#土木工程结构工程毕业设计计算书Word格式文档下载.docx
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2、所有室内木门刷清漆三遍,刷油前先做刮腻子,砂纸打平,刷底油等基层处理。
3、全部外露铁件均刷防锈漆一遍,达到二级耐火等级要求,所有木构件均刷防腐漆。
1.8其它:
1、凡本图未表明地方均遵照国家有关规范,规程施工;
2、对本图所提供的门窗类别、材料、室内外装修材料及做法,由其它原因变更时应由建设单位会同设计单位商定后进行调整;
3、本工程采用标准图无论采用局部或全部,施工中均应结合本工程协调处理;
4、本工程中排水、暖通、电气、通讯等各专业在施工过程中应协调且和土建专业预留孔洞沟槽,避免在墙体或者楼板上凿洞及出现明线或管线相互干扰现象,准确预埋管件;
5、外墙面施工前应先做出样板,待建设单位和设计单位同意后方可施工。
第二章设计内容
本部分设计包括建筑图纸7张
表1建筑成果
图纸名称
比例
图幅
图号
建筑总说明
见图
A1
6-1
首层平面图
1:
100
6-2
标准层平面图
6-3
正立面图
6-4
剖面图及节点详图
6-5
楼梯详图
6-6
第二部分结构设计
第一章工程概况
1.1工程概况
建筑介绍:
长春市育才高层培训中心建筑面积约6043.1m2盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用陶粒混凝土砌块。
主体为十层的钢筋混凝土框架结构,建筑平面为平面矩形。
局部突出屋面的楼梯间,层高为3.5。
柱网和层高:
本工程采用柱距为8.4m,1层层高3.9m,2~5层层高3.6m,示意图如下:
图1-1柱网布置图
承重方案的选择:
纵横向混合承重,纵横向都设主梁,两个方向刚度近似相等。
竖向荷载的传力途径:
楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。
1.2设计条件:
气象条件:
基本风压:
0.65KN/m2,基本雪压:
0.35KN/m2。
抗震设防:
设计要求抗震设防烈度为7度。
工程地质条件:
见勘探地质报告
屋面及楼面作法:
屋面:
4厚SBS防水层,20厚1:
3水泥找平层,80厚阻燃聚乙烯泡沫塑料保温板,2厚SBS改性沥青隔气层,120厚钢筋混凝土屋面板,刮大白;
楼面:
10厚1:
1水泥砂浆,贴地面砖素水泥檫缝,20厚1:
3水泥砂浆找平层,120厚钢筋混凝土板,刮大白;
材料:
柱混凝土等级为C30,HRB400;
梁混凝土等级为C30,HRB400;
板混凝土等级为C30,HRB300,基础混凝土等级C30,HRB335,地梁钢筋HRB400,箍筋采用HPB300.
第二章构件尺寸确定及荷载汇集
、梁、柱截面及柱高的确定
本房屋主体结构为5层,一层3.9m,二到五层高均为3.6m。
填充墙采用190mm厚炉渣空心砌块。
楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚为150mm。
梁截面高度按跨度的1/12~1/8估算,宽度按高度的1/2~1/3估算。
梁、柱采用混凝土的设计强度为C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)。
梁的截面尺寸如表1
表1梁的截面尺寸(mm)
混凝土强度
等级
横梁(b×
h)
纵梁
(b×
次梁
(b×
AB跨、CD跨
BC跨
C30
350×
600
300×
400
柱的截面有公式
估算。
由该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值[μ]=0.75,一~五层采用C30混凝土。
各层重力荷载代表值近似取15KN/m2。
由图1知可知边柱及中柱的负载面积分别为8.4×
3.45m2和8.4×
5.1m2。
故第一层柱的截面面积为
边柱Ac≥
=210763.6364mm2
中柱Ac≥
=299580.4196mm2
柱截面采用正方形,则边柱和中柱截面分别为557mm×
557mm和650mm×
650mm。
故柱采用正方形截面,一层柱截面为600mm×
600mm
二~五层柱截面为550mm×
550mm。
基础采用独立基础,基础埋深为1.70m。
取柱的形心线作为柱的轴线;
两轴线取至板底,2~5层柱的高度即为层高。
底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即
H=3.9+0.45+1.7-1-0.1=4.95m。
2.3荷载计算:
一、屋面、楼面活荷载标准值
根据《荷载规范》GB5009-2001第4.1.1和第4.3.1条,屋面活荷载标准值取值如下:
教室、实验室、办公室2.0KN/m2
厕所2.0KN/m2
走廊、门厅、楼梯2.5KN/m2
不上人屋面0.5KN/m2
屋面雪荷载标准值SK=urS0=1.0×
0.5=0.5KN/m2
二、屋面、楼面恒荷载标准值
1、屋面永久荷载标准值(不上人)
20厚混合砂浆抹面刮大白0.44KN/m2
150厚现浇钢混屋面板3.75KN/m2
20厚1:
3水泥沙浆找平层0.4KN/m2
120厚水泥膨胀珍珠岩保温层0.42KN/m2
APP卷材防水层0.4KN/m2
混合沙浆抹面20厚0.02×
17=0.34KN/m2
合计5.75KN/m2
2、1-9层楼面永久荷载标准值
地面砖面层(水泥打底)0.55KN/m2
20厚1:
3水泥砂浆找平0.02×
20=0.4KN/m2
150厚钢筋混凝土板25×
0.15=3.75KN/m2
混合沙浆抹面20厚0.02×
合计5.04KN/m2
3、厕所自重均布荷载
瓷砖地面0.55KN/m2
20厚水泥砂浆防水保护层20×
0.02=0.40KN/m2
地面防水层0.05KN/m2
100厚钢筋混凝土板25×
0.1=2.5KN/m2
合计3.94KN/m2
4.楼梯自重均布荷载
地面砖面层(水泥打底)0.01×
20=0.2KN/m2
楼梯板重(按250厚钢筋混凝土板等效)0.25×
25=6.25KN/m2
17=0.34KN/m2
合计6.90KN/m2
三、梁、柱自重
梁.柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷计算出单位长度上的重力荷载,抹灰近似按加大梁宽及柱宽考虑。
具体见下表:
梁、柱自重表2
层次
构件
计算宽度
计算长度
容重(KN/m3)
β
g(KN/m)
li(m)
n
Gi(KN)
∑Gi(KN)
1层
0.35
0.6
25
1.05
5.51
8.4
28
985.29
1744.01
纵次梁
0.3
0.4
3.15
1
(2)
35.53
横梁
6.9
16(8)
483.84
横次梁
14
(1)
239.35
柱
1.10
9.9
4.75
32
1692.9
2-5层
998.09
1774.14
495.94
244.58
0.55
3.6
36
1283.04
四、墙体自重
墙体采用190厚陶粒空心砌块。
外墙贴面瓷砖,60厚SBS保温层,内墙均为20厚抹灰。
1.外墙自重:
瓷砖0.5KN/m2
60厚EPS保温板0.06×
0.5=0.03KN/m2
2.5水泥砂浆找平层0.02×
20=0.4KN/m2
190厚空心砌块7.86×
0.19=1.49KN/m2
合计2.76KN/m2
2.内墙自重:
两侧混合沙浆抹面20厚2×
0.02×
17=0.68KN/m2
合计2.173KN/m2
3.女儿墙自重标准值
女儿墙采用100厚现浇钢筋混凝土,其高度为500mm和1500mm,
外贴瓷砖(0.5KN/m2),故女儿墙自重:
25×
0.1×
7.5×
0.6×
12+25×
4.2×
6+25×
0.2×
6×
4=417.6KN
2.4重力荷载代表值:
顶层重力荷载代表值:
屋面及女儿墙自重+纵横梁自重+半层柱和墙体重量+50%屋面雪荷载。
其他各层重力荷载代表值:
屋面活荷载+楼板自重+纵横梁自重+楼面上、下半层的柱和墙体自重+50%楼面均布活荷载。
以第四层G3为例说明计算过程:
G3=0.5×
693.45+0.5×
1364.43+0.5×
86.34+0.5×
664.8+3997.834+0.5×
1843.03+0.5×
65.616+489.76+0.5×
1587.15+1439.69+0.5×
1140+0.5×
950=10635.02KN
第三章水平荷载作用下侧移验算
3.1计算D值:
一、梁、柱的线刚度计算
计算梁的线刚度时,考虑到现浇楼板的作用,一边有楼板的梁截面惯性矩取
=1.5
0,两边有楼板的梁的惯性矩取
=2
0,I0为按矩形截面计算的梁截面惯性矩。
线刚度计算公式
=
,各梁、柱的线刚度计算结果如下表所示。
柱的线刚度ic计算表表3
层次
Ec(N/mm2)
b×
h(mm×
mm)
Hc(mm)
Ic=bh3/12
ic=EcIc/Hc
2~5
3.25×
104
550*550
3600
1.08×
1010
9.75×
1
600*600
5100
2.00×
12.76×
二、计算各柱抗侧移刚度
值
值是使柱上、下端产生单位相对位移所需施加的水平力,计算公式为
,各柱的抗侧移刚度见下表4
∑D1/∑D2=9.53/13.43=0.711>
0.7故该框架为规则框架
3.2侧移验算:
一、结构自振周期计算
按顶点位移法计算,考虑轻质填充墙对刚度的影响,取基本周期调整系数α0=0.60,计算公式为
,式中
为顶点位移(单位为m),按D值法计算,见表5:
D值计算表4
层次
柱种类
各种柱根数
K
αc
D(N/mm)
∑D(N/mm)
四~五层
KZ1
6
0.30
5.51×
10
22.69×
105
KZ2
4
0.97
0.49
7.71×
KZ3
0.40
0.38
5.98×
KZ4
1.30
8.65×
KZ5
2
1.20
0.53
8.34×
二、三层
0.36
13.43×
1.18
4.79×
0.48
3.61×
1.57
0.60
5.42×
1.45
0.57
5.15×
一层
0.44
0.39
2.30×
9.53×
1.43
0.56
3.30×
0.58
0.42
2.47×
1.91
0.62
3.65×
1.76
3.53×
表5
5
10524.36
62652.23
27.61
303.81
73176.59
32.25
276.20
3
10635.02
83811.61
62.42
243.95
10042.14
93853.75
69.90
181.53
12488.01
106341.76
111.63
=0.66s
二、水平地震作用及地震剪力计算:
该工程结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。
结构总水平地震作用标准值计算如下:
Geq=0.85∑Gi=0.85×
106341.76=90390.5KN
由水平地震影响系数
曲线来计算
:
α1=(Tg/T1)0.9αmax=(0.35/0.66)0.9×
0.08=0.03
FEk=α1Geq=0.03×
90390.5=2711.72KN
因为1.4Tg=1.4×
0.35=0.49s<T1=0.66s,则应考虑顶部附加水平地震作用。
顶部附加水平地震作用系数δn查表得:
δn=0.08T1+0.01=0.08×
0.66+0.01=0.0628
各质点横向水平地震作用按下式计算:
Fi=GiHiFEk(1-δn)/(∑GkHk)=2541.42×
GiHi/(∑GkHk)
地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi:
Vi=∑Fk(i=1,2,…n)计算过程如下表:
表6
Hi(m)
GiHi(KN.m)
GiHi/∑GjHj
Fi(KN)
Vi(KN)
18.3
192595.79
0.093
236.35
2165.3
15.3
161022.71
0.078
198.23
2363.53
12.3
130810.75
0.063
160.11
2523.64
8.7
87366.62
0.042
106.74
2630.38
5.1
63688.85
0.031
78.78
2709.16
三、水平地震作用下的位移验算:
水平地震作用下框架结构的层间位移(△u)i和顶点位移ui分别按下列公式计算:
(△u)i=Vi/∑Dij;
ui=∑(△u)k。
各层的层间弹性位移角θe=(△u)i/hi,根据《抗震规范》,考虑砖填充墙抗侧力作用的框架,层间弹性位移角限值[θe]<
1/550。
计算过程如下表:
地震作用下侧移验算表7
∑Di(N/mm)
Δui(mm)
Ui(mm)
Hi(mm)
θc=Δui/Hi
0.95
8.67
3000
1/3158
2365.53
1.04
7.72
1/2885
1.88
6.68
1/1915
1.96
4.80
1/1837
2.84
1/1796
由此可见,最大层间弹性位移角发生在第1层,1/1796<
1/550,满足规范要求。
第四章水平荷载作用下内力计算
4.1水平地震作用下内力计算:
取结构布置中的4轴线横向框架内力计算为例,说明计算方法,其余框架内力计算从略。
一、框架柱端剪力及弯矩
按下列公式计算:
Vij=DijVi/∑Dij
Mbij=Vij*yh
Muij=Vij(1-y)h
y=yn+y1+y2+y3
注:
为框架柱的标准反弯点高度比;
(
是根据表:
倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比
查得)
y1为上、下层梁线刚度变化时,反弯点高度比的修正值;
y2、y3为上下层层高变化时,反弯点高度比的修正值;
y框架柱的反弯点高度比。
底层柱需要考虑