结构毕业设计计算书.doc

毕业设计（论文）计算书 （结构部分设计）题 目： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 一、工程概况： 1、工程名称:*实验中学教学楼 2、建筑地点:* 3、建筑规模: 1) 建筑总面积: 4051m2 2) 建筑层数: 整体四层。（不上人屋面） 3) 结构类型: 钢筋混凝土框架结构 4) 层 高: 3.9m 4、建筑功能： 普通教室 18间 70.2m2/间 语音教室 2间 140.4 m2/间 （含辅助用房） 微机教室 2间 140.4m2/间 （含辅助用房） 阅 览 室 1间 140.4m2/间 活 动 室 1间 140.4m2/间 会 议 室 1间 112.32m2/间 办 公 室 14间 行政办公室 6间 28.08m2/间教师办公室 6间 42.12m2/间 行政休息室兼开水房 4间 30.42m2/间 走廊 走廊为2.4m宽 楼梯 共两个楼梯 厕所 每层设男女厕所各两个5、建筑技术条件（1）气象条件: 1) 常年主导风向: 西北风 2) 夏季主导风向: 西南风 3) 平 均 风 速: 夏季3.1m/s,冬季 4m/s 4) 基 本 风 压: Wo=0.40KN/m2 5) 基 本 雪 压: So=0.35KN/m2 最大积雪深度:11cm 6) 最 高 气 温: 40.6 最 低 气 温: -9.3 7) 最冷月平均温度: 4.5(12月) 8) 最热月平均温度: 29.7(79月) 9) 最 大 降 雨 量: 50.4mm/h 月最大降雨量：184.3mm(46月)（2）工程地质条件 1) 天然地面以下1m厚为填土,地基标准承载力为120KN/m2.填土以下的2m厚为粘土,地基承载力为250KN/m2.粘土以下为中密粗砂层, 地基承载力为300KN/m2。 2) 地下水位:天然地面以下4m处 3) 地震设防烈度: 6度（3）施工条件 1）施工单位：江西省建工集团 2）施工人员：各工种工人数均不受限制，但要求不分工种劳动力不均衡系数K200KN/m2)故采用钢筋混凝土柱下独立基础.在轴之间设置伸缩缝由于建筑物总长为62.13m(55m),故需设置伸缩缝,缝宽为90mm10、结构布置 1)因本建筑楼面标高变化不大,只作结构平面布置 其一般原则:上一层结构平面放到下一层建筑平面图布置 2)基础平面布置图 基础平面布置图上主要构件有:钢筋混凝土基础、基础梁 3)楼面结构布置图 主要构件有:框架、楼面梁、阳台梁 4)屋面结构布置图 主要构件有:框架、屋面梁、屋面板、天沟. 采用有组织的内天沟外排水形式，坡度为211、屋面、楼面均采用现浇板 三张平面布置图见附图1、基础平面布置图2、楼面结构布置图3、屋面结构布置图二、雨篷、厕所、楼梯的计算1、雨篷计算： 本工程采用悬梁式雨篷，且板面采用有组织排水。1） 雨蓬板的计算：YPB-1Lo2=1800-100=1700mm2所以可按单向板计算a：恒荷载标准值计算 20mm厚防水砂浆面层 KN/ m25的排水坡度 170051/2201/1000=0.085 KN/m2板自重 0.0825=2 KN/m2板底抹灰 0.0217=0.34 KN/m2 合计： gk=2.825 KN/m2 b：活荷载标准值： qk=0.5 KN/m2 g+q=1.22.825+1.40.5=4.084 KN/m2取1m宽板带，即：b=1000mm 作为计算单元.则： g+q=4.084KN/mc：弯矩设计值： KN.md）配筋计算：板厚：h=80mm =80-20=60mm 砼采用C20，则，1=1.0钢筋采用HPB235 则 根据： =故： =mm2 选6250 As实=113mm2另：（1） 雨篷板中分布钢筋按构造配筋. 选用6250 （2） YPB-1与YPL-1、YPL-2及YPL-3、LL-6相交处所需配的负筋可按构造配筋，采用 6180 2）雨蓬梁的计算：YPL-3 lo1=lo2=5100mm 对于YPL-3截面： 根据 取： h=400mm b=对于YPL-1截面取 250mm400mm YPL-2截面取200mm300mm荷载计算：a：恒荷载标准值 （半宽）梁底抹灰： 0.02170.1=0.034 KN/m 梁侧做水刷石面层（25mm）厚： 0.50.4=0.25 KN/m 梁自重： 0.2（0.4-0.08）25=1.6KN/m 雨蓬板传来的恒载： KN/m 合计 ： gk=4.074KN/m恒荷载设计值： g=1.24.074=4.889 KN/m活载设计值： q= KN/mg+q=4.889+0.595=5.484 KN/m 内力计算：经查简明建筑结构设计手册可查得内力系数：MB=-0.15.4845.12=-14.17 KN.m M1=0.085.4845.12=11.34 KN.mM2=11.34 KN.m VA=0.45.4845.1=11.12KN VB左=0.65.4845.1=16.67KNVB右=0.55.4845.1=13.89 KN对于支座处： 根据：=mm2选用 210 As = 157mm2对于跨中：=mm2选用 210 As = 157mm2（跨中受力筋皆按此配置）斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-80=285mm4根据 0.25fcbho=0.259.6200365=175.2KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1200365=56.24KNV故只需按构造配箍筋现配置 6200对于YPL-1 b=300mm h=500mm 其截面形式如下图所示： lo=1800ho=400-35=365mm0.1 荷载计算： 恒荷载： （半宽）梁底抹灰： 0.02170.125=0.051KN/m 梁侧做水刷石面层（25mm）厚： 0.50.4=0.2 KN/m 梁自重： 0.25（0.4-0.08）25=2 KN/m 合计: gk=2.243 KN/m其设计值： g=1.22.243=2.692KN/m 另：由YPL-3传来的集中荷载： P=计算简图如下：支座处弯矩M及剪力V： = =29.37 =2.6921.8+13.895=18.74KN根据 =mm2选用 210+112 As = 270mm2但 符合要求。斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-80=285mm4根据 0.25fcbho=0.259.6300365=262.8KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1300365=84.315KNV故只需按构造配箍筋现配置 6200 对于YPL-2 b=200mm h=300mm 其截面形式如下图所示： 根据 荷载计算： 恒荷载： 梁自重： 0.2（0.3-0.08）25=1.1KN/m 其设计值： g=1.21.1=1.32N/m另：由YPL-3传来的集中荷载： P=计算简图如下：支座处弯矩M及剪力V： = =52.16 =1.321.8+27.79=30.17KN根据 = =103.68M故属于第一类T形截面根据 =mm2选用 116 + 218 As = 710mm2斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-80=185mm4根据 0.25fcbho=0.259.6200265=127.2KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1200265=40.81KNV故只需按构造配箍筋现配置 6200厕所现浇板的计算： 一、 对于XB-1： 计算跨度：lo1=3800mm lo2=3900mm 0.5 故按双向板计算 1）荷载计算a）恒荷载标准值： 马赛克地面： 0.55KN/m220mm厚水泥砂浆： 0.0217=0.34 KN/m2100mm厚板自重: 0.10252.5KN/m2 15mm厚板底粉刷： 0.01517=0.26 KN/m2 小计 gk3.65KN/m2其设计值： g=1.23.65=4.38 KN/m2b)活荷载标准值： qk2.5KN/m2 其设计值： q=1.42.5=3.5 KN/m2g+q/2=4.38+3.5/2=6.13 KN/m2 q/2=3.5/2=1.75 KN/m2g+q=4.38+3.5=7.88 KN/m22）：弯矩计算： 跨中最大正弯矩为内支座固定时，在g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时，在q/2作用下的跨中弯矩值之和（此处并考虑泊松比=0.2的影响），支座最大负弯矩为当内支座固定时，在g+q作用下弯矩值。按弹性理论计算弯矩由 可查表：m1= =4.74 KN.mm2= =3.91 KN.m KN.m3）截面设计： 为便于计算，近似取 s=0.95 AsM/shofylo1方向： ho=80mm lo1方向：ho=70mm区格跨中： 方向选用：8170 =296 方向选用： 8180 =279区格支座：方向ho=80mm 方向选用：12180 =628 次梁设计计算取 bh=200300mm1、 荷载计算恒载标准值：板传荷载：次梁自重：0.2（0.3-0.1）25=1KN/m次梁粉刷： （0.30.1）20.0217=0.136KN/m小 计： gk=4.746KN/m活载标准值： qk=总设计值： g+q=1.24.746+1.42.47=9.15 KN/m2、 计算跨度：lo=3.9m3、 内力计算：1. 弯矩设计值： 2. 剪力设计值： 4、 承载力计算：跨中按T形截面计算：根据 = =268.32M故属于第一类T形截面根据 =mm2Asmin=0.2%200300=120 mm2选用 212 As = 226mm2对于支座：=mm2Asmin选用 212 As = 226mm2斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-100=165mm4根据 0.25fcbho=0.259.6200265=127.2KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1200265=40.81KNV故只需按构造配箍筋 选用 6200 四、现浇楼梯计算此处所计算的现浇楼梯为梁式楼梯，楼梯的结构布置如图所示。楼梯跑的两侧都布置有斜梁，踏步板两端均与斜边梁整结，踏步板位于斜边梁上部，斜边梁两端与平台梁及楼层梁整结。 该楼梯：踏步尺寸为150mm300mm，采用C20混凝土，板中采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋（一）：踏步板设计 设踏步板厚度：t=50mm，取1个踏步作为计算单元，楼梯的倾斜角为： cos=0.894 =26 037 ，1、荷载计算，如下表：荷载种类荷载标准值（KN/m）荷载分项系数设计荷载（KN/m）恒载踏步自重 =0.9821.21.17830厚水磨石面层 =0.3381.20.41板底20厚纸筋灰粉刷 =0.1071.20.13小计g1.4271.718活载 q3.51.44.9总计ps4.9276.618P，s =ps cos=6.6180.894=5.916 KN/m2、内力计算： 由于踏步板两端均与斜边梁相整浇，这时踏步板的计算跨度 ls= ln.s =1795250=1545mm跨中最大设计弯矩为 M=KN.m 3、 截面设计： h 1= =206mm h 2= h 1 -150=56mm所以：h=0.5 （h 2+h 1 ）=0.5 （206+56）=131mm截面的有效高度： 截面宽度： =mm2选用 28 As = 101mm2另分布筋采用 6250 （二）斜梁设计 1、截面形式及尺寸截面形状：踏步位于斜梁上部截面尺寸： 斜梁截面高度： 取：h=350mm 斜梁截面宽度取：b=250mm2、荷载计算： 斜梁荷载计算表荷载种类荷载标准值（KN/m）荷载分项系数设计荷载（KN/m）恒载栏杆自重踏步板传来的荷载斜梁外侧20厚纸筋灰粉刷斜梁自重斜梁底及内侧20厚纸筋灰粉刷0.2=1.21.21.21.21.20.245.960.198 2.5160.236小 计 g 9.15活 荷 载 1.45.12总 计 14.27斜梁跨中最大设计弯矩为：斜梁端部最大设计剪力为：斜梁的支座反力： R=4、 截面设计由于踏步位于斜梁的上部，而且梯段的两侧均有斜边梁，故斜边梁按倒L形截面设计翼缘计算宽度：翼缘高度取踏步板斜板的厚度：鉴别T形截面类型： 根据 = =145.46M=27.13KN.m故属于第一类T形截面根据 =mm2选用 214 As实 = 308mm2斜截面抗剪能力计算验算截面尺寸 hW=ho-80=235mm4根据 0.25fcbho=0.259.6250315=189KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1250315=60.64KNV故只需按构造配箍筋 选用 6200 （三）平台板设计：取平台板厚：h=80mm，取1m宽板带作为计算单元1） 荷载计算：恒载： 水磨石面层 0.65KN/m80mm厚混凝土板 0.0825=2 KN/m板底抹灰 0.0217=0.34 KN/m 小 计： gk=2.99 KN/m活荷载： qk=3.5 KN/m总荷载设计值： g+q=1.22.99+1.43.5=8.488 KN/m2） 截面设计： 平台板的计算跨度：lo= 弯矩设计值：M= 板的有效高度：ho=8020=60mm=mm2选用 8 190 As实 = 265mm2（四）平台梁设计 1、平台梁截面尺寸：h=550mm b=250mm 2、平台梁荷载计算：（见下面表格） 荷载种类荷载标准值（KN/m）荷载分项系数设计荷载（KN/m）恒载由平台板传来的荷载平台梁自重平台梁上水磨石面层重平台梁底部和侧面粉刷0.651.21.21.21.23.144.1280.780.464小 计 g8.096活 荷 载 q1.45.513均布荷载合计p13.609由斜板传来的集中荷载（F）27.83KN3、平台梁内力计算： 平台梁两端与竖立在框架上的短柱整结，故平台梁的计算跨度l3取净跨：l3n=3790mm平台梁跨中最大弯矩： = =70.911KN.m 梁端最大剪力： = =53.62KN截面设计：（1） 正截面抗弯能力计算 ho=h35=55035=515mm =mm2选用 316 As实 = 603mm2（2） 斜截面抗剪能力计算验算截面尺寸 hW=ho-80=435mm4根据 0.25fcbho=0.259.6250515=309KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1250515=99.138KNV故只需按构造配箍筋 选用 6200 （五）绘制施工图： 梁式楼梯斜梁的配筋图 4-4剖面图 平台梁TL-1配筋图框架荷载、内力计算一、 确定计算简图1、 计算单元 KJ-2、 计算简图假定框架与基础固定，且嵌固于基础顶面.框架梁与柱节点刚结.由于各层柱的截面尺寸不变，则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楼板底，室内外高差为0.45m，而基础的埋深取0.7米，故基顶标高根据地质条件暂定-（0.45+0.7）= -1.15m，取作-1.2m。则底层柱高为（3.9-0.1+1.2）=5m，其余各层柱高为层高，均为3.9m。框架计算简图其中，轴线之间的距离分别为：7800、2400、7800mm，现取柱的截面尺寸为350450 mm2 则各柱中之间的距离分别为：=7800+1202-450=7590 mm =2400-1202+450=2610 mm3、 主要杆件尺寸估算混凝土梁：C20 则Ec=2.55104N/mm2 柱： C30 则Ec=3.00104N/mm2横向框架梁（边跨）h=b=则 h=取 h=600 mm b=取 b=300 mm框架柱： b=（底层柱高）= h=（11.5）b 取： b=350 mm h=450 mm横向框架梁（中跨） 取b=300 mm h=450 mm 纵向连梁：考虑其兼做过梁：取：b=250mm h=600 mm 次梁取：b=250 mm h= 取h=350 mm 4、 惯性矩线刚度计算 其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取=2（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）： 横向框架边跨梁 I边梁= 中跨梁 I中梁= 底层柱 I底层柱= 其余各层柱 I余层柱=令 =1则其余杆的相对线刚度为： = = =框架梁柱相对线刚度如图所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据二、各种荷载设计值计算：（1）屋面框架相关荷载计算： 三毡四油防水层 0.45KN/m220mm厚1：2水泥砂浆找平层： 0.0220=0.40kN/m2 20220mm厚炉渣水泥找坡（最薄处20厚）： 14（0.02+0.22）/2=1.68kN/m2100mm厚现浇混凝土板： 0.1 25=2.5kN/m2 V型轻钢龙骨及铝合金龙骨吊顶： 0.12kN/m2小计： 5.15kN/m2 屋面板传给次梁荷载： 5.152=10.3KN/m次梁自重： 0.25（0.35-0.1）25=1.563kN/m 小计： 11.863KN/m次梁传来集中荷载： 11.8634.5=53.384 KN 主梁自重： （0.6-0.1）0.325=3.75kN/m屋面板的恒载设计值： 1.25.15=6.18kN/m2屋面板的活载设计值：（不上人屋面） 1.40.5=0.7kN/m2屋面次梁的恒载设计值： 1.211.863=14.236kN/m2屋面次梁的活载设计值： 1.422=5.6kN/m2屋面边跨主梁中：屋面边跨主梁活载设计值： 5.64.5=25.2kN屋面中跨主梁中 屋面中跨主梁活载设计值： 边柱纵向连系梁自重： 0.250.625=3.75kN/m梁侧粉刷： ( 0.6-0.1)170.02=0.17kN/m梁外侧贴面砖： 0.50.6=0.3kN/m0.9m高女儿墙自重： 0.240.919=4.104kN/m0.9m高女儿墙内侧粉刷： 0.90.02518=0.405kN/m0.9m高女儿墙外侧贴面砖： 0.50.9=0.45kN/m屋面板传来的荷载： 小计： 14.464KN/m 顶层边节点集中荷载标准值： 14.4644.5=65.088kN其设计值： 1.265.088=78.106kN顶层边节点活载设计值： 中柱纵向连系梁自重： 0.250.625=3.75 KN/m中柱纵向连系梁侧粉刷： 2（0.6-0.1）170.02=0.34 KN/m屋面板传来的荷载： 小计： 14.69 KN/m顶层中结点集中荷载标准值： 14.694.5=66.11kN 其设计值： 1.266.11=79.33kN 顶层中结点活荷载设计值： （2）标准层框架相关荷载计算： 30mm厚水磨石面层 0.65KN/m2 100mm厚现浇混凝土板： 0.1 25=2.5kN/m2 V型轻钢龙骨及铝合金龙骨吊顶： 0.12kN/m2小计：楼板恒载标准 3.27 kN/m2 其设计值 1.2 3.27=3.924kN/m2 楼面板传给次梁荷载： 3.272=6.54KN/m次梁自重： 0.25（0.35-0.1）25=1. 563kN/m 小计： 8.103 N/m次梁传来集中荷载： 8.1034.5=36.464 KN 主梁自重： （0.6-0.1）0.325=3.75kN/m楼面板的恒载设计值： 1.23.27=3.924 kN/m2楼面板的活载设计值： 1.4 2=2.8kN/m2楼面次梁的恒载设计值： 8.1031.2=9.274KN/m楼面次梁的恒载设计值： 1.4 22=5.6kN/m2楼面边跨主梁中：楼面边跨主梁活载设计值： 5.64.5=25.2kN/m2楼面中跨主梁：楼面中跨主梁活载设计值： 边柱纵向连系梁自重： 0.250.6254.5=16.875kN梁侧粉刷： (0.6-0.1)170.024.5=0.765kN梁外侧贴面砖： 0.60.54.5=1.35kN楼面板传来荷载： 窗下墙体自重： 0.240.9193.3=13.543kN窗下墙体粉刷： 0.020.9173.3=1.01kN窗下墙体贴面砖： 0.50.93.3=1.485kN铝合金窗自重 0.453.32.4=3.564kN窗边墙体自重： 3.30.2419（4.5-3.3-0.35）=12.791kN窗边墙体粉刷： 0.023.317（4.5-3.3-0.35）=0.954kN窗边墙体贴面砖： 0.53.3（4.5-3.3-0.35）=1.403kN框架柱自重： 0.350.453.925=15.356kN框架柱粉刷： 0.770.023.917=1.021kN框架柱贴面砖： 0.53.90.35=0.683kN 小计：标准层边柱集中荷载标准值： 84.165kN 其设计值： 1.284.165=100.998kN楼层边节点活荷载设计值： 中柱连系梁自重： 0.250.6254.5=16.875kN中柱连系梁侧粉刷： 2(0.6-0.1)170.024.5=1.53kN楼面板传来的荷载： 内纵墙自重： （3.34.5-0.92.1-2.41.2）0.2419=45.965kN内纵墙粉刷： （3.34.5-0.92.1-2.41.2）0.02172=6.854kN框架柱自重及粉刷： 15.356+（0.352+0.212）3.90.0217=16.841kN内纵墙门自重： 0.92.10.2=0.378KN内纵墙窗自重： 2.41.20.45=1.296KN小计：标准层中结点集中荷载标准值： 120.019kN 其设计值： 1.2120.019=144.023kN标准层中结点活荷载设计值： （3）底层框架相关荷载计算基础梁： bh=250mm400mm基础梁自重： 0.250.404.525=11.25kN铝合金窗自重： 0.453.32.4=3.564kN 窗下墙体自重： 0.241.63.319=24.077kN 窗下墙体粉刷： 1.350.023.317=1.514kN窗下墙