土木工程6层2500平米六层框架住宅楼计算书

南昌航空大学 毕业论文毕业设计（论文）计算书题 目： 学 院： 专业名称： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 南昌航空大学毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目： 庐山花园7#楼6层住宅设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1、建筑功能要求：建筑面积约2500平方米左右，共6层，一层为架空层，层高2.6米，其余各层层高2.83.0米。一梯两户, 每个单元户型分别为两居室和三居室。 2、设计资料 （1）地质条件： 回填土，厚0.5m，=16kN/m3，fak=80 kPa，Es=300MPa 粘性素填土，厚0.5m，=18kN/m3，fak =130kPa，Es=500MPa 残积亚粘土，厚1.5m，=20kN/m3，fak =220 kPa，Es=500MPa 一般亚粘土，厚1.5m，=20kN/m3，fak =250 kPa，Es=500MPa 以下为风化砂岩，fak =300 kPa，Es=6001000MPa 地下水位埋深-1.5m。 土方开挖按三类土考虑。（2）荷载条件：基本风压：0.5N/m2，无雪荷载。（3）抗震设防烈度：6度，冻土深度不考虑。（4）建筑物安全等级为丙级，合理使用年限为50年。（5）气象资料查阅相关规范，取当地资料。（6）材料供应：各种材料均能保证供应；施工技术条上：各种机具均能满足要求。3、设计要求：每位同学有自己的设计特点和设计风格。III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：（1）1周：开题报告。（2）3周：建筑设计。必要的建筑设计说明，建筑总平面图，底层、标准层、顶层及屋面平面图，正立面、侧立面，剖面图，大样图等建筑施工图纸。（3）4周：结构计算。进行屋面及各层楼面荷载计算，选取一榀典型框架，手工进行内力分析、内力组合及其梁、柱及基础配筋计算，现浇楼梯设计计算，现浇梁板设计计算。（4）4周：结构布置图。制基础平面图及基础详图，结构设计总说明，层结构布置图，三六层结构布置图，屋面结构布置图，框架配筋详图，楼梯结构施工图。（5）1周：撰写和整理毕业设计说明书。（6）1周：答辩。 、主 要参考资料：1、舒秋华，房屋建筑学M，武汉，武汉理工大学出版社，20022、建筑设计资料集（第二版）M. 北京：中国建筑工业出版社，20033、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）M，北京，中国建筑工业出版社，20024、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）M，北京，中国建筑工业出版社，20015、建筑地基基础设计规范（GB500072002）M，北京，中国建筑工业出版社，20027、建筑设计防火规范（GBJ16-2002）M. 北京：中国建筑工业出版社，20028、沈蒲生主编，混凝土结构设计M，北京，高等教育出版社，20039、董军等编著，土木工程专业毕业设计指南房屋建筑工程分册M，中国水利水电出版社，200210、高等学校毕业设计（论文）指导手册土建卷M，北京，高等教育出版社，199911、龙驭球、包世华主编，结构力学M，北京，高等教育出版社，199412、教育部土建英语教材编写组，土建英语M，北京，高等教育出版社，200413、Ghali A,Nevilli A M.Structural analysis.3rd.LondonM,New York:Chapmn and Hall,198914、John-Wiley & Sons, Nuckools J L . Interior Lighting for Environmental DesignerM. 1976 学院 专业类 班学生（签名）： 日期： 自 年 月 日至 年 月 日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)： 土木工程 系（室）主任（签名）： 附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期：导师签名： 日期： 庐山花园7#6层住宅设计 学生姓名：武浩 班级：06111326 指导老师：雷金波 郑云扬摘要：本毕业设计题目是庐山花园7#6层住宅设计，该办公楼的总建筑面积大约是2500平方米，共六层，建筑高度为20.4米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系。 本设计内容包括手算和电算两部分。其中手算部分分计算书的主要内容为设计的总说明、构件尺寸的初步确定、框架的计算简图、荷载计算、框架横向侧移计算、框架在水平及竖向荷载作用下的内力计算分析和计算、内力组合、截面设计及基础设计。其中计算水平地震力作用下时采用极限状态设计方法。 电算时，先用PMCAD软件进行结构平面布置，检查平面数据，输入次梁楼板，输入荷载数据，形成PK文件，画结构平面图，然后使用PK进行框架计算；最后用SAT-8软件进行框架的空间结构计算，输出框架梁柱配筋梁。柱配筋图及内力计算结果。 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段： 一 结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是框架结构； 二 结构计算阶段：包括荷载计算、内力计算和构件计算； 三 施工图设计阶段：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施 在设计过程中采用了手算和电算两种方式，对计算结果进行校核，及时发现设计中的错误以及与电算不同的部分，找出原因。关键词：毕业设计，框架结构，内力组合，截面设计 指导老师签名：lushan the garden six seven # of the housing Studengt name:Wu Hao Class:061113Supervisor:Lei Jin Bo Zheng Yun YangAbstract：The theme of this graduation design is structure design of Blu-ray group office .The total building area is about 4500 and the total height is 20.4m .It consists of 6 stories .The building is a frame building made by reinforced concrete. The content of this design include two aspects of handworker counting and automated counting by computer.The handworker counting consists of several loads counting,lateral displacement counting of transverse frame ,internal force of section and check design of the foundation. Horizontal earthquake counting use the underlying shears way.Counting of vertical loads bending moment use double divided bending way.Design of section use ultimate condition way. First,make a model of the building by PMCAD;Second,count the typical frame by PK;Last ,count the whole space frame and put out the drawing that you wanted by SAT-8. The stage of the structural design can be divided into three stages on the whole: 1. Structural scheme stage: According to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure; 2. Calculate stage in structure: Including loading and calculating, the internal force is calculated and calculated with the component; 3. Construction drawings design phase: According to described above result of calculation, come, confirm component assign with component mixing muscling and coming, confirming structural structure measuring of component according to the request of norm finally. I use two kind of ways included handwouker and automated counting in the course of counting.So I can check the result data and find the mistake or difference between handworker data and automated data in the design in time ,then find out the cause .Key words：Graduation design，Frame structure，Load combinations，Section design Signature of Supervisor：目 录一设计概况71 建设项目72 设计资料7二结构计算书71 结构布置方案及结构选型72确定结构计算简图93框架荷载计算11 3.1恒荷载标准值计算11 3.2活荷载标准值计算12 3.3竖向荷载下的框架计算12 3.4风荷载计算15 3.5恒荷载的内力计算17 3.6活荷载的内力计算21 3.7风荷载的内力计算24 3.8内力组合27 3.9 截面设计与配筋计算314板的计算35 4.1 板设计资料35 4.2 板的荷载计算35 4.3板的内力计算355楼梯的计算37 5.1 设计资料37 5.2 板的结构设计376基础的计算40 6.1 设计资料40 6.2 基础的截面设计及验算40 6.3基础配筋41结论42致谢44参考文献45结构设计计算书一.设计概况1.建设项目名称：庐山花园7#6层住宅。建设项目特点：一层架空，层高2.6m，其余各层层高3m。2.设计资料：2.1.地质条件：回填土，厚0.5m，r=16KN/m，fak=80KPA,ES=300MPA；粘性素填土，厚0.5m，r=18KN/m，fak=130KPA,ES=500MPA；残积性亚粘土，后1.5m，r=20KN/m，fak=220KPA,ES=500MPA；一般亚粘土，厚1.5m，r=20KN/m，fak=200KPA,ES=500MPA；一下为风化岩石，fak=300KPA,ES=6001000MPA；地下水位埋深-1.5m；土方开挖按三类土考虑。2.2.荷载条件：基本风压为：0.5kN/m2（B类场地），无雪荷载。2.3.抗震设防烈度：六度，冻土深度不考虑。2.4.建筑物安全等级为丙级，合理使用年限为50年二.结构计算书1.结构布置方案及结构选型1.1.结构承重方案选择 本工程采用框架承重结构方案，框架平面柱网布置见图2.1.1。1.2.主要构件选型及尺寸初步估算1.2.1. 主要构件选型（1）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（2）墙体厚度：外墙:240mm，内墙:240mm（3）基础采用：柱下独立基础1.2.2. 梁柱截面尺寸估算（1）主要承重框架:因为梁的跨度较接近（5400mm4500mm）,可取跨度较大者进行计算.取L=5400mm h=(1/81/12)L=675mm450mm 取h=550mm. 满足b200mm且b/ 500/2=250mm故主要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm550mm（2）次要承重框架： 取L=4200mm h=(1/121/15)L=350mm280mm 取h=400mm 故次要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm400mm （3）框架柱:h=(1/121/15)H=1/121/18)3000=250167 取b=400 ，h=（12）b取b=h 因此柱的截面尺寸：bh=400mm400mm2.确定结构计算简图(1) 根据框架平面柱网布置图选定一品框架作为计算单元(2) 框架柱高度：底层H1=2600+1000=3600mm；其他各层H2=H3=H4=H5=H6=3000mm框架计算简图如图2.2.2。(3) 框架梁柱的线刚度计算：i左边梁=EI/L=E22.55.53/4.512=15.41E10i右边梁=EI/L=E22.55.53/5.412=12.84E10iZ1=EI/L=E44/3.612=5.93E10iZ2=EI/L=E44/312=6.56E10令iZ1=1，则其余杆件：i左边梁=2.60，i右边梁=2.17，iZ2=1.13.框架荷载计算3.1 恒荷载标准值计算3.1.1 屋面恒荷载： 三毡四油屋面防水层 0.35kN/m21:3水泥沙浆找平层 20mm 0.0220 =0.4kN/m21:8水泥炉渣找坡 40mm 0.0418=0.72kN/m2现浇钢筋混凝土板 100mm 0.125=2.5kN/m2混合砂浆板底抹灰 10mm 0.0117=2.5kN/m2 合计4.14kN/m2 3.1.2 楼面恒载:大理石面层陪水泥砂浆擦缝30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层上洒2厚素水泥 1.16kN/m2水泥结合层一道 现浇钢筋混凝土板 100mm 0.125=2.5kN/m2混合砂浆板底抹灰 10mm 0.0117=2.5kN/m2 合计3.83kN/m23.1.3 梁自重:(1)主要框架梁：bh=250mm550mm梁自重 250.25(0.55-0.1)=2.81KN/m混合砂浆抹灰 10mm 170.01(0.55-0.1)2=0.15kN/m 合计2.96kN/m(1)主要框架梁：bh=250mm400mm梁自重 250.25(0.4-0.1)=1.88KN/m混合砂浆抹灰 10mm 170.01(0.4-0.1)2=0.1kN/m 合计1.98kN/m3.1.4 柱自重: bh=400mm400mm柱自重 250.40.4=4KN/m混合砂浆抹灰 10mm 170.010.44=0.27kN/m 合计4.27kN/m3.1.5墙自重及两面抹灰:主要框架梁间墙 0.24(3-0.55)18=10.58KN/m次要框架梁间墙 0.24(3-0.4)18=11.23KN/m水泥砂浆抹灰 0.3632=2.16KN/m3.2 活荷载标准值计算:3.2.1屋面和楼面活荷载标准值:不上人屋面:0.5KN/ 楼面:2.0KN/3.3 竖向荷载下框架受荷如图2.2.1板传至梁上的三角形或者梯形荷载,为简化计算近似按混泥土结构设计图1.3.15方法等效为均布荷载，荷载传递示意图见图2.2.1短向分配：5aq/8长向分配：(参见图3)3.3.1 AB轴间框架梁:(1)屋面板传荷载恒载：4.142.11-2(2.1/4.5)2+(2.1/4.5)32=8.04KN/m活载：0.52.10.4622=0.97KN/m(2)楼面板穿荷载:恒载：3.832.10.4622=7.43KN/m活载：22.10.4622=3.88KN/m梁自重：2.96KN/mAB轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.96+8.04=11KN/m 活载=0.97KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.96+7.43=10.39KN/m 活载=3.88KN/m3.3.2 BD轴间框架梁(1)屋面板传荷载恒载：4.142.11-2(2.1/5.4)2+(2.1/5.4)32=11.10KN/m活载：0.52.10.6382=1.34KN/m(2)楼面板穿荷载:恒载：3.832.10.6382=10.18KN/m活载：22.10.6382=5.36KN/m梁自重：2.96KN/mBD轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.96+11.1=14.06KN/m 活载=1.34KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.96+10.18=13.14KN/m 活载=5.36KN/m3.3.3 A轴柱纵向集中荷载的计算：挑檐沟自重=0.250.60.2=3KN/m(1) 顶层柱恒载=挑檐沟自重+梁自重+板传荷载=34.2+1.98(4.2-0.4)+3.8335/84.2=83.39KN 顶层柱活动=板传活载=0.52.15/84.2=3.94KN(2) 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传活载=(11.23+2.16)(4.2-0.4)+1.98(4.2-0.4)+3.8335/84.2 =83.39KN标准层柱活载=22.15/84.2=16.88KN3.3.4 B轴纵向集中荷载计算：(1)顶层住恒载=梁自重+板传荷载=1.98(4.2-0.4)+41.142.15/84.22=14.06KN/m 顶层住活载活载=0.52.15/84.22=7.88KN/m(2)标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+强身重=1.98(4.2-0.4)+3.8335/84.22+(11.23+2.16) (4.2-0.4)=113.55KN标准层柱活载=235/54.52=33.76KN3.3.5 D轴柱纵向集中荷载的计算：(1)顶层住恒载=挑檐沟自重+梁自重+板传荷载=34.2+1.98(4.2-0.4)+4.1435/84.2=52.7KNKN/m 顶层住活载活载=3.94KN/m(2)标准层柱恒载=83.39KN标准层柱活载=16.88KN3.4 风荷载计算3.4.1 为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用在屋面梁河楼面梁处的等效集中荷载替代。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：WK=zszo(hi+hj)B/2.此建筑地面粗糙度为B类。就算过程见表3.4离地高度zzso/KN/hi/mhj/mWK/KN17.61.21.561.30.5307.6714.61.131.491.30.53313.7911.61.041.431.30.53312.188.611.331.30.53310.895.611.211.30.5339.912.611.11.30.52.638.41注：B=4.2 z=1+/z 查表=1.316 =0.51表3.4.1集中风荷载标准值3.4.2 风荷载作用下的位移验算：(1)侧移刚度D，见表3.4.2和3.4.3。表3.4.2 横向26层D值的计算构件名称i=ib/2icc=i/2+iD=cic*12/hA轴柱215.41E10-40.53514038 KN/m/26.56E10-4=2.3B轴柱2(15.41E10-4+12.84E10-4)0.68317922 KN/m/26.56E10-4=4.3D轴柱212.84E10-40.513120 KN/m/26.56E10-4=2.0D=14038+17922+13120=45080 KN/m (2)风荷载作用下框架的层间侧移可按j=Vj/Dij表3.4.3 横向底层D值的计算构件名称i=ib/2icc=i/2+iD=cic*12/hA轴柱15.41E10-40.64711102 KN/m/5.93E10-4=2.6B轴柱15.41E10-4+12.84E10-40.77912831 KN/m/5.93E10-4=4.8D轴柱12.84E10-40.64310592 KN/m/5.93E10-4=2.2D=11102+12831+10592=34525 KN/m第一层的层间侧移值求出后，就可以计算个楼板标高处侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移： j层侧移： 顶层侧移：框架风荷载作用下侧移的计算见表3.4.5表3.4.5 风荷载作用下框架侧移计算层次Wj/KNVj/KND/(KN/m)j/mj/h67.6773.67450800.00021/15000513.7921.46450800.00051/6000412.1833.64450800.00071/4286310.8944.53450800.00101/300029.9154.44450800.00121/250018.4162.85345250.00181/1667=j=0.0054m3.5 恒载内力计算3.5.1 恒荷载做下框架的弯矩计算：(1)固端弯矩计算：顶层：AB跨MA6B6=-ql2/12=-114.52/12=-18.56KN*m MB6A6=18.56KN*mBD跨 MB6D6=-14.065.42/12=-34.17KN*m MD6B6=34.17KN*m标准层：AB跨 MAiBi=-10.394.52/12=-17.53KN*m MDiBi=17.53KN*mBD跨 MBiDi=-13.145.42/12=-31.93KN*m MDiBi=31.93KN*m(2)根据梁柱相对线刚度算出各节点的弯矩分配分配系数ij，如图3.5.1。用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为1/2，各节点分配2次即可。上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱0.2970.7030.4430.1870.3700.4260.5744.22-18.5618.56-34.1734.17 -4.220.004.2610.086.920.002.925.77-19.89-10.0661.253.465.041.14-9.942.88-3.18层0.00-1.40-3.311.620.000.701.380.200.100.004.11-8.3332.140.004.76-36.9617.36-13.140.2290.2290.5420.3730.1580.1580.3110.4960.2520.2526.67-17.5317.53-31.9331.93 -6.672.492.495.885.372.282.284.48-12.53-6.36-6.3652.131.252.692.941.461.14-6.272.24-3.18-5.03层-0.90-0.90-2.140.390.170.17-0.332.041.041.043.722.84-11.1026.233.913.59-33.3923.68-8.50-10.350.2290.2290.5420.3730.1580.1580.3110.4960.2520.2526.67-17.5317.53-31.9331.93 -6.672.492.495.885.372.282.284.48-12.53-6.36-6.3631.251.252.692.941.141.14-6.722.24-3.18-3.184-0.90-0.9-2.140.390.170.17-0.332.041.041.04层2.842.84-21.9926.233.593.59-33.3923.68-8.50-8.500.2290.2290.5420.3730.1580.1580.3110.4960.2520.2526.67-17.5317.53-31.9331.93 -6.672.492.495.885.372.282.284.48-12.23-6.36-6.3621.251.272.692.941.141.14-6.722.24-3.26-3.18层-0.91-0.91-2.140.210.090.17-0.332.081.061.062.832.83-11.1026.053.513.59-33.3923.72-8.56-8.480.2340.2130.5530.3780.1600.1460.3160.5080.2340.2586.67-17.5317.53-31.9331.93 -6.672.542.316.017.693.252.95 6.41-12.83-5.91-6.5211.253.853.001.14-6.423.21-3.18层-1.19-1.09-2.821.220.520.471.010.020.0050.0052.601.22-10.4929.444.913.42-30.9322.33-5.91-9.7ABD图3.5.1 恒载力矩分配(3)梁的跨内最大弯矩计算：顶层：AB跨 MA6B6max=-(MA+MB)/2+ql2/8=-(8.33+32.14)/2+114.52/8=7.61KN*m BD跨MB6D6max=-(39.96+17.36)/2+14.065.42/8=-22.59KN*m 其余各跨见图3.5.23.5.2 恒载作用下的框架剪力计算： MA=0 MA-MB-ql2-QB=0 = QB= MA-MB/2-ql/2 QA= MA-MB/2+ql/23.5.3恒荷载下框架的轴计算：3.6 活载内力计算3.6.1 楼面活荷载做下框架的弯矩计算：(1)固端弯矩计算：顶层：AB跨:MA6B6=-ql2/12=-0.974.52/12=-1.64KN*m MB6A6=1.64KN*mBD跨: MB6D6=-1.345.42/12=-3.26KN*m MD6B6=3.26KN*m标准层：AB跨 “MAiBi=-3.884.52/12=-6.55KN*m MDiBi=6.55KN*mBD跨: MBiDi=-5.365.42/12=-13.02KN*m MDiBi=13.02KN*m具体计算步骤及结果见3.6.1图3.6.2 活荷载作用下梁的跨内最大弯矩见图3.6.2。3.6.3 活荷载作用下框架剪力见图3.6.3。3.6.4 活活载作用下框架轴力见图3.6.4。上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱0.2970.7030.4430.1870.3700.4260.5740.32-1.641.64-3.263.26 -0.320.000.390.970.720.000.300.60-1.95-0.9960.590.360.470.51-0.980.30-1.47层0.00-0.28-0.670.000.000.000.000.780.390.000.70-1.022.830.000.81-3.642.39-2.070.2290.2290.5420.3730.1580.1580.3110.4960.2520.2521.35-6.556.55-13.0213.02 -1.351.191.192.822.411.021.022.01-5.79-2.94-2.9450.200.601.211.410.150.51-2.901.01-1.47-0.50层-0.46-0.46-1.090.310.130.13-0.150.480.240.240.931.33-3.6110.681.301.66-13.768.72-4.17-3.200.2290.2290.5420.3730.1580.1580.3110.4960.2520.2521.35-6.556.55-13.0213.02 -1.351.191.192.822.411.021.022.01-5.79-2.94-2.9430.60.61.211.410.51051-2.901.01-1.47-1.474-0.55-0.55-1.310.180.070.07-0.150.960.480.48层1.241.24-3.8310.551.601.60-13.769.20-3.93-3.390.2290.2290.5420.3730.1580.1580.3110.4960.2520.2521.35-6.556.55-13.0213.02 -1.351.191.192.822.411.021.022.01-5.76-2.94-2.9420.600.611.211.410.510.52-2.901.01-1.51-1.47层-0.55-0.55-1.320.180.070.08-0.150.980.500.501.241.24-3.8410.551.601.