【《钢筋混凝土构件设计》3000字（论文）】.docx

钢筋混凝土构件设计目录钢筋混凝土构件设计11设计资料11.1 设计依据11.2 工程概况113建筑要求22结构布置32.1 结构选型32.2 结构布置33构件截面估算63.1 框架柱截面估算63.2 框架梁截面估算73.3 次梁截面估算83.4 板厚估算84荷载计算84.1 恒荷载标准值计算84.2 活荷载标准值计算105结论111设计资料1.1 设计依据（1）成都市某高校1号教学楼结构设计任务书（2）现行国家有关建筑工程设计规范、标准：混凝土结构设计规范建筑结构可靠度设计统一标准建筑抗震设计规范建筑结构荷载规范建筑地基基础设计规范(GB50010-2010(2015年版)(GB50068-2001)(GB50011-2010(2016年版)(GB5009-2012)(GB50007-2011)1.2 工程概况（1）工程名称：成都市某高校1号教学楼（2）工程概况：该建筑设计总高度为27.3m,共7层。各层高为3.9m。总占地面积为3025.60平方米，总建筑面积为18383.10平方米。设计使用年限为50年。（3）工程地质：本工程拟建场区第一层为杂填土，厚0.5m；第二层为粉质粘土，厚1.on1；第三层为硬塑粘土，地基承载力特征值为240kPa.地下水位距地表以下8m,对钢筋、钢材及混凝土无侵蚀。不考虑冻土深度。（4）气候条件：该工程所处地区为亚热带湿润季风气候，年平均气温在16左右，气候日温差较小，夏季闷热时间长，冬季极少雪。常年降雨量为100Onrni,平均相对湿度为70%80机常年最多风向是静风；次多风向：6、7、8月为北风，其余各月为东北偏北风。根据建筑结构荷载规范附录E.5可知成都市基本风压为0.30kNm2,基本雪压为0.1OkN/m2,由8.2.1可知该地区地面粗糙度为B类。（5）周边环境情况：拟建场地四周环境开阔，地下未发现古代建筑及其他需保护文物，且四周有较少住宅楼，不影响本建筑的安全施工。（6）地震基本参数：由建筑抗震设计规范附录A可知，成都市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组。抗震等级为三级。1.3建筑要求（1）本工程为成都市某高校的1号教学楼，结构类型为钢筋混凝土框架结构，建筑主体高度为27.7Onb建筑基础采用柱下独立基础。（2）本建筑共七层，室内外高差-0.3m,首层室内地坪标高±0.000m。（3）建筑材料：现浇的框架柱、梁、板、楼梯间、基础混凝土为C35,所有钢筋均为HRB400o外墙采用240厚普通砖砌体，内墙采用200厚混凝土空心砌块。（4）卫生间：地面低于同楼层地面50m11,地漏方向找坡1.2乐地面采用防滑地砖。（5）栏杆：做法参见西南地区建筑标准设计通用图集（以下简称“西南”）18J81212-l0（6）屋面：屋面防水等级采用二级防水，防水合理使用年限为15年。上人屋面做法参见西南18J201屋面做法B8,不上人屋面做法参见西南18J201屋面做法B6。（7）施工图中所注尺寸以毫米为单位，标高以米为单位。2结构布置2.1 结构选型本建筑共有7层，建筑主要用于教学，考虑建筑功能及造型、工艺条件和抗震等要求，结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。因为建筑每层功能不同，并且要求空间大，若采用剪力墙结构则无法提供较大的活动空间来满足其功能需求。在框架结构中，水平放置的梁构件与竖向放置的柱构件组成的单元结构至关重要。填充墙的主要目的是满足建筑物的分隔以形成适应需求的独立建筑空间，填充墙并不参与结构承重受力，但在地震作用下对结构抗侧力刚度具有一定贡献。2.2 结构布置考虑建筑功能性以及经济性原则，柱间距以78m为宜，次梁间距以2.53m为宜。根据结构布置，本建筑除楼梯间其余平面均为双向板。材料选用：混凝土：C35钢筋：受力钢筋均采用热轧钢筋HRB400墙体：外墙采用240厚普通砖砌体，内墙采用200厚混凝土空心砌块。各层结构平面布置图如下所示。图2-1一层结构图图2-2二层结构图图2-3三、四层结构图图2-4五层结构图工包图2-5六层结构图图2-6顶层结构图3构件截面估算3.1框架柱截面估算框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限制按照以下公式验算:_211GSa-fcc×3式中：A一柱截面面积，取方形时边长为a,m2o一验算截面以上的楼层层数；s验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定；无一混凝土轴心抗压强度设计值，kN/m2；/7一竖向荷载分项系数，取1.2；。一地震中、边柱的调整系数,7度中柱为1.0,边柱为1.1,8度中柱为1.1,边柱系数为1.2；G一结构单位面积重量(竖向荷载)，kN/m2,根据经验估算，对框架结构取1214kNm2.边柱的负荷面积为：8.4/2×(8.0/2+8.0/2)=33.6m2中柱的负荷面积为：7.58.07.58.18.4/8.08.19×+×+x(+)=640m根据建筑抗震设计规范6.3.6可知，三级抗震的框架结构轴压比限制为0.85O边柱估算截面尺寸为：nGS×IO3fM6×14×33.6×1.2×1.1×IO314.3×0.85=306505mm2取截面面积为60OmmX600mmo中柱估算截面尺寸为：nGS×IO3=503745mm26×14×64×1.2×1.0XIO314.3×0.85取截面面积为75OmmX750mmo3.2 框架梁截面估算梁跨度1.=8000840OmmX8400=1050700mm,1.h=800mm,l=(r)=(r)b=gg)h=(B*800=400267nn,取b=300nn梁跨度1.=6400780OmmX7800=975650mm,取h=700mm11-h=23）×700=350233mm,取匕=300mm梁跨度1.=5800630Ommf=G1.=G之）×6300=787.5525mm,取九=500mm812/812/117777九=237×500=250167mm,取匕=200mm梁跨度1.=36004200mmh=（，之）1.=（：上）X4200=525350mn,取九=400mm812/812/b=Gg）h=Gg）*400=200133mm,取b=2OOmm3.3 次梁截面估算梁跨度1.=78008400mmh=白）1.=（白白）X8400=840560mm,取=700mmJ1.U./J1.JJ1.J/b=Gg）九=Gg）x700=350233mm,取匕=300mm梁跨度1.=6800750Ommh=（强1.=（白）X7500=750500mm,取九=600mmJ1.U工。/J1.UJ1.J/b=（gg）=（gg）X600=350200mm,取b=250mm3.4 板厚估算板的最大跨度为4.2m,O却=（X）X4200=140105mm取板厚为12Ommo4荷载计算4.1 恒荷载标准值计算根据建筑结构荷载规S范附录A可查得各材料及构件的自重。4.1.1 各层楼面荷裁120mm厚钢筋混凝土结构层0.12×25=3kNm220mm厚石灰砂浆抹平层0.02×17=0.34kNm220mm厚磨光大理石面层1.2×103×2×0.25×78.5=0.047kN/m总计：4.1.2 外纵墙自重240mm厚普通砖砌体贴瓷砖外墙面水泥粉刷内墙面总计：4.1.3 内纵墙自重200mm厚水泥空心砖水泥粉刷内外墙面总计：4.1.4 女儿墙自重200mn厚粉煤灰轻渣空心砌块总计：4.1.5 栏杆自重1. 2mm厚钢板2mm厚PVC板20方钢预埋钢板总计：4.1.6 上人屋面自重根据西南18J201屋面做法B8可知:20mm厚磨光大理石面层20厚聚合物砂浆铺卧3厚麻刀灰隔离层3厚SBS改性沥青防水卷材2厚高聚物改性沥青防水卷材0.24×18=4.32kNm20.5kNm20.36kNm25.18kNm20.20×9.8=1.96kNm20.36×2=0.72kNm22.68kNm20.20×7.0=1.4kNm21.40kNm20.002X0.25×1.5=7.5X104kN/m0.02×0.02×0.8X78.5=0.025kN0.2X0.06×0.006X78.5=0.0057kN0.144kNm1.8kN/m20.02×20=0.4kNm20.05kNm20.003×21=0.063kNm20.002×20=0.040kNm220厚1：3水泥砂浆找平层0.02×20×2=0.80kNm21.C5.0轻集料混凝土2%找坡层最薄处30厚12011m厚钢筋混凝土结构层总计：4.1.7不上人屋面自重根据西南18J201屋面做法B6可知：3厚SBS改性沥青防水卷材2厚高聚物改性沥青防水卷材20厚1：3水泥砂浆找平层80厚聚苯板保温层0.5=0.04kNm21.C5.0轻集料混凝土2%找坡层最薄处30厚120mm厚钢筋混凝土结构层总计：4.2活荷载标准值计算4.2.1 屋面荷载标准值根据建筑结构荷载规范可查得屋顶花园上人屋面不上人屋面4.2.2 楼面荷载标准值根据建筑结构荷载规范5.1可查得：教室、文整室、卫生间会议室、办公室检索室、计算机房室外作品展览、阳台、走廊、门厅电梯机房0.03×12=0.36kNm20.12×25=3kNm26.553kNm20.003X21=0.063kNm20.002×20=0.040kNm20.02×20×2=0.80kNm20.08X0.03×12=0.36kNm20.12×25=3kNm24.303kNm23.0kNm22.0kNm20.5kNm22.5kNm22.0kNm25.0kNm23.5kNm27.0kNm24.2.3 雪荷载根据建筑结构荷载规范7.1及附录E.5可知：Sk=rS0=1.0×0.1=0.1kNm2式中：Sk一雪荷载标准值(kN/m2)；r屋面积雪分布系数；S。一基本雪压(kNm2)o屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中最大值。4.2.4 风荷载根据建筑结构荷载规范8.1及附录E.5可知：Wk=Sz4s“zWo式中：Wk一风荷载标准值(kNm2);BZ一高度Z处的风振系数；Rs风荷载体型系数；Pz风压高度变化系数；W0一基本风压(kNm2),成都地区为0.3kNm205结论本次设计是一个较为完整的结构设计，通过本次设计也让我所学的知识不再仅仅是存在于书本上的知识，而是将它们实际应用在了本次设计之中。在这段时间里，我遇到过许许多多的问题，但有志者事竟成，通过查阅资料、请教老师和同学问题也一一得到了解决，从而完成了本次设计任务。虽然教学楼的结构设计绝非易事，但我在设计的每一阶段中也收获了许多新的知识。前期基本资料的阅读，需要通过查阅规范了解不同符号的含义。结构选型及布置，需要了解建筑的功能，并且依据功能布置结构各构件。接触并学习PKPM软件并且建模也是一个全新的挑战。计算荷载、手算基础及楼梯，都需要温习以前所学的知识再应用于本工程中。最后整理文本以及施工图也是进一步学习各个软件使用技巧的好机会。