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1、 五层钢筋混凝土教学楼土木毕业设计(图纸+计算书全套)东南大学毕业设计目 录(CAD图纸截图见文档最后几页)摘要一 工程概况1二 屋盖、楼盖设计2（一）屋盖2（二）楼盖10三 框架结构布置及计算简图19（一）梁柱尺寸19（二）计算简图19四 恒荷载内力计算21（一）恒荷载计算21（二）恒荷载作用下内力计算22五 活荷载内力计算（屋面布雪荷载）33（一）活荷载计算33（二）活荷载作用下内力计算33六 活荷载内力计算（屋面布活荷载）42（一）活荷载计算42（二）活荷载作用下内力计算42七 风荷载内力计算51（一）风荷载计算51（二）内力计算52八 地震作用内力计算55（一）重力荷载代表值计算55（
2、二）水平地震作用计算56（三）一榀框架内力计算59九 内力组合62（一）梁内力组合62（二）柱内力组合66- 2 -东南大学毕业设计（三）内力设计值汇总70十 截面设计72（一）梁截面设计72（二）柱截面设计75 十一 楼梯设计81（一）底层楼梯设计81（二）其他层楼梯设计84 十二 基础设计89（一）边柱基础89（二）中柱基础91（三）基础梁设计93 致谢95 参考文献96 一 工程概况本工程为某高校教学楼。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为18.6m。工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板
3、，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，40120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法：门为木门，自重0.2 kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。 风荷载标准值0.4kN/m2，雪荷载标准值0.65kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。 本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。- 3 -东南
4、大学毕业设计二 屋盖、楼盖设计（一）屋盖 1设计资料1）屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，40120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）2）屋面荷载：均布活荷载标准值2kN/m2(上人屋面)，雪荷载标准值为0.65kN/m2 3）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋2屋盖的结构平面布置图 3板的设计（弹性理论） 1）荷载计算由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算 恒荷载标准值：20厚水泥混凝土找平0.0220=0.46kN/m240120厚（1%找坡）膨胀珍
5、珠岩(0.08+0.16)27=0.546kN/m2- 4 -东南大学毕业设计四层作法防水层 0.36kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.56kN/m22 小计 4.08 kN/m2荷载设计值g=1.24.08=4.90kN/m2 ，q=1.42.0=2.8kN/m2q/2=1.4kN/m2，g+q/2=6.3kN/m2，g+q=7.7kN/m22）弯矩计算计算过程见下页表中3）截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=80mm；l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面h0=80mm。 最小配筋率：因为0.45ft1.27=0.45=0.27%
6、0.2%，故取smin=0.27%，则fy210Asmin=0.27%1000100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.52.0时减小10%；楼板的角区格不折减。 - 5 -东南大学毕业设计弯矩值计算表- 4 -东南大学毕业设计为了便于计算，近似取=0.95，As=计算过程见下表m 0.95h0fy屋面板配筋计算表 - 5 -东南大学毕业设计 4次梁的设计 1）次梁l1次梁l1跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18l/12=7200/18720
7、0/12=400mm600mm，取h=600mm，截面宽度取b=200mm。 （1）荷载设计值- 6 -东南大学毕业设计 p=(g+q)l013.9=7.7=15.02kN/m 22a1=l013.9=0.27 2l0227.223pe=(1-2a1+a1)p=13.72kN/m板传来的荷载p=2pe=27.44kN/m次梁自重0.2(0.6-0.1)251.2=3kN/m次梁粉刷0.02(0.6-0.1)2+0.2171.2=0.5kN/m 则荷载总设计值g+q=30.94kN/m（2）内力计算弯矩设计值：112(g+q)l0=30.947.22=133.7kNm 1212112支座 M=-
8、(g+q)l0=-30.947.22=-66.8kNm 2424跨中 M=剪力设计值：跨中 V=0支座 V=11(g+q)l0=30.947.2=111.4kN 22（3）正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算翼缘宽度bf的确定如下：Sn=3900-100-150=3650mm,l0=7200mm,hf=100mm,h0=565mm,hf=0.8 h0,b+Sn=200+3650=3850mm,b+12hf=200+12100=1400mm l0/3=2400mmbf取l0/3,b+Sn,b+12hf三者中的最小值，即bf=1400mm 混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2，ft=
9、1.43N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2 a1fcbfhf(h0-hf/2)=1.014.31400100(565-100/2)10-6=1031kNm133.7kNm- 7 -东南大学毕业设计故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算 Asmin=200565max0.2%,0.451.43/300=242mm2 跨中：as=Ma1fcbfh02133.7106=0.021 1.014.314005652x=1-2s=0.0212 As=xbfh0fc/fy=0.021140056514.3/300=792mm
10、配置416(As=804mm2)支座：as=Ma1fcbh0266.8106=0.073 21.014.3200565x=1-2s=0.0762 As=xbh0fc/fy=0.07620056514.3/300=409mm配置314(As=462mm2)（4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸,hw/hb=465/200=2.33111.4kN 可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋，计算截面尺寸 由Vcs=0.75ftbh0+1.25fyvAsvh0,得 ss=1.25fyvAsvh0V-0.7ftbh0=1.2521056.656524.7kNm故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进
11、行计算 Asmin=150285max0.2%,0.451.43/300=92mm2 跨中：- 9 -东南大学毕业设计 a=24.7106s=Ma21fcbfh01.014.313502852=0.016x=1-2as=0.016Axb2s=fh0fc/fy=0.016135028514.3/300=293mm 配置214(As=308mm2) 支座：as=M=12.4106a221fcbh01.014.3150285=0.071x=1-2s=0.074Axbh2s=0fc/fy=0.07415028514.3/300=151mm 配置212(As=226mm2)（4）斜截面受剪承载力计算验算
12、截面尺寸hw=h0-hf=285-100=185mm,hw/hb=185/150=1.2338kN 可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋，计算截面尺寸 由VAsvcs=0.75ftbh0+1.25fyvsh0,得 s=1.25fyvAsvh01.2521056.6565V-0.7ftbh=038103-0.71.43150285133.7kNm故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算 Asmin=242mm2- 2 -东南大学毕业设计跨中：as=Ma1fcbfh02127.2106=0.020 21.014.31400565x=1-2s=0.0202 As=xbfh0fc/fy=
13、0.021140056514.3/300=754mm配置416(As=804mm2)支座：as=Ma1fcbh0263.6106=0.070 1.014.32005652x=1-2s=0.0722 As=xbh0fc/fy=0.07220056514.3/300=388mm配置314(As=462mm2)（4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸hw=h0-hf=565-100=465mm,hw/hb=465/200=2.33106kN 可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋，计算截面尺寸 由Vcs=0.75ftbh0+1.25fyvAsvh0,得 ss=1.25fyvAsvh0V-0.7
14、ftbh0=1.2521056.656524.5kNm故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算 Asmin=92mm2跨中：as=Ma1fcbfh0224.5106=0.016 21.014.31350285- 4 -东南大学毕业设计 x=1-2as=0.0162 As=xbfh0fc/fy=0.016135028514.3/300=293mm配置214(As=308mm2) 支座：as=Ma1fcbh0212.3106=0.071 21.014.3150285x=1-2as=0.0742 As=xbh0fc/fy=0.07415028514.3/300=151mm配置212(As=226
15、mm2)（4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸hw=h0-hf=285-100=185mm,hw/hb=185/150=1.2337.6kN可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋，计算截面尺寸 由Vcs=0.75ftbh0+1.25fyvAsvh0,得 ss=1.25fyvAsvh0V-0.7ftbh0=1.2521056.65650 37.6103-0.71.43150285故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm三 框架结构布置及计算简图（一）梁柱尺寸1梁高 hb=(1/121/8)lb横向 hb=600900mm，取800mm 纵向 hb=650900mm，取800mm 过道 h
16、b=250375mm，考虑到次梁高度为600mm，也取为600mm- 5 -东南大学毕业设计2柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度<30m，抗震等级为三级，取底层C6柱估算柱尺寸，根据经验荷载为15kN/m2： N=157.8(3.6+1.5)=2983.5kNN2983.5103由轴压比限值得Ac=260795mm20.8fc0.814.3为安全起见，取底层柱截面尺寸为650mm650mm，其他层为600mm600mm （二）计算简图(取轴线处)初步设计基础顶面离室外地面500mm，则底层层高为4.2+0.6+0.5=5.3m3.563.563.563.563.563.
17、003.603.003.603.563.003.603.563.603.003.603.563.003.563.003.563.003.002.812.81 框架结构计算简图（三）梁柱线刚度 (其中E=3.0104N/mm2) AC、BC跨梁BC跨梁10.30.83/7.2=3.5610-3E 12- 6 -东南大学毕业设计10.30.63/3.0=3.6010-3E 12上部各层柱 底层柱 10.654/5.3=2.8110-3 E 1210.64/3.6=3.0010-3 E 12将梁柱线刚度标于计算简图中四 恒荷载 屋面恒荷载 4.08 kN/m2边框架梁自重 0.30.825=6kN/
18、m边框架梁粉刷 2(0.8-0.1)0.0217=0.48kN/m中框架梁自重 0.30.625=4.5kN/m2边框架梁粉刷 2(0.6-0.1)0.0317=0.34kN/m则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：g5AB1=6.48kN/mg5BC1=4.85kN/mg5AB2=4.083.9=15.91kN/mg5BC2=4.083=12.24kN/m 2楼面框架梁线荷载标准值20mm厚水泥砂浆找平 0.0220=0.46kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.5kN/m220mm厚石灰砂浆抹底 0.0217=0.34kN/m2水磨石面层 0.65 kN/m2 楼面恒荷载 3
19、.89 kN/m2边框架梁自重及粉刷 6.48kN/m中框架梁自重及粉刷 4.85kN/m- 7 -东南大学毕业设计边跨填充墙自重 0.243.618=15.55kN/m填充墙粉刷 20.02217=2.45kN/m则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为：gAB1=6.48+15.55+2.45=24.48kN/mgBC1=4.85kN/mgAB2=3.893.9=15.17kN/mgBC2=3.893=11.67kN/m 3屋面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重 0.30.87.825=46.8kN纵向框架梁粉刷 2(0.8-0.1)0.027.817=3.71kN纵向框架梁传来的屋面恒荷载
20、2(3.9/2)24.08=31.02kN次梁自重及粉刷 0.60.2257.2/2+20.02(0.6-0.1)7.2/2=10.87kN次梁传来的屋面恒荷载 (1-20.272+0.273)4.083.97.2/2=50.06kN则顶层边节点集中荷载为：G5A=181.46kN纵向框架梁自重及粉刷 46.8+3.71=50.51kN纵向框架梁传来的屋面恒荷载 31.02+(1-20.192+0.193)4.087.83/2=75.64kN次梁自重、粉刷及传来的屋面恒荷载 10.87+50.06=60.93kN 则顶层中节点集中荷载为：G5B=187.08kN 4楼面框架节点集中荷载标准值纵
21、向框架梁自重及粉刷 51.51kN纵向框架梁传来的楼面恒荷载 2(3.9/2)23.89=29.44kN次梁自重及粉刷 10.87kN次梁传来的楼面恒荷载 (1-20.272+0.273)3.893.97.2/2=47.73kN钢窗自重 22.31.80.4=3.31kN墙体自重 (3.67.8-22.31.8)0.2418=85.54kN墙面粉刷 2(3.67.8-22.31.8)0.021.7=13.46kN框架柱自重 0.6023.625=32.4kN柱面粉刷40.60.0217=0.82kN 中间层边柱节点集中荷载为：GA=274.08kN纵向框架梁自重及粉刷 50.51kN纵向框架梁
22、传来的楼面恒荷载29.44+(1-20.192+0.1923)3.897.83/2=71.98kN次梁粉刷、自重及传来的楼面恒荷载 10.87+47.73=58.6kN- 8 -东南大学毕业设计木门自重 21.02.60.2=1.04Kn墙体自重 (3.67.8-21.02.6)0.2418=98.84kN墙面粉刷 20.02()17=15.56kN框架主自重及粉刷 32.4+0.82=33.22kN 中间层中柱节点集中荷载为：GB=329.75kN （二）恒荷载作用下内力计算 1计算简图GD计算简图 2荷载等效a1=3.9=0.27 27.2顶层边跨 g5边=(1-20.272+0.273)
23、15.91+6.48=20.38kN/m5顶层中跨 g5中=12.24+4.85=12.5kN/m 8中间层边跨 g边=(1-20.272+0.273)15.17+24.48=37.74kN/m5中间层中跨 g中=11.67+4.68=11.97kN/m8- 9 -东南大学毕业设计荷载等效后的计算简图如下31顶层中跨 M5BC=12.51.52=9.38kNm 31中间层边跨 MAB=37.747.22=163.04kNm 121中间层中跨 M5BC=11.971.52=8.98kNm 34分层计算弯矩（取半结构计算）1）顶层分配系数计算如下3.564m12=0.569 3.564+0.93.
24、04m14=1-m12=1-0.569=0.431 m21=3.564=0.442 3.564+0.93.04+3.623.62m23=0.223 3.564+0.93.04+3.62m25=1-m21-m23=1-0.442-0.223=0.335内力计算过程如下（单位：kNm）- 10 -东南大学毕业设计1-4 0.431 37.95 9.88 0.62 48.451-2 0.569 -88.04 50.09 -22.92 13.04 -1.44 0.82 -48.45 2-1 0.442 88.04 25.05 -45.84 6.52 -2.88 0.41 -0.18 71.122-5
25、0.335 -34.74 -2.19 -0.14 -37.072-3 0.223 -9.38 -23.13 -1.45 -0.09 -34.05M图见下页（单位：kNm）48.4548.4571.12(4)2）中间层分配系数计算如下40.93.0m31=m36=0.30140.93.02+43.56m34=1-m31-m36=1-0.301-0.301=0.39840.93.0=0.25140.93.02+43.56+23.643.56m43=0.33140.93.02+43.56+23.6m42=m47=m34=1-m42-m47-m43=1-0.251-0.251-0.331=0.167
26、内力计算过程如下（单位：kNm）- 11 -东南大学毕业设计3-6 0.301 49.08 9.29 0.31 58.683-1 0.301 49.08 9.29 0.31 58.683-4 0.398 -163.04 64.88 -30.87 12.29 -1.02 0.40 -117.36 4-3 0.331 163.04 32.44 -61.73 6.15 -2.04 0.20 -0.07 137.994-2 0.251 -46.81 -1.54 -0.05 -48.44-7 0.251 -46.81 -1.54 -0.05 -48.44-5 0.167 -8.98 -31.15 -1.
27、03 -0.03 -41.19M图见下页（单位：kNm）117.3658.6819.5616.13 3）底层分配系数计算如下40.93.0m31=0.30740.93.0+42.81+43.5642.81m36=0.3240.93.0+42.81+43.56m34=1-m31-m36=1-0.307-0.32=0.37340.93.0=0.24840.93.0+42.81+43.56+23.642.81m47=0.25940.93.0+42.81+43.56+23.643.56m43=0.32840.93.0+42.81+43.56+23.6m42=m34=1-m42-m47-m43=1-0.
28、248-0.259-0.328=0.165- 12 -东南大学毕业设计 52.17 9.68 0.30 62.153-1 0.307 50.05 9.29 0.29 59.633-4 0.373 -163.04 60.82 -30.26 11.29 -0.93 0.34 121.78 4-3 0.328 163.04 30.41 -60.51 5.65 -1,85 0.17 -0.06 136.854-2 0.248 -45.75 -1.40 -0.04 -47.194-7 0.259 -47.78 -1.47 -0.04 -49.294-5 0.165 -8.98 -30.43-0.93 -
29、0.03 -40.37M图如下（单位：kNm）40.37121.78(3)62.1559.6331.0824.655不平衡弯矩分配计算过程见如下（单位：kNm），方框内为原不平衡弯矩7.13 - 13 -东南大学毕业设计不平衡弯矩调整之后即可得出恒荷载作用下框架弯矩图，见第29页（单位：kNm，括号内为调幅后的弯矩值）6跨中弯矩计算159.58+78.25M5AB=20.287.22-=62.94kNm 8211M5BC=4.853.02+12.243.02-30.45=-15.81kNm 8121131.57+147.72M4AB=37.747.22-=244.56-139.65=104.9
30、1kNm 8211M4BC=4.683.02+11.673.02-36.43=14.02-36.43=-22.41kNm 812132.92+148.67M3AB=244.56-=103.77kNm 2M3BC=14.02-35.81=-21.79kNmM2AB=244.56-133.06+148.67=103.77kNm 2M2BC=14.02-35.87=-21.85kNmM1AB=244.56-129.08+142.14=108.95kNm 2M1BC=14.02-37.71=-23.69kNm 7剪力计算59.58-68.253.911V5AB=+6.487.2+15.91(7.2-)=-2.59+130.18=62.5kN 7.2222V5BA=130.18-62.5=67.68kN- 14 -东南大学毕业设计 1(4.853.0+12.241.5)=16.46kN 2131.57-147.223.911V4AB=+24.487.2+15.17(7.2-)=-2.24+255.97.2222=125.71kN V5BC=V4BA=255.9-125.71=130.19kNV4BC=V3BC=V2BC=V1BC=V3
