多层住宅楼计算书毕设.docx

第1章　工程概况和建筑设计

1.1 工程概况

项目名称：多层住宅楼B建筑
建设地点：XXXXX
建筑功能：住宅楼
建筑规模：总面积3561.3㎡， 主体建筑六层， 层高2.8米。
抗震设防要求：场地地震设防烈度7度，抗震等级三级。

1.2建筑设计说明
1.2.1建筑设计说明
建筑设计是在总体要求前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能 结构施工,材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着手解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合内部和外表的艺术效果。各个细部的构造方式等。创造出及科学又实用的生活环境。
建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求外，还应考虑建筑与结构，建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和事件来实现各种要求，使建筑物做到美观，经济，适用。
建筑设计包括总体设计和个体设计两部分。
1.2.2具体建筑方案
该建筑东西方向长54.3m,南北方向长12m。地面以上建筑总高度为19m，根据设计要求，本次设计分两个单元，一梯两户，分大中小户型，大户型面积为130㎡，户型为三室两厅两卫。中户型面积为90㎡，户型为两室两厅二卫，中户型面积为70㎡，户型为两室两厅一卫。
1.2.3建筑设计做法
墙体做法：外墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，外墙厚240mm，米黄色乳胶粉刷外墙面，水泥粉刷内墙面，内墙为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,厚120mm。双面白色乳胶漆粉刷。
不上人屋面做法：红色英红瓦，20厚1:3水泥砂浆隔离保护层，60厚挤塑板保温层，1.5厚HY高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材两道，20厚1:3水泥砂浆找平，刷素水泥浆一道。100厚现浇钢筋混凝土板。
楼面做法：水泥砂浆楼面现浇钢筋混凝土楼板，刷素水泥浆一道（内掺建筑胶）20厚1:2.5水泥砂浆压实抹光
楼梯做法：楼梯采用混凝土板式楼梯。
1.2.4材料选用
墙体：外墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，其尺寸240mm×115mm×115mm
门：木门，
活荷载：不上人屋面活荷载标准值0.5KN/m 楼面活荷载标准值2KN/m

第2章　结构布置与计算简图

2.1结构选型

结构共6层，小棚层层高为2.2米，阁楼层层高0.400米，其它层层高皆为2.8米。
外墙采用240mm的加气砼砌块，内墙填充墙采用120mm的加气砼砌块。门为木门，窗为铝合金窗，楼盖及屋盖采用钢筋混凝土结构。
2.1.1主梁截面尺寸
主梁的截面高度按l/15~l/10进行估算，l=4.2m， h=280~420mm,
l=2.4m, h=160~240mm,
l=3.9m, h=260~390mm,
故横梁均取 h=400mm，b=(1/3~1/2)xh=133~200mm，故取b=250mm，
纵梁中，l=4.5m，h=300~450mm, 故取h=400mm，
l=5.7m, h=380~570mm, 故取h=450mm，
故纵梁取h=400mm，h=450mm，b=(1/3~1/2)xh=150~250mm 故取b=250mm
2.1.2次梁截面尺寸
次梁的截面高度按l/18~l/12进行估算，l=4.3m, h=239~358mm,
l=2.5m, h=139~208mm,
l=5.7m，h=317~475mm，
取h=300mm，b=(1/3~1/2)xh=100~150mm，取b=200mm，
h=400mm, b=(1/3~1/2)xh=133~200mm，取b=200mm，

2.13楼板尺寸
楼板厚度按l/35~l/40进行估算，l=4.2m，h=105~120mm，
l=2.4m，h=60~68mm，
l=3.9m，h=98~112mm，
故边跨板h=100mm，中跨板h=800mm，
2.1.4柱截面尺寸
由本次设计资料可知，该框架结构抗震等级为三级，其轴压比为各层的重力荷载代表值近似取由图可知边柱和中柱的负荷面积分别为3.6×2.1㎡和3.3×3.6㎡由此可得第一层柱截面面积为

若取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为254mm和311mm。
根据上述计算结果本次柱截面尺寸设计为400mm×400mm。
结构布置图如图2.1

图2.1 结构布置图
2.2 计算简图

本工程采用独立基础，基础的埋深为1.3m，基础高度取为0.6m，整体框架计算简图如图2.2所示。取顶层柱的形心线作为轴线，1~6层柱高度取为层高2.8m。底层标高从基础顶面取至板顶，取m。计算简图见图2.2。
现取8轴一榀框架，即图2.2(a)框架作为计算对象进行线刚度计算。

图2.2 横向框架计算简图

第3章 重力荷载及重力荷载代表值的计算

3.1 重力荷载标准值的计算

3.1.1 屋面及楼面的永久荷载标准值
1）屋面（不上人）
屋面1
红色英红瓦 0.90
30厚1:3水泥砂浆卧瓦层 200.03=0.60
20厚1：3水泥砂浆隔离保护层 200.02= 0.40
60厚挤塑板保温层 0.320.06=0.02
1.5厚HY高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 0.01
20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.40
100厚钢筋混凝土板 250.1=2.50

合计 4.83
屋面2
25厚1：2.5水泥砂浆保护层 200.025=0.50
60厚挤塑保温层 0.320.06=0.02
1.5厚HY高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 0.01
25厚1：3水泥砂浆找平层 200.025=0.50
1：8水泥膨胀珍珠岩找坡2%,最薄处60 3.70.06=0.22
100厚 现浇钢筋混凝土屋面板 250.1=2.50

合计 3.75
屋面3
1.5厚HY高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 0.01
20厚1:3水泥砂浆找平 200.02= 0.40
40厚现喷聚氨酯硬质泡沫保温层 0.550.04=0.22
20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.40
100厚 钢筋混凝土板 250.1=2.50

合计 3.53
2） 小棚层楼面
20厚磨光石材板 0.02x28=0.56
20厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40
100(80)厚钢筋混凝土板 250.1(0.08)=2.50(2.00)
5厚水泥砂浆找平层 200.02= 0.40
40厚聚苯板保温层 0.50.04=0.02
10厚水泥石灰膏砂浆抹灰 170.01=0.17
吊顶 0.25

合计 4.60(4.10)

3）标准层楼面
20厚磨光石材板 0.02x28=0.56
20厚水泥砂浆找平层 200.02= 0.40
100(80)厚钢筋混凝土板 250.1(0.08)=2.50(2.00)
20厚水泥石灰膏抹灰 170.02=0.34
吊顶 0.25

合计 4.35(3.85)
4）卫生间楼面
10厚防滑地面砖,砖背面刮水泥浆粘贴,稀水泥浆擦缝 0.65
100(80)厚 现浇钢筋混凝土楼板 250.1(0.08)=2.50(2.00)
最薄20厚1：3水泥砂浆找平层兼找坡层 200.025=0.50
1.5厚聚氨酯防水层两道 0.01
30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层表面撒水泥粉 200.03=0.60
16厚水泥石灰膏砂浆 170.016=0.27

合计 4.53(4.03)
3.1.2 屋面及楼面可变荷载标准值
不上人屋面均布活荷载标准值0.5
楼面活荷载标准值2.0(阁楼、楼梯：2.0)
屋面雪荷载标准值
式中：为屋面积雪荷载分布系数，考虑风荷载的影响，取=0.8×1.25=1.0
施工或检修集中荷载取为1.0 。
3.1.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载标准值的计算

表3.1 梁的重力荷载标准值
层次
构件
b/m
h/m
γ
β
g(kN/m)
li
n
Gi
∑Gi
小棚层
纵梁1
0.25
0.45
25.00
1.05
2.95
5.44
1
16.07
1013.51
纵梁2
0.25
0.40
25.00
1.05
2.63
183.60
1
481.95
横梁
0.25
0.40
25.00
1.05
2.63
155.02
1
406.93
次梁1
0.20
0.40
25.00
1.05
2.10
5.84
1
12.26
次梁2
0.20
0.30
25.00
1.05
1.58
61.14
1
96.30
柱子
0.40
0.40
25.00
1.10
5.57
3.50
70
1481.62
1481.62
1～6层
纵梁1
0.25
0.45
25.00
1.05
2.95
5.44
1
16.07
1013.51
纵梁2
0.25
0.40
25.00
1.05
2.63
183.60
1
481.95
横梁
0.25
0.40
25.00
1.05
2.63
155.02
1
406.93
次梁1
0.20
0.40
25.00
1.05
2.10
5.84
1
12.26
次梁2
0.20
0.30
25.00
1.05
1.58
61.14
1
96.30
柱子
0.40
0.40
25.00
1.10
5.57
2.80
68
1060.53
1060.53.
屋顶层
纵梁1
0.25
0.45
25.00
1.05
2.95
5.44
1
16.07
861.64
纵梁2
0.25
0.40
25.00
1.05
2.63
183.60
1
481.95
横梁
0.25
0.40
25.00
1.05
2.63
138.52
1
363.62
柱子1
0.45
0.45
25.00
1.10
5.57
0.40
34
75.82
530.4
（阁楼）
柱子2
0.40
0.40
25.00
1.10
5.57
2.40
34
454.58
（阁楼）
注：1. 表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；表示单位长度构件的自重。2. 梁长度取净长，柱长度取层高。

3.1.4内墙及外墙的永久荷载标准值
1）外墙（加气混凝土砌块墙）
外墙体为240厚的加气混凝土砌块(7.5)，墙底部砌三皮灰砂砖，顶部斜砌两皮灰砂砖，故外墙面具体做法：
3厚外加剂专用砂浆底面刮糙 200.003=0.06
9厚1：1.6水泥石灰膏砂浆扫毛 170.009=0.15
6厚1：2.5水泥防水砂浆找平层 200.006=0.12
喷高级外墙漆三遍
合计 0.33
240加气混凝土砌块 7.50.24=1.8
240灰砂砖 180.24=4.32
2）内墙
（1）卫生间墙
3厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙 200.003=0.06
8厚1：1.6水泥石灰膏砂浆扫毛 170.008=0.14
6厚1：0.5：2.5水泥石灰膏砂浆找平 170.006=0.10
1．5厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层 0.0015×20=0.03kN/m2
贴瓷砖墙面(包括水泥粗砂打底) 0.50kN/m2
4厚强力胶粉泥粘结层
5厚釉面砖白水泥擦缝。

合计 0.29+0.83=1.12kN/m2
（2）楼梯间墙
聚合物水泥砂浆修补墙面
20厚胶粉聚苯颗粒保温浆料 2.50.02=0.05
5厚聚合物抗裂砂浆（压入一道玻纤网格布） 200.005=0.10
涂料面层
合计 0.29+0.15=0.44
（3）其它房间墙
内墙体为120厚的加气混凝土砌块，墙底部砌三皮灰砂砖，顶部斜砌两皮灰砂砖，故内墙单墙面具体做法：
聚合物水泥砂浆修补墙面
3厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙 200.003=0.06
8厚1：1.6水泥石灰膏砂浆扫毛 170.008=0.14
5厚1：0.5：2.5水泥石灰膏砂浆找平 170.005=0.09
封底漆一道，刷白色乳胶漆二遍
合计 0.29x2=0.58
120加气混凝土砌块 7.50.12=0.9
120灰砂砖 180.12=2.16

故综上所述，内外墙线荷载计算如下：
外墙：(0.33+0.29+1.8)2.1+(0.33+0.29+4.32)0.3=6.56
内墙（卫生间）：(1.12+0.9)2.1+(1.12+2.16)0.3=5.23
（楼梯间）：(0.44+1.8)2.1+(0.44+4.32)0.3=6.13
（分户墙）：(0.58+1.8)2.1+(0.58+4.32)0.3=6.47
（其余墙）：(0.58+0.9)2.1+(0.58+2.16)0.3=3.93
外墙混凝土砌块部分单位面积重力荷载为0.33+0.29+1.8=2.42，灰砂砖
部分为0.33+0.29+4.32=4.94。
内墙体除分户墙为240mm厚外均为120墙，其中：
内墙（卫生间）混凝土砌块部分单位面积重力荷载为0.83+0.29+0.9=2.02，灰砂砖部分为0.83+0.29+2.16=3.28。
内墙（分户墙）混凝土砌块部分单位面积重力荷载为0.29+0.29+1.8=2.38，灰砂砖部分为0.29+0.29+4.32=4.9。
3.1.5 木门单位面积重力荷载为0.2，铝合金门及铝合金窗单位面积重力荷载为0.4。
3.2 重力荷载代表值的计算

重力荷载代表值取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合之和，各层的重力荷载代表值取各楼层标高上下各楼层的一半。
重力荷载代表值：
(3.1)
3.2.1 永久荷载标准值
一．小棚层永久荷载标准值：
小棚层层高为3.4m，一层层高为2.8m，故取计算高度为(2.8+3.5)/2=3.15m
1. 楼板重：
板面积(80mm)：
(4.2+3.0+4.3-0.25-0.25-0.13x2)x(2.4-0.12)+(4.2-0.13-0.125)x(4.3-0.13-0.125)-(2.1+4.3)x0.2+[ (2.5+3.3+3.3-0.13-0.25-0.25-0.13)x(2.4-0.12)+(2.5-0.125-0.13)x(4.2-0.13-0.125-0.2) ]x2+[（4.3+3.3-0.13-0.13-0.25）x(2.4-0.12)+(4.3x4.2)]x3=196.7
板容重： 4.1
故80厚板重为4.1x196.7=588.13
板面积(100mm)：
(4.2-0.13-0.125+3-0.125-0.125)x(4.2-0.13-0.19)+(4.2+3+5.7-0.25x2-0.13-0.125)x(3.9-0.13-0.19)+(4.2x1.5+5.7x1.5)+[(3.3+3.3-0.125-0.25-0.125)x(4.2-0.13-0.19)+(3.9+3.3+3.3-0.25x2-0.125x2)x(3.9-0.19-0.13)+3.9x1.5]x2+ [(3.3-0.125x2)x(4.2-0.13-0.19)+(4.5+4.5-0.25-0.25)x(3.9-0.13-0.19)+4.5x1.5]x3=360.19
板容重： 4.6
故100厚板重为4.6x360.19=1257.06
2. 梁柱重：
1013.51+0.5(1481.62+1060.53)=2284.59
3. 墙身重：
1）标准层墙身：
其外墙(240)重计算如下
窗洞面积：
S=2.1x1.4x4+1.5x1.4x4+0.9x1.2x2+1.2x1.4x2=25.68
门洞面积：
S=3x2.4+1.8x2.4x6=33.12
墙身面积：
围墙灰砂砖部分：[ (54.3+10.5-0.45x35)x2-3-1.8x6]x0.3=26.34
围墙砌块部分：(54.3+10.5-0.45x35)x2x2.8-25.68-33.12-26.34 =199.34
故外墙身总重为:25.68x0.6+33.12x0.6+26.34x4.32+199.34x1.8=507.88
其内墙重计算如下
门洞面积：1.2x1.6x3+ 0.9x2.1x17+1x2.1x6+0.8x2.1x13=72.33
墙身长度：
a. 分户墙(240)部分：3.5x3+9.14x2=28.78m
b. 楼梯间墙(120)部分：(3.58x2+0.92x2+1.14x2)x3=33.84m
c．卫生间墙(120)部分：(2.4x2+2x2)x6+(2.2x2+2.1x2)x4=87.2m
d．其余墙(120)部分：
(3.58x2+2.1+2.6x2+3.28x2)+(3.58+2.4+0.4x2+3.28)x2+(3.58+2.4+0.3+1.46+3.28)x3=74.2m
故内墙身总重为:
28.78x6.47+33.84x6.13+87.2x5.23+74.2x3.93+(0.9x17+1x6+0.8x13+1.2x3)x0.7x0.9+72.3x0.6=1206.93
故标准层墙体总重为:507.88+1206.93=1714.81
2）小棚层墙身：
外墙(240)：
窗洞面积：
S=0.6x0.8x14+1.5x0.8x17+1.2x0.8x10=36.72
墙身面积：
围墙灰砂砖部分：[ (54.3+10.5-0.45x35)x2]x0.3=30.48
围墙砌块部分：(54.3+10.5-0.45x35)x2x2.2-36.72-30.48=156.32
故外墙身总重为：36.72x0.6+30.48x4.32+156.32x1.8=435.08
内墙(120)：
门洞面积：1.2x1.6x3+0.8x1.8x36+1.5x2.1x3=67.05
墙身长度：
内墙(120)：4.02x9+3.72x14+(27.3-0.45x13-11x0.8)+(27.3-0.45x11-0.8x11-2.56x3)+(1.68+1.12+2.61+3.6x2+1.08+4.4)x2+1.36x3=148.24m
楼梯间墙(240)：[ (7.62-1.65-0.8)x2+1.84+0.74]x3=38.76m
分户墙(240)：(9.94-0.8)x2=18.28m
故内墙身总重为：67.05x0.2+148.24x3.93+38.76x6.13=833.59
故小棚层墙身总重为：435.08+833.59=1268.67
综上所述=588.13+1257.06+2284.59+1714.81x0.5+1268.67=6255.86
二～五层永久荷载标准值：
计算高度可取标准层的层高2.8m
1. 楼板重：
(80mm)：
板面积：196.7
板容重：3.85
故80厚板重为196.7x3.85=588.13
(100mm)：
板面积：360.19
板容重：4.35
故100厚板重为360.19x4.35=1257.06
2. 梁柱重：
1013.51+1060.53=2074.04
3. 墙身重
标准层内外墙身总重为1714.81
4. 楼梯间
楼梯间容重估取为10，故其重量为3106.62.8=554.4
综上所述=588.13+1257.06+2074.04+1714.81+554.4=6188.44
三．阁楼层永久荷载标准值：
将屋顶重力荷载均加至上，故计算如下：
1 阁楼层：
楼板重：
(80mm)：
板面积：196.7
板容重：3.85
故80厚板重为196.7x3.85=588.13
(100mm)：
板面积：360.19
板容重：4.35
故100厚板重为360.19x4.35=1257.06
故阁楼楼板重为588.13+1257.06=1845.19
2屋顶：
屋顶板面积：(49.17+54.54)x5.87x0.5x2+10.74x3.71x0.5x2=648.62
屋顶板容重：4.83
故屋顶板重为：4.83x648.62=3132.83
3梁柱重：
阁楼层：1013.51+1060.53x0.5=1543.78
屋顶层：861.64+530.4=1392.04
4墙重：
对于阁楼层，只有240外墙。
故墙重为(54.3+10.5)x2x0.4x(1.8+0.33)=110.42
综述=0.51714.81+1845.19+3132.83+1543.78+1392.04+110.42=8382.47
3.2.2 可变荷载组合值
标准层套内面积计算：
S=(16.03+11.39+3.99+3.66+50.73+4.15+14.82+10.53)+(28.05+11.45+3.37+4.20+12.38)x2+(2.92+4.33+12.38+3.69+15.91+37.99)x3=465.86
阁楼层套内面积计算：
S标=54.3x10.5-0.64x3=568.23
屋面面积：648.62
活荷载计算：
Gk1=2465.86=931.72=Gk2=Gk3=Gk4=Gk5
阁楼层：
Gk阁=568.232=1136.46
屋面：
由于屋面活荷载不参与组合，故只考虑雪荷载。基本雪压为0.4，屋面坡角为26.6o，故由《建筑荷载结构规范6.2.1》（2006年版）可知，μr=0.8，又由于考虑风向的影响，故取1.25μr=1.0。故Gk屋=0.4648.621.0=259.45。
各层的重力荷载代表值：
GE1=GK1+∑ΨE1QK1=6255.86+0.5931.72=6721.72
GE2=GK2+∑ΨE2QK2=6188.44+0.5931.72=6654.30
GE3=GK3+∑ΨE3QK3=6188.44+0.5931.72=6654.30
GE4=GK4+∑ΨE4QK4=6188.44+0.5931.72=6654.30
GE5=GK5+∑ΨE5QK5=6188.44+0.5931.72=6654.30
GE6=GK5+∑ΨE5QK5=6188.44+0.5931.72=6654.30
GE7=GK6+∑ΨE6QK6=8382.47+0.5(259.45+1136.46)=9080.43

算的结果见图3.1所示。

图3.1 各个楼层处的重力荷载代表值

第4章 横向框架侧移刚度的计算

4.1 各轴线梁的线刚度计算

计算梁线刚度时考虑到现浇板的作用，一边有楼板的梁截面惯性矩取，两边有楼板的梁截面惯性矩取为，其中为按矩形截面计算的梁截面惯性矩。
各轴线梁的线刚度计算如下表4.1：

表4.1 横梁的线刚度计算
类别
轴线范围
Ec
b×h
Io/mm4
l/mm
EcIo/l
1.5EcIo/l
2.0EcIo/l
/(N/mm)
/(mm)
横梁
A～B
3.0×104
250×400
1.333×109
3900.00
1.025×1010
1.538×1010
2.051×1010
B～C
3.0×104
250×400
1.333×109
2400.00
1.666×1010
2.499×1010
3.333×1010
C～D
3.0×104
250×400
1.333×109
4200.00
9.521×109
1.428×1010
1.904×1010

4.2 各轴线柱的抗侧移刚度计算

4.2.1 柱的线刚度计算见下表4.2.1：

表4.2.1 柱线刚度计算
层次
hc（mm）
Ec/(N/mm2)
b×h/(mm)
Io/mm4
EcIo/hc（N·mm）
小棚层
3500
3.0×104
400×400
3.42×109
2.7×1010
2～5层
2800
3.0×104
400×400
3.42×109
3.66×1010
注：表中hc为各结构层层高。

4.2.2 柱的抗侧移刚度D的计算
根据梁柱线刚度比K不同，该建筑的柱可分为中框架边柱和中柱、边框架中柱和边柱，楼梯间柱等。现以小棚层A-1柱的抗侧刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表4.3、4.4。
A-1柱的抗侧刚度计算：
计算简图如图4.2.1

图4.2.1 A-1柱抗侧移刚度计算简图

小棚层柱抗侧移刚度其余计算过程如下表

4.2.2小棚层中框架柱侧移刚度
轴号
ic
i1
i2
K
α
个数
D
∑D
边柱
A轴
2.7×1010
0
2.051x1010
0.760
0.456
12
144871.260
546971.349
D轴
2.7×1010
0
1.904x1010
0.705
0.446
9
106049.400
中柱
B轴
2.7×1010
2.051x1010
3.333x1010
1.994
0.624
9
148643.069
C轴
2.7×1010
3.333x1010
1.904x1010
1.940
0.619
9
147407.620

4.2.3小棚层边框架柱侧移刚度
轴号
ic
i1
i2
K
α
个数
D
∑D
边柱
A轴
2.7×1010
0
1.538×1010
0.570
0.416
2
22019.214
103665.579
D轴
2.7×1010
0
1.428×1010
0.529
0.407
2
21521.753
中柱
B轴
2.7×1010
1.538x1010
2.499×1010
1.495
0.571
2
30196.175
C轴
2.7×1010
2.499x1010
1.428×1010
1.454
0.566
2
29928.437

4.2.4小棚层楼梯间框架柱侧移刚度
轴号
ic
i1
i2
K
α
个