青山湖小区8楼6层住宅设计毕业设计.doc

青山湖小区8#楼6层住宅设计毕业设计 目录 1 建筑设计资料11.1建筑慨况11.2自然条件11.3材料选用12 结构设计说明22.1结构设计方案及布置22.2结构的选型22.3构件截面尺寸及几何参数33 框架的计算简图及梁柱线刚度43.1框架柱的线刚度计算44 荷载计算64.1恒载标准值计算64.2活荷载标准值计算85 楼板的设计计算95.1屋面板的计算95.2楼面板的计算125.3屋面板的配筋计算145.4楼面板的配筋计算156 恒荷载和活荷载作用下框架的板传荷载示意图及计算166.1框架梁间荷载计算166.2柱纵向集中荷载的计算197 风荷载计算228.1风荷载作用下框架侧移计算228 内力计算258.1各种内力计算258.2风荷载标准值作用下的内力计算428.3内力组合469 楼梯设计559.1踏步板设计（TB-1）559.2平台板设计（TB-2）569.3平台梁设计5710 截面设计与配筋计算5910.1框架柱截面设计5910.2框架梁截面设计6211 基础设计6611.1 基础概况6611.2 A轴柱下独立基础设计6611.3 抗冲切及配筋计算67总 结70参考文献71致 谢72 南昌航空大学科技学院2015届学士学位论文1 建筑设计资料1.1建筑慨况1.1.1设计题目 青山区小区8#楼6层住宅设计1.1.2建筑面积 3326m21.1.3工程概况 建筑总高度为17.6m（室外地坪算起），共6层，首层为架空层，其余每层层高3m，室内外高差0.45。1.1.4结构类型 框架结构1.2自然条件1.2.1荷载条件 基本风压无雪荷载。1.2.2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。1.2.3抗震 抗震设防烈度为6度，冻土深度不考虑。1.3材料选用1.3.1混凝土 采用C30。1.3.2钢筋 纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB300。1.3.3墙体 内外墙均采用灰砂砖，其尺寸为240mm120mm60mm，重度1.3.4窗 铝合金窗，。1.3.5门 普通木门，。2 结构设计说明2.1结构设计方案及布置 结构平面布置图如图2.1 图2.1结构平面布置图2.2结构的选型（1）结构体系造型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。（2）屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋型屋盖，屋面板厚120mm。（3）楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋型楼盖，板厚120mm。（4）楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。（5）采用现浇天沟。2.3构件截面尺寸及几何参数板厚：，按双向板计算取框架纵梁截面高度：，取 ，取 框架横梁截面高度：，取，取 柱的截面尺寸估算：，取 柱子还应满足，经验取 柱子的截面尺寸为。3 框架的计算简图及梁柱线刚度3.1框架柱的线刚度计算 图3.1：框架柱线刚度 对于中框架梁取 左边跨梁 中跨梁 右边跨梁 底层柱 其余各层柱令，则其余各杆件的相对线刚度为左边跨梁：中跨梁：右边跨梁： 底柱： 4荷载计算4.1恒载标准值计算屋面防水层（柔性）三毡四油铺小石子 找平层：15厚水泥砂浆 找坡层：50厚水泥石灰渣砂浆找平 保温层：80厚矿渣水泥 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 标准层楼面 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 梁自重： 梁 梁自重 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 基础梁 梁自重 柱自重 柱 柱自重 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 外纵墙自重 标准层： 纵墙在计算单元内相当于高度的计算外纵墙： 在一个计算单元内外纵墙的相当高度为1.91m，铝合金窗在计算单元内相当高度为的窗。外纵墙 铝合金窗 剁假石墙面 粉刷石膏砂浆内墙面 合计 内纵墙自重标准层：内纵墙相当高度为的墙高内纵墙 普通木门 水泥粉刷墙面（两则） 合计 横墙自重标准层：横墙 粉刷水泥墙面（两则） 合计 4.2活荷载标准值计算屋面和楼面活荷载标准值 不上人屋面 房间 卫生间 雪荷载标准值 无雪荷载屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中最大值5 楼板的设计计算5.1屋面板的计算 楼板的计算示图如图5.1： 图5.1楼板图5.1.1荷载计算 荷载：恒荷载标准值 5.63 恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 5.1.2按塑性理论计算 计算跨度，选取框架中板的全部与梁现浇 中跨 区隔板 区隔板 区隔板 有图可知，图中各板块的均为中间区板，全部与梁现浇，内力系数折减为0.8A1板： 代入公式 A2板，A1板中求出了A2板的长边支座弯矩 代入公式 A3板：A2板中长边支座弯矩等于A3板短边弯矩，所以 代入公式 5.2楼面板的计算 荷载： 恒荷载标准值 恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 按塑性理论计算 计算跨度在屋面板计算中已得，替换相应荷载设计值即可。A1板A2板A3板A1板 代入公式 A2板： 代入公式 A3板： 代入公式 5.3屋面板的配筋计算 屋面板配筋计算，各区格板跨内支座弯矩已求得，取截面有效高度，（） 截 面选配钢筋实配面积跨中A1区格板2.631001038200 2521.3290578200 252A2区格板0.87100348200 2520.2690118200 252A3区格板1.911007482002521.5390668200252支座A1-A15.261002058200252A2-A20.26100108200252A3-A31.91100748200252A1-A22.641001038200252A2-A32.6410010382002525.4楼面板的配筋计算屋面板配筋计算，各区格板跨内支座弯矩已求得，取截面有效高度，（）截面选配钢筋实配面积跨 中A1区格板2.910011382002521.4590638200252A2区格板0.961003782002520.2990138200252A3区格板2.11008182002521.6890728200252支座A1-A15.81002268200252A2-A20.58100228200252A3-A34.21001638200252A1-A22.91001138200252A2-A32.910011382002526 恒荷载和活荷载作用下框架的板传荷载示意图及计算图6板传荷载示意图6.1框架梁间荷载计算6.1.1A-B轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重： A-B轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+内墙自重 = 活载=板传荷载=6.1.2B-C轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重： B-C轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载=6.1.3C-E轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重： C-E轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+内墙自重 = 活载=板传荷载=6.2柱纵向集中荷载的计算6.2.1A轴柱纵向集中荷载的计算现浇天沟自重 顶层柱恒载=顶层檐挡（包括天沟）+梁自重+板传荷载 顶层活荷载=板传活载= 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 标准层柱活载=板传活荷载= 基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 6.2.2B轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 顶层住活载=板传活载 标准层柱恒载=梁自重+板传荷载 标注层柱活荷载=板传活荷载 基础顶面恒载=基础梁自重 7.2.3C轴柱纵向集中荷载的计算 同B轴柱7.2.4E轴柱纵向集中荷载的计算 同A轴柱 框架在竖向荷载作用下的受荷总图6.2如下：图6.2竖向受荷总图（图中个各值的单位为kN,图中数值均为标准值）7 风荷载计算 为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。作用早屋面和楼面梁节点处的集中荷载标准值为： 根据设计资料，地面粗糙度为C类， ，Hi下层柱高，hj上层柱高.表8.1集中风荷载标准值离地高度Z/m18.10.841.00.80.530.92.9515.10.841.00.80.5334.5412.10.741.00.80.53349.10.741.00.80.53346.10.741.00.80.53343.10.741.00.80.53.134.067.1风荷载作用下框架侧移计算7.1.1侧移刚度D 26层D值得计算构件名称 A轴柱 0.197 8372 B轴柱0.590 25075 C轴柱0573 24353 D轴柱0.283 11674则 ， 底层D值得计算构件名称 A轴柱 0.5 21945 B轴柱 0.698 30635 C轴柱 0.685 30065 D轴柱 0.462 20277则 ，Vj-第j层所有柱的抗侧刚度之和 第j层的层间侧移J层侧移 顶点侧移 风荷载下的框架侧移的计算层次62.952.95694740.0000454.547.49694740.00014411.49694740.00023415.49694740.00022419.49694740.000314.0623.551029220.0002 侧移验算：层间侧移最大值（满足要求）8 内力计算8.1各种内力计算 为了简化计算，考虑如下几种单独受荷情况（1）恒载作用（2）活荷载作用于A-B轴跨间（3）活荷载作用于B-C轴跨间（4）活荷载作用于C-E轴跨间（5）风荷载作用对于1，2，3,4等2种情况，框架在竖向荷载作用下。采用弯矩二次分配法计算。对于第5种情况，框架在水平荷载作用下，采用反弯点法计算。在内力分析前，还应计算节点各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下各杆端的固端弯矩。8.1.1恒荷载标准值作用下的内力值 由前述的刚度比可根据下式求得节点各杆端的弯矩分配系数 均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩：M均载= M集中荷载=-Fe M梁固端=M1+M2 以上计算中，当已知框架M图求V图以及已知V图求N图时，可采用结构力学取脱离体的方法，如已知杆件两端的弯矩。其剪力：式中，简支梁支座左端和右端的剪力标准值，当梁上无荷载作用时，=，剪力以使所取隔离体产生顺时针转动为正； ，梁端弯矩标准值，以绕杆端顺时针为正，反之为负。已知某节点上柱传来的轴力和左、右传来的剪力、时，其下柱的轴力图 -+ 式中 ，以压力为正，拉力为负。恒荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图所示。各杆端的弯矩分配系数如下：图8.1 弯矩分配系数图取半跨结构计算：计算节点弯矩分配系数：节点M: 节点N: 节点K: 节点L: 节点I: 节点J: 节点G： 节点H： 节点E: 节点F: 节点C： 节点D： 节点O： 节点V： 节点P： 节点W： 节点Q： 节点X: 节点R: 节点Y: 节点S： 节点Z: 节点T： 节点a： 计算框架梁固端弯矩：图8.2框架梁固端弯矩(1)恒载作用下： (2)活载作用下： 弯矩分配与传递：图8.3恒载作用下弯矩二次分配计算 图8.4恒荷载作用下的弯矩图（单位：kNm）在恒荷载作用下剪力的计算： 在恒荷载作用下剪力图如下： 图8.5恒荷载作用下的剪力图（单位：kN） 恒荷载作用下柱轴力图如下图： 图8.6恒荷载作用下的柱轴力图（单位：kN） 图8.7活荷载作用下弯矩二次分配的计算图8.8活荷载作用下的弯矩图（单位：kNm）在活荷载作用下剪力的计算： 图8.9活荷载作用在的剪力图（单位：KNm） 图8.1.1活荷载作用下的柱轴力图（单位：kN）8.2风荷载标准值作用下的内力计算 框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用D值法进行计算。 表8.1 A轴框架柱反弯点位置层号h/m630.490.250000.250.75530.490.250000.351.05430.490.40000.41.2 330.490.450000.451.35230.490.50000.51.513.110.650000.652.02 表8.2 B轴框架柱反弯点位置层号h/m 632.880.450000.451.35 532.880.450000.451.35 432.880.50000.51.5 332.880.50000.51.5 232.880.50000.51.5 13.12.970.50000.551.71 表8.3 C轴框架柱反弯点位置层号h/m 632.680.430000.431.29 532.680.430000.431.29 432.680.480000.481.44 332.680.50000.51.5 232.680.50000.51.5 13.12.760.550000.551.71 表8.4 E轴框架柱反弯点位置 层号h/m 630.790.30000.30.9 530.790.40000.41.2 430.790.450000.451.35 330.790.450000.451.35 230.790.50000.51.5 13.10.790.650000.652.02根据公式： 上= 中柱处的梁 边柱处的梁： 表8.5风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号62.956947483720.120.350.750.790.260.7957.496947483720.120.91.051.760.952.02411.496947483720.121.381.22.481.663.43315.496947483720.121.861.353.072.514.73219.496947483720.122.341.53.513.516.02123.55102922219450.214.952.025.35108.86 表8.6风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号62.9569474250750.361.061.351.751.430.490.9457.4969474250750.362.71.354.453.6523.88411.4969474250750.364.141.56.216.213.356.51315.4969474250750.365.581.58.378.374.969.62219.4969474250750.367.021.510.5310.536.4312.47123.55102922306350.37.071.719.8312.096.9213.44 表8.7风荷载作用下C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号62.9569474243530.351.031.291.761.331.270.4957.4969474243530.352.621.294.483.384.181.63411.4969474243530.354.021.446.275.796.952.7315.4969474243530.355.421.58.138.1310.023.9219.4969474243530.356.821.510.2310.2313.225.14123.55102922300650.296.831.719.4911.6814.25.52 表8.8风荷载作用下E轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号62.9569474116740.170.50.91.050.451.0557.4969474116740.171.271.22.291.522.74411.4969474116740.171.951.353.222.634.74315.4969474116740.172.631.354.343.556.97219.4969474116740.173.311.54.974.978.52123.55102922202770.24.712.025.099.5110.06风荷载作用下框架与梁端剪力计算如下： 表8.9风荷载作用框架柱轴力与梁端剪力层号 梁端剪力/KN 柱轴力/KNAB跨BC跨CE跨A轴 B轴 C轴E轴60.270.920.26-0.27-0.65-0.650.660.660.2650.843360.73-1.11-2.52-3.172.633.290.9942.075.611.24-3.18-3.54-6.714.377.662.2332.998.181.81-6.17-5.19-11.96.3714.034.0423.8510.72.28-10.05-6.85-18.758.4222.456.3213.2911.522.6-13.34-8.23-26.988.9231.378.928.3内力组合对支座的弯矩，剪力控制截面计算公式： 在考虑竖向荷载作用下对梁端弯矩进行调幅。 表8.3.1用于承载力计算的框架由可变荷载效应控制的基本组合表（梁AB）层号荷载活载左风右风Mmax 对应的VMmin及对应的Vvmax 及对应的M1234项目数值项目数值项目数值 6 左M-13.46-1.791.02-1.021+2+0.64-15.821+2+40.6-15.82V49.094.5-0.380.3853.8253.82中M38.323.040.21-0.211+2+30.641.47V右M-17.84-1.81-1.231.231+2+0.63-20.391+2+0.63-20.39V-51.51-4.5-0380.38-56.24-87.41 左M-7.84-5.9511.37-11.371+4+0.72-23.381+2+0.64-20.61V66.8217.81-4.614.6183.987.4中M48.5413.0310.22-10.221+2+30.667.7V右M-26.24-6.9-17.7817.781+4+0.74-48.851+2+0.63+-43.81V-68.9-18.37-4.614.61-86.37-90.04注：1.活载2满跨布置2.恒载1为1.2和1.23.活载2和左风3、右风4为1.4和1.44.以上各值均为支座边的M和V5.集中弯矩的单位为，剪力单位为层号荷载活载Mmax 对应的VMmin及对应的Vvmax 及对应的M12项目数值项目数值项目数值 6 左M-15.14-1.251+2-16.391+2-16.39V55.233.1558.3858.78中M43.112.131+245.24V右M-20.07-1.271+2-21.341+2-21.34V-57.95-3.15-61.1-61.11 左M-8.82-4.171+2-12.991+2-12.99V75.1712.4787.6487.64中M54.619.121+263.73V右M-29.52-4.831+2-34.351+2-34.35V-77.51-12.86-90.37-90.37 表8.3.2用于承载力计算的框架由永久荷载效应控制的基本组合表（梁AB） 注：1.载1为1.35和1.35 2.活载2和左风3、右风4为1.40.7和1.40.7 3.以上各值均为支座边的M和V 4.集中弯矩的单位为，剪力单位为 表8.3.3用于承载力计算的框架由可变荷载效应控制的基本组合表（梁BC）层号荷载活载左风右风Mmax 对应的VMmin及对应的Vvmax 及对应的M1234项目数值项目数值项目数值 6左M-12.94-0.931.03-1.031+4+0.72-14.621+2+0.64-19.12V1.160.31-1.291.292.6720.83中M-15.61-9.35-0.230.231+2+0.64-25.16V右M-30.161.98-1.491.491+2+0.63-29.071+2+0.63-29.07V-24.580.79-1.291.29-24.56-24.561 左M-12.58-3.2715.19-15.191+0.72+4-30.061+0.72+4-30.06V13.271.91-16.1316.1330.7430.74中M-9.463.260.53-0.531+2+0.63-5.88V右M-28.677.97-16.2516.251+0.72+3-39.341+0.72+3-39.34V-35.158.32-16.1316.13-45.46-45.46注：1.活载2为满跨布置2.恒载1为1.2和1.23.活载2和左风3、右风4为1.4和1.44.以上各值均为支座边的M和V 5.集中弯矩的单位为，剪力单位为 表8.3.4用于承载力计算的框架由永久荷载效应控制的基本组合表（梁BC）层号荷载活载Mmax 对应的VMmin及对应的Vvmax 及对应的M12项目数值项目数值项目数值 6 左M-14.56-0.651+2-15.211+2-15.21V1.310.221.531.53中M-17.56-6.55 1+2-24.11V右M-33.931.391+2-32.541+2-32.54V-27.650.55-27.1-27.11 左M-14.15-2.291+2-16.441+2-16.44V-14.931.34-13.59-13.59中M-10.642.28 1+2-8.36V右M-32.255.581+2-26.671+2-26.67V-39.545.82-33.72-33.72 注：1.恒载1为1.35和1.35 2.活载2和左风3、右风4为1.40.7和1.40.7 3.以上各值均为支座边的M和V 4.集中