土木工程毕业设计计算书

武汉科技大学本科毕业设计-1–1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武汉科技大学本科毕业设计-2–30007800780078007800780078007800630075006300123456789ABCD300×600300×600300×600300×600300×500400×750300×500250×450250×450300×600300×600600×600750×750600×600750×750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=7500mmh=(1/8~1/12)L=937.5mm~625mm取h=750mm.47.97507250hlnhb)31~21(375mm~250mm取b=400mm满足b200mm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=7800mmh=(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武汉科技大学本科毕业设计-3–横向次梁：跨度L=6300mmh=(1/12~1/18)L=525mm~350mm取h=450mmhb)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(Hh×3000=374.7mm~281mmb=(1~2/3)h取b=h①按轴力估算:A、D列柱:No=8×2×3.9×3.15m2×14KN/m2=2752KNB、C列柱:No=8×2×3.9×6.8m2×14KN/m2=6027KN②按轴压比验算:此建筑抗震等级为三级，=0.9选C30型混凝土cf=14.3N/㎡N=1.2NoB、C列柱：mmmmmmfNAc7497495619583.149.0100060272.12(2.1)A﹑D列柱：mmmmmmfNAc5065062565973.149.0100027522.12(2.2)故初选柱截面尺寸为：B、C列柱：b×h=750mm×750mmA﹑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武汉科技大学本科毕业设计-4–框架计算简图如图2.3所示G3H3H2H4G4G2G1H1E1E2E3E4F1F2F3F4I1K1I2K2D3D4C2C3C4D1D2C1A3A4A1B4B1B3B2A2L3L2L25L18L7L6L23L21L20L4L22L5L24L1L9L8L11L10L13L12L15L14L17L1963007500630063002550240025506300780078003900390039003900L16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=1.5IO，中跨取I=2IO（IO为不考虑梁翼缘作用的梁截面惯性矩）武汉科技大学本科毕业设计-5–A0B0D0C0C1D1B1A1A2B2C2D2A3B3C3D3A4B4C4D4A5B5C5D5A6B6C6D6A7B7C7D7A8B8C8D8(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：4103310406.11275040012mmbhIb(2.3)次要框架梁：493310125.31250030012mmbhIb(2.4)边框架梁：41010110109.210406.15.10.2mmIIb(2.5)中框架梁：41010210812.210406.10.20.2mmIIb(2.6)内柱：410331064.21275075012mmbhIo(2.7)武汉科技大学本科毕业设计-6–外柱：410331008.11260060012mmbhIo(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=EC)梁：iA8B8=iC8D8=3.125×109E/6300=0.5×106Eib8C8=14.06×109E/7500=1.87×106E柱：iD1D0=1.08×1010E/5300=2.04×106EiC1C0=2.64×1010E/5300=4.98×106EiD7D8=1.08×1010E/3000=3.6×106EiC7C8=2.64×1010E/3000=8.8×106E2.4.3梁﹑柱相对线刚度计算取iD1D0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/m21:3水泥沙浆找平层20mm0.4kN/m2水泥蛭石板保温层60mm0.12kN/m21:8水泥炉渣找坡80mm1.44kN/m21:3水泥沙浆找平层20mm0.4kN/m2现浇钢筋混凝土板100mm2.5kN/m2板底抹灰20mm0.4kN/m2合计5.66kN/m22楼面恒载水磨石地面0.65kN/m2现浇钢筋混凝土板100mm2.5kN/m2板底抹灰20mm0.4kN/m2合计3.55kN/m23框架梁自重武汉科技大学本科毕业设计-7–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/m4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/m0.2（3-0.75）8=3.6kN/m外墙:0.25（3-0.5）8=5kN/m0.25（3-0.75）8=4.5kN/m底层:0.25（4.5-0.75）8=7.5kN/m0.25（4.5-0.5）8=7.5kN/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：aqbaba])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=3.75kN/m梁侧粉刷2（0.5-0.1）0.0217=0.27kN/m中跨框架梁自重0.40.7525=7.5kN/m梁侧粉刷2（0.75-0.1）0.0217=0.44kN/mqA1=qB1=qG4=qH4=5.660.53.9=11.04kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=aqbaba])2()2(21[32=233.93.9[12()()]11.0426.326.3=9.25kN/mqE4=qF3=qC4=Qd1=2.550.55.66=7.22kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=5aq/8=57.22/8=4.51kN/m所以，作用在框架梁上的线荷载为：qL5=qL1=4.02+9.252=22.52kN/mqL2=qL4=7.94+4.512=16.96kN/mqL3=7.94kN/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：qL5=qL1=9.72+5.82=21.32kN/mqL2=qL4=13.07+2.832=18.73kN/m武汉科技大学本科毕业设计-8–qL3=7.94kN/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qL6=qL7=qL16=qL17=0.30.625=4.5kN/m梁侧粉刷2（0.6-0.1）0.0217=0.34kN/m横向次梁自重L18=qL19=qL24=qL25=0.250.4525=2.81kN/m侧粉刷2（0.45-0.1）0.0217=0.24kN/m女儿墙自重37.8=23.4kN墙面抹灰0.8kN/mqA3=qB3=qG2=qH2=5.660.53.9=11.04kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=aqbaba])2()2(21[32=233.93.9[12()()]11.0426.326.3=9.25kN/mqA2=qB2=qG3=qH3=5.660.53.9=11.04kN/m(峰值)则等效均布荷载为q=5aq/8=51