毕业设计计算书_secret

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目录1.结构布置方案及结构选型 (4)1.1工程简介 (4)1.1.1建设项目名称 (4)1.1.2.建设地点 (4)1.1.3设计资料 (4)1.1.4建筑规模 (4)1.2.结构承重方案选择 (4)1.3.主要构件选型及尺寸初步估算 (2)1.3.1. 主要构件选型 (2)1.3.2. 梁﹑柱截面尺寸估算 (2)1.4 确定框架计算简图 (3)1.4.1 选定计算单元 (3)1.4.2梁计算跨度和柱的计算高度; (3)1.5梁柱截面几何参数计算 (4)1.5.1.梁柱惯性矩计算 (4)1.5.2.梁柱线刚度计算 (4)1.5.3.梁柱相对线刚度计算 (4)2.荷载标准值计算 (5)2.1 恒载 (5)2.1.1作用在框架梁上的恒载 (5)2.2 活载 (9)2.2.1 活载作用在框架梁上 (9)2.2.2活载作用在框架柱上 (10)2.2.3 活载作用下框架的计算简图 (11)2.3 风荷载 (11)2.4水平地震作用计算 (13)2.4.1重力荷载代表值 (13)2.4.2 抗侧移刚度的计算 (14)2.4.3结构自振周期的计算 (15)2.4.4计算底部剪力 (15)3框架侧移验算 (16)4. 框架标准值作用下内力分析 (17)4.1 恒载作用下内力计算 (17)4.1.1梁的固端弯矩: (17)4.1.2固端弯矩计算 (19)4.1.3杆件弯矩图 (20)4.1.4恒载作用下框架的剪力和轴力计算 (22)4.2活载作用下内力计算 (25)4.2.1梁的固端弯矩计算 (25)4.2.2固端弯矩计算 (25)4.2.3各杆件弯矩图 (26)4.2.4活载作用下框架的剪力和轴力计算 (28)4.3风荷载作用下内力计算 (30)4.3.1结构内力计算 (30)4.3.2风载下内力图 (32)4.4地震作用下内力计算 (34)4.4.1结构内力计算 (34)4.4.2 地震作用下内力图 (36)4.5 重力荷载代表值作用下内力计算 (38)5.内力组合 (38)5.1 梁内力组合 (38)5.2柱内力组合 (39)5.3 内力设计值汇总 (55)5.3.1 梁内力设计值汇总, (55)5.3.2柱内力设计值汇总, (56)6.梁柱截面设计 (58)6.1 梁截面设计 (58)6.1.1 正截面受弯承载力计算 (58)6.1.2梁斜截面承载力设计 (59)6.2 柱截面设计 (62)6.2.1柱正截面承载力计算 (63)6.2.2 柱斜截面承载力计算 (63)6.3现浇板计算 (74)6.4 现浇楼梯计 (75)6.4.1 梯段板设计 (76)6.4.2.平台板设计 (77)6.4.3 平台梁设计 (77)7 基础设计 (78)7.1 边柱基础计算 (79)7.1.1 荷载最不利组合 (79)7.1.2基本尺寸与桩数确定 (79)7.1.3桩顶作用效应计算 (79)7.1.4承台受冲切力验算 (80)7.1.5承台受剪承载力计算 (80)7.1.6承台受弯承载力计算 (80)7.2中柱基础计算 (81)7.2.1荷载最不利组合 (81)7.2.2基本尺寸与桩数确定 (81)7.2.3桩顶作用效应计算 (81)7.2.4承台受冲切力验算 (82)7.2.5承台受剪承载力计算 (82)7.2.6 承台受弯承载力计算 (82)7.3基础梁设计 (83)结束语 (84)参考资料 (85)致谢 (87)武汉科技大学本科毕业设计1.结构布置方案及结构选型1.1工程简介1.1.1建设项目名称:康馨小区住宅楼(1#)1.1.2.建设地点:武汉市洪山区1.1.3设计资料:1.1.3.1.地质水文资料:根据工程地质勘测报告,拟建场地地势平坦,场地土层分布情况为:第一层杂填土,厚1.0 m;第二层为淤泥,软塑状态,厚6.5m;第三层为粉质粘土,I L=0.75,厚度为10m,其下位很厚的中密中砂层。

1.1.3.2.气象资料:全年主导风向:偏南风夏季主导风向:东南风冬季主导风向:北偏西风常年降雨量为:1248.5mm基本风压为:0.35kN/m2(B类场地)基本雪压为:0.50kN/m21.3.3.抗震设防要求:六度三级设防1.3.4.底层室内主要地坪标高为±0.000。

1.1.4建筑规模:1.1.4.1建筑面积:9180m21.1.4.2建筑层数:10层1.1.4.3 结构形式:框架填充墙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,本工程确定采用框架承重方案,框架梁、柱布置参见结构平面图。

1.3.主要构件选型及尺寸初步估算1.3.1. 主要构件选型(1)梁﹑板﹑柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构(2)墙体采用:粉煤灰轻质砌块(3)墙体厚度:外墙:200mm,内墙:100mm(4)基础采用:混凝土预制桩基础1.3.2. 梁﹑柱截面尺寸估算(1)主要承重框架:取大跨度梁L=5600mm计算h=(1/8~1/12)L=700mm~466mm 取h=500mm.b=(1/2~1/3)h=250mm~166mm 取b=250mm故主要框架梁初选截面尺寸为:b×h=250mm×500mm(2)次要承重框架:取较小跨度L=3900mm h=(1/12~1/15)L=325mm~260mm 取h=400mmb=(1/2~1/3)h=200mm~133mm 取b=200mm故次要框架梁初选截面尺寸为:b×h=200mm×400mm(3)框架柱:b=(1/15~1/20)H=(1/15~1/20)×4050=270mm~202.5mm b=(1~2/3)h 且b*h>250mm*250mm,本结构为抗震结构,柱宽b不宜小于300mm, 取b=h①估算轴压力:框架柱B(E)列柱(1~5层)轴压力No=10×10.725㎡×13KN/㎡=1394.25KN(5~10层)轴压力No=5×10.725㎡×13KN/㎡=697.125KN框架柱C(D)列柱(1~5层)轴压力No=10×17.94㎡×13KN/㎡=2332.3KN(5~10层)轴压力No=5×17.94㎡×13KN/㎡=1161.1KN②按轴压比验算,此建筑抗震等级为三级, =0.9选C30型混凝土 f c=14.3 N=1.3NoB(E)列柱(1~5层):A≥N/u f c=1394.25×1.3×1000/0.9×14.3=375*375m㎡(5~10)层:A≥N/u f c=697.125×1.3×1000/0.9×14.3=265*265m㎡ C(D)列柱(1~5层):A≥N/u f c=2332.3×1.3×1000/0.9×14.3=485*485m㎡(5~10层:A≥N/u f c=1161.1×1.3×1000/0.9×14.3=342*342m㎡故初选柱截面尺寸为:B(E)列柱(1~5层):b×h=400 mm×400 mm(5~10)层: b×h=300 mm×300 mmC(D)列柱(1~5层):b×h=500 mm×500 mm(5~10层: b×h=400 mm×400 mm1.4 确定框架计算简图1.4.1 选定计算单元根据结构平面布置,选定13轴线作为计算单元,如图1.1图1.11.4.2梁计算跨度和柱的计算高度;框架梁跨度(按柱中心线确定):B.C跨: 5600mmC.D跨: 3600mmD.E跨:3300mm框架柱高度:取底层:H1=3000+450+(1900-900)-30 =4420mm (如图1.2)其它层:H2=H3=H4=H5=H6=H7=H8=H9=H10=3000mm图1.21.5梁柱截面几何参数计算1.5.1.梁柱惯性矩计算 主要框架承重梁:I=bh 121³=121×250×500³=2.6×109mm 4 边框架梁i B10i C10= i D10i E10=2.6×109×1.5=3.9×109mm 中框架梁i C10i D10=2.6×109×2=5.2×109mm次要框架承重梁:I=bh 121³=121×200×400³=1.07×109mm 4 B(E)列柱(1~5层) :I=bh 121³=121×400×400³=2.13×109mm 4 (5~10)层: I=bh 121³=121×300×300³=0.675×109mm 4 C(D)列柱(1~5层): I=bh 121³=121×500×500³=5.2×109mm 4 (5~10)层: I=bh 121³=121×400×400³=2.13×109mm 4 1.5.2.梁柱线刚度计算根据公式i=EI/L,可以得出梁柱线刚度如下(E=Ec ).梁:i B10i C10=3.9×109E/5600=6.96×105Ei C10i D10=5.2×109E/3600=14.4×105Ei D10i E10=3.9×109E/3300=11.818×105E 柱:i B1i B0=2.13×109 E/4420=4.8×105Ei B5i B4=2.13×109 E/3000=7.1×105Ei B10i B10=0.675×109 E/3000=2.25×105Ei C1i C0=5.2×109 E/4420=11.76×105Ei C5i C4=5.2×109 E/3000=17.3×105Ei C10i C10=2.13×109E/3000=7.1×105E1.5.3.梁柱相对线刚度计算取i B1i B0值作为基准值1算得梁柱的相对刚度如下图1.3图1.32.荷载标准值计算2.1 恒载2.1.1作用在框架梁上的恒载2.1.1.1 屋面恒载小瓷砖层 0.55kN/m2三毡四油屋面防水层 0.4kN/m2 1:3水泥沙浆找平层 20mm 0.4kN/m2水泥蛭石板保温层 60mm 0.12kN/m2 1:8水泥炉渣找坡 80mm 1.44kN/m2 1:3水泥沙浆找平层 20mm 0.4kN/m2现浇钢筋混凝土板 100mm 2.5kN/m2板底抹灰 20mm 0.4kN/m2合计6.21kN/m22.1.1.2 楼面恒载水磨石地面 0.65kN/m2现浇钢筋混凝土板 100mm 2.5kN/m2板底抹灰 20mm 0.4kN/m2合计3.55kN/m22.1.1.3 梁自重主要框架梁:0.530.25325=3.125kN/m 次要框架梁:0.430.2325=2.0kN/m2.1.1.4 墙自重200mm墙自重:(1层)0.2×(4.42-0.5)×8=6.272kN/m 0.2×(4.42-0.4)×8=6.432 kN/m(2~10层)0.2×(3-0.5)×8=4 kN/m 0.2×(3-0.4)×8=4.16 kN/m女儿墙:0.231.538=2.4KN/m2.1.1.5柱自重B(E)列柱首层: 0.430.432534.42=17.68kN /根(2~5层):0.430.432533=12kN /根(6~10)层: 0.330.332533=6.75kN /根C(D)列柱首层:0.530.532534.42=27.625kN /根(2~5层):0.530.532533=18.75kN /根(6~10层): 0.430.432533=12kN /根2.1.1.6 经计算,楼面荷载分配均按双向板进行荷载等效分配2.1.1.7作用在框架梁上的恒载:顶层:KL梁BC段:p′=6.21kN/m2×3.9m/2=12.11 kN/m a=0.5×3.9/5.6=0.348梯形荷载作用时:p e=(1-2a2+a3)p′=0.780×12.11=9.45 kN/m 作用在KL梁BC段上总均布荷载为:9.45×2+3.125+2.4=24.42 kN/m KL梁CD段(1400mm部分): p′=6.21kN/m2×1.4m/2=4.35 kN/m三角形荷载作用时:p e=5/8 p′=0.625×4.35=2.72 kN/m作用在KL梁CD段(1400mm部分) 上总均布荷载为2.72×2+3.125+2.4=10.97 kN/mKL梁CD段(2200mm部分): p′=6.21kN/m2×2.2m/2=6.831 kN/m三角形荷载作用时:p e=5/8 p′=0.625×6.831=4.27 kN/m作用在KL梁CD段(2200mm部分) 上总均布荷载为 4.27×2+3.125+2.4=14.065 kN/mKL梁CD段受到次梁传来的集中力:p′=6.21kN/m2×(2.7+0.5)×1.1/2+6.21kN/m2×(2.7+1.3)×0.7/2=19.62 kNKL梁DE段: : p′=6.21kN/m2×3.3m/2=10.247 kN/m三角形荷载作用时:p e=5/8 p′=0.625×10.247=6.4kN/m作用在KL梁DE段上总均布荷载为:6.4×2+3.125+2.4=18.325 kN/m标准层(2~10层)KL梁BC段:p′=3.55kN/m2×3.9m/2=6.92 kN/m a=0.5×3.9/5.6 =0.348梯形荷载作用时:p e=(1-2a2+a3)p′=0.80×6.92=5.54 kN/m作用在KL梁BC段上总均布荷载为:5.54×2+3.125+4.16=18.36 kN/m KL梁CD段(1400mm部分): p′=3.55kN/m2×1.4m/2=2.49kN/m三角形荷载作用时:p e=5/8 p′=0.625×2.49 =1.56 kN/m作用在KL梁CD段(1400mm部分) 上总均布荷载为1.56×2+3.125+4=10.25kN/mKL梁CD段(2200mm部分): p′=3.55kN/m2×2.2m/2=3.905 kN/m三角形荷载作用时:p e=5/8 p′=0.625×3.905=2.44kN/m作用在KL梁CD段(2200mm部分) 上总均布荷载为 2.44×2+3.125+4=12.005 kN/mKL梁CD段受到次梁传来的集中力:p′=3.55kN/m2×(2.7+0.5)×1.1/2+3.55kN/m2×(2.7+1.3)×0.7/2=11.22 kNKL梁DE段: : p′=3.55kN/m2×3.3m/2=5.858 kN/m三角形荷载作用时:p e=5/8 p′=0.625×5.858=3.66kN/m作用在KL梁DE段上总均布荷载为:3.66×2+3.125+4.16= 14.605kN/m2.1.1.8作用在框架柱上的恒载:B列柱:顶层:①1女儿墙自重 2.4 kN/m×3.9 m =9.5 kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 6.21 kN/m2×3.9 m×(5.6/2)m=67.6 kNF10=9.5+12.186+67.6=88.28 kN标准层:①200mm墙自重 4.16 k N/m×3.9 m =16.224 kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 3.55 kN/m2×3.9 m×(5.6/2)m=38.07 kN④柱自重 (6~10层): 6.75kN (2~5层):12kN 首层: 17.68kN⑤总计: F1=16.224+12.186+38.07+6.75=73.23 kNF2=16.224+12.186+38.07+12=78.48 kNF3=16.224+12.186+38.07+17.68=84.16kN九层:F9=88.28+73.23=161.51 kN八层:F8=161.51+73.23=234.74 kN七层:F7=234.74+73.23=307.97 kN六层:F6=307.97+73.23=381.2 kN五层:F5=381.2+73.23=454.43 kN四层:F4=454.43+78.48=532.91 kN三层:F3=532.91+78.48=611.39 kN二层:F2=611.39+78.48=689.87kN一层:F1=689.87+78.48=768.35kN一层底柱:F0=768.35+84.16=852.51 kNC列柱:顶层:①1女儿墙自重 2.4 kN/m×3.9 m =9.5 kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 6.21 kN/m2×3.9×(5.6+3.6)/2m=111.47kNF10=9.5+12.186+111.47=133.16 kN标准层:①200mm墙自重 4 kN/m×3.9 m =15.6kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 3.55 kN/m2×3.9 m×(5.7+3.6)/2m=63.687kN④柱自重 (6~10层):12 kN (2~5层):18.75kN 首层: 27.625kN⑤总计: F1=15.6+12.186+63.687+12= 103.47kNF2=15.6+12.186+63.687+18.75= 110.22kNF3=15.6+12.186+63.687+27.625= 119.10 kN九层:F9=133.16+103.47=236.63kN八层:F8=236.63+103.47=340.1kN七层:F7=340.1+103.47=443.57kN六层:F6=443.57+103.47=547.04kN五层:F5=547.04+103.47=650.51 kN四层:F4=650.51+110.22=760.73 kN三层:F3=760.73+110.22=870.95 kN二层:F2=870.95 +110.22=981.17kN一层:F1=981.17+110.22=1091.39 kN一层底柱:F0=1091.39+119.10=1210.49 kND列柱:顶层:①1女儿墙自重 2.4 kN/m×3.9 m =9.5 kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 6.21 kN/m2×3.9×(3.3+3.6)/2m=84.77kNF10=9.5+12.186+84.77=106.46 kN标准层:①200mm墙自重 4 kN/m×3.9 m =15.6kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 3.55 kN/m2×3.9 m×(3.3+3.6)/2m=48.46kN④柱自重 (6~10层):12 kN (2~5层):18.75kN 首层: 27.625kN⑤总计: F1=15.6+12.186+48.46+12= 88.25kNF2=15.6+12.186+48.46+18.75= 95kNF3=15.6+12.186+48.46+27.625= 104.25kN九层:F9=106.46+88.25=194.71kN八层:F8=194.71+88.25=282.96 kN七层:F7=282.96+88.25=371.21 kN六层:F6=371.21+88.25=459.46 kN五层:F5=459.46+88.25=547.71 kN四层:F4=547.71+95=642.71 kN三层:F3=642.71+95=737.71 kN二层:F2=737.71+95=832.71 kN一层:F1=832.71+95=927.71 kN一层底柱:F0=927.71+104.25=1031.96 kNE列柱:顶层:①1女儿墙自重 2.4 kN/m×3.9 m =9.5 kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 6.21 kN/m2×3.9 m×(3.3/2)m=39.96kNF10=9.5+12.186+39.96=61.65 kN标准层:①200mm墙自重 4.16 kN/m×3.9 m =16.224 kN②边框架梁自重 3.125 kN/m×3.9 m =12.186kN③通过边框架梁传来的结构层恒载 3.55 kN/m2×3.9 m×(3.3/2)m= 22.84kN④柱自重 (6~10层): 6.75kN (2~5层):12kN 首层: 17.68kN⑤总计: F1=16.224+12.186+22.84+6.75=58 kNF2=16.224+12.186+22.84+12=63.25 kNF3=16.224+12.186+22.84+17.68=68.93kN九层:F9=61.65+58=119.65 kN八层:F8=119.65+58=177.65 kN七层:F7=177.65+58=235.65 kN六层:F6=235.65+58=293.65 kN五层:F5=293.65+58=351.65 kN四层:F4=351.65+63.25=414.9 kN三层:F3=414.9+63.25=478.15 kN二层:F2=478.15+63.25=541.4 kN一层:F1=541.4+63.25=604.65 kN一层底柱:F0=604.65+68.93=673.58 kN2.1.1.9 恒载作用下框架的计算简图(标准值)如图2.12.2 活载查荷载规范:楼面均布活荷载标准值为1.5kN/m2,不上人屋面均布活荷载标准值为1.5kN/m2。