土建毕业设计计算书--某中学教学楼设计

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1、 毕业设计重庆某中学教学楼设计Design of Middle School in Chongqiong Teaching Building摘 要 本工程的建筑面积将近4600m2，室外地面至女儿墙高度为15.45m。建筑总体布置为L形，本建筑采用的结构为现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为6度，抗震等级为四级。本设计包括建筑设计、结构设计、施工组织设计三局部。结构设计时取一榀具有代表性的长跨且布置有墙的框架进行设计，内容包括荷载计算、内力计算、内力组合、承载力计算。截面设计时考虑“强柱弱梁、强剪弱弯的原那么进行内力调整。最后进行楼梯设计，根底的选型和布置，并取一个独立根底进行设计。关键词：

2、建筑、结构、设计、框架、计算ABSTRACTThe project construction area of nearly 4600m2, height 15.00m. General layout for the L-shaped building, the building structure used in situ reinforced concrete frame structure, earthquake intensity is 6 degrees, seismic rating of four. Structural design to take a length of rep

3、resentative specimens of cross-frame walls are decorated with design, calculation of internal forces in the constant load using Moment Distribution Method, live load distribution also used to calculate the second moment, lateral load, that is, wind load is calculated using D value method. Section de

4、sign to take into account the strong column and weak beam, strong shear weak bending the principle of internal force adjustment. Finally, the basic design and stair design. Keywords: building, structure, design, frame, calculated 目 录中文摘要ABSTRACT1 设计资料12 结构布置及结构计算简图确实定23 荷载计算4 3.1 根本荷载取值4 3.2 恒载计算5 3

5、.3 活载计算1 3.4 风荷载计算1 3.5 地震作用计算14 内力计算10 4.1 恒荷载作用下的内力计算1 4.2 楼面活荷载作用下的内力计算1 4.3 风荷载作用下的内力计算15 内力组合1 1.1 工程XXX1XXX16 截面设计1 1.1 工程XXX1XXX17 XXX128 结论38 8.1 XXX38参考文献40附录A：XXX公式的推导43 1 设计资料 1.1设计标高 室内设计标高0.000，室内外高差450mm。1.2 墙身做法 墙身采用加气混凝土砌块，用M5混合砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803内墙涂料两度。外粉刷为1:3水泥砂浆底，厚20mm，

6、陶瓷锦砖贴面。1.3 楼面 现浇楼板顶面为水磨石面层；钢筋混凝土现浇板100mm厚；20mm厚纸筋面石灰砂浆抹底，涂料两度。 1.4 屋面做法 现浇楼板上依次为：1:6蛭石混凝土找坡，最薄处20mm厚；20mm厚1:3水泥砂浆找平层；高分子卷材一层；银色反光保护膜二度。 1.5 门窗做法 门厅处为白色玻璃门，其他均为实木门，铝窗。 1.6 根本风压 地面粗糙度属C类 1.7 抗震设防烈度重庆地区 六度0.05g第一组，框架抗震等级为四级。 1.8 活荷载 222。 1.9 地质资料 持力层为强风化砂岩；该建筑场地为II类，地下水位很低，设计时不考虑地下水的影响。 2 结构布置及结构计算简图确实

7、定 2.1结构平面布置图见图2-1-1图2-1-1 2.2 梁、柱截面尺寸 2.2.1 主梁KL1 边跨AB、CD：取h=1/12L=72001/12=600mm 取h=600mm，取b=250mm；中跨BC：取h=300mm，取b=250mm。2.2.2 主梁KL2 取h=1/10L=45001/10=450mm 取h=500mm，取b=250mm。2.2.3 次梁L1 取h=1/12L=72001/16=450mm 取h=450mm，取b=250mm。2.2.3 柱子 KZ1：取bh=500500mm，现浇板厚为100mm。KZ2：取r=500mm的圆柱。GZ：取bh=300300mm。2

8、.2.4 计算单元 取轴线为计算单元，结构计算简图如图3-2-4所示，根据地质资料，确定根底顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.55m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于以下图中，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩。AB、CD边跨梁线刚度：=231042506003/121010NmmBC中间跨梁线刚度：=231042503003/121010Nmm二、三层框架柱线刚度：=231045005003/121010Nmm底层框架柱线刚度：=231045005003/121010Nmm3 荷载计算 3.1根本荷载取值 3.1.1

9、活载取值 根据?荷载标准?，不上人屋面活荷载取为，本工程出于平安考虑，因此活荷载取。3.1.2 材料荷载取值 空心混凝土砌块填充墙重度7kN/m3；墙面粉刷重度17kN/m3。 3.2 恒载计算 3.2.1 屋面框架梁线荷载标准值 22100140mm厚2%找坡1:6蛭石混凝土 0.100.14N/m2kN/m2kN/m2kN/m2kN/m梁侧粉刷 20.600.10kN/mkN/m梁侧粉刷 20.300.10kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：kN/mkN/mkN/mkN/m3.2.2 楼面框架梁线荷载标准值 2kN/m2kN/m2kN/m2kN/m23.600.602墙面粉刷重：

10、3.600.6022 kN/m2因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：kN/mkN/mkN/mkN/m3.2.3 屋面框架节点集中荷载标准值 0.500.102kNkN2kN连系梁传来屋面自重： 1/21/2顶层边节点集中荷载： kNkN0.500.10217=1.22 kN连系梁传来屋面自重： 1/2(4.504.502.4)4.23=16.75kN 1/2kN顶层中节点集中荷载： kN3.2.4 楼面框架节点集中荷载标准值 0.500.102kN0.90.3kN 粉刷： 20.900.30kN窗边墙体自重： 23 粉刷： 23kNkN2kN连系梁传来楼面自重： 1/21/2kN中间层边节点

11、集中荷载： kNkN0.400.1023.600.60kN3.600.60272框架柱自重：kN粉刷： 2kN连系梁传来屋面自重： 1/2(4.54.52.4)3.49=13.82kN 1/2kN中间层中节点集中荷载： kN3.2.5 恒荷载作用下的结构计算简图 恒荷载作用下的结构计算简图以下图3-2-5所示：kNkNkNkNkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/m3.3 活载计算 楼面活荷载作用下的结构计算简图如图3-3-1所示。 3.3.1 屋面活荷载计算 1/21/2 1/24.54.52.42.01/43.3.2 楼面活荷载计算 1/4 16.201/4 3.4

12、 风载计算 风压标准值计算公式： 结构高度H=15m30m，因此可取=1.0；对于L形平面=1.3；可查荷载标准得到，当查得N截面尺寸满足设计要求 验算配箍量配置6200箍筋，那么斜截面受剪承载力：满足要求。八 独立根底计算条件独基类型:阶形现浇独基尺寸(单位mm):长宽高一阶35003500400二阶22002200300三阶12001200300根底移心：S方向:0mmB方向:0mm底板配筋：Y方向:16200X方向:16200柱截面信息：柱截面高：500mm柱截面宽：500mm柱偏心x：0mm柱偏心y：0mm柱转角：0荷载信息竖向荷载根本值：Nk=2799KnX方向弯矩根本值：Mx=45

13、KnmY方向弯矩根本值：My=34Knm计算结果1、冲切验算采用GB5007-2002建筑地基根底设计标准,公式如下： 冲切力抗力计算:X+方向,高度H=1000Fl=pjhpft(at+ab)(0.50+2.40)本方向冲切验算满足X-方向,高度H=1000Fl=pjhpft(at+ab)(0.50+2.40)本方向冲切验算满足Y+方向,高度H=1000Fl=pjhpft(at+ab)(0.50+2.40)本方向冲切验算满足Y-方向,高度H=1000Fl=pjhpft(at+ab)(0.50+2.40)本方向冲切验算满足四边冲切验算H=1000.Fl=N-pk(bc+2h0)(hc+2h0)

14、(500.0+2950.0)(500.0+2950.0)1e-6Bhpftamh0(500.0+500.0+2950.0)1e-6四边冲切验算满足X+方向,高度H=700mmFl=pjhpft(at+ab)(1.20+2.50)本方向冲切验算满足X-方向,高度H=700mmFl=pjhpft(at+ab)(1.20+2.50)本方向冲切验算满足Y+方向,高度H=700mmFl=pjhpft(at+ab)(1.20+2.50)本方向冲切验算满足Y-方向,高度H=700mmFl=pjhpft(at+ab)(1.20+2.50)本方向冲切验算满足X+方向,高度H=400mmFl=pjhpft(at+

15、ab)(2.20+2.90)本方向冲切验算满足X-方向,高度H=400mmFl=pjhpft(at+ab)(2.20+2.90)本方向冲切验算满足Y+方向,高度H=400mmFl=pjhpft(at+ab)(2.20+2.90)本方向冲切验算满足Y-方向,高度H=400mmFl=pjhpft(at+ab)(2.20+2.90)本方向冲切验算满足2、配筋验算采用GB5007-2002建筑地基根底设计标准,计算公式如下：弯矩计算：x方向,h0=340mmM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l0.65(23.50+0.50)(233177.84+231436.

16、56)+(233177.84-231436.56)3.50/12/mM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l0.65(23.50+0.50)(223801.75+225543.03)+(223801.75-225543.03)3.50/12/my方向,h0=340mmM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l0.65(23.50+0.50)(222206.41+224540.23)+(222206.41-224540.23)3.50/12/mM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l0

17、.65(23.50+0.50)(234773.17+232439.34)+(234773.17-232439.34)3.50/12x方向,h0=640mmM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.15(23.50+0.50)(233177.84+230097.13)+(233177.84-230097.13)3.50/12M=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.15(23.50+0.50)(223801.75+226882.47)+(223801.75-226882.47)3.50/12y方向,h0=640mmM

18、=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.15(23.50+0.50)(222206.41+226335.48)+(222206.41-226335.48)3.50/12M=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.15(23.50+0.50)(234773.17+230644.09)+(234773.17-230644.09)3.50/12x方向,h0=940mmM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.50(23.50+0.50)(233177.84+229159.52)+(2

19、33177.84-229159.52)3.50/12M=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.50(23.50+0.50)(223801.75+227820.08)+(223801.75-227820.08)3.50/12y方向,h0=940mmM=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.50(23.50+0.50)(222206.41+227592.16)+(222206.41-227592.16)3.50/12M=1/12a1a1(2l+a)1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)l1.50(23.50+0.

20、50)(234773.17+229387.42)+(234773.17-229387.42)3.50/12配筋计算：h0mmh0mmh0mmh0mmh0mmh0mmX方向配筋Y方向配筋原钢筋X方向配筋量满足原钢筋Y方向配筋量满足计算的配筋方案为：AGx:16200AGy:16200 / | 公司名称: | | | | 建筑结构的总信息 | | SATWE 中文版 | | 文件名: WMASS.OUT | | | |工程名称 : 设计人 : | |工程代号 : 校核人 : 日期:2021/10/27 | / 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息:

21、 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 风荷载信息 . 地面粗糙程度: C 类 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 4 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 12 场地类别: KD =

22、 2 设计地震分组: 一组 框架的抗震等级: NF = 4 剪力墙的抗震等级: NW = 4 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到4层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到根底的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，根底活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 调整信息 . 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 是否按抗震标准5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连

23、的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0 设计信息 . 柱计算长度计算原那么: 有侧移 梁柱重叠局部简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应：

24、否 柱配筋计算原那么: 按单偏压计算 是否按砼标准(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组合信息 . 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 2 * * 各层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * * 各层构件数量、构件材料和层高 * * 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝

25、土) (m) (m) * * 风荷载信息 * * 层号 塔号 风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y= 各楼层等效尺寸(单位:m,m*2)= 层号 塔号 面积 形心X 形心Y 等效宽B 等效高H 最大宽BMAX 最小宽BMIN= 各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m*2)= 层号 塔号 单位面积质量 gi 质量比 max(gi/gi-1,gi/gi+1) = 计算信息 = Project File Name : HJ 计算日期 : 2021.10.27 开始时间 : 15:33:50 可用内存 : 976.00MB 第一步: 计算每层刚度中心、自由度等信息 开始时间 :

26、 15:33:50 第二步: 组装刚度矩阵并分解 开始时间 : 15:33:51 Calculate block information 刚度块总数: 1 自由度总数: 861 大约需要 2.9MB 硬盘空间 刚度组装：从 1 行到 861 行 第三步: 地震作用分析 开始时间 : 15:33:52 方法 1 (侧刚模型) 起始列 = 1 终止列 = 24 第四步: 计算位移 开始时间 : 15:33:52 形成地震荷载向量 形成风荷载向量 形成垂直荷载向量 Calculate Displacement LDLT 回代：从 1 列到 31 列 写出位移文件 第五步: 计算杆件内力 开始时间 :

27、 15:33:53 活载随机加载计算 计算杆件内力 时间 : 15:33:55 总用时 : 0: 0: 5 = 各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Floor No : 层号 Tower No : 塔号 Xstif，Ystif : 刚心的 X，Y 坐标值 Alf : 层刚性主轴的方向 Xmass，Ymass : 质心的 X，Y 坐标值 Gmass : 总质量 Eex，Eey : X，Y 方向的偏心率 Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值 Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值 或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者 RJX，RJY，RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度 = Floor No. 1 Tower No. 1 Xstif= 16.9692(