结构计算书liuxilin

湖南工程学院毕业设计

目 录

摘要： ................................................................... III Abstract： ............................................................... IV 前 言 ................................................................... 1 第一章 建筑设计说明 ....................................................... 1

1.1 总平面设计 ........................................................ 1 1.2 平面设计 .......................................................... 1

1.2.1 使用部分设计 ................................................. 3 1.2.2 交通联系部分设计 ............................................. 4 1.2.3 平面组合设计 ................................................. 4 1.3 立面设计 .......................................................... 4 1.4 剖面设计 .......................................................... 5 1.5 建筑设计的体会 .................................................... 5 第二章 结构选型及布置 ..................................................... 7

2.1 结构选型 .......................................................... 7 2.2 结构布置 .......................................................... 7 第三章 框架结构内力计算 ................................................... 9

3.1 确定框架的计算简图 ................................................ 9 3.2 框架梁柱尺寸确定 .................................................. 9 3.3 框架梁柱线刚度计算 ............................................... 10 3.4 框架各种荷载计算及受荷总图 ....................................... 10

3.4.1 恒活载标准值计算 ............................................ 10 3.4.2 活荷载标准值计算 ............................................ 13 3.4.3 竖向荷载作用下框架受荷总图 .................................. 13 3.5 水平荷载作用下框架内力计算 ....................................... 20

3.5.1 风荷载作用下的位移验算 ...................................... 20 3.5.2 风荷载作用下的框架内力计算 .................................. 20 3.6 竖向荷载作用下框架内力计算 ....................................... 26

3.6.1恒荷载标准值作用下的内力计算 ................................ 26 3.6.2活荷载标准值作用下的内力计算 ................................ 38

I

第六中学教学楼设计

3.7 内力组合 ........................................................ 43

3.7.1概述 ........................................................ 43 3.7.2 梁、柱的内力组合 ............................................ 43 3.8 框架梁柱配筋计算 ................................................ 51

3.8.1 框架柱截面设计 .............................................. 51 3.8.2 框架梁截面设计 .............................................. 55

第四章 楼板计算 .......................................................... 67

4.1 基本资料 ........................................................ 67 4.2 计算结果 ........................................................ 67 4.3 跨中挠度验算 .................................................... 68 4.4 裂缝宽度验算 .................................................... 69 第五章 基础设计 .......................................................... 74

5.1 F轴柱造型 ....................................................... 74 5.2 确定基础尺寸及埋置深度 .......................................... 74 第六章 楼梯计算 .......................................................... 75

6.1 建筑设计 ........................................................ 76 6.2 结构设计 ........................................................ 76 6.2.1 材料选型 ................................................... 76 6.2.2 楼梯板计算 ................................................. 76 6.3平台梁计算 ........................................................ 77 参考文献 ................................................................. 79 致谢 ..................................................................... 80

II

湖南工程学院毕业设计

第六中学教学楼设计

院 系：应用技术学院 学生姓名：刘锡林

专业班级：土木工程1182 指导老师：陈金陵、彭利英、张婵韬

摘 要：《湘潭市第六中学教学楼设计》作为此次毕业设计的题目。为了满足教

学、办公和实验等设计任务要求，该楼建筑面积是5084.4m2，建筑层数为五层，层高为3.6m，，采用框架结构。

该设计包括建筑设计和结构设计两个部分。在建筑设计中主要有建筑平面、立面、剖面，以及建筑细部构造设计等；在结构设计中主要有结构选型、结构布置、荷载计算、内力计算、配筋计算、内力组合、梁柱截面设计以及其它构件计算。在设计中通过查阅各类规范以此符合设计要求。计算书包含了整个设计的计算方法和过程及相关的说明。

通过使用结构设计软件PKPM进行电算，并与手算结果相比较。最后，对于手算与软件分析结果的误差原因进行了分析。

关键词：结构设计；内力计算；配筋计算

III

第六中学教学楼设计

Sixth middle school teaching building design

Department:Applied Technology College Student Name:Liu Xilin

The professional class:1182 civil engineering Instructor:Chen Jinling, Peng Liying, Zhang Chantao

Absrtact: \

order to meet the requirements of design tasks such as teaching, office and experiment, the building area of this building is 5084.4m2, the building layer is five storeys, and the height is 3.6m..

The design includes two parts of architectural design and structure design. In the architectural design of the main building plane, elevation, section, and architectural detail design; in the structure design of main structure type, structural layout, load calculation, internal force calculation, reinforcement calculation, internal force combination, beam column section design and other components is calculated. In the design by access to all kinds of specifications in order to meet the design requirements. The calculation includes the calculation method and the design process and related instructions.

By using the structure design software PKPM, the power is calculated and compared with the results of the hand.. Finally, the cause of the error of the results of the calculation and software analysis is analyzed...

Keywords: structural design;calculation of internal forces;reinforced the calculation

IV

湖南工程学院毕业设计

前 言

毕业设计既是检验我们对大学所学知识掌握程度的最直接最有效的方法，也是老师给作为大学生的我们在大学里上的最后一节课，他能方便我们进入社会尽快熟悉土木这个行业，也是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一个培养，因此具有十分重要的作用。

本毕业设计题目为《湘潭市第六中学教学楼设计》,在毕业设计前期，我复习了《房屋建筑学》、《建筑结构平面整体设计方法》、《建筑结构荷载规范》、《钢筋混凝土结构设计》、《基础工程》等知识，并借阅了《常用建筑结构设计》、《建筑结构实训指导》、《建筑抗震设计规范》、《建筑设计防火规范》等。在毕业设计中，我通过运用所学的基本理论、专业知识和实际经验进行建筑及结构设计。风荷载作用分析时，采用D值法求解框架内力。竖向荷载下的内力计算采用分层法，在各层叠加时对弯矩进行二次分配。内力组合时，根据规范计算，确定控制组合。

在此期间通过资料查阅、结构计算以及绘图，使我加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解，从而进一步巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在毕业设计的完成过程中也让我熟悉了AutoCAD,天正建筑，PK-PM等设计软件，并顺利的完成了毕业设计。

尽管在结构设计和计算中结合了各种规范和标准，而自己实践经验尚浅，因此在计算中难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

第一章 建筑设计说明

1

第六中学教学楼设计

0.95kNm

水刷石外墙面： (3.6m?2.1m)?0.5kNm2?0.75kNm 水泥粉刷内墙面： (3.6m?2.1m)?0.36kNm3?0.54kNm

合计：6.13kNm

标准层：

纵 墙： 0.9m?0.24m?18kNm3?3.89kNm 铝合金窗： 0.95kNm 水刷石外墙面： (3.6m?2.1m)?0.5kNm2?0.75kNm 水泥粉刷内墙面： (3.6m?2.1m)?0.36kNm3?0.54kNm 合计：6.13kNm 9. 内纵墙自重 标准层：

墙体： (3.6m?0.6m)?0.24m?18kNm2?12.96kNm 水泥粉刷内墙面： (3.6m?0.6m)?0.24m?18kNm2?0.02m?2?2.16kNm

合计：15.12kNm

底 层：

墙 体： (4.55m?2.1m?0.60m?0.4m)?0.24m?18kNm2?6.26kNm

铝合金窗： 0.95kNm 水刷石外墙面： 0.75kNm 水泥粉刷内墙面： 0.54kNm

合计：8.51kNm

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湖南工程学院毕业设计

10. 内隔墙自重 标准层：

内隔墙： (3.6m?0.6m)?0.24m?18kNm2?12.96kNm 水泥粉刷墙面： (3.6m?0.6m)?0.24m?18kNm2?0.02m?2?2.16kNm

合计：15.12kNm

底层：

内隔墙 (4.55?0.6?0.4)m?0.24m?18kNm2?15.34kNm 水泥粉刷墙面 (3.6m?0.6m)?0.24m?18kNm2?0.02m?2?2.16kNm

合计：17.5kNm

3.4.2 活荷载标准值计算

1. 屋面和楼面活荷载标准值：根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001）查得： 上人屋面：2.0kNm2

楼面： 教室：2.0kNm2 走廊：2.5kNm2 2. 雪荷载：S0?0.35kNm2

Sk??rS0?1.0?0.35kNm2?0.35kNm2

屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值2.0kNm2。

3.4.3 竖向荷载作用下框架受荷总图

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第六中学教学楼设计

图3.2板传荷载示意图

1. D-F、G-J轴间框架梁：

板传至框架梁上的梯形荷载和三角形荷载等效为均布荷载。 屋面板传荷载：

板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载如图所示：

恒载： 6.89kNm2?1.5m?(1?2?0.452?0.453)?14.26kNm 活载： 2.0kNm2?1.5?(1?2?0.452?0.453)?2?4.14kNm 楼面传来荷载：

恒载： 3.7kNm2?1.5?2?(1?2?0.452?0.453)?7.66kNm 活载： 2.0kNm2?1.5?2?(1?2?0.452?0.453)?4.14kNm

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梁自重： 主梁自重： 2.62kN/m 次梁自重：1.52kN/m

D-F、G-J轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：

恒载=主梁自重+次梁自重+板传荷载=

2.62kN/m+1.52kN/m+6.89kN/m*1.5*(5/8)*2=31.34kN/m

活载=板传荷载=4.14kN/m?2kN/m?1.5?2?58?7.89kN/m 楼面梁：

恒载=主梁自重+次梁自重+板传荷载=

3.7kN/m?1.5?58?2?1.52kN/m?2.62kN/m?7.66kN/m?18.5kN/m活载=板传荷载=7.89kN/m

2. F-G轴间框架梁： 屋面板传荷载：

恒载： 6.89kNm?1.2m?58?2?10.34kNm 5活载： 2.0kNm?1.2m?8?2?3kNm 楼面传来荷载：

恒载： 2.62×1.2×(5/8)×2=3.93 kN/m

5活载： 2.5kNm?1.2m?8?2?3.75kNm 主梁自重： 2.62 kN/m F-G轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：

恒载=主梁自重+板传荷载=2.62kN/m+10.34kN/m=12.96kN/m 活载=板传荷载=3kN/m 楼面梁：

恒载=主梁自重+板传荷载=2.62kN/m+5.73kN/m=8.35kN/m 活载=板传荷载=3.75kN/m

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3. D轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱：

女儿墙自重（做法：墙高1200mm，100mm的混凝土压顶）：

＝0.24m?1.2m×18kNm3＋25kNm3×0.12m×0.24m＋（1.3m×2＋

0.24m）×0.5kNm2＝7.32kNm

天沟重量（琉璃瓦+现浇天沟）:

琉璃瓦自重：1.05m×1.2kNm3＝1.26kNm 现浇天沟自重:25kN/m3???0.4??0.3?0.08???m?0.08m?

?0.4?0.3?m??0.5?0.36?kN/m2?1.84kN/m

合计：3.1kN/m

顶层柱恒载＝女儿墙及天沟自重＋主梁自重＋板传荷载+次梁自重

(7.32 kN/m+3.1kN/m)×6m+2.62kN/m×(6m-0.4m)+14.26kN/m×(6m-0.3m)×1/2×2+13.4×6.89 kN/m2×1.5m×(5/8)×3m×2=171.67kN

54.14kNm?3.3?2?1.5?2?3??24.91kN 顶层柱活载＝板传活载＝ 8标准柱：

柱恒载＝墙体自重+主梁自重+次梁自重+板传荷载

6.13 kN/m×(6m-0.4m)+ 2.62kN/m×(6m-0.4m) +1.52kN/m×(6m-0.3m)×1/2×2+3.72 kN/m2×6.98×3.15=80.27kN

54.14kNm2?3.3?2?1.5?2??24.91kN柱活载＝板传活载＝ 8基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重

=8.5kNm?(6m?0.4m)?3kNm?(6m?0.4m)?64.4kN

4. F轴柱纵向集中荷载计算

顶层柱：恒载＝主梁自重+板传荷载+次梁自重

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