土木宿舍楼毕业设计总计算书

襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 I中学学生宿舍结构设计姓名：周元 学号：03121250 指导教师：吴刚 襄樊学院土木工程系摘要本工程为光州新区第一中学学生宿舍，其功能是为学校学 生 提供住所。本工程为多层现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，底层层高 3.3 米，其他层层高均为 3.3 米，建筑物总高度为 18.5 米，总建筑面积为 4022.15 平方米。4 人间设计，有独立的卫生间和阳台，能满足 440 人入住。本设计书包括如下部分：1 工程概况；2 楼盖设计；3 荷载计算；4 框架结构的受力分析、计算和设计；5 桩基础设计。关键词 钢筋混凝土，框架，结构设计襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 IIMiddle school students dormitory structural designeBy : ZhouYuan NO: 03121250Instructs teacher: WuGang Department of Civil Engineering, XiangFan UniversityAbstract This is a students dormitory of a middle school in the Guangzhou newly developed area. Its function is provides the residence for the school student. It is a multi-layer reinforced concrete frame. It has five stories, the height of the first storey is 3.3 meters, and the height of other stories are all 3.3 meters. The height of the whole building is 18.5 meters. The total floor space is 4022.15 square meters. One room can live four students, has the independence the bathroom and the balcony. Altogether can live 440 people.This paper includes the following parts:1. The survey of the program.2. The design of the floor slab.3. The calculation of the load.4.The mechanical analysis， calculation and design of the frame.5. The design of the pile base.Keywords Reinforced concrete, frame, the design of the structure襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 III目 录第一章 工程概况 .1第二章 楼盖设计 .22.1 设计资料 .22.2 楼盖盖的结构平面布置图 .22.3 板的设计 .32.4 次梁的设计 .5第三章 框架结构布置及计算简图 .83.1 梁柱尺寸 .83.2 计算简图 .83.3 梁柱线刚度 .9第四章 恒荷载内力计算 .104.1 恒荷载计算 .104.2 恒荷载作用下内力计算 .12第五章 活荷载内力计算 .205.1 活荷载计算 .205.2 活荷载作用下内力计算 .20第六章 风荷载内力计算 .276.1 风荷载计算 .276.2 内力计算 .28第七章 地震作用内力计算 .317.1 重力荷载代表值计算 .317.2 水平地震作用计算 .327.3 一榀框架内力计算 .34第八章 内力组合 .378.1 梁内力组合 .378.2 柱内力组合 .41第九章 截面设计 .449.1 梁截面设计 .449.2 柱截面设计 .47第十章 基础设计 .5310.1 边柱基础 .5310.2 中柱基础 .55参考文献 .58襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 1 页第一章 工程概况本工程为光州新区第一中学学生宿舍。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。工程所在地抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底，20mm 水泥砂浆找平，80160 厚（3%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子） 。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底，20mm 水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重 18kN/m3，厚度 240mm。门窗做法：门为木门，自重 0.2 kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重 0.4 kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/m2，楼面活荷载标准值 2.0kN/m2。常年主导风向为东南风，基本风压 650N/m2，年最高温度 39，最低温度 4。地质条件：用地地形平缓，地下水位标高约 4m,无侵蚀性；场地地层主要物理力学性质指标，物理状态和容许承载力值见下述。土层分布从上到下为：a 层：耕植土，厚约 0.7M，k=100Kpa ；b 层：淤泥质土，厚约 0.51m，k=80Kpa ；c 层：粘土，厚 34m ，硬塑状态，塑性指数 Ip =14，液性指数 I=0.17空隙比 e=0.54，k=200Kpa ；d 层：粉质粘土，厚约 4m，硬塑，Ip =14，I=0.17，e=0.75，k=180Kpa 本设计计算书包括楼盖、框架主体结构、基础部分的计算和设计。襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 2 页第二章 楼盖设计2.1 设计资料1）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底，20mm 水泥砂浆找平，水磨石面层。2）楼面荷载：均布活荷载标准值 2kN/m23）材料：混凝土强度等级为 C30；梁内受力纵筋为 HRB335，其余为 HPB235 钢筋2.2 楼盖盖的结构平面布置图见图 2-1襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 3 页图 2-1 楼盖结构平面布置图2.3 板的设计（弹性理论）1）荷载计算活荷载标准值： 2.0 kN/m2恒荷载标准值：水磨石面层 0.65 kN/m220 厚水泥砂浆找平 0.0220=0.40kN/m2100mm 厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.5kN/m220mm 厚石灰砂浆抹底 0.0217=0.34kN/m2 小计 3.89 kN/m2荷载设计值g=1.23.89=4.67kN/m2 ，q=1.42.0=2.8kN/m 2q/2=1.4kN/m2，g+q/2=6.07kN/m 2，g+q=7.47kN/m襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 4 页2）弯矩计算弯矩值计算表表 2-1A B C Dl01 (m) 2.4 3.6 2.4 3.6l02 (m) 7.2 7.2 7.2 7.2l01/l02 0.33 0.50 0.33 0.50m1(0.04+0.20.0038) 6.072.42+(0.0965+0.20.0174) 1.42.42=2.248(0.0397+0.20.0042) 6. 073.62+(0.0212+0.20.0862) 1.43.62=3.923(0.0400+0.20.0038) 6.072.42+(0.0205+0.20.0880) 1.42.42=1.749(0.04+0.20.0038) 6.073.62+(0.0559+0.20.0079) 1.43.62=4.121m2(0.0038+0.20.04) 6. 072.42+(0.0174+0.20.0965) 1.42.42=3.05(0.0042+0.20.0397) 6.073.62+(0.0862+0.20.0212) 1.43.62=2.607(0.0038+0.20.0400) 6. 072.42+(0.0880+0.20.0205) 1.42.42=1.160(0.0038+0.20.04) 6.073.62+(0.0079+0.20.0559) 1.43.62=1.236m1 -0.08297.472.42=-3.600-0.08297.473.62=-8.101-0.08297. 472.42=-3.600-0.08297. 473.62=-8.101m2 -0.05707. 472.42=-2.476-0.05707. 473.62=-5.570-0.05707.472.42=-2.476-0.05707.473.62=-5.570襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 4 页3）截面设计截面有效高度：假定选用 8钢筋，则 l01 方向跨中截面的 h01=80mm；l 02 方向跨中截面的 h02=70mm；支座截面 h0=80mm。最小配筋率 smin=0.27%，则 Asmin=0.27%1000100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小 20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当 lb/l01.5 时减小 20%，当lb/l0=1.52.0 时减小 10%；楼板的角区格不折减。为了便于计算，近似取 =0.95， 计算过程见下表y0sf95h.mA楼面板配筋计算表表 2-2 跨中截面 h0(mm) m (kNm) As(mm2) 配筋 实配As (mm2)l01 方向 80 0.82.248=1.798 112.66 8180 279Al02 方向 70 0.80.713=0.570 40.82 8180 279l01 方向 80 3.923 245.80 8180 279Bl02 方向 70 2.607 186.68 8180 279l01 方向 80 1.749 109.59 8180 279Cl02 方向 70 1.160 83.06 8180 279l01 方向 80 4.121 329.68 8150 335Dl02 方向 70 1.236 86.52 8180 279支座截面 h0(mm) m (kNm) As(mm2) 配筋 实配 As (mm2)A-A 80 -0.82.476=-1.981 124.12 8180 279A-B 80 -5.570 349.00 8140 359A-C 80 -2.476 155.14 8180 279C-D 80 -5.570 349.00 8140 359B-B 80 -5.570 349.00 8140 359B-D 80 -8.101 505.76 8100 503襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 5 页边缘支座截面 h0(mm) m (kNm) As(mm2) 配筋 实配 As (mm2)B 80 -5.570 349.00 8140 359l01 方向 80 -8.101 505.76 8100 503Dl02 方向 80 -5.570 349.00 8140 359C 80 -2.476 155.14 8180 2792.4 次梁的设计次梁 L 跨度 7.2m，次梁截面高度 h=l/18l/12=7200/187200/12=400mm 600mm，取 h=600mm，截面宽度取 b=200mm。（1）荷载设计值 01l3.6p(gq)7541.7kN/m2012l.3e1p(-)p1.8k/板传来的荷载 p=2pe=23.76kN/m次梁自重 0.2(0.6-0.1)251.2=3kN/m次梁粉刷 0.02(0.6-0.1)2+0.2171.2=0.5kN/m填充墙自重和粉刷 0.24(3.3-0.6) 18+0.022(3.3-0.617) 2=15.34 kN/m则荷载总设计值 g+q=42.6kN/m（2）内力计算弯矩设计值：跨中 22011M(gq)l4.679.0kNm4支座 220l.184.3剪力设计值：跨中 V襄 樊 学 院 土 木 工 程 专 业 毕 业 设 计 第 6 页支座 01V(gq)l42.67153.6kN2（3）正截面受弯承载力计算跨中按 T 形截面计算翼缘宽度 =1400mmfb混凝土强度等级为 C30，f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，f y=300N/mm2;箍筋采用 HPB235，f yv=210N/mm2 6f0