土木毕业设计住宅计算书.doc

*大学本科毕业设计本人有土木各种毕业设计二百多套：框架、剪力墙、砖混、框剪等结构毕业设计；住宅、宾馆、办公楼、教学楼、住宿楼、商场等建筑；高层或多层的毕业设计！计算书及建筑施工图、结构施工图都是成套的，都是合格的毕业设计，也都是各届优秀毕业生的合格毕业设计！意在帮助大家更快的完成毕业设计，以便去实习挣钱！有意者请联系我！电话Q ：3165256161设计说明1.1工程概况 本工程是一座二层底框商服住宅，地上六层，其中一、二层为商铺，三、四、五、六层为住宅，总建筑面积为4314平方米，总建筑高度为19.8米，一层层高为3.6米；二层层高为4.2米，三，四，五，六层层高均为3米，耐久年限为50年（二级），耐火等级为二级，抗震设防烈度为7度。1.2设计范围 本工程施工图包括总平面图，建筑设计，结构设计俩个部分。1.3建筑设计屋面工程不上人平屋面做法：屋面做法采用卷材柔性防水屋面做法88J1-X1工程做法。按国家标准屋面工程技术规范GB50207-94相关部分执行墙体 一、 二层室内框架填充墙采用陶粒空心砌块，规格为190190190四-六层住宅采用Mu10.0烧结黏土实心砖，M7.5混合砂浆砌筑，楼梯间四周墙采用370厚mm烧结多孔砖外墙装饰外墙采用100100面砖，基层用15厚1:3水泥砂浆分层抹平，5厚1:2水泥砂浆抹面；面砖业主自定 内墙装修内墙装修采用水泥砂浆面，做法详见88J1-X1工程做法，面层装修业主自定顶棚装修采用水泥砂浆面，做法详见88J1-X1工程做法地面采用水泥砂浆面，做法详见88J1-X1工程做法楼面采用水泥砂浆面，做法详见88J1-X1工程做法踏脚线为150高水泥砂浆面，做法详见88J1-X1工程做法卫生间采用300300防滑地砖，墙面采用150150白色面砖墙裙高1800mm，卫生间防水层，其坡度为i=1%。各房间木门采用实木做门，刷聚安漆二道（本色）其它内装修标准由业主确定外装修外窗采用塑铝合金白色玻璃，采用推拉窗，做法规范要求施工。一层营业厅用房门采用卷连门，做法由厂方确定。落水管采用PVC白色管。根据建筑抗震设防分类标准本工程按丙类建筑进行抗震设防。住宅入户口采用防盗门。楼梯栏杆刷黑色银粉漆二道。阳台栏杆采用铁花栏杆高1150。图中未注明的门垛为240mm宽，图中未注明大样线脚，采用成品线脚。施工中应注意各工种配合，做好管道，设备安装的预留预埋，不得事后打洞凿槽。未尽事宜应严格按国家现行有关规范施工验收。1.4结构布置方案以及布置情况本结构为底部二层商用的多层住宅，考虑到下部平面布置的灵活性，可以考虑采用框架结构或者框剪结构。由于考虑到框架抵抗水平荷载的能力较低，抗侧移刚度较差，侧向变形较大，上下层的刚度比不能满足要求，因此底下二层采用框剪结构，以上为砖混结构形式。该工程根据建筑抗震设计规范应采用全现浇的结构体系，并且根据砌体结构设计规范10.5.9“框支墙梁的框架柱，抗震墙和混凝土的强度等级不应该底于C30,托梁上一层墙体的砂浆强度等级不应该底于M10, 其余墙体的砂浆强度等级不应该低于M5”，因此该工程取混凝土等级为C30,砖等级为M10,混合砂浆等级为M7.5结构平面布置图见图。框架，剪力墙的抗震等级为二级，图1-11.4.1剪力墙的布置与数量的初步确定A:剪力墙的布置要求根据建筑抗震设计规范的要求，剪力墙的布置应该均匀对称的布置在建筑物周边附近，楼梯间，平面形状变化或恒载较大的部位，平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分端部附近布置剪力墙，并且剪力墙应该双向或多向布置，宜拉通对齐，不同方向的剪力墙宜分别联结在一起，避免仅有单向存在剪力墙的结构布置形式。B:剪力墙数量的初步确定对于二层底框结构，剪力墙数量的确定应该由上、下二层刚度比确定。根据建筑抗震设计规范7.1.8第四条“底部两层框架抗震剪力墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应该大于2.0，8度时不应该大于1.5，且均不应小于1.0”。在进行剪力墙数量的初步估计时，先按照剪力墙截面面积与楼面面积之比为1.5%(7度二类场地)的要求进行估算，具体布置见结构平面布置图。1.4.2构造柱的布置对于上部分的砌体结构应该设置构造柱，且应该按照砌体结构设计规范10.1.8的要求进行设置，截面尺寸为240mm240mm。1.4.3圈梁的布置对于上部分的砌体结构应该设置圈梁，且应该按照砌体结构设计规范7.1.5以及7.1.6的要求进行设置，截面尺寸为240mm300mm（在计算重力荷载时仍然按照砌体墙进行计算）。圈梁每层均设置，遇到窗口设置附加圈梁。1.5 构件初步估算1.5.1 柱截面估算柱的截面按下列公式估算：Ac=根据计算结果并综合考虑其他因素，柱尺寸取500500 mm21.5.2 梁截面尺寸确定：主梁高度按h=（1/121/8）l取纵梁： mm横梁： mm根据计算结果并综合考虑二层主梁为墙梁及其他因素，主梁高度分别取 表1-1一层二层纵梁高度（mm）600800横梁高度（mm）600800主梁宽度b=（1/31/2）h所以1层纵梁宽度b取250，横梁宽度取250。 2层纵梁宽度b取400，横梁宽度取400。其余次梁高度按h=（1/151/12）l取按最大跨度的次梁（4.5m）计算，h=（1/121/8）4800=（240600）mm，取350mm次梁宽度b=（1/31/2）h=（1/31/2）350=（117175）mm，根据计算结果并综合考虑其他因素，其余次梁截面统一取bh=250350mm2 2 刚度计算2.1砖墙刚度计算上部砌体部分所有承重墙体选取MU10多孔砖，并采用M7.5砂浆砌筑则 f=1.69MP, E=1600f=16001.69=2.535KP取单元1，2轴线上的墙体： 图2-1i=3段，3=h/b=900/13080=0.0691 K=1/i=ET/2.242=0.45ET 图2-2轴线的墙体： 图2-3=h/b=2700/4240=0.641 K=ET/3=ET/3*0.64=0.52ET轴线的墙体：图2-4=h/b=2700/6300=0.43 K=ET/3=ET/3*0.43=0.77ET轴线的墙体：同轴K=ET/3=ET/3*0.43=0.77ET轴线的墙体图2-5i=1段，1=h/b=600/6300=0.0951 =3/ET=0.285/ETi=2段, 2= 6ET轴线的墙体图2-6i=1段，1=h/b=600/6300=0.0951 1=33/ET=0.285/ETi=2段, 2=h/b=2100/2540=0.8271 =3/ET=3*0.827/ET=2.48/ETi=3段，3=h/b=2100/2860=0.7341 =3/ET=2.2/ET 总刚度为：i=ET/（0.285+2.48+2.2）=4.97/ETK=1/i=ET/4.971=0.2ET轴线的墙体图2-7i=1段，1=h/b=600/6300=0.11 1=33/ET=0.3/ETi=2段, 2=h/b=2100/4220=0.51 =3/ET=1.5/ET 总刚度为：i=ET/（0.3+1.5）=1.8/ETK=1/i=ET/1.8=0.56ET轴线的墙体：图2-8=h/b=2700/12600=0.21 K=ET/3=ET/3*0.21=1.59ET三层总刚度K=20.73ET=1.261072.2梁、柱线刚度计算横梁线刚度ib计算表 表2-1类别层次截面惯性矩I0线刚度ib相对线刚度二层梁1一层梁0.259二层柱0.222一层柱0.222各柱D值 表2-2柱BC柱EF柱JI同柱BC第二层柱AB柱DE柱IH同柱AB第一层一层刚度： 二层刚度： 2.3框架-剪力墙结构协同工作刚度计算当抗震墙的高宽比1h/b4时，根据抗震规范要求，应按框架和剪力墙协同工作计算第1.2层的侧向刚度，本结构h/b=8400/6300=1.3。应按框架和剪力墙协同工作考虑。图2-9解得经过计算得：一层总刚度：K1=5.7106二层总刚度：K2=6.5106三层砌体总刚度：K3=1.26107K2/ K1=6.5/5.7=1.14K3/ K2=12.7/6.51.95满足要求。3 重力荷载的计算 根据建筑结构荷载规范常用材料以及构件的自重表进行重力荷载计算如下。3.1主要构件单位面积重力荷载.屋面荷载1.平屋面 h=120mm 1：2.5水泥砂浆找平20mm 0.0220=0.4 KN/SBC120卷材防水 0.35KN/1：2防水砂浆找平20mm 0.0220=0.4 KN/30mm厚炉渣混凝土找坡 0.0312=0.36 KN/100mm厚笨板 0.10.2=0.02 KN/一毡二油隔汽层 0.05KN/1：3水泥砂浆找平20mm 200.02=0.40KN/120厚钢筋混凝土板 250.12=3.0 KN/15mm板底抹灰 0.01517=0.255KN/屋面恒荷载合计 gk =5.235KN/屋面活载 qk =0.5KN/（不上人） 重力荷载代表值 六层楼盖重：楼面荷载客厅 餐厅 卧室 阳台 h=120mm地砖 0.25KN/20mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4KN/120厚钢筋混凝土板 250.12=3 KN/15mm板底抹灰 0.01517=0.255KN/楼面荷载合计： gk =3.91KN/楼面活载 qk =2.0 KN/1) 卫生间h=120mm地砖 0.25KN/30mm厚水泥砂浆找平层 200.03=0.6KN/120厚钢筋混凝土板 250.12=3 KN/V型轻钢龙骨吊顶 0.12KN/楼面荷载合计： gk =3.97KN/楼面活载 qk =2KN/楼面重力荷载代表值 卫生间重力荷载代表值 楼面活载 住宅层 qk =2.0 KN/ 商用层 qk =3.5 KN/三-六层内墙体为240mm厚粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰 5.36KN/三-六层外墙体为370mm厚粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰 7.83KN/三-六层内墙体为120mm厚粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰 3.08KN/一， 二层为400mm厚陶粒砌块外墙外挂墙面25厚水泥砂浆打底 0.5KN/20mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4KN/400mm厚陶粒砌块 0.45=2KN/15mm 厚水泥砂浆找平层 0.01517=0.255KN/楼面荷载合计： gk =3.02KN/一 二层为200mm厚陶粒砌块外墙40mm厚水泥砂浆找平层 200.04=0.8KN/200mm厚陶粒砌块 0.25=1KN/楼面荷载合计： gk =1.8KN/木门单位面积重力荷载：0.2 KN/铝合金窗单位面积重力荷载：0.4 KN/住户防盗门单位面积重力荷载：0.4 KN/首层玻璃门单位面积重力荷载：0.4 KN/抗震墙均为200mm厚的钢筋混凝土墙3.2构件自重荷载应根据构件的实际尺寸分别计算，屋面重力荷载包括女儿墙和屋面，标准层重力荷载的计算包括墙体、圈梁、次梁、构造柱、门窗、阳台、楼板、楼梯，下部二层包括柱、框架梁、墙体、墙梁、次梁、楼梯、楼板、门窗，在计算时应适当仔细考虑各构件的相交部分，不应重复计算，一 重力荷载代表值的计算：查得规范对楼面活荷载折减系数为0.5，雪荷载折减系数为0.5，且屋面均布荷载不应与雪荷载同时组合，由于雪荷载相对上人屋面活荷载较小，为简化计算可不考虑雪荷载组合 。女儿墙自重：240mm第6层墙体自重计算 轴线的墙体：370外墙 轴线的墙体：370外墙 A轴-：370外墙 E轴-：370外墙 D/2轴120墙：2.1 D轴-：240内墙 A轴-：240内墙 轴D-E：240内墙 轴A-B：240内墙 轴C-E：370内墙 轴C-E：370内墙 轴A-C：240内墙 C轴-：370内墙 B轴- D轴- C轴- 阳台间墙 轴A-C 轴C-E 轴A-E 一单元总重： 1765kn二单元总重： 1655kn三单元总重： 1655kn四单元总重： 1765kn六层墙总重=1765*2+1655*2=6840kn半层墙重=6840/2=3420kn女儿墙+屋面板+半层第六层墙 =579+3680+3420=7680kn其他层计算从略图3-14水平侧移计算及内力计算4.1横向水平荷载作用下结构的内力和侧移计算4.1.1水平地震载作用下结构的内力和侧移计算结构总水平地震作用标准值FEK=maxGeq抗震设防烈度为7度，抗震规范规定，对于底部框架结构取max=0.08结构等效重力荷载，对于多质点结构：Geq=0.85Gi=0.85（7680+10746+10492+10510+11537+6654）=48976 KN 则FEK=0.0848976=3918 KN各楼层的地震作用 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 4-1 层次Gi(KN) Hi GiHi(KN*M)Fi(KN)Vi(KN)6.000 7680 20.6 158208 827827 5.000 10746 17.6 189130 9871814 4.000 10492 14.6153183 79926133.000 1051011.6 121916635 3248 2.000 11537 8.6 99218 5173765 1.000 6654 4.4 29277 153 3918 750932 39184.1.2水平地震载作用下结构内力分配 1. 地震剪力设计值的分配: 底部两层框剪砌体房屋的第一、二层横向地震剪力设计值,应全部由该方向的剪力墙承担,并2. 按剪力墙的侧移刚度比例分配. 3当抗震墙的高宽比1h/b4时，根据抗震规范要求，应按框架和剪力墙协同工作分配地震剪力，本结构h/b=8400/6300=1.3。应按框架和剪力墙协同工作分配剪力。作为抗震设防的第二道防线图4-1F=3765KN D1=0.6F1=153KN D2=0.6(1)总框架的柔度系数1框架和混凝土抗震墙未开裂时，（侧向刚度不折减时）2第一层混凝土抗震墙均严重开裂，但第一，二层框架和第二层混凝土抗震墙尚未开裂（侧向刚度不折减时）（2）总抗震墙的柔度系数1单片抗震墙在未开裂时的柔度系数2总抗震墙在未（或微）开裂时的柔度系数 因三片混凝土抗震墙相同，则3总抗震墙在第一层严重开裂，但第二层未开裂的柔度系数（3）情况一，第一，二层楼盖处的链杆内力及总抗震墙和总框架的层间剪力1框架和混凝土抗震墙未开裂时解得总抗震墙和总框架的层间剪力标准值如下：总抗震墙 总框架 底部两层框剪砌体房屋的第一、二层横向地震剪力设计值,应全部由该方向的剪力墙承担,并按剪力墙的侧移刚度比例分配. 根据“建筑抗震设计规范”7.2.4条规定的底部地震剪力设计值的增大系数，取：考虑增大系数后则为总抗震墙 总框架 因为所以取为第一，二层总抗震墙承担的最大水平地震剪力，应以此剪力来进行混凝土抗震墙截面的抗震承载能力验算（3）情况二，第一层混凝土墙开裂，第一，二层框架和第二层混凝土抗震墙尚为开裂时，将解得总抗震墙和总框架的层间剪力标准值如下：总抗震墙 总框架 考虑增大系数后则为总抗震墙 总框架 所以第一，二层总框架承担的最大水平地震剪力为，应以此剪力来进行第一，二层总框架剪力分配及其截面的抗震承载能力验算。总框架的剪力分配，上边柱 上中柱 框架底层柱的地震剪力应采用较大的第二层柱的最大地震剪力即底层柱与第二层柱的配筋应保持相同水准。总剪立墙的剪力分配因三片混凝土抗震墙的截面特征完全相同，且总抗震墙承受的最大（即底层）地震剪力标准值为，故一片混凝土抗震墙承受的最大地震剪力为1609kn,应以此剪力进行抗震墙截面的抗震承载力验算。 横向水平地震作用下的位移验算 4-2 层次Vi(KN)D/(N/mm)ui/mmhi/mme=ui/hi6827 126000000.06630002.2E-0551814 126000000.14330004.8E-0542613126000000.20730006.9E-0533248 126000000.25830005.16E-0523765 65000000.57942000.00013813918 57000000.68742000.000163表中均小于故小震作用下的弹性侧移满足要求。4.1.3水平地震载作用下结构内力计算地震作用产生的内力图 图 4-2水平地震作用下梁端产生的内力图表 4-3层AD跨梁端剪力DH跨梁端剪力柱轴力LL边柱中柱26.37.246.318.86.346.37218.818.8016.3159.810341.76.3103159.841.760.50注：(1)柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 (2)表中M 量纲为kN*M，V的量纲为kN，N的单位为kN，L的单位为m。4.2 横向水平风载作用下结构的内力计算风压标准值计算公式：w=zszw0因结构计算高度H=20.61.5,因此不考虑风压脉动的影响，可取z=1.0，对于矩形平面s=1.3，z可查荷载规范：w0=0.55KN/m2 ，地面粗糙度C类 横向风荷载计算表 表4-4 层次 Z/m 风荷载体形系数风振体形系数zq(z)Fi/KN13.60.74 1.310.5311327.80.74 1.310.53105310.80.74 1.310.5387413.80.74 1.310.5387516.80.78 1.310.5692619.80.841.310.56491. 风荷载剪力设计值的分配：底部两层框剪砌体房屋的第一、二层横向风荷载设计值,应全部由该方向的剪力墙承担,并按框架-剪力墙协同工作分配剪力，作为抗震设防的第二道防线，并且框架须承担剪力的F1=113KNF=420KN解得总抗震墙和总框架的层间剪力标准值如下：总抗震墙 总框架 取，。总框架的剪力分配，下边柱 下中柱 底层柱与第二层柱的配筋应保持相同水准。取风荷载产生的内力图 图 4-3风荷载作用下梁端产生的内力图表 4-5层AD跨梁端剪力DH跨梁端剪力柱轴力LL边柱中柱26.34.32.651.16.32.654.31.11.1016.39.65.92.466.35.99.63.563.560注：(1)柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 (2)表中M 量纲为kN*M，V的量纲为kN，N的单位为kN，L的单位为m。4.3 底层地震倾覆力矩的分配：1由三层以上各层水平地震作用在房屋二层引起的倾覆力矩：M1= 82712+9879+7666+6353 =25506 KN.m2底层框架的转动刚度： 一榀框架的转动刚度： 图4-5由于本结构的各榀框架为对称结构，故框架的中和轴位于中间柱的截面形心，且X1=6.3 m，X2=0，X3=6.3 m 。 .一榀钢筋混凝土抗震墙和框架柱组合体系所承受的倾覆力矩标准值:一片剪力墙分来1138.kn.m一榀框架承受的倾覆力矩标准值倾覆力矩引起的附加轴力：框架-抗震墙组合体承担的地震倾覆力矩引起柱和抗震墙产生轴力 =23.945 KN5 竖向荷载作用下的内力计算5.1横向框架内力计算：计算单元：取轴线横向框架进行计算，,由于房间内部布有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线表示，计算单元范围内其他楼面荷载则是通过次梁和纵向框架传给梁柱。二层荷载分布简图如下 图5-1一层荷载分布简图如下： 图5-25.2荷载计算 一层荷载计算：恒荷载计算简图： 图5-3荷载计算： 在图中，q1代表横梁自重，q2代表楼板传给横梁的荷载。 由图中几何关系可得：q2=3.7552.4=9.012 KN/m P1P3分别为由纵梁传过来的集中力：P1计算，P1分为PI左，PI右P1右传来图5-4图5-5恒荷 板传来：墙传来：3.02纵梁自重：0.6 合计33.6knP1左传来：图5-6 板传来：墙传来：3.02纵梁自重：0.6 合计52.4P1=P1左+P1右=33.6+52.4=86knP2计算， 板传来：纵梁自重： P2= 7.8+11.25=19knP3=P1=86KNF1计算次梁传来F1合计：52.4kn次梁自重：F1=52.4+12.75=65.15knF2=F1=65.15KN横梁上的三角型荷载化成均部荷载板传来：图5-7 俩边都有 一层活荷载计算简图： 图5-8荷载计算：底层为商场：活荷载取 P1P3分别为由纵梁传过来的集中力：板1传来板2传来P1=8.82+14.55=23.4knP2= P3=23.4knF1=F2=P2=46.8KN横梁上的三角型荷载化成均部荷载板传来：图5-9 俩边都有 二层荷载计算二层荷载分布简图图5-10二层活荷载计算图5-18P1计算：P1右计算：屋面板传来 活荷载 转成线荷载 三角形荷载化成均部荷载 传来剪力V1= 楼面板传来 活荷载 转成线荷载 三角形荷载化成均部荷载 传来剪力V2= 4层一共传来 P1右=1.38+21.8=23.2kn同理P1左=41.9knP1=P1左+P1右=41.9+23.2=65.1knP2=154.9knP3=70.2+19.4=89.6knq 1计算楼面 活荷载 转成线荷载 梯形荷载化成均部荷载 4层一共传来 q 2计算楼面 活荷载 转成线荷载 梯形荷载化成均部荷载 4层一共传来 q 3计算屋面 活荷载 转成线荷载 梯形荷载化成均部荷载 q 4计算屋面 活荷载 转成线荷载 梯形荷载化成均部荷载 5.3恒荷载作用下的内力计算恒荷载的力矩分配如下图图5-19弯矩图如下图5-20恒荷作用下AD跨梁端剪力计算 表5-1层l26.3294.4376.616.37688.2恒荷作用下DH跨梁端剪力计算 表5-2层l26.3138.238.216.310262.3恒荷作用下柱子内力计算 表5-3柱号层次截面横梁剪力纵梁传来柱自重N柱轴力A2柱顶294.4518.721.25813.1813.1柱底834.4834.4176345.57523.421.2599.4933.8柱底120.65955.1D2柱顶514.8100621.251520.81520.8柱底154215421柱顶17846.821.25224.81788.8柱底2461788H2柱顶38.2342.90124.31058.21058.2柱底1079.51079.51柱顶10243.78130.713125.41205柱底112.2512265.4活荷载作用下的内力计算筋考虑梁正截面及斜截面承载力计算分别见表。框架梁正截面承载力计算表6-3截面边支座CF跨中中间支座FJ跨中边支座220.5207.9-208.7217.5215.1.0.0210.0210.89514761435选配钢筋实际钢筋面积152115211521满足朔性角的转动框架梁斜截面承载力计算表6-4截面边支座中间支座（左）中间支座（右）边支座（防止斜压破坏）是否计算配筋选用箍筋101101101101455423实际钢筋间距其中，所以满足最小配筋率。6.2柱截面的设计6.2.1剪跨比和轴压比的验算柱的剪压和轴压比 表6-5柱号层次b(mm)(mm)A250046016.7160.772.91267.54.820.320.3620.5620.6720.3720.430.7说明:1、根据6.4.2的规定:在框支结构中,二层抗