土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：200004010200 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū) graduate design 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：某市如意酒店設(shè)計(jì)某市如意酒店設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)：08 土木土木 90 班班 學(xué)學(xué) 院：建筑工程學(xué)院院：建筑工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 教授教授 教授教授 2012 年年 5 月月 27 摘 要 本工程為市如意快捷酒店，該樓為五層，總高 18.6 米，室內(nèi)外高 差為 0.45m，總建筑面積為 5218。本設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)要求和原始資料，運(yùn)用力 2 m 學(xué)、鋼筋混凝土、結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理及土力學(xué)和對(duì)材料性質(zhì)的深刻了解，遵守 設(shè)計(jì)規(guī)則，保證建筑結(jié)構(gòu)合理，

2、所有材料的質(zhì)量和強(qiáng)度合格，工藝良好。 本建筑設(shè)計(jì)分為三部分：建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)。 建筑設(shè)計(jì)采取積極措施來(lái)增強(qiáng)建筑物的外表強(qiáng)度和堅(jiān)固性，給人以心理上 的安全感。兼顧實(shí)用性。 結(jié)構(gòu)體系是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，用砌塊做填充墻。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是使結(jié)構(gòu)物 得到足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性的過(guò)程。結(jié)構(gòu)體系選擇后，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和在 規(guī)范等進(jìn)行荷載統(tǒng)計(jì)，用彎矩二次分配法、d 值法等進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，再進(jìn)行 內(nèi)里組合以及配筋設(shè)計(jì)。 施工組織設(shè)計(jì)：科學(xué)的依據(jù)分項(xiàng)工程，流水施工的方法，合理安排施順序， 注意安全措施，力求經(jīng)濟(jì)效益 關(guān)鍵詞 建筑；結(jié)構(gòu)；施工組織 abstract ruyi hotel in this pr

3、oject, the building with five floors, and a total height of 18.600 meters, total construction area of 5218m2. the design based on design requirements and the original data, the use of mechanics, reinforced concrete, structural mechanics, the basic principles of soil mechanics, and a deep understandi

4、ng of the material properties and to comply with design rulesto ensure that the building structure is reasonable, the quality and intensity of all the materials qualified, good process. the architectural design is divided into three parts: architectural design, structural design, and construction de

5、sign. architectural design to take positive measures to enhance the appearance of strength and robustness of the building, giving a psychological sense of security. taking into account the practicality. the structural system is reinforced concrete frame structure with block infill walls. the structu

6、ral design is to structure the process of sufficient strength, stiffness and toughness. structural system selection, load statistics, based on the structures and norms , the internal force calculation using the hierarchical method, the d value method, the base shear, and reinforcement design. constr

7、uction organization design: a scientific. basisfor sub-projects, construction ofwater, reasonable arrangements the ment for the facilities order to pay attention to safety measures, and strive to economic. keywords architecture; structure; construction organizations 目 錄 摘 要.ii abstract.iii 第 1 章 緒論.

8、1 1.1 綜述.1 1.2 工程概況.1 1.3.地質(zhì)條件.2 1.4 設(shè)計(jì)資料.2 第 2 章 初步設(shè)計(jì).3 2.1 設(shè)計(jì)資料.3 2.2 鋼筋混凝土框架設(shè)計(jì).5 2.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置如圖 2.2 所示，各梁柱截面尺寸確定如下。.5 2.2.2 柱的截面尺寸估算（按軸壓比）：.5 2.2.3 板柱尺寸確定：.6 第三章 荷載計(jì)算.7 3.1 恒活載計(jì)算.7 3.1.1 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：.7 3.1.2 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：.7 3.1.3 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：.7 3.1.4 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：.8 3.1.5 恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 3.1 所示

9、。.9 3.2 活荷載計(jì)算.9 3.3 風(fēng)荷載計(jì)算.10 3.4 雪荷載計(jì)算.11 3.5 水平地震作用.11 3.5.1 重力荷載代表值.11 3.5.2 結(jié)構(gòu)自振周期 t.12 3.5.3 多遇水平地震作用計(jì)算.14 3.5.4 抗震變形驗(yàn)算.15 第 4 章 內(nèi)力計(jì)算.17 4.1 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算.17 4.2 樓面活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算.21 4.3 水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算.23 第 5 章 內(nèi)力組合.27 第 6 章 截面設(shè)計(jì).29 6.1 梁截面計(jì)算.29 6.1.1 正截面受彎承載力.29 6.1.2 斜截面受剪承載力.31 6.2.2 計(jì)算柱配筋：.33 第 7 章

10、樓梯設(shè)計(jì).41 7.1 樓梯結(jié)構(gòu)平面布置圖.41 7.2 樓梯板計(jì)算.41 7.2.1 荷載計(jì)算：.41 7.2.2 截面設(shè)計(jì).42 7.3 平臺(tái)板計(jì)算.43 7.4 平臺(tái)梁計(jì)算.44 第 8 章 樓板設(shè)計(jì).46 第 9 章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì).47 9.1 設(shè)計(jì)資料：.47 9.2 基礎(chǔ)底面積和底面尺寸確定：.48 9.3 基礎(chǔ)剖面尺寸確定：.48 9.4 基礎(chǔ)抗沖切承載力計(jì)算：.49 9.5 底板配筋：.50 第 10 章 施工部分設(shè)計(jì).51 10.1 工程概況.51 10.1.1 工程特點(diǎn).51 10.1.2 地點(diǎn)特征.51 10.1.3 施工條件.51 10.2 施工部署.51 10.2.1 施

11、工方案.51 10.2.2 施工順序.52 10.3 施工進(jìn)度計(jì)劃.52 10.3.1 工程量計(jì)算.52 10.3.2 工日數(shù)與流水節(jié)拍的確定.59 10.3.3 施工進(jìn)度計(jì)劃.61 10.4 施工總平面圖.61 10.5 施工準(zhǔn)備條件.61 10.5.1 平整場(chǎng)地.61 10.5.2 修筑道路.61 10.5.3 接通水源.61 10.5.4 施工用電.62 10.5.5 施工機(jī)械.62 10.5.6 勞動(dòng)力組織.63 10.5.7 主要材料需要量計(jì)劃.63 10.6 施工準(zhǔn)備計(jì)劃.64 10.6.1 施工準(zhǔn)備.64 10.6.2 測(cè)量前期準(zhǔn)備.64 10.6.3 技術(shù)工作準(zhǔn)備.64 10.

12、6.4 物資、機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備.65 10.6.5 勞動(dòng)力準(zhǔn)備.65 10.6.6 外界聯(lián)系.65 10.7 主要施工方法.65 10.7.1 鋼筋工程.65 10.7.2 模板工程.65 10.7.3 混凝土工程.66 10.7.4 屋面工程.68 10.7.5 裝飾工程.68 10.7.6 腳手架工程.68 10.8 質(zhì)量安全措施.69 10.8.1 質(zhì)量管理措施.70 10.8.2 安全管理措施.70 結(jié) 論.71 參考文獻(xiàn).72 謝 辭.73 第 1 章 緒論 1.1 綜述 根據(jù)設(shè)計(jì)材料提供場(chǎng)地的地質(zhì)條件及所在地區(qū)的抗震烈度，確定出擬建筑 物的抗震等級(jí)二級(jí)。建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)

13、構(gòu)設(shè)計(jì)梁部分。 建筑設(shè)計(jì)部分：綜合了幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)，考慮可影響建筑的各種因素，采 用了既能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的多方面要求，又較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的方案。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分：分別從結(jié)構(gòu)的體系選擇、結(jié)構(gòu)總體的布置、樓屋蓋的結(jié)構(gòu) 方案及基礎(chǔ)方案的選擇等多方面進(jìn)行了論述。 結(jié)構(gòu)計(jì)算大致分為以下幾個(gè)步驟： 荷載統(tǒng)計(jì)：荷載統(tǒng)計(jì)是在初選截面的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其計(jì)算過(guò)程是按從上 到下的順序進(jìn)行的，荷載的取值按各層房間的使用功能及位置的不同，查荷載 規(guī)范確定。按建筑方案中的平立剖面設(shè)計(jì)，選定計(jì)算見(jiàn)圖，并初選柱截面。 框架變形驗(yàn)算：驗(yàn)算了框架在水平地震作用下橫向變形。此過(guò)程中，采用 了能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的自震周期，按底部剪力法求

14、剪力并考慮了頂附加水平地震 作用。 橫向框架的內(nèi)力分析：分別分析了橫向框架在水平地震作用技術(shù)向荷載作 用下的內(nèi)力，用分層發(fā)法計(jì)算梁端、柱端彎矩。 內(nèi)力組合：對(duì)恒載、活載及地震荷載進(jìn)行組合，得出最不利內(nèi)力，并以此 為依據(jù)對(duì)框架梁、柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。 板的設(shè)計(jì)： 用彈性理論進(jìn)行計(jì)算。 樓梯設(shè)計(jì)： 采用板式樓梯。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)： 采用獨(dú)立基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)成果： 平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯平、剖面圖，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)布置 圖、配筋圖、基礎(chǔ)平剖面施工圖及建筑總說(shuō)明和結(jié)構(gòu)總說(shuō)明等。 此外，本設(shè)計(jì)采用了 autocad、天正建筑、探索者等軟件進(jìn)行繪圖以及部 分計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)算。 1.2 工程概況 本工程為唐山市如意快捷酒店

15、。該樓共五層，采用框架結(jié)構(gòu),一層層高 4.2m，其余層高 3.6 米。總高 18.6 米,室內(nèi)外高差是 0.45m，建筑面積為 5218 左右。其主要用途為住宿所用,工程所在地：唐山市市區(qū)。地基承載力特征 2 m 值按 160kpa 設(shè)計(jì)。持力層為粉質(zhì)粘土。 k f 設(shè)計(jì)使用年限：50 年。 抗震設(shè)防：抗震設(shè)防烈度 8 度，設(shè)計(jì)承載力特征值為 0.20g，設(shè)計(jì)地震第二組。 1.3.地質(zhì)條件 第一層：雜填土，層厚 0.5m，r=18kn/m3 第二層：粉質(zhì)粘土，r=18kn/m3 ，無(wú)地下水 1.4 設(shè)計(jì)資料 1、設(shè)防烈度 8 度；抗震等級(jí) 二級(jí)；場(chǎng)地類別 二類；抗震設(shè)防類別 丙類； 建筑物安全

16、等級(jí) 二級(jí)。 2、場(chǎng)地土類型 中軟場(chǎng)地土；最大凍結(jié)深度 0.6 米；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk=160kpa ；持力層為粉質(zhì)粘土。 3、參考資料：建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 ；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 ；建筑結(jié) 構(gòu)荷載規(guī)程 ；建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)程 。 第 2 章 初步設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)資料 （1）設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.000，室內(nèi)外高差 450mm。 （2）墻身做法：墻身為混凝土砌塊，m5 水泥砂漿砌筑，內(nèi)墻刷為 5 mm 厚 1：2 水泥砂漿，15 mm 厚 2：1：8 水泥石灰砂漿，分兩次抹灰，刷建筑膠素水 泥漿一遍，配合比為建筑膠：水=1：4。厚度 20 mm.（內(nèi)墻 7 做法見(jiàn)圖集 05j1） 。 外

17、墻刷水泥砂漿 5 mm 厚 1：2.5 水泥砂漿，15 mm 厚 2：1：8 水泥石灰砂漿， 分兩次抹灰，刷建筑膠素水泥漿一遍，配合比為建筑膠：水=1：4 （3）樓面做法： 表表 2-1 樓面做法厚度(mm)容重(kn/m3)重量(kn/m2) 厚大理石 20 厚干硬性水泥砂漿 30 素水泥漿結(jié)合層一遍 1.16 鋼筋混凝土樓板 120253.0 樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值 4.16 （4）屋面做法： 表表 2-2 屋面做法（不上人）厚度 (mm) 容重 (kn/m3) 重量 (kn/m2) 保護(hù)層：c20 細(xì)石混凝土， 150150 鋼筋網(wǎng)片 40 隔離層：干鋪無(wú)紡聚酯纖維布一層 保溫層：擠塑聚苯乙烯泡

18、沫板 250.3136 防水層：按照屋面說(shuō)明附表 1 選用 25 找平層：1：3 水泥砂漿，砂漿中摻聚丙 綸或錦綸-6 纖維 0.750.90kg/m3 20 找坡層：1：8 水泥膨脹珍珠巖找 2%坡最薄 處 20 1.5984 結(jié)構(gòu)層：鋼筋混凝土屋面板 120253.0 屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值 4.60 （5）門窗做法：門廳處為鋁合金門窗，其它均為木門，鋁合金窗。 （6）地質(zhì)資料：屬二類建筑場(chǎng)地。 （7）基本風(fēng)壓：（地面粗糙度屬 c 類） 。 2 0=0.4 /kn m 圖 2.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖 圖 2.2 結(jié)構(gòu)立面布置圖 （8）活荷載：屋面活荷載 2.0 kn/m2，走廊樓面活荷載 2.0 kn

19、/m2。 2.2 鋼筋混凝土框架設(shè)計(jì) 2.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置如圖 2.2 所示，各梁柱截面尺寸確定如下。 邊跨框架梁 1111 7800650975 812812 hlmm 所以取框架梁：650 300h bmm 邊柱連系梁 1111 7200600900 812812 hlmm 所以取連系梁：600 300h bmm l 為梁的跨度截面寬。 2.2.2 柱的截面尺寸估算（按軸壓比）： 12g ns n 且/ cccc nf b h ：允許軸壓比，三級(jí) 0.9,二級(jí) 0.8,一級(jí) 0.7； c 豎向荷載與地震作用組合的最大軸力設(shè)計(jì)值 n； ：分項(xiàng)系數(shù)，取為 1.2； g ：?jiǎn)挝幻娣e重量，取為

20、 1214kn/m2； ：柱承載樓面面積；s ：柱設(shè)計(jì)截面以上樓層數(shù)；n ：一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)角柱為 1.3,其余為 1.0； 1 ：由于水平力使軸力增大的系數(shù)，7 度 1.05，8 度 1.1，9 度 1.2； 2 ：混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 c30 混凝土，則為 14.3kn/mm2。 c f c f 首層邊柱和中柱取最大值。再計(jì)算各層柱截面。 取=0.8，=1.2，=14 kn/m2，=1.0，=1.1，=14.3kn/mm2 c g 1 2 c f 首層邊柱1.2 14 56.16 4 1.0 1.1/ 0.8 14.3/1000602mm 首層中柱1.2 14 28.08 4 1.0 1.

21、1/ 0.8 14.3/1000425.6mm 首層柱截面值最大,可取600600mmmm 2.2.3 板柱尺寸確定： 各層柱均取為600600mmmm 現(xiàn)澆樓板厚 140mm（連續(xù)雙向板：hl/50（l 為板的較小跨度） ） 根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為 600mm，則底層層高為 5.25m。 。 各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計(jì)算后列于圖三中。其中框架柱的線剛度： ，框架梁的線剛度：；對(duì)于現(xiàn)澆整體式框架梁：中框架梁：/ ccc ie ih/ bb ieil ，邊框架梁：，其中，為按矩形截面計(jì)算框架梁的慣性矩。 0 2.0 b ii 0 1.5 b ii 0 i 3-3 1 1.5e0.3

22、0.657.8=1.32 10 e 12 abbc ii 4-3 1cc 1 i =e0.65.25=2.06 10 e 12 4-3 2345cc 1 i =i =i =i =e0.63.6=3.0 10 e 12 圖 2.3 結(jié)構(gòu)線剛度布置圖 第三章 荷載計(jì)算 3.1 恒活載計(jì)算 3.1.1 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 屋面恒荷載：4.60kn/m2（見(jiàn)表 2.2） 框架梁自重：0.3m0.65m25kn/m3=4.875kn/m 梁兩側(cè)粉刷：2(0.65-0.1)m0.02m17kn/m3=0.374kn/m 因此，作用在屋頂框架梁上的線荷載為： 5151 g4.875/0.374/5.2

23、5/ abbc gkn mkn mkn m 2 5252 g4.6/7.233.12/ abbc gkn mmkn m 3.1.2 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 樓面恒荷載：4.16kn/m2（見(jiàn)表 2.1） 框架梁自重及梁兩側(cè)粉刷：4.875kn/m 邊跨填充墻自重：0.25(3.6-0.65)m6kn/m3=4.43kn/m (6 為蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊容重，見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄 a) 墻面粉刷：2(3.6-0.65)m0.02m17kn/m3=2.01kn/m 因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為： 11 g4.875/4.43/2.01/11.32/ abbc gkn mkn mkn

24、 mkn m 2 22 g4.16/7.229.95/ abbc gkn mmkn m 3.1.3 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 邊柱連系梁自重：0.3m0.60m7.2m25kn/m3=32.4kn 梁兩側(cè)粉刷：2(0.6-0.1)m0.02m7.2m17kn/m3=2.45kn 1m 高女兒墻（蒸壓粉煤灰磚）自重：1m7.2m0.25m15kn/m3=27kn 墻兩側(cè)粉刷：21m0.02m7.2m17kn/m3=4.90kn 連系梁傳來(lái)屋面自重：7.24.60kn/m2=59.62kn 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：g5a=g5c=126.4kn 中柱連系梁自重：0.3m0.60m

25、7.2m25 kn/m3=32.4kn 梁兩側(cè)粉刷：2(0.6-0.1)m0.02m7.2m17kn/m3=2.45kn 連系梁傳來(lái)屋面自重：7.24.60kn/m2=119.24kn 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載：g5b=154.1kn 3.1.4 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 邊柱連系梁自重：32.4kn 梁兩側(cè)粉刷：2.45kn 鋼窗自重：1.8m2.1m0.45kn/m3=1.70kn （鋼窗寬 2.1，高 1.8，0.45 為鋼框玻璃窗容重，見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附 錄 a） 窗下墻體自重：0.25m1.0(7.2-0.6)m19kn/m3=31.35kn （鋼窗臺(tái)高 1.0

26、m，外墻厚 0.25m） 墻兩側(cè)粉刷：20.021.0(7.2-0.6)m17kn/m3=4.49kn 窗邊墻體自重：(7.2-0.6-2.1)m1.8m+(7.2-0.6)m(3.6-0.5-1.0-1.8) m0.25m19kn/m3=47.88kn 墻兩側(cè)粉刷：(7.2-0.6-2.1)m1.8m+(7.2-0.6)m(3.6-0.5-1.0-1.8)m 20.02m17kn/m3=6.85kn 框架柱自重：0.6m0.6m3.6m25kn/m3=32.4kn 框架柱粉刷：(0.6m4-0.25m3)0.02m3.6m17kn/m3=2.02kn 連系梁傳來(lái)樓面自重：7

27、.24.16kn/m2=53.91kn 中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：ga=gc=215.45kn 中柱連系梁自重：32.4kn 梁兩側(cè)粉刷：2.45kn 內(nèi)縱墻自重：(7.2-0.6)m(3.6-0.6)m0.25m19kn/m3=94.05kn 墻兩側(cè)粉刷：(7.2-0.6)m(3.6-0.6)m20.02m17kn/m3=13.46kn 扣除門洞重加上門重： -2.1m0.9m (0.25m25kn/m3-0.2kn/m3)=-11.43kn （門高 2.1 m，門寬 0.9m,木門面重度 0.2kn/m2） 框架柱自重：32.4kn 框架柱粉刷：2.02kn 連系梁傳來(lái)樓面自重：20.57.2

28、6kn/m2=107.8kn 中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 gb=273.2kn 3.1.5 恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 3.1 所示。 圖 3.1 恒荷載布置圖 3.2 活荷載計(jì)算 活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 3.2 所示。 圖中各荷載值計(jì)算如下： 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5kn/m2）： p5ab=p5bc=0.5kn/m27.2m=3.6kn/m p5a=p5c=7.20.5kn/m2=6.48kn p5b=7.20.5kn/m2 =12.96kn 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0kn/m2）： pab

29、=pbc=2.0kn/m27.2m=13.20n/m pa=pc=7.22kn/m2=25.92kn pb=7.22kn/m2=51.84kn 圖 3.2 活荷載布置圖 3.3 風(fēng)荷載計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為: zsz0 = 因結(jié)構(gòu)高度小于 30m，可取；對(duì)于矩形截面；可查荷載規(guī) z=1.0 s=1.3 z 范。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如表 3-1 所 示。表三為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，計(jì)算結(jié)果如圖 3.3 所示。 表表 3-1 風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載計(jì)算 2/ 1 jjikwj hhbp 層 次 z s z/m z 2 0

30、/( )kn m a/ 2 m pw/kn 51.01.319.650.740.420.166.37 41.01.316.050.740.425.929.97 31.01.312.450.740.425.929.97 21.01.38.850.740.425.929.97 11.040.429.711.43 圖 3.3 風(fēng)荷載布置圖 3.4 雪荷載計(jì)算 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為: r0 s=s 因屋面為平屋面，可取；可查荷載規(guī)范，取。 r=1.0 0 s -2 0 s =0.4kn m 3.5 水平地震作用 3.5.1 重力荷載代表值 （具體計(jì)算方法：頂層重力荷載代表值包括，

31、屋面恒載，50%屋面雪荷載， 縱橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重。其他層重力荷載代表值包括，樓面 恒載，50%樓面活載，縱橫梁自重，樓面上、下各半層的柱子及縱橫墻體自重。 ） n i ikjjqikjj qgg 1 總重力荷載代表值： ej gg 5555 51515252 0.5 0.50.5645.2 abc abbcabbc qz gggg gggg saggkn 234 776.0gggkn 1 776.0gkn 12345 3888.5 e ggggggkn 注： 墻自重: 1.731.354.4947.886.8594.05

32、13.46 11.432376.7 q gkn 柱自重: 32.42.023103.26 z gkn 屋面雪荷載, 2 r0 s=s =0.4kn/m 屋面面積。 2 7.2 (7.8+7.8)=119.5ma 3.5.2 結(jié)構(gòu)自振周期 t , , 2 1 1 1 2 n ii i n ii i g t g 1 i ik k kkk vd n km m k vg 34 1 1.5e0.3 0.657.8=3.96 10 12 abbc ii 44 1c 1 i =e0.65.25=6.18 10 12 44 2345c 1 i =i =i =i =e0.63.6=9.0 10 12 表表 3-

33、2 框架框架 a、c 軸柱側(cè)移剛度值的計(jì)算軸柱側(cè)移剛度值的計(jì)算 層 數(shù) 截面 （ b h m2） 混凝土 彈性模 量 ec (kn/m2 ) 層高 hi（ m） 線剛度 ic （ 4 10 ） k 2 i 12 h (1/m2) c 2 i 12 d= i h (kn/m) 上 層 0.600.60 3.001 07 3.69 2 3.96 =0.44 2 9.0 0.4 =0.17 20.4 0.9314229 首 層 0.600.60 3.001 075.256.18 3.96 =0.64 6.18 0.64+0.5 =0.43 20.64 0.4411693 表表 3-3 框架框架 b

34、軸柱側(cè)移剛度值的計(jì)算軸柱側(cè)移剛度值的計(jì)算 層 數(shù) 截面 （ b h m2） 混凝土 彈性模 量 ec (kn/m2) 層高 hi（ m） 線剛度 ic （ 4 10 ） k 2 i 12 h (1/m2) c 2 i 12 d= i h (kn/m) 上 層 0.600.6 0 3.00107 3.69 4 3.96 =0.88 2 9.0 0.88 =0.31 20.88 0.9325847 首 層 0.600.6 0 3.00107 5.256.18 2 3.96 =1.28 6.18 1.28 =0.39 2 1.28 0.4410604 表表 3-4 結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)

35、算 層次 12345 i g 913.7776.0776.0776.0645.2 3888.5 k v 3886.92973.22197.21421.2645.2 k d 3399054305543055430554305 k 0.1830.0870.0650.0420.019 i 0.1830.270.3350.3770.396 2 i 0.0330.0730.1120.1420.157 ii g 267.1334.7415.3467.3408.2 1892.6 2 ii g 48.290.5138.8176.0161.8 615.3 結(jié)構(gòu)自振周期 2 1 1 1 2=1.14s n ii

36、i n ii i g t g 結(jié)構(gòu)自振周期 t1的調(diào)整，調(diào)整系數(shù)取 0.7，則 t1=0.80s 3.5.3 多遇水平地震作用計(jì)算 （1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值：geq=0.85gi； geq=3888.5kn0.85=3305.3kn （2）混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比取 0.05； ，8 度設(shè)防區(qū)，查表得為 0.16；查表得第一組，二類 0.9 1max 1 g t t max 場(chǎng)地的特征周期值 tg 為 0.35，t1 為 0.80，故 0.9 1= 0.35 0.80.16=0.076 （3）計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： ek1eq f=g =0.076 3305.3kn=251.2 nk

37、（4）計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： t11.4 tg(查表得第一組，二類場(chǎng)地的特征周期值 tg 為 0.35) 故頂部附加地震作用系數(shù)為： n 1 0.080.070.134 n t 頂層水平地震作用：； i neknekn jj j 1 g h f(1)ff g h i n 故 5 645.2 3.6 f(1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 0.124 251.267.4kn 5 645.2 3.6 f(1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 0.124 251.267.4kn

38、其余各層水平地震作用：； 1 (1) ii inekn jj j g h ff g h 故 234 776 3.6 =f =f(1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 =42.8kn f 1 913.7 5.25 (1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 =50.2kn f 圖 3.4 結(jié)構(gòu)水平地震作用布置圖 3.5.4 抗震變形驗(yàn)算 多遇地震作用下的樓層內(nèi)最大水平彈性層間位移驗(yàn)算：混凝土uh/550 e 結(jié)構(gòu)的阻尼比取 0.05 uh e j m k=1jk i u = v d -層間彈性

39、位移 u -樓層 i 的彈性地震剪力 e vi -樓層 i 第 k 號(hào)柱子的側(cè)向剛度 ij d -框架第 j 層的總柱數(shù)。m 多遇水平地震作用各樓層 12345 50.2,42.8,67.4fkn fffkn fkn 各層彈性地震剪力為： 5 567.4 e vfkn 4 45115.2 ee vvfkn 3 34158 ee vvfkn 2 23201 ee vvfkn 1 12251.2 ee vvfkn 底層層間彈性位移 1 251.2 u =0.0074m 33990 二層層間彈性位移 2 201 u =0.0037m 54305 三層層間彈性位移 3 158 u =0.0029m 5

40、4305 四層層間彈性位移 4 115.2 u =0.0021m 54305 五層層間彈性位移 5 67.4 u =0.0012m 54305 彈性層間位移驗(yàn)算： 1 1 u0.0074 =0.00141/5500.0018 h5.25 其余層驗(yàn)算同上 符合彈性層間位移要求 第 4 章 內(nèi)力計(jì)算 4.1 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 恒載(豎向荷載)作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法。 圖中梁上分布荷載有矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時(shí)可直接根據(jù) 圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分 布荷載化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如圖 4.1 所示。 圖 4.1

41、計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 4.2 荷載的等效 把梯形荷載化作等效均布荷載 由得，。 pq abab m=mq=0.32p 5ab55152 g0.325.250.32 33.1215.84/ bcabab gggkn m ab12 g0.3211.320.32 29.9520.9/ bcabab gggkn m 化作均布荷載后，結(jié)構(gòu)可用彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之 一結(jié)構(gòu)計(jì)算，二分之一結(jié)構(gòu)如圖 4.5 所示。 各桿的固端彎矩為： 22 5555 11 15.84 7.880.4kn m 1212 abbaabab mmgl 22 11 20.9 7.8105.9kn m 1212 abbaab

42、 ab mmgl 圖 4.3 彎矩二次分配法計(jì)算簡(jiǎn)圖 必須注意，在求得圖 4.3 所示結(jié)構(gòu)的梁端支座彎矩后，如欲求梁跨中彎矩， 則需根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實(shí)際荷載分布（即圖 4 所示荷載分布）按平 衡條件計(jì)算，而不能按等效分布荷載計(jì)算。框架梁在實(shí)際分布荷載作用下按簡(jiǎn) 支梁計(jì)算的跨中彎矩如圖 4.4 所示。 圖 4.4 梁實(shí)際跨中距圖 圖 4.5 彎矩二次分配法彎矩圖 圖 4.6 結(jié)構(gòu)在恒荷載下軸力圖 圖 4.7 結(jié)構(gòu)在恒荷載下剪力圖 考慮梁端彎矩調(diào)幅,并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩及剪力換算至梁端柱邊彎矩值,乘以 調(diào)整系數(shù) 0.8，以備內(nèi)力組合，如圖 4.8，4.9 所示 圖 4.8 結(jié)構(gòu)在恒荷載下調(diào)幅

43、后的彎矩圖 圖 4.9 結(jié)構(gòu)在恒荷載下調(diào)幅后的剪力圖 4.2 樓面活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用滿布荷載法，計(jì)算方法同恒荷載，得到的內(nèi) 力下圖所示，考慮梁端彎矩調(diào)幅,并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩及剪力換算至梁端柱邊彎矩 值,以備內(nèi)力組合用。 圖 4.10 活荷載彎矩二次分配法彎矩圖 圖 4.11 活荷載作用下柱的軸力圖 圖 4.12 活荷載作用下的剪力圖 圖 4.13 結(jié)構(gòu)在活荷載下調(diào)幅后的彎矩圖 圖 4.14 結(jié)構(gòu)在活荷載下調(diào)幅后的剪力圖 4.3 水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算 水平地震作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 3.4 所示。內(nèi)力計(jì)算采用 d 值法，計(jì) 算過(guò)程見(jiàn)下圖。 （1）求各層 d 值

44、 如表 3-2、表 3-3 所示。 （2）反彎點(diǎn)高度計(jì)算,或， 1234 + 2 c iiii k i 12 1 34 ii ii 34 12 ii ii 1 1.0 ， 2= h h 上 3= h h 下 表表 4-1: 一二三四五 層 次 邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱 k0.641.280.440.880.440.880.440.880.440.88 0 y 0.700.650.520.50.450.450.380.40.290.35 1 1.01.01.01.01.0 2 0.681.01.01.0 不考慮 3 不考慮 1.461.01.01.0 查表可得，則。查表時(shí)水平地震

45、作用按倒三角形荷 123 0yyy 0 yy 載。 (3）內(nèi)力計(jì)算 荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)得到的是整個(gè)框架的水平地震作用，故應(yīng)折算成一榀框架所承 受的水平地震作用力。 52341 67.4,42.8,50.2fkn fffkn fkn 計(jì)算過(guò)程如圖所示。 圖 4.15 剪力在各柱間的分配 圖 4.16 各柱反彎點(diǎn)及柱端彎矩 圖 4.17 水平地震作用下彎矩圖 圖 4.18 水平地震作用下柱的軸力和梁的剪力圖 第 5 章 內(nèi)力組合 根據(jù)上節(jié)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，即可進(jìn)行框架內(nèi)各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合， 其中梁的控制截面為梁端柱邊以及跨中。由于對(duì)稱性，每層可取三個(gè)控制截面， 即圖 5 -1 中的 1-3 號(hào)截面。

46、柱則分為邊柱和中柱（即 a 柱和 b 柱） ，每個(gè)柱每 層有兩個(gè)控制截面，如圖 5.1 所示。 圖 5.1 框架梁柱的控制截面 根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的要求： （1）無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： ggkqqqkwwwk ssss 荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 s 永久荷載分項(xiàng)系數(shù) g 樓面活荷載分項(xiàng)系數(shù) q 風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù) w 永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 gk s 樓面活荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 qk s 風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 wk s q、w分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和風(fēng)荷載組合值系數(shù)，當(dāng)永久荷 載效應(yīng)起控制作用時(shí)應(yīng)分別取 0.7 和 0.0；當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)應(yīng)分 別取 1.

47、0 和 0.6 或 0.7 和 1.0。 (2）有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： ggeehehkevkevkwwwk sssss 荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 s 重力荷載分項(xiàng)系數(shù) g 水平地震作用分項(xiàng)系數(shù) eh 豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù) ev 風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù) w 重力荷載代表值的效應(yīng) ge s 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù) ehk s 豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù) evk s 風(fēng)荷載組合值系數(shù)，應(yīng)取 0.2。 w 重力荷載及水平地震作用時(shí)，應(yīng)取 1.2，應(yīng)取 1.3。 g eh 梁和柱內(nèi)力組合列表圖見(jiàn)附表

48、 第 6 章 截面設(shè)計(jì) 根據(jù)上面中得到內(nèi)力組合結(jié)果，即可選擇各截面的最不利內(nèi)力進(jìn)行截面配 筋計(jì)算。由于對(duì)稱性，每層只需計(jì)算一梁和兩柱，其編號(hào)如圖 6.1 所示。 圖 6.1 框架各構(gòu)件編號(hào) 6.1 梁截面計(jì)算 6.1.1 正截面受彎承載力 環(huán)境類別為一類，c30 混凝土，梁保護(hù)層厚度，雙排布筋，邊跨 30cmm 梁寬，梁高； 300bmm650hmm ； 22 11 1.0,0.8,14.3/,1.43/ ct fn mmfn mm 縱筋采用 hrb400 鋼， 2 360/ y fn mm。 框架抗震等級(jí)為二級(jí)，正彎矩作用時(shí)按 t 形截面計(jì)算，單排布筋時(shí)，取 ，對(duì)于邊跨梁，取翼緣寬度 35

49、s amm 0 140 0.230.1 615 f h h ， 0 min,2.4 3 fn l bbsm (其中為梁計(jì)算跨度，取凈跨；為梁縱肋凈距 6.9m。) 0 l7.2 n lm n s 該榀框架跨中最大正彎矩 max 169.5mkn m 10 140 1.0 14.3 2400 1406152618.6169.5 22 c f ff h f b hhkn mkn m 故跨中截面均屬第一類 t 形截面。 負(fù)彎矩作用時(shí)按矩形截面計(jì)算。單排布筋時(shí)，取。 60 s amm 正截面承載力計(jì)算過(guò)程及結(jié)果列于表 6-1: 表中，梁端，跨中；， 2 10 s c m f bh 2 10 s cf

50、m f b h 11 2 s ，。表中列括號(hào)中的數(shù)字是按受力計(jì)算得到 0.5 11 2 ss 0 s ys m a fh s a 的數(shù)值,括號(hào)外數(shù)值是按構(gòu)造計(jì)算得到。 （有規(guī)范查得梁端最小配筋率為 0.3%與 中較大者為 585mm，跨中為 0.25%與中較大者為 487.5mm） 0.65 t y f f 0.55 t y f f 表表 6-1 梁正截面承載力計(jì)算 截面彎矩設(shè)計(jì)值 s s 2 s a mm實(shí)配鋼筋 2 mm 梁端 - mmax -271.44 0.260 0.308 0.846 1650 3c22+2c18，as=1649 1 梁端 + m max 120.51 0.106

51、0.112 0.944 628 4c14，as=615 2 跨中+ 169.52 0.020 0.020 0.990 842 3c16+1c18，as=857.5 梁端 - mmax -303.31 0.291 0.353 0.823 1895 5c22，as=1900 kl-101 3 梁端 + m max 88.840.078 0.081 0.959 585（455） 4c14，as=615 梁端 - mmax -228.38 0.2190.250 0.875 1343 3c22+1c14，as=1341 1 梁端 + m max 66.47 0.058 0.060 0.970 585（3

52、37） 4c14，as=615 2 跨中+ 166.34 0.0200.020 0.990 8263c16+1c18，as=857.5 梁端 - mmax -238.70 0.229 0.264 0.868 1414 3c22+1c16，as=1394. 5 kl-201 3 梁端 + m max 35.46 0.0310.032 0.984 585（177） 4c14，as=615 梁端 - mmax -194.10 0.1860.2080.896 1114 3c20+1c16，as=1141 1 梁端 + m max 33.27 0.029 0.030 0.985 585（166） 4c1

53、4，as=615 2 跨中+ 166.82 0.020 0.020 0.990 828 3c16+1c18，as=857.5 kl-301 3 梁端 - mmax -206.52 0.198 0.2230.889 11964c20，as=1256 梁端 + m max 3.300.003 0.003 0.999 585（16） 4c14，as=615 梁端 - mmax -141.38 0.1360.146 0.927 7854c16，as=804 1 梁端 + m max 585（0） 4c14，as=615 2 跨中+ 166.50 0.020 0.020 0.990 8273c16+1c

54、18，as=857.5 梁端 - mmax -167.70 0.161 0.176 0.912 9463c20，as=941 kl-401 3 梁端 + m max 585（0） 4c14，as=615 梁端 - mmax -80.42 0.077 0.080 0.960 585（431） 4c14，as=615 1 梁端 + m max 585（0） 4c14，as=615 2 跨中+ 144.50 0.017 0.017 0.991 717 3c18，as=763 梁端 - mmax -104.98 0.101 0.106 0.947 585（570） 4c14，as=615 kl-501

55、 3 梁端 + m max 585 (0)4c14，as=615 計(jì)算結(jié)果表明，梁端截面的 均小于 0.35，符合塑性內(nèi)力重分布原則和抗 震設(shè)計(jì)要求。所配鋼筋滿足梁上下頂面至少兩根鋼筋通長(zhǎng)布置。 6.1.2 斜截面受剪承載力 斜截面受剪承載力計(jì)算包括:截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。 邊跨梁：各層剪力大小相差不大，可選配相同腹筋。 （1)驗(yàn)算截面尺寸： 因，截面尺寸按下式驗(yàn)算： 0 7800 122.5 650 l h 截面尺寸滿 0max 0.200.20 1 14.3 300 590506.2180.9 cc f bhknvkn 足要求。 （2)計(jì)算所需腹筋： 由于,需計(jì) 0ma

56、x 0.60.6 0.7 1.43 300 590106.3180.9 cvt f bhknvkn 算配置腹筋。采用 c8 雙肢箍筋， ，取。 0 10 287200 0.6 yvsv ucvt f a h smmmm vf bh 200smm ，可以。 1011.43 0.168%0.280.280.111% 300 200360 svt sv yv af bsf 加密區(qū)長(zhǎng)度為，箍筋間距取。 max 1.5 ,500975hmmmm 100mm 6.2 柱截面設(shè)計(jì) 6.2.1 抗震設(shè)計(jì)柱內(nèi)力調(diào)整 對(duì)于二級(jí)抗震等級(jí)框架,除框架頂層柱,框架柱節(jié)點(diǎn)上、下端的截面彎矩設(shè) 計(jì)值及柱剪力值應(yīng)進(jìn)行如下調(diào)整

57、： 按“強(qiáng)柱弱梁”調(diào)整彎矩設(shè)計(jì)值:，底層柱底端彎矩放大 1.5 cb mm 1.5 倍 按“強(qiáng)剪弱彎”調(diào)整彎矩設(shè)計(jì)值： 1.3 bt cc c n mm v h 節(jié)點(diǎn)編號(hào)如圖 6.1。 圖 6.1 框架節(jié)點(diǎn)編號(hào) 計(jì)算過(guò)程如表 6-2 其中彎矩單位是 knm，剪力單位是 kn。 表表 6-2 抗震設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整 a 柱 原組合值調(diào)整值 層次節(jié)點(diǎn) b m c m b c m t c m b c m t c m c v 節(jié)點(diǎn) 1 274.58411.57 一 171.47 節(jié)點(diǎn) 3 271.44 407.16 116.02143.58181.97225.19 二 149.00 節(jié)點(diǎn) 5 228.38

58、342.57118.48146.72153.05189.52 三 121.65 四 節(jié)點(diǎn) 7 194.1 291.15 94.0134.45119.28171.87 112.45 節(jié)點(diǎn) 9 141.38 212.07 117.54135.54 117.54（不 調(diào)整） 135.54（ 不調(diào)整） 五 64.86（不 調(diào)整） b 柱 原組合值調(diào)整值 層次節(jié)點(diǎn) b m c m b c m t c m b c m t c m c v 節(jié)點(diǎn) 2 457.08685.62 一 252.13 節(jié)點(diǎn) 4 303.31 454.97 172.02246.17187.15267.82 二 163.59 節(jié)點(diǎn) 6

59、238.70 358.05 120.43172.02147.44210.61 三 124.7 節(jié)點(diǎn) 8 206.52309.78 76.54147.26105.95203.83 四 106.02 節(jié)點(diǎn) 10 167.7 251.55 40.25114.8265.29186.26 五 31.95（不調(diào)整） 6.2.2 計(jì)算柱配筋： （1)軸壓比驗(yàn)算： 首層柱： max 2684.5nkn 軸壓比：，所有柱均滿足要 2684.5 0.520.75 14.3 600 600 nn cc n f a 求。 （2)截面尺寸復(fù)核： 取 , 0max 60040560,252.13hmm vkn 因?yàn)?，采

60、用下式驗(yàn)算柱截面尺寸 3 0 457.08 10 =6.42 127.71 560 c c m v h 滿足要 0max 0.200.20 1.0 14.3 600 560960.9252.13 cc f bhknvkn 求。 （3)正截面受壓承載力計(jì)算 柱同一截面分別承受正反向彎矩，故采用對(duì)稱配筋。 a 軸柱 10 1.0 14.3 600 560 0.5182489 bcb nf bhkn 從柱的內(nèi)力組合表可見(jiàn)， b nn 為大偏心受壓，選用 m 大 n 小的內(nèi)力組合， b nn 一層 最不利組合為： 按表 6-2 調(diào)整后為 274.58 1799.82 mkn m nkn 411.57