 75.29kNVER=73.14 kN VFL= 82.74kN VFR= 94.49kN VG=61.39 kN3） 正截面受弯配筋 AB及其他跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l/3=4800/3=1600mm，bf+sn=250+1725+2400=4375mm中的最小值，故取bf=1600mm；同理对BC跨bf=1300mm。C25混凝土，=1.0，=11.9 N/2，ft=1.27N/2,纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300 N/2,箍筋采用HPB235钢筋，fyv=210 N/2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算，截面计算过程如表2-3所示Asmin=4） 斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,，属于厚腹梁，由下式计算可知截面尺寸满足要求需按计算配置箍筋。B 计算所需箍筋采用8双肢箍筋，计算截面尺寸由,得故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm弯矩调幅时要求的配箍率下限为：实际配箍率满足要求2.2.4 对于L5图2-9 L5梁受力示意图1）荷载设计值：次梁自重 1.2250.25(0.4-0.1) =2.26 kN/m表2-3 L4梁正截面配筋图截面1B2C3D4E5F6弯矩设计值（kN.m）59.48-61.8639.15-38.7236.42-64.7928.96-52.8724.35-74.4754.420.0230.1560.0190.0980.0140.1630.0110.1330.0100.1880.0210.0230.1710.0190.1030.0140.1790.0110.1430.0100.2100.021(mm2)5336190.8=4953583730.8=2983246480.8=5182555180.8=4142327600.8=608486选配(mm2)316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=60320厚次梁粉刷 1.20.0217(0.4-0.1)2=0.26kN/m板传来荷载 BC： AB及其他跨： 合计 BC： 18.06 kN/mAB及其他跨： 22.90 kN/m图2-10 L5计算简图2）内力计算用弯矩分配法计算得到：M1=39.30 kN.m MB=-40.98kN.m M2=-1.24 kN.m Mc=-26.05kN.m M3=23.89 kN.m MD=-42.71 kN.mM4=19.18 kN.m ME=-34.98kN.m M5=16.08 kN.mMF=-49.22 kN.m M6=35.97 kN.m对BC进行跨中计算：M2=1/1018.063.62 =19.51kN.m梁端剪力：VA=42.43 kN VBL=60.63 kN VBR=39.04 kN VCL=31.40 kNVCR=47.82kN VDL=55.23 kN VDR=53.24 kN VEL=49.81kNVER=48.36 kN VFL= 54.69kN VFR= 62.46kN VG=40.59 kN3） 正截面受弯配筋计算 AB及其他跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l/3=4800/3=1600mm，bf+sn=250+3450=3700mm中的最小值，故取bf=1600mm，同理BC取bf=1300mm.C25混凝土，=1.0，=11.9 N/2，ft=1.27N/2,纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300 N/2,箍筋采用HPB235钢筋，fyv=210 N/2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算，截面计算过程如表2-5示Asmin=4） 斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,，属于厚腹梁，由下式计算可知截面尺寸满足要求故可按构造配置箍筋。B 计算所需箍筋采用8双肢箍筋，根据构造确定箍筋间距，取s=200mm弯矩调幅时要求的配箍率下限为：实际配箍率满足要求.2.5 对于L6图2-11 L6梁受力示意图1）荷载设计值计算：截面1B2C3D4E5F6弯矩设计值（kN.m）39.3-40.9819.51-26.0523.89-42.7119.18-34.9816.08-49.2235.970.0150.1030.0090.0660.0090.1080.0080.0880.0060.1240.0140.0150.1090.0090.0680.0090.1150.0080.0920.0060.1330.0143473950.8=3161702462084160.8=3331853331394810.8=385324选配(mm2)316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603316As=603表2-4 L5梁正截面配筋图次梁自重 1.2250.25(0.4-0.1) =2.26 kN/m20厚次梁粉刷 1.20.0217(0.4-0.1)2=0.26kN/m板传来荷载 小计 23.93 kN/m计算跨度：l0=ln=5.40-0.30=5.10m2）内力计算图2-12 L6梁计算简图弯矩设计值：跨中 支座 剪力设计值：支座 3）正截面受弯承载力计算跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l/3=5100/3=1700mm，bf+sn=250+3450=3700mm中的最小值，故取bf=1700mm。混凝土强度等级为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2。故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=跨中：配置316(As=603mm2)支座：配置216(As=402mm2)4）斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,属于厚腹梁，由下式可知截面尺寸满足要求。故可按构造配置箍筋。B 计算所需箍筋采用8双肢箍筋，根据构造确定箍筋间距，取s=200mm弯矩调幅时要求的配箍率下限为：实际配箍率满足要求。.2.6 对于L71）荷载设计值计算：次梁自重 1.2250.25(0.4-0.1) =2.26 kN/m20厚次梁粉刷 1.20.0217(0.4-0.1)2=0.26kN/m内墙自重240厚粉煤灰轻渣空心砌块1.27.50.24（3.9-0.4）2=7.56kN/m20厚内墙面混合砂浆粉刷 1.2170.02（3.9-0.4）2=2.86 kN/m板传来荷载 合计 33.49 kN/m2）内力计算图2-13 L7梁计算简图弯矩设计值：跨中 支座 剪力设计值：支座 3）正截面受弯承载力计算跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l/3=5100/3=1700mm，bf+sn=250+3450=3700mm中的最小值，故取bf=1700mm。混凝土强度等级为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=跨中：配置316(As=603mm2)支座：配置416(As=804mm2)4）斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,属于厚腹梁，由下式可知截面尺寸满足要求故按计算配置箍筋。B 计算所需箍筋采用8双肢箍筋，计算截面尺寸由,得故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm弯矩调幅时要求的配箍率下限为：实际配箍率满足要求2.2.7 对于L81）荷载设计值计算：次梁自重 1.2250.25(0.4-0.1) =2.26 kN/m20厚次梁粉刷 1.20.0217(0.4-0.1)2=0.26kN/m内墙自重240厚粉煤灰轻渣空心砌块1.27.50.24（3.9-0.4）2=7.56kN/m20厚内墙面混合砂浆粉刷 1.2170.02（3.9-0.4）2=2.86 kN/m板传来荷载 合计 45.68 kN/m2）内力计算图2-14 L8梁计算简图弯矩设计值：跨中 支座 剪力设计值：支座 3）正截面受弯承载力计算跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l/3=2100/3=700mm，bf+sn=250+1200+3450=4900mm中的最小值，故取bf=700mm。凝土强度等级为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=跨中：配置316(As=603mm2)支座：配置316(As=402mm2)4）斜截面受剪承载力计算A 验算截面尺寸,属于厚腹梁，由下式可知截面尺寸满足要求故可按构造配置箍筋。B 计算所需箍筋采用8双肢箍筋，根据构造确定箍筋间距，取s=200mm弯矩调幅时要求的配箍率下限为：实际配箍率满足要求对于梁L9截面尺寸L8与相同，且承受荷载类型支撑方式相同，且跨度也不是相差很大，故可按L8配
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