土木工程毕业设计（论文）结构计算书部分

1、黑龙江八一农垦大学本科毕业设计结构计算书部分1 荷载计算1.1 重力荷载屋面恒荷：30后细石混凝土保护层 三毡四油防水层 20厚水泥沙浆找平层 240厚膨胀珍珠岩板 20后数泥沙浆找平层 120厚钢筋混凝土板 10厚水泥石灰沙浆打底 合计 屋面活荷载（上人屋面） 1.2 楼面恒荷载： 8厚陶瓷地砂 20厚干硬性水泥沙浆找平层 120厚钢筋混凝土板 10厚水泥石灰膏砂浆打低 合计 1.3卫生间地面恒荷： 8厚陶瓷地砖 20厚干硬性水泥砂浆找平层 120厚钢筋混凝土板 0.1225=3.0 10厚水泥砂浆找平 合计 3.742 1.4楼面活荷载： 寝室 2.0 卫生间 2.0 楼梯，走廊，门庭厅

2、2.0 1.5 墙体自重重力荷载： 490厚砖墙（双面粉刷）自重 9.78 370厚砖墙（双面粉刷）自重 7.62 240厚砖墙（双面粉刷）自重 5.24 120厚砖墙（双面粉刷）自重 2.114 女儿墙： 6厚水泥砂浆罩面 0.006×20=0.12 12厚水泥砂浆打底 0.012×20=0.24 240砖墙 4.32 20厚水泥砂浆找平 0.020×20=0.4 合计 5.08 1.6 梁自重重力荷载：圈梁1 取梁宽= 取=圈梁2 取梁宽= 取=主梁 取宽= 取梁 次梁 取宽= 取490×400梁自重： 10厚水泥石灰膏砂浆 合计 240×

3、240梁自重： 10厚水泥石灰膏砂浆： 合计 300×700梁自重 10厚水泥石灰膏砂浆 合计 300×600梁自重 10厚水泥石灰膏砂浆 合计 1.7 门窗自重重力荷载 木门 塑钢窗 铝合金门 2 确定静力计算方案根据房屋类别及横墙间距，最大横墙间距 s=7.2m<32m,刚性方案3 高厚比验算3.1 外纵墙高厚比验算：1-6层采用m7.5混合砂浆，查表=26，由于， 查表=m, =<= 满足要求3.2 内纵墙高厚比验算： 同外纵墙 =< 满足要求3.3 承重横墙高厚比验算： , 满足要求4 纵墙承载力验算4.1计算单元: 取一个开间为计算单元。根据梁板

4、布置及开门窗洞口的情况，取图中斜，虚线部分为纵墙计算单元的受荷面积，窗间墙为计算截面，纵墙承载力有外纵墙（a，d轴线）控制，内纵墙由于洞口面积较小不起控制作用，因而不必计算。4.2 控制截面：由于底层和其它层砂浆等级一样，只需验算底层承载力，每层取两个控制截面： 墙上部梁底下截面，该截面弯矩最大。，墙下部梁底稍上截面。以上两者计算截面均取窗间墙截面进行承载力验算。 每层墙的计算面积为：a=1800490=882000mm24.3 各层墙体内力标准值计算 女儿墙及顶层梁高范围墙重 女儿墙采用240mm砖墙，高度为120+600=720mm gk=0.72×3.6×5.24=1

5、3.58kn2-6层墙重 g2k= g3k= g4k= g5k= g6k=（3.63.3-1.81.5）9.78+1.81.50.45=90.99kn一层墙重 (大梁以下部分): g1k=（3.63.38-1.81.59.78+1.51.80.45=93.81kn屋面梁支座反力（1、2、3、4、5、6层顶均设置圈梁）由恒荷传来的 nl6gk=1/25.663.66+3.7561/2=79.13kn 由活荷载传来的 nl6qk=1/22.03.66=21.6kn 有效支撑长度 a06=10=10=200mm<490mm 所以a06取 a06=188.4mm 楼面梁支座反力由恒载传来:= =

6、1/23.6823.66+3.75×6.01/2=57.74kn由活载传来:=1/22.03.66.0=21.6kna01=10=10=170.25mm<490mm各层墙体承受轴向力如图4.4 内力组合4.4.1底层墙体-截面考虑2.3层楼面活荷折减系数0.85；4,5层折减系数0.7；6层折减系数0.654.4.1.1第一种组合=1.2（gk+ g2k+ g3k+ g4k+ g5k+ g6k+）+1.40.65nl6qk+0.7(nl5gk+n4qk)+0.85(nl3qk+nl2qk)+nl1qk=1.2(13.58+90.995+79.13+57.142 )+1.40.6

7、5=1181.79kn=99.95kn=490/2-0.4a01=156.9mme =nl1/n1=13.26mm4.4.1.2第二种组合 n1=1.35（gk+ g2k+ g3k+ g4k+ g5k+ g6k+nl6gk+nl5gk +n4gk +nl3gk +n2gk nl1gk）+1.40.70.65 nl6qk+0.7(nl5gk +n4qk)+0.85(nl3qk +nl2qk)+nl1qk=1457.58+71.82=1529.41knnl1=98.31kn =nl1el1/n1=10.08mm4.4.2 底层墙体-截面4.4.2.1第一种组合 =1.2g1k+1181.79=12

8、94.36kn4.4.2.2第二种组合 n2=1.35g1k+1529.41=1656.05kn 所以取n=1656.05kn4.5 截面承载力验算:4.5.1 一层墙体-截面 f=2.07 h0=1.0h=4100mm 第一种组合: =h0/h=1.1×4100/490=9.2e/h=13.62/490=0.028查表 > 满足要求 第二种组合:e/h=10.34/490=0.021 =h0/h=1.1×4100/490=9.2查表 满足要求4.5.4 一层墙体-截面 e=0 查表 满足要求4.6 大梁下局部承载力验算（仅验算底层） n0+nl a0=a01=170

9、.25mm al=a0b=188.42×250=68100mm2a0=490×(250+490×2)=62700mm2a0/al=12.79>3取 r=1+0.35=1.98<2.0所以×1.98×2.07×0.0681×103=136.76knnl1=99.95kn 满足要求4.7 横墙内力验算及承载力验算 取1米墙体作为计算单元，沿纵向取3.6m为受荷宽度，计算截面面积ah=0.49×1=0.49m2 只计算底层截面承载力即可 ，即：4.7.1 底层墙体-截面:第一种组合:=1.21×3.

10、6×9.78×5+1×3.98×9.78+1×3.6×7.66+1×3.6×3.682×5+1.4×(13.6×0.7+0.71×3.6×2×2+0.85×3.6×1×2×2)=369.66+34.78=404.44kn第二种组合: =1.351×3.6×9.78×5+1×3.98×9.78+1×3.6×7.66+1×3.6×3

11、.682×5+1.4×(13.6×0.7+0.71×3.6×2×2+0.85×3.6×1×2×2)=415.87+24.35=440.22kn取n=440.42kn e=0 底层h=4.1m，纵墙间距s=6.0m =3.22m =1.1×3.22/490=7.18 查表 103=461.03kn>440.22kn 满足要求 4.8 计算结果：该寝室楼承重墙采用mu15砖，m7.5砂浆5 楼面板计算配筋 由于寝室各房间楼板 所以采用双向板，楼板现浇混凝土板，板厚120mm,混凝土采

12、用c20。钢筋采用hpb235钢筋。5.1 荷载设计值5.1.1 活荷载 q=2.0×1.4=2.8 kn5.1.2 恒荷载 楼面 g1=1.2×3.682=4.42 kn g1+q=4.42+2.8=7.22 kn g1+q/2=4.42+1.4=5.82 kn q/2=1.4 kn5.2 计算跨度5.2.1 内跨 l0=lc lc为轴线间距离各区格板计算跨度见表 板的弯矩计算表区格abcl014.5-0.12-0.12=4.363.363.36l026.06.05.76l01/l020.750.630.589.37.77.847.125.065.37-10.24-7.9

13、5-8.04-10.24-7.95-8.04-8.26-5.33-5.83-8.26-5.33-5.835.3 截面设计截面有效高度：选用为受力主筋，则 方向跨中截面的h01=h-c-=120-15-4=101mm (长跨)方向跨中截面的h02=h-c-=-8=93mm支座截面处h0均为101mm截面弯矩设计值：该板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折减： （1）b区格的跨中截面与a-b,b-c支座截面折减20% （2）c不予折减计算配筋量时取内力臂系数s=0.95 as=m/0.95h0fya：m1=（0.062+0.2×0.0317）(g+q/2)l012+(0.0317+0.0

14、62×0.2)q/2l012=9.3m2=(0.0317+0.062×0.2)(g+q/2)l012+(0.062+0.0317×0.2)q/2l012=7.12 m1=m1”=-0.0701(g+q/2)l012=-10.24 m2=m2”=-0.0565(g+q/2)l012=-8.26b,c区格计算与a类似,只是边界条件与计算跨度不同.其中作用下,b,c区格板的跨中正弯矩分别查表,计算各区格的弯矩计算列于上表中. 板的配筋计算截面h0mas配筋实际面积跨中a 区格l01方向1019.30.8=6.873698120402l02方向937.120.8=5.73

15、078120402b 区格l01方向1017.70.8=6.16322.78120402l02方向935.060.8=4.05218.38150314c区格l01方向1017843898120402l02方向935272848150314支座a-b101-10.240.08=-8.194068120419c-b101-8.043068120419b-b101-5.332898150314a边支座101-10.24508890559b边支座101-7.953958120402c边支座()101-8.043998120402c边支座()101-5.332898150296走廊 : 由于楼板所以采用

16、单向板，楼板现浇混凝土板，板厚120mm,混凝土采用c20。钢筋采用hpb235钢筋。活荷载： 计算跨度： 边跨； 中间跨： 配 筋 表截面端支座跨中计算跨度2.162.16弯矩系数-1/161/14弯矩2.098.4104114配筋钢筋有效面积2512516 圈梁过梁的计算及其配筋6.1圈梁配筋 圈梁采用构造配筋选择5>4.6.2 过梁的计算：6.2.1正截面受弯承载力验算楼梯间及门窗洞口:ln=2.4m,过梁采用490×250mm c20混凝土 =9.6 1.0 hrb335级钢筋 300 箍筋采用hpb235级 q= 截面弯矩: m= 因此按构造配筋:受拉钢筋选用312(

17、) 受压钢筋选用212()6.2.2斜截面受剪承载力验算: 选用0.7ftbh0+1.25fyvasvh0/s=0.71.1200265+1.25210265=75.8kn>4.99kn 满足要求0.25fcbh0=0.259.6200265=127.2kn>4.99kn 截面满足要求 配箍率验算: 满足要求 且所选箍筋直径和间距均符合构造规定.7 墙梁的计算:采用c20混凝土， , , , 钢筋采用hrb335 箍筋采用hrb235 7.1次梁正截面承载力验算由可变荷载效应控制的组合(,)由永久荷载效应控制的组合(, )梁截面的弯矩值: 梁截面的有效高度: 矩形截面最大弯矩为:=

18、 故按构造配置受压钢筋配置212 =2234mm 实际选用钢筋量:受压钢筋412()受拉钢筋820(=)7.2 次梁斜截面受剪承载力验算: 最危险的截面在支座边缘处,以该处的剪力控制设计,剪力设计值为: 选用两支箍0. 25fcbh0=0.25×9.6×300×540=388.8kn>v=94.2 kn 满足要求配筋率: 7.3 主梁正截面承载力验算由可变荷载效应控制的组合(,)+=由永久荷载效应控制的组合(, )+= = = 实际选用钢筋量:受压钢筋420()受拉钢筋825 (=)7.4 主梁斜截面受剪承载力验算: 最危险的截面在支座边缘处,以该处的剪力控

19、制设计,剪力设计值为: 选用两支箍0.25fcbh0=0.25×9.6×300×640=460.8kn>v=94.2 kn 满足要求配筋率: 8 现浇板楼梯设计：8.1 活荷载标准值 楼梯均布活荷载 q=2.0 8.2 材料选用：混凝土 采用c20 （）钢筋 当 时，选用hpb235级钢筋 当 时 选用hrb335级钢筋8.3 楼梯板的计算:8.3.2 确定板厚 梯段板的厚度为 取8.3.2荷载计算(取1宽板计算): 楼梯斜板的倾斜角: cos恒荷载: 踏步重 : 斜板重: 20厚找平层 恒荷载标准值: 恒荷载设计值: 活荷载标准值: 活荷载设计值 总荷载

20、8.3.3 内力计算: 计算跨度 跨中弯矩 8.3.4 配筋计算（g=1.2，q=1.4）受力筋选用()分布筋选用3008.4 平台板设计:8.4.1荷载计算(取1m宽板带计算)恒荷载:平台板自重(假定板厚70mm)0.07125=1.7520mm找平层 0.02120=0.40恒荷载标准值: 恒荷载设计值: 活荷载标准值: 活荷载设计值: 总荷载: 8.4.2内力计算 计算跨度： 跨中弯矩； 8.4.3 配筋计算： 选用：140（）8.5 平台梁设计 设平台梁截面b=240mm h=300mm8.5.1荷载计算： 恒荷 梁自重 1.2× 0.24×（0.3-0.07）&#

21、215;25=1.38梯段板传来 10.126×3.3/2=16.71平台板传来 5.38×(1.58/2+0.20)=5.33 q=23.428.5.2内力计算: l0=ln+a=3.36+0.37=3.73m l0=1.05ln=1.05×3.36=3.528(取两者较小者) l0=3.528mmmax=1/8ql02=1/8×23.42×3.5282=36.44kn.m vmax=1/2qln=1/2×23.42×3.36=39.35kn8.5.3配筋计算: 纵向钢筋(按第一类倒l形截面计算) 翼缘宽度: 选用：（）

22、箍筋计算: 箍筋按构造配置2009 雨篷设计:9.1荷载计算9.1.1恒荷载: 20mm厚水泥砂浆层 0.2×1×20=0.40 板底抹灰 0.015×1×17=0.26 板自重 (0.08+0.06)/2×1×25=1.75 恒荷载标准值: gk=2.41恒荷载设计值: g=1.2×2.41=2.89 9.1.2活荷载:均布活荷载设计值: q=1.4×0.5=0.7施工或检修集中荷载设计值 p=1.4×0.5=1.49.2 内力计算: 情况一: = 情况二: 取较大值 计算9.3 配筋计算： 受力筋选用

23、() 分布筋选用3009.4雨蓬梁在弯，剪，扭作用下的承载力计算：9.4.1抗弯计算:9.4.1.1荷载计算:雨蓬梁按抗弯计算时，梁上的荷载按与过梁相同的方法确定。雨蓬梁上的墙体平均高度 故按高度为0.8m墙体的均布荷载计算;墙体重 单面粉刷重 梁自重 雨蓬板传来的活荷载标准值 (均布)或 (集中)9.4.1.2内力计算:m恒m活m活 取较大者 m活= m=m恒+m活=7.51+0.88=8.39 kn/m 考虑到雨蓬梁的最不利受力情况,因此计算弯矩时假定集中里荷载作用于梁的中间,计算剪力时假定作用于梁端.9.4.1.3 配筋计算: 抗剪强度所需箍筋按构造配置.9.4.2 抗扭强度计算 假设

24、代入抗扭强度计算公式:即 箍筋直径选用,则间距取 计算抗扭强度所需纵筋截面面积 因此,置于梁截面下部纵向钢筋面积为 选用：（）9.4.3 雨蓬的抗倾覆验算:9.4.3.1 剪力计算: 或 取较大者, 9.4.3.2 扭矩计算:作用于梁截面对称轴上的力矩或 扭矩 或 取较大者计算, 验算截面尺寸以及受扭钢筋是否需要按计算配置: 梁的截面尺寸符合要求. 受扭钢筋按计算配置9.4.3.3抗剪强度计算: 剪扭构件混凝土强度降低系数 取 代入抗剪承载力计算公式:即 12340=倾覆力矩:板上恒荷载产生的倾覆力矩 m恒=板上活荷载产生的倾覆力矩 m恒=取活荷载中两者较大者,即m活=1.4kn m惯=m恒+

25、m活=4.92+1.4=6.32kn.m抗倾覆力矩:起抗倾覆作用的墙体垂直面积的计算:平均墙高(从雨蓬梁顶起算) 阴影部分宽度 阴影部分面积 墙体重 墙面粉刷重 梁自重 合计 m抗= 验算: m抗=m倾=10 抗震验算10.1 水平地震作用计算10.1.1 各层重力荷载代表值g6=15280kn g5=g4=g3=g2=16630kn g1=17520kngi=99320kn10.1.2结构总水平地震作用标准值 10.1.3各层水平地震作用和地震剪力标准值列于下表各层水平地震作用和地震剪力值层数61528019.83025441810181051663016.52743951642345241

26、663013.2219516131347653166309.916463798557502166306.610975865764071175203.35781634667539932011286666505各层水平作用代表值和所受水平地震剪力如图 10.2 计算横墙的侧移刚度10.2.1 无洞横墙： 10.2.2 有洞山墙：1. 3段： 2段 单位力作用下总侧移： 侧移刚度： 于是，首层横墙总侧移刚度： 10.3 计算12轴墙片分担的地震剪力： 10.4 砌体截面平均压应力的计算:楼板传来重力荷载: 墙自重(算至首层高度处) 首层计算高度处的平均压应力:10.5验算砌体截面抗震承载力: 由表查

27、得,当砂浆为和粘土砖时由表3-13查得10.5.1按下式计算砌体强度正应力影响系数: 10.5.2验算截面抗震承载力: 符合要求10.6 首层外纵墙窗间墙验算10.6.1计算内外纵墙侧移刚度: 外纵墙侧移刚度(一片) 1,3段 2段,1-11墙肢墙肢: 2段 墙肢总侧移刚度: 2段 墙肢侧移: 外纵墙侧移: 外纵墙侧移刚度: 内纵墙侧移刚度(一片)1,3段 2段 1-11墙肢 墙肢: 2段墙肢总侧移刚度: 2段墙肢侧移: 内纵墙总侧移: 内纵墙侧移刚度: 首层纵墙总侧移刚度:10.6.2 计算a轴外纵墙片分配的地震剪力: 计算外纵墙窗间墙分配的地震剪力: 10.6.3 窗间墙截面平均压应力的计

28、算:作用在首层一半高截面上墙的重力荷载: 平均压应力: 查得 以为外纵墙为自承重墙,且墙两端设置构造柱,故 验算窗间墙截面的抗震承载力 符合要求11 基础设计11.1 荷载计算11.1.1 恒荷栽 计算作用在各墙体上的竖向荷载取1m宽为计算单元恒荷载:11.1.1.1 外纵墙:11.1.1.2 内纵墙: 11.1.1.3 外横墙: 11.1.1.4内横墙:11.1.2 活荷载:11.1.2.1外纵墙11.1.2.2内纵墙11.1.2.3外横墙11.1.2.4内横墙11.1.3作用在基础上的竖向力的设计植11.1.3.1 外纵墙: 11.1.3.2内纵墙:11.1.3.3外横墙:11.1.3.4

29、内横墙:11.2 选择持力层 粉质粘土承载力特征值 粘土承载力特征值 持力层落在二层粉质粘土上 季节性冻土的设计冻深最小埋深,取基础埋置深度确定基础类型及材料:选用砂浆的毛石基础作为内外墙墙下的条形基础确定内外墙下的条形基础的宽度:11.3 确定基础类型及材料11.3.1 确定内外墙下的条形基础宽度11.3.1.1 确定外纵墙的基础宽度 不需宽度验证 按计，需进行深度修正由，查表得 外墙上部传来的集中荷载：持力层承载力设计值； 根据修正后的确定 取基础上采用毛石砌筑，砂浆基础宽度满足要求,台阶尺寸还应满足刚性角要求,台阶高宽比允许值1/1.511.3.1.2 确定内纵墙的基础宽: 不需宽度验证

30、 按计，需进行深度修正 由，查表得 根据修正后的确定 取11.3.1.3 确定外横墙的基础宽度: 不需宽度验证 按计，需进行深度修正 由，查表得 根据修正后的确定 取11.3.1.4确定内横墙的基础宽度: 不需宽度验证 按计，需进行深度修正 由，查表得 根据修正后的确定 取11.4 计算内外墙段中心点的沉降量11.4.1计算外纵墙的基础中心点沉降量11.4.1.1 求基础的附加应力 基底底面出的自重应力 基底附加应力 11.4.1.2 确定沉降计算深度 查表z=0.3沉降量见表 点号0010040.25=1010.3100.330.9968299.04299.040.0154.4823.610

31、4.00.6382296.81997.790.01529.9734.1104.60.5642312.415.60.0130.244.4104.80.53922372.4860.080.0130.1835.430.022 求根据规范，因为他是角点下平均附加应力系数，而所需计算的则为基础中点下的沉降量，因此查表时要用角点法，查表时按，查，查得的附加应力系数应乘以4 zn校核 根据规范规定，先由规范定下z=0.3m 计算出 =0.18 =35.43mm，=0.022 满足要求 ， 所以取=4.4m是满足要求11.4.1.5 确定经验沉降系数 计算值 =10.3mpa值的确定按插入法 基础最终沉降量

32、s=0.587×35.43=20.81mm11.4.2 计算内纵墙的基础中心点沉降量11.4.2.1 求基础的附加应力 基底底面处的自重应力 基底附加应力 11.4.2.2 确定沉降计算深度 查表z=0.3 沉降量见表点号0010040.25=1010.3100.460.9888296.64296.640.0175.0422.8104.30.58241630.721334.080.01722.6833.1104.80.55161709.9679.240.0171.3943.4105.20.52801795.285.240.0171.4453.6105.50.50881823.0427

33、.740.0170.4730.970.015 求根据规范，因为他是角点下平均附加应力系数，而所需计算的则为基础中点下的沉降量，因此查表时要用角点法，查表时按 ，查，查得的附加应力系数应乘以4 zn校核 根据规范规定，先由规范定下z=0.3m 计算出=0.47 =30.97，=0.015满足要求 ， 所以取=3.6m是满足要求11.4.2.3 确定经验沉降系数 计算值 =10.4mpa值的确定 按插入法 基础最终沉降量 s= 11.4.3 计算外横墙的基础中心点沉降量11.4.3.1 求基础的附加应力 基底底面处的自重应力 基底附加应力 11.4.3.2 确定沉降计算深度 查表z=0.6沉降量见

34、表点号0010040.25=1010.6100.570.9840590.4590.40.01710.0324103.80.62162486.418960.01426.534.6104.40.57762656.96170.560.0142.3845.2104.90.53922835.04178.080.0142.555.8105.50.50642937.12102.080.0141.466.4106.10.48163082.24145.120.0142.0377.0106.70.45563189.2106.960.0141.4987.6107.20.43603313.6124.40.0141.7

35、98.2107.80.41443398.081284.480.0141.149.120.022求根据规范，因为他是角点下平均附加应力系数，而所需计算的则为基础中点下的沉降量，因此查表时要用角点法，查表时按，查，查得的附加应力系数应乘以4 校核 根据规范规定，先由规范定下z=0.3m 计算出=1.1 =49.12，=0.022满足要求 ， 所以取=8.2m是满足要求确定经验沉降系数 计算值 =11.3mpa值的确定 按插入法 =0.538基础最终沉降量 s=0.538×49.12=26.4mm 11.4.4计算内横墙的基础中心点沉降量11.4.4.1求基础的附加应力 基底底面处的自重应力 基底附加应力 11.4.4.2 确定沉降计算深度 查表z=0.3沉降量见表 点号0010040.25=1010.3100.30.9964298.92298.920.0164.7823.8104.20.59162248.081949.16