1、 毕业设计结构计算书1一 、设计资料全套图纸，加 1538937061 工程名称: 长沙理工学院试验大楼。2 建设地点: 长沙市。3 工程概况: 建筑总高度为 22.2M，共六层，局部为七层，一层层高为 4.2M 其它层为3.6M，室内外高差 0.45M，具体情况可参见结构平面布置及剖面图。4 基本风压值为：w 0=0.4kN/M2 ，基本雪压值为：w 0=0.50KN/M2，地面粗糙度为 C 类。5 设防烈度为 6 度:设计基本地震加速度为 0.05g，丙类建筑，设计使用年限为 50 年。 6 材料选用：混凝土:采用 C30；钢筋：纵向受力钢筋采用热扎钢筋 HRB400，其余采用热扎钢筋 H
2、PB235；墙体：采用混凝土空心小砌块，其尺寸为 200MM190MM190MM，重度 r=5.5KN/M2；窗：钢塑门窗，r=0.35KN/M 2；门：铁门，r=0.45KN/M 2。二、结构选型1 结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2 屋面结构:采用预应力空心板,刚柔性相结合的屋面，屋面板厚 120MM。3 楼面结构:全部采用预应力空心板,楼面板厚 120MM。4 楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。5 天沟: 采用现浇外天沟。6 电梯间: 采用砖筒体结构，每边加设圈梁。三、框架截面尺寸估算 计算简图 梁柱线刚度1 框架截面尺寸估算框架梁截面尺寸: h b1=(1/8-1/18)
3、6.6=600MMbb1=(1/2-1/4)600=300MMhb2=(1/8-1/4)2.1=450MMbb2=(1/2-1/4)450=300MM毕业设计结构计算书2框架柱截面尺寸: b c=(1/10-1/15)4200=600MM hc=(1-2)600=600MM基础梁截面尺寸： h b=(1/8-1/18)6.6=500MMbb=(1/2-1/4)500=250MM2 确定框架计算简图计算 KJ- .计算单元如图所示。假定框架柱嵌固于基础顶面。由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基顶标高根据室内外高差为-0.95M,二层楼面
4、标高为 4.2M,故底层标高为 5.15M,其余各层柱标高从楼面算至上一层楼面,故每层 3.6M。3 框架梁柱的线刚度计算： 对采用预制空心板的中框架梁取 I=1.0I0i 左边梁 =EI/L=3.0107KN/M21/120.3M(0.45M)3/2.1M=11.57104KNMi 右边梁 =EI/L=3.0107KN/M21/120.3M(0.6M)3/6.6M=6.75104KNM i 底柱 G-H 轴 =EI/L=3.0107KN/M21/12(0.6M)4/5.15M=6.29104KN.i 底柱 F 轴 =EI/L=3.0107KN/M21/12(0.4M)4/5.15M=1.24
5、104KNM其余各层柱(G-H 轴)i 余柱 G-H=EI/L=3.0107KN/M21/12 (0.6M) 4/3.6M=9.00104KNM其余各层柱(F 轴)i 余柱 F=EI/L=3.0107KN/M21/12 (0.4M) 4/3.6M=1.77104KNM令 i 余柱 =1.0,则其余各杆件的相对线刚度为:i 左边梁 =11.57104KNM/9.0104KNM=1.29i 右边梁 =6.75104KNM/9.0104KNM=0.75i G-H 底柱 =6.29104KNM/9.0104KNM=0.70I i G-H 标准层柱 =9.0104KNM/9.0104KNM=1.0i F
6、 标准层柱 =1.77104KNM/9.0104KNM=0.20i F 底柱 =1.24104KNM/9.0104KNM=0.14框架梁柱相对线刚度如图所示.作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据四、荷载计算1 恒荷载标准值计算（1）屋面 防水（刚性）层 30 厚 C20 细石混凝土防水： 1.0KN/M 2防水（柔性）三毡四油铺小石子 0.4 KN/M 220 厚水泥砂浆找平层 0.2M20 KN/M 3=0.40 KN/M2毕业设计结构计算书340 厚水泥石灰焦渣砂浆找 3坡 0.04M14KN/ M 3=0.56 KN/M280 厚矿渣水泥的保温层 0.08M14.5KN/ M 3=1.1
7、6 KN/M2结构层 :120MM预应力空心板 1.9KN/M2抹灰层：10MM 混合砂浆 0.01M17KN/M 3=0.17KN/M2合计 5.49KN/M 2 （2）各层楼面自重10MM 面层水磨石地面：20MM 水泥砂浆打底 0.6 KN/M 2素水泥浆结合层一道 结构层：120 厚预应力空心板 1.9KN/M 2抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01M17KN/M 3=0.17KN/M2合计 2.72KN/M 2标准层楼面大理石面层，水泥砂浆檫缝30 厚 1：3 干性水泥砂浆，面上撒 2 厚素水泥 1.16KN/M 2水泥浆结合层一道结构层：120 厚预应力空心板 1.9KN/M 2抹灰
8、层：10 厚混合砂浆 0.01M17KN/M 3=0.17KN/M2合计 3.23 KN/M 2梁自重：bh=300MM600MM梁自重： 25KN/M 30.3M0.6=4.5KN/M抹灰层： 17KN/M 30.01M0.6M2+0.3M=0.26KN/M 合计 4.76KN/M基础梁 bh=250MM500MM梁自重： 25KN/M 30.3M0.4M=3.32KN/M2柱自重bh=600MM600MM柱自重： 25KN/M 30.6M0.6M=9KN/M抹灰层： 17KN/M 30.01M（0.6M+0.4M）2=0.34KN/M合计 9.34KN/M毕业设计结构计算书5外横墙自重标准
9、层: 横墙： 0.9M0.19M5.5KN/M 3=0.99KN/M铝合金窗： 2.1M0.35KN/M 2=0.74KN/M 内墙面水刷粉： （3.6M-2.1M-0.12M）0.36KN/M 2=0. 54KN/M外墙面水刷石： （3.6M-2.1M）0.5KN/M 2=0.75KN/M合计： 2.81KN/M内纵墙自重：标准层：纵墙 2.88M0.19M11.8KN/M 3=6.46KN/M 水泥粉刷内墙面 （3.6M-0.12M）0.36 KN/M 22=2.51 KN/M合计 8.97 KN/M（8）标准层纵墙 0.9M0.25.5KN/M=0.99KN/M铝合金窗 0.35KN/2
10、.1KN/M=0.74KN/M水刷石外墙面 （3.6M-2.1M）0.5KN=0.75KN/M水泥粉刷内墙面 （3.6M-2.1M）0.36KN/=0.54KN/M合计 2.81KN/M（9）女儿墙天沟自重女儿墙 0.24 KN/ M 31.1M18KN/+25KN/ M 30.1M0.24M（1.2M2+0.24）0.5M=6.67KN/M天沟 1.77KN/M合计 8.44KN/M（10）栏板自重栏板 0.241.11.8KN/=4.75KN 抹灰层 10厚混合沙浆 0.01（1.12+0.24）17KN/ M 3 =0.41KN合计 5.16KN 2 活荷载标准值计算屋面和楼面活荷载标准
11、值根据荷载规范查得上人屋面：2KN/M 2 楼面：试验室 2.0KN/M 2 走廊 2.5 KN/M 2 雪荷载Sk=1.00.55KN/M2=0.55KN/M2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。3 竖向荷载下框架受荷总图毕业设计结构计算书6F-G 轴间框架梁屋面板传荷载板传至梁上的矩形等效为均布荷载，荷载的传递如图所示。恒载：5.49KN/M 21.8M=9.88KN/M活载：2.0KN/M 21.8M2=3.6KN/M楼面板传荷载恒载：3.23KN/M 21.8M=5.18KN/M活载：2.0KN/M 21.8M2=3.6KN/M梁自重：4.76KN/MF-G 轴间框架梁等效均布
12、荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.76KN/M+9.88KN/M2=24.52KN/M活载=板传荷载=23.6=7.2KN/M楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.764KN/M+5.18KN/M2=15.06KN/M活载=板传荷载=9.0KN/MG-H 轴间框架梁屋面板传荷载恒载：5.49KN/M 21.8M2=19.76KN/M活载：2KN/M 21.8M2=7.2KN/M楼面板传荷载恒载：3.23KN/M 21.8M2=11.63KN/M活载：2.5KN/M 21.8M2=9.0KN/M梁自重：4.76KN/MG-H 轴间框架梁均布荷载为：毕业设计结构计算书7屋面梁：恒载=梁自重
13、+板传荷载=4.76KN/M+19.76KN/M=24.52KN/M活载=板传荷载=4.2KN/M楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.76KN/M+11.63KN/M=15.06KN/M活载=板传荷载=9.0KN/M轴柱纵向集中荷载计算顶屋柱：顶层柱恒载=女儿墙自重+现浇天沟自重+梁自重+板传荷载 =8.44KN/M7.2M+3.32KN/M（7.2M-0.6M）+（3.32KN/M 2+5.18KN/）1.05M=96.54KN顶层柱活载=板传活载=3.78KN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=4.76KN/M（7.2M-0.6M）+（3.32KN/M+5.18KN/M）（1.05M+
14、3.3M）+2.81KN/M6.6M =64.89KN活载=板传活载=4.73KN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=4.05KN/M（7.2M-0.6M）+2.5KN/M（7.2M-0.6M）=45.23KNG 轴柱纵向集中荷载顶层柱恒载=主梁自重+板传荷载=4.76KN/M（7.2M-0.6M）+（3.23KN/M9.88KN/M）（1.05M+3.3M）=88.84KN顶层柱活载=板传活载=15.66KN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=4.76KN/M（7.2M-0.6M）+8.44KN/M7.2M+（3.32KN/M5.18M）（1.05M+3.3M）+（7.2M-0.6
15、M）2.81KN/M =71.84KN标准层柱活载=板传活载=16.61KN基础顶面恒载=底层墙自重+基础梁自重=12.37KN/M（7.2M-0.6M）+2.5KN/M（7.2M-0.6M）-1.46=46.12KNH 轴柱纵向集中荷载顶层柱恒载=主梁自重+板传荷载=4.76KN/M（7.2M-6.6M）+8.44KN/M7.2M+（3.32KN/M+9.88KN/M）6.6M=135.74KN顶层柱活载=板传活载=11.88KN标准柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载毕业设计结构计算书8=4.76KN/M（7.2M-0.6M）+（5.18KN/M+3.32KN/M）3.3M+6.6M2.81K
16、N/M=78.01KN标准柱活载=板传活载=11.88KN基础顶面恒载=底层墙自重+基础梁自重=12.37KN/M（3.6M-0.4M）+2.5KN/M（3.6M-0.4M）-1.46=46.12KN毕业设计结构计算书9竖向受荷总图4 风荷载计算毕业设计结构计算书10集中风荷载标准值计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：计算过程见表 1：表 1 集中风荷载标准值离地高度 Z/M zzs W0(KN/M) Hi/M Hj/M Wk/KN22.65 1.31 1.12 1.4 0.3 3.6 2.2 15.0119.05 0.83 1.20 1.4 0.35 3.6 3.6 12.65
17、15.45 0.75 1.22 1.4 0.35 3.6 3.6 11.6211.85 0.74 1.22 1.4 0.35 3.6 3.6 11.478.25 0.74 1.22 1.4 0.35 3.6 3.6 11.474.65 1.22 1.4 0.35 4.65 3.6 13.14 6.05风荷载作用下的位移验算侧移刚度 DWk= z s z o(hi+hj)B/2基本风压 o=0.35KN/M2； z-风压高度变化系数，因建设地点位于市区故地面粗糙度为 C 类； s-风荷载体型系数，根据建筑物体型查得 s =1.4； z-风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用 T1=0。
18、08n（n 是建筑层数）估算，大约为 0.32s0.25s,应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，由于本建筑高度为 18m55.83KN 满足要求.c（3）正截面受弯承载力计算(采取对称配筋)G 轴柱：从柱的内力表中可见。Nb = f bh0 b=14.36005650.518=2511KNc一层：取最不利组合 M=147.57KN.M 和 N=1928.75KNM=89.27KN.M 和 N=2015.95KN第一组内力 M=147.57KN.m 和 N=1928.75KN 柱的计算长度 l 取下列二式中的较小值0 =1.24*104KN。M+1.78*10 4KN。M/11.75*10
19、 4KN.M+6.75KN.M*104=1.31Lo=6.16Me0=M/N=44.28mmh0=565mme =max20mm,600/30=20mmae = e0 +e =44.28+20=64.28mmia=0.5fcA/N=0.514.3600600/2015950=1.271l0/h=6.16/0.6=10.27 bA = A=Ne- a1fcbho2(1-0.5)/fy(h o-as)0s按构造要求配筋. A ,min=As,min=0.5%600600/2=900mms 2每侧实配：4 20 (As= As=1256 mm )第二组内力 M=147.57KN.m 和 N=1928
20、.75KN 柱的计算长度 l 取下列二式中的较小值0毕业设计结构计算书31L0=1.0H=5.15Me0=M/N=76.51mmh0=565mme =max20mm,600/30=20mmae = e +e =33.73+20=96.51mmia=0.5fcA/N=0.514.3600400/2428170=0.7071l0/h=5.15/0.6=8.58 bA = ANe- a1fcbho2(1-0.5)/fy(h o-as)Nb 为小偏压=0.521 bA = A =Ne- a 1fcbho2(1-0.5)/fy(h o-a s)0s按构造要求配筋. A ,min=A s,min=0.5%
21、600600/2=900mms 2每侧实配：4 20 (As= As=1256 mm )2(4)垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算一层:Nmax=2015.95KNl0/b=5.15/0.6=8.58 查表得 =0.99毕业设计结构计算书320.9(fcA+f YA S)=0.90.99(14.3600600+3609412)=519.54 KN Nmax满足要求(5) 斜截面受剪承载力计算1 层最不利内力组合M=147.57KN.MN=1928.75KNV=47.58KN因为剪跨比 =Hn/2h =4.55/(20.565)=4.033, 取 =3.00 因为 0.3f A=0.314.36
22、00600=1544.4KNN=1018.8KN c所以取 N=1018.8KN表 15 框架梁正截面配筋计毕业设计结构计算书33表 16 框架梁斜截面配Asv/s=V-1.75/(+1)f tbh0-0.07N/(fyvh0)V 满足要求bA /s=(v -0.7f bh )/1.25f h =998600-svbt0yc00.714.3300565/1.25210565180.6KN 符合要求8、配筋计算计算基础长边方向的弯矩设计值取-截面.M =maxmax()(2)()()24jjcjjPbPbla 毕业设计结构计算书38=1/42.252.25(24+0.5)(183.95+172.
23、14)=1297.17KN.mA =MI/(0.9fyh0)=1297.171000000/(0.9360855)=4682mm2s选用 24 16160(As=4826 mm )2计算基础短边方向MI =1/48(b-b1)(2l-l1)(Pjmax+Pjmin)=506.18KN.MAs= MI/(0.9fyh0)=506180000/(0.9360255) =3377.9 mm2选用 18 16 AS=3618 mm2计算短边方向的弯矩MII =1/48(b-b1)(2l-l1)(Pjmax+Pjmin)=249.88KN.MAs = MI/(0.9fyh0)=926.23 mm2按 A
24、s 配筋 13 14,AS=1989 mm九、楼梯设计一）设计资料踏步面层采用 20MM 水磨石,底面为 20 厚水泥砂浆抹灰层,C30 混凝ft=1.43N mm2Fc=1.43N/ mm 纵向受力钢筋采用 HRP335 fy=300KN/ mm 其余用 HRB235 2fy=210kn/ mm2结构形式采用板式现浇楼梯2.荷载计算梯段板厚度: h =(1/25-1/30)l=156130mm取 h=140MM 平台梁 1M 宽为计算单元踏步尺寸 300MM*150MM COS=300MM/150 2+2002=0.894截面平均高度 H=150/2+140/0.894=232MM斜板水平投
25、影长度 Ln=3600M斜板斜向尽长 LN=4027MM恒栽栏杆自重 0.2KN/ m锯齿板斜板自重 25*(0.15/2+0.14/0.894)=5.79KN/ m20 厚水磨石面层 22*0.02*(0.15+0.3)/0.14=1.41KN/ m底版 20 厚水泥沙浆 0.02/0.894*0.45=0.45KN/ m合计: 7.85KN/ m活载 3.5KN/ m总荷载 7.85KN/ m*1.2+3.5*1.4 =14.32KN/ m毕业设计结构计算书393.内力计算斜板内力计算一般只算其跨中最大弯矩即可,但斜板两端与平台梁或地基梁连接对板有约束作用,所以跨中最大弯矩取M=PLn2/
26、10=18.57 KN.M4.配筋计算Ho=h-20=140-20=120mmas=M/fcbho =18570000/14.3*1000*1202 =0.09rs=0.5(1+1-2*0.09)=0.953As=M/fyrsho=541 mm2选配 10130 (As=604 mm )分布筋 10150 (As=523 mm )2二） 、平台板设计取一米宽作为计算单元平台板近似按短跨方向的简支板计算计算跨度 Ln=2050MM 平台板厚度 120MM1、荷载计算恒载：平台板自重 2.5 KN/ m*0.12*1.0=3 KN/ m20 厚水磨石面层 2.2*0.02=0.44 KN/ m底版
27、 20 厚水泥砂浆 2.0*0.02=0.04 KN/ m合计: 3.84 KN/ m活载 3.5 KN/ m合计: 9.51 KN/ m2、内力计算：M= PLn2/10=3.99 KN/ m3.配筋计算：Ho=h-20=140-20=120mmas=M/fcbho=0.028rs=0.5(1+1-2*0.028)=0.985As =M/fyrsho=135.03 mm2选用 6150 分布筋 6200毕业设计结构计算书40三）平台梁设计计算跨度取 Lo=3900.300=3600MM截面尺寸(300*250)1、荷载计算恒载由斜板传来的恒载 7.85 KN/ m*3.6/2*2=28.26
28、 KN/ m由平台板传来的恒载 3.84*2.05/2=3.94 KN/ m平台梁自重 25*0.25*0.3=1.88 KN/ m20 厚水泥砂浆 0.3441 KN/ m合计: 34.42 KN/ m活载 3.5 KN/ m总计 34.42 KN/ m+3.5 KN/ m=37.92 KN/ m2、内力计算平台梁支座处最大剪力： V=qLo=34.42*3.6/2=61.69 KN/ m跨中最大弯矩： M=pl 2/8=34.42*3.62=55.76 KN/ m3、配筋计算正截面： ho=300-35=265mmas=M/fcbho=55760000/14.3*25.*365=0.222rs=0.5(1+1-2*0.222)=1.123As =M/fyrsho=55760000/300*1.123*265=625 mm2选用 318(As=763 mm 24、斜截面：0.7ftbho=0.7*1.43*250*265=66.32KN55.76KN按构造配筋 选用双肢箍 6200
