毕业设计计算书实例某写字楼Word文档格式.docx

1、2.4结构框架设计柱网66。走廊2.4m柱距，局部柱网适当变化，以适应要求。横向框架梁采用600250mm，纵向框架梁采用700250mm，走廊梁400250mm，框架柱采用500500mm。框架梁、柱采用C30级混凝土，受力钢筋采用HRB335级钢筋。现浇板采用C30级混凝土，以便梁、板、柱混凝土浇筑时方便施工。2.5基础设计基础采用柱下条形基础，横向布置独立基础。基础埋深1.5m，持力层选在第二层粉土上，地基承载力标准值fk=160kpa，不考虑地下水影响。基础采用C35混凝土，受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。基础垫层采用100mm厚C10级混凝土。3荷载计算3

2、.1结构体系选型 图3.1 柱网布置图采用钢筋混凝土现浇框架体系，柱网布置如图3.1所示。3.2其他结构屋面：采用现浇钢筋混凝土板承重结构，上人屋面。楼面：全部采用现浇钢筋混凝土板。楼梯：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。过梁：门洞口采用钢筋混凝土过梁。基础：采用钢筋混凝土条形基础。3.3结构计算3.3.1初估板、梁、柱的截面尺寸采用现浇钢筋混凝土板。1、板的截面尺寸板1：L1/L2=6/3=22 为单向板板2：L1/L2=12/2.4=52 为单向板为施工方便，取板厚为100mm。2、梁的截面尺寸主梁 L1=6000 h=（1/81/14）L=（750429）mm 取h=600mm b=（1/21

3、/3）h=（300200）mm 取b=250mm Ib=1/12bh=1/12250600= 4.5109mm4走道梁 L2=6000 h=（1/81/12）L=（300200）mm 取h=400mm b=（1/21/3）L=（200133）mm 取h=250mm=1.33次梁 h=（1/121/16）L=（500375）mm 取h=600mm b=（1/21/3）L=（200133）mm 取h=250mm 3、柱的截面尺寸采用C30级混凝土，fc=14.3 N/mm2 ，E=3.0107由于建筑高度H35m，故该框架结构的抗震等级为级，查表得框架柱的轴压比限值为=0.9。初估柱截面尺寸。hc

4、=bc=1.31.25186（6/2+2.4/2）5/0.914.3=286.3mm，取hc=bc=500mm，代入上式=0.520.9，满足要求。底层柱 H=3.9+0.45+0.5=4.85m b=（1/151/20）H=（323243）mm 故取hc=bc=500mm 边柱与中柱取相同截面。Ib=1/12bh500500= 5.21104、梁柱线刚度根据公式i=EI/L，可以得出梁、柱的线刚度如下。边梁 ib=EI/L=4.5109E/6000=7.5105E走道梁 ib=EI/L=1.33109E/2400=5.5426 层柱 ic=EI/L=5.21109E/3300=1.58106

5、E底层柱 ic=EI/L=5.21109E/4850=1.34 图3.2 梁柱相对线刚度图梁柱线刚度比如图3.2所示，其中取走道梁的惯性矩为1。3.3.2结构计算单元的选取选取轴线所在的一榀框架为计算单元，两边各取柱距的一半作为该榀框架受力范围，走廊板为2.46m，按单向板计算。其于板为3框架计算单元如图3.3所示。框架轴线尺寸计算简图如图3.4所示。 图3.3 框架计算单元图3.4 框架轴线尺寸计算简图3.4荷载计算参考荷载规范对材料及相关建筑做法的取值标准，分别计算出个部分的荷载标准值大小。3.4.1恒荷载计算1、屋面 98ZJ001屋4 2.35 kN/m2现浇钢筋混凝土屋面板 0.12

6、5=2.5 kN/m2 混合砂浆顶棚 0.24 kN/m2 合计 5.09 kN/m22、楼面 98ZJ001楼10 0.70 kN/m2 合计 3.44 kN/m23、女儿墙 98ZJ001外墙13 1.2（0.36+0.5）=1.03 kN/m 墙体 0.21.25.5=1.32 kN/m 合计 2.35 kN/m4、外纵墙自重 98ZJ001外墙13 0.5（3.36-1.81.8）=10.26 kN内墙18 12（3.3-0.7）0.02 =3.744 kN 铝合金窗 0.131.81.8=0.421 kN 合计 28.02 kN5、框架横梁自重（沿每米） 0.250.625=3.75

7、 kN/m6、框架走廊横梁自重（沿每米） 0.250.425=2.5 kN/m7、框架纵梁自重（沿每米） 0.250.725=4.375 kN/m8、次梁自重（沿每米） 0.259、柱自重 0.50.53.325+0.02412=22.21 kN/m10、内纵墙自重 5.50.26+0.366=3.75 kN/m11、横墙自重 98ZJ001内墙18 （3.3-0.6）5.60.02122=10.26 kN 墙体 5.50.25（3.3-0.6）5.6=20.79 kN 合计 28.05 kN屋面恒荷载标准值 6（6+2.4+6）5.09=439.78 kN楼面恒荷载标准值 63.44=297

8、.22 kN 其中：（1）线荷载顶层DC跨 传给横梁的屋面均布荷载 5.093=15.27 kN/m横梁自重（包括抹灰） 3.75 kN/m合计 19.02 kN/mCB跨 横梁自重（包括抹灰） 2.50 kN/m 其余层DC跨 传给横梁的屋面均布荷载 3.443=10.32 kN/m横墙自重 8.05/（6-0.5）=5.1 kN/m（2）集中荷载D柱 纵梁自重 4.375（6-0.5）=24.06 kN女儿墙自重 2.356=14.1 kN次梁自重 0.53.756=11.25 kN传给次梁的屋面恒荷载 0.55.093=45.81 kN合计 95.22 kNC柱 纵梁自重 4.375（6

9、-0.5）=24.06 kN 传给纵梁的屋面恒荷载 0.52.46=36.65 kN合计 117.77 kN外纵梁自重 32.39 kN次梁自重 11.25 kN3.443=30.96 kN柱自重 22.21 kN合计 120.87 kNC柱 纵梁自重 3.75（6-0.5）=20.63 kN内纵梁自重 23.65 kN6=24.77 kN合计 133.47 kN（3）附加弯矩 1/2（b柱-b梁）=0.125D柱 顶层 M=95.220.125=11.90 kNm其余层 M=120.870.125=15.11 kNmC柱 顶层 M=117.770.125=14.72 kNm其余层 M=133

10、.470.125=16.68 kNm由于结构布置上，荷载在分布上绝对对称，故恒荷载作用下框架受力图如图3.5所示。 图3.5 恒荷载作用下框架受力图3.4.2活荷载计算1、屋面均部活荷载 计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面荷载，其标准值为：2.06=172.8 kN2、楼面均部活荷载 26+2.42.5=180 kN 查荷载规范 楼面活荷载 Pk=2.0 kN/m2 走廊活荷载 Pk=2.0 kN/m2上人屋面活荷载 Pk=2.0 kN/m2DC跨 传给横梁的屋面活荷载 0.56=6 kN/mCD跨 无DC跨 传给横梁的楼面活荷载 23=6 kN/m顶层 D跨 传给次梁的屋面活荷载 0.5236

11、=18 kNC柱 传给次梁的屋面活荷载 0.5 传给纵梁的楼面活荷载 0.52.4=14.4 kN 合计 32.4 kN（3）附加弯矩D柱 顶层 M=180.125=2.25 kNm其余层 M=18C柱 顶层 M=32.40.125=4.05 kNm其余层 M=360.125=4.5 kNm由于结构对称性，AB跨与CD跨受荷相同。 图3.6 活荷载作用下框架受力图活荷载作用下框架的受力图如图3.6所示。3.4.3、荷载分层总汇顶层重力荷载代表值=屋面恒荷载+50%雪荷载+构件自重其它层重力荷载代表值=楼面恒荷载+50%活荷载+构件自重可的集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：第五层：G5=439

12、.78+0.5（6+2.4+6）+3.75（6-0.5）2+2.5（2.4-0.5）+（6-0.5）4.3754+3.752+0.5（28.02+22.78+28.05）+22.214+2.352=795.78KN第四二层：G42=297.22+0.5180+3.754+3.752+（28.02+22.78+28.05）2+22.214=821.01KN第一层： 图3.7 质点重力荷载值G1=297.22+0.5（28.02+22.78+28.05+32.67+28.032+28.68）2+（22.21+32.7）=852.52KN建筑物总重力荷载代表值为：=795.78+821.014+85

13、2.52=4932.34 kN质点重力荷载值如图3.7所示。3.4.4风荷载计算根据本工程气象资料，基本风压W0=0.45 kN/m2 ，建筑风荷载体型系数s=0.8+0.5=1.3。本工程位于郑州市市内，地面粗糙程度类别属于C类，由于建筑物总高度小于30m，故不考虑风振系数z。H/B1.5，按多层框架计算。Bz=1.0。表3.1 风压高度变化系数z离地面高度Z4.357.6510.9514.2518.750.740.815经查表得，风压高度变化系数z，如表3.1。本工程从室外地面至檐口高度，考虑女儿墙归入最高层计算。根据Wk=zszW0 ，得 W1=1.01.30.740.45=0.433

14、kN/m2W2=1.0W3=1.0W4=1.0W5=1.00.8150.45=0.477 kN/m2每层风压分别乘上计算单元宽度的风荷载作用在建筑物上线荷载：qik =6wik。q1=2.598 kN/m q2=2.598 kN/m q3=2.598 kN/m q4=2.598 kN/m q5=2.862 kN/m转化为集中风荷载作用于楼层标高处：Fw1k=2.598（1.65+1.95）=9.35 kNFw2k=2.5981.65=8.57 kNFw3k=2.598Fw4k=（2.598+2.862）1.65=9.01 kNFw5k=（1.2+1.65）2.862=8.16 kN 图3.8

15、风荷载示意图风荷载如图3.7所示。横向框架柱侧移刚度D值计算，如表3.2。风荷载下侧移值及侧移限值，如表3.3。 表3.3 风荷载下侧移值及侧移限值层FwkD Uj =Fwk/0.85DU/h限值五9.35369142.98110-49.0310-51/500四17.925.7111.73三26.498.4432.56二35.51.13110-33.97一43.66501421.0242.11顶点3.8681.951/450表3.2 横向框架柱侧移刚度D值计算柱型K=ib/ic（底层）K=ib/2ic（中间层）=0.5+K/2+K（底层）=K/2+K （中间层）D=12ic/h（KN）底边柱1

16、.35/2.42=0.560.5+0.56/2+0.56=0.418408中1+1.35/2.42=0.970.5+0.97/2+0.97=0.5910049D层1.35+1.35/22.85=0.560.47/2+0.47=0.419924（1+1.35）/22.85=0.820.82/2+0.82=0.37151473.4.5地震作用计算建筑物的总高度小于40mm，7度设防，类场地，采用底部剪力法。底层荷载计算1、底层外纵墙自重98ZJ001外墙13 0.5（3.91.8）=10.08 kN内墙18 1 2（3.9-0.7）0.02 =4.61 kN墙体 0. 2（3.9-0.7）1.85

17、.5=17.56 kN 铝合金窗 13 合计 32.67 kN内纵墙自重 5.50.2（3.9-0.7）6=28.032 kN横墙自重 内墙18 （3.9-0.6）2 =8.71 kN墙体 5.5（3.9-0.6）（6-0.5）=19.97 kN 合计 28.68 kN2、基本周期计算表3.4 基本周期计算表号楼层荷载（kN）楼层剪力楼层刚度层间位移（m）楼层位移795.780.02160.3028821.011626.870.04410.28122447.880.06630.23713268.890.08860.1708852.524121.410.0822 采用能量法计算基本周期，用各质点

18、重力荷载代表值，水平作用在相应质点上所参生的位移为第一振型，这种假定的振型曲线满足体系的约束体系，并大致接近基本振型，则所得到的基本周期是足够满足精确的，如表3.4。T =2iGii2/Gii=2795.780.30282+821（0.28122+0.23172+0.17082）+852.520.08222/795.780.3028+821.01（0.2812+0.2317+0.1708）+852.52=20.494=0.59（S）3、水平地震作用的计算本框架以剪力变形为主，采用底部剪力法。（因为质量和刚度沿高度分布较均匀。假定：地震反应以基本振型为主，基本振型为倒三角形的直线分布。本地区抗震

19、防烈度为7度，查表得水平地震作用影响系数max=0.12（多遇地震），场地类别按类考虑，特征周期Tg=0.355。T1=0.59Tg，=（Tg/T1）0.90.12=（0.35/0.59）0.90.12=0.075 T1=0.591.4Tg=0.49，钢筋混凝土房屋结构，需考虑结构顶部集中力。查表得，顶部附加地震作用系数 n=0.08T1+0.07=0.1172结构等效总重力荷载：Geg=Gi=0.85（795.78+4821.01+852.52）=4192.49kN结构总水平地震作用标准值 FEK=Geg=0.0574192.49=238.97 kN顶部附加地震作用Fn=0.1172238.

20、97=28.01 kN由于顶部女儿墙地震作用效应扩大，计算Fi时将女儿墙分开计算。GiHi =28.219.25+767.5818.05+821.01（14.75+11.45+8.15）+852.524.85=46734.08 kNm根据底部剪力法基本公式Fi=GiHi（1-n）FEK /GjHj。求各层水平地震作用标准值。F女=28.219.25210.96/46734.08=2.45 kNF5=（767.5818.05210.96/46734.08）+28.01=90.55 kNF4=821.0114.75210.96/46734.08=54.66 kNF3=821.0111.45210.96/46734.08=42.43 kNF2=821.018.15210.96/46734.08=31.20 kNF1=852.524.85210.96/46734.08=18.66 kN女儿墙的地震作用效应考虑鞭梢效应扩大3倍。Vk=2.453=7.5 kN，扩大部分的地震效应不往下部传递。各层横向地震作用及楼层地震剪力，如表3.5。表3.5 各层横向地震作用及楼层地震剪力层数Gi（kN）Hi（m）GiHiGiHiFi（kN）女28.219.25542.852.45777.6618.0514036.76390.55