现浇钢筋混凝土板的设计毕业设计.doc

河南理工大学本科毕业设计 论文 目 录 现浇钢筋混凝土板的设计现浇钢筋混凝土板的设计毕业设计毕业设计 目目 录录 摘要摘要 I ABSTRACT II 绪绪 论论 5 第二章第二章 建筑设计建筑设计 6 2 1 设计资料 6 2 2 建筑设计说明 6 2 2 1 平面设计 6 2 2 2 立面设计 6 2 2 3 项目概况 6 2 2 4 墙体工程 6 2 2 5 楼地面工程 7 2 2 6 屋面工程 7 2 2 7 门窗工程 7 第三章第三章 现浇钢筋混凝土板的设计现浇钢筋混凝土板的设计 9 3 1 楼板布置分析 9 3 2 单向板计算 9 3 2 1 荷载计算 9 3 2 2 内力计算 10 3 3 双向板计算 14 第四章第四章 楼梯设计楼梯设计 23 4 1 设计资料 23 4 2 楼梯板设计 23 4 2 1 楼梯荷载设计值 23 4 2 2 内力计算 24 4 2 3 平台板设计 24 4 2 4 平台梁设计 25 第五章第五章 框架结构设计框架结构设计 26 5 1 结构选型及布置 26 5 1 1 结构体系选型 26 5 1 2 其它结构选型 26 5 2 框架结构计算 26 5 2 1 确定框架结构计算简图 26 5 2 2 梁柱截面尺寸估算 26 5 2 3 确定框架梁柱的线刚度 29 5 2 4 重力荷载计算 29 5 2 5 框架侧移刚度计算 31 5 2 6 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 32 河南理工大学本科毕业设计 论文 目 录 5 2 7 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 38 5 2 8 框架梁内力组合 53 5 2 9 框架柱内力组合与调整 62 5 2 10 截面设计 74 5 2 11 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 93 第六章第六章 基础设计基础设计 94 6 1 设计资料 94 6 2 基础尺寸确定 94 6 3 基础内力计算 94 6 4 截面计算 98 第七章第七章 结论结论 100 参考文献参考文献 101 致致 谢谢 102 2 QUALITY CONTROL OF WATERPROOF CONCRETE CONSTRUCTION 7 河南理工大学本科毕业设计 论文 第二章 建筑设 计 绪 论 本设计为河南省漯河市行政办公综合楼结构设计 建筑层数为八层 层高均为 3 6m 本地区抗震设防烈度为 7 度 框架抗震等级为二级 结构体系采用框架结构体 系 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段 是毕业前的综合学习阶段 是 深化 拓宽 综合教和学的重要过程 是对大学期间所学专业知识的全面总结 本着学以致用 将本科所学的专业知识融会贯通 熟练掌握专业技能 在以后的 工作岗位上打下基础的原则 从建筑设计部分到结构设计部分 通过查阅了大量的图 集 国家现行规范如建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范 建筑抗震设计规范等 巩固了一些基本概念和工程中常用的手算计算方法包括 力矩分配法 D 值法 内力 组合 基础计算方法 钢筋混凝土正截面斜截面计算等 毕业设计的步骤按照从建筑到结构的顺序 在设计过程中紧密结合各种设计规范 参照各种建筑图集 做到有章可循 建筑设计分为设计前的准备工作 初步设计 技术设计阶段和施工图设计阶段 建筑设计的准备工作主要是了解相关及同类已建及正在建设的建筑项目 并阅读 相关资料 同时在心中规划自己的选题 充分做好设计准备 初步设计阶段就是要通过考虑各方面总和因素基本选定建筑方案 确定建筑的结 构方案 地理位置 保证该方案经济和技术上的合理性 并进一步确定房屋的开间进 深 轴网尺寸 将建筑平面图及立面图的草图绘制完成 为下一步技术设计阶段打下 基础 在技术设计阶段 要充分的完善初步设计阶段的各种草图 并开始对建筑进行结 构分析 着手结构设计 即开始采取手算的各种方法 在各种建筑规范的要求下对该 结构进行分析计算 最终计算出建筑的结构完整方案 保证结构的合理安全性 施工图设计阶段是建筑设计的最后阶段 它的主要任务是满足施工要求 即在初 步设计或技术设计的基础上 综合考虑建筑 结构 设备各工种 相互交底 核实核 对 深入了解材料供应 施工技术 把满足工程施工的各项具体要求反映在图纸中 做到整套图纸齐全统一 明确无误 施工图设计的内容包括 确定全部工程尺寸和用 料 绘制建筑 结构 等全部施工图 编制工程说明书 结构计算书 本次毕业设计是对我们所学知识及对其运用能力的一次大检阅 在设计中不仅要 求我们能熟练运用计算机进行辅助设计 而且要求我们对所学专业知识有一个清晰的 轮廓 这次设计将为我们走向工作岗位后能熟练运用所学到的计算机知识 结构设计 河南理工大学本科毕业设计 论文 第二章 建筑设 计 平面设计知识 详图布置等各方面打下一个良好的基础 第二章 建筑设计 2 1 设计资料 1 该工程为主体八层的框架结构 建筑面积为 6019 2m2 建筑总高度 29 4m 2 主导风向 全年为东北风 夏季为南风 基本风压 W0 0 40kN m2 3 雨雪条件 年降雨量 680mm 基本雪压 S0 0 25 kN m2 4 工程地质资料 详见条基计算所用地质勘查表 5 地震设防烈度为 7 度 场地类别为 类 设计地震分组第二组 6 建筑材料 材料品种齐全并由建材公司供应 墙体选用空心混凝土砌块 2 2 建筑设计说明 2 2 1 平面设计 建筑朝向为南北朝向 平面布置满足长宽比小于 5 采用纵向 7 8m 横向 6 3m 2 4m 6 3m 的柱距 满足建筑开间模数和进深的要求 2 2 2 立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观要求 设置了大面积的玻璃窗 外墙面根据 98ZJ001 中南地区建筑配件图集 选用面砖饰面 不同分隔地区采用不同的颜色区隔 以增强美观 2 2 3 项目概况 1 工程名称 本工程为漯河市行政办公综合楼 存放以资料为主的办公楼 建设 地点 位于漯河市新华路以南 2 建筑总面积 6019 2 2 m 4 建筑层数 8 层 建筑高度为 29 4m 5 建筑耐火等级 二级 2 2 4 墙体工程 1 所有外墙体中心线为偏轴线 墙宽为 240mm 内墙为中心线 墙宽为 180mm 楼梯间墙宽为 240mm 2 不同墙体材料的连接处或交接处应在饰面找平层中铺设 300mm 宽钢丝或玻纤 河南理工大学本科毕业设计 论文 第二章 建筑设 计 网格布 3 外墙 填充墙采用粉煤灰空心砖 7 0kN m2 卫生间采用粉煤灰粘土砖 19kN m2 2 2 5 楼地面工程 1 卫生间等有防水要求的房间 楼地面 采用 98ZJ001 楼 25 除门洞外均需向 上做一道 200mm 高且符合砌体模数的素混凝土翻边 厚度同墙厚 与楼板一同浇筑 防水层在房间四周及立管转角处均沿楼面 墙面上翻 250mm 高 2 除通风竖井外 其余管井在管线安装完毕后 应在每层楼面位置用短钢筋为骨 架 上铺钢筋网片 按规范进行封堵 2 2 6 屋面工程 1 本工程的屋面防水等级为二级 防水层合理使用年限为 15 年 做法根据 中 南地区建筑配件图集 98ZJ001 2 卷材防水屋面基层与突出屋面结构 女儿墙 立墙 天窗壁 变形缝 烟囱等 交界处 以基层的转角处 水落口 檐口 天沟 檐沟 屋脊等 均应做成圆弧 内 部排水的落水口周围应做成略低的凹坑 3 天沟 檐沟纵向坡度为 2 沟底水落差不得超过 200mm 天沟 檐沟排水不 得流经变形缝和防火墙 2 2 7 门窗工程 1 塑钢门窗应委托有资质的专业单位加工制作 根据国家有关规范标准的要求确 定塑材规格 2 建筑外门窗抗风抗压性能不低于三级 气密性能不低于四级 水密性能不低于 三级 保温性能不低于三级 隔声性能不低于三级 3 窗台低于 900mm 的窗均需安装防护栏杆 900mm 高 且栏杆竖杆间净距 2 0 因此按单向板计算 q 1 2 5 0 1 4 0 25 0 50 7 05kN m2 板按考虑塑性内力重分布方法计算 C30 级混凝土 fc 14 3N mm2 取 1m 板宽 作为计算单元 即 b 1000mm 80mm HPB300 级钢筋 fy 270 N mm2 M 0 h 其计算结果见表 3 1 2 ql m 2 A 区内力及配筋计算 l b 7 8 2 4 3 25 2 0 因此按单向板计算 q 1 2 5 0 1 4 0 25 0 50 7 05kN m2 板按考虑塑性内力重分布方法计算 C30 级混凝土 fc 14 3N mm2 取 1m 板宽 作为计算单元 即 b 1000mm 80mm HPB300 级钢筋 fy 270 N mm2 M 0 h 其计算结果见表 3 2 2 ql m 3 G 区内力及配筋计算 l b 6 3 2 7 2 33 2 0 因此按单向板计算 q 1 2 5 0 1 4 0 25 0 50 7 05kN m2 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 板按考虑塑性内力重分布方法计算 C30 级混凝土 fc 14 3N mm2 取 1m 板宽 作为计算单元 即 b 1000 mm 80 mm HPB300 级钢筋 fy 270 N mm2 M 0 h 其计算结果见表 3 3 2 ql m 表 3 1 板的截面配筋 边格区格板 F 截面位置端支座跨中端支座 计算跨度 L mm 2 842 842 84 弯矩系数 m 1 121 8 1 12 弯矩 M KN m 4 747 11 4 74 2 01 bhf M c s 0 0520 0780 052 0 5 1 s s 21 0 9730 9590 973 计算配筋面积 mm2 As M sfyh0244366244 选用钢筋 8 200 8 130 8 200 实际配筋面积 mm2 251387251 表 3 2 板的截面配筋 边格区格板 A 截面位置端支座跨中端支座 计算跨度 L mm 2 42 42 4 弯矩系数 m 1 121 8 1 12 弯矩 M KN m 3 385 08 3 38 2 01 bhf M c s 0 0370 0560 037 0 5 1 s s 21 0 9810 9710 981 计算配筋面积 mm2 As M sfyh0174 261174 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 选用钢筋 8 280 8 190 8 280 实际配筋面积 mm2 180265180 表 3 3 板的截面配筋 边格区格板 G 截面位置端支座跨中端支座 计算跨度 L mm 2 72 72 7 弯矩系数 m 1 121 8 1 12 弯矩 M KN m 4 286 42 4 28 2 01 bhf M c s 0 0470 0700 047 0 5 1 s s 21 0 9760 9640 976 计算配筋面积 mm2 As M sfyh0220 330220 选用钢筋 8 200 8 130 8 200 实际配筋面积 mm2 251387251 2 楼面板配筋计算 1 7 层楼面板 恒荷载设计值 g 3 98 1 2 4 8kN m2 活荷载设计值 q 2 0 1 4 2 8kN m2 合计 p g q 7 6kN m2 g q 2 6 2kN m2 q 2 1 4kN m2 1 7 层走廊 恒荷载设计值 g 3 98 1 2 4 8kN m2 活荷载设计值 q 2 5 1 4 3 5kN m2 合计 p g q 8 3kN m2 g q 2 3 5kN m2 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 q 2 1 75kN m2 1 7 层卫生间楼面 恒荷载设计值 g 5 0 1 2 6 0kN m2 活荷载设计值 q 2 0 1 4 2 8kN m2 合计 p g q 8 8kN m2 g q 2 7 4kN m2 q 2 1 4 kN m2 1 F 区格板内力及配筋计算 l b 6 3 2 84 2 2 2 0 因此按单向板计算 q 1 2 3 98 1 4 2 0 7 60kN m2 板按考虑塑性内力重分布方法计算 C30 级混凝土 fc 14 3N mm2 取 1m 板宽 作为计算单元 即 b 1000mm 100 20 80mm HPB300 级钢筋 fy 270 N mm2 0 h M 其计算结果见表 3 4 A 区格板计算结果见表 3 5 2 ql m 表 3 4 板的截面配筋 边格区格板 F 截面位置 端支座跨中端支座 计算跨度 L mm 2 842 842 84 弯矩系数 m 1 121 8 1 12 弯矩 M KN m 5 117 66 5 11 2 01 bhf M c s 0 0560 0840 056 0 5 1 s s 21 0 9710 9560 971 计算配筋面积 mm2 As M sfyh0 263 394263 选用钢筋 8 190 8 125 8 190 实际配筋面积 mm2 265402265 表 3 5 板的截面配筋 边格区格板 A 截面位置 端支座跨中端支座 计算跨度 L mm 2 42 42 4 弯矩系数 m 1 121 8 1 12 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 弯矩 M KN m 3 985 09 3 98 2 01 bhf M c s 0 0430 0650 043 0 5 1 s s 21 0 9780 9660 978 计算配筋面积 mm2 As M sfyh0 205 308205 选用钢筋 8 240 8 160 8 240 实际配筋面积 mm2 210314210 3 3 双向板计算 八层的屋面板跨中最大正弯矩发生在可变荷载为棋盘形布置时 简化为 2 q gg 当内支座固定时作用下的跨中弯矩之和 支座最大负弯矩按可变荷载满布时求的 即 内支座固定时 g q 作用下支座弯矩 双向板弯矩计算见表 3 6 1 计算跨度 中间跨度 l0 lc lc为轴线间距离 边跨跨度 l0 ln b ln为净宽 b 为梁宽 2 区格板计算 B 区格板 三边简支 一边固定 l01 l02 0 619 m1 0 0359 0 2 0 0083 6 525 3 92 0 0277 0 2 0 0677 0 525 3 92 4 06KN m m m2 0 0083 0 2 0 0359 6 525 3 92 0 0677 0 2 0 0277 0 525 3 92 2 12KN m m m1 m1 0 0782 7 05 3 92 8 4KN m m m2 m2 0 0571 7 05 3 92 6 1KN m m C 区格板 一边固定 三边简支 l01 l02 0 615 m1 0 0360 0 2 0 0082 6 525 2 42 0 0275 0 2 0 0683 0 525 2 42 1 54KN m m m2 0 0082 0 2 0 0360 6 525 2 42 0 0683 0 2 0 0275 0 525 2 42 0 80KN m m m1 m1 0 0785 7 05 2 42 3 2KN m m m2 m2 0 0571 7 05 2 42 2 3KN m m D 区格板 两邻边固定 两邻边简支 l01 l02 0 619 m1 0 0359 0 2 0 0083 6 525 3 92 0 0483 0 2 0 0137 0 525 3 92 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 4 14KN m m m2 0 0082 0 2 0 0359 6 525 2 42 0 137 0 2 0 0483 0 525 3 92 1 72KN m m m1 m1 0 0782 7 05 3 92 8 4KN m m m2 m2 0 0571 7 05 3 92 6 1KN m m E 区格板 两邻边固定 两邻边简支 l01 l02 0 81 m1 0 0266 0 2 0 0147 6 525 5 12 0 0327 0 2 0 0413 0 525 5 12 5 57KN m m m2 0 0147 0 2 0 0266 6 525 5 12 0 0413 0 2 0 0327 0 525 5 12 4 05KN m m m1 m1 0 0656 7 05 3 92 12 03KN m m m2 m2 0 0557 7 05 3 92 10 21KN m m 表 3 6 板的弯矩计算 区格BCDE l013 92 43 95 1 l026 33 96 36 3 l01 l020 6190 6150 6190 810 m1 KN m m 4 061 544 145 57 m2 KN m m 2 120 801 724 05 m1 KN m m 8 4 3 2 8 4 12 03 m1 KN m m 8 4 3 2 8 4 12 03 m2 KN m m 6 1 2 3 6 1 10 21 m2 KN m m 6 1 2 3 6 1 10 21 3 截面设计 截面有效高度 短跨方向跨中截面的 h01 100 20 80mm l02短跨方向跨中截面的 h02 100 30 70mm 支座截面处均为 80mm 截面弯矩设计值 该板四周与梁整体现浇 故弯矩设计值应按如下折减 1 5 lb l0 6 3 3 9 1 62 2 因此 B 区格板的跨中截面折减系数为 0 9 1 5 lb l0 3 9 2 4 1 63 2 因此 B 区格板的跨中截面折减系数为 0 9 lb l0 6 3 5 1 1 24 1 5 因此 E 区格板的跨中截面折减系数为 0 8 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 D 区角格 系数不予折减 计算配筋量时 取内力臂系数 0 9 M 0 9h0fy 板的配筋计算见表 3 7 及屋面 s S A 的梁 板布置见图 3 1 表 3 7 板的配筋计算 截 面 h0 mm m kN m m As mm2 mm 配 筋 实配 As mm2 mm l01方向803 66173 8 250201B 区 格 l02方向701 91113 8 300168 l01方向801 3972 8 300168C 区 格 l02方向700 7242 8 300168 l01方向804 14213 8 200251D 区 格 l02方向701 72101 8 300168 l01方向804 46229 8 200251 跨 中 E 区 格 l02方向703 24191 8 250201 B B80 6 1314 8 160314 B D80 6 1314 8 160314 C D80 8 4432 8 110457 E D80 12 03619 8 80629 B 边支座80 6 1314 8 160314 支 C 边支座80 2 3152 8 300168 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 E 边支座80 10 21525 8 90559 D 边支座 l0180 8 4432 8 110457 座 D 边支座 l0280 6 1314 8 160314 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 表 3 7 板的配筋计算 截 面 h0 mm m kN m m As mm2 mm 配 筋 实配 As mm2 mm 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 l01方向803 66173 8 250201B 区 格 l02方向701 91113 8 300168 l01方向801 3972 8 300168C 区 格 l02方向700 7242 8 300168 l01方向804 14213 8 200251D 区 格 l02方向701 72101 8 300168 l01方向804 46229 8 200251 跨 中 E 区 格 l02方向703 24191 8 250201 B B80 6 1314 8 160314 B D80 6 1314 8 160314 C D80 8 4432 8 110457 E D80 12 03619 8 80629 B 边支座80 6 1314 8 160314 C 边支座80 2 3152 8 300168 E 边支座80 10 21525 8 90559 D 边支座 l01 0 8 4432 8 110457 支 座 D 边支座 l0280 6 1314 8 160314 1 7 层的楼面板跨中最大正弯矩发生在可变荷载为棋盘形布置时 g q 2 简化为当 内支座固定时作用下的跨中弯矩之和 支座最大负弯矩按可变荷载满布时求的 即内 支座固定时 g q 作用下支座弯矩 双向板弯矩计算见表 3 8 1 7 层的梁 板布置见图 3 2 1 计算跨度 中间跨度 l0 lc lc为轴线间距离 边跨跨度 l0 ln b ln为净宽 b 为梁宽 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 2 区格板计算 B 区格板 三边简支 一边固定 l01 l02 0 619 m1 0 0359 0 2 0 0083 6 2 3 92 0 0277 0 2 0 0677 1 4 3 92 4 42KN m m m2 0 0083 0 2 0 0359 6 2 3 92 0 0677 0 2 0 0277 1 4 3 92 3 02KN m m m1 m1 0 0782 7 6 3 9 9 04KN m m m2 m2 0 0571 7 6 3 9 6 60KN m m C 区格板 一边固定 三边简支 l01 l02 0 615 m1 0 0360 0 2 0 0082 6 2 2 42 0 0275 0 2 0 0683 1 4 2 42 1 68KN m m m2 0 0082 0 2 0 0360 6 2 2 42 0 0683 0 2 0 0275 1 4 2 42 1 15KN m m m1 m1 0 0785 7 6 2 42 3 44KN m m m2 m2 0 0571 7 6 2 42 2 50KN m m D 区格板 两邻边固定 两邻边简支 l01 l02 0 619 m1 0 0359 0 2 0 0083 6 2 3 92 0 0483 0 2 0 0137 1 4 3 92 4 63KN m m m2 0 0082 0 2 0 0359 6 2 2 42 0 137 0 2 0 0483 1 4 3 92 1 96KN m m m1 m1 0 0782 7 6 3 92 9 04KN m m m2 m2 0 0571 7 6 3 92 6 60KN m m E 区格板 两邻边固定 两邻边简支 l01 l02 0 81 m1 0 0266 0 2 0 0147 7 4 5 12 0 0327 0 2 0 0413 1 4 5 12 7 18KN m m m2 0 0147 0 2 0 0266 7 4 5 12 0 0413 0 2 0 0327 1 4 5 12 5 60KN m m m1 m1 0 0656 8 8 3 92 15 02KN m m m1 m1 0 0557 8 8 3 92 12 75KN m m 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 表 3 8 板的弯矩计算 区格BCDE l013 92 43 95 1 l026 33 96 36 3 l01 l020 6190 6150 6190 810 m1 KN m m 4 421 684 637 18 m2 KN m m 3 021 151 964 05 m1 KN m m 9 04 3 44 9 04 15 02 m1 KN m m 9 04 3 44 9 04 15 02 m2 KN m m 6 6 2 5 6 6 12 75 m2 KN m m 6 6 2 5 6 6 12 75 3 截面设计 截面有效高度 短跨方向跨中截面的 h01 100 20 80mm l02短跨方向跨中截面的 h02 100 30 70mm 支座截面处均为 80mm 截面弯矩设计值 该板四周与梁整体现浇 故弯矩设计值应按如下折减 1 5 lb l0 6 3 3 9 1 62 2 因此 B 区格板的跨中截面折减系数为 0 9 1 5 lb l0 3 9 2 4 1 63 2 因此 B 区格板的跨中截面折减系数为 0 9 lb l0 6 3 5 1 1 24 1 5 因此 E 区格板的跨中截面折减系数为 0 8 D 区角格 系数不予折减 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 河南理工大学本科毕业设计 论文 第三章 现浇钢筋混凝土板的设 计 表 3 9 板的配筋计算 截 面 h0 mm m kN m m As mm2 mm 配 筋 实有 As mm2 mm l01方向803 98205 8 240210B 区 格 l02方向702 72160 8 300168 l01方向801 5178 8 300168 C 区 格 l02方向701 0461 8 300168 l01方向804 63238 8 200251D 区 格 l02方向701 96115 8 300168 l01方向805 74295 8 170296 跨 中 E 区 格 l02方向704 48263 8 190265 B B80 6 6340 8 140359 B D80 6 6340 8 140359 C D 80 9 04465 8 100503 E D80 15 02773 10 100785 B 边支座80 6 6340 8 140359 C 边支座80 2 5165 8 300168 E 边支座80 12 75656 10 110714 D 边支座 l0180 9 04465 8 100503 支 座 D 边支座 l0280 6 6340 8 140359 河南理工大学本科毕业设计 论文 第四章 楼梯设 计 第四章 楼梯设计 4 1 设计资料 本工程采用现浇板式楼梯 层高 3 6m 踏步尺寸为 150mm 270mm 采用混凝土 强度等级为 C30 受力钢筋为 HRB335 级 其余钢 22 14 3N mm 1 43N mm ct ff 筋采用 HRB300 级 楼梯示意图见图 4 1 图图 4 1 楼梯结构示意图楼梯结构示意图 4 2 楼梯板设计 4 2 1 楼梯荷载设计值 板倾斜度 tan 0 556 0 874 梯段板厚 h 99mm 梯段 270 150 cos 30 l 30 2970 板的厚度 h 120mm 取 1m 板宽带计算 恒载标准值 水磨石面层 0 27 0 15 0 615 1 01kN m 27 0 1 三角形踏步 1 2 0 27 0 15 25 1 88kN m 27 0 1 斜板 0 12 25 3 43kN m 874 0 1 板底抹灰 0 02 25 0 39kN m 874 0 1 合计 6 71kN m 河南理工大学本科毕业设计 论文 第四章 楼梯设 计 活荷载标准值 q 2 5kN m 1 2 1 4 G Q 总荷载设计值 p 1 2 6 71 1 4 2 5 11 55kN m 4 2 2 内力计算 板水平计算跨度 ln 2 97 h0 120 20 100mmm M ql2 11 55 2 972 12 74kN m 8 1 2 01 bhf M c s 089 0 1001000 3 140 1 1074 12 2 6 1 1 0 0940 b 0 614 s 21 089 0 21 498mm2 270 100094 01000 3 140 1 01 y c s f hbf A 0 5 0 24 1001000 498 hb As 270 43 1 45 0 45 0 min y t f f 选配 10 150 523mm2 分布筋 8 每级踏步下一根 s A 4 2 3 平台板设计 板的计算跨度 l0 1 5 0 2 2 1 35 h0 100 20 80mmm 设平台板厚 100 取 1板宽带计算 mmm 恒载标准值 水磨石面层 0 65 1 0 65kN m 100mm 厚混凝土板 1 0 1 25 2 5kN m 板底抹灰 0 02 1 17 0 34kN m 合计 3 49kN m 活荷载标准值 q 2 5 1 2 5kN m 总荷载设计值 p 1 2 3 49 1 4 2 5 7 69kN m 弯矩设计值 M ql2 7 69 1 352 1 75 8 1 8 1 mkN 2 01 bhf M c s 019 0 801000 3 140 1 1075 1 2 6 1 1 0 0192 0 614 s 21 019 0 21 b 81 270 800192 0 1000 3 140 1 01 y c s f hbf A 2 mm 河南理工大学本科毕业设计 论文 第四章 楼梯设 计 0 08 0 24 1001000 81 hb As 270 43 1 45 0 45 0 min y t f f 取 0 24 bh 0 24 1000 100 240 s Abh min 2 mm 选配 8 200 251 s A 2 mm 4 2 4 平台梁设计 平台梁截面尺寸确定 hl0 12 2580 12 215 mm 取 h 300 mm 初步确定截面尺寸 b h 200 mm 300 mm 恒载标准值 梁自重 0 2 0 30 0 07 25 1 15kN m 梁两侧粉刷 0 02 0 30 0 07 2 17 0 16kN m 平台板传来 3 49 1 5 2 2 62kN m 梯段板传来 6 71 2 97 2 9 96kN m 合计 13 89kN m 活荷载标准值 q 2 0 2 97 2 1 5 2 4 5kN m 总荷载设计值 p 1 2 13 89 1 4 4 5 22 97kN m 计算跨度 l0 ln a 2 7 0 24 2 94 l0 1 05ln 1 05 2 7 0 24 2 58mm 弯矩设计值 M pl2 22 97 2 582 19 11 8 1 8 1 mkN 剪力设计值 V pln 22 97 2 7 0 24 28 25kN 2 1 2 1 正截面承载力计算 截面按倒 L 形计算 bf b 5hf 200 5 100 700mm h0 300 35 265mm 经计算属第一类 T 形截面 采用 HRB400 级钢筋 19 11 106 1 0 14 3 700 2652 0 027 2 0 1 hbf M fc s 1 1 0 027 b 0 550 s 21 02 0 21 199mm2 360 265027 0 700 3 140 1 0 1 y fc s f hbf A 0 33 0 21 300200 199 hb As 300 43 1 45 0 45 0 min y t f f 选 212 226mm2 s A 斜截面承载力计算 配置箍筋 6 200mm 河南理工大学本科毕业设计 论文 第四章 楼梯设 计 00 7 0h S Af bhfV svyv tu 265 200 3 2822700 1 26520043 1 7 0 72 93KN 28 25KN 满足要求 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 第五章 框架结构设计 5 1 结构选型及布置 5 1 1 结构体系选型 本结构采用钢筋混凝土框架结构承重体系 5 1 2 其它结构选型 本次设计的过梁 基础梁及雨蓬统一采用现浇钢筋混凝土结构 屋面板按不上人 屋面的使用荷载选用 采用现浇板屋盖作为承重结构 楼面采用现浇板相结合作为承 重结构 卫生间等有防水要求的房间采用 100mm 厚现浇板 层高为 3 6m 楼梯采用 梁式现浇楼梯 而对于基础的设计 采用条形基础 5 2 框架结构计算 5 2 1 确定框架结构计算简图 本设计框架柱网平面布置比较规则 在计算时可以选用中间位置一榀横向框架进 行设计计算 该榀框架见图 5 1 中所示 根据框架结构设计的条件 我们需要在计算之前先对结构进行必要的假设 即假 定框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱刚接 由于各层的截面尺寸不变 故梁跨等于 柱截面形心轴线的距离 底层柱高从基础顶面算至二层板底 基顶标高根据地质条件 室内外高差 定为 0 6m 一层层高为 3 6m 故底层柱高为 H 3 6 0 6 1 0 0 1 5 1m 其余各层柱高从楼面算至上一层楼面 即层高 故均为 3 6m 由此可绘出框架的计算 简图见图 5 2 5 2 2 梁柱截面尺寸估算 1 框架梁截面尺寸估算 根据 高层建筑混凝土结构技术规程 第 6 3 1 条规定 框架结构的主梁截面高度 按 1 8 1 18 l0确定 l0为主梁计算跨度 梁净跨与截面高度之比不宜小于 4 b h 梁的截面宽度不宜小于 200mm 梁截面的高宽比宜大于 4 纵梁截面尺寸估算 h 1 8 1 18 7800 433 975mm 取 h 700mm b 1 2 1 3 700 250 375mm 取 b 300mm 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 边横梁截面尺寸估算 h 1 8 1 18 6300 350 788mm 取 h 600mm b 1 2 1 3 600 200 300mm 取 b 300mm 中横梁截面尺寸估算 h 1 8 1 18 2400 133 300mm 取 h 400mm b 1 2 1 3 400 200 300mm 取 b 300mm 图图 5 1 计算单元平面布置图计算单元平面布置图 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 图图 5 25 2 结构计算简图结构计算简图 2 次梁截面尺寸估算 次梁截面高度按 1 8 1 18 l0确定 l0为主梁计算跨度 b h h 1 8 1 18 6300 355 788mm 取 500mm h b 1 2 1 4 500 166 250mm 取 b 250mm 表 5 1 梁截面尺寸 mm 及各层混凝土强度等级 横梁 b h 层 次 混凝土 强度等级AB CD 跨BC 跨 纵梁 b h 次梁 b h 2 8C30300 600300 400300 700250 500 1C35300 600300 400300 700250 500 3 框架柱截面尺寸估算 通常在地震区通过限制框架柱的轴压比来保证框架结构满足延性要求 因框架柱 截面尺寸可以按照柱的轴压比 地震组合作用下柱的轴向压力设计值与柱的全截面面 积和混凝土的轴心抗压强度设计值乘积之比值 近似估算 根据 高层建筑混凝土结构技术规程 第 6 4 2 条规定 为了防止脆性破坏抗震等 级为二级的框架轴压比的限值 8 0 N 即 N N fcAc 0 8 式中 N 地震作用组合下的柱轴向压力设计值 可根据框架柱的负载面积先按竖向荷 载计算 再乘以增大系数而得 其中地震作用组合下的柱的截面尺寸估算如下公式 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 E NC C Fg N A f 式中 柱的截面面积 框架轴压比的限值 对一级 二级 三级抗震等 c A N 级分别取 0 7 0 8 0 9 按简支状态计算的柱的负载面积 F 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值 可近似取 12 15kN m2 E g 考虑地震和在作用组合后柱的轴向压力增大系数 边柱取 1 3 不等跨内柱取 1 25 n 验算截面以上楼层层数 边柱 229516 Nc c f N A 7 168 0 8101215 3 8 73 1 3 2 mm 中柱 304760 Nc c f N A 7 168 0 8101235 4 8 725 1 3 2 mm 如取柱的截面尺寸为正方形 则边柱和中柱截面高度分别为 479 mm 和 552 mm 故取 底层柱 700mm 700mm 以上各层柱截面均取 600mm 600mm 5 2 3 确定框架梁柱的线刚度 由于楼面板与框架梁一起浇注 对于中跨梁 在求截面惯性矩时要考虑到现浇板 的作用 故取 I 2I0 边跨梁 I 1 5I0其中 I0为不考虑现浇板的作用的梁截面惯性矩 其 梁 柱的线刚度计算见表 5 2 和 5 3 表 5 2 横梁线刚度 ib计算表 类 别 层 次 Ec N mm2 b h mm mm I0 bh3 12 mm4 l mm EcI0 l N mm 1 5EcI0 l N mm 2EcI0 l N mm 13 15 104300 6005 4 1092 7 10104 05 10105 4 1010 边横梁 2 83 0 104300 6005 4 109 6300 2 57 10103 855 10105 14 1010 13 15 104300 4001 6 1092 1 10103 15 10104 2 1010 走道梁 2 83 0 104300 4001 6 109 2400 2 0 10103 00 10104 0 1010 表 5 3 柱线刚度 ic计算表 层次 hc Ec N 2 b h Ic mm4 Ic EcIc hc N 151003 15 104700 7002 001 101012 36 1010 2 8 3600 3 0 104 600 6001 080 10109 0 1010 5 2 4 重力荷载计算 可变荷载为雪荷载时 组合值系数按雪荷载的 50 计入 屋面活荷载的组合值系 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 数不计入 而楼面活荷载按实际情况计算的楼面活荷载 1 0 的组合值系数计算 1 梁 柱 门 窗 墙重力荷载计算 梁 柱可根据截面尺寸 材料容重及粉刷等计算出单位长度的重力荷载 对墙 门 窗等可计算出单位面积上的重力荷载 其计算结果见表 5 4 表 5 4 梁 柱重力荷载标准值 层 次 构 件 b m h m KN m3 G KN m i l m n Gi KN Gi KN 边横梁0 300 60251 054 735 616423 81 中横梁0 300 40251 053 151 7842 84 次梁0 250 50251 053 286 011216 48 纵梁0 300 70251 055 517 112469 45 1152 581 柱0 700 70251 1013 485 1322199 94 边横梁0 300 60251 054 735 716431 38 中横梁0 300 40251 053 151 8845 36 次梁0 250 50251 053 286 011216 48 纵梁0 300 70251 055 517 212476 06 1169 28 2 8 柱0 600 60251 109 903 6321140 48 注 1 表中 系数为考虑梁 柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 g 表示单位长度构件重力荷载 n 为构件数量 2 梁长度取净长 柱长度取层高 外墙体为 240厚粉煤灰空心砖 外墙面贴瓷砖 0 5 内墙面为 20mm 2 mkN 厚抹灰 则外墙单位重力荷载为 mm 0 5 7 0 24 17 0 02 2 2 36 2 mkN 卫生间墙自重 19 0 24 17 0 02 2 5 24 2 mkN 内墙为 180厚粉煤灰空心砖 两侧均为 20厚抹灰 则内墙单位重力荷载为 mmmm 7 0 0 18 17 0 02 2 2 01 2 mkN 木门单位面积重力荷载为 0 2 铝合金窗单位面积重力荷载取 0 4 2 mkN 2 mkN 屋顶女儿墙 600高 厚 240的普通粘土砖 19 mmmm 3 mkN 100厚的混凝土压顶重 mm 0 6 0 24 19 123 6 0 1 0 24 25 123 6 412 33kN 现浇天沟贴玻璃瓦 天沟荷载 6 123 36 0 5 0 2 06 0 08 0 08 0 2 0 6 0 25 263 27kN 玻璃瓦自重 1 05 1 1 123 6 142 76kN 表 5 5 重力荷载计算 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 层 次 外墙荷载 kN 内墙荷载 kN 门荷载 kN 窗荷载 kN 板传荷载 kN 活荷载 kN 梁 柱荷载 kN 1486 891422 5020 9538 052939 161525 303352 52 2 7492 981234 5210 5045 542939 162372 832309 76 8492 981102 299 7145 543697 20184 862309 76 2 重力荷载代表值 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算过程如下所示 其计算简图见图 5 3 G8 顶层重力荷载代表值 纵横梁自重 半层柱自重 半层墙体自重 50 雪荷载 492 48 1102 29 9 71 45 54 3697 20 0 5 184 86 2309 76 8305 51kN G7 顶层重力荷载代表值 纵横梁自重 柱自重 半层墙体自重 活荷载 492 48 1234 52 10 50 45 54 2939 16 2372 83 2309 76 8557 78kN G2 G3 G4 G5 G6 G7 8557 78kN 其中柱计算时高度各取上层柱和下层柱的一半 G1 顶层重力荷载代表值 纵横梁自重 柱自重 半层墙体自重 活荷载 486 89 1422 50 20 95 38 05 2939 16 1525 30 3352 52 9785 39kN 图图 5 3 各质点的重力荷载代表值各质点的重力荷载代表值 5 2 5 框架侧移刚度计算 1 横向框架侧移刚度计算 柱的侧移刚度按式 5 3 计算 式中的系数由表 5 2 和 5 3 所列公式计算 根 c 据梁 柱线刚度比不同 柱分为中框架中柱和边柱 边框架中柱和边柱以及楼电梯K 间柱等 所以以第二层 C 6 柱的侧移刚度计算为例 说明其计算过程 其余过程从略 河南理工大学本科毕业设计 论文 第五章 框架结构设 计 计算结果分别见表 5 6 5 7 5 8 一般层 5 1 c K K 2 底层 5 2 c K K 2 5 0 2 12 h i D cc 5 3 0 748K 92 2 47 20 457 2 0 272 c K K 2748 0 2 748 0 图图 5 4 相对线刚度相对线刚度 由式 5 3 得 0 272 12 9 1010 36002 22667 2 12 h i D cc mmN 5 6 中跨架柱侧移刚度 D 值 mmN 边柱 9 根 中柱 9 根 层 次 K c 1 i D K c 2i D i D 3 80 5710 222185001 0160 33728083419247 20 586 0 227 18917 1 0410 34228500426753 1 0 4370 384 21897 0 7770 46026231433152 表 5 7 中跨架柱侧移刚度 D 值 mmN A 1 A 8 D 1 D 8B 1 B