土木工程毕业设计计算书
- 格式:docx
- 大小:1.08 MB
- 文档页数:241
摘要m,建设地点在贵阳市,抗毕业设计题目为贵阳市中学教学楼结构设计,建筑面积55172震设防烈度为6度;上部结构采用钢筋混凝土框架结构,框架抗震等级为三级;基础采用柱下独立基础。
毕业设计包括建筑设计、结构设计两部分。
结构设计是重点。
结构设计内容包括:构件截面尺寸的确定、竖向和水平荷载计算、框架内力及侧移计算、内力组合、框架梁柱截面配筋以及楼板、楼梯和基础设计。
严格按有关结构设计规范或规程进行结构设计,并且考虑了抗震计算和有关构造要求。
在计算方法上,水平地震作用采用“底部剪力法”,风荷载和水平地震作用下框架内力计算采用D值法,竖向荷载作用下框架内力计算采用分层法。
结构设计算重点是手算,并利用PKPM软件包中Satwe软件检验手算结果。
关键词:教学楼、混凝土、框架结构、内力计算、配筋前言毕业设计是土木工程专业本科教学计划的最后一个重要环节,是对学生综合素质与工程实践能力的一次检验;毕业设计能培养学生综合应用所学的基础课、专业基础课、专业课和相应技能,更能提高学生的综合素质和分析处理工程问题的能力。
m,建筑地点在贵阳市,抗震设防毕业设计为四层教学楼,建筑面积达 55172烈度为6度,上部结构为框架结构,基础为预应力桩。
本题目建筑结构绘图不算很复杂,但结构计算上也有一些难点。
本毕业设计主要分为建筑设计、上部结构设计、下部结构设计、楼板结构设计、楼梯结构设计和分析与总结六大章。
第一章主要是建筑方案与建筑施工图设计说明,第二章是设计的重点,主要是结构方案选型、框架截面尺寸初选、荷载计算、侧移验算、内力分析和组合、框架梁柱配筋计算。
第三、四、五章主要是地基,楼板,楼梯的方案选型、尺寸初选和配筋计算。
第六章主要是电算与手算的分析比较。
1 建筑设计1.1设计资料1.1.1工程概况拟在贵阳市新中学教学楼,总建筑面积为5517 m2。
此教学楼为四层现浇钢筋混凝土框架结构,建筑高度为16.8m。
1.1.2设计原始资料1)地段平面:L形,东西长69.6m,长边南北宽25.8m,短边南北宽18m。
第一章建筑设计1设计任务1.1 设计原始资料1.1.1工程概况某市拟兴建7层住宅楼,建筑面积5106.26m2,设计使用年限为50年,拟建办公楼所在地土为Ⅱ类土,地面粗糙度为B类。
1.1.2 自然条件地质条件:杂填土:γ1=16KN/m3、粘土:γ2=27.2KN/m3;水文资料:最高地下水位距地面为2.5m,最低地下水位距地面5m;气象资料:常年风向:东北;抗震设防:7度;抗震等级:三级;务及要求屋面活荷载:2KN/m楼面活荷载:2KN/m基本雪压:0.35KN/m地基基础安全等级为:乙级。
1.2 建筑设计任务及要求建筑层数:七层建筑面积:4000-5000平方米。
结构形式:现浇钢筋砼框架结构、钢筋砼条形基础。
使用要求:两室两厅 70~100 m2/套(顶层复式)两室两厅 100~120 m2/套(顶层复式)三室两厅 120~150 m2/套(顶层复式)1.3 结构设计任务及要求要求该结构为横向框架承重和现浇式肋型楼盖,钢筋混凝土结构。
第2章建筑设计总说明2.1 平面设计2.1.1 平面布置平面布置按照业主的使用要求,在每一单元布置一个宽度为2.4m的楼梯,每种户型设卫生间、厨房、客厅、卧室,具体的布置可见平面图。
2.1.2 柱网布置柱网布置按布置灵活的原则,具体可见结构平面图。
2.2 剖面设计2.2.1 房间各部分高度净高和层高:房间净高为2.9m,层高为3.0m。
室内外高差:室内外高差为450mm.。
窗平台离楼板1000mm。
窗,门尺寸布置见门窗表(建筑图中)2.2.2 屋面构造说明屋面为平屋面,自上而下分别为:20mm水泥砂浆找平层120~140mm水泥蛭石保温层100mm钢筋混凝土。
15mm厚纸筋抹灰2.2.3 楼面构造说明20mm水泥砂浆100mm钢筋混凝土板15mm厚纸筋抹灰2.3 墙体构造设计外墙:370mm厚粘土空心砖,两侧墙面均为20mm抹灰。
内墙:240mm厚粘土空心砖,两侧均为20mm厚抹灰。
摘要本设计为汇锦集团写字楼(B座)设计,设计层数为7层,结构形式选用多层混凝土框架结构,建筑总面积5987.522m。
钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。
建筑设计部分包括平面设计、立面设计、剖面设计,楼梯设计,屋面设计及建筑构造。
本设计为商务写字楼设计,一层除设门厅、办公室外,还设有消防控制室、打印室、配电室、电话总机房等功能房间;二层以上多为办公室、配有资料室、茶水休息间、一般会议室及功能会议室,每层设有两部双跑普通楼梯、两部消防电梯等,并要满足防火要求。
屋面为上人屋面。
结构计算部分包括横向水平地震作用下的框架设计和基础设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构弯矩、剪力、轴力。
接着计算竖向恒载及活荷载作用下的结构内力,找出最不利的一组或几组内力组合,内力的组合可以使用excel、力学计算器软件计算。
选取最安全的结果计算配筋并绘图。
梁的配筋尽量一致,柱的配筋尽量一致。
结合本设计结构的实际特点,基础选用桩基础,楼梯则采用板式楼梯。
通过本积极、独立的完成本次毕业设计使我能系统地总结,综合地运用所学的理论知识和专业知识来解决实际的工程设计问题,并能进一步加强我的建筑设计和结构设计的能力,是为今后的实际工作做出的必要的准备。
关键词:商务写字楼;钢筋混凝土;框架结构;抗震设计ABSTRACTThis design is the Huijin Group’s Office Building ,it is 7-floor. The total architectural area is about 6000 square meters and the structure of this building is steel reinforced concrete frame structure.Multi-storey reinforced concrete frame structure is a common structure form, has definite force transmission structure, flexible layout, seismic resistance and good integrity advantages, industrial and civil construction has been widely used in various layers of.During the architectural design stage, the plane design, vertical plane design, the cross-section design, the stair design, the roof design and architect structure are made. his design is business office design, a layer except set Hall, and Office outside, also has fire control room, and print room, and distribution room, and phone switchboard room, features Room; II layer above more is Office, and enjoy has library, and tea rest between, and General room and the features room, each layer has two Department double run General stairs, and two Department fire elevator,, and to meet fire requirements. Roofing is can touch the roof.The structural calculation and design part includes the calculation and design of one floor concrete plate namely beam and column, one staircase and foundation. When the direction of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal bending moment, shearing force and axial force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After thedetermination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software,Mechanical calculator, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The steel design of beams and columns are adjusted to be the same as soon as possible. According to the structural characteristic of this building, the strip foundation is used because of its good integrity. The stair case adopts concrete plate stair case.Through the active, independent completion of the graduation design, so that I can systematically summarized, design to solve the problem of the practical application of the theory of knowledge and expertise in engineering comprehensively, and to further strengthen the capacity building design and structure design of mine, was made for practical work in the future the necessary preparations.KEY WORDS:Commercial Office;reinforced concrete structure;frame structure目录前言 (1)第1节建筑设计总说明 (2)1.1 工程概况 (2)1.2设计依据 (2)1.3 模型初设 (3)1.4 门窗设计 (4)1.5 装饰做法 (5)1.5.1屋面做法 (5)1.5.2 楼面做法 (5)1.5.3 墙面装饰 (6)第2节结构设计 (7)2.1 设计条件 (7)2.2 设计依据 (7)2.3 结构选型 (7)2.4 承重方案 (8)2.5 施工方法 (9)2.6 结构布置 (10)第3节荷载计算 (12)3.1 荷载标准值 (12)3.1.1 屋面荷载 (12)3.1.2 楼面荷载 (13)3.1.3 墙荷载 (14)3.1.4 梁柱自重 (15)3.1.5门窗自重 (15)3.2 面积计算 (15)3.2.1上人屋顶 (15)3.2.2 三至七层 (16)3.2.3 二层 (17)3.2.4 一层 (18)3.3 重力荷载代表值确定 (19)3.3.1 顶层 (19)3.3.2 三至六层 (20)3.3.3 二层 (20)3.3.4 一层 (20)3.3.5 重力荷载代表值示意图 (21)3.4梁、柱的线刚度 (21)3.4.1 梁的线刚度 (21)3.4.2 柱线刚度 (22)第4节 框架自振周期及位移计算 (26)4.1 横向框架顶点位移 (26)4.1.1 位移计算 (26)4.1.2风荷载计算 (28)4.2 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算 (28)4.2.2 柱端弯矩c M 计算 (30)4.2.3 梁端弯矩b M 、剪力b V 、柱轴力N 计算 (32)第5节 框架在竖向荷载作用下的内力分析 (36)5.1 计算方法 (36)5.2 荷载传递路线示意图 (36)5.3 竖向荷载标准值计算 (37)5.4 次梁荷载计算 (38)5.4.1 受均布荷载作用 (39)4.4.2 受均布荷载和集中力作用 (40)5.5 主梁计算 (42)5.5.1 屋面主梁 (42)5.5.2 楼面主梁(二至六层) (43)5.5.3 楼面主梁(一层) (43)第6节梁固端弯矩计算 (48)6.1 固端弯矩计算规则 (48)6.2 弯矩分配系数 (49)6.3 恒载产生弯矩分配与传递 (50)第7节内力组合 (58)7.1 梁端剪力 (58)7.2 柱端轴力 (59)7.3 内力组合 (60)7.3.1 弯矩调幅 (60)第8节截面设计 (80)8.1 框架梁截面设计 (80)8.1.1 支座处正截面承载力计算 (81)8.1.2 梁跨中的正截面承载力计算 (82)8.1.3 梁斜截面受压承载力计算 (83)8.2 框架柱截面设计 (95)8.2.1轴压比验算 (95)8.2.2 正截面承载力计算 (97)第9节楼梯设计计算 (115)9.1 楼梯结构布置 (115)9.2 楼梯板设计 (115)9.3 平台板设计 (116)9.4 平台梁设计 (117)第10节桩基础设计 (119)10.1 设计依据 (119)10.2 计算信息 (119)10.2.1 几何参数 (120)1 0.2.2 材料信息 (120)10.2.3 计算信息 (120)10.3 计算参数 (120)10.4 内力计算 (121)10.5 承台的冲切验算 (122)10.5.1 柱对承台的冲切验算 (122)10.5.2 角桩对承台的冲切验算 (122)10.5.3 承台斜截面受剪验算 (123)10.7 其他验算 (126)附录 (127)1 总信息 (127)2 周期、地震力与振型输出文件 (131)3 结构位移 (135)小结 (149)致谢 (150)参考文献 (151)前言毕业设计是一个总结性的教学环节,是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。
前 言本毕业设计说明书是本科高等学校土木工程专业本科生毕业设计的说明书,本说明书全部内容共分十四章,这十四章里包含了荷载汇集、水平作用下框架内力分析、竖向作用下框架内力分析、以及框架中各个结构构件的设计等,这些内容容纳了本科生毕业设计要求的全部内容,其中的计算方法都来自于本科四年所学知识,可以说是大学四年所学知识的一个很好的复习总结 同时也是培养能力的过程。
本毕业设计说明书根据任务书要求以及最新相关规范编写,内容全面、明确,既给出了各类问题解决方法的指导思想,又给出了具体的解决方案,并且明确地给出了各类公式及符号的意义和必要的说明。
本说明书概念清晰、语言流畅,每章都有大量的计算表格,并且对重点说明部分配置图解。
应该说本说明书很好地完成了本次毕业设计的任务要求、达到了本次毕业设计的预定目标。
第一章方案论述建筑方案论述设计依据依据土木工程专业 届毕业设计任务书。
遵照国家规定的现行相关设计规范。
设计内容、建筑面积、标高( )本次设计的题目为“彩虹中学教学楼”。
该工程位于沈阳市,为永久性建筑,建筑设计使用年限 年,防火等级二级。
( )本建筑结构为五层,层高均为 。
建筑面积: ,占地面积: 。
( )室内外高差 ,室外地面标高为 。
房间构成和布置( )房间构成本工程为一所中学教学楼,根据教学楼的功能要求,此次设计该教学楼共包括 个普通教室, 个 人合班教室, 个教师办公室,计算机室,语音室,物理实验室、电话总机室各 个, 个会议室,资料室,教师休息室,学生会办公室等配套房间若干个,以及配套的卫生间若干个。
( )房间布局充分考虑教学楼各种房间在功能和面积等方面的不同,尽量做到功能分区清晰,各功能分区之间联系紧密,以及结构布置合理等,在设计中主要注意了以下几点:①教室(包括普通教室和合班教室)布置在教学楼的阳面。
②语音教室以及录音室等需要安静环境的教室布置在教学楼相对较为偏僻的地方。
③充分考虑实验室办公室,实验准备室和实验室的紧密联系,各类实验室都设置了配套的教师办公室,实验准备室以及实验储藏室。
第一部分建筑设计第一章建筑部分一工程简介及设计依据(一) 工程简介本工程地处烟台市,首层为半地下室,作为住户储物仓库。
地上十层为住宅楼。
建筑高度为35.5 m,建筑类别为二类,耐火等级为二级,抗震设防烈度为7度近震,层高均为3.0m。
建筑面积为3400m2。
顶层12层塔楼为电梯机房,高2.5 m。
(二)设计依据1.《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)2.《住宅设计规范》(GB 50096—99)3.《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(三)设计要求及方案特点1.建筑平面:建筑平面接近正方形17.5×18m22. 防火要求:在设计中充分考虑了高层建筑防火要求,采用一个防火楼梯,做为放火疏散之用,楼梯为封闭式,楼梯门为一级防火门。
电梯采用一部,可以兼作消防作用。
设计满足疏散距离。
此设计满足“适用、经济、美观的总体要求,建筑平面简洁、明快、体现时代待征,结构方案合理,体系选择准备、技术先进、利于施工,装饰简洁适用、经济。
二建筑立面设计结构布置对称、均匀,在立面上给人简洁、明快的感觉。
三装修处理外墙面粘乳白色陶瓷锦砖楼地面:采用天然大理石饰面、卫生间、更衣室等房间采用花岗岩地面。
墙面:内墙面采用高级涂料顶彬:除底层仓库用房为普通抹灰外,均做矿棉板吊顶。
门窗:外入户门为防盗门,内入户门为钢门,屋内门为木质门。
窗为铝合金窗。
四工程做法:卷材1.层面为SBS卷材防水层,膨胀珍珠岩保温。
2.墙体采用200mm厚蒸压粉煤灰加气砼砌块。
3.屋面做法:SBS卷材防水层20mm厚1:3水泥砂浆找平层40—220mm厚膨胀珍珠岩(2.5%找坡)20mm厚1:3水泥砂浆找平层100mm厚砼现硗板20mm厚板底抹灰板下矿棉板吊顶4.楼面做法:20mm水泥砂浆面层100mm厚砼现浇板20mm厚板底抹灰板下矿棉板吊顶第二章结构部分一设计规范1.《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)2.《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)3.《砼结构设计规范》(GBJ10-89)4.《钢筋砼高层建筑结构设计与规程》(JGJ3-91)5.《建筑结构制图标准》(GBJ105-87)6.《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)7.《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002)二自然条件1.基本风压:0.55KN/m2,基本雪压:0.40KN/m22.抗震设防烈度:7度3.场地土的类别:二类.4.地面粗糙程度:B类三楼层使用荷载(活荷)卫生间、厨房、楼梯间2.0KN/m2,电梯间6.0KN/m2,上人屋面2.0KN/m2.四结构形式工程主体结构共11层,总高为35.5m,突出屋面的塔楼为电梯机房。
1 工程概况1.1 建设项目名称:龙岩第一技校学生宿舍1.2 建设地点:龙岩市某地1.3 建筑类型:八层宿舍楼,框架填充墙结构,基础为柱下独立基础,混凝土C30。
1.4 设计资料:1.4.1 地质水文资料:由地质勘察报告知,该场地由上而下可分为三层:杂填土:主要为煤渣、石灰渣、混凝土块等,本层分布稳定,厚0-0.5米;粘土:地基承载力标准值fak=210Kpa, 土层厚0.5-1.5米亚粘土:地基承载力标准值fak=300Kpa, 土层厚1.5-5.6米1.4.2 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:西北风基本风压为:0.35kN/m2(c类场地)1.4.3 抗震设防要求:七度三级设防1.4.4 建设规模以及标准:1 建筑规模:占地面积约为1200平方米,为8层框架结构。
2建筑防火等级:二级3建筑防水等级:三级4 建筑装修等级:中级2 结构布置方案及结构选型2.1 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,本工程确定采用横向框架承重方案,框架梁、柱布置参见结构平面图,如图2.1所示。
2.2 主要构件选型及尺寸初步估算2.2.1 主要构件选型(1)梁﹑板﹑柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构图2.1 结构平面布置图(2)墙体采用:粉煤灰轻质砌块(3)墙体厚度:外墙:250mm,内墙:200mm(4)基础采用:柱下独立基础2.2.2 梁﹑柱截面尺寸估算(1)横向框架梁:中跨梁(BC跨):因为梁的跨度为7500mm,则.取L=7500mm h=(1/8~1/12)L=937.5mm~625mm 取h=750mm.47.97507250>==hln==hb)31~21(375mm~250mm 取b=400mm 满足b>200mm且b 750/2=375mm故主要框架梁初选截面尺寸为:b×h=400mm×750mm同理,边跨梁(AB、CD跨)可取:b×h=300mm×500mm(2)其他梁:连系梁:取L=7800mm h=(1/12~1/18)L=650mm~433mm 取h=600mm==hb)31~21(300mm~200mm 取b=300mm故连系梁初选截面尺寸为:b×h=300mm×600mm由于跨度一样,为了方便起见,纵向次梁截面尺寸也初选为:b×h=300mm×600mm横向次梁:跨度L=6300mm h=(1/12~1/18)L=525mm~350mm 取h=450mm==h b )31~21(225mm~150mm 取b=250mm 故横向次梁初选截面尺寸为:b ×h=250mm ×450mm (3)框架柱:)201~151()201~151(==H h ×3000=374.7mm~281mm b=(1~2/3)h 取b=h① 按轴力估算: A 、D 列柱: No=8×2×3.9×3.15 m 2×14KN/m 2=2752KN B 、C 列柱: No=8×2×3.9×6.8 m 2×14KN/m 2=6027KN ② 按轴压比验算:此建筑抗震等级为三级,μ=0.9 选C30型混凝土 c f =14.3 N /㎡ N=1.2No B 、C 列柱:mm mm mm f N A c 7497495619583.149.010*******.12⨯==⨯⨯⨯=≥μ (2.1)A ﹑D 列柱:mm mm mm f N A c 5065062565973.149.0100027522.12⨯==⨯⨯⨯=≥μ (2.2)故初选柱截面尺寸为: B 、C 列柱: b ×h=750mm ×750mm A ﹑D 列柱: b ×h=600mm ×600mm2.3 确定结构计算简图2.3.1 三个假设:①平面结构假定:认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力;②楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移; ③不考虑水平荷载作用下的扭转作用。
前言毕业设计是土木工程专业学生加强动手能力培养的重要的环节,是联系课堂所学理论知识和工作中处理问题的强劲纽带。
本设计是某中学教学楼设计,包括建筑设计和结构设计两个部分。
以结构设计为主线,即以结构选型与布置、选取计算模型与结构内力分析、构件设计与构造、施工图绘制为主线,将所学的结构力学、混凝土结构、地基与基础等各学科的知识有机的联系起来。
设计内容包括(建筑设计部分)平面设计立面设计、剖面设计、及相应的构件设计,(结构设计部分)计算模型的选取、荷载计算、内力分析、构件设计、施工图设计等。
本设计从毕业设计的任务出发,从每个设计细节,都严格遵循设计规范的要求。
建筑设计,主要以中小学设计规范为标准,阐明教学楼设计的各个细节,如:教室、卫生间的布置等。
结构设计主要从受力计算和构造措施两个方面进行构件的相应设计,受力分析计算,从计算图的选取,内力分析,以及配筋施工图绘制,每一个细节做了详尽的叙述。
本设计从题目的初选到设计终稿的选定历经半年时间,在设计的过程中得到了院领导的大力支持和关心,特别是辅导老师万琳辉老师的悉心指导,在此谨向他们表示衷心的感谢。
由于设计者的水平有限,设计中难免出现疏漏和错误之处,恳请答辩老师及其他参阅者批评指正。
第一章准备工作1.1 课题来源1.1.1 设计背景课题来源中华建筑是世界上历史与文明最悠久的民族之一,曾经创造了灿烂辉煌的东方文化,为人类进步和文明的发展作出过重要贡献。
除了众所周知的农业、医学、罗盘、造纸、火药、活字版印刷等方面的突出成就,还初建了一个具有中国独特风格的完整建筑体系。
这一体系的形成与发展,与中华文明的形成与发展基本同步。
就其历史时期延续之长、地域范围分布之广、数量规模营造之巨,以及其建筑类型、结构、外观与构造变化之众,都是世界其他民族文化所难以齿及的。
依我国古代文史载述与当今考古发掘资料表明,至迟在七千年前的新石器时代中期,生活在中华大地上的我国先民已经营造从穴居到干阑建筑以及地面房屋等多种类型的建筑了。
土木工程毕业设计多层住宅楼计算书一、工程概况本多层住宅楼位于具体地点,总建筑面积为X平方米,地上层数为X层,建筑高度为X米。
结构形式为砖混结构,基础采用条形基础。
二、设计依据1、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)3、《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)4、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)5、相关的建筑设计图纸和地质勘察报告三、荷载计算1、恒载计算屋面恒载:防水层、保温层、找平层、结构层等自重,共计XkN/m²。
楼面恒载:面层、结合层、楼板自重等,标准层楼面恒载为XkN/m²。
墙体恒载:根据不同墙体材料和厚度计算,外墙为XkN/m,内墙为XkN/m。
2、活载计算屋面活载:按规范取值为XkN/m²。
楼面活载:卧室、客厅为XkN/m²,厨房、卫生间为XkN/m²,楼梯为XkN/m²。
四、结构布置1、墙体布置外墙厚度为Xmm,内墙厚度为Xmm。
墙体在平面内均匀布置,以保证结构的整体性和稳定性。
2、梁、柱布置梁的截面尺寸根据跨度和荷载大小确定,主梁截面尺寸为Xmm×Xmm,次梁截面尺寸为Xmm×Xmm。
柱的截面尺寸根据轴压比和层高确定,底层柱截面尺寸为Xmm×Xmm,标准层柱截面尺寸为Xmm×Xmm。
五、内力计算1、竖向荷载作用下的内力计算采用分层法计算框架在竖向荷载作用下的内力。
首先将框架分层,然后计算各层梁、柱的线刚度,再计算各层柱的分配系数,最后计算各层梁、柱的内力。
2、水平荷载作用下的内力计算采用 D 值法计算框架在水平荷载作用下的内力。
先计算框架的抗侧刚度,然后计算各层柱的剪力,最后计算各层梁、柱的弯矩和剪力。
六、构件设计1、板的设计根据板的跨度和荷载大小,确定板的厚度为Xmm。
按单向板或双向板进行内力计算,配置受力钢筋和分布钢筋。
土木工程毕业设计手算书目录第一节结构布置及计算简图............................2 第二节荷载统计.......................................8 第三节迭代法计算竖向荷载作用下的结构内力...........20 第四节水平荷载计算..................................351.水平风荷载的内力计算..........................352.地震荷载的计算................................43 第四节内力计算......................................57 第六节构件截面设计.................................741、框架梁截面设计.................................742、框架柱截面设计.................................81 第七节基础设计..................................100 附:设计心得.......................................105 致谢.............................................107结构设计第一节结构布置及计算简图1.1 设计资料(1)、工程名称:某框架商住楼一榀框架(2)、工程概况:建筑总高28.2m,共9层,室内外高差为0.45m,底层高4.2m,其余各层高3.0m,具体情况可参见结构平面布置图。
(3)、温度:夏季月平均气温33摄氏度,最高气温40摄氏度,冬季月平均气温10摄氏度,最低气温-2摄氏度。
(4)、拟建地的基本雪压S o=0.45N/m2,基本风压W0=0.35 N/m2,地面粗糙度为B类。
(5)、最大的冻土深度为:0.8m。
土木工程住宅楼毕业设计计算书一、工程概况本毕业设计为某住宅小区的一栋住宅楼设计。
该住宅楼地上层数为具体层数层,地下层数为具体层数层,建筑总高度为具体高度米。
结构形式采用钢筋混凝土框架结构,基础类型为具体基础类型。
二、设计依据1、相关规范和标准,如《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)等。
2、地质勘察报告,提供了地基承载力特征值等重要参数。
3、建筑设计方案,包括建筑平面图、立面图和剖面图等。
三、荷载计算1、恒载计算屋面恒载:考虑防水层、保温层、找平层等的重量。
楼面恒载:包括楼板自重、地面装饰层等。
墙体恒载:根据墙体材料和厚度计算。
2、活载计算按照规范取值,如客厅、卧室、阳台等的活载标准值。
3、风荷载计算根据建筑所在地区的基本风压、地面粗糙度等参数计算风荷载标准值。
4、地震作用计算依据抗震设防烈度、设计基本地震加速度等确定地震分组,计算水平地震影响系数。
四、结构内力计算1、框架梁柱的线刚度计算考虑混凝土强度等级、截面尺寸等因素。
2、竖向荷载作用下的内力计算采用分层法或弯矩二次分配法。
3、水平荷载作用下的内力计算运用 D 值法计算框架的抗侧移刚度,进而求出在风荷载和地震作用下的内力。
五、梁柱截面设计1、框架梁截面设计正截面受弯承载力计算,确定纵筋面积。
斜截面受剪承载力计算,配置箍筋。
2、框架柱截面设计根据轴压比要求初步确定柱截面尺寸。
进行正截面受压承载力计算和斜截面受剪承载力计算。
六、楼板设计1、楼板类型及尺寸确定选择合适的楼板类型,如单向板或双向板。
2、荷载计算计算楼板上的恒载和活载。
3、内力计算采用弹性理论或塑性理论计算内力。
4、配筋计算根据内力计算结果进行配筋。
七、楼梯设计1、楼梯类型选择确定采用板式楼梯或梁式楼梯。
2、尺寸确定计算楼梯的踏步尺寸、梯段宽度、平台宽度等。
3、荷载计算考虑楼梯自重、人群荷载等。
4、内力计算计算梯段板和平台板的内力。
目录目录......................... 错误! 未定义书签。
1 绪论........................ 错误! 未定义书签。
工程概况 ................... 错误!未定义书签。
设计内容与方法. ............................ 错误!未定义书签。
2 建筑设计...................... 错误! 未定义书签。
建筑构造做法. .............................. 错误!未定义书签。
其他建筑设计. .............................. 错误!未定义书签。
3 结构设计...................... 错误! 未定义书签。
设计依据 ................... 错误! 未定义书签。
荷载取值 ................... 错误!未定义书签。
结构计算原则和方法. ........................ 错误!未定义书签。
4. 结构布置..................... 错误!未定义书签。
结构布置方案构件尺寸. ....................... 错误!未定义书签。
确定结构计算简图. ........................... 错误!未定义书签。
梁、柱惯性矩、线刚度计算. .................... 错误!未定义书签。
5.荷载计算..................... 错误!未定义书签。
恒载标准值计算. ............................ 错误!未定义书签。
活载标准值计算. ............................ 错误! 未定义书签。
风荷载标准值计算. .......................... 错误!未定义书签。
6.内力计算..................... 错误!未定义书签。
恒荷载作用下的内力计算. ....................... 错误!未定义书签。
活载作用下的内力计算. ........................ 错误!未定义书签。
风荷载作用下的内力计算. ....................... 错误!未定义书签。
7.内力组合..................... 错误!未定义书签。
竖向荷载弯矩调幅. ........................... 错误! 未定义书签。
框架梁内力组合. ............................ 错误!未定义书签。
框架柱内力组合. ............................ 错误!未定义书签。
8.截面设计..................... 错误!未定义书签。
框架梁截面设计. ............................ 错误!未定义书签。
框架柱截面设计. ............................ 错误!未定义书签。
9 板的设计.................... 错误! 未定义书签。
10. 楼梯设计..................... 错误!未定义书签。
梯段板设计. ............................... 错误! 未定义书签。
平台板设计. ............................... 错误! 未定义书签。
平台梁设计. .............................. 错误!未定义书签。
11. 基础设计..................... 错误!未定义书签。
基础设计参数. ............................. 错误! 未定义书签。
确定基础底面面积. ......................... 错误!未定义书签。
持力层强度验算. ............................ 错误!未定义书签。
基础冲切验算. ............................. 错误! 未定义书签。
基础配筋计算. ............................ 错误!未定义书签。
1 绪论工程概况此工程建于山东省济南市(某办公楼综合设计),工程采用框架结构,建筑抗震设防类别丙类,设计使用年限50 年,耐火等级为二级,抗震设防烈度6度,地震分组为第二组,H类建筑场地;基本雪压m;基本风压m,地面粗糙程度为B类;地基允许承载力为f ak=200kPa设计内容与方法建筑设计1.建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案设计,针对工程的使用性质作出具体的设计。
功能分区要细致合理、符合规范,使建筑物发挥出其应有的功能。
2.建筑施工图运用CAD天正进行绘图,绘出建筑的平、立、剖等图。
结构设计1.结构设计内容(1)结构类型的选择,包括结构的布置及柱网尺寸。
(2)估算结构的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等级。
(3)荷载计算:竖向荷载,水平荷载,包括框架柱侧移刚度计算(4)内力计算包括恒载,活载,风荷载,以及地震荷载。
(5)内力组合包括恒荷载,活荷载,风荷载以及地震荷载。
(6)框架梁、柱正截面设计斜截面设计。
(7)板的配筋计算。
(8)楼梯设计,包括楼梯板,平台板,梯梁等设计。
9)基础的截面尺寸确定,承载力验算,冲切验算,配筋计算2.结构设计方法(1)荷载计算:荷载计算包括竖向荷载与水平荷载计算,竖向荷载包括恒荷载与活荷载;水平荷载包括水平风荷载和水平地震作用。
(2)水平荷载作用下的框架结构内力计算:水平荷载作用下的框架结构的位移及内力可采用D 值法计算。
(3)竖向荷载作用下的框架结构内力计算:一般取一榀框架单元,按平面计算简图进行内力分析。
(4)内力计算。
(5)通过内力组合求得梁、柱构件各控制截面的最不利内力设计值并进行必要的调整后,即可对其进行截面配筋计算和采取构造措施。
(6)基础设计:根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。
首先要确定基础底面尺寸,按地基持力层承载力和地基软弱层承载力进行验算。
应用地基计算模型计算,然后进行各项配筋计算。
7)按照制图标准绘制结构施工图2 建筑设计建筑构造做法屋面做法(顺序均为从上到下)40 mm细石混凝土保护层高聚物改性沥青卷材防水层配套基层及卷材胶黏剂40mm厚现场喷涂硬质发泡聚氨脂最薄处40 厚1:8 水泥膨胀珍珠岩2%找坡层20 厚1:3 水泥砂浆110mn厚钢筋砼屋面板V形轻型钢龙骨吊顶楼面做法地砖面层钢筋混凝土板V形轻钢龙骨吊顶内墙做法内墙体为100mn厚的轻质隔墙,墙面两侧各20mn厚水泥砂浆抹灰。
外墙做法外墙体为200mn厚的烧结多孔砖,墙面两侧各20mn厚水泥砂浆抹灰。
女儿墙做法女儿墙墙体为200mn厚的烧结多孔砖,墙面两侧各20mn厚水泥砂浆抹灰。
其他建筑设计其他建筑详见建筑施工图。
3 结构设计设计依据国家标准( 1 )国家标准.建筑结构荷载规范( GB50009-2012)2)国家标准.建筑抗震设计规范( GB50011-2010)(3)国家标准.混凝土结构设计规范(GB5OO1O-2O10(4)国家标准.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3-2010 )(5)国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011地质勘察报告建筑场地较平坦,地基土承载力特征值f ak=200kPa场地为H类结构设计参数结构计算参数表荷载取值风、雪荷载取值表3-2结构计算原则和方法手算采用简化方法选取横向一榀框架计算结构内力和位移电算1软件名称:PKPM2. 版本:20103. 编制单位:中国建筑科学研究院PKPM CADE程部4. 结构布置结构布置方案构件尺寸结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工布置图,本工程确定采用框架方案,框架梁、柱布置如图所示。
4-1结构布置图1. 横向框架梁600mm AB跨梁:0 7200mm h(1/8~1/12)I0900mm~600m>取hb(h/2~h/3)300mm~200mm取b 250mmBC跨梁:0 2400mm h(1/8~1/12)I0300mm~200mi取h400mm b(h/2~h/3)200mm~ 取b250mmCD跨梁:7200mm h(1/8~1/12)I0900mm~600mi取h600mm l0b(h/2~h/3)300mm~200mm取b 250mm2 纵向框架梁l06600mm h (1/8~1/12)I0825mm~550mm取h 600mmb (h/2 ~ h/3) 300mm~200mm取b 250mm3. 横向次梁I0 7200mm h (1/8~ 1/12)10 900mm~600mm取h 500mmb (h/2 ~ h/3) 250mm~ 取 b 250mm按轴压比要求初估框架柱截面尺寸,以A柱(C30混凝土)为例。
N G qsn12X 14XX 5XXX 仁2515kNA C b c h c—错误! = XN f ce――框架柱的轴压比一级抗震;二级抗震;三级抗震;四级抗震Ac——框架柱的截面面积f c――柱混凝土抗压强度设计值N——柱轴向压力设计值丫G――竖向荷载分项系数q――每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14kN/m2S ---- 柱一层的受荷面积n――柱荷载楼层数a――考虑水平力产生的附加系数,四级抗震时a仁,三~一级抗震时a i_〜a 2——边角柱轴向力增大系数,边柱a2二,角柱a2 =B——柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为〜柱子截面尺寸表4-1板厚度确定根据现行《混凝土结构设计规范GB50010-2010》板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40,综合考虑取屋面板厚为110mm楼面板厚为110mm确定结构计算简图三个假设:(1) 平面结构假设:认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力;(2) 板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移;(3) 考虑水平荷载作用下的扭转作用;根据结构平面布置图以第②轴作为计算单元如图4-2所示水平框架结构计算简图图4-2水平框架计算简图垂直框架结构计算简图250 X6000X6250 X4006i250 X60065250 X6000X6250 X4006Xi250 X600i6S5250 X6000X250 X4006250 X600250 X 600X250 X40063250 X600 1GOO X QO CD r6iXiff 川'”72007 帀2400TT777* 7200F -电---- 4168001 250 X600 250 X400 250 X600图4-3垂直框架计算简图(底层柱高从基础顶面算起)基础埋深,基础假设高度梁、柱惯性矩、线刚度计算梁、柱惯性矩计算构件惯性矩公式:'2,其中平行于弯矩平面的截面宽度定义为hAB夸梁:bh3I b= = x 3/12=12BC夸梁:bh3I b= = x 3/12=12CD夸梁:bh3I b= 12 = x 3/12=柱:l c =bh312= x 3/12=梁、柱线刚度计算中框架梁取1=21 b,线刚度计算公式i El/l。