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1、- 1 -某住宅楼设计_土木工程毕业设计计算书经典例题结构设计2.1 结构设计说明2.1.1 工程概况1 工程名称：*住宅楼。2 建设地点：本工程位于山东省青岛市。 3 本设计采用青岛市的地质、气象资料，结构考虑抗震，设防烈度为 7 度，近震，类场地。4 工程概况：建筑面积 4140，6 层框架结构，层高 3m。室内外高差-0.600m。设计使用年限 50 年。2.1.2 设计资料1 气象资料：(1) 基本风压：W=0.43 kN/m2。(2) 基本雪压：基本雪压 S =0.25kN/。02 活荷载：楼面活载均布活荷载标准值：2.0 kN/m2。厨房楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2。浴
2、室、卫生间楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2 。走廊、楼梯均布活荷载标准值：2.0 kN/m2 。屋面均布活荷载标准值：非上人屋面：0.5 kN/m2上人屋面：2.0 kN/m2 。2.2 建筑做法说明1 墙身做法：工程为框架结构，内墙和外墙采用混凝土空心砌块，用 M5 混合砂浆砌筑。外墙作法为：刷涂料墙面 ，240 厚水泥空心砖，20 厚石灰粗沙料刷层。2 屋面做法：找平层：15 厚水泥砂浆；防水层：40 厚 C20 细石混凝土防水（刚性防水） ，三毡四油防水层（柔性防水） ；找平层：15 厚水泥砂浆；找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆 2%找平；保温层：80 厚矿渣水泥；结构层：120
3、 厚现浇钢筋混凝土板；抹- 2 -面层：15 厚水泥砂浆天棚抹灰，反光涂料保护。3 标准层楼面：面层：10 厚地砖，素水泥砂浆填缝；结合层：4 厚水泥胶结合层；找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆找平层，素水泥砂浆一道；结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板；抹面层：15 厚水泥砂浆天棚抹灰。4 卫生间、厨房楼地面做法：面层，10 厚 300300 防滑陶瓷地面砖，稀水泥浆填缝；结合层： 1:2 干硬性水泥砂浆结合层最薄处 20 厚，从门口向地漏找坡 1%；素水泥砂浆一道；高分子聚合物水泥复合防水涂料厚，四周沿墙刷起 150 高；结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板；板底抹面层：15 厚水泥砂浆天棚抹
4、灰。5 底层楼面做法：20 厚 1:2 水泥砂浆抹面压光；素水泥砂浆结合层一道；80 厚C10 混凝土；素土夯实。6 水泥砂浆顶棚做法：钢筋混凝土板用水加 10%火碱清洗油腻，1:1:4 水泥石灰砂浆中层 8 厚；1:2.5 水泥砂浆 7 厚；喷石灰浆两道，共厚 15 mm。7 门窗做法：户内采用木门，户门采用防盗门，窗子采用铝合金窗。8 女儿墙做法：刷涂料墙面，240 厚水泥蒸气砖，100 厚混凝土压顶，10 厚水泥砂浆层。2.3 结构布置及计算模型的确定2.3.1 结构布置与选型该工程采用现浇钢筋混凝土框架结构1 屋面、楼面结构：现浇钢筋混凝土屋面板，按上人屋面的使用荷载取用；2 楼梯结构
5、：采用现浇钢筋混凝土楼梯；3 基础：采用机械与人工开挖独立基础。本建筑的材料选用如下：混凝土：采用 C30；钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335，其余采用热轧钢筋 HPB235；墙体：外墙、分户墙采用灰砂砖，其尺寸为 240mm120mm60mm，重量 =18 kN/m2； 窗：钢塑门窗， =0.35 kN/m2；门：木门， =0.2 kN/m2。平面结构布置如图 2-1 所示。竖向结构布置图如图 2-2 所示。- 3 -图 2-1 结构平面布置图图 2-2 竖向结构布置图2.3.2 梁柱截面尺寸的估计- 4 -1、 框架横梁截面尺寸： 2框架横梁截面高度 h=(1/121/8)L,截
6、面宽度：b= (1/31/2)/h，板厚 h/L50本结构取：h=500mm,b=250mm,板厚 100mm。2、 框架柱截面尺寸：底层框架柱尺寸估计：假设结构的荷载设计值为 12kN/mm2,则底层中柱的轴力设计值为N=123.755.256=1417.5kN结构采用 C30 混凝土, fc =14.3 N/mm2 假设柱截面尺寸 bh=400mm400mm，则柱的轴压比为：9 . 062. 04004003 .141417500bhfNc故确定取柱截面尺寸为 400mm400mm。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。3、确定框架计算简图框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，底层柱高
7、从基础顶面算至二层楼面，室内外高差-0.600m，基础顶面至室外地坪通常取-0.5m,故基顶标高至0.000m，距离定为-1.1m，二层楼面标高为 3.0m，故底层标高为 4.1m。其余各层标高从楼面算至上一层楼面（即层高）均为 3m。2.3.2 框架梁柱线刚度计算工程采用现浇钢筋混凝土结构，对于中框架梁 I=2I ，结构采用 C30 混凝土0Ec=310 N/mm 。42左跨梁：iEI/L=3.010721/120.25(0.5)3/4.2左梁=3.72104 kNm右跨梁：i右梁EI/L=3.010721/120.25(0.5) /6.33=2.48104 kNmAC 轴底层柱：i底柱EI
8、/h=3.01071/12 (0.4)3/4.1=1.56104 kNm其余各层柱：i余柱EI/h=3.01071/12 (0.4)3/3=2.13104 kNm令i余柱1.0 , 其余各杆的相对线刚度为：i，左跨梁3.72104/2.131041.75； - 5 -i，右跨梁2.48104/2.131041.16；i，余柱0.73框架梁柱的相对线刚度计算简图，如图 2-3 所示。图 2-3 梁柱相对线刚度2.4 荷载计算2.4.1 荷载标准值计算1、 恒荷载标准值计算(1) 屋面找平层：15 厚水泥砂浆 0.01520=0.30 kN/m2 防水层：40 厚 C20 细石混凝土防水（刚性防水
9、） 1.0 kN/m2三毡四油防水层 0.4 kN/m2找平层：15 厚水泥砂浆 0.01520=0.30 kN/m2找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆 2%找平 0.0414=0.56 kN/m2保温层：80 厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16 kN/m2结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 kN/m2抹面层：15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0.3 kN/m2- 6 -合 计： 7.02 kN/m2(2) 标准层楼面面 层：30 厚干硬性水泥砂浆，素水泥砂浆填缝 1.16kN/m2结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 kN/m2 抹面层：10 厚水泥砂浆天棚抹
10、灰 0.117= 0.17kN/m2合 计： 3.83 kN/m2 (3) 梁自重自 重： 25(0.5-0.1)0.25=1.75 kN/m抹 灰：梁底抹灰+两侧抹灰 (10 厚混合砂浆)0.01 (0.5-0.10.25)217=0.22 kN/m合 计： 2.72 kN/m(4) 柱自重 bh=400mm400mm自 重： 0.40.425=4 kN/m抹灰层：10 厚混合砂浆(四面抹灰) 0.010.24417=0.272 kN/m合 计： 4.272 kN/m(5) 卫生间、厨房楼地面面 层：10 厚陶瓷地面砖，素水泥砂浆填缝 0.0119.8=0.198 kN/m2结合层：20 厚
11、干硬性水泥砂浆结合层 0.0220=0.4 kN/m2素水泥砂浆一道结构层：80 厚现浇钢筋混凝土板 0.0825=2 kN/m2抹面层：15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0.3 kN/m2 合 计： 2.9 kN/m2(6) 阳台恒载面 层：20 厚水泥砂浆抹面 0.220=0.4 kN/m2 结构层：80 厚现浇钢筋混凝土板 0.0825=2 kN/m2抹面层：15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0.3 kN/m2合 计： 2.7 kN/m2(7) 墙体外墙：标准层：纵墙 0.950.2418=4.10 kN/m铝合金窗 0.351.65=0.58 kN/m- 7 -水刷石外墙面 （3-1.05）0.5=0.68 kN/m水刷粉刷内墙面 （3-1.65）0.36=0.49 kN/m合计： 5.85 kN/m底层：纵墙 (4.1-1.65-0.6-0.4)0.2418=6.26 kN/m铝合金窗 0.351.65=0.58 kN/m水刷石外墙面 0.68 kN/m水刷粉刷内墙面 0.49 kN/m合计： 8.01 kN/m(8) 女儿墙釉面砖墙面 0.50.6=0.3 kN/m240 厚水泥蒸气砖 180.240.6=2.59 kN/m100 厚混凝土压顶 250.10.24=0.6 kN/m10 厚水泥砂浆层 0.1200.60.012=0.014 kN/m 合 计：
