第六中学综合楼结构设计文件毕业设计计算书.doc

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1、 毕 业 设 计中文题目第六中学综合楼结构设计文件英文题目Longhai city sixth middle school building structure design of file 系 别：土木工程系年级专业：11级土木工程专业姓 名： 学 号：指导教师：职 称：闽南理工学院教务处制 年 月 日文件资料目录1. 工程概况-42. 结构选型与布置-53. 荷载计算书-94. 结构设计信息-165周期，振型，地震力-296结构位移-517. 板的计算书-568. 梁，柱的计算书-659. 楼梯的计算书-15910.基础的计算书-16311.超配筋信息-16612.薄弱层验算结果-1671

2、3.参考资料-17014.完成施工图设计内容 -17115.结束语-17716.教师编写的评语-17817.附录-绪论教学楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择教学楼建筑和结构设计，从而掌握教学楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对教学楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，

3、挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了分层法和弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。一工程概况1.1工程基本概况工程名称：第六中学综合楼工程地址：福建省工程单位：第六中学工程规模：占地面积747.6，建筑面积3738，层数为5层，建筑高度218.6m。功能布局：一至五层都为学生教学实验室以及一些必要的配套房间。建筑等级：二级。本工程设计使用年限：50年。1.2设计依据1.2.1主要技术指标本工程结构体系：钢筋混凝土框架结构。抗震设防烈度为7度，抗震等级为二级，场地类别类

4、， 地面粗糙度为B类。 本工程混凝土结构的环境类别：基础、屋面为二（a），其余为一类；建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第二组，特征周期Tg=0.35s；50年一遇基本风压为0.3kN/m2。1.2.2地质资料根据统计结果及钻探揭露的岩土层特征、结合当地经验和有关规范，综合分析确定该工程的地质勘查资料（见表1-1）。表1-1 地质勘查资料土层厚度（m）天然重度kN/m3压缩模量MPa地基承载力特征值fak(kPa)推荐值1杂填土1.520.010.0602粉土3.020.010.01604卵石5.020.050.02807风化岩3.0

5、35.024.0360注：1)表中带X号的为经验值，( )中的数值为变性参数。2)基桩设计参数按地区经验给出，宜经试桩校核。二结构选型与布置2.1结构方案选择本工程为龙海市第六中学综合楼，根据工程规模及功能布局，此次设计的结构体系采用现浇钢筋混凝土框架结构。2.2柱网与柱高本工程底层柱高为4.2m，其他层柱高均为3.6m。柱网及主体结构平面布置如图所示。 首层结构平面布置图 二四层平面布置图 顶层结构平面布置图2.1板、梁、柱截面尺寸估算2.1.1框架柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式进行估算。2.1.1.1柱的轴向压力设计值：注：考虑地震作用组合后柱轴力增大系数；考虑7

6、度抗震设防，边跨取1.3，等跨内柱取1.2，不等跨取1.25，本工程统一取1.3；折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值；一般取，本设计取12KN/m2；验算截面以上楼层层数；按简支状态计算的柱的负荷面积。2.1.1.2 框架柱截面面积 注：为框架柱最大轴压比限值，查混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）第11.4.16条，得抗震等级为二级的轴压比限值uN=0.85；为砼轴心抗压强度设计值，本设计采用C25砼，则fc=11.9MPa。角柱：6.9/2 X 6.5/2 = 11.2 m2边柱：（6.5+6.5）/2 X （6.9+0）/2 = 22.425 m2中柱：（4+6.9）/2

7、X (6.5+6.5)/2 = 35.425 m2对于角柱：=1.3 X11.2 X 12X4= 693.056 KN= 693.056 X 1000 / (0.85 X 11.9)= 68517.6471mm2取400mm X 400mm。对于边柱：=1.3 X 22.425X 12X 4 = 1399.32 KN= 1399.32 X 1000 / (0.85 X 11.9)= 138341.078mm2取450mm X 450mm。对于中柱：=1.3 X 35.425X 12 X 4 = 2192.099KN= 2192.099 X 1000 / (0.85 X 11.9)= 21853

8、8.804mm2取500mm X 500mm。框架柱的截面尺寸宜符合下列要求：（1）矩形截面柱，抗震等级为四级或层数不超过2层时，其最小截面尺寸不宜小于300mm，一、二、三柱抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm；（2）柱的剪跨比宜大于2；（3）柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。综合以上结论框架角柱取400mm X 400mm，边柱取450mm X 450mm，中柱取500mm X 500mm。2.2.1楼板厚度板厚：连续双向板h=（1/351/50）X 3000 = （6085.7）mm，屋面取80mm，楼面取80mm，板混凝土等级采用C25。2.3.1梁截面尺寸a 框架梁：横向 L=

9、6500mm 梁高 h=(1/8-1/12)L=(541.7-812.5)mm取h=600mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm 取b=250mm纵向 L=6900 mm 梁高 h=(1/12-1/13)L=(530-575)mm取h=600 mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm 取b=250 mm综合纵向与横向主梁的高度，所以主梁高度统一取hb=600mm，符合6900/600 = 11.54。所以主梁截面为250mm X 600mm。b次梁 ：梁高 h=(1/12-1/18)L=(1/12-1/18) 6500=(361.1-541.7) mm取次梁尺

10、寸：b h=200mm400 mm楼梯平台梁截面高度h=（1/81/12）X 3000 =（250375）mm，取hb=400mm；取梁宽bb=hb/2 = 400/2 = 200mm,取bb = 200mm。所以次梁截面为200mm X 400mm。三荷载计算3.1楼板、屋面板荷载计算3.1.1 不上人屋面30mm厚C20细石混凝土刚性垫层0.03 X 25=0.75 kN/m220mm厚1:2水泥砂浆保护层0.02X20=0.40 kN/m21.5mm厚自粘橡胶沥青防水卷材0.15 kN/m2SBC120防水材料防水层一道0.05kN/m220mm厚1：2.5水泥砂浆找平层20 X 0.0

11、2=0.40 kN/m260mm厚防水树脂珍珠岩保温隔热板=0.24kN/m220mm厚1：2.5水泥砂浆找平层20 X 0.02=0.40 kN/m2白色水泥漆板底粉刷 0.36 kN/m20.34 kN/m2合计楼面恒载标准值=2.67kN/m2屋面均布活荷载标准值为0.50 kN/m23.1.2楼面（不含卫生间及其他用水房间）15mm厚白水泥大理石面砖 0.15x0.250.38 kN/m2白色水泥漆板底粉刷0.36 kN/m20.34 kN/m2合计楼面恒载标准值=1.08 kN/m2楼面均布活荷载标准值为2.00 kN/m23.1.3卫生间、其他用水房间及走廊防滑砖地面（包括水泥砂浆

12、打底其厚 25mm）0.5 kN/m22mm厚水泥基聚合物防水涂料防水层0.018 kN/m2白色水泥漆板底粉刷0.36 kN/m20.34 kN/m2合计恒载标准值=0.92 kN/m2均布活荷载标准值为2.00 kN/m23.1.4结论经比较计算后，决定取统一值。楼面：恒载为1.0 kN/m2，活载为2.0 kN/m2；不上人屋面：恒载为3.00 kN/m2，活载为0.50 kN/m2。3.2楼梯荷载计算(包括T1、T2、T3)3.2.1 梯面活荷载标准值，取为为2.0 kN/m2。3.2.2梯面恒荷载标准值计算梯井取200mm,踏步高h1=1800/12=150mm,b1=3300/11

13、=300mm L=0.335 cos=0.8955L0=Ln+b=3300+200=3500mm(200mm为梯梁宽度)板厚h=(1/251/30)L0=(1/251/30) X 3500 = (116140)mm，综合考虑取160mm。3.2.3单位面积上梯段的恒载(取1m宽板带)：10厚瓷砖1 X 19.8 X 0.01 X（0.15+0.3）/0.335=0.27 kN/m20mm厚水泥砂浆面层1 X 20 X 0.02 X（0.15+0.3）/0.335=0.54 kN/m三角形踏步1 X 0.15 X 0.3/2 X 25/0.335=1.68 kN/m160mm厚混凝土斜板1 X

14、0.16 X 25=3.13 kN/m转化为竖向荷载后共计： （0.27+0.54+1.68+3.13）/0.8955=6.28kN/m板底粉刷0.2 kN/m小计=6.48kN/m取gk=7.0kN/m3.2.4单位面积上平台板的恒载（板厚h=100mm）：10厚瓷砖1 X 19.8 X 0.010=0.198kN/m20mm厚水泥砂浆面层1 X 20 X 0.02=0.4 kN/m100mm厚平台板1 X 0.1X 25=2.5 kN/m板底粉刷0.2 kN/m小计=3.3 kN/3.2.5楼梯柱给梁的集中荷载（梯段板宽1400，踏步300 X 150，梯梁200 X 400）踏步板重0.

15、3 X 0.15 X 1.4X 25=1.181KN踏步板重：0.16 X 1.4 X 3.5/0.8955 X 25=16.417KN梯梁重：0.4 X 0.2 X 3.3 X25=4.95KN；T1：0.4 X 0.2 X1.8X25=2.7KNT2：0.4 X 0.2 X 2.2X25=2.7KN为简化计算T1、T2统一取2.7KN。休息平台重：T1：0.16 X 1.8 X 3.3 X 25=17.82KNT2：0.16 X 1.8X 3.3X 25=17.82KN为简化计算T1、T2休息平台重统一取17.82KN。梯柱重：0.2 X 0.2 X 2 X 25=2KN休息平台靠近梯段的

16、楼梯梁对主梁的集中荷载为：17.82 /4 + 6 X 1.181+16.417/2+4.95/2+2+2.7/2=2.575KN。 休息平台靠近墙体的楼梯梁对主梁的集中荷载为17.82/4+16.417/2+2.7/2=14.014KN。楼板处楼梯梁对主梁的集中荷载为 16.417/2+6 X 1.181+4.95/2+2=17.770KN。3.3梁上荷载计算外墙体采用190mm承重多孔砖，内墙填充墙、分隔墙采用190mm非承重多孔砖砖，容重为6 kN/m。3.3.1.1A轴12段(A轴78段，D轴12,78段)白色水泥漆0.36 kN/20mm厚水泥砂浆 20X0.02=0.4 kN/19

17、0mm厚承重多孔砖1.4X6X0.19=1.60 kN/贴瓷砖外墙面（含打底）0.5 kN/C(1500 X2500)1kN/(0.36+0.4+1.6+0.5)X(3.6-0.6)X(6.5-0.45)-1.5X2.5 /(6.5-0.45)=6.81kN/m3.3.1.2A轴23，34,45段（D轴23，34,45段）白色水泥漆0.36 kN/20mm厚水泥砂浆 20X0.02=0.4 kN/190mm厚承重多孔砖1.4X6X0.19=1.60 kN/贴瓷砖外墙面（含打底）0.5 kN/C(1200 X 2500)1kN/(0.36+0.4+1.6+0.5)X(3.6-0.6)X(6.5-

18、0.425)-1.2X2.5 /(6.5-0.425)=6.80 kN/m3.3.1.3 A轴56段(D段56)白色水泥漆0.36 kN/20mm厚水泥砂浆 20X0.02=0.4kN/190mm厚承重多孔砖1.4X6X0.19=1.60 kN/贴瓷砖外墙面（含打底）0.5 kN/C(1200 X900)1kN/(0.36+0.4+1.6+0.5)X(3.6-0.6)X(6.5-0.45)-0.9X1.2/( 6.5-0.45)=7.37 kN/m3.3.1.41轴AB,CD段(8轴AB,CD段)白色水泥漆0.36 kN/20mm厚水泥砂浆20 X 0.02 =0.44 kN/190mm厚承重

19、多孔砖1.4 X 6 X 0.19=1.60kN/贴瓷砖外墙面（含打底）0.5 kN/(0.36+0.4+1.6+0.5)X(3.6-0.6)X(6.9-0.425) / (6.9-0.425)=8.58 kN/m3.3.1.51轴BC(8轴BC段)白色水泥漆0.36 kN/20mm厚水泥砂浆20 X 0.02 =0.4 kN/190mm厚承重多孔砖1.4 X 6 X 0.19=1.60kN/贴瓷砖外墙面（含打底）=0.5 kN/C(1000X1500) 1 kN/(0.36+0.4+1.6+0.5)X(3.6-0.6)X(4-0.45)-1X1.5) / (4-0.45)=7.37kN/m3

20、.3.1.6B轴12,78段（C轴12,78段）白色水泥漆（两面） 0.36 X20.72 kN/20mm厚水泥砂浆（两面）20 X 0.02 X 2=0.8 kN/190mm厚非承重空心砖1.4 X 6 X 0.19=1.60kN/踢脚（两面）：20mm厚花岗岩15.4 X 0.02 X2=0.62 kN/2扇C(1000X1500)，M(1000X2100) (0.72+0.8+1.6+0.62)X(3.6-0.6)X(6.5-0.425)-1X1.5X2-1X2.1/ (6.5X0.425)=8.08kN/m3.3.1.7B轴23,34，45，67段（C轴23,34，45，67段）白色水

21、泥漆（两面） 0.36 X20.72 kN/20mm厚水泥砂浆（两面）20 X 0.02 X 2=0.8 kN/190mm厚非承重空心砖1.4 X 6 X 0.19=1.60kN/踢脚（两面）：20mm厚花岗岩15.4 X 0.02 X2=0.62 kN/2扇C(1000X1500)，M(1000X2100) (0.72+0.8+1.6+0.62)X(3.6-0.6)X(6.5-0.45)-1X1.5X2-1X2.1/ (6.5X0.45)=8.07 kN/m3.3.1.82，3，4，5，6，7轴AB,CD段）白色水泥漆（两面） 0.36 X20.72 kN/20mm厚水泥砂浆（两面）20 X

22、 0.02 X 2=0.8 kN/190mm厚非承重空心砖1.4 X 6 X 0.19=1.60kN/踢脚（两面）：20mm厚花岗岩15.4 X 0.02 X2=0.62 kN/ (0.72+0.8+1.6+0.62)X(3.6-0.6)X(6.9-0.475) / (6.9X0.475)=11.22kN/m3.3.1.92，3，4，5，6，7轴BC段）白色水泥漆（两面） 0.360.36kN/20mm厚水泥砂浆（三面）20 X 0.02=0.4kN/20X0.02X0.6X2+20X0.02X0.25+0.36=0.94kN/m3.3.1.10 B,C轴56段白色水泥漆（两面） 0.360.

23、36kN/20mm厚水泥砂浆（三面）20 X 0.02=0.4kN/20X0.02X0.6X2+20X0.02X0.25+0.36=0.94kN/m次梁白色水泥漆（两面） 0.360.36kN/20mm厚水泥砂浆（三面）20 X 0.02=0.4kN/20X0.02X0.4X2+20X0.02X0.2+0.36=0.6kN/m四设计信息 1.总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷

24、计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 2.风荷载信息 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.10 地面粗糙程度: B 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NST

25、i = 5 各段体形系数: USi = 1.30 3.地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.35 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 1.00 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭

26、转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 4.活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到5层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 5.调整信息 . 中梁刚度增大系数： BK = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁设计弯矩增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1

27、.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 6. 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 335 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 335 墙主筋强度 (N/mm2

28、): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0 单独指定的墙竖向分布筋配筋率(%): RWV1 = 0.60 7. 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱

29、重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 是 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 30.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 是 8. 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00 活荷载的组合系数:

30、 CD_L = 0.70 风荷载的组合系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 2 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 7.80 * * 各层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 5 1 24.727 13.980 18.600 855.4 18.8 4 1 24.576 13.961 15.000 673.0 72.0 3 1 24.576 13.961 11.400 673.0 72.0 2 1 24.576 13.961 7.800 673.0 72.0