土木工程毕业设计计算书结构计算书_图文(精)

第一篇：土木工程毕业设计计算书结构计算书_图文(精)

本科毕业设计说明书

题目:青岛市某高校教学楼设计 院(部:土木工程学院 专业:土木工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 目录

摘要............................................................................................................V ABSTRACT.................................................................................................VI 1前言(7 2 建筑设计(8

2.1建筑设计资料(8 2.1.1荷载情况(8 2.1.2场地工程地质情况(8 2.2设计说明(8 2.2.1 方案构思(8 2.2.2 设计过程(9 2.2.3 建筑做法(9 2.2.4设计依据(9 2.2.5施工要求(9 3 结构设计计算书(11 3.1结构设计资料(11 3.1.1 设计标高(11 3.1.2 墙身做法(11 3.1.3 内墙做法(11 3.1.4 外墙做法:(11 3.1.5 楼面做法(11 3.1.6 屋面做法(11 3.1.7 门窗做法(12 3.1.8 地质资料(12

3.1.9 基本雪压(12 3.1.10 基本风压(12 3.1.11 活荷载(12 3.2结构布置及计算简图(12 3.2.1 结构布置(12 3.3内力计算(19 3.3.1 恒载作用下的内力计算:(19 3.3.2 活载作用下的内力计算:(29 3.3.3风载作用下内力计算(38 3.3.4内力组合及配筋计算(41 3.3.6板的配筋计算(55 3.3.7楼梯的配筋计算(58 3.3.8雨蓬设计(61 3.4基础设计(64 3.4.1独立基础设计(64 3.4.2联合基础计算:(67 4施工组织设计(70 4.1编制说明(70 4.1.1编制依据(70

4.1.2编制基本原则(70 4.2工程概况(70 4.2.1 工程简况(70 4.2.3 工程结构概况(71 4.3组织机构管理(72 4.3.1工作目标(72 4.3.2工程项目管理组织结构(72 4.3.3进度计划管理.........................................................................................4.3.4 劳动力部署............................................................................................7475-4.5土方工程.(76 4.5.1基坑.........................................................................................................4.5.2、基础工程..............................................................................................4.6.1模板施工概况.........................................................................................77-4.7.2钢筋的下料绑扎.....................................................................................78-4.8混凝土工程.(79

4.8.1工程概况.................................................................................................79-4.8.3施工技术措施.........................................................................................79-4.8.5.混凝土的养护......................................................................................80-4.9.2施工准备.................................................................................................81-4.9.4质量标准.................................................................................................81-4.10.2卫生间防水施工...................................................................................-82-4.11装饰工程.(83 4.12安全生产、文明施工目标及保证措施(85 4.13门窗工程(86 4.13.1铝合金门窗制安工程(86 4.13.2木门制安工程(86 4.14雨季、夏季施工技术措施(87 4.15计划、统计和信息、档案管理(87 4.15.1计划、统计报表的编制与传递(87 4.15.2、信息、档案管理(88 4.16配合政府主管部门、业主、监理公司、设计单位的工作制度(89 4.16.1配合政府主管部门的工作制度(89

4.16.2配合业主的工作制度(89 4.16.3配合监理公司的工作制度(89 4.16.4配合设计单位的工作制度(90 4.17工程量计算(91 4.17.1工程量计算:(91 青岛市某高校教学楼设计(方案五 摘要

本工程为青岛市某高校教学楼,五层,主体为钢筋混凝土框架结构。工程所在地青岛市城阳区,当地抗震设防烈度为6度。设计过程中,综合考虑了经济指标和施工技术方面要求,按照建筑设计、结构设计、施工组织设计的顺序进行。

建筑设计,在保证满足使用功能要求的前提下,考虑城市景观和周边的环境特点、防火等级要求,进行建筑平面、立面设计。建筑设计达到适度先进水准。

结构设计依据现行有关规范进行,主要包括结构选型及布置、确定计算单元及计算简图、荷载计算、内力计算与组合、构件设计、楼梯设计、基础设计等内容。本工程采用横向承重的钢筋混凝土框架结构体系,选择了有代表性的一榀框架进行计算。对于竖向荷载作用下的内力采用分层法计算,水平荷载作用下的内力采用D值法计算。

施工组织设计根据设计说明书的要求,综合考虑工期要求、施工人数等因素,将建筑划分为4个施工段流水作业。通过合理安排,保证物资资源需求的均衡性,工作队工作的连续性,既缩短工期,又取得良好的经济效益。

关键词:建筑设计;结构设计;内力计算及组合;施工组织设计 Design of A College Academic Building in QingDao City(Project 8

ABSTRACT This project is a study building with 5 floors in QingDao City, the structure is a reinforced concrete frame system.The building locates in ChengYang Area, where the earthquake resistance fortification is 6 degrees.During the design process, we consider the economic indicator, construction technology, and keep to the following order: architectural design, structural design, construction organization plan.The architectural design should meet the requirement of using function, we should also consider the city landscape, the environment characteristic and fire prevention demands, then carry on the plan and elevation design.The architectural design achieves the moderate advanced standard.The structural design basis on current relevant codes, which includes the structure style selection and arrangement, calculation unit and schematics determination, load calculation,stress computation and combination, component design, staircase design and foundation design.This project adopts a transverse RC frame system , we choose a representative frame to carry on the calculation.When computing the stress caused by vertical load, we adopt the laminated method, and the one caused by level load we use the D value method.The construction organization plan is carried out basis on the requirement in the design instruction.Considering the time limit for the project、construction population and other factors ,we divide the building into 4 sections to execute the construction.We could guarantee the material resource demand equalization, the work team work continuity with the reasonable arrangement.We could also reduce the construction time and obtain a good economic efficiency.Keywords:Architectural design;Structural design;Stress computation and combination;Construction organization plan

1前言

毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。

目前,我国多层建筑中仍以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土造价较低,材料来源丰富,且可以浇筑成各种复杂断面形状,节省钢材,承载力也不低,经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年,钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活,能提供较大的室内空间,在学校建筑中也是较常用的结构体系。

多层建筑结构的设计,除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。

毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制,加深了对规范、手册等相关内容的理解,巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD,基本上达到了毕业设计的目的与要求。

框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。建筑设计 2.1 建筑设计资料

2.1.1荷载情况

1、风荷载:主导风向为夏季南风、西南风;,冬季为东北风,基本风压0.60N/m2;地面粗糙度:B级;

2、雪荷载:基本雪压值0.20kN/m2;

3、场地地震设防烈度6度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组,乙类建筑;

4、其它荷载参见《荷载规范》。2.1.2场地工程地质情况

1.根据工程地质勘察报告,本工程所处场地具体情况如下: f及压缩模量

表2-1各层土的天然地基承载力特征值

38.93—38.5米,对混凝土和钢材无侵蚀。

3.地区地震基本烈度为6度,最大冻深按0.50m考虑。2.2 设计说明 2.2.1 方案构思

设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计为总体规划中的单体建筑,设计中充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系,确

定本结构为规则有序的板式结构,建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大,对抗震有利,结构具有较好的整体性;同时考虑到结构不同使用功能的需求,要求建筑平面布置较为灵活,可以自由分割空间,选用框架结构;立面注意对比与呼应、节奏与韵律,体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。

2.2.2 设计过程

遵循先建筑、后结构、再基础的设计过程。建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点,首先设计建筑平面,包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计;其次进行立面造型、剖面设计;最后设计楼梯和基础。

结构设计包括:确定结构体系与结构布置、根据经验对构件进行初估、确定计算单元和计算简图、荷载统计、内力计算与组合、构件与基础设计。

2.2.3 建筑做法

1、墙面做法;（1、框架填充墙采用加气混凝土砌块。

2、屋面采用SBS卷材防水屋面,楼地面采用水磨石地面,卫生间用马赛克贴面。

3、室内门采用木门,窗采用银灰色铝合金窗。

4、工程采用全现浇结构体系,混凝土强度等级:C30。2.2.4设计依据

1、上级主管部门和市计委下达的批准文件。

2、建设单位向设计部门提供的设计委托书和设计要求。

3、勘察设计院提供的工程地质勘察资料。

4、主要设计规范:（1、GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》（2、GB50009—2001《建筑结构荷载规范》（3、GB50010—2002《混凝土结构设计规范》（4、GB50011—2001《建筑抗震设计规范》 2.2.5施工要求

1、除注明外,本工程所用的材料、性能、规格、施工及验收要求均参照国家标准的现行有关规范。

2、钢筋长度不足,需要接长时,宜优先采用焊接或机械连接接头,在接头处钢筋 直径35倍的区域内(不小于500mm,接头的钢筋截面积不超过总截面积的50%。

3、建筑平面上钢筋混凝土柱与墙连接处,柱必须预埋8@500

拉筋与砖墙拉接。

4、柱等竖向构件施工本层时必须注意预留上一层插筋。

5、钢筋混凝土施工时应注意养护,保证混凝土在养护期间内经常处于湿润状态。

6、基础工程结合拟建场地工程地质资料进行周密的施工组织设计,如控制地下水位等。

7、施工的每一阶段都需要有隐蔽工程记录及有关人员验收达到设计要求后方可施工。结构设计计算书 3.1 结构设计资料 3.1.1 设计标高

室内设计标高±0.000,室内外高差450mm.3.1.2 墙身做法

墙身为200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,用M5混合砂浆砌筑3.1.3 内墙做法 20厚1:3水泥石膏砂浆打底;喷内墙涂料 3.1.4 外墙做法: 20厚1:3水泥砂浆打底扫毛;3.1.5 楼面做法 大理石楼面

刷素水泥浆一道;20厚1:3水泥砂浆找平层;刷素水泥浆一道;100厚现浇钢筋混凝土楼板;10厚混合砂浆抹灰层;3.1.6 屋面做法

30厚1:3水泥砂浆抹平压光;4厚SBS防水卷材;20厚1:3水泥砂浆找平;40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平;80厚矿渣水泥

20厚1:3防水水泥砂浆找平;刷素水泥浆一道;100厚现浇钢筋混凝土屋面板;10厚混合砂浆抹灰层;3.1.7 门窗做法

全部采用铝合金窗,除大厅处门用铝合金门外,其他室内门全部用木镶板门。3.1.8 地质资料 属二类建筑场地

3.1.9 基本雪压 基本雪压为0.20kN/㎡;3.1.10 基本风压

基本风压为0.60kN/㎡;(地面粗糙度属B 类 3.1.11 活荷载

屋面活荷载为0.50 kN/㎡,楼面荷载为2.0kN/㎡,走廊,门厅,楼梯活荷载为 2.5 kN/㎡

3.2 结构布置及计算简图 3.2.1 结构布置

各梁,柱截面尺寸确定尺寸: 梁:取h=(115~110×6000=400~600mm ,取h=500mm , b=(14~21h=125~250mm,取b=200mm 柱:b>(118~112 ×4200=233~350mm,取b=450mm h=(1~2b, 取h=450mm 柱截面为:b×h=450mm×450mm 现浇楼板厚为:100mm 取标准层层高为4200mm 根据地质资料确定基础顶面离室外地面为1050mm, 室内外高差为450mm,所以底层层高h=5700mm

其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用,取I=20I(0I 不考虑楼板翼缘产生的梁截面惯性矩.结构计算简图如下:

图3.1结构计算简图 3.2.2 荷载计算: 1.竖向荷载计算:(1屋面恒荷载

30厚1:3水泥砂浆抹平压光 0.03×20=0.6kN/㎡4厚SBS防水卷材 0.005 kN/㎡40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平;0.04×14=0.56 kN/㎡80厚碳渣水泥保温层 0.8 ×14.5=1.16kN/㎡20厚1:3防水水泥砂浆0.02×20=0.4 kN/㎡100厚现浇钢筋混凝土

屋面板 0.10×25=2.5 kN/㎡10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 kN/㎡合计: 6.17 kN/㎡屋面框架梁线荷载标准值: 框架梁自重 0.2×(0.5-0.1×25=2kN/㎡ 梁侧粉刷 0.01×(0.50-0.1+0.2×2×17=0.204 kN/㎡

合计: 2.204kN/㎡ 作用在顶层框架梁上的线荷载为: 5AB g =5CD g =22.11kN/m 15BC g =3.32kN/m(2楼面恒荷载

大理石地面 1.16kN/㎡ 100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.08×25=2 kN/㎡ 10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 kN/㎡

合计: 3.83kN/㎡ 楼面框架梁线荷载标准值: 楼面恒荷载 3.02 kN/㎡ 中跨框架梁及梁侧粉刷 2.204 kN/㎡ 边跨框架梁及梁侧粉刷 2.204kN/㎡ 边跨填充墙自重 0.2×(5.7-2.7-0.5-0.5×5.5=3.4 kN/㎡ 墙面粉刷(5.7-2.7-0.5-0.5×0.01×2×17=1.05 kN/㎡

4.44kN/㎡

因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为: AB g =CD g =3.4+3.02×2.4+4.44=15.56 kN/㎡ 1BC g =3.32 kN/㎡

(3屋面框架节点集中荷载标准值: 边柱连系梁自重 0.2×0.5×6×25=15 kN

粉刷(0.5-0.1×6×(0.01×17+1.14=2.64 kN 梁自重 0.2×0.5×6.3×25=19.69 kN 粉刷 0.01×(0.5-0.1×2×6×17=0.90 kN 梁传来的屋面自重 6×2.4×4.70=71.06 kN 梁传给连系梁集中荷载 2 1 ×(19.69+0.9+71.06=45.83kN 顶层边节点集中荷载 5A G =5D G =55.15kN 中柱连系梁自重 15 kN 粉刷 0.01×(0.5-0.08 ×4.8×2×17 =2.90 kN 次梁传给连系梁集中荷载 45.83+21×(4.8+4.8-3.0× 2 1 ×3.0×4.70=89.30 kN 顶层中节点集中荷载 5B G =5C G =108.20 kN(4楼面框架节点集中荷载标准值: 边柱连系梁自重 15 kN 粉刷 2.64 kN 铝合金窗自重 2.1×3.3×0.35=2.43 kN 窗下墙体自重(4.8-0.4×1.0×0.2×5.5=4.84 kN 粉刷(4.8-0.4 ×1.0×(1.14+0.01×17=5.76 kN 窗边墙体自重 0.2×2.1×(4.8-0.4-3.3×5.5=2.54 kN 粉刷 2.1×(4.8-0.4-3.3×(1.14+0.01×17=3.03 kN 次梁传来集中荷载 1 /2×(19.69+0.9+6.3×2.4×3.02=33.13 kN 框架柱自重 0.4×0.4×3.6×25=14.4 kN 粉刷 0.01×17×3.6×0.4+1.14×3.6×(0.4+0.1×2=2.71 kN

中间层边节点集中荷载 A G =D G =42.69 kN 中间柱连系梁自重 15 kN 粉刷 0.69 kN 内纵墙自重(3.6-0.5×(4.8-0.4×0.2×5.5=15 kN 粉刷 2×(3.6-0.5×(4.8-0.4×0.01×17=4.64 kN 扣除门洞重加门重 2.4×1.8×(0.2×5.5+0.01×17×2-0.2=-5.36 kN 扣除高窗洞重加高窗重 2.4×0.9×(0.2×5.5+0.01×17×2-0.35=-2.35 kN 框架柱自重 14.4 kN 粉刷 0.01×17×3.6×1.0=0.61 kN 连系梁传来楼面自重 2 1 ×(4.8+4.8-3.0×1.5×3.02+33.13=48.08 kN 中间层中节点集中荷载 B G =C G =80.92 kN(5恒荷载作用下的结构计算简图:

图3.2恒荷载作用下的结构计算简图

2.楼面活荷载作用下的结构计算简图如图(3,荷载计算如下: 5AB P =5CD P =24.13 kN/m 5BC P =16.13kN/m 5A P =5D P = 1 2 ×2.4×6.3×0.5=3.78 kN/m 5B 5C 31 P P(4.8 4.8 3.00.5 3.78 6.2622==⨯⨯+-⨯+= kN/m AB CD P P 2.0 4.89.6==⨯= kN/m BC P 2.5 3.07.5=⨯= kN/m A D 1 P P 2.4 6.3 2.015.122 ==⨯⨯⨯= kN/m B C 1 P P(4.8 4.8-3.0 1.5 2.515.1227.502 ==⨯+⨯⨯+= kN/m 楼面活荷载作用下的结构计算简图如下

图3.3活荷载作用下的结构计算简图 3.风荷载计算

风压标准值计算公式为;0z s z ϖβμμϖ=⋅⋅⋅ 因结构高度为H=18m<30m 可取0.1=z β, 矩形平面3.1=s μ,z μ可查荷载规范。

将风荷载换成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表3.1,表中Z 为框架节 点至室外地面的高度,A 为一榀框架各层节点的受风面积,计算结构如图3.4 表3.2风荷载计算

图3.4活荷载作用下的结构计算简图 3.3内力计算

3.3.1 恒载作用下的内力计算:

恒载(竖向荷载作用下的内力计算采用分层法,以中间层为例,中柱的线刚度取框 架柱实际线刚度的0.9倍.由于梁上的分布荷载由矩形和三角形两部分组成,在求固端弯矩时,先将三角形分布荷载化作等效均布荷载。

图3.5分层法计算简图

图3.6梯形荷载代为等效均布荷载图 把三角形荷载化为等效均布荷载: ' 5g =.3224.31C +=+⨯=15B 5BC255g g 314.1088 kN/m

'g =.30716.13C +=+⨯=1B BC255 g g 39.0688 kN/m 如图3.5构内力可用弯矩分配法,计算并可利用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算.顶层各杆的固端弯矩为: 251114.6072.931221 M g 6kN m 12 F AB AB l =-=-⨯⨯=-⋅ 72.93M M kN m F F BA AB =-=⋅ '225 17.922211 M g(16.13 1.8kN m 33F BC l =-=-⨯⨯=-⋅ '2257.922211M g(16.13 1.8kN m 66 F CD l =-=-⨯⨯=-⋅

表3.2 顶层弯矩分配法计算图

标准层各杆的固端弯矩为: 21124.3172.931221 M g 6kN m 12 F AB AB l =-=-⨯⨯=-⋅ 72.93M M kN m F F BA AB =-=⋅

'2217.422211M g(16.13 1.8kN m 33F BC l =-=-⨯⨯=-⋅ '228.712211M g(16.13 1.8kN m 66 F

CD l =-=-⨯⨯=-⋅

表3.3 标准层弯矩分配法计算图

图3.8标准层弯矩图 表3.4底层弯矩分配法计算图

0.29 0.33 0.38 0.29 0.22 0.25 0.24 A1 A2 AB BA B1 B2 BC CB-54.39 54.39-10.44-5.22 15.78 17.95 20.67 10.34-7.87-15.74-11.94-13.57-13.03 13.03 2.28 2.60 2.99 1.50-0.22-0.44-0.33-0.38-0.36 0.36 0.06 0.07 0.08 0.04-0.01-0.01-0.01-0.01 0.01 18.12 20.62-38.74 50.08-12.28-13.96-23.84 8.18 框架各层组合弯矩重分配图3.8标准层弯矩图 顶层: 图3.9底层弯矩图

AB=-44.13-6.93×0.49=-47.53 kN m⋅ A2=44.13+6.93-6.93×0.51=47.53kN m⋅ BA=67.89+4.83×0.25=69.58 kN m⋅ B2=-28.76-4.83+4.83×0.37=-31.80 kN m⋅ BC=-39.18+4.83×0.28=-37.73 kN m⋅ 四层: AB=-41.56-(14.71+6.93×0.32=-39.89kN m⋅ A1=20.78+14.71-(14.71+6.93×0.34=28.13 kN m⋅ A2=20.78+6.93-(14.71+6.93×0.34=20.35 kN m⋅ BA=50.74+(9.59+4.83×0.25=49.43 kN m⋅ B1=-14.50-9.59+(9.59+4.83×0.27=-21.20 kN m⋅

B2=-14.50-4.83+(9.59+4.83×0.27=-15.44 kN m⋅ BC=-21.74+(9.59+4.83×0.21=-19.725 kN m⋅ 三层: AB=-41.56-6.93×2×0.34=-46.00 kN m⋅ A1=A2=20.78+6.93-6.93×2×0.34=23.00 kN m⋅ BA=50.74+4.83×2×0.25=53.16 kN m⋅

B1=B2=-14.50-4.83+4.83×2×0.27=-46.72 kN m ⋅ BC=-21.74+4.83×2×0.21=-19.72 kN m ⋅ 二层: AB=-41.56-(6.93+6.04×0.32=-45.71 kN m ⋅ A1=20.78+6.93-(6.93+6.04×0.034=23.30 kN m ⋅ A2=20.78+6.04-(6.93+6.04×0.34=22.41 kN m ⋅ BA=50.74+(4.83+4.09×0.25=53.16 kN m ⋅ B1=-14.50-4.83+(4.83+4.09×0.27=-16.92 kN m ⋅ B2=-14.50-4.09+(4.83+4.09×0.27=-16.18 kN m ⋅ BC=-21.74+(4.83+4.09×0.21=-19.72 kN m ⋅ 底层: AB=-38.74-6.93×0.38=-41.37 kN m ⋅ A1=18.12+6.93-6.93×0.29=22.13 kN m ⋅

A2=20.62-6.93×0.33=18.23 kN m ⋅ BA=50.08+4.83×0.29=47.91 kN m ⋅ B1=-12.28-4.83+4.83×0.22=-16.05 kN m ⋅ B2=-13.96+4.83×0.29=-9.12 kN m ⋅ BC=-23.84+4.83×0.24=-22.68 kN m ⋅ 梁在实际分布荷载作用下计算跨中最大弯矩: 顶层: 边跨:2251114.60 6.372.4388 AB M g l ==⨯⨯= kN m ⋅ 中跨:M=(1.5×3.32+ 12×1.5×14.10×1.5-1.5×3.32×1.52-12 ×1.5×14.10×1.53=14.31 kN m ⋅ 标准层及底层: 边跨:221115.56 6.357.6088 AB M g l ==⨯⨯= kN m ⋅

中跨:M=(1.5×3.32+1/2×1.5×9.06×1.5-1.5×3.32×1.5/2-1/2×1.5×9.06×1.5 3 =10.53 kN m

3.10框架恒载弯矩图

3.11荷载调幅并算至柱边弯矩图

图3.12恒荷载作用下剪力图轴力图 3.3.2 活载作用下的内力计算: 把顶层梯形荷载转代成均布荷载:(1.792 355BC P 12ααP KN m =-+==⋅ , 1.1355CD 5 P P kN m 8===⋅ 结构内力用弯矩分配法: 5.372BC 51 M P l kN m 12=⨯⨯=⋅ , 1.222CD 51 M P l kN m 3=⨯⨯=⋅ , 0.612DC 51 M P l kN m 6=⨯⨯=⋅

弯矩分配计算简图: 顶层弯矩分配图: 表3.5层弯矩分配法计算图

把标准层梯形荷载转代成均布荷载:(.1423BC P 12ααP 7kN m =-+==⋅ ,.75CD 55

P P 6 4.5kN m 88==⨯=⋅ 各杆的固端弯矩: 21.422BC 1 M P l kN m 12 = ⨯⨯=⋅ ,2 4.86CD 1 M P l kN m 3=⨯⨯=⋅ , 2.432DC 1 M P l kN m 6 =⨯⨯=⋅

表3.6标准层弯矩分配计算图

表3.7层弯矩分配计算图

图3.13顶层弯矩图

图3.14标准层弯矩图

图3.14底层弯矩图 框架各层组合弯矩重分配 顶层: AB=-3.25-2.72×0.49=--4.58 kN m⋅ A2=3.25+2.72-2.72×0.51=4.58kN m⋅ BA=4.95+1.84×0.25=5.59kN m⋅ B2=-2.12-1.84+1.54×0.37=-31.80 kN m⋅ BC=-2.82+1.84×0.28=-2.31 kN m⋅ 四层:

AB=-16.30-(1.08+2.72×0.32=-17.52kN m⋅ A1=8.75+1.08-(1.08+2.72×0.34=7.94kN m⋅ A2=8.15+2.72-(1.08+2.72×0.34=17.52 kN m⋅BA=20.15+(0.71+1.84×0.25=20.79kN m⋅

B1=-5.51-071+(0.71+1.84×0.27=-5.53kN m⋅B2=-5.51-1.84+(0.71+1.84×0.27=-6.66kN m⋅BC=-9.14+(0.71+1.84×0.21=-8.60 kN m⋅

三层: AB=-16.30-2.72×2×0.34=-18.04kN m⋅

A1=A2=8.15+2.72-2.72×2×0.34=9.02kN m⋅BA=20.15+1.84×2×0.25=21.09kN m⋅

B1=B2=-14.50-4.83+1.84×2×0.27=-6.36kN m⋅BC=-21.74+1.84×2×0.21=-8.37 kN m⋅

二层: AB=-16.30-(2.72+2.36×0.32=-9.14kN m⋅

A1=8.15+2.72-(2.72+2.36×0.034=9.14kN m⋅A2=8.15+2.36-(2.72+2.36×0.34=8.78kN m⋅BA=20.15+(1.84+1.56×0.25=21.01 kN m⋅

B1=-5.51-1.84+(1.84+1.56×0.27=-9.14 kN m⋅B2=-5.51-1.84+(1.84+1.56×0.27=-6.15kN m⋅BC=-9.14+(1.84+1.56×0.21=-8.43 kN m⋅

底层: AB=-15.19-2.72×0.38=-16.07kN m⋅ A1=7.08+2.72-2.72×0.29=8.88 kN m⋅

A2=8.11-2.72×0.33=7.19 kN m⋅ BA=19.93+1.84×0.29=20.39 kN m⋅

B1=-4.68-1.84+1.84×0.22=-6.02 kN m⋅B2=-13.96+1.84×0.29=-5.82 kN m⋅ BC=-23.84+1.84×0.24=-9.58 kN m⋅

图3.15活荷载作用下框架弯矩图

图3.16活荷载作用下框架梁弯矩调幅并算至柱边

图3.17活荷载作用下梁的剪力图轴力图 3.3.3风载作用下内力计算

风荷载设计值=风荷载标准值×1.4,用D 值法列表计算, 梁柱的线平均刚度比 1底层

/b c k k k =∑∑ 0.52k k α+=

+ 2标准层:/2b c k k k =∑∑ 2k k α=+ 具体计算过程见下表3.8 表3.8剪力在各柱间分配图

由计算简图知风荷载分布较接近于均布荷载,故0y 可由表查的。本设计中各层横梁线刚度相同,层高除底层外均相同,则1y =2y =3y =0,因此柱底至反弯点高度yh=0y h。计算过程如表3.9。

表3.9各柱反弯点及柱端弯矩计算

=上M 0 jk =下M 0 jk 风荷载作用下的框架结构弯矩图 :

图3.19风载作用下的框架结构剪力图轴力图 3.3.4内力组合及配筋计算 控制截面的选择如图:

图3.20截面的选择图

山东建筑大学毕业设计说明书

截面配筋计算

一、框架梁的正,斜截面配筋计算(1 正截面受弯承载力计算 顶层边跨: 0.55ξ=b

跨内截面按T 形截面进行配筋计算,支座边截面按矩形。T 形翼缘计算宽度按跨度考虑

f b L /36000/32000mm === 按梁间距考虑 mm 54005100300s b b n f =+=+= 按翼缘厚度考虑 mm 65435005a h h s 0=-=-= 1.018.0654/001h /h 0f >==, 此种情况不起控制作用,故取mm 0002b f = 梁内纵向钢筋选用HRB335,混凝土强度等级采用C30, 则 2 y f 300N /mm = b 0.55 ξ=

2c f 14.3N /m m =101(1.014.32000100(465100/21906.82

t f f f f b h h h kN m α-=⨯⨯⨯⨯-=∙ 跨中属第一类T 形截面,2 6210 /97.1810/(1.014.320004650.01s c M f bh αα==⨯⨯⨯⨯=

110.0110.550b ξξ=-=-=<= 6 2097.181********.99465 s y s M A mm f h γ⨯===⨯⨯

==%]/45(%,2.0[max m in y t f f ρ0.2145%

22min min 0.002***4.5A bh mm mm ρ==⨯⨯= 2mm 603163=Φ A 座截面

041.04653003.140.1/1059.37f /2620c 1s =⨯⨯⨯⨯==bh M αα

110.0420.550 b ξξ===<= 979.0211(2

第二篇：土木工程毕业设计计算书

山东建筑大学土木工程学院毕业设计

一.摘要...................................................................................................................................................2 前言....................................................................................................................................................4 一.绪论...................................................................................................................................................5

1工程概况..............................................................................................................................5 2设计资料..............................................................................................................................5 3设计过程..............................................................................................................................6 4本章小结..............................................................................................................................6

二.结构设计...........................................................................................................................................7

1工程概况..............................................................................................................................7 2主要建筑做法......................................................................................................................7 3结构布置及结构计算简图..................................................................................................8 4荷载计算............................................................................................................................10 5风荷载的计算....................................................................................................................18 6内力计算............................................................................................................................21 7内力组合............................................................................................................................48 8截面设计与配筋计算........................................................................................................50 板的计算...............................................................................................................................69 9楼梯的设计........................................................................................................................71 10基础设计..........................................................................................................................74（1）荷载计算.............................................................................................................74（1）荷载计算.............................................................................................................76 三 施工组织设计................................................................................................................................80 1工程介绍............................................................................................................................80 2 施部署及施工顺序...........................................................................................................81 3 施 工 方 案.....................................................................................................................83 4 主 要 分 项 工 程 施 工 方 法.................................................................................84 5 砌 筑 工 程.....................................................................................................................92 6 防 水 工 程.....................................................................................................................93 7 门 窗 工 程.....................................................................................................................94 8 装 饰 工 程.....................................................................................................................95 9 工作天数的计算...............................................................................................................95 10 质 量 达 标 保 证 措 施...........................................................................................99 11 混 凝 土 雨 天 施 工 措 施.....................................................................................99 12 冬 季 施 工 措 施.....................................................................................................101 13 文 明 施 工 保 证 措 施.........................................................................................103 谢 辞..................................................................................................................................................105 总

结...........................................................................................................................106 参考文献............................................................................................................................................107

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一.摘要

本工程为济南市解放路一拟建综合楼。根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构方案和结构布置方案，确定框架按功能分为商业用房和客房，楼高19.5m，总建筑面积4250m2.本建筑物防火等级二级，抗震设防烈度6度。

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段：

(1)结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是框架结构；

(2)结构计算阶段：包括荷载统计、内力组合计算和构件计算；

(3)施工图设计阶段：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

关键词 :框架结构；结构设计；内力；水平荷载；钢筋混凝土

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The Design of A Comprehensive Building

ABSTRACT This graduation project is a comprehensive building in the jiefang road of Jinan、, According to the requirement of architectural design and the earthquake resistance,the reasonable structural scheme was determined.This frame structure can be divided into Commercial buildings and Standard Room.The whole building is about 19.5 meters and the building area is about 4250m.The fire-protection rating is 2 degrees and seismic intensity is 6 degrees The stage of the structural design can be divided into three stages on the whole:(1)Structural scheme stage: According to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure;

(2)Calculate stage in structure: Including calculate of loading、internal force the component;

(3)Construction drawings design phase: According to described above result of calculation, come, confirm component assign with component mixing muscling and coming, confirming structural structure measuring of component according to the request of norm finally.Key Words:frame；structural design；internal force； lateral loads；reinforced concrete

2山东建筑大学土木工程学院毕业设计

前言

毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。

目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于办公楼是最常用的结构体系。

多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。

毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了天正AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD，基本上达到了毕业设计的目的与要求。

框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

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一.绪论

1工程概况

项目名称：济南解放路行政综合楼

本工程建筑地点为济南解放路，建筑面积在4250左右，建筑平面形状采用U形，建筑层数为五层，采用钢筋混凝土框架结构。采用独立基础，室内地坪为±0.000m，室外内高差0.60m。

本工程采用钢筋混凝土框架结构体系

框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，本建筑采用的现浇结构。主要设计依据：

1、上级主管部门和市计委下达的批准文件。

2、建设单位向设计部门提供的设计委托书和设计要求。

3、勘察设计院提供的工程地质勘察资料。

4、主要设计规范：

（1）、GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》（2）、GB50009—2001《建筑结构荷载规范》（3）、GB50010—2002《混凝土结构设计规范》（4）、GB50011—2001《建筑抗震设计规范》

2设计资料

1.2.1 气象资料

冻土深度50cm，基本风荷载W=0.45kN/ m2；基本雪荷载为0.3 kN/ m2。1.2.2 地质条件

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全新填土（第一层），粉质粘土，厚度0.8米。粉质粘土层（第二层），厚度2.5米。

含碎石粉质粘土（第三层），厚度5.0米左右。灰岩（第四层）

第一层人工填土,厚度0.8米,建议全部挖除。

采用天然地基是较为适宜的方案，建议以第四层粘土作为主体结构的地基持力层。

基础开挖时，建议基坑开挖允许坡度值1：0.35。

可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀性。地下水位距地面最高4.2m,最低7.5m.1.2.3 地震设防烈度

6度，设计地震分组第二组，设计基本加速度值为0.05g。

3设计过程

遵循先建筑、后结构、再基础的设计过程。建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建筑平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、空间网架设计、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯、电梯间和基础。

结构设计包括：确定结构体系与结构布置、空间网架选型、杆件规格材料确定、根据经验对构件进行初估、确定计算单元和计算简图、荷载统计、内力计算与组合、构件与基础设计。

4本章小结

本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、高层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型，以及总的设计过程。

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二.结构设计

1工程概况

1.1工程地质条件：建筑场地类别为Ⅰ类

1.2楼面活荷载2.5 kN/ m2 ,屋面活荷载0.5kN/ m2(不上人屋面)

2主要建筑做法

2.1：屋面做法（自上而下）

SBS卷材防水层

40～120厚（3%找坡）膨胀珍珠岩保温层 20mm水泥砂浆找平20mm石灰砂浆抹底

100mm钢筋混凝土现浇板 6厚水泥砂浆石灰膏涂料 2.2：楼面

水磨石面层（0.65kN/m2）

20mm水泥砂浆找平（0.02kN/m3）20mm石灰砂浆抹底（17 kN/m3）钢筋混凝土现浇板（25 kN/m3）6厚水泥砂浆石灰膏涂料 2.3厕所水房楼面做法 8厚地砖铺面 涂膜防水层

20厚水泥砂浆结合层

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20厚聚合物水泥砂浆

80mm钢筋混凝土现浇板

6厚水泥砂浆石灰膏涂料 2.4墙身做法

200厚加气混凝土砌块填充墙（用1:2.5水泥砂浆砌筑）

内墙粉刷为20mm混合砂浆；

外墙8mm厚水泥砂浆 10mm厚石膏砂浆；

8mm墙体面砖

3结构布置及结构计算简图

各层梁、柱的混凝土强度等级均为C35（fc=16.7Mpa，ft=1.57Mpa），板的混凝土强度等级为C30（fc=14.3Mpa，ft=1.43Mpa）

结构计算简图

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3.1梁截面初选

L边跨：=6600/10=660mm，取h=700mm；取b=h/3~h/2=350mm；

10中间跨：取b×h=200×300； 3.2柱截面的初选

要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素。对于较低设防烈度地区的多层民用框架结构，一般通过轴压比限值，进行截面估计。本例房屋<30m,有抗震规范可知，抗震等级为二级，按轴压比为1.0进行截面估计。各重力荷载代表值取12KN/m2，由结构平面布置图中柱负载面积为（3/2+6.6/2）×9=43.2㎡;边柱负载面积为6.6/2×9=29.7㎡.竖向荷载产生的轴力估计值：

Nv=1.25ⅹ12ⅹ33.75ⅹ5=2531KN 水平荷载下轴力增大大系数按1.1估计，即

Ac>=N/(Nⅹfc)=2531x1.1ⅹ103/（11.9ⅹ1.0）=212689.1mm边柱截面为400ⅹ600=240000mm2

（3）结构计算见图

各梁柱构件线刚度经计算后列于图中：

其中再求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用，边框架

I=1.5 I0, 中框架

I=2.0 I0

(取I0为不考虑翼缘作用的梁截面惯性矩)C25混凝土弹性模量为E=2.8ⅹ104Mpa i梁1= 1EI1=1.5ⅹⅹ0.3ⅹ0.63xE=12.3X104E 12L16.611X0.3X0.63XE= 44.9x104E 122.4

i梁2=2X19.291042.81041035.401104

i柱底=Ex11x0.4x0.63x13.6x104E 125.3

i柱中=Exi顶柱11x0.4x0.63x20x104E 123.611Ex0.4x0.63x18.5x104E 123.9

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结构计算简图单位(104E)

4荷载计算

<1>恒荷载计算

（1）屋面做法（自上而下）

40厚水泥膨胀珍珠岩

12x0.04=0.48KN/m2

100厚憎水珍珠岩保温

0.1x4=0.4KN/m2

30厚水泥砂浆

0.03x20=0.6KN/m2

3厚高聚物改沥青四涂防水层 10x0.003=0.03KN/m2

20厚1：3水泥砂浆

0.02x20=0.4KN/m2

沥青卷材0.050.4KN/m2

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胶粘

0.003KN/m2

顶棚

6厚水泥砂浆石灰膏砂

0.006x12=0.072KN/m2

2120厚钢筋混凝土楼板

0.1252K3.N0m /

总计：5.035KN/m2

（2）铺地砖楼面（楼面）

现浇混凝土楼板120

0.12x25=3KN/m2

25厚干硬性水泥砂浆结合 0.025x20=0.5KN/m2

8—10厚铺地砖

19.8x0.008=0.1584KN/m2

总(3)厕所水房楼面

60厚加气混凝土层

7.5x0.06=0.45KN/m2

20厚聚合物水泥砂浆0.02x20=0.4KN/m2

25厚水泥砂浆结合层 0.025x20=0.5KN/m2

8厚地砖铺面

19.8x0.008=0.1584KN/m2

120厚楼板3KN/m2 总计

4.5KN/m2（4）梁自重

bxh300x600

梁自重：

25x0.3x(0.60.12)3.6KN/m

抹灰层：

0.01x(0.6x0.12)x17x20.1632KN/m

总计：3.76KN/m bh300500

梁自重：

25x0.3x(0.50.12)2.85KN/m 抹灰层：

2x0.01x(0.50.12)x170.1292KN/m

计：3.208

KN/m2

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总计：3.0KN/m 顶棚

6厚水泥砂浆石灰膏砂

0.06x12=0.072KN/m 屋面

40厚水泥膨胀珍珠岩

12x0.04=0.48KN/m 100厚憎水珍珠岩保温

0.1x4=0.4KN/m 30厚水泥砂浆

0.03x20=0.6KN/m 3厚高聚物改沥青四涂防水层

0.003x10=0.03KN/m

20厚聚合物水泥砂浆

0.02x20=0.4KN/m

沥青卷材0.5KN/m2

防水楼面

60厚加气混凝土层

7.5x0.06=0.45KN/m2

20厚聚合物水泥砂浆 0.02x20=0.4KN/m2

25厚水泥砂浆结合层 0.025x20=0.5KN/m2

8厚地砖铺面

19.8x0.008=0.1584KN/m2

普通楼面

25厚水泥砂浆结合层

0.025x20=0.5KN/m2

8厚地砖铺面

19.8x0.008=0.1584KN/m2

办公室均布活荷载

2.0KN/m2 阅览室

2.0KN/m2 资料室

2.5KN/m2 厕所

2.0KN/m2 走廊、楼梯、门厅

2.5KN/m2

（5）柱自重

mmx600

bxh400mm

自重力

25x0.4x0.66KN/m

抹灰层自重（10厚混合砂浆）0.01x[(0.40.6)]x170.34KN/m

总计：6.34KN/m

上部柱：6.34X3.6=22.82KN

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顶部柱：6.34x3.9=24.7KN

下部柱：6.34x5.4=34.2KN

（6）外纵墙自重

标准层

外纵墙：

0.9x0.2x11.82.124KN/m

铝合金窗：

0.35x2.10.735KN/m

外墙面

20x0.007x(3.6-2.1)+12x0.012x(3.6-2.1)+19.8x0.01x(3.6-2.1)]

=0.21+0.26+0.297=0.732KN/m

内墙角[0.08x20+17x0.08+17x0.08]x(3.6-2.1)=0.6225KN/m

顶层：

1.2x0.2x11.8=2.83KN/m

铝合金窗：

0.35x2.1=0.735KN/m

外墙面：

0.87KN/m

内墙面：

0.747KN/m

总计：

5.182KN/m

底层

2.6x0.2x11.8=6.136KN/m

铝合金窗0.35x2.1=0.735KN/m

内外墙

0.875x2.6/1.5=1.5KN/m

总计

8.9KN/m

（7）内纵墙自重

标准层

3.6x0.2x11.88.5KN/m

内墙：.6x0.625/1.5x2=1.5KN/m

总计

10KN/m

<2>活荷载标准值计算

（1）屋面和楼面标准活荷载取值

不 上人屋面0.5KN/m2，楼面2KN/m2，走廊2.5KN/m2

（2）雪荷载

0.3KN/m2

屋面活荷载与雪荷载不同时考虑

<3>竖向荷载下框架受荷总图

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板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，示意图如上图

(1)A-B轴

屋面传荷

3.3573.3x25.035xxx214.8KN/m

恒载

5.035x(1-223)x26423.3x21.47KN/m

活载 0.5x(1-223)x

2楼面板传荷

3.33.3x23.028xx29.42KN/m

恒载 3.028x(1223)x22

活载

1.47KN/m

3.3x25.88KN/

活载

2x(1223)x2CD与AB轴一样

梁自重3.76KN/m

A-B轴屋面板—荷载=梁自重 + 板传荷载

=3.76+14.8=18.56KN/m

楼板—恒载=9.42+3.76=13.18KN/m

活载=5.88KN/m CD与AB轴一样

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（2）B—C轴均布荷载

屋面板传荷

2.45xx27.55KN/m

恒载5.035x

282.45xx20.75KN/m

活载0.5x

28楼板传荷

2.45xx24.81KN/m

恒载=3.208x

282.45xx23.75KN/m

活载=2.5x

梁自重

3.76KN/m B—C轴框架梁上均布荷载为

屋面板—恒载=梁传荷载+板传荷载=3.76+7.55=11.31KN/m

活荷载0.75KN/m

楼板—恒载=梁传荷载+板传荷载=4.81+3.76=8.75KN/m

活荷载

3.75KN/m(3)横向梁自重

3.76KN/m 屋面板传荷

2.45x3.78KN/m

恒载5.035x

282.45x0.37KN/m

活荷载 0.5x

28楼面传荷

2.4

5恒载

3.208xx=2.4KN/m

282.45

活载

2xx=1.5KN/m

28AA1屋面边梁

梁荷载+板传荷载=3.76+3.78=7.54KN/m

F=22.62KN

活 ：F活=0.37x3=1.11KN/m AA1楼面梁

恒：梁+板传荷载 =3.76+2.4=6.16KN/m

F=18.84KN

F活=1.5x3=4.5KN/m（5）BB1梁

882.恒载=[3.76+3.78+5.035x[1-2x()2()3]x]x3=9.51KN/m

11112

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F=28.53KN

882.4

F活=[0.37+0.5x[1-2x()2()3]x]x3=1.70KN

11112楼面梁

882.4

恒=[3.76+2.4+3.208x[1-2x()2()3]x]x3=7.2KN/m

11112

F=21.6KN

882.4

F活=[1.5+2.5x[1-2x()2()3]x]x3=7.4KN/m

11112（6）A轴柱纵向集中荷载的计算

顶层柱 女儿墙（墙高600mm，60mm混凝土压顶）

(0.2x0.6x11.8+0.2x0.06x18)x3.3=5.39KN

恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载

=5.39+22.62=28.01KN

活载= 1.11

四层：恒载=墙自重+梁自重+板自重

=18.46+5.2x3=34.08KN

活载=4.5KN

标准层

恒载=墙自重+梁自重+板自重

=4.2x3+5.2x3=28.2KN

活载=4.5KN 基础顶面

恒载=8.9x3+3.76x3=37.98(7)B轴柱纵向荷载为

顶层恒载=3.76x3+28.53=39.81KN

活载=1.7KN

10x3.9=6538KN

四层恒载=3.76x3+21.6+3x3.6

标准层恒载=3.73x3+10x321.662.88KN

10x5.321.665.7KN

基础恒载=3.76+3.6

活载=7.4KN

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框架受荷总图(恒载）

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框架受荷总图(活载）

5风荷载的计算

<1> 作用于屋面梁和楼面梁节点处集中风荷载标准值

wkzs(zhih)jB/ 2

式中基本风压w00.45KN/m2

s风荷载体形系数，根据建筑物体型查的s =1.3

z风压高度变化系数，地面粗糙度为B类；

z风震系数，由于高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋建筑

设计时用风阵系数加大风荷载，否则取1.01~本框架取1.0。

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hi上层柱高

hj下层柱高，对于顶层为女儿墙高度的2倍。

B为迎风面的宽度，7.5m 计算过程如下：

z z s w0（KN/m2）hi hj Wk 1.239 1.0 1.3 0.45 15.6 1.152 1.0 1.3 0.45 12 1.056 1.0 1.3 0.45 8.4 1.0 1.0 1.3 0.45 5.3 1.0 1.0 1.3 0.45 <2>风荷载作用下位移验算

(1)侧移刚度D，横向2~3层D值的验算

ib构件名称

i

ici2icA轴柱 12.312.32x200.615

0.235 B轴柱 44.9x212.3x22x202.86

0.588 C轴柱 2.86 0.588 D轴柱 0.615 0.127 D12x(9138.922866.7)64011.2

横向顶层D值的计算

构件名称

biiii

c0.52i c

3.9 1.2 13.86 3.6 3.6 18.2 3.6 3.6 16.68 3.6 3.6 15.16 5.3

3.6 18.43

Dci12ch2(KN/m)0.235x42000x123.629138

0.588x42000x123.62

22866.722866.7

9138.9

Dci12ch2(KN/m)

.9

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A轴柱 12.312.318.5x20.666

0.25 44.9x212.3x2B轴柱 2x18.51.880.485

C轴柱 1.88 0.485 D轴柱 0.666 0.25 D26011.9(8283.916071)x2112722

横向底层D值的计算

构件名称

ibi0.5ii

c2icA轴柱 12.313.60.903 0.488 B轴柱 12.344.913.64.25

0.76 C轴柱 4.25 0.76 D轴柱 0.93 0.488 D3(750511688)38386KN/m

1）风荷载作用下框架侧移计算

uvjj

Dij

0.25x42000x123.92 8283.90.2485x42000x123.92

1607116071

8283.9

D12cich2(KN/m)0.488x36000x125.32

75050.80x36000x125.32

1230312303

7689

（山东建筑大学土木工程学院毕业设计

式中uj第j层的层间位移

vj第j层的总剪力

Dij第j层的所有柱的抗侧刚度之和；

第一层的层间位移求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶

点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移值之和。

顶点位移是所有各层层间侧移之和。

J层侧移ujuj

j1nj

顶点侧移uuj

j1框架结构在风荷载作用下侧移的计算表如下

层次 wj

vj

D

9.028104 9.028104 9.028104 9.028104 5.338104

uj（m）4 3 2 1 u 13.86 18.20 16.68 15.16 18.43

13.86 32.06 48.74 63.09 82.33

0.000105 0.000244 0.000371 0.000486 0.000626

0.002140（m）

侧移验算：层间侧移最大值0.001512<

3.60.0065（满足）5506内力计算

为简化计算，考虑如下几种情况单独受荷计算：

恒载作用；

活荷载作用于A~B轴跨间；

活荷载作用于B~C轴跨间；

活荷载作用于C~D轴跨间；

风荷载的作用（从左向右，从右向左）；

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在内力分析前，还应计算各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载下各杆的固

端弯矩。

<1>恒载标准值作用下内力的计算；

恒荷载作用下框架内力分析

梁端、柱端弯矩采用分层法计算 分层法的计算要点：

①作用在某一层的框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁和与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。

②除底层以外的其它各层柱的线刚度均乘折减系数0.9。③除底层以外的其它各层柱的弯矩传递系数取1/3。

由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。计算线刚度 边框I=1.5I0 中框I=2.0I0

C25的混凝土弹性模量E=2.8x104MPa i梁1EI11x0.3x(0.6)3xx2E16.36x104EKN/m L1126.611x0.3x(0.6)3xE90x104EKN/m 121.2111.36x103EKN/m i柱底Exx0.4x(0.6)3x125.311x0.91.8x103EKN/m i柱中Exx0.4x(0.6)3x123.6i梁22xi柱顶1.66x103EKN/m

梁固端弯矩

顶层：AB跨 q=18.56 kN/m 左：-ql2 /12=-18.566.62/12=-63.37kN.m 右：+ql2 /12=18.566.62/12=67.37kN.m

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M137.082.75.421左8.12164.5KNmM137.082.725.41右8.1282.25KNmM137.085.42.72 2左8.1282.25KNm137.085.42M2.72右8.12164.5KNmBC跨 q=11.3kN/m ql2 /3=-4.11KN.m 顶层弯矩分配系数

四层弯矩分配系数

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2-3层弯矩分配系数

底层弯矩分配系数

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顶层弯矩分配

四层弯矩分配

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2-3层弯矩分配

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底层弯矩分配

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节点弯矩的二次调

在用分层法计算竖向荷载作用下内力

顶层框架由传来弯矩是5.77KN.m M=5.77x0.504=2.9KN.m M=5.77x(-0.496)=-2.78KN.m 顶层框架柱节点下层传来的弯矩是-3.9KN.m M=0.29X3.9=0.84KN.m M=0.3X3.9=1.17KN.m M=0.41X3.9=1.6KN.m 将分配的不平衡弯矩和节点弯矩相加得到平衡的弯矩

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底层框架边柱节点，上层传来的弯矩是6.12KN.m M下=0.284X6.12=1.74KN.m M上=0.375X6.12=2.3KN.m MAB=0.34X6.12=2.08KN.m 中柱为-4.19KN.m MBA=0.235X4.19=0.98KN.m M上=0.255X6.19=1.07KN.m M下=0.193X4.19=0.81KN.m

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MBC=0.32X4.19=1.34KN.m

弯矩图

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单位（KNm）

跨中弯矩计算

142.6264.11101-53.447.6kNm

M5AB18.566.62821183.0238.8111.80kmN

M5BC3.763.0214.812136.4446.726.671.7-741.5730.2kNm

M4AB13.188211m

M4BC3.763.029.423.02208.71kN81236.8344.77-31kNm

M3AB71.72

M3BC11.2919.748.45kmN

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M2AB71.736.8344.7-31kNm

M2BC11.2 919.74-8.45kmN35.4545.657-31.22kmN

M1AB71.72

M1BC11.2921.039.74kmN 剪力计算

V5AB42.6164.113.311[3.766.65.035x3.3(6.6)]3.2610750.3kN6.6222

V5BA107-50. N356.7k163.05.0351.5)9.4kN

V5BC(3.7

36.4446.73.311V4AB[8.886.66.93(6.6)]1.5689.644.86.6222

V4BA89. N644.844.8k

V4BCV4BCV3BCV2BCV1BC

V3AB43.6k N

V3BA89.643.656k N

V2AB36.3-844.7189.643.6k N6.621(3.763.09.631.5)12.9k N2N

V2BA56k

V1AB35.4-546.65189.643.1k N6.62

V1BA89. N643.146.5k

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有以上求的数据经计算求的轴力，图如下

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<2>活荷载作用于A~B轴跨间

由于A轴与B轴共有的集中活荷载，对于布置单跨荷载： 顶层：AB =1.47KN/ BC=0.75KN/m

CB=0.75KN/m ql2ql214.4KN.m

0.56KN.m 123ql20.28KN.m 6ql221.3KN.m 其余层：

AB

q=5.88KN.m 12ql23.375KN.m

BC

q=4.5KN.m

3ql21.69KN/m

CB

q=4.5KN/m

6

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（3）活载作用A—B轴跨间

由于A B 共有集中活荷载，对于布置单跨荷载，考虑不利影响，将跨中乘以1.2倍放大系数

顶层弯矩分配

四层弯矩分配

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2-3层弯矩分配

底层弯矩分配

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活荷载作用于A~B轴跨间弯矩图

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活荷载作用于A~B轴跨间剪力图

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活荷载作用于A~B轴跨间轴力图

<3>活荷载作用于B~C轴跨间

顶层：1.7X=0.85KN

22.4

一般层：7.44x=1.98KN

2.46.6

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活荷载作用于B~C轴跨间弯矩图

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活荷载作用于B~C轴跨间剪力图

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活荷载作用于B~C轴跨间轴力图

<4>活荷载作用于C~D轴跨间；（借助结构力学求解器）

由于BC跨与CD轴共有的集中活荷载，对于布置单跨荷载：

顶层：1.7X=0.85KN 26.6一般层：7.44x=5.46KN

2.46.6

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活荷载作用于C~D轴跨间弯矩图

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活荷载作用于C—D跨剪力图

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活

活荷载作用于C~D轴跨间轴力图

<5>风荷载的作用（从左向右，从右向左）；

框架在风荷载的（从左向右）内力用D值法（该进的反弯点法）进行计算

其步骤为：

求各柱反弯点处的剪力值；

求各柱反弯点高度；

求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；

求各柱的轴力和梁剪力。

第i层第m柱所分配的剪力为：vimDimDv，viwi

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框架柱反弯点位置yy0y1y2y3，计算结果如下： A轴框架柱反弯点的位置（同D轴框架柱）

层号 i h

yy 0 y1 y2 y3 yh 0.666 3.9

0.3 0 0 0 0.3 1.17 4 0.615 3.6 0.36 0 0 0 0.36 1.3 3 0.615 3.6 0.45 0 0 0 0.45 1.62 2 0.615 3.6 0.5 0 0 0 0.5 1.8 1 0.903 5.3

0.65

0

0

0

0.65

3.4 B轴框架柱反弯点的位置（同C轴框架柱）

层号 i h

y0 y1 y2 yy

yh 1.88 3.9 0.394 0 0 0 0.394 1.54 4 2.86 3.6 0.45 0 0 0 0.45 1.62 3 2.86 3.6 0.5 0 0 0 0.5 1.8 2 2.86 3.6 0.5 0 0 0 0.5 1.8 1 4.25 5.3 0.55 0 0 0 0.55 2.93

框架各柱的杆端弯矩，梁端弯矩按下式计算，计算过程如下：

Mc上vim（1-y）h

Mc下vimyh

中柱处梁Mi左bb左ji左i右（Mc下（j+1）Mc上j)

bb

Mi右bb右ji左i右（Mc下（j+1）Mc上j)

bb

Mb总j=Mc下（j+1）Mc上j

风荷载作用下A轴柱剪力和梁柱弯矩的计算如下（同D轴框架柱）

层 vi(KN)DDMc上（KN.m）(KN/m)Dim

imMc下（KN.m）D vim

yh 13.86 1127282832.9 0.073 1.01 1.54 2.38 1.56 4 32.06 112722 9138

0.155

4.97

1.62

9.84

8.05

MA总2.38 11.4

山东建筑大学土木工程学院毕业设计 48.74 112722 9138 0.155 7.55 1.8 13.59 13.59 2 63.9 112722 9138 0.155

9.9

1.8

17.82

17.82 1 82.33 38382 7505

0.20 16.5 2.93 39 48.35

风荷载作用下B轴柱剪力和梁柱弯矩的计算如下（同C轴框架柱）

vDMc上Mc下层 i(KN)im(KN/m)Dim

Db左

D vim

yh（KN.m）（KN.m）M 13.86 1127 22 16071 0.143 1.98 1.54 4.67 3.05 3.76 4 32.06 112722866.22 7 0.203 6.508 1.62 20.03 10.5 12.5 3 48.74 112722866.22 7 0.203 9.89 1.8 27.13 17.8 22.22 2 63.9 112622866.22 7 0.203 129.7 1.8 35.64 23.22 32.3 1 82.33 38382 12303

0.32

26.3

2.93

49.88

61.2 框架柱的轴力与梁端剪力的计算结果见下表 层数 梁端剪力KN

柱轴力

AB跨 BC跨 CD跨

A轴 B轴

vAB

vBC

vCD

vbABvbBC NcB 0.93 0.86 0.93-0.93 0.07 0.07 4 3.62 2.86 3.62-4.55 0.76 0.83 3 6.64 5.07 6.64-11.2 1.57 2.4 2 9.95 7.38 9.65-20.85 2.27 4.67 1 17.9 15.3 17.9

-38.75

2.6

8.27 ——（拉力为负，压力为正）

7内力组合

各种荷载情况下的框架内力求得以后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应该对竖向荷载作用下的内力进行调幅。分别考虑恒荷载与活荷载有可变荷载控制的组合以及有永久荷载控制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利值。由于构件的内力值应取自支座边缘处，为此进行组合前，应控制截面处内力值。

21.64 31.41 56.82

Mb右

1.03 3.43 6.08 8.86 18.4

山东建筑大学土木工程学院毕业设计

梁支座边缘内力值：

M边MVb/2V边Vqb/2

M边-----支座边缘截面的弯矩标准值；

V边-----支座边缘截面的剪力标准值；

M------梁柱中线交点处弯矩标准值；

V-------与M对应的梁柱中线交点处剪力标准值；

q---------梁单位长度的均布荷载标准值；

b---------梁端支座宽度。

柱上端控制界面在上层的梁底，柱下端控制界面在下层 各内力组合表

山东建筑大学土木工程学院毕业设计

8截面设计与配筋计算

混凝土强度C25

fc11.9N/mm2,ft1.27,Ec2.8x104N/mm2,fck16.7,ftk1.78KN/mm2

钢筋强度：HPB235

fy210N/mm2,fyk235N/mm2

HRB335

fy300N/mm2,fyk335N/mm2

b0.5 5（1）框架截面设计

① 轴压比验算

A轴： 底层柱NmaxA=519KN，轴压比：

uNBN519x1030.1821.05fcAc11.9x400x600满足要求

B轴：底层柱NmaxB=881KN

轴压比：

uNBN881x1030.311.05满足要求 fcAc11.9x400x600 故A轴与B轴柱轴压比均满足要求

② 截面尺寸复核 取ho=600-35=565mm； 因为hw5651.4254 b400所以0.25cfcbh00.251.011.9565400=672.35KN>Vmax 满足要求

③ 正截面受弯承载力计算

柱统一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。对A轴柱进行计算：

NbAcfcbh0b11.9x565x400x0.55=1479.2 A轴底层：

第一组：M=84KNm

N=522KN

第三篇：圆管涵结构计算书

圆管涵结构计算书

项目名称_____________日

期_____________ 设 计 者_____________校 对 者_____________

一、基本设计资料

1．依据规范及参考书目：

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）

《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ 022-85）

《公路小桥涵设计示例》（刘培文、周卫编著）2．计算参数：

圆管涵内径D = 1000 mm 圆管涵壁厚t = 100 mm 填土深度H = 1200 mm 填土容重γ1 = 18.00 kN/m

3混凝土强度级别：C15 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级

修正后地基土容许承载力[fa] = 150.0 kPa 管节长度L = 1000 mm 填土内摩擦角φ = 35.0 度

钢筋强度等级：R235 钢筋保护层厚度as = 25 mm 受力钢筋布置方案：φ10@100 mm

二、荷载计算

1．恒载计算

填土垂直压力：

q土 = γ1×H = 18.0×1200/1000 = 21.60 kN/m管节垂直压力：

q自 = 24×t = 24×1200/1000 = 2.50 kN/m2

故：

q恒 = q土 + q自 = 21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m2

2．活载计算

按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；

当填土厚度大于或等于0.5m时，涵洞不考虑冲击力。

按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.5条规定计算荷载分布宽度。

一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1200/1000×tan30°=0.99 m

由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m > 1.8/2 m

故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算：

a=（0.6/2+1200/1000×tan30°）×2+1.3+1.8×2=6.89 m

一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000×tan30°=0.79 m

由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.79 m > 1.4/2 m

故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按二轮外边至外边计算：

b=（0.2/2+1200/1000×tan30°）×2+1.4=2.99 m

q汽 = 2×（2×140）/（a×b）

= 560/（6.89×2.99）= 27.24 kN/m2 3．管壁弯矩计算

忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。

管壁中线半径R =（D/2 + t/2）=（1000/2 + 100/2）/1000 = 0.55 m 土的侧压系数λ = tan2（45°-φ/2 = 0.271 填土重产生的弯矩

M1 = 0.137×q土×R2×（1-λ）= 0.137×21.60×0.552×（1-0.271）= 0.65 kN·m 管壁自重产生的弯矩

M2 = 0.369×q自×R2 = 0.369×2.50×0.552 = 0.28 kN·m 恒载产生的最大弯矩

M恒 = M1 + M2 = 0.65 + 0.28 = 0.93 kN·m 车辆荷载产生的弯矩

M汽 = 0.137×q汽×R2×（1-λ）= 0.137×27.24×0.552×（1-0.271）= 0.82 kN·m 4．荷载组合按《公路桥涵设计通用规范》第4.1.6条进行作用效应组合承载能力极限状态组合：

Mud = 1.2×M恒 + 1.2×M汽 = 1.2×0.93 + 1.2×0.82 = 2.27 kN·m 正常使用极限状态组合：

短期组合Msd = M恒 + 0.7M汽 = 0.93 + 0.7×0.82 = 1.51 kN·m

长期组合Mld = M恒 + 0.4M汽 = 0.93 + 0.4×0.82 = 1.26 kN·m

三、强度验算

1．材料参数

从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.1.4查得：

C15混凝土的轴心抗压强度设计值fcd = 6.9 MPa 从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.2.3-1查得：

R235钢筋的抗拉强度设计值fsd = 195 MPa 从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.2.4查得：

R235钢筋的弹性模量Es = 210000.0×105 MPa 从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表5.2.1查得：

构件的正截面相对界限受压区高度ξb = 0.62 2．验算结果

管节处预留10mm接缝宽度，故实际管节长为1000-10 = 990 mm 考虑任意位置都可能承受正、负弯矩，故管涵内、外侧都应布置钢筋。

ho = 100-25 = 75 mm x = fsdAs/（fcdb）

= 195×11×78.5/（6.9×990）= 24.7 mm ho×ξb = 75×0.62 = 46.5 mm < x = 24.7 mm，满足要求

fcd×b×x×（ho-x/2）×10-6 = 6.90×990×24.7×（75-24.7/2）×10-6

= 10.56 kN·m > γo×Mud = 0.9×2.27 = 2.04 kN·m

故截面强度验算满足要求！

四、裂缝宽度验算

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中第6.4.3条和第6.4.4条规定：

σss = Ms×106/（0.87×As×ho）

= 1.51×106/（0.87×11×78.5×75）= 26.75 N/mm

2ρ = As/（b×ho）= 11×78.5/（990×75）= 0.01164 ρ > 0.002时，取ρ = 0.002 对于光面钢筋，取C1 = 1.4 C2 = 1+0.5×Mld/Msd = 1+0.5×1.26/1.51 = 1.42 当为混凝土板式受弯构件时，C3取1.15 Wtk = C1×C2×C3×σss/Es×（30+d）/（0.28+ρ）

= 1.40×1.42×1.15×26.75/210000×（30+10）/（0.28+0.00200）= 0.04 mm

Wtk = 0.039 mm ≤ 0.2 mm 故裂缝宽度验算满足要求！

五、地基应力验算

当基底只承受轴心荷载时，按《公路桥涵地基与基础设计规范》式4.2.2-1，基底岩土承载力应满足：p = N/A ≤ [fa]

q恒' =（1200+1000+100×2）/1000×18.0+24×100/1000×π = 51.05 kN/m2

N =（q恒' + q汽）×A =（51.05 + 27.24）×1 = 78.29 kN/m2

σmax = N/A = 78.29kPa ≤ [fa]=150.00kPa 故地基应力验算满足要求！

第四篇：本科毕业设计-高层建筑结构设计计算书

多层教学楼设计

本科毕业论文（设计）

题

目 多层教学楼

学生姓名

马乐 专业名称

土木工程

指导教师

郭波

2006年05月20日

多层教学楼设计

目 录

第一部分：设计总说明 摘要

1、建筑设计………………………………………………………6 1.1 建筑说明 1.2 方案设计 1.3建筑材料及做法

2、结构设计………………………………………………………7 2.1 结构说明 2.2 结构计算

2.2.1风荷载作用

2.2.2竖向荷载作用（恒载及活载）2.2.3 内力组合 2.2.4 配筋计算 2.3现浇板式楼梯设计 2.4 现浇厕所楼面板设计 2.5 基础设计

3、设计总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13

多层教学楼设计

多层教学楼设计

[ 马乐 土木建筑工程系 湖北省孝感学院 432100 ] [摘要]：本设计为某多层教学楼工程设计的整体过程。按照设计任务书依据现行《建筑设计规范》和《结构设计规范》，完成本设计。设计分为建筑设计和结构设计两大部分。建筑部分包括建筑设计要点、建筑平面设计、立面设计和剖面设计等。结构设计选择钢筋混凝土框架结构中的一榀框架进行设计计算，主要包括结构选型（包括楼板、屋面板、楼梯等）；结构布置方案；选用有代表性的单元确定计算简图、导算荷载、进行内力分析和内力组合，对构件进行截面配筋设计；根据工程地质资料，对基础进行设计；用结构分析软件（PKPM）进行验算，并对手算和电算结果进行比较分析。最后完成了建筑平面图、结构布置图、梁柱配筋图、基础计算等。

[关键词]：建筑设计

结构设计

框架结构

[Abstract]：This design is for the whole of engineering design of teaching building.According to design specifications, according to the current《design specification of the building》and 《design specification of the structure》,I finish the designing.Design include two major parts of architectural design and structural design, The part of building including architectural design main point, planar design of the building, elevation is designed and designed etc.I choose one of reinforced concrete frame structure to design, it mainly includes the selection of structure(includes floor, roof board, stair, etc.);Layout of structure;I select the representative unit to confirm sketch of calculating, Compute its load and carry on internal force analysis and cabinet;According to the geological materials of the project, I design the foundation;go on checking with structure software(PKPM), and carry on checking by comparing manpower calculating and computer calculating.Finally, I finished structural plans, a table of beams and columns ,a footing plan and pile foundation drawing.[Key words]：Building construction design

Structure design

Frame structure

多层教学楼设计

1、建筑设计

1.1 建筑说明

本工程为拟建某多层教学楼，该工程最高处为五层，普通教室，办公室，会议室层高均为3.6m，并带有阶梯教室（两层），层高4.8m。总建筑面积约为4921m2按任务书要求通过查找资料，基本风压为0.35KN/m2,基本雪压为0.50 KN/m2,该教学楼位于抗震设防烈度为6度的区域，设计基本地震加速度为0.10g，由于为六度设防烈度，无须进行计算，由规范要求进行构造抗震设计即可．

1.2 方案设计

1.2.1根据地形地貌，设施布置，建筑物在基地上的位置、标高、道路绿化及其他说明，去考虑方案设计。从而很好的把握方案的经济性、合理性。

方案比较

方案一：建筑平面为U型。U形建筑具有造型简单、美观、采光通风较好，有利于教室平面灵活布置等优点。由于其转折处可以灵活设置，可以避开设置伸缩缝的限制，另外可以根据大小教室对建筑面积的不同要求，各段采用不同的平面布置，有利于柱网的布置。

方案二：建筑平面为矩形。满足平面力求简单，规则，本方案既可避免设缝。但由于其采用内廊式，走廊的采光不容易满足，在大小教室的平面布置上不够灵活，对结构简单要求较高。

综上所述，方案一的平面布局较为合理，结构设计简单，传力明确，施工方便，较方案二要合理。因此，选择方案一为本次设计方案。

根据设计任务书所给资料，结构型式选用框架结构。本多层框架结构教学楼采用外廊悬挑式柱网布置，考虑到走廊长度大于40m，两面布置房间时，走廊最小净宽度为1.8m，所以走廊的跨度取为2.1m，房间的开间和进深采用3.6m，7.2m；3m,10.2m和4.2m，7.8m。采用三部楼梯，楼梯开间均为4.2m，考虑到阶梯教室与普通教室的标高不同，在走廊连接处设轻质踏步，以实现两者之间的交通联系。根据武汉地区的气候条件，内外墙均采用240厚。

该教学楼为满足不同的教学要求，设置了大小教室以及阶梯教室。根据其他

多层教学楼设计

使用功能的要求，首层设有门厅、门卫室，各层还设有休息室、办公室、男女卫生间等。

1.2.2 该教学楼在建筑立面上采用较大而明亮的玻璃窗，走廊两侧均设置窗户，有效的满足了采光的要求，同时又表现出简洁现代感，还增加了立面的美观效果。建筑立面和竖向剖面上力求规则，避免立面凹进或突出，使结构的侧向刚度变化均匀。为了丰富立面，外墙层高处设装饰线，底层从-0.450标高往上至0标高做天然石材饰面。室外台阶采用花岗岩贴面。在排水方面由于屋面宽度不大，采用单面有组织排水，落水管采用直径为100PVC落水管。在剖面上，主要反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。考虑室内外采光通风，窗台取900mm高。

1.3建筑材料及做法

1.3.1墙体：内外墙均采用240厚砌体，防潮层设在相对标高-0.050m处，做法是1：2水泥砂浆掺2％防水剂20厚。

1.3.2 门窗：底层外门均采用铝合金门，建筑内部门采用木门，所有窗户均采用铝合金推拉窗，凡木料与砌体结构接触部位均应涂满防腐水柏油二度。

1.3.3楼地面做法：见中南地区建筑图集。1.3.4 散水做法：水泥砂浆散水宽600mm。

1.3.5 落水管及雨水口：屋面雨水口做法见中南地区建筑图集；落水管材料采用直径为100PVC落水管。

1.3.6 挑出墙面的雨篷等构件：凡未特别注明者，其上部粉1：2水泥砂浆，并找1％挑水坡，其下部粉1：2水泥砂浆15厚刷白色106涂料，并做滴水线30宽。

2、结构设计

2.1 结构说明

本设计为五层框架结构（阶梯教室部分为两层，层高4.8米），建筑物总高度为18.45m，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.10g，结构安全等级为二级，结构正常使用年限为50年。室内设计标高为±0.000，相对于绝对标高0.450m，室内外高差450mm。建筑物的耐火等级为二级。图纸中标高以米，尺寸以毫米计。由于建筑物总长度为47.4m，满足《混凝土规范》GB50010-2002

多层教学楼设计

第9.1.1条伸缩缝最大间距55m要求。在结构设计计算中，首先进行结构选型和结构布置，确定承重体系。在计算荷载之前，根据设计经验初了估梁、柱截面尺寸，并进行了验算。

2.2 结构计算

在结构设计计算中，首先进行结构选型〔采用横向承重体系，以增大结构的横向刚度〕和结构布置，确定承重体系。在计算荷载之前，根据设计经验初估梁、柱截面尺寸，并进行验算。

2.2.1地震作用

因该地区地震6度设防，所以地震作用影响很小，采用一般结构上设防即可。2.2.2 风荷载作用

根据负荷面积宽度，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，运用D值法，求出柱上下端弯矩，通过节点平衡得出梁端弯矩，由此得到水平风载作用下梁柱弯矩和梁端剪力和柱轴力。

2.2.3 竖向荷载作用（恒载及活载）

在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以集中力的形式作用在各节点上。竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩二次分配法计算。梁端和柱端弯矩计算之后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到；柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。

2.2.4 内力组合

根据结构类型、地震设防烈度、房屋高度等因素，由《抗震规范》确定该框架结构抗震等级为三级。梁的内力组合：根据《结构规范》和《抗震规范》考虑三种内力组合形式：

（1）1.2SGk＋1.4SQk(2)1.2SGk+0.9×1.4×(SQk+SFk)(3)1.35SGk+0.7×1.4(SQk+SFk)在进行柱的内力组合时，须根据柱可能出现的最不利荷载分别进行组合、配筋。这三种组合形式为： ① ︱M︱max及相应的N、V； ② Nmax及相应的M、V；

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③ Nmin及相应的M、V。2.2.5 配筋计算

由于本工程按6度设防区设计，因此进行了抗震设计，形成延性框架结构。其设计原则是：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。

梁、柱配筋计算

框架梁按弹性理论设计，以求得的最不利内力值为控制值。对框架梁进行正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，应满足受弯构件最小配筋率的要求。斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。按照框架结构的合理破坏形式，在梁端出现塑性是允许的，为了便于浇捣混凝土，也往往希望节点处负钢筋放得少些。因此，对于现浇框架，可取弯矩调幅系数为0.8-0.9。必须指出，我国有关规范规定，弯矩调幅只对竖向荷载作用下的内力进行，即水平荷载作用下产生的弯矩不参加调幅，因此，弯矩调幅应在内力组合之前进行。根据纵向构造钢筋〔腰筋〕的有关规定：当梁的腹板高度大于450mm，在梁的两侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，其间距不宜大于200mm。对于悬臂梁中，有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折不小于12d；其余钢筋不应在梁的上部截断，而应按规定的弯起点位置向下弯折，并在梁的下边锚固，弯终点外的锚固长度在受压区不应小于10d，在受拉区不应小于且不小于20d〔d为受拉钢筋直径〕。

框架柱的内力控制值取值，应预先判断大小偏心。试验表明，小偏心受压情况下，随着轴向压力的增加，正截面受弯承载力随之减小，但在大偏心受压情况下，轴向压力的存在反而使构件正截面的受弯承载力提高。在界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值。因此，当为大偏心时，应取弯矩较大，轴力较小；当为小偏心时，应取弯矩较大，轴力较大。根据此原则，可确定出所需最大钢筋面积。除此之外，框架柱全部纵筋的配筋率不应小于0.6%；同时，一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。轴心受压构件的纵向受力钢筋应沿截面的四周均匀放置，钢筋根数不得少于4根，钢筋直径不宜小于12mm，通常在16至32mm 范围内选用。为了减少钢筋在施工时可能产生的纵向弯曲，宜采用较粗的钢筋。从经济、施工以及受力性能等方面来考虑，全部纵筋配筋率不宜超过5%。平面框架柱的平面外稳定按轴心受压构件验算。梁与柱为刚接的钢筋混凝土框架柱，其计算长

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度应根据框架不同的侧向约束条件及荷载情况确定。对于有侧移的全现浇框架结构，柱的计算长度可取底层柱为1.0H，其他层柱取1.25H〔H为柱所在层的框架结构层高〕。

2.3 基础设计

根据地质报告，本工程所在地地质情况良好，第二层作为持力层，其地基承载力达到200Kpa，因此在框架部分选用柱下独立基础。基础埋置深度的大小，对于建筑物的安全和正常使用、基础施工技术措施、施工工期和工程造价等影响很大，因此，确定基础埋置深度是基础设计工作中的重要环节。本工程在设计时综合考虑建筑物自身条件以及所处的环境〔例如，应注意地下水的埋藏条件和动态〕。从实际出发，在满足地基稳定和变形要求的前提下，以基础宜浅埋的原则，合理选择基础埋置深度〔除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m〕。根据第一层为素填土，土质松软，结构不均，厚0.4-1.0m；第二层为粘土，属中偏高强度中偏低压缩性土层，可作天然地基，厚2.5-3.5m，本工程的基础埋深设为1.5m。选择基础材料，根据计算确定基础高度为1.0m，从下至上分两层，每阶高度为350mm，250mm。基础埋深１.５m，高度0.6m，根据上部结构传来的内力值，初估基底面积，然后进行冲切验算和底板配筋。

2.4 现浇厕所楼面板、上人孔处屋面板设计

根据所设计房间区格的长边与短边之比，确定是单向板还是双向析（长边与短边之比大于2，属于单向板；长边与短边之比小于2，属于双向板。）按照不同的计算理论和方法，分别进行控制截面配筋计算。

2.5 现浇板式楼梯设计

根据建筑要求和施工条件，本工程中采用现浇板式楼梯，并根据建筑类别确定楼梯的活荷载标准值后，分别对楼梯梯段板、平台板、平台梁进行控制截面的配筋计算。

采用板式楼梯，具有下表面平整，施工支模较为方便，外观比较轻巧等优点。梯段板、平台和平台梁组成，对于梯段板和平台板〔设计成单向板〕都取1m 的单元进行计算，对于平台梁的设计与一般梁设计相似。斜板厚约为梯段板水平长度的1/25至1/30，本设计采用约为1/30的梯段板水平长度。

考虑到楼梯与平台梁整浇，平台对斜板的转动变形有一定的约束作用，故计

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算板的跨中正弯矩时，近似取Mmax=PLn 2/10。为避免斜板在支座处产生过大的裂缝，应在板面配置一定数量的钢筋，一般取ø8@200，长度为Ln/4。斜板内分布钢筋可采用ø6或ø8，每级踏步不少于1根，放置在受力钢筋内侧，最大间距300mm。2.6 雨篷设计

本工程中雨篷设计成板式雨篷，框架纵梁兼作雨篷梁。雨篷计算包括三个内容：a.雨篷板的正截面承载力计算；b.雨篷梁在弯矩、剪力、扭矩共同作用下的承载力计算；c.雨篷抗倾覆验算，之后进行配筋设计。由于雨篷梁与框架整浇，故无须进行抗倾覆验算 设计总结

经过两个多月的辛苦劳作，在指导老师耐心、兢兢业业的指导下，我的毕业设计终于顺利完成了。这次设计是我们在大学四年学习中最大，最完整的一次设计。本次设计不仅是对我们所学知识的全面检查，更是提高了我们运用理论知识解决实际问题的能力。

本次设计我最大的体会就是将四年所学的大部分知识串联起来，对专业知识全面复习一遍，同时也巩固了所学知识，深有成就感。

由于时间较短，设计不太全面，不足之处在所难免，恳请老师批评指正。在此，对老师们的热情指导深表感谢，并致以崇高的敬意！

参 考 资 料：

[1].《建筑结构抗震设计》东南大学编著、清华大学主审。北京：中国建筑工业出版社，1998 [2].《建筑结构制图标准》（GB/T50001-2001）中华人民共和国建设部。2002.3.1 [3].《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）中华人民共和国建设部。2002.3.1 [4].《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中华人民共和国建设部。2002.4.1 [5].《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中华人民共和国建设部。2002.1.1 [6].《建筑地基基础》吴湘兴主编。华南理工大学出版社，2002.7 [7].《混凝土结构》上册、中册，第二版，天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学主审。北京：中国建筑工业出版社，1998 [8].《房屋建筑学》第三版，同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编，北京：中国建筑工业出版社，1997

多层教学楼设计

[9].《建筑类专业外语》之建筑工程，第三册，王翰邦、刘文瑛主编，北京：中国建筑工业出版社，1997 [10].《建筑工程制图》第三版，同济大学建筑制图教研室，陈文斌、章金良主编，上海：同济大学出版社，1996 [11].《结构力学》上册，第四版，湖南大学结构力学教研室编，北京：高等教育出版社，1998 [12].《土木工程专业英语》，段兵廷主编，武汉：武汉工业大学出版社，2001 [13].《高等学校建筑工程专业毕业设计指导》，沈蒲生、苏三庆主编，北京：中国建筑工业出版社，2000、6 [14].《土木工程专业毕业设计指导》，梁兴文、史庆轩主编，北京：科学出版社，2002 [15].《建筑结构荷载规范》，02—1—10发布，02—3—1实施中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002 [16].《混凝土结构设计规范》，02—2—20发布，02—4—1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002

第五篇：设备设计计算书

同步碎石封层设备液压系统设计计算书

同步碎石封层设备（一下简称“设备”）的主要工作部分由沥青泵、布料辊、导热油马达、搅拌站和布料起升装置构成。本套设备的液压系统，采用开式LS回路+萨奥-丹佛斯PVG系统（即比例控制阀组），设备要求精度较高的部分为沥青的洒布量须与设备的行走速度相匹配，主要的工作部件分别为：沥青泵驱动马达设备、布料辊驱动马达设备、导热油泵驱动马达设备、物料搅拌站驱动马达设备和物料举升设备。各部分的设计计算如下：

一、已知设计参数 π=3.14 发动机转速为n=1800RPM 液压系统容积效率ηv=0.95 液压系统机械液压效率ηmh=0.95

液压系统总功率ηt=ηv*ηmh=0.9

二、沥青泵驱动马达设备设计计算及选型 该部分系统的设备参数为：

沥青泵型号为NYP110，理论排量Qv=110L/100r=1100cc/r，适用流体粘度为600，最大转速N1max=550RPM，出口压差为ΔP1=0.6MPa；

沥青泵的机械效率取η1=0.5；

该系统的设定工作压力为ΔP=15MPa=150BAR 计算沥青泵的驱动扭矩

M1=(Qv*ΔP1)/(2πη1)=210N*m 设定万向轴的传递效率为η2=0.9 在系统工作压力为ΔP的情况下，计算出驱动液压马达的排量为

Vg1=20π*M1/（ΔP*ηmh*η2）=102cc/r 由于是采用的液压马达直连沥青泵，则液压马达在N1max=550RPM的情况下，其需要输入的流量为

Qv1=Vg1*N1max/(1000*ηv)=60L/min 马达的输出功率为

P1=(Qv1*ΔP1*ηt)/600=13.5kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为100cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、宁波欧易液压马达：NHM1-100，采用标准配油盘，排量为100cc/r，额定工作压力25MPa，最高工作压力为32MPa，转速为15-1000RPM；

三、布料辊驱动马达设备设计计算及选型 该部分系统的设备参数为： 布料辊端面半径R=100mm； 布料辊摩擦系数f=0.5； 物料斗举升倾角α=40°； 料斗长度a=4.8m； 料斗宽度b=2.5m；

流量调节板开度h=0.012m； 骨料密度ρ=1700kG/m3； 该系统的设定工作压力为ΔP2=5MPa=50 BAR 布料辊转速为n2=50-130RPM 液压马达相关机械设备的传动效率为η2=0.9 计算布料辊的驱动扭矩 M2=F*R--------------------------○F=N1*f----------------------------○N1=Gcos50°--------------------○H=h/sin50°----------------------○G=abHρg-------------------------○联立上述5式，带入数据，可得

M2=abhρgfRctg50°=100.3N*m 在压力差为ΔP2=50BAR的情况下，驱动马达的排量为

Vg2=20π*M2/（ΔP2*ηmh*η3）=147cc/r 马达需要输入的流量为

Qv2=Vg2*N2max/(1000*ηv)=21L/min 马达的输出功率为

P2=(Qv2*ΔP2*ηt)/600=1.6kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为150cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、宁波欧易液压马达：NHM2-150，采用标准配油盘，排量为150cc/r，额定工作压力25MPa，最高工作压力为32MPa，转速为15-1000RPM。

2、山东瑞诺摆线马达：BM1-160，排量为160cc/r，额定工作压力为12.5MPa，额定转速为356RPM。（优选）

四、导热油泵驱动马达设备设计计算及选型 该部分的设备参数及要求为： 导热油泵扭矩为M3=21N*m； 导热油泵额定转速N3=1440RPM； 机械结构传递效率为η3=0.9 系统设定压力为ΔP3=5MPa=50BAR 液压马达相关机械设备的传动效率为η3=0.9 计算驱动马达的排量

Vg3=20πM3/（ΔP3*ηmh*η3）=30cc/r 马达要输入的流量为

Qv3= Vg3*N3/(1000*ηv)=47L/min 马达的输出功率为

P3=(Qv3*ΔP3*ηt)/600=3.5kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为30cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、天津市天机力源齿轮马达：GMC4-32-1H7F4-30，排量为32cc/r，额定工作压力20MPa，公称转速为3150RPM，最低转速为900RPM。（优选）

五、物料搅拌站驱动马达设备设计计算及选型

该部分的设备参数及要求为：

搅拌驱 动扭矩为M4=640N*m； 搅拌转速为N4max=60RPM;机械结构传递效率为η4=0.9 系统设定压力为ΔP4=15MPa=150BAR 计算驱动马达的排量为

Vg4=20πM4/（ΔP4*ηmh*η4）=313.5cc/r 在最大转速情况下，马达需要输入的流量为

Qv4= Vg4*N4max/(1000*ηv)=18L/min 马达的输出功率为

P4=(Qv4*ΔP4*ηt)/600=5kW 根据上述计算，经过圆整，可供选取的马达排量为300cc/r，可供选择的定量马达型号为

1、宁波欧易液压马达：NHM3-300，采用标准配油盘，排量为300cc/r，额定工作压力20MPa，最高工作压力为35MPa，转速为6-500RPM。

2、山东瑞诺摆线马达：BM6-310，排量为310cc/r，最大转速为484RPM，额定压力是20.5MPa。（优选）

六、料斗起升装置设计计算及选型 该部分的系统要求为： 最大举升力为T=300KN 最大举升高度为L=1.5m；

系统设定压力为ΔP5=20MPa=200BAR； 从最低点到最大高度所用的时间为t=30s； 计算液压缸的无杆腔面积（活塞面积）为

A=F/ΔP4=0.015m2 则活塞的直径为

D=0.12m=120mm

选取缸径为125mm，杆径为90mm的液压缸，行程为1700mm。按照要求，活塞的运动速度为

v=L/t=0.05m/s

则需要输入的流量为

Qv5=A*v=0.015*0.05*1000*60=45L/nin

液压缸的输出功率为

P2=ΔP5* Qv5*ηt=15kW

七、液压泵功率及流量计算

假定上述设备均（沥青泵驱动马达设备、布料辊驱动马达设备、导热油泵驱动马达设备、物料搅拌站驱动马达设备和料斗起升装置）有同时工作要求，则液压泵所需要的输出的流量为

Q=Qv1+ Qv2+ Qv3+ Qv4+ Qv5=191L/min 在发动机转速为n=1800RPM的情况下，液压泵的排量为

Vg=1000Q/（n*ηv）=112cc/r

泵的选定型号为：力士乐A11VO130DRS/10R-NZG12N00，该泵的排量为130cc/r，公称压力350BAR，最大压力400BAR，最大转速为2100RPM，在满排量下，最大转速为2500RPM，带压力控制的负荷传感方式；从输出轴端看，旋向为右旋；输入花键标准为DIN5480；与发动机直连，安装法兰为SAE3#飞轮壳；吸油口和压力油口相对布置，采用公制螺栓固定。状态：现货；供应商：北京海纳创为液压系统技术有限公司

联系人：王鹏

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由上述计算可得，如果上述五套设备要同时工作，需要发动输出的功率为P=13.5+1.6+3.5+5+15=38.6kW，鉴于发动机要有10-25%的功率预留量，故而贵公司所选择的发动机功率是否偏低？？？？