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1、目 录一.工程概况- 1 -二.设计资料与设计依据- 1 -（一）基本条件- 1 -（二）设计依据- 1 -三.建筑设计- 1 -（一）办公区- 1 -（二）大厅部分- 2 -四.结构设计- 2 -（一）结构布置- 2 -（二）荷载计算- 5 -（三）内力分析- 12 -（四）内力组合- 22 -（五）截面设计- 24 -（六）框架部分板配筋计算- 35 -（七）楼梯设计- 38 -（八）檩条设计- 41 -（九）牛腿设计- 42 -（十）柱的吊装验算- 43 -（十一）抗风柱设计- 44 -（十二）基础设计- 46 -致谢- 53 -参考文献- 54 -土木工程专业毕业设计一.工程概况本工程
2、为某大学土木馆结构试验室，包括实验大厅与办公楼两部分，总建筑面积5232.49，主要建筑功能为结构试验与办公，设有150kN中级制A2级桥式吊车。总长48m，厂房跨度15m，室内外高差600mm。二.设计资料与设计依据（一）基本条件 1、气象条件 基本风压0.55kN/m2，基本雪压为0.4 kN/m2。2、设计标高 室内设计标高0.000m,与绝对标高相当，室内外高差0.6m.3、地质条件 地下水埋深0.3-1.5m，各土层为：杂填土平均厚度1.36m，主要成分为碎石.坡积土；粉质粘土平均厚度1.57m，含水量，比重，重度,塑性指数，液性指数，承载力标准值为；中砂 平均厚度2.7m，承载力标
3、准值为；淤泥质粉土平均厚度7.86m，塑性指数，液性指数，承载力标准值为；粘土在地面下13.02m，塑性指数，液性指数4、抗震设防 抗震设防烈度为七度，设计基本加速度为0.1g，属第一组（二）设计依据1、建筑结构荷载规范（GB5009-2001）2、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）3、山东省建筑标准设计-建筑做法说明（DBJT14-2）4、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）5、建筑设计防火规范（GBJ16-87）6、抗震设计规范（GB50011-2001）三.建筑设计（一）办公区1、屋面做法 现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚30mm，2%自檐口向中间找坡，10
4、2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层，撒绿豆砂保护。2、楼面做法 楼板顶面20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层，楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。3、墙面做法 墙身为粉煤灰砌块，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面厚20mm，“803”内墙涂料两度，外粉刷为1：3水泥砂浆底厚20mm，陶瓷锦砖贴面。4、门窗做法 门窗做法见门窗表。5、材料选用 混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400.其它型号见配筋图.（二）大厅部分 1、屋面：为带保温层双层压型钢板，槽钢檩条，钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型。2、屋架形式：采用三角
5、形芬克式屋架3、排架柱：采用钢筋混凝土排架。4、吊车梁：G323（二）（标准图集）5、轨道连接：G325（二）（标准图集）6、混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400.其它型号见配筋图.四.结构设计（一）结构布置1柱网布置图1 柱网布置图2结构基本尺寸及几何特性:(1) 办公区：框架结构梁柱板截面尺寸确定如下: 现浇板尺寸 初步确定采用双向板结构，楼面板厚度h4000（1/401/35）=（100-114）mm，所以板厚统一选取120mm 梁截面尺寸 主梁截面高度h=(1/141/8)6000=429750mm 取h=500mm,宽度b=（1/2-1/3）500=（250-167）mm取b
6、=250mm，次梁截面高度h=(1/181/12)4000=222333mm 取h=400mm,宽度b=（1/2-1/3）400=(133-200)mm 取b=250mm. 框架柱柱截面尺寸柱截面根据轴压比确定：轴压比nN/(Afc)。假定柱轴向压力标准值为12 kN/m2，考虑地震作用下三级框架轴压比限值0.8，以及弯矩影响系数1.25：，取柱截面尺寸400mm400mm 根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm.由此得底层层高为4.3 m。各梁柱构件的线刚度： 主梁：次梁：悬挑梁：23层柱：底柱：（2）大厅区： 钢筋混凝土排架柱：.排架柱的高度由设计资料知，吊车轨顶标高为8.6m，
7、吊车起重量为15t，厂房跨度15m，可求得吊车跨度为Lk=15-0.752=13.5m，吊车梁高度为hb=0.9m，牛腿顶面标高7.5m，柱顶标高为9.6m，取室内地面至基础顶面的距离为2.1m，则柱计算总高度H.上柱高度HL和下柱高度Hu分别是： H=9.6+2.1=11.7m HL=7.5+2.1=9.6m Hu=11.7-9.6=2.1m.柱的截面尺寸及几何特征及自重柱的截面尺寸：根据柱的高度.吊车起重量及工作级别A2等条件，确定柱的截面尺寸：上柱bh400mm400mm的矩形截面，下柱400mm700mm 150mm100mm的工字型截面图2 排架柱基本尺寸 柱的尺寸和牛腿部位尺寸见下
8、表：表1 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数 （柱号）截面尺寸（）面积（）惯性矩（）自重（kN/）A，B上柱矩形4004001.610521.31084下柱I4009001501001.6105981084 屋盖布置：屋架跨度为15m，屋架间距为6m，屋面坡度为1/2.5，屋面材料为带保温层双层压型钢板，槽钢檩条（坡向间距为660），钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型。 支撑布置： 上弦横向水平支撑：设置于房屋两端。 纵向水平支撑：设置于上弦平面沿两纵向柱列。 垂直支撑；在跨中央设置一道。 系杆：在垂直支撑节点处，下弦平面内沿通长设置系杆。图3 屋盖布置图采用三角形芬克式屋架，几何尺寸
9、与杆件编号见下图 图4 屋架几何尺寸与杆件编号（二）荷载计算 1 办公区：（1）恒荷载计算作用在框架梁上的荷载：20厚1:2水泥砂浆找平 200.02=0.4kN/30厚膨胀珍珠岩 70.03=0.84 kN/120mm钢筋混凝土现浇板 250.12=3.0kN/15mm厚纸筋板底抹灰 0.01516=0.24 kN/屋面永久荷载标准值： 4.48 kN/楼面荷载25mm厚水泥砂浆面层 0.02520=0.5 kN/120mm厚现浇混凝土板 250.12=3.0 kN/15mm厚纸筋板底抹灰 0.01516=0.24 kN/楼面永久荷载标准值： 3.74 kN/构件自重标准值框架梁： 2505
10、00截面 0.250.525=3.125kN/m. 梁侧粉刷 2(0.5-0.12)0.0217=0.26kN/m 合计： 3.385kN/m 250400截面 0.250.425=2.5kN/m 梁侧粉刷 2(0.4-0.12)0.0217=0.19kN/m 合计： 2.69kN/m框架柱 底层柱： 0.40.44.325=17.2kN 柱面粉刷 0.40.021724.3=0.96kN 合计：17.2 kN/根上层柱：0.40.43.225=12.8kN柱面粉刷 0.40.021723.2=0.72kN 合计： 12.8kN/根内墙 0.24（3.2-0.4）8+0.8=6.2 kN/m外
11、墙 0.37（3.2-0.4）8+0.8=9.1 kN/m走廊墙 0.1218+0.8=1.76kN/m铝合金窗 0.45 kN/楼屋面荷载分配按双向板进行荷载分配，作用在顶层梁上的线荷载为：，作用在中间层梁上的线荷载为：，节点集中荷载：，A列顶层上柱：, 下柱：，B列同A列 图5 恒荷载计算简图 图6 活荷载计算简图（2） 活荷载标准值屋面（上人屋面）2.0kN/ 楼面 2.0kN/， ，（3） 风荷载计算风荷载标准值计算公式为：wk=zszwo.因结构高度H=10.9m30m,可取z=1.0，对于矩形平面仅考虑迎风面，取s=1.3，z根据标高按A类粗糙度由规范查得,将风荷载换算成作用于框架
12、节点上的集中荷载，计算过程如下表所示，其中Z为框架节室外地面的高度，A为一榀框架各节点的受风面积.表2 风荷载计算层次zsZ(m)zwoA()Pw(kN)31.01.310.21.010.559.66.9321.01.37.01.00.5519.213.7311.01.33.81.00.552115.02 图7 风荷载计算简图 图8 地震荷载计算简图 （4） 地震荷载计算抗震设防烈度7度，组，场地类型二类，结构特征周期Tg=0.43，地震加速度0.1g，结构阻尼比为0.03，地震影响系数0.08，建筑高度9.6m，且质量.刚度沿高度均匀分布。计算水平地震作用：作用于屋面梁各楼面梁处重力荷载代表值为：屋面梁处：Gew=结构和构件自重+0.5雪荷载楼面梁处：Gew=结构和构件自重+0.5活荷载各质点重力荷载代表值： 结构刚度计算：框架边柱侧移刚度值D按下列情况确定：标准层： ， 底层：，表3 框架边柱侧移刚度值D计算层数截面弹性模量Ec层高惯性矩IcKa线刚度iCD=aiC30.40.42.551073.20.002110.331.17170856596.520.40.42.551073.20.002110.33
