ai宁波市鄞州某中学学生宿舍楼结构设计（4轴线）及专项施工方案编制 土木工程论文.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流ai宁波市鄞州某中学学生宿舍楼结构设计（4轴线）及专项施工方案编制 土木工程论文.精品文档.毕业设计(论文)设计说明书设计（论文）题目： 宁波市鄞州某中学学生宿舍楼结构 设计（4轴线）及专项施工方案编制 学 院 名 称： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 学 生 姓 名： 岑 嵘 学号： 08404010315 指 导 教 师： 谷 伟 2012年4月15日摘 要本毕业设计的工程是男生宿舍，为现浇钢筋混凝土框架结构，工程建筑物总高度为23.9米，总建筑面积约8109。本设计包括结构设计和专项施工方案编制两大部分。在结构设计中，主要进行了框架结

2、构的刚度计算、重力荷载计算、水平荷载计算、风荷载计算、结构水平位移计算、内力组合及主要梁柱截面配筋等，并绘制配筋图及各部位的细部详图；在专项施工方案设计中，应该根据本工程的自身特点，选取适宜的专项施工方案，最大限度的提高工程施工进度，保证施工质量，做到事半功倍。关键词：钢筋混凝土结构；结构设计；专项施工方案编制ABSTRACTThis graduation project is the male dormitory, for cast-in-place reinforced concrete frame structure, building a total height of 23.9 me

3、ters, and the total construction area of approximately 8109 square meters. The design consists of two major, structural design and special construction programming. In the structural design, mainly the stiffness of the frame structure calculation the gravity load calculations, the level of load calc

4、ulation, wind load calculation, the structure of horizontal displacement calculated internal force mix and the main beam and column reinforcement, and draw reinforcement diagram and parts detail. in the design of special construction program should be based on the characteristics of the project, sel

5、ect the appropriate special construction, so that the maximum increase to the progress of construction to ensure construction quality, and achieve more with less.Key Words: Reinforced concrete structures；Structural design；Special constructionprogramming目 录1 引言11.1 设计资料说明11.1.1 工程概况11.1.2 材料选取11.1.3

6、荷载取值22 楼面板的设计32.1 荷载计算32.1.1 恒荷载计算32.1.2 活荷载计算42.2 楼板配筋计算42.2.1 B3-1配筋计算42.2.2 B3-2配筋计算72.2.3 B3-3配筋计算92.2.4 B3-4配筋计算112.2.5 B3-5配筋计算123 单梁的设计133.1 荷载计算：133.2 内力计算：133.3 截面设计134楼梯设计154.1 梯段设计154.1.1 荷载计算：154.1.2 截面设计164.2 平台板设计174.2.1 荷载计算：174.2.2 截面设计174.3 平台梁设计184.3.1 荷载计算：184.3.2 截面设计195 连续梁设计215

7、.1 荷载计算215.2 内力计算215.2.1 恒荷载部分215.2.2 活荷载计算225.2.3 恒荷载与活荷载的组合245.3 绘制弯矩包络图255.4 截面设计255.4.1 梁底设计255.4.2 支座处设计255.4.3 支座处箍筋设计266 框架结构内力计算276.1 荷载计算286.1.1 恒荷载计算286.1.2 活荷载计算316.1.3 风荷载计算346.2 内力计算356.2.1 恒荷载作用下的内力计算356.2.2 风荷载作用下的内力计算486.2.3 活荷载作用下的内力计算546.3 框架梁柱内力组合636.3.1 框架梁内力组合636.3.2 框架柱内力组合676.

8、4 框架梁柱配筋计算716.4.1 框架梁配筋计算716.4.2 框架柱配筋计算807 桩基设计867.1 桩基受力867.2 单桩竖向承载力计算867.3 确定桩数量和排列及承载力验算877.3.1 桩数877.3.2 柱中距877.3.3 桩的排列887.3.4 验算桩数887.3.5 桩身强度验算887.3.6 抗弯设计验算887.3.7 柱冲切验算897.3.8 角桩冲切验算907.3.9 抗剪切验算90结 论91参考文献92致谢93附录941 引言本次设计的工程是宁波市鄞州区某中学的男生宿舍楼，为现浇钢筋混凝土框架结构。主要任务是结构荷载计算及结构施工图设计，并用PKPM电算法进行验

9、算并出图。另外还有施工专项方案设计。本次结构设计的目的是通过框架结构设计、计算，掌握建筑设计中应遵守的要求、步骤；通过施工专项方案设计，整合施工课程中所学的零散知识，形成一个具体的系统方案。同时，也是对自己大学里所学专业知识的一次综合应用与实践演练，把课本上的知识运用到实践中去，为步入社会并进行建筑行业打下基础。1.1 设计资料说明1.1.1 工程概况该男生宿舍为现浇钢筋混凝土框架结构，总共七层，工程建筑物总高为23.9米，总建筑面积8109平方米。抗震设防烈度为六度，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级三级，防水层合理使用年限十年。结构类型为多层钢筋混凝土框架结构。本工程设计使用年限为50年。1

10、.1.2 材料选取1） 现浇混凝土部分基础混凝土强度等级及桩和承台的混凝土强度均为C35除底层柱外，上部结构混凝土强度等级即梁、板、柱的混凝土强度均为C25，柱底层为C30。2） 钢筋部分 钢筋采用HPB235级钢， 钢筋采用HRB335级钢， 钢筋采用HRB400级钢， 3）砌体部分内墙均采用M5.0混合砂浆，加气混凝土砌块。外墙均采用M5.0混合砂浆，粘土砖。砌体施工质量控制等级为B级，不得采用缺角、断裂，外形不齐的砌块。墙平面位置、标高、墙厚、门窗、洞口等尺寸皆以建筑图为准，施工中应密切配合建筑设备及电器施工图做好预留预埋。1.1.3 荷载取值不上人屋面活载为,宁波市的基本风压为2 楼面

11、板的设计2.1 荷载计算 板厚 取 厚2.1.1 恒荷载计算 1）屋面恒荷载标准值： 40厚C25细石混凝土 油毡隔离层一层 20厚1:3水泥砂浆找平层 30厚挤塑板隔热层 4厚BAC防水卷材 20厚1：2水泥砂浆找平层 80厚现浇钢筋混凝土楼板 15厚纸筋灰抹底 2）标准层楼面恒荷载标准值： 30厚细石混凝土 80厚钢筋混凝土楼板 15厚纸筋灰 8厚地砖面层 2.1.2 活荷载计算 不上人屋面活荷载 一般房间活荷载 走廊活荷载 楼梯活荷载 卫生间活荷载 2.2 楼板配筋计算 以三层楼板为例，取1m板宽计算2.2.1 B3-1配筋计算 图2-1 板B3-1示意图 按双向板计算 1）荷载设计值

12、2) 计算跨度 取轴线间距离 3） 内力计算 跨中弯矩按四边简支计算，同时考虑泊松比 短边方向跨中弯矩： 长边方向跨中弯矩： 支座弯矩按四边固定计算 短边方向支座弯矩： 长边方向支座弯矩： 4） 截面设计 采用C25混凝土，最小保护层厚度15mm，钢筋采用HRB400，取1m宽进行计算。假定跨中采用6钢筋，支座处采用8钢筋 那么跨中短方向 ，长方向 支座处 方向： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 满足 方向： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 满足短边方向支座处： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 满足长边方向支座处： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 满足2.2.2 B3-

13、2配筋计算 图2-2 板B3-2示意图 按双向板计算 板厚 1）荷载设计值 2) 计算跨度 取轴线间距离 3） 内力计算 跨中弯矩按四边简支计算，同时考虑泊松比 短边方向跨中弯矩： 长边方向跨中弯矩： 支座弯矩按四边固定计算，故与一样，配筋使用的即可 4） 截面设计 方向： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 满足 方向： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 不满足按最小配筋率配筋： （取，实际）2.2.3 B3-3配筋计算 图2-3 板B3-3示意图 按单向板计算 板厚 1）荷载设计值 2) 计算跨度 取轴线间距离 3） 内力计算 仅需计算短方向即可 短方向上：跨中弯矩 支座处弯矩 4）

14、 截面设计 采用钢筋，短方向板底 满足按最小配筋率配筋：故（取，实际） 支座处：按最小配筋率配筋，取，实际。2.2.4 B3-4配筋计算 图2-4 板B3-4示意图 按双向板计算 板厚 1）荷载设计值 2) 计算跨度 取轴线间距离 3） 内力计算 跨中弯矩按四边简支计算，同时考虑泊松比 支座弯矩按四边固定计算4) 截面设计 与方向由于尺寸一样，故以下只算一个方向方向： 满足 （取，实际） 配筋验算： 同时 满足 支座处： 满足 （取，实际） 配筋验算：满足2.2.5 B3-5配筋计算因为，弯矩过小，直接从旁边双向板放钢筋过来即可B3-6同B3-5类似3 单梁的设计选取三层1214轴交D轴梁进行

15、设计 次梁高度 取，梁宽3.1 荷载计算：均布荷载： 自重： 两面15厚纸筋灰粉刷： 墙重： 墙面装饰： 双向板传来的荷载： 总荷载设计值：3.2 内力计算： 跨中最大弯矩： 支座处最大弯矩： 支座处剪力：3.3 截面设计 翼缘宽度， 类型鉴别： 属于第一类T型梁 跨中： 满足 （选取318，实际） 支座处： 满足 （选用316，实际） 箍筋：，因 截面尺寸按下式验算 采用，实有 满足 箍筋配筋率：满足4楼梯设计选取三至四层楼梯4.1 梯段设计 板厚确定：板的斜长 板厚取,取1m宽板计算图41 梯段板示意图4.1.1 荷载计算： 取中位线处进行计算 恒荷载标准值：梯段板： 20厚花岗岩： 20

16、厚水泥砂浆： 15厚纸筋灰： 栏杆： 活荷载设计值： 总荷载设计值：4.1.2 截面设计 板的水平计算跨度 弯矩设计值 假定采用 满足 （取，） 配筋验算： 同时 分布筋每级踏步布1根4.2 平台板设计 图42 平台板示意图 计算跨度：短方向 长方向 按单向板计算，板厚 4.2.1 荷载计算： 恒荷载标准值 20厚花岗岩： 20厚水泥砂浆： 80厚砼板： 15厚纸筋灰： 活荷载标准值： 总荷载设计值：4.2.2 截面设计 跨中最大弯矩： 假定采用钢筋： 满足（采用，实际） 配筋验算： 同时 满足 支座处弯矩： 满足 （选用，实际） 配筋验算： 满足4.3 平台梁设计 设计平台梁尺寸为，计算跨度

17、4.3.1 荷载计算：取1m宽计算 恒荷载标准值：梁自重 两面15厚纸筋灰粉刷 平台板传来的荷载 楼梯段传来的荷载 活荷载标准值： 总荷载设计值：4.3.2 截面设计 跨中最大弯矩： 支座处最大剪力： 截面按倒L型梁计算： 假设采用钢筋，最小保护层厚度， 属于第一类T型梁 满足 （选用325，实际） 配筋验算： 同时满足 箍筋配置： 选用，实有 箍筋配筋率： 满足5 连续梁设计选取三层GG轴处梁进行设计梁高，取，5.1 荷载计算 恒荷载标准值：自重 两面15厚纸筋灰粉刷 墙重 装饰材料 门重 单向板传来的荷载 双向板传来的三角形荷载（最大处） 活荷载标准值：单向板传来的活荷载： 双向板传来的三

18、角形荷载（最大处） 恒荷载设计值：均布 三角形 活荷载设计值：均布 三角形 5.2 内力计算 因为此连续梁大于五跨，故按五跨连续梁计算5.2.1 恒荷载部分图51 恒荷载表51 恒荷载作用下的弯矩值 均布14.125.988.335.9814.12-19.01-14.31-14.31-19.01三角形6.323.104.063.106.32-7.87-5.84-5.84-7.87 20.449.0812.399.0820.44-26.88-20.15-20.15-26.885.2.2 活荷载计算（按最不利荷载布置） 情况一图52 活荷载一表52 活荷载一作用下的弯矩值 均布5.05-2.354

19、.30-2.355.05-2.68-2.02-2.02-2.68三角形5.15-2.234.53-2.235.15-2.54-1.92-1.92-2.54 10.2-4.588.83-4.5810.2-5.22-3.94-3.94-5.22情况二图53 活荷载二表53 活荷载二作用下的弯矩值 均布-1.343.99-2.023.99-1.34-2.68-2.02-2.02-2.68三角形-1.274.23-1.924.23-1.27-2.54-1.92-1.92-2.54 -2.618.22-3.948.22-2.61-5.22-3.94-3.94-5.22 情况三图54 活荷载三表54 活荷

20、载三作用下的弯矩值 均布3.692.98-1.673.94-1.29-6.01-1.11-2.22-2.58三角形3.763.15-1.624.07-1.23-5.76-1.08-2.15-2.46 7.456.13-3.298.01-2.52-11.77-2.19-4.37-5.04情况四图55 活荷载四表55 活荷载四作用下的弯矩值 均布-0.892.783.23-1.954.95-1.77-5.61-1.01-2.88三角形-0.853.103.38-1.895.07-1.69-5.38-1.00-2.77 -1.745.886.61-3.8410.02-3.46-10.99-2.01-

21、5.65 情况五图56 活荷载五表56 活荷载五作用下的弯矩值 均布4.95-1.953.232.78-0.89-2.88-1.01-5.61-1.77三角形5.07-1.893.383.10-0.85-2.77-1.00-5.38-1.69 10.02-3.846.615.88-1.74-5.65-2.01-10.99-3.46 情况六图57 活荷载六表57 活荷载六作用下的弯矩值 均布-1.293.94-1.672.983.69-2.58-2.22-1.11-6.01三角形-1.234.07-1.623.153.76-2.46-2.15-1.08-5.76 -2.528.01-3.296.

22、137.45-5.04-4.37-2.19-11.775.2.3 恒荷载与活荷载的组合表58 荷载组合作用下的弯矩值 恒+活一30.644.521.224.530.64-32.1-24.09-24.09-32.1恒+活二17.8317.38.4517.317.83-32.1-24.09-24.09-32.1恒+活三27.8915.219.117.0917.92-38.65-22.34-24.52-31.92恒+活四18.714.9619.05.2430.46-30.34-31.14-22.16-32.53恒+活五30.465.2419.014.9618.7-32.53-22.16-31.14-

23、30.34恒+活六17.9217.099.115.2127.89-31.92-24.52-22.34-38.65 极值30.6417.321.2217.330.64-38.65-31.14-31.14-38.655.3 绘制弯矩包络图 图5-8 弯矩包络图由弯矩包络图可知：跨中最大弯矩 支座处最大负弯矩 5.4 截面设计5.4.1 梁底设计 满足 （选用214，实际）5.4.2 支座处设计 满足 （选用216，实际）5.4.3 支座处箍筋设计 与弯矩的计算相同，根据剪力包络图可得出最大剪力 因，截面尺寸按下式验算。 按构造配筋： 采用钢筋，则：，取 故最终配箍筋为：6 框架结构内力计算选择轴处

24、框架进行设计 图6-1 结构计算简图 单位（）计算梁柱构件的线刚度，并列于上图中其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取求除底柱以外的其他柱的线刚度均乘以0.9的折减系数 AC跨梁：CE跨梁：EG跨梁：26层柱：底层柱：6.1 荷载计算6.1.1 恒荷载计算6.1.1.1 屋面框架梁线荷载标准值：屋面板恒荷载 AC、CE、EG跨框架梁自重 梁侧粉刷 因此作用在顶层框架梁上的线荷载为6.1.1.2 楼面框架梁线荷载标准值： 楼面恒荷载 AC、CE、EG跨梁及梁侧粉刷 AB、FG跨填充墙自重 墙面装饰 因此作用在楼面下框架梁上的线荷载为：6.1.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值 A、G轴处

25、：挑梁传来的集中力和弯矩： 连系梁传来的集中力： B、F轴处：连系梁传来的集中力： C、E轴处：连系梁传来的集中力： D轴线处：连系梁传来的集中力：6.1.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值 A、G轴处：挑梁传来的集中力和弯矩： 连系梁传来的集中力： 故 B、F轴处：连系梁传来的集中力： C、E轴处：连系梁传来的集中力： D轴处：连系梁传来的集中力： 图6-2 恒荷载作用下结构计算简图6.1.2 活荷载计算图6-3 活荷载作用下计算简图6.1.3 风荷载计算 图6-4 考虑AC方向的风荷载风压标准值计算公式：因为，可取；对于矩形平面表61 风荷载作用下的水平力层次 7 1.0 1.3 22.5

26、1.2930.50 7.79 6.55 6 1.0 1.3 19.21.2320.5012.5410.04 5 1.0 1.3 15.91.1600.5012.549.46 4 1.0 1.3 12.61.0730.5012.548.75 3 1.0 1.3 9.31.000.5012.54 8.15 2 1.0 1.3 6.01.000.5012.54 8.15 1 1.0 1.3 2.71.000.5011.59 7.536.2 内力计算6.2.1 恒荷载作用下的内力计算规定弯矩以逆时针方向为正6.2.1.1 顶层 固端弯矩： 固端支座反力：6.2.1.2 16层 固端弯矩：固端支座反力：

27、6.2.1.3 弯矩分配 图6-5 7层的弯矩分配过程 图6-6 6层的弯矩分配过程（25层亦同） 图6-7 一层的弯矩分配过程 图6-8 恒荷载作用下的简化图梯形荷载：三角形荷载：6.2.1.4 恒荷载下梁跨中最大弯矩 7层：AC跨： 均布荷载1 （FG跨） 均布荷载2 集中荷载 CE跨： 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 16层：AC跨： 均布荷载1 （FG跨） 均布荷载2 集中荷载 CE跨： 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 图69 顶层弯矩计算结果 单位（） 图610 26层弯矩计算结果 单位（） 图611 1层弯矩计算结果 单位（） 图6-12 框架在竖向恒荷载下的弯矩图 （单位：）6.2.1.5 竖向恒荷载作用下的剪力计算 根据图6-8计算剪力 7层： 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 16层： 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 均布荷载1 均布荷载2 集中荷载 图613 竖向恒荷载作用下的剪力图6.2.1.6 竖向恒荷载作用下的轴力计算 图614 竖向恒荷载作用下柱的轴力图