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土木工程毕业设计计算书经典例题.doc
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土木工程毕业设计计算书经典例题.doc
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结构设计
2.1 结构设计说明
2.1.1 工程概况
1 工程名称:**住宅楼。
2 建设地点:本工程位于山东省青岛市。
3 本设计采用青岛市的地质、气象资料,结构考虑抗震,设防烈度为 7 度,近震,Ⅱ
类场地。
4 工程概况:建筑面积 4140㎡,6 层框架结构,层高 3m。室内外高差-0.600m。设
计使用年限 50 年。
2.1.2 设计资料
1 气象资料:
(1) 基本风压:W=0.43 kN/m
2
。
(2) 基本雪压:基本雪压 S
0
=0.25kN/㎡。
2 活荷载:
楼面活载均布活荷载标准值:2.0 kN/m
2
。
厨房楼面均布活荷载标准值:2.0 kN/m
2
。
浴室、卫生间楼面均布活荷载标准值:2.0 kN/m
2
。
走廊、楼梯均布活荷载标准值:2.0 kN/m
2
。
屋面均布活荷载标准值:非上人屋面:0.5 kN/m
2
上人屋面:2.0 kN/m
2
。
2.2 建筑做法说明
1 墙身做法:工程为框架结构,内墙和外墙采用混凝土空心砌块,用 M5 混合砂浆
砌筑。外墙作法为:刷涂料墙面 ,240 厚水泥空心砖,20 厚石灰粗沙料刷层。
2 屋面做法:找平层:15 厚水泥砂浆;防水层:40 厚 C20 细石混凝土防水(刚性
防水),三毡四油防水层(柔性防水);找平层:15 厚水泥砂浆;找坡层:40 厚水泥石
灰焦渣砂浆 2%找平;保温层:80 厚矿渣水泥;结构层:120 厚现浇钢筋混凝土板;抹
面层:15 厚水泥砂浆天棚抹灰,反光涂料保护。
3 标准层楼面:面层:10 厚地砖,素水泥砂浆填缝;结合层:4 厚水泥胶结合层;
找平层:20 厚 1:3 水泥砂浆找平层,素水泥砂浆一道;结构层:120 厚现浇钢筋混凝
土板;抹面层:15 厚水泥砂浆天棚抹灰。
4 卫生间、厨房楼地面做法:面层,10 厚 300×300 防滑陶瓷地面砖,稀水泥浆填
缝;结合层: 1:2 干硬性水泥砂浆结合层最薄处 20 厚,从门口向地漏找坡 1%;素水泥
砂浆一道;高分子聚合物水泥复合防水涂料1厚,四周沿墙刷起 150 高;结构层:120
厚现浇钢筋混凝土板;板底抹面层:15 厚水泥砂浆天棚抹灰。
5 底层楼面做法:20 厚 1:2 水泥砂浆抹面压光;素水泥砂浆结合层一道;80 厚 C10
混凝土;素土夯实。
6 水泥砂浆顶棚做法:钢筋混凝土板用水加 10%火碱清洗油腻,1:1:4 水泥石灰砂
浆中层 8 厚;1:2.5 水泥砂浆 7 厚;喷石灰浆两道,共厚 15 mm。
7 门窗做法:户内采用木门,户门采用防盗门,窗子采用铝合金窗。
8 女儿墙做法:刷涂料墙面,240 厚水泥蒸气砖,100 厚混凝土压顶,10 厚水泥砂
浆层。
2.3 结构布置及计算模型的确定
2.3.1 结构布置与选型
该工程采用现浇钢筋混凝土框架结构
1 屋面、楼面结构:现浇钢筋混凝土屋面板,按上人屋面的使用荷载取用;
2 楼梯结构:采用现浇钢筋混凝土楼梯;
3 基础:采用机械与人工开挖独立基础。
本建筑的材料选用如下:
混凝土:采用 C30;
钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335,其余采用热轧钢筋 HPB235;
墙体:外墙、分户墙采用灰砂砖,其尺寸为 240mm×120mm×60mm,重量
�
=18
kN/m
2
;
窗:钢塑门窗,
�
=0.35 kN/m
2
;
门:木门,
�
=0.2 kN/m
2
。
平面结构布置如图 2-1 所示。竖向结构布置图如图 2-2 所示。
图 2-1 结构平面布置图
图 2-2 竖向结构布置图
2.3.2 梁柱截面尺寸的估计
1、 框架横梁截面尺寸
� �
2
:
框架横梁截面高度 h=(1/12~1/8)L,截面宽度:b= (1/3~1/2)/h,板厚 h/L≥50
本结构取:h=500mm,b=250mm,板厚 100mm。
2、 框架柱截面尺寸:
底层框架柱尺寸估计:
假设结构的荷载设计值为 12kN/mm
2
,则底层中柱的轴力设计值为
N=12×3.75×5.25×6=1417.5kN
结构采用 C30 混凝土, fc =14.3 N/mm
2
假设柱截面尺寸 b×h=400mm×400mm,则
柱的轴压比为:
9.062.0
4004003.14
1417500
��
��
��
bhf
N
c
�
故确定取柱截面尺寸为 400mm×400mm。
为了简化施工,各柱截面从底层到顶层不改变。
3、确定框架计算简图
框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接,底层柱高从基础顶面算至二层楼面,室
内外高差-0.600m,基础顶面至室外地坪通常取-0.5m,故基顶标高至
�
0.000m,距离定为
-1.1m,二层楼面标高为 3.0m,故底层标高为 4.1m。
其余各层标高从楼面算至上一层楼面(即层高)均为 3m。
2.3.2 框架梁柱线刚度计算
工程采用现浇钢筋混凝土结构,对于中框架梁 I=2I
0
,结构采用 C30 混凝土 Ec=3×10
4
N/mm
2
。
左跨梁:i
左梁
=EI/L=3.0×10
7
×2×1/12×0.25×(0.5)
3
/4.2
=3.72×10
4
kNm
右跨梁:i
右梁
=EI/L=3.0×10
7
×2×1/12×0.25×(0.5)
3
/6.3
=2.48×10
4
kNm
A~C 轴底层柱:
i
底柱
=EI/h=3.0×10
7
×1/12 (0.4)
3
/4.1=1.56×10
4
kNm
其余各层柱:
i
余柱
=EI/h=3.0×10
7
×1/12 (0.4)
3
/3=2.13×10
4
kNm
令 i
余柱
=1.0 , 其余各杆的相对线刚度为:
i
,
左跨梁
=3.72×10
4
/2.13×10
4
=1.75;
i
,
右跨梁
=2.48×10
4
/2.13×10
4
=1.16;
i
,
余柱
=0.73
框架梁柱的相对线刚度计算简图,如图 2-3 所示。
图 2-3 梁柱相对线刚度
2.4 荷载计算
2.4.1 荷载标准值计算
1、 恒荷载标准值计算
(1) 屋面
找平层:15 厚水泥砂浆 0.015×20=0.30 kN/m
2
防水层:40 厚 C20 细石混凝土防水(刚性防水) 1.0 kN/m
2
三毡四油防水层 0.4 kN/m
2
找平层:15 厚水泥砂浆 0.015×20=0.30 kN/m
2
找坡层:40 厚水泥石灰焦渣砂浆 2%找平 0.04×14=0.56 kN/m
2
保温层:80 厚矿渣水泥 0.08×14.5=1.16 kN/m
2
结构层:120 厚现浇钢筋混凝土板 0.1×25=2.5 kN/m
2
抹面层:15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0.3 kN/m
2
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