土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書教學(xué)樓

PAGE\*ROMANV摘要本工程根據(jù)遼寧工業(yè)大學(xué)土木建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行，包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)三部分。該工程名稱為錦州機(jī)電學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)樓，總建筑面積為7387.28m2，教學(xué)樓長86.3m，寬21.4m，高18m，主體結(jié)構(gòu)四層。層高均為4.5m,室內(nèi)外地坪高差為0.45m。墻體采用焦渣空心磚填充，外墻表面采用瓷磚貼面。該建筑內(nèi)部設(shè)有實(shí)訓(xùn)室、多媒體教室、準(zhǔn)備室等。本教學(xué)樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱距為7.2m，跨度為9m，滿足大空間的使用要求。柱截面尺寸為400mm×400mm，梁截面主要尺寸為300mm×600mm。安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為6度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算，對水平荷載作用采用D值法，對豎向荷載作用采用力矩分配法。計(jì)算梁、柱的配筋，基礎(chǔ)均采用柱下現(xiàn)澆鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過程中，采用PKPM的軟件，建筑CAD為輔助工具，計(jì)算并畫出梁、板、柱的配筋圖。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工組織設(shè)計(jì)。AbstractThisprojectdesignedaccordingtotherequirementsofdesigntasksofthe2015CivilEngineeringCollegeofLiaoningUniversityofTechnology,includesthreepartsofcontents,whicharethearchitecturaldesign,structuraldesignandconstructionorganizationdesign.TheprojectisaelectromechanicalschoolteachingbuildinginJinzhou,itstotalbuildingareais7387.28m2,thelengthis86.3m,thewidthis21.4mandhighis18m.Themainstructureoffourlayers.Theheightofeachlayeris4.5mandtheindoorandoutdoorPingelevationis0.45m.ThewallThewallsconstructwithcinderhollowbrick,thesurfaceofthewalltile.Thebuildingisarrangedinsidetheroom,classroomteachersoffice,laboratoryetc.Theteachingbuildingisaconstructionofreinforcedconcreteframework,thedistancebetweencolumnsis7.2mandthespanis9m,whichcanensurethelargespanofthestructureandfulfilltheuserequirements.Thesizeofthecolumnis400mm×400mm,andthemainbeamis300mm×600mm.Thesafetyclassisthesecondgrade.Theseismicfortificationintensityis7degree.Inthestructuraldesign,baseshearmethodisusedtocalculatethehorizontalactionoftheearthquakeandtheeffectofhorizontalloadwiththeDvaluemethod,themomentdistributionmethodisusedtocalculatethemomentofbeamunderverticalloads,andreinforcementofbeamiscalculated.Allthefoundationisunder-columnfieldconcretingindependentfoundation.ThesoftwareofPKPMandCADwereusedasassistedtoolstocalculatetheinternalforcesandsteelarrangements,thendrawthepicturesofsteelreinforcingbardiagramofbeams,sheetsandcolumns.Keywords:Frameworkstructures;architecturaldesign;structuraldesign;constructionorganizationdesign.目錄TOC\o第1章建筑設(shè)計(jì) 11.1工程概況 Arabic11.2建筑設(shè)計(jì)說明 Arabic11.2.1設(shè)計(jì)概要 Arabic11.2.2平面設(shè)計(jì) 11.2.3立面設(shè)計(jì) 11.2.4剖面設(shè)計(jì) 21.3建筑細(xì)部具體構(gòu)造做法 21.3.1散水做法 21.3.2門窗 21.3.3樓梯做法 21.3.4墻體 21.3.5地面做法 21.3.6樓面做法 21.3.7屋面做法 31.3.8踢腳做法 31.3.9墻面做法 31.3.10臺階做法 31.3.11基礎(chǔ) 3第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42.1計(jì)算簡圖 42.2梁柱截面選擇 52.2.1初步估計(jì)截面尺寸 52.2.2梁的計(jì)算跨度 52.2.3柱的計(jì)算高度 52.3荷載計(jì)算 52.3.1屋面恒載 52.3.2樓面恒載 62.3.3雪荷載 62.3.4風(fēng)荷載 62.3.5框架填充墻荷載 62.3.6框架梁、柱荷載 72.3.7門窗荷載 72.4重量計(jì)算 72.4.1框架柱重 72.4.2框架梁重 72.4.3外墻重 82.4.4內(nèi)墻重 82.4.5樓梯重 92.4.6女兒墻重 Arabic92.4.7屋面重 Arabic102.4.8樓面重 Arabic102.4.9樓層重量 Arabic102.4.10所取計(jì)算結(jié)構(gòu)框架總重力荷載代表值 Arabic112.5水平荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與側(cè)移計(jì)算 Arabic112.5.1框架梁線剛度的計(jì)算 Arabic112.5.2框架柱側(cè)移剛度的計(jì)算 Arabic122.5.3層間剛度計(jì)算 Arabic132.5.4水平地震作用，層間地震剪力和彈性位移計(jì)算 Arabic132.5.5水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 Arabic142.6恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 182.6.1恒荷載內(nèi)力計(jì)算 192.6.2彎矩二次分配法計(jì)算恒荷載作用下梁端彎矩 Arabic212.6.3恒荷載作用下梁端剪力 Arabic222.6.4柱的軸力計(jì)算 Arabic232.6.5恒荷載作用下彎矩圖、剪力圖及軸力圖 252.7活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 262.7.1活荷載內(nèi)力計(jì)算 262.7.2彎矩二次分配法計(jì)算活荷載作用下梁端彎矩 272.7.3活荷載作用下梁端剪力 292.7.4柱的軸力計(jì)算 302.7.5活荷載作用下彎矩圖、剪力圖及軸力圖 322.8內(nèi)力組合 342.8.1梁內(nèi)力組合 342.8.2柱內(nèi)力組合 362.9截面設(shè)計(jì)及配筋 362.9.1柱截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 362.9.2梁截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 382.9.3板截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 392.10樓梯設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 412.10.1梯段板設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 412.10.2平臺板設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 412.10.3平臺梁設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 422.11基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算 43第3章施工組織設(shè)計(jì) 463.1編制依據(jù) 463.2工程概況 463.2.1建筑物概況 463.2.2建筑地點(diǎn)特征 463.3施工準(zhǔn)備 463.4施工方案 473.4.1確定施工總體目標(biāo) Arabic473.4.2施工程序及安排 473.4.3主要施工方法 483.4.4土方開挖和基礎(chǔ)工程 483.4.5鋼筋工程 493.4.6模板工程 503.4.7混凝土工程 503.4.8腳手架工程 Arabic513.4.9裝飾工程 Arabic513.5施工技術(shù)組織措施 Arabic523.5.1保證進(jìn)度目標(biāo)的措施 Arabic523.5.2保證質(zhì)量目標(biāo)的措施 523.5.3保證安全生產(chǎn)目標(biāo)的措施 Arabic523.5.4確保文明施工的技術(shù)組織措施 53第4章PKPM內(nèi)力計(jì)算 55參考文獻(xiàn) 59致謝 60PAGE\*Arabic61第1章建筑設(shè)計(jì)本工程是根據(jù)遼寧工業(yè)大學(xué)11級土木建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)“錦州市機(jī)電學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)樓設(shè)計(jì)”的任務(wù)書的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。1.1工程概況工程名稱：錦州市機(jī)電學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)樓；工程環(huán)境：本工程位于錦州市內(nèi)；設(shè)計(jì)使用年限：50年；設(shè)防烈度：6度；抗震等級：四級；安全等級：二級；耐火等級：三級；1.2建筑設(shè)計(jì)說明 1.2.1設(shè)計(jì)概要本工程位于錦州市內(nèi)，擬建建筑物場地周圍有主、次干道。場地為70×150㎡。建筑物四周有已建建筑，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木G化等。本設(shè)計(jì)是某教學(xué)樓，由實(shí)訓(xùn)室、多媒體教室、準(zhǔn)備室等組成。教學(xué)樓內(nèi)各種房間的具體設(shè)置、層次和位置，應(yīng)根據(jù)使用要求和具體條件確定。建筑應(yīng)根據(jù)使用要求，結(jié)合場地面積、結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)確定開間和進(jìn)深，故本建筑選取開間為7.2m，進(jìn)深為0m。1.2.2平面設(shè)計(jì)該建筑物呈“—”形，四層，框架結(jié)構(gòu)。建筑面積為7387.28㎡，南北朝向，東西長86.3m，南北長為21.4m。各層層高為4.5m。根據(jù)教學(xué)樓的使用要求和規(guī)范規(guī)定，在教學(xué)樓內(nèi)部設(shè)置兩部樓梯，以便疏散。每層設(shè)置男、女廁所。1.2.3立面設(shè)計(jì)本建筑東面總高度為18.9，室內(nèi)外高差為0.45m。正門設(shè)有坡道，室外設(shè)置3級臺階。頂部砌筑900mm高的女兒墻，建筑立面均設(shè)雨水管，滿足排水要求。1.2.4剖面設(shè)計(jì)在樓梯設(shè)計(jì)中采用雙跑樓梯，每層踏步數(shù)為28步，踏步高150mm，寬300mm，室內(nèi)窗臺高0.9m?？蚣芰撼叽鐬?00mm×600mm，300mm×500mm，平臺梁尺寸為200mm×400mm。1.3建筑細(xì)部具體構(gòu)造做法1.3.1散水做法：1、10厚的1:2.5水泥砂漿抹面2、60厚C10混凝土3、80厚碎磚墊層4、素土夯實(shí)1.3.2門窗：窗采用塑鋼窗，主入口采用玻璃門，各房間采用木質(zhì)門。1.3.3樓梯：樓梯采用鋼筋混凝土板式樓梯，平臺梁尺寸為200mm×400mm。樓梯扶手高900mm，梯井寬150mm，踏步采用花崗巖面層，并設(shè)有防滑條。1.3.4墻體：外墻采用300厚焦渣空心磚，用M5.0水泥砂漿砌筑。內(nèi)墻采用200厚焦渣空心磚，用M2.5，M5.0混合砂漿砌筑。在室內(nèi)外設(shè)置水平防潮層。1.3.5地面做法：1、20厚花崗石底面2、20厚1：3水泥砂漿結(jié)合層3、80厚C15混凝土墊層4、素土夯實(shí)1.3.6樓面做法：1、20厚花崗石樓面2、20厚1：2.5水泥砂漿結(jié)合層3、180厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板4、20厚板底抹灰5、大白兩道1.3.7屋面做法：1、30厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層2、SBS改性瀝青卷材防水屋面3、冷底子油4、20厚1：2.5水泥砂漿找平層5、爐渣找坡6、80厚聚苯保溫板7、180厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板8、20厚板底抹灰9、大白兩道1.3.8踢腳做法：1、踢腳線高為150mm2、15厚水泥沙漿打底3、10厚150×300mm的黑色踢腳磚4、磨光打蠟1.3.9墻面做法：外墻：1、300厚焦渣空心磚2、20厚內(nèi)外墻抹灰，外面用水泥砂漿，內(nèi)面用混合砂漿3、80厚聚苯保溫板4、外墻面貼瓷磚，內(nèi)墻面大白兩道內(nèi)墻：1、200厚焦渣空心磚2、兩面各20厚混合砂漿抹灰3、大白兩道1.3.10臺階做法：1、30厚預(yù)制水磨石板2、15厚1:2.5水泥沙漿找平層3、60厚C15細(xì)石混凝土4、素土夯實(shí)1.3.11基礎(chǔ)：本建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1計(jì)算簡圖圖2-1部分結(jié)構(gòu)平面布置圖2-2計(jì)算簡圖2.2梁柱截面選擇2.2.1初步估計(jì)截面尺寸梁：L1:取，??；L2:取，??；柱截面尺寸估算該框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防烈度為6度，且高度18.9m，故查規(guī)范該結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，其軸壓比限值為；各層重力荷載代表值近似取15kN/m2，中柱的負(fù)荷面積分別為7.26m2，可得一層柱截面面積為:，由可知根據(jù)上述結(jié)果，并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：；基礎(chǔ)選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面距室外地面為600mm。2.2.2梁的計(jì)算跨度AB跨：9000mm； BC跨：7200mm2.2.3柱的計(jì)算高度底層：；二～四層：；2.3荷載計(jì)算2.3.1屋面恒載30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層0.03×24=0.72kN/m2SBS改性瀝青卷材防水層0.40kN/m220厚的1：2.5水泥砂漿找平層0.02×20=0.40kN/m2爐渣找坡0.115×10=1.15kN/m280厚聚苯保溫板0.08×0.5=0.04kN/m2180厚鋼筋混凝土板0.18×25=3.00kN/m220厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m2大白兩道0.05kN/m2合計(jì)：6.6kN/m2屋面活荷載：0.5kN/m22.3.2樓面恒載20厚花崗石板0.02×28=0.56kN/m220厚1：2.5水泥砂漿結(jié)合層0.02×20=0.40kN/m2180厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.18×25=3.00kN/m220厚板底抹灰0.02×20=0.04kN/m2大白兩道0.05kN/m2合計(jì)：4.85kN/m2樓面活荷載：實(shí)訓(xùn)室：2.5kN/m2衛(wèi)生間：2.5kN/m2走廊：3.5kN/m2樓梯間：3.5kN/m22.3.3雪荷載0.4kN/m22.3.4風(fēng)荷載0.6kN/m22.3.5框架填充墻荷載外墻恒載：瓷磚墻面0.5kN/m220厚外墻抹灰0.02×20=0.40kN/m280厚苯板保溫層0.08×0.18=0.02kN/m2300厚焦渣空心磚0.30×10=3.00kN/m220厚內(nèi)墻抹灰0.02×17=0.34kN/m2合計(jì)4.26kN/m2內(nèi)墻恒載:200厚焦渣空心磚0.20×10=2.0kN/m220厚（雙面）內(nèi)墻抹灰0.04×17=0.68kN/m2大白兩道0.1kN/m2合計(jì)2.78kN/m2女兒墻恒載：120厚機(jī)制普通磚0.12×19=2.28kN/m220厚內(nèi)墻混合砂漿抹灰0.02×17=0.34kN/m2外墻面磚0.50kN/m2合計(jì)3.12kN/m2圈梁0.1×0.15×25=0.375kN/m2.3.6框架梁、柱荷載框架梁：300×600mm0.30×0.60×25=4.5kN/m300×500mm0.30×0.50×25=3.75kN/m框架柱：400×400mm0.40×0.40×25=4.0kN/m2.3.7門窗荷載木門荷載：0.2kN/m2防火門荷載：0.45kN/m2塑鋼窗荷載：0.45kN/m2玻璃門荷載：0.45kN/m22.4重量計(jì)算2.4.1框架柱重首層：5.55×4.0×28=621.6kN0.4×4×5.55×28×0.02×20=99.46kN合計(jì)：721.06kN二～四層：4.5×4.0×28=504kN0.4×4×5.55×28×0.02×20=99.46kN合計(jì)：603.46kN2.4.2框架梁重AB跨=BC跨0.3×0.6×（9.0-0.4）×25=38.7kN抹灰（9.0-0.4）×（0.6×2+0.3）×0.02×20=5.61kNBC跨0.3×0.4×（3.0-0.4）×25=7.8kN抹灰（3.0-0.4）×（0.6×2+0.3）×0.02×20=1.56kN其他梁0.3×0.5×（7.2-0.4）×25=25.5kN抹灰（7.2-0.4）×（0.5×2+0.3）×0.02×20=3.54kN每層框架梁總重（38.7+5.16）×7×2+（7.8+1.56）×7+（25.5+3.54）×24=1376.52kN2.4.3外墻重外墻面積：一層：（9.0-0.6）×（4.5+0.45-0.6）×4+(3.0-0.6)×（4.5+0.45-0.6）×2=135.72m2（7.2-0.6）×（4.5+0.45-0.6）×6×2=438.48m2合計(jì)：574.2m2二～四層：（9.0-0.6）×（4.5-0.6）×4+（3-0.6）×（4.5-0.6）×2=121.68kN（7.2-0.6）×(4.5-0)×6×2=438.48m2窗面積：一層：6×2.7×10+1.8×2.7×4+3.6×2.7×2=200.88m2二～四層：6×2.7×10+1.8×2.7×5+3.6×2.7×2=205.74m2門面積：一層：1.8×2.1×1=3.78m2凈面積：一層：574.2-200.8-3.78=373.32m2二～四層：514.8-205.74=309.06m2外墻重：一層：4.26×373.32=1590.34kN二～四層：4.26×309.06=1316.60kN窗重：一層：200.88×0.45=90.40kN二～四層：205.74×0.45=92.58kN2.4.4內(nèi)墻重內(nèi)墻面積：一～四層：（9.0-0.6）×（4.5-0.6）×6+（4.5-0.6）×（7.2-0.6）×12=341.64m2窗面積：一～四層：3.6×2.7×10+1.2×2.1=99.72m2門面積：一～四層：1.5×2.1×10+0.8×2.1×3+1.8×2.1×1=40.32m2凈面積：一～四層：341.64-99.72-40.32=201.6m2內(nèi)墻重：一～四層：341.64×2.78=949.76kN窗重：一～四層：99.72×0.45=44.87kN門重：一～四層：40.32×0.45=18.14kN2.4.5樓梯重樓梯段：取板厚h=100mm，，20厚花崗巖（0.3+0.15）×0.02×28/0.3=0.84kN/m220厚水泥砂漿（0.3+0.15）×0.02×20/0.3=0.90kN/m2三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m2100厚混凝土斜板0.10×25/0.894=2.80kN/m220厚板底抹灰0.02×17/0.894=0.38kN/m2合計(jì)：7.38kN/m2平臺板：20厚花崗巖0.02×28=0.56kN/m220厚水泥砂漿0.02×20=0.40kN/m2100厚鋼筋混凝土板0.10×25=2.50kN/m220厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m2合計(jì)：4.5kN/m2平臺梁：0.2×（0.4-0.12）×25=1.4kN/m[（0.4-0.12）×2×0.02]×17=0.26kN/m合計(jì)：1.66kN/m總重：7.38×3×4.8+4.5×2.3×7.8×2+1.66×7.8×3=273.00KN2.4.6女兒墻重（43.2+21）×2×0.9×3.12=351.65kN2.4.7屋面重（43.2-0.4）×（21-0.4）×6.6=5819.09kN2.4.8樓面重（43.2-0.4）×（21-0.4）×4.85=4276.15kN2.4.9樓層重量根據(jù)抗震規(guī)范，頂層重量為實(shí)際重量的一半，恒載取100%，活載取50%。四層重力荷載代表值：Gk4=屋面重+女兒墻重+框架梁重+0.5×（柱重+外墻重+內(nèi)墻重+門窗重）=5819.09+351.65+1376.52++0.5×(603.46+1316.6+949.76+92.58+44.87+18.14)=8951.08kN四層活荷載代表值：Qk4=43.2×21×0.5=453.6kNG4=Gk4+0.5×Qk4=8951.08+0.5×453.6=9082.65kN三層重力荷載代表值：Gk3=樓面重+框架梁重+柱重+樓梯重+外墻重+內(nèi)墻重+門窗重=4276.15+1376.52+603.46+273+1316.6+949.76+92.5+44.87+18.14=9059.65kN三層活荷載代表值：Qk3=43.2×（21-3）×2+43.2×2.4×2.5=1814.4kNG3=Gk3+0.5×Qk3=9059.65+0.5×1814.4=9858.28kN二層重力荷載代表值：Gk2=樓面重+框架梁重+柱重+樓梯重+外墻重+內(nèi)墻重+門窗重=4276.15+1376.52+603.46+273+1316.6+949.76+92.5+44.87+18.14=9059.65kN二層活荷載代表值：Qk2=Qk3=1814.4kNG2=Gk2+0.5×Qk2=9059.65+0.5×1814.4=9858.28kN一層重力荷載代表值：Gk1=樓面重+框架梁重+柱重+樓梯重+外墻重+內(nèi)墻重+門窗重=4276.15+1376.52+721.06+273+1590.34+949.76+90.4+1.7+44.87+18.14=9341.94kN一層活荷載代表值：Qk1=Qk2=1814.4kNG1=Gk1+0.5×Qk1=9341.94+0.5×1814.4=10249.14kN2.4.10所取計(jì)算結(jié)構(gòu)框架總重力荷載代表值：一榀框架總重力荷載代表值為：圖2-3各層重力荷載代表值2.5水平荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與側(cè)移計(jì)算水平荷載較小，與地震作用相比可以忽略不計(jì)，故僅考慮水平荷載的地震作用。該結(jié)構(gòu)的高度為，且質(zhì)量與剛度沿高度分布均勻，以剪切變形為主，滿足底部剪力法的使用條件，因此采用底部剪力法計(jì)算。2.5.1框架梁線剛度的計(jì)算框架梁線剛度計(jì)算結(jié)果如下表2.1所示：表2.1框架梁線剛度計(jì)算表部位截面跨度混凝土慣性矩中框架邊框架AB跨梁0.3×0.693.0×1075.4×10-310.8×10-3360008.1×10-327000BC跨梁0.3×0.433.0×1071.6×10-33.2×10-3320002.4×10-324000CD跨梁0.3×0.693.0×1075.4×10-310.8×10-3360008.1×10-327000注：表中慣性矩；；2.5.2框架柱側(cè)移剛度的計(jì)算框架柱線剛度的計(jì)算結(jié)果如下表2.2所示：表2.2框架梁線剛度計(jì)算表部位截面柱高混凝土慣性矩底層0.4×0.45.553.25×1072.13×10-314700其他層0.4×5×1072.13×10-315383框架柱側(cè)移剛度計(jì)算結(jié)果如下表2.3所示：表2.3框架柱側(cè)移剛度計(jì)算表柱類型根數(shù)底層邊框邊柱1.070.564956.94邊框中柱2.210.775453.94中框邊柱1.290.715184.810中框中柱2.290.815633.310柱類型根數(shù)其他層邊框邊柱0.960.496123.264邊框中柱1.680.647385.484中框邊柱1.000.566112.3010中框中柱1.790.717974.52102.5.3層間剛度計(jì)算框架柱層間剛度計(jì)算結(jié)果如下表2.4：表2.4框架柱層間剛度計(jì)算表樓層邊框架各柱中框架各柱層間剛度底層41643.2108181149824.2其它層54034.96140868.219490水平地震作用，層間地震剪力和彈性位移計(jì)算本框架結(jié)構(gòu)符合底部剪力法的使用范圍，故采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，采用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本自振周期，基本自振周期折減系數(shù)取。結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算結(jié)果如下表2.5所示：表2.5結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算層次49082.659082.65194903.160.0470.5334841.052580.2839858.2818940.93194903.160.0970.5064988.802524.3329858.2828799.21194903.160.1480.4094032.041649.10110249.1439048.35149824.20.2610.2612675.03698.1839048.35734533.6816536.927451.89該地區(qū)設(shè)防烈度為6度：（多遇）；近震，場地類別為Ⅱ類，第一組：；于是得：＜＜；∴；；由于：＞，故需考慮頂部附加水平地震作用。水平地震作用，層間地震剪力和彈性位移計(jì)算過程如下表2.6所示：表2.6水平地震作用，層間地震剪力和彈性位移計(jì)算層次49082.6519.05173024.48207.63304.550.001561/28851/55039858.2814.55143437.97171.76476.310.002401/181529858.2810.0599075.71118.89595.20.003051/1475110249.145.5556882.7368.26663.460.004431/1016472420.89所以結(jié)構(gòu)的變形滿足規(guī)范要求。2.5.5水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析取中框架計(jì)算，將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點(diǎn)高度來求柱上、下端的彎矩。柱端剪力按下式來計(jì)算：柱上、下端彎矩、按下式來計(jì)算：式中：—i層j柱的側(cè)移剛度；h為該層柱的計(jì)算高度；y-反彎點(diǎn)高度比；—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度，和柱的相對線剛的比值，總層數(shù)，該層位置查表確定?！舷铝旱南鄬€剛度變化的修正值，由上下梁相對線剛度比值及查表得?！舷聦訉痈咦兓男拚?，由上層層高對該層層高比值及查表。—下層層高對該層層高的比值及查表得。需要注意的是是根據(jù)表：梯形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比查得。水平地震作用柱端彎矩計(jì)算結(jié)果如表2.7所示：表2.7水平地震作用柱端彎矩計(jì)算層數(shù)y4邊柱0.0319.441.000.0425.4916.99中柱0.04112.491.790.4431.4724.733邊柱0.03114.771.000.4536.5629.91中柱0.04119.531.790.4548.3439.552邊柱0.03118.451.000.541.5141.51中柱0.04124.401.790.554.954.91邊柱0.03422.561.290.6238.5862.94中柱0.03825.212.290.5551.0562.39注：表中彎矩單位為kN·m,剪力單位為kN梁端彎矩求法：對于邊跨梁端彎矩。對于中跨，由于梁的端彎矩與梁的線剛度成正比，因此而梁端剪力公式如下：軸力公式如下：水平地震作用下的梁端彎矩計(jì)算如表2.8所示：表2.8水平地震作用下的梁端彎矩計(jì)算層邊跨中跨LVLV4925.4902.83337.1332.9223.353953.5505.95338.7334.3424.362971.4207.94350.0644.3931.4819104.45011.61356.1549.8035.32水平地震作用下的柱軸力計(jì)算如下表2.9所示：表2.9水平地震作用下的柱軸力計(jì)算4321邊柱2.838.7816.7228.33中柱23.3547.7179.19114.512.5.6地震作用下彎矩圖、剪力圖、軸力圖圖2-4水平地震作用下的彎矩圖（單位：）圖2-5水平地震作用下的軸力圖（單位：）圖2-6水平地震作用下的軸力圖（單位：）2.6恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算取6號軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算簡圖如下圖所示：圖2-7橫向框架計(jì)算單元2.6.1恒荷載內(nèi)力計(jì)算屋面恒載：6.6kN/m2樓面恒載：4.85kN/m2外墻恒載：4.26kN/m2 內(nèi)墻恒載：2.78kN/m2框架梁恒載：300×600mm4.5kN/m300×400mm3.0kN/m300×500mm3.75kN/m框架在重力荷載代表值作用下的內(nèi)力分析采用彎矩二次分配法。表2.10梁、柱轉(zhuǎn)動剛度計(jì)算構(gòu)件名稱轉(zhuǎn)動剛度S（kN·m）框架梁邊跨4ib=4×36000=144000中跨4ib=4×32000=128000框架柱底層4ib=4×12473=49892其他層4ib=4×15383=61532圖2-8彎矩二次分配系數(shù)計(jì)算簡圖節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)的計(jì)算如下表2.11所示：表2.11分配系數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)4144000+61532=205532-0.701-0.2993144000+61532?2=267064-0.5390.2300.2302144000+61532?2=267064-0.5390.2300.2301144000+61532+49892=255424-0.5640.2410.195814000+128000+61532=3335320.4320.384-0.1847144000+128000+61532?2=3950640.3640.3240.1560.1566144000+128000+61532?2=3950640.3640.3240.1560.1565144000+128000+61532+49892=3834240.3760.3340.1600.130按彈性理論設(shè)計(jì)計(jì)算梁的支座彎矩時，可按支座彎矩等效的原則，將三角形荷載和梯形荷載等效為均布荷載。梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（1）屋面梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊跨：中跨：（2）樓面梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊跨：中跨：用彎矩分配法求得各桿端彎矩:頂層：其他層：2.6.2彎矩二次分配法計(jì)算恒荷載作用下梁端彎矩圖2-9彎矩計(jì)算在豎向荷載作用下，考慮框架梁端彎矩的塑性內(nèi)力重分布，梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85，跨中彎矩調(diào)幅系數(shù)為1.2。在恒載作用下跨中彎矩：計(jì)算跨中彎矩并調(diào)幅，如下表2.12所示：表2.12水平地震作用下AB、BC跨梁端彎矩計(jì)算AB跨調(diào)幅后41/8×22.91×92-（71.13+126.05）/2=133.37160.0431/8×22.73×92-（125.82+162.47）/2=136.62163.9421/8×22.73×92-（125.52+162.76）/2=136.63163.9611/8×22.73×92-（108.50+158.21）/2=147.46176.95BC跨調(diào)幅后41/8×3.75×32-76.40=-72.18-86.6231/8×3.75×32-69.70=-65.48-78.5821/8×3.75×32-69.45=-65.23-78.2811/8×3.75×32-77.22=-76.92-92.302.6.3恒荷載作用下梁端剪力梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)取0.85，計(jì)算結(jié)果如下表2.14所示：表2.13恒荷載作用下梁端剪力計(jì)算層次跨LmqM左M右M左，M右，V左V右V左，V右，4AB922.91-60.46107.14-41.7986.497.91108.2893.33103.70BC33.75-64.94-64.94-63.9663.965.635.634.884.883AB927.73-106.95138.10-83.80113.56121.32128.25115.77122.70BC33.75-59.25-59.25-58.2758.275.635.634.884.882AB927.73-106.70138.35-83.56113.8121.27128.30115.72122.75BC33.75-59.03-59.03-58.0558.055.635.634.884.881AB927.73-92。23134.48-69.32109.69120.09129.48114.54123.93BC33.75-65.64-65.64-64.6664.665.635.634.884.88其中，2.6.4柱的軸力計(jì)算外縱墻重：底層：[（4.5+0.45-0.4）×（7.2-0.4）-1.8×2.1]×4.26+1.8×2.1×0.45=117.40kN二～四層：[（4.5-0.4）×（7.2-0.4）-1.8×2.1]×4.26+1.8×2.1×0.45=111.52kN女兒墻重：（7.2-0.4）×0.9×3.12=19.09kN縱梁重：（7.2-0.4）×0.3×0.6×25=30.6kN柱重：5.55×0.4×0.4×25=22.2kN（底層）4.5×0.4×0.4×25=18kN（其他層）內(nèi)縱墻重：[（4.5-0.4）×（7.2-0.4）-3.6×2.7×2]×2.78+3.6×2.7×2×0.45=32.21kN橫墻重：（9-0.4）×（4.5-0.4）×2.78=98.02kN頂層板重：邊跨：中跨：其它層板重：邊跨：中跨：頂層縱梁傳力：A(D)柱：G=159.1+19.09=178.19kNB(C)柱：G=53.03+106.92=159.95kN其它層縱梁傳力：A(D)柱：G=116.91+111.52=228.43kNB(C)柱：G=38.97+32.21+98.02=169.2kN恒載作用下柱子軸力計(jì)算如下表2.14和2.15所示：表2.14恒荷載下A(D)柱軸力（kN）層次截面橫梁剪力柱重縱梁重縱墻重縱梁傳來N△N軸力4柱頂97.91—30.6一178.19306.7306.7柱底1818324.73柱頂121.32—30.698.02220.43478.37803.07柱底1818821.872柱頂121.27—30.698.02228.43478.321299.39柱底18181317.391柱頂120.09—30.698.02228.43477.141794.53柱底1822.21816.73表2.15恒荷載下B(C)柱軸力（kN）層次截面橫梁剪力柱重縱梁重縱墻重縱梁傳來N△N軸力4柱頂108.28-30.6一178.19317.07317.07柱底1818335.073柱頂128.25-30.698.02228.43485.3820.37柱底1818838.372柱頂128.30-30.698.02228.43485.351323.72柱底18181341.721柱頂129.48-30.698.02228.43486.531828.25柱底18181850.452.6.5恒荷載作用下彎矩圖、剪力圖及軸力圖圖2-10恒荷載作用下的彎矩圖（單位：）圖2-11恒荷載作用下的剪力圖（單位：）圖2-12恒荷載作用下的軸力圖（單位：）2.7活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算2.7.1活荷載內(nèi)力計(jì)算屋面活荷載：雪荷載教室：走廊：（1）屋面梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊跨：中跨：（2）樓面梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊跨：中跨：用彎矩分配法求得各桿端彎矩：頂層：其他層：2.7.2彎矩二次分配法計(jì)算活荷載作用下梁端彎矩圖2-13彎矩計(jì)算在豎向荷載作用下，考慮框架梁端彎矩的塑性內(nèi)力重分布，雙邊跨彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85，中跨彎矩調(diào)幅系數(shù)為1.2。在活載作用下跨中彎矩：表2.16恒荷載作用下梁端剪力計(jì)算AB跨調(diào)幅后41/8×5.84×92-（20.43+32.79）/2=32.5239．0231/8×11.2×92-（49.06+64.51）/2=56.6267.9421/8×11.2×92-（50.79+65.39）/2=55.3166.3711/8×11.2×92-（43.91+63.51）/2=59.6971.63BC跨調(diào)幅后41/8×0×32-18.18=-18.18-21.8431/8×0×32-28.01=-28.01-33.6121/8×0×32-27.23=-27.23-32.6811/8×0×32-30.4=-30.4-36.482.7.3活荷載作用下梁端剪力表2.17（梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)取0.85）層次跨LmqM左M右M左，M右，V左V右V左，V右，4AB95.84-17.5727.87-12.7822.6225.1427.4223.9726.25BC30-15.4515.45-15.4515.4500003AB911.2-41.7054.83-32.3644.9148.9451.8646.749.62BC30-23.8123.81-23.8123.8100002AB911.2-43.1755.58-33.8145.6749.0251.8146.7849.57BC30-23.1523.15-23.1523.1500001AB911.2-37.3253.98-28.0643.9848.5552.2546.3150.01BC30-25.8425.84-25.8425.840000其中，2.7.4柱的軸力計(jì)算頂層板重：中跨：邊跨：其它層板重：中跨：邊跨：頂層縱梁傳力：A(D)柱：G=8.1kNB(C)柱：G=8.1+4.02=12.12kN其它層縱梁傳力：A(D)柱：G=40.05kNB(C)柱：G=40.05+20.09=60.14kN表2.18活荷載下A(D)柱軸力（kN）層次截面橫梁剪力縱梁傳來軸力△N軸力4柱頂433.24柱底3柱頂48.9440.0588.99122.23柱底2柱頂49.0240.0589.07211.3柱底1柱頂48.5540.0588.6299.9柱底表2.19活荷載下B(C)柱軸力（KN）層次截面橫梁剪力縱梁傳來軸力△N軸力4柱頂27.4212.1239.5439.54柱底3柱頂51.8660.14112151.54柱底2柱頂51.8160.14111,95263.49柱底1柱頂52.2560.14112.39375.88柱底2.7.5活荷載作用下彎矩圖、剪力圖及軸力圖圖2-14活荷載作用下的彎矩圖（單位：）圖2-15活荷載作用下的剪力圖（單位：）圖2-16活荷載作用下的軸力圖（單位：）2.8內(nèi)力組合2.8.1梁內(nèi)力組合計(jì)算過程見下頁表中，彎矩以下部受拉為正，剪力以沿截面順時針為正（1）地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值的組合表達(dá)式為：其中，SGE為相應(yīng)于水平地震作用下重力荷載代表值效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。而重力荷載代表值表達(dá)式為：Gk——恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Qik——第i個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；ΨQi——第i個可變荷載的組合之系數(shù)，屋面活荷載不計(jì)入，雪荷載和樓面活荷載均為0.5。考慮到地震作用內(nèi)力計(jì)算，則在下表中有1.2(恒載+0.5活載)+1.3地震作用（2）風(fēng)荷載效應(yīng)也參加內(nèi)力組合。（3）內(nèi)力組合公式：a=1.2恒載+1.4活載b=1.2(恒載+0.5活載)±1.3地震作用表2.20梁內(nèi)力組合計(jì)算表層數(shù)截面內(nèi)力恒荷載活荷載地震作用組合公式a組合公式b4左端M-41.79-12.7825.49-68.04-90.95V93.3323.972.83145.55130.06中M162.0439.021.42249.08217.31右端M86.422.620134.92117.31V103.7026.252.83161.19143.873左端M-83.80-32.3653.55-145.86-189.59V115.7746.75.95204.30174.68中M163.9467.944.39291.84243.20右端M113.5644.910199.15163.22V122.7049.625.95216.71184.752左端M-83.56-33.8171.42-147.61-213.40V115.7246.787.94204.36177.25中M163.9666.378.36289.67247.44右端M113.845.670200.50163.96V122.7549.577.94214.70187.361左端M-69.32-28.06104.45-122.47-235.819V114.5446.3111.61202.28180.33中M176.9571.6314.17312.62273.74右端M109.6943.980193.20158.02V123.9350.0111.61218.73193.822.8.2柱內(nèi)力組合表2.21柱內(nèi)力組合計(jì)算表層數(shù)截面內(nèi)力恒荷載活荷載地震作用組合公式a組合公式b4上柱M-49.64-14.6131.47-80.02-109.25N317.0739.5411.68435.84419.39下柱M-46.18-17.11324.73-79.37-97.83N335.0739.5411.68457.44440.99V--23.35-30.363上柱M-46.59-19.3848.34-83.04-130.38N820.37154.5423.861196.61106.39下柱M-46.47-19.0139.55-82.03-118.59N838.37151.5423.861218.21127.99V--24.36-31.672上柱M-46.84-19.1654.9-83.03-139.07N1323.72263.4939.601957.351798.04下柱M-50.0220,4654.90-88.67-143.67N1341.72263.4939.601978.951819.64V--31.48-40.921上柱M-33.75-13.8051.05-59.82-115.15N1828.25375.8857.261720.131493.87下柱M-16.88-6.9062.39-29.92-105.50N1850.45375.8857.261746.771720.51V--35.32-45.922.9截面設(shè)計(jì)及配筋2.9.1柱截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算取底層C柱進(jìn)行計(jì)算：混凝土強(qiáng)度為C30(，采用HRB400級鋼筋。軸壓比。1、初步估算柱尺寸為：2、；附加偏心矩：；初始偏心矩為：；3、柱的計(jì)算長度：； 考慮偏心距增大系數(shù)：，4、初步判斷屬于小偏心受力；對稱配筋，按簡化計(jì)算法計(jì)算：取；選配320，（）；垂直于彎矩作用方向的軸心受壓承載力的驗(yàn)算：查表得滿足要求。又由于：，所以不做裂縫驗(yàn)算。取故僅需按構(gòu)造配置箍筋。非加密區(qū)，加密區(qū)。2.9.2梁截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算1、取底層AB跨梁，根據(jù)跨度初步估計(jì)梁截面尺寸為，選用C30混凝土，縱筋采用HRB400，查得：；箍筋采用HPB300級鋼筋。；；，，。2、截面承載力計(jì)算：表2.22梁配筋表位置實(shí)配鋼筋面積A235.815600.1750.1941294.634221520跨中273.745600.2030.2291510.194221520B193.825600.1440.1561041.044221520注：表中，；，取0.2%。，滿足要求。3、斜截面承載力驗(yàn)算：①驗(yàn)算截面尺寸：；；滿足要求。②驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋：故僅需按構(gòu)造要求配置箍筋。選配雙肢箍，加密區(qū)滿足要求。4、撓度驗(yàn)算：；；；；；；；撓度滿足要求。5、裂縫寬度驗(yàn)算：；裂縫寬度滿足要求。2.9.3板截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算1.荷載計(jì)算屋面：樓面：走廊：2.配筋計(jì)算（1）A板（四邊固定）查表得，，，選用10@200（）選用8@200（）選用10@150（）選用10@150（）（2）B板（四邊固定）查表得，，，選用8@200（）選用8@200（）選用8@200（）選用8@200（）2.10樓梯設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算2.10.1梯段板設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算板厚取h=120mm。取1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算。荷載設(shè)計(jì)值板的計(jì)算跨度彎矩設(shè)計(jì)值：梯段板有效高度：選配10@150（As=532mm2），分布鋼筋為10@200。2.10.2平臺板設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算取平臺板厚度100mm，取1m寬板帶計(jì)算：荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算跨度：彎矩設(shè)計(jì)值：平臺板有效高度：選配8@200（As=251mm2）。2.10.3平臺梁設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算選定平臺梁尺寸為200×400mm。（1）荷載計(jì)算平臺梁自重1.66kN/m平臺板傳來4.5×2.3/2=5.18kN/m梯段板傳來7.38×3/2=11.07kN/m合計(jì)：17.91kN/m活荷載：3.5×（2.3/2+3/2）=9.28kN/m荷載設(shè)計(jì)值（2）截面設(shè)計(jì)計(jì)算跨度：彎矩設(shè)計(jì)值：剪力設(shè)計(jì)值：截面按倒L形計(jì)算：平臺梁有效高度：故屬于第一類L形截面選配425（As=1964mm2）。箍筋選配，則斜截面受剪承載力為：滿足要求。2.11基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算基礎(chǔ)底面標(biāo)高-1.95m(相對于室內(nèi)標(biāo)高)，基礎(chǔ)底面在粗砂層上層面，地層承載力良好，采用柱下鋼筋混凝土階形獨(dú)立基礎(chǔ)。由于本建筑地基主要受力范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層，且是不超過八層的一般框架房屋，所以不進(jìn)行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算。基礎(chǔ)底面形狀采用正方形，混凝土強(qiáng)度等級為C30，，采用HRB400級鋼筋，，，，，。按照規(guī)范規(guī)定，對于不大于七層的的建筑不進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。初估基礎(chǔ)尺寸：取2.8m。中柱，?；A(chǔ)高度，分三階。地基承載力驗(yàn)算：滿足要求?；變舴戳羝木嗷鬃畲髢舴戳市柽M(jìn)行抗沖切驗(yàn)算。滿足沖切要求。1-1截面：選配10@100（As=958mm2）。2-2截面：選配10@100（As=958mm2）。3-3截面：選配10@100（As=958mm2）。第3章施工組織設(shè)計(jì)3.1編制依據(jù)本施工組織設(shè)計(jì)主要依據(jù)以下有關(guān)文件及資料進(jìn)行編制：1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖；2.施工圖紙及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖集；3.建設(shè)部頒發(fā)的《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》；3.2工程概況3.2.1建筑物概況本建筑物位于錦州市內(nèi)，建筑面積為7387.28。該建筑物南北朝向，東西長86.3，南北方向總長21.4。本建筑物主體呈“一”形，共四層。層高均為4.5m，總高度為18m。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，并采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)?；炷翗?gòu)件全部現(xiàn)場現(xiàn)澆，內(nèi)外墻采用焦渣空心磚砌筑，室內(nèi)地面采用花崗石面層，內(nèi)墻抹灰，刮大白，外墻采用瓷磚貼面，外部門窗采用塑鋼門窗，內(nèi)部門采用木門。屋面防水采用SBS改性瀝青防水卷材，采用聚苯板作保溫層。3.2.2建筑地點(diǎn)特征擬建場地為：；