卓诚小学综合楼设计毕业论文.doc

卓诚小学综合楼设计毕业论文目录设计说明3Design specification41 工程概况61.1 基本情况61.2 设计标高61.3 设计资料61.4 工程地质资料61.5 抗震烈度71.6 墙身做法71.7 门窗做法71.8 所用材料72 结构选型与布置82.1结构选型与承重方案82.2结构平面布置简图82.3梁、柱截面尺寸估算122.4梁、柱截面尺寸简图153荷载计算163.1 恒载、活载计算163.2 线荷载计算173.3 荷载平面简图184 PMCAD楼板设计224.1 楼板厚度估算224.2 楼板配筋简图224.3 楼板挠度图244.4 楼板裂缝图265 SATWE电算分析285.1 结构总信息285.2周期、地震力325.3楼层位移555.4超配筋信息755.5梁配筋简图755.6梁挠度图785.7柱配筋简图及轴压比805.8底层柱最大内力组合826 楼梯设计846.1梯板厚度估算846.2荷载计算846.3梯段板计算846.4平台梁计算857 基础设计877.1持力层及桩径桩长的确定877. 2单桩竖向承载力计算877. 3地梁层电算结构总信息887. 4地梁层柱最大内力组合897. 5桩数确定917. 6单桩反力校核957. 7承台计算95致谢98参考文献991 工程概况1.1 基本情况工程名称：福州市卓诚小学综合楼工程地址：福州工程单位：福州市卓诚小学工程规模：占地面积1417.6，建筑面积5263.6，层数为地上四层，建筑高度15.90m。功能布局：一至三层为教室，四层为教工活动室以及会议室。建筑等级：二类建筑。本工程设计使用年限：50年。1.2 设计标高 室内设计标高0.00m，相当于绝对标高4.00m，室内外高差450mm。1.3 设计资料1.抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。2.基本风压为0.7kN/m2，地面粗糙度为B类。3.混凝土结构环境类别：上部结构为I类，基础为a类。4.建筑结构安全等级为二级，设计基准期为50年，基础设计等级为乙级。1.4 工程地质资料本工程0.000相当于绝对标高4.000米，常见地下水位在天然地坪（即绝对标高3.550米）下0.500米处。场地土条件如下：层 序土层深度（m）天然重度（kN/m2）qsik（kPa）qpk（kPa）1耕 植 土1.4 16.02残积砂质土 9.0 19.0753强风化花岗岩8.0 23.0230082004风化花岗岩未钻穿1.5 抗震烈度抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，类场地，设计地震分组为第二组，地震特征周期为0.40s。1.6 墙身做法内外墙采用390290190混凝土空心砌块，外墙采用瓷砖贴面，内墙采用水泥粉刷面，墙厚均为200mm。 1.7 门窗做法门窗型号、数量、洞口尺寸等详见门窗表（0.50kN/m2）。1.8 所用材料混凝土：梁板：C30，；柱：C30，；独立柱基：C30，。钢筋：HRB300级钢筋：， =0.5757；HPB400级钢筋： =0.5176；2 结构选型与布置2.1结构选型与承重方案2.1.1结构选型本工程根据建筑物的功能、房屋的高度、工程地质条件、工期等物质与技术条件来确定。本工程为多层乙类建筑物，位于抗震设防设防地区，需要考虑抗震设防。多层建筑结构体系通常采用砖混结构和框架结构，砖混结构抗震性能较差，而框架结构竖向布置比较灵活，整体性和抗震性能较好。综合各种因素，本工程结构形式采用现浇钢筋混凝土框架结构。2.1.2结构承重方案根据建筑平面布置及使用功能要求，所以办公楼承重方案选用纵横向框架承重方案，教学楼选用横向框架承重方案。2.2结构平面布置简图图2.1 整楼结构平面图 图2.3图2.2 图2.3 图2.42.3梁、柱截面尺寸估算2.3.1梁截面确定：根据框架梁跨高比条件：主梁，次梁。框架梁高宽比条件：，确定梁截面的尺寸。（1）1轴，AC轴框架梁，：截面高度，截面宽度 ，2轴8轴同此（2） 1轴，DE框架梁：截面高度，截面宽度 ，2轴8轴同此（3）2轴，CD框架梁：截面高度，截面宽度 ，3轴7轴同此（4）1轴，8轴CD轴框架梁：由于节点核心区抗剪强度可能不足，所以将梁放大为250700 （5）A轴框架梁：截面高度 ，取截面宽度 ，C轴，D轴，E轴同此（6）B轴次梁：截面高度 ，截面宽度 ，（7）一层配电间次梁：考虑次梁高度过小，会在主梁引起过大扭矩，为避免，取截面200500（8）配电房次梁：截面高度 ，截面宽度 ，2.3.2柱截面确定：根据建筑抗震规范，本结构框架抗震等级取3级，轴压比限值：0.85。按下表确定柱截面尺寸（注：括号内表示二至四层柱截面尺寸）： 构件名称截面尺寸（mmmm）中柱（400400）边柱角柱说明：N：柱轴力:轴压比限值fc：混凝土抗压强度标准值：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数（取1.2）F：为按照简支状态计算柱的负荷面积g：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值（取g15 KN/ ）n：为验算截面以上楼层层数。根据SATWE计算结果，轴压比最大柱位于12轴与K轴交点处，轴压比为：0.64，本建筑为二级抗震，轴压比限值为0.75，则满足规范要求。2.4梁、柱截面尺寸简图 图2.5 图2.6 教学楼平面尺寸简图3荷载计算3.1 恒载、活载计算3.1.1屋面荷载计算： 不上人屋面：25厚石灰水泥砂浆（顶棚）0.02517=0.425 kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.02017=0.340 kN/m23厚双面自粘橡胶沥青防水卷材0.00311=0.033 kN/m225厚挤塑泡沫保温隔热板0.0250.5=0.0125 kN/m240厚C20细石混凝土00.0425=1.000 kN/m2合计楼面恒载标准值=1.81 kN/m2取2 kN/m2不上人屋面均布活荷载标准值为0.5 kN/m23.1.2楼面荷载计算： （1）楼面（厕所除外）20厚石灰水泥砂浆（顶棚）0.02017=0.340 kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.02017=0.340 kN/m230厚1：3干硬性水泥砂浆结合层0.03017=0.510 kN/m28厚瓷面砖 0.00817.8=0.1424 kN/m2合计 楼面恒载标准值=1.33 kN/m2 取1.5 kN/m2 楼面均布活荷载标准值：宿舍2.0 kN/ m2；阳台为2.5 kN/ m2 宿舍走廊和楼梯为2.0 kN/ m2：（2）防水区（卫生间）： 200蹲位混凝土垫层 （0.2251.53.1）/（3.94.5）=1.32kN/ m220厚石灰水泥砂浆（顶棚）0.02017=0.340 kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.02017=0.340 kN/m21.5厚聚氨酯防水层忽略30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层0.03017=0.510 kN/m28厚瓷面砖 0.00817.8=0.1424 kN/m2合计楼面恒载标准值=2.82 kN/m2 取3 kN/m2卫生间均布活荷载标准值为2.5 kN/m2PMCAD楼面荷载输入的校核图，见PMCAD输入荷载显示校核。3.2 线荷载计算 内外墙采用加气混凝土空心砌块（390190190） 1.52 kN/m2 外墙采用16mm厚水泥砂浆打底，贴面砖 0.41 kN/m2 内墙采用16厚水泥砂浆刷面 0.272 kN/m2 外墙： 1.52+0.41+0.272=2.2 kN/m2 内墙： 1.52+0.2722=2.06 kN/m2 门窗荷载：0.4 kN/m2 栏杆扶手：3.5kN/m（1）B轴，1轴8轴，梁高500：(4.53-30.9-2.11.8）2.06+0.4（30.9+2.11.8）/4.5=3.79KN/ m （2）C轴，1轴5轴，梁高500： (4.53-0.522-2.10.9）2.06+0.4（0.522+0.92.1）/4.5=5.3KN/ m（3）配电间32.06=6.18KN/ m（4）D轴，1轴2轴，7轴8轴3.5 KN/ m（5）D轴，3轴4轴 ，4轴5轴，梁高500：2.0633.35/4.5=4.6KN/m（6）E轴，2轴3轴 ，4轴5轴，梁高500：(4.53-0.61.2-2.40.75）2.06+0.4（0.61.2+2.40.75）/4.5=5.25KN/ m（7）配电房，梁高500，100素混凝土挡水同墙厚：(4.52.9-1.52.1）2.06+0.4（1.52.1）/4.5+0.10.1925=5.287KN/ m（8）配电房，梁高400，100素混凝土挡水同墙厚：(1.83-1.52.1）2.06+0.4（1.52.1）/1.8 +0.10.1925=3.75KN/ m（9）1轴，6轴，B轴C轴，梁高7002.82.2=6.16KN/ m（10）1轴，6轴，A轴B轴，梁高700(1.72.8-0.61.9）2.2+0.4（0.61.9）/1.7=4.95 KN/ m（11）2轴，5轴，D轴E轴，梁高500(3.93-1.50.6）2.2+0.4（0.61.5）/3.9=6.18 KN/ m（12）3轴，4轴，D轴E轴，梁高5002.23=6.6 KN/ m（13）2轴，3轴，4轴，5轴，A轴C轴，梁高7002.82.06=5.768 KN/ m（14）4轴，5轴，C轴D轴，梁高500(1.83-2.11）2.06+0.4（2.11）/1.8=4.24 KN/ m（15）反口+天沟100.30.3+25（0.30.1+0.40.1）+（180.2+0.544）0.5=4.78 KN/ m3.3 荷载平面简图图3.1 图3.2图3.3 图3.4 图3.5 图3.6图3.7 图3.84 PMCAD楼板设计4.1 楼板厚度估算双向板，板厚取,L为板的短边跨度。单向板，板厚取，L为板的短边跨度。所以除连廊与屋面层楼板取h=100mm，其余楼板厚板h=120mm。根据PMCAD计算结果，最大挠度位于1-2/B-C区格板处，挠度值f=27.50 mm。根据混凝土设计规范，挠度限制取1/250L。满足规范要求。4.2 楼板配筋简图图4.1 图4.2图4.3 图4.44.3 楼板挠度图图4.5 图4.6图4.7 图4.84.4 楼板裂缝图图4.9 图4.10图4.11 图4.125 SATWE电算分析5.1 结构总信息/| 公司名称: | | 建筑结构的总信息 | SATWE 中文版 | 2013年12月17日14时11分 | 文件名: WMASS.OUT | |工程名称 : 福州市卓诚小学 设计人 :廖家和 |工程代号 : 校核人 : 日期:2015/ 5/20 |/ 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角(Degree) ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工3加荷计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 嵌固端所在层号： MQIANGU= 1 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00 弹性板细分最大控制长度(m) DMAX_S= 1.00 弹性板与梁变形是否协调 是 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 地下室是否强制采用刚性楼板假定: 否 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.70 风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2): WOC= 0.70 地面粗糙程度: B 类 结构X向基本周期（秒）: Tx = 0.94 结构Y向基本周期（秒）: Ty = 0.92 是否考虑顺风向风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): WDAMP= 5.00 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): WDAMPC= 2.00 是否计算横风向风振: 否 是否计算扭转风振: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL= 1.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTI= 4 各段体形系数(X): USIX= 1.30 各段体形系数(Y): USIY= 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 36 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD =II 设计地震分组: 二组 特征周期 TG = 0.40 地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的 地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 2 剪力墙的抗震等级: NW = 3 钢框架的抗震等级: NS = 3 抗震构造措施的抗震等级: NGZDJ =不改变 重力荷载代表值的活载组合值系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.85 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 中震(或大震)设计: MID =不考虑 是否考虑偶然偏心: 是 是否考虑双向地震扭转效应: 是 是否考虑最不利方向水平地震作用: 否 按主振型确定地震内力符号: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到4层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 考虑结构使用年限的活荷载调整系数 1.00 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 梁刚度放大系数是否按2010规范取值： 是 托墙梁刚度增大系数： BK_TQL = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁活荷载内力增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.60 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Vo 调整分段数： VSEG = 0 0.2Vo 调整上限： KQ_L = 2.00 框支柱调整上限： KZZ_L = 5.00 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是 柱实配钢筋超配系数 CPCOEF91 = 1.15 墙实配钢筋超配系数 CPCOEF91_W = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 弱轴方向的动位移比例因子 XI1 = 0.00 强轴方向的动位移比例因子 XI2 = 0.00 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 薄弱层判断方式： 按高规和抗规从严判断 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 薄弱层地震内力放大系数 WEAKCOEF = 1.25 强制指定的加强层个数 NSTREN = 0 配筋信息 . 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 270 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 270 墙水平分布筋强度 (N/mm2): FYH = 210 墙竖向分布筋强度 (N/mm2): FYW = 300 边缘构件箍筋强度 (N/mm2): JWB = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向分布筋配筋率 (%): RWV = 0.30 结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0 结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率(%): RWV1 = 0.60 梁抗剪配筋采用交叉斜筋时 箍筋与对角斜筋的配筋强度比: RGX = 1.00 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 钢柱计算长度计算原则(X向/Y向): 有侧移/有侧移 梁端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 柱端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 按高规或高钢规进行构件设计: 否 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 25.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 25.00 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4: 是 框架梁端配筋考虑受压钢筋: 是 结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否 当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件: 是 是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应: 否 支撑按柱设计临界角度: 20.00 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 温度荷载分项系数: CTEMP = 1.40 吊车荷载分项系数: CCRAN = 1.40 特殊风荷载分项系数: CSPW = 1.40 活荷载的组合值系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合值系数: CD_W = 0.60 重力荷载代表值效应的活荷组合值系数: CEA_L = 0.50 重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:CEA_C = 0.50 吊车荷载组合值系数: CD_C = 0.70 温度作用的组合值系数: 仅考虑恒载、活载参与组合: CD_TDL = 0.60 考虑风荷载参与组合: CD_TW = 0.00 考虑地震作用参与组合: CD_TE = 0.00 砼构件温度效应折减系数: CC_T = 0.305.2周期、地震力=周期、地震力与振型输出文件(总刚分析方法)= 考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数 振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 0.9416 0.51 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01 2 0.9246 179.18 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 3 0.9244 69.05 0.97 ( 0.12+0.85 ) 0.03 4 0.9209 159.17 1.00 ( 0.87+0.13 ) 0.00 5 0.8292 90.58 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 6 0.8120 89.11 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 7 0.8015 72.95 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97 8 0.7856 7.74 0.01 ( 0.01+0.00 ) 0.99 9 0.7686 168.86 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 10 0.7096 0.00 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 11 0.6080 90.00 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 12 0.5880 0.01 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 13 0.3148 0.40 1.00 ( 0.99+0.00 ) 0.00 14 0.3070 83.82 0.98 ( 0.01+0.97 ) 0.02 15 0.3043 173.53 1.00 ( 0.99+0.01 ) 0.00 16 0.3026 179.26 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01 17 0.2793 90.23 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 18 0.2689 89.29 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 地震作用最大的方向 = -0.115 (度) = 仅考虑 X 向地震作用时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号 F-x-x : X 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-x-y : X 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-x-t : X 方向的耦联地震力的扭矩 振型 1 的地震力 - Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN)