本科毕业设计5层框架综合教学楼计算书.doc
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1、青海大学成人教育学院综合教学楼工程摘 要此次设计主要对框架结构中轴横向框架进行结构设计、抗震设计和结构计算。在确定框架结构的承重方案及计算简图之后,首先计算框架结构的层间荷载代表值,利用顶点位移法求出横向框架的自振周期,并使用底部剪力法计算在水平地震荷载作用下横向框架的层间剪力,进而求出在水平地震荷载作用下框架结构的内力(弯矩、剪力和轴力);其次,采用弯矩二次分配法对在竖向荷载(恒荷载和活荷载)作用下框架结构的内力(弯矩、剪力和轴力);再次,采用D值法计算水平风荷载作用下框架结构的内力(弯矩、剪力和轴力);最后,对在水平和竖向荷载作用下框架结构的内力进行组合,找出一组或几组最不利的内力组合,并
2、按最不利组合进行截面设计及配筋计算。另外,还对框架结构中的现浇钢筋混凝土楼板、楼梯和基础进行截面设计和配筋计算。关键词:框架结构,结构设计,内力计算,配筋 MPREHENSIVE TEACHING BUILDING OF ADULT EDUCATION COLLEGE OF QINGHAI UNIVERSITYABSTRACTThe purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 9. When the directions of the frames is de
3、termined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shea
4、ring stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal
5、 force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approa
6、ched by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Key words: frames,structural design,Internal force calculation,deploy Reinforced 目 录设计资料错误!未定义书签。绪论71.工程概况92.建筑设计112.1 建筑总平面设计112.2 建筑方案设
7、计112.3 建筑平面设计112.4 建筑立面设计122.5 建筑剖面设计123.结构设计133.1 框架结构承重方案的选择133.2梁柱截面尺寸的初步确定133.2.1结构平面布置图133.2.2框架梁截面尺寸初估143.2.3框架柱截面初估153.2.4 楼板设计163.3 恒荷载计算163.3.1 楼板类型及选择173.4 层间重力荷载代表值计算183.4.1 第一层重力荷载代表值的计算183.4.2 第二到四层重力荷载代表值的计算203.4.3 第五层重力荷载代表值的计算223.4.4 计算结果243.5 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算243.5.1框架梁柱线刚度计算243.
8、5.2 结构基本自振周期的计算253.5.3 地震影响系数263.5.4 各层位移计算263.5.5 内力计算273.6 横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算303.6.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图313.6.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图373.6.3 横向框架在恒荷载作用下的内力计算413.6.4 横向框架在活荷载作用下的内力计算463.7 横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算503.7.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图503.7.2 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算503.7.3 各层楼面处集中风荷载标准值计算513.7.4 横向框架在风荷载作用下的位移计
9、算523.7.5 柱端弯矩及剪力计算533.7.6 梁端弯矩及剪力计算543.7.7 柱轴力计算553.7.8 绘制内力图553.8 荷载效应组合573.8.1 框架梁BC梁端弯矩调幅及内力583.8.2 框架梁CD梁端弯矩调幅及内力593.8.3 柱B内力603.8.4 柱C内力613.8.5 内力组合623.9 主梁承载力计算663.9.1 确定翼缘宽度663.9.2 各种材料及系数确定673.9.3 判断主梁截面类型673.9.4 主梁配筋计算673.9.5 主梁斜截面承载力计算693.9.6 主梁斜截面承载力693.10 柱截面配筋计算703.10.1 第一层框架C柱正截面703.10
10、.2 第一层框架B柱斜截面723.10.3 第一层框架C柱斜截面723.11 楼板配筋计算723.11.1 A区格板配筋计算723.11.2 B区格板配筋计算723.12 基础设计723.12.1地基处理723.12.2确定基础的埋置深度723.12.3 加权平均重度计算723.12.4 地基承载力设计值723.12.5 B轴柱下独立基础尺寸722.12.6 柱下独立基础冲切验算723.12.7 柱下独立基础底板配筋723.12.8 内柱下二柱联合基础尺寸.723.12.9 内柱下基础抗冲切验算及基础高度723.12.10 内柱下基础配筋计算723.12.11 地梁设计.723.12.12 地
11、基沉降量验算.723.13 一层楼梯设计723.13.1 梯段板的设计723.13.2 平台板的设计723.13.3平台梁设计72致谢72参考资料72附录设计资料青海大学建筑工程系土木工程专业毕业设计设计资料青海大学成教学院综合教学楼工程指导教师:马艳霞姓 名:张 岭青海大学建筑工程系2008年12月前言1 毕业设计的目的1运用大学四年所学的理论基础及专业知识,全面系统地完成整个毕业设计,以达到初步了解和掌握一个建筑师、结构工程师及施工组织者的工作内容,表达方式和工作步骤。2培养学生确立正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。3培养学生根据国家的有关规定、设计规范及各种标图集进行设计的能力。
12、4培养学生应用计算机绘制施工图和结构计算的能力。2 毕业设计各阶段时间安排1建筑设计阶段 5 周2结构设计阶段 8 周3答辩前准备及答辩 1.5 周 合计 14.5周1.建筑设计1.1工程概况1本建筑位于城北区。2基地地势平坦,基地内水、电、暖、道路等共用条件已具备。1.2建筑设计依据1本工程为某高校综合教学楼。2总建筑面积为4770.45m2 标准层建筑面积:600 m2左右。3层数为5层。4结构形式:全框架结构。5.雨篷采用悬吊钢制雨篷6.本工程普通教室共34个,大教室2个,多媒体教室2个,办公室585m2 资料室一个,会议室两个,每层设卫生间2个,主楼梯为双分楼梯,副楼梯为平行双跑楼梯。
13、7.基础采用柱下独立基础。8.室内外高差为0.75m9.外墙,屋面均采用保温苯板。10.卫生间标高比楼层各处低20mm,每层设地漏1.3建筑要求1屋面均考虑保温隔热2窗采用塑钢窗,门采用木门。1.4建筑设计任务要求充分理解设计任务书要求,保证达到建筑设计平面布置合理、思路明确、设计新颖,学会正确使用设计规范和标准图集。绘图严格遵循标准,图幅规范,整洁。说明书规范,文字流畅(打印)。根据毕业设计大纲要求,建筑设计应完成以下内容:底层平面图 1:100标准层平面图 1:100顶层平面图 1:100屋顶平面图 1:100正立面图 1:1001:200侧立面图 1:1001:200剖面图 1:1001
14、:200屋面排水图 1:100节点详图(主要节点) 1:101:20楼梯平面图 1:100总平面示意图 1:5001:1000建筑设计说明书一份,应包括:(1)设计任务简介;(2)建筑设计提纲;(3)平、立、剖设计说明;(4)主要节点构造说明;(5)其它。2 结构设计2.1 基本设计资料1气象条件(1)温度:常年夏季平均气温16.3,冬季平均气温-8.6,夏季最高气温30,冬季最低气温-26.6。(2)主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压w0=0.35kN/m2;(3)雨雪条件:基本雪压0.25 kN/m2,标准冻深-1.16 m,最大冻深-1.34m。2工程地质条件(1)地形地貌、
15、地层岩性场地位于北川河西岸二级阶地前缘。地形较平坦,经探井揭露,地基土自上而下由杂填土、新近堆积黄土、黄土状粉土组成,其工程岩性特征如下:杂填土:浅黄色,粉土组成。稍湿,结构松散,含砖砾等,厚度0.5m1.8m新近堆积黄土:浅黄色和暗黑色粉土组成,含树根及针状大孔。稍湿,稍密。厚度0.3m2.1m。黄土状粉土:浅黄色。粒度以粉粒为主,含云母碎片,具针状大孔,土结构较松散,稍湿,中密。揭露厚度:14.0m16.5m。 (2)地基土物理力学性质评价及承载力确定湿陷性评价:场地土8m以上具有湿陷性,整个场地按级自重湿陷性黄土对待。主要物理力学性质指标评价:杂填土厚度薄,结构松散,物理力学性质指标差,
16、不宜做持力层新近堆积黄土:天然含水量平均值,干重度平均值,天然孔隙比。湿陷性黄土:天然含水量平均值,天然重度平均值,干重度平均值,天然孔隙比。非湿陷性黄土:天然含水量平均值,天然重度平均值,干重度平均值,天然孔隙比。压缩性评价:新近堆积黄土:压缩系数平均值,宜按中压缩性土对待 湿陷性黄土:压缩系数平均值,宜按中压缩性土对待非湿陷性黄土:压缩系数平均值,宜按中压缩性土对待根据查表法地基承载力确定如下:新近堆积黄土承载力标准值湿陷性黄土承载力标准值非湿陷性黄土承载力标准值(3)抗震设防烈度7度、近震,场地土为中软场地土,建筑场地类别为类(4)结论及建议场地分布的杂填土、新近堆积黄土不应作为天然地基
17、;整个场地按级自重湿陷性黄土对待。地基处理建议采用大开挖方式,然后采用3:7灰土整片回填压实,压实系数有设计人员确定,处理厚度不宜小于3m。场地属于级自重湿陷性黄土场地,设计和施工应严格按湿陷性黄土地区建筑规范进行。2.2 建筑设计与任务要求1结构设计计算书(1)根据建筑平面及有关规定进行结构选型、柱网布置。(2)确定材料及截面尺寸(3)结构内力计算及配筋计算结构计算的主要内容有:荷载计算、选具有代表性的一榀框架进行内力分析及配筋计算、某块现浇板的内力分析及配筋计算、基础设计及配筋计算、楼梯的配筋计算。2材料的选用:外墙采用多孔砖墙或加气混凝土砌块(厚度选择注意保温);内墙为轻质隔墙;混凝土强
18、度根据设计自定,钢筋为FPB235、FRB335。3编写结构计算书及说明书要求:(1)条理清楚。(2)计算过程及计算结果正确,计算书条理清晰,内容完整。(3)计算书内容包括:结构设计方案、结构选型、结构布置、材料的选用及截面尺寸、荷载计算、一榀框架的内力分析及截面配筋设计、现浇板的内力分析及配筋设计、基础设计及配筋设计、部分构件的计算、墙体抗震验算及框架水平侧移验算、结构构造说明等。计算书的装订应严格遵照青海大学本科毕业论文(设计)工作管理暂行办法装订。4绘制施工图: 要求图纸布局合理、内容完整、符合制图标准。图纸包括: (1)基础平面布置及配筋图 1:100 (2)各楼面结构平面布置图 1:
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