二跨結構計算書

1、 設計說明書 第70頁 共66頁畢業(yè)設計（論文）計算書 （結構部分設計）題 目： 南昌市第三十三中學教學樓 專 業(yè)： 土木工程 班 級： 2005級（1）班 學 號： 6002105140 姓 名： 萬 燕 平 指導教師： 伍 衛(wèi) 秀 老師 一、工程概況： 1、工程名稱:南昌市育仁中學教學樓 2、建筑地點:南昌市某地段 3、建筑規(guī)模:1) 建筑總面積: 4163m2 2) 建筑層數: 三到四層，局部采用五層， 3) 結構類型: 鋼筋混凝土框架結構 4) 層 高: 3.9m 4、建筑功能： 普通教室 18間 70 m2/間 語音教室 2間 140 m2/間 微機教室 2間 140 m2/間閱覽、

2、活動室 2間 120 m2/間 會 議 室 1間 120 m2/間 辦 公 室 12間 行政辦公室 6間 30 m2/間教師辦公室 7間 45 m2/間 廁所 每層設男女廁所各兩個 樓梯 共三樓梯5、建筑技術條件（一）氣象條件: 1) 常年主導風向: 西北風 2) 夏季主導風向: 西南風 3) 平 均 風 速: 夏季3.1m/s,冬季 4m/s 4) 基 本 風 壓: Wo=0.40KN/m2 5) 基 本 雪 壓: So=0.35KN/m2 最大積雪深度:11cm 6) 最 高 氣 溫: 40.6 最 低 氣 溫: -9.3 7) 最冷月平均溫度: 4.5(12月) 8) 最熱月平均溫度:

3、29.7(79月) 9) 最 大 降 雨 量: 50.4mm/h 月最大降雨量：184.3mm(46月)（二）工程地質條件 1) 天然地面以下1m厚為填土,地基標準承載力為120KN/m2.填土以下的2m厚為粘土,地基承載力為250KN/m2.粘土以下為中密粗砂層, 地基承載力為300KN/m2。 2) 地下水位:天然地面以下4m處 3) 地震設防烈度: 6度（三）施工條件 1）施工單位：南昌市第四建筑公司 2）施工人員：各工種工人數均不受限制，但要求不分工種勞動力不均衡系數K200KN/m2)故采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎.在1/1213軸之間設置伸縮縫由于建筑物總長為63.70m(55m),

4、故需設置伸縮縫,縫寬為50mm10、結構布置 1)因本建筑樓面標高變化不大,只作結構平面布置 其一般原則:上一層結構平面放到下一層建筑平面圖布置 2)基礎平面布置圖 基礎平面布置圖上主要構件有:鋼筋混凝土基礎、基礎梁 3)樓面結構布置圖 主要構件有:框架、樓面梁、陽臺梁 4)屋面結構布置圖 主要構件有:框架、屋面梁、屋面板、天溝. 采用有組織的內天溝外排水形式（局部四層采用外天溝排水），坡度為211、屋面、樓面均采用現澆板 三張平面布置圖見附圖1、基礎平面布置圖2、樓面結構布置圖3、屋面結構布置圖二、雨篷、廁所、樓梯的計算1、篷計算： 本工程采用懸梁式雨篷，且板面采用有組織排水。1） 雨蓬板的

5、計算（YPB）：Lo1=5367mm, Lo2=2120-100-120=1900mm2所以可按單向板計算a：恒荷載標準值計算20mm厚防水砂漿面層 5的排水坡度 190051/2201/1000=0.095 KN/m2板自重 板底抹灰 合計： gk=2.835 KN/m2 b：活荷載標準值： qk=0.5 g+q=1.22.835+1.40.5=4.102 KN/m2取1m寬板帶，即：b=1000mm 作為計算單元.則： g+q=4.102KN/mc：彎矩設計值： KN.md）配筋計算：板厚：h=80mm =80-20=60mm,重要性系數取ro=1.0砼采用C25則，1=1.0鋼筋采用HP

6、B235 則 根據： =故： =mm2 選6180 As實=157mm2另：（1） 雨篷板中分布鋼筋按構造配筋. 選用6250 （2） YPL-1、YPL-2及LL相交處所需配的負筋可按構造配筋，采用 6180 2）雨蓬梁的計算：YPL-1 計算跨度Lo=5890mm截面選擇： 根據 ?。?h=450mm b=荷載計算：a：恒荷載標準值 梁底抹灰（半寬）： 0.02170.1=0.034 梁側做水刷石面層（25mm）厚： 0.50.4=0.2 梁自重： 雨蓬板傳來的恒載： 合計 gk=4.527b: 活載標準值： c: 內力計算及配筋： a:正截面計算 M=mm2選用 212 As = 226

7、mm2 b:斜截面計算：驗算截面尺寸 hW=ho-80=410mm4 0.25fcbho=0.2511.9410200=243950=243.95KN V=6.097(5.367-0.2) /2=15.7KN截面滿足要求0.7ftbho=0.71.27200410=7.29KNV=15.7KN故只需按構造配箍筋現配置 6200對于YPL-2 b=300mm h=400mm 其截面形式如圖； 底部受壓翼緣寬度bf計算： lo=2120mm b+hf/5=300+80/5=316mmhf/h=80/365=0.220.1 bf=minlo/6,b+sn/2=350mm荷載計算：a. 恒荷載：梁底摸

8、灰（半寬）： 梁側水刷石（25mm厚）： 梁自重： 0.3（0.4-0.08）25=2.4 合計： gk=2.651 設計值為：g=1.22.651=3.181 b：由YPL-1傳來的集中荷載： P=內力與配筋計算： YPL-1計算簡圖 = =45.31KN =3.181(2.1-0.15)+18=24.27KN 正截面計算：= =123.28KNM故屬于第一類T形截面 =mm2選用 314 As = 461mm斜截面計算：驗算截面尺寸 hW=ho-80=285mm40.25fcbho=0.2511.9300365=325762.5N=325.8KNV 又0.7ftbho=0.71.25300

9、365=95812.5N=95.8KNV截面滿足要求, 故只需按構造配箍筋現配置 6200 廁所現澆板的計算 ：XB計算跨度：lo1=3900mm lo2=7200mm 故按雙向板計算 1）荷載計算a）恒荷載標準值： 馬賽克地面： 0.55KN/m220mm厚水泥砂漿： 0.0217=0.34 KN/m2100mm厚板自重: 0.10252.5KN/m2 15mm厚板底粉刷： 0.01517=0.26 KN/m2 合計：gk3.65KN/m2 設計值為：g=1.23.65=4.38KN/mb)活荷載標準值： qk2.5KN/m2 其設計值： q=1.42.5=3.5 KN/m2g+q/2=4.

10、38+3.5/2=6.13 KN/m2 q/2=3.5/2=1.75 KN/m2g+q=4.38+3.5=7.88 KN/m22）：彎矩計算： 跨中最大正彎矩為內支座固定時，在g+q/2作用下的跨中彎矩值與當內支座鉸支時，在q/2作用下的跨中彎矩值之和（此處并考慮泊松比=0.2的影響），支座最大負彎矩為當內支座固定時，在g+q作用下彎矩值。按彈性理論計算彎矩 可查表得：m1= =6.2 KN.mm2= =2.21KN.m KN.m KN.m3）截面設計：lo1方向： ho=80mm 跨中：= = 選用：8/10120 =419支座：= = 選用：8/10100 =644lo2方向 ho=70m

11、m 跨中：= = 選用：8/10200 =322支座：= = 選用：8100 =5033、現澆樓梯計算此處所計算的現澆樓梯為板式樓梯，樓梯的結構布置如圖所示。樓梯跑的兩側都布置有斜梁，踏步板兩端均與斜邊梁整結，踏步板位于斜邊梁上部，斜邊梁兩端與平臺梁及樓層梁整結。 該樓梯：踏步尺寸為150mm300mm，采用C25混凝土，板中采用HPB235鋼筋，梁縱筋采用HRB335鋼筋1）：踏步板設計 h=(1/301/25)L=（1/301/25)*3600=120144mm，取h=130mm，取1個踏步作為計算單元，樓梯的傾斜角為： cos=0.894 =26 037 ，a、荷載計算: 恒載g： 踏步

12、自重： KN/m 30mm厚水磨石面層： KN/m 混泥土斜板： KN/m 板底20mm厚紙筋灰沙漿抹灰： KN/m 合計：6.87 KN/m 設計值為： KN/m 活載q： 3.5 KN/m 設計值為： KN/m 總荷載設計值：P=8.24+4.9=13.14 KN/m b、內力計算 由于踏步板兩端均與斜邊梁相整澆，這時踏步板的計算跨度:板的水平跨度：ln=3.6m跨中最大設計彎矩為: M=KN.m c、截面設計： 板的有效高度：ho=130-20=110mm =mm2選用 10 100 As =785mm2另分布筋采用每級踏步一根 8（2）平臺板設計： 取平臺板厚：h=80mm，取1m寬板

13、帶作為計算單元,按單向板計算。a、 荷載計算恒載： 水磨石面層 0.65KN/m 80mm厚混凝土板 0.0825=2 KN/m 板底抹灰 0.0217=0.34 KN/m 合計： gk=2.99 KN/m活荷載： qk=3.5 KN/m總荷載設計值： g+q=1.22.99+1.43.5=8.5KN/mb、 荷載計算 平臺板的計算跨度：lo=1.8-0.2/2=1.76m 彎矩設計值：M=c、截面設計： 板的有效高度：ho=8020=60mm=mm2選用 6 130 As實 = 218mm2（4）平臺梁設計梁截面尺寸：h=500mm b=300mm a、荷載計算： 恒載：由板傳來的荷載 KN

14、/m 平臺梁自重 KN/m 平臺梁底部和側面粉刷 KN/m 合計：18.5 KN/m 設計值： KN/m活載q：KN/m 設計值： KN/m荷載總值p： p=g+q=22.2+13.23=35.43 KN/m b、內力計算 平臺梁兩端與豎立在框架上的短柱整結，平臺梁的計算跨度lo=6.05mm 梁跨中最大彎矩： = =162.1KN.m 梁端最大剪力： =102.04KN正截面抗彎能力計算截面按倒L形計算，bf=b+5h=300+mm ho=h35=50040=460mm 經判別為第一類T形截面= =mm2選用 420 As實 = 1256mm2斜截面抗剪能力計算 配置 6 200箍筋驗算截面

15、尺寸 = 0.71.1300460+1.25210 =140.43KN 截面滿足要求 故只需按構造配箍筋 （五）繪制施工圖：框架荷載、內力計算一、 確定計算簡圖1、 計算單元 KJ-32、 計算簡圖假定框架與基礎固定，且嵌固于基礎頂面.框架梁與柱節(jié)點剛結.由于各層柱的截面尺寸不變，則梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離，底層柱高從基礎頂面算至二樓板底，基頂標高根據地質條件暫定1.2m，則底層柱高為3.9-0.1-0.03+1.2=4.97m，其余各層柱高為層高，均為3.9m?？蚣苡嬎愫唸D3、 主要桿件尺寸估算混凝土梁：C20 則Ec=2.55104N/mm2 柱： C30 則Ec=3.00104N

16、/mm2橫向框架梁（邊跨）h=b= h=取 h=600mm b=取 b=300mm（中跨） 取b=300mm h=450mm 縱向連梁：考慮其兼做過梁：取：b=250mm h=600mm 框架柱： b=（底層柱高）= h=（11.5）b ?。篵=350mm h=450mm4、 慣性矩線剛度計算 其中在求梁截面慣性矩時考慮到現澆樓板的作用，取=2（為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）：邊跨梁 I邊梁= 中跨梁 I中梁= 底層柱 I底層柱= 其余各層柱 I余層柱= 令 =1則其余桿的相對線剛度為： = = =框架梁柱相對線剛度如圖所示，作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數的依據二、各種荷載設計值計算：（

17、1）屋面框架相關荷載計算： 邊跨恒載： 10mm厚面磚保護層 （上人屋面） 0.0117=0.17KN/m2 三氈四油防水層 0.45KN/m220mm厚1：2水泥砂漿找平層： 0.0220=0.40kN/m2 20220mm厚爐渣水泥找坡（最薄處20厚）： 14（0.02+0.22）/2=1.68kN/m2100mm厚現澆混凝土板： 0.1 25=2.5kN/m2 V型輕鋼龍骨及鋁合金龍骨吊頂： 0.12kN/m2合計： 5.32 kN/m2 設計值： kN/m2屋面板傳給次梁荷載： 5.322.4=12.768KN/m次梁自重： 0.25（0.4-0.1）25=1.875kN/m合計： 1

18、4.643KN/m 設計值： kN/m次梁傳來集中荷載： 14.4635.1=73.761 KN 設計值： kN主梁自重： （0.6-0.1）0.325=3.75kN/m 設計值： kN/m邊跨活載：屋面板的活載設計值：（上人屋面） 1.42=2.8kN/m2 次梁活載設計值： 2.82.4=6.72kN/m 邊跨主梁活載設計值： 6.725.1=34.27kN 邊跨邊節(jié)點恒載： 邊柱縱向連系梁自重： 0.250.625=3.75kN/m 梁側粉刷： ( 0.6-0.1)170.02=0.17kN/m 梁外側貼面磚： 0.50.6=0.3kN/m 1.2m高女兒墻自重： 0.241.219=5

19、.472kN/m 1.2m高女兒墻外側貼面磚： 0.51.2=0.6kN/m 屋面板傳來的荷載： 合計：16.17kN/m 設計值： kN/m 頂層邊節(jié)點集中荷載設計值： kN/m 邊跨邊節(jié)點活載： 頂層邊節(jié)點活荷載設計值： kN/m中節(jié)點恒載：中柱縱向連系梁自重： 0.250.625=3.75 KN/m中柱縱向連系梁側粉刷： 2（0.6-0.1）+0.25170.02=0.425 KN/m屋面?zhèn)鱽砗奢d： KN/m 合計：15.347 KN/m 設計值： KN/m頂層中節(jié)點集中荷載設計值： KN/m中跨中節(jié)點活載：中節(jié)點活載設計值KN右跨恒載：10mm厚的面磚保護層（上人屋面） 0.01KN/

20、m三氈四油防水層 0.45KN/m20mm厚1：2水泥砂漿找平層 20220mm厚爐渣水泥找坡（最薄處20mm厚） 100mm厚現澆混泥土板 V型輕鋼龍骨架及鋁合金龍骨架吊頂 0.12KN/m 合計：5.32KN/m 設計值：1.25.32=6.384KN/m屋面板傳給連系梁的荷載： KN/m連系梁自重： KN/m合計：12.701KN/m 設計值：1.212.701=15.24KN/m 連梁傳來的集中荷載： 設計值： 主梁自重： 設計值： 右跨活載： 屋面的活載設計值：（上人屋面） 連梁活載設計值： 右跨主梁活載設計值： 右邊跨右節(jié)點恒載： 縱向連系梁自重： 梁側粉刷： 梁外側貼面磚： 1.

21、1m女兒墻自重 1.1m女兒墻貼面磚 屋面?zhèn)鱽砗奢d 合計 ： 14.624KN/m 設計值： 頂層邊節(jié)點集中荷載設計值 頂層邊跨邊節(jié)點活載設計值 （3） 標準層框架相關荷載計算：邊跨恒載： 30mm厚水磨石面層 0.65KN/m2 100mm厚現澆混凝土板： 0.1 25=2.5kN/m2 V型輕鋼龍骨及鋁合金龍骨吊頂： 0.12kN/m2合計： 3.27 kN/m2 設計值： kN/m2 樓面板傳給次梁荷載： 3.272=6.54 KN/m次梁自重： 0.25（0.4-0.1）25=1.875kN/m 合計： 8.435 kN/m 設計值： kN/m次梁傳來集中荷載： 8.4356=50.6

22、1 KN 設計值： kN主梁自重： （0.45-0.1）0.2525=2.188kN/m 設計值： kN/m邊跨活載：樓面板活載設計值： kN/m2樓面次梁活荷載設計值： kN/m樓面主梁活荷載設計值： kN邊跨邊節(jié)點恒載：邊柱縱向連系梁自重： 0.250.45256=16.875 kN梁側粉刷： (0.45-0.1)170.026=0.714kN梁外側貼面磚： 0.450.56=1.35kN 窗上過梁 ： 窗上下墻體自重： 0.20.9184+（0.3+0.9）1860.2=31.68kN樓面板傳來荷： 窗上下墻體粉刷： 0.02（0.9+0.6）176+40.02417=8.5kN窗下墻體

23、貼面磚： 0.5（0.9+0.6）6+440.5=12.5kN鋁合金窗自重 0.43.94=2.808kN框架柱自重： 0.350.43.925=13.65kN框架柱粉刷： 0.530.023.917=0.703kN框架柱貼面磚： 0.53.90.35=0.683kN 合計：115.708KN 設計值：邊跨邊節(jié)點活載樓層邊節(jié)點活荷載設計： 中節(jié)點恒載：中柱連系梁自重： 0.30.45256=20.25 kN中柱連系梁側粉刷： 2(0.45-0.1)170.026=1.428kN樓面?zhèn)鱽砗奢d： kN內縱墻自重： （6-1）(3.9-0.45) 0.2419=78.66kN內縱墻粉刷： （6-1）

24、(3.9-0.45) 0.02172=11.73 kN鋁合金高窗及門重： 0.453.91.5+0.512.1=3.683 kN 合計：145.181 kN 設計值： kN中跨中節(jié)點活載；中跨中節(jié)點活載設計值： kN （4） 底層框架相關荷載計算 邊跨邊節(jié)點 基礎梁： bh=250mm500mm基礎梁自重： 0.250.50625=18.75kN鋁合金窗自重： 0.453.96=10.53kN 窗上下墻體自重： 0.24（0.9+0.6）619=41.04kN 窗側墻面磚及粉刷 窗側墻體自重： 窗下墻體粉刷及貼面磚： （ 0.02 0.917+0.50.9）4.5=3.402 kN框架柱自重及

25、內側粉刷外貼面： kN 合計：186.754 kN 設計值： kN中節(jié)點基礎梁自重： 0.250.5625=18.75kN內縱墻自重： kN 內縱墻粉刷： 20.02(6-0.1)17(3.9-0.45)=11.73kN框架柱自重： 0.350.4525=17.5kN框架柱粉刷： 1.10.023.917=1.459kN鋁合金窗及門重： kN 合計：131.439kN 設計值： kN 右跨邊節(jié)點： 基礎梁：bh=250500mm 基礎梁自重： 墻體自重： 1.10.12619=15.048KN 框架柱自重及粉刷： 0.30.3525=11.25KN 合計： 45.048KN 設計值： 1.24

26、5.048=54.058KN屋面造型中的梁柱對框架柱產生的豎向力計算：其中：Z-1截面尺寸為： bh=350mm400mm L -1截面尺寸為： bh=250mm450mm L-2截面尺寸為： bh=250mm500mm恒載作用、活載作用下結構計算簡圖如下所示三、作用于屋面梁和樓面節(jié)點處集中風載計算 根據風壓標準值計算公式為：，其中為高度z處風振系數，由于本建筑高度H=13.5m30.00m，可以??；對于矩形平面，風荷載體系數1=+0.8；2=-0.5風壓高度變化系數z經查規(guī)范如下表；由設計資料可知。將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，其計算過程如下表：根據： ww =Qwos（H4

27、+0.5H3） =1.4（0.8+0.5）1 wos（H4+0.5H3） =1.82 wos（H4+0.5H3） W3=1.82 wos（0.5H3+0.5H2） =0.91 wos（H3+H2） W2=0.91 wos（H2+H1）S：為開間. H4為女兒墻高，取2.1m 風荷載計算表層數QwoSHW設31.41.31.01.060.463.918.75221.41.31.01.00.463.917.03511.41.31.01.00.46519.438風荷載作用下的內力計算：框架在風荷載作用下（以左向右吹）的內力用D值法進行計算，其步驟為：計算各柱抗側剛度D及總剪力在各柱間的剪力分配；確定

28、各柱反彎點高度系數y；求各柱桿端彎矩及梁端彎矩 ：計算各柱抗側剛度D及總剪力在各柱間的剪力分配層數層剪力左柱D值中柱D值右邊柱D值D每根邊柱剪力（KN）中柱剪力（KN）每根右柱剪力（KN）318.7521.007235.787D=0.275D=0.435D=0.2971.007x155.2250.595：確定各柱反彎點高度系數yn：為總層數 j：為所在層 k：為梁柱線剛度比yo：標準反彎點高度比（由n、j、k查表可得）1：上下梁剛度變化時的剛度比2=上層層高/所計算層層高3=下層層高/本層層高由1、2、3可查得y1 、y2、y3層數邊柱中柱右柱3n=3 j=3 k=2.752 yo=0.432

29、1=1 y1=0y=0.432+0=0.432n=3 j=3k=6.105 yo=0.451=1 y1=0y=0.45+0=0.45n=3 j=3k=3.474 yo=0.451=1 y1=0y=0.45+0=0.452n=3 j=2 k=2.632 yo=0.4821=1 y1=02=1 y2=03=4.97/3.9=1.27 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.482n=3 j=2 k=6.105 yo=0.51=1 y1=02=1 y2=03=4.97/3.9=1.27 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.5n=3 j=2 k=3.474 yo=0.51=1 y1=02=1 y2=03=4.97/3.9=1.27 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.51n=3 j=1 k=3.33 yo=0.552=3.9/4.97=0.78 y2=0y= yo + y2 =0.55n=3 j=1 k=7.733 yo=0.552=3.9/4.97=0.78 y2=0y= yo + y2 =0.55n=3 j=1 k=4.4 yo=0.552=3