十层框架结构毕业设计计算书

'土木工程专业毕业设计建筑设计说明部分一、工程概况：1、工程名称：经济型高层旅馆；2、工程位置：西安市；3、工程总面积：10326.24㎡，主楼十层，高30.0m，一层层高3.9m,标准层层高3.5m；裙楼共一层，高4.2m；4、结构形式：现浇整体框架。二、建筑物功能与特点：该拟建的建筑位于西安市市内，设计内容：主楼为旅馆，裙楼为旅馆餐厅。此建筑占地面积1918.35m2，总建筑面积为10326.24m21、平面设计建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向7.2m、横向6.0m、2.4m、6.0m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。2、立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。外墙面根据《98J1——工程做法》选用面砖饰面，不同分隔区采用不同的颜色区隔，以增强美感。3、防火防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，大房间设前后两个门，小房间设一个门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。4、抗震建筑的平立面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。5、屋面屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为2%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为内排水。屋面做法采用《98J1——第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计工程做法》中柔性防水，聚苯乙烯泡沫塑料板保温层屋面。三、设计资料（一）、自然条件1、工程地质条件：详见地质勘查报告。2、抗震设防：8度3、防火等级：二级4、建筑物类型：丙类5、基本风压：W0=0.35KN/m2，主导风向：西北风6、基本雪压：S0=0.25KN/m27、冻土深度：－0.8m9、楼面活荷：2.0KN/m2；（二）、工程做法1、屋面做法——高聚物改性沥青卷材防水①4厚高聚物改性沥青卷材防水层（带砂、小片石，作为保护层）②20厚1：3水泥砂浆层找平层③1：6水泥焦渣找2%坡，最薄处30厚④50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层⑤钢筋混凝土基层2、楼面做法（1）房间、走道楼面——现制水磨石①12厚1:2.5水泥磨石楼面磨光打蜡②素水泥浆结合层一道③20厚1:3水泥砂浆找平层，上卧分隔条。④40厚C20细石混凝土垫层（后浇层）⑤钢筋混凝土楼板（2）卫生间楼面——铺地砖①8厚地砖楼面，干水泥擦缝②撒素水泥面（洒适量清水）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计③20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层④60厚C20细石混凝土向地漏找平，最薄处30厚⑤聚氨酯三遍涂膜防水层厚1.5～1.8或用其他防水涂料防水层，防水层周边卷起高150⑥20厚1:3水泥砂浆找平层，四周抹小八字角⑦现浇钢筋混凝土楼板（3）外墙面做法——面砖饰面①1:1水泥砂浆（细砂）勾缝②贴8厚面砖（在砖粘贴面上涂抹专用粘贴剂，然后粘贴）③6厚1:0.2:2水泥石灰膏砂浆找平层④6厚1:1:6水泥石膏砂浆刮平扫毛⑤6厚1:0.5:4水泥石灰砂浆打底扫毛⑥刷一道加气混凝土界面处理剂（4）内墙面做法——纸筋（麻刀）灰墙面①刷内墙涂料②2厚纸筋（麻刀）灰抹面③9厚1:3石灰膏砂浆④5厚1:3:9水泥石膏砂浆打底划出纹理⑤加气混凝土界面处理剂一道（5）顶棚做法——铝合金条板吊顶①0.6厚铝合金条板面层②中龙骨U50×19×0.5中距为1000③大龙骨[60×30×1.5（吊顶附吊挂）中距为1000④Φ8螺栓吊杆，双向吊点（中距1000一个）⑤钢筋混凝土板内预留Φ6铁环，双向中距1000⑥现浇钢筋混凝土板(板底用水加10%火碱清洗油腻)（6）散水做法：混凝土散水①50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，压实赶光第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计②150厚3:7灰土垫层③素土夯实向外坡4%第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计结构设计计算书一、结构布置及结构计算简图的确定1、结构布置（主楼）结构平面布置(局部)如图1所示。300×7002~10层500×5001~2层600×600250×500250×500250×500图1结构平面布置图2、确定梁柱截面尺寸：主梁：h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×7200=900mm~600mm取h=700mm,b=300mm连系梁：边跨（HG、FE）梁h=500mm,b=250mm中跨（GF）梁h=400mm,b=250mm次梁：h=500mm,b=250mm柱截面：1~2层600mm×600mm3~8层500mm×500mm现浇楼板厚100mm，满足h/l01≥1/503、计算简图的确定（见图2）根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为1100mm,由此求得底层层高为5.0m第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，边跨梁取I=1.5I0,中跨梁取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。HG跨梁：kpxjcFE跨梁：3~8层柱：2层柱：首层柱：注：图中数字为线刚度，单位：×10-4Em3Ec=3.25×104N/mm2Eb=3.00×104N/mm2图2：结构计算简图第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计一、荷载计算1、恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：4厚高聚物改性沥青卷材防水层（三毡四油上铺小石子）0.4KN/m220厚1：3水泥砂浆层找平层0.02×20=0.4KN/m21：6水泥焦渣找2%坡，最薄处30厚KN/m250厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层0.05×0.5=0.025KN/m2钢筋混凝土基层0.1×25=2.5KN/m2铝合金条板吊顶0.12KN/m2屋面恒载:4.81KN/m2边跨(HG、FE跨)框架梁自重0.25×0.55×25=3.44KN/m2中跨框架梁自重0.25×0.4×25=2.5KN/m2粉刷2×（0.4－0.1）×0.02×17=0.2KN/m2因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：（图3）g8HG1=g8FE1=3.44KN/mg8GF1=2.5KN/mg8HG2=g8FE2=4.81×3.3=15.87KN/mg8FG2=4.81×2.4=11.54KN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值30厚水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底）0.65KN/m240厚C20细石混凝土垫层0.04×25=1.0KN/m2100厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5KN/m2铝合金条板吊顶0.12KN/m2楼面恒载4.27KN/m23~7层框架梁第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计边跨(HG、FE跨)框架梁自重0.25×0.55×25=3.44KN/m边跨填充墙自重0.19×（3.3－0.65）×6.0=3.02KN/m墙面粉刷（3.3－0.65）×0.02×2×17=1.80KN/m中跨框架梁自重0.25×0.4×25=2.5KN/m梁侧粉刷2×(0.4－0.1)×0.02×17=0.2KN/m因此，作用在3~7层框架梁上的线荷载为（图3）：gHG1=gFE1=3.44+3.02+1.80=8.26KN/mgGF1=2.5+0.2=2.7KN/mgHG2=gFE2=4.27×3.3=14.09KN/mgFG2=4.27×2.4=10.25KN/m2层框架梁边跨填充墙自重0.19×（4.2－0.65）×6.0=4.05KN/m2墙面粉刷（4.2－0.65）×0.02×2×17=2.41KN/m2因此，作用在2层框架梁上的线荷载为（图3）：gHG1=gFE1=3.44+4.05+2.41=9.90KN/mgGF1=2.7KN/mgHG2=gFE2=14.09KN/mgGF1=10.25KN/m（3）、屋面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重0.30×0.65×6.6×25=32.18KN粉刷0.02×(0.65－0.10)×2×6.6×17=2.47KN600高女儿墙自重0.6×6.6×0.19×6.0=4.51KN粉刷0.6×0.02×2×6.6×17=2.69KN框架梁传来屋面自重KN次梁自重0.25×0.55×6.0×25=20.61KN作用在次梁上的屋面自重KN框架梁传来次梁自重KN第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计顶层E轴节点集中荷载G8E=32.18+2.47+4.51+2.69+26.19+44.83=112.87KNF轴框架梁自重及粉刷32.18+2.47=34.65KN框架梁传来屋面自重KN框架梁传来次梁自重44.83KN顶层F轴节点集中荷载G8F=34.65+57.36+44.83=136.84KNG轴框架梁自重及粉刷34.65KN框架梁传来屋面自重57.36KN次梁自重0.25×0.55×4.5×25=15.47KN作用在次梁上的屋面自重KN框架梁传来次梁自重KN顶层G轴节点集中荷载G8G=34.65+57.36+30.36=122.37KNH轴框架梁自重及粉刷34.65KN女儿墙自重及粉刷7.20KN框架梁传来屋面自重26.19KN框架梁传来次梁自重30.36KN顶层H轴节点集中荷载G8H=34.65+7.2+26.19+30.36=98.40KN（4）3~8层楼面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重及粉刷34.65KN塑钢窗自重2×1.8×1.75×0.45=2.84KN窗下墙自重0.29×0.9×（6.6－0.5）×6=9.55KN内粉刷0.02×0.9×（6.6－0.5）×17=1.87KN外贴面砖0.08×0.9×6.1×19.8=8.70KN窗边墙自重0.29×（6.6－0.5－2×1.8）×(3.3－1.55)×6=7.61KN内粉刷0.02（6.6－0.5－2×1.8）×(3.3－1.55)×17=1.49KN外贴面砖0.08×(3.3－1.55)×2.5×19.8=6.93KN框架梁传来楼面自重KN第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计次梁自重0.25×0.55×6.0×25=20.61KN作用在次梁上的墙自重0.19×(3.3－0.55)×5.5×6=17.24KN粉刷2×0.02×(3.3－0.55)×5.5×17=10.29KN作用在次梁上的楼面自重KN框架梁传来次梁自重KN框架柱自重0.5×0.5×3.3×25=20.63KN内粉刷0.9×0.02×3.3×17=1.01KN外贴面砖0.08×0.5×3.3×19.8=2.61KN3~8层E轴节点集中荷载GE=34.65+2.84+9.55+1.87+8.70+7.61+1.49+6.93+23.25+54.72+20.63+1.01+2.61=175.86KNF轴框架梁自重及粉刷34.65KN内纵墙自重6.1×（3.3－0.65）×0.19×6.0=18.43KN粉刷6.1×（3.3－0.65）×2×0.02×17=10.99KN扣除门洞重－2.1×0.9×（0.19×6.0+2×0.02×17）×2=－6.88KN门重2.1×0.9×0.2×2=0.76KN框架梁传来屋面自重KN次梁自重20.61KN作用在次梁上墙的自重及粉刷17.24+10.29=27.53KN作用在次梁上的楼面自重61.30KN框架梁传来次梁自重KN框架柱自重20.63KN粉刷1.6×0.02×3.3×17=1.80KN3~8层F轴节点集中荷载第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计GF=34.65+18.43+10.99－6.88+0.76+50.92+54.72+20.63+1.80=186.02KNG轴框架梁自重及粉刷34.65KN内纵墙自重18.43KN粉刷10.99KN扣除门洞重－6.88KN门重0.76KN框架梁传来屋面自重50.92KN次梁自重15.47KN作用在次梁上墙的自重及粉刷0.19×(3.3－0.55)×4.0×6.0=12.54KN2×0.02×（3.3－0.55）×4.0×17=7.48KN作用在次梁上的楼面自重KN框架梁传来次梁自重KN框架柱自重20.63KN粉刷1.80KN3~8层G轴节点集中荷载GG=34.65+18.43+10.99－6.88+0.76+50.92+37.83+20.63+1.80=169.13KNH轴框架梁自重及粉刷34.65KN墙体自重38.99KN框架梁传来楼面自重23.25KN框架梁传来次梁自重37.83KN框架柱自重20.63KN粉刷加面砖1.01+2.61=3.62KN3~8层H轴节点集中荷载GH=34.65+38.99+23.25+37.83+20.63+3.62=158.97KN（5）2层楼面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重及粉刷34.65KN塑钢窗自重2×1.8×2.65×0.45=4.29KN第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计窗下墙自重0.29×0.9×（6.6－0.6）×6=9.40KN内粉刷0.02×0.9×（6.6－0.6）×17=1.84KN外贴面砖0.08×0.9×6.0×19.8=8.55KN窗边墙自重0.29×（6.6－0.6－2×1.8）×(4.2－1.55)×6=11.07KN内粉刷0.02×（6.6－0.6－2×1.8）×(4.2－1.55)×17=2.16KN外贴面砖0.08×(4.2－1.55)×2.3×19.8=9.65KN框架梁传来楼面自重KN次梁自重0.25×0.55×6.0×25=20.61KN作用在次梁上的墙自重0.19×(4.2－0.55)×5.5×6=22.89KN粉刷2×0.02×(4.2－0.55)×5.5×17=13.65KN作用在次梁上的楼面自重61.30KN框架梁传来次梁自重KN框架柱自重0.6×0.6×4.2×25=37.80KN内粉刷1.2×0.02×4.2×17=1.71KN外贴面砖0.08×0.6×4.2×19.8=3.99KN2层E轴节点集中荷载GE=34.65+4.29+9.40+1.84+8.55+11.07+2.16+9.65+23.25+59.23+37.80+1.71+3.99=207.59KNF轴框架梁自重及粉刷34.65KN内纵墙自重6.0×（4.2－0.65）×0.19×6.0=24.28KN粉刷6.0×（4.2－0.65）×2×0.02×17=14.48KN扣除门洞重－6.88KN门重0.76KN框架梁传来屋面自重50.92KN框架梁传来次梁自重59.23KN框架柱自重37.80KN粉刷2×0.02×4.2×17=2.86KN第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计2层F轴节点集中荷载GF=34.65+24.28+14.48－6.88+0.76+50.92+59.23+37.80+2.86=218.10KNG轴框架梁自重及粉刷34.65KN内纵墙自重24.28KN粉刷14.48KN扣除门洞重－6.88KN门重0.76KN框架梁传来屋面自重50.92KN次梁自重15.47KN作用在次梁上墙的自重及粉刷0.19×(4.2－0.55)×3.8×6.0=15.81KN2×0.02×（4.2－0.55）×3.8×17=9.43KN作用在次梁上的楼面自重KN框架梁传来次梁自重KN框架柱自重37.80KN粉刷2.86KN2层G轴节点集中荷载GG=34.65+24.28+14.48－6.88+0.76+50.92+40.44+37.80+2.86=199.31KNH轴框架梁自重及粉刷34.65KN墙体自重46.96KN框架梁传来楼面自重23.25KN框架梁传来次梁自重40.44KN框架柱自重37.80KN粉刷及面砖5.70KN3~8层H轴节点集中荷载G8H=34.65+46.96+23.25+40.44+37.80+5.70=188.80KN（6）恒载作用下结构计算简图（图3）2、楼面活荷载计算第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计楼面活荷载作用下结构计算简图如图4所示。图中各荷载计算如下：（1）、屋面框架梁线荷载标准值p8HG=p8FE=0.5×3.3=1.65KN/mp8GF=0.5×2.4=1.2KN/m（2）、楼面框架梁线荷载标准值pHG=pFE=2.0×3.3=6.6KN/mpGF=2.0×2.4=4.8KN/m图4：活荷载作用下结构计算简图图3：恒载作用下结构计算简图（3）、屋面框架节点集中荷载标准值E轴：由框架梁传来的屋面荷载由框架梁传来次梁荷载P8E=2.72+3.59=6.31KNF轴：第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计由框架梁传来的屋面荷载由框架梁传来次梁荷载3.59KNP8F=6.98+3.59=10.57KNG轴：由框架梁传来的屋面荷载6.98KN由框架梁传来次梁荷载P8G=6.98+2.35=9.33KNH轴：由框架梁传来的屋面荷载2.72KN由框架梁传来次梁荷载2.35KNP8H=2.72+2.35=5.07KN（4）、楼面框架节点集中荷载标准值E轴：由框架梁传来的屋面荷载由框架梁传来次梁荷载PE=10.88+14.35=25.23KNF轴：由框架梁传来的屋面荷载由框架梁传来次梁荷载14.35KNPF=27.93+14.35=42.28KNG轴：由框架梁传来的屋面荷载27.93KN由框架梁传来次梁荷载PG=27.93+9.41=37.34KNH轴：由框架梁传来的屋面荷载10.88KNβz=对于框架结构T=（0.08~0.1）n,T=0.64~0.8,取T=0.7则w0T2=0.40×0.72=0.2，所以=1.25第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计地面粗糙程度为C类=0.63各层标高处βz见表2对于矩形平面μs=1.3；μz可查荷载规范，当查得的μz<1.0时，取μz=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表2所示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图5所示。横向风荷载计算表2层次βzμsz(m)μzw0(KN/m2)A(m2)Pw(KN)101.791.333.11.00.4415.8416.2291.791.332.11.00.4415.8416.2281.791.328.81.00.4415.8416.2271.701.325.51.00.4421.7821.1861.611.322.21.00.4421.7820.0651.521.318.91.00.4421.7818.9441.431.315.61.00.4421.7817.8231.341.312.31.00.4421.7816.6921.251.39.01.00.4424.7517.7011.131.34.81.00.4429.7019.204、风载下的位移计算（1）、计算简图，见图5。第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图5：风荷载作用下结构计算简图（2）、柱Kc值柱Kc值计算表3层数截面（m2）混凝土强度等级惯性矩Ic（m4）（m3）(KNm)3~100.5×0.5C405.21×10-31.58×10-351.35×10320.6×0.6C4010.8×10-32.57×10-383.57×10310.6×0.6C4010.8×10-31.96×10-363.82×103（3）、柱Kb值边跨（HG、FE）梁Ib=1.5中跨（GF）梁Ib=24.5m梁：2.4m梁：6.0m梁：第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（4）、及的值3~10层H轴柱：G轴柱：F轴柱：E轴柱：2层H轴柱：G轴柱：第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计F轴柱：E轴柱：底层H轴柱：G轴柱：F轴柱：E轴柱：（5）值（见表4，）框架柱D值计算表4第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计H轴G轴F轴E轴3~10层14.37×10322.58×10320.77×10311.49×10369.21×1032层9.66×10316.37×10314.89×1037.62×10348.54×103底层10.35×10312.94×10312.35×1039.57×10345.21×103(6)、侧移①由弯曲和剪切变形产生的位移8层：7层：6层：5层：4层：3层：2层：底层：②由轴向变形产生的位移查表得故第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计顶点位移，满足要求。三、非抗震内力计算1、竖向恒载作用下的内力计算竖向恒载作用下的内力计算采用分层法。（1）、荷载简化图3中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时，将梯形分布荷载及三角形荷载化作等效均布荷载。顶层：HG跨（α=1.65/4.5=0.367）GF跨FE跨（α=1.65/6=0.275）3~7层：HG跨（α=1.65/4.5=0.367）GF跨FE跨（α=1.65/6=0.275）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计2层：HG跨（α=1.65/4.5=0.367）GF跨FE跨（α=1.65/6=0.275）（2）柱的线刚度调整由于取出中间一层分析，柱（除底层）的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。3~8层1.58×10-3×0.9=1.422×10-32层2.57×10-3×0.9=2.313×10-31层1.96×10-3（3）、弯矩分配系数节点标号见图6（中间层省略）节点1：节点2：图6：节点标号节点3：节点4：第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计节点5：节点6：节点7：节点8：节点9：节点10：节点11：第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计节点12：节点13：节点14：节点15：节点16：（4）、杆件固端弯矩第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计(5)、分层法求内力具体过程见图7，求得杆端内力后，通过静力平衡条件，可求得相应的剪力和轴力，见图8，9，10。2、竖向活荷载作用下的内力计算（1）荷载简化（2）杆件固端弯矩第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（3）分层法求内力具体过程见图11，同理，可求得相应的剪力和轴力，见图12，13，14。3、雪荷载内力计算Sk=μrS0屋面为平屋面，μr=1.0S0=0.5KN/m2Sk=0.5KN/m2杆件固端弯矩：4、风载下内力计算风荷载作用下的结构计算如图5所示。内力计算采用D值法，计算过程见图15和图16，其中可通过有关表格查得反弯点高度y0。风荷载下的弯矩图见图17。柱轴力和梁剪力图见图18第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图7：恒载下分层法求杆端弯矩第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图8：恒荷载作用下的弯矩图（KNm）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图9：恒载下梁的剪力图（KN）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图10：恒载下柱的轴力图（KN）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图11：活荷载下分层法求杆端弯矩第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图12：活荷载作用下的弯矩图（KNm）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图13：活荷载下梁的剪力图（KN）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图14：活荷载下柱的轴力图(KN)第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图15：风荷载下剪力在各柱间分配（KN）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图16：风荷载下反弯点及柱端弯矩求解第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图17：风荷载下弯矩图（KNm）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图18：风荷载下柱的弯矩和梁的剪力图第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计四、地震作用下荷载计算本设计仅考虑水平地震作用即可，并可采用基底剪力法计算水平地震作用力。由于该结构的刚度比较均匀，可取一个计算单元进行计算。1、分层计算重力荷载代表值：8层：（1）女儿墙自重7.20×2=14.2KN（2）屋面自重:屋面恒载:4.81KN/m2屋面面积：6.6×（12.9+0.6）=89.11m2屋面自重:4.81×89.11=428.62KN（3）梁重：主梁：34.65×4=138.60KN连梁：3.44×（4.5+6.0）+2.7×2.4=42.60KN次梁：42.60KN梁重：123.80KN（4）墙重（扣门窗洞口加门窗自重）外墙：内墙：墙重：109.84KN（5）柱重（6）0.5倍雪荷0.5×0.5×89.11=22.28KN8层重力荷载代表值：742.81KN3~7层：（1）楼面自重:楼面恒载:4.27KN/m2楼面面积：6.6×12.9=85.14m2第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计楼面自重:4.27×85.14=363.55KN（2）梁重：主梁：138.60KN连梁：42.60KN次梁：42.60KN梁重：223.80KN（3）墙重（扣门窗洞口加门窗自重）外墙：内墙：墙重：219.68KN（4）柱重（5）0.5倍楼面活荷载0.5×2.0×85.14=85.14KN3~7层重力荷载代表值：980.31KN2层：（1）楼面自重:363.55KN（2）梁重：223.80KN（3）墙重（扣门窗洞口加门窗自重）外墙：内墙：墙重：246.24KN（4）柱重21.64+22.43+39.51+40.66=124.24KN（5）0.5倍楼面活荷载0.5×2.0×85.14=85.14KN2层重力荷载代表值：1042.97KN首层：（1）楼面自重:363.55KN（2）梁重：223.80KN（3）墙重（扣门窗洞口加门窗自重）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计外墙：2×48.69=97.38KN内墙：墙重：272.80KN（4）柱重(39.51+40.66)×2=160.34KN（5）0.5倍楼面活荷载0.5×2.0×85.14=85.14KN首层重力荷载代表值：1105.63KN各层重力荷载代表值为：G8=742.81KNG7~3=980.31KNG2=1042.97KNG1=1105.63KN2、自振周期计算按顶点位移法计算，考虑轻质填充墙对刚度的影响，取基本周期调整系数α0=0.8。计算公式为，式中为顶点位移（单位为m），按D值法计算，见表5。横向框架顶点位移计算表5层次8742.81742.81692100.01030.58677980.311723.12692100.02490.57646980.312703.43692100.03910.55155980.313683.74692100.05320.51244980.314664.05692100.06740.45923980.315644.36692100.08160.391821042.976687.33485400.13780.310211105.637792.96452100.17240.1724第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计3、横向地震作用地震作用按7度Ⅱ类场地,地震动参数区划的特征周期分组按一组考虑，则Tg=0.35,αmax=0.12,采用底部剪力法计算。由于T1=0.78>1.4Tg=0.49s,故应考虑顶部附加地震作用，取δn=0.08×0.78+0.01=0.0724。结构底部剪力为：顶点附加地震作用为：计算结果列于表6。各层地震作用及楼层地震剪力表6层次hi(m)Hi(m)Gi(KN)GiHiFi(KN)Vi(KN)83.39.5742.8121912.90.16358.4385.8673.326.2980.3125684.10.19168.47136.9463.322.9980.3122449.10.16759.86196.8053.319.6980.3119214.10.14352.26249.0643.316.3980.3115979.10.11942.66291.7233.313.0980.3112744.00.09534.05325.7724.29.71042.9710116.80.07526.88352.6515.55.51105.636081.00.04516.13368.784、变形验算第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计结果列于表7。变形验算表7层次层间剪力Vi(KN)层间刚度Di(m)层高(m)层间相对弹性转角885.86692100.00123.31/27507136.94692100.00203.31/16506196.80692100.00283.31/11795249.72692100.00363.31/9174291.72695210.00423.31/7863325.77692100.00473.31/7022352.65485400.00734.21/5751368.78452100.00825.51/677层间相对弹性转角均满足θe<[θe]=1/550的要求五、地震作用内力计算地震作用下结构内力计算简图如图所示，地震作用力沿竖向呈倒三角形分布。内力计算也采用D值法，其计算过程如图19和20所示，其结果如图21和22所示。第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图19：地震作用下剪力在各柱间分配（KN）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图20：各柱反弯点及柱端弯矩第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图21：地震作用下弯矩图（KNm）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图22：地震作用下柱轴力和梁剪力图六、内力组合根据以上内力计算结果，即可进行各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端及跨中，每层共有9个截面。柱每层有两个控制截面，及柱顶和柱底。为了施工方便，对梁端弯矩进行调幅（只对恒载和活载下弯矩进行调幅），结果见图23和图24。内力组合见表8到表13第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计图23：恒荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图（KNm）图24：活荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图（KNm）第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计注：1.弯矩单位为KNm，轴力单位为KN2.此处符号β为考虑楼层层数的活荷载折减系数，1~2层取0.65，3~4层取0.70，5~6层取0.85，7~8层取1.0第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计注：1.震调整系数γRE，抗弯取0.75，抗剪取0.852.MGE为相应于本跨内的γRE（1.2MG"+1.3ME)max,见表3.弯矩单位为KNm,剪力单位为KN第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计七、梁柱截面配筋计算框架梁、柱截面配筋除满足承载力要求外，对于梁和e0/h0>5.5的偏心受压柱还应满足裂缝宽度要求。（一）梁的配筋计算（1）梁的支座截面考虑了柱支座宽度的影响，按支座边缘截面的弯矩计算，其值为：M=M组-V组b/2式中，M组为梁内力组合表中支座轴线上的弯矩值；V组为相应组合的支座剪力；b为柱的支承宽度，1~2层b=600mm,3~8层 b=500mm.按上式的计算结果列入表15中。梁支座边缘弯矩计算表15第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（2）计算纵向受拉钢筋当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时按矩形截面设计。对于FE跨翼缘计算宽度当按跨度考虑时，；按梁间距考虑时，；按翼缘高度考虑,,无须考虑这种情况。故取。同理，HG跨，GF跨梁内纵向钢筋选HRB400级钢,ξb=0.518。下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为对于FE跨属于第一类T形截面，同理HG,GF跨梁也为第一类T形截面。具体计算过程见表16第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计注：表中b在求跨中受拉钢筋时取。第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（3）梁斜截面受剪承载力计算故截面尺寸满足要求。对于HG、FE跨，梁端加密区箍筋取4肢φ8@100,箍筋用HRB235级钢筋（fyv=210N/mm2）,则加密区长度取0.85m,非加密区箍筋取4肢φ8@150，对于箍筋设置满足要求。对于GF跨，梁端加密区箍筋取4肢φ10@100,箍筋用HRB235级钢筋则由于跨度小，加密区长度取整跨。其余计算过程见表17第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（一）柱的配筋计算（1）剪跨比和轴压比验算表给出了框架梁各层剪跨比和轴压比计算结果，其中剪跨比λ也可取Hn/(2h0)，表中的Mc、Vc和N不应考虑承载力抗震调整系数。由表18可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。柱的剪跨比和轴压比验算表18第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计由表18可知剪跨比均满足>2的要求，轴压比均满足<0.8的要求。（2）、柱的计算长度对于现浇楼盖，底层柱计算长度l0=1.0H,其余层l0=1.25H。（3）、计算柱的纵向受力钢筋柱的纵向钢筋均采用HRB400级钢筋，其抗拉和抗压设计值fy,fy’都为360N/mm2下面是几个有代表性的柱的配筋计算过程，其余柱的计算结果见表和表①E轴柱8层柱（M=76.58KNm,N=172.04KN）l0=1.25H=1.25×3300=4125mml0/h=4125/500=8.25第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计要考虑挠度对偏心距的影响ea=max(20,1/30h)=20mmei=e0+ea=445+20=465mm取l0/h<15,取ηei=1.05×465=488mm>0.3h0=0.3×455=136.5,按大偏压情况计算e=ηei＋h/2－a=488+500/2－45=693mm采用对称配筋于是：按构造配受拉区与受压区各配316两侧中间各配1根16全部纵向钢筋配筋率，满足要求。②E轴柱底层柱（M=347.30KNm,N=2313.68KN）l0=1.0H=1.0×5500=5500mml0/h=5500/600=9.17要考虑挠度对偏心距的影响ea=max(20,1/30h)=20mm第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计ei=e0+ea=150+20=170mm取l0/h<15,取ηei=1.20×170=204mm>0.3h0=0.3×555=166.5,按大偏压情况计算e=ηei＋h/2－a=204+600/2－45=459mm采用对称配筋于是：按构造配受拉区与受压区各配316两侧中间各配1根16全部纵向钢筋配筋率，满足要求。（3）柱斜截面受剪承载力计算以第一层柱为例进行计算。由前可知，G轴柱顶弯矩设计值对三级抗震等级，柱底弯矩设计值则框架柱的剪力设计值第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（满足要求）（取λ=3.0）N=2283.08KN>0.3fcbh=0.3×19.1×600×600/1000=2062.28KN取N=2062.28KN故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用4肢Φ10@100。由表18可知一层柱底的轴压比n=0.444，查《混凝土结构设计规范》表11.4.17可得箍筋最小配箍特征值λV=0.065,则最小体积配箍率加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区还应满足s<10d=160,故箍筋取4肢Φ10@150。3．框架梁柱节点核芯区截面抗震验算以首层F轴节点为例。由节点两侧梁的受弯承载力计算节点核芯区的受剪设计值，因节点两侧梁不等高，计算时取两侧梁的平均高度，即hb=(550+400)/2=475mm,hb0=(510+360)/2=435mm（1）剪力设计值其中对于三级抗震等级ηc=1.1,为节点左右梁端组合弯矩设计值之和，对于首层F轴节点=9.67+50.63=60.30KNm,Hn=0.358×5.5+0.5×4.2=4.069m第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（2）剪压比限值因为bb=2502,按双向板进行计算；对于FG跨按单向板计算。双向板按弹性理论设计。（1）设计荷载q=2.0×1.4=2.8KN/m2g=4.27×1.2=5.12KN/m2p=q+g=7.92KN/m2（2）计算跨度l0=lc(轴线间距离)（3）弯矩计算边跨板弯矩计算表26中间跨按单向板计算图25：板区格划分图支座负弯矩跨中正弯矩第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（1）截面设计截面有效高度：假定选用Ф8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=81mm;l02方向跨中截面的h01=73mm;支座截面h0=81mm。为了便于计算，均近似取γ=0.95，。截面配筋计算结果及实际配筋，列于表27中。十一、纵向框架梁（主梁）计算主梁按连续梁考虑，按弹性方法进行计算。（1）计算简图由于是框架结构，梁的计算跨度就为轴线间的距离，均为6.6m,等跨，可以根据表格计算内力。图26：主梁计算简图（2）荷载设计值第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计1）屋面主梁梁荷载计算a)恒载①均布恒荷载主梁自重0.30×0.65×25=4.88KN/m粉刷0.02×(0.65－0.10)×2×17=0.37KN/m框架梁传来屋面自重均布恒荷载设计值g=（4.88+0.37+7.90）×1.2=15.78KN/m②集中恒荷载次梁自重0.25×0.55×6.0×25=20.61KN作用在次梁上的屋面自重KN集中恒荷载设计值G=(20.61+69.05)/2×1.2=66.17KNb)活荷载①均布活荷载均布活荷载设计值q=0.82×1.4=1.15KN②集中活荷载集中活荷载设计值Q=3.59×1.4=5.03KN2）3~8层主梁梁荷载计算a)恒载①均布恒荷载主梁自重0.30×0.65×25=4.88KN/m粉刷0.02×(0.65－0.10)×2×17=0.37KN/m框架梁传来楼面自重第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计墙体自重及粉刷23.30/6.6=3.53KN/m均布恒荷载设计值g=（4.88+0.37+7.01+3.53）×1.2=18.95KN/m②集中恒荷载次梁自重0.25×0.55×6.0×25=20.61KN作用在次梁上的楼面自重KN墙体自重17.24+10.29=27.53KN集中恒荷载设计值G=(20.61+61.30+27.53)/2×1.2=65.66KNb)活荷载①均布活荷载均布活荷载设计值q=3.28×1.4=4.59KN②集中活荷载集中活荷载设计值Q=14.36×1.4=20.10KN3）2层主梁梁荷载计算a)恒载①均布恒荷载主梁自重0.30×0.65×25=4.88KN/m粉刷0.02×(0.65－0.10)×2×17=0.37KN/m框架梁传来楼面自重墙体自重及粉刷32.64/6.6=4.95KN/m均布恒荷载设计值g=（4.88+0.37+7.01+4.95）×1.2=20.65KN/m②集中恒荷载次梁自重0.25×0.55×6.0×25=20.61KN作用在次梁上的楼面自重KN第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计墙体自重38.76KN集中恒荷载设计值G=(20.61+61.30+38.76)/2×1.2=72.40KNb)活荷载①均布活荷载均布活荷载设计值q=3.28×1.4=4.59KN②集中活荷载集中活荷载设计值Q=14.36×1.4=20.10KN（2）弯矩剪力设计值第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（3）主梁的承载力计算第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计1）正截面受弯承载力计算跨内按T形截面计算，因，所以翼缘计算宽度取，取计算。主梁配筋计算表292）斜截面受剪承载力计算故截面尺寸满足要求。第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计梁端加密区箍筋取4肢φ8@100,箍筋用HRB235级钢筋（fyv=210N/mm2）,则加密区长度取1.20m,非加密区箍筋取4肢φ8@150，对于箍筋设置满足要求。3）次梁两侧附加横向钢筋计算取底层AB跨进行计算次梁传来集中力F=70.24+20.10=90.34KN,现h1=650-550=100mm,s=2h1+3b=2×100+3×250=950mm取附加箍筋φ8@200双肢，则在长度s范围可布置附加箍筋排数m=950/200=4.5现次梁两侧各布置三排，共6排。另加吊筋120,Asb=314m2可以。十二、楼梯计算1、计算简图的确定图27：楼梯计算简图第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计1、踏步板TB1计算（取一个踏步为一个计算单元）（1）荷载计算：踏步板斜板厚度取40mm，水磨石容重标准值为0.65KN/m2水磨石面层（0.30+0.15）×0.65×1.2=0.35KN/m板底抹灰踏步板自重0.3×25×1.2=1.08KN/mg=0.35+0.14+1.08=1.57KN/m活荷载q=2.0×0.3×1.4=0.84KN/mp=g+q=1.57+0.84=2.41KN/m（2）内力计算计算跨度：l0=1.10+(0.2+0.2)/2=1.30m跨中弯矩：（3）截面计算踏步截面的平均高度为混凝土用C30,fc=14.3N/mm2,钢筋采用HPB235，fy=210N/mm2按构造要求，梁式楼梯踏步板配筋应不少于2根，现选配2φ6（As=57mm2）2、斜梁TL1计算斜梁计算简图为一简支梁，计算跨度为l01=13×300+2×150+200=4400mm第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计梁高h=l01/10=440mm,取h=450mm梁宽b=h/2=225mm,取b=200mm（1）荷载计算踏步传来荷载梁自重梁侧面和底面粉刷金属栏杆重0.12×1.2=0.12KN/mg=6.03+2.75+0.50+0.12=9.40KN/m（2）内力计算最大弯矩最大剪力（3）正截面计算TL1与TB1现浇在一起，故TL1可按倒L形截面受弯构件计算。翼缘厚度翼缘宽度取两者较小者采用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2,混凝土采用C30,fc=14.3N/mm2。故属于第一类L形截面，既受压区在翼缘内。第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计选用214（1）斜截面承载力计算0.07fcbh0=0.07×14.3×200×410=82082N>18500N故知可按构造要求配置箍筋，选用φ6@250mm.2、平台板TB2计算平台板取1m宽作为计算单元，取板厚60mm.（1）荷载计算水磨石面层0.65×1.2=0.78KN/m平台板自重0.06×25×1.2=1.8KN/m板底抹灰重0.02×17×1.2=0.41KN/m恒载设计值g=2.99KN/m活荷载设计值q=2.0×1.4=2.8KN/m总计：p=g+q=5.79KN/m（2）内力计算计算跨度跨中最大弯矩（3）截面承载力计算取h0=h-a=60-15=45mm,则第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计选用5φ6（As=142mm2）1、平台梁TL2计算（1）确定平台梁的计算跨度及截面高度跨度L2=Ln+a=3.2+0.1+0.15=3.45mL2=1.05Ln=1.05×3.2=3.3.6m取计算跨度L2=3.36m截面高度h=L2/12=3360/12=280mm,取h=300mm，取b=200mm。（2）荷载计算由平台板传来均布荷载5.79×(1.1/2+0.2)=4.34KN/m梁自重0.2×（0.3-0.06）×25×1.2=1.44KN/m梁侧抹灰0.02×(0.3-0.06)×2×17×1.2=0.20KN/m均布荷载设计值5.98KN/m斜梁传来集中荷载设计值（3）内力计算(计算简图见图)因为计算跨度L2=3.36m,净跨度Ln=3.2m支座反力R=(5.98×3.36+5.25×4)/2=20.55KNM=V=20.55+5.98×3.2/2=30.12KN（4）承载力计算h0=300-40=260mm正截面承载力计算按矩形截面梁计算第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计选用216（As=402mm2）斜截面承载力验算0.07fcbh0=0.07×14.3×200×260=52.05KN>30.12KN,按构造配置箍筋。十三、雨棚的计算已知门洞宽1.8m，现取雨蓬板宽为b=2.4m,伸出墙外长l=1.2m；设雨蓬梁两端各伸入墙内0.5m，则雨蓬梁长为2.4+2×0.5=3.4m。1.雨蓬板计算取1m宽板带为计算单元，设板厚h=l/12=1200/12=100mm，取板端厚80mm。（1）荷载计算20mm水泥砂浆面层20×0.02×1.2=0.48KN/m板自重（按平均厚）25×0.09×1.2=2.70KN/m15mm纸筋石灰抹底16×0.015×1.2=0.29KN/m恒荷载设计值g=3.47KN/m由于雪荷载小于活荷载取活荷载设计值为q=0.7×1.4=0.98集中荷载（1m宽内一个）F=1.0KN（2）弯矩设计值恒活荷载加均布活荷载:M1=1/2（g+q）ln2=1/2（3.47+0.98）×1.22=3.2KNm恒活荷载加集中荷载:M2=1/2gln2+Fln=1/2×3.47×1.22+1×1.2=3.7KNmM2>M1，故应按M2计算配筋。（3）配筋计算取保护层厚15mm，h0=100-20=80mm，C30混凝土，fc=14.3N/mm2，HRB235级钢fy=fyv=210N/mm2，则第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计选配Φ8＠180㎜，As=279.11㎜2。雨蓬板纵筋伸入梁内的锚固长度ld≥30d，即应大于30×8=240㎜。2.雨蓬梁计算（1）正截面受弯计算设梁截面尺寸为300mm×300mm。①荷载计算梁自重25×0.3×0.3×1.2=2.70KN/m梁侧粉刷16×0.012×（0.3+0.3）×1.2=0.14KN/m梁上墙体重（6.0×0.29+17×0.02）×1.2×2.4/3=2.00KN/m雨蓬板传来的恒荷载3.47×1.2=4.16KN/mg=2.70+0.14+2.00+4.16=9.00KN/m雨蓬板传来的活荷载q=0.98×1.2=1.18KN/m集中荷载因板实际宽2.4m,集中荷载按2个计算梁的计算跨度：L0=1.05LN=1.05×1.8=1.89m②弯矩设计值③配筋计算：雨蓬梁截面为倒L形，现近似按矩形截面计算。取h0=300-35=265mm兼顾受扭需要，取2Φ14，AS=308mm2第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计（2）受剪扭计算①扭矩加剪力设计值恒荷载加均布活荷载时雨篷板上均布荷载（g+q）产生沿梁纵轴每米的线扭矩为：梁门洞边处扭矩：相应剪力：恒荷载加集中活荷载时集中荷载在门洞边所产生的扭矩：雨篷板上恒荷载（g）产生沿梁纵轴每米的线扭矩为：相应剪力：故应取T2，V1进行计算。②截面尺寸校核近似取矩形截面计算，截面抗扭塑性抵抗拒为：第109页（共109页） 土木工程专业毕业设计0.25fc=0.25×14.3=3.58N/mm2〉0.66N/mm20.7ft=0.7×1.43=1.00N/mm2>0.66N/mm2截面尺寸符合要求，按构造配置受剪扭钢筋。①计算受剪箍筋剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数βt：取βt=1进行计算。现集中荷载对支座截面所产生的剪力值小于总剪力值的75%，故剪扭构件的受剪承载力应按以下公式进行计算：V<0.07（1.5-βt）fcbh0+1.5fyvAsvh0/sAsv为受剪所需的箍筋截面面积；S为箍筋间距；受剪箍筋可按构造配置，取Φ8@200。第109页（共109页）'