毕业设计（论文）某单位仓库钢筋混凝土结构设计.doc

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1、 毕业设计（论文） 课题名称某单位仓库钢筋混凝土结构设计副标题2跨2层（65.4m）-（6.3m+6.3m）专 业土木工程学 号1101169学生姓名指导老师日 期2015年03月 20日目录1.工程概况42.设计资料5第一部分 楼盖结构设计计算53.初步确定各框架的截面尺寸53.1柱截面53.2梁截面53.3板截面54.二层楼板结构设计计算54.1二层结构平面布置图64.2现浇钢筋混凝土单向板设计74.3板的配筋图84.4次梁设计84.5次梁配筋图10第二部分 框架结构设计计算135. 结构布置及框架轴力计算135.1 结构布置135.2 框架轴力计算146.荷载计算166.1计算单元选取与

2、传力路径166.2恒载计算简图176.3活载计算简图206.3风载计算简图217.框架内力计算227.1框架刚度及分项系数227.2框架在恒载作用下的内力计算247.3框架在活载作用下的内力计算277.4框架在风荷载作用下的内力计算337.5框架在水平地震作用下的内力计算358.框架内力组合399.截面设计459.1承载力抗震调整系数459.2梁的截面设计459.2.1梁的正截面设计459.3柱的截面设计499.4框架配筋图57第三部分 基础设计581.设计资料5810.1确认5810.2底层墙体重量（A,C柱）5811.基础设计计算5811.1确定基础埋置深度5811.2初步确定基底宽度58

3、11.3基础梁的内力计算及截面设计6111.4基础底板配筋计算6411.5基础配筋示意图65第四部分 楼梯雨篷设计6612.楼梯设计计算6612.1梯段斜板设计计算6612.2平台板设计6812.3平台梁6913.雨篷设计计算7113.1计算简图7113.2荷载计算7113.3截面设计7113.4雨篷配筋图711.工程概况仓库地处上海市郊，主体结构采用钢筋混凝土混凝土框架构（2跨2层）。结构纵向长度32.4m（65.4m），横向跨度12.6m（6.3m+6.3m）。首层标高3.9m,屋面标高7.8m。仓库四周设置女儿墙，女儿墙顶标高8.4m。框架、楼屋面采用现浇钢筋混凝土结构。抗震设防烈度为7

4、度，建筑场地按类。楼面使用荷载5.5kN/m。基础采用混凝土条形基础。2.设计资料2.1水文地质根据地质勘探报告，地基土层自上而下为：人工填土,层厚0.61.0 m；褐黄色粘土,层厚4.04.5 m，fak=80 kN/m2, 19 kN/m3；灰色淤泥质粉土,层厚2022 m， fak = 70 kN/m2， 18 kN/m3；暗绿色粘质粉土，未穿 ，fak =160 kN/m2，20 kN/m3。地下水位在自然地表以下0.8 m，水质对结构无侵蚀作用。2.2材料混凝土：基础用C20，上部结构C25；钢筋：直径12mm，采用HPB300；直径12mm，采用HRB400；墙体：0.000以下采

5、用MU10标准砖，M5水泥砂浆；0.000以上采用MU10多孔砖，M5混合砂浆。2.3荷载（1）基本风压：0.55kN/m2；基本雪压：0.2kN/m2；（2）屋面使用荷载按不上人屋面设计；0.5 kN/m2（3）楼面活荷载标准值：5.5 kN/m2；（4）常用材料和构件自重按荷载规范确定；（5）抗震设防烈度为7度，地震分组为第一组，抗震等级为三级，建筑场地按2类。2.4楼屋面做法屋面：防水层（三毡四油上铺小石子，0.35kN/m2） 40mm厚C20混凝土找平层（内配钢丝网片） 100140mm厚膨胀珍珠岩保温层（2%找坡） 油膏胶泥一度隔气层 120mm厚现浇钢筋混凝土屋面板 20mm厚砂

6、浆粉底楼面：30mm水泥砂浆面层 100mm厚现浇钢筋混凝土屋面板 20mm厚砂浆粉底第一部分 楼盖结构设计计算3.初步确定各框架的截面尺寸3.1柱截面又柱截面最小边长宜300mm,故取。3.2梁截面3.2.1次梁截面高度取。截面宽度取。3.2.2主梁截面高度取。截面宽度取。3.2.3板截面取。4.二层楼板结构设计计算4.1二层结构平面布置图二层结构平面布置图4.2现浇钢筋混凝土单向板设计按弹性理论计算内力。4.2.1荷载计算 板的恒载计算：30mm厚水泥砂浆面层 100mm钢筋混凝土板 20mm厚板底粉刷 小计 标准值： 恒载 活载 设计值 恒载 荷载总设计值 折算荷载取值如下： 4.2.2

7、计算简图 取1m宽板为计算单元，各跨的计算跨度为： 边跨： 中间跨： 边跨与中间跨计算跨度相差：（2100-2095）/2095= 0.24%10%，故按等跨连续板计算内力。计 算跨度统一取，板的计算简图如下图所示：板计算简图4.2.3内力分析板的弯矩计算见下表。板弯矩计算截面截面1截面B截面2截面C截面3截面D截面E0.078-0.1050.033-0.0790.046-0.079-0.1052.744-3.6941.161-2.7791.618-2.779-3.6940.100-0.1190.079-0.1110.085-0.044-0.0571.698-2.0201.341-1.8851

8、.443-0.747-0.9684.442-5.7142.502-4.6643.061-3.526-4.662（按可变荷载最不利布置取值）4.2.4配筋计算板配筋计算截面截面1截面B截面2截面C截面3截面D截面E4.442-5.7142.502-4.6643.061-3.526-4.6620.05830.07500.03280.06120.04020.04630.06120.9700.9460.9610.9680.9790.9760.968212.0279.6120.5223.1145.1167.3222.9选配8150815081508150815081508150实配33533533533

9、5335335335(b=1000mm，h0 =has =10020=80mm。C25： fc=11.9N/mm2，ft= 1.27N/mm2，1=1.0； HPB300： fy = 270N/mm2。),此值大于同时大于0.2%，满足最小配筋率要求。4.3板的配筋图 见图1。4.4次梁设计4.4.1荷载计算 永久荷载设计值板传来的荷载 次梁自重 次梁粉刷 小计 可变荷载设计值 荷载总设计值 折算荷载取值如下： 4.4.2计算简图 计算跨度： 边跨： 中跨： 边跨与中跨计算跨度相差边跨：，按等跨连续梁计算内力。计算跨 度统一取，次梁计算简图如下图所示： 次梁计算简图4.4.3内力分析次梁弯矩计

10、算截面截面1截面B截面2截面C截面30.078-0.1050.033-0.0790.04633.560-45.17714.198-33.99019.7920.100-0.1190.079-0.1110.085 35.362-42.08127.936-39.25230.05868.922-87.25842.134-73.24249.850次梁剪力计算截面截面A截面B左截面B右截面C左截面C右0.394-0.6060.526- 0.4740.50031.393-48.28441.910-37.76739.8390.447-0.6200.598-0.5050.59129.272-40.60139.1

11、61-33.07038.70260.665-88.88581.071-70.83778.5414.4.4次梁配筋计算 跨中按T型截面计算，支座按矩形截面计算 ， 因此， 。 判别T形截面类型：取 故各跨跨中截面均属第一类T形截面。纵筋配筋计算截面1截面B截面2截面C截面368.922-87.25842.134-73.24249.850 0.02420.27520.01480.23100.01750.9880.8350.9930.8670.991531795323643383选用钢筋220320218318218实配628942509763509 (h0 =has =40035=365mm。C2

12、5： fc=11.9N/mm2，ft= 1.27N/mm2，1=1.0； HRB400： fy = 360N/mm2。） 箍筋配筋计算截面截面A截面B左截面B右截面C左截面C右60.665-88.88581.07170.83778.541 0.250.06980.10230.09330.08150.090464.89764.89764.89764.89764.897023.98816.1745.94013.644构造配筋0.19470.13130.04820.1108构造配筋5197692095912实配82008200820082008200构造要求 (HPB300： fyv = 270N/

13、mm2;c=1.0;hw=365100=265mm, hw/b=265/200=1.3254)4.5次梁配筋图 见图2。图1 板配筋图图2次梁配筋图第二部分 框架结构设计计算5. 结构布置及框架轴力计算 5.1 结构布置 楼面结构布置5.2 框架轴力计算荷载标准值计算序号项目恒载活载（kN/m2）备注恒载计算恒载值1屋面防水层 =0.35 kN/m240mm厚C20混凝土找平层 200.04=0.8 kN/m2100140mm厚膨胀珍珠岩 0.1111=1.32kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.0 kN/m220厚砂浆抹底 170.02=0.34 kN/m25.81 k

14、N/m20.5不上人2楼面30厚水泥砂浆面层 200.03=0.6kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土板 250.1=2.5 kN/m220厚砂浆抹底 170.02=0.34kN/m23.44 kN/m25.53墙面水刷石外面层 =0.5 kN/m2240mm厚多孔砖墙 190.24=4.56 kN/m220厚纸筋灰内面层 170.02=0.34 N/m25.4 kN/m24女儿墙水刷石外面层 =0.5 kN/m2240mm厚多孔砖墙 190.24=4.56 kN/m220厚纸筋灰面层 200.02=0.4 kN/m25.46 kN/m25窗钢窗 =0.45 kN/m20.45 kN/m26内

15、横、纵梁现浇梁 250.250.4=2.50kN/m纸筋灰粉刷 170.020.42=0.27kN/m2.77 kN/m与中柱相连的横向梁和纵向梁7外横、纵梁现浇梁 250.250.4=2.50kN/m纸筋灰粉刷 170.020.4=0.14kN/m水刷石外面层 0.550.5=0.28kN/m2.92 kN/m与角柱相连的横向梁和纵向梁8纵梁现浇梁 250.20.3=1.5kN/m纸筋灰粉刷 170.020.32=0.21kN/m1.71 kN/m9柱现浇柱 250.40.4=4.0kN/m纸筋灰粉刷 170.020.44=0.54kN/m4.54 kN/m底层柱轴力（标准值）计算序号柱别荷

16、载项单位荷载受荷面积（m2）梁长、柱高（m）荷载计算（kN）底层轴力（kN）1中柱二层恒载屋面5.81kN/m25.46.3=34.02197.7262.8713.2梁1.71kN/m5.15217.62.77kN/m5.915.92.77kN/m5.013.9柱4.54kN/m3.917.7墙活载0.5kN/m25.46.3=34.0217.017.0一层恒载楼面3.44kN/m25.46.3=34.02177.0246.3梁1.71kN/m5.15217.62.77kN/m5.915.92.77kN/m5.013.9柱4.54kN/m4.8221.9活载5.5kN/m25.46.3=34.

17、02187.1187.12边柱二层恒载屋面5.81kN/m25.43.03=16.495.3240.7448.7梁2.92kN/m5.014.61.71kN/m5.158.82.77kN/m2.877.9柱4.54kN/m3.917.7墙5.46kN/m0.65.4=3.318.05.4kN/m23.45.0-1.81.5=14.377.2窗0.45kN/m21.81.5=2.71.2活载0.5kN/m25.43.03=16.48.2 8.2一层恒载楼面3.44kN/m25.43.03=16.456.4109.6梁2.92kN/m5.014.61.71kN/m5.158.82.77kN/m2.

18、877.9柱4.54kN/m4.8221.9活载5.5kN/m25.43.03=16.490.290.23角柱二层恒载屋面5.81kN/m22.583.03=7.8245.4185.9303.4梁2.92kN/m22.427.12.92kN/m22.878.41.71kN/m22.584.4柱4.54kN/m3.917.7墙5.46kN/m0.6(3.15+2.7)=3.5119.25.4kN/m2(2.42+2.87)3.4-1.51.8=15.382.5窗0.45kN/m21.51.8=2.71.2活载0.5kN/m22.583.03=7.823.93.9一层恒载楼面3.44kN/m22.

19、583.03=7.8226.966.8梁2.92kN/m22.427.12.92kN/m22.878.41.71kN/m22.584.4柱4.54kN/m4.82 21.9活载5.5 kN/m22.73.15=8.5146.846.84边中柱底层轴力，近似按同层边柱取用，不另计算。6.荷载计算6.1计算单元选取与传力路径计算单元选取与传力路径示意图6.2恒载计算简图 横向框架恒载作用下的计算简图6.2.1按平面分析时取为两跨两层框架（1）节点：梁柱节点为刚接，底层柱端为固定支座；（2）高度：第二层框架高度为建筑层高（3.9m）；第一层框架高度为底层柱端算至二层楼面标高（3.87m+0.45 m

20、 +0.5 m=4.82m）。其中： 0.45m为室内外高差；0.5m为室外地坪至基础顶部的距离。（3） 跨度：（应按柱截面形心间距离确定） 6.3m-(0.4/2-0.12)m=6.22m6.2.2计算单元（单榀框架）受荷面积： 5.4m6.3m+6.3m=单元宽度（开间宽）单元长度楼面为单向板肋形楼盖，传力路线：板次梁（连系梁）框架梁6.2.3由次梁传至框架梁的集中荷载（1）楼面P12=P14: 次梁自重 梁侧抹灰 横向框架梁自重 梁侧抹灰 次梁传来楼板自重 小计 （2）屋面P22=P24: 次梁自重 梁侧抹灰 横向框架梁自重 梁侧抹灰 次梁传来楼板自重 小计 6.2.4由连续梁传至框架梁

21、的集中荷载（1）楼面P11=P15: 纵向框架梁自重 梁侧抹灰 横向框架梁自重 梁侧抹灰 柱自重 柱抹灰 墙体自重 窗自重 纵向框架梁传来楼板自重 小计 P13: 纵向框架梁自重 梁侧抹灰 横向框架梁自重 梁侧抹灰 柱自重 柱抹灰 纵向框架梁传来楼板自重 小计 （2）屋面P21=P25： 纵向框架梁自重 梁侧抹灰 女儿墙自重 横向框架梁自重 梁侧抹灰 纵向框架梁传来楼板自重 小计 P23: 纵向框架梁自重 梁侧抹灰 横向框架梁自重 梁侧抹灰 纵向框架梁传来楼板自重 小计 6.2.5框架边柱处偏心弯矩6.3活载计算简图活荷载作用下的计算简图6.3.1由次梁传至框架梁的集中荷载6.3.2由连系梁至

22、框架梁的集中荷载 6.3.3偏心弯矩6.4风载计算简图风荷载分布风荷载计算简图风荷载作用下的计算简图上海地区基本风压；风振系数；(类地面粗糙度)；风荷载标准值按式（对矩形截面）计算。风荷载计算（整体考虑）层序距地面高度（m）层高(m)风载 (kN/m2)风载q(kN/m)风载F(kN)14.32(=0.42+3.90)4.8228.22(=4.32+3.90)3.9038.82(=8.22+0.60)0.607.框架内力计算7.1框架刚度及分项系数7.1.1梁柱刚度计算梁线刚度计算梁别截面尺寸(m2)跨度(m)截面惯矩(m4)(m4)(kNm)AB跨横梁0.250.56.222.60410-3

23、5.20810-30.837E10-3BC跨横梁0.250.56.222.60410-35.20810-30.837E10-3柱线刚度计算框架截面尺寸 (m2)层高(m)截面惯矩(m4)线刚度(m4)一层边柱4004004.822.13310-30.443E10-31.8890.6140.141E10-3一层中柱4004004.822.13310-30.443E10-3 3.779 0.7040.161E10-3二层边柱4004003.92.13310-30.547E10-31.530 0.4330.187E10-3二层中柱4004003.92.13310-30.547E10-3 3.0600

24、.6050.261E10-3注一般层： ；底层：。7.1.2分配系数计算节点：节点：节点：节点：节点：节点：7.2框架在恒载作用下的内力计算7.2.1固端弯矩计算（1）梁计算 （2）梁计算 （3）梁计算 （4）梁计算 7.2.2框架在恒载作用下的内力计算（1）框架在恒载作用下的弯矩二次分配计算（2）框架在恒载作用下的剪力计算（剪力计算为每个构件弯矩平衡）（3）框架在恒载作用下的柱轴力计算（柱轴力等于梁端剪力、节点集中力及柱自重的和）柱的自重设计值： 底层边柱： ；底层中柱： 二层边柱： 二层中柱： 7.2.3框架在恒载作用下的M、Q、N图 M图Q图N图7.3框架在活载作用下的内力计算（1）固端

25、弯矩计算梁计算： 梁计算： （2）弯矩二次分配计算 （3）活载作用在跨间的M、Q、N图M图Q图 N图7.4框架在风荷载作用下的内力计算7.4.1各柱抗侧移刚度底层柱：二层柱：7.4.2各柱剪力7.4.3反弯点高度底层柱：二层柱：7.4.4柱端弯矩底层柱：二层柱： 7.4.5梁端弯矩（先求出节点柱端弯矩之和，然后按梁线刚度进行分配） 节点弯矩5.64011.01615.12329.53811.0165.37629.53814.415注：左风作用下的框架内力与右风作用下的框架内力数值相等，符号相反。7.4.6风荷载作用下的M、Q、N图M图Q图N图7.5框架在水平地震作用下的内力计算7.5.1重力荷

26、载计算楼层、屋面重力荷载计算层别中柱边柱角柱楼面活载屋面雪荷载2（211.1-4.551.68）6=1220.74kN(251.1-4.551.68-5.41.686）14=2876.36kN（226.1-4.551.68-5.41.686）4=721.82kN0.20.54211.7=49.14kN1（163.7-4.550.46）6=969.78kN(103.7-4.551.68+5.43.816）14=2629.37kN（66.8-4.551.68+5.43.816）4=603.65kN0.554211.7=1228.5kN注屋面活载不计；屋面雪载0.2kN/m2，组合值系数0.5；楼面

27、活载5.0 kN/m2，组合值系数0.5。 7.5.2梁柱刚度计算梁线刚度计算梁别截面尺寸(m2)跨度(m)截面惯矩(m4)边框架梁中框架梁(m4)(kNm)(m4)(kNm)中框架梁2505005.6253.12510-36.2510-31.111E10-3中框架梁2505005.9253.12510-36.2510-31.059E10-3边框架梁2505005.6253.12510-34.68810-30.833E10-3边框架梁2505005.9253.12510-34.68810-30.791E10-3框架柱线刚度计算框架柱别截面尺寸 (m2)层高(m)截面惯矩(m4)线刚度(m4)2

28、层A轴4004003.92.1310-30.546E10-3B轴4004003.92.1310-30.546E10-3C轴4004003.92.1310-30.546E10-31层A轴4004004.822.1310-30.442E10-3B轴4004004.822.1310-30.442E10-3C轴4004004.822.1310-30.442E10-3注一般层： ；底层：。7.5.3自震周期计算（1）顶点位移计算横向框架顶点位移计算柱别楼层重力荷载层间剪力层间刚度层间侧移楼层侧移24868.064868.062835840.01720.045315431.3010299.36165312

29、0.02810.0281（2）结构自震周期柱抗侧移刚度采用顶点位移法，基本周期调整系数，。7.5.4横向地震作用计算抗震设防烈度：7度，场地类别：类特征周期g:0.9s，地震影响系数最大值max：0.08。地震影响系数1：因0.1=0.308g，故1=max=0.08。地震作用下地震简图水平地震作用标准值：因0.1=0.308g，故无需考虑顶点附加地震作用；楼层水平地震作用值计算层号距柱底高度层高楼层重力荷载楼层水平地震作用标准值28.723.94868.0614.824.825431.307.5.5横向地震作用下的框架内力分析（1）各柱抗侧移刚度底层柱：二层柱：（2）各柱剪力，（3）反弯点高

30、度底层柱：二层柱：（4）柱端弯矩底层柱：二层柱： （5）梁端弯矩（先求出节点柱端弯矩之和，然后按梁线刚度进行分配）梁端弯矩计算 节点弯矩18.02135.19842.03082.09335.19817.17782.09340.063注：左震作用下的框架内力与右震作用下的框架内力数值相等，符号相反。7.5.6地震作用下框架的M、Q、N图M图 Q图N图8.框架内力组合框架柱控制截面内力表构件编号截面内力恒载活载活载活载左风右风左震右震（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）柱上端M8.69417.289-2.891-0.966-18.52218.522-46.89546.895N295.94883.783-6.78729.733-10.90110.901-39.39839.398V-2.706-5.380-0.9000.30111.526-11.52629.182-29.182下端M-4.347-8.6451.4460.48337.033-37.03393.762-93.762N316.71883.783-6.78729.733-10.90110.901-39.398