(完整版)土木工程五层钢混框架教学楼毕业设计论文.doc

1、优秀论文审核通过未经允许切勿外传一 工程概况本工程为某高校教学楼。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为 18.6m。工程所在地抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底， 20mm 水泥砂浆找平， 40120 厚（1% 找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底， 20mm 水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kNm3，厚度 240mm。门窗做法：门为木门，自重 0.2 kNm2，窗

2、为钢窗玻璃窗，自重 0.4 kNm2。风荷载标准值 0.4kNm2，雪荷载标准值0.65kNm2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kNm2，楼面活荷载标准值2.0kNm2。本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。二 屋盖、楼盖设计（一）屋盖1设计资料1）屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底， 20mm 水泥砂浆找平， 40120 厚（ 1% 找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）2）屋面荷载：均布活荷载标准值2kNm 2( 上人屋面 ) ，雪荷载标准值为0.65kNm23）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为 H

3、RB335 ，其余为 HPB235钢筋2屋盖的结构平面布置图3板的设计（弹性理论）1）荷载计算由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算恒荷载标准值：20 厚水泥混凝土找平0.02 20=0.46kNm240 120 厚（ 1% 找坡）膨胀珍珠岩 (0.08+0.16) 27=0.546kNm 四层作法防水层 0.36kNm2100mm 厚钢筋混凝土楼板 0.1 25=2.56kNm2 20mm 厚石灰砂浆抹底 0.02 17=0.34kNm2 小计 4.08 kNm2荷载设计值g=1.2 4.08=4.90kNm2 ，q=1.4 2.0=2.8kNm2q2=1.4kNm2

4、，g+q2=6.3kNm2， g+q=7.7kNm22）弯矩计算计算过程见下页表中23）截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则 l01 方向跨中截面的 h01；02=80mm l方向跨中截面的 h02；支座截面0。=70mmh =80mmf t1.270.27%0.2% ，故取 smin=0.27% ，最小配筋率： 因为 0.450.45f y210则 Asmin=0.27%1000100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20% ；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lbl01.5 时减小 20% ，当 lbl0=1.5 2.0 时减小

5、10% ；楼板的角区格不折减。弯矩值计算表ABCDEFGHl 01(m3.93.93.03.03.33.43.93.9)l 02(m7.27.27.83.93.93.97.27.2)l 010.540.540.380.770.850.870.540.54l 02(0.0388+(0.0388+(0.0400+(0.0285+(0.0246+(0.0235+(0.0388+(0.0388+0.2 0.000.2 0.000.2 0.000.2 0.010.2 0.010.2 0.010.2 0.000.2 0.00m152)52)38)36)56)59)52)52)6.3 3.96.3 3.96

6、.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.9(0.0052+(0.0052+(0.0038+(0.0136+(0.0156+(0.0159+(0.0052+(0.0052+0.2 0.030.2 0.030.2 0.040.2 0.020.2 0.020.2 0.020.2 0.030.2 0.03m288)88)00)85)46)35)88)88)6.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.96.3 3.922222222-0.0817 -0.0817 -0.0829 -0.0686 -0.0626 -

7、0.0611 -0.0817 -0.0817 m7.7 27.7 27.7 27.7 27.7 27.7 27.7 27.7 23.93.93.03.03.33.43.93.91=-9.57-9.57-5.74-4.75-5.25-5.44-9.57-9.57-0.0571 -0.0571 -0.0570 -0.0563 -0.0551 -0.0547 -0.0571 -0.0571 m7.7 3.927.7 3.927.7 3.027.7 3.027.7 3.327.7 3.427.7 3.927.7 3.922=-6.69-6.69-3.95-3.90-4.62-4.87-6.69-6.6

8、9为了便于计算，近似取=0.95，计算过程见下表屋面板配筋计算表跨中截面)m (kN?m)As配筋实配(mm2)As (mm2)l01 方向800.84.58=3.66229.3282A700.83.07=2.45175.4282l02 方向l01 方向805.00313.3335B701.68120.3282l02 方向l01 方向800.83.57=2.86179.2282C700.81.13=0.9165.2282l02 方向l01 方向802.14134.1282D701.44103.1282l02 方向l01 方向802.32145.4282E701.87133.9282l02 方向

9、l01 方向800.82.52=2.01125.9282F700.81.81=1.45103.8282l02 方向l01 方向800.8292.6318G5.84=4.67700.82.06=1.65118.2282l02 方向l01 方向804.29268.8282H702.37169.7282l02 方向As实配 As)m (kN?m)(mm2支座截面配筋)(mm2 )-0.8 9.57=-7.6A-A80479.34915l01 方向80-0.8 9.57=-7.6491479.3A-B5-0.8 6.69=-5.3l02 方向80393335.25l01 方向80-0.8 9.57=-

10、7.6491479.3A-5Cl02 方向80-0.8 6.69=-5.3393335.25l01 方向80-0.8 9.57=-7.6491479.3A-5Gl02 方向80-0.8 6.69=-5.3393335.25A-H80-0.8 9.57=-7.6491479.35B-D80-0.8 6.69=-5.3393335.25C-C80-0.8 3.95=-3.1393198.06C-D80-0.8 3.95=-3.1393198.06E-F80-0.8 5.44=-4.3393272.65F-F80-0.8 5.44=-4.3 272.63935F-G80-0.8 6.69=-5.33

11、93335.25边缘支座截面)m (kN?m)As配筋实配 As (mm2)(mm2)A80-6.69419.2436l01 方向80-9.57599.6654B80-6.69419.2436l02 方向l01 方向80-4.75297.6393D80-3.90244.4393l02 方向l01 方向80-5.25328.9393E80-4.62289.5393l02 方向F80-4.87305.1393l01 方向80-9.57599.6654H80-6.69419.2436l02 方向4次梁的设计1）次梁 l1次梁 l1 跨度 7.2m，次梁截面高度h=l18l12=720018 7200

12、12=400mm600mm，取 h=600mm，截面宽度取b=200mm。（ 1）荷载设计值p (g q)l 013.97.715.02kN / m22p e(1- 2 1213 ) p13.72kN / m板传来的荷载 p=2pe=27.44kNm次梁自重 0.2 (0.6-0.1) 251.2=3kNm次梁粉刷 0.02 (0.6-0.1) 2+0.2 171.2=0.5kNm则荷载总设计值g+q=30.94kNm（ 2）内力计算弯矩设计值：跨中 M1 (gq)l 02130.94 7.22133.7kN m1212支座 M1 (g q)l02130.947.2 266.8kN m2424

13、剪力设计值：跨中支座 V1 (gq)l 0130.947.2111.4kN22（ 3）正截面受弯承载力计算跨中按 T 形截面计算翼缘宽度的确定如下：Sn3900 100 1503650mm, , , , bSn20036503850mm , b12hf200 12 1001400mm取 , ,三者中的最小值，即 =1400mm混凝土强度等级为 C30，fc=14.3Nmm2，ft=1.43Nmm2。纵向受力钢筋采用 HRB335 ， fy=300Nmm2;箍筋采用 HPB235，fyv=210Nmm21f cbf hf (h 0hf / 2)1.014.3 1400 100(565100/ 2

14、)10 6故跨中为第一类T 形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=200565max0.2%,0.45 1.43300=242mm2跨中：sM133.7 1060.0211 f c bf h021.0 14.3 1400 5652A sbf h 0 f c/ f y0.0211400565 14.3/300 792mm2配置 416(A s2)=804mm支座：sM66.81060.0731 f c bh021.0 14.32005652A sbh 0f c / f y0.076200 565 14.3/300 409mm2配置 314(A s2)=462mm（ 4）斜截面受剪承载力计算验算

15、截面尺寸h wh 0 hf565100465mm, h w / h b465 / 2002.33 4 ，由下式0.25cf cbh 00.251.014.3 200 565404 103 kN111.4kN可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用 6双肢箍筋，计算截面尺寸由 V cs 0.75f t bh 01.25f yvA sv h 0 ,得s1.25f yv A svh 01.2521056.6565s111.4 1030.71.430V - 0.7f t bh 0200 565故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm2）次梁 l2次梁 l2 跨度 3.9m，次梁截面高度h=l18l12=3

16、90018 390012=217mm325mm，取 h=320mm，截面宽度取b=150mm。（ 1）荷载设计值pl 017.73.4(g q)213.09kN / m2p e(1-2 1213 )p 9.14kN / m板传来的荷载 p=2pe=18.28kNm次梁自重 0.15 (0.32-0.1) 251.2=0.99kNm次梁粉刷 0.02 (0.32-0.1) 2+0.15 171.2=0.24kNm则荷载总设计值g+q=19.51kNm（ 2）内力计算弯矩设计值：跨中 M1 (gq)l 02119.513.9224.7kN m1212支座 M1 (g q)l02119.513.9

17、212.4kN m2424剪力设计值：跨中支座 V1 (gq)l 0119.513.938kN22（ 3）正截面受弯承载力计算跨内按 T 形截面计算翼缘宽度 =1350mm， =150285max0.2%,0.451.43300=92mm2跨中：M24.7 1060.016s21.014.3 1350 285 21f c bf h 0A s bf h 0 f c / f y0.016 1350 285 14.3/300 293mm2配置 214(A s2)=308mm支座：M12.4 1060.071s21.0 14.3 150 28521f cbh0A s bh 0f c / f y0.07

18、4150 285 14.3/300 151mm2配置 212(A s2)=226mm（ 4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸h wh 0 hf285100185mm , h w / h b 185/ 1501.23 4 ，由下式0.25cf cbh 00.251.014.3 150 285 153 103 kN38kN可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用 6双肢箍筋，计算截面尺寸由 V cs 0.75f t bh 01.25f yvA sv h 0 ,得s1.25f yv A svh 01.2521056.6565s38 1030.71.430V - 0.7f t bh 0150 285故根据

19、构造确定箍筋间距，取s=200mm（二）楼盖以第四层楼盖为例1设计资料1）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底， 20mm 水泥砂浆找平，水磨石面层。2）楼面荷载：均布活荷载标准值2kNm23）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为 HRB335 ，其余为 HPB235钢筋2楼盖盖的结构平面布置图见下页3板的设计（弹性理论）1）荷载计算恒荷载标准值：水磨石面层0.65 kNm220 厚水泥混凝土找平0.02 20=0.46kNm2100mm 厚钢筋混凝土楼板 0.1 25=2.56kNm2 20mm 厚石灰砂浆抹底 0.02 17=0.34kNm2 小计 4.01 kNm2

20、荷载设计值g=1.2 4.01=4.81kNm2 ，q=1.4 2.0=2.8kNm2q2=1.4kNm2，g+q2=6.21kNm2，g+q=7.61kNm2）弯矩计算计算过程见第 13 页表中3）截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则 l01 方向跨中截面的h01=80mm； l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面 h0=80mm。最小配筋率smin=0.27% ，则 Asmin=0.27%1000100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20% ；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lbl01.5 时减小 20% ，当 lbl

21、0=1.5 2.0 时减小 10% ；楼板的角区格不折减。为了便于计算，近似取=0.95，计算过程见下表楼面板配筋计算表跨中截面)m (kN?m)As配筋实配(mm2)As (mm2)l01 方向800.8 4.53=3.62226.8282A700.8 3.05=2.44174.7282l02 方向l01 方向804.94309.5335B701.66118.9282l02 方向l01 方向800.8 3.54=2.83177.3282C700.8 1.12=0.9064.5282l02 方向l01 方向802.12132.8282D701.42101.7282l02 方向l01 方向802

22、.30144.1282E701.85132.5282l02 方向l01 方向800.8 2.49=1.99124.7282F700.8 1.79=1.43102.4282l02 方向l01 方向800.8 5.78=4.62289.5318G700.8 2.04=1.63116.7282l02 方向弯矩值计算表ABCDEFGl01(m3.93.93.03.03.33.43.9)l02(m7.27.27.83.93.93.97.2)l 01l0.540.540.380.770.850.870.5402(0.0388+0.(0.0388+0.(0.0400+0.(0.0285+0.(0.0246+

23、0.(0.0235+0.(0.0388+0.20.0052)20.0052)20.0038)20.0136)20.0156)20.0159)20.0052)m16.21 3.926.6.6.6.6.6.+213.9 2+213.92+213.92+213.92+213.92+213.92+(0.0052+0.(0.0052+0.(0.0038+0.(0.0136+0.(0.0156+0.(0.0159+0.(0.0052+0.20.0388)20.0388)20.0400)20.0285)20.0246)20.0235)20.0388)m26.6.6.6.6.6.6.213.92+213.9

24、2+213.92+213.92+213.92+213.92+213.92+-0.0817 7.-0.0817 7.-0.0829 7.-0.0686 7.-0.0626 7.-0.0611 7.-0.0817 7.m613.92=613.9 2=613.02=613.02=613.32=613.42=613.92=1-9.46-9.46-5.68-4.70-5.19-5.38-9.46-0.0571 7.-0.0571 7.-0.0570 7.-0.0563 7.-0.0551 7.-0.0547 7.-0.0571 7.m613.92=613.9 2=613.02=613.02=613.32

25、=613.42=613.92=2-6.61-6.61-3.90-3.86-4.57-4.81-6.61楼面板配筋计算表（续表）As实配 As支座截面)m (kN?m)(mm2配筋(mm2 )A-A80-0.8 9.46=-7.5474.34917l01 方向80-0.8 9.46=-7.5474.34917A-B-0.8 6.61=-5.2l02 方向80331.53939l01 方向80-0.8 9.46=-7.5474.34917A-C-0.8 6.61=-5.2l02 方向809331.5393l01 方向80-0.8 9.46=-7.5474.34917A-G80-0.8 6.61=-

26、5.2331.5393l02 方向9C-C80-0.8 3.90=-3.1195.53932C-D80-0.8 3.90=-3.1195.53932E-F80-0.8 5.38=-4.3269.43930F-F80-0.8 5.38=-4.3269.43930F-G80-0.8 6.61=-5.2393331.59边缘支座截面)m (kN?m)As配筋实配 As (mm2)(mm2)A80-6.61414.2436l01 方向80-9.46592.7654B80-6.61414.2436l01 方向l01 方向80-4.70294.5393D80-3.86241.9393l01 方向l01 方

27、向80-5.19325.2393E80-4.57286.3393l01 方向F80-4.81301.43934次梁的设计1）次梁 l1次梁 l1 跨度 7.2m，次梁截面高度h=l18l12=720018 720012=400mm600mm，取 h=600mm，截面宽度取b=200mm。（ 1）荷载设计值pl017.73.9(g q)214.84kN / m2p e23p 12.97kN / m(1-2 11 )板传来的荷载 p=2pe=25.94kNm次梁自重 0.2 (0.6-0.1) 251.2=3kNm次梁粉刷 0.02 (0.6-0.1) 2+0.2 171.2=0.5kNm则荷载总

28、设计值g+q=29.4kNm（ 2）内力计算弯矩设计值：跨中 M1 (gq)l 02129.44 7.2 2127.2kN m1212支座 M1 (g q)l 02130.947.2263.6kN m2424剪力设计值：跨中支座 V1 (gq)l 0129.447.2106kN22（ 3）正截面受弯承载力计算跨中按 T 形截面计算翼缘宽度 =1400mm混凝土强度等级为 C30，fc=14.3Nmm2，ft=1.43Nmm2。纵向受力钢筋采用 HRB335 ， fy=300Nmm2;箍筋采用 HPB235，fyv=210Nmm21f cbf hf (h 0hf / 2)1.014.3 1400

29、 100(565100 / 2)10 6故跨中为第一类T 形截面，可按矩形截面进行计算smin2A =242mm跨中：sM127.2 1060.0201 f c bf h021.014.3 1400 5652A sbf h 0 f c / f y0.021 1400 565 14.3/300 754mm2配置 416(A s2)=804mm支座：M63.6 1060.070s21.0 14.3200 56521 f c bh0A s bh 0 f c / f y0.072200 565 14.3/300 388mm2配置 314(A s2)=462mm（ 4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸h

30、 wh 0 hf565100465mm , h w / hb465 / 2002.33 4 ，由下式0.25cf cbh 00.251.014.3 200 565404 103 kN106kN可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用 6双肢箍筋，计算截面尺寸由 Vcs 0.75f t bh 01.25f yv A sv h0 ,得s1.25f yv A svh01.2521056.6565s106 1030.71.430V - 0.7f t bh 0200 565故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm2）次梁 l2次梁 l2 跨度 3.9m，次梁截面高度h=l18l12=390018 39001

31、2=217mm325mm，取 h=320mm，截面宽度取b=150mm。（ 1）荷载设计值pl017.613.4(g q)212.94kN / m2p e(1-2 1213 ) p9.03kN / m板传来的荷载 p=2pe=18.06kNm次梁自重 0.15 (0.32-0.1) 251.2=0.99kNm次梁粉刷 0.02 (0.32-0.1) 2+0.15 171.2=0.24kNm则荷载总设计值g+q=19.29kNm（ 2）内力计算弯矩设计值：跨中 M1 (gq)l 02119.29 3.9224.5kN m1212支座 M1 (g q)l02119.293.9212.3kN m24

32、24剪力设计值：跨中支座 V1 (gq)l 0119.293.937.6kN22（ 3）正截面受弯承载力计算跨内按 T 形截面计算翼缘宽度 =1350mm， =92mm2跨中：sM24.5 1060.0161f c bfh 021.014.3 1350285 2A sbf h 0 f c / f y0.0161350285 14.3/300 293mm2配置 214(A s2)=308mm支座：sM12.31060.0711 f c bh021.0 14.31502852A sbh 0 f c / f y0.074150 28514.3/300 151mm 2配置 212(A s2)=226m

33、m（ 4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸h wh 0 hf285100185mm , h w / h b185/ 1501.23 4 ，由下式0.25cf c bh00.251.014.3 150 285153 103 kN37.6kN可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用 6双肢箍筋，计算截面尺寸由 V cs 0.75f t bh 01.25f yvA sv h 0 ,得s1.25f yv A svh 01.2521056.6565s37.6 1030.71.430V - 0.7f t bh 0150 285故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm三 框架结构布置及计算简图（一）梁柱尺寸1梁

34、高墙体自重(3.6 7.8-2 1.0 2.6) 0.24 18=98.84kN墙面粉刷20.02 () 17=15.56kN框架主自重及粉刷32.4+0.82=33.22kN中间层中柱节点集中荷载为：GB=329.75kN（二）恒荷载作用下内力计算1计算简图计算简图2荷载等效顶层边跨g5边(120.2720.273 )15.916.4820.38kN / m顶层中跨g5中512.244.8512.5kN / m8中间层边跨g边(1 20.2720.273 ) 15.17 24.48 37.74kN / m中间层中跨g中 5 11.67 4.68 11.97kN / m 8荷载等效后的计算简图

35、如下3固端弯矩计算顶层边跨M 5AB120.387.2288.04kNm12顶层中跨M 5BC1 12.5 1.529.38kN m3中间层边跨M AB137.747.22163.04kN m12中间层中跨M 5BC111.971.528.98kNm34分层计算弯矩（取半结构计算）1）顶层分配系数计算如下123.5640.5693.5640.93.041411210.5690.43121233.5640.4423.5640.93.043.623.620.2233.5640.93.043.62251212310.4420.2230.335内力计算过程如下（单位：kN ?m）1-41-22-12-

36、52-30.4310.5690.4420.3350.223-88.0488.04-9.3837.9550.0925.05-22.92-45.84-34.74-23.139.8813.046.52-1.44-2.88-2.19-1.450.620.820.41-0.18-0.14-0.0948.45-48.4571.12-37.07-34.05M 图见下页（单位： kN?m）2）中间层分配系数计算如下313640.93.00.3010.93.02443.56341313610.3010.3010.398424740.93.00.2510.93.0243.56243.64343.560.33140.93.0243.5623.634142474310.2510.2510.3310.167内力计算过程如下（单位：kN ?m）3-63-13-44-34-24-74-50.3010.3010.3980.3310.2510.2510.167-163.04163.04-8.9849.0849.