土木工程毕业设计（论文）-都江堰技工学校主教学楼Ｂ区框架结构设计.doc

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文） 都江堰技工学校主教学楼区框架结构设计 全套图纸加扣 3012250582 年 级:20062006 级 学 号: 姓 名: 专 业:土木工程 指导老师: 2010 年 6 月 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 I I 页 院 系 土木工程学院 专 业 土木工程 年 级 2006 级 姓 名 题 目 都江堰技工学校主教学楼区框架结构设计 指导教师 评 语 指导教师 (签章) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章) 成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 II 页 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 班 级 2006级土木13班 学生姓名 学 号 发题日期： 2010 年 4月12日 完成日期： 6 月 15 日 题 目 都江堰技工学校主教学楼B区框架结构设计 1、本论文的目的、意义 本毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学知 识的技能，分析与解决工程实际问题，在实践中实现知识与能力的深化和升华，很 好地做到理论联系实际。并初步形成经济、环境、市场、管理等大工程意识，培养 学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。并在具备工程师素质方面更快地 得到锻炼和提高，为毕业后走向工作岗位为社会更好地服务打下坚实的基础。 2、学生应完成的任务 计算书一本，内容包括： （1）结构选型与结构布置。 （2）荷载计算（包括各种竖向荷载和水平荷载）。 （3）构件尺寸初定与材料选定。 （4）楼梯的设计。 （5）框架柱下独立基础设计。 （6）电算输入文件与输出文件（包括图纸）。 施工图部分 ： （1）绘制框架结构的基础平面布置图（1:100)及基础配筋详图（1:50）共一张； （2）绘制楼梯平、立面布置图，以及梯板和休息平台及楼层平台配筋图一张； （3）按“平法”绘制柱平面整体配筋图（1:100）(共两张)； （4）按“平法”绘制部分梁配筋图（1:100）各一张（共两张）； （5）按“平法”绘制部分楼板配筋图（1:100）各一张（共两张）； （6）以电算结果为依据绘制一榀框架立面配筋图（1:50）一张，包括梁柱截面配筋 图（1:20）。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周） 第一部分 结构选型及布置 (0.5 周) 第二部分 荷载计算 (0.9 周) 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 III 页 第三部分 电算 (3.1 周) 第四部分 手算楼梯和基础 (0.9 周) 第五部分 构件配筋计算 (0.9 周) 第六部分 绘制结构施工图 (2.5 周) 第七部分 设计说明书整理 (0.9 周) 第八部分 答辩 (0.9 周) 第九部分 文档整理 (0.9 周) 评阅及答辩 (2.0 周) 备 注 指导教师： 年 月 日 审 批 人： 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IV 页 摘 要 都江堰技工学校主教学楼属多层框架结构，总建筑面积大约是8727平方米，其中B区约 1230平方米，共六层，局部有突出楼梯间，结构总高度为27.30米。本建筑采用钢筋混凝土全现 浇框架结构体系，基础采用柱下独立基础。 本设计主要包括手算和电算两部分内容。包括：设计的总说明、结构选型与结构布置、构 件尺寸的初步确定及材料的选定、荷载计算、楼梯设计及基础设计。在楼梯计算时要注意由于 平台板的介入使得楼梯间多出一些额外的荷载，手算出这些荷载，并在建模的时候将其输入 PKPM中。在基础计算中要注意的是，设计基础尺寸时采用荷载标准组合，而计算基础内力、确 定基础高度以及配筋应采用荷载基本组合。由于此结构所在地区地震烈度为8度，其抗震等级为 二级。为了使层间侧移满足要求，柱的尺寸比较大，所以在梁柱截面设计时要特别注意采用“强 柱弱梁”原则，防止由于柱的破坏使结构变为机动体系。电算部分运用PKPM软件，具体过程大 致包括： PMCAD建模及与荷载的输入，形成PK文件，画结构平面图；使用PK进行一榀框架的 计算及绘图；使用TAT-8进行框架的空间结构计算，输出框架梁、柱计算结果及相关文本文件； 绘制梁、柱施工图；用JCCAD进行基础的计算，与手算的一个基础进行校核。 本设计输出文件除文本文件外还包括十张图纸：结构设计总说明（1张）、基础平面布置图 及详图（1张）、柱平法配筋图（2张）、梁平法配筋图（2张）、板平法配筋图（2张）、楼梯 配筋详图（1张）、1-8轴线框架配筋图及剖面图（1张）。 关键词： 钢筋混凝土，现浇，框架结构，内力组合，抗震等级。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 V 页 Abstract The main sturcture of technological and engineering college in du jiang weir is a multi-storey frame structure, the construction area of the teaching building is about 8727 square meters,among it, the B area is about 1230 square meters,six floors,the total height is 27.30 meters. It is an entire cast-in-site reinforced concrete frame structure, and it is designed into the independent foundation. The design mainly includes two parts, manual and computer operator.Including: total explanation of the design, selection of the structure and layout of the structure, the preliminary identification of the members size and the selection of materials, the load calculation, the staircase design and infrastructure design. It is worth to care about that when designing the stairs,we should consider the extra load passed on by the platform slab.The loading is input to PKPM by manual calculating.Much attention should be paid to the design of foundation: the calculation of the foundation size using charactertistic combination,while the calculation of the internal force,the dertermination of the foundation height and the reinforcement arrangement using the fundamental combination. Because seismic intensity of the area is 8 degree, the seismic level is two. In order to meet the lateral displacement between layers, the cross-section of the columns must be larger, and the “strong column weak beam” principle should be pay attention, which preventing the structure into mobile system with the columns destruction. In computer operator ,we use the software PKPM, specific steps are as follows: firstly, establishing the model and load input, forming PK documents, and painting structure plans; secondly, using of PK for the load calculation of a framework and mapping; finally, using of TAT-8 for the spatial structure design of a framework, and output the calculation results of the frame beams and columns and related files;then draw the consruction pictures and calculate the foundation by JCCAD,check the results with the manal calculation. In addition to the text files, the output files also includes 18 drawings: infrastructure layout plan and the detailed plan(1), staircases reinforced detail (1), column reinforced plan (5), slab reinforcement plans (5), beam reinforcement plans (5), eight axis reinforcement framework plan and profiles (1). Key words:reinforcement concrete,cast-in-site,frame structure,internal force combination,anti- seismic effect level 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VI 页 目 录 第一章 设计总说明 .1 1.1 工程概况.1 1.2 计算依据和主要的技术指标.1 1.3 结构选型.2 1.3.1 主体结构 .2 1.3.2 其他结构构件选型 .2 1.4 结构布置.2 1.4.1 柱网布置 .2 1.4.2 结构布置 .2 1.5 设计内容.3 第二章 构件尺寸初定及材料选定 .4 2.1 确定板截面尺寸.4 2.2 确定梁截面尺寸.4 2.2.1 主梁 .4 2.2.2 次梁 .4 2.2.3 其他梁 .4 2.3 确定柱截面尺寸.5 2.3.1 根据最小截面尺寸确定 .5 2.3.2 根据轴压比确定 .5 2.3.3 根据抗剪要求确定 .5 第三章 荷载计算 .7 3.1 楼面、屋面恒活载计算.7 3.1.1 屋面均布恒载标准值 .7 3.1.2 楼面均布荷载标准值 .7 3.1.3 活荷载标准值 .8 3.2 填充墙、门窗荷载标准值.8 3.2.1 填充墙自重标准值 .8 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VII页 3.2.2 门窗荷载标准值 .9 3.2.3 梁间荷载计算 .9 第四章 楼梯设计 .27 4.1 梯段板设计.27 4.1.1 梯段板尺寸 .27 4.1.2 荷载计算 .27 4.1.3 截面设计 .27 4.2 平台板设计.28 4.2.1 荷载计算 .28 4.2.2 截面设计 .28 4.3 平台梁设计.29 4.3.1 荷载计算 .29 4.3.2 截面设计 .29 4.4 楼梯间短柱设计.30 4.5 PKPM 中的荷载传导.31 第五章 基础设计 .33 5.1 基础选型.33 5.1.1 地勘资料 .33 5.1.2 荷载情况 .33 5.1.3 确定基底尺寸 .33 5.1.4 承载力及偏心距验算 .34 5.1.5 计算基底净反力 .34 5.2 确定基础高度.34 5.2.1 初拟基础高度 .34 5.2.2 内力计算 .35 5.2.3 抗弯钢筋的配置 .35 第六章 电算结果输出文本文件 .38 6.1 TAT-4.OUT.38 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VIII 页 6.2 TAT-K.OUT.48 6.3 TAT-M.OUT.51 6.4 DCNL.OUT.61 第七章 计算结果的分析与判断 .78 致 谢 .80 参考文献 .81 附 录 .82 附 图 .84 附图 1：一层梁、柱配筋及验算简图.84 附图 2：二层梁、柱配筋及验算简图.85 附图 3：三、四层梁、柱配筋及验算简图.86 附图 4：五层梁、柱配筋及验算简图.87 附图 5：六层梁、柱配筋及验算简图.88 附图 6：顶层梁、柱配筋及验算简图.89 附图 7：振型图.90 附图 8：一层梁、柱节点恒载平面图.91 附图 9：二层梁、柱节点恒载平面图.92 附图 10：三、四层梁、柱节点恒载平面图.93 附图 11：五层梁、柱节点恒载平面图.94 附图 12：六层梁、柱节点恒载平面图.95 附图 13：顶层梁、柱节点恒载平面图.96 附图 14：一层楼面荷载平面图.97 附图 15：二层楼面荷载平面图.98 附图 16：三、四层楼面荷载平面图.99 附图 17：五层楼面荷载平面图.100 附图 18：六层楼面荷载平面图.101 附图 19：顶层楼面荷载平面图.102 附图 20：底层恒+活组合内力标注图.103 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IX 页 附图 21：一层现浇板弯矩图.104 附图 22：二层现浇板弯矩图.105 附图 23：三、四层现浇板弯矩图.106 附图 25：六层现浇板弯矩图.108 附图 26：顶层现浇板弯矩图.109 附图 27：一层现浇板计算配筋图.110 附图 28：二层现浇板计算配筋图.111 附图 29：三、四层现浇板计算配筋图.112 附图 30：五层现浇板计算配筋图.113 附图 31：六层现浇板计算配筋图.114 附图 32：顶层现浇板计算配筋图.115 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 1 页 第一章 设计总说明 1.1 工程概况 本工程为都江堰技工学校主教学楼 B 区框架结构设计。该教学楼为 6 层钢筋 混凝土框架结构,6 层以上有两个突出的楼梯间。框架梁、板、柱均为整体现浇,建 筑面积约为 1230 平方米,建筑总高度为 27.3 米，室内外高差 0.30 米,各楼层高度为： 一层：3.90 二层：3.90 三层：3.90mmm 四层：3.90 五层：3.90 六层：3.90mmm 1.2 计算依据和主要的技术指标 （一）工程地点：四川省成都市 （二）建筑类型：6 层钢筋混凝土框架结构体系，多层民用建筑 （三）建筑设防烈度：8 度（0.20g） ；场地：类；设计地震分组：第二组 （四）地勘资料：持力层为稍密碎石层，场地已平整，地基承载力特征值不小于 250kPa。 （五）自然气候条件： 1、气温：最冷月平均温度为 5.45.8,最热月平均温度为 25.425.6,年 平均气温 16.2 2、基本风压：； 2 /3 . 0mkN 3、降水量：年总量 1031.7mm，一日最大量 201.3mm，一小时最大量 78.3mm； 4、雪压：； 2 /1 . 0mkN (六) 技术指标： 1.设计年限：50 年；耐火等级：级；框架抗震等级：二级； 2.工程地质条件: 本结构位于对结构抗震有利地段密实均匀中硬土,地质为沙质粘土, 地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层及液化土层； 3.所有梁、板、柱均采用混凝土强度为 C35；梁、柱纵筋均为 HRB335 级钢筋,箍筋均 为 HPB235 级钢筋。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 2 页 1.3 结构选型 1.3.1 主体结构 对于一般的多层工业及民用建筑,根据使用或工艺要求,材料供应情况,施工技 术条件,技术经济指针和抗震要求等,选择合理的结构方案。对抗震有要求的建筑 物,根据规范采取相应的构造措施。本设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构。 1.3.2 其他结构构件选型 屋面结构采用现浇钢筋混凝土屋面板, 上人屋面和不上人屋面分别按照各自 的使用荷载选用,楼面结构,楼梯等采用现浇钢筋混凝土结构. 1.4 结构布置 1.4.1 柱网布置 见下图。 层高: 各层均为 3.9 米。 1.4.2 结构布置 见下图。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 3 页 1.5 设计内容 1.确定梁柱截面尺寸及框架计算简图； 2.荷载计算； 3.框架横向侧移验算； 4.框架在水平及竖向力作用下的内力分析； 5.内力组合及截面计算； 6.楼梯设计； 7.基础设计。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 4 页 第二章 构件尺寸初定及材料选定 2.1 确定板截面尺寸 根据规范要求，对连续单向板，楼板厚度。板最为楼板短跨跨度llmmh),50/,100( 大计算跨度为5.1m，故 ，统一取板厚为100，混凝土采用mm l h51 50 5100 50 0 mm 。 35C 2.2 确定梁截面尺寸 2.2.1 主梁 框架梁的高度可按高跨比来确定，即梁高，最大跨度,lh) 8 1 14 1 (mml8400 ，取最大梁高mmlh10506008400) 8 1 14 1 () 8 1 14 1 (mmh800 ，取mmhb400266) 2 1 3 1 (mmb350 根据各主框架梁的跨度，最后取框架梁的尺寸为以下几种： 600350hb650350hb700350hb800350hb 2.2.2 次梁 ，则，取最大次梁高mml8400mmlh5604668400) 15 1 18 1 () 15 1 18 1 ( 550mm, ，取mmhb275183) 2 1 3 1 (mmb250 根据各次梁的跨度，最后取次梁的尺寸为以下几种： 300250hb400250hb550250hb 2.2.3 其他梁 封口梁截面取 ，mmh400