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土木工程毕业设计计算书85125

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30007800780078007800780078007800630075006300123456789ABCD300×600300×600300×600300×600300×500400×750300×500250×450250×450300×600300×600750×750600×600750×750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>==h l n ==h b )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==h b )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 7497495619583.149.0100060272.12⨯==⨯⨯⨯=≥μ (2.1) A ﹑D 列柱:mm mm mm f N A c 5065062565973.149.010*******.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):AB、CD跨: 6300mmBC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=0.5×106E i 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/m 22 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/m 23 框架梁自重边跨框架梁: 0.30.525=3.75kN/m 中跨框架梁: 0.40.7525=7.5kN/m4 柱子自重上层柱: 外柱: 0.60.6253=27kN /根 内柱: 0. 750.75253=42.2kN /根 底层柱: 外柱: 0.60.625 5.3=47.7kN /根 内柱: 0. 750.7525 5.3=74.5kN /根5 墙自重及两面抹灰女儿墙:0.251.58=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/m6 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 0.30.525=3.75 kN/m 梁侧粉刷 2(0.5-0.1)0.0217=0.27 kN/m 中跨框架梁自重 0.40.7525=7.5 kN/m梁侧粉刷 2(0.75-0.1)0.0217=0.44 kN/m qA 1=qB 1=qG 4=qH 4=5.660.53.9=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=2.550.5 5.66=7.22 kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=5aq/8=57.22/8=4.51 kN/m所以,作用在框架梁上的线荷载为:qL 5=qL 1=4.02+9.252=22.52 kN/m qL 2=qL 4=7.94+4.512=16.96kN/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+5.82=21.32 kN/m qL 2=qL 4=13.07+2.832=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 构层传来恒载之和下截面集中荷载=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=0.30.625=4.5 kN/m 梁侧粉刷 2(0.6-0.1)0.0217=0.34 kN/m 横向次梁自重 L 18=qL 19= qL 24=qL 25=0.250.4525=2.81 kN/m 侧粉刷 2(0.45-0.1)0.0217=0.24 kN/m女儿墙自重 37.8=23.4 kN墙面抹灰 0.8 kN/mqA 3=qB 3=qG 2=qH 2=5.660.5 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=5.660.5 3.9=11.04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为q=5aq/8=511.04/8=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/(22)+(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=0.30.625=4.5 kN/m 梁侧粉刷 2(0.6-0.1)0.0217=0.34 kN/m 连系梁上纵墙自重 0.25(3-0.6)87.8=37.44 kN墙面粉刷 2(3-0.6)0.0217=1.63kN/m 横向次梁自重 L 18=qL 19= qL 24=qL 25=0.250.4525=2.81kN/m梁侧粉刷 2(0.45-0.1)0.0217=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)0.0217=1.73kN/mqA 3=qB 3=qG 2=qH 2=3.550.5 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=3.550.5 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/(22)]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=1571.68KN2 中跨顶层:连系梁自重 qL 14=qL 15= qL 18=qL 19=0.30.625=4.5 kN/m 梁侧粉刷 2(0.6-0.1)0.0217=0.34 kN/mqA 4=qB 4=qG 1=qH 1=5.660.5 3.9=11.04 kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=5aq/8=511.04/8=6.9 kN/mqE 1=qF 2=qC 1=qD 2=5.660.5 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)7.82/2+( 6.3+2.55)3.05/2+4.152.55/2+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=0.30.625=4.5 kN/m 梁侧粉刷 2(0.6-0.1)0.0217=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=0.250.4525=2.81kN/m梁侧粉刷 2(0.45-0.1)0.0217=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)0.0217=1.73kN/m qA 4=qB 4=qG 1=qH 1=3.550.5 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=3.550.5 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)7.82/2+( 6.3+2.55)8.86/2+2.83 2.55/2+5.86.3/2+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/m2,上人屋面均布活荷载标准值为2.0KN/m2。

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