完整版土木工程毕业设计计算书111.docx
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完整版土木工程毕业设计计算书111
1前言
毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。
通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。
目前,我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土造价较低,材料来源丰富,且可以浇筑成各种复杂断面形状,节省钢材,承载力也不低,经过合理设计可以获得较好的抗震性能。
今后几十年,钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。
框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活,能提供较大的室内空间,对于办公楼是最常用的结构体系。
多层建筑结构的设计,除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。
建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。
建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。
毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制,加深了对规范等相关内容的理解,巩固了专业知识,提高了综合分析、解决问题的能力。
并熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD,基本上达到了毕业设计的目的与要求。
框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。
由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。
2建筑设计
2.1建筑概况:
设计题目:
仙林湖社区中心建筑结构设计
建筑面积:
5571㎡
建筑总高度:
13.5m(室外地坪算起)
建筑层数:
三层
结构类型:
钢筋混凝土框架结构
2.2工程概况:
该活动中心为主体层钢筋框架结构体系,建筑面积约5571m2,走廊宽度2.9m,一层层高为4.5米,标准层层高为3.6米,柱网尺寸为8.7米×8.7米和8.7米×8.1米。
室内外高差0.3m。
设有2部楼梯,一个主入口,两个辅入口,这样人流分区明确,满足疏散要求。
2.3设计资料:
建设地点:
江苏南京市,周围有少量建筑物,抗震设防裂度为7度。
用地概况:
该项目基地位于仙林新市区白象片区,基本呈正方角形,北至学森路、西至学森路、南至纬地路、东至规划教育用地。
基地东南侧为仙林湖公园,周边为住宅小区。
2.4建筑要求
建筑等级:
耐火等级为Ⅱ级
设计使用年限50年
2.5建筑说明
2.5.1建筑的平面布置
详见首层,标准层平面图。
2.5.2建筑细部做法
屋面排水设计:
综合考虑结构形式、气候条件、使用特点等因素,本建筑物采用有组织外排水,排水坡度为2%。
屋面防水设计:
本工程采用刚性性防水屋面,40厚C20防水细石混凝土,高分子防水卷材,20厚1:
3水泥砂浆抹平,20厚1:
3水泥砂浆找平,40厚水泥珍珠岩找坡,现浇钢筋混凝土楼板。
楼面做法:
楼板(各层办公室及会议室)顶面为20mm厚水泥砂浆找平,30mm厚水磨石。
墙体做法:
内外墙均采用250mm厚陶粒空心混凝土砌块,用M5混合砂浆砌筑;内外粉刷为20mm厚水泥砂浆。
楼梯做法:
本办公楼采用二跑楼梯,踏步尺寸均有300×150mm,铜防滑包角。
散水:
散水坡度为5%,宽度600mm,自下而上依次是:
素土夯实,80厚碎石或道渣,60厚素混凝土,10厚水泥砂浆抹面。
3.结构选型与置
3.1结构选型
本工程为仙林湖社区中心,总面积5571平方米。
活动中心主体地上三层,采用钢筋混凝土框架结构。
框架结构适用于多层及高度不大的高层建筑,它的优点是建筑平面布置灵活,可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室、实验室等。
加隔墙后,也可做成小房间。
框架结构的构建主要是梁和柱,可以做成预制或现浇框架,布置比较灵活,立面也可变化。
通过合理设计,框架本身的抗震性能较好,能承受较大的变形。
框架结构在我国已得到广泛的应用,技术已经比较成熟。
3.2结构布置
3.2.1柱网布置
图3.1柱网布置
取一品框架,4轴线,如下图:
图3.2一榀框架
3.2.2楼面结构布置
3.2.2.1梁
框架梁
横向Lmax=8.7m=350mm+3550mm=3900mm
6.1.3按翼缘厚度考虑
=0.002
Asmin=0.=490mm2
实配416(As=804mm2>Asmin),满足要求
将下部跨间的钢筋全部伸入支座,则支座截面可按已知受压钢筋的双筋截面计算受拉钢筋,为简化计算,按单筋矩形截面计算.
A支座截面:
αs=Mα1fcbf,),满足要求.
B支座截面:
因计算弯矩与A支座截面相近,配筋与A支座截面相同,实配416(As=804mm2>Asmin),满足要求.其它各框架梁纵向钢筋的计算见表6.1
表6.1框架梁纵向钢筋计算表
层次
截面
M
b
h0
AS
实配钢筋
支座
A
92.97
350
665
0.042
0.043
401
416
B
102.56
350
665
0.0463
0.0474
439
416
AB跨间
116.36
350(2600)
665
0.00708
0.0071
488
416
支座B右
21.5
350
465
0.0199
0.02
129
416
BC跨间
18.00
350
465
0.0167
0.0168
116
416
支座
A
242.02
350
665
0.1093
0.116
1072
418
B
193.61
350
665
0.0875
0.0917
847
418
AB跨间
152.53
350(2600)
665
0.0093
0.0093
639
416
支座B右
69.81
350
465
0.0646
0.0669
432
418
BC跨间
9.19
350(2600)
465
0.0085
0.0085
55
416
支座
A
237.18
350
665
0.1072
0.1136
1045
418
B
206.08
350
665
0.0931
0.0979
905
418
AB跨间
158.95
350(2600)
665
0.0097
0.0097
666
416
支座B右
77.81
350
465
0.0719
0.0747
483
418
BC跨间
17.78
350(2600)
465
0.0164
0.0165
107
416
6.2梁斜截面受剪承载力计算
顶层:
AB跨
V=150.37kN<0.2=0.21.014.=665.67kN
故截面尺寸满足要求
(4.2a)
按构造要求配箍筋,取双肢箍φ8﹫200
其他层梁的斜截面受剪承载力配筋计算如表6.2所示。
表6.2梁的斜截面受剪承载力配筋计算表
层次
截面
剪力V
KN
KN
实配钢筋
9
A,B左
150.37
665.67>V
<0
φ8@200
B右
13.42
512>V
<0
φ8@200
2
A,B左
195.39
665.67>V
<0
φ8@200
B右
80.5
512>V
<0
φ8@200
1
A,B左
196.9
665.67>V
<0
φ8@200
B右
84.8
512>V
〉0
φ8@200
6.3框架柱
6.3.1轴压比验算
底层柱Nmax=5418.5KN,则轴压比
μN=NfcA(6.3a)
==0.773<[1.05]
满足要求.
6.3.2截面尺寸复核
取ho=700-40=660mmVmax=182.1kN
则0.25βcfcbho=0.251.014.=3303.3kN>Vmax
满足要求.
6.3.3框架柱正截面承载力计算
以底层的B柱为例.由B柱内力组合表,考虑到柱断弯矩较小,支座中心处的弯矩与支座边缘的弯矩偏差不大且按支座中心算是偏安全的,故不再折算边缘弯矩.柱的同一截面分别承受正反向弯矩,故采用对称配筋.
B轴柱:
Nb=α1fcbbhoξb=1.014..518=3422kN
(ξb=0.518查混凝土上册4-6表得出)
底层柱,从柱的内力组合表可看出N大是为小偏压,M大时为大偏压.
选M大.N大的组合.
则最不利组合为{{
以第二种不利组合为例计算
柱顶{{
1=0.5fcAN(6.3b)
1=0.5fcAN=0.514..83103=0.656
lo
el=eo+ea(6.3d)
el=eo+ea=8+22=30mm
η=1+11400ei
ε=N-εbα1fcbhoNe-0.43α1fcbho2(β1-εb)(
ei=eo+ea
=4.4+22=26.4mm
η=1+11400ei,踏步尺寸150mm300mm.
采用C30混凝土,板采用HPB235钢筋,梁纵筋采用HRB335钢筋.楼梯上均布活荷载标准值qk=2.5KNm
图6.1楼梯平面
6.4.1梯段板计算
板厚+b=3.3m+0.2m=3.5m
跨中最大弯矩
M=110(q+g)lo2=11011.783.52=14.43kNm
6.4.1.3截面计算
+
跨中最大弯矩M=
6.4.2.3截面计算
=1.052.46=2.583m 估算截面尺寸 H=lo12=258312=215mm 取bh=200mm350mm 6.4.3.1荷载计算 梯段板传来11.78KNm23.32=19.44kNm 平台板传来7.29KNm2(1.82+0.2m)=8.02kNm 平台梁自重1.20.2(0.35m-0.08)25kNm3=1.62kNm 平台梁侧抹重1.22(0.35m-0.08m)0.02m17kNm3=0.22kNm 合计g+q=29.3kNm 6.4.3.2内力计算 M=18(g+q)lo2=1829.32.5832=24.44kNm 支座最大剪力 V=12(g+q)ln=1229.32.583=37.8kN. 6.4.3.3截面计算 (1)受弯承载力计算: 按倒L型截面计算,受压翼缘计算宽度取下列数值中的较小值 bf’=16lo=162583=430.5mm bf’=b+so2=200+18002=1100mm 故取bf’=431mmConcreteInstitute,CommentaryonBuildingCodeRequirementsforReinforcedConcrete(ACI318-83),section10.3,Detroit,MI,1985. [17]InternationalConferenceofBuildingOfficials,UniformBuildingCode-1994,Section1910.5,Whittier,CA,1994. 致谢 我在老师、同学的帮助和指导之下,通过自己的认真努力和老师耐心细致的指导,圆满地完成自己的毕业设计。 在此,我首先向我的指导老师致谢! 同时也向院领导、其他的指导老师以及表示谢意! 在设计过程中,指导老师对我的设计提出了许多宝贵的意见: 同时周围的同学非常热心地给予我帮助,互相探讨问题、借阅资料,交流设计经验,大家的真诚与共同努力,让我在顺利完成毕业设计的同时,熟悉了各种专业软件和整理了大学期间所学的各种知识,再次向他们表示真诚的感谢! 最后,祝愿老师们身体健康,工作顺利,万事如意;同学们前程似锦! 此致 敬礼 学生: 武荣耀 2007年7月
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