烟台大学经济管理学院教学楼土木工程专业毕业设计.docx
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烟台大学经济管理学院教学楼土木工程专业毕业设计
毕业设计
题目烟台大学经济管理学院教学楼
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
3)其它
1建筑设计总说明
1.1设计题目
设计题目烟台大学经济管理学院教学楼设计
1.2设计内容
我设计的六层教学楼,建筑面积是7774.44平方米,上下可浮动20%,层高3.9米。
因为它隶属烟台大学的一部分,其行政办公、生活福利建筑、部分建筑及设施如电化教室、学院办公室、运动场等均可使使用学校的相应建筑与设施。
建筑主要是普通、合班教室,实验室。
3板的设计
3.1屋面板设计
3.1.1荷载计算;
板的恒荷载标准值:
4mm厚SBS卷材0.004*12=0.048kN/㎡
100mm厚聚苯保温板0.1×4=0.4kN/㎡
80mm厚水泥焦渣找坡15×0.08=1.2kN/㎡
20mm厚1:
3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/㎡
120厚钢筋混凝土楼板25×0.12=3kN/㎡
屋面恒荷载5.778kN/㎡
活荷载标准值:
0.5kN/㎡
所以荷载总设计值:
1.2×5.778+1.4×0.5=7.63kN/㎡
3.1.2内力计算
板的分格布置如图:
(1)B1五跨连续单向板的内力计算:
截面
A支座
1跨跨中
B支座
2跨跨中
C支座
3跨跨中
弯矩系数
-1/16
1/14
-1/11
1/16
-1/14
1/16
计算跨度
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
弯矩
-7.25
8.29
10.55
7.25
-8.29
7.25
截面位置
A
1
B
2
C
3
M(KN•m)
-7.25
8.29
10.55
7.25
-8.29
7.25
0.04
0.05
0.06
0.04
0.05
0.06
0.04
0.05
0.06
0.04
0.05
0.04
294.05
337.3
432.38
294.05
337.32
294.05
选用配筋
Φ8@140
Φ8@140
Φ8@110
Φ8@140
Φ8@140
Φ8@140
实际配筋面积
360
457
360
360
360
360
3)已知B2、B3是双向板
①荷载设计值
B2B3:
g=1.2×5.778=6.93kN/㎡
q=1.4×0.5=0.7kN/㎡
q/2=0.35kN/㎡
g+q/2=7.28kN/㎡
g+q=7.63kN/㎡
②内力计算
三种板格的计算跨度:
板的弯矩值计算(KN•m)
板区格
2
3
2.940
3.000
3.9
3.9
0.75
0.77
2.970
2.966
板区格
2
3
1.805
2.652
-5.276
-5.298
-5.276
-5.298
4.253
-4.397
4.253
-4.397
3.2.2内力计算
板的分格布置如图:
(1)B1为五跨连续单向板,内力计算如下表:
截面
A支座
1跨跨中
B支座
2跨跨中
C支座
3跨跨中
弯矩系数
-1/16
1/14
-1/11
1/16
-1/14
1/16
计算跨度
3.78
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
弯矩
-7.151
8.700
11.073
7.613
-8.700
7.151
B1的配筋计算
截面位置
A
1
B
2
C
3
M(KN•m)
-7.151
8.700
11.73
7.613
-8.700
7.151
0.050
0.061
0.077
0.053
0.061
0.050
0.0513
0.063
0.080
0.054
0.063
0.0513
349.33
429
544.76
367.7
429
349.33
选用配筋
Φ8@140
Φ8@110
Φ8@90
Φ8@130
Φ8@110
Φ8@140
实际配筋面积
360
457
559.0
387.0
457
360
(3)B2、B3是双向板
①荷载设计值
B2B3:
g=1.2×4.34=5.208kN/㎡
q=1.4×2.5=3.5kN/㎡
q/2=1.75kN/㎡
g+q/2=6.958kN/㎡
g+q=8.708kN/㎡
②内力计算
三种板格的计算跨度:
板的弯矩值计算(KN•m)
板区格
2
3
2.940
3.000
3.9
3.9
0.75
0.77
2.970
2.966
续表3-7
板区格
2
3
1.805
2.652
-5.276
-5.298
-5.276
-5.298
4.253
-4.397
4.253
-4.397
截面配筋
截面
区格
方向
(
M(KN•m)
配筋
实际
跨中
2
100
2.970
148.87
Φ6@190
149
90
1.805
90.48
Φ4@120
105
3
100
2.996
150.17
Φ6@180
157
90
2.652
132.93
Φ6@200
141
支座
2-1
100
-5.276
365.73
Φ8@130
387
2-2
100
-4.397
321.22
Φ8@130
387
1-3
100
-5.298
370.21
Φ8@130
387
4框架设计
4.1结构布置及结构计算简图的确定
上部各层柱
i=E×1/12×0.4×0.453/3.9=1.2×10-3E
底层柱
i=E×1/12×0.4×0.453/4.95=9.5×10-4E
4.2荷载计算
4.2.1恒荷载标准值
(1)屋面框架梁线荷载标准值
4mm厚SBS卷材0.004*12=0.048kN/㎡
100mm厚聚苯保温板0.1×4=0.4kN/㎡
80mm厚水泥焦渣找坡15×0.08=1.2kN/㎡
20mm厚1:
3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/㎡
120厚钢筋混凝土楼板25×0.12=3kN/㎡
屋面恒荷载5.778kN/㎡
边跨(AB、CD跨)框架梁自重及梁侧粉刷7.774kN/m
中跨(BC跨)框架梁自重及梁侧粉刷1.281kN/m
因此作用在顶层框架梁上的线荷载为:
7.774KN/m
5.778×3.9=22.53kN/m
1.281KN/m
5.778×3.9=22.53kN/m
2)标准层楼面框架梁线荷载标准值
20mm厚板底粉刷抹平17×0.02=0.34kN/㎡
120mm厚钢筋混凝土楼板25×0.12=3.0kN/㎡
20mm厚1:
4水泥砂浆结合层20×0.02=0.4kN/㎡
20mm厚1:
3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/㎡
100mm厚铺地砖面层20×0.021=0.2kN/㎡
楼面恒荷载4.34kN/㎡
楼面梁自重标准值
(1)板传来的荷载
边跨恒荷载g11=1.2*4.34*3.9=20.31kN/m
活荷载q11=1.4*2.0*3.9=10.92kN/m
中跨恒荷载g12=1.2*4.34*3=15.624kN/m
活荷载q12=1.4*2.0*3=10.5kN/m
楼面梁自重
边跨恒荷载g11=5.12kN/m
中间跨活荷载g12=3.16kN/m
边跨填充墙自重0.24*(3.9-0.7)*19=14.592kN/m
填充墙及粉刷2.176kN/m
因此作用在中间层框架上的线荷载为
gAB1=gCD1=5.12+14.592+2.176=21.888kN/m
gBC1=3.16kN/m
gAB2=gCD2=16.926kN/m
gBC2=4.34×3.9=16.926kN/m
3)屋面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重:
0.25×0.4×3.9×25=9.75kN
梁侧粉刷:
0.02×0.4×2×3.9×17=1.19kN
600mm高女儿墙自重0.24×0.6×3.9×19=10.67kN
墙侧粉刷0.6×0.02×2×3.9×17=1.59kN
连系梁传来屋面自重1/2×3.9×1/2×3.9×5.778=21.97kN
顶层边节点集中荷载G6A=G6D=45.17kN
中柱连系梁自重0.25×0.4×3.9×25=9.75kN
梁侧粉刷0.02×(0.4-0.1)×3.9×2×17=0.80kN
连系梁传来的屋面自重
顶层中节点集中荷载G6B=G6C=55.92kN
4)楼面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重9.75kN
粉刷1.19kN
钢窗自重0.45×3×2.1=2.84kN
窗下墙体自重26.81kN
粉刷1.99kN
框架柱自重15.6kN
粉刷1.47kN
连系梁传来的楼面自重1/2×3.9×1/2×3.9×4.34=16.5kN
中间层边节点集中荷载GA=GD=76.15kN
中柱连系梁自重9.75kN
粉刷1.19kN
内纵墙自重46.55kN
粉刷8.33kN
扣除门洞重2.1×1.5×0.2×25×2=31.5kN
框架柱自重15.6kN
粉刷1.47kN
连系梁传来的楼面自
中间层中间节点的集中荷载GB=GC=85.7kN
4.2.3风荷载计算
风荷载标准值计算公式为ω=βzμsμzω0
其中w0=0.55kN/m,风载体型系数
,风振系数
。
(其高度小于30米)
风荷载作用下的内力计算
层次
βz
μs
z/m
μz
ω0/kNm-2
As/m2
Pw/kN
6
1.0
1.3
23.85
1.44
0.55
9.945
10.24
5
1.0
1.3
19.95
1.32
0.55
15.21
14.36
4
1.0
1.3
16.05
1.19
0.55
15.21
12.94
3
1.0
1.3
12.15
1.07
0.55
15.21
11.64
2
1.0
1.3
8.25
1.00
0.55
15.21
10.88
1
1.0
1.3
4.35
1.00
0.55
17.26
12.34
4.2.4地震荷载计算
地震作用只考虑一水平作用,并采用地底部剪力法来计算水平地震作用
(1)如下作用于屋面梁及各层楼面梁处一重力荷载代表值
屋面梁处的GEW=结构及构件自重+0.5×雪荷载
=5.778×3.9×(8.1×2+3)+5.12×8.1×2+3.16×3+(9.75+1.19)×4+(15.6+1.47)×2+(2.84+26.81)+(46.55+8.33-31.27)+(14.592+2.176)×
8.1+0.5×0.4×3.9×(8.1+3+8.1)=853.54kN
楼面梁处的GEi=结构和构件自重+0.5×活荷载
=4.34×3.9×8.1×2+3+5.12×8.1×2+(9.75+1.19)×4+(11.25+0.918)×2+(15.6+1.47)×4+(2.84+26.81)×2+(49.25+8.92-31.5)×2+(11.02+1.972)×7.5×2+0.5×
=975.93kN
底层梁处的GEi=结构和构件自重+0.5×活荷载(底柱=0.4×0.4×3.9×25=19.6)
=975.93-(15.6+1.47)×4+(19.6+1.878)×4=993.562kN
(2)自振周期
T1=0.33+0.00069H2/B1/3=0.33+0.00069×24.452/18.21/3=0.49s
楼层
Gei/kN
Hi/m
GeiHi
GeiHi/GiH
Fei/kN
Vi/kN
6
853.54
24.45
20869.053
0.251
82.21
82.21
5
975.93
20.55
20055.362
0.241
78.93
161.14
4
975.93
16.65
16249.235
0.195
63.86
225
3
975.93
12.75
12443.108
0.150
49.13
274.13
2
975.93
8.85
8636.981
0.104
34.06
308.19
1
993.562
4.95
4918.132
0.059
19.32
327.51
总计
5750.82
88.2
83171.871
1
327.51
10.24kN600
3900
14.36kN
3900
12.94kN
3900
11.64kN
3900
10.88kN
3900
12.34kN
4950
ABCD
810030008100
风荷载作用下的结构计算简图
82.21kN600
3900
78.93kN
3900
63.86kN
3900
49.13kN
3900
34.06kN
3900
19.32kN
4950
ABCD
810030008100
地震荷载作用下的结构计算简图
地处7度地震区,且高度≤30m,所以框架的抗震等级为三级,要求x≤0.35h0,即
,
,故
(满足)。
(满足)
(2)框架的水平位移验算
横向2~6层D值的计算
构件名称
中柱
1.475
0.591
11900
边柱
2.895
0.42
16800
底层D值的计算
构件名称
K=(i1+i2)/ic
α=(0.5+K)/(2+K)
D=α×
12ic/h2(KN/m)
中柱根
3.67
0.74
37073
边柱根
1.87
0.61
33506
(3)框架侧移验算
横向水平地震作用下框架侧移计算
层次
限值
6
82.21
82.21
550262
0.00007
1/450
5
78.93
161.14
550262
0.00013
4
63.86
225
550262
0.00017
3
49.13
274.13
550262
0.00021
2
34.06
308.19
550262
0.00024
1
19.32
327.51
237911
0.00059
层次
限值
6
10.24
10.24
467723
0.00080
1/5020
5
14.36
24.60
467723
0.00015
4
12.94
37.54
467723
0.00020
3
11.64
49.18
467723
0.00025
2
10.88
60.06
467723
0.00028
1
12.34
72.4
202225
0.00069
层间位移:
底层
二层
顶点位移:
满足。
框架梁柱截面特征及线刚度计算
构件
构建位置
截面b*h
跨(高)度
杆件线刚度
线刚度相对值
梁
边跨
0.25*0.7
8.1
1.76×10-3E
1.475
中间跨
0.25*0.5
3
1.73×10-3E
1.42
柱
非底层
0.45*0.5
3.9
1.2×10-3E
1
底层
0.45*0.5
4.95
0.95×10-3E
0.79
恒载弯矩二次分配计算
上柱
下柱
右梁
左梁
上柱
下柱
右梁
六层
0.38
0.62
0.48
0.29
0.23
-190.35
190.35
-13.636
72.33
118.02
-84.82
-51.24
-40.64
29.18
-42.41
59.01
-22.82
5.03
8.20
-17.37
-10.5
-8.32
106.54
-106.54
147.17
-84.56
-62.596
五层
0.275
0.275
0.450
0.370
0.226
0.226
0.178
-212.22
212.22
-10.26
58.36
58.36
95.49
-74.72
-45.64
-45.61
-35.95
36.17
29.18
-37.36
47.75
-22.82
-22.82
-7.70
-7.70
-17.35
-0.78
-0.477
-0.477
-0.376
86.83
79.84
-171.44
184.47
-68.94
-68.94
-46.586
四层
0.275
0.275
0.450
0.370
0.226
0.226
0.178
-212.22
212.22
-10.26
58.36
58.36
95.49
-74.72
-45.64
-45.61
-35.95
36.17
29.18
-37.36
47.75
-22.82
-22.82
-5.78
-5.78
-9.45
-0.78
-0.477
-0.477
-0.376
81.76
81.76
-163.52
184.47
-68.94
-68.94
-46.586
三层
0.275
0.275
0.450
0.370
0.226
0.226
0.178
-212.22
212.22
-10.26
58.36
58.36
95.49
-74.72
-45.64
-45.61
-35.95
36.17
29.18
-37.36
47.75
-22.82
-22.82
-5.78
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