某高校学生公寓毕业设计计算书

11 前言这次设计是位于某城市郊区一所大学的学生公寓，其设计以学校周围的环境为依据，主要着重于经济实用，并追求舒适与协调，并注重与周围环境的协调统一。本次设计包含了对地质条件的调查研究，根据风压及雪压情况确定结构选型，进行结构整体设计，进行内力计算，内力组合以及结构承载力的验算，最后进行配筋计算，对大学期间所学知 识灵活应用。为了使学生所学的知识能够更好的运用在将来的实际工作中，并提高自己的知识面，使自己的能力能够进一步的提高，并加强对建筑软件的操作跟现代化的设计施工接轨，进入人机结合的先进时代。在毕业设计的过程中，根据我们自己所学习和掌握的专业课知识，主要进行结构设计，包括荷载计算、内力计算组合分析、结构配筋等等。在进行结构计算板的计算时，应用了 PKPM 设计软件，对其有一定的了解，并在绘图时熟练掌握了 AutoCAD-Tarch,以上所有这些从不同方面基本达到了毕业设计目的与要求。2 建筑设计21 工程概况与地质资料2.1.1 工程概况工程名称：2#学生公寓楼设计工程地点：某城市郊区面积与层数：总建筑面积 3500m2 左右；层数主体 5 层，层高 3.6m，底层门厅 3.9m，结构形式：框架结构。 功能要求：房间 21.06m2 卫生间、楼梯间等按有关规定计算其数量与尺度，并设底层大厅。屋面为上人屋面。建筑标准：建筑等级级；防火等级级；采光等级级。2.1.2 地形地质以及气象条件 该工程所在地夏季气温为 29.6 度，冬季气温为 3.2 度。风向的主导风向为夏季东南风，冬季为西北风，基本风压为 0.5KN/m2，雨雪条件为：基本雪压为 0.5KN/m2，年降雨量为 1560mm。填土,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚 1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。粉质黏土 , 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚 1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa 。3、粉质黏土, 褐黄色，硬塑，2湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。场地土 15m 深度范围内无液化土层。工程所在地场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为 6度，不考虑抗震设防。2.2 材料使用混凝土使用：框架梁、柱采用 C30 混凝土；基础主体采用 C30 混凝土，基础垫层采用 100mm 厚的 C10 混凝土；楼面板、屋面板采用 C30 混凝土，楼梯采用 C25 混凝土。钢筋的使用：框架结构采用 HRB400 的钢筋；其余结构采用 HPB300 的钢筋。墙体：外墙采用普通烧结砖（ ） ，而一侧墙体为水刷石面（ ） ） ；3m/18KN3m/18KN内墙采用水泥空心砖（9.8KN/m)。门窗：均为刚框玻璃窗，门窗表详见门窗表。2.3 建筑设计功能要求各层建筑平面图中房间布置要满足建筑使用功能的要求外，还应满足防火要求，各层平面图比例为 1：100，其中，底层平面图中要标明室内外高差和画出指北针。楼地面标高，首层平面图应注明内外地坪标高，有坡度的房间还应注明坡度、坡向。立面图及剖面图的比例为 1:100，标注均采用三道高度尺寸标注，各主要部位的标高，外墙的预留孔洞还应注出其定形和定位尺寸。建筑物两端的轴号。立面局部详图索引符号。2.4 结构要求上部结构形式：现浇框架结构；基础结构形式：柱下交叉条形基础。其中，施工图要达到施工图的深度，而且要符合制图标注。结构计算设计，不要求完成工程全部结构设计工作，选取主体结构框架中一榀框架进行计算，计算内容与结果要图纸配套，且计算合理、方法简洁，计算结果正确无误。3 结构布置及建筑构件尺寸初选3.1 梁、柱截面尺寸的初选。主体结构为四层，层高均为 3.6m，门窗详见门窗表，屋盖、楼盖均为现浇混凝土结构。3板厚取 120mm，h=120mm mm=90mm，初步符合要求。4036纵梁：L=7800mm， ，取 h=700mm，mLh975812取 b=300mm，故 。.30213mb mhb703横梁：AB 跨：主梁：L=6600mm，h= ,60,825081-2hmL取取 b=300mm。,3013mhb次梁：L=6600mm， ,60,82508-2mhL取取 b=250mm，,313mhb故框架的次梁截面尺寸为 b6025BC 跨：L=1800mm，h= ，取 h=300mm，L37081-2取 b=150mm。,5021-3mh故 BC 跨框架梁的截面尺寸为 mhb30154图 3.1 结构平面布置图3.2 柱的截面尺寸估算柱的组合轴压值比的设计值的计算： FgnN考虑地震作用以后的门组设计要求的组合的轴力系数的增大值，根据设计要求取最靠近边上的柱子取为 1.3，跨与跨之间距离相等的柱内柱子取为 1.2，不相等跨距的柱子取为 1.25，g折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取 21mKNF按简支状态计算柱的负荷面积，5n验算截面以上楼层数。框架柱的验算： cfhbN8.0边柱和中柱的负荷面积见图如下：图 3.2 边柱和中柱的负荷面积简图有计算简图可知边柱和中柱的负荷面积（图中阴影部分）建筑中所取得一榀桁架中中间柱子： 28.3.4728.1628.7m建筑中所取得一榀桁架中最边上的柱子： 25中间的柱子： 231.04.5.12.1fNAcc最靠近边上的柱子： 60383172. mfc 按照我们所计算的结果和对建筑物设计和计算所应该考虑进去的各种各样的条件和因素。取柱子的截面形状为正方形，尺寸为400mm 400mm=1600 。为了使计算简便，中柱和边柱的尺寸取2215437mAmc为相同，均为 400mm 400mm，实际工程中亦是偏安全的。所以我们预先把柱子的截面尺寸假定为 400mm 400mm。63.3 框架结构的计算3.3.1 确定框架结构的计算简图上面显示的单元结构的计算上面显示的单元结构的计算，对框架柱计算引脚框架，嵌入在基础顶面假定，框架梁柱的刚性，因为建筑物各层柱子的截面尺寸不变，所以根据建筑物设计的不同条件和不一样的设计要求来考虑建筑物所需要的尺寸和建筑物的高度进行设计计算。所以梁跨距离等于从柱截面中心轴之间的距离，从基础品面的顶面到底柱高度计算到二楼，建筑物室内外的高度不同，建筑物室内和室外存在着0.45m 的高度差，建筑物的基础埋置在地面以下深度为 0.5m，底层的高度酒是 H = 3.9m+ 0.5m + 0.45m = 4.85m，从地板上的柱高的其余部分是一楼，是 3.6m，可以绘制框架的计算简图。并根据所绘制的计算简图计算并设计各种结构的受力及刚度和抗震等各种因素影响。3.3.2 建筑物的框架梁柱的不同楼层的线刚度计算和设计对于建筑物结构中的框架梁、柱的刚度指的为相对线刚度，在框结构中，现浇楼板的楼盖可以作为梁的有效翼缘，而增大梁的有效翼缘，可增大梁的有效刚度，减少框架的侧移，为考虑这一有效的作用，在计算梁的截面惯性矩时，对于中框架梁取 I=2（ 为梁的截面惯性矩） 。0I= 123bh27/.mKNEc因为 ，4327 109.6.05.1/0.3 mLIi边 梁 右 跨左 跨 l所以： 4327 10.8.05.1/10.3mKNEIi中 梁底层柱：（AD 轴） 4327 2.5.4.4./. mLIi底 柱 1078601103E余 柱令 ，则其余各杆件的线刚度（相对线刚度）即为：.余 柱i730.21078.944mKNi边 梁 6.34i中 梁 74.0178.24mKNi底 柱图 3.3 计算简图 4.建筑物不同结构部位的荷载计算84.1 房屋建筑的不变的恒荷载的设计计算4.1.1 屋面荷载的计算房屋不透水那一层结构即为高聚物改性沥青防水层（刚性）30mm 厚的强度等级为 C20颗粒很细的砂石混凝土： 1.00KN/ 2m房屋不透水那一层结构即为高聚物改性沥青防水层（柔性）三层毡四层沥青油铺成小石子： 0.5KN/ 220 厚水泥砂浆找平： 23/.0/015. KN20 厚水泥砂浆找平： 2mm找坡层，40mm 厚水泥砂浆 3%找平： 23/56.0/14.保温层：80 厚矿渣水泥 23/1.8. mKN结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 /2抹灰层：10 厚混合砂浆 /7.7.合 计： 6.89KN/ 2m4.1.2 走廊楼面： 0.65层素 水 泥 混 凝 土 砂 浆 结 合厚 的 水 泥 砂 浆 打 底用 厚 面 层铺 设m201 2/KN用 120mm 厚的钢筋混凝土板作为建筑物的结构层： 23/251.0mm抹灰层，10mm 厚混合砂浆： 3/7/170. KNm合计： 3.72KN/ 24.1.3 标准层及底层楼面9合 层 一 道厚 素 水 泥 ， 水 泥 砂 浆 结上 撒 干 硬 性 水 泥 砂 浆 ， 面厚 擦 缝大 理 石 面 层 ， 水 泥 砂 浆23:10 2m/16.KN结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 23/251.0m抹灰层：10 厚混合砂浆 17.07KN合计： 4.33KN/ 24.1.4 楼梯（水泥砂浆楼面）：构造层： 0.5KN/ 2m结构层，100mm 厚现浇混凝土板： 23/5./251.0mKNm抹灰层，10mm 厚混合砂浆： 1707KN合计： 3.17KN/ 24.1.5 梁自重纵梁： =300mm 700mmhb自重： mKNmKN/35.412.07.3.0/25抹灰 10mm 厚度 m/51.7.01. 合计： 4.59KN/中横梁： =hb3015梁自重： mKNmKN/25.1.2./2抹灰层，10mm 厚混合砂浆m/.0/75.01.3.01. 310合计： 1.36KN/m边横梁： =hbm603自重： KNKN/312.25./25抹灰层，10mm 厚混合砂浆：mm/1.0/73.01.6.01. 3合计： 3.21KN