中学综合实验楼毕业设计计算书.doc
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1、一、工程概况1、工程名称:某综合实验楼2、建筑介绍:该工程为某综合实验楼,建筑总面积约为6000平方米,主体为6层,层高3.6米,室内设计标高为0.000,室内外高差为0.450m,设计使用年限为50年,整个建筑全为框架结构。3、工程设计使用年限:50年4、抗震设防烈度:六度5、基础类型:柱下独立基础6、地质条件:经地质勘察部门确定,此建筑场地质类型为二类土,地基承载力为180200KN/m2,抗震等级为六度设防,场地粗糙度为B类,基本风压为0.7KN/m2,基本雪压为0KN/m2。7、楼面 屋面活荷载标准值 依据建筑结构设计规范第4.1.1条 房间 2.0 KN/mm2 卫生间 2.0 KN
2、/mm2 走廊,楼梯 2.0 KN/mm2 屋面(上人) 2.0 KN/mm2 二、楼屋盖的设计1.设计资料(1)楼面做法:水泥砂浆结合层(20mm,重度20KN/m3) 钢筋混凝土现浇板(重度25 KN/m3) 板底混合砂浆抹灰(20mm厚,重度17 KN/m3)(2)材料: 混凝土:采用C25(fc=11.9 N/mm2,ft=1.27N/mm2) 钢筋:梁中受力钢筋采用HRB400级(fy=360 N/mm2)其余采用HPB235 级钢筋(fy=210 N/mm2)2.结构平面布置:(1)、主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置,主梁的跨度为7.2m,次梁的跨度为6.0m(5.1m),主梁每跨内
3、布置两根次梁,板的跨度为2.4m。(2)、按跨高比条件,要求板厚h=60mm时,对于民用建筑要求板厚h60mm,故取板厚h=100mm(3)、次梁:截面高度应满足h=0,取h=450mm。截面宽b=,取b=200 mm。(4)、主梁:截面高度h=,取h=600 mm,截面宽度=,取b=300 mm 。1、楼面板(1) 荷载计算板的永久荷载标准值 取1m板带宽计算10mm地面砖 0.22 KN/m22 mm 水泥砂浆缝一道 0.00220=0.04 KN/m220mm水泥砂浆石面层 0.0220=0.4KN/m2100mm钢筋混凝土板 0.125=2.5KN/m220mm板底混合砂浆 0.021
4、7=0.34KN/m2 小计 3.50KN/m2板的可变荷载标准值 2.0KN/m2恒荷载分项系数取1.2;楼面活荷载标准值小于4.0 KN/m2,所以活荷载分项系数为1.4于是板的荷载设计总值g+q=3.51.2+2.01.4=7.00 KN/m2(2) 计算简图(取D-J轴) 次梁载面为200mm450mm 板的计算跨度:边跨:lo=ln=2400-100-100=2200mm中间:lo=ln=2400-100-100=2200mm因跨度相差小于10%,可按5跨连续等跨连续板计算。计算简图如下:(3) 弯矩设计 查表得,板的弯矩系数分别为:端支座-1/16,边跨跨中1/14,离端第二支座-
5、1/11,离端第二跨中支座1/16,中间支座-1/14,中间跨跨中1/16,则MA=-(g+q)l2o1/16=-7.02.22/16=-2.118KN*M M1=(g+q)l2o1/14=7.02.22/14=2.42KN*M MB=-(g+q)l2o1/11=-7.02.22/11=-3.08KN*M M2=(g+q)l2o1/16=7.02.22/16=2.12KN*M MC=-(g+q)l2o1/14=7.02.22/14=-2.42KN*M M3=(g+q)l2o1/16=7.02.22/16=2.18KN*M跨中再分别乘以0.8MB=-3.080.8=-2.46KN*M M2=2.
6、120.8=1.70KN*MMC=-2.420.8=-1.94KN*M M3=2.120.8=1.70KN*M(4) 正截面受弯承载力计算 环境类别为一级,C25混凝土,板的最小保护层厚度C=15mm,取as=20,板厚100mm, h0=100-20=80mm;板宽b=1000mm, a1=1.0, fc=11.9N/mm2;HPB235钢筋,fy=210N/mm2板配筋过程列于下表: 板的配筋计算截面A1B2C3M(KNM) 2.118 2.42 3.08 2.118 2.42 2.118as=M/ a1fcbh020.0190.0260.0340.0190.0260.0190.0210.
7、0260.0340.0210.0260.021AS=a1fcbh0fy101.8146186.5101.8116.5101.8实际配筋818081808180818081808180AS279279279279279279计算结果表明,支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布原则;AS/bh=279/(100080)=0.35%,此值大于最下配筋率0.45ft/fy=0.451.27/210=0.272%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。(按构造配筋)双向板设计(板BE)单个双向板按四边简(1)荷载设计值:永久荷载设计值: 可变荷载设计值:(2)弯矩计算:非抗震设计时的基本组合以永
8、久荷载效应控制的组合:1.35恒载+0.71.4活载以可变荷载效应控制的组合:1.2恒载+1.4活载恒载+活载:1.354.2+0.71.42.8=8.414 1.24.2+1.42.8=8.96KN/ m2,取荷载总设计值为8.96 KN/ m2按弹性理论计算的弯矩值项目区格(m)(m)(KN.M)(KN.M)A2.23.40.65(0.0750+0.20.0271) 8.96=3.50(0.0271+0.20.0750) 8.96=1.84(3)截面设计:截面有效高度:假定选用钢筋,=20mm,则方向跨中截面的=76mm,方向跨中截面的=68mm,支座截面的=76mm。按弹性理论计设计的截
9、面配筋项目截面(mm)m(KNm)(mm2)配筋实有(mm2)A区格方向763.50230.8220229方向681.84128.9320157As/bh=,此值小于,同时大于0.2%,不满足最小配筋率要求,故按构造筋配筋,=0.272%1000100=272,则选180,=279 mm2卫生间地面(BC和BD)(1)荷载板的永久荷载标准值5mm陶瓷锦砖面层(马赛克),纯水泥砂浆擦缝 0.12 kN/m25mm 1:1水泥细砂砂浆结合层 0.00520=0.1 kN/m215mm 1:3水泥砂浆找平层,防水涂料隔离层 0.01520=0.3 kN/m2100mm钢筋混凝土楼板 0.125=2.
10、5 kN/m220mm板底石灰砂浆粉刷 0.0217=0.34 kN/m2小计 3.36 kN/m2板的可变荷载标准值 2.0 kN/m2恒荷载的设计值 g=1.23.36=4.03活荷载的设计值 q=1.42.=2.8 1.354.03+0.71.42.8=8.1845 1.24.03+1.42.8=8.756 KN/ m2,取荷载总设计值为8.756 KN/ m2 (2)、计算简图 按塑性内力重分布设计,板的计算跨度 边跨L0= Ln-200=2200mm中跨L0= Ln-200=2200mm 按等跨计算,取1m宽板带为计算单元,(2) 弯矩设计值 查得板的弯矩系数am为端支座 边跨跨中
11、离端第二支座- 中跨中 中间支座 所以MA= - (g+q) l02= - x8.756 x2.22= -2.65KN/m2 M1= (g+q) l02= x8.756 x2.22=3.03 KN/m2 MB= - (g+q) l02= - x8.756 x2.22= -3.85KN/m2 M2= (g+q) l02= x8.756 x2.22=2.65KN/m2(4) 正截面受弯承载力计算 环境类别一级,C25混凝土,板的最小保护层厚度C=15mm,板厚100mm,h0=100-20=80mm;板宽=1000mm。C25混凝土,1=1.0,fc=11.9 N/mm2,HRB235钢筋,fy=
12、210N/mm2板的配筋计算过程列于表如下:截面A1B2弯矩设计值-2.653.03-3.852.65=/(b)0.0350.0400.0510.035=1-0.0360.0410.0520.036=b/163.2185.9235.7163.2实际配筋8180818081808180As(mm2)279279279279计算结果表明,支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则。As/bh=,此值大于,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。(按构造筋配筋)其余区格板计算均与板A,B相同,计算结果表明,均按构造配筋。2、上人屋面板计算 结构布置同楼面板,屋面板按弹性方法设计(1) 板的永
13、久荷载标准值40mm厚C20细石防水混凝土 0.0425=1.0 KN/m2平铺玻纤布一层隔离层防水层 4mm厚SBS刚性沥青防水卷材 0.05KN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m2保温隔热层70mm厚憎水性膨胀珍珠岩板 0.074=0.28 KN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m2100mm厚钢筋混泥土 0.125=2.5 KN/m2 20mm厚水泥砂浆抹灰 0.0217=0.34 KN/m2 小计 4.97 KN/m2上人屋面均布活荷载 2.0 永久荷载设计值 可变荷载设计值 折算荷载设计值 (2)、计算简图、跨度 边跨
14、 中间跨(3)内力设计值 查混凝土结构中册附录6得 弯矩 (4)正截面受弯承载力计算 环境类别一级,C25混凝土,板的最小保护层厚度C=15mm,板厚100mm,h0=100-20=80mm, ,板宽b=1000mm。屋面板配筋截面1B2C弯矩设计值3.45-4.541.71-3.15=/(b)0.0450.060.0220,041=1-0.0460.0620.0220.042轴线计算配筋=b/208.5281.199.7190.4实际配筋8180818081808180As=279As=279As=279As=279同时大于0.2%,满足最小配筋率要求。屋面双向板(板BE)(1)荷载设计值:
15、永久荷载设计值: 可变荷载设计值:(2)弯矩计算:非抗震设计时的基本组合以永久荷载效应控制的组合:1.35恒载+0.71.4活载以可变荷载效应控制的组合:1.2恒载+1.4活载恒载+活载:1.355.964+0.71.42.8=10.8 1.25.964+1.42.8=11.08 KN/ m2,取荷载总设计值为11.08KN/ m2按弹性理论计算的弯矩值项目区格(m)(m)(KN.M)(KN.M)A2.23.40.65(0.0750+0.20.0271) 11.084=4.31(0.0271+0.20.0750) 11.08=2.26(3)截面设计:截面有效高度:假定选用钢筋,=20mm,则方
16、向跨中截面的=76mm,方向跨中截面的=68mm,支座截面的=76mm。按弹性理论计设计的截面配筋项目截面(mm)m(KNm)(mm2)配筋实有(mm2)A区格方向764.31284170296方向682.26166.6320157As/bh=,此值小于,同时小于0.2%,不满足最小配筋率要求,故按构造筋配筋,=0.272%1000100=272,则选180,=279 mm2 三、次梁设计(1) 、荷载计算 永久荷载设计值 板传来永久荷载 4.21.22=10.08KN/m 次梁自重 0.2(0.45-0.1)251.2=2.1KN/m 次梁粉刷 0.02(0.45-0.1)2171.2=0.
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