毕业设计（论文）-小高层毕业设计计算书

小高层设计1目录1序言22设计资料321工程概况322设计任务323设计依据33结构设计过程431构件尺寸选取432荷载计算44计算书541承台布置及预应力薄壁管桩设计542楼梯配筋计算11参考文献14致谢14附件一文献综述14小高层设计21序言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教与学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。为了使自己所学的知识能够更好的运用在将来的实际工作中，并提高自己的知识面，使自己的能力能够进一步的提高，因此我以机算为主，手算为辅完成自己的毕业设计。我的毕业设计题目为小高层设计。在毕业设计前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、土力学、基础工程等知识，并查阅了混凝土结构设计规范（GB500102002）、建筑结构荷载规范GB500092001、建筑桩基技术规范JGJ9494、建筑地基基础设计规范50072202等规范以及建筑结构制图标准GB/T501052001和现浇混凝土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙结构03G1011。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计，在毕业设计后期，主要进行设计计算书的输入。在整个设计过程中都得到指导老师的指正和帮助，因此使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、计算书撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行结构计算时，应用了PKPM设计软件，对其有一定的了解，并在绘图时熟练掌握了AUTOCADTARCH,以上所有这些从不同方面基本达到了毕业设计的目的与要求。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。小高层设计指导老师编写071081246摘要本建筑主体机构为12层，地下1层，地上11层，属于框支剪力墙结构。功能为地下室为设备用房，1、2两层为商场，3层以上为住宅房。建筑绘图采用AUTOCAD软件，计算采用PKPM等软件，通过建立数据人机交互模式，实现结构计算。基础采用某小高层的地质资料，采用桩基础，桩采用预制桩，整个建筑物是适应时代发展需求的小高层建筑。关键字小高层建筑框支剪力墙桩基础ABSTRACTTHISBUILDINGISDESIGNEDINTO12STORIESUNDERGROUND1LAYER,ONTHEGROUND11LAYERSSTRUCTUREPARTCUTTHEFRAMESHEARSTHEDINTWALLCONSTRUCTIONTHEFUNCTIONISAGROUNDFLOORTOUSETHEBUILDINGFORTHEEQUIPMENTS,1AND2TWOLAYERSAREMARKETS,3LAYERSAREABOVEFORRESIDENCEBUILDINGBUILDINGPAINTINGADOPTIONAUTOCADSOFTWARE,CALCULATIONADOPTIONPKPMETCSOFTWARE,PASSTOESTABLISHDATAPERSONSMACHINEHANDOVERWITHEACHOTHERMODE,REALIZECONSTRUCTIONCALCULATIONSOMESMALLHIGHGEOLOGIESDATAINFOUNDATIONADOPTIONANDTHEFOUNDATIONADOPTSPILESFOUNDATIONANDTHEPILESWHICHAREPREPARED,WHOLEBUILDINGISTOADAPTSTOTHEAGESDEVELOPMENTDEMANDINGANDSMALLHIGHBUILDINGSKEYWORDSSMALLSKYSCRAPERTHEFRAMESHEARSTHEDINTWALLFOUNDATION小高层设计32设计资料21工程概况本次毕业设计课题为小高层设计，该建筑主体结构为12层，地下1层，地上11层，总建筑面积为692483平方米，其中地下建筑面积为79184平方米。地面以上11层高372米，地下一层深36米。建筑结构类型框支剪力墙结构。设计使用年限50年。抗震设防烈度为6度。建筑耐火等级为为地上1级。22设计任务（1）综合应用所学的知识，通过参考资料的查询，能对其建筑单体进行基本的建筑设计；（2）综合应用所学的混凝土结构设计和其他相关知识进行结构设计；（3）应用PKPM结构设计软件进行结构建模，之后对梁、板、柱进行结构配筋；（4）运用混凝土结构设计的相关知识进行小构件如楼梯的手算配筋，以及用土力学和基础工程的相关知识进行承台和桩基的设计，以巩固所以的知识；（5）完成整套的建筑施工图和结构施工图。23设计依据（1）毕业设计任务书。（2）国家现行有关建筑及规划设计规范标准和规定建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）混凝土结构设计规范（GB500102002）建筑结构制图标准（GB/T501052002）建筑结构荷载规范GB500092001建筑抗震设防分类标准（GB502232004）建筑抗震设计规范（GB500112201）砌体结构设计规范（GB500032001）建筑地基基础设计规范（GB500072002）建筑桩基技术规范（JGJ9494）高层民用建筑设计防火规范（GB5004595）（2001年版）住宅设计规范（GB5009699）商店建筑设计规范（JGJ4888）民用建筑设计通则（JGJ3787）建筑设计防火规范（GBJ1687）（2001年版）小高层设计43结构设计过程31构件尺寸选取由于本建筑是框支剪力墙结构，3层为转换层，受力比较复杂，因此梁尺寸比较大，板厚也比较厚，住宅房的板厚为120MM,厨房、卫生间、阳台和其他小构件板厚均为100MM。32荷载计算321屋面恒载（上人屋面）面层（防水层、隔热层、保温层、找平层）152/KNM找坡层18水泥膨胀珍珠岩2找坡，最薄处不小于30；0037021结构层120厚现浇钢筋混凝土屋面0122532/顶棚抹灰20厚12水泥砂浆0022004KNM合计5112/322楼面恒载（板100厚）面层30厚细石混凝土楼面（用于除厨房、卫生间所有房间）003240722/KNM结构层100厚钢筋混凝土楼面0102525顶棚抹灰00220042/二次装修荷载062/KNM合计4222/323活载非上人屋面活载为05，上人屋面活载为20；2/KNM2/KNM住宅楼面活载为20，悬挑阳台为25，商场为35。2/2/小高层设计54计算书41承台布置及预应力薄壁管桩设计411计算参数信息各柱子轴力标准组合值分布如下图柱子截面尺寸和，以相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为竖向力80BHM70标准力，竖向力标准力产生的为例计算。采用预应力薄壁管桩，桩外径6324KFN0KM,设计桩长为43M，承台混凝土强度等级取C45,配置HRB335级钢筋。7R412地质报告根据地质勘测报告列各土层的桩端端阻力和桩侧侧阻的特征值及土层厚度如下序号土厚度（M）土侧侧阻力特征值（KPA）土端端阻力特征值（KPA）土名称11631260粘土2763330粉质粘土3164330粘土434622970粘土413计算参数信息柱传至承台的竖向力标准值F6324KN柱传至承台底面X方向的弯矩标准值MX000KNM混凝土强度等级C45钢筋级别HRB335承台以上土的厚度HD1M混凝土保护层的厚度H3000MM桩的入土深度D43M承台以上土的重度02000KN/M3矩形承台边长L35M承台的箍筋间距S000MM414承台弯矩设计值计算计算简图如下小高层设计61桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范JGJ9494的第511条其中F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F12632400758880KN；G桩基承台的自重，G12（250122512201225173500KN；MX,MY作用于承台底面通过桩群桩形心的X,Y轴的弯矩设计值KNM；XI,YI第I复合基桩或基桩X,Y轴的距离M；NI基桩的竖向力设计值KN。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值最大压力N75888073500/4000210/2/44100021/2/441208095KN没有拔力2矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ9494的第561条其中MX1,MY1垂直X轴和Y轴方向计算截面处的弯矩设计值；XI,YI垂直Y轴和X轴方向自桩轴线至相应计算截面的距离；NI1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值KN，NI1NIG/N。经过计算得到弯矩设计值MX1220809573500/4210/208094860KNMMY1220809573500/4210/208094860KNM415承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范GB500102002第72条受弯构件承载力计算式中1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为10,当混凝土强度等级为C80时，小高层设计71取为094,期间按线性内插法确定；FC混凝土抗压强度设计值；H0承台的计算高度；FY钢筋受拉强度设计值，FY300N/MM2。X方向配筋，计算得S94860106/10021103501000117000200094112000940500094S100094/209953ASX948600106/0995311700030000271536MM2。承台截面主筋，X方向选用1814150AS276948MM2。Y方向配筋，计算得S94860106/10021103501000117000200094112000940500094S100094/209953ASY948600106/0995311700030000271536MM2。承台截面主筋，Y方向选用1814150AS276948MM2。416承台受冲切验算依据建筑桩基础技术规范JGJ94941,对四桩承台可按下列公式计算受冲切承载力式中FL作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值，取758880KNBX,BY矩形截面柱或局部荷载作用面积的边长AX,AY冲跨，冲切破坏锥体侧面顶边与底边间的水平距离；X,Y分别与冲跨比X,Y对应的冲切承载力系数，按下式计算H0承台外边缘的有效高度柱对承台冲切验算取AX037M,AY037MX032,Y032X139,Y139BX080M,BY080M0120,FT180N/MM2H01170M计算得F21390800371390800371800001171374629KN小高层设计8经过计算,由于抗冲切力F1374629KN758880120910656KN，所以满足要求2,四桩承台受角桩冲切按下式验算式中N作用于角桩顶的竖向压力设计值，取208095KNBX,BY承台边缘至桩内边缘的水平距离AX,AY冲跨，为桩边缘至柱边或承台变阶处的水平距离，当大于H0时，取H0；X,Y分别与冲跨比X,Y对应的冲切承载力系数，按下式计算角桩对承台的冲切验算与柱边形成的破坏锥体取AX037M,AY037MX032,Y032X093,Y093BX098M,BY098M0120,FT180N/MM2H01170M计算得N09300980180930098018180000117456252KN经过计算,由于抗冲切力N456252KN208095120249714KN，所以满足要求417承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范JGJ9494的第568条和第5611条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对承台的最大剪切力记为V208095183752379440KN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式其中0建筑桩基重要性系数，取120；剪切系数，XY方向分别为020，020；FC混凝土轴心抗压强度设计值，FC2110N/MM2；B0承台计算截面处的计算宽度，XY方向分别为350000MM，350000MM；H0承台计算截面处的计算高度，H01170MM；FY箍筋受拉强度设计值，FY30000N/MM2。柱边处的斜截面受剪承载力计算X方向验算是否按计算配置箍筋FCB0H00202110350011701728090000N0V455328000N已满足抗剪要求，只需按构造配箍筋Y方向小高层设计9验算是否按计算配置箍筋FCB0H00202110350011701728090000N0V455328000N已满足抗剪要求，只需按构造配箍筋418承台的局部受压承载力验算当柱或桩的混凝土强度等级高于承台的混凝土强度等级5N/MM2以上时，应验算承台在柱下或桩上的局部受压承载力。承台的局部受压承载力就按下式计算其中F1局部荷载设计值A1混凝土局部受压面积柱对承台的局部受压验算AB局部受压时的计算底面积BX,BY局部受压面积的边长，取080M,080MC局部受压面积的边至相应的计算底面积的边距离070M取F1758880KNA1064M2SC070MAB576M095576/06405211006410003848640KN910656KN满足局部受压承载力要求角桩对承台的局部受压验算AB局部受压时的计算底面积C桩的外边至承台边缘的距离；当大于BP时，取为BP取F1208095KNA1049M2C070MAB441M2095441/04905211004910002946615KN249714KN满足局部受压承载力要求419桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范JGJ9494的第411条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N208095KN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式其中0建筑桩基重要性系数，取120；FC混凝土轴心抗压强度设计值，FC2110N/MM2；A桩的截面面积，A0385M2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋4110桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范JGJ9494的第5223条小高层设计10根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N208095KN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式最大压力其中R最大极限承载力；QSK单桩总极限侧阻力标准值QPK单桩总极限端阻力标准值S,P分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；S,P分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；QSK桩侧第I层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；QPK极限端阻力标准值，按下表取值；U桩身的周长，U220M；AP桩端面积,取AP038M2；LI第I层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下序号土厚度M土侧阻力标准值KPA土端阻力标准值KPA土名称01631260粘性土1763330粉土或砂土2164330粘性土334622970粘性土由于桩的入土深度为43M,所以桩端是在第4层土层。最大压力验算R22016312608763331616433082746208/165164297000038/165260478KN上式计算的R的值大于最大压力208095KN,所以满足要求小高层设计1142楼梯配筋计算421底层梯段板设计已知底层层高36M，踏步尺寸，采用C25混凝土，板采用HPB235钢筋、梁纵筋采165280M用HPB335钢筋。楼梯上均布活载标准值。楼梯平面布置见下图2KQN取板厚度，约为板斜长，板倾斜角，取1M120HM130TAN1652809COS086宽板带计算。荷载计算如下梯段板的荷载计算见下表，恒载分项系数；活载分项系数2G4Q梯段板的荷载荷载种类荷载标准值水磨石面层02801650658/028105三角形踏步05028016525/028206混凝土斜板01225/086349板底抹灰00220/086047恒荷载小计707活荷载20总荷载设计值。1530KN12704218PKNM截面设计如下板水平计算跨度，弯矩设计值28NLM22NML小高层设计12，查表得622108100749SCMFH0962S，选配（级钢），2043SYAMF52754SAM分布筋。梯段板配筋见下图65422底层平台板设计设平台板厚度，取1M宽板带计算。10H平台板底荷载计算见下表，恒载分项系数；活载分项系数。12G14Q总荷载设计值2354076PKNM平台梁的荷载荷载种类荷载标准值水磨石面层065100MM厚混凝土板012525板底抹灰0022004恒荷载小计355活荷载20截面设计如下平台板底计算跨度02148148OLM弯矩设计值2765OMPLKN板有效高度0HM小高层设计13，查表得6221015098SCMFH09S，选配,20SYAMF251SAM423底层平台梁设计设计平台梁截面尺寸为30荷载计算见表平台梁的荷载荷载种类荷载标准值KN/M梁自重02（0301）251梁侧粉刷002（0301）220016平台板传来355148/2263梯段板传来70728/299恒荷载小计1369活荷载20（338/2154/2）428截面设计如下计算跨度。01502763NLLM弯矩设计值2948MPKN剪力设计值3NVL截面按T形截面计算067FBM梁的有效高度052H经判别属于属于第一类T形截面，查表得622101940687SCMF09S，选配（级钢），6035SYAMFH3182763SAM配置箍筋，则斜截面受剪承载力82（满足要求）007125SVTYCSAFBHFHSV1530KN平台梁配筋见结构详图。小高层设计14参考文献混凝土结构（上、中）；主编东南大学程文禳，同济大学颜德姮；中国建筑工业出版社混凝土结构设计；主编沈蒲生；高等教育出版社；建筑结构构造资料集下册；主编建筑结构构造资料集编委会；中国建筑工业出版社；混凝土结构设计；主编朱彦鹏；同济大学出版社；混凝土结构设计；主编周克荣；同济大学出版社；建筑结构荷载规范GB500092001；钢筋混凝土组合楼盖设计与施工规程YB923892住宅设计规范GB500961999；民用建筑设计通则GB503522005；混凝土结构设计规范GB500102002；砌体结构设计规范GB500032001；建筑桩基技术规范JGJ9494工民建专业毕业设计手册；主编杨志勇；武汉工业大学出版社；简明钢筋混凝土结构设计手册；主编曾昭豪；中国建筑工业出版社；基础工程；主编莫海鸿、杨小平；中国建筑工业出版社；房屋建筑学；主编同济大学、西安建筑科技大学、东南大学和重庆建筑大学编著；中国建建工业出版社；建筑制图由华南理工大学等主编，高等教育出版社出版。致谢在本次的毕业设计过程中得到了张剑锋老师的悉心指导。通过这次小高层设计，使我进一步加深了对钢筋混凝土与桩基理论方面的认识，同时通过在设计过程中碰到问题解决问题，从而提高了自己的水平，相信对于我今后走出校门，踏上社会，从事专业工作的时候会有莫大的帮助。在此，特别感谢张老师的帮助。同时也要感谢沈翔等同学的帮助。在本次设计过程中，因为有他们所提供的资料文献规范，我的设计才得以顺利完成，在此表示由衷的谢意附件一文献综述摘要本次设计在建筑和结构形式的选定，构件截面的选取，荷载的计算，以及楼梯和基础的设计中参照了各种相关的文献，现将本次设计过程中用到的文献综述如下房屋建筑学由同济大学、西安建筑科技大学、东南大学和重庆建筑大学编著，中国建建工业出版社出版。本书分为上下两篇，上篇为民用建筑设计，下篇为工业建筑设计，主要阐述了民用和工业建筑设计构造的基本原理和相关应用知识，其中民用建筑设计内容包括设计概论，建筑平面、立面、剖面设计，建筑构造概论，墙和基础构造，楼地层构造，楼梯构造，屋顶构造，门窗与遮阳构造，以及变形缝的设置。本次设计主体为住宅，其中平面立面要求，通风和采光，节点构造详图的画法等参考了本书。住宅设计规范（GB500961999）本规范适用于全国所有城市，主要针对新建和扩建的住宅设计。其中住宅按层数划分为1、一至三层为低层住宅；2、四至六层为多层住宅；3、七至九层为中高层住宅；十层以上为高层住宅。混凝土结构设计规范（GB500102002）本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计。本规小高层设计15范不使用于轻骨料混凝土和其他特种混凝土结构的设计。建筑结构荷载规范（GB500092001）本规范的适用范围仅限于工业与民用建筑的结构设计，其中也包括了附属于该类建筑的一般构筑物在内，例如烟囱、水塔等构筑物。在设计其他土木工程结构或特殊工业构筑物时，本规范中规定的风、雪荷载也应作为设计的依据。此外，对建筑结构的地基设计，其上部传来的荷载也应以本规范为依据。这些都是设计人员所必须遵守的。混凝土结构东南大学程文禳，天津大学康谷贻主编，中国建筑工业出版社。本文献分为上、中、下三册，其中上册为混凝土结构设计原理，中册为混凝土建筑结构设计。上册主要讲述了混凝土材料及其物理力学性能，极限状态设计方法，受弯构件正截面受弯承载力，斜截面承载力，受压和受拉构件的截面承载力等。中册主要讲述了楼盖，单层厂房、多层框架、高层建筑结构的设计方法。本次设计主要参考了上册和中册。建筑制图由华南理工大学等主编，高等教育出版社出版。本文献是根据国家教委于1987年批准印发的高等工业学校画法几何及土木建筑制图教学基本要求和现行的有关国家标准，总结了近几