土木工程毕业设计计算书(宿舍楼)2017(178页).doc

-土木工程毕业设计计算书(宿舍楼)2017-第 176 页目录摘 要1第一章 建筑方案说明41.1 工程概况4第二章 结构方案说明62.1 结构选型62.2 结构布置7第三章 楼盖设计83.1 板的设计83.1.1 双向板荷载计算83.1.2板的计算（弹性方法）93.1.3 板的配筋143.2 次梁的设计173.2.1次梁L1荷载计算173.2.2 次梁L1内力计算173.2.3 次梁L2荷载计算203.2.4 次梁L2内力计算203.2.5 次梁L3荷载和内力计算223.2.6 次梁的配筋计算23第四章 框架设计304.1 计算简图304.2 线刚度计算304.3传荷计算314.4 恒载内力计算394.4.1 各层分配系数394.4.2 固端弯矩的计算404.4.3 恒载弯矩分配及二次分配424.5 活载内力计算564.5.1 各层分配系数564.5.2 固端弯矩计算564.5.3 活载弯矩分配及二次分配584.6 风荷载内力计算724.6.1 风荷载水平作用的计算724.6.2 横向框架的侧移刚度734.6.3 风载内力计算744.6.4 风荷载框架侧移验算774.7 水平地震作用计算784.7.1 重力荷载代表值计算784.7.2 水平地震作用框架侧移验算794.7.3 水平地震作用内力计算814.8 内力组合844.9 截面设计（抗震设计）924.9.1 柱端弯矩调整924.9.2 梁端剪力调整954.9.3 柱端剪力调整964.9.4 梁，柱截面的剪压比限值974.9.5柱的轴压比限值974.9.6 梁柱节点核芯区抗震验算974.9.7 梁端柱边994.9.8 梁配筋计算1004.9.10 柱配筋计算1074.9.11 正常使用极限状态验算114第五章 楼梯设计1215.1 一层楼梯设计1215.1.1 梯段板设计1215.1.2 平台板设计1225.1.3 平台梁的设计1245.2 二层楼梯1255.2.1 梯段板设计1255.2.2 平台梁的设计1275.3 三六层楼梯1295.3.1 梯段板设计1295.3.2 平台梁的设计131第六章 桩基础设计1326.1 桩的设计1326.1.1 确定桩的规格1326.1.2确定单桩竖向承载力标准值1326.1.3 确定桩基竖向承载力设计值R1336.1.1 确定桩数n、布置及承台的尺寸1336.1.2确定复合基桩竖向承载力设计值1346.2 桩基础沉降验算1376.2.1 四柱沉降验算1386.2.2 五桩沉降验算1406.3 桩身结构设计计算1426.3.1 吊装点1426.3.2 桩身结构设计计算1426.4 承台设计1436.4.1 四桩承台设计1436.4.2五桩承台设计145结束语147致谢148附录一 框架点算输入数据文件及说明149附录二 科技文献翻译166苏州科技大学新校区（1217号）学生宿舍设计（方案一）摘 要 本毕业设计的工作内容包括建筑总平面图布置、建筑方案的选择、建筑布置、施工图设计和绘制。建筑位于苏州科技学院新校区内，苏州科源路以南，环山路以西。拟建建筑由东楼和西楼组成，共6幢宿舍楼。总建筑面积31000平方米，其中主体结构28800平方米，公共服务2200平方米。 主体6层，局部2层。 层高：标准层层高3米，局部一层层高4.80米，局部二层层高4.20米，檐口高度控制在18米以内。 室内地坪±0.000相当于八五高程3.400米。 本建筑采用钢筋混凝土框架结构，结构计算以手算完成1-5轴框架一个计算单元的设计计算、以电算复核手算结果。用弹性方法计算了屋面板和三根次梁的内力计算以及配筋计算。对1-5轴框架进行了荷载计算、内力计算、配筋计算。其中用分层法计算了水平风载和地震荷载。对有地震荷载组合的内力进行了荷载调整，并进行了裂缝验算和挠度验算。此外，还进行了楼梯设计计算和桩基础的设计计算。关键词：钢筋混凝土；框架结构；内力计算；桩基础；板式楼梯Suzhou University of Science and Technology New Campus (12 17) student dormitory design (program one)Summary   The work of the graduation project includes the layout of the building general plan, the choice of architectural options, building layout, construction design and drawing.The building is located in the new campus of Suzhou Institute of Science and Technology, Suzhou Branch source to the south, west of the mountain road. The proposed building consists of the East and West buildings, a total of six dormitory. A total construction area of 31,000 square meters, of which the main structure of 28,800 square meters, public services 2200 square meters. The main 6 layers, local 2 layer. High: the standard layer of 3 meters high, local layer of 4.80 meters high, the local layer of 4.20 meters high, cornice height control in 18 meters or less. Indoor floor ± 0.000 equivalent to eight or five elevation 3.400 meters.The building uses reinforced concrete frame structure, the structure of the calculation to complete the 1-5 axis frame a calculation unit design calculation, to calculate the results of computer calculations. The internal force calculation and reinforcement calculation of roof and three secondary beams are calculated by elastic method. The load calculation, internal force calculation and reinforcement calculation are carried out on the 1-5 axis frame. Which uses the stratification method to calculate the horizontal wind load and seismic load. The internal force of the combination of seismic loads is adjusted and the crack checking and deflection checking are carried out. In addition, the stairs design calculation and pile foundation design calculations were carried out.Key words: reinforced concrete; frame structure; internal force calculation; pile foundation; plate staircase第一章 建筑方案说明1.1 工程概况1 建设地点 位于苏州科技学院新校区内，苏州科源路以南，环山路以西。 2建设规模 建筑面积 拟建建筑由东楼和西楼组成，共6幢宿舍楼。总建筑面积31000平方米，其中主体结构28800平方米，公共服务2200平方米。 建筑层数和层高 主体6层，局部2层。 层高：标准层层高3.10米，局部一层层高4.80米，局部二层层高4.20米，檐口高度控制在18米以内。 室内地坪±0.000相当于八五高程3.400米。 3建筑物组成 宿舍设计应符合中华人民共和国行业标准宿舍建筑设计规范（JGJ36-2005）的有关规定。 每间宿舍按4名学生设计，宿舍内除床外，布置书桌、衣柜等，带单独的卫生间、淋浴等。东楼、西楼学生宿舍各为292间，可供最多2336人居住。同时要求设置一定的活动室等。每个组团应设置配电、弱电间、管理室、洗衣房等附属用房。 建筑方案（一）采用苏州科技大学设计研究院有限公司投标方案，详见附页。 4建筑装修标准 室内地面铺防滑耐磨地砖，要求不起尘便于清洗； 外墙要求采用白色高级涂料。 立面要求符合新校区整体规划要求，风格上与已建成的商科组团相协调。 5其它要求 电力、供水、排水均由城市系统引入。 6耐火等级 本宿舍楼耐火等级可采二级。 7结构类型 钢筋混凝土框架结构。 8工程地质 根据拟建场地条件和建筑物的类型，并按施工图设计阶段要求，进行了现场踏堪、钻探及坑探，辅以手持螺旋钻勘探，并进行相应的室内测试。 岩土工程地质勘察报告（见附录）。 9抗震设防要求 抗震设防烈度为七度，抗震分组为第一组，设计基本地震加速度0.1g。第二章 结构方案说明2.1 结构选型主梁：跨度为7300mm的主梁 7200/14=514 7200/8=900 取 h=600 且 取b=300 故跨度为7200mm的主梁截面取 跨度为4800mm的主梁 4800/14=342 4800/8=600 取 h=600 且 取b=300 故跨度为4800mm的主梁截面取次梁：跨度为4800mm的次梁 4800/18=266 4800/12=400 取 h=400 且 取b=200 故跨度为4800mm的次梁截面取 跨度为3600mm的次梁 3600/18=200 3600/12=300 取 h=300 且 取b=200，h=400 故跨度为3600mm的次梁截面取板厚h:民用建筑最小板厚60 单向板构造要求 双向板构造要求 取板厚为100mm2.2 结构布置采用现浇钢筋混凝土框架结构，一层结构层高取4.5m,标准层层高去3.0m，坡屋面顶标高20.850。图2-1 框架计算简图第三章 楼盖设计3.1 板的设计3.1.1 双向板荷载计算防水冷胶涂料屋面 苏J01-2005 20厚1：2.5水泥砂浆找平层 0.0220 聚苯板（保温板） 0.17 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220 100厚现浇钢筋混凝土屋面 0.125 轻钢龙骨吊顶 0.12 =3.59坡屋面坡度为=27则坡屋面恒荷载在水平面上的投影=/=3.59/=3.89活荷载不上人屋面 0.5 KN/雪荷载 =其中取0.4 查表7.2.1(GB50009-2012) =1-0.15=0.94 单跨双坡不均匀分布时 =1.175 KN/两者取最大值，故 =0.5 KN/恒载控制时恒载分项系数1.35，活载分项系数1.4，组合系数0.9 g=1.35 q=1.4板的折减系数不上人 油毡防水屋面 苏J01-2005 三毡四油热铺绿豆砂一层 0.4 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220 聚苯板（保温板） 0.17 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220 100厚现浇钢筋混凝土屋面 0.125 =3.87活荷载 恒载控制时恒载分项系数1.35，活载分项系数1.4，组合系数0.9 g=1.35 q=1.4板的折减系数3.1.2板的计算（弹性方法） 板与梁整浇，计算跨度取梁中心线到中心线 弯矩计算 跨中最大弯矩：内支座固定时在作用下，与内支座铰支时在作用下的跨中弯矩之和，混凝土的泊松系数 支座负弯矩;内支座固定时在作用下的支座负弯矩 区格板 四边固定 查表得=2.361 =1.574区格板 四边固定 查表得=2.540=1.509区格板 四边固定 查表得=2.540=1.509区格板 三边固定，一边简支 查表得=0.764=0.235区格板 四边固定 查表得=2.329=0.1.283区格板 三边固定，一边简支 查表得=1.325=0.865区格板 四边固定 查表得=2.266=1.353区格板 邻边固定，邻边简支 查表得=0.391=0.261区格板 三边固定，一边简支 查表得=2.624=1.785区格板 三边固定，一边简支 查表得=2.538=1.880区格板 四边固定 查表得=11.735=9.116单向板3.1.3 板的配筋支座板-板/实有钢筋面积/814.933178.1C8200251814.198151.5C8200251814.933 178.1 C8200251815.208 188.0 C8200251814.198 151.5 C8200251811.069 38.6 C8200251813.711 134.0 C8200251813.711 134.0 C8200251814.666 168.4 C8200251跨中811.722 62.2 C8200251811.697 61.3 C8200251812.418 87.3 C8200251812.418 87.3 C8200251816.450 232.8 C8200251跨中板编号边长方向/实有钢筋面积/812.361 85.2 C8200251731.574 63.0 C8200251812.540 91.7 C8200251731.509 60.4 C8200251810.568 20.5 C8200251730.170 6.8 C8200251812.329 84.1 C8200251731.283 51.4 C8200251811.325 47.8 C8200251730.865 34.6 C8200251812.266 81.8 C8200251731.353 54.2 C8200251810.391 14.1 C8200251730.261 10.5 C8200251812.624 94.7 C8200251731.785 71.5 C8200251812.538 91.6 C8200251731.880 75.3 C82002518111.735 423.6 C8110457739.116 365.1 C8130387验算最小配筋率的要求3.2 次梁的设计3.2.1次梁L1荷载计算 L1 荷载： 恒载 板传来的恒荷载 0.753.78 梁自重 0.2（0.5-0.1）25 梁侧抹灰 170.02（0.5-0.1）2 =5.107活荷载（由板传来） 恒载控制时恒载分项系数1.35，活载分项系数1.4，组合系数0.9 g=1.35 q=1.4梁的折减系数3.2.2 次梁L1内力计算荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力内力-00 + 7.5534.57-9.78-7.2-7.2-9.7810.52-22.413.3-11.9513.26-13.2611.94-13.322.4-10.52 + 7.433.364.18-10.09-7.28-7.38-9.7710.43-1613.36-12.4812.59-12.6512.59-13.9315.36-9.88 + 7.093.364.18-9.78-7.36-7.36-9.789.88-15.3613.35-12.0312.62-12.6212.0313.3415.36-9.88 + 7.543.254.47-9.7-7.69-7.27-9.89.99-15.2413.54-11.2313.38-13.1411.9213.3316.01-10.51max7.553.364.57-10.09-7.69-7.38-9.810.52-22.413.54-12.4813.38-13.2612.59-13.9322.4-10.52表3.2.2-1五跨连续梁内力计算表 图3.2.2-1五跨连续梁计算简图3.2.3 次梁L2荷载计算 L2荷载： 恒载 板传来的恒荷载 1.83.78 梁自重 0.3（0.6-0.1）25 梁侧抹灰 170.02（0.6-0.1）2 =12.186活荷载（由板传来） 恒载控制时恒载分项系数1.35，活载分项系数1.4，组合系数0.9 g=1.35 q=1.4梁的折减系数次梁传来的荷载 5.1073.6=18.385 KN次梁传来的活载 0.3753.6=1.35 KN梁自重0.3（0.6-0.1）25=3.75 KN/m梁侧抹灰170.02（0.6-0.1）2=0.34 KN/m3.2.4 次梁L2内力计算荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力内力- + 44.8244.82-80.0350.02-83.3883.38-50.02 + 18.8131.1-67.8952.55-80.8460.43-37.28max44.8244.82-80.0352.55-83.3883.38-50.023.2.5 次梁L3荷载和内力计算 分别求出梁在均布荷载和梯形荷载单独作用下的弯矩和剪力，最后叠加得出结果梯形荷载下力的计算 =3.72 恒载控制时恒载分项系数1.35，活载分项系数1.4，组合系数0.9根据静力手册 剪力 弯矩 均布荷载下力的计算 梁自重 0.2（0.5-0.1）25 梁侧抹灰 170.02（0.5-0.1）2 =3.07剪力 弯矩 叠加得 3.2.6 次梁的配筋计算 混凝土 钢筋 环境类别一类，假定箍筋直径，单排布置次梁支座截面按矩形截面计算，跨中按倒L形截面计算 边跨 取 中跨 取为一类截面由于L1为边次梁，考虑板对边梁产生的扭转影响，次梁箍筋和纵筋增加20%箍筋采用HPB300级，截面位置1.0000 B2.0000 C3.0000 DM(KN·M)7.5500 -10.0900 3.3600 -7.6900 4.5700 -7.3800 截面类别及截面尺寸0.0070 0.0265 0.0031 0.0202 0.0042 0.0194 0.0070 0.0268 0.0031 0.0204 0.0042 0.0196 57.66 77.83 24.84 59.13 33.81 56.72 增加20%配筋69.19 93.40 29.81 70.95 40.57 68.06 最小配筋率选用钢筋2C142C142C142C142C142C14308308308308308308截面位置ABC右侧左侧右侧左侧右侧V(KN)10.5222.413.5412.4813.38260.975260.975260.975260.975260.97573.07373.07373.07373.07373.073选用箍筋C8200C8200C8200C8200C8200100.6100.6100.6100.6100.6箍筋间距s(mm)2002002002002000.0025 0.0025 0.0025 0.0025 0.0025 L2 混凝土 钢筋 环境类别一类，假定箍筋直径，单排布置次梁支座截面按矩形截面计算，跨中按T形截面计算 左跨 取 中跨 取为一类截面截面位置1.0000 B2.0000 CM(KN·M)7.5500 -10.0900 3.3600 -7.6900 截面类别及截面尺寸0.0024 0.0074 0.0010 0.0056 0.0024 0.0074 0.0010 0.0056 24.01 32.17 10.68 24.49 增加20%配筋28.81 38.60 12.81 29.39 最小配筋率选用钢筋2C142C142C142C14308308308308截面位置ABC右侧左侧右侧左侧右侧V(KN)52.5583.3883.3850.0232.66605.96 605.96 605.96 605.96 605.96 169.67 169.67 169.67 169.67 169.67 选用箍筋C8200C8200C8200C8200C8200100.6100.6100.6100.6100.6箍筋间距s(mm)2002002002002000.0017 0.0017 0.0017 0.0017 0.0017 L3 混凝土 钢筋 环境类别一类，假定箍筋直径，单排布置次梁支座截面按矩形截面计算，跨中按倒L形截面计算取为一类截面截面位置1 BM(KN·M)4.6900 -8.4500 截面类别及截面尺寸0.0043 0.0222 0.0044 0.0224 35.77 65.04 增加20%配筋42.92 78.04 最小配筋率选用钢筋2C142C14308308第四章 框架设计4.1 计算简图 取1-5轴框架柱的中心线作为计算模型，用分层法计算竖向荷载作用，用D值法计算风荷载和地震作用产生的水平荷载作用。其中，风荷载和地震作用产生的竖向荷载作用忽略不算。4.2 线刚度计算 考虑楼板作为框架梁翼缘的影响，对现浇楼盖，中框架横梁 除底层以外其他各层柱的线刚度乘以0.9的折减系数 取1-3轴处的框架进行框架计算 柱：底层柱 中间层柱 顶层柱 梁 顶层梁 其他层梁 4.3传荷计算楼面恒荷载下的集中力A点 板上恒载传来的力 梁自重 梁侧抹灰 墙重 外墙保温 内墙粉刷 窗 B点 板上恒载传来的力 梁自重 梁侧抹灰 墙重 外墙保温 内墙粉刷 窗 C点 板上恒载传来的力 梁自重 梁侧抹灰 墙重 内墙防水 内墙粉刷 门 D点 板上恒载传来的力 梁自重 梁侧抹灰 墙重 内墙防水 E点 板上恒载传来的力 梁自重 梁侧抹灰 墙重 内墙防水 内墙粉刷 门 F点 板上恒载传来的力 梁自重 梁侧抹灰 墙重 内墙抹灰 窗 二层附加力 板 梁 三层附加力 梁 墙 屋面恒荷载下的集中力A点 板上恒载传来的力 梁自重 B点 板上恒载传来的力 梁自重 C点 板上恒载传来的力 梁自重 D点 板上恒载传来的力 梁自重 屋面活荷载传来的集中力楼面活荷载传来的集中力楼面板传来的线分布荷载屋面板传来的线分布荷载楼面均布荷载 AB 梁自重 梁侧抹灰 墙重 内墙粉刷 BC 梁自重 梁侧抹灰 墙重 内墙防水 CD 梁自重 梁侧抹灰 屋面均布荷载梁自重 4.4 恒载内力计算4.4.1 各层分配系数六层梁的分配系数五层梁的分配系数四、三、二层梁的分配系数一层梁的分配系数4.4.2 固端弯矩的计算六层恒荷载下的固端弯矩梯形荷载下的固端弯矩均布荷载下的固端弯矩三角形荷载下的固端弯矩集中荷载下的固端弯矩其它层恒荷载下的固端弯矩梯形荷载下的固端弯矩均布荷载下的固端弯矩集中荷载下的固端弯矩三角形荷载下的固端弯矩4.4.3 恒载弯矩分配及二次分配节点DABCEF杆端DAADABBABEBCCBCFCGEBFC分配系数0.361 0.639 0.428 0.172 0.400 0.672 0.328 传递系数0.3330.3330.50.50.3330.50.50.33300.3330.333固端弯矩-29.7229.72-34.4934.49-51.5放松AC2.968 8.913 15.777 7.888 10.198 20.395 9.955 3.315 放松B-2.850 -5.699 -2.290 -5.326 -2.663 -0.763 放松AC0.343 1.029 1.821 0.9