四方台区惠民春江小区一期工程14号楼建设结构设计毕业论文.docx

1、四方台区惠民春江小区一期工程14号楼建设结构设计毕业论文四方台区惠民春江小区一期工程14号楼建设结构设计毕业论文一、设计依据1执行的国家标准、部颁标准与地方标准：混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）(2006年版)砌体结构设计规范（GB50003-2001）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）2资料：地质勘察报告岩土工程勘察报告第二部分结构计算书一、结构的安全等级；砼结构、天然地基等安全等级。结构安全等级：二级二、荷载取值1墙自重取值：(1) 空心砖15 kN/m3 (2) 外墙(370)含抹灰, 9.13 kN/m 2(3)

2、内墙 (240) 含抹灰,4.88 kN/m 2三、楼面.屋面荷载计算1底层和标准层楼面恒载：(1) 砼板厚 120mm，自重标准值 3.0KN/m2。(2) 天棚及地面面层厚度50mm，自重标准值 1.0KN/m2 恒载合计标准值 4.0KN/m2 活载：活载标准值2.0kN/m2，。2楼面荷载计算：顶层楼面：恒载:(1) 屋面板砼厚 120mm，自重标准值 3.0KN/m2。(2) 面层厚度50mm，自重标准值 1.0KN/m2 (3) 防水层，标准值 kg/m2。(4) 保温层，标准值 0.6kN/m2。(5) 找平隔气层，标准值 kN/m2。(6) 木屋架，标准值 kN/m2，(7)

3、彩钢板，标准值 kN/m2，恒载合计：6.2 kN/m2 活载：标准值0.65kN/m2，。四、地基基础计算书1天然地基(1) 持力层选择，基础底面标高。持力层选为粉质粘土层，基础冻深2.2m(2) 地基承载力设计值计算。地基承载力特征值：fak=230Kpa。(3) 基础底面积计算1-1剖面:b F f - rd =1.35m 取1.500m2-2剖面:b F f - rd =1.26m 取1.400 m.墙下2-2条基计算一、设计依据 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)二、示意图三、计算信息 构件编号: JC-1 计算类型:

4、 验算截面尺寸 1. 几何参数 墙宽 bo=490mm 基础水平长度 B1=600mm B2=600mm 基础端部高度 h1=250mm 基础根部高度 h2=50mm 基础总高度 H=300mm as=40mm ho=260mm 2. 材料信息 墙体材料: 砖基础 基础砼等级: C30 ft=1.43N/mm2 fc=14.3N/mm2 基础钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: o=1.0 基础埋深: dh=12.350m 基础及其上覆土的平均容重: =20.000kN/m3 最小配筋率 min=0.200% 4. 作用在基础顶部荷载标准组合值 F

5、=350.000kN M=0.000kN*m V=0.000kN ks=1.00 Fk=F/ks=350.000/1.00=350.000kN Mk=M/ks=0.000/1.00=0.000kN*m Vk=V/ks=0.000/1.00=0.000kN 5. 修正后的地基承载力特征值 fa=641.280kPa四、计算参数 1. 基础计算长度 By=1m 2. 基础总宽 Bx=B1+B2=0.600+0.600=1.200m 3. 基础底面积 A=Bx*By=1.200*1.000=1.200m2 4. Gk=*Bx*By*dh=20.000*1.200*1.000*12.350=296.4

6、00kN G=1.35*Gk=1.35*296.400=400.140kN五、计算作用在基础底部弯矩值 Mdk=Mk+Vk*H=0.000+(0.000)*0.300=0.000kN*m Md=M+V*H=0.000+(0.000)*0.300=0.000kN*m六、验算地基承载力 1. 验算轴心荷载作用下地基承载力 pk=(Fk+Gk)/A=(350.000+296.400)/1.200=538.667kPa 因o*pk=1.0*538.667=538.667kPafa=641.280kPa 轴心荷载作用下地基承载力满足要求 因Mdk=0 Md=0 不用验算偏心荷载七、基础受弯计算 1. 计

7、算ex en=(B2+B1)/2-B2=(0.600+0.600)/2-0.600=0.000m ex=(Md+(F+G)*en)/(F+G) =(0.000+(350.000+400.140)*0.000)/(350.000+400.140) =0.000m 2. 计算地基承载力 因|ex|Bx/6 小偏心 Pmax=(F+G)/A*(1+6*|ex|/Bx) =(350.000+400.140)/1.200*(1+6*|0.000|/1.200) =625.117kPa Pmin=(F+G)/A*(1-6*|ex|/Bx) =(350.000+400.140)/1.200*(1-6*|0.

8、000|/1.200) =625.117kPa 因ex0 P=Pmin+(B2+bo/2)*(Pmax-Pmin)/Bx =625.117+(0.600+0.490/2)*(625.117-625.117)/1.200) =625.117kPa Pjmax=Pmax-G/A=625.117-400.140/1.200=291.667kPa Pjmin=max(Pmin-G/A, 0)=291.667kPa Pj=P-G/A=625.117-400.140/1.200=291.667kPa 3. 计算弯矩 墙体材料为砖 a1=B1-bo/2+0.06=0.600-0.490/2+0.06=0.4

9、15m a2=B2-bo/2+0.06=0.600-0.490/2+0.06=0.415m a=l=1m M1=1/12*a12*(2*l+a)*(Pmax+P-2*G/A)+(Pmax-P)*l) =1/12*0.4152*(2*1.000+1.000)*(625.117+625.117-2*400.140/1.200)+(625.117-625.117)*1.000) =25.12kN*m M2=1/4*(Pj+Pjmin)*a22 =1/4*(291.667+291.667)*0.4152 =25.12kN*m MI=max(M1, M2)=max(25.12, 25.12)=25.12

10、kN*m八、基础受剪计算 1. 计算剪力 因 ex0, 且B2B1 Pjv=(Pjmax+Pj)/2=(291.667+291.667)/2=291.667kPa V=Pjv*(B1-bo/2)=291.667*(0.600-0.260/2)=103.542kN 2. 计算截面高度影响系数h 因ho800mm h=(800/800)1/4=1.0 3. 剪切承载力验算 o*V=1.0*103.542=103.542kN o*V0.7*h*ft*ho (6.5.5-1) =0.7*1.000*1.43*260*1000 =260.26kN 底板受剪承载力满足要求九、配筋计算 1. 计算基础底板X

11、方向钢筋 Asx=o*MI/(0.9*ho*fy) =1.0*25.12*106/(0.9*260*360) =298.1mm2 Asxmin=min*By*H=0.200%*1000*300=600.0mm2 Asx=max(Asx, Asxmin)=max(298.1, 600.0)=600mm2 Asx1=Asx/By=600/1000=600mm2/m 选择钢筋12130, 实配面积为870mm2/m。本工程其余墙下条基计算过程及方法同上。板式楼梯TB-11(TB-12)计算书一、构件编号:LT-1二、示意图：三、基本资料： 1.依据规范： 建筑结构荷载规范（GB 500092001）

12、 混凝土结构设计规范（GB 500102010） 2.几何参数： 楼梯净跨: L1 = 2240 mm 楼梯高度: H = 1500 mm 梯板厚: t = 120 mm 踏步数: n = 9(阶) 上平台楼梯梁宽度: b1 = 250 mm 下平台楼梯梁宽度: b2 = 250 mm 3.荷载标准值： 可变荷载：q = 3.50kN/m2 面层荷载：qm = 1.50kN/m2 栏杆荷载：qf = 0.20kN/m 永久荷载分项系数: G = 1.20 可变荷载分项系数: Q = 1.40 准永久值系数: q = 0.50 4.材料信息： 混凝土强度等级: C30 fc = 14.30 N/

13、mm2 ft = 1.43 N/mm2 Rc=25.0 kN/m3 ftk = 2.01 N/mm2 Ec = 3.00*104 N/mm2 钢筋强度等级: HRB400 fy = 360 N/mm2 Es = 2.00*105 N/mm2 保护层厚度：c = 20.0 mm Rs=20 kN/m3 受拉区纵向钢筋类别：带肋钢筋 梯段板纵筋合力点至近边距离：as = 25.00 mm 支座负筋系数： = 0.25四、计算过程： 1. 楼梯几何参数： 踏步高度：h = 0.1667 m 踏步宽度：b = 0.2800 m 计算跨度：L0 = L1(b1b2)/2 = 2.24(0.250.25)

14、/2 = 2.49 m 梯段板与水平方向夹角余弦值：cos = 0.859 2. 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带)： (1) 梯段板： 面层：gkm = (BB*h/b)*qm = (11*0.17/0.28)*1.50 = 2.39 kN/m 自重：gkt = Rc*B*(t/cosh/2) = 25*1*(0.12/0.8590.17/2) = 5.57 kN/m 抹灰：gks = RS*B*c/cos = 20*1*0.02/0.859 = 0.47 kN/m 恒荷标准值：Pk = gkmgktgksqf = 2.395.570.470.20 = 8.63 kN/m 恒荷控制： P

15、n(G) = 1.35*PkQ*0.7*B*q = 1.35*8.631.40*0.7*1*3.50 = 15.08 kN/m 活荷控制：Pn(L) = G*PkQ*B*q = 1.20*8.631.40*1*3.50 = 15.26 kN/m 荷载设计值：Pn = max Pn(G) , Pn(L) = 15.26 kN/m 3. 正截面受弯承载力计算： 左端支座反力: Rl = 19.00 kN 右端支座反力: Rr = 19.00 kN 最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.25 m 最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.25 m Mmax = Rl*LmaxPn*x2

16、/2 = 19.00*1.2515.26*1.252/2 = 11.83 kNm 相对受压区高度：= 0.096270 配筋率：= 0.003824 纵筋(1号)计算面积：As = 363.29 mm2 支座负筋(2、3号)计算面积：As=*As = 0.25*363.29 = 90.82 mm2五、计算结果：(为每米宽板带的配筋) 1.1号钢筋计算结果(跨中) 计算面积As：363.29 mm2 采用方案：8100 实配面积： 503 mm2 2.2/3号钢筋计算结果(支座) 计算面积As：90.82 mm2 采用方案：8130 实配面积： 387 mm2 3.4号钢筋计算结果 采用方案：8

17、200 实配面积： 251 mm2六、跨中挠度计算: Mk - 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 Mq - 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 1.计算标准组合弯距值Mk: Mk = Mgk+Mqk = (qgk + qqk)*L02/8 = (8.63 + 3.500)*2.492/8 = 9.403 kN*m 2.计算永久组合弯距值Mq: Mq = Mgk+Mqk = (qgk + q*qqk)*L02/8 = (8.63 + 0.50*3.500)*2.492/8 = 8.047 kN*m 3.计算受弯构件的短期刚度 Bsk 1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力

18、 sk = Mk/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3) = 9.403*106/(0.87*95*503) = 226.340 N/mm sq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3) = 8.047*106/(0.87*95*503) = 193.694 N/mm 2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*120= 60000 mm2 te = As/Ate混规(7.1.25) = 503/60000 = 0.838% 3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 k = 1.1-0

19、.65*ftk/(te*sk) 混规(7.1.22) = 1.1-0.65*2.01/(0.838%*226.340) = 0.411 q = 1.1-0.65*ftk/(te*sq) 混规(7.1.22) = 1.1-0.65*2.01/(0.838%*193.694) = 0.295 4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值E E = ES/EC = 2.00*105/(3.00*104) = 6.667 5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值f 矩形截面，f = 0 6) 计算纵向受拉钢筋配筋率 = As/(b*h0) = 503/(1000*95) = 0.529% 7) 计算受弯

20、构件的短期刚度 BS Bsk = Es*As*h02/1.15*k+0.2+6*E*/(1+ 3.5*f) 混规(7.2.3-1) = 2.00*105*503*952/1.15*0.411+0.2+6*6.667*0.529%/(1+3.5*0.0) = 10.260*102 kN*m2 Bsq = Es*As*h02/1.15*q+0.2+6*E*/(1+ 3.5*f) 混规(7.2.3-1) = 2.00*105*503*952/1.15*0.295+0.2+6*6.667*0.529%/(1+3.5*0.0) = 12.086*102 kN*m2 4.计算受弯构件的长期刚度B 1) 确

21、定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 当=0时，=2.0 混规(7.2.5) 2) 计算受弯构件的长期刚度 B Bk = Mk/(Mq*(-1)+Mk)*Bsk 混规(7.2.2-1) = 9.403/(8.047*(2.0-1)+9.403)*10.260*102 = 5.529*102 kN*m2 Bq = Bsq/ 混规(7.2.2-2) = 12.086/2.000*102 = 6.043*102 kN*m2 B = min(Bk,Bq) = min(5.529,6.043 = 5.529*102 kN*m2 5.计算受弯构件挠度 fmaxk = 5*(qgk+qqk)*L04

22、/(384*Bk) = 5*(8.63+3.500)*2.494/(384*5.529*102) = 10.984 mm 6.验算挠度 挠度限值f0=L0/100=2.49/100=24.900 mm fmax=10.984mmf0=24.900mm，满足规范要求!七、裂缝宽度验算: 1.计算准永久组合弯距值Mq: Mq = Mgk+Mqk = (qgk + qqk)*L02/8 = (8.63 + 0.50*3.500)*2.492/8 = 8.047 kN*m 2.带肋钢筋,所以取值Vi=1.0 3.C = 20 4.计算按荷载荷载效应的准永久组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力 sq = M

23、q/(0.87*h0*As) 混规(7.1.43) = 8.047*106/(0.87*95.00*503) = 193.694 N/mm 5.计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*120= 60000 mm2 te = As/Ate混规(7.1.25) = 503/60000 = 0.838% 因为te 1.000%，所以取te = 1.000% 6.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 = 1.1-0.65*ftk/(te*sq) 混规(7.1.22) = 1.1-0.65*2.01/(1.000%*193.6

24、94) = 0.425 7.计算单位面积钢筋根数n n = 1000/s = 1000/100 = 10 8.计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq deq= (ni*di2)/(ni*Vi*di) = 10*82/(10*1.0*8) = 8 9.计算最大裂缝宽度 max =cr*sq/ES*(1.9*C+0.08*deq/te) 混规(7.1.21) = 1.9*0.425*193.694/2.0*105*(1.9*20+0.08*8/1.000%) = 0.0799 mm 0.30 mm,满足规范要求山墙侧飘窗设计计算书1 已知条件过梁截面宽度b=370mm,截面高h=400mm,净跨度ln

25、=4200mm,总跨度l=4680mm,悬挑板挑出长度sb=900mm,宽度sl=4200mm,根部厚度sd=120mm,端部厚度se=120mm,端部上肋高uh=650mm,端部下肋高dh=180mm,现浇带宽度xb=500mm,现浇带厚度xd=120mm,梁上墙体高度wh=2000mm,墙上恒载标准值wQ=10kN/m,墙上活载标准值wL=3.50kN/m,墙体自重wR=17kN/m3,板活载标准值cQ=0.70kN/m2,板恒载标准值cL=0.50kN/m2,混凝土强度等级C30,梁主筋设计强度fy=360Mpa,板主筋设计强度fys=360Mpa。2 设计计算倾覆点至墙外边缘矩离 x0

26、=0.13b=48.10mm经计算,单位宽度的悬挑板自重(考虑20mm粉刷) Ws=3.15kN单位宽度的板活载标准值 Us=0.63kN单位长度的过梁自重 Wb=3.70kN单位长度的墙自重 Ww=12.58kN单位长度的现浇带自重 Wf=1.50kN根据砌体规范图7.4.7可求得过梁跨度外墙体自重 Wwa=25.16kN单位宽度的板肋自重及板上恒载 Wri=1.66kN根据荷载规范3.2.3条及4.5.1条(沿挑板宽度方向每隔2.5m布置1.0kN的集中荷载)可求得挑板全宽的设计荷载对倾覆点产生的倾覆力矩 Mov=19.05kN.m根据砌体规范公式(7.4.3)可求得过梁全长的恒载对倾覆点

27、的抗倾覆力矩 Mr=19.44kN.m MovMr,抗倾覆验算满足要求根据荷载规范3.2.3条及4.5.1条(沿挑板宽度方向每隔1m布置1.0kN的集中荷载)可求得单位宽度挑板在墙外边缘截面产生的弯矩 Ms=4.72kN.m由板端弯矩可求得过梁两端扭矩 Tb=9.90kN.m取过梁计算跨度 l0=1.05ln=4410mm根据荷载规范3.2.3条可求得过梁梁端剪力 Vb=101.47kN由梁端剪力可求得过梁跨中弯矩(均布荷载简支梁) Mb=111.87kN.m根据混凝土规范可求得每延米悬挑板的受拉钢筋面积 Ast=240mm2过梁受拉钢筋面积 As=964.28mm2过梁受剪扭箍筋、受扭单肢箍

28、筋面积(取箍筋间距为1m) Asvt=706.89mm2 Ast1=59.70mm2过梁受扭纵筋面积 Astl=181.53mm2雨篷设计计算书1 已知条件过梁截面宽度b=370mm,截面高h=400mm,净跨度ln=1200mm,总跨度l=1680mm,悬挑板挑出长度sb=1000mm,宽度sl=2100mm,根部厚度sd=120mm,端部厚度se=120mm,端部上肋高uh=600mm,端部下肋高dh=180mm,现浇带宽度xb=500mm,现浇带厚度xd=120mm,梁上墙体高度wh=3000mm,墙上恒载标准值wQ=20kN/m,墙上活载标准值wL=5kN/m,墙体自重wR=22kN/

29、m3,板活载标准值cQ=0.70kN/m2,板恒载标准值cL=0.50kN/m2,混凝土强度等级C30,梁主筋设计强度fy=360Mpa,板主筋设计强度fys=270Mpa。2 设计计算倾覆点至墙外边缘矩离 x0=0.13b=48.10mm经计算,单位宽度的悬挑板自重(考虑20mm粉刷) Ws=3.50kN单位宽度的板活载标准值 Us=0.70kN单位长度的过梁自重 Wb=3.70kN单位长度的墙自重 Ww=24.42kN单位长度的现浇带自重 Wf=1.50kN根据砌体规范图7.4.7可求得过梁跨度外墙体自重 Wwa=26.37kN单位宽度的板肋自重及板上恒载 Wri=1.56kN根据荷载规范3.2.3条及4.5.1条(沿挑板宽度方向每隔2.5m布置1.0kN的集中荷载)可求得挑板全