土木工程毕业设计土木毕业设计计算书CAD图纸精品.docx
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土木工程毕业设计土木毕业设计计算书CAD图纸精品
土木工程毕业设计土木毕业设计(计算书CAD图纸)-精品
2020-12-12
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一工程概述
本工程为某大学生公寓楼,地处烟台市莱山区,是六层的全现浇钢筋混凝土框架结构。
建筑面积为6300㎡,占地面积约为1200m2,共可容纳约1000人住宿。
该公寓设公共洗漱间和厕所,采用节能设计思想。
二环境概况及建筑做法概述
设计数据如下:
1、气象条件。
基本风压是0.55kN/㎡,基本雪压是0.4kN/㎡。
2、抗震设防裂度。
抗震设防裂度为7度,地震时设计基本加速度为0.10g,属第一组,抗震等级为三级。
3、工程地质条件。
地面粗糙类别为A类,属二类建筑场地,基础持力层为粘粒含量ρ≤10%的粉土,地基承载力特征值Fak=180kPa,地下水位在天然地面下3.2m,且无侵蚀性。
4、设计标高。
室内设计标高±0.000相当于绝对+4.000m,室内外高差0.45m。
5、墙身做法。
墙身采用空心砖砌块,M5混合砂浆砌筑,内粉刷为混合砂浆打底,纸筋灰抹面,厚20mm,“803”内墙涂料两度。
外粉刷为1:
3水泥砂浆打底厚20mm,3mm釉面砖贴面。
6、楼面做法。
楼板顶面为18mm厚水泥砂浆找平,12mm厚1:
2水泥砂浆批面,3mm厚瓷砖。
7、屋面做法。
先浇楼板上铺膨胀珍珠岩(檐口厚30mm,2%自檐口两侧向中间找坡)100mm厚加气混凝土绝热层,1:
2水泥砂浆浆找平层厚20mm,高聚物改性沥青防水卷材。
8、门窗做法。
宿舍门为木门,其它为铝合金门窗。
9、混凝土强度等级:
梁板为C25,柱为C30。
第二章结构设计
一结构布置及梁柱截面尺寸、板厚、梁跨度及柱高度的确定
(一)结构平面布置见建筑图,梁柱截面尺寸、梁跨度及柱高度的确定。
1、现浇楼板厚度卫生间取80㎜,其余均取100㎜,结构平面布置见建筑图
各梁柱截面尺寸确定如下:
2、⑨轴的横向框架梁
h=(1/10-1/12)L=(1/10-1/12)×6000=500-600㎜,取h=600㎜。
b=(1/2-1/3)×500=166-250㎜,取b=300㎜。
b×h=300㎜×500㎜。
BCFG轴的纵向梁
h=(1/10-1/12)L=(1/10-1/12)×3600=400-300㎜,取h=500㎜。
b=(1/2-1/3)×500=250-170㎜,取b=300㎜。
中柱、边柱连系梁,取b×h=300×500
方柱截面均取b×h=450㎜×450㎜
3、柱高度
底层柱高度h=3.2+0.45+0.5=4.15m
二层—顶层的层高为3.2m.
(二).框架计算简图
在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,BG垮的中框架梁:
iCF=2E×1/12×0.3×0.603/6=18×10-4E
BG跨边框架梁:
iBC=iFG=1.5E×1/12×0.3×0.603/6=13.5×10-4E
上部各层柱:
i=E×1/12×0.45×0.453/3.2=10.68×10-4E
底层柱:
i=E×1/12×0.45×0.453/4.15=8.23×10-4E
第三章荷载计算
一屋面恒载标准值
按屋面做法逐项计算均布荷载:
高聚物防水卷材层0.4kN/㎡
20厚1:
2水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/㎡
30-130厚(2%找坡)膨胀珍珠岩(0.03+0.13)/2×10=0.8kN/㎡
100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/㎡
15厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/㎡
合计4.31kN/㎡
图3—1恒荷载计算简图
图3—2活荷载计算简图
二楼面恒载标准值
按楼面做法逐项计算均布荷载:
瓷砖0.65kN/㎡
20㎜厚水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/㎡
100厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5kN/㎡
15㎜厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/㎡
合计3.75kN/㎡
三屋面活载
屋面均布活荷载标准值
上人屋面按《荷载规范》取q6BC=q6FG=q6CF=2.0kN/m2
四楼面活载
楼面均布荷载标准值为:
pBC=pCF=pFG=2.0kN/m2
楼面集中荷载标准值:
p6B=p6G=0.5×3.6×0.5×3.6×2.0=6.48kN
pC=pF=0.5×(3.6+3.6-3.6)×0.5×2.0+
0.5×3.6×0.5×3.6×2.0=12.96kN
五梁上恒载计算:
(一)、框架梁的线荷载
1、屋面框架梁线荷载标准值
屋面恒荷载4.31kN/m2×3.6m=15.5kN/m
框架梁自重0.3×0.6×25=4.5kN/m
梁侧粉刷2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34kN/m
故作用在顶层框架梁上的线荷载为:
g6BC1=g6FG1=4.84kN/m;g6CF=4.84kN/m
g6BC2=g6CF2=g6FG2=15.5kN/m
2、楼面框架梁线荷载标准值(恒荷载)
楼面恒荷载3.14kN/m2
边跨框架梁:
边跨框架梁自重及梁侧粉刷荷载4.84kN/m
边跨填充墙自重(3.2-0.6)×3.23=8.4kN/m
墙面粉刷(3.2-0.6)×0.02×2×17=1.46kN/m
中跨框架梁自重及粉刷荷载4.02kN/m
故作用在中间层框架梁上的线荷载为:
gBC1=gFG1=4.84+9.86=14.7kN/m,gCF1=4.84kN/m
gBC2=gFG2=gCF2=3.14×3.6=11.3kN/m
(二)、框架梁的集中荷载
1、屋面框架梁的集中荷载标准值:
边柱连系梁自重0.3×0.6×3.6×25=16.2kN
粉刷荷载0.02×(0.5-0.1)×2×3.6×17=0.98kN
1米高女儿墙自重1×3.6×2.08=7.49kN
女儿墙粉刷1×0.02×2×3.6×17=2.5kN
故顶层边节点集中荷载G6B=G6G=44.62kN
中柱连系梁自重及粉刷荷载16.2+.098=17.18kN/m
连系梁传来屋面自重0.5×3.6×0.5×3.6×4.31=13.96kN
0.5×(3.6+3.6-3.6)×1.2×4.31=9.31kN
故顶层中间节点集中荷载G6B=G6G=40.45kN
2、楼面框架节点集中荷载标准值:
边跨连系梁自重及粉刷荷载17.18kN
门窗自重2.7×1.8×0.45=2.19kN
窗下墙体自重0.19×0.9×3.6×19=11.7kN
墙体粉刷荷载2×0.02×0.9×3.6×17=2.2kN
窗边墙体自重(3.6-.045-1.8)×0.19×2.7×19=13.16kN
窗边墙体粉刷1.35×2.7×0.02×2×17=2.48kN
连系梁传来集中荷载10.17kN
故中间层边柱节点集中荷载GB=GG=70.28kN
中柱连系梁自重及粉刷17.18kN
连系梁传来楼面集中荷载10.17kN
故中间层中柱节点荷载G6B=G6G=40.45kN
3、中间层中柱跨中集中荷载
门自重荷载0.9×2.1×0.45=0.85kN
门边墙体自重
(3.6-0.9-0.45)×(3.2-0.5)×0.19×19=21.93kN
墙体粉刷荷载2.25×(3.2-0.5)×0.02×17=2.07kN
中柱跨中集中荷载GCF=GFC=42.03kN
六梁上活载
1、顶层梁上线荷载标准值:
p6BC=p6CF=p6FG=2.0×3.6kN/m2=7.2kN/m
2、顶层节点集中荷载标准值:
p6B=p6G=4.86kN
p6C=p6F=0.5×(3.6+3.6-3.6)×0.5×2.0+
0.5×3.6×0.5×3.6×2.0=12.96kN
3、中间层梁上线荷载标准值:
p6BC=p6CF=p6FG=2.0×3.6KN/m2=7.2kN/m
4、楼面集中荷载标准值:
p6B=p6G=0.5×3.6×0.5×3.6×2.0=6.48kN
pC=pF=0.5×(3.6+3.6-3.6)×0.5×2.0+
0.5×3.6×0.5×3.6×2.0=12.96kN
七风荷载计算
根据《荷载规范》风压标准值计算公式为:
式中:
WZ——风荷载标准值,KN/㎡
βZ——高度E处的风振系数,取为1.0
μS——风荷载体型系数(按规范,迎风面取0.8,背风面取-0.5)
μZ——风压高度变化系数
W0——基本风压取0.55kN/㎡
由于结构高度H<30m,可近似取βZ=1.0。
对于矩形平面μS=1.3,μZ可查荷载规范。
将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载。
计算过程如下表。
其中z为框架节点至室外地面高度,A为一榀框架各层节点的受风面积。
风荷载计算表表7—1
八地震荷载的计算及变形验算
由于地震力主要为水平方向,故仅考虑水平地震作用,而不考虑竖向地震力。
(一)、各楼层等效质点j的重力荷载代表值
GⅥ=[4.31×21×3.6+4.84×21+44.62×2+40.45×2+0.5×3.2×(21-2.4)×0.19×19+0.5×3.2×3.6×0.19×19+0.45×0.45×
0.5×3.2×25×4]×14
=10520.2kN
五层至一层近似相等,统一为:
GⅤ=GⅣ=GⅢ=GⅡ=GⅠ=
(3.14×21×3.6+4.84×21+70.28×2+27.35×2+42.03×2+
0.45×0.45×3.2×25×25×4)×14
=9373.7kN
结构横向基本周期,按照规范中给出的经验公式求解:
(二)、地震力的计算
根据《抗震规范》,查表知,该建筑物基本烈度为7度,地震分组为第一组的地区,场地类型为Ⅱ类。
设计基本地震加速度为0.1g,
查表,特征周期值为Tg=0.35s。
查表,水平地震影响系数最大值αmax=0.08。
阻尼比取ξ=0.03。
考虑阻尼对地震影响系数形状的调整,
阻尼调整系数
衰减指数调整
调整后地震影响系数
结构横向总水平地震作用标准值:
=0.0818×0.85×(10520.2+9373.7×5)=4130kN
由于T1<1.4Tg,故不考虑定不附加水平地震作用。
由得:
=10520.2×22.9+9373.7×(19.7+16.5+13.3+10.1+6.7)+2008.6×3.7
=869820.7kN
所以,
=1143.9kN
=876.8kN
=592kN,=449.5kN,=298.2kN
经计算,每榀框架柱分得的水平地震力为:
F6=76.3kN,F5=58.5kN,F4=50kN,
F3=39.5kN,F2=30kN,F1=14kN。
水平地震荷载的计算简图见下图3
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