扬州市某办公楼设计毕业设计计算书i

'河北工业大学2013届本科毕业设计说明书河北工业大学毕业设计说明书作者：张乐学号：090028学院：土木工程学院系(专业)：土木工程专业题目：扬州市某办公楼设计之六指导者：徐东强教授(姓名)(专业技术职务)评阅者：刘春原教授(姓名)(专业技术职务)2013年6月6日51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书毕业设计中文摘要杨州市某办公楼设计之六摘要：该办公楼是带地下车库的7层钢筋混凝土框架结构，本设计包括建筑设计和结构设计两个部分。本设计建筑物位于7（0.15g）度抗震区，场地类别为Ⅲ类场地，建筑高度<30m,抗震等级为三级；建筑平面整体呈“一”字形，总建筑面积约6000m2.在建筑设计中，充分考虑了结构简单、传力路径尽量短等原则，采用了结构构件尽量对称布置的方法，以利于建筑的抗震，在设计的过程中尽量做到经济、美观、合理。建筑设计主要是确定建筑方案，学习应用AutoCAD,绘制建筑平面图。结构设计包括确定结构方案，进行柱网布置和荷载布置，学习PKPM软件，用该软件建立结构模型，进行结构分析，对不合理之处进行调整，最后绘制梁、柱施工图和楼梯施工图。对软件结果进行分析时，重点考虑了刚重比，周期比，薄弱层，剪重比，位移比，有效质量系数等参数信息。楼梯配筋和剪力墙配筋采用手算。关键词：框架结构办公楼结构设计建筑设计钢筋混凝土结构51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书毕业设计外文摘要TitleaOfficeBuildingdesignofYangzhouWiththeUndergroundParkingAbstractTheofficebuildingissevenlayersofsteelreinforcedconcretestructureofthedesignframeworkwiththeundergroundgarage,includingarchitecturaldesignandarchitecturedesigntwoparts.Thisdesignofthebuildingislocated7(0.15g)degreesanti-earthquakezone,sitecategoryⅢclassvenues,buildingheight<30m,seismicratingofthree;constructionplanis"a"glyph,withatotalgrossfloorareaofapproximately6000m2.Inarchitecturaldesign,afullaccountofthestructureissimple,andtheforcetransmissionpathisasshortaspossible,usingasymmetricalarrangementofstructuralelementsasamethodtofacilitatetheconstructionofseismic,asfaraspossibleinthedesignprocesstoachieveeconomic,appearanceandreasonable.Architecturaldesignistodeterminethemainbuildingprogram,andlearnapplicationsAutoCADtodrawthefloorplan.Determinethestructureoftheprogram,includingstructuraldesign,conductcolumngridlayoutandloadlayout,learningPKPMsoftwaretocreatestructuremodel,structuralanalysis,unreasonableadjustments,thefinaldrawbeams,51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书columnsconstructiondrawingsandconstructionplansofstairs.Whenanalyzingtheresultsofthesoftware,Wefocusontheratioofstiffnesstoweightratio,cycle,weaklayer,shear-weightratio,displacementratioandeffectivemasscoefficientinformation.Stairsreinforcementandshearreinforcementusehandcalculations.Keywords：framestructure;officebuilding;structuraldesign;architecturaldesign;reinforcedconcreteconstruction51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书目录引言11.工程概况12.建筑设计概况22.1.平面设计22.2.剖面设计22.3.立面设计22.4.防火设计33.结构设计概况43.1.结构方案43.1.1.建筑类别43.1.2.建筑材料43.2.结构构件截面尺寸的初步确定43.2.1.梁43.2.2.框架柱53.2.3.板53.3.建筑做法及荷载统计63.3.1.建筑做法及荷载统计63.3.2各标准层梁间恒荷载73.3.3.统计线荷载73.3.4楼梯荷载：83.3.5屋面及楼面可变荷载标准值93.3.6各标准层楼（屋）面荷载94.结构设计信息104.1建筑结构的总信息104.1.1总信息104.1.2.风荷载信息104.1.3.地震信息114.1.4.活荷载信息1251 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书4.1.5.调整信息124.1.6.配筋信息134.1.7.设计信息144.1.8.荷载组合信息144.1.9.地下信息154.1.10.周期、地震力与振型输出文件154.2.各层的质量、质心坐标信息184.3.各层构件数量、构件材料和层高184.4.风荷载信息194.5.各楼层等效尺寸(单位:m,m^2)194.6.各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m**2)194.7计算信息204.7.1各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息204.7.2.结构整体抗倾覆验算结果244.7.3.结构舒适性验算结果244.7.4.结构整体稳定验算结果244.7.5.楼层抗剪承载力及承载力比值254.7.6结构位移：255楼板计算366.楼梯计算（标准层楼梯）416.1.楼梯梯板斜板设计416.2平台板设计426.3.平台梁设计447.挡土墙计算46结论50参考文献51致谢5251 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书引言设计说明书共分7部分。第一部分，工程概况；第二部分，建筑设计，包括建筑平面布置（大致确定构件尺寸）、平立剖面设计、构造做法等进行了详尽说明。第三部分，结构设计，主要内容有：结构平面布置、确定构件尺寸、荷载统计；第四部分结构设计电算结果分析；第五部分，楼板配筋计算、配筋输出等；第六部分：板式楼梯的设计；第七部分：挡土墙的设计。本设计说明，严格依据设计规范，文字简洁，层次清晰，图文表并茂，较好的涵盖了毕业设计的主要内容。本次毕业设计为扬州市某办公楼设计。采用钢筋混凝土框架结构，整体七层,地下室一层作为停车场，层高3.0m，首层层高3.9m，二层、三层、四层、五层和六层层高为3.6m。此工程设计内容包括：建筑设计和结构设计两部分，它们之间既有分工又相互配合。在设计中应严格按照设计步骤进行：首先熟悉设计任务书，根据每个人对设计任务书的理解，做出2套自己的方案(柱网布置)，然后小组内根据功能、结构布置、平面和立面效果进行比较，确定出一套最佳的方案，然后，采用PKPM软件对整个工程的建模、楼板配筋进行计算。1.工程概况本工程为某公司办公楼设计。建筑平面呈“一”字形。总建筑面积约6000m2。该办公楼为地上六层钢筋混凝土框架结构。地下一层，层高3.0m，地面首层3.9m，地面上二～六层,层高3.6m。2.建筑等级：耐久等级Ⅱ等，耐火等级Ⅱ级。3.设计使用年限：50年4.自然条件：冰冻深度在天然地面下0.8m。5.结构类型：框架梁、柱、楼板为全现浇钢筋混凝土。6.楼地面设计荷载：按相关规范确定；7.抗震设防要求：设计烈度按7度，设计地震基本加速度值0.15g，场地按III类，丙类建筑。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书2.建筑设计概况2.1.平面设计该办公楼位于扬州市，为钢筋混凝土框架结构，建筑平面呈“一”字型，建筑面积约6000m2左右，主体结构共7层，地下室层高3米，首层层高3.9m，二—六层层高3.6m。采用框架结构进行设计。建筑物场地为III类，建筑物室内外高差为1.12m。跨度为7.5m，柱距为6.0m，总长度为60m。平面布置图如下图：2.2.剖面设计1、本工程地下一层层高3.0m，首层层高3.9米，标准层（二至六层）层高3.60米，室内外高差1.12米，为多层建筑。2、本设计选取现浇板板式楼梯。踏步数均满足不小于3步且不大于18步的要求，梯段宽1.35米（＞1.10米），满足疏散人员及防火的要求。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度0.55m+0～0.15m计算，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率，、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm。2.3.立面设计1、51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书立面呈矩形，无过多错层凹凸，较规则；外墙均用有色涂料进行粉刷，基本满足对办公楼简洁、美观的要求。2、立面门窗既满足采光的要求，又开启方便，且比例、尺寸满足立面的美观。2.4.防火设计1、设计依据：《建筑设计防火规范》。2、建筑用材均满足耐火要求，建筑物的主要承重构件的耐火极限值满足耐火等级的要求。3、设有三个出入口，满足安全出入口不少于两个的要求，防火门应为向疏散方向开启的平开门，并在关闭后应能从任何一侧手动开启。疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书3.结构设计概况3.1.结构方案3.1.1.建筑类别根据《建筑抗震设计规范》第3.1.1条和3.1.3条规定，确定本建筑为丙类建筑，按本地区抗震设防烈度采取抗震措施。3.1.2.建筑材料混凝土：C30、C35、C40钢筋：HRB335、HRB4003.2.结构构件截面尺寸的初步确定3.2.1.梁框架结构的梁截面高度h按（1/8~1/12）l确定，l为梁计算跨度，梁净跨与截面高度之比不宜小于4，梁的截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜大于4。横向框架梁:h=(1/8-1/12)l=(1/8-1/12)×7500=937.5-625mm，取h=650mmb=(1/2-1/3)h=350-233mm，取b=300mm则取截面尺寸为:hb=300mm650mm纵向框架梁:h=(1/8-1/12)×6000=500-750mm，取h=650mmb=(1/2-1/3)h=250-167mm，取b=300mm则取截面尺寸为:hb=300mm650mm楼梯间次梁：h=(1/12-1/15)×3000=250-200mm，取h=400mmb=(1/2-1/3)h=150-100mm，取b=200mm则取截面尺寸为:hb=200mm400mm卫生间次梁：h=(1/12-1/15)×6000=400-500mm，取h=450mmb=(1/2-1/3)h=135-250mm，取b=200mm则取截面尺寸为:hb=200mm450mm51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书3.2.2.框架柱按轴压比要求计算，由公式：式中：——框架柱轴压比限值,一、二、三级抗震等级分别取0.65、0.75、0.85——轴压比增大系数，考虑地震组合后柱轴压力增大系数，柱一般取1.25.；F——柱的荷载面积；——单位建筑面积上重力荷载值，近似取12-15kN/m2，可近似的取14KN/m2；fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C40，查得19.1N/mm2；n——验算截面以上楼层层数。该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值=0.85;各层的重力荷载代表值近似取为14KN/m2。由图可知边柱及中柱的负载面积分别为3.75×6.0=22.50m2和7.5×6.0=45m2。边柱AC≥（1.25×22.5×14×6×1000）/（0.85×19.1）=145519.0mm2中柱AC≥（1.25×45×14×6×1000）/（0.85×19.1）=291037.9mm2如取柱截面为正方形，故本设计柱截面尺寸取值如下：边柱，中柱600mm×600mm。3.2.3.板根据《混凝土规范》10.1.1，对于民用建筑楼板，其最小厚度为80mm。而且，根据经验可知：为了使单向板具有一定的刚度，其厚度应不小于板跨度的1/40l1（连续板）、1/35l1（简支板）或者1/12l1（悬臂板）。此处为双向板板厚B=(1/35-1/40)×短边长=(1/35-1/40)×6000=150-172mm取150mm51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书屋面、楼面均取150mm。3.3.建筑做法及荷载统计3.3.1.建筑做法及荷载统计1)不上人屋面做法：做法恒载标准值（KN/m^2）40mm厚C20细石混凝土面层25*0.04=1.0三元乙丙橡胶卷材防水层0.3聚苯乙烯板隔热层（2%找坡）0.5防水卷材0.320mm厚1:2水泥砂浆找平20*0.02=0.420mm厚1:2水泥砂浆找平（粉底）20*0.02=0.4共计2.92）楼面做法：做法恒载标准值（KN/m^2）普通面砖0.720mm厚1;2水泥砂浆找平20*0.02=0.420mm厚1;2水泥砂浆找平（粉底）20*0.02=0.4共计1.5楼面（卫生间）做法：做法恒载标准值（KN/m^2）普通面砖0.720mm厚1;2水泥砂浆找平20*0.02=0.4卫生洁具1.020mm厚1;2水泥砂浆找平（粉底）20*0.02=0.4共计2.53）墙体做法51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书内墙做法做法面恒载标准值（KN/m^2）水泥砂浆粉刷墙面0.4加气混凝土砌体（200mm厚）8*0.2=1.6水泥砂浆粉刷墙面0.4共计2.4外墙做法做法面载标准值（KN/m^2）贴瓷砖墙面0.6加气混凝土砌体（300mm厚）8*0.3=2.4水泥砂浆粉刷墙面0.4共计3.4女人墙：做法恒载标准值（KN/m^2）15mm粉刷层0.015*20=0.3200mm厚钢筋混凝土0.2*25=515mm水泥砂浆找平0.015*20=0.3总计5.6KN/M²女儿墙高1200mm，线荷载为1.2*5.6=6.72KN/M，取7KN/M.墙体荷载：根据经验值，蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑8KN/m3。3.3.2各标准层梁间恒荷载1.第一标准层（自然层第1层承受第2层的墙体荷载，第2层高3.9m；自然层2层承受第3层的墙体荷载，第3层高3.6m；自然层3层承受第4层的墙体荷载，第4层高3.6m；自然层4层承受第5层的墙体荷载，第5层高3.6m；自然层5层承受第6层的墙体荷载，第6层高3.6m）3.3.3.统计线荷载(对于有门窗的内外墙体，开洞率一律取位0.2)首层51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书墙体洞口墙高（m）线荷载标准值（KN/m）外墙有洞3.33.4*3.3*0.8=8.98（取9.0）无洞3.4*3.3=11.22（取11.3）内墙有洞3.32.4*3.3*0.8=6.34（取6.4）3.52.4*3.5*0.8=6.72（取6.8)无洞3.32.4*3.3=7.92（取8）3.52.4*3.5=8.4二—六层墙体洞口墙高（m）线荷载标准值（KN/m）外墙有洞3.03.4*3.0*0.8=8.16（取8.2）无洞3.03.4*3.0=10.2内墙有洞3.02.4*3.0*0.8=5.76（取5.8）3.22.4*3.2*0.8=6.15（取6.2）无洞3.02.4*3=7.23.22.4*3.2=7.68（取7.7）电梯房：（2.8米）电梯恒载取为20kN/m2，作用于六层结构面上（机房设在第六层）3.3.4楼梯荷载：(1)折算板厚约可取1/30板长与1/2踏步高之和，首层楼梯：折算板厚为220mm梯板荷载25*0.220=5.50KN/M²20厚水泥砂浆20*0.02=0.4KN/M²陶瓷地砖0.7KN/M²20厚板底抹灰20*0.02=0.4KN/M²总计7.00KN/M²折算楼梯垂直荷载为7.00/楼梯角的余弦值=7.83KN/M²，取8KN/M².楼梯线恒荷载为8*3/2=12KN/M51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书线活荷载为3.5*3/2=5.25KN/M二—六层楼梯：折算板厚约为210mm梯板荷载25*0.210=5.25KN/M²20厚水泥砂浆20*0.02=0.4KN/M²陶瓷地砖0.7KN/M²20厚板底抹灰20*0.02=0.4KN/M²总计6.75KN/M²折算楼梯垂直荷载为6.75/楼梯角的余弦值=7.55KN/M²，取8KN/M².楼梯线恒荷载为8*3/2=12KN/M线活荷载为3.5*3/2=5.25KN/M(2)平台板荷载：陶瓷地砖0.7KN/M²120厚钢筋混凝土板0.12*25=3.0KN/M²板底抹灰20厚.02*20=0.4KN/M²总计4.1KN/M²3.3.5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0.5KN/m2一般房间，卫生间，走廊等活荷载标准值：2.5KN/m2楼梯活荷载，资料室活荷载标准值：3.5KN/m23.3.6各标准层楼（屋）面荷载1.第一标准层恒载：1.5kPa活载：2.0kPa2.第二标准层恒载：1.5kPa活载：2.0kPa3.第三标准层恒载：1.5kPa活载：2.0kPa4.第四标准层恒载：1.5kPa活载：2.0kPa5.第五标准层恒载：1.5kPa活载：2.0kPa6.第六标准层恒载：2.9kPa活载：0.5kPa51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书4.结构设计信息4.1建筑结构的总信息4.1.1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(kN/m3):Gs=78.00水平力的夹角(Degree)ARF=0.00地下室层数:MBASE=1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)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弹性板与梁变形是否协调是墙元网格:侧向出口结点是否对全楼强制采用刚性楼板假定是地下室是否强制采用刚性楼板假定:是墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点是计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘否采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法结构所在地区全国4.1.2.风荷载信息修正后的基本风压(kN/m2):WO=0.5551 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2):WOC=0.55地面粗糙程度:C类结构X向基本周期（秒）:Tx=0.33结构Y向基本周期（秒）:Ty=0.33是否考虑顺风向风振:是风荷载作用下结构的阻尼比(%):WDAMP=5.00风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%):WDAMPC=2.00是否计算横风向风振:否是否计算扭转风振:否承载力设计时风荷载效应放大系数:WENL=1.00体形变化分段数:MPART=1各段最高层号:NSTi=7各段体形系数:USi=1.304.1.3.地震信息振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC计算振型数:NMODE=15地震烈度:NAF=7.50场地类别:KD=III设计地震分组:一组特征周期TG=0.45地震影响系数最大值Rmax1=0.12用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值Rmax2=0.72框架的抗震等级:NF=3剪力墙的抗震等级:NW=2钢框架的抗震等级:NS=2抗震构造措施的抗震等级:NGZDJ=提高一级重力荷载代表值的活载组合值系数:RMC=0.50周期折减系数:TC=0.7051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书结构的阻尼比(%):DAMP=5.00中震(或大震)设计:MID=不考虑是否考虑偶然偏心:是是否考虑双向地震扭转效应:否按主振型确定地震内力符号:否斜交抗侧力构件方向的附加地震数=14.1.4.活荷载信息考虑活荷不利布置的层数从第1到7层柱、墙活荷载是否折减折算传到基础的活荷载是否折减折算考虑结构使用年限的活荷载调整系数1.00------------柱，墙，基础活荷载折减系数-------------计算截面以上的层数---------------折减系数11.002---30.854---50.706---80.659---200.60>200.554.1.5.调整信息梁刚度放大系数是否按2010规范取值：是托墙梁刚度增大系数：BK_TQL=1.00梁端弯矩调幅系数：BT=0.85梁活荷载内力增大系数：BM=1.00连梁刚度折减系数：BLZ=0.60梁扭矩折减系数：TB=0.40全楼地震力放大系数：RSF=1.000.2Vo调整分段数：VSEG=051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书0.2Vo调整上限：KQ_L=2.00框支柱调整上限：KZZ_L=5.00顶塔楼内力放大起算层号：NTL=0顶塔楼内力放大：RTL=1.00框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是实配钢筋超配系数CPCOEF91=1.15是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1弱轴方向的动位移比例因子XI1=0.00强轴方向的动位移比例因子XI2=0.00是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0薄弱层判断方式：按高规和抗规从严判断强制指定的薄弱层个数NWEAK=0薄弱层地震内力放大系数WEAKCOEF=1.25强制指定的加强层个数NSTREN=04.1.6.配筋信息梁箍筋强度(N/mm2):JB=270柱箍筋强度(N/mm2):JC=270墙水平分布筋强度(N/mm2):FYH=210墙竖向分布筋强度(N/mm2):FYW=300边缘构件箍筋强度(N/mm2):JWB=210梁箍筋最大间距(mm):SB=100.00柱箍筋最大间距(mm):SC=100.00墙水平分布筋最大间距(mm):SWH=150.00墙竖向分布筋配筋率(%):RWV=0.30结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:NSW=0结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率:RWV1=0.60梁抗剪配筋采用交叉斜筋时箍筋与对角斜筋的配筋强度比:RGX=1.0051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书4.1.7.设计信息结构重要性系数:RWO=1.00柱计算长度计算原则:有侧移梁端在梁柱重叠部分简化:不作为刚域柱端在梁柱重叠部分简化:不作为刚域是否考虑P-Delt效应：否柱配筋计算原则:按单偏压计算按高规或高钢规进行构件设计:否钢构件截面净毛面积比:RN=0.85梁保护层厚度(mm):BCB=30.00柱保护层厚度(mm):ACA=30.00剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4:是框架梁端配筋考虑受压钢筋:是结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件:是是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应:否4.1.8.荷载组合信息恒载分项系数:CDEAD=1.20活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40水平地震力分项系数:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50温度荷载分项系数:CTEMP=1.40吊车荷载分项系数:CCRAN=1.40特殊风荷载分项系数:CSPW=1.40活荷载的组合值系数:CD_L=0.70风荷载的组合值系数:CD_W=0.60重力荷载代表值效应的活荷组合值系数:CEA_L=0.50重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:CEA_C=0.5051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书吊车荷载组合值系数:CD_C=0.70温度作用的组合值系数:仅考虑恒载、活载参与组合:CD_TDL=0.60考虑风荷载参与组合:CD_TW=0.00考虑地震作用参与组合:CD_TE=0.00砼构件温度效应折减系数:CC_T=0.304.1.9.地下信息土的水平抗力系数的比例系数(MN/m4):MI=3.00扣除地面以下几层的回填土约束:MMSOIL=0回填土容重(kN/m3):Gsol=18.00回填土侧压力系数:Rsol=0.50外墙分布筋保护厚度(mm):WCW=35.00室外地平标高(m):Hout=-1.12地下水位标高(m):Hwat=-20.00室外地面附加荷载(kN/m2):Qgrd=5.004.1.10.周期、地震力与振型输出文件（1）考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数10.906090.001.00(0.00+1.00)0.0020.8064179.280.01(0.01+0.00)0.9930.74610.010.99(0.99+0.00)0.0140.281490.011.00(0.00+1.00)0.0050.2508179.730.02(0.02+0.00)0.9860.23830.010.98(0.98+0.00)0.0270.151189.991.00(0.00+1.00)0.0080.1353179.510.16(0.16+0.00)0.8490.13290.090.84(0.84+0.00)0.16100.096089.991.00(0.00+1.00)0.0051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书110.0881179.930.97(0.97+0.00)0.03120.08592.080.03(0.03+0.00)0.97130.068389.971.00(0.00+1.00)0.00140.0652179.951.00(1.00+0.00)0.00150.06149.870.00(0.00+0.00)1.00地震作用最大的方向=89.995(度)结构周期比的控制：控制周期主要是控制结构的扭转效应，减少扭转对结构的不利影响。周期比控制的是侧向刚度和扭转刚度之间的一种相对关系，而非绝对大小，其目的是使抗侧力构件的平面布置更有效，更合理，使结构不至于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。简单来说，周期比控制的不是要求结构足够结实，而是要求结构承载布局的合理性。高层建筑的第一、二振型不能以扭转为主。《高规》第4.3.5条规定：结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的第一自振周期之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂结构高层建筑不应大于0.85。依据以上输出结果，本结构平动为主的第一自振周期T1=0.9060，扭转为主的第一自振周期Tt=0.8064，周期比=0.8064/0.9060=0.89<0.9，满足要求。（规范对多层建筑没有明确要求，在此参考《高规》的相关规定）。（2）各振型作用下X方向的基底剪力振型号剪力(kN)14883.6620.0130.004930.1650.0060.007393.5880.0090.0010183.34110.0051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书120.011396.89140.00150.01各振型作用下Y方向的基底剪力振型号剪力(kN)10.00264.8335760.4940.00519.426823.0870.00851.779270.42100.0011132.62123.52130.001461.22150.12各层X方向、Y方向的作用力(CQC)，根据抗震规范(5.2.5)条要求的X、Y向楼层最小剪重比=2.40%，则X方向的有效质量系数:99.50%，Y方向的有效质量系数:99.50%。再根据抗震规范(5.2.5)验算，各楼层在X、Y方向的地震剪力系数调整情况均为1.000。控制有效质量比（有效质量系数）主要是为了控制结构的地震力是否全计算出来。如果计算时只取了几个振型，那么这几个振型的有效质量之和和总质量之比即为有效质量系数。《高规》第5.1.13条规定：B级结构的高层建筑结构和复杂高层建筑结构在抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结果地扭转效应51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书，振型数不应小于15，对多塔楼结构的振型系数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。本设计中X向地震有效质量系数为99.50%，Y方向的有效质量系数:99.50%，基本完全参与地震力的计算。4.2.各层的质量、质心坐标信息层号塔号质心X质心Y(m)质心Z(m)恒载质量(t)活载质量(t)附加质量质量比7124.24216.19424.900956.522.10.00.886124.24215.93821.3001014.794.40.00.985124.24716.06217.7001035.799.60.01.004124.24716.06214.1001035.799.60.01.003124.24716.06210.5001035.799.60.00.962124.25016.0546.9001079.698.90.00.761124.33815.9853.0001464.895.60.01.00活载产生的总质量(t):609.653恒载产生的总质量(t):7622.895附加总质量(t):0.000结构的总质量(t):8232.548恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量和附加质量活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果(1t=1000kg)4.3.各层构件数量、构件材料和层高层号(标准层号)塔号梁元数柱元数墙元数层高累计高度(混凝土/主筋)(混凝土/主筋)(混凝土/主筋)(m)(m)1(5)181(40/360)33(40/360)32(40/300)3.0003.0002(1)1112(40/360)33(40/360)0(30/300)3.9006.9003(2)1109(40/360)33(40/360)0(30/300)3.60010.5004(2)1109(40/360)33(40/360)0(30/300)3.60014.1005(2)1109(40/360)33(40/360)0(30/300)3.60017.70051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书6(3)1103(40/360)33(40/360)0(30/300)3.60021.3007(4)159(40/360)33(40/360)0(30/300)3.60024.9004.4.风荷载信息层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y7156.8056.8204.5219.45219.4790.06149.89106.7588.6194.48413.92280.25143.37150.11128.8169.49583.44380.54139.39189.51810.9154.70738.17037.73135.48224.92620.6140.17878.310199.62134.41259.33632.0135.251013.514152.4110.00259.34410.10.001013.517193.04.5.各楼层等效尺寸(单位:m,m^2)层号塔号面积形心X形心Y等效宽B等效高H最大宽BMA最小宽BMIN11900.0024.2415.9860.0015.0060.0015.0021900.0024.2415.9860.0015.0060.0015.0031900.0024.2415.9860.0015.0060.0015.0041900.0024.2415.9860.0015.0060.0015.0051900.0024.2415.9860.0015.0060.0015.0061900.0024.2415.9860.0015.0060.0015.0071900.024.2415.9860.0015.0060.0015.004.6.各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m**2)层号塔号单位面积质量g[i]质量比max(g[i]/g[i-1],g[i]/g[i+1])111733.791.3251 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书211309.471.04311261.431.00411261.431.00511261.431.02611232.321.13711087.421.004.7计算信息第一步:数据预处理第二步:计算每层刚度中心、自由度、质量等信息第三步:地震作用分析第四步:风及竖向荷载分析第五步:计算杆件内力4.7.1各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNo:层号TowerNo:塔号Xstif，Ystif:刚心的X，Y坐标值Alf:层刚性主轴的方向Xmass，Ymass:质心的X，Y坐标值Gmass:总质量Eex，Eey:X，Y方向的偏心率Ratx，Raty:X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值(剪切刚度)Ratx1，Raty1:X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者RJX1，RJY1，RJZ1:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪切刚度)RJX3，RJY3，RJZ3:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(地震剪力与地震层间位移的比)51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书FloorNo.1TowerNo.1Xstif=24.1458(m)Ystif=15.8591(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=24.3376(m)Ymass=15.9850(m)Gmass(活荷折减)=1655.9988(t)Eex=0.0108Eey=0.0044Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=61.2549Raty1=24.0970薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=1.6559E+08(kN/m)RJY1=4.8594E+07(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=7.6927E+07(kN/m)RJY3=2.1628E+07(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.2TowerNo.1Xstif=24.2419(m)Ystif=16.0114(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=24.2497(m)Ymass=16.0536(m)Gmass(活荷折减)=1277.4221(t)Eex=0.0004Eey=0.0020Ratx=0.0449Raty=0.1531Ratx1=1.8760Raty1=1.9678薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=7.4400E+06(kN/m)RJY1=7.4400E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=1.7941E+06(kN/m)RJY3=1.2822E+06(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.3TowerNo.1Xstif=24.3355(m)Ystif=15.9036(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=24.2474(m)Ymass=16.0624(m)Gmass(活荷折减)=1234.8424(t)Eex=0.0043Eey=0.0077Ratx=0.8661Raty=0.8661Ratx1=1.3384Raty1=1.410551 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=6.4437E+06(kN/m)RJY1=6.4437E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=1.2468E+06(kN/m)RJY3=8.7550E+05(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.4TowerNo.1Xstif=24.3355(m)Ystif=15.9036(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=24.2474(m)Ymass=6.0624(m)Gmass(活荷折减)=1234.8424(t)Eex=0.0043Eey=0.0077Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=1.3163Raty1=1.3545薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=6.4437E+06(kN/m)RJY1=6.4437E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=1.1767E+06(kN/m)RJY3=7.9465E+05(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.5TowerNo.1Xstif=24.3355(m)Ystif=15.9036(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=24.2474(m)Ymass=16.0624(m)Gmass(活荷折减)=1234.8424(t)Eex=0.0043Eey=0.0077Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=1.4398Raty1=1.4545薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=6.4437E+06(kN/m)RJY1=6.4437E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=1.1629E+06(kN/m)RJY3=7.7340E+05(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书---------------------------------------------------------------------------FloorNo.6TowerNo.1Xstif=24.2419(m)Ystif=16.0158(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=24.2419(m)Ymass=15.9377(m)Gmass(活荷折减)=1203.4410(t)Eex=0.0000Eey=0.0038Ratx=1.0087Raty=1.0087Ratx1=.5912Raty1=1.6270薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=6.5000E+06(kN/m)RJY1=6.5000E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=1.1538E+06(kN/m)RJY3=7.5964E+05(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.7TowerNo.1Xstif=24.2419(m)Ystif=16.0159(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=24.2421(m)Ymass=16.1935(m)Gmass(活荷折减)=1000.8112(t)Eex=0.0000Eey=0.0087Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=1.0000Raty1=1.0000薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=6.5000E+06(kN/m)RJY1=6.5000E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=1.0358E+06(kN/m)RJY3=6.6699E+05(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------X方向最小刚度比:1.0000(第7层第1塔)Y方向最小刚度比:1.0000(第7层第1塔)正常设计的高层建筑下部楼层侧向刚度宜大于上部楼层的侧向刚度，否则变形会集中于刚度小的下部楼层而形成结构薄弱层。因此《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第4.4.2条规定：51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。本设计中首层与上一层的层刚度之比为X向、Y向均>1,故结构没有薄弱层。4.7.2.结构整体抗倾覆验算结果抗倾覆力矩Mr倾覆力矩Mov比值Mr/Mov零应力区(%)X风荷载2542921.04564.4557.120.00Y风荷载635729.317838.435.640.00X地震2469763.0103482.323.870.00Y地震617439.888002.97.020.004.7.3.结构舒适性验算结果(仅当满足规范适用条件时结果有效)按高钢规计算X向顺风向顶点最大加速度(m/s2)=0.023按高钢规计算X向横风向顶点最大加速度(m/s2)=0.003按荷载规范计算X向顺风向顶点最大加速度(m/s2)=0.020按荷载规范计算X向横风向顶点最大加速度(m/s2)=0.004按高钢规计算Y向顺风向顶点最大加速度(m/s2)=0.084按高钢规计算Y向横风向顶点最大加速度(m/s2)=0.003按荷载规范计算Y向顺风向顶点最大加速度(m/s2)=0.075按荷载规范计算Y向横风向顶点最大加速度(m/s2)=0.0924.7.4.结构整体稳定验算结果层号X向刚度Y向刚度层高上部重量X刚重比Y刚重比10.769E+080.216E+083.00108545.2126.14597.7720.179E+070.128E+073.9088291.79.2556.6430.125E+070.876E+063.6072566.61.8543.4340.118E+070.795E+063.6057350.73.8749.8850.116E+070.773E+063.6042133.99.3666.0860.115E+070.760E+063.6026917.154.31101.6070.104E+070.667E+063.6012098.308.22198.47该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应4.7.5.楼层抗剪承载力及承载力比值Ratio_Bu:表示本层与上一层的承载力之比层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:X,Y710.8858E+040.8858E+041.001.00610.1114E+050.1119E+051.261.26510.1317E+050.1345E+051.181.20410.1522E+050.1552E+051.161.15310.1698E+050.1759E+051.121.13210.2113E+050.2220E+051.241.26110.6473E+050.3526E+053.061.59X方向最小楼层抗剪承载力之比:1.00层号:7塔号:1Y方向最小楼层抗剪承载力之比:1.00层号:7塔号:1《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第4.4.3条规定：A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%；B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。上面的系数表明，本框架结构的受剪承载力满足要求。4.7.6结构位移：所有位移的单位为毫米Floor:层号Tower:塔号Jmax:最大位移对应的节点号JmaxD:最大层间位移对应的节点号Max-(Z):节点的最大竖向位移h:层高Max-(X)，Max-(Y)X,Y方向的节点最大位移Ave-(X)，Ave-(Y):X,Y方向的层平均位移51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书Max-Dx，Max-Dy:X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx，Ave-Dy:X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X),Ratio-(Y):最大位移与层平均位移的比值Ratio-Dx,Ratio-Dy:最大层间位移与平均层间位移的比值Max-Dx/h，Max-Dy/h:X,Y方向的最大层间位移角DxR/Dx,DyR/Dy:X,Y方向的有害位移角占总位移角的百分比例Ratio_AX,Ratio_AY:本层位移角与上层位移角的1.3倍及上三层平均位移角的1.2倍的比值的大者X-Disp，Y-Disp，Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移===工况1===X方向地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX7176019.2819.023600.7631.411.391/2551.75.2%1.006169617.9317.693600.6962.482.441/1454.40.3%1.355162715.5215.313600.6273.473.431/1037.21.6%1.494155812.1011.933600.5584.224.171/853.6.7%1.43314897.907.793600.4894.504.441/799.32.1%1.11214183.403.353900.4183.323.271/1175.97.0%0.63113200.130.103000.3200.130.101/9999.75.0%0.02X方向最大层间位移角:1/799.(第3层第1塔)===工况2===X+偶然偏心地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)h51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书JmaxDMax-DxAve-DxMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX7176019.6119.013600.7631.441.391/2504.75.2%1.006169618.2417.683600.6962.522.441/1428.40.3%1.355162715.7915.313600.6273.533.421/1019.21.6%1.494155812.3011.933600.5584.294.161/838.6.7%1.43314898.037.783600.4894.584.441/786.32.1%1.11214183.453.353900.4183.373.271/1156.97.0%0.63113200.130.103000.3200.130.101/9999.76.4%0.02X方向最大层间位移角:1/786.(第3层第1塔)===工况3===X-偶然偏心地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX7179719.1219.033600.7801.421.401/2539.75.2%1.006175717.7817.703600.7572.462.451/1464.40.2%1.355165115.3915.323600.6513.453.431/1044.21.6%1.494158211.9911.943600.5824.194.171/859.6.7%1.43315137.827.793600.5134.474.451/806.32.1%1.11214203.353.353900.51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书4203.283.271/1189.96.9%0.63113200.130.103000.3200.130.101/9999.73.7%0.02X方向最大层间位移角:1/806.(第3层第1塔)===工况4===Y方向地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyMax-Dy/hDyR/DyRatio_AY7176023.8923.863600.7801.951.941/1850.65.8%1.006169622.0622.033600.6983.223.221/1118.36.4%1.285162718.9518.923600.6274.394.391/819.18.8%1.424155814.6314.613600.5585.225.211/690.2.5%1.36314899.459.443600.4895.355.341/673.33.0%1.04214834.114.113900.4833.883.871/1005.92.3%0.60113200.310.273000.3200.310.271/9807.86.2%0.06Y方向最大层间位移角:1/673.(第3层第1塔)===工况5===Y+偶然偏心地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyMax-Dy/hDyR/DyRatio_AY7179728.6523.863600.7972.331.941/1543.65.8%1.006175726.4522.023600.7573.873.221/929.36.4%1.2851 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书5169022.7118.923600.6905.284.391/682.18.8%1.424162117.5314.613600.6216.275.211/574.2.5%1.363155211.309.443600.5526.425.341/561.33.0%1.04214834.894.113900.4834.643.881/840.92.2%0.60113200.310.263000.3200.310.261/9807.89.7%0.06Y方向最大层间位移角:1/561.(第3层第1塔)===工况6===Y-偶然偏心地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DMax-Dy/hDyR/DyRatio_AY7176128.7223.863600.7612.341.941/1540.65.8%1.006169626.5122.033600.6963.883.221/928.36.4%1.285162722.7718.923600.6275.294.391/680.18.8%1.424155817.5714.623600.5586.295.211/572.2.5%1.363148911.329.443600.4896.445.341/559.32.9%1.04214184.894.113900.4184.643.881/840.92.3%0.60113200.310.263000.3200.310.261/9807.89.8%0.06Y方向最大层间位移角:1/559.(第3层第1塔)===工况7===X方向风荷载作用下的楼层最大位移51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX717970.780.771.013600.7970.060.051.011/9999.71.9%1.00617290.720.721.013600.7290.100.091.011/999940.2%1.32516510.630.621.03600.6510.130.131.011/9999.24.5%1.48415820.500.491.03600.5930.170.161.011/9999.11.4%1.46315130.330.331.013600.5130.180.181.011/999928.6%1.17214200.150.11.013900.4200.140.141.011/9999.96.9%0.68113200.010.001.003000.3200.010.001.001/9999.73.4%0.02X方向最大层间位移角:1/9999.(第7层第1塔)X方向最大位移与层平均位移的比值:1.01(第6层第1塔)X方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.01(第6层第1塔)===工况8===Y方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/hDyR/DyRatio_AY717614.464.451.003600.7800.340.341.001/9999.65.9%1.00616964.124.121.003600.7550.560.561.001/6411.38.3%1.28516273.563.551.003600.6270.780.781.001/4633.22.2%1.44415582.782.781.003600.5600.950.951.001/3789.6.8%1.4251 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书314891.831.831.003600.4891.011.011.001/3548.30.0%1.11214830.820.811.003900.4830.770.771.001/5069.92.2%0.65113200.060.051.003000.3200.060.051.001/9999.86.2%0.06Y方向最大层间位移角:1/3548.(第3层第1塔)Y方向最大位移与层平均位移的比值:1.00(第2层第1塔)Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.00(第7层第1塔)===工况9===竖向恒载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)71775-4.3061708-5.0651653-5.8641584-5.9531515-5.8421430-5.0011277-5.12===工况10===竖向活载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)71778-0.6861744-1.5051652-1.7441583-1.6831514-1.5921472-1.2211277-1.04===工况11===X方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-Dx51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书7179719.4619.321.013600.7801.431.411.026175718.0417.911.013600.7572.482.461.015165115.5615.451.013600.6513.483.451.014158212.0812.001.013600.5934.224.191.01315137.867.811.013600.5134.494.461.01214203.373.351.003900.4203.293.281.00113200.130.101.003000.3200.130.101.00X方向最大位移与层平均位移的比值:1.01(第7层第1塔)X方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.02(第7层第1塔)===工况12===X+偶然偏心地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-Dx7176019.5119.311.013600.7631.421.411.016169618.0917.901.013600.6962.492.461.015162715.6015.441.013600.6273.483.451.014155812.1211.991.013600.5584.234.181.01314897.907.811.013600.4894.504.461.01214183.393.351.013900.51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书4183.323.271.01113200.130.101.003000.3200.130.101.00X方向最大位移与层平均位移的比值:1.01(第2层第1塔)X方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.01(第2层第1塔)===工况13===X-偶然偏心地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-Dx7179719.8319.331.033600.7801.461.411.046175718.3817.921.033600.7292.532.461.035165115.8415.451.033600.6513.553.451.034158212.3012.001.023600.5824.304.191.03315138.007.811.023600.5134.574.461.03214203.423.351.023900.4203.353.281.02113200.130.101.003000.3200.130.101.00X方向最大位移与层平均位移的比值:1.03(第7层第1塔)X方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.04(第7层第1塔)===工况14===Y方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-Dy7176024.4624.451.003600.7801.991.981.006169622.4822.471.003600.51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书7553.273.271.005162719.2119.201.003600.6274.454.441.004155814.7714.761.003600.5585.275.261.00314899.509.501.003600.4895.385.371.00214834.134.121.003900.4833.903.891.00113200.310.271.003000.3200.310.271.00Y方向最大位移与层平均位移的比值:1.00(第2层第1塔)Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.00(第7层第1塔)===工况15===Y+偶然偏心地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-Dy7179729.3924.451.203600.7972.381.981.206175727.0022.471.203600.7573.943.271.205169023.0719.201.203600.6905.354.441.204162117.7214.761.203600.6216.335.261.203155211.389.501.203600.5526.475.371.20214834.924.131.193900.4834.663.891.20113200.310.261.003000.3200.310.261.0051 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书Y方向最大位移与层平均位移的比值:1.20(第7层第1塔)Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.20(第6层第1塔)===工况16===Y-偶然偏心地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-Dy7176129.4124.451.203600.7612.381.981.206169627.0322.471.203600.6963.943.271.205162723.0919.201.203600.6275.364.441.214155817.7314.761.203600.5586.345.261.213148911.399.501.203600.4896.485.381.21214184.914.131.193900.4184.663.891.20113200.310.261.003000.3200.310.261.00Y方向最大位移与层平均位移的比值:1.20(第7层第1塔)Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.21(第4层第1塔)各种作用下的最大位移均在规范限值范围内，满足设计要求。《高规》第4.3.5条规定，考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A级高度高层建筑均不宜小于该楼层平均值的1.2倍，不应小于该楼层的1.5倍，本结构位移比均满足要求。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书5楼板计算按受力特点，混凝土楼盖中的周边支撑板可分为单向板和双向板，为单向板，为双向板，双向板按塑性绞线法计算。本设计中采用双向板设计。图3.1双向板荷载传递方式楼面荷载可以近似认为是沿斜向塑性铰线45o传播，沿短跨方向的支撑梁承受板面传来的三角形分布荷载；沿长跨方向的支撑梁承受板面传来的梯形分布荷载。在计算中我们把将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载。三角形换成等效均布荷载的计算公式：梯形换成等效均布荷载的计算公式：，其中；（l1、l2分别为短跨与长跨的计算跨度）下面以首层某房间（轴线①、②与轴线B、C之间所围房间）为例，楼板计算过程如下：一、基本资料：1、房间编号：42、边界条件（左端/下端/右端/上端）：铰支/固定/固定/铰支/3、荷载：永久荷载标准值：g＝1.50+4.50(板自重)=6.00kN/m2可变荷载标准值：q＝2.00kN/m2计算跨度Lx=6000mm；计算跨度Ly=7500mm板厚H=180mm；砼强度等级：C30；钢筋强度等级：HRB4004、计算方法：弹性算法。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书5、泊松比：μ＝1/5.6、考虑活荷载不利组合。7、程序自动计算楼板自重。二、计算结果：Mx=(0.03610+0.02180/5)*(1.35*6.00+0.98*1.00)*6.0^2=13.23kN·m考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：Mxa=(0.05610+0.03340/5)*(1.4*0.70)*6.0^2=2.21kN·mMx=13.23+2.21=15.44kN·mAsx=360.00mm2，实配φ12@200(As＝565.mm2)ρmin＝0.179%，ρ＝0.314%My=(0.02180+0.03610/5)*(1.35*6.00+0.98*1.00)*6.0^2=9.49kN·m考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：Mya=(0.03340+0.05610/5)*(1.4*0.70)*6.0^2=1.57kN·mMy=9.49+1.57=11.06kN·mAsy=360.00mm2，实配φ12@200(As＝565.mm2)ρmin＝0.179%，ρ＝0.314%Mx"=0.08830*(1.35*6.00+0.98*2.00)*6.0^2=31.98kN·mAsx"=581.75mm2，实配φ12@100(As＝1131.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.179%，ρ＝0.628%My"=0.07480*(1.35*6.00+0.98*2.00)*6.0^2=27.09kN·mAsy"=489.08mm2，实配φ12@200(As＝1131.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.179%，ρ＝0.628%三、跨中挠度验算：Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数：Mq=(0.02180+0.03610/5)*(1.0*6.00+0.5*2.00)*6.0^2=7.31kN·mEs＝200000.N/mm2Ec＝29791.N/mm2Ftk＝2.01N/mm2Fy＝360.N/mm2(2)、在荷载效应的准永久组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝7.31/(0.87*147.*565.)=101.120N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*180.=90000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝565./90000.=0.00628ψ＝1.1-0.65*2.01/(0.00628*101.12)=-0.952当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE：αE＝Es/Ec＝200000.0/29791.5=6.713③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf"：矩形截面，γf"＝0④、纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/b/ho＝565./1000/147.=0.00385⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式（混凝土规范式7.2.3－1）计算:Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf")]Bs＝200000.*565.*147.^2/[1.15*0.200+0.2+6*6.713*0.00385/(1+3.5*0.00)]=4177.99kN·m2(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ：按混凝土规范第7.2.5条，当ρ"＝0时，θ＝2.0(4)、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：B＝Bs/θ（混凝土规范式7.2.2）B＝4177.99/2=2088.995kN·m2(5)、挠度f＝κ*Qq*L^4/Bf＝0.00313*7.0*6.00^4/2088.995=13.593mmf/L＝13.593/6000.=1/441.，满足规范要求！四、裂缝宽度验算：①、X方向板带跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝10.20*10^6/(0.87*159.*565.)=130.343N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*180.=90000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝565./90000.=0.006当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*2.01/(0.01*130.34)=0.100当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）ωmax＝1.9*0.200*130.343/200000.*(1.9*20.+0.08*12.00/0.01000)=0.033mm，满足规范要求！②、Y方向板带跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝7.31*10^6/(0.87*147.*565.)=101.120N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*180.=90000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝565./90000.=0.006当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*2.01/(0.01*101.12)=-0.189当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）ωmax＝1.9*0.200*101.120/200000.*(1.9*20.+0.08*12.00/0.01000)=0.026mm，满足规范要求！④、下端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书σsq＝18.85*10^6/(0.87*159.*565.)=240.970N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*180.=90000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝565./90000.=0.006当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*2.01/(0.01*240.97)=0.559ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）ωmax＝1.9*0.559*240.970/200000.*(1.9*20.+0.08*12.00/0.01000)=0.171mm，满足规范要求！⑤、右端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝22.25*10^6/(0.87*159.*1131.)=142.230N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*180.=90000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝1131./90000.=0.013ψ＝1.1-0.65*2.01/(0.01*142.23)=0.370ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）ωmax＝1.9*0.370*142.230/200000.*(1.9*20.+0.08*12.00/0.01257)=0.057mm，满足规范要求！51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书6.楼梯计算（标准层楼梯）楼梯建筑构造：层高3.6m，踏步尺寸150mm×300mm，楼梯梁尺寸为200mm×400mm.采用双跑平行现浇板式楼梯，平面图如图所示，混凝土的强度等级选用C35，钢筋采用HRB400钢筋。6.1.楼梯梯板斜板设计考虑到第一跑楼梯梯段斜板两端与钢筋混凝土梯梁的固结作用，斜板跨度可按净跨计算。对斜板取1m宽最为其计算单元。1）确定斜板厚度t。取板厚=120mm,约为板斜长的1/30，板的倾斜角的正切tan=150/300=0.5,cosα=0.894,取1米宽板带计算，斜板的水平投影净长为300×11=3300mm。荷载种类荷载标准值恒荷载栏杆自重0.2三角形踏步25×0.3×0.15×0.5/0.3=1.90混凝土斜板25×0.12/0.894=3.40陶瓷地砖25×0.02×（0.3+0.15）/0.3=0.75板底20厚纸筋灰粉刷17×0.02/0.894=0.40恒荷载合计g6.70活荷载q3.502）荷载计算。楼梯梯段斜板的荷载计算列于下表。3）荷载效应组合。由可变荷载效应控制的组合p=1.2×6.70+1.4×3.50=13KN/m永久荷载效应控制的组合p=1.35×6.70+1.4×0.7×3.5=12.48KN/m取可变荷载效应控制的组合来进行计算，取13KN/m。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书4）计算简图。斜板的计算简图可用假想的跨度为3300mm的水平梁代替。5）内力计算。斜板的内力计算跨中的最大弯矩：配筋计算。板的有效高度选用受力钢筋12@120分布筋选用8@250。6.2平台板设计1)平台板计算简图。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书平台板为两边支承板，近似大短跨方向的简支单向板计算，取1m宽板带作为计算单元。平台梁的截面尺寸采用。计算简图如左图所示。计算跨度取，平台板的厚度取。2)荷载计算。平台板的荷载计算列于下表。荷载种类荷载标准值恒荷载平台板自重陶瓷地砖板底20厚纸筋灰粉刷恒荷载合计g3.85活荷载3.53）荷载效应组合。由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合选择可变荷载效应控制的组合进行计算，即p=9.520(KN/m)。4）内力计算考虑到平台板两端的嵌固作用，跨中最大弯矩取1）配筋计算51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书选用受力筋为6@200；分布筋采用6@300。6.3.平台梁设计1）计算简图。平台梁跨度取净跨度，平台梁的计算简图如右图所示。选择其截面尺寸为：200mm400mm。2）荷载计算。荷载种类荷载标准值（KN/m）恒荷载斜板传来的恒荷载平台板传来的恒荷载平台梁自重平台梁底部和侧面的粉刷恒荷载合计15.36活荷载3）荷载效应组合由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合选择前者：p=29.46KN/m。4）内力计算最大弯矩51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书最大剪力5）截面设计①正截面受弯承载力计算。由于平台梁的受力不均匀，在平台梁内应该适当增加纵向受力钢筋和箍筋的用量，纵向受力钢筋选用，，故选用8@150。选用312。②斜截面受剪承载力计算。可以按照构造配筋，箍筋故选用6@200。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书7.挡土墙计算一、墙身配筋计算（一）已知条件：墙身混凝土等级C30钢筋设计强度360N/混凝土容重γc=25KN/墙背填土容重γ土=20KN/mm^2水容重γ水=10KN/最大裂缝宽度限值ωlim=0.2mm覆土面距离墙底H1=1.88m水位距离墙底H2=18.12m墙高H=3m地面堆积荷载q0=5KN/墙厚h（mm）=300mm保护层(mm)=40mm横载分项系数1.2（二）土压力计算：Ka=0.50q土=(γ土×H1-γ水×H2)×Ka=18.80KN/qo=5KN/q2=q土+qo=23.80KN/q22=1.2×q2=28.56KN/(三)内力计算（基本组合下）：51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书β=b/c=0.63b=1.88mＭ1===9.876KN·MRA===2.304KNＭ2===3.43KN·M（四）配筋计算（取1米宽的墙带计算）混凝土抗压强度fc=14.3N/ho=260mm钢筋设计强度fy=360N/计算宽度b=1000mm支座处：Ｍ1=fcbx(h0-x/2)51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书9.876=14.31000x(260-x/2)x=2.67mm≤ξbh0=0.518×260=134.68mm解得支座As=Ｍ1/(ho-x/2)/fy=9.876/(260-2.672/2)/360=106.76故选筋14@150最大弯矩处：Ｍ2=fcbx(h0-x/2)3.43=14.31000x(260-x/2)x=0.925mm≤ξbh0=0.518×260=134.68mm解得跨中As=Ｍ2/(ho-x/2)/fy=3.43/(260-1.062/2)/360=36.790故选筋14@150分布钢筋为12@200（五）裂缝计算(仅计算支座处裂缝)钢筋直径d=14mm钢筋间距150mm每米实配钢筋As=1026.00标准组合下Ｍ1k===8.23KN·Mσsk=Ｍ1k/(0.87hoAs)=8.23/(0.87=35.46N/αcr=1.951 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书<0.2,取0.2满足要求。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书结论通过大学四年对土木工程专业的学习，使我真正的进入了土木领域，不仅学习了土木工程的专业技术，也领悟到了土木工程的设计思想。与此同时，也培养了我独立完成建筑结构设计的能力。毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，也是理论与实践机密结合的最好媒介。在老师和我们组同学的帮助与指导下，我顺利的完成了这次毕业设计的课题——某公司带地下室办公楼的框架结构设计。在设计之初，我根据任务树上的进度安排，给自己规定了每周的任务，包括温习以前学过的课程，如：《结构力学》、《钢结构设计》《建筑结构抗震设计》等，同时借阅了设计可能涉及到的最新规范。在毕业设计中，徐老师没有像其他组老师安排的那样先进行建筑设计，而是先要求我们进行结构设计，先进行柱网布置、初选构件尺寸，进行荷载布置，建模初步完成，验算结果。对不合乎规范的部分进行调整，直到全部合格，再进行建筑设计。这样大大减少了我们改建筑设计图的时间，为我们以后进行建筑设计提供了宝贵的经验。通过这次毕业设计让我对框架结构方面的知识有了更加深刻的认识，尤其是在钢筋混凝土框架结构方面，让我感到自己的知识有待系统化和规范化。在绘图的过程中，进一步提高了我运用PKPM和AutoCAD的熟练程度。总之，通过这次的毕业设计是我对建筑结构设计的过程有了系统的认识，从建筑设计到结构设计都有了全新的认识，使我获益匪浅。51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书参考文献[1]房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010）；[2]建筑结构制图标准（GB/T50105-2010）；[3]民用建筑设计通则[4]建筑楼梯模数协调标准[5]98系列建筑标准设计图集DBT29-18-98（石家庄市工程建设标准设计）[6]建筑结构荷载规范（GB50009-2012）[7]混凝土结构设计规范（GB50010-2011）[8]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）[9]建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[10]建筑结构静力计算手册，中国建筑工业出版社，1998；[11]房屋建筑学有关教材[12]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[13]王铁成、田稳苓，混凝土结构基本构件设计原理，中国建材工业出版社，2001.12；[14]周克荣、顾祥林、苏小卒，混凝土结构设计，同济大学出版社，2001.3；[15]郭继武，建筑抗震设计，中国建筑工业出版社，2002；[16]中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010）.北京：中国计划出版社，2002.51 河北工业大学2013届本科毕业设计说明书致谢在本文的最后，我想对所有曾在这两个多月时间的毕业设计中帮助过我的人们致以我最诚挚的谢意。首先，感谢我的毕业设计指导老师——徐东强老师，徐老师不仅教会我很多专业知识，更教会我对待问题的态度。在毕业设计之初，徐老师就教导我们不要怕麻烦，多试几次，每种结构都有很多设计风格，练习的多了才能找到一个更加合适的方案。在毕业设计中，徐老师耐心而细致的给我们讲解设计过程中的问题，重申规范对于土木工程的重要性，使我获益匪浅。然后要感谢我的师姐们，感谢她们在我困惑的时候竭尽所能提供的帮助，使我的毕业设计得以顺利进行。在我毕业设计遇到障碍而进行不下去的时候，师姐们总是能够第一时间给我指导，并且检查出设计中的问题，让我少走了很多弯路，深深的感谢她们。其次感谢所有在毕业设计中给我帮助的同学们，尤其是我们小组的其他成员，他们给了我很多在软件应用方面的帮助，使我对相关的软件运用的更加得心应手。最后，我要感谢河北工业大学所有土木学院教师这四年对我的教诲。在毕业后我会全身心投入到祖国的建设事业中，做一名光荣的工大学子，回报母校的教育之恩。51'