土木工程毕业优秀论文范例结构文档格式.docx

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6基础设计72

6.1外柱独立基础设计72

6.2内柱联合基础设计74

7楼梯设计77

7.1梯段板的计算77

7.2平台板计算77

7.3平台梁计算78

8屋盖现浇板计算80

8.1计算简图的确定80

8.2荷载计算80

8.3板的内力计算80

8.4板的配筋计算84

9楼面现浇板计算85

9.1计算简图的确定85

9.2荷载计算85

9.3板的内力计算85

9.4板的配筋计算89参考文献90致谢91

南京江宁某高校1号教案楼

摘要

依据课题任务书以《建筑防火规范》、《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》等国家现行规范，规程完成了该课题建筑，结构，施工三个方面的设计,首先从总体出发，综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面，立面，以及剖面的设计；

其次完成了一榀框架各结构构件的配筋设计，手绘结构施工图。

整个设计方案在建筑、结构方面满足国家现行规范要求。

本设计对一榀框架，从结构选型入手，计算分析了该框架的荷载，利用分层法和D值法分别对框架结构在竖向荷载、水平风荷载作用下产生的内力进行了计算，通过内力组合，得出框架的控制内力，最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图。

设计书中同时选算了框架的一个基础、楼梯，给出了基础、楼梯的配筋计算并绘制了施工图。

关键词：

建筑设计。

框架。

配筋

ThefirstteachingbuildingofCollegeofNanjingJiangning

Abstract

Onthebasisofmandateandthenormsinthecountry,suchas"

buildingfireprotectionnorms,"

"

structuralloadnorms"

andthe"

designofconcretestructures"

andsoon,inordertocompletethetaskofarchitecture,structural,constructiondesign.Firstofall,consideringthespaceintheopenandair,completetheconstruction,Facade,andthecorss-sectionofthedesignandmaparchitecturalconstructionblueprint。

Secondly,completedaloadofthestructuralcomponentoftheframeworkofthereinforcementdesign,hand-paintedstructuralconstructionblueprint,andcompletedtheentirestructuredesign.Thewholedesignprogramssatisfythestatestandardrequirementsinrespectofarchitectureandstructure,theconstructiondesignsatisfytherealityontheground.

Theinstructionbookletintroducealoadofframe,Firstofall,selectethetypeofstructure,calculateandanalyzetheframeworkoftheload,bythestratificationandmethodDcalculaterespectivelytheinternalforcesofframeontheactofverticalloadandwindloads.Throughthecombinationofinternalforces,concludethecontrolframeworkdrawnforces,Finally,finishethereinforcingbarcalculationaboutthecomponentsofframework,andpaintstructuralconstructiondrawing.Thebookletalsodesignafoundationandstairs,andconcludethereinforcingbarcalculationofthestairsandthebase,andcompletetheirstructuralconstructionblueprint.

Keywords：

Architecturaldesign。

Theframe。

Reinforcement

1工程简况

1.1工程名称

1.2建筑设计资料

本建筑为南京江宁某高校1号教案楼，1~13轴为四层，层高均为3.6m。

在建筑设计中，教室、教师休息室、厕所等用房布置合理。

本建筑采用三跨内廊式建筑，两边跨跨度均为7.2m，中跨跨度为3.0m。

建筑物总体

呈长条形，总长为54m，总宽为17.4m,总高为15.4m,总面积为3758.4m2。

建筑平面如下图所示：

图1.1建筑平面布置图

1.3基本数据

1.3.1工程地质报告摘要

1.3.1.1地下水位

地下水位位于-4m，对砼无侵蚀性。

1.3.1.2基础埋深

基础埋深为-2.8m。

本工程土0.00相对于绝对标高为15.40m，室内外高差为0.45m。

1.3.1.3土层描述

地基土表层为很薄的杂填土层，其下是较厚的粘土，约3.6m厚，其重度丫=19.8KN/m3，塑性指数IP=23.2，液性指数IL=0.50，容许的地基承载力标准值为fK=200KN/m2;

深层土为很厚的残积粘土层，其重度丫=19.4KN/m3。

1.3.1.4抗震要求

地震烈度为七度，抗震等级为三级，U类场地土，近震。

1.3.2气象条件摘要

2

基本风压：

W0=0.40KN/m2

基本雪压：

S0=0.65KN/m2

1.3.3活荷载

查《建筑结构荷载规范》

2结构选型与布置

2.1确定结构体系

本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋砼楼板，墙体240厚KPi空心砖墙。

2.2梁柱截面的确定

2.2.1横向框架梁

2.2.1.1截面高度h框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=L。

hi=Li=X7200=600~900mm

h2=Li=X3000=250~375mm

取h1=650mm，h2=400mm

2.2.1.2截面宽度

b1=h1=X700=233~350mm

考虑地震区b>

250mm,故取b2=bi=250mm

2.2.2纵向框架梁

2.2.2.1截面高度

h=L=X4500=375~563mm取h=400mm

2.2.2.2截面宽度

b=h=X400=133~200mm取b=250mm

2.2.3框架柱

本设计按底层层高的1/10取值为360mm,同时参照类似工程的设计经验，决定采用截面尺寸为500X500mm的方形柱。

2.3横向框架的布置

图2.1结构平面布置图

2.4横向框架的跨度和柱高

2.4.1框架的跨度框架的跨度应取柱形心间的距离。

2.4.2框架底层柱的高度框架的底层柱高取基础扩大面至二层楼板顶面间的距离。

根据地质资料综合分

析，假定基础高度为0.8m，确定基础顶面标高为-2.00,二层板顶的标高为3.6,所以底层柱高应取为5.6m。

3.6m。

2.4.3其余各层柱高除底层柱外的其余各层柱的柱高均取层高，故本设计其余各层柱高均为图2.2各层柱高示意图

3框架内力计算

3.1水平地震荷载下的横向框架（KJ-3）内力计算

3.1.1地震作用的计算

地震作用的计算即地震荷载的计算。

按《建筑抗震设计规范》规定，本设计的结构底部总剪力（即总地震荷载）可以按公式FeK=a1•Geq来计算，其中a1=amax•o3.1.1.1产生地震荷载的建筑物总质量Geq的计算

（1）作用于房屋上的恒载标准值

1、屋面荷载

0.40KN/m2

0.02X20=0.40KN/m2

（0.07+0.235）/2X7=1.07KN/m2

0.12X25=3.0KN/m2

0.01X17=0.17KN/m2

防水层三毡四油上铺小石子

找平层20厚1:

3水泥砂浆找平

保温层70厚沥青珍珠岩块保温层

结构层120厚现浇钢筋砼屋面板粉刷层10厚粉平顶

2

艺=5.44KN/m

2、楼面荷载

面层15厚1:

2白水泥白石子0.015X16=0.24KN/m2

3水泥砂浆找平0.02X20=0.40KN/m2

结构层120厚现浇钢筋砼楼板0.12X25=3.0KN/m2

粉刷层10厚粉平顶0.0X17=0.17KN/m2

艺=3.81KN/m2

3、框架梁、柱重量

a、bXh=250mmX650mm横向框架梁

梁自重2X0.25X（0.65-0.1）=3.75kN/m

抹灰层：

10厚混合砂浆0.01X（0.65-0.1+0.25）X2X17=0.29kN/m艺=4.04kN/m

b、bXh=250mmX400mm横向框架梁

梁自重25X0.25X（0.4-0.1）=1.25kN/m

10厚混合砂浆0.01X（040.1+0.25）X2X17=0.153kN/m

艺=1.403kN/m

c、bXh=250mmX400mm纵向框架梁

梁自重25X0.25X（0.4-0.1）=1.875kN/m

10厚混合砂浆0.01X（040.1+0.25）X2X17=0.187kN/m

艺=2.062kN/m

d、框架柱

bXh=500mmX500mm

柱自重25X0.5X0.5=6.25kN/m

10厚混合砂浆0.01mX（0.5m+0.5m）x2X17kN/m3=0.34kN/m

艺=6.59kN/m

（2）、质点质量Gi的计算

决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层的楼盖处，各质点质量还应包括上下各半层范围内的恒载，50%的雪载或50%的楼面等效均布活荷载。

1、集中于屋盖平面处的质点质量G4

雪载（50%）0.5X0.65X54X17.4=305.37KN

屋面恒载4.9X54X17.4=4218.80KN

女儿墙0.24X（1-0.08）X（17.4X2+54X2）X14+0.08

X0.3X（17.4X2+54X2）X25=527.103KN

横墙0.24X14X[7.2X1.8X16+（3.0X1.8-1.2X2.1-2）X2]=724.55KN

纵墙0.24X14X[（4.5X1.8-2.7X2.1）X24

+4.5X1.8X22]=794.71KN

（忽略内纵墙的门窗按墙重计算）

钢窗2.7X2.1-2X0.4X24=27.22KN

合计：

G4=8209.01KN

2、集中于三顶盖平面处的质点质量G3

楼面活载（50%）0.5X2X54X17.4=939.60KN

楼面恒载3.81X54X17.4=3110.08KN

650高横向框架梁703.77KN

400高横向框架梁45.60KN

400高纵向框架梁386.01KN

柱616.82KN

横墙0.24X14X7.2X1.8+724.55X2=1492.65KN

纵墙794.71X2=1589.42KN

钢窗27.22X2=54.44KN

G3=8938.39KN

3、集中于二顶盖处的质点质量G2=43.55+G3=8981.94KN

4、集中于一层顶盖处的质点质量G1

楼面活载（50%）939.60KN

楼面恒载3110.08KN

柱6.59<

（1.8+2.8）X52=1576.33KN

横墙768.10+811.65X2.8/1.8=2030.67KN

纵墙794.71+794.71X2.8/1.8=2030.93KN

Gi=10877.43KN

整个建筑物的重力荷载代表值如下图所示：

图3.1建筑物的重力荷载代表值示意图

3.1.2梁和柱刚度的计算

本工程柱、梁的砼均采用C30,Ec=3.0X107KN/m2。

3.1.2.1梁和柱的线刚度计算

①、梁的线刚度计算

在计算框架梁的惯性矩时，考虑梁为矩形截面。

框架梁截的折算惯性矩计算时,对于现浇整体式结构，中框架的折算系数为2,边框架的折算系数为1.5。

表3.1梁的线刚度计算表

类型

截面积

2bXh（m）

跨度

L（m）

截面惯性矩

10=bh3

中框架

边框架

Ib=2I°

iB

Ib=1.5I°

650高

0.25X0.65

7.2

5.72X10-3

11.4X10-3

47678

8.58X10-3

35758

400咼

0.25X0.4

3.0

1.33X10-3

2.66X10-3

26667

2.0X10-3

20000

注：

表中iB=（KNm）

②、柱的线刚度计算

表3.2柱的线刚度计算表

层次

层咼（m）

截面积bXh（m2）

3

截面惯性矩Ic=bh

线刚度iC

底层

5.6

0.5X0.5

5.21X10-3

27902

其余层

3.6

43403

表中ic=（KNm）

（2）、柱的侧移刚度D值的计算

①、中间框架中柱侧移刚度D值的计算

表3.3中间框架中柱侧移刚度D值的计算表

截面（m2）

线刚度ic

K

a

D=a•

4

1.71

0.46

18540

1

2.66

0.68

7243

底层K=,a=；

非底层=,a=

②、中间框架边柱侧移刚度D值的计算

表3.4中间框架边柱侧移刚度D值的计算表

1.10

0.35

14248

0.60

6359

3、边框架中柱侧移刚度D值的计算

表3.5边框架中柱侧移刚度D值的计算表

截面（m）

1.28

0.39

15718

2.00

0.62

6671

4、边框架边柱侧移刚度D值的计算

表3.6边框架边柱侧移刚度D值的计算表

0.82

0.29

11725

0.54

5796

底层k=,a=；

（3）、各层柱侧移刚度之和（层间刚度）的计算

表3.7层间刚度的计算表

中框架中柱

中框架边柱

边框架中柱

边框架边柱

刀D

407883

313448

62872

46900

831102

159353

139888

26685

23186

349112

3.1.3结构基本自振周期Ti的计算

表3.8结构基本自振周期计算表

各层重量（KN）

总重量（KN）

层间刚度刀Di

△Ui=

刀UT=刀△Ui

8209.01

0.010

0.168

8938.39

17147.4

0.021

0.158

8981.94

26129.34

0.031

0.137

10877.43

37006.77

0.106

上式中，对于民用建筑取=0.6~0.8，本设计取=0.6;

对于U类场地土近震取特

征周期值Tg=0.3（s）

3.1.4横向水平地震作用的计算

本设计的建筑为7°

近震，地震影响系数amax=0.08，贝U相应于基本自振周期的a1值为：

0909

a1=amax•0=0.08X（）0.9=0.0604

所以结构总水平地震作用值为：

FEK=a1•Geq=0.0604X0.85X37006.77=1899.93KN

因为T1<

1.4Tg，Sn=0

故附加的集中水平地震作用为：

△Fn=SnXFek=0X1768.54=0

则各质点分配的地震作用为：

Fi=XFek（1-Sn）

表3.9各指点分配地震作用Fi表

层高

（m）

高度

重量

（KN）

剪力Vi

16.4

0.343

651.68

12.8

0.291

552.88

1204.56

9.2

0.210

398.99

1603.55

0.155

294.49

1898.04

3.1.5水平地震荷载作用下的结构变形验算

根据《建筑抗震设计规范》GBJ11-89的要求，本结构须进行多遇地震作用下的抗震变形验算，要对结构的变形加以限制，使其层间弹性位移以及结构顶点位移不超过一定的限值。

对于砌体填充墙的框架结构，其层间弹性位移限值为w,其顶点弹性位移变形限值w。

本结构变形计算如下表所示：

表3.10构变形计算表

剪力Vj

刚度Di

层间位移△Ui=

Ui

0.0008

1/4500

0.0095

0.0014

1/2571

0.0087

0.0019

1/1895

0.0073

0.0054

1/1037

由上表可知，结构层间相对位移均小于，故其层间弹性位移满足要求。

结构的顶点位移为==W，故也满足要求

3.1.6地震荷载作用下的横向框架内力计算

由底部剪力法计算出来的每层的地震剪力，按照每榀框架的刚度比值分配到每榀框架上，而每榀框架的地震剪力按柱的刚度比值分配到每一根柱上，最后以反弯点法求结构的内力。

现以KJ-3为例，其内力的计算如下：

3.1.6.1地震剪力的分配

在每层结构中，KJ-3的地震剪力分配系数为：

非底层；

故地震剪力分配为：

表3.11地震剪力分配表

第四层=651.68X0.0789=51.42KN

A柱

B柱

V=VimX

51.42=11.17KN

51.42=14.54KN

第三层=1204.56X0.0789=95.04KN

95.04=20.65KN

95.04=26.87KN

第二层=1603.55