土木工程--6层住宅楼全套设计4118平计算书.docVIP

上 海 交 大 毕 业 设 计第1章 工程概况1.1 基本资料1. 工程名称：住宅楼2. 工程所在地：3. 建筑工程等级：二级4. 设计使用年限：50年5. 建筑层数：住宅五层，储藏室一层6. 建筑面积：建筑面积4118.4m2,其中储藏室建筑面积为632.4m27. 建筑耐火等级：二级8. 主要结构类型：框架结构9. 抗震设防烈度：七度1.2 基本条件1.2.1 自然条件 1根据建筑结构荷载规范（GB50009-2012）附录D.4中续表D.4可查得基本风压0.55kN/m2，基本雪压0.40kN/m2，地面粗糙度B类。 2根据提供的地质报告可知，本工程自然地表2.7m内为素填土，素填土下层为粉质粘土层，作为持力层fak=180kPa。 3根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）附录A查得：烟台芝罘区地震基本烈度为7度，本工程抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为类，设计基本地震加速度为0.1，设计地震分组第一组。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.1.4-2可知，根据类场地及设计地震分组第一组可查得本地区特征周期0.35s。1.2.2 地质条件及地理概况 1.工程地质及场地概况场内地势平坦，无障碍物影响施工，附近空地可供临时使用，场地类别为类。该地区场地土类型为中软场地土，场区液化指数为4.54，属于轻微液化场区。2. 水文地质概况 地下水稳定水位埋深为1.1m，场区最大冻结深度为0.5m。该场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替环境下有弱腐蚀性，在长期浸水条件下无腐蚀性，对钢结构具有腐蚀性。 第2章 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，其标准层建筑平面、结构平面以及剖面示意图分别见图2.1、2.2及2.3。主体结构共有6层，储藏室1层，层高2.4m，其余五层层高3.0m。外填充墙采用200mm厚的加气混凝土砌块。户内门为木门，门洞口尺寸0.9m2.1m；入户门为防盗门，门洞尺寸为1.0m2.1m；单元门为防盗门，门洞尺寸为1.8m2.0m；阳台为推拉玻璃门，次卧阳台门洞口尺寸1.8m2.1m，主卧阳台门洞口尺寸2.1m2.1m，卫生间门洞尺寸为0.8m2.1m，窗为铝合金窗，洞口尺寸0.9m0.9m等。2.1板截面估算 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，双向板的最大跨度为4500mm，板厚应取，所以取板厚为120mm；其它的跨度较小，所以板厚统一取100mm。2.2主梁截面估算对于BC跨横向框架梁:截面高度取,楼梯间处最大跨度l=5900mm，h=393mm590mm，取h=500mm，梁宽b=200mm。对于AB跨横向框架梁：最大跨度l=5600mm，h=373mm560mm，取h=500mm，梁宽b=200mm，满足多层建筑框架梁截面高度最小取400mm，截面宽度最小200mm的规定。纵向框架梁：截面高度取，最大跨度l=4500mm，h=300mm450mm，取h=400mm，梁宽b=133mm200mm，取b=200mm，满足多层建筑框架梁截面高度最小取400mm，截面宽度最小200mm的规定。2.3次梁截面估算次梁：次梁的截面高度h取，次梁最大跨度为4500mm，所以截面高度h=250mm375mm，取h=300mm，截面宽度b取，截面宽度最小为200mm，取次梁截面宽度b=200mm。由此估算的梁截面尺寸详见表2.1。混凝土设计强度：C30(fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2)。表2.1 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级层高混凝土强度等级纵梁横梁次梁楼梯间处其他16C30 2.4柱截面估算 柱截面尺寸可按式（2.1）进行估算。由建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)6.1.2可知该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值据6.3.6条知N=0.85；各层重力荷载代表值近似取14kN/m2。由图2.2知边柱及中柱的负载面积分别为2.952.25m2和5.754.5m2。Ac (2.1)边柱 Ac=59631mm2中柱 Ac=223519mm2如取柱截面为正方形，则边柱及中柱截面高度分别为244.19mm和472.78mm。根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值为：车库层6层 500mm500mm 基础形式采用独立基础，根据地质报告中相关资料基础埋深取2.7m，基础高度预估0.6m。框架结构的计算简图如2.4所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，26层柱高度即为层高，取3.0m；小棚层柱高度从框架圈梁顶面取至二层板底，即 =2.4-0.1=2.3m。图2.1 建筑平面图 95 图2.2 结构平面布置图 图2.3 1-1剖面图 图2.4 横向框架计算简图 第3章 重力荷载计算3.1 屋面永久荷载标准值屋面15厚1:1水泥砂浆粘贴平瓦 0.55kN/m2 35厚C20细石混凝土找平层 20.035=0.77kN/m230厚挤塑聚苯板保温层 20.03=0.06kN/m23厚高聚物改性沥青防水涂料 0.0030. 3=0.0009kN/m2 刷基层处理剂一道 20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.4kN/m2 80厚钢筋混凝土屋面板 250.08=2.0kN/m27厚1:2.5水泥砂浆打底扫毛 20.00.007=0.14kN/m27厚1:2水泥砂浆找平 20.00.007=0.14kN/m2内墙涂料 _ 合计 4.06kN/m2 取4.10 kN/m23.2楼面永久荷载标准值3.2.1地面砖楼面用于住宅楼梯及其它楼面 8 10厚地面砖 17.80.01=0.178kN/m2 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.6kN/m2 素水泥浆一道 100厚现浇钢筋混凝土楼板 250.1=2.5kN/m2 7厚1:2.5水泥砂浆打底扫毛 20.00.007=0.14kN/m2 7厚1:2水泥砂浆找平 20.00.007=0.14kN/m2 内墙涂料_ 合计 3.56 kN/m2 取3.60kN/m23.2.2地面砖楼面用于住宅楼梯及其它楼面 8 10厚地面砖 17.80.01=0.178kN/m2 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.6kN/m2 素水泥浆一道 120厚现浇钢筋混凝土楼板 250.12=3kN/m2 7厚1:2.5水泥砂浆打底扫毛 20.00.007=0.14kN/m2 7厚1:2水泥砂浆找平 20.00.007=0.14kN/m2 内墙涂料_ 合计 4.06 kN/m2 取4.10 kN/m23.2.3地面砖防水楼面用于厨房和厕所 8 10厚地面砖 17.80.01=0.178kN/m2 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.6kN/m2 1.5厚合成高分子防水涂料 0.01N/m2 刷基层处理剂一道 30厚C20细石混凝土找坡抹平 220.03=0.66kN/m2 素水泥浆一道 100厚现浇混凝土楼板 250. 1=2.5kN/m2 素水泥浆一道 7厚1:2.5水泥砂浆打底扫毛 20.00.007=0.14kN/m2 7厚1:2水泥砂浆找平 20.00.007=0.14kN/m2 内墙涂料 _ 合计 4.23kN/m2 取4.30 kN/m23.3 小棚层永久荷载标准值3.3.1小棚层外墙永久荷载标准值 外墙涂料 刷弹性底涂刮柔性腻子 35厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布 120.005=0.06 kN / m2 50厚聚苯板保温层胶粘剂粘贴 0.50.05=0.025 kN / m2 20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.4 kN / m2 刷界面砂浆一道 0.02 kN / m2 200厚加气混凝土砌块墙 0.206.0=1.2 kN / m2 刷界面剂一道 9厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 内墙涂料合计 2.08 kN / m2 取2.10 kN / m23.3.2小棚层内墙永久荷载标准值 内墙涂料 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153 kN / m2 刷界面剂一道 0.02 kN / m2 200厚加气混凝土砌块墙 6.00.2=1.2kN / m2 刷界面剂一道 9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153 kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 内墙涂料 合计 1.97kN/m2取2.00 kN/m23.4其余层永久荷载标准值3.4.1其余层外墙永久荷载标准值 外墙涂料 刷弹性底涂刮柔性腻子 35厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布 120.005=0.06 kN / m2 50厚聚苯板保温层胶粘剂粘贴 0.50.05=0.025 kN / m2 20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.4 kN / m2 刷界面砂浆一道 0.02 kN / m2 200厚加气混凝土砌块墙 0.206.0=1.2 kN / m2 刷界面剂一道 9厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 内墙涂料合计 2.08 kN / m2取2.10 kN / m23.4.1厕所、厨房外墙永久荷载标准值 外墙涂料 刷弹性底涂刮柔性腻子 35厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布 120.005=0.06 kN / m2 50厚聚苯板保温层胶粘剂粘贴 0.50.05=0.025 kN / m2 20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.4 kN / m2 刷界面砂浆一道 0.02 kN / m2 200厚加气混凝土砌块墙 0.206.0=1.2 kN / m2 刷界面处理剂一道 9厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 1.5 厚聚合物水泥防水涂料 0.001514.5=0.022kN/m2 34厚瓷砖胶粘剂，揉挤压实 5厚面砖 0.5kN / m2 合计 2.50 kN / m2取2.60kN / m23.4.2其余层内墙永久荷载标准值 内墙涂料 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153kN / m2 刷界面剂一道 200厚加气混凝土砌块墙 0.206.0=1.2 kN / m2 刷界面剂一道 9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 内墙涂料 合计 1.97 kN / m2取2.00 kN/m2 3.4.3其余层内墙（厕所、厨房）永久荷载标准值 内墙涂料 5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 20.00.005=0.10 kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 刷界面剂一道 200厚加气混凝土砌块墙 0.206.0=1.2 kN / m2 9厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17.00.009=0.153kN / m2 6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 20.00.006=0.12 kN / m2 1.5 厚聚合物水泥防水涂料 0.001514.5=0.022kN/m2 34厚瓷砖胶粘剂，揉挤压实 5厚面砖 0.5kN / m2 合计 2.23 kN / m2取2.30 kN/m23.5梁柱的永久荷载标准值 200300梁 0.20（0.3-0.1）25+2（0.3-0.1）0.0217=1.14kN/m 200400梁 0.20（0.40-0.1）25+2（0.40-0.1）0.0217=1.70kN/m 200500梁 0.20（0.5-0.1）25+2（0.5-0.1）0.0217=2.27kN/m500500柱 0.500.502540.500.0217=6.93kN/m 200200柱 0.200.202540.200.0217=1.27kN/m 3.6屋面及楼面可变荷载标准值 活荷载的计算：查建筑结构荷载规范(GB 50019-2001)得不上人屋面均布活荷载标准值：0.5；住宅楼面均布活荷载标准值：2.0；楼梯均布活荷载标准值：2.0。 3.7雪荷载标准值 由建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)附录可知，烟台地区基本雪压为0.40。 第4章 重力荷载代表值的计算 重力荷载代表值取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合之和,各层的重力荷载代表值取各楼层标高上下各楼层的一半。底层取至基础顶部。分别按公式4.1计算。 （4.1）式中重力荷载代表值；永久荷载标准值，即结构及构配件的自重；可变荷载标准值。 4.1 梁柱重力荷载标准值4.1.1梁的重力荷载标准值 1.200500横梁(13000-2500-400)11+(5900-400)4+(5600+1500-500-400)22.27=367.74kN 2.200400纵梁：(52800-13500-2400)+(52800-15500-2400)+(52800-11500-2400)1.70=232.05kN3. 200300次梁： 5280021.14+200081.14+300041.14=152.30kN梁总的重力荷载标准值：367.74+232.05+152.30=752.09kN 4、坡屋顶梁重 200500横梁 (2-2500-400)11+(5900-400)4+(5600+1500)-500-40022.27=322.04kN 200400纵梁(5794-500-400)2+(52800-57942-13500)+(1478-400)2+(52800-14782-11500)+(1478-400) 2+(52800-14782-13500) 1.70=176.17kN 200300次梁(3835-1002) 2+(52800-38352)+52800 1.14=60.37kN屋顶梁总的重力荷载标准值 322.04+176.17+60.37=558.58kN4.1.2柱的重力荷载标准值1地层： 500500柱：g=6.932.745=842.00kN 2小棚层： 500500柱：g=6.932.445=748.44kN 3.其余层： 500500柱：g=6.933.045=935.55kN 200200柱：g=1.27(1.4-0.1)15+(1.2-0.1)23=79.30kN4.坡屋面处g =(0.50.525+40.50.0217)1.315=135.14kN 4.2门窗重力荷载标准值钢框玻璃窗的面荷载：，木门的面荷载：，钢铁门的面荷载：，钢框玻璃门的面荷载：。统计门窗总表，得门窗重力荷载标准值的计算见表4.1。表4.1门窗重力荷载标准值编号bh（m2）重度 （kN/m2） 荷载（kN）小棚层2-6层M10.82.10.200.336040M20.92.10.200.37824100M31.02.10.450.945020M41.82.10.451.70120M51.82.10.451.701020M62.12.10.451.985020C10.90.90.450.3652410C21.51.50.45 1.013030C31.81.50.451.2150 60门窗洞口总面积（m2） 72.36699.60门窗洞口总质量（kN） 21.234250.804.3墙体重力荷载标准值4.3.1小棚层墙体荷载标准值：1.外墙： (52.80-130.50-0.402-2.202)+(52.80-110.50-0.402+1.404)+(13.00-20.40-0.50) 22.4-21.82.1-240.90.92.10+240.365+21.701=543.13kN2.内墙： (52.802-150.50-0.402-2.202)+(13.00-0.50-0.402)9+(3.90-0.40)4+(5.60+1.50-0.50-0.40)2 2.4-240.92.12.00+0.37824=996.43kN 小棚层填充墙体总重力荷载标准值： 543.13+996.43=1539.56kN4.3.2标准层墙体荷载标准值: 1.外墙：(52.80-130.50-0.402)+(52.80-110.50-0.402+1.404)+(5.60-0.402+3.90-0.40)23.0-121.81.5-61.51.5-41.82.1-42.12.12.10+121.215+1.0136+0.3652+41.701+41.985+(2.00-0.10)3.0-20.90.9 2.60+20.365=601.74kN 2.内墙： 52.80-150.50-0.402-3.04-(3.0-0.40)4-2.22-(3.0-0.50-0.40)4+(3.9-0.40)8+(3.9+2.0-0.40)5+(5.6-0.402)9+(5.6+1.5-0.50-0.40)23.0-240.92.12.00+200.378+40.945+3.043.02.30+(3.0-0.40)43.02.30+(3.0-0.50-0.40)43.02.30+(2.083.0-80.82.1) 2.30+80.336 =935.75kN 标准层填充墙体总重力荷载标准值： 601.74+935.75=1538.49kN4.3.3坡屋顶墙体荷载标准值 1.墙体： 360200(130002+528002)25=236.88kN 2.挑檐沟： 36080(130002+528002)25=99.75kN 3.阳台处挑檐沟： 360804500825=25.92kN坡屋顶处填充墙体总重力荷载标准值： 236.88+99.75+25.92=357.55kN 4.4板重力荷载标准值板的重力荷载标准值计算见表4.2。 表4.2板的重力荷载标准值（单位：kN）层次板厚h/mm每层面积/m2面荷载/kN/m2合计屋面80698.424.10 2863.53地层100430.803.601550.88120201.604.10826.56小棚层100216.723.60780.19100(厕所，厨房)94.804.30407.64120320.884.101315.6115100400.803.601442.88100（厕所，厨房）94.804.30407.64120201.604.10826.564.5 楼梯重力荷载标准值4.5.1小棚层：梯段体积： (1602601/215+100)1050=0.785m3一层楼层平台板体积： 2000100(2400-200)=0.440m3 总自重：(0.785+0.440)25=30.63kN4.5.2 15层：梯段体积：(1503001/210+100)10502=1.177m3中间平台及楼层平台板体积： 1200100(2400-200)+1700100(2400-200)=0.638m3梯段梁自重：22.27(2400-200)=9.988kN 总自重：(1.177+0.638)25+9.998=55.37kN综合以上可求得各层梁、柱等构件的自重标准值见表4.3。表4.3各层梁、柱、门窗、墙、板以及楼梯的自重标准值（单位：kN)层次梁 板柱门窗墙 楼梯 总计地层659.980795.22769.7815.322240.30小棚层752.092503.44842.001539.0343.005679.5614752.09 2677.08935.551538.4955.375958.58 5720.172677.08467.781538.4927.695431.21屋顶588.582863.53135.14357.5503914.804.6可变荷载标准值 可变标准值计算见表4.4。 表4.4各层可变荷载标准值（单位：kN）层号楼面面积/m2楼面均布活荷载kN/m2雪荷载kN/m2荷载值小棚层632.402.001264.80 15686.002.001372.00 屋顶698.4200.4279.374.7重力荷载代表值的计算 根据建筑抗震设计规范中5.1.3条规定：计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件的自重标准值和可变荷载标准值组合后之和，多数情况下组合值的系数为0.5，即恒载+0.5活荷载，计算集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，计算时墙、柱重力荷载上下各取一半，屋面取雪荷载计算。综合以上所求，可得各层的重力荷载代表值见表4.5。表4.5 各层重力荷载代表值（单位：kN）层号永久荷载标准值可变荷载标准值组合值系数重力荷载代表值地层2240.3000.502240.30小棚层5679.561264.800.50 6311.96145958.58 1372.000.50 6644.585层和屋顶9346.011651.370.50 10171.70 计算的结果见图4.1 图4.1 动力计算分析模型 第5章 横向框架侧移刚度的计算 5.1 横向框架梁的线刚度计算梁采用C30混凝土，Ec=3.0104N/mm2，需注意的是框架梁，对于中框架，其截面惯性矩，对于边框架。横向框架梁线刚度计算，用公式和进行计算,其中为混凝土弹性模量；为梁的计算跨度；为梁截面惯性矩；为梁矩形部分的截面惯性矩，横梁的线刚度计算见表5.1。 表5.1 横梁的线刚度计算表(单位：)类别层次Ec（N/mm2）bh（mm2）I0（mm4）（mm）EcI0/l1.5EcI0/l2EcI0/l横梁（A-B)小棚层53.01042005002.08310956001.11510101.67310102.2301010横梁（B-C)小棚层53.01042005002.08310959001.05910101.58910102.11810105.2 横向框架柱的线刚度计算 柱采用C30混凝土，Ec=3.0104N/mm2。横向框架柱的线刚度计算，用公式和进行计算,其中为混凝土弹性模量；为框架柱的计算高度；为柱截面惯性矩，柱的线刚度计算见表5.2。表5.2 柱的线刚度(单位：)层次hc（mm）Ec（N/mm2)bh（mm2）Ic（mm4）EcIc/h小棚层以下27003.01045005005.211095.901010小棚层24003.01045005005.211096.5110101530003.01045005005.211095.2110105.3 横向框架柱的抗侧移刚度计算 按下列公式计算各柱的侧移刚度，计算公式如下： （一般层中柱） (5.1) （底层中柱） (5.2) （一般层边柱） (5.3) （底层边柱） (5.4) (一般层) (5.5) （底层） (5.6) (5.7)式中：K梁柱的线刚度比求得地层框架柱的侧移刚度D值见表5.3。表5.3 地层柱抗侧刚度(单位：)边柱A-10.2840.34333312A-20.3780.36935837C-10.2690.33932923C -20.3590.36435351中柱柱柱B-10.5530.41240013B-20.7370.45243898B-40.3590.36435351B-50.3780.36935837小棚层框架柱的侧移刚度D值见表5.4。表5.4 小棚层柱抗侧刚度(单位：) 边柱边柱A-10.2560.11315326A-20.3430.14619801C-10.2440.10914783C-20.3250.14018988中柱B-10.5010.20027125B-20.6680.25033906B-40.3250.14018988B-50.3430.14619801其余层框架柱的侧移刚度D值见表5.5。表5.4 其余层柱抗侧刚度(单位：) 边柱边柱A-10.3210.1389586A-20.4280.17612226C-10.3050.1329170C-20.4070.16911740中柱B-10.6260.23816533B-20.8350. 29520493B-40.4070.16911740B-50.4280.17612226根据结构平面图得边柱： 与A-1抗侧刚度相同的柱有A-17； 与A-2抗侧刚度相同的柱有A-3，A-4，A-5，A-6，A-7，A-8，A-9，A-10，A-11； A-12， A-13，A-14，A-15， A-16； 与C-1抗侧刚度相同的柱有C-17； 与C-2抗侧刚度相同的柱有C-3，C-4，C-5，C-6，C-7，C-8，C-9，C-10，C-11，C-12，C-13，C-14，C-15，C-16； 与B-1抗侧刚度相同的柱有B-17； 与B-2抗侧刚度相同的柱有B-3，B-7，B-8，B-9，B-10，B-11，B-15，B-16； 与B-4抗侧刚度相同的柱有B-6，B-12，B-14；与B-5抗侧刚度相同的柱有B-13；将同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度，见表5.5。故地层的抗侧移刚度为： 333122+3583715+329232+3535115+400132+4389814+353514+358372 =2107966小棚层的抗侧移刚度为： 153262+1980115+147832+1898815+271252+3390614+189884+198012 =1286541其余层的抗侧移刚度为： 95862+1222615+91702+1174015+165332+2049314+117404+122262 =788382表5.5 横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次地层小棚层12345Di210