9层小高层住宅楼毕业设计结构计算书.doc

华东交通大学理工学院毕业设计（论文）原创性申明本人郑重申明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中特别加以标注引用，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版，允许设计（论文）被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计（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毕业设计（论文）。（保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权书） 毕业设计（论文）作者签名： 指导教师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日华东交通大学理工学院毕业设计摘 要本工程是9层框架剪力墙结构体系，设计此结构体系力求平面结构布置对称，剪力墙布置均匀落地。在设计过程中，框架梁、柱和剪力墙的布置充分考虑了建筑物的使用功能和结构的合理性，既可以满足空间的灵活布置，同时考虑框架和剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的作用，可以满足抵抗水平和竖向荷载。针对框架结构易于形成较大的自由灵活的空间，以满足不同建筑功能的要求，及剪力墙可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载和侧向地震荷载作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。因此，框架剪力墙结构具有很广泛的使用范围，在旅馆、办公楼等公共建筑中得到广泛的应用。框架剪力墙结构应用于高层建筑非常广泛，针对以上的毕业设计题目及框剪结构的特点，作为土木专业的我，选择了框剪结构目的是将四年所学的知识总结与应用于此框-剪结构设计，设计过程分为建筑部分与结构部分，每一大部分都根据规范来设计，同时灵活地根据实际情况来设计。设计的收获是不但能将框架结构于剪力墙结构掌握好及两者之间的联系，同时为今后学习其他结构的知识打下了牢固的基础，为今后的工作必定有非常大的帮助。 关键词：结构；剪力墙；灵活；抗震abstract this project is 9 layer frame-shear wall structure system, design the system structure to the structure arrangement symmetry plane, shear wall arrangement even fall to the ground. in the design process, the beam and column and shear wall arrangement fully consider the use function of the building and the rationality of the structure, it can not only satisfy the flexible space decorate, considering the framework and shear wall also bear the vertical load and lateral force, can meet resistance level and vertical loading. according to frame structure is easy to form a larger free flexible space, to meet the requirements of different building function, and shear wall can provide a lot of resistance to the lateral stiffness, so as to reduce the structure in the wind load and lateral seismic load of lateral displacement and help to improve the structure of the seismic capability. therefore, frame-shear wall structure has a wide scope of application, in the hotel, office building and other public buildings widely applied. frame-shear wall structure used in high-rise building is very wide, according to the graduation design topic and frame the characteristic of structure cut, as civil professional me, choose the frame shear structure to four years of knowledge summary and applied in the box-cut structure design, design process is divided into building part and the structural part, each of the design according to the rules, at the same time, according to the actual situation of the flexibility to design. the design of the harvest is not only can will frame structure in the shear wall structure to master and the contact between the two, and at the same time for the future study of other structures laid a firm foundation of knowledge, for the future work must have a very big help. keywords: structure; shear wall; flexible; seismic 目 录摘 要1abstract2目 录3第1章 建筑方案说明11.1 设计依据11.2建 筑 设 计11.2.1总平面设计11.2.2平面设计11.2.3剖面设计21.2.4立面设计21.2.5基础设计21.2.6建筑构造设计2第2章 结构设计方案32.1 工程概况32.2结构选型与布置42.3 框架计算简图及梁柱线刚度52.3.1 初步估计截面尺寸52.3.2总框架的抗推刚度计算62.4荷载标准值计算82.4.1 永久荷载82.5 竖向框架结构设计计算102.5.1框架恒载计算102.5.2恒载作用下内力计算162.5.3框架活载计算212.5.4活载作用下内力计算242.6 横向框架结构设计计算292.6.1 水平风荷载作用下框架内力计算292.6.2 风荷载内力计算312.7 水平地震荷载作用下框架内力计算382.7.1水平地震作用计算382.7.2 地震作用内力计算43第3章荷载效应组合503.1 11轴上框架梁的控制截面内力值组合503.2 11轴上框架梁的控制截面内力值组合50第4章 截面设计574.1 框架梁承载力计算574.1.1材料及其强度574.1.2正截面受弯承载力计算（框架梁按弹性方法计算）574.1.3梁斜截面承载力设计614.2 剪力墙承载力计算634.2.1墙肢截面尺寸及材料634.2.2配筋计算644.2.3斜截面承载力计算65第5章 楼板设计675.1设计资料：675.2双向板弯矩计算685.3配筋计算70第6章 楼梯设计726.1设计资料：726.2 楼梯计算726.2.1梯段板计算726.2.2 平台板计算746.2.3平台梁计算74第7章 基础设计777.1人工挖孔桩设计参数777.2 zh1单桩承载力计算777.2.1人工挖孔桩桩身竖向承载力设计值777.2.2 ct1设计计算787.3 zh2单桩承载力计算787.3.1人工挖孔桩桩身竖向承载力设计值787.3.2 ct2设计计算797.4 zh3单桩承载力计算807.4.1人工挖孔桩桩身竖向承载力设计值807.4.2 ct3设计计算81参考文献82致 谢83附录：pkpm电 算 结 果84103第1章 建筑方案说明1.1 设计依据（1）设计任务书（2）办公楼建筑设计规范（3）建筑设计防火规范（4）民用建筑设计通则（5）房屋建筑制图统一标准（6）实用建筑设计手册（7）房屋建筑学1.2建 筑 设 计1.2.1总平面设计拟建某学校小高层住宅楼位于南昌市某高校内，全年主导风向为北风。拟建某学校小高层住宅楼处主干道，交通方便；周围有一定的现代建筑物及商业区，考虑周围环境，与周围环境相协调，城市管网供水供电。建成后的住宅楼将有完善的配套设施、休闲场所以及一定的绿化面积，满足建筑各项技术。1.2.2平面设计设计思路是从建筑功能上出发，从总体布局到局部的原则去把握整个设计。建筑平面是表示建筑物在水平方向各部分组合关系以及各部分房间的具体设计。a、平面组合采用对称式组合，满足住宅的设计要求，形成一梯（两电梯）3户，住宅楼内部为套间式。b、交通组织及防火设计，本建筑总高度为31.2m50m,建筑类别为二类高层建筑，每层的建筑面积0.7,故该框架为规矩框架。2.4荷载标准值计算2.4.1 永久荷载1、 屋面恒载 三毡四油屋面防水层 0.4kn/m220mm 1:3水泥沙浆找平层 40220mm膨胀珍珠岩（2%找坡） 20mm 1:3水泥沙浆找平层 120mm现浇钢筋混凝土板 20厚板底抹灰 恒载合计：5.68kn/m2 屋面活载： 2.0 kn/m2雪荷载： = 0.45 kn/m22、 楼面恒载20厚水泥砂浆面层 100厚现浇钢筋混凝土板 20厚板底抹灰 恒载合计3.3kn/m2楼面活载：卫生间、厨房 2.0 kn/m2 阳台 2.5 kn/m23、电梯机房地面：活载： 恒载：120mm混凝土板 恒载合计：4、楼梯间楼面恒载 20mm厚水泥沙浆找平 素水泥浆结合层一道 100mm现浇混凝土楼板 20mm厚水泥沙浆抹面 恒载合计： 5、内外维护墙自重200mm墙（每单位面积自重）200mm厚浆砌普通砖 15mm厚1：1：6水泥石灰浆打底 10mm厚1：1：3水泥石灰浆过面 恒载合计： 100mm墙（每单位面积自重）100mm厚浆砌普通砖 15mm厚1：1：6水泥石灰浆打底 10mm厚1：1：3水泥石灰浆过面 恒载合计： 6、梁自重主要框架梁： 0.230.6325=3kn/m 次要框架梁： 0.230. 5325=2.5kn/m 剪力墙： kn/根 7、门窗重：木门 防盗门 0.45 kn/m2铝合金玻璃门窗 2.5 竖向框架结构设计计算 2.5.1框架恒载计算1、屋面框架荷载标准值a、线荷载：fd跨梁： 框架梁自重 2.5kn/mb1板传来屋面自重（三角形） 5.685.1/2=14.48kn/m b2板传来屋面自重（三角形） 5.686.5/2=18.46kn/m 等效均布荷载 20.59kn/m 合计：=23.09 kn/mdb跨梁：框架梁自重 3.0kn/mb3板传来屋面自重(梯形) 5.684.5/2=12.78 kn/mb4板传来屋面自重(梯形) 5.687.8/2=20.54 kn/m 因梁两边所承受板跨不一样，故a取平均值a= =a/l=等效均布荷载： qe=(1-22+3)q=0.677（12.78+20.54）=21.82 kn/m 合计：=24.82 kn/mb、集中荷载：f轴边支座： 边跨连系梁自重： 3=17.46kn 1m高女儿墙自重： 2.81=16.24 kn 次梁自重： 非框架梁自重： 飘板： 边跨连系梁传来屋面自重： 合 计：=97.14knd轴中间支座：连系梁自重： 3=17.4knkl自重： 卫生间ll： 连系梁传来屋面自重: 48.46+ 合 计：=140.19knb轴中间支座：连系梁自重： 3=18.45knkl自重： 卫生间ll： 连系梁传来屋面自重: 飘板： 合 计：=100.05kn2、楼面框架荷载标准值a、线荷载：fd跨梁： 框架梁自重 2.5kn/mkl上墙自重 kn/m次梁上墙自重 kn/mll上墙自重 kn/mb1板传来屋面自重（三角形） 5.685.1/2=14.48kn/m b2板传来屋面自重（三角形） 5.686.5/2=18.46kn/m 等效均布荷载 20.59kn/m 合 计：=39.19 kn/mdb跨梁：框架梁自重 3.0kn/mkl上墙自重 kn/ml上墙自重 10.85kn/mb3板传来屋面自重(梯形) 5.684.5/2=12.78 kn/mb4板传来屋面自重(梯形) 5.687.8/2=20.54 kn/m 因梁两边所承受板跨不一样，故a取平均值a= =a/l=等效均布荷载： qe=(1-22+3)q=0.677（12.78+20.54）=21.82 kn/m 合 计：=50.19 kn/mb、集中荷载：f轴边支座： 边跨连系梁自重： 3=17.46kn 边跨连系梁墙自重： 4.6=26.68 kn 次梁自重： 次梁上墙自重 kn/mll上墙自重 kn/m 非框架梁自重： 阳台板： 边跨连系梁传来屋面自重： 合 计：=133.76knd轴中间支座：连系梁自重： 3=17.4kn连系梁墙自重： 3=16.24 knkl自重： kl上墙自重 卫生间ll： ll上墙自重 10.58kn连系梁传来屋面自重: 48.46+ 合 计：=188.62knb轴边支座：连系梁自重： 3=18.45kn连系梁墙自重： 28.29 knkl自重： 卫生间ll： ll上墙自重 10.58kn连系梁传来屋面自重: 合 计：=139.19kn 2.5.2恒载作用下内力计算1、各节点弯矩计算第9层： 第1 8 层： 2、跨中弯矩第9层 ： fd跨： db跨：第18层： fd跨： db跨：3、 各节点的弯矩分配系数框架线刚度： 以点为例 2.5.3框架活载计算1、屋面活载计算 a、线荷载计算fd跨梁 屋面板传来的荷载（三角形） 雪荷载（三角形） 等效均布荷载 db跨梁 屋面板传来的荷载（梯形） 雪荷载 （梯形） 等效均布荷载 qe=(1-22+3)q=0.677（12.3+2.48）=10.00 kn/m b、集中荷载计算f轴 d轴 b轴 2、楼面活载计算 a、线荷载计算fd跨梁 屋面板传来的荷载（三角形） 等效均布荷载 db跨梁 屋面板传来的荷载（梯形） 等效均布荷载 qe=(1-22+3)q=0.67712.3=8.33 kn/m b、集中荷载计算f轴 d轴 b轴 2.5.4活载作用下内力计算1、各节点弯矩计算第9层： 第1 8： 2、跨中弯矩第9层： fd跨： db跨： 第18层： fd跨： db跨： 4、 各节点的弯矩分配系数框架线刚度： 以点为例： 2.6 横向框架结构设计计算2.6.1 水平风荷载作用下框架内力计算1）本工程位于南昌市某大学内，地面粗糙程度属c类，南昌地区基本风压值，荷载体型系数近似按矩形平面取，则：h/bmax=31.2/13.1=2.384,所以=1.3 风压高度系数按c类粗糙度查取：体系的自振周期t按规范建议公式：按高规，c类粗糙程度计算高层房屋时应在基本风压的基础上乘以系数0.62代入计算，故由，查混凝土结构规范得：脉动增大系数，。则可以 按求得各楼层标高处的风振系数。具体风振系数 表2-4楼层机房顶1.331.21.020.4361.251.534屋面1.3270.950.4361.251.49681.3240.900.4361.251.46471.3210.8560.4361.251.42961.3180.800.4361.251.39351.3150.740.4361.251.35541.3120.740.4361.251.28431.390.740.4361.251.21321.360.740.4361.251.14211.330.740.4361.251.071横向风荷载计算表 表2-5楼层机房顶31.21.021.5341.34.205.811.1511.15屋面270.951.4961.33.04.213.139.2150.538240.901.4641.33.03.013.130.2880.647210.8561.4291.33.03.013.128.11108.756180.801.3931.33.03.013.125.62134.375150.741.3551.33.03.013.123.04157.414120.741.2841.33.03.013.121.82179.23390.741.2131.33.03.013.120.62199.85260.741.1421.33.03.013.119.41219.26130.741.0711.33.03.013.118.21237.41注：风荷载计算公式：2.6.2 风荷载内力计算 j层中任意一柱k在层贱剪力中分配到的剪力 底层柱弯矩 29层柱弯矩 注：下标ijk表示第j层第k号柱，上标t、b表示柱顶端、底端 梁端弯矩 即+=注：、表示节点左右梁端弯矩；表示节点柱上下端弯矩；表示节点左右梁的线刚度各柱反弯点处的剪力值以第9层为例 f轴：d轴：b轴：各柱反弯点处的剪力值 表 2-6层号（kn）f轴d轴b轴950.531/316.8416.8416.84880.641/326.8826.8826.887108.751/336.2536.2536.256134.371/344.7944.7944.795157.411/352.4752.4752.474179.831/359.9459.9459.943199.851/366.6266.6266.622219.261/373.0973.0973.091237.411/379.1479.1479.141） 各柱柱端弯矩（以f轴第9层、第1层为例）第9层 第1层 各柱柱端弯矩 表2-7层号f轴d轴b轴上下上下上下93.025.2625.2625.2625.2625.2625.2683.040.3240.3240.3240.3240.3240.3273.054.3854.3854.3854.3854.3854.3863.067.1967.1967.1967.1967.1967.1953.078.7178.7178.7178.7178.7178.7143.089.9189.9189.9189.9189.9189.9133.099.9399.9399.9399.9399.9399.9323.0109.64109.64109.64109.64109.64109.6413.079.14158.2879.14158.2879.14158.282） 各跨梁梁端弯矩（以第9层为例）第9层 fd跨： 各跨梁梁端弯矩 表2-8层号fd跨梁db跨梁92.132.4625.2611.7213.5425.2682.132.4665.5830.4335.1565.5872.132.4694.7043.9450.7694.7062.132.46116.1753.9062.27116.1752.132.46145.967.7078.20145.942.132.46168.6278.2490.38168.6232.132.46189.8480.09101.75189.8422.132.46209.5797.24112.33209.5712.132.46188.7887.59101.19188.783） 梁剪力、轴力计算fd跨：