土木工程毕业设计(一榀框架计算书范例)

1结构设计说明1.1工程概况*1.2设计的主要依据和资料1.2.1设计依据a )国家和浙江省目前有关结构设计规范、规章和规定。b )本工程各批准文和甲方机关的要求。c )本工程的成活值以建筑结构荷载规范 (GB50009-2001 )严格执行。1.2.2设计资料1房屋建筑学武汉工业大学出版社2混凝土结构(上、下)武汉理工大学出版社3基础工程同济大学出版社4建筑结构设计东南大学出版社5结构力学人民教育出版社6基础和基础武汉工业大学出版社7工程结构抗震中国建筑工业出版社8简易建筑结构设计手册中国建筑工业出版社9土木工程专业毕业设计指导科学出版社10实用钢筋混凝土结构手册中国建筑工业出版社11房屋建筑制图统一标准(BG50001-2001 )中国建筑工业出版社12建筑构造制图基准(BG50105-2001 )中国建筑工业出版社13建筑设计防火规范(GBJ1687 )中国建筑工业出版社14民间建筑设计规范(GBJI0I8-7)中国建筑工业出版社15综合医院建筑设计规范(JGJ49-88 )中国建筑工业出版社16建筑阶梯模块协调基准(GBJI0I-87 )中国建筑工业出版社17建筑构造负荷规范(GB5009-2001 )中国建筑工业出版社18建筑结构可靠性设计统一标准(GB50068-2001 )中国建筑工业出版社19混凝土结构设计规范(GB500102002 )中国建筑工业出版社20地基与基础设计规范(GB5007-2002 )中国建筑工业出版社21建筑抗震设计规范(GB500112001 )中国建筑工业出版社22建筑结构中国建筑工业出版社23简单结构设计施工资料整合中国电力出版社24土木工程专业毕业设计指南中国水利水电出版社25土建图纸与AutoCAD科学出版社26简单的结构设计手册机械工业出版社27结构设计手册中国建筑工业出版社28结构设计规范(GB500102002 )中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系，抗震等级四级。 本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限和燃烧性能按民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)执行所有的用纸尺寸，除了标高以米为单位以外，都以毫米为单位。 此工程图结构图所关注的所有等级均为结构等级。1.3结构设计方案和布置钢筋混凝土框架结构是梁、柱受节点连接的垂直荷载和水平荷载的结构体系。 墙壁只作用于围栏和隔板。 框架结构具有建筑平面布置灵活、室内空间宽敞等优点，广泛应用于电子、轻工业、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、酒店等民间建筑。 因此，此次设计的集中教学楼采用钢筋混凝土框架结构。根据结构的配置，框架结构可分为横向载荷、纵向载荷和纵向载荷3种配置方案。本次设计的教学楼采用横向荷载方案，纵向荷载主要由横向框架承担，地板为砌块时横向布置，地板为板块时，一般设置向横向框架传递荷载的副梁。 横向框架承受横向水平风荷载和地震荷载。 房屋纵向设置连接梁与横向框架连接，这些连接梁和柱实际形成纵向框架，承受与房屋纵向平行的水平风荷载和地震荷载。1.4变形狭缝的设置在整个结构布局中，为了降低地基下沉、温度变化和体型复杂性对结构的不良影响，可以设置沉降缝合、伸缩缝合和隔振缝合，将结构分为几个独立的单元。房子需要下沉缝和伸缩缝，下沉缝可兼作伸缩缝，双缝设置。 对于有抗震设计要求的房屋，下沉缝和伸缩缝都必须满足抗震缝的要求，使三缝一成为可能。1.5构件的初步估计1.5.1柱截面尺寸的确定柱截面高度可取，h为高度，柱截面宽度可为。 选型柱截面尺寸为500 mm500mm1.5.2梁尺寸的确定框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。 该工程框架为纵横承重，根据梁跨度，框架梁可初步确定300mm600mm、250mm500mm1.5.3地板厚度地板是现在的双向板，从经验的板厚取130mm。1.6基本假设和计算示意图1.6.1基本假设第一，平面构造假设：该工程平面为正交配置，各方向的水平力仅由该方向的反侧力构造承担，垂直于该方向的反侧力构造不受力。其次，由于结构体型规律，结构在水平荷载下不受扭转的影响。1.6.2计算概要图由于横向水平力作用下梁梁在墙壁上产生约束力矩，因此结构简化为刚结算系统，在后面叙述概略图。1.7负荷计算作用于框架结构的载荷通常是稳态载荷和活动载荷。 额定负荷包括结构自重、结构表面灰的重量、土的压力、预应力等。 活载荷包括楼房和屋顶的活载荷、风载荷、雪载荷、安装载荷等。高层建筑的水平力是包括地震作用和风力在内的控制作用的负荷。 地震作用计算方法采用建筑结构抗震设计规范，对高度在40m以下以剪切为主，质量和刚度沿高度比较均匀分布的结构，可采用底部剪切力法。垂直载荷主要为结构自重(恒载荷)和使用载荷(活载荷)。 结构自重可根据构件截面尺寸直接计算，建筑材料的单位体积重量按载荷标准计算。 使用载荷(活性载荷)以载荷为基准计算值，以载荷为基准计算地板活性载荷的减少系数。1.8侧移动计算和控制框架结构的侧向运动由梁柱件的弯曲变形和柱的轴向变形产生。 在层数较少的框架中，柱的轴向变形引起的侧向移动较小，可以忽略不计。 在近似计算中，一般只需计算构件弯曲引起的变形。在一般装修标准的情况下，框架结构的地震作用下层间位移与层高之比、顶点位移与总高之比分别为1:650、1:700。在帧结构的正常使用条件下，变体管理应当允许每层的层间运动值与该层高度之比超过1/550的极限。1.9内力的计算与组合1.9.1垂直荷载下的内力计算垂直荷载下的内力计算首先根据地板盖的结构平面布局将垂直荷载传递到各笼子框架。 框架结构纵向荷载下的内力计算采用层次法计算各开口的内力，然后，重叠各开口的内力的连梁考虑塑性内力的再分布进行振幅调制，用两端固定进行计算。1.9.2水平载荷下的计算利用d值法计算框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用于各层的水平力按照该框架各柱的刚性比进行分配，计算各柱的剪力，求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端的弯矩。1.9.3内力的组合第一个是负荷的组合。 荷载组合简化如下：(1)额定负荷活性负荷、(2)额定负荷风荷重、(3)额定负荷风荷重第二，控制截面和不利的内力。 应组合框架梁柱的层一般为上两层、下两层、混凝土强度、截面尺寸与变化层有系统反弯曲点的层。框架梁的控制截面和不利的内力为支撑截面、-Mmax、Vmax、横截面和Mmax。框架柱的控制截面为各层的上下截面，各截面的组合：与Mmax对应的n、v、Nmax与对应的m、v、Nmin与对应的m、v。1.10基础设计在荷载作用下，建筑物的基础、基础和上部结构三部分相互连接，相互制约。 设计时应根据地质资料，综合考虑基础基础上部结构的相互作用和施工条件，通过比较经济条件，选择安全可靠、经济合理、技术先进、施工简单的基础方案。 根据上层结构、工程地质、施工等因素，优先选择受力状况良好的桩基。1.11施工材料第一，本工程采用的钢筋带钢为级钢，fy=210N/m，主筋为级钢fy=300N/m。其次，柱梁钢筋混凝土保护层为35mm，板为15mm。第三，钢筋锚杆和重叠按照国家现行规范执行。第四，本工程所有混凝土强度等级为C30。第五，墙外墙与避难楼梯之间采用240厚蒸灰砂浆。第六，门窗孔的宽度在- 1000 mm以下时，用钢筋混凝土过梁，两端进入支撑台370，在必须弯曲挂钩的门窗孔的宽度- 1000 mm时，设置钢筋混凝土梁。1.12施工要求及其他设计说明第一，本工程的上部地板设计时没有考虑到较大的施工装载(平均布)，外负荷达到3.0Kn/m的，应采取切实措施加以保护。第二，本工程的女墙为240mm120mm，内为48、F6250，构筑柱为240mm240mm，内为410、6250，间隔为2000mm以下第三，施工缝合接缝要认真处理。 浇筑混凝土前要清除垃圾，清洗湿润，涂上纯水泥浆2次后，用更高的水泥砂浆接头浇筑混凝土。第四，未详细说明的地方按照相关规范执行。2设计计算书2.1设计生资料(1) .多年地下水位在-1.0m以下，水质对混凝土无侵蚀作用。(2) .最大积雪厚度0.32m，基本雪压SO=0.45KN/M2，基本风压WO=0.45 KN/M2(3) .抗震设计震度6度，设计地震组第3组2.2结构配置和计算简图根据该房屋的使用功能和建筑设计需求，进行建筑平面、立面、剖面设计的各层建筑平面剖面图如建筑设计图，主体结构为4层，标准层的层高为3.6m。填充墙面用240 mm厚的灰砂砖砌成，门是木门，窗是铝窗，门窗的开口部分的尺寸看门窗的表。楼盖和屋盖采用钢筋混凝土构造，地板厚度为130mm，梁的承载面高度以梁跨度的1/121/8进行估计，估计的梁承载面尺寸如表1所示，表中也显示了柱板的定义强度等级。 C30(fc=14.3N/mm2、ft=1.43N/mm2 )表1梁截面尺寸阶层混凝土的强度光束(bh )纵梁(bh )AD跨度大跨度欧洲足球联赛14c300柱载置面尺寸由式N=FgEn AcN/UNfc估算表2可知，该框架结构为30m以下，抚震等级为三级，其轴压比值UN=0.9表2抗震等级分类结构类型烈度6789框架结构高度/m30 3030 3030 3025框架四三三二二一个一个剧场、体育等三二一个一个表3轴压比限制值结构类型抗震等级一个二三框架结构0.70.80.9柱截面尺寸：柱截面高度为h=(1/15-1/20)H，h为阶高柱截面高度为b=(1-2/3)h，通过以下方法进行预估.a )框架柱以垂直负荷为主时，以负荷面积推定柱轴力，由轴心受压柱管理。 考虑到弯矩的影响，在柱轴力上适当乘以1.2-1.4的放大率。b )对于有抗震设计要求的框架结构，为确保柱有足够的延展性，应限制柱的轴压比，柱截面积应满足以下要求：c )框架柱的截面高度不在400mm以下，宽度不在350mm以下。 为了避免剪切破坏，柱的净高度与截面长边之比不得大于4。根据上述规定，综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值mm。基础采用桩基，基础自屋外水平0.5，室内外台阶为0.6，框架结构计算图如图所示，以顶柱的形心线为框架柱的轴线，梁的轴线为板底，2-4层柱的高度为3.6m，底柱的高度为从基础的上表面到1层板底，h1=3.9 0.45 0.6=5.0m 帧计算的概略图如图1所示。图1帧计算图2.3负荷计算2.3.1额定负荷基准值的计算屋顶：刚性防水屋顶(有保温层) :40厚C20细石混凝土内径4间距150双向钢筋0.8 kN/m2厚度1:3水泥砂浆的平均0.02x20=0.4kN/m270厚水泥防水珠光体块或沥青珠光体保温层0.07x10=0.7