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土木工程毕业设计计算书 最终版

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'毕业设计中文摘要钢筋混凝土结构具有良好的受力性能,能充分发挥混凝土及钢筋的力学性能,比钢结构耐火时间长。钢筋混凝土框架结构的优点:空间布置灵活、有一定的水平抗侧力,结构抗震性能优良,该结构体系可用于学校、医院、宾馆、住宅等民用及一些工业厂房。如在地震多发地,使用混凝土框架结构体系必须进行抗震设计,目前唐山地区房屋建筑地震烈度是8度。本次设计是中学教学楼,对于中学教学楼设计,采用钢筋混凝土框架结构再合适不过了,既可以满足教室空间方面的布置,又可以满足结构方面的严格安全要求。关键词:钢筋混凝土结构、抗震设计 毕业设计外文摘要TitleDesignofmiddleschoolteachingbuildinginTangshanCitysecondAbstractreinforcedconcretewithgoodmechanicalpropertiesandmorelongerfire-resistanttimethansteelstructurecangivefullplaytoconcretsandreinforcingsteelsmecahnicalproperties.therearemanyadvantagesofreinforcedconcreteframestructure,suchasflexiblearrangementofspace,acertainleveloflateralforceresistingsystemandwonderfulearthquakeresistanceofstructure.Thiskindofstructurecanbeusedinschools,hospitals,hotels,residentialandsomeindustrialplants.Inearthquakepronezone,whenweuseconcreteframestructure,weshouldcarryoutseismicdesign.ThecurrenthousingconstructioninShanghaiisthesecondlevelofearthquake,seismicintensityof7degrees.Thisdesignisformiddleshcoolbuilding.Formiddleschoolteachingbuildingdesign,theuseofreinforcedconcreteframestructurecanbeappropriate,canmeettheclassroomspacelayout,butalsocanmeetthestructuralaspectsofthestrictsafetyrequirements.Keywords:reinforcedconcretestructure 本科毕业设计目录1引言12建筑设计概述12.1设计依据12.2设计规模12.3各部分工程构造13结构方案设计23.1设计资料24荷载计算34.1初估梁柱截面34.2梁柱线刚度44.3荷载计算55框架在竖向荷载作用下的内力分析85.1计算方法和荷载传递路线85.2竖向荷载计算95.3梁固端弯矩105.4框架弯矩图115.5梁端剪力155.6柱轴力和剪力186水平荷载作用下的框架内力分析246.1框架柱侧移刚度计算246.2水平地震作用分析256.3验算框架层间弹性位移角266.4水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算276.5地震作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植297内力组合和最不利内力确定327.1框架梁内力组合32 本科毕业设计7.2框架柱内力组合328框架结构配筋计算338.1框架梁截面设计338.2中框梁368.3框架柱配筋计算399板配筋计算4010板式楼梯计算5411基础配筋计算61结论69致谢70参考文献71 本科毕业设计第70页共71页1引言根据河北科技大学建筑工程学院设计的要求进行此毕业设计。题目是“唐山市第二中学教学楼设计”。内容由建筑设计和结构设计两部份组成。由于教学楼属于公共建筑,所以设计中需要严格按照相应规范进行设计。钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点,对于唐山市教学楼来说不乏是一个好的选择。2建筑设计概述2.1设计依据(1)依据土木工程专业11届毕业设计任务书(2)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)(3)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(4)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。(6)遵照国家规定的现行各种设计规范、有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。2.2设计规模(1)本次设计的题目为“唐山市第二中学教学楼设计”(2)建筑面积:5503.68m²,结构共六层,层高均为3.9m,(3)室内外高差0.450m,室外地面标高为-0.450m。2.3各部分工程构造(1)屋面:防水层:SBS改性沥青防水卷材找平层:1:3水泥沙浆25mm厚保温层:1:10水泥珍珠岩砂浆120㎜厚 本科毕业设计第70页共71页找坡层:1:8水泥陶粒100mm结构层:150mm厚钢筋混凝土板板底抹灰:20mm厚板下混合砂浆抹灰(2)楼面:瓷砖地面(包括水泥粗砂打底)  素水泥浆结合层一道1:3水泥砂浆找平18mm150mm厚钢筋混凝土板20mm厚板下抹灰(3)厕所:20mm厚水泥砂浆地面50mm厚防水砂浆200mm厚蒸压粉煤灰砖20mm厚水泥砂浆抹灰(4)墙体:外墙300mm厚蒸压粉煤灰砖,内墙为200mm厚蒸压粉煤灰砖,楼梯间墙为200㎜厚蒸压粉煤灰砖,厕所均为200㎜厚蒸压粉煤灰砖。(5)门窗:门厅处为铝合金门,其他均为木门。双推拉塑钢窗,单层玻璃全封闭窗。(6)基础:独立基础。3结构方案设计3.1设计资料(1)、使用要求1)建筑面积5000~6000平方米,层数:地上5-6层。2)各层房间用途及面积要求:每层除普通教室外,要求设教师休息室、储藏间,饮水间,男女卫生间。3)各层层高:要满足教室采光、通风要求,并综合考虑建筑结构的合理性。4)垂直交通:根据安全疏散和防火要求设置楼梯,其数量和位置由设计人定。5)立面造型及内外装修:南立面为主入口立面,作重点处理,其它作一般处理,内外装修设计人自定。6)构造设计:建筑构造力求简单,施工方便。(2)、设计内容 本科毕业设计第70页共71页1)建筑方案及初步设计;2)建筑平面、立面和剖面设计;3)主要部位的建筑构造设计及材料作法;4)绘制建筑施工图。(3)结构设计要求及内容1)技术条件(唐山)气象水文地质条件:①风玫瑰图:夏季东南风,冬季西北风;②温度:最热月平均31ºC,最冷月平均-9ºC;③雨量:年降雨量为875mm;④地下水:无侵蚀性,在地面以下6m;⑤地质资料:700mm表土以下为亚粘土,地基承载力设计值为210Kpa;地面粗糙度:C类,基本风压0.45KN/m2,基本雪压:0.40KN/m2。场地类别为Ⅱ类,冻土深度0.8m,抗震设防烈度8度,设计地震分组第一组,地震基本加速度值0.20g。2)结构形式钢筋混凝土框架结构。(4)设计内容1)确定结构方案:上部结构方案与布置;楼(屋)面结构方案与布置;基础方案与布置;结构措施及其特殊部位的处理等。2)结构设计计算内容包括:荷载汇集;地震作用计算;竖向荷载作用计算;荷载组合及内力分析;一品框架配筋计算;现浇板配筋计算;楼梯配筋计算;基础及基础梁配筋计算;其它必要的结构构件配筋计算。4荷载计算4.1初估梁柱截面(1)由轴压比限值条件N/fcA≤0.9( 本科毕业设计第70页共71页(三级框架)(框架柱的负荷面积内每平米按15KN/m2初估)∵A=bh∴b=h=535.9mm初估:柱截面:b×h=650mm×650mm.(2)梁截面主梁:边跨取中跨取取b=300mm次梁:(3)楼板:4.2梁柱线刚度在计算梁的线刚度时,考虑楼板对梁刚度有利影响,认为翼缘参加工作,为简化计算,先按矩形截面计算惯性矩,然后乘以一个增大系数。现浇钢筋砼梁:边框架梁=1.5I0中框架梁=2I0柱采用C30混凝土梁采用C30混凝土,EC=3.0×107KN/m²I0=1/12×bh3(m4)i单位:KN.m 本科毕业设计第70页共71页框架梁线刚度计算部位截面(m²)长度l(m)截面惯性矩I0(m4)边框架中框架I=1.5I0(m4)i=EI/l(KN.m)I=2I0i=EI/l(KN.m)边梁0.3×0.76.98.57×10-312.86×10-347629.61.71×10-263333中梁0.3×0.53.03.13×10-34.69×10-3390830.63×10-252500边梁0.3×0.76.98.57×10-312.86×10-347629.61.71×10-263333柱线刚度计算层数砼强度截面宽度b/mm截面高度H/mm柱高L/mm砼弹性模量Ec/Pa截面惯性矩I/mm4线刚度i/KN.m1-6C30506503900300001.08×10100.83×1054.3荷载计算(1)层数划分及计算简图如图:(2)荷载汇集1、恒载1)屋面荷载:(为不上人屋面)防水层:SBS改性沥青防水卷材0.4KN/m²找平层:25mm1:3水泥沙浆25×0.02=0.5KN/m²保温层:120mm厚水泥珍珠岩0.12×4=0.48KN/m²找坡层:水泥陶粒100mm厚14×0.1=1.4KN/m²结构层:150mm厚钢筋砼现浇板0.12×25=3.00KN/m²10mm厚板底抹灰0.01×17=0.17KN/m²Gk=Σgk=6.7KN/m² 本科毕业设计第70页共71页计算简图2)楼面:瓷砖地面(包括粗砂打底)0.55KN/m²找平层:25mm1:3水泥沙浆25×0.02=0.5KN/m²150mm厚钢筋砼现浇板0.15×25=3.75KN/m²10mm厚板底抹灰0.01×17=0.17KN/m²Gk=Σgk=5.27KN/m²3)梁重:(考虑梁上抹灰,取梁自重26KN/m3)主梁:边跨26×0.7×0.3=5.46KN/m中跨26×0.5×0.3=3.9KN/m次梁:26×0.5×0.3=3.9KN/m4)墙重:抹灰:外墙面外抹灰:20厚水泥砂浆0.4KN/m2外墙面及内墙面抹灰:20厚石灰砂浆0.34KN/m2总墙重:外墙:底层:15×0.30+0.4+0.34=5.24KN/m2内墙:底层:15×0.20+0.34×2=3.68KN/m2 本科毕业设计第70页共71页5)柱:(取柱子自重26KN/m3)各层:26×0.65×0.65=10.99KN/m6)门:0.2KN/m2窗:0.3KN/m22、活荷载:雪活载:0.4KN/m2厕所:2.0KN/m2教学楼:2.0KN/m2走廊、楼梯:3.5KN/m2不上人屋面:0.5KN/m23、各层楼层重量六层上半层女儿墙:0.30×0.6×(7.8×14+6.9×4+3×2)×25=515.52KN屋面:(7.8×7)×(6.9×2+3)×6.95=6375.09KN主梁:5.46×(54.6×4+6.9×16)+3.9×3×8=1888.6KN次梁:3.9×6.9×16=430.56KN柱子:3.9×0.5×32×10.99=685.78KN内墙:0.5×[(7.8×0.2×3.9-1.2×2.4×2×0.2)×14+3.9×6.9×0.2×12]×15=1002.23KN外墙:0.5×[(7.8×0.3×3.9-2.4×2.4×2×0.3)×14+639×6.9×0.3×4]×15=837.53KN6=+0.5活=12356.57+0.5×0.5×917.28=12585.89KN六层下半层和五层上半层柱子:3.9×32×10.99=1371.6KN屋面:(7.8×7)×(6.9×2+3)×5.27=4834.06KN主梁:5.46×(54.6×4+6.9×16)+3.9×3×8=1888.6KN次梁:3.9×6.9×16=430.56KN外墙:[(7.8×0.3×3.9-2.4×2.4×2×0.3)×14+639×6.9×0.3×4]×15=1675.05KN内墙:[(7.8×0.2×3.9-1.2×2.4×2×0.2)×14+3.9×6.9×0.2×12]× 本科毕业设计第70页共71页15=2004.45KN∑=14366.63KN=====15283.90KN二层下半层和一层上半层柱子:3.9×32×10.99=1371.6KN屋面:(7.8×7)×(6.9×2+3)×5.27=4834.06KN主梁:5.46×(54.6×4+6.9×16)+3.9×3×8=1888.6KN次梁:3.9×6.9×16=430.56KN外墙:[(7.8×0.3×3.9-2.4×2.4×2×0.3)×14+639×6.9×0.3×4]×15=1675.05KN内墙[(7.8×0.2×3.9-1.2×2.4×2×0.2)×14+3.9×6.9×0.2×12]×15=2004.45KN∑=14366.63KN=+0.5×2×活=15283.90KN====15283.90KN∑G=190417.66KN∑A=5503.6∑G/∑A=190417.66/5503.6=16.43KN/m25框架在竖向荷载作用下的内力分析5.1计算方法和荷载传递路线(1)计算方法框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用力矩分配法,因为框架结构对称,荷载对称;又属于奇数跨,故在对称轴上梁的截面只有竖向位移没有转角。对称截面可取为滑动端。弯矩二次分配法是一种近似计算方法,即将各节点的不平衡弯矩同时作分配和传递,并以两次分配为限。(取一榀横向框架) 本科毕业设计第70页共71页(2)荷载传递路线对于边跨板,为7.8m×6.9m,由于7.8/3.0〈3.0所以按双向板计算对于中跨板,为6.9m×3.0m,由于6.9/3.0〈3.0所以按双向板计算5.2竖向荷载计算(1)A-B(C-D)轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。1)屋面板传载荷载传递路线恒载:6.95×67.8/2×(1-2×0.572+0.572)×2=33.18KN/m活载:0.5×6.9/2×(1-2×0.572+0.572)×2=22.087KN/m2)楼面板传荷7.8/2×(1-2×0.6572+0.572)×2=26.162KN/m活载:2.5×6.9/2×(1-2×0.572+0.57)×2=10.43KN/m3)梁自重:5.46KN/mA-B(C-D)轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=5.46KN/m+33.18KN/m=38.64KN/m活载=板传荷载=2.087KN/m 本科毕业设计第70页共71页楼面梁:恒载=梁自重+板传荷10.43KN/m(2)B-C轴间框架梁1).屋面板传载恒载:6.95×7.8/4×5/8×2=19.38KN/m活载:0.5×7.8/4×5/8×2=1.218KN/m2).楼面板传荷载恒载:5.27×7.8/4×5/8×2=815.28KN/m活载:2.5×7.8/4×5/8×2=6.093KN/m3).梁自重:3.9KN/mB-C轴间框架梁均布荷载为:=3.9KN/m+19.38KN/m=23.28KN/m1.218KN/m=3.9KN/m+15.28KN/m=19.18KN/m=6.093KN/m5.3梁固端弯矩梁端弯矩以绕杆端顺时针为正,反之为负。固端弯矩=(均布荷载×跨度²)/12=ql2/12 本科毕业设计第70页共71页荷载部位边跨中跨跨度均布荷载固端弯矩跨度均布荷载固端弯矩左右左右恒荷载顶层6.938.64-153.3153.3323.28-17.4617.46其它层6.931.62-125.45125.45319.18-14.3914.39活荷载顶层6.92.087-8.288.2831.22-0.920.92其它层6.910.43-41.3841.3836.09-4.574.57竖向荷载作用下框架梁的固端弯矩框架计算简图5.4框架弯矩图 本科毕业设计第70页共71页 本科毕业设计第70页共71页竖向活载作用下框架弯矩图 本科毕业设计第70页共71页梁弯矩的调幅(由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,因此在重力荷载作用下对梁端弯矩进行调幅,调幅系数为0.8;对跨中弯矩进行调幅,调幅系数1.2.)1、恒载作用下的弯距楼层AB跨左端中间右端MM’MM’MM’6-114.73-91.78101.08121.30-143.02-114.425-118.25-94.6068.9782.76-120.17-96.144-111.15-88.9272.7387.28-119.76-95.813-112.54-90.0372.0486.45-119.74-95.792-113.08-90.4671.7286.06-199.84-159.871-109.28-87.4274.0188.81-119.06-95.25注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正楼层BC跨左端中间右端MM’MM’MM’6-62.80-50.24-36.32-43.58-62.80-50.245-28.23-22.58-6.32-7.58-28.23-22.584-34.31-27.45-12.40-14.88-34.31-27.453-33.26-26.61-11.35-13.62-33.26-26.612-32.71-26.17-10.80-12.96-32.71-26.171-36.81-29.45-14.90-17.88-36.81-29.452、活载作用下的弯距 本科毕业设计第70页共71页楼层AB跨左端中间右端MM’MM’MM’6-8.16-6.534.575.48-6.50-5.205-36.10-28.8824.3829.26-39.28-31.424-37.33-29.8623.6628.39-39.49-31.593-36.99-29.5923.8428.61-39.47-31.582-37.35-29.8823.6528.38-39.49-31.591-36.06-28.8524.4329.32-39.23-31.38楼层BC跨左端中间右端MM’MM’MM’6-6.50-5.20-0.12-0.14-6.50-5.205-15.81-12.65-4.99-5.99-15.81-12.654-14.08-11.26-3.72-4.46-14.08-11.263-14.29-11.43-4.01-4.81-14.29-11.432-14.88-11.90-3.70-4.44-14.88-11.901-11.34-9.07-5.09-6.11-11.34-9.07注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正5.5梁端剪力:均布荷载下:1、恒载作用下梁端剪力 本科毕业设计第70页共71页楼层q(KN/m)L(m)ql/2ΣM/LV左V右AB跨梁端剪力638.646.90133.313.91129.21-137.41531.626.90109.090.25108.81-109.37431.626.90109.091.04107.84-110.34331.626.90109.090.87108.04-110.13231.626.90109.090.81108.11-110.07131.626.90109.091.17107.67-110.51BC跨梁端剪力631.623.0047.43034.92-34.92523.283.0034.92029.22-29.22419.183.0028.77029.22-29.22319.183.0028.77029.22-29.22219.183.0028.77029.22-29.22119.183.0028.77029.22-29.222、活载作用下梁端剪力层次Q(KN/m)L(m)Ql/2ΣM/LV左V右AB跨62.086.907.18-0.937.24-7.19510.436.9035.980.4335..52-36.44410.436.9035.980.3035.67-36.30310.436.9035.980.3235.62-36.34210.436.9035.980.2935.67-36.29110.436.9035.980.4335.52-36.44BC跨61.223.001.830.001.83-1.8356.093.009.140.009.14-9.1446.093.009.140.009.14-9.1436.093.009.140.009.14-9.1426.093.009.140.009.14-9.1416.093.009.140.009.14-9.14 本科毕业设计第70页共71页 本科毕业设计第70页共71页5.6柱轴力和剪力1.恒载作用下的柱轴力剪力(1)边柱层截面横梁剪力(KN)纵向荷载(KN)柱重(KN)(KN)边柱轴力(KN)边柱剪力(KN)61—1129.2194.142.84223.31223.3143.592—2266.15308.9951—1108.81205.2542.84314.06623.0544.52—2356.7665.8943—3107.84205.2542.84313.09978.9829.874—4311.931021.8235—5108.04205.2542.84313.291335.128.086—6356.131377.9527—7108.11205.2542.84313.361691.3131.358—8356.21734.1519—9107.67205.2542.84312.922047.0717.5710—10355.762089.91说明:①假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受。②为本层荷载产生的轴力。③柱重:0.65×0.65×26×3.9=42.84KN④a顶层荷载:女儿墙:屋面荷载:b标准层荷载楼面荷载:4.97×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2=93.3KN墙重:3.9×7.8×3.68=11.95KNΣ=206.25KN 本科毕业设计第70页共71页(2)中柱:层截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载柱重(KN)中柱轴力中柱剪力VH左(KN)VH右(KN)Fi(KN)(KN)(KN)(KN)61—1137.4734.02233.5242.84405.85405.8534.892—2448.69448.6951—1109.3729.22275.4242.84414.01862.719.722—2456.85905.5443—3110.3429.22275.4242.84414.981320.5222.74—4457.821363.3635—5110.1329.22275.4242.84414.771778.1321.756—6457.611820.9727—7110.0729.22275.4242.84414.712235.6823.858—8457.552278.5219—9110.5129.22275.4242.84415.152693.6713.1410—10452.992736.51①.顶层荷载屋面荷载:α=0.5×6.9/4×5/8×2=1.086.7×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2+6.7×3.9/2×1.08×0.5×6.9×2=233.52KN②.标准层荷载楼面荷载4.97KN×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2+4.977.8/2×1.08×0.5×6.9×2=275.42KNΣ=275.42KN2.活载作用下的柱轴力剪力 本科毕业设计第70页共71页边柱中柱层截面VA(KN)A柱轴力(KN)A柱剪力(KN)(KN)B柱轴力(KN)B柱剪力(KN)61—17.297.29-68.478.47-4.562—251—135.4742.76-10.2742.8751.34-7.852—243—335.6778.43-9.3872.7494.08-7.284—435—535.62114.05-9.3741.78165.86-7.276—627—735149.73-10.3743.74179.6-7.918—819—935.52185.25-5.842.87222.47-4.3610—10 本科毕业设计第70页共71页 本科毕业设计第70页共71页恒载作用下柱的轴力图 本科毕业设计第70页共71页6水平荷载作用下的框架内力分析6.1框架柱侧移刚度计算(1)柱线刚度:柱采用C30混凝土,,层高度3.9m柱截面:各层650mm×650mm则I0=1/12×bh3=14.88×10-3m4;KC=EI/h2.柱的侧移刚度D:一般层:=D=首层:=D=部位截面(m²)层高(m)惯性矩I(m4)Kc=EI/h(104)边框架边柱C1边框架中柱C2Kα1Dc1Kα2Dc260.65²3.914.88×10-311.450.550.22197521.10.353037550.65²3.914.88×10-311.450.550.22197521.10.353037540.65²3.914.88×10-311.450.550.22197521.10.353037530.65²3.914.88×10-311.450.550.22197521.10.353037520.65²3.914.88×10-311.450.550.22197521.10.353037510.65²3.914.88×10-311.450.550.41368111.10.5245128部位中框架边柱C1中框架中柱C2各层各柱刚度层间刚度Kα3Dc3Kα4Dc4ΣDc1ΣDc2ΣDc3ΣDc460.660.25224461.210.383411819752×430375×422446×1234118×12110553250.660.25224461.210.383411819752×430375×422446×1234118×121105532 本科毕业设计第70页共71页40.660.25224461.210.383411819752×430375×422446×1234118×12110553230.660.25224461.210.383411819752×430375×422446×1234118×12110553220.660.25224461.210.383411819752×430375×422446×1234118×12110553210.660.44395001.210.534760036811×445128×439500×1247600×121721356层间侧移刚度的验算∑D1/∑D2=1721356/1105532=1.56﹥0.7满足要求6.2水平地震作用分析本框架结构符合底部剪力法的适用范围,故采用底部剪力法计算水平地震作用。(1)框架自振周期计算:层次(KN)(KN)(KN/m)(m)612585.8912585.8911055320.0110.2453083.54755.47515283.9127869.811055320.0250.2343576.43836.89415283.9143153.7111055320.0390.2093194.34667.62315283.9158437.6211055320.0530.172598.26441.7215283.9173721.5311055320.0670.1171788.22209.22116696.1390417.6617213560.050.05834.841.74表5用能量法计算的数据 本科毕业设计第70页共71页1.考虑八度设防:аmax=0.16考虑I组类别Ⅱ类场地土Tg=0.35S因为T1=0.53>1.4Tg=0.49S所以考虑顶部附加水平地震作用底部剪力为:а1=(Tg/T1)0.9×аmax=(0.35/0.53)0.9×0.16=0.11FEk=а1×Geq=0.11×0.85×90417.67=8454.05KN由公式Fi=(GiHi/ΣGjHj)×FEk×(1-δn)δn=0.08T1+0.07=0.1124横向框架顶点位移计算层数HiGiGiHiGiHi/ΣGjHjFiVi623.412585.89294509.830.2852138.592138.59519.515283.91298036.250.2882161.14094.33415.615283.91238428.90.231725.885820.21311.715283.91178821.750.1731298.167118.3727.815283.91119214.50.115862.947981.3113.916696.13651144.910.063472.748454.05剪力分布图见下图。6.3验算框架层间弹性位移角层数层间剪力VI(KN)层间度Di层间侧移ui=Vi/Di层hi(m)Ui/hi[θe] 本科毕业设计第70页共71页62138.5911055321.75×10-323.40.00075<1/550=0.001854094.3311055323.7×10-319.50.000245820.2111055325.26×10-315.60.0003437118.3711055326.44×10-311.70.0005527981.3111055327.22×10-37.80.0009318454.0517213564.91×10-33.90.001252.楼层地震剪力的验算《抗震规范》要求:因基本周期小于3.5s,查《抗震规范》表得表7楼层地震剪力验算层次(KN)(KN)(KN)结论612585.8912585.890.02201.372138.59满足515283.9127869.800.02445.954094.33满足415283.9143153.710.02690.465820.21满足315283.9158437.620.02935.007118.37满足215283.9173721.530.021179.537981.31满足116696.1390417.660.021446.688454.05满足6.4水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算1.柱剪力Vik=D/ΣD×Vi,柱弯矩M下=Vik×Yi×hi,M上=Vik×(1-Yi)×hi2.反弯点高度h’=(y0+y1+y2+y3)×hy=y0+y1+y2+y3h’——反弯点到柱下端质点的距离,即反弯点高度y0——标准反弯点高度比 本科毕业设计第70页共71页y1——为上、下层梁线刚度比变化修正值y2——为上层层高变化修正值y3——为下层层高修正值根据框架总层数m,该柱所在层数n和梁柱线刚度比值K确定,并由内插法根据K值确定。边柱(中框)层h(m)y0y1y2y3Y63.90.660.30000.353.90.660.40000.443.90.660.450000.4533.90.660.450000.4523.90.660.520000.5213.90.660.70000.7中柱(中框)层h(m)y0Y1y2Y3y63.91.210.360000.3653.91.210.450000.4543.91.210.460000.4633.91.210.50000.523.91.210.50000.513.91.210.640000.642.边柱弯矩计算层HΣDDD/ΣDViVikKYM下M上63.91105532224460.022138.5939.660.660.345.23105.5453.91105532224460.024094.3381.890.660.4127.75191.6243.91105532224460.025820.21116.40.660.45204.28249.6833.91105532224460.027118.37142.370.660.45249.86305.38 本科毕业设计第70页共71页23.91105532224460.027981.31159.630.660.52323.73298.8313.91721356395000.0238454.05194.440.660.7530.82227.494.中柱弯矩计算:层HΣDDD/ΣDViVikkYM下M上63.91105532341180.032138.5957.991.210.3681.42144.7453.91105532341180.034094.33122.831.210.45215.57263.4743.91105532341180.035820.21174.611.210.46313.25367.7333.91105532341180.037118.37213.551.210.5416.42416.4223.91105532341180.037981.31239.441.210.5466.9466.913.91721356476000.0288454.05236.711.210.64590.83332.34计算过程(1)(2);(3)6.5地震作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植计算过程:根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩 本科毕业设计第70页共71页ΣMc=M右+M左=M上+M下;M右(左梁)=μ1McM左(右梁)=μ2Mc楼层AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力LM左M右VELM左M右VE边柱中柱66.9087.4563.3238.663.0113.08113.0857.9940.99124.5156.90181.75131.7881.893.0239.52239.52122.8393.64225.8846.90263.30190.66116.403.0340.49340.49174.61127.75314.7836.90322.04233.20142.373.0416.42416.42213.55155.75379.2926.90361.08261.48154.633.0466.90466.90239.44172.05424.5016.90439.82318.36194.443.0461.59461.59236.71248.12381.00 本科毕业设计第70页共71页水平地震作用下的弯矩轴力图 本科毕业设计第70页共71页7内力组合和最不利内力确定7.1框架梁内力组合1、基本组合公式:1)梁端负弯矩组合公式:①-1.0[1.2恒+1.4×0.9(活+风)]②-1.0[1.35恒+1.4×(0.7活+0.6风)]③-0.75[1.2(恒+0.5活)+1.3地]2)梁端正弯矩组合公式:④0.75[1.3地-1.0(恒+0.5活)]3)梁跨中正弯矩组合公式:⑤1.0(1.2恒+1.4×0.9活)⑥1.0(1.35恒+1.4×0.7活)⑦0.75[1.2(恒+0.5活)+1.3地]4)梁端剪力组合公式:⑧1.0(1.2恒+0.9×1.4活)⑨1.0(1.35恒+1.4×0.7活)⑩0.85[1.2(恒+0.5活)+1.3地]见附表1-1---附表1-67.2框架柱内力组合采取以下组合方式考虑地震作用时:①1.3×地+1.2×(恒+0.5×活)不考虑地震作用时:②γ0(1.35×恒+0.7×1.4×活)③γ0[1.2×恒+1.4×0.9(风+活)]见附表 本科毕业设计第70页共71页8框架结构配筋计算8.1框架梁截面设计1.边框梁(1)已知条件:矩形梁b=300mm,h=700mm。砼C30,fc=14.30N/mm2,纵筋HRB400,fy=360N/mm2,箍筋HPB300,fy=270N/mm2。弯矩设计值M=387KN.m,剪力设计值V=380KN,扭矩设计值T=0.00KN.m。按非抗震计算。(2)计算要求:1.正截面受弯承载力计算2.斜截面受剪承载力计算3.裂缝宽度计算。2抗弯计算:    (1).截面类型:矩形截面宽度:b=300mm截面高度:h=700mm(2).材料信息混凝土等级:C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2受拉纵筋种类:HRB400fy=360N/mm2受压纵筋种类:HRB400fy=360N/mm2受拉纵筋最小配筋率:ρmin=max(0.2,45×ft/fy)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.200%受压纵筋最小配筋率:ρ"min=0.200%受拉纵筋合力点至近边距离:as=35mm受压纵筋合力点至近边距离:as"=35mm(3).受力信息M=387.000KN.m(4).设计参数结构重要性系数:γo=1.0 本科毕业设计第70页共71页1).计算截面有效高度ho=h-as=700-35=665mm2).计算相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/(Es×εcu))=0.80/(1+360/(2.0×105×0.0033))=0.5183).确定计算系数αs=γo×M/(α1×fc×b×ho×ho)=1.0×387.000×106/(1.0×14.3×300×665×665)=0.2044).计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2×0.204)=0.231≤ξb=0.518满足要求。由于ξ<=ξb,因此按构造配筋A"s=ρ"min×b×h=0.200%×300×700=420mm25).计算纵向受拉筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.0×14.3×300×665×0.231/360=1827mm26).验算受拉钢筋最大、最小配筋率ρ=As/(b×h)=1827/(300×700)=0.870%ρmax=ξb×α1×Fc/Fy×ho/h=0.518×1×14.3/360.0×665/700=1.953%ρ=0.870%≥ρmin=0.200%,满足最小配筋率要求。ρ=0.870%≤ρmax=1.953%,满足最大配筋率要求,3抗剪计算: (1)截面验算,按规范公式(7.5.1)  Vmax=αβcfcbh0=0.25×1.000×14.30×300×665=713213N=713.21KN>V=380KN  截面尺寸满足要求。 (2)配筋计算,按规范公式(7.5.4-2)  V<0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0  Asv/s=(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)    =(380.00×103-0.7×1.43×300×665)/(210×665)    =1002.5mm2/mm4配置钢筋: 本科毕业设计第70页共71页(1)上部纵筋:计算As=420mm2,实配4C12(452mm2ρ=0.22%),配筋满足(2)腰筋:计算构造As=b×hw×0.2%=399mm2,实配6Φ10(471mm2ρ=0.22%),配筋满足(3)下部纵筋:计算As=1504mm2,实配6C20(1884mm2ρ=0.897%),配筋满足(4)箍筋:计算Av/s=1025mm2/m,实配Φ8@180四肢(1058mm2/mρsv=0.35%),配筋满足5裂缝计算: 混凝土等级C30ftk=2.01N/mm2钢筋种类HRB400Es=200000.00N/mm2钢筋类型带肋钢筋纵筋相对粘结特性系数νi=1.000纵筋根数、直径:第1种纵向钢筋:6f20纵筋实配面积As=1885mm2受弯αcr=1.90受拉钢筋合力点至近边距离as=35mm混凝土保护层厚度c=25mm最大裂缝宽度限值ωlim=0.250mm荷载效应准永久组合计算的弯矩值Mq=50.000KN×m(1).计算有效受拉混凝土截面面积AteAte=0.5×b×h=0.5×300×700=105000mm2(2).计算纵向钢筋配筋率ρteρte=As/Ate=1885/105000=0.018(3).计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq 本科毕业设计第70页共71页deq=Σnidi2/Σniνidi=(6×202)/(6×20×1.000)=20.000mm(4).计算构件受拉区纵向钢筋的应力σsh0=h-as=700-35=665mmσs=1000000×Mq/(0.87×As×h0)=1000000×50.000/(0.87×1885×665)=45.849N/mm2(5).计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-(0.65×ftk/(ρte×σs))=1.1-(0.65×2.010/(0.018×45.849))=-0.487因为ψ<0.2,则ψ=0.2(6).计算最大裂缝宽度ωmaxωmax=αcr×ψ×σs/Es(1.9×c+(0.08×deq/ρte))=0.012mmωmax=0.012mm<=ωlim=0.250mm,满足要求!8.2中框梁1已知条件及计算要求:截面类型:矩形截面宽度:b=300mm截面高度:h=500mm混凝土等级:C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2受拉纵筋种类:HRB400fy=360N/mm2受压纵筋种类:HRB400fy=360N/mm2 本科毕业设计第70页共71页受拉纵筋最小配筋率:ρmin=max(0.2,45×ft/fy)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.200%受压纵筋最小配筋率:ρ"min=0.200%受拉纵筋合力点至近边距离:as=35mm受压纵筋合力点至近边距离:as"=35mm受力信息M=320.880KN×m设计参数结构重要性系数:γo=1.02抗弯计算计算截面有效高度ho=h-as=500-35=465mm计算相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/(Es×εcu))=0.80/(1+360/(2.0×105×0.0033))=0.518确定计算系数αs=γo×M/(α1×fc×b×ho×ho)=1.0×320.880×106/(1.0×14.3×300×465×465)=0.346计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2×0.346)=0.445≤ξb=0.518满足要求。由于ξ<=ξb,因此按构造配筋A"s=ρ"min×b×h=0.200%×300×500=300mm2计算纵向受拉筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.0×14.3×300×465×0.445/360=2465mm2验算受拉钢筋最大、最小配筋率ρ=As/(b×h)=2465/(300×500)=1.643%ρmax=ξb×α1×Fc/Fy×ho/h=0.518×1×14.3/360.0×465/500=1.912%ρ=1.643%≥ρmin=0.200%,满足最小配筋率要求。ρ=1.643%≤ρmax=1.912%,满足最大配筋率要求, 本科毕业设计第70页共71页3抗剪计算: (1)截面验算,按规范公式(11.3.3),承载力抗震调整系数按规范表11.1.6,γRE=0.85  Vmax=1/γRE(0.2βcfcbh0)=1/0.85×(0.2×1.000×14.30×300×465)=469.38KN>V=350KN  截面尺寸满足要求。 (2)配筋计算,按规范公式(11.3.4-1)  V<1/γRE(0.42ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0)  Asv/s=(VγRE-0.42ftbh0)/(1.25fyvh0)    =(261.00×103×0.85-0.42×1.43×200×665)/(1.25×210×665)    =0.81329mm2/mm=813.29mm2/m4配置钢筋:(1)上部纵筋:计算As=300mm2,实配4C12(308mm2ρ=0.22%),配筋满足(2)腰筋:计算构造As=b×hw×0.2%=266mm2,实配4Φ10(314mm2ρ=0.22%),配筋满足(3)下部纵筋:计算As=350mm2,实配2C16(402mm2ρ=0.29%),配筋满足(4)箍筋:计算Av/s=813mm2/m,实配Φ8@100双肢(1005mm2/mρsv=0.50%),配筋满足5裂缝计算: (1)受拉钢筋应力计算,按规范公式(8.1.3-3)  σsk=Mk/(0.87h0As)=42860000/(0.87×665×402)=184.23N/mm2 (2)按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,按规范公式(8.1.2-4)  ρte=As/Ate=As/(0.5bh)=402/(0.5×200×700)=0.0057  <0.01,取ρte=0.01 本科毕业设计第70页共71页 (3)裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,按规范公式(8.1.2-2)   (4)最大裂缝宽度计算,按规范公式(8.1.2-1)    Wmax=0.133mm0.3×fc×A,取N=0.3×fc×A=1544KNX向箍筋按构造配筋Asvx/s=2863mm2/mY向箍筋按构造配筋Asvy=2863mm2/m4、配置钢筋(1)竖筋:225+420+425(4)竖向箍筋:Φ10@80四肢箍(3927mm2/mρsv=0.65%)>Asv/s=2863mm2/m,配筋满足。(5)水平箍筋:Φ10@80三肢箍(2945mm2/mρsv=0.49%)>As10v/s=2863mm2/m,配筋满足。9板配筋计算1、依据规范《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) 本科毕业设计第70页共71页《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)2、计算信息(1).几何参数板厚:h=150mm(2).材料信息混凝土等级:C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2ftk=2.01N/mm2Ec=3.00×104N/mm2钢筋种类:HRB400fy=360N/mm2Es=2.0×105N/mm2最小配筋率:ρ=0.200%纵向受拉钢筋合力点至近边距离:as=20mm保护层厚度:c=10mm(3)荷载信息(均布荷载)永久荷载分项系数:γG=1.200可变荷载分项系数:γQ=1.400准永久值系数:ψq=1.000永久荷载标准值:qgk=4.970KN/m2可变荷载标准值:qqk=2.000KN/m2(4).计算方法:弹性板(5).边界条件(上端/下端/左端/右端):固定/固定/固定/简支(6).设计参数结构重要性系数:γo=1.00泊松比:μ=0.2003、计算参数:(1).计算板的跨度:Lo=3900mm(2).计算板的有效高度:ho=h-as=150-20=130mm4、配筋计算(lx/ly=3900/6900=0.565<2.000所以按双向板计算):(1).X向底板钢筋1)确定X向板底弯矩Mx=表中系数(γG×qgk+γQ×qqk)×Lo2 本科毕业设计第70页共71页=(0.0380+0.0062×0.200)×(1.200×4.970+1.400×2.000)×3.92=5.225KN.m2)确定计算系数αs=γo×Mx/(α1×fc×b×ho×ho)=1.00×5.225×106/(1.00×14.3×1000×130×130)=0.0223)计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2×αs)=1-sqrt(1-2×0.022)=0.0224)计算受拉钢筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.000×14.3×1000×130×0.022/360=113mm25)验算最小配筋率ρ=As/(b×h)=113/(1000×150)=0.075%ρ<ρmin=0.200%不满足最小配筋要求所以取面积为As=ρmin×b×h=0.200%×1000×150=300mm2采取方案8@160,实配面积314mm2(2).Y向底板钢筋1)确定Y向板底弯矩My=表中系数(γG×qgk+γQ×qqk)×Lo2=(0.0062+0.0380×0.200)×(1.200×4.970+1.400×2.000)×3.92=1.839KN.m2)确定计算系数αs=γo×My/(α1×fc×b×ho×ho)=1.00×1.839×106/(1.00×14.3×1000×130×130)=0.0083)计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2×αs)=1-sqrt(1-2×0.008)=0.0084)计算受拉钢筋面积 本科毕业设计第70页共71页As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.000×14.3×1000×130×0.008/360=39mm25)验算最小配筋率ρ=As/(b×h)=39/(1000×150)=0.026%ρ<ρmin=0.200%不满足最小配筋要求所以取面积为As=ρmin×b×h=0.200%×1000×150=300mm2采取方案8@160,实配面积314mm2(3).X向支座左边钢筋1)确定左边支座弯矩Mox=表中系数(γG×qgk+γQ×qqk)×Lo2=0.0808×(1.200×4.970+1.400×2.000)×3.92=10.765KN.m2)确定计算系数αs=γo×Mox/(α1×fc×b×ho×ho)=1.00×10.765×106/(1.00×14.3×1000×130×130)=0.0453)计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2×αs)=1-sqrt(1-2×0.045)=0.0464)计算受拉钢筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.000×14.3×1000×130×0.046/360=235mm25)验算最小配筋率ρ=As/(b×h)=235/(1000×150)=0.157%ρ<ρmin=0.200%不满足最小配筋要求所以取面积为As=ρmin×b×h=0.200%×1000×150=300mm2采取方案8@160,实配面积314mm2(4).X向支座右边钢筋1)确定右边支座弯矩Mox=表中系数(γG×qgk+γQ×qqk)×Lo2 本科毕业设计第70页共71页=0.0808×(1.200×4.970+1.400×2.000)×3.92=10.765KN.m2)确定计算系数αs=γo×Mox/(α1×fc×b×ho×ho)=1.00×10.765×106/(1.00×14.3×1000×130×130)=0.0453)计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2×αs)=1-sqrt(1-2×0.045)=0.0464)计算受拉钢筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.000×14.3×1000×130×0.046/360=235mm25)验算最小配筋率ρ=As/(b×h)=235/(1000×150)=0.157%ρ<ρmin=0.200%不满足最小配筋要求所以取面积为As=ρmin×b×h=0.200%×1000×150=300mm2采取方案8@160,实配面积314mm2(5).Y向上边支座钢筋1)确定上边支座弯矩Moy=表中系数(γG×qgk+γQ×qqk)×Lo2=0.0571×(1.200×4.970+1.400×2.000)×3.92=7.611KN.m2)确定计算系数αs=γo×Moy/(α1×fc×b×ho×ho)=1.00×7.611×106/(1.00×14.3×1000×130×130)=0.0313)计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2×αs)=1-sqrt(1-2×0.031)=0.0324)计算受拉钢筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.000×14.3×1000×130×0.032/360 本科毕业设计第70页共71页=165mm25)验算最小配筋率ρ=As/(b×h)=165/(1000×150)=0.110%ρ<ρmin=0.200%不满足最小配筋要求所以取面积为As=ρmin×b×h=0.200%×1000×150=300mm2采取方案8@160,实配面积314mm2(6).Y向下边支座钢筋1)确定下边支座弯矩Moy=表中系数(γG×qgk+γQ×qqk)×Lo2=0.0571×(1.200×4.970+1.400×2.000)×3.92=7.611KN.m2)确定计算系数αs=γo×Moy/(α1×fc×b×ho×ho)=1.00×7.611×106/(1.00×14.3×1000×130×130)=0.0313)计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2×αs)=1-sqrt(1-2×0.031)=0.0324)计算受拉钢筋面积As=α1×fc×b×ho×ξ/fy=1.000×14.3×1000×130×0.032/360=165mm25)验算最小配筋率ρ=As/(b×h)=165/(1000×150)=0.110%ρ<ρmin=0.200%不满足最小配筋要求所以取面积为As=ρmin×b×h=0.200%×1000×150=300mm2采取方案8@160,实配面积314mm25、跨中挠度计算:Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1).计算荷载效应 本科毕业设计第70页共71页Mk=Mgk+Mqk=(0.0380+0.0062×0.200)×(4.970+2.000)×3.92=4.155KN.mMq=Mgk+ψq×Mqk=(0.0380+0.0062×0.200)×(4.970+1.0×2.000)×3.92=4.155KN.m(2).计算受弯构件的短期刚度Bs1)计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=4.155×106/(0.87×130×314)=117.001N/mmσsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=4.155×106/(0.87×130×314)=117.001N/mm2)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积:Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.419%3)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψk=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.01/(0.419%×117.001)=-1.567因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψk=0.2ψq=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.01/(0.419%×117.001)=-1.567因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψq=0.24)计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE=Es/Ec=2.0×105/3.00×104=6.6675)计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf=06)计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ=As/(b×ho)=314/(1000×130)=0.242%7)计算受弯构件的短期刚度BsBsk=Es×As×ho2/[1.15ψk+0.2+6×αE×ρ/(1+3.5γf")] 本科毕业设计第70页共71页=2.0×105×314×1302/[1.15×-1.567+0.2+6×6.667×0.242%/(1+3.5×0.0)]=2.015×103KN.m2Bsq=Es×As×ho2/[1.15ψq+0.2+6×αE×ρ/(1+3.5γf")]=2.0×105×314×1302/[1.15×-1.567+0.2+6×6.667×0.242%/(1+3.5×0.0)]=2.015×103KN.m2(3).计算受弯构件的长期刚度B1)确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ"=0时,θ=2.0混规(7.2.5)2)计算受弯构件的长期刚度BBk=Mk/(Mq×(θ-1)+Mk)×Bs(混规(7.2.2-1))=4.155/(4.155×(2.0-1)+4.155)×2.015×103=1.008×103KN.m2Bq=Bsq/θ(混规(7.2.2-2))=2.015×103/2.0=1.008×103KN.m2B=min(Bk,Bq)=min(1007.680,1007.680)=1007.680(4).计算受弯构件挠度fmax=f×(qgk+qqk)×Lo4/B=0.00243×(4.970+2.000)×3.94/1.008×103=3.888mm(5).验算挠度挠度限值fo=Lo/200=3900/200=19.500mmfmax=3.888mm≤fo=19.500mm,满足规范要求!6、裂缝宽度验算:(1).跨中X方向裂缝 本科毕业设计第70页共71页1)计算荷载效应Mx=表中系数(qgk+ψqqk)×Lo2=(0.0380+0.0062×0.200)×(4.970+1.00×2.000)×3.92=4.155KN.m2)带肋钢筋,所以取值vi=1.03)因为C<20,所以取C=204)计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=4.155×106/(0.87×130×314)=117.001N/mm5)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.0042因为ρte=0.0042<0.01,所以让ρte=0.016)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.010/(0.0100×117.001)=-0.017因为ψ=-0.017<0.2,所以让ψ=0.27)计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist=1000/160=68)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq=(∑ni×di2)/(∑ni×vi×di)=6×8×8/(6×1.0×8)=89)计算最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsq/Es×(1.9×C+0.08×Deq/ρte)(混规(7.1.2-1)=1.9×0.200×117.001/2.0×105×(1.9×20+0.08×8/0.0100) 本科毕业设计第70页共71页=0.0227mm≤0.30,满足规范要求(2).跨中Y方向裂缝1)计算荷载效应My=表中系数(qgk+ψqqk)×Lo2=(0.0062+0.0380×0.200)×(4.970+1.00×2.000)×3.92=1.463KN.m2)带肋钢筋,所以取值vi=1.03)因为C<20,所以取C=204)计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=1.463×106/(0.87×130×314)=41.193N/mm5)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.0042因为ρte=0.0042<0.01,所以让ρte=0.016)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.010/(0.0100×41.193)=-2.072因为ψ=-2.072<0.2,所以让ψ=0.27)计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist=1000/160=68)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq=(∑ni×di2)/(∑ni×vi×di)=6×8×8/(6×1.0×8)=89)计算最大裂缝宽度 本科毕业设计第70页共71页ωmax=αcr×ψ×σsq/Es×(1.9×C+0.08×Deq/ρte)(混规(7.1.2-1)=1.9×0.200×41.193/2.0×105×(1.9×20+0.08×8/0.0100)=0.0080mm≤0.30,满足规范要求(3).支座上方向裂缝1)计算荷载效应Moy=表中系数((qgk+ψqqk)×Lo2)=0.0571×(4.970+1.00×2.000)×3.92=6.053KN.m2)带肋钢筋,所以取值vi=1.03)因为C<20,所以取C=204)计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=6.053×106/(0.87×130×314)=170.453N/mm5)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.0042因为ρte=0.0042<0.01,所以让ρte=0.016)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.010/(0.0100×170.453)=0.3347)计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist=1000/160=68)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq=(∑ni×di2)/(∑ni×vi×di)=6×8×8/(6×1.0×8)=8 本科毕业设计第70页共71页9)计算最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsq/Es×(1.9×C+0.08×Deq/ρte)(混规(7.1.2-1)=1.9×0.334×170.453/2.0×105×(1.9×20+0.08×8/0.0100)=0.0551mm≤0.30,满足规范要求(4).支座下方向裂缝1)计算荷载效应Moy=表中系数(qgk+ψqqk)×Lo2=0.0571×(4.970+1.00×2.000)×3.92=6.053KN.m2)带肋钢筋,所以取值vi=1.03)因为C<20,所以取C=204)计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=6.053×106/(0.87×130×314)=170.453N/mm5)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.0042因为ρte=0.0042<0.01,所以让ρte=0.016)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.010/(0.0100×170.453)=0.3347)计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist=1000/160=68)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq 本科毕业设计第70页共71页deq=(∑ni×di2)/(∑ni×vi×di)=6×8×8/(6×1.0×8)=89)计算最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsq/Es×(1.9×C+0.08×Deq/ρte)(混规(7.1.2-1)=1.9×0.334×170.453/2.0×105×(1.9×20+0.08×8/0.0100)=0.0551mm≤0.30,满足规范要求(5).支座左方向裂缝1)计算荷载效应Mox=表中系数(qgk+ψqqk)×Lo2=0.0808×(4.970+1.00×2.000)×3.92=8.562KN.m2)带肋钢筋,所以取值vi=1.03)因为C<20,所以取C=204)计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=8.562×106/(0.87×130×314)=241.085N/mm5)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.0042因为ρte=0.0042<0.01,所以让ρte=0.016)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.010/(0.0100×241.085)=0.5587)计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist=1000/160=6 本科毕业设计第70页共71页8)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq=(∑ni×di2)/(∑ni×vi×di)=6×8×8/(6×1.0×8)=89)计算最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsq/Es×(1.9×C+0.08×Deq/ρte)(混规(7.1.2-1)=1.9×0.558×241.085/2.0×105×(1.9×20+0.08×8/0.0100)=0.1304mm≤0.30,满足规范要求(6).支座右方向裂缝1)计算荷载效应Mox=表中系数(qgk+ψqqk)×Lo2=0.0808×(4.970+1.00×2.000)×3.92=8.562KN.m2)带肋钢筋,所以取值vi=1.03)因为C<20,所以取C=204)计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×ho×As)混规(7.1.4-3)=8.562×106/(0.87×130×314)=241.085N/mm5)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×150=75000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-4)=314/75000=0.0042因为ρte=0.0042<0.01,所以让ρte=0.016)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.010/(0.0100×241.085)=0.5587)计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist=1000/160 本科毕业设计第70页共71页=68)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq=(∑ni×di2)/(∑ni×vi×di)=6×8×8/(6×1.0×8)=89)计算最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsq/Es×(1.9×C+0.08×Deq/ρte)(混规(7.1.2-1)=1.9×0.558×241.085/2.0×105×(1.9×20+0.08×8/0.0100)=0.1304mm≤0.30,满足规范要求10板式楼梯计算1、基本资料:(1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2).几何参数:楼梯净跨:L1=3240mm楼梯高度:H=1950mm梯板厚:t=200mm踏步数:n=13(阶) 本科毕业设计第70页共71页上平台楼梯梁宽度:b1=300mm下平台楼梯梁宽度:b2=300mm(3).荷载标准值:可变荷载:q=2.50kN/m2面层荷载:qm=1.70kN/m2栏杆荷载:qf=0.20kN/m永久荷载分项系数:γG=1.20可变荷载分项系数:γQ=1.40准永久值系数:ψq=0.50(4).材料信息:混凝土强度等级:C30fc=14.30N/mm2ft=1.43N/mm2Rc=25.0kN/m3ftk=2.01N/mm2Ec=3.00×104N/mm2钢筋强度等级:HRB400fy=360N/mm2Es=2.00×105N/mm2保护层厚度:c=20.0mmRs=20kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:as=25.00mm支座负筋系数:α=0.252、计算过程:(1).楼梯几何参数:踏步高度:h=0.1500m踏步宽度:b=0.2700m计算跨度:L0=L1+(b1+b2)/2=3.24+(0.30+0.30)/2=3.54m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα=0.874(2).荷载计算(取B=1m宽板带):1)梯段板:面层:gkm=(B+B×h/b)×qm=(1+1×0.15/0.27)×1.70=2.64kN/m自重:gkt=Rc×B×(t/cosα+h/2)=25×1×(0.20/0.874+0.15/2)=7.59kN/m抹灰:gks=RS×B×c/cosα=20×1×0.02/0.874=0.46kN/m 本科毕业设计第70页共71页恒荷标准值:Pk=gkm+gkt+gks+qf=2.64+7.59+0.46+0.20=10.90kN/m恒荷控制:Pn(G)=1.35×Pk+γQ×0.7×B×q=1.35×10.90+1.40×0.7×1×2.50=17.16kN/m活荷控制:Pn(L)=γG×Pk+γQ×B×q=1.20×10.90+1.40×1×2.50=16.58kN/m荷载设计值:Pn=max{Pn(G),Pn(L)}=17.16kN/m3.正截面受弯承载力计算:左端支座反力:Rl=30.37kN右端支座反力:Rr=30.37kN最大弯矩截面距左支座的距离:Lmax=1.77m最大弯矩截面距左边弯折处的距离:x=1.77mMmax=Rl×Lmax-Pn×x2/2=30.37×1.77-17.16×1.772/2=26.88kN·m相对受压区高度:ζ=0.063391配筋率:ρ=0.002518纵筋(1号)计算面积:As=440.66mm2支座负筋(2、3号)计算面积:As"=α×As=0.25×440.66=110.16mm23、计算结果:(为每米宽板带的配筋)(1)号钢筋计算结果(跨中)计算面积As:440.66mm2采用方案:10@120实配面积:654mm2(2)2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积As":110.16mm2采用方案:12@200实配面积:565mm2(3)4号钢筋计算结果采用方案:6@200 本科毕业设计第70页共71页实配面积:141mm24、跨中挠度计算:Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1).计算标准组合弯距值Mk:Mk=Mgk+Mqk=(qgk+qqk)×L02/8=(10.90+2.500)×3.542/8=20.985kN.m(2).计算永久组合弯距值Mq:Mq=Mgk+Mqk=(qgk+ψq×qqk)×L02/8=(10.90+0.50×2.500)×3.542/8=19.027kN.m(3).计算受弯构件的短期刚度Bsk1)计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87×h0×As)混规(7.1.4-3)=20.985×106/(0.87×175×654)=210.597N/mmσsq=Mq/(0.87×h0×As)混规(7.1.4-3)=19.027×106/(0.87×175×654)=190.947N/mm2)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积:Ate=0.5×b×h=0.5×1000×200=100000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-5)=654/100000=0.654%3)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψk=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)混规(7.1.2-2) 本科毕业设计第70页共71页=1.1-0.65×2.01/(0.654%×210.597)=0.152ψq=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.01/(0.654%×190.947)=0.055因为ψk<0.2,所以取ψk=0.2因为ψq<0.2,所以取ψq=0.24)计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE=ES/EC=2.00×105/(3.00×104)=6.6675)计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf=06)计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ=As/(b×h0)=654/(1000×175)=0.374%7)计算受弯构件的短期刚度BSBsk=Es×As×h02/[1.15×ψk+0.2+6×αE×ρ/(1+3.5×γf)]混规(7.2.3-1)=2.00×105×654×1752/[1.15×0.200+0.2+6×6.667×0.374%/(1+3.5×0.0)]=69.165×102kN.m2Bsq=Es×As×h02/[1.15×ψq+0.2+6×αE×ρ/(1+3.5×γf)]混规(7.2.3-1)=2.00×105×654×1752/[1.15×0.200+0.2+6×6.667×0.374%/(1+3.5×0.0)]=69.165×102kN.m2(4).计算受弯构件的长期刚度B 本科毕业设计第70页共71页1)确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ`=0时,θ=2.0混规(7.2.5)2)计算受弯构件的长期刚度BBk=Mk/(Mq×(θ-1)+Mk)×Bsk混规(7.2.2-1)=20.985/(19.027×(2.0-1)+20.985)×69.165×102=36.275×102kN.m2Bq=Bsq/θ混规(7.2.2-2)=69.165/2.000×102=34.583×102kN.m2B=min(Bk,Bq)=min(36.275,34.583=34.583×102kN.m2(5).计算受弯构件挠度fmaxk=5×(qgk+qqk)×L04/(384×Bk)=5×(10.90+2.500)×3.544/(384×34.583×102)=7.921mm(6).验算挠度挠度限值f0=L0/200=3.54/200=17.700mmfmax=7.921mm≤f0=17.700mm,满足规范要求!5、裂缝宽度验算:(1).计算准永久组合弯距值Mq:Mq=Mgk+ψMqk=(qgk+ψqqk)×L02/8=(10.90+0.50×2.500)×3.542/8=19.027kN.m(2).光面钢筋,所以取值Vi=0.7(3).C=20(4).计算按荷载荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87×h0×As)混规(7.1.4-3) 本科毕业设计第70页共71页=19.027×106/(0.87×175.00×654)=190.947N/mm(5).计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积:Ate=0.5×b×h=0.5×1000×200=100000mm2ρte=As/Ate混规(7.1.2-5)=654/100000=0.654%因为ρte<1.000%,所以取ρte=1.000%(6).计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65×ftk/(ρte×σsq)混规(7.1.2-2)=1.1-0.65×2.01/(1.000%×190.947)=0.416(7).计算单位面积钢筋根数nn=1000/s=1000/120=8(8).计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq=(∑ni×di2)/(∑ni×Vi×di)=8×102/(8×0.7×10)=14(9)计算最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsq/ES×(1.9×C+0.08×deq/ρte)混规(7.1.2-1)=1.9×0.416×190.947/2.0×105×(1.9×20+0.08×14/1.000%)=0.1131mm≤0.40mm,满足规范要求 本科毕业设计第70页共71页11基础配筋计算1、设计依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)2、计算信息构件编号:JC-1计算类型:验算截面尺寸(1).几何参数矩形柱宽bc=650mm矩形柱高hc=650mm基础端部高度h1=400mm基础根部高度h2=400mm基础长度B1=2100mmB2=2100mm基础宽度A1=2100mmA2=2100mm(2).材料信息基础混凝土等级:C30ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2柱混凝土等级:C30ft_c=1.43N/mm2fc_c=14.3N/mm2钢筋级别:HRB400fy=360N/mm2 本科毕业设计第70页共71页(3).计算信息结构重要性系数:γo=1.0基础埋深:dh=1.800m纵筋合力点至近边距离:as=40mm基础及其上覆土的平均容重:γ=20.000kN/m3最小配筋率:ρmin=0.200%(4).作用在基础顶部荷载标准值Fgk=2454.000kNFqk=444.000kNMgxk=26.000kN×mMqxk=2.000kN.mMgyk=47.000kN×mMqyk=7.000kN.mVgxk=48.000kNVqxk=4.000kNVgyk=28.000kNVqyk=4.000kN永久荷载分项系数rg=1.20可变荷载分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=2454.000+444.000=2898.000kNMxk=Mgxk+Fgk×(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk×(B2-B1)/2=26.000+2454.000×(2.100-2.100)/2+2.000+444.000×(2.100-2.100)/2=28.000kN.mMyk=Mgyk+Fgk×(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk×(A2-A1)/2=47.000+2454.000×(2.100-2.100)/2+7.000+444.000×(2.100-2.100)/2=54.000kN.mVxk=Vgxk+Vqxk=48.000+4.000=52.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=28.000+4.000=32.000kNF1=rg×Fgk+rq×Fqk=1.20×2454.000+1.40×444.000=3566.400kNMx1=rg×(Mgxk+Fgk×(B2-B1)/2)+rq×(Mqxk+Fqk×(B2-B1)/2)=1.20×(26.000+2454.000×(2.100-2.100)/2)+1.40×(2.000+444.000×(2.100-2.100)/2)=34.000kN.mMy1=rg×(Mgyk+Fgk×(A2-A1)/2)+rq×(Mqyk+Fqk×(A2-A1)/2) 本科毕业设计第70页共71页=1.20×(47.000+2454.000×(2.100-2.100)/2)+1.40×(7.000+444.000×(2.100-2.100)/2)=66.200kN.mVx1=rg×Vgxk+rq×Vqxk=1.20×48.000+1.40×4.000=63.200kNVy1=rg×Vgyk+rq×Vqyk=1.20×28.000+1.40×4.000=39.200kNF2=1.35×Fk=1.35×2898.000=3912.300kNMx2=1.35×Mxk=1.35×28.000=37.800kN.mMy2=1.35×Myk=1.35×54.000=72.900kN.mVx2=1.35×Vxk=1.35×52.000=70.200kNVy2=1.35×Vyk=1.35×32.000=43.200kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|3566.400|,|3912.300|)=3912.300kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|34.000|,|37.800|)=37.800kN.mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|66.200|,|72.900|)=72.900kN.mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|63.200|,|70.200|)=70.200kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|39.200|,|43.200|)=43.200kN(5).修正后的地基承载力特征值fa=156.000kPa3、计算参数1.基础总长Bx=B1+B2=2.100+2.100=4.200m2.基础总宽By=A1+A2=2.100+2.100=4.200m3.基础总高H=h1+h2=0.400+0.400=0.800m4.底板配筋计算高度ho=h1+h2-as=0.400+0.400-0.040=0.760m5.基础底面积A=Bx×By=4.200×4.200=17.640m26.Gk=γ×Bx×By×dh=20.000×4.200×4.200×1.800=635.040kNG=1.35×Gk=1.35×635.040=857.304kN4、计算作用在基础底部弯矩值Mdxk=Mxk-Vyk×H=28.000-32.000×0.800=2.400kN.mMdyk=Myk+Vxk×H=54.000+52.000×0.800=95.600kN.mMdx=Mx-Vy×H=37.800-43.200×0.800=3.240kN.m 本科毕业设计第70页共71页Mdy=My+Vx×H=72.900+70.200×0.800=129.060kN.m5、验算地基承载力(1).验算轴心荷载作用下地基承载力pk=(Fk+Gk)/A=(2898.000+635.040)/17.640=200.286kPa【①5.2.1-2】因γo×pk=1.0×200.286=200.286kPa>fa=156.000kPa轴心荷载作用下地基承载力不满足要求(2).验算偏心荷载作用下的地基承载力exk=Mdyk/(Fk+Gk)=95.600/(2898.000+635.040)=0.027m因|exk|≤Bx/6=0.700mx方向小偏心,由公式【①5.2.2-2】和【①5.2.2-3】推导Pkmax_x=(Fk+Gk)/A+6×|Mdyk|/(Bx2×By)=(2898.000+635.040)/17.640+6×|95.600|/(4.2002×4.200)=208.028kPaPkmin_x=(Fk+Gk)/A-6×|Mdyk|/(Bx2×By)=(2898.000+635.040)/17.640-6×|95.600|/(4.2002×4.200)=192.544kPaeyk=Mdxk/(Fk+Gk)=2.400/(2898.000+635.040)=0.001m因|eyk|≤By/6=0.700my方向小偏心Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6×|Mdxk|/(By2×Bx)=(2898.000+635.040)/17.640+6×|2.400|/(4.2002×4.200)=200.480kPaPkmin_y=(Fk+Gk)/A-6×|Mdxk|/(By2×Bx)=(2898.000+635.040)/17.640-6×|2.400|/(4.2002×4.200)=200.091kPa(3).确定基础底面反力设计值Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk=(208.028-200.286)+(200.480-200.286)+200.286=208.222kPa 本科毕业设计第70页共71页γo×Pkmax=1.0×208.222=208.222kPa>1.2×fa=1.2×156.000=187.200kPa偏心荷载作用下地基承载力不满足要求6、基础冲切验算(1).计算基础底面反力设计值1)计算x方向基础底面反力设计值ex=Mdy/(F+G)=129.060/(3912.300+857.304)=0.027m因ex≤Bx/6.0=0.700mx方向小偏心Pmax_x=(F+G)/A+6×|Mdy|/(Bx2×By)=(3912.300+857.304)/17.640+6×|129.060|/(4.2002×4.200)=280.838kPaPmin_x=(F+G)/A-6×|Mdy|/(Bx2×By)=(3912.300+857.304)/17.640-6×|129.060|/(4.2002×4.200)=259.934kPa2)计算y方向基础底面反力设计值ey=Mdx/(F+G)=3.240/(3912.300+857.304)=0.001m因ey≤By/6=0.700y方向小偏心Pmax_y=(F+G)/A+6×|Mdx|/(By2×Bx)=(3912.300+857.304)/17.640+6×|3.240|/(4.2002×4.200)=270.648kPaPmin_y=(F+G)/A-6×|Mdx|/(By2×Bx)=(3912.300+857.304)/17.640-6×|3.240|/(4.2002×4.200)=270.123kPa3)因Mdx≠0Mdy≠0Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A=280.838+270.648-(3912.300+857.304)/17.640=281.100kPa4)计算地基净反力极值Pjmax=Pmax-G/A=281.100-857.304/17.640=232.500kPaPjmax_x=Pmax_x-G/A=280.838-857.304/17.640=232.238kPa 本科毕业设计第70页共71页Pjmax_y=Pmax_y-G/A=270.648-857.304/17.640=222.048kPa(2).柱对基础的冲切验算(1)因(H≤800)βhp=1.0(2)x方向柱对基础的冲切验算x冲切面积Alx=max((A1-hc/2-ho)×(bc+2×ho)+(A1-hc/2-ho)2,(A2-hc/2-ho)×(bc+2×ho)+(A2-hc/2-ho)2=max((2.100-0.650/2-0.760)×(0.650+2×0.760)+(2.100-0.650/2-0.760)2,(2.100-0.650/2-0.760)×(0.650+2×0.760)+(2.100-0.650/2-0.760)2)=max(3.233,3.233)=3.233m2x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx×Pjmax=3.233×232.500=751.620kNγo×Flx=1.0×751.620=751.62kN因γo×Flx≤0.7×βhp×ft_b×bm×ho(6.5.5-1)=0.7×1.000×1.43×1410×760=1072.67kNx方向柱对基础的冲切满足规范要求(3)y方向柱对基础的冲切验算y冲切面积Aly=max((B1-bc/2-ho)×(hc+2×ho)+(B1-bc/2-ho)2,(B2-bc/2-ho)×(hc+2×ho)+(B2-bc/2-ho)2)=max((2.100-0.650/2-0.760)×(0.650+2×0.760)+(2.100-0.650-0.760)2/2,(2.100-0.650/2-0.760)×(0.650+2×0.760)+(2.100-0.650-0.760)2/2)=max(3.233,3.233)=3.233m2y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly×Pjmax=3.233×232.500=751.620kNγo×Fly=1.0×751.620=751.62kN 本科毕业设计第70页共71页因γo×Fly≤0.7×βhp×ft_b×am×ho(6.5.5-1)=0.7×1.000×1.43×1410.000×760=1072.67kNy方向柱对基础的冲切满足规范要求7、柱下基础的局部受压验算因为基础的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级,所以不用验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。8、基础受弯计算双向受弯因ex≤Bx/6=0.700mx方向小偏心a=(Bx-bc)/2=(4.200-0.650)/2=1.775mPj1=(Bx-a)×(Pmax_x-Pmin_x)/Bx+Pmin_x-G/A=(4.200-1.775)×(280.838-259.934)/4.200+259.934-857.304/17.640=223.403kPa因ey≤By/6=0.700my方向小偏心a=(By-hc)/2=(4.200-0.650)/2=1.775mPj2=(By-a)×(Pmax_y-Pmin_y)/By+Pmin_y-G/A=(4.200-1.775)×(270.648-270.123)/4.200+270.123-857.304/17.640=221.826kPaβx=1.024βy=1.024MI=1/48×βx×(Bx-bc)2×(2×By+hc)×(Pj1+Pjmax_x)=1/48×1.024×(4.200-0.650)2×(2×4.200+0.650)×(223.403+232.238)=1109.12kN.mMII=1/48×βy×(By-hc)2×(2×Bx+bc)×(Pj2+Pjmax_y)=1/48×1.024×(4.200-0.650)2×(2×4.200+0.650)×(221.826+222.048)=1080.48kN.m9、计算配筋(1).计算基础底板x方向钢筋 本科毕业设计第70页共71页Asx=γo×MI/(0.9×ho×fy)=1.0×1109.12×106/(0.9×760.000×360)=4504.2mm2Asx1=Asx/By=4504.2/4.200=1072mm2/mAsx1=max(Asx1,ρmin×H×1000)=max(1072,0.200%×800×1000)=1600mm2/m选择钢筋16@130,实配面积为1608mm2/m。(2).计算基础底板y方向钢筋Asy=γo×MII/(0.9×ho×fy)=1.0×1080.48×106/(0.9×760.000×360)=4387.9mm2Asy1=Asy/Bx=4387.9/4.200=1045mm2/mAsy1=max(Asy1,ρmin×H×1000)=max(1045,0.200%×800×1000)=1600mm2/m选择钢筋16@130,实配面积为1608mm2/m。 本科毕业设计第70页共71页结论通过此次学校安排的毕业设计,我学到了很多,懂得了很多。在这次毕业设计中,我遇到了很多问题,通过老师的帮助我得以解决,对我以后的工作生活至关重要。在以往的学习中,面对最多的就是单方面的计算,也有一些略带综合性的课程设计课程,但是都无法与这次毕业设计相提并论。此次毕业设计,综合了几年大学生活中,所有学到的知识。在初次看到毕业设计任务书的时候,当时的心情只有一个,该如何下手,面对的是一个完整地教学楼设计,综合性非常强,选择进行的入楼至关重要。老师知道我们是初次见到如此大的工程,提前给我们安排了一个讲解会议,通过老师的讲解,找到了入手点。通过此次毕业设计,掌握了结构设计的内容、步骤、和方法,全面了解设计的全过程;培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力;培养我们在建筑工程设计中的配合意识;培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力;通过实际工程训练,建立功能设计、施工、经济全面协调的思想,进一步建立建筑、结构工程师的责任意识。 本科毕业设计第70页共71页致谢毕业设计接近尾声,学生生活也即将结束。回想起自己的大学盛生活,感触颇多。在这几年的生活中,我遇到了很多人,有老师,有同学,不管是在生活方面,还是在学习方面,这些人都对我有很大的帮助。在此即将离校之际,我想深深地向我的老师,我的同学表达我最真诚的谢意!在此次毕业设计期间,正因为有了老师和同学的帮助和支持,我才得以把一个系统的、从来没有上手的课题,圆满地完成。从中我学到了很多知识,然而我从中也学到了,很多做人做事的道理,为我以后的工作和生活打下了一个良好的基础。在此,我首先要感谢的就是我的指导老师,在这个复杂的毕业设计过程当中,我遇到了太多太多的问题,有大的问题,也有小的问题,有些问题也许很幼稚,但是每个问题,不管是什么样的,我的老师都会细心地给我讲清楚,我真的太感谢我的指导老师了!最重要的我还要深深地感谢我的父母,他们为我默默操劳支持我读完了大学,不管家里有什么困难,都从来没有让我分过心,他们只是自己默默的来承担。在此我想深深地对我的父母说一声:爸妈您们辛苦了,我长大了,以后我来养您们,不让您们在操心受累了!在此,再次深深地感谢我的母校和老师们。致谢人:刘彦泽 本科毕业设计第70页共71页参考文献1.《总图制图标准》GB/T50103-20102.《自承重砌体墙技术规程》CECS281:20103.《建筑外墙防水工程技术规程》JGJ/T235-20114.《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-20085.《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-20086.《建筑结构荷载规范》GB50009-20127.《混凝土结构设计规范》GB50010-20108.《砌体结构设计规范》GB50003-20129.《建筑地基基础设计规范》GB50007-201110.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010'