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土木工程毕业设计计算书

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)其她梁: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。

2.3.2 计算简图根据结构平面布置图,选定第5轴线作为计算单元、 如图2、2所示 框架梁跨度(按柱中心线确定): A B 、CD 跨: 6300mm BC 跨: 7500mm 框架柱高度:假定基础顶面到室外地面的距离为500mm,则可 取底层:H1=4500+300+500=5300mm其它层:H2=H3=H4=H5=H6=H7=H8=H9=3000mm框架计算简图如图2、3所示图2、2 框架计算单元2、4 梁﹑柱惯性矩,线刚度,相对线刚度计算2.4.1 梁﹑柱惯性矩计算计算梁截面惯性矩时,考虑到现浇楼板的作用,边跨取I=1、5I O,中跨取I=2I O(I O为不考虑梁翼缘作用的梁截面惯性矩)ABDCC1D1B1A1A2B2C2D2A3B3C3D3A4B4C4D4A5B5C5D5A6B6C6D6A7B7C7D7A8B8C8D8(1.00)(0.25)(0.92)(0.25)(2.44)(2.44)(1.00)(1.76)(4.31)(4.31)(1.76)(1.76)(0.25)(4.31)(0.92)(4.31)(0.25)(1.76)(1.76)(0.25)(4.31)(0.92)(4.31)(0.25)(1.76)(1.76)(0.25)(4.31)(0.92)(4.31)(0.25)(1.76)(1.76)(0.25)(4.31)(0.92)(4.31)(0.25)(1.76)(1.76)(0.25)(4.31)(0.92)(4.31)(0.25)(1.76)(1.76)(0.25)(4.31)(0.92)(4.31)(0.25)(1.76)(0.25)(0.92)(0.25)图2、3 框架计算简图主要框架梁: 4103310406.11275040012mm bh I b ⨯=⨯== (2、3) 次要框架梁: 493310125.31250030012mm bh I b ⨯=⨯== (2、4) 边框架梁: 41010110109.210406.15.10.2mm I I b ⨯=⨯⨯== (2、5) 中框架梁: 41010210812.210406.10.20.2mm I I b ⨯=⨯⨯== (2、6) 内柱:410331064.21275075012mm bh I o ⨯=⨯== (2、7)外柱: 410331008.11260060012mm bh I o ⨯=⨯== (2、8) 2.4.2 梁﹑柱线刚度计算根据公式 i=EI/l (2、9) 可以得出梁﹑柱的线刚度如下(E=E C )梁: i A 8B 8= i C 8D 8=3、125×109E/6300=0、5×106Ei b 8C 8=14、06×109E/7500=1、87×106E柱: i D 1D 0=1、08×1010E/5300=2、04×106E i C 1C 0=2、64×1010E/5300=4、98×106Ei D 7D 8=1、08×1010E/3000=3、6×106E i C 7C 8=2、64×1010E/3000=8、8×106E2.4.3 梁﹑柱相对线刚度计算取i D 1D 0值作为基准值1、算得梁﹑柱的相对线刚度标于图2、3中。

3、 荷载标准值计算3、1 永久荷载3.1.1 作用于框架梁上的均布荷载1 屋面恒载三毡四油屋面防水层 0、4kN/m 2 1:3水泥沙浆找平层 20mm 0、4kN/m 2 水泥蛭石板保温层 60mm 0、12kN/m 2 1:8水泥炉渣找坡 80mm 1、44kN/m 2 1:3水泥沙浆找平层 20mm 0、4kN/m 2 现浇钢筋混凝土板 100mm 2、5kN/m 2 板底抹灰 20mm 0、4kN/m 2合计5、66kN/m22 楼面恒载水磨石地面 0、65kN/m 2 现浇钢筋混凝土板 100mm 2、5kN/m 2 板底抹灰 20mm 0、4kN/m 2合计3、55kN/m23 框架梁自重边跨框架梁: 0、3 0、5 25=3、75kN/m 中跨框架梁: 0、4 0、75 25=7、5kN/m 4 柱子自重上层柱: 外柱: 0、6 0、6 25 3=27kN /根内柱: 0、 75 0、75 25 3=42、2kN /根底层柱: 外柱: 0、6 0、6 25 5、3=47、7kN /根内柱: 0、 75 0、75 25 5、3=74、5kN /根5 墙自重及两面抹灰女儿墙:0、25 1、5 8=3KN/m 两面抹灰: 0、8kN/m2~8层: 内墙: 0、2 (3-0、5) 8=4kN/m 0、2 (3-0、75) 8=3、6kN/m 外墙: 0、25 (3-0、5) 8=5kN/m 0、25 (3-0、75) 8=4、5kN/m 底层: 0、25 (4、5-0、75) 8=7、5kN/m 0、25 (4、5-0、5) 8=7、5 kN/m 6 作用在框架梁上的恒载(走廊板按单向板计算) 楼面荷载分配按双向板进行等效分配短向分配:5aq/8 (3、1) 长向分配:aq bab a ])2()2(21[32+- (3、2) 顶层:(走廊板按单向板计算)边跨框架梁自重 0、3 0、5 25=3、75 kN/m梁侧粉刷 2 (0、5-0、1) 0、02 17=0、27 kN/m 中跨框架梁自重 0、4 0、75 25=7、5 kN/m梁侧粉刷 2 (0、75-0、1) 0、02 17=0、44 kN/mqA 1=qB 1=qG 4=qH 4=5、66 0、5 3、9=11、04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=aq b ab a ])2()2(21[32+-=233.9 3.9[12()()]11.042 6.32 6.3-+⨯⨯⨯=9、25 kN/m qE 4=qF 3=qC 4=Qd 1=2、55 0、5 5、66=7、22 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=5aq/8=5 7、22/8=4、51 kN/m所以,作用在框架梁上的线荷载为:qL 5=qL 1=4、02+9、25 2=22、52 kN/m qL 2=qL 4=7、94+4、51 2=16、96 kN/mqL 3=7、94 kN/m同理可求得作用在框架梁上的集中荷载为F=146、15kN作用在标准层梁上的线荷载以及集中荷载同理可以求出,在此不再赘述,仅列结果如下: 标准层框架梁上的线荷载为:qL 5=qL 1=9、72+5、8 2=21、32 kN/m qL 2=qL 4=13、07+2、83 2=18、73 kN/mqL 3=7、94 kN/m 集中荷载为F=157、57KN3.1.2 恒载作用于框架柱上的集中荷载计算方法:每层柱分为上下两个截面,其中:上截面集中荷载=与柱相连接的纵向框架梁自重以及其上墙体、次梁传来恒载、楼面结构层传来恒载之与下截面集中荷载=上截面传来荷载+该层柱自重 1 边跨顶层: 连系梁自重 qL 6=qL 7= qL 16=qL 17=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 横向次梁自重 L 18=qL 19= qL 24=qL 25=0、25 0、45 25=2、81 kN/m 侧粉刷 2 (0、45-0、1) 0、02 17=0、24 kN/m 女儿墙自重 3 7、8=23、4 kN 墙面抹灰 0、8 kN/mqA 3=qB 3=qG 2=qH 2=5、66 0、5 3、9=11、04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=aq b ab a ])2()2(21[32+-=233.9 3.9[12()()]11.042 6.32 6.3-+⨯⨯⨯=9、25 kN/m qA 2=qB 2=qG 3=qH 3=5、66 0、5 3、9=11、04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=5aq/8=5 11、04/8=6、9 kN/m所以,作用在边跨柱顶的集中荷载为F 81 =[(3、05+9、25) 6、3/(2 2)+(4、84+6、9+0、8) 3、9] 2+23、4=159、96KN作用在边跨柱底的集中荷载为F 82=159、96+27=187、96KN七层: 连系梁自重 qL 6=qL 7= qL 16=qL 17=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 连系梁上纵墙自重 0、25 (3-0、6) 8 7、8=37、44 kN 墙面粉刷 2 (3-0、6) 0、02 17=1、63kN/m横向次梁自重 L 18=qL 19= qL 24=qL 25=0、25 0、45 25=2、81kN/m梁侧粉刷 2 (0、45-0、1) 0、02 17=0、24kN/m横向次梁上横墙自重 0、2 (3-0、45) 8=4、08kN/m 墙面粉刷 2 (3-0、45) 0、02 17=1、73kN/mqA 3=qB 3=qG 2=qH 2=3、55 0、5 3、9=6、92 kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=aq b ab a ])2()2(21[32+-=233.9 3.9[12()()] 6.922 6.32 6.3-+⨯⨯⨯=5、8kN/m q A 2=q B 2=q G 3=q H 3=3、55 0、5 3、9=6、92 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=5aq/8=5 6、92/8=4、33 kN/m所以,作用在边跨柱顶的集中荷载为F 71 =[(4、84+4、33+1、63) 7、8/2+(3、05+5、8+4、08+1、72) 6、3/(2 2)] 2+37、44+179、16=167、86+187、96=354、82KN作用在边跨柱底的集中荷载为F 72=354、82+27=381、82KN同理可算得其余各层柱集中荷载,在此不再赘述,仅列结果如下六层 F 61=167、86+381、82=549、68KN F 62=549、68+27=576、68KN 五层 F 51=167、86+576、68=744、54KN F 52=744、54+27=771、54KN 四层 F 41=167、86+771、54=939、4KN F42=939、4+27=966、4KN 三层 F 31=167、86+966、4=1134、26KN F 32=1134、26+27=1161、26KN 二层 F 21=167、86+1161、26=1329、12KN F 22=1329、12+27=1356、12KN 一层 F 11=167、86+1356、12=1523、98KN F 12=1523、98+47、7=1571、68KN 2 中跨顶层:连系梁自重 qL 14=qL 15= qL 18=qL 19=0、3 0、6 25=4、5 kN/m 梁侧粉刷 2 (0、6-0、1) 0、02 17=0、34 kN/mqA 4=qB 4=qG 1=qH 1=5、66 0、5 3、9=11、04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=5aq/8=5 11、04/8=6、9 kN/mqE 1=qF 2=qC 1=qD 2=5、66 0、5 2、55=7、22kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=aq b ab a ])2()2(21[32+-=232.55 2.55[12()()]7.222 3.92 3.9-+⨯⨯⨯=5、93kN/m 所以,作用在中跨柱顶的集中荷载为F81 =(4、84+6、9+5、93) 7、8 2/2+(6、3+2、55) 3、05/2+4、15 2、55/2+9、25 6、3/2=185、75KN作用在边跨柱底的集中荷载为F82=185、75+42、2=227、95KN七层: 连系梁自重 qL 8=qL 9= qL 14=qL 15=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 横向次梁自重 L 18=qL 19=qL 24=qL 25=L 20=qL 21=qL 22=qL 23=0、25 0、45 25=2、81kN/m梁侧粉刷 2 (0、45-0、1) 0、02 17=0、24kN/m 横向次梁上横墙自重 0、2 (3-0、45) 8=4、08kN/m 墙面粉刷 2 (3-0、45) 0、02 17=1、73kN/mqA 4=qB 4=qG 1=qH 1=3、55 0、5 3、9=6、92kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=5aq/8=5 6、92/8=4、33kN/mqE 1=qF 2=qC 1=qD 2=3、55 0、5 2、55=4、53kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=aq b ab a ])2()2(21[32+-=232.55 2.55[12()()] 4.532 3.92 3.9-+⨯⨯⨯=3、72kN/m 所以,作用在中跨柱顶的集中荷载为F71 =(4、84+4、33+3、72) 7、8 2/2+(6、3+2、55) 8、86/2+2、83 2、55/2+5、8 6、3/2+242=161、63+227、95=389、58KN 作用在边跨柱底的集中荷载为F72=389、58+42、2=431、78KN同理可算得其余各层柱集中荷载,在此不再赘述,仅列结果如下六层 F61=161、63+431、78=593、41KN F62=593、41+42、2=635、61KN 五层 F51=161、63+635、61=797、24KN F52=797、24+42、2=839、44KN 四层 F41=161、63+839、44=1000、74KN F42=1000、74+42、2=1042、94KN 三层 F31=161、63+1042、94=1204、24KN F32=1204、24+42、2=1246、44KN 二层 F21=161、63+1246、44=1408、07KN F22=1408、07+42、2=1450、27KN 一层 F11=161、63+1450、27=1611、9KN F12=1611、9+74、5=1686、4KN 恒载作用受荷简图如图3、1所示3、2 活荷载查荷载规范:楼面均布活荷载标准值为2、0KN/m 2,上人屋面均布活荷载标准值为2、0KN/m 2 。

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