土木工程毕业设计计算书.docx
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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:
第一技校学生宿舍1.2理设地点:
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•:
由地质勘凍报告知,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.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:
地基承戰力标准值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:
东南风冬李主导风向:
西北风
基本风压为:
0.35kN/nr(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理筑规模:
占地面积约为1200平方米.为8层框架结构。
2理筑防火等级:
二级
3理筑防水等级:
三级
4赴筑装修等级:
中级
2结构布置方案及结构选型2.1结构承重方案选择
根揭理筑功能要求以及理筑施工的布丑图.本工程确定采用横向框架那重方案,框架粱、柱布迅券见结构平面图.如图2.1所示。
2.2主要构件选型及尺寸初步估算2.2.1主要构件选赵
(1)粱、板、柱结构形式:
现浇钢筋混凝土结构
6:
图2・1结构平面布;ELEH
(2)墙体采用:
粉煤灰轻质砌块
(3)墙体厚度:
外墙:
250mm.墙:
200mm
(4)基础采用:
柱下独立基础
2.2.2梁、柱截面尺Tt估莽
(1)横向框架粱:
中跨梁(BC跨):
因为粱的跨度为7500mm,贝!
J.
取L=7500mmh==(1/8~1/12儿=937.5mm〜625mm取h=750mm.
/725011
上==9.7>4b=()//=375mm~250mm取b=400mm
/?
75023
满足b>2OOmm且bM75O/2=375mm
故主要框架梁初选截面尺寸为:
bxh=400mmx750mm
同理.边跨梁(AB、CD跨)可取:
bxh=3OOmmx500mm
(2)其他梁:
连系梁:
取L=7800mmh=(1/12~1/18)L=650mm~433mm取h=600mm
方=(*~*)力=300mm~200mm取b=300mm
故连系梁初选戳面尺寸为:
bxh=3OOmmx600mm
由于跨度一样,为了方便起见.纵向次梁戳面尺寸也初选为:
bxh=3OOmmx600mm
横向次粱:
跨度L=6300mmh=(l/12〜l/18)L=525mm~350mm取h=450mm
b=(丄~-)//=225mm-150nim取b=250mm
23
故横向次粱初选截面尺寸为:
bxh=250mmx450mm
(3)框架柱:
h=(—)H=()X3000=374.7mm~281mmb=(l~2/3)h取b=h
15201520
1按轴力估算:
A、D列柱:
No=8x2x3.9x3.15m2x14KN/nr=2752KN
B、C列柱:
No=8x2x3.9x6.8nrx14KN/nr=6027KN
2按轴压比验算:
此理筑抗震等级为三级.//=0.9
选C30型混凝土£=14.3N/nfN=1.2No
门厂N1.2x6027xlOOO“
B、C列柱:
A>==561958nun"=749mmx749nun(2.1)
叭0.9x14.3
A'D列柱:
A>—'彳x"Jx"000=255597mm2=595mmx506(2.2)
叭0.9x14.3
故初选柱截面尺才为:
B、C列柱:
bxh=750mmx750mm
A'D列柱:
bxh=600mmx600mm
2.3确定结构计算简图2.3.1三个假设:
1平面结构假定:
认为毎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
根揭结构平面布迅图■选定第5轴线作为计算单元.如图2.2所示
框架粱跨度(按柱中心线确定):
AB、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=45OO+3OO+5OO=53OOmm
其它层:
H2=H3=H4=H5=H6=H7=H8=H9=3000mm
7
g」
卜
3gO
、■■
OT
O
■
3
9
O
\
■
7
gJ
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3
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o
k
o
r
3gO
z6300
z2550
/2400
z2550
z6300
z6300
✓
7500
z6300
E2・2離蔚斗壮张m来‘弗滋廉満"廉国讯-盘胡淋国讯斗牖241船‘弗易廉満斗料斗牺米谜田声廉満耶.训衿迪豊箱離林3需勿•艮眾耳H1.5I9-B-硏貝TI2I。
(IO冰y
诽袒米藹毎需勿&憑粪団总廉満)
52—
D:
B:
A:
D.
De
Ds
D:
D:
D:
D:
(1.76)
(131)
(0.92)
B・
(4・31)
(0.25)
(0.25)
C:
(1.76)
(4.31)
(4.31)
(0.25)
Ce
(0.92)
Be
(0.25)
(1.76)
(4.31)
(4・31)
(0.25)
C,
(0.92)
Bs
(0.25)
(1.76)
(131)
(4.31)
(0.25)
C<
(0.92)
B<
(0.25)
(1.76)
(4.31)
(4.31)
(0.25)
C,
(0.92)
B:
(0.25)
(1.76)
(131)
(4.31)
(0.25)
C:
(0.92)
B:
(0.25)
(1.76)
(131)
(4.31)
(0.25)
C:
(0.92)
B:
(0.25)
(1.00)
(2.41)
(2.44)
(0.25)
(0.25)
(0.92)
(1.76)
A-
(1.76)
At
(1.76)
A,
(1.76)
A.
(1.76)
A:
(1.76)
A:
(1.76)
A:
(1.00)
Do
图2.3框架计算简图
主要框架粱:
空=00x750」險的皿
1212
(2.3)
次要框架粱:
^=300x5^=3125xl()y_
&1212
(2.4)
边框架粱:
人=2.0厶=1.5xl.4O6xlOlo=2.1O9xlO
(2.5)
中框架粱:
/2=2.01h=2.0x1.406x1010=2.812x1O,ow/m
(26)
/=^=750x750」林心伽
°1212
(2.7)
夕卜柱:
7bh3600x600’仆。
inI()4…
I一一-1.08x10,()//?
/h4(2.8)
“1212
2.4.2
梁、柱线刚度计莓
根揭公式i=EI/l(2.9)
可以得出粱、柱的线刚度如下(E=Ec)
粱:
iAsBs=iC8Ds=3.125x109E/6300=0.5x106E
ibsC8=14.06x109E/7500=1.87x106E
柱:
iDiDo=l.O8x10loE/5300=2.04x106EiCiCo=2.64x101()E/5300=4.98x106E
iD7D8=1.08xlOloE/3OOO=3.6x106EiC7C8=2.64x1O1()E/3OOO=8.8x106E
2.4.3
梁、柱相对线刚度计算
取iDiDo值作为基准值1.算得梁、柱的相对线刚度标于图2.3中。
3.荷載标准值计苏
3.1永久荷载3.1.1作用于框架梁上的均布荷载
1屋面恒戟
三毡四油屋面防水层
0.4kN/nr
1:
3水泥沙浆找平层
20mm
0.4kN/m2
水泥蛭石板保浪层
60mm
0」2kN/nr
1:
8水泥炉渣找坡
80mm
1.44kN/m2
1:
3水泥沙浆找平层
20nim
0.4kN/nr
现浇钢筋混凝土板
100mm
2.5kN/m2
板底抹灰
20mm
0.4kN/m2
合计5.66kN/m2
2楼面恒载
水磨石地面
0.65kN/nr
现浇钢筋混凝土板
lOOnim
2.5kN/m2
板底抹灰
20mm
0.4kN/m2
合计3.55kN/m2
3框架梁自重
边跨框架粱:
0.3X0.5X25=3・75kN/m中跨框架粱:
0.4X0.75X25=7.5kN/m
5墙自重及两面抹灰
0.75X0.75X25X3=42.2kN/根0.6X0.6X25X5・3=47・7kN/根0.75X0.75X25X5.3=74.5kN/根
女儿墙:
0.25X1.5X8=3KN/ni
2〜8层:
墙:
O・2X(3-0.5)X8=4kN/m0.2X(3-0.75)X8=3.6kN/m
外墙:
O・25X(3-0.5)X8=5kN/m0.25X(3-0.75)X8=4.5kN/m
(3.1)
(32)
6作用在框架梁上的恒载(走廊板按单向板计算)楼面荷戰分酉己按双向板进彳亍等效分酉己
短向分酉己:
5aq/8
长向分配:
[1-2(金)2+(金)3顶层:
(走廊板按单向板计算)
粱侧粉刷
2X(0.75-0.1)X0.02X17=0.44kN/m
qAi=qBi=qG4=qH4=5.66X0.5X3.9=11.04kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
3939
q二[1-2(善)2+(善)3阳二[1_2(丁=)2+(亍=)3孩11.04二9.25kN/m
2b2b2x6.32x6.3
qE4=qF3=qC4=Qdi=2.55X0.5X5.66=7.22kN/mj筆值)
则等效均布荷戟为
q=5aq/8=5X7.22/8=4.51kN/m
所以,作用在框架粱上的线荷载为:
qLs=7・94kN/m
同理可求傅作用在框架粱上的桨中荷载为F=146.15kN作用在标准层梁上的线荷载以及桨中荷载同理可以求出,在此不再赘述,仅列结果如下:
标准层框架粱上的线荷载为:
武汉牙斗技大学本牙斗毕业设计
qL3=7・94kN/m
桨中荷载为F=157.57KN
3.1.2恒载作用于框架柱上的集中荷载
计算方法:
毎层柱分为上下两个微面,其中:
上戳面桨中荷载二与柱相连接的纵向框架粱自重以及其上墙体、次梁传来恒载.楼面结
构层传来恒裁之和
下截面共中荷载二上截面传来荷载+该层柱自重
1边跨
顶层:
连系粱自重
qLx>=qL7=qLi(>=qLi7=0.3X0.6X25=4.5kN/m
梁侧粉刷
2X(0.6-0.1)X0.02X17=0.34kN/m
横向次粱自董
Li8=qLi9=qL?
4二qL25=°・25X0.45X25=2.81kN/m
側粉刷
2X(0.45-0.1)X0.02X17=0.24kN/m
女儿墙自重
3X7.8=23.4kN
墙面抹灰
0.8kN/m
qA3=qB3=qG2=qH2=5.66X0.5X3.9=11.04kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
3939
q=U-2(—)2+(―)3Ja<7=[l-2(—)2+(―)31x11.04=9.25kN/m劝2h2x6.32x6.3
qA2=qB2=qG?
=qH3=5.66X0.5X3.9=11.04kN/m(峰值)
则等效均布荷戰为
q=5aq/8=5X11.04/8=6.9kN/m
所以,作用在边跨柱顶的桨中荷载为
F8i=[(3.05+9.25)X6.3/(2x2)+(4.84+6.9+0.8)X3.9]X2+23.4
=159.96KN
作用在边跨柱底的桨中荷载为
F82=l59.96+27=187.96KN
七层:
连系梁自重
qLz)=qL7=qLi6=qLi7=0.3X0.6X25=4.5kN/m
梁侧粉刷
2x(0.6-0.1)X0.02X17=0.34kN/m
连系粱上纵墙自重0.25X(3-0.6)X8X7.8=37.44kN
墙面粉刷
2X(3-0.6)X0.02X17=1.63kN/m
横向次梁自重
Li8=qLi9=qL24=qL25=0.25X0.45X25=2.81kN/m
梁侧粉刷
2x(0.45-0.1)X0.02X17=0.24kN/m
横向次粱上横墙自重0.2X(3-0.45)X8=4.08kN/m
墙面粉刷
2x(3-0.45)X0.02X17=1.73kN/m
qA3=qB3=qG2=qH2=3.55X0.5X3.9=6.92kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
393Q
q=ll-2O2+O3J^=[l-2(——)2+(——)3]x6.92=5.8kN/m2b2Z?
2x6.32x6.3
qA2=qB2=qG?
=qH3=3.55X0.5X3.9=6.92kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
q=5aq/8=5X6.92/8=4.33kN/m
所以,作用在边跨柱顶的共中荷载为
F7i=[(4.84+4.33+1.63)X7.8/2+(3.05+5.8+4.08+1.72)x6.3/(2x2)]
X2+37.44+179.16=167.86+187.96=354.82KN
作用在边跨柱底的桨中荷载为
F72=354.82+27=381.82KN
同理可算得其余各层柱桨中荷载.在此不再赘述,仅列结果如下
六层
F6i=167.86+381.82=549.68KN
F62=549.68+27=576.68KN
五层
F5i=l67.86+576.68=744.54KN
F52=744.54+27=771.54KN
四层
F4l=l67.86+771.54=939.4KN
F42=939.4+27=966.4KN
三层
F3i=l67.86+966.4=1134.26KN
F32=1134.26+27=1161.26KN
二层
F2i=167.86+1161.26=1329.12KNF22=1329.12+27=1356.12KN
一层
Fli=167.86+1356.12=1523.98KNF12=1523.98+47.7=1571.68KN
2中跨
顶层:
连系梁自重qLi4=qLis=qLis=qLi9=0.3X0.6X25=4.5kN/m
2X(0.6-0.1)X0.02X17=0.34kN/m
梁侧粉刷
qA4=qB4=qGi=qHi=5.66X0.5X3.9=11.04kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
q=5aq/8=5X11.04/8=6.9kN/m
qEi=qF2=qCi=qD?
=5.66X0.5X2・55=7・22kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
q=[l-2(A)2+(^)3W=[l_2(-±|^)24.(-±|^)3]x7.22=5.93kN/m
所以,作用在中跨柱顶的桨中荷载为
F8,=(4.84+6.9+5.93)X7.8X2/2+(6.3+2.55)X3.05/2+4J5X2.55/2
+9.25X6.3/2=185.75KN
作用在边跨柱底的桨中荷载为
F82=185.75+42.2=227.95KN
梁側粉刷
2X(0.6-0.1)X0.02X17=0.34kN/m
横向次粱自重
Li8=qLi9=qL24=qL25=L2o=qL2i=qL22=qL23
=0.25X0.45X25=2.81kN/m
梁側粉刷
2X(0.45-0.1)X0.02X17=0.24kN/m
横向次粱上横墙自重0.2X(3-0.45)X8=4.08kN/m
墙面粉刷
2X(3-0.45)X0.02X17=1.73kN/m
qA4=qB4=qGi=qHi=3.55X0.5X3・9=6・92kN/m(嚎值)
则等效均布荷载为
q=5aq/8=5X6.92/8=4.33kN/m
qEi=qF2=qCi=qD2=3.55X0.5X2.55=4.53kN/m(峰值)
则等效均布荷裁为
2.55.
q=[1-2(彩)2+(知阳=[1-”話才+(話才Ix4.53=3.72kN/m
所以.作用在中跨柱顶的桨中荷载为
F7i=(4.84+4.33+3.72)X7.8X2/24-(6.3+2.55)X8.86/2+2.83X2.55/2
+5.8X6.3/2+242=161.63+227.95=389.58KN
作用在边跨柱底的桨中荷载为
F72=389.58+42.2=431.78KN
同理可算傅其余各层柱桨中荷载.在此不再赘述.仅列结果如下
六层F61=l61.63+431.78=593.41KN
五层F51=161.63+635.61=797.24KN
四层F4i=161.63+839.44=1000.74KN
三层F3!
=161.63+1042.94=1204.24KN
二层F21=161.63+1246.44=140&07KN
一层Fl1=161.63+1450.27=1611.9KN
F62=593.41+42.2=635.61KN
F52=797.24+42.2=839.44KN
F42=1000.74+42.2=1042.94KN
F32=1204.24+42.2=1246.44KN
F22=1408.07+42.2=1450.27KN
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
査荷载规:
楼面均布活荷载标准值为2.0KN/nr,上人屋面均布活荷载标准值为
2.0KN/nr。
3.2.1作用在框架梁上的活荷载
1作用在框架粱上的均布活荷载
qL|=qL5=2.0X0.5X3.9X2=7.8kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
22.52KN/M
28KX.M
152.
8b.YoKN
22.32KN/M
146.15KN146.15KN
|16・96KX闾7.94KX/M也96KX旳
IIIIlli
Sb.ioKN
22.52KN/M
-28kn.m
152.16KN
188.16^
29.4KN5M
356.02KN
392.02反
29.4KN金
559.88KN
595.88保
799.74KN
Tn
403.63KN
22.32KN/M
1悴|$棘
621.51KN
22.32KN/M
839.39KN
22.32KN/M
1171.46KN
1207.46陰
1411.32KN
29.4KN伍、
1579.18KN
1626.S8KN
////////
157.57KN157.57KN
18-73KN/M|7.94KX/M|轉常
403.63KN
157.57KN157.57KN
18.73KX/M|7a94KN/M
18.73KN/Mppp诵術
621.51KN
157.57KN157.57KN
18.73KX旳b.94KN/M
Si
839.39KN
157.57KN157.57KN
18.73KX/M|7a94KN/M
1057.2^K?
22.32KN/M
1275.15KN
22.32KN/M
1331艸
1493.03KN
22.32KN/M
1710.91KN
1785.41KN
6300
111II111
22.32KN/M
22.32KN/M
22.32KN/M
188.16KN
"卫9.4KN.M
356.02KN
392.02KN
—?
9・4KN.M
559.88KN
595.88KN厂卫9.4KN.M
763.74KN
22.32KN/M
799.74KN認9.4kn.m9b7.6KN
157.57KN157.57KN
18.73KX/M|7.94KX小聊谓懈.
22.32KN/M
urrmi
1275.15KN
157.57KN157.57KN
18.73KX/M|7a94KN/M
111II111
////////
22.32KN/M
1493.03KN
157.57KN157.57KN
1710.91KN
1785.41KN
////////
22.32KN/M
7500
6300
H93.1恒载作用受荷简SJ
1003.6KN
厂芋9・4KN.M
1171.46KN
1207.46KN
4KN.M
32kn
1411.32KN
半9・4处・m
1579.18KN
1626.88KN
////////
QQ39
一哙2+(鈔w-2(亦)2+(K%7.“54KN/m
则等效均布荷载为
q=5aq/8=5X5・l/8=3・19kN/m
2作用在框架梁上的葉中活荷载
qE3=qF4=qC?
=qD4=2.0X0.5X2.55=5.lkN/m(嚎值)
则等效均布荷载为
qII=ql2=qKi=qK2=2.0X0.5X2.4=2.4kN/m(均值)
qC2=qE2=qFi=qD3=2.0X0.5X2.55=2.55kN/m(峰值)
则等效均布荷载为
q=5aq/8=5X2.55/8=1.59kN/m
所以共中荷载为
F
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