翔景苑小区3号楼毕业设计结构计算书.doc

攀枝花学院Panzhihua University本科毕业设计（论文） 工程名程：翔景苑小区3号楼 姓名：龚丹 学号：201110701046 学院：土木与建筑工程学院 专业：土木工程 班级：11级房屋建筑8班 指导老师：汪洋 二一五年四月攀枝花学院本科业设计（论文） 摘要摘 要毕业设计是对我们四年大学所学的知识的总结，也是最好的试金石。通过本次实际工程项目的设计，从结构的布局，到结构计算书生成，到最后施工图的出图。每一个细节问题都是检验着我们专业知识以及我们综合运用专业知识和实际的结合，也熟悉设计工作的全过程、基本方法、步骤、培养和提高自身的综合能力，为今后走上工作岗位打下良好的基础。在本次设计中，按照任务书的要求，主要完成该建筑的结构计算书一份，建筑施工图一份，结构施工图一份，以及施工组织设计一份。关键词：设计，结构，建筑。1攀枝花学院本科毕业设计 目录 ABSTRACTGraduation design is a four-year university to our knowledge of the end, is the best touchstone. Through the design of practical projects, the layout of the structure to the structure of rates of production, to final working drawings of a map. Are the details of each test, as well as our expertise in the integrated use of our professional knowledge and practical combination of design work is also familiar with the whole process, the basic methods and procedures, develop and improve their comprehensive ability to work to lay a path for the future a good foundation. In this design, in accordance with the requirements of the task book, the main structure of the completion of the building, a calculation of the book, a building construction plans, working drawings of a structure, as well as a construction organization design.Keywords: design, structure, construction.1攀枝花学院本科毕业设计（论文） 结构计算目 录摘 要IABSTRACTII第一部分：建筑设计说明 1.1毕业设计题目1 1.2毕业设计目的1 1.3工程概况1第二部分：结构计算1 工程概况21.1设计概况21.2结构承重方案选择3 1.3主要构件选型及尺寸初步估算42 板的计算52.1竖向荷载计算52.1.1屋面52.1.2楼面62.1.3梁自重62.1.4柱自重62.1.5墙自重62.2按弹性理论计算板82.2.1双向板计算82.2.2板的配筋计算143 恒载和活载作用下框架的受力183.1确定框架计算简图及梁柱线刚度计算183.2楼板导荷方式及计算193.3竖向荷载作用下受荷总图253.4框架梁柱内力计算263.5风荷载作用下的弯矩计算333.5.1风荷载标准值计算333.5.2柱侧移刚度及剪力的计算333.5.3风荷载侧移343.5.4风荷载作用下内力计算353.6水平地震作用计算403.6.1重力荷载代表值403.6.2地震作用的计算413.6.3各层水平地震作用下的位移423.7内力组合474 梁计算534.1梁计算534.1.1梁正截面受弯计算534.1.2梁斜截面受剪计算564.1.3框架梁斜截面受剪承载力计算574.2框架柱计算604.2.1框架柱受弯计算604.2.2斜截面承载力计算625 基础计算645.1基础参数设置645.1.1地基承载力特征值645.1.2初步选择基底尺寸645.1.3验算持力层基底承载力655.1.4计算基底净反力655.1.5柱边基础截面抗冲切验算655.1.6变阶处基础截面抗冲切验算655.2基础配筋计算666 楼梯设计686.1楼梯段设计686.1.1荷载计算686.1.2内力计算696.1.3配筋计算696.2平台设计706.2.1荷载计算706.2.2内力计算706.2.3配筋计算706.3平台梁设计716.3.1荷载计算716.3.2内力计算716.3.3配筋计算72施工组织设计731.1 编制总说明731.1.1编制依据731.1.2编制说明731.1.3安全生产和文明施工规程731.2工程概况741.2.1建筑概况741.2.2结构概况741.2.3地质地形条件741.2.4主要劳动力安排741.3施工部署751.3.1项目经理部各职能部门职责751.3.2质量体系761.3.3质量目标761.3.4工期目标771.3.5主要工期控制771.3.6单位工程施工组织编制依据771.3.7本工程的特点771.4施工方案781.4.1组织准备781.4.2技术准备781.4.3物资准备781.4.4现场准备781.4.5现场平面布置801.5主要分部分项工程施工方法811.5.1轴线测量811.5.2水准测量821.5.3沉降观测821.5.4土方工程施工821.5.5基础工程施工841.5.6模板工程施工861.5.7钢筋工程施工施工871.5.8混凝土工程施工921.5.9砌体工程施工941.5.10屋面防水工程施工951.5.11装饰程施工971.5.12抹灰工程施工方法981.5.13楼地面工程施工方法1011.5.14门窗安装工程施工1031.5.15文明施工的技术组织措施1041.5.16确保安全的技术组织措施1061.6施工进度网络图1091.7施工平面布置图110结 论111参考文献112致 谢1132第一部分 建筑设计说明1.1 毕业设计题目：翔景苑小区住宅楼3号楼1.2 毕业设计目的：通过系统的项目设计，掌握工程地质、土力学地基基础、材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构、结构抗震、施工组织等课程知识的综合运用。通过设计，熟悉设计的全过程，基本方法、步骤及相关设计规范的内容和应用，提高自身的综合素质和实际工作能力，为毕业后走上工作岗位打下坚实的基础。1.3 工程概况：该工程位于攀枝花市仁和区,为六层住宅楼，占地面积397.63,建筑面积2385.78.该住宅平面呈矩形式。长41.6m,宽9.5m,室内外地坪高差为600mm，一层层高3.6m,二六层层高3m, 女儿墙高1.2m，总高19.8m。.每层两个单元，一梯两户，户型分别为两室两厅和四室两厅，框架结构。其他具体的布置见平面图。9攀枝花学院本科毕业设计（论文） 第二部分：结构计算第二部分 结构计算1 工程概况1.1 设计概况：1.1.1 建设项目名称：翔景苑小区住宅楼3号楼1.1.2 建设地点：攀枝花市仁和区1.1.3 设计资料：翔景苑小区住宅楼3号楼,可占用土地为462左右，实际占地面积为41.69.6，主体为六层， 室内外地坪高差为600mm，层高3m, 女儿墙高1.2m，总高18.6m。.每层两个单元，一梯两户，户型分别为两室两厅和四室两厅，大户型面积在95-105，小户型面积在75-85，建筑面积在2500左右，结构形式为全现浇框架结构，不设电梯。其各层楼的具体布置见图纸。据地勘资料场地地下水位较低，地基承载力为：250kpa。气象资料：全年主导风向：偏南风 夏季主导风向，常年降雨量为：350mm，时间是57月，基本风压为：0.4kN/m2（B类场地）抗震设防要求：七度远震三级设防底层室内主要地坪标高为0.000，室外-0.600结构形式为先教钢筋混凝土框架，屋盖和楼盖采用现浇钢筋混凝土板。1.2 结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用纵横框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图一。在计算时采用横向框架 图1.1 主体框架结构布置图1.3 主要构件选型及尺寸初步估算1.3.1. 主要构件选型（）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（）墙体采用：粘土空心砖（）墙体厚度：内外墙均为200mm（）基础采用：钢筋混凝土独立基础1.3.2. 梁柱截面尺寸估算（1） 主梁:纵向主梁的跨度为，横向主梁的跨度为 所以L取较大值，即L=6300mm。 故主要框架梁初选截面尺寸为：bh=200500（2）次梁： 取L=3600, 故次要框架梁初选截面尺寸为： （） 框架柱:又根据公式：其中为轴压比限值，根据抗规，一般取0.85各层的重力代表值近似取，由结构平面布置图可得中柱的负荷面积是，则竖向荷载的轴压估计值：选型混凝土，且框架柱截面高度不宜小于，故初选截面bh=4504502 板的设计板采用整体现浇式，板厚，采用混凝土，板中钢筋采用级钢筋。设计中采用弹性理论计算的方法来计算板和支座中的内力，采用弯矩调幅法对结构按弹性方法所求的弯矩值和剪力值进行适当调整，以考虑结构非弹性变形所引起的内力重分布。本计算中选取小户型为计算单元，将楼板划分为A-I几种板块，其中板块为双向板。2.1 竖向荷载计算 2.1.1屋面荷载计算（上人屋面） 40mm厚C20细石砼防水 10厚白灰砂浆隔离层 4厚SBS卷材防水层 15mm厚1:3水泥砂浆找平层 200.015=0.3 KN/m2 炉渣混凝土找坡层 120mm厚钢筋混凝土 20mm厚石灰水泥砂浆抹底 合计 =5.83N/m屋面活荷载标准值(上人屋面)： 2.0N/m2 屋面活荷载设计值： 2.0KN/m2N/m2屋面荷载： ，2.1.2 楼面荷载计算：楼面：10厚地砖面层 20厚水泥砂浆 20厚1:3水泥砂浆找平层 100厚的钢筋混凝土结构层 20厚的混合砂浆抹灰层 楼面恒载标准值 楼面横载设计值： =3.841.2=4.608N/m2楼面活荷载标准值： 2.0N/m2 楼面活荷载设计值： 2.0KN/m2N/m2楼面荷载： 阳台、卫生间活载标准值： 2.5 N/m2阳台活载设计值： 阳台荷载： 2.1.3梁自重 梁自重 抹灰层：10厚的混合砂浆 合计： 梁自重 抹灰层：10厚的混合砂浆 合计： 基础梁梁自重 2.1.4柱自重柱自重： 抹灰层：10厚的混合砂浆 合计： 2.1.5墙自重注：为保守计算，门窗按整片墙计算，不再开洞单独计算，且不同梁上墙体高度按最大墙高计算标准墙采用200厚240200115空心砖（两面抹灰） 女儿墙采用240厚实心砖（两面抹灰） （1）标准层：外纵墙自重墙 水泥粉刷内墙 外墙面墙面砖 合计 内纵墙自重墙 水泥粉刷内墙面 合计 女儿墙自重 墙 水泥粉刷墙面 混凝土压顶 合计 （2）底层 外墙 水泥粉刷内墙 外墙墙面砖 合计 内墙 水泥粉刷内墙面 合计 栏杆： 2.2 按弹性理论计算楼面板2.2.1双向板的计算 双向板计算系数表进行内力计算，计算见图及计算结果见下表。其中板的编号为A-I -为次梁 -为主梁 图2.1 楼面层结构平面布置图区格AB3.6m/3.9m=0.922.1m/2.1m=1跨内计算简图跨内（0.022646.008+0.043761.4)=2.56（0.02276.358+0.03681.75）=0.92（0.02796.008+0.035741.4）=2.82（0.01686.358+0.03681.75）=0.76（2.56+0.22.82）=3.12（0.92+0.20.76）=1.08（2.82+0.22.56）=3.33（0.76+0.20.92）=0.94支座计算简图（-0.070887.408）=-6.80（-0.067.408）=-1.96（-0.07567.408）=-7.26（-0.0557.408）=-1.80区格CD1.5m/2.1m=0.723.3m/3.6m=0.92跨内计算简图跨内（0.03116.008+0.065781.4）=0.63（0.02796.008+0.043761.4）=2.49（0.011986.008+0.030441.4）=0.26（0.022646.008+0.035741.4)=2.03（0.63+0.20.26）=0.68（2.49+0.22.03）=2.90（0.26+0.20.63）=0.39（2.03+0.22.49）=2.53支座计算简图 （-0.072147.408）=-1.2（-0.07567.408）=-6.10（-0.056747.408）=-0.95（-0.070887.408）=-5.72区格EF2.1m/3.3m=0.642.1m/3.3m=0.64跨内计算简图跨内（0.017066.008+0.07641.4）=0.92（0.04686.008+0.07641.4）=1.71（0.042046.008+0.026521.4）=1.28（0.014666.008+0.026521.4）=0.55攀枝花学院本科毕业设计（论文） 第二部分：结构计算（0.92+0.21.28）=1.18（1.71+0.20.55）=1.82（1.28+0.20.92）=1.46（0.55+0.21.71）=0.89支座计算简图 （-0.076427.408）=-2.50（-0.10557.408）=-3.45（-0.026527.408）=-0.87（-0.07787.408）=-2.54区格GH2.1m/4.2m=0.53.9m/4.2m=0.93跨内计算简图跨内（0.04086.008+0.09651.4）=1.68（0.025546.008+0.042841.4）=3.25（0.00286.008+0.01741.4）=0.18（0.015966.008+0.035961.4）=2.22（1.68+0.20.18）=1.72（3.25+0.22.22）=3.69（0.18+0.21.68）=0.52（2.22+0.23.25）=2.87支座计算简图 （-0.08367.408）=-2.73（-0.064387.408）=-7.2511攀枝花学院本科毕业设计（论文） 第二部分：结构计算（-0.05697.408）=-1.86（-0.0567.408）=-6.31 因为板块A的长短边之比小于0.5，所以按单项板计算，按双向板构造设计。对单向板C,G,I仅计算短跨方向，而长跨方向按构造配筋，一般情况下能够满足斜截面受剪承载力的要求，在设计中可不进行斜截面受剪承载力的计算。I区格板：屋面层板的计算， 图2.2 屋面层结构平面布置图区格AB3.6m/3.9m=0.923.6m/5.4m=0.67跨内计算简图跨内（0.022647.23+0.043761.4)=2.92（0.015947.23+0.072321.4)=2.81（0.02797.23+0.035741.4）=3.26（0.04477.23+0.02811.4）=4.70（2.92+0.23.26）=3.62（2.81+0.24.70）=3.75（3.26+0.22.92）=3.84（4.70+0.22.81）=5.26支座计算简图（-0.070888.63）=-7.93（-0.07748.63）=-8.67（-0.07568.63）=-8.46（-0.10248.63）=-11.45E区隔板，区格CD4.2m/5.4m=0.783.9m/4.2m=0.93跨内计算简图跨内（0.01977.23+0.05851.4)=3.96（0.02737.23+0.042841.4)=3.91（0.03717.23+0.03271.4)=5.54（0.022767.23+0.035961.4)=3.27（3.96+0.25.54）=5.07（3.91+0.23.27）=4.56（5.54+0.23.96）=6.33（3.27+0.23.91）=4.05支座计算简图（-0.07538.63）=-11.46（-0.07468.63）=-9.79（-0.09058.63）=-13.78（-0.070528.63）=-9.262.2.2板的配筋计算 各区格板跨内及支座弯矩已求得，板厚，取截面有效高度，即按计算钢筋截面面积，板内钢筋采有HPB300，查表得 ， C30的混凝土， ，计算结果见下表下：楼面板的配筋：截面选配钢筋实配面积跨中A区格方向3.12152方向3.33162B区格方向1.0853方向0.9453C区格方向0.6832方向0.397021D区格方向2.9141方向2.53141E区格方向1.1858方向1.4681F区格方向1.8289方向0.897050G区格方向1.7284方向0.527029H区格方向3.69180方向2.87160I区格方向0.147支座A-B4.50219335支座A-C6.68326335A-H7.03343335B-C1.5877335B-D3.76183335C-D5.91288335C-G1.9796335D-E3.30161335E-F2.98145335E-G1.3767335F-G2.295335G-H4.99243335H-I4.77232335屋面层楼板的配筋：截面选配钢筋实配面积跨中A区格方向3.62176393方向3.84214393B区格方向3.75183393方向5.26293393C区格方向5.07247393方向6.3370351393D区格方向4.56222393方向4.05226393支座A-B9.96485628A-D8.86432628B-C10.07491628C-D11.5256162828攀枝花学院本科毕业设计（论文） 3 恒载和活载作用下框架的受力3 恒载和活载作用下框架的受力3.1确定框架计算简图及梁柱线刚度计算 框架的计算单元如图3.1：取轴线上的一榀框架进行计算即图3.2的轴线。假定框架嵌固于基础顶面，框架梁于柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质情况，室内外高差，定为-1.10m，一层楼面标高为3.0米，故底层柱高为4.1m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（及层高），故均为3.0m，由此可绘出框架的计算简图如下图所示： 图3.1 计算简图3.2.1 梁柱线刚度计算表3.1.1 柱的线刚度计算层数柱14.90.60.62-630.60.6表3.1.2 梁的线刚度计算类别层次A-B横梁1-63.90.30.6B-D横梁1-65.20.30.6令，则其余各杆件的相对线刚度为： 框架梁柱的相对线刚度如图3.1所示，作为计算各结点杆端弯矩分配系数的依据。3.2楼板导荷方式 图3.2 标准层楼板导荷方式图 图3.3屋面层楼板导荷方式图 A-B轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载，为简化计算近似等效为均布荷载，荷载的传递如图3.2和图3.3所示。屋面板传荷载：恒载5.831.95m5.831.8m()+5.830.75m=19.13活载2.01.95m2.01.8m()+2.00.75m=6.56楼面板传荷载：恒载4.340.75m+4.341.95m+4.341.8m()=14.24活载2.00.75m2.01.95m+2.01.8m()=6.56主梁自重：2.21 次梁自重：2.03A-B轴间框架梁均布荷载为屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.212+19.13=23.55 活载=板传荷载=6.56楼面梁：恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=6.79+2.212+14.24=25.45 活载=板传荷载=6.56 B-D轴间框架梁屋面板传荷载：恒载5.832.1m()+5.831.8m()=20.83活载2.02.1m()2.01.8m()=7.10楼面板传荷载：恒载4.341.05m4.340.75m()+4.341.05m()+4.341.65m=14.55活载2.01.05m4.340.75m()+2.01.05m()+2.01.65m=8.32主梁自重：2.21 次梁自重：2.03B-D轴间框架梁均布荷载为屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.21+20.83=23.04 活载=板传荷载=7.10楼面梁：恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=7.3+2.21+14.55=24.06 活载=板传荷载=8.32A轴柱纵向集中荷载计算顶层柱：女儿墙自重：（做法：墙高1100mm，100mm的混凝土压顶）+=6.67顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=+=96.00顶层柱活载=板传活载=+=13.91标准层柱恒载=栏杆自重+墙自重+梁自重+板传荷载=+=95.65标准层柱活载=板传活载=+=13.43基础顶面恒载=底层外墙自重+基础梁自重=+=48.01B轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=+=63.28顶层柱活载=板传活载=+=21.21标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=+1/2=133.86标准层柱活载=板传活载=+1/2+=26.22基础顶面恒载=内墙自重+基础梁自重=+=36.27D轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=+=62.51顶层柱活载=板传活载=+=10.99标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=+1/2=133.17标准层柱活载=板传活载=+=18.58基础顶面恒载=墙自重+基础梁自重=+=34.283.3竖向荷载作用下受荷总图框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图下图所示： 图3.4 竖向受荷总图（图中各值的单位为,图中数值为标准值）3.4 框架梁柱内力的计算 3.4.1 框架梁柱弯矩的计算(采用弯矩二次分配)均布荷载：支座M=-（左），M=(右);集中荷载M=-(左)，M= (右)注：此工程（所选计算框架）主梁上的均布荷载相差不大，为简化计算，把主梁上的均布荷载看作一个满跨均布荷载。（1）恒荷载作用下的弯矩计算如下图：3.4.1.1顶层恒荷载作用下的计算M3.4.1.2标准层恒荷载作用下的计算M3.4.1.2底层恒荷载作用下的计算M（2）活荷载作用下的弯矩计算如下图：3.4.2.1顶层活荷载作用下的计算M3.4.2.2标准层活荷载作用下的计算M3.4.2.3底层活荷载作用下的计算M（3） 恒荷载作用下的弯矩图：图3.4.3 恒荷载作用下的弯矩图M（4） 活荷载作用下的弯矩图：3.4.4活荷载作用下的计算M（5） 恒荷载作用下的剪力图：图3.4.5 恒载作用下剪力图V（6）活荷载作用下的剪力图：图3.4.6 活载作用下剪力图V（7） 恒荷载作用下的轴力图：图7.3.4. 恒载作用下的轴力图N（）（8）活荷载作用下的轴力图： 图3.4.8 活载作用下的轴力图N（）3.5 风荷载作用下的弯矩计算3.5.1 风荷载标准值的计算 其中垂直与建筑物单位面积上的风荷载标准值 Z高度上的风振系数 ,取1.0风荷载体型系数,根据建筑物体型差得=1.3。 Z高度处的风压高度变化系数，因建设地点位于城市郊区，所以地面粗糙度属于B类。 基本风压 取 0.4kN/m2 -下层柱高 -上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍 B-迎风面的宽度，B=3.9m计算过程见表3.5.1。 表3.5.1 集中风荷载标准值离地高度（Z/m）（）（m）（m）/18.61.221.01.30.432.46.6815.61.151.01.30.4337.0012.61.071.01.30.4336.519.61.001.01.30.4336.086.61.001.01.30.4336.083.61.001.01.30.43.636.693.5.2柱侧移刚度及剪力的计算 表3.5.2 横向2-6层D值的计算构件名称A轴柱0.19017227B轴柱0.29126384D轴柱0.1491350917227+26384+13509=57120 表3.5.2 横向底层D值的计算构件名称A轴柱0.35316343B轴柱0.38017593D轴柱0.3301527816343+17593+15278=49214 3.5.3风荷载侧移水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：第层的总剪力； 第层所有柱的抗侧刚度之和； 第层的层间侧移。第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧之和。层侧移 顶层侧移 框架在风荷载作用下侧移的计算见表3.4.3。表3.5.3风荷载作用下框架侧移计算层次66.686.68571200.00011/300005 7.0013.68571200.00021/150004 6.5120.19571200.00041/1000036.0826.27571200.00051/600026.0832.35571200.00061/500016.6939.04492140.00081/4500侧移验算：层间侧移最大值：（满足要求）。3.6风荷载作用下内力计算框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下下式计算，计算过程如表3.5.1表3.5.4。 中柱处的梁 边柱处的梁表3.6.1A、B、C轴柱反弯点位置计算A轴柱反弯点位置层号层高/13.60.320.840-0.03200.8082.9123.00.470.500000.51.533.00.470.450000.451.3543.00.470.3850000.3851.1653.00.470.3350000.3351.0163.00.470.2350000.2350.69B轴柱反弯点位置层号层高/13.60.420.810000.812.9223.00.820.500000.501.533.00.820.450000.451.3543.00.820.450000.451.3553.00.820.400000.401.2063.00.820.350000.351.05D轴柱反弯点位置层号层高/13.60.240.930-0.0400.893.2023.00.350.52500-0.020.5051.5233.00.350.4250000.4251.2843.00.350.350000.351.0553.00.350.2250000.2250.6863.00.350.150000.150.45表3.6.2风荷载作用下A轴柱剪力和梁端弯矩层号D66.6857120172270.3022.020.694.641.396.03513.6857120172270.3024.131.018.244.1712.41420.1957120172270.3026.101.1611.257.0518.30326.2757120172270.3027.941.3513.1010.7223.82232.3557120172270.3029.761.514.6414.6429.28139.0449214163430.33212.962.918.9637.7046.66表3.6.3风荷载作用下B轴柱剪力和梁端弯矩层号D66.6857120263840.4623.091.056.033.243.452.58513.6857120263840.4626.321.2011.387.588.356.29420.1957120263840.4629.331.3515.3912.6013.099.01326.2757120263840.46212.141.3520.0316.3918.6012.68232.3557120263840.46214.951.5022.4322.4322.1317.64139.0449214175930.35713.942.929.5340.7018.2213.74表3.6.4风荷载作用下D轴柱剪力和梁端弯矩层号D66.6857120135090.2371.580.454.030.714.03513.6857120135090.2373.240.687.532.208.24420.1957120135090.2374.791.059.345.0311.54326.2757120135090.2376.231.2810.757.9715