结构计算书.docx

1、结构计算书前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为阳光中学学生公寓楼。在毕业设计前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程

2、、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，PKPM，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 二零零九年六月二十日毕业设计摘要一：建筑部分本工程为长春市阳光中学学生公寓楼，丙类建筑，耐火等级为二级，总建筑面积为4858.2，总建筑高度为21.3m，总层数为六层，室内外地面高差为0.60m,平面形状为矩形，建筑沿X方向的宽度为55.2m，

3、沿Y方向的宽度为14.4m. 本工程结构形式为六层混凝土框架，墙体采用炉渣空心砌块，M5混合砂浆，并采用1：25水泥砂浆掺3%防水剂20厚。屋面工程保温板采用80厚阻燃聚苯乙烯泡沫保温板。门窗全部采用塑钢窗。二：结构部分根据建筑的使用功能，房屋的高度与层数，场地条件，结构材料以及施工技术等因素综合考虑，采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，结构的设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类。本工程位于有密集建筑的城市市区，地面粗糙度为B类，建筑场地土地类别为类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，框架的抗震等级为三级。基础采用独立基础。地基基础设计安全等级为乙

4、级。地基极限承载力特征值为f=190Kpa。钢筋混凝土基础采用C25级混凝土，有垫层，采用HRB级钢筋。钢筋混凝土基础钢筋保护层厚为40mm，侧边钢筋保护层厚为40mm。基础坐落在原始土上，基础上皮标高应不影响地沟的布置。 三：施工部分工程建设概况工程名称：长春市阳光中学学生公寓：建设单位：长春建筑装饰学院。设计单位：吉林省建筑设计研究院。施工单位：长春建工集团。工程结构：框架结构。建筑层数：6层。 总建筑面积4858.2平方米，层数为六层，一层层高为3300mm，标准层层高为3000mm,顶层层高为3000mm，室内外高差为0.60m，女儿墙高为1.2m,总高为21.3m。该建筑物平面形状为

5、规则的矩形形状，平面组合简单，结构尺寸简单，便于突击施工。本工程施工根据建筑设计特点，结构设计特点和现有的施工条件制定施工方案。基础工程和主体结构工程施工是施工的关键。根据工期要求和场地条件编制施工进度计划和设计施工现场平面图.Graduate design summary 一: Construction partChangchun city for the Changchun sunny apartment of secondary school students. Fire resistance rating of 2. Total construction area of 4858.2.

6、the total height of 21.3.with a total of 6-storey.Indoor and outdoor ground to 0.60.horizontal rectangle shape for the construction of 55.2m in width along the transverse direction, vertical direction along with the width of 14.4m. This engineering structure form is Six concretes frames, the wall us

7、es the slag hollow block, the M5 mix mortar, and uses 1:25 cement mortar to mix 3% water-repellents thick 20. The roofing project heat preservation board uses 80 thick being flame-resistant polystyrene froth heat preservation board. The windows and doors use completely model the metal window. 二：Stru

8、cture divisionAccording to the functional use of the bailding, hosing and storey high. site conditions, structual materials and construcyion technology factors to consider using cast-in-place reinfored concrete framework structural system.stractual design life expectancy of 50 years.the security str

9、uctures for the secondary level,the construction of our earthquake-proof for B category.this projeet is located in city-in tensive urban constraction, graund roughness for B category .Category to category construction sites territories Earthquake security intensity of 7 degress.the basign for seismi

10、c accelcration values 0.1g,the foamework for earthquake grading levels for grades.The foundation uses under the pile foundayion.The foundation uses the isolated foundation. The ground foundation design safety rank is a grade B. The ground limit supporting capacity characteristic value is f=190Kpa. T

11、he reinforced concrete foundation uses the C30 level concretes, has the breaker strip, uses the HRB level steel bar. The reinforced concrete foundation steel bar protector thick is 40mm, the side steel bar protector thick is 40mm. The foundation is situated on the primitive earth, the foundation epi

12、dermis elevation should not affect the trench the arrangement.三：Construction partEngineering construction survey：Project name: Changchun sunny apartment of secondary school students .Development organization: Changchun star space property development Limited company .Designing department: Jilin Prov

13、ince architectural design research institute .Construction: Changchun construction work group. Engineering structure: Portal frame construction .Construction layer: the total floor space 4858.2 square meters, the layer is six, a building store height is 3300mm, the key bed building store height is 3

14、000mm, the top layer building store height is 3000mm, outside the indoor the elevation difference is 0.60m, the parapet wall high is 1.2m, the overall height is 21.3m. This building planform for the rule rectangular shape, the plane combination is simple, the structure size is simple, is advantageou

15、s attacks the construction.This feature works on the basis of architectural design, structural design characteristice and existing conditions of the construction works to developp progeammes based engineering and construcytion of the main structure works in the key,according to the compl etion perio

16、d stipulated requirements and construction progress of the constriction site design plans.目录 . 建筑设计 -9结构设计 - 10一 截面尺寸估算-11 1. 梁板截面尺寸估算-11 2. 柱截面尺寸估算-11二 荷载汇集-12 1. 竖向荷载-12 2.梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算-14三 框架侧移刚度计算-161.中框架的边柱计算-162. 中框架的中柱计算-163. 边框架柱的边柱计算-174.边框架柱的中柱计算-17四 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算-18 1. 横向自振周期计算-

17、18 2. 水平地震作用及楼层地震剪力计算-193. 水平地震作用下位移计算-194. 地震产生的框架弯矩和剪力图 -22五 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算-23 1. 参考资料 -232. 风荷载作用下水平位移计算 -243. 风荷载作用下框架结构内力计算-254. 风荷载产生的框架弯矩和剪力图 -26六 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 -271. 计算单元 -282. 荷载计算 -28（1）恒荷载计算 -29（2）活荷载计算 -29（3）横载作用下弯矩二次分配法-32（4）活载作用下弯矩二次分配法-333. 横向框架内力组合-37（1）结构抗震等级-37（2）框架梁内力组合 -3

18、8（3）横向框架A弯矩和轴力组合-40（4）横向框架B弯矩和轴力组合-42 （5）横向框架A柱剪力组合- 44（6）横向框架B柱剪力组合- 45七 截面设计 -461. 框架梁截面设计 - 46（1）一层梁正截面计算 -46（2）一层梁斜截面计算-492. 框架柱截面设计 - 50（1）剪跨比和轴压比验算- 48（2）柱正截面承载力 -49（3）柱斜截面承载力 -50八 板的配筋计算 -501. 房间内板计算 -532. 走道板计算 -56九 楼梯配筋计算-561. 斜板计算-562. 平台板计算-573. 平台梁计算 -58十 基础设计 -591. 荷载的标准值组合-592. A柱的基础设计

19、-603. 底板配筋-614. 配筋计算 -615. B、C柱基础计算 -62.施工组织设计-63参考文献及鸣谢- 88建筑平面简图 第一章 建 筑 设 计1.1 建筑平面设计1.1.1 建筑平面设计建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求，以便于结构设计。综合考虑建筑和结构设计的要求，初步拟定内廊式平面框架形式。对于平面布置作如下几点说明：1）为了满足不同类型的房间对使用面积的要求，同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸，本设计柱网基本上采用7.8m5.7m2）走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度2.4m。1.1.2 建筑立面设计

20、结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，外观上显得大方、挺拔、气派；同时，考虑到框架结构的优点，柱间尽量多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。1.1.3 屋顶设计屋顶设计成上人屋面。采用平屋顶构造，排水坡度取3%,设1200的女儿墙，屋面上还有一个突出屋面3.0m的楼梯间，同时也要体现建筑的功能特征和美观。 结构设计一、截面尺寸估算1. 梁板截面尺寸估算框架梁截面高度h，按 梁跨度的110118确定，则纵向框架梁高为：7800*（110118）=780433mm，取h=600mm;梁宽 取梁高的一半，即b=300mm.

21、横向框架梁5700*（110118）=570317mm，取横梁h=550mm，b=300mm,次梁 取5700*（114120）=407285mm，取h=450mm;b=300mm.走廊横梁h=400mm;b=300mm.板的最小厚度为l/50=3600/50=72mm,考虑到板的挠度和裂缝宽度限制及在板中铺设管线等因素，根据经验取板厚120mm. 2. 柱截面尺寸估算 根据柱支撑楼板面积计算由竖向荷载作用下产生的轴力，并按 轴压比控制估算柱截面面积，估算柱截面时，楼层荷载按12-15KN/计，本工程边柱按13KN/计。 边柱负荷面为7.8*2.85的边柱轴力：N=1.3*7.8*2.85*1

22、3*1000*6=2254.12KN. 由于抗震烈度7度、框架结构、总高度小于30m，可查得抗震等级为三级，柱 轴压比为0.9. 所以，边柱截面面积为： =22541200.9*14.3=175145.45 mm 2.取正方形，则边柱截面高度为：418mm. 同理，中柱=1.2*7.8*4.05*13*1000*60.9*14.3=229745.45 mm 2. 取正方形，则中柱截面高度为：479mm. 取 柱截面500*500 mm 2底层柱子高度为：3.3+0.6+1.621.0=4.52m二、荷载汇集 1.竖向荷载（1） 楼面恒荷载10厚1：1水泥细砂浆，贴地面砖 0.0124=0.24KN/30厚1：3 水泥砂浆找平层 0.0324=0.72 KN/:现浇钢筋混凝土楼板 2.5 KN/20厚混合砂浆抹面刮大白 0.4