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毕业设计资料
一、毕业设计资料
1.毕业设计名称
混凝土框架结构设计
2.毕业设计资料
1)建筑名称:
北京建筑工程学院教学楼;
2)结构类型:
混凝土框架结构;
3)建筑分类为二类,耐火等级为二级,抗震设防烈度为八度,近震;
4)地基承载力特征值
=180
,Ⅱ类场地;
5)风荷载:
基本风压=0.35
3.材料
混凝土强度等级为:
20--
45;
钢筋:
直径小于12
的为
235/
335;
直径大于等于12
的为
400;
4.建筑平面
1)层数5层;层高3.6
;
2)开间尺寸:
4.5;
进深尺寸:
6m、2.4m、6m;
3)外墙采用250厚陶粒混凝土空心砌块,内墙采用200厚陶粒混凝土空心砌块,
4)室内外高差为450mm。
5)女人墙墙高700mm,厚度250mm,上设200mm高圈梁压顶,厚度同墙厚。
5、房间地面、顶棚、墙面、屋面及门窗做法(参照图集88J1-1)
表1-1房间做法表
做法
楼面
墙面
顶棚
踢脚
走道
楼7C
内墙6C
棚9A
踢3C
55厚预制水磨石楼面
5mm乳胶漆墙面
8mm乳胶漆
120高彩色水泥踢脚
教室
楼7C
内墙6C
棚9A
踢3C
55厚预制水磨石楼面
5mm乳胶漆墙面
8mm乳胶漆
120高彩色水泥踢脚
办公室
楼7C
内墙6C
棚9A
踢3C
55厚预制水磨石楼面
5mm乳胶漆墙面
8mm乳胶漆
120高彩色水泥踢脚
厕所
楼8F2
内墙6C
棚9A
踢6C
80厚防滑地砖地面
5mm乳胶漆墙面
8mm乳胶漆
120高地砖踢脚
外墙做法:
外墙22
屋面做法:
屋13
二、结构平面布置及构件截面初步估定
1、计算简图、构件编号
2、楼板厚度h
∵l02/l01=6/4.5=1.33<2∴房间布置为双向板。
板厚h=6000/50=120mm≥(80mm,l01/50),取板厚h=150mm
∵l02/l01=6/2.4=2.5>2∴走廊布置为单向板。
板厚h=2400/40=60mm≥(70mm,l01/40),取板厚h=100mm
3、框架梁截面高度hb与宽度bb
主要承重梁:
hb=(1/10~1/18)lb,且hb不宜大于1/4净跨。
bb≥(hb/4,bc/2,200mm),一般bb=(1/2~1/3)hb
lb为梁的计算跨度,梁的计算跨度为柱轴线间距离。
L1
hb=(6000/10~6000/18)=(600~333)=500mm
bb≥(500/2~500/3)=(300~200)=250mm
L2
hb=(2400/10~2400/18)=(240~133),取hb=350mm
bb≥(400/2~400/3)=(200~133),取bb=250mm
L3
hb=(4500/10~4500/18)=(450~250)=400mm
bb≥(400/2~400/3)=(300~200)=200mm
L4
hb=(6900/10~6900/18)=(690~383)=600mm
bb≥(600/2~600/3)=(300~200)=300mm
4、框架柱截面高度hc与宽度bc
hc≥400mm,bc≥350mm
hc×bc=500mm×500mm
首层柱计算高度h=3.6+0.45+0.45=4.5m(其中3.6m为底层层高,0.45m为室内外高差,0.45m为基础顶面至室外地面的高度。
),其他层均为3.6m
三、屋面板与楼面板设计
(一)楼面板设计
1.楼面荷载计算
表3-1标准层楼面荷载计算表(单位:
KN/m2)
荷载编号
楼①
楼③
楼④
楼⑤
项目
教室、活动教室
办公室
走廊
厕所
楼面活荷载
2.000
2.000
2.500
2.500
楼面做法
楼7C
1.260
1.260
1.260
楼8D
楼8F2
1.9+3.42
板做法
100厚现浇板
2.500
150厚现浇板
3.750
3.750
3.750
顶棚做法
棚9A
0.160
0.160
0.160
0.160
荷载计算
永久荷载标准值
5.170
5.170
3.920
9.230
可变荷载标准值
2.000
2.000
2.500
2.500
荷载标准值
7.170
7.170
6.420
11.730
永久荷载设计值
6.204
6.204
4.704
11.076
可变荷载设计值
2.800
2.800
3.500
3.500
荷载设计值
9.004
9.004
8.204
14.576
2.双向板设计(按弹性理论计算)
(1)厕所、办公室
按设厕所为A板,按邻边简支,邻边固定计算;设办公室为B板,按一边简支,三边固定计算。
1计算跨度
A区板lo1=lc1-50+150/2=5400-50+75=5425mm
lo2=lc2-50+150/2=6900-50+75=6925mm
B区板lo1=6000mm
lo2=l02=l01-50+150/2=6900-50+75=6925mm
2荷载计算
根据表3-1,g=11.076KN/m,q=3.5KN/m
A区板g=g+q/2=11.076+3.5/2=12.826KN/m
q=q/2=3.5/2=1.75KN/m
B区板g=g+q/2=6.204+2.8/2=7.604KN/m
q=q/2=2.8/2=1.4KN/m
③弯矩设计值
跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。
支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。
波桑比取0.2
区格
A
B
项目
lo1(m)
5.425
6.000
lo2(m)
6.925
6.925
lo1/lo2
0.783
0.866
荷载(kN/m)
g
q
g
q
12.826
1.75
7.604
1.400
计算系数
k1
0.036
0.0563
0.0294
0.050
k2
0.0216
0.0332
0.0156
0.035
k1'
0.0885
0
0.0691
0
k2'
0.075
0
0.0564
0
弯矩
m1
18.462
11.794
m2
13.161
8.147
m1'
33.407
18.916
m2'
28.311
15.439
④板截面设计
截面有效高度:
假定选用φ8钢筋,板厚150mm,则l01=方向跨中截面的h01=150-20=130mm,h02=方向跨中截面的h02=150-30=120mm,支座截面的h0=130mm,取混凝土强度为C25,钢筋为
235,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×150×0.272%=408mm2
板配筋计算结果列于下表。
截面
A
B
A板支座
B板支座
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
M(kN·m)
18.462
13.161
11.794
8.147
33.407
28.311
18.916
15.439
0.092
0.077
0.059
0.048
0.166
0.165
0.094
0.090
0.952
0.960
0.970
0.976
0.909
0.909
0.951
0.953
710.51
544.03
445.49
331.37
1346.80
1235.72
728.95
643.07
选用钢筋
实际配筋面积
(2)教室
整个楼板可以分为A、B两区板格,A为邻边简支,邻边固定板,B为三边固定、一边简支板。
①计算跨度
A区板lo1=lc1-50+150/2=4500-50+75=4525mm
lo2=lc2-50+150/2=6000-50+75=6025mm
B区板lo1=4500mm
lo2=l02=l01-50+150/2=6000-50+75=6025mm
②荷载计算
根据表3-1,g=6.204KN/m,q=2.8KN/m
g=g+q/2=6.204+2.8/2=7.604KN/m
q=q/2=2.8/2=1.4KN/m
③弯矩设计值
跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。
支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。
波桑比取0.2
区格
A
B
项目
lo1(m)
4.525
4.500
lo2(m)
6.025
6.025
lo1/lo2
0.75
0.75
荷载(kN/m)
g
q
g
q
12.826
1.750
12.826
1.750
计算系数
k1
0.0396
0.0620
0.0335
0.0620
k2
0.0206
0.0317
0.0137
0.0317
k1'
0.0938
0.0000
0.0750
0.0000
k2'
0.0760
0.0000
0.0572
0.0000
弯矩
m1
13.931
11.834
m2
9.070
6.861
m1'
24.634
19.479
m2'
19.959
14.856
④板截面设计
截面有效高度:
假定选用φ8钢筋,板厚150mm,则l01=方向跨中截面的h01=150-20=130mm,h02=方向跨中截面的h02=150-30=120mm,支座截面的h0=130mm,取混凝土强度为C25,钢筋为
235,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×150×0.272%=408mm2
板配筋计算结果列于下表。
截面
边跨中
中跨中
支座
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
边到中
中到中
M(kN·m)
13.931
9.070
11.834
6.861
24.634
19.479
0.069
0.053
0.059
0.034
0.122
0.114
0.964
0.973
0.970
0.983
0.934
0.940
529.31
369.99
447.04
277.94
965.63
822.75
选用钢筋
实际配筋面积
3.单向板设计
(1)走廊
①荷载设计值
恒荷载设计值:
g=4.704KN/m2
活荷载设计值:
q=3.5KN/m2
荷载总设计值:
g+q=4.704+3.5=8.204KN/m2
②计算跨度
中间跨l02=ln2=2400-500=1900mm
取1m宽板宽作为计算单元。
③弯矩设计值
由表可查得,板的弯矩系数αm分别为:
边跨跨跨中,1/14;中间支座,-1/14。
故:
M1=(g+q)l2/14=8.204×1.92÷14=2.25KN·m
Mc=-(g+q)l2/14=-8.204×1.92÷14=-2.25KN·m
④正截面受弯承载力计算:
板厚100mm,h0=100-20=80mm。
C25混凝土,α1=1,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×150×0.272%=408mm2
板配筋计算的过程列于下表:
板的配筋计算
截面
跨中
支座
M(kN·m)
2.250
-2.250
0.030
0.030
0.985
0.985
135.968
-135.968
选用钢筋
实际配筋面积
(2)小教室
①恒荷载设计值:
g=6.204KN/m2
活荷载设计值:
q=2.8KN/m2
荷载总设计值:
g+q=6.204+2.8=9.004KN/m2
②跨度计算
l=3200-300=2900mm
取1m宽板宽作为计算单元。
③弯矩设计值
由表可查得,板的弯矩系数αm分别为:
边跨跨跨中,1/14;中间支座,-1/14。
故:
M1=(g+q)l202/14=9.004×3.22÷14=6.59KN·m
Mc=-(g+q)l202/14=-9.004×3.22÷14=-6.59KN·m
④正截面受弯承载力计算:
板厚150mm,h0=150-20=130mm。
C25混凝土,α1=1,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×150×0.272%=408mm2
板配筋计算的过程列于下表:
板的配筋计算
截面
跨中
支座
M(kN·m)
6.590
-6.590
0.033
0.033
0.983
0.983
245.48
-245.48
选用钢筋
实际配筋面积
(二)屋面板设计
1.屋面荷载计算
屋面恒载:
20厚水泥砂浆面层17×0.02=0.34kN/m2
两毡三油防水0.3kN/m2
20厚水泥砂浆找平层17×0.02=0.34kN/m2
水泥粉煤灰页岩陶粒找坡层平均105厚16.5×0.105=1.37kN/m2
100厚加气混凝土块7.5×0.1=0.75kN/m2
50厚聚苯板0.5×0.05=0.025kN/m2
150厚结构板25×0.15=3.75kN/m2
棚9A(乳胶漆顶棚)0.16KN/m2
合计7.04kN/m2
不上人屋面均布活荷载标准值0.5KN/m2
屋面雪荷载标准值0.2KN/m2
2.双向板计算
(1)整个屋面板3-12轴可以分为A、B两区板格,A为邻边简支,邻边固定板,B为三边固定、一边简支板。
①荷载设计值
恒荷载设计值:
g=7.04×1.2+0.7×0.5×1.4=8.94KN/m2
活荷载设计值:
q=(0.5+0.2)×1.4×0.5=0.49KN/m2
②计算跨度
A区板lo1=lc1-50+150/2=4500-50+75=4525mm
lo2=lc2-50+150/2=6000-50+75=6025mm
B区板lo1=4525mm
lo2=6000mm
③弯矩设计值
跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。
支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。
波桑比取0.2
区格
A
B
项目
lo1(m)
4.525
4.5
lo2(m)
6.025
6.025
lo1/lo2
0.75
0.75
荷载(kN/m)
g
q
g
q
8.94
0.49
8.94
0.49
计算系数
k1
0.0396
0.062
0.0335
0.062
k2
0.0206
0.0317
0.0137
0.0317
k1'
0.0938
0
0.075
0
k2'
0.076
0
0.0572
0
弯矩
m1
8.689
7.239
m2
5.663
4.131
m1'
17.170
13.578
m2'
13.912
10.355
④板截面设计
截面有效高度:
假定选用φ8钢筋,板厚150mm,则l01=方向跨中截面的h01=150-20=130mm,h02=方向跨中截面的h02=150-30=120mm,支座截面的h0=130mm,取混凝土强度为C25,钢筋为
235,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×150×0.272%=408mm2
板配筋计算结果列于下表。
截面
A
B
A板支座
B板支座
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
M(kN·m)
8.689
5.663
7.239
4.131
17.170
13.912
13.578
10.355
0.043
0.033
0.036
0.024
0.085
0.081
0.068
0.060
0.978
0.983
0.982
0.988
0.955
0.958
0.965
0.969
325.46
228.57
270.11
165.94
658.37
576.50
515.38
424.15
选用钢筋
实际配筋面积
(2)整个屋面板1-3及12-14轴按设厕所为A板,按邻边简支,邻边固定计算;设办公室为B板,按一边简支,三边固定计算。
①荷载设计值
恒荷载设计值:
g=7.04×1.2+0.7×0.5×1.4=8.94KN/m2
活荷载设计值:
q=(0.5+0.2)×1.4×0.5=0.49KN/m2
②计算跨度
A区板lo1=lc1-50+150/2=5400-50+75=5425mm
lo2=lc2-50+150/2=6900-50+75=6925mm
B区板lo1=6000mm
lo2=l02=l01-50+150/2=6900-50+75=6925mm
③弯矩设计值
跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。
支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。
波桑比取0.2
区格
A
B
项目
lo1(m)
5.425
6.000
lo2(m)
6.925
6.925
lo1/lo2
0.783
0.866
荷载(kN/m)
g
q
g
q
8.94
0.49
8.94
0.49
计算系数
k1
0.036
0.0563
0.0294
0.050
k2
0.0216
0.0332
0.0156
0.035
k1'
0.0885
0
0.0691
0.000
k2'
0.075
0
0.0564
0.000
弯矩
m1
11.516
11.478
m2
8.219
7.707
m1'
23.285
22.239
m2'
19.733
18.152
④板截面设计
截面有效高度:
假定选用φ8钢筋,板厚150mm,则l01=方向跨中截面的h01=150-20=130mm,h02=方向跨中截面的h02=150-30=120mm,支座截面的h0=130mm,取混凝土强度为C25,钢筋为
235,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×150×0.272%=408mm2
板配筋计算结果列于下表。
截面
A
B
A板支座
B板支座
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
lo1方向
lo2方向
M(kN·m)
11.516
8.219
11.478
7.707
23.285
19.733
22.239
18.152
0.057
0.048
0.057
0.045
0.116
0.115
0.111
0.106
0.970
0.975
0.971
0.977
0.938
0.939
0.941
0.944
434.66
334.36
433.19
313.02
909.02
834.24
865.46
763.13
选用钢筋
实际配筋面积
3.单向板设计
(1)走廊
①荷载设计值
恒荷载设计值:
g=8.45-25×0.05×1.2=6.95KN/m2
活荷载设计值:
q=0.98KN/m2
荷载总设计值:
g+q=6.95+0.98=7.93KN/m2
②计算跨度
l=l=2400-500=1900mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。
取1m宽板宽作为计算单元。
③弯矩设计值
由表可查得,板的弯矩系数αm分别为:
边跨跨跨中,1/14;中间支座,-1/14。
故:
M1=(g+q)l2/14=7.93×1.92÷14=2.05KN·m
Mc=-(g+q)l2/14=-7.93×1.92÷14=-2.05KN·m
正截面受弯承载力计算:
板厚100mm,h0=100-20=80mm。
C25混凝土,α1=1,
fc=11.9kN/mm2ft=1.27kN/mm2fy=210kN/mm2
最小配筋率为ρmin=45·ft/fy=0.272%
最小配筋面积Asmin=1000×100×0.272%=272mm2
板配筋计算的过程列于下表:
截面
跨中
支座
M(kN·m)
2.050
-2.050
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