建筑工程专业毕业设计计算书doc 30页.docx

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建筑工程专业毕业设计计算书doc30页

2楼板设计

2.1楼面结构信息及单元划分：

结构板厚取100㎜,并在③～ⒷⒹ和Ⓓ～⑤⑦、Ⓓ～⑦⑨段设L1、L2、L3,截面均为

b×h=240×300

对楼面做一定划分并将楼梯间处做一些调整,选代表性部分作为计算单元.做法如图1：

2.2楼面荷载计算：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1　　　　　　　　　　　　　　　　　

荷载种类

标准值KN/㎡

备注

恒

荷

载

硬木地板

0.4

按楼板结构

自上向下列

15厚水泥砂浆

0.015×20=0.3

10厚水泥砂浆找平

0.01×20=0.2

100厚现浇板

0.1×25=2.5

天棚粉刷

0.18

小计

0.4+0.3+0.2+2.5+0.18=3.58

活载

2.0

所有房间

恒荷载分项系数γg=1.2活载分项系数γq=1.4

楼面恒载设计值:

g=1.2×3.58=4.3KN/㎡

楼面活载设计值：

q=1.4×2.0=2.8KN/㎡

2.3标准层设计：

按弹性理论计算板,根据连续多跨双向板的实用计算法计算—跨中最大正弯矩为内支座固支时g+q/2和内支座铰支时q/2算出的弯矩和。

支座最大负弯矩为内支座固支时g+q求得（取相邻板算得的负弯矩绝对值的较大值）。

g+q=4.3+2.8=7.1KN/㎡

g+q/2=4.3+1.4=5.7KN/㎡

q/2=1.4KN/㎡

2.3.1板计算跨度：

内跨Lo=LcLc为轴线距离

边跨Lo=Ln+ｂLn净跨，ｂ为梁宽

2.3.2板弯矩计算：

考虑泊松比Vc=0.2由于房间大小的差异，某些双向板同方向相邻跨度相差较大，因此对算得的弯矩应作一些调整。

A区格板：

Lx=3.6-0.12-0.12+0.24=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86

mx=（0.0266+0.2×0.0231）（g+q/2）Lx²+（0.0496+0.2×0.035）（q/2）Lx²

=0.0312×5.7×3.6²+0.0566×1.43.6²=3.341KNm/m

my=（0.0231+0.20.0266）5.73.6²+（0.035+0.20.0496）1.43.6²

=2.1+0.82=2.92KNm/m

mx=-0.07（g+q）Lx²=-0.077.13.6²=-6.44KNm/m

my=-0.0677.13.6²=-6.24KNm/m

B区格板：

Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86

mx=（0.0322+0.20.0231）5.73.6²+（0.0496+0.20.035）1.43.6²

=2.72+1.03=3.75KNm/m

my=（0.0231+0.20.0322）5.73.6²+（0.035+0.20.0496）1.43.6²

=2.18+0.82=3.00KNm/m

mx=-0.08187.13.6²=-7.53KNm/m

my=-0.0737.13.6²=-6.72KNm/m

C区格板：

Lx=3.5mLy=4.2mLx/Ly=0.83

mx=（0.0341+0.20.0225）5.73.5²+（0.0528+0.20.0342）1.43.5²

=2.69+1.02=3.71KNm/m

my=（0.0225+0.20.0341）5.73.5²+（0.0342+0.20.0528）1.43.5²

=2.05+0.77=2.82KNm/m

mx=-0.08517.13.5²=-7.4KNm/m

my=-0.07397.13.5²=-6.43KNm/m

D区格板：

由于D区格板在Y方向与相邻板F（G）的跨度较大，因此在按g+q/2算得的跨中弯矩曾的10%，q/2算得的跨中弯矩减小5%。

Lx=4.8mLy=4.2mLy/Lx=0.875

mx=（0.0161+0.20.0234）5.74.2²+（0.0353+0.20.0481）1.44.2²

=2.1+1.1=3.2KNm/m

my=（0.0234+0.20.0161）5.74.2²1.1+（0.0481+0.20.0353）1.4

4.2²0.95=2.94+1.29=4.23KNm/m

mx=-0.05467.14.2²=-6.84KNm/m

my=-0.07397.14.2²=-7.60KNm/m

E区格板：

同D区格板，对X向跨中弯矩进行调整

Lx=5.1mLy=3.3mLy/Lx=0.65

mx=（0.0183+0.20.0465）5.73.3²1.1+（0.0271+0.20.075）1.43.3²

0.95=1.88+0.61=2.49KNm/m

my=（0.0465+0.20.0183）5.73.3²+（0.075+0.20.0271）1.43.3²

=3.11+1.25=4.34KNm/m

mx=-0.07777.13.3²=-6.01KNm/m

my=-0.10457.13.3²=-8.08KNm/m

F区格板：

不考虑实际周边板对跨中弯矩的影响

Lx=2.4mLy=2.1mLy/Lx=0.875

mx=（0.0233+0.20.0256）5.72.1²+（0.0353+0.20.0481）1.42.1²

=0.71+0.28=0.99KNm/m

my=（0.0256+0.20.0233）5.72.1²+（0.0481+0.20.0353）1.42.1²

=0.076+0.34=1.1

mx=-0.0677.12.1²=-2.1KNm/m

my=-0.06827.12.1²=-2.1KNm/m

G区格板：

Lx=Ly=2.1mLx/Ly=1

mx=（0.0231+0.20.018）5.72.1²+（0.0368+0.20.0368）1.42.1²

=0.67+0.27=0.94KNm/m

my=（0.018+0.20.0231）5.72.1²+（0.0368+0.20.0368）1.42.1²

=0.57+0.27=0.84KNm/m

mx=-0.067.12.1²=-1.88KNm/m

my=-0.0557.12.1²=-1.72KNm/m

H区格板：

对X向跨中弯矩进行调整

Lx=4.5mLy=3.3mLy/Lx=0.73

mx=（0.0202+0.20.041）5.73.3²1.1+（0.0309+0.20.0645）1.43.3²

0.95=1.94+0.63=2.57KNm/m

my=（0.041+0.20.0202）5.73.3²+（0.0645+0.2+0.0309）1.43.3²

=2.8+1.08=3.88KNm/m

mx=-0.07647.13.3²=-5.91KNm/m

my=-0.0967.13.3²=-7.4KNm/m

I区格板：

将Y向跨中弯矩增大10%

Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86

mx=（0.0241+0.20.0158）5.73.6²+（0.0496+0.20.035）1.43.6²

=2.01+1.03=3.04KNm/m

my=（0.0158+0.20.0241）5.73.6²1.1+（0.353+0.20.0496）1.43.6²

=1.68+0.82=2.5KNm/m

mx=-0.06187.13.6²=-5.69KNm/m

my=-0.05497.13.6²=-5.05KNm/m

J区格板：

Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.086

mx=（0.0289+0.20.0157）5.73.6²+（0.0496+0.20.035）1.43.6²

=2.37+1.03=3.40KNm/m

my=（0.0157+0.20.0289）5.73.6²+（0.035+0.20.0496）1.43.6²

=1.59+0.82=2.41KNm/m

mx=-0.06877.13.6²=-6.32KNm/m

my=-0.05667.13.6²=-5.21KNm/m

其中mx‹y›为板底跨中沿X（Y）向的最大正弯矩，mx‹y›为固定边沿X（Y）的支座负弯矩。

2.3.3板截面设计：

因短跨方向的弯矩比长跨的大，故将短跨方向的钢筋放在长跨钢筋外侧。

短跨跨中截面的有效高度ho1=h-20=100-20=80mm,长跨跨中截面有效ho2=h-30=100-30=70mm.

2.3.4板配筋计算：

取内力臂系数γs=0.95,As=m/（0.95fyho）,板采用C20混凝土、φ8钢筋。

考虑实际施工中的缺陷及日后使用的要求，以理论值作为基础适当增大配筋。

各板配筋计算结果及实际配筋见表2：

表2

截面

ho

（mm）

m

（KNm/m）

As

（mm²/m）

配筋

实有As

（mm²/m）

跨

中

A

区格

X向

80

3.41

209

Φ8@180

279

Y向

70

2.92

209

Φ8@180

279

B

区格

X向

80

3.75

234

Φ8@150

335

Y向

70

3.0

214

Φ8@180

279

C

区格

X向

80

3.71

232

Φ8@150

335

Y向

70

2.82

202

Φ8@180

279

D

区格

X向

70

3.2

229

Φ8@150

335

Y向

80

4.23

265

Φ8@150

335

E

区格

X向

70

2.49

178

Φ8@180

279

Y向

80

4.34

272

Φ8@180

335

F

区格

X向

70

0.99

71

Φ8@200

251

Y向

80

1.1

69

Φ8@200

251

截面

ho

（mm）

m

（KNm/m）

As

（mm²/m）

配筋

实有As

（mm²/m）

跨中

G

区格

X向

70

0.94

60

Φ8@200

251

Y向

80

0.84

53

Φ8@200

251

H

区格

X向

70

2.57

184

Φ8@180

279

Y向

70

3.88

243

Φ8@150

335

I

区格

X向

80

3.04

190

Φ8@180

279

Y向

70

2.50

179

Φ8@180

279

J

区格

X向

80

3.4

213

Φ8@180

279

Y向

70

2.41

213

Φ8@180

279

支

座

A-E

80

-8.08

506

Φ8@100

503

A-D

80

-6.84

428

Φ8@100

503

D-E

80

-8.08

506

Φ8@100

503

D-F

80

-7.6

476

Φ8@100

503

D-C

80

-7.6

476

Φ8@100

503

D-D

80

-6.84

428

Φ8@110

457

D-G

80

-7.6

476

Φ8@100

503

D-H

80

-7.6

476

Φ8@100

503

D-I

80

-6.84

428

Φ8@100

503

F-G

80

-2.1

132

Φ8@200

251

C-B

80

-7.53

471

Φ8@100

503

C-J

80

-7.4

463

Φ8@100

503

I-H

80

-7.4

463

Φ8@100

503

I-I

80

-5.69

356

Φ8@110

457

I-J

80

-5.21

326

Φ8@110

457

J-J

80

-6.32

396

Φ8@110

457

E-F

80

-6.01

376

Φ8@110

457

H-G

80

-5.91

370

Φ8@110

457

A-B

80

-6.72

421

Φ8@110

457

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　续表2

2.3.5楼面梁设计

选L1作为计算构件，截面bh=240300

2.3.5.1受力分析及内力计算

根据双向板传力方式，可知L1除承受自重外还承受由A区板传来的梯形分布荷载和D区传来的三角形分布荷载.如图2：

L1与圈梁整浇，故将L1两端作为固支

（1）、由梯形分布引起的支座弯矩：

将梯形分布荷载转化为等效均布荷载qe,它是根据支座弯矩相等的条件求出的

q=0.5ql=0.57.13.6=12.78KN/m

qe=（1-2α²+α³）q=（1-20.43²+0.43³）12.78=9.1KN/m

M支=-（1/12）qel²=-（1/12）9.14.2²=-13.4KNm

根据算得的支座弯矩和梁上荷载分布的实际情况，由平衡条件计算梁的跨中弯矩和支座剪力。

见图3

由平衡条件求得M中=7.87KNmQ支=15.34KN

（2）、由三角形分布引起的支座弯矩：

将三角形分布荷载转化为等效均布荷载

q=0.5ql=0.57.14.2=14.91KN/m

qe=（5/8）q=9.32KN/m

M支=-（1/12）qel²=-（1/12）9.324.2²=-13.7KN/m

按荷载分布实际情况计算梁跨中弯矩和支座剪力

由平衡条件求得M中=8.23KNmQ支=15.66KN

（3）、梁自重产生的荷载

q=250.24（0.3-0.1）=1.2KN/m

M支=-（1/12）ql²=-（1/12）1.24.2²=-1.76KNm

M中=（1/24）ql²=（1/24）1.24.2²=0.88KNm

Q支=0.51.24.2=2.52KN

M中=∑M中=7.87+8.23+0.88=16.98KNm

M支=∑M支=-13.4-13.7-1.76=-28.86KNm

Q支=∑Q支=15.34+15.66+2.52=33.52KNm

考虑内力重分布对支座弯矩进行调幅将支座弯矩减小20%，相应将跨中弯矩增大30%。

M支=-28.860.8=-23KNm

M中=16.981.3=22.1KNm

2.3.5.2配筋计算:

（1）跨中弯矩配筋：

梁采用C20混凝土，HRB335钢筋。

梁按T型截面计算

α1=1.0fc=9.6N/mm²ft=1.1N/mm²fy=300N/mm²ho=300-35=265mmbf=1000mm

α1fcbfhf（ho-0.5hf）=1.09.61000100（265-0.5100）=206.4KNm

>22.1KNm属于第一种类型的T型梁

αs=M/（α1fcbfho²）=22.110ˆ6/（1.09.61000265²）=0.033

=0.55

γs=0.5（1+

）=0.98

As=M/（fyγsho）=22.110ˆ6/（3000.98265）=284mm²

选用3φ12　实有As=339mm²

ρ=339/（240265）=0.53%>45ft/fy=451.1/300=0.165%满足最小配箍率

（2）支座负弯矩配筋:

αs=M/（α1fcbho²）=2310ˆ6/（1.09.6240265²）=0.14

ξ=

=0.15<ξb=0.55

γs=0.5（1+

）=0.92

As=M/（fyγsho）=2310ˆ6/（3000.92265）=314.5mm²

选用3φ12As=339mm²

（3）斜截面承载力验算：

0.25βcfcbho=0.251.09.6240265=154.2KN>33.52KN　截面符合要求

0.7ftbho=0.71.1240265=48.97>33.52KN

只需构造配筋,选配φ8@150

ρsv=250.3/（240150）=0.28%>ρsvmin=0.24ft/fyv=0.241.1210=0.126%

L2、L3配筋方式同L1

2.4一层设计：

一层荷载、板的布置方式、板配筋同标准层。

各梁截面改为bh=370300。

一层L1配筋计算：

梁自重产生的线荷载：

q=250.37（0.3-0.1）=1.85KN/m

M支=-（1/12）ql²=-（1/12）1.854.2²=-2.72KNm

M中=（1/24）ql²=（1/24）1.854.2²=1.36KNm

Q支=0.51.854.2=3.89KN

经调幅后，梁各内力：

M中=22.7KNmM支=-23.8KNmQ支=34.89KN

由于荷载增加不大且考虑T型梁受压翼缘增大等因素，可按标准层L1配筋。

2.4.2板内力及配筋计算：

Lx=3.5mLy=4.2mLx/Ly=0.83

mx=（0.0301+0.20.0152）8.03.5²+（0.0528+0.20.0342）1.43.5²

=3.24+1.02=4.27KNm/m

my=（0.0152+0.20.0301）8.03.5²+（0.0342+0.20.0528）1.43.5²

=2.08+0.77=2.85KNm/m

mx=-0.07059.43.5²=-8.11KNm/m

my=-0.05689.43.5²=-6.54KNm/m

　X向跨中As=m/（0.95fyho）＝4.2710ˆ6/（0.9521080）=267mm²配φ8@150

Y向跨中As=2.8510ˆ6/（0.9521070）=204mm²配φ8@180

C-B支座As=8.1110ˆ6/（0.9521080）=508mm²配φ8@100

C-D支座As=7.610ˆ6/（0.9521080）=476mm²配φ8@100

　2.4.3楼面洞口计算：

　　　　在洞口边设置暗梁AL1bh=550100采用HRB335钢筋。

　　　　将相邻板上一半荷载全传给暗梁，则暗梁所受均布线荷载

P=0.53.57.1=12.43　KN/m取暗梁的计算跨度lo=3.0m

跨中弯矩M=0.1Plo²=0.112.433²=11.2KNm

暗梁采用双筋截面配筋:

ho=100-40=60mmas=20mmb=550mm

取ξ＝ξb=0.55

Mu2=α1fcbho²ξb（1-0.5ξb）=1.09.655060²0.55（1-0.50.55）=7.58kNm

As=（M-Mu2）/[fy（ho-as）]=3.6210ˆ6/（30040）=302mm²

As=ξbα1fcbho/fy+Asfy/fy=0.551.09.655060/300+302=882.8mm²

受拉钢筋配6φ14　As=923mm²受压钢筋配4φ10As=314mm²箍筋配φ6@150

夹层其它部分配筋同标准层。

楼梯间板底钢筋X向由C区通长配置，Y向配φ8@180

考虑开洞影响将F、G区格在Y向加大板底配筋为φ8@180

3斜屋面板计算

3.1屋面结构信息及单元划分：

结构板厚取120mm,屋面倾角tgα=0.5cosα=0.894,在Ⓓ～⑤⑦、Ⓓ～⑦⑨段设梁L2、L3,截面均为bh=240300。

对屋面板进行一定的划分，选代表性部分作为计算单元。

具体做法如图5：

3.2荷载计算：

将屋面斜向均布荷载折算成水平均布荷载

表4

荷载种类

标准值KN/m²

备注

恒

荷

载

水泥瓦

0.5/0.894=0.56

不上人

屋面活载

取0.6KN/m²

平铺油毡一层

0.05/0.894=0.06

20厚找平层

0.0220/0.894=0.45

120厚现浇板

0.1225/0.894=3.36

天棚粉刷

0.16/0.894=0.18

小计

0.56+0.06+0.45+3.36+0.18=4.61

活载

0.6/0.894=0.7

恒荷载分项系数γg=1.2活载分项系数γq=1.4

屋面恒载设计值：

g=1.24.61=5.53KN/m²

屋面活载设计值：

q=1.40.7=1.0KN/m²

按弹性理论计算板配筋（暂不考虑老虎窗及屋顶窗对配筋的影响，即按整板计算）

根据连续多跨双向板的实用计算法计算。

g+q=5.53+1.0=6.53KN/m²

g+q/2=5.53+0.5=6.03KN/m²

q/2=0.5KN/m²

3.3计算跨度：

内跨：

Lo=LcLc为轴线距离

边跨：

Lo=Ln+bLn为净跨，b为梁宽

3.4板弯矩计算：

考虑泊松比Vc=0.2。

由于屋面板的活荷载较小，因此不对弯矩进行调整。

A区格板：

Lx=8.4mLy=4.2mLy/Lx=0.5

mx=（0.0089+0.20.0409）6.034.2²+（0.0174+0.20.0965）0.54.2²

=1.82+0.32=2.14KNm/m

my=（0.0409+0.20.0089）6.034.2²+（0.0965+0.20.0174）0.54.2²

=4.54+0.88=5.42KNm/m

mx=-0.5696.534.2²=-6.55KNm/m

my=-0.08366.534.2²=-9.63KNm/m

B区格板：

Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86

mx=（0.0368+0.20.0347）6.033.6²+（0.0496+0.20.035）0.53.6²

=3.42+0.37=3.79KNm/m

my=（0.0347+0.20.0368）6.033.6²+（0.035+0.20.0496）0.53.6²

=3.29+0.29=3.58KNm/m

mx=0

my=-0.09616.533.6²=-8.1