钢筋砼框架结构计算书.docx

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钢筋砼框架结构计算书

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第1页

结构计算书

·1结构设计概况

·1.1设计依据及设计标准

本工程按现行国家、北京市有关设计规范、规程（如下及初步设计的批准文件进行设计。

《建筑结构可靠度设计统一标准》（GBJ50068-2001《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006年版《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004

《北京市建筑设计技术细则—结构专业》（2004年版

·1.2结构方案选取

根据建筑使用功能、建筑高度、抗震设防类别及所处抗震设防区域,结合《抗震规范》,初步确定采用混凝土框架-剪力墙结构或混凝土框架结构。

首先,根据建筑使用功能要求,本工程为大空间生产用房,生产空间内不能设置混凝土结构墙体。

其次,考虑辅助用房及交通空间（楼电梯等均设置在建筑一侧,如设置混凝土剪力墙,则会引起结构平面刚度分布严重不对称,结构扭转效应明显,不利于结构抗震,存在安全隐患。

综上,确定采用混凝土框架结构。

·1.3基本设计资料

经方案确定,本工程为钢筋混凝土框架结构。

并用PKPM结构计算软件建模（如下图,进行了整体计算。

基础类型为独立柱基。

建筑结构安全等级为二级。

钢筋混凝土框架等级为二级。

设计使用年限50年。

建筑抗震设防分类为丙类。

抗震设防烈度8度,设计地震基本加速度值0.2g,设计地震

分组第一组。

建筑场地类别Ⅲ类。

基本雪压0.40kN/m2,基本风压0.45kN/m2

。

地面粗糙度类别C类。

图

1-1结构模型

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第2页·1.4建筑材料

·1.4.1混凝土

表1-1各部分结构的混凝土强度等级

楼号层号柱板梁楼梯构造柱及混凝土带基础C30

基础顶至二层顶C40C30C30C30C20

三层、四层、五层C35C30C30C30C20

6#

屋顶层及水箱间C35C30C30C30C20

·1.4.2钢筋

基础受力纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB335

各层梁、柱、板受力纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB235

·1.4.3填充墙材料

表1-2填充墙材料

部位及用途材料强度密度混合砂浆标号

300厚陶粒空心砖≥MU2.5≤8kN/m3≥M5

填充墙

200厚陶粒空心砖≥MU2.5≤8kN/m3≥M5

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第3页·2屋面板与楼面板设计

·2.1楼面和屋面的工程做法（88J1-1华北标

2.1.1楼面的工程做法

楼8D铺地砖楼面

1.5-10厚铺地砖,稀水泥浆（或彩色水泥浆擦缝

2.6厚建筑胶水泥砂浆粘结层

3.素水泥浆一道（内掺建筑胶

4.34-39厚C15细石混凝土找平层

5.素水泥浆一道（内掺建筑胶

6.钢筋混凝土楼板

楼8F2铺地砖楼面

1.5-10厚铺地砖,稀水泥浆（或彩色水泥浆擦缝

2.撒素水泥面（洒适量清水

3.20厚1:

2干硬性水泥砂浆粘结层

4.20厚1:

3水泥沙浆保护层（装修一步到位时无此道工序

5.1.5厚聚氨酯涂模防水层（材料或按工程设计

6.20厚1:

3水泥砂浆找平层,四周及竖管根部位抹小八字角

7.素水泥浆一道（内掺建筑胶

8.最薄处30厚C15细石混凝土从门口处向地漏找1%坡

9.防水砂浆填堵预制楼板板缝,板缝上铺200宽聚酯布,涂刷防水涂料两遍（现浇钢筋混凝土楼板时无此道工序

10.现浇（或预制钢筋混凝土楼板

楼8E铺地砖楼面

1.8-10厚铺地砖,稀水泥浆（或彩色水泥浆擦缝

2.撒素水泥面（洒适量清水

3.最薄处20厚干硬性水泥砂浆粘结层（加防水剂向出水口找0.5%坡

4.素水泥浆一道（内掺建筑胶

5.钢筋混凝土楼板

2.1.2屋面的工程做法

屋3彩色水泥砖面层屋面（上人

1.25厚彩色水泥砖用1:

3水泥砂浆铺卧,高缝3宽,用砂填满扫净

2.3厚麻刀灰或纸筋灰隔离层

3.防水层（柔性

4.20厚1:

3水泥砂浆找平层

5.最薄30厚1:

0.2:

3.5水泥粉煤灰页岩陶粒找坡2%坡

6.保温层

7.现制（或预制钢筋混凝土屋面板

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第4页

图

2-1标准层楼面板分布（阴影处为结构降板

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第5页图2-2屋面板分布图2-2机房层板分布

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第6页·2.2屋面板和楼面板的荷载计算

·2.2.1楼面板的荷载计算（见表2-1

楼面均布活荷载的标准值按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001表4.1.1取值

·2.2.2屋面板的荷载计算（见表2-2

屋面均布活荷载的标准值按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001表4.3.1取值

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第7页

·2.3连续双向板的弹性设计、单向板塑性设计·2.3.1双向板的内力计算及配筋

对于2/≤yxll的板为双向板,本设计中按照弹性方法计算。

跨中:

2

22/2/（xxxlqlqgm××++×=表中系数表中系数2

2

2/2/（yyylqlqgm××++×=表中系数表中系数支座:

2

'（xxlqgm+×=表中系数2

'

（yylqgm+×=表中系数以生产用房的双向板B1为例1.荷载计算

现浇混凝土楼板120mm,地面做法为楼8D,顶棚做法为棚27。

楼面活荷载2.02

/mkN永久荷载设计值:

2

/34.525.02.112.025（2.1mkNg=++××=可变荷载设计值:

2

/80.25.34.1mkNq=×=荷载总设计值:

2

/14.88.234.5mkNqg=+=+

2/74.62/8.234.52/mkNqg=+=+2/40.12/mkNq=

2.计算参数:

mmlox4000=,mmloy4000=,泊松比2.0=υ

3.弯矩设计值:

二边固定、二边简支情况下:

X方向跨中、支座弯矩系数:

0234.0=xm0677.0'

−=xmY方向跨中、支座弯矩系数:

0234.0=ym0677.0'−=ym

四边简支情况下:

X方向跨中弯矩系数:

0368.0=xmY方向跨中弯矩系数:

0368.0=ym跨中弯矩:

mmkNlqlqgmxxx/35.32/0368.02/（0234.02

2

⋅=×++=

mmkNlqlqgmxxy/35.32/0368.02/（0234.022⋅=×++=

X方向:

mmkNmmmyxx/02.435.32.035.3⋅=×+=+=ννY方向:

mmkNmmmxyy/02.435.32.035.3⋅=×+=+=νν

支座弯矩:

X方向:

mmkNlqgmxx/82.8（0677.02

'

⋅−=+−=Y方向:

mmkNlqgmyy/82.8（0677.02

'

⋅−=+−=4.配筋:

受拉纵筋Y方向在X方向之上:

X方向跨中有效高度mmhx1000=Y方向跨中有效高度mmhoy90=

X方向跨中配筋:

26

011810036095.01002.495.0mmhfmAyxs=×××==,配筋200@8

Y方向跨中配筋:

26

013090

36095.01002.495.0mmhfmAyxs=×××==

配筋200@8

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第8页

实配%21.0120

1000251=×==

bhAsρ>%2.0min=ρ楼面及屋面双向板内力见下表:

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第9页

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第10页

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第11页

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第12页

配筋率%2.0%21.0120

1000251min=>=×==

ρρbhAs

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第13页

·3.荷载计算

·3.1单位面积墙体荷载计算

·3.1.1单位面积墙体荷载计算（2/mkN

外墙、女儿墙:

（外墙51详《88J2-9华北标》:

外墙外抹灰及涂料饰面:

0.342

/mkN

200厚陶粒空心砖（及中间的水泥砂浆、构造柱:

0.2×15=3.002

/mkN50厚聚苯板保温层:

0.05×0.5=0.032/mkN内抹灰20厚:

0.02×17=0.342

/mkN小计:

3.712/mkN

内墙:

内墙6C合成树脂乳液涂料（乳胶漆墙面:

0.502

/mkN

200厚陶粒空心砖（及中间的水泥砂浆、构造柱:

0.2×15=3.002/mkN

小计:

3.502/mkN

注:

大空间生产用房内考虑框架梁上3.0mkN/二次装修隔墙荷载。

·3.1.2单位长度梁、柱荷载计算（mkN/

框架梁（外围350mm×800mm（8米跨自重:

0.35×0.80×25=7.00mkN/双侧内抹灰:

2×0.02×0.68×17=0.46m

kN/小计:

7.46m

kN/

框架梁（非外围350mm×750（8米跨自重:

0.35×0.75×25=6.56mkN/双侧内抹灰:

2×0.02×0.63×17=0.43m

kN/

小计:

6.99m

kN/

非框架梁300mm×500mm（4米跨自重:

0.3×0.6×25=4.50mkN/双侧内抹灰:

2×0.02×0.48×17=0.33m

kN/小计:

4.83m

kN/

框架柱1750mm×750mm自重:

0.75×0.75×25=14.06mkN/抹灰:

4×0.02×0.75×17=

1.02m

kN/小计:

15.08m

kN/

框架柱2650mm×650mm自重:

0.65×0.65×25=10.56mkN/抹灰:

4×0.02×0.65×17=

0.88mkN/

小计:

11.44mkN/

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第14页

·3.1.3单位面积屋面板荷载计算（2/mkN

屋3彩色水泥砖面层屋面（上人

3.002

/mkN

自重

0.12×25=3.002

/mkN

棚27纸面石膏板吊顶0.252/mkN

小计:

6.252/mkN

·3.1.4单位面积楼面板荷载计算（2/mkN

楼8D铺地砖楼面

1.202

/mkN

自重

0.12×25=3.002

/mkN

棚27纸面石膏板吊顶0.252/mkN

小计:

4.452/mkN

·3.2楼层质点Gi重力荷载的计算

在计算中要考虑活载折减,因为活荷载不可能总是满载,故折减与构件的负荷面积有关。

但在高层建筑中,活荷载一般仅占竖向荷载的15%,实际设计中往往不考虑折减,可按满载计算。

不考虑地震作用,屋面均步活载不应与雪荷载同时考虑。

考虑地震作用,不考虑屋面活荷载,雪荷载取0.5,楼面活荷载取0.5计算。

·3.2.1G6重力荷载的计算（屋面层及机房

女儿墙g1=单位长度重×总长度女儿墙总长

112.6+77.4=190m

女儿墙重力荷载代表值g13.71×（112.6×1.2+77.4×0.65=687.95kN

屋面重:

g2=单位面积重×总轴线面积（屋面雪荷载取50%

屋面恒荷载标准值6.252/m

kN屋面活荷载标准值0.4×0.5=0.22/m

kN总荷载标准值6.452

/mkN屋面轴线面积

1068.912

m

屋面重力荷载代表值g26.45×1068.91=6894.47kN梁重:

g3=单位长度重×总净长框架梁净长

160+200=360m

框架梁重力荷载代表值160×7.46+200×6.99=2019.6kN

非框架梁净长

294.2m

非框架梁重力荷载代表值294.2×4.01=1179.74kN梁重力荷载代表值g3

2019.6+1179.74=3199.34kN

1/2层高外墙重:

g4=单位面积重×总净面积/2外墙轴线长141m

外墙净面积

141×（3.9-0.12-7.25×2.05×8-2×2.05-3.475×2.05

×2-3.15×1.5-1.5×2.4=387.412

m

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第15页

1/2层外墙重力荷载代表值g4

3.71×387.41/2=718.65kN

1/2层高内墙重:

g5=单位面积重×总净面积/2内墙净长52.78m

内墙净面积

52.78×（3.9-0.12-1×2.1×3-1×2.1×2-0.8×

2.1=187.332

m

1/2层内墙重力荷载代表值g5

3.5×187.33/2=327.83kN

1/2层高隔墙重:

g6=单位面积重×总净面积/2隔墙净长

162.3m

1/2层内墙重力荷载代表值g6

3×162.3=486.9kN

1/2层柱重:

g7=单位长度重×总轴线长度/2总轴线长度

28×3.9+3×3.9=120.9m

1/2层柱重力荷载代表值g715.08×109.2+9.82×11.44=1759.08kN

突出屋顶小房间重:

g8外墙重g81〔7.25×4×（3.15-0.12-1.5×2.1-1×1.2+37.75×

（3.95-0.12-1.5×3.15-1×1.2-1.5×2.1〕×3.71/2=406.3kN

柱重g827×3.9×15.08+3×3.9×11.44=548.57kN

梁重g83243.15×4.01=975.03kN屋面重g84

172.88×6.25=1080.5kN

突出屋顶机房重力荷载代表值:

g8=g81+g82+g83+g84

406.3+548.57+975.03+1080.5=3010.4kN

重力荷载代表值G6=g1+g2+g3+g4+g5+g6+g7+g8=17087.17kN

·3.2.2G5重力荷载的计算

楼面重:

g9=单位面积重×总轴线面积（楼面活荷载取50%楼面恒载标准值4.452/mkN楼面活荷载标准值0.5×2=12

/m

kN总荷载标准值5.452/mkN楼面轴线面积

1215.412

m

楼面重力荷载代表值g9

5.45×1215.41=6623.98kN

屋面重:

g10=单位面积重×总轴线面积（屋面雪荷载取50%屋面恒荷载标准值6.252/m

kN屋面活荷载标准值0.4×0.5=0.22

/m

kN总荷载标准值6.452/mkN屋面轴线面积

90.642

m

屋面重力荷载代表值g10584.63kN

梁重:

g11=单位长度重×总净长框架梁净长

139.68+224.6=364.28m

框架梁重力荷载代表值139.68×7.46+224.6×6.99=2025.61kN

非框架梁净长

293.53m

非框架梁重力荷载代表值293.53×4.01=1177.06kN梁重力荷载代表值g112025.61+1177.06=3202.67kN

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第16页

1/2层高外墙重:

g12=单位面积重×总净面积/2外墙轴线长179.95m

外墙净面积

179.95×（3.9-0.12-7.25×2.05×8-2×2.05-1.5×2.4-6.95×2.05-6×2.05-2×2.05-1.5×3.15-1.5×2.5=514.492

m

1/2层外墙重力荷载代表值g4

3.71×514.49/2=954.38kN

1/2层高内墙重:

g13=单位面积重×总净面积/2内墙净长57.68m

内墙净面积

57.68×（3.9-0.12-1×2.1×3-1×2.1×2-0.8×

2.1=205.852

m

1/2层内墙重力荷载代表值g13

3.5×205.85/2=360.24kN

1/2层高隔墙重:

g14=单位面积重×总净面积/2隔墙净长

162.3m

1/2层内墙重力荷载代表值g14

3×162.3=486.9kN

1/2层柱重:

g15=单位长度重×总轴线长度/2总轴线长度28×3.9+5×3.9+2×3.9=136.5m1/2层柱重力荷载代表值g1515.08×109.2+11.44×19.5+3.54×7.8=1897.43kN重力荷载代表值G5=g9+g10+g11+g12+g13+g14+g15=14078.64kN

·3.2.3G4重力荷载的计算

楼面重:

g16=单位面积重×总轴线面积（楼面活荷载取50%楼面恒载标准值4.452/mkN楼面活荷载标准值0.5×2=12/m

kN总荷载标准值5.452

/mkN楼面轴线面积

1297.962

m

楼面重力荷载代表值g16

5.45×1297.96=7073.88kN

屋面重:

g17=单位面积重×总轴线面积（屋面雪荷载取50%屋面恒荷载标准值6.252/m

kN屋面活荷载标准值0.4×0.5=0.22/m

kN总荷载标准值6.452

/mkN屋面轴线面积

63.482

m

屋面重力荷载代表值g17409.45kN

梁重:

g18=单位长度重×总净长框架梁净长

154.28+224.6=378.88m

框架梁重力荷载代表值154.28×7.46+224.6×6.99=2114.09kN

非框架梁净长

303.63m

非框架梁重力荷载代表值303.63×4.01=1217.56kN梁重力荷载代表值g18

2114.09+1217.56=3331.65kN

1/2层高外墙重:

g19=单位面积重×总净面积/2外墙轴线长166.05m

外墙净面积

166.05×（3.9-0.12-7.25×2.05×8-2×2.2-1.5×2.4-3.9×

2.2-6×2.2×3-1.5×3.1-1.5×2.5-1.5×2.4=4452

m

1/2层外墙重力荷载代表值g19

3.71×445/2=825.48kN

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第17页

1/2层高内墙重:

g20=单位面积重×总净面积/2内墙净长55.18m

内墙净面积

55.18×（3.9-0.12-1×2.1×3-1×2.1×2-0.8×

2.1=196.402

m

1/2层内墙重力荷载代表值g5

3.5×196.4/2=343.7kN

1/2层高隔墙重:

g21=单位面积重×总净面积/2隔墙净长

162.3m

1/2层内墙重力荷载代表值g21

3×162.3=486.9kN

1/2层柱重:

g22=单位长度重×总轴线长度/2总轴线长度

28×3.9+7×3.9=136.5m

1/2层柱重力荷载代表值g22

15.08×109.2+11.44×27.3=1959.05kN

重力荷载代表值G4=g16+g17+g18+g19+g20+g21+g22=14385.89kN

·3.2.4G3重力荷载的计算

楼面重:

g23=单位面积重×总轴线面积（楼面活荷载取50%楼面恒载标准值4.452/mkN楼面活荷载标准值0.5×2=12

/m

kN总荷载标准值5.452/mkN楼面轴线面积

1361.52

m

楼面重力荷载代表值g235.45×1361.5=7420.18kN

梁重:

g24=单位长度重×总净长框架梁净长

154.28+224.6=378.88m

框架梁重力荷载代表值154.28×7.46+224.6×6.99=2114.09kN

非框架梁净长

298.51m

非框架梁重力荷载代表值298.51×4.01=1197.03kN梁重力荷载代表值g24

2114.09+1197.03=3311.12kN

1/2层高外墙重:

g25=单位面积重×总净面积/2外墙轴线长166.05m

外墙净面积

166.05×（3.9-0.12-7.25×2.2×8-2×2.2-1.5×2.4-3.9×

2.2-6×2.2×3-1.5×3.1-1.5×2.5-1.5×2.4=436.32

m

1/2层外墙重力荷载代表值g25

3.71×436.3/2=809.34kN

1/2层高内墙重:

g26=单位面积重×总净面积/2内墙净长55.18m

内墙净面积

55.18×（3.9-0.12-1×2.1×3-1×2.1×2-0.8×

2.1=196.402

m

1/2层内墙重力荷载代表值g26

3.5×196.4/2=343.7kN

1/2层高隔墙重:

g27=单位面积重×总净面积/2隔墙净长

162.3m

1/2层内墙重力荷载代表值g27

3×162.3=486.9kN

1/2层柱重:

g28=单位长度重×总轴线长度/2总轴线长度

28×3.9+7×3.9=136.5m

1/2层柱重力荷载代表值g28

15.08×109.2+11.44×27.3=1959.05kN

北京建筑工程学院土木工程专业毕业设计（论文第18页

重力荷载代表值G3=g23+g24+g25+g26+g27+g28=14286.07kN

·3.2.5G2重力荷载的计算

楼面重:

g29=单位面积重×总轴线面积（楼面活荷载取50%楼面恒载标准值4.452/mkN楼面活荷载标准值0.5×2=12

/m

kN总荷载标准值5.452/mkN楼面轴线面积

1361.52

m

楼面重力荷载代表值g295.45×1361.5=7420.18kN

梁重:

g30=单位长度重×总净长框架梁净长

154.28+224.6=378.88m

框架梁重力荷载代表值154.28×7.46+224.6×6.99=2114.09kN

非框架梁净长

298.51m

非框架梁重力荷载代表值298.51×4.01=1197.03kN梁重力荷载代表值g30

2114.09+1197.03=3311.12kN

1/2层高外墙重