毕业论文小学教学楼工程设计计算书.doc
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1、1 工程概况及设计依据1.1工程概况工程名称: 小学教学楼工程工程地址: 工程单位:某建筑公司工程规模:建筑面积4725,建筑主体4层,局部3层,总高度15.40米,室内外高差为0.45米,女儿墙高1.0,米。建筑总长度为56.5米,总宽度为38.3米。功能布局:四层都为学生教室以及一些必要的配套房间以及行政办公房间。建筑等级:二级。本工程设计使用年限:50年。本工程结构体系为钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度为7度,抗震等级为二级,场地类别类,基本风压为0.7kN/m2, 地面粗糙度为B类。 1.2设计依据1.2.1主要技术指标本工程混凝土结构的环境类别:基础、屋面为二(a),其余为一类;建筑
2、抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,特征周期Tg=0.40s;50年一遇基本风压为0.70kN/m2,修正后的基本风压为0.70kN/m2。1.2.2地质资料根据统计结果及钻探揭露的岩土层特征、结合当地经验和有关规范,综合分析确定场地工程地质报告如下:1、 钻探场地平坦,场地高程为7m。2、 场地土层(自上而下分布)杂填土层:0.7m,容重耕土:灰黑色、湿、厚0.3m,容重粘土:褐黄棕褐色,中密,很湿,可塑状态,厚2.22.6m,容重淤泥:浅灰深灰色,稍密,饱和,软塑流塑状态,厚6.46.6m,容重粘土:灰黄色,中密,很湿,饱和,可
3、塑硬塑状态,厚6m,容重中砂层:中密,厚58m。3、 地下水位:地下3.03.5m之间。4、 主要土层的物理力学指标见表1表1 主要土层的物理力学指标见土层压缩系数压缩模量E粘土801000.05538.7810淤泥60700.24011.367粘土1802000.02476.47009002530中砂层2503401700190025355、水文地质:地下水在地表下2.5m。2结构选型与布置2.1结构方案选择本工程为小学教学楼,根据工程规模及功能布局,此次设计的结构形式主体房屋采用钢筋混凝土框架结构。由于实训楼的内部空间较大,承受荷载形式多样,所以结构体系采用纵横向框架承重。根据抗震要求、施
4、工条件以及施工技术的情况,采用现浇整体式的施工方法较为妥当。2.2结构布置2.2.1框架结构承重方案的选择本设计为四层框架结构,根据小学建筑的功能使用性进行结构布置。经各方案比较筛选,本工程选用框架结构的横向承重体系。柱网及主体结构平面布置如附图1所示。2.2.2柱网与柱高本工程柱高均为3.6m。2.3板、梁、柱截面尺寸估算2.3.1框架柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式进行估算。2.3.1.1柱的轴向压力设计值:注:考虑地震作用组合后柱轴力增大系数;考虑7度抗震设防,由于本框架结构荷载较小,可取1.2。;折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值;一般取,本设计取14KN/m
5、2;验算截面以上楼层层数;按简支状态计算的柱的负荷面积。2.3.1.2 框架柱截面面积 注:为框架柱最大轴压比限值,查混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)第11.4.16条,得抗震等级为三级的轴压比限值uN=0.9;为砼轴心抗压强度设计值,本设计采用C30砼,则fc=14.3MPa。由图2-3,2-4可知KZ13和KZ2的负荷面积分别如下:KZ2:(17.3+4.5)/2 (6.6+3.5)/2 =55.04KZ13:(4.5+4.5)/2 (8.4+2.4)/2 = 24.3对于KZ2:=1.255.04144 =2411.8KN= 2411.81000 / (0.914.3)=
6、 187.4mm2取400mm500mm。对于KZ13:=1.224.3 X 14 X 4 = 1632.9 KN= 1632.9 1000 / (0.8 14.3)= 126.88mm2取400mm400mm。框架柱的截面尺寸宜符合下列要求:(1)矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三柱抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;(2)柱的剪跨比宜大于2;(3)柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。综合以上结论框架边柱(包括角柱)取400mm400mm, 400mm450mm。楼梯构造柱截面尺寸为200mm 200mm。2.3.2楼板厚度板厚:
7、连续双向板h=(1/301/40) 2600 = (6585)mm,双向板厚100mm,故楼面和屋面都取100mm,板混凝土强度采用C25。2.3.3梁截面尺寸KL1:=(1/14-1/8)l 取=1/148400=600mm取=600mm=(1/3-1/2) 取=1/2=300mmKL8:=(1/18-1/12)l 取=1/184500=250mm取=400mm=(1/3-1/2) 取=1/2=200mm3荷载计算3.1楼板、屋面板荷载计算3.1.1 不上人屋面40mm厚C20细石混凝土刚性垫层0.04 X 25=1.00 kN/m210mm厚水泥砂浆保护层0.01 X20=0.20 kN/
8、m21.5mm厚自粘橡胶沥青防水卷材0.15 kN/m23mm厚BAC双向自粘橡胶沥青防水卷材0.15 kN/m220mm厚1:2.5水泥砂浆找平层20 X 0.02=0.40 kN/m225mm厚挤塑泡沫保温隔热板0.025 X 0.5=0.012 kN/m220mm厚1:2.5水泥砂浆找平层20 X 0.02=0.40 kN/m2白色水泥漆0.36 kN/m2合计楼面恒载标准值=2.67kN/m2屋面均布活荷载标准值为0.50 kN/m23.1.2楼面荷载(水磨石楼面)15mm白水泥大理石子面 15 X 250.38 kN/m218mm 1:3水泥砂浆找平18X 200.36 kN/m22
9、mm 纯水泥浆一道2 X200.04 kN/m220mm抹平20 X 170.34 kN/m2合计恒载标准值=1.1kN/m2均布活荷载标准值为2.00 kN/m2经比较计算后,决定取统一值。楼面:恒载为1.1 kN/m2,活载为2.0 kN/m2;走廊和楼梯活载取2.5 kN/m2;不上人屋面:恒载为2.67 kN/m2,活载为0.50 kN/m2。3.2梁上荷载计算外墙采用200mm厚的水泥空心砖,内墙采用200mm厚空心多孔砖容重为12.5kN/m。3.2.1无窗墙 200厚空心多孔砖(3.6-0.6)0.212.5=7.5kN/m2外墙面砖 3.60.5=1.8kN/m2水泥粉刷内墙(
10、3.6-.6)0.361.26kN/m2合计恒载标准值=10.6kN/m23.2.2有门窗墙200厚空心多孔砖(3.6-0.4)0.212.5=3.5 kN/m2铝合金窗1.80.5=.9 kN/m2外墙面砖0.51.40.7 kN/m2水泥粉刷内墙0.361.40.504 kN/m2合计恒载标准值=5.6kN/m2 3.3栏杆荷载栏杆取均布荷载1KN/m4PKPM结构电算资料4.1结构设计总信息 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.50 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角(Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBAS
11、E= 1 竖向荷载计算信息: 按一次加荷方式计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号: MCHANGE= 0 嵌固端所在层号: MQIANGU= 2 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 强制刚性楼板假定是否保留板面外刚度 是 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在
12、地区 全国 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.70 风荷载作用下舒适度验算风压: WOC= 0.10 地面粗糙程度: B 类 结构X向基本周期(秒): T1 = 0.29 结构Y向基本周期(秒): T2 = 0.29 是否考虑风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): WDAMP= 5.00 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): WDAMPC= 2.00 构件承载力设计时考虑横风向风振影响: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL= 1.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 5 各段体形系数: USi = 1.30 地
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