021[学士]某六层框架宿舍楼毕业设计(含计算书、图纸)

1、计算说明书一、工程概况 一设计有关资料建筑地点：广州市建筑类型：六层宿舍楼，框架填充墙结构。建筑面积平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用：采用标准塑钢门窗,5mm厚玻璃。地质条件：该地区建筑场地类别为二类，设防烈度为6度近震。地基土为粘性土，地基承载力特征值：fk=200kPa， 根底的形式为柱下独立根底。风荷载：根本风压w0=2雪荷载：本工程不考虑雪荷载。活荷载： m2；屋面活荷载标准值w0m2按不上人屋面考虑。高度为:总建筑高度为，不超过40m，以剪切变形为主，采用底部剪力法。材料：根据施工单位条件和材料供给情况

2、，选用混凝土强度等级C30；钢筋为HRB335级热轧钢筋d12mm及HPB235级热轧钢筋d10mm。主要建筑做法：1屋面：40厚C30细石砼双向415010厚纸筋灰20厚12.5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍)钢筋砼屋面(3%坡度)2顶棚：116水泥石灰砂浆打底15厚。面刮腻子5厚。喷涂内墙乳胶漆涂料。3楼地面：一般做法：地面为8厚600×600防滑耐磨型地板砖。20厚14干硬性水泥砂浆，面上洒素水泥浆结合层一道。砼底板或素土夯实。防水做法：卫生间、厨房等处适用5厚防滑地砖300×300。20厚13水泥砂浆。聚氨酯防水涂膜1.2厚。13水泥砂浆找平兼找0.5%坡，最薄处

3、不小于20厚。砼底板或素土夯实。4外墙面：外墙分色陶瓷面砖，规格40×40×5厚，聚合物水泥砂浆色缝。聚合物水泥砂浆5厚粘贴层。聚合物水泥基防水涂膜1.0厚。12.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂)。5内墙面：一般做法：116水泥石灰砂浆打底15厚。面刮腻子5厚。喷涂内墙乳胶漆涂料。防水做法：卫生间、厨房等处适用12.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂)纯水泥膏贴200×300瓷砖满贴至天花底6墙体：本工程框架填充墙为MU5蒸压加气砼砌块,M5混合砂浆,外墙厚度为250mm,内墙厚度为200mm。7门窗：标准塑钢门窗，5mm厚玻璃。二柱网与层高本宿舍楼采用柱距为

4、的内廊式小柱网，边跨为，中间跨为，层高取，如以下图1-1所示。三屋面及楼梯的结构选型 屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖 楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯四确定框架计算简图KJ-5 取轴上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于根底顶面，框架梁与柱刚接。图1-1 结构平面布置图二、梁柱截面尺寸确定一梁柱截面尺寸的初步确定 框架梁：mm取梁尺寸 b=300mm h=700mm 次梁：mm，取梁尺寸b=300mm,h=700mm.走廊横梁 ： h=450mm b=300mm建筑总高度按20.5m算，小于30m现浇框架结构，设防烈度6度近震，查抗震设计标准，该框架为四级抗震，最大轴压比1.0。暂定柱子尺寸

5、500mm×500mm。 二框架梁柱的线刚度计算 混凝土C30，；现浇框架结构梁惯性矩为：中框架梁，边框架梁，线刚度左跨梁：i左中跨梁：i中右跨梁：i右AB轴底层柱：i底层柱AB轴其余层柱：i其余层柱令余柱线刚度为1.0，那么其余各杆件的相对线刚度为：i左跨梁; i中跨梁i右跨梁; i底柱框架梁柱的相对线刚度如图2-1所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。图2-1 计算简图及相对线刚度计算书配套CAD图纸在爱建筑网下载全套毕业设计尽在爱建筑网 图2-2 1-1剖面图三、荷载计算便于内力组合，荷载计算宜按标准值计算一恒载标准值计算1、屋面×20=0.30 kN/m2防水

6、层：刚性40厚C20细石混凝土防水 1.0 kN/m2防水层：柔性 0.4 kN/m2 找平层：15厚水泥砂浆 ×20=0.30 kN/m2找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平 ×14=0.56 kN/m2保温层：80厚矿渣水泥 ×14.5=1.16 kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 ×25KN/m3= kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 ×17KN/m32合计 22、各层走廊楼面、标准层楼面 水磨石地面10mm面层水磨石地面20mm水泥砂浆打底水磨石地面素水泥浆结合层一道 0.65 kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 2

7、m×25KN/m3= kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 ×17KN/m32合计 3.82 kN/m23、梁自重 横梁自重 b×h=300mm×400mm 25×××(0.45-0.12)×2+0.3×合计 纵梁自重 b×h=300mm×700mm25××抹灰层 10厚混合砂浆 ×(0.7-0.12) ×2+0.35)×17=0.26 kN/m合计 根底梁自重b×h=700mm×1000mm ： 25×0.7

8、×4、柱自重 b×h=500mm×500mm 25××抹灰层：10厚混合砂浆 ××4×合计 5、外纵墙自重标准层：纵墙 ×××水刷石外墙面( 3.3-1.7)×水泥粉刷内墙面(3.3-1.7)×合计 底层：纵墙 (4.25-1.7-0.7-0.45)×××水刷石外墙面(3.3-1.7)×水泥粉刷内墙面(3.3-1.7)×0.36=0.576 kN/m合计8.271 kN/m6、内纵墙自重标准层：纵墙 (3.3-0.7

9、)××6.5=3.38 kN/m水泥粉刷内墙面(3.3-1.7)××2=1.152 kN/m底层：纵墙 (4.25-0.7-0.45)××6.5=4.03 kN/m水泥粉刷内墙面(3.3-0.7)××7、内横墙自重标准层横墙 (3.3-0.7)××水泥粉刷内墙面(3.3-0.7)××底层：横墙 (4.25-0.7-0.45)××水泥粉刷内墙面 (3.3-0.7)××二活荷载标准值计算1、屋面和楼面活荷载标准值 上人屋面2.0 kN/m2

10、 不上人屋面 0.5 kN/m2楼面：走廊 2.5 kN/m2 楼面 2.0 kN/m22、竖向荷载下框架受荷载总图 图3-1板传荷载示意图经计算所有现浇板板块的长边与短边比均小于，宜按双向板计算，从四角出45o平分线，区格板被分为四个小块，每小块荷载传给与之相邻的的梁，见板传荷示意图。板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。3、A-B轴间框架梁屋面板传给梁的荷载：恒载：2×××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2=21.316 kN/m×××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2楼面板传给梁的荷载：恒载：2

11、×××1-2×1.8/7.2+1.8/7.28 kN/m×××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2=7.425 kN/m横梁自重标准值：4.61kN/mA-B轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁×1 m楼面梁×1 m B-C轴间框架梁屋面板传给梁的荷载：××5/8×2=9.048 kN/m××5/8×楼面板传传给梁的荷载：××5/8×2=5.014 kN/m××5/8×2=2.62

12、5 kN/mB-C轴间框架梁均布荷载为：屋面梁楼面梁3.3.3 C-D轴间框架梁：同A-B轴间框架梁3.3.4 A轴柱纵向集中荷载计算顶层柱女儿墙自重做法墙高700，100mm的混凝土压顶××18 +25×××2+0.25)×0.5 现浇天沟自重：25×0.60+0.20× 0.08+0.60+0.20×0.5+0.36顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载=5.1+2.13×××顶层柱活载=板传活载×标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载×

13、15;××5/8×××12×1.8/7.2+1.8/7.2 B轴柱纵向集中荷载的计算××1.8+1.8+2××××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2× 7.2 + 6.89 ×× 1- 2×1.8/7.2+1.8/7.2××××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2×××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2××&

14、#215;1.8+1.8+2××××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2×××1-2×1.8/6.0+1.8/6.0×××××1-2×1.8/7.2 +1.8/7.2×××1-2×1.8/7.2+1.8/7.2××5/8×因结构对称，C轴柱纵向集中荷载与B轴柱相同； D轴柱纵向集中荷载与A轴柱相同。图3-2 竖向受荷总图注：1、图中梁端各值单位为kN；梁跨中各值单位为kN/m

15、；2、图中数值均为标准值 三风荷载1、风荷载标准值计算为简化计算，将计算单元范围内外墙面的分布风荷载化为等量的作用于屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值，计算公式如下：式中： 根本风压为0.4 KN/m2 风压高度变化系数风荷载体形系数, 风振系数，因房屋高度小于30m，所以下层柱高上层柱高，对于顶层为女儿墙高2倍B计算单元迎风面宽度，B=计算过程见表3.1： 表3.1 各层楼面处集中风荷载标准值离地高度kN/(m)(m)(kN)1因此，风荷载作用下结构的受荷图如图3-1所示。 图3-1 风荷载受荷图单位：kN2、风荷载作用下的位移验算位移计算时，各荷载均采用标准值。1侧移刚度D值计算各层柱的D

16、值及总D值见表4表4。表 横向26层框架D值计算构件名称A轴柱22331B轴柱25432C轴柱25432D轴柱222331表 横向底层框架D值计算构件名称A轴柱20375B轴柱24409C轴柱24409D轴柱203752风荷载作用下框架侧移计算 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： 式中 第j层的总剪力标准值 第 j层所有柱的抗侧刚度之和 第j层的层间侧移 第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。 j层侧移 顶点侧移 框架在风载作用下的侧移计算见表4-4。 表4-4 风荷载作用下框架楼层

17、层间位移与层高之比层次/kN/kND/(kN/m)/m/h6955261/330005955261/110004955261/82503955261/66002955261/47141895681/4167 侧移验算：对于框架结构，楼层间最大位移与层高之比的限值为1/550.本框架的层间位移与层高之比的最大值满足1/4167<1/550的要求，框架抗侧刚度满足要求。四、内力计算为了简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：（一） 恒载作用在各跨；二活载作用在各跨 ；三风荷载作用从左向右或从右向左。由于抗震设防烈度为6度，抗震等级为四级，根据抗震标准，不考虑水平地震作用下的内力计算。各种荷载作用

18、下内力计算图见图5-1至5-9.图5-1 恒荷载弯矩图kN.m图5-2 恒荷载轴力图kN图5-3 恒荷载剪力图kN图5-4 活荷载弯矩图kN.m图5-5 活荷载轴力图kN图5-6 活荷载剪力图kN图5-7 风荷载弯矩图kN.m图5-8 风荷载轴力图kN图5-9 风荷载剪力图kN五、内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原那么进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的内力值。梁支座边缘处的内力值按式： ， 计算柱上端控制截面在上层的梁底

19、，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算成控制截面处的值。为了简化起见，也可采用轴线处内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋略微多一点。一框架梁内力组合本例考虑了四种内力组合，即， ，, ;各层梁的内力组合表见附表1。下面以第一层AB跨梁考虑地震作用的组合为例，说明各内力的组合法。对支座负弯矩按相应的组合情况进行计算。求跨间最大弯矩时，可根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值由平衡条件确定。由图可得：，假设，说明，其中为最大弯矩正截面至A支座的距离，那么可由公式求得。将求得的值代入下式即得跨间最大弯矩值。 图7-1 均布和梯形荷载下的计算图形 假设，说明，那么。 假设,

20、那么 同理可求得三角形分布荷载和均布荷载作用下的的计算公式.(图4.19) 由下式求得: 那么 图7-2 三角形荷载下的计算图形内力组合详见附表1和附表2。二框架柱的内力组合 取每层柱顶和柱底两个控制截面,按， ，, 进行组合，内力组合详见附表3和附表4。六、框架梁柱配筋计算查表可知：混凝土强度：C30：。钢筋强度：一框架柱截面配筋设计1、轴压比计算底层柱 轴压比 那么A柱的轴压比满足要求。2、截面尺寸复核取 因为所以满足要求。3、正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，采用对称配筋。 C30：1 1层A轴柱： 从柱的内力组合表可知，,为小偏压，选用大大的组合，最不利组合为 ,在弯矩

21、中由水平地震作用产生的弯矩设计值>75，柱的计算长度取以下二式中的较小值： 式中 、_柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值； _比值、中的较小值；H_柱的高度，对底层柱为从根底顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。取；，按构造配筋。最小总配筋率查得，故每侧实配318，满足构造要求2 1层B轴柱：从内力组合表可见，为小偏压，选用大大的组合，最不利组合为在弯矩中由水平地震作用产生的弯矩设计值>75，柱的计算长度取以下二式中的较小值： 式中 、_柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值； _比值、中

22、的较小值；H_柱的高度，对底层柱为从根底顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。取按构造配筋，总最小配筋率， 每侧实配318As=As=764mm2,满足构造要求4、裂缝宽度验算 可不验算裂缝宽度。二框架梁截面配筋设计1、正截面受弯承载力计算梁AB(300mm700mm); 梁BC(300mm450mm);混凝土C30; .梁AB和梁BC各截面的正截面受弯承载力配筋计算见以下表： 一、二层框架粱正截面配筋计算 表7-1 三、四层框架梁正截面配筋计算 表7-2 五、六层框架粱正截面配筋计算 表7-32、斜截面受剪承载力计算梁AB和梁BC各截面的斜截面受剪承载力配筋计算

23、见以下表：框架梁斜截面配筋计算 表7-43、裂缝宽度验算 表7-3 框架梁裂缝宽度验算 层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面六1818181212120一18181812121204、次梁的配筋计算1顶层次梁的配筋计算板传活载：2kN/m kN/m跨中最大弯矩： 下部实配420，上部按构造要求配筋。梁端剪力： ； 按构造要求配筋28200. 2其他层次梁的配筋计算 kN/m墙自重：6.124 kN/m跨中最大弯矩： 下部实配420，上部按构造要求配筋。梁端剪力： ； 按构造要求配筋28200. 七、屋面、楼面板设计一屋面板设计1、屋面板荷载计算根据前面

24、的计算，恒荷载 kN /, 活荷载 kN / kN /B、C轴间板: mm mm 按单向板计算边区格板 mm mm 按单向板计算 2、 B、C轴间板配筋 跨中 kN·m 支座 kN·m 跨中配筋计算 取 mm mm 配筋8200(实配251 mm2) 支座配筋计算 取 mm mm mm2 配筋 8200(实配251 mm2) 3、边区格板配筋 跨中 kN·m 支座 kN·m 跨中配筋计算 取 mm； mm 配筋10140(实配561 mm2) 支座配筋计算 取 mm mm mm2 配筋 10160(实配491mm2) 二楼面板设计1、荷载计算根据前面的计

25、算，恒荷载 kN /, 宿舍活荷载 kN /走廊活荷载kN / 由前面计算可知，B、C轴间板和边区格板均可按单向板计算配筋。2、 B、C轴间板配筋 kN / 跨中 kN·m 支座 kN·m 跨中配筋计算 取 mm mm mm2 选配钢筋 8200(实配251 mm2) 支座配筋计算 取 mm mm mm2 配筋 8200(实配251 mm2) 3、边区格板配筋 kN / 跨中 kN·m 支座 kN·m 跨中配筋计算 取 mm mm mm2 选配钢筋 10180(实配436 mm2) 支座配筋计算 取 mm mm mm2 配筋 10200(实配393mm2

26、) 八、楼梯设计材料: 楼梯间的梁板混凝土均为C30, ,.平台梁与斜梁中用钢筋 HRB335, ,板与踏步受力筋及所有箍筋HPB235，.粗估斜板厚40mm,斜梁150mm×300mm,平台梁200mm×400mm,靠柱平台梁250mm×450mmKN/m2.一踏步板TB-1设计 1、尺寸 图11-1 踏步板计算简图 取一个踏步为计算单元 平均高度.2、荷载统计 恒荷载 踏步自重标准值 踏步面层重 0.3+0.15kN/m 踏步板抹灰重 合计 活载设计值 荷载设计值总和 3、内力计算 斜梁截面尺寸：高300、宽150mm，那么踏步板计算跨度为： 踏步板跨中弯矩：

27、 4、截面承载力计算 踏步板计算截面尺寸b×h=300mm×120mm 沿板方向配筋量 查8150(实配335 mm2) 垂直于受力方向的分布筋不小于： 受力筋的15% 该方向板截面的0.15% 间距小于等于250mm，直径不小于6mm.分布筋选取8250(实配201mm2)二楼梯斜梁TL-1设计1、荷载计算 踏步传荷 斜梁自重 抹灰自重 合计 2、内力计算 取平台梁截面b×h=200mm×400mm,斜梁沿水平方向的计算跨度为： 按简支梁计算 图11-2 楼梯斜梁计算简图3、承载力计算按T 形截面计算,取 翼缘有效宽度按倒L形截面计算按计算跨度计算 按

28、翼缘宽度计算 按翼缘高度计算 取 试按计第T 形截面算 因此确为第类T 形截面，故故可选用212，架立筋取210.故，可按构造配箍筋，选用双支箍8200 ，加密区分布钢筋采用8150三平台板计算1、荷载计算取板厚120mm,底面抹灰20mm.板跨度：取宽板带为计算单元。20mm厚水泥砂浆面层 kN/m平台板自重kN/mkN/m恒载标准值 kN/m恒载设计值 88kN/m活载标准值 kN/m活载设计值 2.5 kN/m设计值合计 kN/m2、内力计算 按简支板计算 跨中弯矩 3、承载力计算 保护层厚度：20mm；有效高度：； ，取平台板按构造配筋选用双支箍10200四平台梁计算 1、确定梁的尺寸

29、梁宽取b=200mm；高 取高h=450mm；梁跨度取 。2、荷载计算 梯段梁传来 平台板传来 平台梁自重 抹灰自重 均布荷载合计 3、内力计算弯矩设计值 剪力设计值 平台梁计算简图如图11-3所示。 图11-3 平台梁计算简图4、配筋计算平台梁按倒L 形简支梁计算 梁有效高度 经判断截面属于第一类T形截面；结构为第一类T形截面， 选配钢筋316实配 架立筋 210. 所以，可按构造配筋，选双支箍筋 8250.附加箍筋计算梯段斜梁在平台梁上引起的集中荷载所需附加箍筋截面面积附加箍筋范围 计算所需的面积很小,故只需在斜梁两侧各加一8双支箍,其他范围仍取双支箍筋 8250. 九、根底设计设计根底混

30、凝土采用。根据构造要求，在根底下设置C10厚100mm的混凝土垫层，室内外高差，根底顶面标高-0.95m，假定根底埋深1.0m，采用HRB335钢筋。该工程框架层数不多，地基土较为均匀，所以外柱选用柱下独立根底，内柱选用联合根底。一基顶内力组合值计算1、A柱根底1 标准组合：框架柱传来： 2根本组合： 2、 B、C柱联合根底1标准组合框架柱传来： 2根本组合： 二外柱A柱独立根底计算：1、初步确定基底尺寸：1选择根底埋深：，2地基承载力特征值深度修正：粘土：； 3根底底面尺寸：先按中心荷载作用计算根底面积：但考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀的影响，将计算出的底面面积增大1.3倍。所以：；选用

31、矩形根底宽××4.0=16m²满足要求。因为，地基承载力需要对根底宽度进行修正。但，故调整够地基承载力不变。4地基承载力验算采用标准组合：作用于基底中心的弯矩和轴力分别为：，；故承载力满足求。5根底剖面尺寸确实定：根底剖面采用锥形根底，初步确定根底高h=1000mm。所选剖面尺寸如下：图13-1 外柱根底剖面、平面尺寸6冲切验算采用根本组合：基底净反力计算不包括根底及回填土自重。柱与根底交接处：； ； ； 即冲切验算满足要求。2、根底底面配筋计算按根本组合确定： ，选用钢筋：。正方形根底，两个方向受力配筋均一样。三B、C柱联合根底计算：1、初步确定基底尺寸：1选择根底埋深：， 2地基承载力特征值深度修正：粘土：；,3根底底面尺寸：先按中心荷载作用计算根底面积：但考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀的影响，将计