结构设计计算书

1毕业设计题目：漳州市芗城区某公司职工宿舍A#楼设计学院：函授站：专业：班级：学号：学生姓名：赖沣辉导师姓名：完成日期：21工程概况及设计依据1.1工程概况工程名称：漳州市芗城区某公司职工宿舍A#楼工程地址：漳州市芗城区工程单位：某公司工程规模：建筑占地面积342.2㎡，建筑总面积1711.2㎡，层数为五层，建筑高度14.300m。功能布局：一至五层均为宿舍。建筑等级：三级。本工程设计使用年限：50年。本工程结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构1.2设计依据1.2.1主要技术指标本工程混凝土结构的环境类别：基础、屋面为二（a），其余为一类；建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，特征周期Tg=0.45s；50年一遇基本风压为0.60kN/m2，地面粗糙度为C类。1.2.2地质资料根据统计结果及钻探揭露的岩土层特征、结合当地经验和有关规范，综合分析确定该工程的地质勘查资料（见表1-1）。3表1-1地质勘查资料序号土层厚度（m）天然重度kN/m3压缩模量21SEMPa地基承载力特征值fak(kPa)预应力管桩极限承载力标准值(kPa)推荐值sikqpkq1杂填土①-118.53110252杂填土①-26.118.3380204粉质粘土②4.318.25150405残积粘性土③4.217.9102008045006全风化花岗岩④3.5191830010070007砂砾状强风化花岗岩⑤10.0520405001209000注：1)表中带*号的为经验值，()中的数值为变性参数。2)基桩设计参数按地区经验给出，宜经试桩校核。42结构选型与布置2.1结构方案选择钢筋混凝土框架结构体系目前在多层建筑中应用广泛，该结构体系的缺点是钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它是梁柱承重体系，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由等优点。因此，钢筋混凝土框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。根据毕业设计任务书本次毕业设计的结构体系采用钢筋混凝土框架结构，这样比较切合实际。2.2结构布置2.2.1框架结构承重方案的选择根据建筑的特点和受力情况，本工程结构承重体系采用横向框架承重结构，即主梁沿建筑的横向布置，连系梁和次梁沿纵向布置。2.2.2柱网与柱高本设计一至五层为宿舍楼，一层柱高3.8m，其余各层柱高2.8m。柱网及主体结构平面布置如图1﹑图2所示。2.3板、梁、柱截面尺寸估算2.3.1楼板厚度楼层：双向板：h≥L/40=3800/40=95mm且h≥80mm屋面：单向板：100mm双向板：100mm楼梯：梯段板：100mm休息平台板:80mm2.3.2梁截面尺寸2.3.2.1横向框架梁(1)1、2﹑11轴框架梁：①框架梁跨高比条件：lhb)8/1~12/1(；主梁截面高度(1/12~1/8)6400(533~800)bhmm，取750bhmm；②框架梁高宽比条件：bbhb)2/1~3/1(主梁截面宽度(1/3~1/2)750(250~375)bbmm，取300bbmm；综合①②，则1﹑11轴横向框架梁的截面尺寸为300750bhmmmm。5(2)3﹑4﹑5﹑6﹑7﹑8﹑9﹑10轴框架梁：①框架梁跨高比条件：lhb)8/1~12/1(截面高度(1/12~1/8)4600(383~575)bhmm，综合考量取600bhmm；②框架梁高宽比条件：bbhb)2/1~3/1(截面宽度(1/3~1/2)600(200~300)bbmm，取300bbmm；综上所述，3﹑4﹑5﹑6﹑7﹑8﹑9﹑10轴横向框架梁截面尺寸为300600bhmmmm2.3.2.2C-D轴间连系梁截面高度(1/12~1/8)2400(200~300)bhmm，取300bhmm；截面宽度200bbmm，且满足bbhb)2/1~3/1(。∴截面尺寸为200300bhmmmm。2.3.2.3次梁截面高度(1/18~1/12)3800(211~317)bhmm，取mmhb004；截面宽度mmbb200，满足bbhb)2/1~3/1(。∴截面尺寸为mmmmhb040002。2.3.2.5其他楼梯平台梁截面高度(1/12~1/8)3300(275～413)bhmm，取mmhb004；取梁宽mmhbbb0022/0402/。mmbb200则取结论：梁截面尺寸详见表2-1。表2-1梁截面尺寸表梁的位置b×h（mm）混凝土等级1、2﹑11轴框架梁300750C303﹑4﹑5﹑6﹑7﹑8﹑9﹑10轴框架梁300600C30C-D轴间连系梁200300C30次梁200400C30楼梯平台梁200400C30梁的平面布置详见图1、图2。2.3.3框架柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式进行估算。2.3.3.1柱的轴向压力设计值：nFgNE注：—考虑地震作用组合后柱轴力增大系数；考虑7度抗震设防，本设计取3.1；6Eg—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值；一般取2/15~12mkN，本设计取215/kNm；n—验算截面以上楼层层数；F—按简支状态计算的柱的负荷面积。2.3.3.2框架柱截面面积cNcfNA][注：][N为框架柱最大轴压比限值，查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第11.4.16条，得抗震等级为三级的轴压比限值85.0][N；cf为砼轴心抗压强度设计值，本设计采用C30砼，则14.3cfMPa。2.3.3.3计算过程底层柱截面尺寸估算，过程详见下表2-2，单位mm。其中，3.1，Eg=2/51mkN，[]0.85N，14.3cfMpa。表2-2底层柱截面尺寸估算柱位nFgNE（kN）cNcfNA][(2mm)截面尺寸hb(2mm)○C轴柱4.44.67.21.31551579.52231579.510129946.50.8514.3400450○E轴柱4.47.61.3155815.1223815.1107376470.8514.3400400注：框架柱的截面尺寸宜符合下列要求：1）矩形截面柱，抗震等级为四级或层数不超过2层时，其最小截面尺寸不宜小于300mm，一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm；2）柱的剪跨比宜大于2；3）柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。结论：柱截面尺寸如表2-3所示，单位为mm。7表2-3柱截面尺寸表柱的位置b×h（mm）混凝土等级A轴框架柱400400C30B轴与1﹑2轴交叉处框架柱400450C30B轴与10﹑11轴交叉处框架柱400400C30C轴框架柱400450C30E轴与3至11轴交叉处框架柱400400C30E轴与1﹑2轴交叉处框架柱400450C30注：柱的平面布置详见图1、图2。89103荷载计算3.1楼板、屋面板荷载计算3.1.1不上人屋面40mm厚c20细石混凝土保护层25×0.04=1.00kN/m24mm厚防水卷材0.05kN/m225mm厚挤塑泡沫保温隔热板0.5×0.025=0.01kN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.40kN/m220mm厚纸筋粉底抹灰17×0.02=0.34kN/m2合计楼面恒载标准值kg=1.84kN/m2屋面均布活荷载标准值为0.50kN/m23.1.2第1～5层楼面（不含卫生间及其他用水房间）贴瓷砖地面（包括水泥砂浆打底其厚25mm）0.5kN/m220mm厚纸筋粉底抹灰17×0.02=0.34kN/m2合计楼面恒载标准值kg=0.84kN/m2楼面均布活荷载标准值为2.00kN/m23.1.3卫生间、其他用水房间及走廊贴瓷砖地面（包括水泥砂浆打底其厚25mm）0.5kN/m21.5mm厚水泥基聚合物防水涂料防水层0.018kN/m220mm厚纸筋粉底抹灰17×0.02=0.34kN/m2合计恒载标准值kg=0.86kN/m2均布活荷载标准值为2.00kN/m23.1.4结论为方便计算，楼屋面荷载取值如下：楼面：恒载为1.0kN/m2，活载为2.0kN/m2；屋面：恒载为2.0kN/m2，活载为0.5kN/m2。3.2楼梯荷载计算3.2.1梯面活荷载标准值按消防楼梯，取为为3.5kN/m2。3.2.2梯面恒荷载标准值计算梯井取100mm,踏步高h1=1400/9=156mm,b1=2400/8=300mm11'l=220.1560.30.33953m板倾斜角tanβ=h1/b1=156/300=0.52cosβ=0.8872板斜长=0.33953×11=2.716m板厚为板斜长的1/30,即2716/30=90mm，取100mm3.2.2.1单位面积上梯段的恒载：8厚瓷砖19.8×0.008×（0.156+0.3）/0.33953=0.21kN/㎡20mm厚水泥砂浆面层20×0.02×（0.156+0.3）/0.33953=0.54kN/㎡三角形踏步0.156×0.3/2×25/0.33953=1.72kN/㎡转化为竖向荷载后共计：（0.21+0.54+1.72）/0.8872=2.78kN/㎡砼斜板0.1×25/0.8872=32.8kN/㎡板底粉刷0.2kN/㎡小计=65.78kN/㎡3.2.2.2单位面积上平台板的恒载（板厚h=80mm）：8厚瓷砖19.8×0.008=0.1584kN/㎡20mm厚水泥砂浆面层20×0.02=0.4kN/㎡100mm厚平台板0.08×25=2kN/㎡板底粉刷0.2kN/㎡小计=2.8kN/㎡3.3梁上荷载计算内外墙体采用200mm厚加气混凝土砌块，容重为8.5kN/m³，卫生间隔墙采用100mm厚加气混凝土砌块，容重为9kN/m³。3.3.1标准层标准层结构平面布置123.3.1.1○E轴（阳台类同）20mm厚水泥砂浆（双面）2×20×0.02×1.1=0.88kN/m100mm厚混凝土板1.1×25×0.1=2.75kN/m贴瓷砖外墙面（含双面打底）2×0.5×1.1=1.1kN/m合计kg=3.85kN/m3.3.1.2○D轴贴瓷砖墙面0.5×50.4/30.6=0.82kN/m20mm厚水泥砂浆（两面）20×0.02×2×50.4/30.6=1.32kN/m200mm厚加气混凝土砌块8.5×0.2×50.4/30.6=2.8kN/m内粉刷0.4×50.4/30.6=0.82kN/m门窗自重0.45×(17.2+5.76）/30.6=0.34kN/m合计kg=5.94kN/m3.3.1.3○C轴20mm厚水泥砂浆（两面）20×0.02×2×43.2/27.8=1.24kN/m200mm厚加气混凝土砌块8.5×0.2×43.2/27.8=2.64kN/m双面粉刷0.8×43.2/27.8=1.24kN/m合计kg=5.12kN/m3.3.1.4○A轴贴瓷砖墙面0.5×23.76/27=0.44kN/m20mm厚水泥砂浆（双面）20×0.02×(3.5-0.5)=1.2kN/m200mm厚加气混凝土砌块8.5×0.2×23.76/27=1.5kN/m内粉刷0.4×23.76/27=0.35kN/m门自重0.45×46.08/27=0.677kN/m合计kg=3.76kN/m133.3.1.52轴A～B段（10轴A～B段同）贴瓷砖墙面0.5×2.8=1.4kN/m20mm厚水泥砂浆（双面）20×0.02×2×2.8=2.24kN/m200mm厚加气混凝土砌块8.5×0.2×(2.8-0.6)=3.74kN/m内粉刷0.4×2.8=1.12kN/m合计kg=8.5kN/m3.3.1.62轴B～D段（10轴B～D段及1轴11轴同）20mm厚水泥砂浆（双面）20×0.02×2.8×2=2.24kN/m200mm厚加气混凝土砌块8.5