XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 i 目錄 摘要摘要 I ABSTRACT II 緒論緒論 1 第一部分第一部分 設計任務書設計任務書 2 1 設計題目設計題目 2 2 設計目的及要求設計目的及要求 2 3 建筑功能及要求建筑功能及要求 2 3 1 建筑功能要求 2 3 2 建筑等級 2 3 3 規劃及其他要求 2 3 4 結構類型 3 4 建筑基本技術條件及設計要求建筑基本技術條件及設計要求 3 4 1 建筑基本技術條件 3 4 2 工程地質條件 3 5 設計內容圖紙及歸檔要求設計內容圖紙及歸檔要求 3 5 1 建筑部分 3 5 2 結構部分 4 5 3 圖面要求 4 5 4 歸檔書寫要求 4 第二部分第二部分 建筑設計說明建筑設計說明 5 6 建筑平面設計建筑平面設計 5 6 1 教學區的布置 5 6 1 1 教室功能說明 6 6 1 2 房間的門窗 6 6 2 輔助使用房間 6 6 2 1 衛生間 6 6 2 2 教師辦公室 休息室 6 6 3 交通聯系部分 6 6 3 1 樓梯 6 6 3 2 走道 6 6 3 3 出入口及門廳 7 7 建筑空間和立面設計建筑空間和立面設計 7 7 1 層數層高 7 7 2 建筑立面設計 7 第三部分第三部分 結構設計計算結構設計計算 8 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 ii 8 工程概況工程概況 8 8 1 工程簡介 8 8 2 課題條件要求 8 8 3 設計的基本內容 8 8 4 設計資料 8 8 4 1 氣象條件 8 8 4 2 抗震設防 9 8 4 3 地基土承載力 9 8 4 4 其它條件 9 9 結構類型結構類型 10 10 框架結構的一般性設計與計算框架結構的一般性設計與計算 11 10 1 梁柱截面 梁跨度及柱高確定 11 10 1 1 梁截面尺寸的初步確定 11 10 1 2 柱截面尺寸的初步確定 12 10 1 3 板的截面尺寸初步估計 13 10 1 4 梁的計算跨度 13 10 1 5 柱的高度 14 10 2 重力荷載的計算 14 10 2 1 屋面及樓面永久荷載 恒荷載 標準值 14 10 2 2 屋面及樓面可變荷載 活荷載 標準值 15 10 2 3 梁柱的自重 15 10 2 4 墻體的自重 16 10 2 5 門窗的自重 17 10 2 6 各層的荷載的組合 17 11 水平地震作用下框架結構的側移和內力計算水平地震作用下框架結構的側移和內力計算 19 11 1 橫梁的線剛度 19 11 2 橫向框架柱的線剛度及側移剛度 D 值 19 11 2 1 橫向框架柱的線剛度 19 11 2 2 橫向框架柱的側移剛度 D 值 21 11 3 橫向框架自震周期 23 11 4 橫向框架水平地震作用及樓層地震剪力 23 11 5 橫向框架水平地震作用位移驗算 24 11 6 水平地震作用下框架內力計算 25 12 橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算 31 12 1 風荷載標準值的計算 31 12 2 風荷載作用下的水平位移驗算 32 12 3 風荷載作用下的框架內力計算 33 13 豎向荷載作用下橫向框架結構的內力計算豎向荷載作用下橫向框架結構的內力計算 35 13 1 計算單元 35 13 2 荷載計算 36 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 iii 13 3 內力計算 39 13 4 計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力 45 14 框架內力組合框架內力組合 47 14 1 框架內力組合 47 14 1 1 結構抗震等級 47 14 2 框架梁內力組合 47 14 2 1 最不利截面處的彎矩設計值 52 14 3 框架柱內力組合 53 14 3 1 框架內力組合中幾點說明 61 14 3 2 關于表 4 8 中計算注意事項 61 14 3 3 關于表 4 9 中計算注意事項 61 14 3 4 關于表 4 10 中計算注意事項 61 15 截面設計截面設計 62 15 1 承載力抗力調整系數 62 15 1 2 框架梁 62 15 1 3 框架柱 67 15 2 抗震條件下框架柱的截面設計 70 15 3 計算非抗震條件下框架柱的截面設計 73 16 現澆板設計現澆板設計 77 16 1 設計參數 77 16 2 計算結果 77 16 3 跨中撓度驗算 78 17 基礎設計基礎設計 82 17 1 基礎梁截面尺寸的選取 82 17 2 荷載選用 82 17 3 基礎截面設計 82 17 4 地基承載力及基礎沖切驗算 83 17 5 基礎底板配筋計算 86 18 樓梯設計樓梯設計 89 18 1 樓梯板設計 89 18 2 平臺板設計 90 18 3 平臺梁設計 90 結語結語 92 參考文獻參考文獻 93 致致 謝謝 94 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 I XXXXXX 中學教學樓建筑結構設計 摘要摘要 該計算書主要包括八個部分 結構選型 水平力作用下的框架結構計算 豎向荷載 作用下的內力計算 橫向框架內力組合 截面尺寸設計 板的設計 基礎設計 樓梯設 計 設計主體是五層框架結構 選擇一榀框架計算 框架結構的計算部分包括 梁板柱尺寸的初步確定 重力荷載標準值的計算 橫向 框架側移剛度的計算 水平地震力作用下的內力計算和側移計算 水平風荷載作用下的側 移驗算 風荷載作用在內力組合時不與考慮 豎向荷載作用下的框架內力計算 主要包括恒荷載和活荷載作用下的內力計算 內力組合主要是水平地震作用 恒荷載作用 活荷載作用之間的組合 截面設計包括梁的截面設計和柱的界面設計 梁的界面設計包括正截面驗算和斜截 面驗算 柱的截面設計包括軸壓比的驗算和正截面驗算和斜截面驗算和結點設計 板的設計采用的是雙向板 基礎設計包括荷載計算 基礎承載力計算 沖剪驗算 基礎配筋計算 樓梯設計包括梯段設計 平臺梁設計 平臺板設計 樓梯的配筋計算 關鍵詞 框架結構 基礎 梁 柱 板 樓梯 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 II XXXXX Abstract The book mainly including eight parts the selection of the structure the calculation of framework structure under the horizontal loads the internal forces calculation under the vertical loads the internal forces composition of horizontal framework the design of section size the design of plate the design of basis the design of staircase The object of design is five story frame structure Choose one load of the frameworks to calculate The calculation of framework structure including The initial assurance for the size of the beam the plate and the column The calculation of the standard values of gravity load The sway stiffness calculation of the horizontal framework the internal forces calculation and the checking of sway under the horizontal earthquake forces the checking of sway under the horizontal load of wind Wind load is out of consideration when the internal forces composition The internal forces composition of horizontal framework maily including the calculation under the live load and the constant load The internal forces composition mainly is the composition of horizontal earthquake forces constant load and live load The section design including the design of the beam column the design of beam including the checking of positive section and oblique section The design of column including the checking of axial compression ratio and the positive section and the oblique section the design of node When design the plate considers it s two way plate Basis design including the calculation of carrying capacity punching and reinforcement The design of staircase including the design of bench the beam of platform the plate of platform and calculation of reinforcement of staircase XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 III KEY WORDS framework structure basis beam column plate staircase XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 1 緒論緒論 緊張忙碌且充實的畢業設計轉眼間即將過去了 這也意味著四年大學生活即將結束 經過四年大學的學習和實踐 我迎來了畢業設計的考驗 我的畢業設計的題目是 XXXX 中學教學樓建筑結構設計 在此我想說的是這次畢業設計得到了很多老師和同學的指點和幫助 經歷了這次畢業 設計 自己再很多方面有了很大的提高 尤其是對結構專業課程的一次回顧 總結與提 高 學習的目的是為了有所用 它是將知識轉化成實踐和能力的一個過程 而畢業設計 正是如此 因此對我們尤其重要 它不僅僅是簡單的知識累加 更是將已往所學知識的 綜合運用 通過這次畢業設計發現自己在以前的學習中有很多的不足 同時怎樣將所學 的知識靈活運用也是值得深思的一個問題 所以 這次畢業設計對我個人來說也是一個 很好的深化認知的過程 在設計過程中讓我們對房屋建筑學 結構力學 材料力學 土力學與地基基礎 工程 材料 鋼筋混凝土結構 高層建筑結構 抗震結構 工程荷載 基礎工程等專業課程有 了更深入的了解 本次畢業設計是在我的指導老師的悉心指導下完成的 從課題的選擇到設計的最終 完成 老師都給予我很多的幫助 每次有問題時 X 老師都會耐心認真的解答 在這里鄭 重的像杜老師表示真摯的感謝 同時在這個畢業設計中 也得到了很多同學的幫助 在次表示感謝 在設計即將完成之際 我的心情無法平靜 因為還有很多可敬的師長 同學 朋友 給了我無言的幫助 而我卻無法一一羅列在此 在這里請所有幫助和支持過我的人接受我 最誠摯的謝意 框架結構設計的計算工作量很大 在計算過程中以手算為主 輔以一些計算軟件的 校正 由于自己水平有限 難免有不妥和疏漏之處 敬請各位老師批評指正 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 2 第一部分第一部分 設計任務書設計任務書 1 1 設計題目設計題目 設計題目 框架教學樓 XXXXX 中學教學樓建筑結構設計 2 2 設計目的及要求設計目的及要求 設計目的 通過本畢業設計 培養綜合運用所學的基礎理論和專業知識分析和解決 土木建筑工程設計問題的能力 同時也培養理論聯系實際及動手能力 養成嚴 求實 創新的科學作風及調查研究 查閱資料 綜合分析的能力 為具有土木工程技術人員所 必備的基本素質打下堅實的基礎 具體要求 1 堅持 適用 安全 經濟 美觀 的設計原則 2 掌握與本設計有關的設計規范及有關規定 并會正確應用 3 要求建筑設計部分設計方案合理 適用 美觀 結構部分合理選擇結構形式 掌握框架結構的計算方法及結構要求 4 培養繪制施工圖的能力 圖紙不僅達到數量要求 而且要確保質量 建筑功 能及要求 3 3 建筑功能及要求建筑功能及要求 擬建本教學樓為永久性建筑 建筑層數 5 6 層 總建筑面積約為 6000 2 m 3 13 1 建筑功能要求建筑功能要求 指導思想 堅持以人為本 在功能和結構上要分區合理 必須依據教學樓規模 類 型 等級標準 根據學校基地環境條件及功能要求 進行平面組合 空間設計 在整個 設計中 突出校園文化的人文特色 體現均質 優美 共享 有序的建筑特點 建筑規模 本教學樓教室數量在 20 40 間左右 布局描述 每層樓都設有教師休息室 并設有男女衛生間 3 23 2 建筑等級建筑等級 耐久性 II 級 耐火等級 2 級 3 33 3 規劃及其他要求規劃及其他要求 要求立面處理簡潔大方 突出校園文化的人文特色 體現均質 優美 有序的建筑 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 3 特點 符合城市總體規劃要求 3 43 4 結構類型結構類型 結構型式 框架結構 4 4 建筑基本技術條件及設計要求建筑基本技術條件及設計要求 4 14 1 建筑建筑基本技術條件基本技術條件 本次設計的任務是為 XXXX 中學 名稱為 XXXX 中學 建筑地點 安徽省合肥市 建筑規模 1 建筑面積 4500 5500 2 m 2 層數 5 6 層 3 建筑 要求教室數在 24 左右 4 氣象條件 主導風向 西南風 全年平均風速為 4 5m s 最大風速為 18m s 基本風壓為 0 4kpa 全年平均降雨量 818 9 mm 最熱月相對濕度 80 雪荷載 基本雪壓 0 45 水平投影 2 kN m 風荷載 基本風壓 0 35 10m 標高處 2 kN m 4 24 2 工程地質條件工程地質條件 場地類別為 類場地 5 5 設計內容圖紙及歸檔要求設計內容圖紙及歸檔要求 5 15 1 建筑部分建筑部分 按照 建施 1 建施 2 排序 設計的建筑施工圖有 總平面圖1 500 建筑平面圖 包括首層 標準層 頂層 1 100 頂層排水平面圖1 200 1 300 立面圖 2 4 個 1 100 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 4 剖面圖 通過門窗或較復雜部位剖切 1 100 1 50 樓梯間詳圖1 50 1 20 1 10 設計說明書 材料做法表 門窗數量表 5 25 2 結構部分結構部分 按照 結施 1 結施 2 排序 設計的結構施工圖有 基礎平面 剖面圖 平面結構布置圖 2 4 張 梁板模板圖 局部大樣圖 5 35 3 圖面要求圖面要求 圖紙可用計算機繪制 也要有手工繪制 布局勻稱 圖面整潔 線條圓滑 符號正確 符合 建筑制圖標準 尺寸完善 計算正確 說明清楚 詞語簡練 用詞恰當 字跡工整 5 45 4 歸檔書寫要求歸檔書寫要求 正面 學校全稱 畢業設計題目 結構形式 班級 姓名 完成時間 正面 學校全稱 畢業設計題目 結構形式 班級 姓名 完成時間 背面 目錄 要求按建筑設計 結構設計 施工設計三部分將說明書 計算書 圖紙一一寫明 背面 目錄 要求按建筑設計 結構設計 施工設計三部分將說明書 計算書 圖紙一一寫明 計算書 一律用計算書 一律用 A4A4 紙排版打印 頁邊距上紙排版打印 頁邊距上 2 8cm2 8cm 下下 2 5cm2 5cm 左左 2 5cm2 5cm 右右 2 5cm2 5cm 論文正文用小四號 論文正文用小四號 宋體字 章及章標題用小三號黑體 節及節標題用黑體 字號與正文相同 圖表號及標題用五號宋體字 章及章標題用小三號黑體 節及節標題用黑體 字號與正文相同 圖表號及標題用五號 宋體 宋體 頁眉 宋體 四號 居中排列 頁眉內容為 頁眉 宋體 四號 居中排列 頁眉內容為 安徽理工大學畢業設計 論文 安徽理工大學畢業設計 論文 頁腳 頁腳 宋體 五號 居中排列 頁腳內容為頁碼 宋體 五號 居中排列 頁腳內容為頁碼 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 5 第二部分第二部分 建筑設計說明建筑設計說明 教學樓設計教學樓設計 在一個相當長的時期里 人們多把教學樓設計的著眼點放在 教學 字上 旨在如 何滿足 教學 這一基本需求上考慮問題 于是 為數眾多的教學樓模式單一 空間乏 味 很難與城市總體規劃目標相適應 教學樓不僅是學生上課學習的場所 也是學生開 心活動的首選問題 如何把教學樓的建筑功能分區合理 以人為本 與自然和諧相稱是 教學樓建筑設計中十分重要的一方面 教學樓設計方案的選擇 體現了建筑環境和人文 環境相適應的設計理念 6 6 建筑平面設計建筑平面設計 6 16 1 教學區的布置教學區的布置 教學區的建筑平面圖布置見圖 6 1 所示 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 6 圖圖 6 1 建筑平面圖建筑平面圖 6 1 16 1 1 教室功能說明教室功能說明 教學樓的教室是教學樓建筑中的主要部分 課桌椅的排距要求 中學不宜小于 900mm 縱向走道寬度均不應小于 550mm 前排邊座的學生與黑板遠端形成的水平視角不 應小于 300 教室第一排課桌前沿與黑板的水平距離不宜小于 2000 毫米 教室最后一排 課桌后前沿與黑板的水平距離中學不宜大于 8500mm 教室后部應設置不小于 600mm 的橫 向走道 6 1 26 1 2 房間的門窗房間的門窗 窗的大小根據建筑規模要求的采光等級和通風條件確定 并考慮美觀 節能 開間 尺寸 層高等因素 標準層采用不同尺寸的塑鋼玻璃窗 窗臺距地面 900mm 滿足休息的 要求 房間門采用木門內開 設計寬度 1000mm 門高 2100 mm 門的數量和尺寸滿足房 間用途 房間大小 安全疏散等設計要求 6 26 2 輔助使用房間輔助使用房間 6 2 16 2 1 衛生間衛生間 教學樓每層應設廁所 教職工廁所應于學生廁所分設 當學校運動場中心距教學樓 內最近廁所超過 90 米時 可設外廁所 其面積宜按學生總人數的百分之十五 教學樓的 廁所的位置 應便于使用和不影響環境衛生 在廁所入口處宜設前室或設遮蔽措施 廁 所內均應設水池地漏 教學樓內廁所應按每 90 人應設一個洗手盆計算 6 2 26 2 2 教師辦公室 休息室教師辦公室 休息室 教師辦公室的平面布置宜有利于備課及教學活動 教學樓中宜每層或隔層設置教師 休息室 教師休息室和辦公室宜設洗手盆 掛衣鉤 電源插座等 6 36 3 交通聯系部分交通聯系部分 6 3 16 3 1 樓梯樓梯 教學樓的樓梯不得采用螺形或扇步踏步 每段賭東道樓梯的踏步不得多于 18 級 并 不應少于 3 級 梯段與梯段之間 不應設置遮擋視線的隔墻 樓梯坡度不應大于 300 樓梯梯段的竟寬度不大于 3000 時宜設中間扶手 樓梯井的寬度不應大于 200mm 當超 過 200mm 時必須采取安全防護措施 內樓梯欄桿 或欄板 的高度不應小于 900mm 室外 樓梯欄桿及水平欄桿 或欄板 的高度不應小于 1100mm XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 7 6 3 26 3 2 走走道道 走廊起到連接水平方向各個分區的交通聯系作用 考慮到建筑物的耐火等級 層數 及走廊通行人數等因素 教學用房 內走廊不應小于 2100 行政及教師辦公用房不應小 于 1500mm 走道高差變化處必須設置臺階時 應設于明顯及有天然采光處 踏步不應少 于三級 并不得采用扇形踏步 外欄桿 或欄板 的高度 不應地于 1100mm 欄桿不應 采用易于攀登的花格 6 3 36 3 3 出入口及門廳出入口及門廳 因室外地平標高設計為 故樓梯間出入口處設四步臺階 懸挑雨篷 在主m450 0 要出入口處設計門廳 下設四級臺階和車行坡道 主要門廳要滿足交通和防火 寬敞明 亮便于交通 滿足安全要求 安全出口的門洞寬度不應小于 900mm 合班教室的門洞寬度 不小于 1500mm 7 7 建筑空間和立面設計建筑空間和立面設計 7 17 1 層數層高層數層高 根據教學樓的建筑規模 建筑設計成地上一區 2 層 辦公綜合區 二區 5 層 教 學區 三區為交通聯系部分 內走廊采用 3 底層層高采用 3 9m 其它層高為 3 6m 室內 外高差 0 6m 建筑立面設計 本建筑除了在功能上滿足教學的要求外 立面造型也給人 一種視覺上的美感 其格調簡潔清新 典雅大方 設計方案中 窗均為灰白塑鋼玻璃窗 窗間墻外貼淺藍色飾磚 與海洋顏色相稱 其他部位采用淺藍色外墻涂料粉刷 和周圍公共建筑環境融為一體 7 27 2 建筑立面設計建筑立面設計 本建筑除了在功能上滿足學生的使用要求外 立面造型也給人一種視覺上的美感 其格調簡潔清新 典雅大方 符合整個城市格調 設計方案中 窗均為灰白塑鋼玻璃窗 窗間墻外貼淺藍色飾磚 與周圍顏色相稱 其他部位采用灰白色外墻涂料粉刷 和周圍公共建筑環境融為一體 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 8 第三部分第三部分 結構設計計結構設計計算算 8 8 工程概況工程概況 8 18 1 工程簡介工程簡介 建筑地點 合肥市 建筑類型 教學樓 框架填充墻結構 建筑介紹 建筑面積約 5000 樓蓋及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土框架結構 樓板 2 m 厚度取 100mm 填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 門窗使用 大門采用鋼框玻璃門 其它為木門 窗為塑鋼門窗 尺寸詳見門窗表 地質條件 經地質勘察部門確定 此建筑場地為二類近震場地 設防烈度為 7 度 柱網與層高 本教學樓采用柱距為 7 2m 的外廊式柱網 教室跨為 7 2m 走道跨 2 4m 底層層高取 3 9m 標準層層高取 3 6m 8 28 2 課題條件要求課題條件要求 依本課題要求合理安排場地 創造出優美環境 平面布置合理 通風采光良好 實 用性強 立面造型新穎 有民族風格 具有個性與現代感 基本不考慮地基土的變形驗算 其承載力為 2 220 kN m k f 建筑場地的主導風向按所在地氣象資料得到 室內的高差按 600 mm 考慮 其中標高相當于馬路中心相對標高 抗震設防要求 設防烈度 7 度 0 1g 設計地震分組為第二組 場地類別為 II 類 場地 8 38 3 設計的基本內容設計的基本內容 結構計算書包括結構布置 設計依據及步驟和主要計算的過程及計算結果 計算簡 圖 主要內容如下 1 地震作用計算 2 框架內力分析 配筋計算 取一榀 3 基礎設計及計算 4 板 樓梯的設計計算 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 9 8 48 4 設計資料設計資料 8 4 18 4 1 氣象條件氣象條件 基本風壓 0 35 kN m2 基本雪壓 0 45 kN m2 此處按建筑結構荷載規范 GB50009 2001 采用 主導風向 東南風 8 4 28 4 2 抗震設防抗震設防 按 7 級近震 地震分區為一區 II 類場地設計 8 4 38 4 3 地基土承載力地基土承載力 地基土承載力為kN m2 220 k f 8 4 48 4 4 其它條件其它條件 室內外高差 450mm XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 10 9 9 結構類型結構類型 根據該房屋的使用功能及建筑設計的要求 進行了建筑平面 立面及剖面設計 圖 9 1 是標準層平面網柱布置 主體結構共 5 層 底層層高 3 9m 層高均為 3 6m 填充墻采用 240mm 厚的粘土空心磚砌筑 門為木門 門洞尺寸 1 0m 2 4m 窗為塑鋼窗 洞口尺寸為 1 5m 1 8 m 2 1m 1 8 m 等 樓蓋及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土結構 圖圖 9 19 1 柱網布置及一榀框架圖柱網布置及一榀框架圖 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 11 1010 框架結構的一般性設計與計算框架結構的一般性設計與計算 10 110 1 梁柱截面 梁跨度及柱高確定梁柱截面 梁跨度及柱高確定 梁柱的混凝土設計強度 C25 22 43 1 9 11mmNfmmNf tc 10 1 110 1 1 梁截面尺寸的初步確定梁截面尺寸的初步確定 1 橫梁 a 截面的高度 1 12 1 8 的跨度 為滿足承載力 剛度及延性要求 h 1 12 1 8 7200 600 900 h 1 12 1 8 2400 200 300 則教室梁高度 h 600 走道梁高度 300 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 b 1 3 1 2 600 200 300 則邊跨梁寬度 b 250 2 縱梁 a 截面的高度 1 12 1 8 的跨度 為滿足承載力 剛度及延性要求 L1 h 1 12 1 8 4400 367 550 即截面高度 375 565 取 400 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 b 1 3 1 2 400 133 200 即截面寬度 133 200 則邊跨梁寬度 b 250 L2 h 1 12 1 8 3900 325 487 即截面高度 325 487 取 400 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 b 1 3 1 2 400 133 200 即截面寬度 133 200 則邊跨梁寬度 b 250 L3 h 1 12 1 8 4500 375 563 即截面高度 375 563 取 400 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 12 b 1 3 1 2 400 133 200 即截面寬度 133 200 則邊跨梁寬度 b 250 L4 h 1 12 1 8 4050 338 506 即截面高度 338 506 取 400 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 b 1 3 1 2 400 133 200 即截面寬度 133 200 則邊跨梁寬度 b 250 L5 h 1 12 1 8 3000 250 375 即截面高度 250 取 375 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 b 1 3 1 2 400 133 200 即截面寬度 133 200 則邊跨梁寬度 b 250 L6 h 1 12 1 8 7200 600 900 即截面高度 600 900 取 600 b 梁截面寬度可取 1 3 1 2 梁高 同時不宜小于 1 2 柱寬 且不應小于 250 b 1 3 1 2 600 200 300 即截面寬度 200 300 則邊跨梁寬度 b 250 綜上 L1 L5 全部視為 L1 10 1 210 1 2 柱截面尺寸的初步確定柱截面尺寸的初步確定 框架柱的截面尺寸一般根據柱的軸壓比限值按下列公式估算 1 1 E NF gn cNc fNA 式中 柱的組合的軸壓力設計值 N 按簡支狀態計算的柱的負載面積 F 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值 可根據實際荷載計算 也可近似取 E g 12 15kN 考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數 邊柱取 1 3 不等跨內柱取 1 25 等跨 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 13 內柱取 1 2 驗算截面以上樓層層數 n 柱截面面積 c A 混凝土軸心抗壓強度設計值 c f 框架柱軸壓比限值 此處可近似取 即為一級 二級和三級抗震等級 分別取 N 0 7 0 8 和 0 9 其中 15 kN 5 0 9 1 3 1 25 E gn N 邊 中 C25 混凝土 fc 11 9 kN ft 1 43 kN 邊柱 cNEc fnFgA 9 119 0 510156 34 43 1 3 25 1044 1 mm 中柱 cNEc fnFgA 9 119 0 510154 48 425 1 3 25 1085 1 mm 按上述方法確定的柱截面高度不宜小于 400mm 寬度不宜小于 350mm 柱凈高與截 c h 面邊長尺寸之比宜大于 4 取柱截面為正方形 則邊柱和中柱截面高度分別是和 mm379mm430 為方便計算取柱截面尺寸為 底層教室邊柱 中柱取 600mm 600mm 走廊邊柱取 500mm 500mm 其他層教室邊柱 中柱取 500mm 500mm 走廊邊柱取 400mm 400mm 由以上計算可得梁柱的截面尺寸 列表如下 表表 10 110 1 梁 柱截面尺寸梁 柱截面尺寸 層次教室梁走道梁縱梁教室邊柱中柱走道邊柱 5250 600250 300250 400600 600600 600500 500 4250 600250 300250 400500 500500 500400 400 3250 600250 300250 400500 500500 500400 400 2250 600250 300250 400500 500500 500400 400 1250 600250 300250 400500 500500 500400 400 注 梁 柱配筋均采用 C30 混凝土施工 10 1 310 1 3 板的截面尺寸初步估計板的截面尺寸初步估計 根據實際情況和設計要求 板厚取 mmh100 10 1 410 1 4 梁的計算跨度梁的計算跨度 框架梁的計算跨度以上柱形心線為準 而墻中心線是與軸線重合的 所以柱的形 心與軸線發生偏移 造成計算跨度與軸線間距不同 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 14 10 1 510 1 5 柱的高度柱的高度 底層 3 9 0 6 0 5 5 0 注 底層層高 3 9m 室內外高差 0 6m 基礎頂部至室外m 地面 0 5 m 其他各層為 3 6m 因而得到 5 0 3 6 1 hm 2 hm 24007200 50003600360036003600 ABC 圖圖 10 110 1 橫向框架計算簡圖及柱編號橫向框架計算簡圖及柱編號 10 210 2 重力荷載的計算重力荷載的計算 10 2 110 2 1 屋面及樓面永久荷載 恒荷載 標準值屋面及樓面永久荷載 恒荷載 標準值 1 屋面 其按屋面的做法逐項計算均布荷載 吊頂處不做粉底 無吊頂處做粉底 近似取吊 頂來參與計算 粉底為相同重量 其屋面構造做法如圖 10 2 所示 按圖 10 2 來計算屋面恒載 其結果如下 屋面 35 厚細石混凝土保護層 內配鋼筋 0 84kN m2 三氈四油防水層 0 30kN m2 20 厚 1 3 水泥砂漿找平層 0 40kN m2 150 厚水泥防水珍珠巖塊保溫層 1 5kN m2 100 厚鋼筋混凝土板 2 5kN m2 粉刷層 0 4kN m2 合計 6 04kN m2 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 15 經計算可得 屋面的長邊長 34 2m 屋面的短邊長 9 6m 那么屋面恒荷載標準值為 KN88 201504 6 6 9 2 34 2 樓面 樓面的做法如圖 10 3 所示 按圖示各層進行組合來參與計算樓面恒載大小 樓面 水磨石面層 0 65kN m2 20 厚 1 3 水泥砂漿找平層 0 4kN m2 100 厚現澆混凝土樓板 2 5kN m2 粉刷層 0 4kN m2 合計 3 95kN m2 因而得到樓面均布恒載標準值 KN86 129695 3 6 9 2 34 10 2 210 2 2 屋面及樓面可變荷載 活荷載 標準值屋面及樓面可變荷載 活荷載 標準值 1 屋面 計算重力荷載代表值時 僅考慮屋面雪荷載作用 KN74 14745 06 9 2 34 2 樓面 根據荷載規范 樓面活載按 2 2 0 KN m來參與計算 KN64 6560 26 92 34 表表 10 210 2 屋 樓面恒活載屋 樓面恒活載 荷載類別屋面長邊屋面短邊屋面重度樓層重度屋面恒載樓層恒載 恒載34 29 66 043 951983 05 1296 86 活載34 29 60 452147 74 656 64 10 2 310 2 3 梁柱的自重梁柱的自重 此處計算包括梁側面 梁底面 柱的側面抹灰重量 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 16 1 梁的自重 在此計算過程中 梁的長度按凈跨長度 即把梁的計算跨度減掉柱的寬度來參與計 算過程 例 1 L 長度 6 9 扣除一個柱寬 5 02 7m 長度 1 96 扣除柱寬 2 L 25 0 2 04 2m 表表 10 3 梁自重梁自重 層次構件寬高根數長度重度抹灰每根重量總重 教室梁0 250 696 9250 0231 0155 走道梁0 250 392250 024 641 5 縱梁0 250 4244250 0212 18 613 22 注 1 上表中梁截面的確定 考慮到抹灰層有 每抹層均按 20mm 計算 寬 0 3 2 0 02 0 34m 0 25 2 0 02 0 29m 高 0 6 1 0 02 0 62m 0 4 1 0 02 0 42m 0 45 1 0 02 0 47m 2 此處抹層按近似與梁相同 按每立方 25 KN 計算 3 梁的長度都按凈跨長度計算 2 柱的自重 注 1 柱因四面抹灰 與梁相同辦法處理 邊長 0 5 0 02 2 0 54m 2 抹層記入柱內 按每立方 25 KN 計算 10 2 410 2 4 墻體的自重墻體的自重 墻體為 240 厚 兩面抹灰 近似按加厚墻體計算 考慮抹灰重量 采用機器制普通 磚 依 GB50009 2001 建筑結構荷載規范 磚自重為 15 3 KN m 其計算如表 3 所示 此處門窗暫不考慮 為預留洞考慮 墻體為 240mm 厚粘土空心磚 外墻面貼瓷磚 內墻面為 20mm 厚抹灰 則外 2 5 0mKN 墻單位墻面重力荷載為 2 44 4 02 0 1724 0 155 0mKN 內墻為 240mm 粘土空心磚 兩側均為 20mm 厚抹灰 在內墻單位面積重力荷載為 2 28 4 202 0 1724 0 15mKN 木門單位面積重力荷載為 0 2 3 KN m 鋼框玻璃窗單位面積重力荷載取 0 4 3 KN m 注 1 墻厚 240 20 2 280mm 考慮抹灰層 2 單位面積重為 1 0 28 19 5 32 2 mKN XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 17 3 女兒墻自重 墻體為 120 單磚 女兒墻高為 1200 外墻面貼瓷磚 0 5 KN 內墻面為 20mm 厚抹灰 則女兒墻重力荷載為 0 5 15 0 12 17 0 02 1 2 3 168KN M 0 5 15 0 12 17 0 02 1 2 43 44 2 16 44 2 379 40 KN 10 2 510 2 5 門窗的自重門窗的自重 根據建筑結構荷載規范 GB50009 2001 木門按 0 2 2 KN m 考慮 塑鋼窗按 0 4 2 KN m 考慮 計算結果如表 10 5 所示 表表 10 410 4 梁 柱重力荷載計算梁 柱重力荷載計算 層構件bhr glinGi G 教室橫梁0 250 62513 756 99232 88 走道橫梁0 250 32511 8751 95932 91 縱梁0 250 42512 54 124246 00 511 78 教室邊 中柱0 60 62519518810 00 1走道邊柱0 50 52516 2559281 25 1091 25 教室橫梁0 250 62513 756 99232 88 走道橫梁0 250 32511 8751 95932 91 縱梁0 250 42512 54 124246 00 511 78 教室邊 中柱0 50 52516 253 618405 00 2 5走道邊柱0 40 425143 69129 60 534 60 10 2 610 2 6 各層的荷載的組合各層的荷載的組合 屋蓋和樓蓋重力代表值為 屋蓋層 女兒墻 屋面恒載 50 雪載 縱橫梁自重 半層柱重 半層墻重 墻和門窗 樓蓋層 樓面恒載 50 樓面活載 縱橫梁自重 樓面上下各半層柱 樓面上下各半層墻重 將上述各荷載相加 得到集中于各層樓面的重力荷載代表值如下 頂層恒載 6 04 9 6 34 2 屋面恒載 0 5 0 45 9 6 34 2 雪載 551 785 縱橫梁 534 6 0 5 半層柱 9 6 34 2 2 1 2 4 44 女兒墻 4 28 28 8 0 5 4 1 8 0 5 30 3 8 0 5 1 8 0 35 1 8 0 5 5 半內墻 4 44 9 6 0 5 2 1 8 0 5 2 34 2 8 0 5 1 8 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 18 0 35 3 0 0 8 10 半外墻 1 8 0 6 5 0 2 3 0 0 8 10 0 5 門窗 3832 34KN 二 四層 3 95 9 6 34 2 樓面恒載 0 5 2 0 9 34 33 96 36 30 3 1 8 5 0 24 活載 551 785 縱橫梁 534 6 上下半層柱 4 28 28 8 0 5 4 3 6 0 6 30 3 8 0 5 3 3 0 45 1 8 2 4 5 上下半內墻 4 44 7 2 0 5 2 2 4 0 45 3 6 0 6 34 2 4 0 5 3 6 0 45 34 2 0 5 4 1 5 3 0 0 8 10 上下半外墻 1 8 2 4 5 0 2 3 0 1 8 10 0 5 門窗 3745 55KN 底層 3 95 9 6 34 2 樓面恒載 0 5 2 0 9 34 33 96 28 8 30 3 1 8 5 0 24 活載 511 785 縱橫梁 534 6 742 0 5 上下 半層柱 4 28 28 8 0 5 4 1 8 2 5 0 6 30 3 8 0 5 1 8 2 5 0 4 1 8 2 4 5 上下半內墻 4 44 7 2 0 5 2 2 4 0 45 1 8 2 5 0 6 34 2 8 0 5 1 8 2 5 0 4 34 2 0 5 8 1 5 3 0 0 8 10 上下半外墻 1 8 2 4 6 0 2 3 0 1 8 10 0 5 門窗 4472 055KN 重力荷載代表值如圖 10 4 所示 3832 34kN 3745 55kN 3745 55kN 3745 55kN 4472 055kN 圖圖 10 2 重力荷載代表值重力荷載代表值 XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 19 1111 水平地震作用下框架結構的側移和內力計算水平地震作用下框架結構的側移和內力計算 11 111 1 橫梁的線剛度橫梁的線剛度 混凝土為 C25 24 108 2mmNEc 在框架結構中 對現澆樓面 可以作為梁的有效翼緣 增大了梁的有效剛度 減小 了框架的側移 為了考慮這一有利作用 在計算梁的截面慣性矩時 對現澆樓面的邊框 架梁取 I 1 5 0 I 0 I為梁的截面慣性矩 對中框架梁取 I 2 0 I來計算 表表 11 111 1 橫梁線剛度計算表橫梁線剛度計算表 類別EcbhI0Li EcI0 l21 5 教室橫梁300002506004 5 10 9 72001 875 10103 75 10102 813 1010 走道橫梁300002503000 5625 10 9 24007 03 10 9 1 406 10101 055 1010 11 211 2 橫向框架柱的線剛度及側移剛度橫向框架柱的線剛度及側移剛度 D D 值值 11 2 111 2 1 橫向框架柱的線剛度橫向框架柱的線剛度 柱的側移剛度 D 計算公式 3 1 2 12 h i D c c 其中為柱側移剛度修正系數 為梁柱線剛度比 不同情況下 取值不同 c K c K 對于一般層 3 2 2 b c K K K 3 3 2 c K K 對于底層 3 4 2 b c K K K 3 5 0 5 2 c K K XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 20 如 3 7 表所示 表 11 2 柱側移剛度修正系數 c 邊柱中柱 位置 簡圖 k簡圖k c 一般層 24 2 c ii K i 1234 2 c iiii K i 2 c K K 底層固接 2 c i K i 12 c ii K i 0 5 2 c K K 柱的線剛度見表 10 7 所示 橫向框架柱側移剛度 D 值見表 10 8 所示 表表 11 3 柱的線剛度柱的線剛度 類別EcbhI0hci EcI0 l 柱型 1300006006001 08 101050006 48 1010 柱型 2300005005005 208 101050003 13 1010 柱型 3300005005005 208 101036004 34 1010 柱型 4300004004002 13 101036001 775 1010 注 由于柱采用 C25 混凝土 因而 24 108 2mmNEc 2 i 4 i c i 2 i 4 i c i 1 i 3 i c i 1 i 2 i c i XXXXXXXXXXXXXX 大學畢業設計 論文 大學畢業設計 論文 21 11 2 211 2 2 橫向框架柱的側移剛度橫向框架柱的側移剛度 D D 值值 柱的側移剛度按計算 由于梁線剛度比不同 所以柱可以分為邊 2 12 h i D c K 框邊柱 邊框中柱 中框邊柱 中框中柱 1 中框架柱側移剛度值D 表表 11 4 中框架柱側移剛度中框架柱側移剛度 D 值值 層次柱型 2 b c b c k