土木毕业设计图纸加计算书某高校教学楼工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构.doc
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东南大学毕业设计
东南大学
毕业设计
多层钢筋混凝土框架设计
（全套计算书和图纸加QQ489322130索要）
二OO六年六月
目录
摘要…………………………………………………………………………………Ⅰ
一工程概况…………………………………………………………………………1
二屋盖、楼盖设计…………………………………………………………………2
（一）屋盖……………………………………………………………………………2
（二）楼盖……………………………………………………………………………10
三框架结构布置及计算简图………………………………………………………19
（一）梁柱尺寸………………………………………………………………………19
（二）计算简图………………………………………………………………………19
四恒荷载内力计算…………………………………………………………………21
（一）恒荷载计算……………………………………………………………………21
（二）恒荷载作用下内力计算………………………………………………………22
五活荷载内力计算（屋面布雪荷载）……………………………………………33
（一）活荷载计算……………………………………………………………………33
（二）活荷载作用下内力计算………………………………………………………33
六活荷载内力计算（屋面布活荷载）……………………………………………42
（一）活荷载计算……………………………………………………………………42
（二）活荷载作用下内力计算………………………………………………………42
七风荷载内力计算…………………………………………………………………51
（一）风荷载计算……………………………………………………………………51
（二）内力计算………………………………………………………………………52
八地震作用内力计算………………………………………………………………55
（一）重力荷载代表值计算…………………………………………………………55
（二）水平地震作用计算……………………………………………………………56
（三）一榀框架内力计算……………………………………………………………59
九内力组合…………………………………………………………………………62
（一）梁内力组合……………………………………………………………………62
（二）柱内力组合……………………………………………………………………66
（三）内力设计值汇总………………………………………………………………70
十截面设计…………………………………………………………………………72
（一）梁截面设计……………………………………………………………………72
（二）柱截面设计……………………………………………………………………75
十一楼梯设计………………………………………………………………………81
（一）底层楼梯设计………………………………………………………………81
（二）其他层楼梯设计……………………………………………………………84
十二基础设计………………………………………………………………………89
（一）边柱基础……………………………………………………………………89
（二）中柱基础……………………………………………………………………91
（三）基础梁设计…………………………………………………………………93
致谢…………………………………………………………………………………95
参考文献……………………………………………………………………………96
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Ⅱ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，40～120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18kN/m3，厚度240mm。
门窗做法：
门为木门，自重0.2kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4kN/m2。
风荷载标准值0.4kN/m2，雪荷载标准值0.65kN/m2。
活荷载：
上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。
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，40～120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2kN/m2（上人屋面），雪荷载标准值为0.65kN/m2
3）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．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=0.46kN/m2
40～120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩（0.08+0.16）÷2×7=0.546kN/m2
四层作法防水层0.36kN/m2
100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.56kN/m2
20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2
小计4.08kN/m2
荷载设计值
g=1.2×4.08=4.90kN/m2，q=1.4×2.0=2.8kN/m2
q/2=1.4kN/m2，g+q/2=6.3kN/m2，g+q=7.7kN/m2
2）弯矩计算
计算过程见下页表中
3）截面设计
截面有效高度：
假定选用Φ8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：
因为，故取ρsmin=0.27%，则Asmin=0.27%×1000×100=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lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。
32
弯矩值计算表
A
B
C
D
E
F
G
H
l01（m）
3.9
3.9
3.0
3.0
3.3
3.4
3.9
3.9
l02（m）
7.2
7.2
7.8
3.9
3.9
3.9
7.2
7.2
l01/l02
0.54
0.54
0.38
0.77
0.85
0.87
0.54
0.54
m1
（0.0388+0.2×0.0052）×6.3×3.92+
（0.0232+0.2×0.0810）×1.4×3.92=4.58
（0.0388+0.2×0.0052）×6.3×3.92+
（0.0535+0.2×0.0099）×1.4×3.92=5.00
（0.0400+0.2×0.0038）×6.3×3.92+
（0.0965+0.2×0.0174）×1.4×3.92=3.57
（0.0285+0.2×0.0136）×6.3×3.92+
（0.0376+0.2×0.0196）×1.4×3.92=2.14
（0.0246+0.2×0.0156）×6.3×3.92+
（0.0225+0.2×0.0255）×1.4×3.92=2.32
（0.0235+0.2×0.0159）×6.3×3.92+
（0.0329+0.2×0.0124）×1.4×3.92=2.52
（0.0388+0.2×0.0052）×6.3×3.92+
（0.0907+0.2×0.0203）×1.4×3.92=5.84
（0.0388+0.2×0.0052）×6.3×3.92+
（0.0121+0.2×0.0504）×1.4×3.92=4.29
m2
（0.0052+0.2×0.0388）×6.3×3.92+
（0.0810+0.2×0.0232）×1.4×3.92=3.07
（0.0052+0.2×0.0388）×6.3×3.92+
（0.0099+0.2×0.0535）×1.4×3.92=1.68
（0.0038+0.2×0.0400）×6.3×3.92+
（0.0174+0.2×0.0965）×1.4×3.92=1.13
（0.0136+0.2×0.0285）×6.3×3.92+
（0.0196+0.2×0.0376）×1.4×3.92=1.44
（0.0156+0.2×0.0246）×6.3×3.92+
（0.0255+0.2×0.0225）×1.4×3.92=1.87
（0.0159+0.2×0.0235）×6.3×3.92+
（0.0124+0.2×0.0329）×1.4×3.92=1.81
（0.0052+0.2×0.0388）×6.3×3.92+
（0.0203+0.2×0.0907）×1.4×3.92=2.06
（0.0052+0.2×0.0388）×6.3×3.92+
（0.504+0.2×0.0121）×1.4×3.92=2.37
m’1
-0.0817×7.7×3.92=
-9.57
-0.0817×7.7×3.92=
-9.57
-0.0829×7.7×3.02=
-5.74
-0.0686×7.7×3.02=
-4.75
-0.0626×7.7×3.32=
-5.25
-0.0611×7.7×3.42=
-5.44
-0.0817×7.7×3.92=
-9.57
-0.0817×7.7×3.92=
-9.57
m’2
-0.0571×7.7×3.92=
-6.69
-0.0571×7.7×3.92=
-6.69
-0.0570×7.7×3.02=
-3.95
-0.0563×7.7×3.02=
-3.90
-0.0551×7.7×3.32=
-4.62
-0.0547×7.7×3.42=
-4.87
-0.0571×7.7×3.92=
-6.69
-0.0571×7.7×3.92=
-6.69
为了便于计算，近似取γ=0.95，
计算过程见下表
屋面板配筋计算表
跨中截面
h0
（mm）
m（kN∙m）
As
（mm2）
配筋
实配
As（mm2）
A
l01方向
80
0.8×4.58=3.66
229.3
Φ8@180
282
l02方向
70
0.8×3.07=2.45
175.4
Φ8@180
282
B
l01方向
80
5.00
313.3
Φ8@150
335
l02方向
70
1.68
120.3
Φ8@180
282
C
l01方向
80
0.8×3.57=2.86
179.2
Φ8@180
282
l02方向
70
0.8×1.13=0.91
65.2
Φ8@180
282
D
l01方向
80
2.14
134.1
Φ8@180
282
l02方向
70
1.44
103.1
Φ8@180
282
E
l01方向
80
2.32
145.4
Φ8@180
282
l02方向
70
1.87
133.9
Φ8@180
282
F
l01方向
80
0.8×2.52=2.01
125.9
Φ8@180
282
l02方向
70
0.8×1.81=1.45
103..8
Φ8@180
282
G
l01方向
80
0.8×5.84=4.67
292.6
Φ8@160
318
l02方向
70
0.8×2.06=1.65
118.2
Φ8@180
282
H
l01方向
80
4.29
268.8
Φ8@180
282
l02方向
70
2.37
169.7
Φ8@180
282
支座截面
h0
（mm）
m（kN∙m）
As
（mm2）
配筋
实配As（mm2）
A-A
80
-0.8×9.57=-7.65
479.3
Φ10@160
491
A-B
l01方向
80
-0.8×9.57=-7.65
479.3
Φ10@160
491
l02方向
80
-0.8×6.69=-5.35
335.2
Φ10@200
393
A-C
l01方向
80
-0.8×9.57=-7.65
479.3
Φ10@160
491
l02方向
80
-0.8×6.69=-5.35
335.2
Φ10@200
393
A-G
l01方向
80
-0.8×9.57=-7.65
479.3
Φ10@160
491
l02方向
80
-0.8×6.69=-5.35
335.2
Φ10@200
393
A-H
80
-0.8×9.57=-7.65
479.3
Φ10@160
491
B-D
80
-0.8×6.69=-5.35
335.2
Φ10@200
393
C-C
80
-0.8×3.95=-3.16
198.0
Φ10@200
393
C-D
80
-0.8×3.95=-3.16
198.0
Φ10@200
393
E-F
80
-0.8×5.44=-4.35
272.6
Φ10@200
393
F-F
80
-0.8×5.44=-4.35
272.6
Φ10@200
393
F-G
80
-0.8×6.69=-5.35
335.2
Φ10@200
393
边缘支座截面
h0
（mm）
m（kN∙m）
As
（mm2）
配筋
实配As（mm2）
A
80
-6.69
419.2
Φ10@180
436
B
l01方向
80
-9.57
599.6
Φ10@180
654
l02方向
80
-6.69
419.2
Φ10@180
436
D
l01方向
80
-4.75
297.6
Φ10@200
393
l02方向
80
-3.90
244.4
Φ10@200
393
E
l01方向
80
-5.25
328.9
Φ10@200
393
l02方向
80
-4.62
289.5
Φ10@200
393
F
80
-4.87
305.1
Φ10@200
393
H
l01方向
80
-9.57
599.6
Φ10@180
654
l02方向
80
-6.69
419.2
Φ10@180
436
4．次梁的设计
1）次梁l1
次梁l1跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18～l/12=7200/18～7200/12=400mm～600mm，取h=600mm，截面宽度取b=200mm。
（1）荷载设计值
板传来的荷载p=2pe=27.44kN/m
次梁自重0.2×（0.6-0.1）×25×1.2=3kN/m
次梁粉刷0.02×[（0.6-0.1）×2+0.2]×17×1.2=0.5kN/m
则荷载总设计值g+q=30.94kN/m
（2）内力计算
弯矩设计值：
跨中
支座
剪力设计值：
跨中
支座
（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：
,,,
,
取,,三者中的最小值，即=1400mm
混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。
纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2
故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算
Asmin=200×565×max{0.2%,0.45×1.43/300}=242mm2
跨中：
配置416（As=804mm2）
支座：
配置314（As=462mm2）
（4）斜截面受剪承载力计算
①验算截面尺寸
，由下式
可知截面尺寸满足要求
②计算所需箍筋
采用Φ6双肢箍筋，计算截面尺寸
由,得
故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm
2）次梁l2
次梁l2跨度3.9m，次梁截面高度h=l/18～l/12=3900/18～3900/12=217mm～325mm，取h=320mm，截面宽度取b=150mm。
（1）荷载设计值
板传来的荷载p=2pe=18.28kN/m
次梁自重0.15×（0.32-0.1）×25×1.2=0.99kN/m
次梁粉刷0.02×[（0.32-0.1）×2+0.15]×17×1.2=0.24kN/m
则荷载总设计值g+q=19.51kN/m
（2）内力计算
弯矩设计值：
跨中
支座
剪力设计值：
跨中
支座
（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，h0=285mm
故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算
Asmin=150×285×max{0.2%,0.45×1.43/300}=92mm2
跨中：
配置214（As=308mm2）
支座：
配置212（As=226mm2）
（4）斜截面受剪承载力计算
①验算截面尺寸
，由下式
可知截面尺寸满足要求
②计算所需箍筋
采用Φ6双肢箍筋，计算截面尺寸
由,得
故根据构造确定箍筋间距，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2kN/m2
3）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0.65kN/m2
20厚水泥混凝土找平0.02×20=0.46kN/m2
100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.56kN/m2
20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2
小计4.01kN/m2
荷载设计值
g=1.2×4.01=4.81kN/m2，q=1.4×2.0=2.8kN/m2
q/2=1.4kN/m2，g+q/2=6.21kN/m2，g+q=7.61kN/m
2）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Φ8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ρsmin=0.27%，则Asmin=0.27%×1000×100=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lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=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γ=0.95，
计算过程见下表
楼面板配筋计算表
跨中截面
h0
（mm）
m（kN∙m）
As
（mm2）
配筋
实配
As（mm2）
A
l01方向
80
0.8×4.53=3.62
226.8
Φ8@180
282
l02方向
70
0.8×3.05=2.44
174.7
Φ8@180
282
B
l01方向
80
4.94
309.5
Φ8@150
335
l02方向
70
1.66
118.9
Φ8@180
282
C
l01方向
80
0.8×3.54=2.83
177.3
Φ8@180
282
l02方向
70
0.8×1.12=0.90
64.5
Φ8@180
282
D
l01方向
80
2.12
132.8
Φ8@180
282
l02方向
70
1.42
101.7
Φ8@180
282
E
l01方向
80
2.30
144.1
Φ8@180
282
l02方向
70
1.85
132.5
Φ8@180
282
F
l01方向
80
0.8×2.49=1.99
124.7
Φ8@180
282
l02方向
70
0.8×1.79=1.43
102.4
Φ8@180
282
G
l01方向
80
0.8×5.78=4.62
289.5
Φ8@160
318
l02方向
70
0.8×2.04=1.63
116.7
Φ8@180
282
弯矩值计算表
A
B
C
D
E
F
G
l01（m）
3.9
3.9
3.0
3.0
3.3
3.4
3.9
l02（m）
7.2
7.2
7.8
3.9
3.9
3.9
7.2
l01/l02
0.54
0.54
0.38
0.77
0.85
0.87
0.54
m1
（0.0388+0.2×0.0052）×6.21×3.92+
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m2
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（0.0099+0.2
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