土木工程毕业设计（论文）-小学教学楼设计.doc

本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）论文题目论文题目：小学教学楼设计小学教学楼设计姓姓名名：学学号号：班班级级：土木土木1班班年年级级：级级专专业业：土木工程土木工程系系部部：土木工程系土木工程系指导教师指导教师：傅（副教授）傅（副教授）付（助教）付（助教）完成时间完成时间：年年月月日日武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸作者声明作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。特此声明作者专业：土木工程土木工程作者学号：作者签名：年年月月日日武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸小学教学楼设计小学教学楼设计年年月月日日武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-摘摘要要毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。本文主要介绍了小学教学楼的设计，在设计中，认真贯彻了“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握了建设与结构设计的全过程、基本方法和步骤。本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计，包括平面定位图设计、平面图设计、立面图设计、剖面图设计。结构设计，框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、纵向地震作用计算、水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。其中，基础设计又包括基础选型、基础平面布置、地基计算等。在设计的过程中严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法均参照有关书籍。关键词：关键词：框架结构；钢筋混凝土；弯矩组合；平法配筋武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-AbstractGraduationdesignisourprofessionalcourselearningthelastofacomprehensivepracticalteachinglinksThispapermainlyintroducesthedesignoftheQiGuShanprimaryschoolteachingbuildingindesignimplementtheapplicablesafetyeconomybeautifuldesignprincipletograsptheconstructionandthedesignprocessofstructurebasicsandsteps.Thisdesignincludesbuildingdesignandstructuredesigntwoparts.Architecturedesignincludingplanepositioningfiguredesignplandesignelevationdesignsectiondesign.Structuredesignframestructuredesignincludes:thestructuraltypebeamsandcolumnswallandsoonthesizeofthecomponentstodeterminegravityloadcalculationhorizontallevelundertheactionoftheframestructureinternalforceandlateralcalculationverticalseismiccalculationhorizontalearthquakeundertheeffectoftransverseframeworkinternalforceanalysisverticalloadtransverseframeworkoftheinternalforceanalysisinternalforcecombinationandsectiondesignthefoundationdesign.Amongthemthefoundationdesignandtypeselectionincludingbasicbasedlayoutfoundationcalculationsetc.Intheprocessofdesignaccordingtothelateststandardsandstrictrelatedregulationsondesignthecalculationofuseamongthemallwithreferencetotherelevantbooks.Keywords:framestructurereinforcedconcretethebendingmomentcombinationflatreinforcement.武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-目目录录绪论绪论111建筑设计建筑设计21.11.1设计资料设计资料21.1.1工程概况222上部结构设计上部结构设计32.12.1设计依据设计依据32.1.1工程设计基准期32.1.2自然条件32.1.3设计要求32.22.2结构方案选型结构方案选型32.2.1上部结构体系选择、结构布置及计算单元划32.2.2基础选型32.2.3结构用材料32.32.3框架截面尺寸初选及截面几何特性计算框架截面尺寸初选及截面几何特性计算32.3.1框架结构计算简图32.3.2框架梁截面尺寸初选42.3.3框架柱截面尺寸初选52.3.4楼板厚度初选52.3.5框架梁、柱线刚度与框架的抗侧刚度计算52.42.4竖向荷载计算竖向荷载计算72.4.1永久荷载计算72.4.2可变荷载计算102.52.5水平风荷载计算水平风荷载计算102.62.6竖向荷载计算112.7.1竖向恒荷载标准值作用下的11轴框架的导荷载112.72.7第11轴框架内力分析112.8.1竖向荷载作用下框架的内力分析14武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-2.82.8框架梁柱内力组合1633下部结构设计下部结构设计173.1基础设计173.1.1工程地质资料173.1.2基础方案选型193.1.3确定基桩竖向承载力特征值22aR3.1.4确定桩数及布桩253.1.5桩基中各单桩受力验算253.1.6承台配筋计算273.23.2基础梁设计基础梁设计283.2.1基础梁的尺寸283.2.2基础梁的正截面计算303.2.3基础梁的斜截面计算3644.楼板结构设计楼板结构设计394.14.1楼板计算方法的确定394.24.2弯矩计算404.34.3板配筋计算455.5.楼梯结构设计楼梯结构设计496.6.毕业设计总结毕业设计总结54致谢致谢55参考文献参考文献56武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-绪绪论论毕业设计是土木工程专业本科教学计划的最后一个重要环节，是对学生综合素质与工程实践能力的一次检验；毕业设计能培养学生综合应用所学的基础课、专业基础课、专业课和相应技能，更能提高学生的综合素质和分析处理工程问题的能力。毕业设计为四层教学楼，建筑面积达3810.24，建筑地点在武汉，抗震设防烈度2m为6度，上部结构为框架结构，基础为预应力桩，真题假做。本题目建筑结构绘图不算很复杂，但结构计算上也有一些难点。本毕业设计主要分为建筑设计、上部结构设计、下部结构设计、楼板结构设计、楼梯结构设计和分析与总结六大章。第一章主要是建筑方案与建筑施工图设计说明，第二章是设计的重点，主要是结构方案选型、框架截面尺寸初选、荷载计算、侧移验算、内力分析和组合、框架梁柱配筋计算。第三、四、五章主要是地基，楼板，楼梯的方案选型、尺寸初选和配筋计算。第六章主要是电算与手算的分析比较。武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-1.建筑设计建筑设计1.1建筑设计资料建筑设计资料1.1.1工程概况工程概况本工程为祁家山小学教学楼。工程为四层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为16.5m。工程所在地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：屋面做法（选用刚性防水屋面）：SBS沥青防水卷材（八层作法）30厚配筋C25细石混凝土20厚1：3水泥砂浆找平100厚1：8水泥陶粒找坡100厚现浇混凝土板8厚板底抹灰楼面做法：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。墙身做法：由普通砖砌筑而成，空心砖自重8kNm3，厚度200mm。门窗做法：门为木门，自重0.2kNm2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4kNm2。风荷载标准值0.3kNm2，雪荷载标准值0.5kNm2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kNm2，楼面活荷载标准值2.0kNm2。本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-2-2.2.上部结构设计上部结构设计2.12.1设计依据设计依据2.1.1工程设计基准期本工程设计的基准期为50年。2.1.2自然条件1）、主要建筑材料：砼：C20，C25，C30；钢筋：HPB235、HRB400。外墙和隔墙材料：加气混凝土砌块。外墙装修：墙面砖或马赛克。门窗：木夹板门，铝合金窗或钢窗。2）、建筑抗震设防烈度为6度，场地土为类地下水位在地面以下2m，对混凝土无侵蚀性。2.1.3设计要求工程所在地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。2.2.1基础选型根据建筑处的地质情况，承载力第四层是承载力很强的中等风化花岗岩，初步确定基础采用高预应力管桩比较适合。2.2.2结构用材料梁板的混凝土强度等级用C30；柱的混凝土强度等级用C30；梁柱钢筋等级除箍筋和拉筋为HPB235外，其余均为HRB400。2.3结构基本尺寸确定及截面几何特性计算2.3.1框架计算简图武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-3-B2B2B1B1B1B1B1B1B1B2B2E1E1E2E2E2E2E2E2E2E1E1B2B2B1B1B1B1B1B1B1B2B2框架柱嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为-0.450m，基础顶面至室外地坪通常取-0.500m故基顶标高至0.000的距离定为-0.950m，故底层柱高为5.25m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），由此可绘出框架的计算简图如2.1所示。图2.1计算简图2.3.2框架梁截面尺寸初选根据高层建筑混凝土结构技术规程6.3.1得截面高度：(18118)(18118)6900862383hLmm武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-4-取mmh500截面宽度：(1213)(1213)500250167bhmm取250bmm同理：对l=4500mm取h=450mmb=250mml=2100mm取h=300mmb=250mm2.3.3框架柱截面尺寸初选底层柱轴力估算：假定结构每平方米总荷载设计值为12kN则底层中柱的轴力设计值约为：124.54.54972NkN若采用C30混凝土浇捣，由混凝土结构设计规范（GB50010-2002）差得。假定柱截面尺寸，则柱的轴压比为：14.3cafMP450450bhmmmm9720000.4314.3450450cNfbh故确定取柱截面尺寸为。边柱截面取和中柱一样为450450bhmmmm。450450bhmmmm为简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。2.3.4板的厚度初选根据混凝土结构设计（GB50010-2002）10.1.1得楼板：，114500821205050hlmmhmm短跨实际取屋面板：取。mmh1202.3.5框架梁、柱线刚度与框架的抗侧刚度框架梁混凝土强度等级采用C30。，考虑现浇楼板参与工作，对中框架梁，00.2IIb为框架梁按矩形截面计算的惯性矩。框架梁刚度计算：梁采用C30混凝土，0IE=30106KNm2边跨梁：7343.0102.310iEIlkNm边（12）武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-5-中跨梁：7343.01020.250.35122.12.610iEIlkNm中（）底层柱：7443.0100.45125.252.010iEIlkNm底（）标准层柱：7443.0100.45123.92.610iEIlkNm标（）令，则其余各杆件的相对线刚度为：1.0i底442.3102.0101.15i（）边442.6102.0101.3i（）中442.6102.0101.3i（）标如图2.1所示。侧移刚度D计算见表2.1，其中：一般层：边柱，中柱，ciiiK221ciiiiiK24321KK2底层：边柱，中柱，ciiK1ciiiK21KK25.0212hiDc武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-6-层号柱别柱高柱线刚度D楼层KNm侧移刚度m（104）A3.92.6200080.310.63B3.92.62.61.880.491.00C3.92.62.31.880.491.00D3.92.6202.32.3000.880.310.63A3.92.6200080.310.63B3.92.62.61.880.491.00C3.92.62.31.880.491.00D3.92.6202.32.3000.880.310.63A3.92.6200080.310.63B3.92.62.61.880.491.00C3.92.62.31.880.491.00D3.92.6202.32.3000.880.310.63A5.25220002.301.150.520.46B5.252202.302.602.450.660.58C5.252202.602.302.450.660.58D5.252202.30001.150.520.46表2.1框架抗侧移总刚度计算表柱根数（KNm（104）左梁右梁245.07345.07445.0729.79首层bi（一般层）cbi2iK（首层）cbiiK).10(H12KD42cmkN上bi下bi上bi下bi（一般层）K2K（首层）K2K5.0410kNm2.4竖向荷载计算2.4.1永久荷载计算屋面及楼面的荷载屋面永久荷载找平层：15厚水泥砂浆：0.015200.302mkN防水层（刚性）40厚C20细石混凝土防水：1.02mkN防水层（柔性）三毡四油小石子：0.42mkN找平层：15厚水泥砂浆：0.015200.302mkN找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平：0.04140.562mkN保温隔热层：80厚膨胀珍珠岩砂浆：0.08120.962mkN结构层：120厚现浇钢筋混凝土板：0.122532mkN抹灰层：10厚混合砂浆：0.01170.172mkN武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-7-合计6.692mkN各层走廊楼面水磨石地面：10mm面层20mm水泥沙浆打底0.652mkN素水泥浆结合层一道结构层：100厚现浇钢筋混凝土板：20.12525kNm抹灰层：10厚混合砂浆20.01170.17kNm合计23.82kNm标准层楼面永久荷载大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥1.162mkN水泥浆结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板：0.122532mkN抹灰层：10厚混合砂浆：0.01170.172mkN合计4.332mkN梁自重bh=250mm500mm自重：250.25（0.5-0.12）=2.38kNm抹灰层：10厚混合砂浆(0.5-0.12)2+0.25170.01=0.17kNm合计：2.25kNmbh=250mm350mm自重：250.25（0.35-0.12）=1.44kNm武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-8-抹灰层：10厚混合砂浆(0.35-0.12)2+0.25170.01=0.12kNm合计：1.56kNmbh=250mm450mm自重：250.25（0.45-0.12）=2.06kNm抹灰层：10厚混合砂浆(0.45-0.12)2+0.25170.01=0.16kNm合计：2.22kNm柱自重bh=500mm500mm自重：250.50.5=5.06kNm抹灰层：10厚混合砂浆0.010.45417=0.31kNm合计：5.37kNm横墙自重：底层：（5.25-0.5-0.4）0.2418=18.79kNm水刷石外墙面：（4.3-0.5）0.5=1.9kNm水泥粉刷内墙面：（4.3-0.5）0.36=0.68kNm合计：21.37kNm标准层：(3.9-0.5)0.2418=14.69kNm水刷石外墙面：(3.9-0.5)0.5=1.7kNm水泥粉刷内墙面：(3.9-0.5)0.36=1.22kNm合计：17.16kNm走廊外横墙自重标准层：0.90.2418=3.89kNm铝合金窗：0.35(3.9-0.9-0.35)=0.93kNm武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-9-水刷石外墙面：0.50.9=0.45kNm水泥粉刷内墙面：0.90.36=0.32kNm合计：5.59kNm外纵墙自重底层：0.90.2418=3.89kNm铝合金窗：0.35(4.3-0.9-0.45)=1.03kNm水刷石外墙面：0.50.9=0.45kNm水泥粉刷内墙面：0.90.36=0.32kNm合计：5.69kNm标准层：0.90.2418=3.89kNm铝合金窗：0.35(3.9-0.9-0.45)=0.93kNm水刷石外墙面：0.50.9=0.45kNm水泥粉刷内墙面：0.90.36=0.32kNm合计：5.59kNm内纵墙自重底层：3.854.05-1.62.1-418++0.3511.45kNm水泥粉刷墙面:(3.854.05-1.62.1-1.21.5)4.050.362=2.07kNm合计：13.52kNm标准层：3.454.05-1.62.1-418++0.359.72kNm水泥粉刷墙面:武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-10-(3.454.05-1.62.1-1.21.5)4.050.362=1.57kNm合计：11.29kNm2.4.2可变荷载计算查建筑结构荷载规范（GB500092001）得1）.屋面可变荷载不上人屋面，可变荷载为0.52mkN2）.楼面可变荷载走道为2.5，楼梯间为3.5，其它都为2.02mkN2mkN2mkN2.72.7竖向荷载计算作用在框架梁上的竖向荷载包括梁的自重、梁上墙重、梁四周的粉刷、墙两面的粉刷、楼板次梁传来的荷载。取11轴进行竖向重力荷载代表值计算。图2.7（a）框架传力示意图武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-11-2.7.1竖向恒荷载标准值作用下的11轴框架的导荷载1.楼板自重作用下的导荷载计算混凝土结构规范（GB500102002）混凝土板应按下列原则进行计算：(1)两对边支承的板应按单向板计算；(2)四边支承的板应按下列规定计算：当长边与短边长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算；当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；当长边与短边长度之比大于或等于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算。本结构的板绝大部分为双向板，沿短跨方向的支承梁，承受板面传来的三角形分布荷载；沿长跨方向的支承梁，承受板面传来的梯形分布荷载。楼板自重导荷方式如图2.7-1所示。楼板自重作用下11轴框架计算简图，如图2.7-2所示：楼板活荷载作用下的导荷载计算楼板自重导荷计算相同。由前面荷载计算得楼面活荷载为：上人屋面：2.0kNm2；不上人屋面：0.5kNm2；走廊、门厅、楼梯：2.5kNm2；办公室：2.0kNm2。可计算得竖向活荷载标准值作用下11轴框架计算简图2.7-3所示。武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-12-图2.7(b)楼板自重传力计算简图图2.7(c)楼板活载传力计算简图顶层：边跨g=6.694.522=30.105kNmq=0.54.522=2.25kNm=4.526.9=0.326中跨g=6.692.122=14.049kNmq=0.52.122=1.05kNm标准层：边跨g=4.334.522=19.485kNmq=2.04.522=9.00kNm=4.526.9=0.326中跨g=3.822.122=8.022kNmq=2.52.122=5.25kNm首层：边跨g=4.334.522=19.485kNmq=2.04.522=9.00kNm=4.526.9=0.326中跨g=3.822.122=8.022kNmq=2.52.122=5.25kNm武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-13-2、梁、墙、窗自重作用下的导荷载计算计算该榀框架的均布荷载时，应把该框架上的墙重、梁重，窗重均化为作用在该框架的均布线荷载，并把由纵向梁（纵向梁的自重，其所承担的墙重和窗重）所传来的力化为加在该框架上的集中力。各楼层11轴框架上梁墙窗传来的均布荷载如图2.7-4所示。图2.7(d)梁、墙、窗自重传力计算简图顶层：边跨g=2.25kNm(bh=250mm500mm)中跨g=1.56kNm(bh=250mm350mm)标准层：边跨g=2.25kNm(bh=250mm500mm)中跨g=1.56kNm(bh=250mm350mm)首层：边跨g=2.25kNm(bh=250mm500mm)中跨g=1.56kNm(bh=250mm350mm)2.82.8第1111轴框架内力分析以下框架内力分析中弯矩以使杆端顺时针为正，剪力以使杆端顺时针转为正，柱的轴力以压为正，反之为负。2.8.1竖向荷载作用下框架的内力分析1）.弯矩计算武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-14-采用分层法对框架进行内力分析。分层法作出的两个假定：（1）竖向荷载作用下，框架的侧移忽略不计。（2）每层框架梁上的荷载对其他层梁的影响可忽略。分层计算时，假定上下柱的远端为固定端，而实际上框架上下柱的远端为固定端是弹性支承。为了使误差减少，除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以折减0.9（折减系数），且弯矩传递系数取13。（3）.固端弯矩计算将框架梁看成两端固接的梁计算固端弯矩，具体荷载计算方法参见建筑结构静力计算手册（第二版）：均布荷载122qlMMBA三角形荷载9652qlMMBA梯形荷载)21(12322qlMMBA各跨各层在各种荷载下梁固端弯矩如下表2.8-1所示：注：表中的单位为，的单位为，的单位为()。MmkN.PkNqmkN竖向恒荷载下的内力计算梁柱线刚度的增减：中框架梁的线刚增大系数为2.0，柱的线刚地除底层柱外，各柱取折减系数0.9。竖向永久荷载下的各层内力计算竖向永久荷载作用下的各层内力计算采用分层法；剪力由杆平衡得出；轴力由结点平衡得出。把框架分成各个单层无侧移框架，各层梁柱相对线刚度如图2.8-1所示（图中带括号的数据为经修改后的梁、柱相对线刚度）：武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-15-图2.8(a)修改后梁柱相对线刚度表2.8-1各跨各层在各种荷载下梁固端弯矩竖向荷载固端弯矩（自重）层数MABMBAMBCMCBMCDMDC4层-107.12107.12-3.803.80-107.12107.123层-72.4872.48-2.422.42-72.4872.482层-72.4872.48-2.422.42-72.4872.481层-72.4872.48-2.422.42-72.4872.48竖向荷载固端弯矩（活载）层数MABMBAMBCMCBMCDMDC4层-7.347.34-0.240.24-7.347.343层-29.3529.35-1.211.21-29.3529.352层-29.3529.35-1.211.21-29.3529.351层-29.3529.35-1.211.21-29.3529.35武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-竖向永久荷载下的内力计算详见表2.8(b)表2.8(e)表2.8(b)层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3520.3010.3470.1940.1980.1690.4390.4390.1980.1690.1940.3470.3520.301固端弯矩-72.4872.48-2.422.42-72.4872.4825.51321.816525.1505612.5753-12.575-25.1506-25.51-21.82-8.01562-16.031-16.362-13.97-36.2836.276916.36213.965416.03128.0156222.82152.41272.7814211.39071-1.3907-2.78142-2.821-2.413一层分配传递-0.1349-0.2698-0.2754-0.235-0.6110.610520.27540.235030.26980.1348990.04750.04060.046810.0234-0.0234-0.04681-0.047-0.041-0.010.01020.0040.00390.00450.00227武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-0.002270.00450.00460.00476640.00080.000680.0007880.00039-0.0004-0.00079-8E-04-7E-04-8E-05-8E-05-7E-05-2E-040.000178E-056.7E-057.6E-05杆端弯矩28.38324.2705-52.653270.1641-16.642-14.2-39.3239.317916.64214.2044-70.16452.65321-28.38-24.27柱远端弯矩9.460912.1352-5.5473-7.1025.54737.10221-9.461-12.14表2.8(c)层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3350.3350.330.1890.1920.1920.4270.4270.1920.1920.1890.330.3350.335固端弯矩-72.4872.48-2.422.42-72.4872.4824.28124.280823.918411.9592-11.959-23.9184-24.28-24.28-7.75081-15.502-15.748-15.75-35.0235.022215.74815.747715.50167.750814武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-2-2.59652.596522.5577691.27888-1.2789-2.55777-2.597-2.597二层分配传递-0.12085-0.2417-0.2455-0.246-0.5460.546080.24550.245550.241710.1208550.04050.040490.0398820.01994-0.0199-0.03988-0.04-0.04-0.00188-0.0038-0.0038-0.004-0.0090.008510.00380.003830.003770.0018840.00060.000630.0006220.00031-0.0003-0.00062-6E-04-6E-04-6E-05-6E-05-6E-05-1E-040.000136E-056E-055.9E-05杆端弯矩26.91826.9184-53.836969.9912-15.997-16-3837.996915.99715.9971-69.99153.83688-26.92-26.92柱远端弯矩8.97288.97281-5.3324-5.3325.33245.33237-8.973-8.973武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-2）.剪力计算永久荷载作用下的内力图（1）梁端弯矩引起lMMVABB1lMMVABA1（2）矩形线荷载22BAVV所求剪力等于两者叠加。（3）.柱端剪力计算hMMVAA上下表2.8(r)永久荷载载作用下梁柱剪力层号A柱AB梁端BA梁端B柱BC梁端CB梁端C柱CD梁端DC梁端D柱4-26.6671.78-83.7215.249.02-9.02-15.2483.72-71.7826.663-14.2851.70-54.429.625.85-5.85-13.2454.42-51.7014.282-16.5151.30-54.8210.355.85-5.85-10.3554.82-51.3016.511-6.4250.82-55.303.895.85-5.85-3.8955.30-50.826.42表2.8(s)可变荷载载作用下梁柱剪力层号A柱AB梁端BA梁端B柱BC梁端CB梁端C柱CD梁端DC梁端D柱4-4.98-5.482.670.55-0.55-5.48-4.984.27武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-4.272.673-6.3720.13-21.714.042.76-2.76-5.5621.71-20.136.372-6.6820.20-21.644.162.76-2.76-4.1621.64-20.206.681-2.6020.01-21.831.562.76-2.76-1.5621.83-20.012.603）柱轴力计算柱的轴力由两部分组成：1）由竖向荷载引起的柱集中力。2）由竖向荷载内力分析得出的梁端剪力。表2.8(t)恒荷载下的轴力计算表ZAZB层号节点集中力(kN)柱自重(kN)梁端剪力之和(kN)节点集中力(kN)柱自重(kN)梁端剪力之和(kN)4103.8620.9471.78135.4720.9492.74367.2220.9451.787.6820.9460.27267.2220.9451.387.6820.9460.67167.2228.1950.8287.6828.1961.16ZCZD层号节点集中力(kN)柱自重(kN)梁端剪力之和(kN)节点集中力(kN)柱自重(kN)梁端剪力之和(kN)4135.4720.9492.74103.8620.9471.78387.6820.9460.2767.2220.9451.70287.6820.9460.6767.2220.9451.30187.6828.1961.1667.2228.1950.82表2.8-21武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-2-活荷载下的轴力计算表ZAZBZCZD层号节点集中力(kN)梁端剪力之和(kN)节点集中力(kN)梁端剪力之和(kN)节点集中力(kN)梁端剪力之和(kN)节点集中力(kN)梁端剪力之和(kN)47.764.8910.136.0310.136.037.764.89331.0520.1340.5024.4740.5024.4731.0520.13231.0520.2040.5024.4040.5024.4031.0520.20131.0520.0140.5024.5940.5024.5931.0520.014）.跨中弯矩计算：（1）梁端弯矩部分21BAMMM（2）矩形线荷载荷载部分822qlM（3）三角形线荷载部分423qlM5）荷载作用下的内力图。其中轴力受压为正，受拉为负；剪力顺时针为正，逆时针为负武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-3-图2.8(b)竖向永久荷载作用下的弯矩M图（单位：m）kN武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-4-图2.8(c)竖向永久荷载作用下的剪力V图(单位：KN)武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-5-图2.8(d)竖向永久荷载作用下的轴力N图(单位：KN)武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-2.102.10第1111轴框架梁、柱配筋计算2.10.1承载力抗震调整根据高层建筑混凝土结构规范（JGJ3-2002）式（4.7.2-2）规定，有地震作用组合时，作用效应设计值应采用下式表达式：S（2.3）RERS式：为构件承载力抗震调整系数，取值见表2.10-1：RE表2.10(a)承载力抗震调整系数表构件类别梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱剪力墙各类构件节点受力状态受弯偏压偏压偏压局部承压受剪、偏拉受剪RE0.750.750.800.851.00.850.85具体调整见梁、柱配筋表。最小配筋率的确定：根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）11.3.6规定，三级抗震时，框架梁正截面设计抗震要求的最小配筋率支座取0.25和ytff55551.433600.218的较大值，跨中取0.20和ytff45451.433600.179的较大值，所以支座取0.25，跨中取0.20。且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5。2.10.2梁截面设计1）梁的正截面强度计算材料强度：C30（）；HPB400级钢筋（2243.13.14mmNfmmNftc）。2360mmNfy（1）AB跨梁正截面受弯承载力计算。从梁内力组合表中，挑出第一层AB梁跨中及支座截面的最不利内力。、mkNMA.)08.79(68.171kNVA80.114mkNM.8.90中mkNMB.)82.35(08.154kNVB44.119、计算跨中截面。因梁板现浇，故跨中按T形截面1武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-不受此限制，001.0258.0465120465120fffbhhmmhmmh故取。230036900345000mmlmmsbnmmbf2300)2120465(12023003.140.1)2(01fffchhhbfmkNMmkNmmN.598.1045.15986故属第一类T形截面。0128.046523003.140.1108.9026201hbfMfcs518.00129.00128.0211211bs满足：mmhmmhx75.16235.000.600201192.5453600255.046523003.140.1mmfhbffxbfAyfcyfcS选用318，将跨中截面318全部伸入支座。2763mmAs验算最小配筋率：1%满足要求。61.05002507631bhAs20.0min、支座A右端负弯矩配筋截面按矩形截面计算。222.04652503.140.11068.17126201bhfMcsmmhxs23.103518.0254.02110mma702满足：mmhx75.16235.0020189.1172360254.04652503.140.1mmfbhfAycs选用420，21256mmAs验算最小配筋率：1%满足要求。00.150025012561bhAs25.0min，满足要求3.0607.01256763ssAA支座B负弯矩配筋截面按矩形截面计算。199.04652503.140.11008.15426201bhfMcs武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-2-mmammhxs70216.104518.0224.02110满足：mmhmmhx75.16235.016.1040020136.1034360224.04652503.140.1mmfbhfAycs选用420，21256mmAs验算最小配筋率：1%满足要求。00.150025012561bhAs25.0min，满足要求3.0607.01256763ssAA（2）AB梁的斜截面强度计算：1）最少配筋率的确定根据高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）6.3.4规定，三级抗震设计时，框架梁沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合下式要求：，由于本yvtsvff26.0设计混凝土采用C30Nmm2，钢筋采用HRB235，Nmm2，所以43.1tf210yvf。177.021043.126.0minsv按AB梁间最大剪力设计值为119.44计算抗剪配筋：kN4752501.904whb014.3250475424.53119.44ccfbhkNVkN截面尺寸满足要求。03250475118.86119.44tfbhkNVkN所以梁箍筋按构件配置即可。配双肢箍21018mmAsv由构造要求，非加密区取，即200Smm8200加密区取，取100Smm8100加密区取长度（的最大值），取900。验算箍筋的最小配筋率要求。5005.1h、mm武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-0-2.10.3柱的截面设计1）柱的正截面强度计算（1）柱的计算长度本工程采用现浇式楼盖，根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）7.3.11规定，框架各层柱的计算长度对于底层柱取:mm，525052500.10.10Hl其余各层柱取:。mmHl4875390025.125.10层高（2）最小配筋率的确定因本工程为三级抗震，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）6.3.8规定，柱纵向钢筋的最小总配筋率为0.7，同时，每一侧配筋率不应小于0.2。（3）据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）6.2.2规定，一、二、三级框架的梁柱节点处，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求。（2.5）bccMM式中：为柱端弯矩增大系数，一级抗震时取1.4，二级取1.2，三级取1.1，由c于设计为三级抗震，所以取为1.1；c为节点左右梁截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；bM为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，cM上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配。（4）截面参数的计算根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）7.3.3规定，附加偏心距应ae取20和偏心方向截面最大尺寸的130两者的较大值。轴向压力对截面重心的偏mm心距；轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋的合力点距离NMe0，其中偏心受压构件考虑二阶影响的轴向压力偏心距增大系数siahee2（2.6）21200140011hlhei式中：，当时，取；NAfc5.010.110.11武昌工学院本科毕业论文（设计）专用稿纸-1-为构件长细比对截面曲率的影响系数；当2时，为小偏心受压，否则为大偏心受压。01bhbfNNbcb（5）现以一层B轴柱来说明柱截面的配筋过程，从表B柱的内力挑选中，挑出第1层B柱截面的最不利内力组。混凝土强度等级：C30（）；HPB335级钢筋（2243.13.14mmNfmmNftc），HRB235级钢筋（2300mmNfy)2102m