土木工程毕业设计土木工程毕业设计6层宿舍楼计算书.doc

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1、土木工程毕业设计丽水广播电视大学土木工程毕业设计（论文）丽水中学宿舍楼设计 学院（系)： 专业班级: 学生姓名： 指导教师： 本计算书配套CAD附图请上免费下载摘 要该工程为框架结构,主体为六层，该地区抗震设防烈度为6度，第二分组,场地类别为III类场地。主导风向为西南，基本风压0.45kN/m，基本雪压0。3 kN/m2。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素.根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第8轴抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算，接着利用顶点位

2、移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力）.接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图.此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制.对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础,对基础承台进行了受力和配筋计算。手工计算完毕后，用结构分析软件PKPM进行了整体框架计算。设计成果包括计算书和施工图纸两部分.关键词：框架结构 抗震设计 荷载计算 内力计算 计算配筋 AbstractThe project

3、 for the frame structure， main body of six layers the region seismic fortification intensity is 6 degrees， the second group， site category III class site. Dominant wind direction for the southwest the basic wind pressure of 0.45 KN/m， basic snow pressure of 0。3 KN/m2。 Floor， roof adopts the castinpl

4、ace reinforced concrete structure.The design and implement ”practical, safe, economic， beautiful” design principle。 According to the architectural design specification， carefully consider the various factors that affect the design. According to the relationship of structure and building overall with

5、 details.This design mainly has carried on the structure scheme of transverse frame shaft 8 seismic in design。 In determining the frame layout， has carried on the first floor between load on behalf of value calculation, and then use vertex displacement method from the earthquake cycle， and then pres

6、s the bottom shear method under horizontal seismic load size, and then calculate the structural internal force under the horizontal load (bending moment， shear force and axial force)。 Then calculate vertical load （dead load and live load） under the action of internal force of structure. Is to find o

7、ut the most unfavorable one or several groups of internal force combination。 Choose the safest results reinforcement and drawing。 In addition， the structure of indoor stair designs. Completed the flat pallet bench board, platform beam component such as the internal force and reinforcement calculatio

8、n and construction drawings. On the floor reinforcement calculation, this design USES the pile foundation， foundation pile caps for the force and reinforcement calculation。After the manual calculation， using the structure analysis software PKPM calculation has carried on the overall framework。Design

9、 results including the calculation and construction drawingsKeywords： frame structure seismic design load calculation of internal force calculation of reinforcement calculation目 录摘 要11 设计资料11.1 工程概况11。2 建筑设计说明书21。2。1 设计依据21。2。2 方案说明21.2。3 等级说明31.2。4 建筑设计说明及构造做法31.3 结构说明书61.3。1 设计楼面活荷载61.3。2 楼板61.3。3

10、 梁、柱61。3。4 墙体61.3。5 构造柱71。3。6 其他72 结构的选型和布置72.1 结构选型72.2 结构布置72.3 初估梁柱截面尺寸82。3。1 按大跨度进行计算82。3。2 柱的截面尺寸93 框架计算简图及梁柱线刚度103.1 确定框架计算简图103.2 框架梁柱的线刚度计算104 荷载计算124。1 恒载标准值的计算124.1。1 屋面124.1。2 各层楼面124。1。3 梁自重134。1.4 柱自重134。1。5 外纵墙自重144。1.6 内纵墙自重144.1.7 内隔墙自重154.1.8 女儿墙自重154.1。9 山墙自重154。2 活荷载标准值计算164。2。1 屋

11、面和楼面荷载标准值164.2.2 雪荷载164.3 竖向荷载下框架受荷总图164。3.1 在A-B 及CD轴内164。3.2 在A-B 轴间框架梁164.3.3 在B C轴间框架梁184.3.4 CD轴间框架梁同AB 轴间框架梁184。3。5 A轴柱纵向集中荷载的计算184。3。6 B轴柱纵向集中荷载的计算194。4 风荷载计算204。5 水平地震作用214.5。1 重力荷载代表值的计算224.5.1。1 屋面处重力荷载代表值标准值计算224.5。1。2其余各层楼面处重力荷载标准值计算224.5。1。3 底层楼面处重力荷载标准值计算234。5。1。4 屋面雪荷载标准值计算234。5。1。5 楼

12、面活荷载标准值计算234。5。1.6 总重力荷载代表值的计算234。5。2 框架柱抗侧移刚度和结构基本自震周期计算245 内力计算275.1 恒载作用下框架的内力27 5.1.1 恒载作用下框架的弯矩计算27 5。1。2 恒载作用下框架的梁端剪力和轴力计算315。2 活载作用下框架的内力335.3 水平地震作用下框架内力计算406 内力组合446。1 梁端截面组合的剪力设计值调整476。2 框架结构柱的内力组合487 构件配筋计算577.1 框架梁截面设计577。2 框架柱截面设计60 7.2.1 柱端弯矩设计值调整60 7。2。2 柱端剪力设计值调整60 7.2.3 柱配筋计算617.3 板

13、的截面设计657.4 楼梯设计68 7。4。1 楼梯设计资料687。5 基础配筋计算727。5。1 设计资料727。5.2 确定桩的规格数量及初定承台的尺寸737。5.3 边柱承台的设计74结 论78参 考 文 献80致 谢81本计算书配套CAD附图请上免费下载1 设计资料1.1 工程概况（1） 建设地点：某市市郊（2） 工程名称：某学校学生宿舍楼（3） 工程概况:六层混凝土框架填充墙结构，建筑面积4898.9m2，楼板及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用加气混凝土砌块。建筑总高为20。500 m，共6层，每层层高3.30 m，室内外高差0。45 m.（4） 气候条

14、件:夏季主导风向为南风，冬季主导风向为北风.基本风压w0=0。4 5kN/m2，基本雪压S0=0。3 kN/m2。（5） 地质条件: 工程地质条件及水文资料:粉质粘土层中,，该地区地层的承载力足够高,地下水位足够低, 地下水对一般建筑材料无侵蚀作用，不考虑土的液化。（6） 场地情况：场地平坦，无障碍物，地下无古代建筑,用地四周无住宅区（7） 抗震设防烈度为6度，建筑耐火等级二级,建筑设计基准期为50年。1.2 建筑设计说明书本说明是对建筑方案的必要说明。根据防火疏散要求确定楼梯位置，走廊与梯段净宽，以及房间布置，墙体防水等构造做法。此外根据规范给出了建筑的等级要求。该工程位于某市市郊的主干道上

15、，交通方便,各种材料供应及时.1.2。1 设计依据（1） 建设行政主管部分对本项目的批复文件。（2） 与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案。（3） 现行国家有关建筑工程设计规范、标准:宿舍建筑设计规范 （JGJ36-2005）建筑抗震设计规范 （GB50011-2010)建筑设计防火规范 (GB500162006)混凝土结构设计规范 （GB50010-2002)建筑结构荷载规范 (GB500092001)1.2。2 方案说明（1）该工程为某学校学生宿舍楼,建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主体高度为20。500 m，基础形式为独立基础.(2)本设计中柱距为3.60m，进深为6.60m

16、. （3）按二级防火要求，楼梯设在了建筑三分之一处，且在建筑的两端均有安全出口，满足防火要求。（4）本设计中建筑长50。400m，在建筑左右两侧设有厕所,厕所地面低于同层教室地面20mm。(5）为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内，设室内外高差，高差450mm。 （6）为了采光通风满足要求，窗地比均大于1/7，窗台高900mm。(7）屋面防水采用三级防水，不上人屋面。1.2.3 等级说明(1)根据建筑抗震设计规范，本工程为丙类建筑.(2）本工程安全等级为二级，设计使用年限为50年。（3)本工程抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0。05g.设计地震分组为第二组；场地类别为类。（4)建筑物抗

17、震等级：框架为四级。（5）本工程地基基础设计等级为丙级。(6)本建筑物防火等级为二级。1。2.4 建筑设计说明及构造做法（1)长度单位毫米为mm，标高单位米为m.(2)本工程共六层,室内外高差0.45m，首层室内地坪标高0.000m，建筑总标高6。500m。(3)建筑材料：现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为C30，梁柱受力筋HRB335，箍筋HPB235，所有的板钢筋HPB235,内、外墙加气混凝土砌块200mm宽.（4）卫生间：地面低于同层楼地面30mm，向地漏找坡1。地面采用防滑地砖,墙面采用防水砂浆墙面，一般做法:防水做法:(卫生间、厨房等处适用)5厚防滑地砖30030020厚1：3

18、水泥砂浆聚氨酯防水涂膜1。2厚1：3水泥砂浆找平兼找1%坡，最薄处不小于20厚混凝土底板或素土夯实。(5)屋面做法：40厚C30细石混凝土（双向6150)30厚挤塑板1。2厚三元乙丙橡胶卷材20厚1：2。5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍）钢筋混凝土屋面（3坡度）。（6)楼地面作法：水磨石地面10mm面层水磨石地面20mm水泥砂浆打底水磨石地面素水泥浆结合层一道混凝土底板或素土夯实。（7）顶棚作法：1：1:6水泥石灰砂浆打底15厚面刮腻子5厚喷涂内墙乳胶漆涂料.（8）外墙面作法：外墙为乳胶漆聚合物水泥基防水涂膜1。0厚1：2。5水泥砂浆打底15厚(掺防水剂）.（9）内墙面作法：1:1：6水泥石

19、灰砂浆打底15厚面刮腻子5厚喷涂内墙乳胶漆涂料；防水做法:（卫生间、厨房等处适用）1：2。5水泥砂浆打底15厚(掺5防水剂）纯水泥膏贴200300瓷砖满贴至天花底。(10）墙体作法：本工程框架填充墙为MU5加气混凝土砌块，M5混合砂浆，外墙厚度为240mm，内墙厚度为200mm。（11)门窗：标准塑钢门窗，5厚玻璃.(12）落水管直径为100mm。1。3 结构说明书1。3。1 设计楼面活荷载（1）不上人屋面：0。5 kN/m(2）宿舍:1.5kN/m（3)走廊、楼梯：2.0kN/m1。3.2 楼板(1)板的混凝土保护层厚度均为20mm。（2)HPB235钢筋所注长度不包括弯钩长度锚固长度为24

20、d，板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上。1.3.3 梁、柱（1）混凝土保护层厚度均为35mm（2）混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋,预埋钢筋的直径数量同上部柱.1。3。4 墙体(1）填充墙的长度5m时, 每隔34m在墙中设200墙厚混凝土构造柱， 柱主筋上下分别锚入梁内，锚入长度500mm，箍筋为8200。（2)女儿墙在每一相交轴线上均设250250混凝土构造柱.1。3.5 构造柱（1）构造柱纵筋锚于基础内直段长度la，并弯直钩 250mm直钩.纵筋层间搭接长度la，箍筋为100,且加密高度不能小于500。（2）穿楼面的构造柱 ,纵筋在穿楼面处应上下贯通,在楼面以上才能搭接.（3)

21、墙与柱连接处沿柱高每500mm设28 拉结筋，拉结筋伸入墙体内长度不小于1000mm，遇门窗洞按实际长度截取,钢筋伸入柱内不少于210mm。1。3.6 其他(1）卫生间及管井周边均做混凝土反边，宽度同墙。（2）所有设备基础均以厂家订货为准，且待设备到货核实后方可施工.(3)未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。2 结构的选型和布置2。1 结构选型本建筑只有6层，且功能较少，为方便布置房间和便于管理采用大柱网框架结构。为使结构有较大的刚度本设计中楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构；基础为桩基础。2。2 结构布置本设计中柱距为3。6m。根据结构布置,本建筑平面均为双向板。本建筑由于楼

22、面活荷载较大，楼面板和屋面板厚度取120mm。材料选用:墙体：内外墙均采用MU5加气混凝土砌块,M5混合砂浆，重度=6。5kN/m3.窗：钢塑门窗,=0。35kN/m2。门：木门。具体情况见结构布置图21。图2-1结构平面布置图2.3 初估梁柱截面尺寸2。3。1 按大跨度进行计算纵向框架梁：h=（1/81/12）L= （1/81/12） 3600=450300 L纵向柱距， 取h=450mm。225mm150mm，考虑抗震取b=250mm 横向边跨梁：h=(1/81/12）L= （1/81/12）6600=825550 L纵向柱距， 取h=600mm.300mm200mm，取b=300mm横向

23、中跨梁：取h=400mm,b=300mm横向次梁:取h=300mm，b=200mm2。3.2 柱的截面尺寸式中：根据抗震设防烈度为7度时取0.9。 边柱取1。3，不等跨内柱取1.25。gE -各层的重力荷载代表值取14 kN/m2F 柱的负荷面积，如图22所示,对于中柱为3。6(6.6/2+3.0/2）=17。28 m2，对于边柱为3。66.6/2=11.88 m2 图22柱的负荷面积边柱Ac1 =67.20 中柱 Ac =93。99如取柱截面为正方形,则边柱和中柱的截面宽度分别为259mm、307 mm。初选柱的截面尺寸为：bh=500mm500mm。其惯性矩=3 框架计算简图及梁柱线刚度3

24、。1 确定框架计算简图框架的计算单元如图21所示,取轴的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面框架梁与柱刚接,由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼层，基顶的标高根据地址条件室内外高差定为-1。00m,二层楼面标高为3.30m，故底层的为4.30 m，其余各层柱高楼面算至上一层楼面（即层高）故均为3。30米。由此给出框架计算简图如图31所示。3。2 框架梁柱的线刚度计算混凝土C30,;对于边框架横梁：=1/123006003=5。4109mm4中框架横梁：=1/123004003=1.60109mm4现浇框架结构梁惯性矩为：中框架梁，边框架梁，线刚度边

25、跨梁=3。68中跨梁=3.20底层柱=3。63其余各层柱=4。73令，则其余各层杆件的相对线刚度为:i边跨梁=0。78,i底层柱=0。77，i中跨梁=0。68框架梁柱的相对线刚度如图3-1所示。作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。图31 结构计算简图4 荷载计算4。1 恒载标准值的计算4。1.1 屋面防水层：(刚性）40厚C30细石防水混凝土 0.0425=1。0 kN/m2防水层:（柔性）1。2厚三元乙丙橡胶卷材 0。4 kN/m2找平层:15厚1：2.5水泥砂浆 0.3 kN/m2找坡层：40厚水泥石灰砂浆3找坡 0.56 kN/m2保温层：80厚矿渣水泥 1。16 kN/m2结构层:1

26、00厚现浇钢筋混凝土板 0.1025= 2.5 kN/m2抹灰层：10厚混合沙浆 0.17 kN/m2总计： 6.09 kN/m2 4。1。2 各层楼面水磨石地面10mm面层水磨石地面20mm水泥砂浆打底水磨石地面素水泥浆结合层一道 0。65 kN/m2 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225= 3.0 kN/m2抹灰层:10厚混合沙浆 0.17kN/m2总计： 3.82 kN/m2 4.1。3 梁自重边跨横梁bh=300mm600mm自重 (0。6-0。12) 0.325 = 3.6kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0。01（0。60.12）2+0。317=0。24 kN/m总计： 3

27、。84kN/m纵梁bh =250mm450mm自重 （0.450。12) 0。2525 = 2.06 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0。01（0。450.12）2+0。2517=0.17 kN/m总计： 2。55kN/m中跨横梁bh =300mm400mm自重 （0。4-0。12） 0。325 = 3。0 kN/m抹灰层:10厚混合砂浆 0.01（0。4-0。12）2+0。317=0。14kN/m总计 1。89 kN/m次梁bh =200mm300mm自重 （0。30.12) 0。225 = 3。0 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0。01（0。30。12）2+0.2017=0。14kN/m

28、总计 1。89 kN/m4.1.4 柱自重bh =500mm500mm柱自重 0.5 0.525= 6。25 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0。010。5417=0。34 kN/m总计: 6。59kN/m 4.1。5 外纵墙自重标准层 纵墙： 0。90。247=2.0 kN/m钢塑窗: 3。00。35=0.74 kN/m 贴瓷砖外墙面： （3。63.0)0.6=0.9 kN/m混合砂浆内墙面： （3.6-3.0）0。34=0。51 kN/m 总计 4。15 kN/m底层纵墙： （4.63.0-0。60。45）0。247=2。436 kN/m钢塑窗： 3。00.35=0.74 kN/m 贴瓷砖

29、外墙面: （3.6-3。0）0.6=0.9 kN/m混合砂浆内墙面: (3。63。0）0。34=0。51 kN/m总计 4。59 kN/m4.1。6 内纵墙自重标准层 纵墙： 3.00.197=2。793kN/m钢塑窗: 0.350。9=0.315kN/m混合砂浆内墙面： 3。00.342=1.428kN/m总计 4.54 kN/m4.1。7 内隔墙自重标准层内隔墙: 3。00。197=3.99kN/m混合砂浆内墙面： 3.00.342=2。04kN/m总计 6.03kN/m底层内隔墙： (4。6-0。6-0。45）0.197=4.72 kN/m混合砂浆内墙面： （4。60.6-0。45)20

30、。34=2.41 kN/m总计 7。13kN/m4。1.8 女儿墙自重 女儿墙自重 0。70.2518=3。15 kN/m压顶自重 0.10.2525=0。63 kN/m陶瓷锦砖外墙面 0。51.22+0。50.25=1。33 kN/m合计 5。21 kN/m4。1.9 山墙自重纵墙： (3.30.7）0。247=4。37 kN/m贴瓷砖外墙面： (3。30.7）0.6=1。56 kN/m混合砂浆内墙面： （3.3-0。7）0。34=0.88 kN/m总计 6。71 kN/m4。2 活荷载标准值计算4。2。1 屋面和楼面荷载标准值根据建筑结构荷载规范(GB50009-2001)查得:不上人的屋

31、面： 0。5 kN/m2 楼 面：宿舍 1.5 kN/m2 走廊 2。0 kN/m2 厕所 2.0 kN/m24。2.2 雪荷载=1。00。3=0.3 kN/m2屋面或荷载与雪荷载不同时考虑，俩者中取大值4。3 竖向荷载下框架受荷总图4.3.1 在A-B 及CD轴内 按双向板计算在B-C 轴内： 按双向板计算 4.3。2 在AB 轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图如图41所示。图41板传荷载示意图屋面板传递荷载 恒载： 6.091。812（1.8/6。6）2+(1.8/6.6)3)2=19。1 kN/m 活载： 0.51.812(1。8/6.6）2+(1.8

32、/6。6)3）2=1。57 kN/m 楼面板传递荷载 恒载: 3。821.812（1。8/6。6）2+（1.8/6。6)3）2=12.0 kN/m 活载: 1。51。812（1。8/6。6）2+（1.8/6.6）3)2=4。71 kN/m 梁自重： 3。84kN/m 在A B 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 3.84+19.1=23。0kN/m 活载=板传荷载=1.6 kN/m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 3.84+12.0=15。8kN/m 活载=板传荷载=4。7kN/m4。3.3 在B C轴间框架梁屋面板传递荷载恒载: 6.09(3/2）5/82=11。4kN

33、/m活载： 0.5(3/2)5/82=0。94kN/m楼面板传递荷载恒载： 3.82（3/2）5/82=7。2kN/m活载: 2.0（3/2）5/82=2。8 kN/m梁自重: 1.89kN/m 在B- C 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 1.89+11。4=13。3kN/ 活载=板传荷载=0。94 kN/m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 1.89+6.6=9.1kN/m 活载=板传荷载=2。8kN/m4。3。4 CD轴间框架梁同AB 轴间框架梁4。3。5 A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱:恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=5。213。6+2.55(3。60。5)+3

34、。84（6.60。5）/2+6。09（6.6/2-0。25) (3。60.30）=99。7kN活载=板传荷载= 0.5（6。6/20。25) （3。6-0.30）=5。03kN标准层柱：恒载=墙自重+梁自重+板传荷载= 4。15(3.60.5）+3。84（6.60。5)/2 +3.82（6。6/2-0.25) (3.60.30）=63.0kN活载=板传荷载=2。0（6.6/20.25） (3。60。30）=15.1kN4。3。6 B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=梁自重（纵梁、横梁）+板传荷载=2.55（3.6-0。5）+3.84(6。6-0.5）/2+1。89(3.00。5)/2+6。0

35、9（6。6+3.0)/20。25（3。6-0.3）=113.4kN活载=板传荷载=0。5(6。6+3。0）/20.25(3.60.3）=7.5kN标准层柱：恒载=梁自重+板传荷载=2.55（3.6-0。5)+3。84(6.6-0.5）/2+1.89(3.00。5）/2+3。82（6。6+3.0)/20.25（3。6-0。3)=79。3kN活载=板传荷载=2。0（6.6+3。0)/20。25（3.60。3)=22.5kNC轴柱纵向集中荷载的计算与B轴柱的相同，轴柱纵向集中荷载的计算与A轴柱的相同。框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图4-2所示(图中数值均为标准值） 图4-2竖向受荷总图（kN）注：

36、带括号者表示活荷载4。4 风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表41: w=ZSZ0 本地区基本风压为：w0=0。4 Z- 风压高度变化系数，地面粗糙度为C类 S- 风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的S=1。3 Z - 以为房屋总高度小于30米所以Z=1。0 下层柱高 上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍B- 迎风面的宽度B=3.6m。表41集中风荷载标准值离地高度（Z/m)ZZSw0 (kN/m2 )（m）（m）k(kN)19。80。741。01.30。43.31。666。6016。20.741。01.30。43。33.375。4313。20.741。01.30。43。33.360。349。90.741.01.30。43。33。345。266。60。741.01。30。43.33。330.173。30。741.01.30。43.753.316.114。5 水平地震作用该建筑物的高度为20.5000米,以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布,故可采用底部剪力法计算水平地震作用。4。5.1 重力荷载代表值的计算