结构选型与布置土木工程毕业设计_说明

目录

第一章结构选型与布置

1.1结构选型

1.2结构布置

1.3基本条件

第二章确定计算简图

2.1确定计算简图

2.2梁、柱截面尺寸

2.3材料强度等级

2.4荷载计算

第三章框架力计算

3.1恒载作用下的框架力

3.2活载作用下的框架力

3.3地震作用下横向框架的力计算

第四章框架力组合

第五章框架梁柱截面设计

第六章楼梯结构计算设计

6.1梯段板计算

6.2休息平台板计算

6.3梯段梁TL1计算

第七章现浇楼面板设计

7.1跨中最大弯矩

7.2求支座中点最大弯矩

7.3 A区格

7.4 D区格

第八章基础设计

8.1荷载计算

8.2确定基础底面积

8.2.1边柱

8.2.2中柱

第一章结构选型与布置

结构设计的主要容包括：结构选型、结构布置、确定计算简图、选择合理简单的计算方法进行各种荷载作用下的力计算、荷载效应组合、截面配筋设计（计算、构造）、绘施工图。

1.1结构选型

结构选型：框架结构

1.2结构布置

图 1-1 廊式多层框架柱网布置

1.3基本条件

题目：省市某中学试验楼

根据建筑方案图，本工程结构为四层钢筋混凝土框架，建筑面积约2800m2，建筑一层平面图、南立面图、东立面图及剖面图分别见图1-4、1-5、1-6、1-7，结构标准层平面及剖面简图如图1-8、1-9所示，其它条件如下：

1.气象资料

（1）基本风压值：W0 = 0.40 kN/m2

（2）基本雪压值：S0 = 0.35 kN/m2

2.水文地质资料

场地条件：

拟建场地地表平整，土层分布见图1-10。

建筑所在场地土类别为II类，地貌形态单一，地势平坦，地下水位在天然地面以下5.5米左右，地下水水质对混凝土无侵蚀性。经勘察，场地土层分布可划分为：（1）杂填土：厚度约为0.6米，地基承载力标准值f ak=60KPa，E s=1.8MPa；

（2）粉质粘土：厚度约为1.45米，地基承载力f ak=206kPa，E s=5.8MPa，q sa=51KPa；

（3）碎石土：厚度约为8~10米，f ak=276KPa，E s=11.5MPa，q sa=89KPa。

3、结构和基础的安全等级

（1）建筑结构的安全等级为二级；

（2）场地位于7度区，设计基本地震加速度值为0.1g，地震分组为一组；

（3）按“建筑抗震设防分类标准”，本工程为乙类建筑；

（4）本工程为多层框架结构，框架的抗震等级为三级；

（5）地基基础设计等级：丙级。

4、荷载资料

（1）教学楼楼面活载，查《建筑结构荷载规》(GB 50009–2001)，确定楼面活载标准值为2 kN/m2；

（2）上人屋面：活载标准值为2kN/m2；

（3）屋面构造：

35厚490×490的C30预制钢筋混凝土架空板、防水层、20厚1:3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面板、12厚纸筋石灰粉平顶；

（4）楼面构造：

水泥楼面：10厚1:2水泥砂浆面层压实抹光、15厚1:3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶；

（5）围护墙：

围护墙采用200厚非承重空心砖（190×190×90,容重3.6 kN/m2），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷 (容重3.6 kN/m2) ，每开间采用3300×2100（b×h）通长塑钢窗。

本工程采用全现浇框架结构，由于开间较小，双向板的跨度超过经济跨度不多，同时考虑使用要求，在楼面不设次梁。

图 1-4 一层建筑平面图（1：100）. . . .

图 1-5 南立面图（1：100）. . . .

. . . .

图 1-7 剖面图

图 1-8 标准层柱网平面布置图

第二章确定计算简图

2.1确定计算简图

本工程横向框架计算单元取图1-8中斜线部分所示围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查《抗震规》可判断该场地为Ⅱ类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基底标高为设计相对标高–2.0 m。柱子的高度底层为：h1 =4.5+2–0.5 = 6m（初步假设基础高度0.5m），二～四层柱高为h2～h4 = 3.9m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l = 6300、2400、6300。计算简图见图2-2。

2.2梁、柱截面尺寸

(1)框架柱：柱子截面全取400×400；

(2)梁均为：300×600。

图 8-1

2.3材料强度等级

混凝土：均采用C30级

受力钢筋采用采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。

2.4荷载计算

本例题以8轴线横向框架为计算分析对象。

1.屋面横梁竖向线荷载标准值

图 2-2 计算简图

（1）恒载（图2-9a）

屋面恒载标准值：

35厚架空隔热板0.035×25 = 0.875 kN/m2防水层0.4kN/m2

20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20 = 0.4kN/m2 120(100)厚钢混凝土现浇板 0.12×25 = 3kN/m2

（AB，CD跨板厚取120；

BC跨取100）(0.10×25 = 2.5kN/m2) 20厚纸筋石灰粉平顶0.020×16 = 0.32 kN/m2

屋面恒载标准值： 4.995kN/m2

（4.495kN/m2）梁自重

边跨AB、CD跨：0.30×0.60×25 = 4.5kN/m 梁侧粉刷： 2×（0.60-0.12）×0.02×17 = 0.3264 kN/m 4.826kN/m

中跨BC跨：0.30×0.30×25 = 2.25kN/m 梁侧粉刷： 2×（0.3-0.12）×0.02×17 = 0.1224kN/m

2.3724kN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重：g4AB1 = g4CD1 = 4.826kN/m

板传来的荷载：g4AB2 = g4CD2 = 4.995×5.1 = 25.4745kN/m

g4BC2 = 4.495×2.4 = 10.789kN/m （2）活载（图2-9b）（顶层上人实验室为2 走廊为3.5）