某中学多层钢筋混凝土学生宿舍建筑结构设计毕业论文
2021-03-19 21:35:14
摘 要
本工程是位于湖北省房县的一个某中学多层混凝土学生宿舍，五层，总高度17.25m。本文是建造该工程的计算书，依据下发的工程图纸，充分理解该工程的基本情况，本工程三跨且极为规整，取一品框架结构分析，根据相应的规范确定尺寸，进而确定计算简图，然后进行、内力计算、内力组合、框截面设计。荷载统计中要详细看工程图纸将各种可能的荷载都考虑进去，还要层间侧移弹性验算；内力计算时，算出弯矩分配及系数后，用分层法得出弯矩值；内力组合就要先调幅再按照相应规范进行内力组合。以上为工程的主体设计，接下来是基础设计、楼梯结构设计、以及楼版面设计，此三部分均为独立部分，分析尺寸，计算配筋即可。
论文主要研究了该工程实际施工中的各项工程参数，比如梁柱、基础、楼梯的截面尺寸，配筋等。
研究结果表明：该工程在本文的论述中所确定的各种工程参数满足建筑和抗震要求。
本文的特色：清晰明了的思路，严格的数据计算。
关键词：梁柱截面尺寸；配筋；抗震验算；内力组合；分配系数
Abstract
The project is a middle school multi-storey concrete student dormitory, five, 20.05m, located in Wuhan city. This article is the construction of the project calculation book, according to the issued engineering drawings, fully understand the basic situation of the project, The project three cross and very regular, take a product frame structure analysis, According to the corresponding specification to determine the beam and column section size, And then determine the calculation diagram, Then the load statistics, , internal force combination, frame beam section design. Load statistics to see in detail the engineering drawings will take into account all possible loads, but also between the layers of elasticity check; Internal force calculation, calculate the bending moment distribution and coefficient, the stratification method to get the bending moment value; internal force combination must first amplitude and then in accordance with the corresponding norms of internal force combination. The above is the main design of the project, followed by the basic design, stair structure design, and design, These three parts are independent parts, analysis of size, calculation of reinforcement can be.
The paper mainly studies the engineering parameters of the actual construction of the project, such as beam column, foundation, staircase section size, reinforcement and so on.
The results show that the engineering parameters determined in the discussion of this paper meet the requirements of construction and seismic requirements.
The characteristics of : clear thinking, strict data calculation.
Key words: Beam and column section size; reinforcement; seismic checking; internal force combination; partition coefficient
目录
第1章 绪论 1
1.1 目的与意义 1
1.2 工程概况 1
1.2.1 设计题目：某中学多层钢筋混凝土学生宿舍建筑结构设计 1
1.2.2 建筑规模 1
1.2.3建筑技术条件 2
1.3框架柱轴线图 2
第2章计算简图及荷载统计 4
2.1 梁、柱截面尺寸 4
2.2 计算简图 4
2.3材料强度等级 5
2.4 荷载计算 5
2.4.1 屋面横梁竖向线荷载标准值 5
2.4.2 楼面永久荷载标准值 6
2.4.3 屋面框架节点集中荷载标准值 6
2.4.4 楼面框架节点集中荷载标准值 6
2.4.5 风荷载 7
2.4.6 地震作用 8
第3章 内力计算 13
3.1 恒载作用下的框架内力 13
3.1.1 弯矩分配系数 13
3.1.2 杆件固端弯矩 15
3.1.3 力矩分配 15
3.2 活载作用下计算的框架内力 19
3.2.1 梁固段弯矩 19
3.2.2 力矩分配 19
3.3 风载作用下的内力计算 22
3. 4 地震作用下横向框架的内力计算 27
3.4.1 0.5(雪＋活)重力荷载计算 27
3.4.2 力矩分配 28
3.4.3地震作用下的横向框架内力计算 31
第4章 框架内力组合 36
4.1 荷载组合 36
4.1.1 无地震作用时效应组合（一般荷载组合） 36
4.1.2 有地震作用效应组合 36
4.1.3最不利内力组合 36
4.2 弯矩调幅 37
4.3 内力组合 37
第5章 框架梁柱截面设计 49
5.1 框架梁截面设计 49
5.1.1 AB梁 50
5.1.2 BC梁 51
第6章 基础设计 62
6.1 荷载计算 62
6.2 确定基础底面积 62
6.2.1 A柱 63
6.2.2 BC柱 63
6.2.3 抗震验算 63
6.3 基础结构设计 64
6.3.1 荷载设计值统计 64
6.3.2 A柱 64
6.2.3 BC柱 65
第7章 楼梯结构设计 67
7.1 计算梯段板 67
7.1.1 计算荷载 67
7.1.2内力计算 68
7.1.3计算配筋 68
7.2 计算休息平台板 68
7.2.1 计算荷载 68
7.2.2 内力计算 68
7.2.3 计算配筋 68
7.3 计算梯梁板TL1 69
7.3.1 计算荷载 69
7.3.2 内力计算 69
7.3.3 计算配筋 69
第8章 楼面板设计 70
8.1 跨中最大弯矩计算 70
8.2 荷载计算 70
8.3 求各区格的弯矩 71
8.3.1 A区格 71
8.3.2 B区格 72
8.3.3 C区格 73
8.3.4 D区格 74
8.3.5 E区格 75
8.4楼板配筋 75
绪论
1.1 目的与意义
毕业设计是工程力学专业学生将理论知践相结合的重要环节。其目的是进一步培养学生的实践能力，如查阅文献、理论分析、独立完成计算书、借助计算机等辅助工具绘制工程图纸等。而其意义是统筹大学四年所学知识，通过这次《某中学多层钢筋混凝土学生宿舍建筑结构设计》项目，了解和掌握建筑结构设计的全过程，多方面查阅相关文献资料，并综合自己所学各科知识，做到独立分析和创新，以理论联系实际。同时也做到温故知新，提高我们对专业知识把握水平和加强运用能力，使自己对建筑结构有更深一层的理解和和自己的想法，这为以后参与社会实践工作学习的基础。
正如我们所熟知，钢筋土结构因造价低廉、设计生产工艺、施工技术有保障等优点，广泛应用业与民用建筑中。在电力工程、国防工程和工业制造业的一合也都有使用，如水坝内部坞平台、巨型运油船等。在很多方面，结构相比于更有优越性。在我国交通行业如铁的道路桥梁、地铁隧场建设都有很广泛地使用。目前在中国，钢土结构是应用最多的基础结构形式之一。虽然，近几年来，我国多种新兴形式越来越常见，如钢结构，玻璃钢结构等，但是实际是凝土结构还是占有很大的比重。现在一般的建筑均采用土框架结构，而一些大型的建筑可能会使用筒体剪力墙结构、框力墙结构等。
1.2 工程概况
1.2.1 设计题目：某中学多层钢筋混凝土学生宿舍建筑结构设计
该建筑位于湖北省房山县，为某重点中学新建学生宿舍，结构型式为钢筋混凝土框架结构。
1.2.2 建筑规模
总建筑面积： 3400m2 (±5％)
层数： 5层(含屋顶间)
层高： 首层3.6m，其它层3.3m。
1.2.3建筑技术条件
1.气象条件
（1）温度：最热月平均28.8℃ 最冷月平均3.0℃
极端最高温度39.4℃ 极端最低温度－18.1℃
（2）相对湿度：最热月平均79％
（3）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压＝0.3kN/m2
（4）雨雪条件：年降雨量1250mm 日最大降雨量370mm
最大积雪深度320mm 基本雪压＝0.3 kN/m2
（5）土壤冻结深度：天然地面以下0.5m
2.工程地质条件
（1）土层分布：自然地表以下0.5m为杂填土，填土下层为3m厚砂质粘土，再下为砾石层。
（2）土层承载力标准值：砂质粘土＝250 kN/m2
砾石层＝400 kN/m2
（3）地下水位：地表以下2.5m，无侵蚀性。
（4）抗震设防烈度：7度，Ⅱ类建筑场地。
3.材料
（1）各类材料供应充分，品种齐全。
（2）墙体材料：粉煤灰加气混凝土砌块，蒸压灰砂砖，M5混合砂浆。
（3）预制构、配件采用本地生产的标准件。
1.3框架柱轴线图
框架柱轴线图如图1.1所示。
图1.1 框架柱轴线图
第2章计算简图及荷载统计
2.1 梁、柱截面尺寸
取柱截面宽度b与柱截面高度h相同，在初步估计柱的时应满足：
Ac≥Nc/(μ·fc)
其中μ－轴压比，参见《建筑抗震设范》GB50011－2010的规定
Nc－考虑地震荷载时柱的轴力设计值，用Nc＝N·C来初步估算。
C－弯矩对框架柱力影响系数，中柱取1.1，取1.2。
梁的截面估算时，小于200mm，框架主梁取：h＝0.1l，b＝(1/3.5~1/2)，框架纵梁：h＝0.1l。因此柱梁柱截面取值如下：
（1）框架柱：第一层边柱为550mm×550mm，第二层边柱为500mm×500mm，第三层边柱为450mm×450mm，其余均为400mm×400mm；
（2）梁：横向框架梁AB跨、CD跨：250mm×650mm，BC跨：250mm×300mm。纵向框：200mm×400mm。
（3）板厚：AB,BC,CD跨板厚均取120mm。
2.2 计算简图
本设计取X轴上的一榀框架进行计算。地层柱的高度是二层楼面结构标高减去基础的顶面柱高，基础顶面的标定高度可以确定为-0.1m，底层柱高4.55m，2—5层柱高3.3m。计算简图如图2.1所示。楼板采用现浇混凝土板，图2.2为双向板承重框架。
