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    毕业设计书多层计算书模板.doc

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结构设计部分31设计资料32结构造型及主要材料33荷载取值与计算44楼梯设计55楼板设计286梁的设计427承载力验算438地基确定509雨棚设计5710参考文献6211感谢63第一章 建筑设计部分1、工程概况本工程为六层节能住宅,该工程总建筑面积4316.32平方米,基础形式为独立基础和条形基础 , 抗震设防烈度为六度,耐火等级为二级,疏散楼梯宽度满足规范要求。 2、平面设计:住宅楼本身的功能是满足一个组织,一群人在休息中的群行为。因此在这一组织或群中,对任何一个人员来说,个人活动要求一种自使,不受非工作活动的干扰,这就要求一个自便的休息“场”意识的心理作用综合诸多因素选择了最终的平面布置。其平面简单、柱网均匀、规则、结构比较合理。(1)根据设计任务书中建筑面积及各房间使用面积的要求,初步确定每层房间及面积、形状、尺寸等,并确定与其他部分的关系。(2)根据功能分析进行平面组织设计。3、 立面设计: 外立面设计简洁明快,布局对称协调。颜色清新悦目,造型美观大方。4、 剖面设计: 建筑高度17.4米,室内外高差0.9米,层高2.8米。5、建筑构造设计: 可分别阐述墙体、楼面、屋面等构造设计的特点 外墙采用370mm厚MU10非粘土多孔砖砌筑,M10水泥砂浆,外墙外保温粘贴120mm厚岩棉板(密度大于35kg/m3,导热系数为0.049),玻璃纤维网格布抹5mm厚砂浆,外墙刷高级外墙乳胶漆涂料。 内墙为120mm、240mm,MU10非粘土多孔砖,M7.5混合砂浆砌筑。第二章 结构设计部分1设计资料土质较均匀,选取第二层粉质粘土为持力层,fak=180KPa2结构造型及主要材料工程采用混合结构方案和浅基础基础形式,本工程优先采用横墙承重方案,楼、屋盖采用钢筋混现浇板(板厚120),楼梯间、卫生间楼板为现浇墙体采用砼多孔砖砌体,外墙厚370mm,内墙240mm房屋总长度31.28m,依据砌体结构设计规范(GB5003-2002),不设置温度伸缩缝.砌体采用砼多孔砖砌体,强度等级为MU15砂浆强度等级M7.5,0.000以下为M10水泥沙浆,三、四层为M7.5混合沙浆.圈梁、构造柱等现浇构件混凝土强度等级为C20,基础为C10素混凝土。3荷载取值与计算1.屋面荷载1)平屋面 h=120mm 20厚1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.40 KN/高聚物改性沥青防水卷材 0.50KN/30mm厚1:3水泥砂浆4200双向配筋 25×0.03=0.75KN/35厚无溶剂聚氨硬泡保温层 4×0.035=0.14 KN/1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最小40厚 2.5×(0.04+4.2×0.02/2)=0.21 KN/120厚钢筋混凝土板 25×0.12=3.0 KN/涂料顶棚 0. 5 KN/屋面恒荷载合计 gk =5.5 KN/ 取5.5 KN/屋面活载 qk =0.5 KN/屋面荷载: 5.5+0.5=6.0KN/屋面荷载设计值 5.5×1.2+0.5×1.4=7.3 KN/2.楼面荷载1) 卧室h=120mm50mm厚C20细石混凝土面层 24×0.05=1.2KN/120厚钢筋混凝土板 25×0.12=3KN/涂料顶棚 0.5 KN/楼面荷载合计: gk =5 KN/楼面活载 qk =2.0 KN/楼面荷载: 4.2+2=6.2KN/楼面荷载设计值 4.2×1.2+2.0×1.4=7.84 KN/4)卫生间 h=120mm5mm厚水泥砂浆贴10mm厚300×300防滑地砖 0.34 KN/20mm水泥砂浆面层 20×0.02=0.4 KN/1:3水泥砂浆找坡最低30mm厚 20×(0.03+2.7×0.01/2)=0.87 KN/防水层 0.4 KN/15厚1:3水泥砂浆找平 20×0.015=0.3 KN/楼面恒荷载: 25×0.08=2.0KN/涂料顶棚 0.5 KN/楼面荷载合计: gk =4.81 KN/ 取4.85 KN/楼面活载: qk =2.0 KN/楼面荷载: 4.85+2.0=6.85KN/楼面荷载设计 4.85×1.2+2.0×1.4=8.62KN/3.楼梯间楼面荷载(踏步尺寸280×163.63)tg=156/280=0.557 、 cos=0.874, 设楼梯板厚h=100mm5厚胶粘剂贴20厚大理石板 (0.28+0.164)×0.66/0.28=1.03 KN/20厚1:2水泥砂浆找平层 (0.28+0.164)×20×0.02/0.28=0.62 KN/三角形踏步 1/2×0.28×0.164×25/0.28=1.95 KN/斜板 0.1×25/0.874=2.86KN/涂料顶棚: 0.5/0.874=0.57 KN/楼梯间楼面荷载合计 gk =7.03 KN/ 取7.05 KN/楼面活载 qk =2.0 KN/楼面荷载: 7.05+2=9.05KN/楼面荷载设计值 7.05×1.2+2.0×1.4=11.26 KN/双面粉刷的240mm厚砖墙自重为5.24 KN/;双面粉刷的370mm厚砖墙自重为7.62 KN/;门窗自重为0.5 KN/。恒荷载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.4。4楼梯设计1)楼梯板的设计一、构件编号TB2二、示意图:三、基本资料:1.依据规范:建筑结构荷载规范(GB 500092001)混凝土结构设计规范(GB 500102010)2.几何参数:楼梯净跨: L1 = 2160 mm楼梯高度: H = 1500 mm梯板厚: t = 100 mm踏步数: n = 9(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 250 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 250 mm3.荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:qm = 1.70kN/m2栏杆荷载:qf = 0.20kN/m永久荷载分项系数: G = 1.20可变荷载分项系数: Q = 1.40准永久值系数: q = 0.504.材料信息:混凝土强度等级: C25fc = 11.90 N/mm2ft = 1.27 N/mm2Rc=25.0 kN/m3ftk = 1.78 N/mm2Ec = 2.80*104 N/mm2钢筋强度等级: HPB300 fy = 270 N/mm2 Es = 2.10*105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mmRs=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:as = 25.00 mm支座负筋系数: = 0.25四、计算过程:1. 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1667 m踏步宽度:b = 0.2700 m计算跨度:L0 = L1(b1b2)/2 = 2.16(0.250.25)/2 = 2.41 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cos = 0.851 2. 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (BB*h/b)*qm = (11*0.17/0.27)*1.70 = 2.75 kN/m自重:gkt = Rc*B*(t/cosh/2) = 25*1*(0.10/0.8510.17/2) = 5.02 kN/m抹灰:gks = RS*B*c/cos = 20*1*0.02/0.851 = 0.47 kN/m恒荷标准值:Pk = gkmgktgksqf = 2.755.020.470.20 = 8.44 kN/m恒荷控制:Pn(G) = 1.35*PkQ*0.7*B*q = 1.35*8.441.40*0.7*1*2.50 = 13.84 kN/m活荷控制:Pn(L) = G*PkQ*B*q = 1.20*8.441.40*1*2.50 = 13.63 kN/m荷载设计值:Pn = max Pn(G) , Pn(L) = 13.84 kN/m3. 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: Rl = 16.68 kN右端支座反力: Rr = 16.68 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.21 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.21 mMmax = Rl*LmaxPn*x2/2 = 16.68*1.2113.84*1.212/2 = 10.05 kN·m相对受压区高度:= 0.163537 配筋率:= 0.007208纵筋(1号)计算面积:As = 540.58 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:As'=*As = 0.25*540.58 = 135.14 mm2五、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1.1号钢筋计算结果(跨中)计算面积As:540.58 mm2采用方案:10130实配面积: 785 mm22.2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积As':135.14 mm2采用方案:8100实配面积: 202 mm23.4号钢筋计算结果采用方案:8150实配面积: 141 mm2六、跨中挠度计算: Mk - 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mq - 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值1.计算标准组合弯距值Mk:Mk = Mgk+Mqk = (qgk + qqk)*L02/8 = (8.44 + 2.500)*2.412/8 = 7.943 kN*m2.计算永久组合弯距值Mq:Mq = Mgk+Mqk = (qgk + q*qqk)*L02/8 = (8.44 + 0.50*2.500)*2.412/8 = 7.036 kN*m3.计算受弯构件的短期刚度 Bsk1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力 sk = Mk/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3) = 7.943*106/(0.87*75*785) = 154.996 N/mm sq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3) = 7.036*106/(0.87*75*785) = 137.287 N/mm2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*100= 50000 mm2 te = As/Ate 混规(7.1.25) = 785/50000 = 1.571%3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 k = 1.1-0.65*ftk/(te*sk) 混规(7.1.22) = 1.1-0.65*1.78/(1.571%*154.996) = 0.625 q = 1.1-0.65*ftk/(te*sq) 混规(7.1.22) = 1.1-0.65*1.78/(1.571%*137.287) = 0.5634) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 E E = ES/EC = 2.10*105/(2.80*104) = 7.5005) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 f 矩形截面,f = 06) 计算纵向受拉钢筋配筋率 = As/(b*h0) = 785/(1000*75) = 1.047%7) 计算受弯构件的短期刚度 BS Bsk = Es*As*h02/1.15*k+0.2+6*E*/(1+ 3.5*f) 混规(7.2.3-1) = 2.10*105*785*752/1.15*0.625+0.2+6*7.500*1.047%/(1+3.5*0.0) = 6.676*102 kN*m2 Bsq = Es*As*h02/1.15*q+0.2+6*E*/(1+ 3.5*f) 混规(7.2.3-1) = 2.10*105*785*752/1.15*0.563+0.2+6*7.500*1.047%/(1+3.5*0.0) = 7.032*102 kN*m24.计算受弯构件的长期刚度B1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 当=0时,=2.0 混规(7.2.5)2) 计算受弯构件的长期刚度 B Bk = Mk/(Mq*(-1)+Mk)*Bsk 混规(7.2.2-1) = 7.943/(7.036*(2.0-1)+7.943)*6.676*102 = 3.540*102 kN*m2 Bq = Bsq/ 混规(7.2.2-2) = 7.032/2.000*102 = 3.516*102 kN*m2 B = min(Bk,Bq) = min(3.540,3.516 = 3.516*102 kN*m25.计算受弯构件挠度fmaxk = 5*(qgk+qqk)*L04/(384*Bk) = 5*(8.44+2.500)*2.414/(384*3.516*102) = 13.667 mm6.验算挠度挠度限值f0=L0/200=2.41/200=12.050 mmfmax=13.667mmf0=12.050mm,满足规范要求!七、裂缝宽度验算: 1.计算准永久组合弯距值Mq:Mq = Mgk+Mqk = (qgk + qqk)*L02/8 = (8.44 + 0.50*2.500)*2.412/8 = 7.036 kN*m2.光面钢筋,所以取值Vi=0.73.C = 204.计算按荷载荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力sq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.43) = 7.036*106/(0.87*75.00*785) = 137.287 N/mm5.计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*100= 50000 mm2te = As/Ate 混规(7.1.25) = 785/50000 = 1.571%6.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 = 1.1-0.65*ftk/(te*sq) 混规(7.1.22) = 1.1-0.65*1.78/(1.571%*137.287) = 0.5637.计算单位面积钢筋根数nn = 1000/s = 1000/100 = 108.计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq= (ni*di2)/(ni*Vi*di) = 10*102/(10*0.7*10) = 149.计算最大裂缝宽度max =cr*sq/ES*(1.9*C+0.08*deq/te) 混规(7.1.21) = 1.9*0.563*137.287/2.1*105*(1.9*20+0.08*14/1.571%) = 0.0765 mm 0.30 mm,满足规范要求2)平台板的设计示意图三、依据规范 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 混凝土结构设计规范 GB50010-2010四、计算信息 1.几何参数 计算跨度: Lx = 1620 mm; Ly = 2700 mm 板厚: h = 100 mm 2.材料信息 混凝土等级: C25 fc=11.9N/mm2 ft=1.27N/mm2 ftk=1.78N/mm2 Ec=2.80×104N/mm2 钢筋种类: HRB335 fy = 300 N/mm2 Es = 2.0×105 N/mm2 最小配筋率: = 0.200% 纵向受拉钢筋合力点至近边距离: as = 25mm 保护层厚度: c = 20mm 3.荷载信息(均布荷载) 永久荷载分项系数: G = 1.200 可变荷载分项系数: Q = 1.400 准永久值系数: q = 1.000 永久荷载标准值: gk = 8.000kN/m2 可变荷载标准值: qk = 2.000kN/m2 4.计算方法:弹性板 5.边界条件(上端/下端/左端/右端):固定/固定/固定/固定 6.设计参数 结构重要性系数: o = 1.00 泊松比: = 0.200五、计算参数: 1.计算板的跨度: Lo = 1620 mm 2.计算板的有效高度: ho = h-as=100-25=75 mm六、配筋计算(lx/ly=1620/2700=0.600<2.000 所以按双向板计算): 1.X向底板钢筋 1) 确定X向板底弯矩 Mx = 表中系数(G*gk+Q*qk)*Lo2 = (0.0367+0.0076*0.200)*(1.200*8.000+1.400*2.000)*1.622 = 1.244 kN*m 2) 确定计算系数 s = o*Mx/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*1.244×106/(1.00*11.9*1000*75*75) = 0.019 3) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.019) = 0.019 4) 计算受拉钢筋面积 As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*11.9*1000*75*0.019/300 = 56mm2 5) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 56/(1000*100) = 0.056% <min = 0.200% 不满足最小配筋要求 所以取面积为As = min*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2 采取方案8200, 实配面积251 mm2 2.Y向底板钢筋 1) 确定Y向板底弯矩 My = 表中系数(G*gk+Q*qk)*Lo2 = (0.0076+0.0367*0.200)*(1.200*8.000+1.400*2.000)*1.622 = 0.486 kN*m 2) 确定计算系数 s = o*My/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*0.486×106/(1.00*11.9*1000*75*75) = 0.007 3) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.007) = 0.007 4) 计算受拉钢筋面积 As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*11.9*1000*75*0.007/300 = 22mm2 5) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 22/(1000*100) = 0.022% <min = 0.200% 不满足最小配筋要求 所以取面积为As = min*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2 采取方案8200, 实配面积251 mm2 3.X向支座左边钢筋 1) 确定左边支座弯矩 Mox = 表中系数(G*gk+Q*qk)*Lo2 = 0.0793*(1.200*8.000+1.400*2.000)*1.622 = 2.581 kN*m 2) 确定计算系数 s = o*Mox/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*2.581×106/(1.00*11.9*1000*75*75) = 0.039 3) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.039) = 0.039 4) 计算受拉钢筋面积 As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*11.9*1000*75*0.039/300 = 117mm2 5) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 117/(1000*100) = 0.117% <min = 0.200% 不满足最小配筋要求 所以取面积为As = min*b*h = 0.200%*1000*100 = 200mm2 采取方案8200, 实配面积251 mm2 4.X向支座右边钢筋 1) 确定右边支座弯矩 Mox = 表中系数(G*gk+Q*qk)*Lo2 = 0.0793*(1.200*8.000+1.400*2.000)*1.622 = 2.581 kN*m 2) 确定计算系数 s = o*Mox/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*2.581×106/(1.00*11.9*1000*75*75) = 0.039 3) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.039) = 0.039 4) 计算受拉钢筋面积 As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*11.9*1000*75*0.039/300 = 117mm2 5) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 117/(1000*100) = 0.117% <min = 0.200% 不满足最小配筋要求 所以取面积为As = min*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2 采取方案8200, 实配面积251 mm2 5.Y向上边支座钢筋 1) 确定上边支座弯矩 Moy = 表中系数(G*gk+Q*qk)*Lo2 = 0.0571*(1.200*8.000+1.400*2.000)*1.622 = 1.858 kN*m 2) 确定计算系数 s = o*Moy/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*1.858×106/(1.00*11.9*1000*75*75) = 0.028 3) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.028) = 0.028 4) 计算受拉钢筋面积 As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*11.9*1000*75*0.028/300 = 84mm2 5) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 84/(1000*100) = 0.084% <min = 0.200% 不满足最小配筋要求 所以取面积为As = min*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2 采取方案8200, 实配面积251 mm2 6.Y向下边支座钢筋 1) 确定下边支座弯矩 Moy = 表中系数(G*gk+Q*qk)*Lo2 = 0.0571*(1.200*8.000+1.400*2.000)*1.622 = 1.858 kN*m 2) 确定计算系数 s = o*Moy/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*1.858×106/(1.00*11.9*1000*75*75) = 0.028 3) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.028) = 0.028 4) 计算受拉钢筋面积 As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*11.9*1000*75*0.028/300 = 84mm2 5) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 84/(1000*100) = 0.084% <min = 0.200% 不满足最小配筋要求 所以取面积为As = min*b*h = 0.200%*1000*100 = 200 mm2 采取方案8200, 实配面积251 mm2七、跨中挠度计算: Mk - 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 Mq - 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 1.计算荷载效应 Mk = Mgk + Mqk = (0.0367+0.0076*0.200)*(8.000+2.000)*1.622 = 1.003 kN*m Mq = Mgk+q*Mqk = (0.0367+0.0076*0.200)*(8.000+1.0*2.000)*1.622 = 1.003 kN*m 2.计算受弯构件的短期刚度 Bs 1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力 sk = Mk/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3) = 1.003×106/(0.87*75*251) = 61.244 N/mm sq = Mq/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3) = 1.003×106/(0.87*75*251) = 61.244 N/mm 2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*100= 50000mm2 te = As/Ate 混规(7.1.2-4) = 251/50000 = 0.502% 3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 k = 1.1-0.65*ftk/(te*sk) 混规(7.1.2-2) = 1.1-0.65*1.78/(0.502%*61.244) = -2.663 因为不能小于最小值0.2,所以取k = 0.2 q = 1.1-0.65*ftk/(te*sq) 混规(7.1.2-2) = 1.1-0.65*1.78/(0.502%*61.244) = -2.663 因为不能小于最小值0.2,所以取q = 0.2 4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 E E = Es/Ec = 2.0×105/2.80×104 =

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