南京茂华实验学校8#宿舍楼南半楼 钢筋混凝土框架结构设计

 2022-06-06 10:06

论文总字数:84622字

摘 要

本毕业设计题目是南京茂华实验学校8#宿舍楼南半楼设计。工程为六层钢筋混凝土框架结构,其内布置由宿舍卧室、澡堂、卫生间、活动室、洗衣房等组合而成。

设计内容包括了结构设计说明、结构布置、结构部件的配筋(具体包括梁板设计、楼梯间设计、框架配筋、基础设计等方面)。设计全部按国家标准,符合经济、实用、美观、安全的原则。

通过对宿舍楼结构的设计和结构平面图、剖面图、构造图的绘制,熟悉了设计的全过程,掌握了结构设计计算的基本方法,创造性地完成了毕业设计任务。同时,对所学的专业知识和基础概念有了更深的理解,从而提高了分析和解决实际问题的能力。

关键词:结构设计、框架配筋、计算 

Abstract

The subject of the graduation project is the design of the south half of No. 8 Dormitory Building of Nanjing Maohua Experimental School. The project is a six-floor reinforced concrete frame structure, and its interior layout consists of a dormitory bedroom, a bathhouse, a bathroom, an activity room, and a laundry room.

The design includes structural design instructions, structural layouts, and reinforcements for structural components (specifically including beam design, stairwell design, frame reinforcement, foundation design, etc.). All designs are in accordance with national standards and are in line with the principles of economy, practicality, beauty and safety.

Through the design of the dormitory building structure and the drawing of the structure plan, section drawing and structure drawing, the whole process of the design is familiar, the basic method of structural design calculation is mastered, and the graduation design task is creatively completed. At the same time, they have a deeper understanding of the professional knowledge and basic concepts they have learned, thereby improving their ability to analyze and solve practical problems.

Keywords: structural design, frame reinforcement, calculation

目录

1 引言 8

2 工程概况 8

3 结构布置与计算简图 9

3.1结构选型与布置 9

3.1.1结构选型 9

3.1.2结构布置 9

3.2框架计算简图及梁柱线刚度 10

3.2.1梁柱截面尺寸估算 10

3.2.2确定框架计算简图(KJ-4) 12

3.2.3基础结构布置 12

4 荷载计算 12

4.1 恒载标准值 13

4.1.1楼(屋)面恒载 13

4.1.2楼(屋)面活荷载 14

4.1.3填充墙自重载 14

4.2重力荷载代表值计算 15

5 基本自振周期的计算 16

5.1结构刚度计算 16

5.1.1 框架梁的惯性矩及线刚度 16

5.1.2框架柱的惯性矩及线刚度 17

5.1.3各层框架柱的抗侧刚度 17

5.2自振周期的计算 18

6 水平地震作用下框架内力分析 19

6.1地震作用标准值 19

6.1.1 水平地震作用影响系数 19

6.1.2 水平地震作用标准值 19

6.2各层地震剪力标准值 20

6.3框架侧移验算 21

6.4框架柱剪力标准值 21

6.5框架内力计算 23

6.5.1计算柱端弯矩 23

6.5.2计算梁端弯矩及梁剪力 24

6.5.3计算柱轴力 24

7 风荷载作用下框架内力分析 26

7.1风荷载标准值 26

7.2框架内力计算 27

7.2.1 框架柱剪力计算 27

7.2.2框架柱端弯矩计算 28

7.2.3 计算梁端弯矩及梁剪力 28

7.2.4 计算柱轴力 29

8 竖向荷载作用下框架内力分析 30

8.1荷载导算 30

8.7.1 框架平面内的竖向荷载 30

8.1.2 纵向框架传来的竖向荷载 32

8.2竖向荷载作用下框架内力计算 33

8.2.1弯矩分配系数与传递系数 33

8.2.2各层梁端固端弯矩 34

8.2.3 弯矩的分配和传递 35

8.2.4 框架梁的剪力计算 37

8.2.5柱轴力计算 38

8.2.6 柱剪力计算 39

8.3竖向活载作用下框架内力计算 39

9 荷载与作用效应组合 43

9.1 无地震作用组合 43

9.1.1框架梁弯矩的基本组合 44

9.1.2框架梁支座截面剪力的基本组合 46

9.1.3框架柱内力的基本组合 48

9.2有地震作用组合 51

9.2.1 框架梁端内力的基本组合 51

9.2.2 框架梁端剪力的基本组合 52

式中 ─ 水平地震作用下各控制截面的剪力标准值。 52

9.2.3水平地震作用下的柱端内力的基本组合 53

10 框架梁、柱截面设计 55

10.1框架梁 55

10.1.1 框架梁正截面设计 55

10.1.2 框架梁斜截面设计 57

10.2框架柱正截面承载力计算 60

10.2.1 轴压比验算 60

10.2.2 最不利内力选择 61

10.2.3 正截面配筋计算 64

10.3框架柱斜截面受剪承载力计算 71

11楼梯结构设计 73

11.1楼段板设计 74

11.1.1荷载计算 74

11.1.2截面设计 74

11.2平台板板设计 76

11.2.1 荷载计算 76

11.2.2 截面设计 76

11.3平台梁设计 76

12 楼板设计 79

12.1楼板类型与设计方法的选择 79

12.2求支座中心处最大弯矩 80

12.3格区板的计算 80

12.4板内配筋计算 83

13 柱下桩、墩基础设计 85

13.1荷载计算 86

13.2设计条件 87

13.2.1 地质条件 87

13.2.2基础选型 88

13.3基础设计 88

13.3.1 桩的构造 88

13.3.2 桩的承载力 88

13.3.3 桩数及布置 89

13.3.4 桩顶作用效应及验算 90

13.3.5 承台设计 90

13.4 基础拉梁设计 91

14 雨棚设计 91

14.1 YP1设计 91

14.1.1 设计资料 91

14.1.2 雨篷板计算 92

结论 94

致谢 94

1 引言

毕业设计,这是大四也是整个本科教学过程里的一个非常重要的环节。它融合了这四年大学本科学习中学习到的所有知识。是毕业前的综合学习阶段,是一个理论和实际、教与学相结合的一个重要过程,是对学生在大学期间所学专业知识的全面应用和总结。

在整个毕业设计的过程中,在老师的指导下,能够重新整合土木工程学习到的工程制图、房屋建筑学、结构力学、钢筋混凝土结构、抗震设计、基础工程等知识。整个过程能够接触到各种规范、建筑图集和参考书籍,能学习到课本以外的许多实用的理论知识。而且从中能够培养我们查阅书本自学的能力。这许许多多的都将对于我们即将走向社会开始工作有很大的帮助。

对于毕业设计题目,我重新复习了房屋建筑学、结构力学、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、建筑结构抗震设计、建筑制图等课程,并查看了《混凝土计算手册》、《建筑设计防火规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等书籍。为方便设计的更好进行,我重新学习了AUTOCAD、WORD、EXCEL等软件的操作教程。在整个设计的过程中,老师不厌其烦的讲解和耐心而认真的指导是这个毕业设计能够顺利的按时完成是密不可分的,我在这里要对谢老师表示万分的感谢。同时,电子计算书输入过程中及建筑、结构施工图的绘制过程中,同学们也给我很多的帮助与支持,我也在此表示感谢。

在设计过程中的认识和感悟,都使我在这两个多月的过程中获益良多。各种专业知识的加深,对办公软件OFFICE和AUTOC AD的操作更加熟练都将使我走向工作岗位打下良好的基础。

毕业设计的计算过程大部分是以手算完成。由于自己知识水平有限,可能会出现个别的因疏忽造成的错误,敬请各位老师批评指正。

2018年5月24日

2 工程概况

1. 工程名称:南京茂华实验学校8#宿舍楼南半楼

2.建筑面积: 1409.1㎡

3.建筑层数:六层

4.建筑形状:一字形

5.结构形式:框架结构体系

6.场地情况:场地平坦、无障碍物。

7.地质情况:地基土为粘性土为主,建筑场地类别为Ⅱ类,容许承载力fk=160kPa。

8.基本雪压:0.65kN/m2

9.基本风压:0.4kN/m2

10.地震烈度:按7度近震设防。

11.建筑耐火等级:二级。

12.建筑耐久年限:50年。

3 结构布置与计算简图

3.1结构选型与布置

3.1.1结构选型

本工程为一般办公楼,建筑高度H=22.5m,属于多层建筑结构。根据《抗震分类标准》第3.0.2条和3.0.3条,属于重点设防类(乙类)建筑,应按照本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用。结构形式采用现浇框架结构,现浇板式楼梯,根据抗规6.1.2条。框架抗震等级为三级。采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。基础采用柱下独立桩基础。

3.1.2结构布置

根据抗规第3.5.3条第3条款,第6.1.5条的要求,采用方柱,往主轴线双向设置框架梁,根据建筑功能的合理厚度布置梁和次梁。

结合建筑的平面﹑立面和剖面布置情况,结构平面布置如图2-1;

根据结构布置,本建筑平面除走廊板区格为单向板外,其余均为双向板。双向板的板厚h≥l/50(l为双向板的短向计算跨度)。本建筑楼面板和屋面板的厚度均取120mm。

本建筑的材料选用如下:

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