《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館（方案三）畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館（方案三）畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書（139頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù) 學(xué)院圖書館（方案三）學(xué)生姓名： 學(xué) 號：0863104611專 業(yè)：土木工程班 級：土木2008-6班指導(dǎo)教師： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館（方案三） 摘 要 本設(shè)計(jì)為內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館（方案三），該工程為五層框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為8度，建筑總面積為11023m2 ，建筑總高為19.2 m。本設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中第4軸線一榀框架的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。 本工程設(shè)計(jì)在確定框架布局之后，先進(jìn)行了重力荷載代表值的計(jì)算，接著利用頂點(diǎn)位移法求出自振周期，按底部剪力法計(jì)算水平地震作用下側(cè)移大小，進(jìn)而利用D值法求出在水平
2、荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力。接著用彎矩二次分配法計(jì)算豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力并進(jìn)行內(nèi)力組合，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。然后計(jì)算配筋。此外，還進(jìn)行了樓梯的設(shè)計(jì)，并完成了平臺板、梯段板、平臺梁等構(gòu)件的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)先進(jìn)行手工計(jì)算，之后借助PKPM軟件，對整個結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了電算，包括計(jì)算過程與施工圖的繪制。關(guān)鍵詞：框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；內(nèi)力組合；截面設(shè)計(jì)Inner Mongolia Agriculture University Vocational & Technical SchoolComprehensive Library (Schem ) AbstractThis design is Inner Mo
3、ngolia Agriculture University Vocational & Technical School Comprehensive Library (Scheme ) , the building is five stories, the structure of which is framework. The seismic fortification intensity is 8 , The total area of building is 11023m2 , and the total height is 19.2 m.The content of the design
4、 is to do the structural seismic design for a frame of axis Din all the structure system. After the structure arrangement is determined, firstly ,the gravity load is calculated . Then the natural period of vibration is calculated by vertex displacement method, and after that the displayment of the s
5、tructure is determined by bottom-shear method, in the end ,the internal force of structure is calculated in the horizontal load by the D-value method. Secondl, internal force of structure is calculated in vertical load by two-cycle method, then do the internal force combination and find the most dis
6、advantage combination which is followed by reinforcement calculation. Besides indoor stair design, slab board, step board and slab beam design is completed. Except for the manual calculation, PKPM software is also used to calculate the structure, includes structure calculation and working drawings.K
7、eywords: frame structure；structure design；internal force combination； section design目錄摘要.Abstract.第一章 設(shè)計(jì)依據(jù)及工程概況.1 1.1 設(shè)計(jì)依據(jù).1 1.2 工程概況.1 1.3 標(biāo)高及單位.1 第二章 結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)平面布置.2 2.1 結(jié)構(gòu)體系的選擇.2 2.2 結(jié)構(gòu)布置.2 2.2.1平面布置原則.2 2.2.2變形縫的設(shè)置.2 2.2.3結(jié)構(gòu)抗震等級的確定.3 2.2.4 基礎(chǔ)方案.4第三章 結(jié)構(gòu)計(jì)算.5 3.1 梁截面尺寸的選擇.5 3.1 .1 框架主梁尺寸確定.5 3.1.2 次梁
8、.5 3.2 柱截面尺寸的確定.6 3.2.1 柱截面尺寸確定.6 3.2.2 柱截面計(jì)算.7 3.3 樓板尺寸的確定.8 3.4 墻截面的確定.8 3.5 材料選擇.8第四章 結(jié)構(gòu)荷載及重力荷載代表值的計(jì)算.10 4.1 計(jì)算高度的確定.104.2 重力荷載的計(jì)算 .10 4.2.1工程做法.10 4.2.2恒載計(jì)算.13 4.2.3 活載計(jì)算.19 4.2.4 各層重力荷載代表值.23第五章 水平地震作用下的框架側(cè)移驗(yàn)算和內(nèi)力計(jì)算.24 5.1 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗(yàn)算.24 5.1.1 抗震計(jì)算單元及動力計(jì)算簡圖.24 5.1.2 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算.24 5.1.3 框架自震
9、周期.27 5.1.4 水平地震作用力及樓層地震剪力計(jì)算.28 5.1.5 水平地震作用下的位移驗(yàn)算.305.2 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算.31 5.2.1各層柱端彎矩及剪力計(jì)算.31 5.2.2各層梁端彎矩、剪力及軸力計(jì)算.32第六章 豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算.37 6.1計(jì)算單元的確定.37 6.2荷載計(jì)算.38 6.2.1 恒荷載計(jì)算.38 6.2.2 活荷載計(jì)算.40 6.3 內(nèi)力計(jì)算.43 6.3.1 彎矩計(jì)算.43 6.3.2 內(nèi)力計(jì)算.45 6.3.3 梁端剪力及柱軸力計(jì)算.52第七章 橫向框架內(nèi)力組合.59 7.1 橫向框架內(nèi)力組合.59 7.1.1 無地震作用組合.59
10、 7.1.2 有地震作用組合.59 7.2 橫向框架梁、柱內(nèi)力組合表.60第八章 框架梁柱截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施.74 8.1 框架梁的截面設(shè)計(jì).74 8.1.1 梁正截面受彎承載力計(jì)算.74 8.1.2 梁斜截面受剪承載力計(jì)算.79 8.2 框架柱截面設(shè)計(jì).83 8.2.1 框架柱的截面設(shè)計(jì).83 8.2.2 第一層B軸柱的承載力計(jì)算.87 8.2.3 第一層C軸柱的承載力計(jì)算.91 8.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面抗震驗(yàn)算.94 8.3.1 B軸柱與梁的節(jié)點(diǎn).94 8.3.2 C軸柱與梁的節(jié)點(diǎn).96第九章 樓蓋設(shè)計(jì).97 9.1 設(shè)計(jì)資料.97 9.2 樓面結(jié)構(gòu)平面布置.98 9.3 板的計(jì)算.
11、98 9.3.1 單向板計(jì)算.98 9.3.2 走道板計(jì)算(單向板).101 9.4 次梁計(jì)算.101 9.4.1 荷載計(jì)算.101 9.4.2 計(jì)算簡圖.102 9.4.3 正截面受彎承載力計(jì)算.102 9.4.4 截面受剪承載力計(jì)算.103第十章 樓梯設(shè)計(jì).105 10.1 梯段板設(shè)計(jì).105 10.1.1 確定板厚.105 10.1.2 荷載計(jì)算.105 10.1.3 截面設(shè)計(jì).106 10.2 平臺梁截面設(shè)計(jì).106 10.2.1 荷載計(jì)算.106 10.2.2 正截面設(shè)計(jì).107 10.2.3 斜截面設(shè)計(jì).107 10.3 平臺板計(jì)算.108 10.3.1 荷載計(jì)算.108 10.3
12、.2 截面設(shè)計(jì).108第十一章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì).109 11.1 基礎(chǔ)選擇.109 11.1.1 材料選用.109 11.1.2 基礎(chǔ)埋置深度.109 11.1.3 基礎(chǔ)選型.109 11.2 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)(B軸柱).110 11.2.1 初步選擇基礎(chǔ)底面尺寸.110 11.2.2 驗(yàn)算持力層地基承載力.110 11.2.3 基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算.111 11.2.4 配筋計(jì)算.112 11.3 柱下聯(lián)合基礎(chǔ)(C、D軸柱).114 11.3.1 初步選擇基礎(chǔ)底面尺寸.115 11.3.2 驗(yàn)算持力層地基承載力.115 11.3.3 基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算.115 11.3.4 配筋計(jì)算.116第十二章 PK計(jì)算.
13、119 12.1 總信息.119 12.1.1 結(jié)構(gòu)材料信息.119 12.1.2 風(fēng)荷載信息.119 12.1.3 地震信息.120 12.1.4 活荷載信息.121 12.1.5 調(diào)整信息.121 12.1.6 配筋信息.121 12.1.7 設(shè)計(jì)信息.122 12.1.8 荷載組合信息.122英文翻譯 .124參考文獻(xiàn) .130致謝 .131132第1章 設(shè)計(jì)依據(jù)及工程概況1.1設(shè)計(jì)依據(jù)1、本工程的建設(shè)審批單位對該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的批復(fù)2、本工程經(jīng)批準(zhǔn)的方案設(shè)計(jì)及相關(guān)文件3、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館設(shè)計(jì)任務(wù)書4、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館修建詳細(xì)規(guī)劃總平面圖5、現(xiàn)行國家有關(guān)建筑設(shè)計(jì)
14、規(guī)范規(guī)定：1） 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50011-20102） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010-20023） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-20026、采用標(biāo)準(zhǔn)圖集民用建筑工程建筑施工圖設(shè)計(jì)深度圖樣05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集（DBJT03-22-2005）05J13建筑物抗震構(gòu)造詳圖03G329-11.2 工程概況1、 本工程位于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園北側(cè)，場地類別為II類；2、 該圖書館建筑總面積約11023m2，占地面積約為3382m2；3、 建筑層數(shù)為五層，首層高4.2m，其他為3.6m，建筑高度,19.20m，室內(nèi)外高差600mm；4、 建筑及防火等級：建筑等級為二級
15、，耐火等級為二級； 5、抗震設(shè)防烈度：8度； 6、氣象、水文、地質(zhì)條件：基本風(fēng)壓值0.55kN/m2，基本雪壓值0.25kN/m2，最高地下水位-8m，最大凍土深度-1.5m，土壤允許承載力280kPa。1.3 標(biāo)高及單位 1、本工程設(shè)計(jì)標(biāo)高為0.000，各層標(biāo)高為建筑標(biāo)高、屋面標(biāo)高為結(jié)構(gòu)標(biāo)高； 2、本工程標(biāo)高以米（m）為單位，尺寸以毫米（mm）為單位。第2章 結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)平面布置2.1 結(jié)構(gòu)體系的選擇結(jié)構(gòu)體系應(yīng)滿足使用功能的要求，盡可能的與建筑形式相一致，有足夠的承載力、剛度和延性，施工簡便，經(jīng)濟(jì)合理。磚混結(jié)構(gòu)是以砌體墻作為豎向承重體系，來支撐由其他材料構(gòu)成的屋蓋系統(tǒng)或樓面及屋蓋系統(tǒng)的一種
16、常用結(jié)構(gòu)形式。由于墻體材料來源豐富，施工方便，對建筑平面的適應(yīng)性強(qiáng)，因此大量應(yīng)用于低層和多層的民用建筑?？蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，能獲得較大的空間，建筑立面容易處理，結(jié)構(gòu)自重較輕，計(jì)算理論比較成熟，在一定的高度范圍內(nèi)造價(jià)較低?？蚣艚Y(jié)構(gòu)是框架與剪力墻緩和承重的結(jié)構(gòu)形式，在抗震上優(yōu)于磚混結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)，通常用于高層建筑。根據(jù)建筑高度和功能的要求，本工程選用的結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。2.2 結(jié)構(gòu)布置2.2.1 平面布置原則綜合地區(qū)抗震設(shè)防烈度一級建筑形體，平面布置應(yīng)符合下列要求：（1） 平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心，否則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的不利影響；（2） 平面長度不宜過長，8度抗震時
17、要求長寬比不宜大于6； （3）平面宜平整、規(guī)則、受力均勻，力的傳遞路線清晰，盡量避免不規(guī)則的平面形狀，如有必須，則需設(shè)置抗震縫。2.2.2 變形縫的設(shè)置變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫。 （1）伸縮縫要求把建筑的墻體、樓板、屋地面上部斷開，基礎(chǔ)部分受溫度的影響很小，不需斷開。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)最大間距為55m。圖2-1 結(jié)構(gòu)平面布置圖（2）沉降縫在下列情況下均需設(shè)置：同一建筑物相鄰部分的高差較大或荷載懸殊或是結(jié)構(gòu)形式變化較大，易導(dǎo)致地基沉降不均勻時；建筑物各部分相鄰基礎(chǔ)形式，寬度及埋置深度相差較大，造成基礎(chǔ)底部壓力相差很大，易形成不均勻沉降時
18、；建筑物建造在不同的地基上時，且難于保證均勻沉降時；建筑物體型比較復(fù)雜，連接部位又比較薄弱時；新建筑物與原有建筑物緊密相連時。（3）抗震縫在下列情況下均需設(shè)置：建筑立面高差在6m以上；建筑物有錯層且錯層高差較大；建筑物相鄰各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同時。防震縫的最小寬度按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)房屋當(dāng)高度不超過15m時可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m、2m,宜加寬20mm。根據(jù)以上規(guī)定，本設(shè)計(jì)需設(shè)置一條140mm寬的防震縫，并將房屋結(jié)構(gòu)劃分為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。2.2.3 結(jié)構(gòu)抗震等級的確定1、建筑抗震設(shè)計(jì)根據(jù)建筑使用功能的重要性，將建筑抗震
19、設(shè)防類別分為以下四類：甲類建筑 屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑乙類建筑 屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑丙類建筑 屬于甲、乙、丙類建筑以外的一般建筑丁類建筑 屬于抗震次要建筑2、 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，各抗震設(shè)防類別建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合下列要求：（1） 甲類建筑，地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價(jià)結(jié)果確定；抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為68度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。（2） 乙類建筑，地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，抗震措施，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為68度
20、時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高要求；對較小的乙類建筑，當(dāng)拱結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施。（3） 丙類建筑，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求。（4）丁類建筑， 一般情況下，地震作用仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時不應(yīng)降低。 3、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度，結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造要求。丙類建筑的抗震等級應(yīng)按表6.1.2 確定。2.2.4 基礎(chǔ)方案本工
21、程采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，走廊和變形縫處采用聯(lián)合基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋深，按規(guī)定采用天然地基時可不小于建筑物高度的1/12，基礎(chǔ)埋深d=1.75m(從室外地面標(biāo)高-0.60m算起)。表2.1 鋼筋混凝土房屋的抗震等級結(jié)構(gòu)類型烈 度6789框架結(jié)構(gòu)高度（m)24242424242424框架四三三二二一一劇場、體育館等大跨度公共建筑三二一一故查表可知，本設(shè)計(jì)抗震等級為二級。第3章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的選擇3.1 框架梁截面尺寸選擇3.1.1 構(gòu)造要求本設(shè)計(jì)根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊，梁采用矩形截面梁，為了施工方便，梁截面高度h一般取250、300、350700、800等，若h大于800，則一般以100為模數(shù)。梁截面
22、寬度b一般宜采用150、180、200、250、300，如大于250mm時，一般以50mm為模數(shù)。主梁跨度為59m，次梁跨度為47m較為經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，梁的截面尺寸宜符合下列各項(xiàng)要求：（1）截面寬度不宜小于200mm；（2）截面高寬比不宜大于4；（3）凈跨與截面高度之比不宜小于4。3.1.2 框架主梁截面尺寸確定框架主梁(整體現(xiàn)澆)：橫向框架梁：6.9 m跨： h=(1/81/12)L=(1/81/12)6900=575870mm 2.7 m跨： h=(1/81/12)L=(1/81/12)2700=225340mm縱向框架梁：7.2 m跨： h=(1/81/12)L=(1
23、/81/12)7200=600900mm5.4 m跨： h=(1/81/12)L=(1/81/12)5400=450675mm3.1.2 次梁截面尺寸確定 次梁沿縱向布置，其跨度為6900mmh=(1/181/12)L=(1/181/12)6900=383575mm根據(jù)房屋構(gòu)件畢業(yè)設(shè)計(jì)指南按施工條件控制梁的高度。按施工要求，次梁應(yīng)穿過主梁，因此次梁的高度至少應(yīng)比主梁的高度小于50mm，但如果次梁的高度不能滿足變形要求，則應(yīng)該相應(yīng)加大主梁的高度，當(dāng)主梁下部為雙排鋼筋時應(yīng)加高出100mm以便施工?？蚣芰旱母叨萣=(1/21/3)h，主梁的截面寬度應(yīng)不小于200mm，次梁的截面寬度應(yīng)不小于150mm
24、。綜上所述，可確定梁的尺寸：橫向框架梁：6.9 m跨：h=800mm，b=(1/21/3)h=266400mm，取b=400mm2.7 m跨：h=500mm，b=(1/21/3)h=166250mm，取b=300mm縱向框架梁：7.2 m跨：h=800mm，b=(1/21/3)h=266400mm，取b=400mm5.4 m跨：h=800mm（為施工方便），b=(1/21/3)h=266400mm，取b=400mm次梁：h=500mm，b=(1/21/3)h=166250mm，取b=300mm3.2 框架柱截面尺寸的確定3.2.1 柱截面尺寸構(gòu)造要求 根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，柱的截面尺寸宜符
25、合下列各項(xiàng)要求：（1）截面的寬度和高度，四級或不超過2層時不宜小于300mm，一、二、三級且超過2層時不宜小于400mm；圓柱的直徑，四級或不超過2層時不宜小于350mm，一、二、三級且超過2層時不宜小于450mm；（2）剪跨比宜大于2；（3）截面長邊與短邊之比不宜大于3。 根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，抗震等級為二級的框架結(jié)構(gòu)，柱軸壓比限制為0.75。根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊，框架柱的截面尺寸應(yīng)由計(jì)算確定：（1）框架柱截面高度與寬度不宜小于（1/151/20）H（H為框架柱層高），且不小于300mm。( 2 )框架柱以承受軸向壓力為主時，可按軸向受壓構(gòu)件估算截面尺寸。( 3 )框架柱的截面寬度bc小于等于500mm時，取50mm的倍數(shù)，寬度大于500mm時，取100mm的倍數(shù)?？蚣苤孛娓叨热?00mm的倍數(shù)。( 4 )柱截面尺寸hc/ bc3時，宜滿足hclo/25,bclo/30, lo為柱子的計(jì)算長度。3.2.2 柱截面計(jì)算框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式計(jì)算： （3-1） （3-2）
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