土木工程毕业设计模板计算书结构计算书(共56页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 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 (72 建筑设计 (82.1建筑设计资料 (82.1.1荷载情况 (82.1.2场地工程地质情况 (82.2设计说明 (82.2.1 方案构思 (82.2.2 设计过程 (92.2.3 建筑做法 (92.2.4设计依据 (92.2.5施工要求 (93 结构设计计算书 (113.1结构设计资料 (113.1.1 设计标高 (113.1.2 墙身做法 (113.1.3 内墙做法 (113.1.4 外墙做法: (113.1.5 楼面做法 (113.1.6 屋面做法 (113.1.7 门窗做法 (123.1.8 地质资料 (123.1.9 基本雪压 (123.1.10 基本风压 (123.1.11 活荷载 (123.2结构布置及计算简图 (123.2.1 结构布置 (123.3内力计算 (193.3.1 恒载作用下的内力计算: (193.3.2 活载作用下的内力计算: (293.3.3风载作用下内力计算 (383.3.4内力组合及配筋计算 (413.3.6板的配筋计算 (553.3.7楼梯的配筋计算 (583.3.8雨蓬设计 (613.4基础设计 (643.4.1独立基础设计 (643.4.2联合基础计算: (674施工组织设计 (704.1编制说明 (704.1.1编制依据 (704.1.2编制基本原则 (704.2工程概况 (704.2.1 工程简况 (704.2.3 工程结构概况 (714.3组织机构管理 (724.3.1工作目标 (724.3.2工程项目管理组织结构 (724.3.3进度计划管理. - 74 -4.3.4 劳动力部署. - 74 -4.4施工方案简述 . (744.4.1.施工分段. - 74 -4.4.2总平面布置. - 75 -4.5土方工程 . (764.5.1基坑. - 76 -4.5.2、基础工程. - 76 -4.6.1模板施工概况. - 77 -4.7钢筋工程 (774.7.1筋进场检验及验收. - 77 -4.7.2钢筋的下料绑扎. - 77 -4.7.3质量要求. - 78 -4.8混凝土工程 . (794.8.1工程概况. - 79 -4.8.2原材料. - 79 -4.8.3施工技术措施. - 79 -4.8.4.混凝土浇筑. - 79 -4.8.5.混凝土的养护. - 80 -4.9砌筑工程 . (804.9.1材料要求. - 80 -4.9.2施工准备. - 80 -4.9.3施工要点与一般构造措施. - 81 -4.9.4质量标准. - 81 -4.10防水工程 . (814.10.1屋面防水施工. - 81 -4.10.2卫生间防水施工. - 82 -4.11装饰工程 . (834.12安全生产、文明施工目标及保证措施 (854.13门窗工程 (864.13.1铝合金门窗制安工程 (864.13.2木门制安工程 (864.14雨季、夏季施工技术措施 (874.15计划、统计和信息、档案管理 (874.15.1计划、统计报表的编制与传递 (874.15.2、信息、档案管理 (884.16配合政府主管部门、业主、监理公司、设计单位的工作制度 (894.16.1配合政府主管部门的工作制度 (894.16.2配合业主的工作制度 (894.16.3配合监理公司的工作制度 (894.16.4配合设计单位的工作制度 (904.17工程量计算 (914.17.1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 8ABSTRACTThis 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 plan1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。2 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,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 38.9338.5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、GB500072002建筑地基基础设计规范(2、GB500092001建筑结构荷载规范(3、GB500102002混凝土结构设计规范(4、GB500112001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8500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。3 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=(115110×6000=400600mm ,取h=500mm , b=(1421h=125250mm,取b=200mm 柱:b>(118112×4200=233350mm,取b=450mm h=(12b, 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/m15BC 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 21×(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× 21×3.0×4.70=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 21×(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 =12×2.4×6.3×0.5=3.78 kN/m 5B 5C 31P P (4.8 4.8 3.00.5 3.78 6.2622=+-+= kN/mAB CD P P 2.0 4.89.6= kN/mBC P 2.5 3.07.5= kN/mA D 1P P 2.4 6.3 2.015.122= kN/mB C 1P 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 =因结构高度为H=18m<30m可取0.1=z , 矩形平面3.1=s ,z 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 BC255g g 39.0688kN/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:.6072.M g 6kN m 12F AB AB l =-=-=- 72.93M M kN m F FBA AB =-='22517.M g (16.13 1.8kN m 33F BC l =-=-=- '2257.M g (16.13 1.8kN m 66FCD 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.M g 6kN m 12F AB AB l =-=-=- 72.93M M kN m F FBA AB =-='2217.M g(16.13 1.8kN m 33F BCl =-=-=- '228.M g(16.13 1.8kN m 66FCD 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 0.24A1 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 mA2=44.13+6.93-6.93×0.51=47.53kN mBA=67.89+4.83×0.25=69.58 kN mB2=-28.76-4.83+4.83×0.37=-31.80 kN mBC=-39.18+4.83×0.28=-37.73 kN m四层:AB=-41.56-(14.71+6.93×0.32=-39.89kN mA1=20.78+14.71-(14.71+6.93×0.34=28.13 kN mA2=20.78+6.93-(14.71+6.93×0.34=20.35 kN mBA=50.74+(9.59+4.83×0.25=49.43 kN mB1=-14.50-9.59+(9.59+4.83×0.27=-21.20 kN mB2=-14.50-4.83+(9.59+4.83×0.27=-15.44 kN mBC=-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 mA1=A2=20.78+6.93-6.93×2×0.34=23.00 kN mBA=50.74+4.83×2×0.25=53.16 kN mB1=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:.60 6.372.4388AB 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:.56 6.357.6088AB 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:( 1.792355BC P 12P KN m =-+= , 1.1355CD 5P P kN m 8=结构内力用弯矩分配法:5.372BC 51M P l kN m 12=,1.222CD 51M P l kN m 3=,0.612DC 51M 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 12P 7kN m =-+=,.75CD 55P P 6 4.5kN m 88=各杆的固端弯矩:21.422BC 1M P l kN m 12= ,2 4.86CD 1M P l kN m 3=, 2.432DC 1M 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 mA2=3.25+2.72-2.72×0.51=4.58kN mBA=4.95+1.84×0