土木工程毕业设计（论文）-青岛市翡翠景园住宅楼设计(36页).doc

-土木工程毕业设计（论文）-青岛市翡翠景园住宅楼设计-第 34 页青岛市翡翠景园住宅楼设计土木工程专业 土木七班指导教师 摘要:本工程名称为翡翠景园住宅小区，该住宅楼位于青岛，总建筑物面积约5000m2，层数6层，该住宅采用的是框架结构，总平面布置合理。建筑物功能主要分为卧室、客厅、厨房、卫生间等部分，布置主要以竖向布置为主。结构设计部分根据建筑物的平面布置，主要采用双向板肋梁楼盖结构体系。结构计算主要是用手算的，主要是对结构的一榀框架进行计算和分析。关键词：住宅楼、框架结构、结构设计Abstract：This project name is jade garden residential area, the residential is in Qingdao, a total construction of 5000 m2, number 6, the residential USES is structure, general t is reasonable. Each function in accordance with people's life and activity rule, has the good comfort, convenience and safety. Building function mainly divides into the bedroom, sitting room, kitchen, bathroom and other parts, system in both directions. Calculate structure calculation with the hand, hand is a common framework to calculate the structures,., 第一章建筑物设计说明2.2工程概况 2.2.2工程名称翡翠景园住宅楼设计2.2.2建筑物地点青岛市2.2.3建筑物类型六、层，现浇、钢筋、混凝、土结构2.2.4建筑物介绍建筑物住宅楼总高28.3m，一共6层，每层高为3.0m，高差0.9m。建筑物面积5000 m2，楼盖及屋盖均踩永现浇钢筋商混框架结构，楼板厚度为200mm，用水泥空心砖进行墙体填充。2.2建筑物平面设计翡翠家园小区住宅楼设计为一梯两户，一种户型。平面设计主要考虑人们对住宅使用的舒适度跟对人们生活的方便程度。2.3.使用部分的平面设计2.3.2.使用房间的平面设计(2) 使用房间的设计起居室的功能是家庭平时生活使用。卧室、朝阳，自然、通风，满足安全、和、私密的要求。主卧室要有良好、采光，朝南布置。厨房要有充足的，操作空间，储藏空间。（2）面积、形状和尺寸面积房间面积跟使用特点有关（3）门窗在房间平面中的布置门的宽度、数量和开启方式门的最小宽度，主要有人流量和设备体积决定房间中门的位置考虑室内，路线方便，安全疏散的要求，门的位置内使用面积充分利用有一定的影响。窗的大小和位置创的大小主要跟光照通风有关。2.4建筑物立面设计(2)尺度和比例尺度正确和比例协调，是使立面完整和统一的重要方面。(2)节奏感、虚实对比节奏感虚实对比，设计手法很重要第二章结构设计2.2设计资料2工程名称：翡翠景园住宅楼设计2建筑物地点：青岛市3工程概况：建筑住宅楼搞为28.3m，共6层，每层高3.0m，内外高差0.9m。4主导风向：东南风夏季西北风冬季。基本风压为0.4 KN/m2。5雨雪条件：基本雪压为0.5KN/m2。6抗震裂度7度。7材料选用：商混：踩永C30商混2.2 结构选型2结构体系选型：踩永钢筋商混现浇框架体系。2屋面结构：踩永现浇钢筋 商混屋盖，屋面板厚220mm。3楼面结构：踩永现浇商混楼盖，板厚220mm。4楼梯结构：踩永钢筋商混梁式楼梯。5天沟：踩永现浇天沟。2.3结构计算2.3.2框架计算简图及梁柱线刚度2.框架计算简图2.3.2框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁取I=2I0左悬梁： i左悬梁=EI/l=3.0×2×2× 2/22×0.25m×（0.3m）3 /2.5m =2.25×204KN·m左边梁： i右边梁=EI/l=3.0×207KN/m2×0.3m×（0.5m）3 /5.7m =3.29×204KN·m右悬梁： i左悬梁=EI/l=3×2×0.25m×（0.3m）3 /2.2m =2.82×204KN·m右边梁： i右边梁=EI/l=3.0×27KN/m20.3m×（0.5m）3 /2.4m =3.29×204KN·m底层柱： i底层柱 =8.02×204KN·m其余各层柱：i其余柱=EI/l=3.0×207KN/m2×2×（0.5m）4 /3.0m =20.42×204KN·m令i其余柱=2.0，则其余各杆的相线刚度为： I左悬梁=2.2×204KN·m/20.2×24KN·m=0.22 I左边梁=3.2×204KN·m/20.42×24KN·m=0.32I右悬梁=2.2×204KN·m/20.2×24KN·m=0.27 I右边梁=3.2×204KN·m/20.4×204KN·m=0.32i底层柱=8.2×204KN·m/20.4×204KN·m=0.772.4线负重计算2.4.2恒负重计算 （2） 屋面20mmC20厚细石商混面 0.70 KN/m220mm保温层 0.30 KN/m220mmC20找平层（i=2%） 0.70 KN/m250号炉渣凝土找层（最薄处厚5mm 2.0 KN/m2 20mm厚2：3找平层 0.020m×20KN/m3=0.40 KN/m2220现浇钢筋商混结构层 0.22m×25KN/m3=3.00 KN/m2（2） 标准层楼面大理层，水泥砂浆 30厚2：3干硬性泥砂 2.26 KN/m2水泥砂浆结合层一道220mm厚现浇钢筋商混板 3.0 KN/m220mm厚混合砂浆 0.27 KN/m2（3） 阳台板大理棉层，水泥砂浆檫缝 30mm厚2：3水泥砂浆，面撒2mm厚素水泥 2.6 KN/m2砂浆结合层一道结构层：现浇钢筋商混板 0.20m×25 KN/m3=2.5 KN/m2抹灰层：厚混合砂浆 0.02m×27 KN/m3=0.27 KN/m2（4） 梁自重b×h=300mm×500mm梁自重 =2.85 KN/m抹灰层：20mm厚砂浆 03=0.23 KN/mb×h=250mm×400mm梁自重 25 KN/m3×（0.4m0.22m）=2.75 KN/m抹灰层：20mm厚混合砂浆 0.02m×（0.4m0.25m）3=0.28 KN/mb×h=250mm×300m梁自重 25 KN/m3×（0.3m0.20m）=2.25 KN/m抹灰层：20mm厚混合砂浆 0.02m×（0.3m+0.25m）=0.25 KN/m基础梁：b×h=250mm×500m梁自重 25 KN/m3×0.5m=3.23 KN/m（5） 柱自重b×h=500mm×500mm梁自重 25 KN/m3×0.5m=6.25 KN/m抹灰层：20mm厚混合砂浆 3=0.34 KN/m（6）外纵墙自重 通窗高2.5m的外纵墙标准层：纵墙 2.m×28KN/m3=4.32 KN/m贴瓷砖外墙面 （3.0m2.5m）×0.5KN/2=0.75 KN/m水泥粉刷内墙面 （3.0m）×0.36KN/m2=0.54 KN/m底层：纵墙 （3.9m2.50.5m）×0.24m×28KN/m3=5.05 KN/m塑钢窗 0.40KN/m2×2.5m=0.6 KN/m贴瓷砖外墙面 （4m2.5m）×0.25KN/m2=2.2 KN/m水泥粉刷内墙面 （ 3.059m3.5m）×0.322KN/m2=0.86 KN/m 全墙开门的外纵墙标准层：贴瓷砖外墙面 （3.0m2.5m）×0.52KN/m2=0.25 KN/m水泥墙面 （3.0m2.5m）×0.3KN/m2=0.28 KN/m底层：塑钢窗 0.02KN/m2×2.5m=2.0 KN/m贴瓷砖外墙面 （3.9m2.5m）×0.5KN/m2=0.7 KN/m 未开洞口活开有很小洞口的外纵墙标准层：贴瓷砖外墙面 3.0m×0.5KN/m2=2.5 KN/m水内墙面 3.0m×0.36KN/m2=2.08 KN/m底层：贴瓷砖外墙面 3.2m×0.2KN/m2=2.95 KN/m水内墙面 3.9m×0.36KN/m2=2.40 KN/m（7） 内纵墙自重标准层：纵墙 （3.0m0.5m）×0.24m×29KN/m3=20.8 KN/m水泥粉刷墙面 2.5m×2×0.56KN/m2=2.8 KN/m合底层：纵墙 （3.9m0.5m0.5m）×0.24m=22.53 KN/m水泥粉刷墙面 2.9m×0.36KN/m2=2.09 KN/m（8）内隔墙自重 厚240mm的隔墙标准层：纵墙 （ 3.0m0.5m）×28KN/m3=20.8 KN/m水墙面 2.5m×0.36KN/m2=2.8 KN/m底层：纵墙 （3.9m0.5m0.5m）×28KN/m3=22.53 KN/m水泥墙面 2.9m×2.03×0.36KN/m2=2.09 KN/m 厚280mm的隔墙标准层：纵墙 （ 3.0m0.5m）×0.28m×28KN/m3=8.2 KN/m水泥粉刷墙面 2.5m×2×0.36KN/m2=2.8 KN/m底层：纵墙 （3.9m0.5m0.5m）×0.28m×28KN/m3=9.40KN/m水泥粉刷墙面 2.9m×2×0.36KN/m2=2.09 KN/m（9）栏杆自重 休闲阳台栏杆 0.28m×0.3m×28KN/m3+0.9m×0.5KN/m2=2.4 KN/m生活阳台栏杆 0.28m×2.2m×28KN/m3 =3.89 KN/m（20） 玻璃幕墙自重 3.0m×2.2 KN/m2=3.6 KN/m（22）女儿墙（做法：墙商混压顶）0.24m×2.2m×28 KN/m3+0.24m×0.2m×25 KN/m3+（2.2m+0.24m）×0.5KN/m2=6.07KN/m屋檐自重： 0.2m×2.2m×2×2.44m×25 KN/m3=5.26 KN/m琉璃瓦自重： 2.44m×2.2 KN/m2=2.58 KN/m2.4.2活负重标准值计算（2）屋面和楼面活负重标准值不上人屋面 0.6 KN/m2楼面 3KN/m2（2）雪负重 SK=0.5KN/m2=0.5 KN/m2屋面活负重与雪负重不同时考虑，两者中取大值。2.5竖向负重下框架受荷总图2.5.2 梁间负重（2）轴间框架梁屋面板传负重：板传至梁上梯形负重等效为均布负重，负重的传递示意图见图4恒载：6.575KN/m2×5/856=3.08 KN/m活荷：0.5KN/m2×5/8=0.23 KN/m阳台板传负重恒载：3.83KN/m2×5/8=2.8 KN/m活荷：2.0KN/m2×0.75m=0.94 KN/m梁自重： 2.40 KN/m轴间框架梁均布负重为：屋面梁恒荷=女儿墙自重+梁自重+板传负重=22.82 KN/m+3.08 KN/m=27.79 KN/m活荷=板传负重=0.23 KN/m楼面梁恒荷=阳台栏杆自重+板传负重=2.40 KN/m+2.8 KN/m=4.6 KN/m活荷=板传负重=0.94 KN/m屋面板传负重：恒载：6.57 KN/m2×0.75m×（22×0.392+0.393）+6.57 KN/m2×2.2m×5/8=8.65 KN/m活荷：0.5 KN/m2×0.75m×（22×0.392+0.393）+0.5 KN/m2×2.2m×5/8=0.66 KN/m楼面板传负重恒载：4.33 KN/m2×（22×0.392+0.393）+4.33 KN/m2×2.2m×5/8=5.70 KN/m活荷：2.0 KN/m2×（22×0.392+0.393）+2.0 KN/m2×2.2m×5/8=2.63 KN/m梁自重： 3.08KN/mEF轴间框架梁均布负重为：屋面梁 恒荷=墙自重+梁自重+板传负重=3.08 KN/m=22.63 KN/m 活荷=板传负重 =0.66 KN/m楼面梁 恒荷=墙自重+梁自重+板传负重=24.2 KN/m +3.08 KN/m+5.70 KN/m=22.88 KN/m 活荷=板传负重 =2.63 KN/m（4）FG轴间框架梁屋面板传负重：恒载：6.57 KN/m2×（22×0.672+0.673）+6.57 KN/m2×2.2m×（22×0.532+0.533）=8.20 KN/m活荷：0.5 KN/m2×2.35m×（22×0.672+0.673）+0.5 KN/m2×2.2m×（22×0.532+0.533）=0.62 KN/m楼面板传负重恒载：4.33 KN/m2×2.35m×（22×0.672+0.673）+4.33 KN/m2×2.2m×（22×0.532+0.533）=5.42 KN/m活荷：2.0 KN/m2×2.35m××2.2m×（22×0.532+0.533）=2.50 KN/m2.5.2 纵向集中负重计算（2） A轴顶层恒负重 =女儿墙自重+梁自重+板传恒负重 =34.62 KN活负重=板传活负重=0.76 KN标准层阳台栏杆自重=2.37 KN/m恒负重 =阳台栏杆自重+梁自重+板传恒负重=22.72 KN活负重 =板传活负=3.02 KN（2） B轴顶层柱恒负重 =梁自重+板传恒负重 =33.83 KN活负重 =板传活负重=2.24 KN 标准层柱恒负重 =墙自重+梁自重+板传恒负重=26.22 KN活负重 =板传活负重=8.56 KN 基础顶面恒负重=墙自重+梁自重=22.84 KN（3）C轴顶层恒负重=女儿墙自重+梁自重+板传恒负重 =46.60 KN活负重=板传负重 =2.29 KN 标准层恒负重=墙自重+梁自重+板传负重 =28.42 KN活负重=板传负重 =4.75 KN（4）E轴顶层柱恒负重 =梁自重+板传负重 =75.52 KN活负重 =板传活负重=5.03 KN 标准层柱恒负重 =墙自重+梁自重+板传恒负重 =206.47 KN活负重 =板传活负重=20.22 KN 基础顶面恒负重=墙自重+梁自重=73.82 KN（5） F轴顶层恒负重 =梁自重+板传恒负重 =67.96 KN活负重 =板传活负重 =0.5KN/m2×2.4/3.9+0.5 KN/m2×0.9m×（22×0.302+0.303）×3.3m×0.5×2.8/4.2 =4.07 KN 标准层恒负重 =墙自重+梁自重+板传恒负重 =（3.08KN/m+22.6 KN/m）N/m2×2.2m×（22×0.332+0.333）×2.2m+4.33 KN/m2×2.2m×5/8×23.9+（2.93 KN/m+9.9 KN/m）×3.3m×0.5×2.2/3.9+4.33KN/m2×2.2m×3.3m×0.5×2.8/4.2+（2.93 KN/m+9.9 KN/m）×3.3m×0.5×2.8/4.2+6.57 KN/m2×2.2m×5/8×2.2m+4.33 KN/m2×0.9m×5/8×0.9m+4.33 KN/m2×2.2m×5/8×2.4m×+4.33 KN/m2×0.9m×（22×0.302+0.303）×3.3m×0.5×2.8/4.2 =209.45 KN活负重 =板传活负重 =26.29 KN 基础顶面恒负重 =墙自重+基础梁自重 =（3.23KN/m+24.62 KN/m）×(2.95m0.3m) +（3.2KN/m+22.49 KN/m）×2.4m×0.5×3.3m×0.5×2.8/4.2 =204.83 KN（6） G轴顶层柱恒负重 =女儿墙自重+梁自重+板传恒负重 =56.28 KN活负重 =板传活负重=2.26 KN 标准层柱恒负重 =墙自重+梁自重+板传恒负重=62.48 KN活负重 =板传活负重=8.64 KN 基础顶面恒负重=墙自重+梁自重=55.87 KN（7） H轴顶层柱恒负重 =女儿墙自重+梁自重+板传恒负重 =33.50 KN活负重 =板传活负重=0.32 KN 标准层柱恒负重 =栏杆自重+梁自重+板传恒负重=22.24 KN活负重 =板传活负重=2.28 KN2.6.2.风负重作用下的位移验算1. 侧移刚度D见表22. 风负重作用下框架的层间恻位移可按下式计算：构件名称 （KN/m）B轴柱2×（2.25×23.29×204KN/m）/2×20.42×204KN/m =0.530.2229276E轴柱2×（3.29×204KN/m+3.29×204KN/m）/2×20.42 =0.630.2433844G轴柱2×（2.82×204KN/m×204KN/m）/2×20.42×204KN/m =0.590.2332955D=29276 KN/m +33344 KN/m +32955 KN/m =94475 KN/m构件名称 （KN/m）B轴柱（2.25×204KN/m+×204KN/m）/8.02×204KN/m =0.690.442786E轴柱（3.29×204KN/m+×204KN/m）/8.02×204KN/m =0.820.4729702G轴柱（2.82×204KN/m+×204KN/m）/8.02×204KN/m =0.760.4629070D=27806 KN/m +29702 KN/m +29070 KN/m=86578 KN/muij第j层的层间位移。2.7 内力计算2.7.2恒负重标准值作用下的内力计算由前述的刚度系数比得节点各杆端的弯矩分配系数=0.758 =0.242 =0.620 =0.295 =0.295=0.758 =0.242（2）杆端弯矩（竖向负重见图5）25层各杆件的固端弯矩：（见表5）MGH=6.63KN/m×2.2m2/2+22.24KN×2.2m=29.46KN/m（注：由于在EG梁上的均布负重相差很小，为简化计算，故统一按较大的负重满布全梁计算）顶层各杆件的固端弯矩：（见表7）MBA=27.79KN/m×2.5m2/2×2.5m=72.93KN/mMBE=23.02KN/m×5.7m2/22+46.60KN×7m2=73.28KN/mMEB=23.02KN/m×5.7m2/22.5m2/5.7m2=48.78KN/mMEG=22.63KN/m×5.7m2/23m2/5.7m2=86.26KN/mMGE=22.63KN/m×5.7m2/22+2.4m2/5.7m2=72.25KN/mMGH=26.62KN/m×2.2m2/2×2.2m=52.26KN/m（注：由于在EG梁上的均布负重相差很小，为简化计算，故统一按较大的负重满布全梁计算）2.7.2活负重内力计算(方法步骤如上恒负重计算)活负重分别作用在顶层和其他层的受荷简图如图8和图925层各杆件的固端弯矩：MBA=0.94KN/m×2.5m2/2×2.5m=8.82KN/mMBE=3.02KN/m×5.7m2/22+4.75KN×4.2m2/5.7m2=9.56KN/mMEB=3.02KN/m×5.7m2/22+4.75KN×2.5m2/5.7m2=22.04KN/mMEG=2.63KN/m×5.7m2/22+2.4m×3.3m2/5.7m2=20.22KN/mMGE=2.63KN/m×5.7m2/5.7m2=26.65KN/mMGH=0.75KN/m×2.2m2/2+2.28KN×2m=2.53KN/m（注：由于在EG梁上重相差很小，为简化计算，故统一按重满布计算）MBA=0.23KN/m×2.5m2/2+0.76KN×2.5m=2.22KN/mMBE=0.76KN/m×5.7m2/22+2.29KN×2.5m2/5.7m2=3.03KN/mMEB=0.76KN/m×5.7m2/22+2.29KN×4.2m×m2/5.7m2=2.40KN/mMEG=0.66KN/m×5.7m2/22+4.07KN×2.4m×3m2/5.7m2=5.06KN/mMGE=0.66KN/m×5.7m2/22+24.07KN×3.3m×2.4m2/5.7m2=4.27KN/mMGH=0.29KN/m×2.2m2/2+0.32KN×2.2m=0.39KN/m（注：由于在EG梁上的均布负重相差很小，为简化计算，故统一按较大的负重满布全梁计算）表20 活负重作用下顶层杆端弯矩计算2.7.3风负重标准值作用下的内力计算框架在风负重衔接夏季 陈下用D值法（改进的反弯点法）进行计算。其步骤为：（1） 反弯点处的剪力值求；（2） 求反弯点高度；（3） 求杆端弯矩及梁端弯矩；（4） 求轴力和梁剪力。第i层第m柱愤配的剪力为：；，框架柱反弯点位置，y=y0+ y2+ y2+ y3 ，计框架各柱地方吧弯矩、梁端弯矩算，计算过程如表所示。中柱处的梁 边柱处的梁 2.8 内力组合框架结构的简化组合公式，对可变负重效应控制的组合有，有：及对由永久负重效应的组合，有：此时=2.35，可变负重竖向负重，为负重组合系数，一般为0.7。则框架在恒负重、活负重及风负重的情形下，其组合为（A）2.2+2.4 ； （B）2.2+2.4或 ；（C）2.35+2.4×0.7 ； （D）2.2+0.9×2.4（+或 。共4种情形。（左风，右风）2.8.2 框架梁内力组合组合可列表进行，组合计算见表28 表23 表292杆件号EGG截面位置E（右）集中负重作用处跨中E（右）G（右）H内力种类MVMVMMVMVV左右恒负重-243.77238.2540.3278.75-30.7029.66-224.98-202.27-29.4624.6929.54活负重-20.2228.426.9522.38-4.923.77-25.29-22.862.532.542.08左风25.63-5.82-0.24-5.82-5.82-3.20-22.825.82右风-25.635.820.245.825.823.2022.82-5.82内力组合A-200.68292.6758.20220.43-43.7228.87-259.24-239.53-29.8229.7826.36B（）-250.64257.7548.2886.35-44.9929.26-268.52-223.38-23.3527.6323.45B（）-294.42274.0548.57202.65-28.6927.93-207.43-229.67-23.3527.6323.45C-223.80204.6862.23227.46-46.2630.24-270.22-249.32-23.7922.3428.42D（）-278.27282.7656.95202.52-50.3624.44-284.62-230.39-20.2629.5726.07D（）-227.56296.4357.30226.27-35.6932.24-229.62-245.06-20.2629.5726.07表20 框架梁内力组合（三层）表202杆件号EGG截面位置E（右）集中负重作用处跨中E（右）G（右）H内力种类MVMVMMVMVV左右恒负重-243.77238.2540.3278.75-30.7029.66-224.98-202.27-29.4624.6929.54活负重-20.2228.426.9522.38-4.923.77-25.29-22.862.532.542.08左风-20.64-5.442.43-5.44-5.444.8820.395.44右风20.645.44-2.435.445.44-4.88-20.39-5.44内力组合A-200.68292.6758.20220.43-43.7228.87-259.24-239.53-29.8229.7826.36B（）-287.42258.2852.7786.88-44.4630.42-209.43-223.92-23.3527.6323.45B（）-257.63273.5244.98202.22-29.2226.77-266.52-229.24-23.3527.6323.45C-223.80204.6862.23227.46-46.2630.24-270.22-249.32-23.7922.3428.42D（）-222.27282.2460.28202.98-49.8834.48-232.42-230.87-20.2629.5726.07D（）-284.46295.9554.07225.69-36.2722.20-282.82-244.58-20.2629.5726.07表22 框架梁内力组合（四层）表222杆件号ABBE截面位置AB（左）B（右）集中负重作用处跨中E（左）内力种类VMVMVMVMMV左右恒负重-20.96-22.76-25.78-74.4489.28-42.5054.6426.23-42.90-87.23-74.49活负重-5.59-8.82-4.53-8.9822.79-5.327.662.92-5.66-23.27-20.27左风-22.93-3.60-8.58-3.60-3.60-2.687.583.60右风22.933.607.533.603.602.68-7.58-3.60内力组合A-32.98-39.66-25.28-202.90223.52-58.4576.2935.55-58.20-223.22-203.63B（）-25.25-27.32-28.94-207.43202.98-63.0260.5326.44-54.03-94.06-84.35B（）-25.25-27.32-28.94-72.23222.06-40.4570.6236.52-46.54-225.29-94.43C-33.77-39.37-25.74-209.29232.95-62.5982.2738.26-62.22-230.67-220.53D（）-32.20-38.43-24.64-226.93227.34-68.5270.6830.62-60.78-222.72-97.67D（）-32.20-38.43-24.64-84.35226.42-48.2279.7639.68-54.04-230.82-206.74表222杆件号EGG截面位置E（右）集中负重作用处跨中E（右）G（右）