江苏射阳某中学男生宿舍设计毕业论文
2021-12-23 09:12
论文总字数：39439字
摘 要
第一章 、结构选型与布置 2
1.1结构选型 2
1.2结构布置 2
1.3设计已知条件 2
1.3.1气象资料： 3
第二章、确定计算简图 4
2.1确定计算简图 4
2.2构件截面估算及抗弯刚度的确定 4
2.2.1柱子 4
2.2.2 柱的截面尺寸 6
2.2.3梁截面尺寸确定 7
2.2.4确定框架计算简图 8
2.2.5 框架梁柱的线刚度计算 8
第三章、荷载计算 11
3.1 恒载标准值的计算 11
3.1.1永久荷载 11
3.1.2楼面横梁竖向荷载标准值 12
3.1.3 柱自重 16
3.1.4 内隔墙自重 16
3.1.5 女儿墙自重 16
3.2 活荷载标准值计算 17
3.2.1 屋面和楼面荷载标准值 17
3.3风荷载 18
3.4地震作用 19
3.5 雪荷载 24
3.6竖向荷载下框架受荷总图 24
第四章、框架内力计算 25
4.1计算方法 25
4.1.1竖向荷载作用下框架内力计算 25
4.1.2框架活荷载不利布置 28
4.1.3水平荷载作用下框架内力计算 29
4.2恒载作用下的框架内力 32
4.3活载作用下的框架内力 43
4.3风荷载作用下的位移、内力计算 58
4.4地震作用下横向框架的内力计算 65
第五章、框架内力组合 75
.4内力组合 75
第六章、框架梁柱板楼梯截面设计 91
6.2梁的截面设计 91
6.3柱的截面设计 91
第七章、楼梯设计 102
7.1楼梯板设计 102
7.2平台板设计 103
7.3平台梁设计 103
7.4板的截面设计 109
第八章、基础设计 112
8.1基础设计 112
8.1.1确定基础底面积 113
8.1.2按持力层强度验算基底尺寸： 114
8.1.3按软卧层强度验算基底尺寸 115
8.2抗震验算 116
8.3荷载设计值 117
8.4配筋 119
、结构选型与布置
1.1结构选型
该项目位于江苏省射阳县，为某中学男生宿舍。该工程采用钢筋混凝土框架结构，楼板采用现浇钢筋混凝土板。房屋总高度17.100米，共五层，首层高度3.9米，其他标准层层高3.3米。总长度46.8米，总宽度16.5米，室内外高差0.45米。
1.2结构布置
图 1.1结构布置图
1.3设计已知条件
工程名称；江苏射阳县某中学男生宿舍楼
本工程结构体系为五层钢筋混凝土框架结构，建筑面积约为3861平方米，各层平面图、立面图、剖面图及详图大样见建筑施工图，其他条件如下：
1.3.1气象资料：
- 基本风压：0.35kN/m2
- 基本雪压：0.40kN/m2
- 1.3.2工程地质资料
- 1）本工程场地较平坦，根据地质钻探，该场地土质较均匀。
- 2）地下水位较高，在天然地面以下1.2~2.0米处，无侵蚀性。
- 场地无液化土层，属于Ⅱ类场地土。详细地质勘查情况见下表
土层代号 | 土层名称 | 土层深度（m） | 土层特征描述 | 地基承载力特征值（KPa） | qsia （KPa） | qpa （KPa） |
1 | 素填土 | 0~0.8 | 黄灰色，含少量碎石，砖块，局部夹杂少量黑色填土。 | |||
2 | 粉土 | 0.8~3.2 | 黄灰色，很湿，可塑，具水平层理。含铁锰质氧化浸斑。e=0.805 | 194 | 22 | |
3 | 粉细砂 | 3.2~5.5 | 黄灰色，很湿，可塑～硬塑，含铁锰质氧化浸斑。中密 | 253 | 31 | |
4 | 粉质粘土 | 5.5~8.0 | 灰黄色，湿，硬塑，杂青灰色条纹，中偏低压缩性，中高强度。IL=0.75 | 264 | 27 |
表 1.1工程地质条件
L—
中框架横梁：==1/12×200×5003=2.08×109mm4
现浇框架结构梁惯性矩为：
中框架梁，边框架梁，线刚度
横梁、柱线刚度 表2-1
杆件 | 截面尺寸 | Ec (kN/mm2) | I0 (mm4) | I (mm4) | L (mm) | (kN﹒mm) | 相对刚度 | |
B (mm) | H (mm) | |||||||
边框架梁 | 300 | 600 | 30 | 5.4×109 | 8.1×109 | 7200 | 2.869×107 | 1 |
边框架梁 | 200 | 450 | 30 | 1.52×109 | 2.28×109 | 2100 | 2.125×107 | 0.964 |
中框架梁 | 300 | 600 | 30 | 5.4×109 | 10.8×109 | 7200 | 3.825×107 | 1.333 |
中框架梁 | 250 | 400 | 30 | 1.52×109 | 3.04×109 | 2100 | 2.826×107 | 1.286 |
底层框架柱 | 450 | 450 | 30 | 3.42×109 | 3.42×109 | 5100 | 1.045×107 | 0.596 |
中层框架柱 | 450 | 450 | 30 | 3.42×109 | 3.42×109 | 3300 | 1.509×107 | 0..920 |
图 2-3中跨的梁柱相对线刚度
框架柱横向侧移刚度D值 表2-9
项目 | 根数 | ||||
层 | 柱类型及截面 | ||||
二 至 五层 | 边框架边柱(450×450) | 1.09 | 0.35 | 5.87 | 4 |
边框架中柱(450×450) | 2.135 | 0.62 | 8.59 | 8 | |
中框架边柱(450×450) | 1.449 | 0.42 | 6.99 | 24 | |
中框架中柱(450×450) | 2.847 | 0.59 | 9.77 | 24 | |
底 层 | 边框架边柱(450×450) | 1.678 | 0.59 | 2.85 | 4 |
边框架中柱(450×450) | 3.295 | 0.72 | 3.46 | 8 | |
中框架边柱(450×450) | 2.237 | 0.65 | 3.11 | 24 | |
中框架边柱(450×450) | 4.394 | 0.77 | 3.69 | 24 | |
ic:梁的线刚度，iz：柱的线刚度。
纵隔墙： (3.3-0.45)×18×0.2=10.26kN/m
横隔墙 (3.3-0.6)×18×0.2=9.72kN/m
3.1.5 女儿墙自重
1.0m女儿墙自重 1.0×0.2×18=3.60kN/m
压顶自重 0.1×0.2×25=0.5 kN/m
粉刷层 0.01×1.1×17×2=0.37 kN/m
合计 4.47kN/m
梁自重;
纵墙： 16.74×4×45= 3013.2kN
横梁、柱线刚度 表2-8
杆件 | 截面尺寸 | Ec (kN/mm2) | I0 (mm4) | I (mm4) | L (mm) | (kN﹒mm) | 相对刚度 | |
B (mm) | H (mm) | |||||||
边框架梁 | 300 | 600 | 30 | 5.4×109 | 8.1×109 | 7200 | 2.869×107 | 1 |
边框架梁 | 200 | 450 | 30 | 1.52×109 | 2.28×109 | 2100 | 2.125×107 | 0.964 |
中框架梁 | 300 | 600 | 30 | 5.4×109 | 10.8×109 | 7200 | 3.825×107 | 1.333 |
中框架梁 | 250 | 400 | 30 | 1.52×109 | 3.04×109 | 2100 | 2.826×107 | 1.286 |
底层框架柱 | 450 | 450 | 30 | 3.42×109 | 3.42×109 | 5100 | 1.045×107 | 0.596 |
中层框架柱 | 450 | 450 | 30 | 3.42×109 | 3.42×109 | 3300 | 1.509×107 | 0..920 |
每层框架柱总的抗侧移刚度见表2-9：
框架柱横向侧移刚度D值 表2-9
项目 | 根数 | ||||
层 | 柱类型及截面 | ||||
二 至 五层 | 边框架边柱(450×450) | 1.09 | 0.35 | 5.87 | 4 |
边框架中柱(450×450) | 2.135 | 0.62 | 8.59 | 4 | |
中框架边柱(450×450) | 1.449 | 0.42 | 6.99 | 24 | |
中框架中柱(450×450) | 2.847 | 0.59 | 9.77 | 24 | |
底 层 | 边框架边柱(450×450) | 1.678 | 0.59 | 2.85 | 4 |
边框架中柱(450×450) | 3.295 | 0.72 | 3.46 | 4 | |
中框架边柱(450×450) | 2.237 | 0.65 | 3.11 | 24 | |
中框架边柱(450×450) | 4.394 | 0.77 | 3.69 | 24 | |
ic:梁的线刚度，iz：柱的线刚度。
底层： ∑D = 4×2.85 8×3.46 24×3.11 24×3.69 = 188.44 kN/mm
二～五层：∑D = 4×5.87 4×8.59 24×6.99 24×9.77 =460.08kN/mm
（2）框架自振周期的计算
框架顶点假想水平位移Δ计算表 表2-10
层 | Gi(kN) | ∑Gi(kN) | ∑D(kN/mm) | δ=∑Gi/∑D （层间相对位移） | 总位移Δ (mm) |
5 | 8149.75 | 8149.75 | 460.08 | 17.71 | 515.28 |
4 | 10607.6 | 18757.35 | 460.08 | 40.68 | 474.59 |
3 | 10607.6 | 29364.95 | 460.08 | 63.55 | 433.91 |
2 | 10607.6 | 39972.55 | 460.08 | 86.32 | 370.36 |
1 | 13552.7 | 53525.25 | 202.28 | 284.04 | 284.04 |
：（考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.6）
则自振周期为：
（3）地震作用计算
根据本工程设防烈度7、Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组，查《抗震规范》特征周期Tg = 0.581sec，αmax = 0.08
结构等效总重力荷载：
T1gt;1.4Tg = 1.4×0.35 = 0.49 sec，故需考虑框架顶部附加集中力作用
框架横向水平地震作用标准值为：
结构底部：
各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表2-11计算列出。
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