昆明市花果公共服务楼设计.doc

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1、昆明市花果公共服务楼设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：数理与土木工程学院土木工程张添俊学 号：职 称：161204104635刘丽娜高级工程师中国珠海二一九年十二月2北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计珠海市金鼎幼儿园教学楼设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 日期： 年 月 日1中文题目摘 要本次设计为昆明市服务楼三层等跨（6.3m-2.7m-6.3m），本结构一共三跨， 分为建筑设计和结构设计两个部分。此毕业设计的学校是位于广东省

2、珠海市，设计的服务楼的高度为 12.2 米，外形规则。设计类别为类，本服务类无地下室。 本次毕业设计的主要任务包括确定梁和柱的尺寸，进行构件相对应的编号，根据要求确定各构件的尺寸，以及绘制各结构的平面图及板配筋图和梁柱配筋图，基础平面布置图，根据计算结果选定混凝土及钢筋的材料等级等。其中关键和难点问题是结构的荷载计算、 内力计算；竖向荷载作用下，框架结构内力计算；内力组合；梁板柱配筋计算 。 关键词：框架结构；内力计算；荷载计算；抗震设计；梁板柱配筋；1英文题目Pick to：292/5000 This design consists of two parts: the architectur

3、al design and the structural design of a truss of reinforced concrete frame with a span of 6.3m and a span of 6.3m for the third floor of the service building in kunming city. The school in this subject is located in zhuhai city, guangdong province. The teaching building in the design is 12.2 meters

4、 high with regular appearance. Design categories for class, without the basement.The main task is to determine the beam and column size, unify the component number, determine the size of each component, draw the structure plan and the plate reinforcement drawing and the beam and column reinforcement

5、 drawing, the foundation plane layout drawing, the selected concrete and steel bar material strength. The key problems are load calculation, horizontal seismic action calculation and internal force calculation of frame structure under the action. Under the action of vertical load, the internal force

6、 of frame structure is calculated. Combination of internal forces; Reinforcement calculation of beam, plate and column.Key words: frame structure; Internal force calculation; Load calculation; Seismic design; Reinforcing beams, plates and columns.2目录1 前言12、计算书22.1结构设计22.1.1梁柱截面尺寸估算22.2.1.1框架梁截面尺寸的确定

7、22.2.1.2框架柱截面尺寸的确定42.2.2荷载计算52.2.2.1恒荷载标准值的计算52.2.2.2活荷载标准值的计算82.2.2.3竖向荷载作用下框架荷载计算82.2.2.4风荷载计算142.2.2.5地震作用152.2.3内力计算192.2.4内力组合302.2.5.1框架梁截面设计（第二层）382.2.5.2框架梁截面设计（第二层）432.2.5.3框架柱的截面设计512.2.5.4板计算572.2.5.5构件板的配筋582.2.6地基基础设计612.2.6.1基本概况612.2.6.2基础埋深及尺寸的确定612.2.6.3 基地最大压力计算622.2.6.4 基础冲切力验算632

8、.2.6.5 配筋计算63参考文献65谢 辞661 前言修改表格采用CAD表述2、计算书2.1关于结构的各类型设计2.1.1梁柱截面尺寸估算采用强度等级为C30的混凝土，梁柱纵向钢筋均采用HRB400钢筋，板面钢筋及箍筋采用HRB335钢筋表2.1 C30混凝土的基本参数（单位：）参数取值20.12.0114.31.43表2.2HRB400钢筋基本参数（单位：）参数取值400360360表2.3 HRB335钢筋基本参数（单位：）参数取值3353003002.2.1.1框架梁截面尺寸的确定3轴线BC、DE跨：h=(1/18-1/10)L=(1/18-1/10)6300=（350-630）mm，

9、取b=(1/4-1/2)L=(1/4-1/2)600=（150-300）mm，取CD跨：取纵向框架梁：KL10-KL13h=(1/18-1/10)L=(1/18-1/10)6600=（367-660）mm,取,取次梁：L2h=(1/18-1/12)L=(1/18-1/12)6300=（350-5251）mm,取,取2.2.1.2框架柱截面尺寸的确定1、按结构的层高来定框架结构的柱的各截面尺寸底层柱高：H1=3.9+0.6+0.5=5.0mb=h=(1/20-1/15)H1=(1/20-1/15)5000=（250-333）mm第二，三层柱高：2、按照柱轴压比来估测服务楼的框架结构的柱的各截面尺

10、寸根据建筑抗震设计规范的规定，抗震等级为二级的框架结构，柱的轴压比限值为0.75。中柱：Nc1=1.1Nv=2286.90KNAc1=188145mm2故b=h=434mm边柱：Nc2=1.2Nv=1746.36KNAc2=143674mm2故b=h=379mm3、按照构造的设计要求确定服务楼的框架柱根据建筑抗震设计规范的规定：抗震等级为二级的建筑结构不超过两层时不宜小于350mm。，所以本服务楼的初选框架柱截面尺寸为。2.2.2荷载计算2.2.2.1恒荷载标准值的计算1、屋面石灰砂浆抹底 0.0217KN/m3 =0.34KN/m2 找平层：20mm厚水泥混凝土 0.0220KN/m3 =0

11、.4KN/m2 现浇钢筋混凝土屋面板 找坡层： 1：8水泥膨胀珍珠岩找2%坡 2.43KN/m212厚水泥砂浆顶棚 合计：5.91KN/m22、 标准层面找平层：20mm厚水泥混凝土 0.0220KN/m3 =0.4KN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底 0.0217KN/m3 =0.34KN/m2 100厚现浇钢筋混凝土板 12厚水泥砂浆顶棚 合计：3.48KN/m23、梁自重次梁尺寸 梁自重 20厚水泥砂浆抹灰层 合计：梁尺寸 梁自重 20厚水泥砂浆抹灰层 合计：梁尺寸 梁自重 20厚水泥砂浆抹灰层 合计：4、柱自重柱尺寸 柱自重 25N/m3 0.5m0.5m=6.25kN/m 20厚水泥砂

12、浆抹灰层 25N/m3 0.5m20.5m=6.25kN/m 合计：6、外纵墙自重 标准层： 0.21.3KN/m3 =2.60KN/m2 外墙外抹灰 ：20mm水泥砂浆 0.4KN/m2 内抹灰 :20mm石灰砂浆 0.34KN/m2 保温层 0.0613.5KN/m3 =0.21KN/m2 合计：3.55KN/m27、内墙自重内墙 0.21.3KN/m3 =2.6KN/m2 内抹灰 :20mm石灰砂浆 0.34KN/m2 合计：3.28KN/m22.2.2.2活荷载标准值的计算1、上人屋面 2.0KN/m2会议室，办公室 2.0KN/m2 走廊 2.5KN/m2卫生间 2.5KN/m2昆明

13、雪载 0.35KN/m2昆明风压 0.35KN/m2 竖向荷载作用下框架荷载计算本服务楼为框架结构，板传架结构的梁上的荷载，应该看成均布荷载。1、BC轴间距框架梁屋面板传荷载：恒荷载： 5.91KN/m2（1-20.2522+0.2523）3.3/22=17.338KN/m活荷载： 2.0KN/m2（1-20.2522+0.2523）3.3/22=5.867KN/m楼面板传递荷载：恒荷载： 3.48KN/m2（1-20.2522+0.2523）3.3/22=10.209KN/m活荷载： 2.0KN/m2（1-20.2522+0.2523）3.3/22=5.867KN/m梁自重： BC轴间距框架

14、结构的梁均布荷载为：屋面梁：Gk=3.625KN/m+17.338KN/m=20.963KN/mQk=5.867KN/m楼面梁:Gk=3.625KN/m+10.209KN/m+3.28KN/m=17.114KN/mQk=5.867KN/m2、CD轴间框架梁屋面板传荷载：恒荷载： 5.91KN/m25/81/2（2.7-0.25）2=9.050KN/m活荷载： 2.0KN/m25/81/2（2.7-0.25）2=3.063KN/m楼面板传荷载：恒荷载： 3.48KN/m25/81/2（2.7-0.25）2=5.329KN/m活荷载： 2.5KN/m25/81/2（2.7-0.25）2=3.828

15、KN/m梁自重： CD轴间框架结构的梁均布荷载为：屋面梁：Gk=2.215+9.050=11.265KN/mQk=3.063KN/m楼面梁：Gk=2.215+5.329=7.544KN/mQk=3.828KN/m3、-轴间框架梁屋面梁：Gk=20.963KN/mQk=5.867KN/m楼面梁：Gk=17.114KN/mQk=5.867KN/m4、 B轴柱纵向集中荷载的计算女儿墙自重： 7.0KN/m31.2m0.2m+25KN/m30.1m0.2m+（1.32+0.24）m0.02m20KN/m3=3.316KN/m 顶层柱：恒载标准值Gk加上荷载的各类符号Gk=3.316KN/m6.6m+3

16、.625KN/m（6.6m-0.5m）+2.40KN/m6.3m1/42+5.91KN/m25/81.65m3.3m2+5.91KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22=148.566KN Qk=2.0KN/m5/81.65m3.3m2+2.0KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22=32.828KN标准层柱：Gk=3.28KN/m6.3m1/4+3.55KN/m+3.625KN/m（6.6m-0.5m）+2.40KN/m6.3m1/42+3.48KN/m25/81.65m3.3m2+3.48KN/

17、m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22=95.510KNQk=32.828KN5、C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：Gk=3.625KN/m（6.6m-0.5m）+2.40KN/m6.3m1/42+5.91KN/m25/81.65m3.3m2+5.91KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m-0.25m）1/22+5.91KN/m2（1-20.1862+0.1863）（2.7m-0.25m）=171.463KN Qk=47.983KN标准层柱：Gk=3.28KN/m6.3m1/4+3.55KN/m+3.28KN/m（6.6m-

18、0.5m）+3.625KN/m（6.6m-0.5m）+2.40KN/m6.3m1/42+3.48KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22+3.48KN/m2（1-20.1862+0.1863）（2.7m-0.25m）/26.6m=112.254KNQk=2.0KN/m5/81.65m3.3m2+2.0KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22+2.5KN/m2（1-20.1862+0.1863）（2.7m-0.25m）/26.6m=51.772KN6、D轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：Gk=171.46

19、3KNQk=47.983KN标准层柱：Gk=3.28KN/m（6.6m-0.5m）+3.625KN/m（6.6m-0.5m）+2.40KN/m6.3m1/42+3.48KN/m25/81.65m3.3m23.48KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22+3.44KN/m2（1-20.1862+0.1863）（2.7m-0.25m）/26.6m=130.774KNQk=51.772KN7、E轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：Gk=3.55KN/m）+3.625KN/m（6.6m-0.5m）+2.40KN/m6.3m1/42+3.44KN/m25/81.

20、65m3.3m23.44KN/m2（1-20.2522+0.2523）1.65m（6.3m+0.25m）1/22=113.757KNQk=32.828KN服务楼的受荷总图如图所示。2.2.2.4风荷载计算式中风振系数；风荷载体型系数；风压高度变化系数，本办公楼建设地点位于珠海香洲区地面粗糙度C类；基本风压，本办公楼；下层柱高；上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍迎风面的宽度，取根据建筑结构荷载规范，体型系数由于办公楼建筑物高度为，本办公楼的。集中风荷载标准值计算表2.4层31.001.30.33.62.48.49221.001.30.33.63.69.26611.001.30.34.53.610

21、.4252.2.2.5地震作用1、重力荷载代表值（1）、集中到顶层处的质点重力荷载代表值屋面荷载：5.91KN/m26.6m（6.3m2+2.7m）=596.791KN5%雪载：50%0.356.6（6.32+2.7）=17.672KN梁自重：=165.613KN半层柱自重：半层墙自重：=58.478KN女儿墙自重：3.316KN/m6.6m2=43.771KN 合计：933.085KN（2）、集中到2层处的质点重力荷载代表值G2楼面荷载：3.48KN/m26.6m（6.3m2+2.7m）=351.410KN活荷载：105.435KN梁自重：165.613上下层半层柱自重：7.05KN/m3.

22、6m4=101.52KN上下各半层墙自重（半层标准层外纵墙和内墙隔墙整体自重+半层首层外纵墙和内墙隔墙整体自重）=95.496KN/m 合计：714.039KN（2）、集中到底层处的质点重力荷载代表值G1楼面荷载：3.48KN/m26.6m（6.3m2+2.7m）=351.410KN活荷载：105.435KN梁自重：165.613上下层半层柱自重：7.05KN/m（3.6m1/2+5.0m1/2）4=121.26KN上下各半层墙自重（半层标准层外纵墙和内墙隔墙整体自重+半层首层外纵墙和内墙隔墙整体自重）=237.949KN/m 合计：981.668KN3.自振周期的计算（采用能量法计算自振周期

23、）（1）框架结构的梁和柱的抗侧移刚度计算见下表。杆件截面尺寸混凝土的弹性模量相对刚度边框架梁AB跨63003.211070.740BC跨27002.221070.512中框架梁AB跨63004.291070.988BC跨27002.961070.682框架柱底层50003.131070.720其它层表2.6 二层框架柱横向侧移刚度D值的计算构件名称轴0.9880.33113301轴1.6700.45518284轴1.6700.45518284轴0.9880.33113301表2.7底层框架柱横向侧移刚度D值的计算构件名称B轴1.3730.5558338C轴2.3200.6539811D轴2.3

24、200.6539811E轴1.3730.5558338（2）计算楼层假想位移。假定各质点重力荷载代表值水平作用在相应质点上。楼层假想位移计算结果见表2.8.表2.8楼层假想位移计算层数3933.085933.0856317014.771113.2682714.0391647.1246317026.07498.4971981.6682628.7923629872.42372.423（3）基本自振周期 T1=0.9314、服务楼水平 地震作用的标准值的计算场地的特征周期为，水平地震影响系数最大值，则相当于结构基本自振周期的水平地震影响系数为：A1=0.033T10.931S0.49顶部附加地震作用

25、系数： Sn=0.080.931+0.07=0.14448 Geq=0.852628.792=2234.4732KN Fek=Geq=0.0332234.4732=73.738KN Fn=0.1444873.738=10.634KNFek=73.738（1-0。14448）=63.084计算结果见表2.9表2.9水平地震（左向）作用下框架侧移计算层数层高33.612.2933.08511383.6370.50731.98442.638631700.675 3.65523.68.6714.0396140.73540.27417.28559.923631700.9492.9815.05.0981.

26、6684908.340.21913.81573.738362982.0312.031地震作用计算简图还有地震剪力图如下图所示2.2.3内力计算62上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱00.5030.5030.3700.3750.2550.2550.37500.370.5030.503018.571-69.33569.335-21.433-6.8436.84321.4330-69.33569.335-18.57125.53425.23012.615-10.667-7.253-3.625-12.615-25.230-25.534-3.789-5.262-10.5243.1646

27、.3289.3079.1824.5913.40640.316-49.36771.426-29.63-10.9213.1728.669-72.76848.69640.70上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱0.3350.3350.330.270.2720.2720.1860.1860.2720.2720.270.330.3350.33511.939-56.60556.605-14.032-4.5834.58316.347-56.60556.605-14.2207.5767.5767.4633.731-16.05-3.2641.4162.8324.1414.1414.1112.

28、056-6.812-6.81222.0536.441-2.458-4.916-4.953-4.953-3.387-1.6942.89315.37-3.385-6.771-5.88-22.05329.62925.956-51.655.42-21.00-22.249-6.5545.72123.38119.511-55.87951.89-26.912-28.865上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱0.3690.2660.3650.2920.2950.2120.2010.2010.2120.2950.2920.3650.2660.36911.939-56.60556.605-14

29、.032-4.5834.58316.347-56.60556.605-14.22012.8819.28612.7426.371-9.49301.9723.9434.1585.7865.7282.864007.0080-3.231-6.461-6.527-4.691-4.4482.224010.244-5.816-11.632-8.471-11.76019.88921.225-47.09456.515-16.0195-18.723-7.0598.52620.50516.03-56.69347.83722.697-11.76010.613-9.36210.253-11.349表2.10 恒荷载标准

30、值作用下弯矩分配图恒荷载标准值弯矩图和剪力图以及轴力图上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱00.5030.5030.3700.3750.2550.2550.37500.370.5030.50304.1-19.4119.41-6-1.861.866-19.4119.41-4.17.77.6-4.27-4.33-2.942.944.334.27-7.6-7.72.56-2.143.81.441.47-1.471.44-3.82.14-2.56-0.21-0.21-1.42-1.44-0.980.981.441.420.210.2110.04-14.1517.52-7.21-4.

31、314.317.21-17.5214.15-10.04上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁右梁下柱上柱左梁右梁下柱上柱0.3350.3350.330.270.2720.2720.1860.1860.2720.2720.270.330.3350.3354.1-19.4119.41-6.47-2.332.336.47-19.4119.41-4.15.135.135.05-2.86-2.89-2.89-1.971.972.892.892.86-5.05-5.13-5.133.852.82-1.432.52-2.16-1.560.99-0.991.562.16-2.521.432.82-3.858.986.9

32、2-15.7919.07-5.05-4.45-3.313.314.455.0519.07-15.79-6.92-8.98上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱0.3690.2660.3650.2920.2950.2120.2010.2010.2120.2950.2920.3650.2660.3694.1-19.4119.41-6.47-2.332.336.47-19.4119.41-4.15.654.075.58-3.10-3.13-2.25-2.132.132.253.133.1-5.584.07-5.652.560-1.552.79-1.4401.07-1.0701.44

33、-2.79-1.550-2.56-0.37-0.27-0.37-0.71-0.71-0.510.490.490.510.710.710.370.270.377.833.80-15.7418.39-5.28-2.76-3.883.882.765.28-18.3915.74-3.80-7.831.9001-1.381.3801-1.9 表2.11 活荷载标准值作用下弯矩分配图活荷载标准值作用下框架梁弯矩图如图2.9所示。图2.9活荷载标准值作用下框架弯矩图图2.10活荷载标准值作用下框架梁剪力图图2.11 活荷载标准值作用下框架柱轴力图风荷载作用下框架内力计算：计算结果如表所示。B和E轴的框架柱反弯点位置计算层数30.9880.450.45023.60.9880.500.45315.01.3730.610-0.01300.63.00C和D轴的框架柱反弯点位置计算层数