二层别墅设计结构设计毕业计算.doc
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1、1 二层别墅设计结构设计计算书二层别墅设计结构设计计算书 目录目录 1 1、工程概况、工程概况2 2 2、结构选型与布置、结构选型与布置2 2 2. 1 结构承重方案.2 2. 2 结构平面布置图 3 2. 3 梁、柱截面尺寸估算 3 3 3、荷载计算、荷载计算.3 3.1 恒荷载计算3 3.2 活荷载计算.7 3.3 荷载平面简图7 4 4、PMCADPMCAD 楼板设计楼板设计.7 4.1 楼板厚度估算.7 4.2 楼板配筋简图.7 4.3 楼板挠度图.7 4.4 楼板裂缝图.7 5 5、SATWESATWE 电算分析电算分析.7 5.1 结构总信息.7 5.2 周期,地震力18 5.3
2、楼层位移.27 5.4 超配筋信息31 5.5 梁配筋简图31 5.6 梁挠度图.31 5.7 柱配筋简图及轴压比.31 5.8 底层柱最大内力组合.31 6 6 楼梯设计楼梯设计.31 6.1 荷载和受力计算.31 6.2 配筋面积计算.33 6.3 配筋结果.33 7 7 基础设计基础设计.34 2 1. 工程概况 本工程为二层别墅设计,建筑面积约 487.08 平方米。本建筑主体两层,主体高度为 9.6 米。室内外高差为 0.65 米, 。建筑立面规整,采用马赛克面砖和油漆装饰外墙。门 为实木门,窗为铝合金窗。本工程结构形式为现浇钢筋混凝土框架异型柱结构,柱混凝 土强度等级为 C25,各
3、层柱截面见结构施工图。框架梁混凝土强度等级为 C20,截面详 见结构施工图。建筑地点地质条件良好,采用柱下独立基础,基础混凝土强度等级为 C25。设计严格遵守我国现行规范,计算包括荷载计算,内力组合,基础设计,楼梯设 计等。 2. 结构选型与布置 2.12.1 结构承重方案 2.1.12.1.1 竖向承重体系选取 选择合理的抗侧力结构体系,进行合理的结构或构件布置,使之具有较 大的抗侧力刚度和良好的抗风、抗震性能,是结构设计的关键。同时还需要考虑建筑物 高度、用途、经济及施工条件等因素。 本工程结构设计采用框架结构体系:由梁、柱构件通过节点连接而成,具有建筑平 面布置灵活、造型活泼等优点,可以
4、形成较大的使用空间,易于满足多功能的使用要求。 在结构受力性能方面,框架结构属于柔性结构,自震周期长,地震反应较小,经合理设 计可具有较好的延性性能。其缺点是结构抗侧刚度较小,在地震作用下侧向位移较大。 2.1.22.1.2 水平向承重体系选取水平向承重体系选取 本工程结构设计中采用现浇肋梁楼盖结构,肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标, 可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量,能充分发挥材料的作用,结构整体性好,抗 震性能好,且结构平面布置灵活,易于满足楼面不规则布置、开洞要求,容易适用各种 复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。 2.1.32.1.3 楼梯方案的选取楼梯方案的选取 本工程结构设计
5、中选取板式楼梯,较为经济受力简单施工方便。板式楼梯由梯段板、 平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步的斜板,其下表面平整,外观轻巧,施工方便。 2.1.42.1.4 建筑材料的选取建筑材料的选取 3 梁采用 C20 混凝土;柱、基础采用 C25 混凝土, ;楼梯采用 C25 混凝土。 2.1.52.1.5 基础形式的选取基础形式的选取 本设计采用柱下独立基础。 2.22.2 结构平面布置(见附图结构平面布置(见附图 1313) 2.32.3 梁、柱截面尺寸确定梁、柱截面尺寸确定 主梁的跨度一般为 5 9 米,最大可达 12 米,主梁高为跨度的 1/141/8;次梁的 跨度即主梁的间距,一般为 4
6、6 米,次梁高为跨度的 1/181/12。主次梁的宽高比均为 1/31/2;板的跨度即为次梁的间距,一般为 1.83.6 米,根据荷载的大小和施工要求, 板厚一般为 60180mm。详见结构平面布置图。 框架柱截面高度与宽度均不宜小于 300mm,柱剪跨比宜大于 2;框架柱中线与框架梁中 线的偏心距不宜大于柱截面在该方向宽度的 1/4,。截面尺寸一般由轴压比限值控制: 柱截面形状由建筑施工平面图确定,基本原则为不减少空间使用面积,既以不突出墙体 为优,具体截面尺寸由 PKPM 电算经控制轴压比确定,详见柱结构施工图。 3.3.荷载计算荷载计算 3.13.1 恒荷载计算恒荷载计算 3.1.13.
7、1.1 屋面:刚性防水屋面(有保温层):屋面:刚性防水屋面(有保温层): 水泥彩瓦 0.55 KN/ 2 m 25 厚水泥砂浆卧瓦层(内配钢筋) 0.02525=0.625KN/ 2 m 100 厚 C20 混凝土屋面 0.125=2.5KN/ 2 m 40 厚 C20 细石混凝土(内配 4150 双向钢筋)0.0420=0.8KN/ 2 m 50 厚水泥防水珍珠岩块保温层 0.052.5=0.125KN/ 2 m 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/ 2 m 12 厚板底抹灰 0.01220=0.24 KN/ 2 m 合计 5.24KN/ 2 m 3.1.23.1.2
8、 (1 1)楼面:)楼面: 水磨石地面(10mm 面层,20mm 水泥砂浆打底,素水泥打底) 0.65KN/ 2 m 100 厚钢筋混凝土结构层 0.125=2.5KN/ 2 m 20 厚板底抹灰 0.0220=0.4KN/ 2 m 合计 3.55KN/ 2 m 4 (2 2)卫生间楼面)卫生间楼面: 12 厚大理石面层,水泥砂浆擦缝,10 厚 1:3 干硬性水泥,2 厚聚氨酯防水涂料。 四周卷起 0.60KN/ 2 m 找坡层:最低处 25 厚水泥石灰焦渣砂浆 3 0.0414=0.56KN/ 2 m 80 厚钢筋混凝土楼板 0.0825=2.0KN/ 2 m 20 厚板底抹灰 0.0220
9、=0.4 KN/ 2 m 合计 3.56N/ 2 m 3.1.33.1.3 墙自重:墙自重: (1)一层墙自重: 1 轴、EH 轴,1 轴、AC 轴,4 轴、FH 轴、4 轴、BC 轴:200 厚非承重外墙,外 侧贴面砖,内侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: 3.60.212.5+3.60.5+3.60.36=11.58 KN/m 3 轴、EH 轴,E 轴、12 轴,D 轴、35 轴,C 轴、35 轴:200 厚非承重内墙,双 侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: 3.60.212.5+3.60.362=11.592 KN/m 有门窗外墙: 200 厚空心多孔砖:C1:(3.6-2.4) 0.2
10、12.5=3 KN/m C2:(3.6-1.8) 0.212.5=4.5 KN/m C3:(3.6-1.9) 0.212.5=4.25 KN/m C4:(3.6-1.3) 0.212.5=5.75 KN/m C5:(3.6-1.2) 0.212.5=6 KN/m 瓷砖外墙面: C1:(3.6-2.4) 0.5=0.6 KN/m C2:(3.6-1.8) 0.5=0.9 KN/m C3:(3.6-1.9) 0.5=0.85KN/m C4:(3.6-1.3) 0.5=1.15 KN/m C5:(3.6-1.2) 0.5=1.2KN/m 水泥粉刷内墙面:C1:(3.6-2.4) 0.36=0.432
11、 KN/m C2:(3.6-1.8) 0.36=0.648 KN/m C3:(3.6-1.9) 0.36=0.612KN/m C4:(3.6-1.3) 0.36=0.828 KN/m 5 C5:(3.6-1.2) 0.36=0.864KN/m 铝合金窗: C1:1.800KN/m C2: 1.170KN/m C3 :0.760KN/m C4: 1.495KN/m C5: 0.900KN/m 合计: C1=5.832 KN/m C2:7.218 KN/m C3=6.472 KN/m C4=9.223 KN/m C5=8.964 KN/m J 轴、12 轴,J 轴、23 轴,J 轴、34 轴:20
12、0 厚非承重外墙,外侧贴面砖,内 侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: 11.58(3.6-1.8)+(7.2181.8)3.6=9.399 KN/m 1 轴、CE 轴:200 厚非承重外墙,外侧贴面砖,内侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: (3.6-0.83)11.58+6.4720.83)3.6=8.174 KN/m 4 轴、DF 轴:200 厚非承重外墙,外侧贴面砖,内侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: (8.9641.2+1.411.58) 3.6=10.372 KN/m B 轴、34 轴:200 厚非承重外墙,外侧贴面砖,内侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: (5.8322.4+1.2
13、11.58)3.6=7.748 KN/m 1/B 轴、1/2 轴3 轴:200 厚非承重外墙,外侧贴面砖,内侧 20 厚抹灰,则墙体 线荷载为: 11.5812.4=4.825 KN/m (2)二层墙自重: 4 轴、HF 轴,4 轴、BC 轴,1 轴、BC 轴:200 厚非承重外墙,外侧贴面砖,内侧 20 厚抹灰,则墙体线荷载为: 3.00.212.5+3.00.5+3.00.36=10.08 KN/m 有门窗外墙: 200 厚空心多孔砖:C1:(3.0-2.4) 0.212.5=1.50 KN/m 6 C2:(3.0-1.8) 0.212.5=3.00 KN/m C3:(3.0-1.9) 0
14、.212.5=5.50 KN/m C4:(3.0-1.3) 0.212.5=4.25 KN/m C5:(3.0-1.2) 0.212.5=1.50 KN/m 瓷砖外墙面: C1:(3.0-2.4) 0.5=0.30 KN/m C2:(3.0-1.8) 0.5=0.60 KN/m C3:(3.0-1.9) 0.5=1.10/m C4:(3.0-1.3) 0.5=0.85 KN/m C5:(3.0-1.2) 0.5=0.91KN/m 水泥粉刷内墙面:C1:(3.0-2.4) 0.36=0.216 KN/m C2:(3.0-1.8) 0.36=0.432 KN/m C3:(3.0-1.9) 0.36
15、=0.792KN/m C4:(3.0-1.3) 0.36=0.612 KN/m C5:(3.0-1.2) 0.36=0.648KN/m 铝合金窗: C1:1.800KN/m C2: 1.170KN/m C3 :0.760KN/m C4: 1.495KN/m C5: 0.900KN/m 合计: C1=3.816 KN/m C2=5.202 KN/m C3=8.152 KN/m C4=7.112 KN/m C5=6.948 KN/m 3 轴、HF 轴;2 轴、HF 轴;D 轴、35 轴;C 轴、35 轴;C 轴、11/2 轴:200 厚 非承重内墙,双面抹灰,则墙体线荷载为: 3.00.212.5
16、+3.01.362=9.66KN/ 2 m H 轴、34 轴:(5.2021.8+10.080.92) 3.6=7.641 KN/m H 轴、23 轴:10.080.923.6=5.04 KN/m H 轴、12 轴:(5.2021.8+10.080.92) 3.6=7.641 KN/m 7 4 轴、D F 轴:(6.9481.2+0.7210.08) 2.6=8.634 KN/m 5 轴、CD 轴:(6.9481.2+0.6210.08) 2.4=8.514 KN/m B 轴、34 轴:(10.0820.9) 3.6=5.04 KN/m B 轴、1/23 轴:(6.9481.2+10.0820
17、.6) 2.4=8.514 KN/m 1 轴、EH 轴:(3.8162.4+1.2210.08) 4.8=6.948 KN/m 1 轴、CE 轴:(8.1522.4+10.181.2) 3.6=8.828 KN/m 3 轴、DF 轴:9.661.72.6=6.316 KN/m 3 轴、BC 轴,1/2 轴、BC 轴:9.663.34.2=7.59 KN/m F 轴、34 轴, E 轴、12 轴,E 轴、23 轴:9.662.73.6=7.245 KN/m (3)阁楼层墙自重 E 轴、12 轴:12.52.21.10.50.23.6=0.84 KN/m C 轴、13 轴:(2.3954.8+5.
18、82.4) 7.2=3.53 KN/m 2 轴、EH 轴:(12.53.21.870.50.2) 4.8+12.51.82.77+(1.8+1.139) 0.330.5 0.23.6=3.799 KM/m 3 轴、BC 轴:12.5(1.132.260.5+2.60.5) 0.2 4.2=1.534 KN/m 3 轴、EF 轴:12.51.8207+(1.8+1.139) 0.330.5 0.23.4=4.02 KN/m 3.23.2 活荷载计算活荷载计算 楼面 2.0 KN/ 2 m 楼梯 2.5KN/ 2 m 不上人坡屋面 0.5 KN/ 2 m 3.33.3 荷载平面简图(见附图荷载平面
19、简图(见附图 4646) 4.PMCAD4.PMCAD 楼板设计楼板设计 4.14.1 楼板厚度估算楼板厚度估算 板厚一般为 60mm180mm,取普通楼面板厚为 100mm,卫生间及阳台为 80mm。 4.24.2 楼板配筋简图(见附图楼板配筋简图(见附图 7979) 4.34.3 楼板挠度图(见附图楼板挠度图(见附图 10121012) 4.44.4 楼板裂缝图(见附图楼板裂缝图(见附图 13151315) 8 5.SATWE5.SATWE 电算分析电算分析 5.15.1 结构总信息结构总信息 总信息 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重
20、(kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角(Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工 1 加荷计算 风荷载计算信息: 计算 X,Y 两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算 X,Y 两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号: MCHANGE= 0 嵌固端所在层号: MQIANGU= 1 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 强制刚
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