【《某学院食堂建筑结构设计计算（附平面图）》5500字（论文）】.docx

某学院食堂建筑结构设计计算目录某学院食堂建筑结构设计计算1摘要1一、设计条件1（一）建筑设计资料1（二）设计总概括2二、结构选型及布置2（一）结构承重方案选择2（二）主要构件选型及尺寸初步估算2（三）确定结构计算简图3三、恒荷载计算5（一）屋盖标准值计算（kNm2）5次梁1.5,1.6传给AB梁的集中荷载为6一，二层结构平面布置7（二）二层楼面梁计算7（三）一层楼面梁计算8四、荷载内力计算8（一）活荷载计算8（二）活载下的轴力剪力10五、基础设计12（一）初步确定基础的高度12（二）柱ZA基础设计（4（X）×400）12（三）柱ZB基础设计（4（X）×4（X）15摘要本工程名称为温州某学院食堂，建筑面积为：7064.39平方米，两层结构。抗震要求为二级，设防烈度为7度（0.15g）。本设计主要进行了结构方案中横向框架5轴框架的结构设计。在确定框架布局之后，进行了层间荷载标准值的计算，先计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，接着按D值法计算水平风荷载作用下的水平力，和按反应谱底部剪力法计算水平地震力，根据水平框架不同轴的抗剪刚度进行分配，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制关键词：食堂设计；结构设计；建筑设计一、设计条件（一）建筑设计资料本设计是对温州某学院食堂进行设计，内容包括建筑设计和结构设计两部分,结构形式采用现浇钢筋混凝土框架结构。设计原始资料为：1 .建设性质：新建2 .建设规模：7064.39m23 .设计单位：温州某学院4 .结构形式：框架结构5 .建筑层数：两层6 .地上高度10.5m(二)设计总概括该食堂地处温州某学院南部，东临教师生活区，西接学生生活区，师生使用方便，南面与浴池毗邻，北面迎着校园的主要道路，交通方便，且该地段通风良好。符合餐饮建筑适用、安全、卫生等基本要求，选址位置较为合理。该食堂整体建筑为地上2层，其中每层是一个独立经营核算的分食堂，总建筑面积7064.39m2,主要出入口设于北侧，前面设置喷泉，并留出绿化地块和自行车场地，妥善解决了自行车存放的问题。货运入口设于东南侧，工作人员出人口设于西南侧。使其出入口按人流、货流分别设置，避免流线之间的相互交叉与干扰.在设计过程中，除组织好各种功能流线外，尽量在有限的用地范围内，于食堂的周边留出足够的绿化及交通面积。并且利用屋顶进行绿化布置，力争改善外部空间环境，使食堂布局在经济合理的基础上，营造良好的环境氛围(见附录图2.1、2.2)o二、结构选型及布置(一)结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。(二)主要构件选型及尺寸初步估算1 .主要构件选型(1)梁、板、柱结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构(2)墙体采用：普通多空砖(3)墙体厚度：24Omm厚(4)基础采用：柱下独立基础2 .梁、柱截面尺寸估算(1)主要承重框架：因为横向框架梁的跨度：4350mm取1.=4350mm,取h=(1/8-1/12)1.=543.75-362.5mm,取=45°加，满足建筑图上的窗洞高度,梁高取h=450mmOb=(I/21/3)h=225mm150mm,取b=250,且满足b200帆帆。故横向框架梁初选截面尺寸为：bGh=250G450(2)次要承重框架：因为纵向框架梁的跨度：6600,2700；取1.=6600mm,取h=(1/8-1/12)1.=825-550mm,取h=550,满足建筑图上的窗洞高度，梁高取h=550mm。b=(l2-l3)h=275-184,取b=250，满足人之200帆次。取1.=2700mm,¢(h=(1/8-1/12)1.=337.5-225mm,取h=350mm,同理取b=250mm故横向框架梁初选截面尺寸为：250G550,250G350；注以上单位为(mm)(3)框架柱：3 .各柱轴力估算框架平均重量为1214kN11考虑到该建筑物为食堂，填充墙较多，比一般建筑的平均荷载大，所以估算楼层每平方米的荷载有14kN。柱截面考虑地震作用组合的轴线力设计值的计算公式为：N=系数X层数xqA。柱1:N=3×14×3.3×4.35=603kN柱2：N=3×14×（1/4×4.35×6.6×2+1/4×2.7×4.35×2）=1700kN柱3：N=3×14×4.35×1.35=271kN4 .按轴压比估算柱截面此建筑抗震等级为三级，框架结构，则柱轴压比限值4=选C30型混凝土，混凝土轴心抗压强度设计值为工=14.3N三2柱1截面：=46900、N603x1000-fc/14.3×0.9柱截面取：b×h=400×400=160000>58500柱2截面：1700x100014.3x0.9132090柱截面取：b×h=400×400=160000>132090柱3截面:271x100014.3x0.9=21058柱截面取：b×h=400×400=160000>21058（注单位为团苏）（三）确定结构计算简图1 .三个假设平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；不考虑水平荷载作用下的扭转作用。2 .计算简图根据结构平面布置图,选定第5轴线作为计算单元，如下图所示（详图见结施图）：框架计算单元框架梁跨度（理论上应按柱中心线确定，但为方便计算按轴线间距离确定）:柱A与柱B之间的梁跨：6600mm柱B与柱C之间的梁跨：2700mm框架柱高度：1至3层分别为：H1=4400,H2=3600,H3=4600结构计算简图如下图所示：结构计算简图3.各梁柱构件的线刚度计算：（1）梁截面线刚度计算求梁截面线刚度时考虑到现浇楼板的作用，取I=21。（I。为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩），其中弹性模量为：E=Ec=3.00×104NZmrn2oAB跨第一层,25OmmX55Omm：i=(2E×l12×0.25×0.553)/6.6=1.05×IO-3×EBC跨第一层,25OmmX35Omm：i=(2E×l12×0.25×0.353)2.7=0.66×IO3×E其余各层与第一层一样(2)柱截面线刚度计算由于柱选截面相同所以同层柱的线刚度也相同一层柱A,柱B,柱C,线刚度：i=(E×l12×0.4×0.43)/4.4=0.48X1。,XE二层柱A,柱B,柱C,线刚度：i=(EG1/12x0.4x0.43)/3.6=0.59xIO-3XE三层柱A,柱B,柱C,线刚度：i=(EGl12×0.4×0.43)/4.6=0.46×IO-3XE三、恒荷载计算(一)屋盖标准值计算(kNm2)20×0.04=0.8大致为0.150.050.120×0.02=0.425×0.12=317×0.02=0.440厚的水泥瓦木挂瓦条及木顺条及防风防水透气膜40厚APP改性沥青防水卷材30厚挤塑聚苯板保温层20厚1：3水泥砂浆找平层抹光120厚现浇混凝土板20厚石灰砂浆板底抹灰4.8kNm2坡屋面恒荷载总和Q=6.3k7V112CoSec屋盖结构平面布置两边框架300G500mm梁自重O.3xO.5x25x4.35=16.3125AN边框架梁粉刷2×(0.5-0.1)×0.02×17×4.35=1.1832中梁250G450mm自重°45×0.25×25×4.35=1223kN梁粉刷2×(0.45-0.1)×0.02×17×4.35=1.o353kN梁1.I,1.2传给柱C的集中荷载为：127- (4.35+4.35-2.7)X0.5X芋X2X6.3+(0.30.5X4.35×2.5)×2+1.1832x2=43.0107kN梁1.3,1.4传给柱B的集中荷载为：2733- (4.35+4.35-2.7)×0.5×-×6.3+(4.35+4.35-3.3)×-×6.3×0.5+12.23+1.0353=53.581kN梁1.7,1.8传给柱A的集中荷载为：133- (4.35+4.35-3.3)×0.5××2×6.3+16.3125+1.1832=45.5617kN次梁1.5,1.6传给AB梁的集中荷载为次梁250x45Omm自重0.450.25254.35=12.23AN梁粉刷2×(0.45-0.1)×0.02X17X4.35=1.0353jN次梁承受板的荷载-(4.35+4.35-3.3)×0.5××2×6.3G2=56.133kN次梁传给梁1.的集中荷载为：56.133+12.23+1.0353=69.343kNAB跨梁250x55Omm自重0250.55x25=3.4375AN/利梁粉刷2×(0.55-0.1)×0.02×17=0.306/mBC跨梁250G350mm自重0.250.35x25=2.18754N/机梁粉刷2×(0.35-0.1)×0.02×17=0.1IkN/m则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：g33'=3.7435,g3屋=2.3575,bd''=8''=20.79n=17,01单位为kN/m一，二层结构平面布置二层楼面计算与屋盖计算方法基本一致楼盖标准值为3.5kN/(二)二层楼面梁计算两边框架300G500mm梁自重。.30.5254.35=16.3125AN边框架梁粉刷2×(0.50.1)×0.02×17×4.35=1.1832中梁250G450mm自重0.450.25254.35=12.23RN梁粉刷2x(0.45-0.l)×0.02×17×4.35=1.0353雨因为部分梁上有墙体填充，厚度240mm,墙体自重计算及传到柱上的荷载计算取中间跨为例内纵墙自重：(4.35-0.4-1.5)×(4.6-0.45)×0.24×19=46.3638kN粉刷：0.02×(4.35-0.4-1.5)X(4.6-0.45)×17×2=6.9139kN钢窗自重1.5×1.8×0.45=1.215kN窗下墙体自重：(4.6-0.45-1.8x0.24x1.5x19=16.074kN粉刷0.02×(4.6-0.45-1.8)×2×17×1.5=2.397kN扣除门洞加上门重-13.66框架柱自重+粉刷：20kN联系梁传来的楼面自重：0.5×4.35×4.35X0.5×3.516=16.63kN0.5×(4.35+4.35-2.7)×1.35×3.516=14.2398kN同理可得边柱A上集中荷载为104.27kN边柱C上集中荷载为73.45kN则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：g2)=24.9655,g2屋=2.3575,=15,2946=9.4932单位为kN/m(三)一层楼面梁计算两边框架300X50Omm梁自重0.3x0.5x25x4.35=16.3125kN边框架梁粉刷2×(0.5-0.1)×0.02×17×4.35=1.1832kN中梁250X450mm自重0.45X0.25×25×4.35=12.23kN梁粉刷2×(0.45-0.1)×0.02×17×4.35=1.0353kN墙体自重及传到柱的荷载取边跨A为例钢窗自重：2.2×2.2×0.45=2.178kN窗下墙体自重：0.24×0.9×(4.35-0.4)×19=16.2108kN粉刷：2×0.02×0.9×3.95×17=2.4174kN窗边墙体自重:(4.35-0.4-2.2)×(3.6-1.4)X0.24×2×19=17.556kN粉刷(4.35-0.4-2.2)×(3.6-1.4)×0.02×2×17=2.618kN框架柱自重：0.4×0.4×3.6×27=15.6kN同理可得：中柱B上集中荷载为98.34kN边柱C上集中荷载为60.152kN则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：8ab=19.7255,&屋=2.3575,>"=15.2946屋二9.4932单位为kN/m四、荷载内力计算(一)活荷载计算屋面雪荷载标准值为0.5kNm2,不上人屋面均布活荷载标准值0.5kNm2,屋面雪荷载小于屋面活荷载，故只要计算活荷载作用下框架内力即可。楼面活荷载标准值2.0kNm2,楼梯间均布活荷载标准值3.5kNm2,走廊均布活荷载标准值2.5kNm2o1.屋盖计算期柱C虻屋盖平面布置图梁1.I,1.2传给柱C的集中荷载为：127-(4.35+4.35-2.7)x1/2XG-XI/2x2=2.025kN梁1.3,1.4传给柱B的集中荷载为：127.-(4.35+4.35-2.7)×1/2×-×0.5+(4.35+4.35-3.3)×3.3/2×0.5×1/2×2=4.25kN梁1.7,1.8传给柱A的集中荷载为：g(4.35+4.35-3.3)×3.32×0.5×l2×2=2.23kN次梁承受板的荷载I(4.35+4.35-3.3)×3.32×0.5×l2×2×2=4.46kNq5BC=0.5×2.7=1.35kN/m次梁传给梁1.的集中荷载为：4.46kNq3AD=3=0.5×3.3=1.65kN/m,2.一、二层计算柱C一二层结构平面布置图梁1.I,1.2传给柱C的集中荷载为：1 27-(4.35+4.35-2.7)×-y×2×2.5×1/2=10.13kN梁1.3,1.4传给柱B的集中荷载为：1 O7-(4.35+4.35-2.7)xl2x卞X2.5+0.5X4.35X4.35X2xl2×2=19.59kN梁1.5,1.6传给柱A的集中荷载为：g.5×4.35×4.35×2×12=9.46kNl=2.0×4.35=8.7kN/m,lc=2.5×2.7=6.75kN/m(二)活载下的轴力剪力1 .剪力计算二层：V2ba=(24.91-19.27)6.6+7.83×6.62=26.69kNV2=7.83×6.6-26.69=24.99kNV2bc=V2c=4.22×2.72=5.7kN一层：V；=(24.85-19.14)/6.6+7.83x6.6/2=26.70kNViab=7.83×6.6-26.70=24.98kN½c=Vc=4.22×2.72=5.7kN2 .轴力计算N3ai=5.98+2.23=8.21kNN2At=8.21+24.99+9.46=42.66kNN1At=42.66+9.46+24.98=77.IkNN3b,=4.25+6.49+1.13=11.87kNN2bi=11.87+26.69+19.59+5.7=63.85kNNibi=63.85+19.59+26.70+5.7=115.84kNN3cl=2.03+1.13=3.16kNN2ct=3.16+10.13+5.7=18.99kNNkt=18.99+10.13+5.7=34.82kN活载下的剪力图和轴力图如下活载剪力图(kN)活载轴力图（kN）五、基础设计（一）初步确定基础的高度柱下基础选用锥形独立基础。选择框架5轴柱基础进行设计。基础混凝土等级用C30；垫层混凝土等级ClO,厚度为100mm；采用HRB335级钢筋（v=300Vmm2）o基础埋置深度初步定为1400mm,标高为-1.4m,第一层室内标高为0.0m,室外标高为-0.3m。基础高度初步定为600mm,基底厚度300mmo地基承载力特征值以=160KPa。设计简图如下图：确定基础底面尺寸：先按轴心受压估算，这时基础埋置深度按相对于室内标局考虑即d=300+300+800=1400mm5轴所选每根柱子都有三组内力，但为计算方便，每根柱子只取一组计算，保守起见柱子所取的一组内力的各项值均取最大值，此处不考虑地震对地基土承载力的影响,选配钢筋时应符合最小配筋率0.15%的要求。（二）柱ZA基础设计（400x400）Mmax=135.74kN.MN=878.25kN,V=68.06kN1 .初估基础底面积地基承载力特征值由设计资料得：fak=160KPa,查得粘性土的承载力修正系数%=0,%=1.0;所以可知该地基承载力特征值深宽修正只需进行深度修正，与基底宽度无关。基础埋深范围地基土的加权平均重度为：=19.3kN11经深宽修正后的地基承载力特征值为：力=以+功/S-3）+m-0.5）=160÷19.3×0.9=177.37KPa先按轴心受压估算基底面积，有A=N-=5.84fa-rmd177.37-19.3x1.4将其增大15%初步选用底板尺寸为b×1.=3×2.5W=-=16×9×2.5=3.75m'6G=rbld=3×2.5×20×1.4=210kNPmaxPmin=145.1±47.08N+G1M+Vh878.25+210l135.74+68.06×0.6±=±blW2.5x33.75_192.18)WV98.02ZNPmaX=I92.18V1.2力=1.2xl77.37=212.84kN,满足要求Pmin=98.02kN92.18+98.02=145.1<=177.37,安全所选基础底板尺寸符合要求。验算eb6的条件e=MN=(135.74+68.06x0.6)/(878.25+210)=0.156v0.5m满足要求。所选基础底板尺寸为bx1.=3x2.5。基础如下图所示：2 .基础高度验算地基净反力：PjmaX=Pmax-%d=192.18-20X1.4=164.18kNm2加X=加n-%d=98.02-20xl.4=70.02kNm(1)柱与基础交接处：由柱边作出的45度斜线将与基底以上40mm平面处相交进行冲切验算。这时冲切锥体的有效高度为为=600-40=56Omm,冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长和下边长为分别为:al=400mm；ah=560×2+400=1520mm,则0.4+1.522=0.96因基础高度为V800/初，故受冲切承载力截面高度影响系数为月0=1.0冲切荷载时取用的多边形面积为阴影部分AI的面积：Al=(1.3-0.56)×2.5-(1.3-0.56)(1.05-0.56)2=1.49m得：Fl=p7.max×A1=1.49×164.18=244.63kN0.7,lflhoam=0.7×1.0×1.43×960×560=538.14kN>Fl=244.63kN故该基础高度满足受冲切承载力要求。3 .基础配筋计算(1)沿基础长边方向的配筋计算叫=164.18kNm2，P7-min=70.02kNm2对柱与基础交接处截面：Pz=70.02+(164.18-58.07)×1700/3000=130.15kNM-I=1/12aj(2+优)(岫+p)+("ja-闩")/=112×1.32(5.4×294.33+34.03×2.5)=235.82kN.mAsI=M-I(0.9fyh01)=1559.66mm2故基础平行于长边方向应选配至12120,即25至12,As=2827.5mm、(2)沿基础短边方向的配筋计算：按轴心受压计算。叫=164.18kNm2，P7-min=70.02kNm2对柱与基础交接处截面：M-U=l48x(-优)2侬+夕乂Pja+P")=l48×(2.5-0.4)2(2×3+0.4)(164.18+70.02)=137.90kN.mvll=M-lJ(.9v,)=928.62mm2故基础平行于短边方向应选配虫12120,即21至12,As=2375.1mm、(三)柱ZB基础设计(400×400)Mmax=145.48kN.MN=1161.35kN,V=77.08kN1.初估基础底面积地基承载力特征值由设计资料得：fak=160KPa,查得粘性土的承载力修正系数%=0,%=1.0;所以可知该地基承载力特征值深宽修正只需进行深度修正，与基底宽度无关。基础埋深范围地基土的加权平均重度为：m=19.3kNm3经深宽修正后的地基承载力特征值为：fa=fak+%r(b-3)+drn,(d-0.5)=160+19.3×0.9=177.37KPa先按轴心受压估算基底面积，有一二7.72fa-rllld177.37-19.3×1.4将其增大15%初步选用底板尺寸为b×1.=3.4×2.52W=16×11.56×2.5=4.82m'6G=rbld=3.4×2.5×20×1.4=238kNN+Gb1161.35+210+145.48+77.08×0.62.5×3.4-4.82=164.63±39.78_204.4MN124.85ZNPmaX=204.41<1.2。=1.2xl77.37=212.84kN,满足要求Pmin=124.85kNPmaX+Pmin=204.41+124.8522=164.63<X=177.37,安全所选基础底板尺寸符合要求。验算eb6的条件e=M/N=(145.78+77.08×0.6)/(1161.35+238)=0.137<0.5m满足要求。所选基础底板尺寸为bx1.=3.4x25。基础如下图所示：2.基础高度验算地基净反力：PjmaxGd=204.4120xl.4=176.41kNmPjmin=Anin-=124.85-20X1.4=96.85kNm2(1)柱与基础交接处：由柱边作出的45度斜线将与基底以上40mm平面处相交进行冲切验算。这时冲切锥体的有效高度为为=600-40=56Omm,冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长外和下边长处分别为:at=400mm；ct=560×2+400=1520mm,则0.4+1.52=0.962因基础高度为V800mm,故受冲切承载力截面高度影响系数为夕即=1.O冲切荷载时取用的多边形面积为阴影部分AI的面积：Al=(1.5-0.56)X2.5-(1.5-0.56)(1.05-0.56)=1.89m2得：Fl=PymaxXAl=1.89×176.41=333.41kN0.7y仇分=0.7×1.0×1.43×960×560=538.14kN>Fl=333.4IkN故该基础高度满足受冲切承载力要求。3 .基础配筋计算(1)沿基础长边方向的配筋计算Pax=116.41kNm2,P7-min=96.85kNm2对柱与基础交接处截面：PJT=96.82+(176.41-96.85)×1900/3400=141.28kNM-I=1/12a;(2/+)(P/max+PH)+(P/maxPjtM=112×1.52(5.4×317.69+35.13×2.5)=338.13kN.mAsI=M-I(0.9fyh01)=2236.3mm2故基础平行于长边方向应选配虫12120,即29至12,As=328Omm?。(2)沿基础短边方向的配筋计算：按轴心受压计算。Pa=176.41kNm2,Pja=96.85kNm2对柱与基础交接处截面：MR=l48(Y)2(2""Xpja+P*'=l48×(2.5-0.4)2(2×3.4+0.4)(176.41+96.85)=180.76kN.mASIJ=M-U(0.9fyh01)=1217mm2故基础平行于短边方向应选配至12120,即2佳12,As=2375.1mm2o基础配筋图如下图所示。结论在分部分项工程施工方案的编制中，我查阅了大量施工规范、手册，进行了系统的学习，结合现场实际进行编制。质量、进度、成本、三者相互关联、相互制约。在对这三项内容进行设计时，我以进度作为重点，参考了各种实例工程的工期，根据本施工项目实际，大致确定了分部分项工程所占总工期的比例，以此作为了进度计划设计的基础。工程量计算方面，采用的是理正软件；使用ProjeCt软件进行了工程进度甘特图的绘制；质量方面，本工程质量要求较高，在施工方案中提出了常见问题的质量标准，要求严格执行。在质量管理规划章节中，主要作了质量程序的预控及相关管理措施，运用样板施工方法提出可见的质量标准，保证质量目标的顺利实现；成本控制过程中，要求全员提高精细化管理意识，设置了三级操作流程，以加强成本控制。通过本次毕业设计，使我对本专业的相关技术、管理知识得到了进一步的加强，同时发现了自己理论知识的不足的地方，需要在以后的学习工作中加以完善。参考文献李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中BlM技术的应用J.江西建材,2015,(03)：34.范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究J.鸡西大学学报,2014,(08)：23-25.3周汉杰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用J.中华民居(下旬刊),2014,(01)：117.王梓涵.高校食堂多功能餐饮空间的意境塑造大连理工大学博留公寓食堂设计解读J.现代装饰(理论),2013,(03)：138-139.张付奎.中央财经大学沙河校区学生活动中心及食堂结构设计J1.建筑结,2011,(S1)：578-580.宿宗英,赵丽艳.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性U1.科技资讯,2015,(20)：81.虞春隆,吴国波,张晓慈.高校食堂建筑设计初探以西安石油大学新校区食堂设计为例J.华中建筑,2014,(08)：40-43.网杨杰,郑文忠,王英.哈尔滨计生委食堂功能改造结构设计U1.低温建筑技术,2015,(02)：34-36.9张博一,侯晓萌,郑文忠.某食堂屋盖结构两种设计方案比较分析J.低温建筑技术,2015,(02)：41-42.附录图2.1一层总平面图-J2.2二层总平面图