某高校小高层住宅结构施工图设计毕业论文设计

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1、毕业设计(论文)某高校小高层住宅结构施工图设计 目 录中文摘要 1英文摘要 21 工程概况 31.1 工程概况 31.2 设计依据 42 楼盖设计 42.1 概述 4 2.2 楼面计算4 3 框架设计 83.1 梁的截面设计8 3.2 柱的截面设计9 3.3 框架侧移刚度的计算9 3.4 荷载计算 13 4 水平荷载计算214.1 风荷载标准值 214.2 风荷载作用下的位移验算 22 4.21 侧移刚度22 4.22 侧移验算22 5 内力计算235.1 恒载标准值作用下的内力计算 26 5.2 风荷载标准值下的内力计算 29 5.3 重力荷载代表值计算及荷载汇总 35 5.31 首层重力荷

2、载代表值计算及荷载汇总355.32 标准层重力荷载代表值计算及荷载汇总37 5.33 顶层重力荷载代表值计算及荷载汇总37 5.4 地震荷载计算 38 5.41 横向自振周期的计算38 5.42 地震剪力的计算40 5.43 位移验算41 5.44 内力计算42 6 内力组合 45 7 框架截面计算与配筋计算 487.1 框架柱截面设计 49 7.2 框架梁截面设计 52 8 楼梯设计 568.1 楼梯板的设计 56 8.2 平台梁的计算 58 9 基础设计 609.1 A轴柱下基础设计 60 9.2 B轴柱下基础设计 63 谢辞 67 参考文献 67某高校小高层住宅结构施工图设计摘 要： 本

3、工程为蚌埠市某大学一个拟建的教师住宅楼。按功能要求将建筑划分为两单元十层，总建筑面积一共4665平方米，建筑高度为29.6米，钢筋混凝土框架结构。 根据毕业设计任务书要求，综合考虑，确定设计方案。首先根据使用功能确定布局，确定房间，楼梯间，门窗等的分布。然后根据其他条件确定结构布置，在明确计算简图后，进行荷载，内力，弯矩，配筋等的计算。 本论文从建筑到结构是一个较为完整的设计过程，培养了我一个人完成设计的能力。关键词：框架混凝土结构；抗震设防；恒荷载；活荷载；配筋；内力组合A small high-rise residential structure construction drawing

4、design colleges and universitiesAbstract： This project is a proposed teacher in a university arts residential building. According to the functional requirement could be divided into two construction unit 10 layers, a total construction area of 4665 square meters, total building height of 29.6 meters

5、, the reinforced concrete frame structure.According to the design plan descriptions of the graduation requirements, comprehensive consideration, determine the design scheme. According to the function are used to determine the layout first, determine the room, stair, the distribution of the doors and

6、 Windows, etc. Then other conditions according to determine the structure arrangement, after clear diagram calculation, load, internal force, bending moment, the calculation of the reinforcement, etc.This paper from construction to the structure is a more complete design process, cultivate the abili

7、ty to me a person to complete the design. Key words：Concrete frame structure; Seismic fortification. The constant load; Live load; Reinforcement; Internal force combination第一章 工程概况1.1工程概况本设计高校小高层住宅位于蚌埠市，用地4665平方米。该地西临龙子湖，距离蚌埠高铁站比较近，交通便利，南临庐山，环境优美，离龙湖商业街只有几百米，购物也比较方便，远离市区，非常安静，比较适合教师居住。 建筑功能要求：两单元10层

8、住宅，一梯两户，户型为三室两厅一厨一卫及两室两厅一厨一卫，套型面积约80m2及120m2，层高2.9m,平顶。墙身做法：20厚内粉刷为混合砂浆浆底，纸筋抹灰面，内墙涮两度涂料,水刷石外墙面。楼面做法：楼面（20厚水泥砂浆），厚现浇钢筋砼楼板，厚板底抹灰。门窗做法：钢塑门窗和木门。 结构形式：钢筋混凝土框架结构 气象资料：气温：年平均气温；最高气温41.9C，历史最低气温-9.7C。雨量：年降雨量。基本风压。基本雪压：0.5 kN/m2。主导风向：南风 抗震设防烈度：抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为该建筑为丙类建筑，抗震等级四级。 材料：混凝土：采用钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋其余采

9、用热轧钢筋墙体：内外墙体均采用粉煤灰轻渣空心砌块，其尺寸查荷载规范得1.2设计依据(1) 蚌埠学院土木工程本科毕业设计（论文）任务书(2) 蚌埠学院土木工程毕业论文开题报告(3) 相关建筑及结构设计规范第二章 楼盖设计 2.1概述 高校小高层住宅楼的平面结构布置图如图所示，楼面活荷载标准值为，屋面活荷载标准值为，混凝土：，钢筋采用，支撑梁截面尺寸为 结构平面布置图2.2 标准层楼面计算 1.板结构类型的确定，对于A板，为双向板；对于B板，为双向板；对于C板，,为双向板。 2.板厚计算，取，满足要求； 3.荷载计算20mm水泥砂浆面层 0.02m20 kN/m3 =0.40 恒载标准值 恒载设计

10、值（按永久荷载效应控制，取1.2，取1.4） g = 1.2= 活载设计值 q=2.0 1.4=2.8 合计 p=g+q=3.8 +2.8k=6.6 4.按弹性理论计算三个双向板，双向板的计算的有效长度为两相邻梁中心线间的距离。 求正弯矩时，取荷载： 表2.1.双向板弯矩计算区格ABC3.6m/3.6m=12.8m/3.6m=0.783.6m/4.4m=0.82跨内计算简图跨内（0.03675.1+0.0821.4）kN/ m2（3.6m）2=3.91kNm/m（0.01765.2+0.0821.4）kN/ m2（2.8m）2=1.62kNm/m（0.03675.1+0.0821.4）kN/

11、m2（3.6m）2=3.91kNm/m=3.91kNm/m（0.00765.2+0.02421.4）kN/ m2（2.8m）2=0.58kNm/m（0.00765.2+0.02421.4）kN/ m2（3.6m）2=4.84kNm/m3.91+0.23.91=4.69kNm/m1.62+0.20.58=1.74kNm/m3.91+0.24.84=4.878kNm/m3.91+0.23.91=4.69kNm/m0.58+0.21.62=0.9kNm/m4.84+0.23.91=5.62kNm/m支座计算简图0.07936.63.62=6.78/m0.07936.62.82=4.100.07936

12、.63.62=6.78/m=6.78/m0.05716.62.82=2.740.05716.63.62=4.88/mA-B支座 ：B-C支座：A-C支座：考虑A，B,C板四周与梁整体连接，应剩以折减系数配筋计算见表，取跨内截面有效高度计算相应的钢截面面积。 表2.2.双向板配筋计算截 面h0/mm选配钢筋实配面积/mm2跨内A区格方向1.388061200252方向1.387069200252B区格方向3.0480133200252方向1.827091200252C区格方向3.0180132200252方向2.1170106200252 支 座A-B4.4280194393B-C3.93801

13、72393A-C4.3980216393 区格板A 计算跨度 l0x=3.6-0.2=3.4m L0y=3.6-0.2=3.4m 1/n2=1 n=3.4/3.4 去=1=1/n2 由公式：故得： 区格板B,C计算过程略。 （B板的=0.6 C板的=0.7）第三章 框架设计3.1梁的截面设计 h=L=480mm 取h=600mm b=()h 取b=300mm框架梁： 次梁： 3.2柱截面设计，选用热轧钢筋。结构抗震等级为四级，截面一般都采用矩形或方形截面，在本设计中10层属于高层框架，按公式估算： 式中 取14.3N/mm N 柱中轴向力，可近似按N=（1.11.2）N计算 取b=h=500m

14、m.3.3框架侧移刚度的计算由规范可知，对线刚度应进行调整： 边框架梁 =1.5 中框架梁 =21. 框架计算简图如图所示： 框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁去I=2I。I=左边跨梁 i=EI/l=3.010kN/m2.00.3m(0.6m)/3.6m =9.010kNm中跨梁 i=EI/l=3.010kN/m2.00.3m(0.6m)/3.6m =9.010kNm右边跨梁 i=EI/l=3.010kN/m2.00.3m(0.6m)/3.6m =9.010kNm底层柱 i=EI/l=3.010kN/m0.3m(0.5m)/3.6m =1.310kNm其余各层柱 i=EI/l=3.010kN/m

15、0.3m(0.5m)/3.6m =1.310kNm令i=1.0,则其余各杆件的相对线刚度为 各梁柱相对线刚度如图所示：3.4荷载计算恒载标准值计算（1） 、屋面： 防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水 1.0kN/m 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4kN/m 找平层15厚水泥砂浆 0.015m20kN/m=0.30kN/m 找坡层40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 0.04m14kN/m=0.56kN/m 保温层80厚矿渣水泥 0.08m14.5kN/m=1.16kN/m 结构层100厚现浇钢筋混凝土板 0.10m25kN/m=2.5kN/m抹灰层10厚混合砂浆 0.01m17kN/m=0

16、.17kN/m合计 （2） 、楼面：结构层100厚现浇钢筋混凝土板 0.10m25kN/m=2.5kN/m抹灰层20厚水泥砂浆 0.02m17kN/m=0.34kN/m 2.67N/m（3）、主梁自重 bh=300mm600mm梁自重 25 kN/m30.3m (0.6m-0.1m)=3.75 kN/ m抹灰层:10厚混合砂浆 0.21kN/ m 合计 3.96 kN/ m（3）、次梁自重 bh=300mm400mm梁自重 25 kN/m30.3m (0.4m-0.1m)=3.75 kN/ m抹灰层:10厚混合砂浆 0.21kN/ m 合计 （4）柱自重bh=500mm500mm 柱自重 25

17、 kN/m30.50m 0.50m=6.25kN/ m 抹灰层： 17 kN/m30.01m 0.40m=0.27kN/ m 合计 （5） 内纵墙自重 纵墙 3.6m8.0 kN/ m20.24m=15.55kN/ m 水泥粉刷内墙面 2.59kN/ m 合计 18.14（6）外纵墙自重 标准层纵墙 0.9m0.24m8.0 kN/ m2=3.89 kN/ m钢塑门窗 0.35kN/ m21.6m=kN/ m水刷石外墙面 水泥粉刷内墙面 0.54kN/ m合计 5.71 kN/ m底层纵墙 3.6m-1.6m-0.5m-0.4m）0.24m68.0 kN/ m2=4.75 kN/ m钢塑门窗

18、0.56kN/ m水刷石外墙面 水泥粉刷内墙面 0.54kN/ m合计 6.6kN/ m（7） 基础梁 bh=300mm600mm梁自重 25 kN/m30.3m (0.6m-0.1m)=3.75 kN/ m（8）活荷载标准值由荷载规范查得 上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/ m2 楼面活荷载标准值：楼面 2.0 kN/ m2 (9)雪荷载： 1 竖向荷载下框架受荷总图图3.2板传荷载示意图(1) AB轴间框架梁 屋面板传荷载： 荷载的传递示意图间图3.2所示恒载：活载： 楼面板传荷载：恒载：活载：屋面梁；恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+墙自重 =

19、 活载=板传荷载=4.5(2) BC轴间框架梁 恒载：活载： 楼面板传荷载：恒载：活载：屋面梁；恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+墙自重 = 活载=板传荷载=4.5 (3) CD轴间框架梁 恒载：活载： 楼面板传荷载：恒载：活载：屋面梁；恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+墙自重 = 活载=板传荷载=4.5 A轴柱纵向集中荷载的计算女儿墙自重： 合计 3.29kN/ m 顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=3.293.6m+3.96（3.6m-0.5m）+6.013.6m=45.76kN 顶层柱活载=板传荷载=4.

20、53.6m=16.2kN 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=18.14（3.6m-0.5m）+3.96（3.6m-0.5m）+4.5 3.6m=84.71kN 标准层柱活载=板传荷载=4.53.6m=16.2kN 基础顶面恒载=底层外墙自重+基础梁自重=6.6（3.6m-0.5m）+3.75（3.6m-0.5m）=99.46kN （5）B轴柱纵向集中荷载计算（3.6m-0.5m）+ =28.48kN 顶层柱活载=板传荷载4.53.6m=16.2kN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=18.14（3.6m-0.5m）+3.96（3.6m-0.5m）+4.5 3.6m=84.71kN 标

21、准层柱活载=板传荷载=4.53.6m=16.2kN基础顶面恒载=底层外墙自重+基础梁自重=6.6（3.6m-0.5m）+3.75（3.6m-0.5m）=99.46kN （6）C轴柱纵向集中荷载计算 （3.6m-0.5m）+ =28.48kN 顶层柱活载=板传荷载4.53.6m=16.2kN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=18.14（3.6m-0.5m）+3.96（3.6m-0.5m）+4.5 3.6m=84.71kN 标准层柱活载=板传荷载=4.53.6m=16.2kN基础顶面恒载=底层外墙自重+基础梁自重=6.6（3.6m-0.5m）+3.75（3.6m-0.5m）=99.46kN

22、(7)D轴柱纵向集中荷载计算 女儿墙自重： 合计 3.29kN/ m 顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载=3.293.6m+3.96（3.6m-0.5m）+6.013.6m=45.76kN 顶层柱活载=板传荷载=4.53.6m=16.2kN 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=18.14（3.6m-0.5m）+3.96（3.6m-0.5m）+4.5 3.6m=84.71kN 标准层柱活载=板传荷载=4.53.6m=16.2kN 基础顶面恒载=底层外墙自重+基础梁自重=6.6（3.6m-0.5m）+3.75（3.6m-0.5m）=99.46kN 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图

23、3.3所示 图3.3.竖向受荷总图 注：1.图中各值得单位为kN 2.图的各值均为标准值第四章 水平荷载计算4.1 风荷载标准值式中 基本风压 =0.35 ；-查风压高度变化系数表，因建设地点位于蚌埠市龙子湖大学城，地面粗糙度为C类；6-风荷载体型系数，查表得1.3；-风振系数,由于，。-下层柱高；-上层柱高，-迎风面的宽度，B=3.6m。计算过程见表4.1所示表4.1.集中风荷载标准值离地高度/m/m/m29.61.01.01.30.352.92.24.7526.70.951.01.30.352.92.94.5123.80.901.01.30.352.92.94.2820.90.841.01

24、.30.352.92.93.9918.00.741.01.30.352.92.93.5215.10.741.01.30.352.92.93.5212.20.741.01.30.352.92.93.529.30.741.01.30.352.92.93.526.40.741.01.30.352.92.93.523.50.741.01.30.353.52.93.894.2 风荷载作用下的位移验算4.21 侧移刚度计算结果见表：表4.2.横向210层D值的计算构件名称A轴柱0.777580B轴柱0.8717131C轴柱0.8717131D轴柱0.777580表4.3.横向底层D值的计算构件名称A轴柱0

25、.835610B轴柱0.9012167C轴柱0.9012167D轴柱0.8356103.风荷载作用下框架的侧移计算式中 -第j层的总剪力；-表4.4.风荷载作用下框架侧移计算层次104.754.75494220.00011/10000094.519.26494220.00021/5000084.2813.54494220.00031/3300073.9917.53494220.00041/2500063.5221.05494220.00051/2000053.5224.57494220.00061/1666643.5228.09494220.00071/1650033.5231.6149422

26、0.00081/1250023.5235.13494220.00091/1100013.8939.02355540.0011/10000=0.0055m4.22侧移验算层间侧移最大值： 1/100001/550 (满足) 第五章 内力计算 （1）恒载作用： （2） （3） （4）活载作用于C-D轴间； （5）或从右到左；荷载示意图5.1恒载标准值作用下的内力计算1.框架的各节点的分配系数的确定2. ， ， 各杆端弯矩为 3. 计算恒载作用下的剪力和轴力，计算简图如图所示。图5.1恒载作用下的M图单位：kNm和V图单位：kN（红色为弯矩，蓝色为剪力） 恒荷载作用下的N图（单位：kN）活载作用下的

27、N图（单位：kN）5.2 风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载作用下的内力用D值法进行计算。 2.求各柱的反弯点高度； 第i层第m柱所分配的剪力： 框架柱的反弯点位置，计算结果如表所示。 表5.1.A轴框架梁柱反弯点位置层号h/m102.96.90.450000.451.3192.96.90.500000.501.4582.96.90.500000.501.4572.96.90.500000.501.4562.96.90.500000.501.4552.96.90.500000.501.4542.96.90.500000.501.4532.96.90.500000.501.4522.96.

28、90.500000.501.4513.56.90.550000.551.93 表5.2.B轴框架梁柱反弯点位置层号h/m102.913.80.450000.451.3192.913.80.500000.501.4582.913.80.500000.501.4572.913.80.500000.501.4562.913.80.500000.501.4552.913.80.500000.501.4542.913.80.500000.501.4532.913.80.500000.501.4522.913.80.500000.501.4513.513.80.550000.551.93 表5.3.C轴框

29、架梁柱反弯点位置层号h/m102.913.80.450000.451.3192.913.80.500000.501.4582.913.80.500000.501.4572.913.80.500000.501.4562.913.80.500000.501.4552.913.80.500000.501.4542.913.80.500000.501.4532.913.80.500000.501.4522.913.80.500000.501.4513.513.80.550000.551.93 表5.4.D轴框架梁柱反弯点位置层号h/m102.96.90.450000.451.3192.96.90.50

30、0000.501.4582.96.90.500000.501.4572.96.90.500000.501.4562.96.90.500000.501.4552.96.90.500000.501.4542.96.90.500000.501.4532.96.90.500000.501.4522.96.90.500000.501.4513.56.90.550000.551.93 中柱处的梁 边柱处的梁 表5.5风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端弯矩计算轴号层号A轴104.754942275800.150.761.311.21.03.299.264942275800.151.511.452.22.24.4

31、813.544942275800.15 2.281.453.33.36.6717.534942275800.153.041.454.44.48.8621.054942275800.153.81.455.55.511.0524.574942275800.154.561.456.66.613.2428.094942275800.155.321.457.77.715.4331.614942275800.156.081.458.88.817.6235.134942275800.156.841.458.89.918.7139.023555456100.165.61 1.937.2610.818.06B轴

32、104.7549422171310.351.711.312.722.242.482.484.9699.2649422171310.353.431.454.674.974.824.829.64813.5449422171310.355.141.457.467.457.467.4614.91717.5349422171310.356.851.459.939.939.939.9319.86621.0549422171310.358.571.4512.4212.4312.4212.4224.85524.5749422171310.3510.281.4514.9114.9114.9114.9129.82

33、428.0949422171310.3511.991.4517.3917.3917.3917.3934.78331.6149422171310.3513.701.4519.8619.8719.8719.8739.73235.1349422171310.3515.421.4522.3622.3622.3622.3644.72139.0235554121670.3412.161.9319.0923.4721.2821.2842.56C轴104.7549422171310.351.711.312.722.242.482.483.299.2649422171310.353.431.454.674.97

34、4.824.824.4813.5449422171310.355.141.457.467.457.467.466.6717.5349422171310.356.851.459.939.939.939.938.8621.0549422171310.358.571.4512.4212.4312.4212.4211.0524.5749422171310.3510.281.4514.9114.9114.9114.9113.2428.0949422171310.3511.991.4517.3917.3917.3917.3915.4331.6149422171310.3513.701.4519.8619.

35、8719.8719.8717.6235.1349422171310.3515.421.4522.3622.3622.3622.3618.7139.0235554121670.3412.161.9319.0923.4721.2821.2818.06D轴104.754942275800.150.761.311.21.04.9699.264942275800.151.511.452.22.29.64813.544942275800.152.281.453.33.314.91717.534942275800.153.041.454.44.419.86621.054942275800.153.81.45

36、5.55.524.85524.574942275800.154.561.456.66.629.82428.094942275800.155.321.457.77.734.78331.614942275800.156.081.458.88.839.73235.134942275800.156.841.458.89.944.72139.023555456100.165.61 1.937.2610.842.56活载作用下的M和V图（单位：kNm和kN）5.3 重力荷载代表值计算及荷载汇总5.3.1 第一层重力荷载代表值计算及荷载汇总梁、柱：表5.6梁重力统计类别净 跨（mm）截 面（mm）荷载标准值

37、（KN/m2）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁36003006003.964214.26598.92纵向连系梁36003004002.46528.86460.72合计 1050.64表5.7柱重力统计类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱2900500500250.7255618.131015合计1015内外填充墙重的计算： 表5.8 柱重力统计类别总计算长度（m）墙计算高度（m）墙厚计算值（m）荷载标准值（KN/m2）总 重（KN）外墙1082.80.245.71115.11内墙154.42.80.2418.

38、14521.46合 计636.57 楼板面积：43.210.8 3.67.22=414.72（m2） 楼梯面积: 3.67.22=51.84（m2）2.671.2 + 414.722.67=1273.40KN 活载：2.5（3.67.22）1.2+2.0（43.210.8 3.67.22） =984.96KN由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G1=G 恒+0.5G活=10151.05 + 636.57+1050.64+ 1273.40+ 984.960.5= 4518.84KN5.3.2 第二层至第九层重力荷载代表值计算及荷载汇总第二层至九层的重力荷载代表值为G2=4531.03KN G3=

39、4531.03KN G4=4531.03KN G5=4531.03KN G6=4531.03KN G7=4531.03KNG8=4531.03KN G9=4531.03KN 5.3.3 第十层重力荷载代表值计算及荷载汇总梁重力荷载（同一层）：1050.64KN 柱重力荷载（同一层）：1015KN表5.9 墙重力统计类别总计算长度（m）墙计算高度（m）墙厚计算值（m）荷载标准值（KN/m2）总 重（KN）女儿墙1081202411342.14外墙1082.80.245.71115.11内墙154.42.80.2418.14521.46合计1822.04屋面板及楼板恒载、活载计算同一九层 楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板的1.2倍计算）： 楼板面积：43.210.8 3.67.22=414.72（m2） 楼梯面积: 3.67.22=51.84（m2）51.842.671.2 + 414.7