土木工程毕业设计-土木毕业设计(计算书+CAD图纸).doc

烟台大学毕业设计计算书 1 第一章一 建筑设计 一 工程概述 本工程为某大学生公寓楼青青公寓幼儿园 地处烟台市莱山区 是整体二层局部三层六层 的全现浇钢筋混凝土框架结构 建筑面积为 6300 占地面积约为 1200m2 共可容 纳约 1000 人住宿 该公寓设公共洗漱间和厕所 采用节能设计思想 二 环境概况及建筑做法概述 建筑平面为 L 型 东部为一错层的圆形结构 设计数据如下 1 气象条件 基本风压是 0 55kN 基本雪压是 0 4kN 2 抗震设防裂度 抗震设防裂度为 7 度 地震时设计基本加速度为 0 10g 属第一组 抗震等级为三级 3 工程地质条件 地面粗糙类别为 A 类 属二类建筑场地 基础持力层为粘粒含量 10 的粉土 地基承载力特征值 Fak 180kPa 地下水位在天然地面下 3 2m 且无侵蚀性 4 设计标高 室内设计标高 0 000 相当于绝对 4 000m 室内外高差 0 45m 5 墙身做法 墙身采用空心砖砌块 M5 混合砂浆砌筑 内粉刷为混合砂浆打底 纸筋灰 抹面 厚 20mm 803 内墙涂料两度 外粉刷为 1 3 水泥砂浆打底厚 20mm 3mm 釉面砖贴 面 6 楼面做法 楼板顶面为 18mm 厚水泥砂浆找平 12mm 厚 1 2 水泥砂浆批面 3 mm 厚 瓷砖 7 屋面做法 先浇楼板上铺膨胀珍珠岩 檐口厚 30 mm 2 自檐口两侧向中间找坡 100 mm 厚加气混凝土绝热层 1 2 水泥砂浆浆找平层厚 20 mm 高聚物改性沥青防水卷材 8 门窗做法 宿舍门为木门 其它为铝合金门窗 9 混凝土强度等级 梁板为 C25 柱为 C30 第二章 结构设计 一 结构布置及梁柱截面尺寸 板厚 梁跨度及柱高度的确定 1 一 结构平面布置见建筑图 梁柱截面尺寸 梁跨度及柱高度的确定如下 1 1 现浇楼板厚度卫生间取 80 其余均取 100 结构平面布置见建筑图 烟台大学毕业设计计算书 2 各梁柱截面尺寸确定如下 2 2 轴的横向框架梁 h 1 10 1 12 L 1 10 1 12 6000 500 600 取 h 600 b 1 2 1 3 500 166 250 取 b 300 b h 300 500 B C F G 轴的纵向梁 h 1 10 1 12 L 1 10 1 12 3600 400 300 取 h 500 b 1 2 1 3 500 250 170 取 b 300 中柱 边柱连系梁 取 b h 300 500 方柱截面均取 b h 450 450 3 3 柱高度 底层柱高度 h 3 2 0 45 0 5 4 15m 二层 顶层的层高为 3 2m 2 二 框架计算简图 下下下下下下下下下下 1 1 下 上 上 下 2 2 下下 下 3 上 45 上 下 3 4 5 下 上 67 上 下 67 下 下 9 8 上 8 上 下 9 1 1 上 下 下 上 2 2 1 1 上 上 下 2 2 上 下 34 5 下4 3 上 5 上 6下7 上 下 67 上 上 下 3 4 5 34 5 上 上 下 67 67 8 上 下 9 8 下 9 上 上 8 上 下 9 8 9 烟台大学毕业设计计算书 3 在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用 BG 垮的中框架梁 iCF 2E 1 12 0 3 0 603 6 18 10 4E BG 跨边框架梁 iBC iFG 1 5E 1 12 0 3 0 603 6 13 5 10 4E 上部各层柱 i E 1 12 0 45 0 453 3 2 10 68 10 4E 底层柱 i E 1 12 0 45 0 453 4 15 8 23 10 4E 第三章 荷载计算 一 屋面均布恒载标准值 按屋面做法逐项计算均布荷载 高聚物防水卷材层 0 4 kN 烟台大学毕业设计计算书 4 20 厚 1 2 水泥砂浆找平 0 02 20 0 4 kN 30 130 厚 2 找坡 膨胀珍珠岩 0 03 0 13 2 10 0 8 kN 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 1 25 2 5 kN 15 厚纸筋石灰抹底 0 015 16 0 24 kN 合计 4 31 kN 图 3 1 恒荷载计算简图 烟台大学毕业设计计算书 5 图 3 2 活荷载计算简图 二 楼面恒载标准值 按楼面做法逐项计算均布荷载 瓷砖 0 65 kN 20 厚水泥砂浆找平 0 02 20 0 4 kN 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 10 25 2 5 kN 15 厚纸筋石灰抹底 0 015 16 0 24 kN 合计 3 75 kN 三 屋面活载 屋面均布活荷载标准值 上人屋面按 荷载规范 取 q6BC q6FG q 6CF 2 0 kN m2 四 楼面活载 楼面均布荷载标准值为 pBC pCF p FG 2 0 kN m2 楼面集中荷载标准值 p6B p6G 0 5 3 6 0 5 3 6 2 0 6 48 kN pC pF 0 5 3 6 3 6 3 6 0 5 2 0 0 5 3 6 0 5 3 6 2 0 12 96 kN 五 梁上的恒荷载计算 1 一 1 框架梁的线荷载 1 1 屋面框架梁线荷载标准值 屋面恒荷载 4 31KN31kN m2 3 6m 15 5 kN m 框架梁自重 0 3 0 6 25 4 5 kN m 梁侧粉刷 2 0 6 0 1 0 02 17 0 34 kN m 故作用在顶层框架梁上的线荷载为 g6BC1 g6FG1 4 84 kN m g6CF 4 84 kN m g6BC2 g6CF2 g6FG2 15 5KN5kN m 2 2 楼面框架梁线荷载标准值 恒荷载 楼面恒荷载 3 14KN14kN m2 边跨框架梁 边跨框架梁自重及梁侧粉刷荷载 4 84 kN m 边跨填充墙自重 3 2 0 6 3 23 8 4 kN m 墙面粉刷 3 2 0 6 0 02 2 17 1 46 kN m 中跨框架梁自重及粉刷荷载 4 02 kN m 烟台大学毕业设计计算书 6 故作用在中间层框架梁上的线荷载为 gBC1 gFG1 4 84 9 86 14 7 kN m gCF1 4 84 kN m gBC2 gFG2 gCF2 3 14 3 6 11 3 kN m 2 二 框架梁的集中荷载 1 1 屋面框架梁的集中荷载标准值 边柱连系梁自重 0 3 0 6 3 6 25 16 2 kN 粉刷荷载 0 02 0 5 0 1 2 3 6 17 0 98 kN 1 米高女儿墙自重 1 3 6 2 08 7 49 kN 女儿墙粉刷 1 0 02 2 3 6 17 2 5 kN 故顶层边节点集中荷载 G6B G6G 44 62 kN 中柱连系梁自重及粉刷荷载 16 2 098 17 18 kN m 连系梁传来屋面自重 0 5 3 6 0 5 3 6 4 31 13 96 kN 0 5 3 6 3 6 3 6 1 2 4 31 9 31 kN 故顶层中间节点集中荷载 G6B G6G 40 45 kN 2 2 楼面框架节点集中荷载标准值 边跨连系梁自重及粉刷荷载 17 18 kN 门窗自重 2 7 1 8 0 45 2 19 kN 窗下墙体自重 0 19 0 9 3 6 19 11 7 kN 墙体粉刷荷载 2 0 02 0 9 3 6 17 2 2 kN 窗边墙体自重 3 6 045 1 8 0 19 2 7 19 13 16 kN 窗边墙体粉刷 1 35 2 7 0 02 2 17 2 48 kN 连系梁传来集中荷载 10 17 kN 故中间层边柱节点集中荷载 GB GG 70 28 kN 中柱连系梁自重及粉刷 17 18 kN 连系梁传来楼面集中荷载 10 17 kN 故中间层中柱节点荷载 G6B G6G 40 45 kN 3 3 中间层中柱跨中集中荷载 门自重荷载 0 9 2 1 0 45 0 85 kN 门边墙体自重 3 6 0 9 0 45 3 2 0 5 0 19 19 21 93 kN 墙体粉刷荷载 2 25 3 2 0 5 0 02 17 2 07 kN 中柱跨中集中荷载 GCF GFC 42 03 kN 六 梁上活荷载 1 顶层梁上线荷载标准值 p6BC p6CF p 6FG 2 0 3 6kN m2 7 2 kN m 2 顶层节点集中荷载标准值 p6B p6G 4 86 kN p6C p6F 0 5 3 6 3 6 3 6 0 5 2 0 0 5 3 6 0 5 3 6 2 0 12 96 kN 3 中间层梁上线荷载标准值 p6BC p6CF p 6FG 2 0 3 6KN m2 7 2 kN m 烟台大学毕业设计计算书 7 4 楼面集中荷载标准值 p6B p6G 0 5 3 6 0 5 3 6 2 0 6 48 kN pC pF 0 5 3 6 3 6 3 6 0 5 2 0 0 5 3 6 0 5 3 6 2 0 12 96 kN 七 风荷载计算 根据 荷载规范 风压标准值计算公式为 ozsz 式中 WZ 风荷载标准值 KN Z 高度 E 处的风振系数 取为 1 0 S 风荷载体型系数 按规范 迎风面取 0 8 背风面取 0 5 Z 风压高度变化系数 W0 基本风压取 0 55 kN 由于结构高度 H 30m 可近似取 Z 1 0 对于矩形平面 S 1 3 Z 可查荷载规范 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载 计算过程如下表 其中 z 为框架节 点至室外地面高度 A 为一榀框架各层节点的受风面积 风荷载计算表 表 7 1 层数 Z Sz m Z OA 611 319 651 2420 5511 52 511 316 451 1720 5511 52 411 313 251 0910 5511 52 311 310 0510 5511 52 211 36 6510 5511 52 111 33 6510 5511 52 八 地震荷载的计算及变形验算 由于地震力主要为水平方向 故仅考虑水平地震作用 而不考虑竖向地震力 1 一 各楼层等效质点 j 的重力荷载代表值 G 4 31 21 3 6 4 84 21 44 62 2 40 45 2 0 5 3 2 21 2 4 0 19 19 0 5 3 2 3 6 0 19 19 0 45 0 45 0 5 3 2 25 4 14 10520 2 kN 五层至一层近似相等 统一为 G G G G G 3 14 21 3 6 4 84 21 70 28 2 27 35 2 42 03 2 0 45 0 45 3 2 25 25 4 14 9373 7kN 烟台大学毕业设计计算书 8 结构横向基本周期 按照规范中给出的经验公式求解 2 地震力的计算 2 二 地震力的计算 根据 抗震规范 查表知 该建筑物基本烈度为 7 度 地震分组为第一组的地区 场地类型为 类 设计基本地震加速度为 0 1g 查表 5 1 4 2 知 特征周期值为 Tg 0 35s 查表 5 1 4 1 知 水平地震影响系数最大值 max 0 08 阻尼比取 0 03 考虑阻尼对地震影响系数形状的调整 阻尼调整系数 18 1 03 0 7 106 0 03 0 05 0 1 7 106 0 05 0 1 衰减指数调整 931 0 03 0 55 0 03 005 0 9 0 55 0 05 0 9 0 调整后地震影响系数 0818 0 08 0 18 1 422 0 35 0 931 0 max 1 r g T T 结构横向总水平地震作用标准值 eqEK GF 0 0818 0 85 10520 2 9373 7 5 4130 kN 由于 T1 故取 0 156KN 故 1 b M 1 b M r b M r b M b G V lr bb bvbGb n 223 1 1156 197kN 6 MM VV l 截面验算 w 565 1 8197kN 0 75 f bh 由知 to 0 420 42 1 27 300 56590 4kN0 52 180 nA S 规范要求箍筋最大间距 故终配 bb min 8 150150 44 hh d 8 150 配箍率 sv1 sv 2 50 5 0 224 300 150 nA bS 2 2 梁的非加密区箍筋 非加密区箍筋采用 8 200 4 四 梁的挠度验算 梁的挠度验算采用荷载组合标准值 参照表 5 2 1 1 1 1 1 荷载标准组合荷载标准组合 Mk Gk Qk 50 4 14 2 64 6KN6kN m Mq Gk Qk 50 4 0 4 14 2 56 1 KNkN m 2 2 相关参数计算 SS E Co 200941 0 04 28300 565 EA Ebh S te te 941 0 01 0 5 300 600 A A 6 2 K SK oS 150 10 324N mm 0 87 565 941 M h A tk tesk 1 78 1 1 0 651 1 0 650 74 0 01 324 f 各参数含义 为钢筋弹性模量于混凝土弹性模量的比值 E 烟台大学毕业设计计算书 40 为受拉钢筋与混凝土的相对面积 te 为纵向受拉钢筋应力 SK 为裂缝截面出内力臂长度系数 为裂缝间纵向受拉筋应变不均匀系数 3 3 计算BS 232 132 SSo S E f 200 10941 565 4 65 10 N mm 6 1 15 0 740 2 6 0 04 1 150 2 1 3 5 E A h B 4 4 计算B 13132 K S qK 65 4 56 101 08 10 N mm 1562 165 M BB MM 5 5 变形验算 挠度 262 K o 13 55650 106000 9 8mm 48481 08 10 M l f B 查附表 5 1 知 实际 满足要求 lim o f1 l200 lim o 1 200 f l o 9 811 6000612200 f l 第七章 框架柱的截面设计及验算 以底层柱 C 下截面为例 进行截面设计 配筋计算 混凝土采用 C30 c 14 3N mm2 钢筋强度为 级钢 y 310N mm2 1 一 截面尺寸 一 1 验算轴压比 Nmax 1745 6kN Mmax 223kN m 轴压比 满足要求 3 2 cc 1745 6 10 0 6Nb 初定为小偏心 选用 M 大 N 大的组合进行计算 即Mmax 223kN m Nc 1745 6kN 弯矩 0 223 128mm 1745 6 M e N ea 2020mm 故 i0a 148mmeee i 11 0 148 0 22 70 22 71 16 1 1 415 e h 取 又 0 2 5190 11 5 0 3125mmeh is 450 18635376mm 22 h eea 故有 3 b c0 1746 5 10 0 645 0 55 14 3 450 415 N f bh 由简化公式 式 6 3 b10 2 10 b0 N 0 696 N 0 43 0 8 c b c s f bh ef bh h 2 10 SS 0 1 0 5 c ys Nef bh AA fha 32 1746 5 376 101 0 14 3 450 4151 0 6960 696 31041535 烟台大学毕业设计计算书 42 2 1305mm 选配 2 SS 220222 A A 1388mm 配筋率 min 1388 2 100 1 5 0 7 450 415 2 二 斜截面设计 为保证强剪弱弯的抗震要求 柱的设计剪力值取 或组合之中的较大 tb cc c 0 n 1 1 MM V H 值 仍以 B 柱为例 计算如下 由 得 式 6 4 tb cc c 0 n 1 15 1 1 MM V H 得 c 198 1 15 223 6 1 1103 7kN 4 19 0 6 V 内里组合值 Vmax 101 7kN 故取Vc 103 7kN 剪压比的验算 满足 3 c 10RE 103 7 100 20 2 0 039 0 30 3 1 0 14 3 450 415810kN c Nf bh 取 N 8010KnkN 剪跨比 c0 c0 4150600 5 5 3 3 22 415 H h 取 式 6 5 c100 RE 11 05 0 056 1 5 Sv cyv A Vf bhfhN s 式 6 6 REc10 sv 0 1 05 0 056 1 5 c yv Vf bhN A sf h 33 1 05 0 85 103 7 101 0 14 3 450 4150 056 801 10 4 210 415 9 6 nn c s15d15 20300mm s 200mm ll4150600 lmax h 500592mm 666 取 取复式箍 4 肢 按体积配箍要求 4 10 vv 14 3 0 110 7 210 c yv f f 烟台大学毕业设计计算书 43 故 sh 1 2 A78 5 8 415 s184mm 450 450 0 7 sh sv l l l s 取 min 8 150150mmd 加密区长度 取 l 600mm 4150600 max 500592mm 666 nn c ll lh 非加密区 1515 20300mm 200mmsds 取 第八章楼梯设计 一 一 基本资料 层高为 3 2m 踏步尺寸 150 300mm 采用 C25 混凝土 板采用 HPB235 钢筋 梁的纵 筋采用 HRB335 楼梯上均布活荷载标注值为 qk 2 0kN mm2 楼梯布置图见图 7 1 二 楼梯板设计 取板厚 h 100m 约为斜长的 1 30 板的倾角 150 300 0 5 cos0 884 取 1m 宽的板带计算 过程如下 1 一 荷载计算 恒荷载标准值 大理石楼面 0 30 150 65 0 30 98 kN m 三角形踏步 0 5 0 3 0 15 25 0 31 88 kN m 混凝土斜板 0 12 25 0 8943 36 kN m 板底抹灰 0 02 17 0 8940 38 kN m 小 计 6 6kN m 活荷载标准值 2 0kN m 荷载设计值 p 1 2 6 6 1 4 2 0 10 72 kN m 2 二 截面设计 板的水平计算跨度 l0 3 3m 弯矩设计值 22 1 0 1 10 72 3 311 7 10 n MplkN m 板的有效高度h0 120 20 100mm 6 22 10 11 7 10 0 0983 1 0 11 9 1000 100 s c M f bh 0 51 20 948 ss 烟台大学毕业设计计算书 44 6 2 0 11 7 10 587 7 0 948 210 100 s sy M Amm f h 选配 实有 As 604mm2 10 130 分布筋每个踏步一根8 配筋图略 图 7 1 楼梯示意图 三 平台板的设计 设平台板厚 h 80mm 取 1m 宽的板带计算 1 一 荷载计算 平台板的荷载标准值 恒荷载标准值 大理石楼梯面 0 65 kN m 80mm 厚混凝土板 0 08 25 2 kN m 板底抹灰 0 02 17 0 34 kN m 小计 2 99 kN m 活荷载标准值 2 0 kN m 总荷载设计值 1 2 2 99 1 4 2 06 39 pkN m 2 二 截面设计 平台板的计算跨度 0 2 00 2 20 10 21 95lm 烟台大学毕业设计计算书 45 弯矩设计值 22 0 1 0 1 6 39 1 952 43 10 MplkN m A 板的有效厚度 802060 o hmm 故 6 2 10 2 43 10 0 0567 1 0 11 9 1000 100 s c M f bh 0 51120 971 ss 所以 6 2 0 2 43 10 199 0 971 210 60 s sy M Amm f h 选配 实有 68 160 2 246 s Amm 四 平台梁的设计 设平台梁截面为 200 350mm 1 一 荷载计算 1 1 恒荷载标准值 梁自重 0 20 350 17251 4 kN m 梁侧粉刷 0 020 350 082 170 18 kN m 平台板传来荷载 2 43 2 0 22 43 kN m 楼梯板传来荷载 6 6 3 3 210 89 kN m 小 计 14 90 kN m 2 2 活荷载标准值 3 32 0 2 05 3 22 kN m 3 总荷载设计值 1 2 14 9 1 4 4 325 3 pkN m 2 二 截面设计 1 1 正截面设计 计算跨度 0n 1 051 053 60 193 58llm 弯矩设计值 2 0 1 40 5 8 MplkN m A 剪力设计值 n 1 45 3 2 VplkN 截面按倒 L 形计算 有效宽度 52005 80600 ff bbhmm 烟台大学毕业设计计算书 46 有效高度 0 35035315hmm 经判别属于第一类 T 形截面 6 2 10 40 5 10 0 0572 1 0 11 9 600 315 s c M f bh 0 511 20 971 ss 选配 3 14 实有 6 2 0 40 5 10 441 0 971 300 315 s sy M Amm f h 2 461 s Amm 2 2 斜截面设计 试配箍筋 则斜截面受剪承载力 6 200 00 0 71 25 sv cstyv A Vf bhfh s 56 6 0 7 1 27 200 315 1 25 210315 200 7940845300NN 满足抗剪要求 第九章基础设计 该工程采用柱下独立基础 计算简图见 9 1 设计过程如下 一 一 地基承载力修正值 根据岩土工程勘察报告 地基承载力特征值 持力层为 e 及 IL均小于 2 180 ak fkN m 0 85 的黏性土 地下水位 3 0m 基础宽度小于 3m 埋深 2 2m 基础底面以上土及基础 的加权平均重度 20 0 考虑宽度和埋深影响修正后的地基承载力特征值 m 3 mkN 5 03 dbff mdbaka 180 0 1 6 20 2 2 0 5 214 4kN m2 二 二 地基承载力计算 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合 第一组 Mmax及相应的N V 烟台大学毕业设计计算书 47 kN m 1 36 k M 1 1365 k NkN 1 17 k VkN 第二组 及相应的M V max N mkNM k 52 25 1 kNN k 06 1512 1 kNV k 68 18 1 基础梁传来的荷载 kNN D 36 1676 2 38 2408 10 98 63 1 25 52 24 38 10 08 3 68 42 K M1mkN 则取 kNNNF DKK 42 147936 16706 1312 11 kNHVMM KKK 86 1182 268 1842 68 011 322 90 4 3 37 2 6 1 6 1 mbhWx 2 2 8 175 50 244 26 2404 210 90 4 36 3 37 2 1512 2 220 mkN mkN W M A F dp kk mkK 1 2 214 4 257 28kN m2 2 max 5 244mkNp k 0 2 min 8 175mkNp k 2 0 210 2 8 175 5 244 mkNp k 2 4 214mkNfa 2 max 30 190mkNp n k 2 min 68 141mkNp n k 2 0 99 165 2 68 14130 190 mkNp n k 2 58 180 3 3 4 2 68 14130 19068 141mkNp n IK 三 三 基础受冲切验算 作用在基础底版上的冲切力 应采用按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合值 采取将标准组合值乘以综合荷载分项系数 1 35 的简化方法换算成基本组合值计算 不再 重新组合 22 34 2 7 27 09 09 0 2 7 23 1 2 mbsss bb A jii 2 0 022 2 02 1 55 0 2 55 0 23 12 2 2 mh hbb A 烟台大学毕业设计计算书 48 2 21 32 1 02 1 34 2 mAAA kNAfF thpl 4 8250 110310 1 0 17 07 0 2 2 安全 kNApApF n k n l 15 33932 1 30 19035 1 35 1 1max 1max l F 四 基础配筋计算 基础配筋应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合值计算 阶边弯矩 bppppbbsM n IK n k n IK n ki max max 2 2 12 1 35 1 1 35 2 1 0 92 2 7 1 3190 30 180 58190 30 180 582 7228 83 12 kN m 基础一个方向的总配筋量 2 6 0 1980 2105009 0 1083 228 9 0 mm hf M A y s 平行于 边每延长米的配筋量 l 选用 150 2 842 7 2 1 220 mm b A A s s 12 2 870mmAs 阶边弯矩 2 2 20 2 24 1 35 1 albbpM n k 1 35 mkN 23 1485 13 323 17 299 165 24 1 2 基础另一个方向的总