土木工程毕业设计（论文）-武汉市某十层小区住宅楼设计【全套图纸】.doc

武汉科技大学本科毕业设计 目 录1.结构布置方案及结构选型11.1工程简介11.1.1建设项目名称11.1.2.建设地点11.1.3设计资料11.1.4建筑规模11.2.结构承重方案选择11.3.主要构件选型及尺寸初步估算21.3.1. 主要构件选型21.3.2. 梁柱截面尺寸估算21.4 确定框架计算简图31.4.1 选定计算单元31.4.2梁计算跨度和柱的计算高度;31.5梁柱截面几何参数计算41.5.1.梁柱惯性矩计算41.5.2.梁柱线刚度计算41.5.3.梁柱相对线刚度计算42.荷载标准值计算52.1 恒载52.11作用在框架梁上的恒载52.2 活载92.2.1 活载作用在框架梁上92.2.2活载作用在框架柱上102.2.3 活载作用下框架的计算简图112.3 风荷载112.4水平地震作用计算132.4.1重力荷载代表值132.4.2 抗侧移刚度的计算142.4.3结构自振周期的计算152.4.4计算底部剪力153框架侧移验算164. 框架标准值作用下内力分析174.1 恒载作用下内力计算174.1.1梁的固端弯矩：174.1.2固端弯矩计算194.1.3杆件弯矩图204.1.4恒载作用下框架的剪力和轴力计算224.2活载作用下内力计算254.2.1梁的固端弯矩计算254.2.2固端弯矩计算254.2.3各杆件弯矩图264.2.4活载作用下框架的剪力和轴力计算284.3风荷载作用下内力计算304.3.1结构内力计算304.3.2风载下内力图324.4地震作用下内力计算344.4.1结构内力计算344.4.2 地震作用下内力图364.5 重力荷载代表值作用下内力计算385.内力组合385.1 梁内力组合385.2柱内力组合395.3 内力设计值汇总555.3.1 梁内力设计值汇总，555.3.2柱内力设计值汇总，566.梁柱截面设计586.1 梁截面设计586.1.1 正截面受弯承载力计算586.1.2梁斜截面承载力设计606.2 柱截面设计626.2.1柱正截面承载力计算636.2.2 柱斜截面承载力计算636.3现浇板计算746.4 现浇楼梯计766.4.1 梯段板设计766.4.2平台板设计776.4.3 平台梁设计787 基础设计797.1 边柱基础计算797.1.1 荷载最不利组合797.1.2基本尺寸与桩数确定797.1.3桩顶作用效应计算807.1.4承台受冲切力验算807.1.5承台受剪承载力计算817.1.6承台受弯承载力计算817.2中柱基础计算817.2.1荷载最不利组合817.2.2基本尺寸与桩数确定817.2.3桩顶作用效应计算827.2.4承台受冲切力验算827.2.5承台受剪承载力计算837.2.6 承台受弯承载力计算837.3基础梁设计83结束语85参考资料86致 谢88全套图纸，加153893706另有土木工程各种建筑物，各种方案，欢迎咨询 16 1.结构布置方案及结构选型1.1工程简介1.1.1建设项目名称：康馨小区住宅楼（1#）1.1.2.建设地点：武汉市洪山区1.1.3设计资料：1.1.3.1.地质水文资料：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，场地土层分布情况为：第一层杂填土，厚1.0 m；第二层为淤泥，软塑状态，厚6.5m;第三层为粉质粘土，IL=0.75,厚度为10m,其下位很厚的中密中砂层。1.1.3.2.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：北偏西风 常年降雨量为：1248.5mm基本风压为：0.35kN/m2（B类场地）基本雪压为：0.50kN/m21.3.3.抗震设防要求：六度三级设防1.3.4.底层室内主要地坪标高为0.000。1.1.4建筑规模： 1.1.4.1建筑面积：9180m2 1.1.4.2建筑层数：10层 1.1.4.3 结构形式：框架填充墙1.2.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，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。1.3.主要构件选型及尺寸初步估算1.3.1. 主要构件选型（）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（）墙体采用：粉煤灰轻质砌块（）墙体厚度：外墙:200mm，内墙:100mm（）基础采用：混凝土预制桩基础1.3.2. 梁柱截面尺寸估算（） 主要承重框架:取大跨度梁L=5600mm计算h=(1/81/12)L=700mm466mm 取h=500mm. b=(1/21/3)h=250mm166mm 取b=250mm 故主要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm500mm（） 次要承重框架： 取较小跨度L=3900mm h=(1/121/15)L=325mm260mm 取h=400mm b=(1/21/3)h=200mm133mm 取b=200mm故次要框架梁初选截面尺寸为：bh=200mm400mm （） 框架柱：b=(1/151/20)H=(1/151/20)4050=270mm202.5mm b=(12/3)h 且b*h250mm*250mm,本结构为抗震结构，柱宽b不宜小于300mm, 取b=h 估算轴压力：框架柱B(E)列柱（15层）轴压力No=1010.72513KN/=1394.25KN (510层)轴压力No=510.72513KN/=697.125KN框架柱C(D)列柱（15层）轴压力No=1017.9413KN/=2332.3KN (510层)轴压力No=517.9413KN/=1161.1KN 按轴压比验算，此建筑抗震等级为三级，=0.9选C30型混凝土 fc=14.3 N=1.3No B(E)列柱（15层）：AN/u fc=1394.251.31000/0.914.3=375*375m (510)层:AN/u fc=697.1251.31000/0.914.3=265*265m C(D)列柱（15层）：AN/u fc=2332.31.31000/0.914.3=485*485m (510层:AN/u fc=1161.11.31000/0.914.3=342*342m故初选柱截面尺寸为：B(E)列柱（15层）：bh=400 mm400 mm (510)层: bh=300 mm300 mm C(D)列柱（15层）：bh=500 mm500 mm (510层: bh=400 mm400 mm此处已删除，完整版加153893706 取板厚h=100mm,板倾斜度tg=150/280=0.536, cos=0.8816.4.1.1 荷载计算 梯段板的荷载计算列于表。恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。总荷载设计值P=1.26.04+1.42.5=10.748KN/m梯段板荷载计算 荷载种类荷载标准值(KN/m)恒载水磨石面层(0.3+0.15)0.65/0.3=0.98三角形踏步0.30.1525/(20.3)=1.88斜板0.125/0.881=2.84板底抹灰0.0217/0.894=0.38小计6.08活荷载2.5 6.4.1.2 截面设计 板水平计算跨度ln=2.52m,弯矩设计值M=6.83KN*m,板的有效高度h0=100-20=80mm， 选配8110，As=457mm2.分布筋每级踏步1根8。6.4.2平台板设计取平台板厚h=80mm，按1m宽板带计算。6.4.2.1荷载计算平台板的荷载计算列于下表。总荷载设计值P=2.991.2+2.51.4=7.09kN/m 平台板荷载计算 荷载种类荷载标准值(KN/m)恒载水磨石面层0.6580厚混凝土板0.0825=2.0板底抹灰0.0217=0.34小计2.99活荷载2.56.4.2.2 截面设计板的计算跨度l=1.5m.弯矩设计值M= kN*m板的有效高度h0=80-20=60mm， 选配6200，As=141mm2。6.4.3 平台梁设计 设平台梁截面尺寸为bh=250300mm6.4.3.1 荷载计算平台梁的荷载计算见表。荷载设计值p=11.641.2+5.031.4=21.01kN/m 平台梁荷载计算 荷载种类荷载标准值(kN/m)恒载水磨石面层0.25（0.3-0.08）25=1.38梁侧粉刷0.02（0.3-0.08）217=0.18平台板传来2.741.5/2=2.47楼段板传来6.042.52/2=7.61小计11.64活荷载2.5（2.52/2+1.5/2）=5.036.4.3.2截面设计计算跨度l0=1.05(2.6-0.24)=2.478m弯矩设计值M=KN*m剪力设计值V= KN截面按倒L形计算，bf=b+5hf=250+400=650,梁的有效高度h0=300-35=265mm.经判别属于第一类T形截面， 梁内纵向受拉钢筋最小配筋率；0.3%250300=225mm2(651.43/300) %250265=205mm2As=131mm2As1min=225mm2故按构造配筋214 As=308mm2 配置6200箍筋，则斜截面受剪承载力 =0.71.43250265+1.2521026556.6/200 =85.99 KN27.378 KN 满足要求故平台梁纵筋选用214 As=308mm2，箍筋配置62007 基础设计基础类型采用混凝土预制桩基础。7.1 边柱基础计算 7.1.1 荷载最不利组合 边柱B.E设计为同一大小基础；最不利组合取轴力最大，即M=25.96KNm,N=1753.22 KN, V=63.3 KN7.1.2基本尺寸与桩数确定暂取承台高度为0.8m，埋深1.42m，桩径采用350350mm，均采用C30混凝土。配置HRB335级钢筋。桩有效长度为20m，进入持力层1.3+20-19.7=1.6m。单桩承载力标准值：=30000.350.35+0.354（251.0+156.5+4010+602.5）=1309 KN特征值：Ra=1309/2=654.5 KN 所需桩数：n=1.11753.22/654.5=2.95，选用4根桩边桩中心至承台边缘取d=350mm桩距取3d=1050mm.桩布置如下图7.1（单位：m）图7.1承台尺寸为1750mm1750mm7.1.3桩顶作用效应计算单桩承载力设计值：在弯矩作用下满足要求。7.1.4承台受冲切力验算桩顶最大反力设计值Nmax=480.44kN平均反力设计值N=462.2kN桩顶净反力设计值Nmax=480.44-G/n480.44-23.89=456.55kN平均净反力设计值N=462.22-G/n=438.33kN因为基础底面落在冲切破坏锥体以内，故可不进行受冲切验算7.1.5承台受剪承载力计算剪跨比，取=0.3剪切系数2Nmax=960.88 kN满足要求 7.1.6承台受弯承载力计算=2480.44（0.525-0.2）=312.29KNm 选用1214，As=1846.8mm2同理，在y方向也配置1214, As=1846.8 mm27.2中柱基础计算7.2.1荷载最不利组合 边柱C。D设计为同一大小基础；最不利组合取轴力最大，即M=17.03KNm,N=2737.52KN, V=151.77 KN7.2.2基本尺寸与桩数确定暂取承台高度为0.8m，埋深1.42m，桩径采用400400mm，均采用C30混凝土。配置HRB335级钢筋。桩有效长度为20m，进入持力层1.3+20-19.7=1.6m。单桩承载力标准值：=30000.40.4+0.44（251.0+156.5+4010+602.5）=1556KN特征值：Ra=1556/2=778KN 所需桩数：n=1.12737.52/778=3.87，选用4根桩边桩中心至承台边缘取d=400mm桩距取3d=1200mm.桩布置如下图图7.2（单位：mm） 图7.2承台尺寸为2000mm2000mm7.2.3桩顶作用效应计算单桩承载力设计值：在弯矩作用下满足要求。7.2.4承台受冲切力验算桩顶最大反力设计值Nmax=774.38kN平均反力设计值N=715.58kN桩顶净反力设计值Nmax=774.38-G/n774.38-31.2=743.18kN平均净反力设计值N=715.58-G/n=684.38kN因为基础底面落在冲切破坏锥体以内，故可不进行受冲切验算7.2.5承台受剪承载力计算剪跨比，取=0.3剪切系数2Nmax=1548.76 kN满足要求7.2.6 承台受弯承载力计算=2774.38（0.6-0.25）=542.06KNm 选用1416，As=2815.4mm2同理，在y方向也配置1416, As=2815.4 mm7.3基础梁设计取轴线13中柱下的基础梁进行设计，其余基础梁的计算与其类似。取基础梁截面尺寸为300600取as=45mmAsmin=0.2%300655=393mm2基础梁上均布荷载属于小偏心受拉构件配置220，实际As=628mm2配置214，实际As=308mm2svmin=0.24ft/fyv=0.241.43/210=0.16%根据构造，箍筋配置为8100。s=101/300/100=0.34%svmin结束语本次毕业设计既是对我大学四年学习成效的一次考察，也是对四年学习成果的一次提炼与升华。从开始毕业设计时不知所措到现在圆满完成设计任务，期间所学所感以及发现并改正不足之处，全部凝结于本次毕业设计的最终成果之中。本次毕业设计将我这四年来所学的知识进行了一次融会贯通，其中不仅涉及到土木工程专业方面的知识，还有：相关电脑软件的使用，如：Word、Excle、AutoCAD、PKPM等；专业规范和设计图表的分类查询；利用网络资源，与本专业前辈交流学习可以说，整个毕业设计综合了我所学的理论知识，提高了我解决问题的能力，促进了我对电脑软件尤其是AutoCAD的进一步学习。受益的同时，我还发现了一些不足之处。知识系统方面：由于上课时是分门学习专业知识，设计初期在知识的系统运用上显得有些吃力，常出现不知从何查找依据等问题。设计内容方面：由于这是第一次系统的专业设计，初期对设计内容和方法知之甚少，使得建筑结构形式（主要是梁的布置）偏于简单，以致不能更多地发现问题、解决问题、学习知识；效率方面，由于缺乏经验以及过于追求精确，第一次设计过程中存在许多无用功，使得设计进展较缓慢。经历本次毕业设计，我获得了一些心得：第一，基础知识是重要的，扎实的专业理论知识就像坚实的建筑基础，是我们建造高楼大厦的先决条件；然而我们还要学以致用亲身实践，经验结合知识，经验才更可靠，知识才更牢靠。第二，在设计过程中，遇到疑问而使设计无法继续进行的情况是不可避免的，最初我常常等到答疑时间请教老师才得以解决，但后来发现这样进程被拖得很慢，便试探性地通过自己查阅资料，上网求助，多数问题都能自行解决。所以，遇到问题不可被动等待甚至消极放弃，而应敢于突破、主动解决，这样我们会收获更多。第三，交流是必要的。第四，本次毕业设计是可难可易的：难在用一种认真负责的态度完成每一步设计，易在只管套用格式和公式不求甚解。因此，我觉得我们土木人应该具备认真负责，踏实好学的行业品质。参考资料1郭继武编著.建筑结构抗震设计M.北京：中国建筑工业出版社，2002.引用7176页2霍达主著，何益斌副主编.高层建筑结构设计 M.北京：高等教育出版社，2004.引用5578页3天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学主审.混凝土结构（上、中册）M.（第2版）.北京：中国建筑工业出版社，2003.引用491694同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.房屋建筑学M.（第3版）北京：中国建筑工业出版社，1997.引用1982205李廉锟主编.结构力学（上册）M.（第4版）.北京：高等教育出版社，2004.引用2082236中华人民共和国建设部主编.建筑结构荷载规范S，02110发布，0231实施.北京：中国建筑工业出版社，2002.引用11187中华人民共和国建设部主编.混凝土结构设计规范S，0222发布，0241实施.北京：中国建筑工业出版社，2002引用16,26288中南建筑设计院主编.混凝土结构计算图表S，按混凝土结构设计规范GB50010-2002编制.北京：中国建筑工业出版社，2002.引用39192,4194529赵明华主编，俞晓副主编.土力学与基础工程M.武汉:武汉理工大学出版社，2002.引用17918110梁兴文、史庆轩主编.土木工程专业毕业设计指导M.北京:科学出版社，2002.引用254211王翰邦、刘文瑛主编.建筑类专业外语之建筑工程（第三册）M.北京:中国建筑工业出版社，1997.引用305512华南理工大学、湖南大学等院校建筑制图编写组编,何斌、陈锦昌等主编.建筑制图M.（第4版）.北京:高等教育出版社,2001.引用28028813Zhao Chuanzhi主编.Concrete strudtural fundamentalsM.武汉:武汉工业工业出版社,1999.引用193614刘宗仁主编，王士川副主编.土木工程施工M.北京：高等教育出版社，2003.引用8812115 Salawu, O.S. 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