土木工程毕业设计（论文）-河北省秦皇岛某五层框架旅馆设计6000.pdf

1 目录目录 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 目录目录 . 1 前言前言 . 1 第一部分第一部分 设计任务书设计任务书 . 2 1 设计题目设计题目 . 2 2 设计目的及要求设计目的及要求 2 3 建筑功能及要求建筑功能及要求 2 3.1 建筑功能要求. 2 3.2 建筑等级 3 3.3 规划及其他要求 . 3 3.4 结构类型及布置 . 3 4 建筑基本技术条件及设计要求建筑基本技术条件及设计要求 . 3 4.1 建筑基本技术条件 . 3 4.2 气候条件 3 4.3 工程地质条件. 4 5 设计内容图纸及归档要求设计内容图纸及归档要求 . 4 5.1 建筑部分 4 5.2 结构部分 4 5.3 图面要求 5 5.4 归档书写要求. 5 2 第二部分第二部分 中英文摘要中英文摘要 . 6 第三部分第三部分 建筑设计说明建筑设计说明 8 6 总平面图设计总平面图设计 . 8 7 建筑平面设计建筑平面设计 . 9 7.1 客房区的布置. 9 7.1.1 客房功能说明 9 7.1.2 房间的门窗 . 9 7.2 辅助使用房间. 10 7.2.1 卫生间 . 10 7.2.2 服务室 . 10 7.2.3 洗衣房 . 10 7.3 交通联系部分. 10 7.3.1 楼梯 10 7.3.2 走廊 10 7.3.3 出入口及门厅 10 8 建筑空间和立面设计建筑空间和立面设计 10 8.1 层数层高 10 8.2 建筑立面设计. 11 第四部分第四部分 结构设计计算结构设计计算 12 9 工程概况工程概况 . 12 9.1 工程简介 12 9.2 框架结构承重方案的选择 13 9.3 框架结构的计算简图 . 13 9.4 梁、柱截面尺寸的初步选择 14 10 框架侧移刚度的计算框架侧移刚度的计算 . 16 10.1 横梁线刚度 b i的计算 . 16 10.2 纵梁线刚度 b i的计算 . 16 10.3 柱的线刚度 c i的计算（12/ 3 bhi =） . 16 10.4 各层横向侧移刚度的计算（d 值法） . 16 10.5 各层纵向侧移刚度的计算（d 值法） . 19 11 重力荷载代表值的计算重力荷载代表值的计算 . 21 3 11.1 资料准备： 21 11.2 重力荷载代表值的计算 22 12 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 28 12.1 横向自振周期的计算 . 28 12.2 多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算 28 12.3 多遇水平地震作用下的位移验算 . 30 12.4 水平地震作用下的框架内力计算 . 31 13 风荷载作用下框架结构的内力及侧移的计算风荷载作用下框架结构的内力及侧移的计算 . 37 13.1 风荷载作用下的侧移计算 37 13.2 风荷载作用下的内力计算 38 14 竖向荷载作用下框架结构的内力计算竖向荷载作用下框架结构的内力计算 43 14.1 计算单元的确定 . 43 14.2 荷载计算 43 14.3 内力计算 48 15 框架结构的内力组合框架结构的内力组合 . 59 15.1 框架梁的内力组合 . 59 15.2 框架柱的内力组合 . 64 15.3 框架柱端弯矩设计值的调整 65 15.4 框架柱端剪力组合和设计值的调整 . 67 16 截面设计截面设计 . 69 16.1 框架梁的截面设计 . 69 16.2 框架柱的截面设计 . 72 17 楼板设计楼板设计 . 80 17.1 楼板类型及设计方法的选择 80 17.2 设计参数 80 17.3 弯矩计算 81 17.4 截面设计 83 18 基础设计基础设计 . 85 18.1 边柱独立基础. 85 18.2 中柱联合基础. 89 4 19 楼梯设计楼梯设计 . 93 19.1 设计参数 93 19.2 楼梯板计算 93 19.3 平台板的计算. 94 19.4 平台梁的计算. 95 致谢致谢 . 97 参考文献参考文献 98 插图目录： 图 1 总平面图 . 8 图 2 c 区标准层平面图及房间布置图 9 图 3 北立面图 11 图 4 南立面图 11 图 5 客房区柱网布置图 12 图 6 柱网计算简图 . 13 图 7 纵向框架结构体系 14 图 8 横向框架结构体系 14 图 9 层间重力荷载计算简图 27 图 10 地震剪力沿房屋高度的分布图 . 30 图 11 地震荷载作用下梁柱弯矩图 . 34 图 12 地震荷载作用下梁柱剪力图 . 35 图 13 地震荷载作用下柱轴力图 . 36 图 14 风荷载作用下梁端、柱端弯矩图 40 图 15 风荷载作用下梁端、柱端剪力图 41 图 16 风荷载作用下柱轴力图. 42 图 17 计算单元简图 . 43 图 18 恒荷载作用下各层框架梁上的分布图 43 图 19 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布 45 图 20 恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布图. 47 图 21 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布 48 图 22 恒荷载作用下力矩分配图 . 49 图 23 活荷载作用下力矩分配图 . 50 图 24 恒荷载作用下框架梁的弯矩图 . 51 图 25 恒载作用下框架柱的弯矩图 . 52 5 图 26 活载作用下框架梁弯矩图 . 53 图 27 活载作用下框架柱的弯矩图 . 54 图 28 恒荷载作用下 v 和 n 图. 57 图 29 活荷载作用下 v 和 n 图. 58 图 30 横向框架 a 柱柱端组合弯矩设计值的调整. 66 图 31 b 柱柱端弯矩调整 . 67 图 32 双向板结构布置及板带划分图 . 80 图 33 边柱独立基础配筋平面图、剖面图 87 图 34 楼梯结构平面布置图 93 插表目录： 表 1 梁截面尺寸表（mm） . 15 表 2 梁、柱截面界面尺寸表（mm） 15 表 3 梁、柱线刚度计算表 16 表 4 横向框架梁的层间侧移刚度表 . 19 表 5 纵向框架梁的层间侧移刚度表 . 21 表 6 底层梁、柱重力荷载计算表 . 22 表 7 二四层梁、柱重力荷载计算 . 25 表 8 结构顶点的假想侧移计算表 . 28 表 9 地震作用下各楼层水平地震作用及楼层地震剪力计算表 29 表 10 横向水平地震作用下的位移验算表 30 表 11 地震作用下各层柱端弯矩及剪力计算（边柱） . 31 表 12 a、d 轴柱反弯点计算 . 32 表 13 b、c 轴柱反弯点计算 . 32 表 14 地震荷载作用下 a、d 轴柱端剪力和梁端、柱端弯矩计算 32 表 15 地震荷载作用下 b、c 轴柱端剪力和梁端、柱端弯矩计算 32 表 16 地震荷载作用下梁端剪力及柱轴力的计算. 33 表 17 各层楼面处集中风荷载的标准值 37 表 18 横向 25 层 d 值计算 37 表 19 横向底层 d 值计算 38 表 20 风荷载作用下的框架楼层层间位移与层高之比计算表 38 表 21 风荷载作用下 a、d 轴柱端剪力和梁端、柱端弯矩计算 38 表 22 风荷载作用下 b 轴柱端剪力和梁端、柱端弯矩计算 39 表 23 风荷载作用下 c 轴柱端剪力和梁端、柱端弯矩计算 39 表 24 风荷载作用下梁端剪力及柱轴力的计算 39 表 25 横向框架恒载汇总表 46 6 表 26 横向框架活载汇总表 47 表 27 恒载作用下梁端剪力及柱轴力（kn） 55 表 28 活载作用下梁端剪力及柱轴力（kn） 55 表 29 各层梁的内力组合和梁端剪力调整结果如下表： . 59 表 30 跨间最大弯矩计算结果表（kn.m） 61 表 31 横向框架 a 柱弯矩和轴力组合 . 64 表 32 横向框架 b 柱弯矩和轴力组合 . 64 表 33 横向框架 a 柱柱端组合弯矩设计值的调整. 66 表 34 横向框架 b 柱柱端组合弯矩设计值的调整. 67 表 35 横向框架 a 柱剪力组合与调整（kn） 68 表 36 横向框架 b 柱剪力组合与调整（kn） 68 表 37 梁的配筋计算见下表：. 71 表 38 柱的剪跨比和轴压比验算 . 72 表 39 其它各层柱的配筋计算见下表： 76 表 40 按塑性铰线法计算弯矩表（knm） （1-4 层楼面） . 82 表 41 按塑性铰线法计算弯矩表（knm） （5 层屋面） 83 表 42 按塑性铰线法计算的截面计算与配筋表 83 表 43 按塑性铰线法计算的截面计算与配筋表 84 表 44 基础顶面的力矩及轴力设计值 . 85 表 45 梯段板的荷载 . 93 表 46 平台板的荷载 . 94 表 47 平台梁的荷载 . 95 1 前言前言 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框架结构旅馆设计 。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，并查阅了结构抗震规 范 、 混凝土规范 、 荷载规范等规范。在毕业设计中期，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。本组全体成员齐心协力、互 助合作，发挥了积极合作的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电 子排版整理，并得到姜铭阅老师和朱天志老师的审批和指正，使我圆满地完成了 设计任务，在此我表示衷心的感谢。 毕业设计的两个月里，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，使我加深了对新规范、规程、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。在绘图时熟练掌握了 autocad，天正建筑制图软件，tssd 探索者结构设计软件。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，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指 正。 二零零六年六月十日 2 第一部分第一部分 设计任务书设计任务书 1 设计题目设计题目 设计题目： 框架旅馆设计目的和要求 2 设计目的及要求设计目的及要求 设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木 建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严、求实、创新的科 学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素 质打下坚实的基础。 具体要求： （1） 坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。 （2） 掌握与本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。 （3） 要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式， 掌握框架结构的计算方法及结构要求。 （4） 培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。建筑功能 及要求。 3 建筑功能及要求建筑功能及要求 拟建本旅馆为永久性建筑，建筑层数 47 层，总建筑面积约为 6000 2 m。 3.1 建筑功能要求建筑功能要求 指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上要分区合理，必须依据旅馆规模、类型、等 级标准，根据旅馆基地环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中，突 出校园文化的人文特色，体现均质、优美、共享、有序的建筑特点。 建筑规模：本旅馆客房数量在 5070 间左右，属中型旅馆规模。 布局描述：旅馆基本单元为双人标准间，采用标准双人床或两张标准单人床，每层楼设 有管理室。二楼设有中型多功能厅，活动室以及工作人员工作与休息用房。 其他：旅馆一楼大厅采用玻璃幕墙，能进行良好的采光，增大视野范围。 3 3.2 建筑等级建筑等级 耐久性 ii 级，耐火等级 2 级 3.3 规划及其他要求规划及其他要求 要求立面处理简洁大方，突出旅馆文化的人文特色，体现均质、优美、有序的建筑特点， 符合城市总体规划要求。 3.4 结构类型及布置结构类型及布置 结构型式：框架结构 4 建筑基本技术条件及设计要求建筑基本技术条件及设计要求 4.1 建筑基本技术条件建筑基本技术条件 本次设计的任务是在河北省秦皇岛黄金海岸沿海区的一栋旅馆。 建筑地点：秦皇岛黄金海岸沿海旅馆 建筑规模： （1） 建筑面积：30006000 2 m （2） 层数：47 层 （3） 旅馆建筑：要求底层用作超市购物和餐厅（兼对内对外） ，其中超市营业面积在 600 2 m左右，餐厅营业面积在 400 2 m左右。辅助用房面积自行确定，二层以上 用于住宿娱乐。 （4） 旅馆等级为四级 地震烈度：按 7 度设防，地震加速度为 0.1g。 防火等级：四级 4.2 气候条件气候条件 自然气候条件：冬季起止时间为 11 月 15 日3 月 15 日；夏季起止时间为 7 月 1 日8 月 31 日。 最大冻土深度：0.85m。 常年气温差值： （1） 最冷月平均气温：- 6.5。 （2） 最热月平均气温：24.5。 （3） 极端最高气温：39.9。 （4） 极端最低气温：- 21.5。 主导风向：西南风，全年平均风速为 4.5m/s，最大风速为 18m/s，基本风压为 0.4kpa。 4 全年平均降雨量：818.9mm。 最热月相对湿度：80%。 雪荷载：基本雪压 0.25kn/m2(水平投影)。 风荷载：基本风压 0.35kn/m2(10m 标高处)。 4.3 工程地质条件工程地质条件 场地土性质：类场土地 场区内土层分布情况： （从自然地坪往下算） （1） 填土层 层厚 1.0m 重度=16kn/m 3 地基承载力标准值 f k =90kpa （2） 砂质粘土层 层厚 3.0m 重度=19kn/m 3 地基承载力标准值 f k =250kpa e s=6.0kpa （3） 精密卵石层 层厚 3.15.4m，其下为中心密实卵石层 重度=20kn/m 3 地基承载力标准值 f k =300400kpa 地下水位标高为- 2m 5 设计内容图纸及归档要求设计内容图纸及归档要求 5.1 建筑部分建筑部分 按照：建施 1、建施 2排序，设计的建筑施工图有： 总平面图 1:500 建筑平面图（包括首层、标准层、顶层） 1:100 顶层排水平面图 1:200/1:300 立面图（24 个） 1:100 剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切） 1:100/1:50 楼梯间详图 1:50/1:20/1:10 设计说明书（材料做法表、门窗数量表） 5.2 结构部分结构部分 按照：结施 1、结施 2排序，设计的结构施工图有： 基础平面、剖面图 5 平面结构布置图（24 张） 梁板模板图 局部大样图 设计说明与计算书：至少完成一榀主框架的结构计算，至少一部楼梯的结构计算，基础 结构计算，雨蓬结构计算，至少一种形式板的配筋计算。 5.3 图面要求图面要求 图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。 布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合建筑制图标准 、尺寸完善。 计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。 5.4 归档书写要求归档书写要求 正面：学校全称，毕业设计题目、结构形式、班级、姓名、完成时间。 背面：目录，要求按建筑设计、结构设计、施工设计三部分将说明书、计算书、图纸一 一写明。 计算书：一律用 a4 纸排版打印，页边距上 3 下 2 左 2 右 2 装订线左 0.5；文档网格 35 行，每行 40 字；正文 5 号字，标题 1 二号黑体，标题 2 四号黑体，标题 3 小四 号宋体；标题 1 前分页。 6 第二部分第二部分 中英文摘要中英文摘要 摘要摘要：本设计主要进行了结构方案中横向框架轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先 进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期， 进而按底部剪力法计算水 平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力） 。同样 的过程计算风荷载作用下的结构内力。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内 力，找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了 结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工 图绘制。 关键关键词词：框架结构 建筑设计 结构设计 抗震设计 7 abstract: the purpose of the design is to do the anti- seismic design in the longitudinal frames of axis . when the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom- shear force method. the seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. after the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. the design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. keywords : frames architectural design structural design anti- seismic design 8 第三部分第三部分 建筑设计说明建筑设计说明 金海岸旅馆金海岸旅馆设计设计 在一个相当长的时期里，人们多把旅馆设计的着眼点放在“住”字上，旨在如何满足“睡 眠”这一基本生理需求上考虑问题。于是，为数众多的旅馆模式单一，空间乏味，很难与城 市总体规划目标相适应。旅馆不仅是旅客住宿的场所，也是旅客休闲度假的首选问题。如何 把旅馆的建筑功能分区合理，以人为本，与自然和谐相称是旅馆建筑设计中十分重要的一方 面。旅馆设计方案的选择，体现了建筑环境和人文环境相适应的设计理念。 6 总平面图设计总平面图设计 金海岸旅馆位于秦皇岛黄金海岸，为四级海滨旅馆。建筑面积 6000 2 m左右，主体高 19.7m，主体建筑 5 层，局部 2 层，分 a 区、b 区 c 区三大功能区。旅馆 1 层大空间柱网布 置，分设旅馆大堂、餐厅、超市。a 区一层为大堂，二层为休闲娱乐设施；b 区一层为餐厅， 二楼为多功能厅和休闲酒吧；c 区一楼为超市，以上部分为客房。建筑总平面图如图 1 所示。 旅馆靠近海岸，考虑日照和风向的影响，建筑体型设计成“工”字型，不但满足建筑面积达、 采光要求高的设计要求，而且外形朴素大方。根据抗震及建筑构造要求,设置两个变形缝，a、 b 分区处，a、c 分区处，缝宽 50mm，基础断开，一缝多用，同时满足建筑的均匀沉降、温 度变形和抗震设防要求。 图 1 总平面图 9 7 建筑平面设计建筑平面设计 7.1 客房区的布置客房区的布置 7.1.1 客房客房功能说明功能说明 旅馆的客房是旅馆建筑中的主要部分，尽可能提高客房面积在标准层面积中的比例，增 加客房间数。此外客房间数还应按服务人员服务的客房数(116 间)倍数确定。标准层设计应 考虑周围环境，占据良好的朝向及景象，减少外墙面积，节省能源。 客房设计应考虑家具的布置，家具设计应符合人体尺度，方便使用和利于维修。客房长 宽比例以不超过 2:1 为宜。客房室内色彩及装修宜简洁协调。 a 区二楼设有活动室。客人可以很便利进行休闲活动。 a 区三楼五楼为客房层，每层均设有大套间，满足不同消费群体的需求。 b 区二楼五楼为标准客房层，二楼和 a 区连通，客人能方便进行休闲活动。 c 区活动休闲区和客房区连通，方便客人进行休闲，会议，娱乐，同时又将客房和休闲 区隔开，以减少外界环境的干扰。 图 2 c 区标准层平面图及房间布置图 7.1.2 房房间的间的门窗门窗 窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、 层高等因素，标准层采用 1800mm2100mm 的塑钢玻璃窗，窗台距地面 900mm,满足休息的 要求。房间门采用木门内开，设计宽度 900mm，门高 2100 mm，门的数量和尺寸满足房间用途、 房间大小、安全疏散等设计要求。 10 7.2 辅助使用房间辅助使用房间 7.2.1 卫生卫生间间 卫生间的设计在满足卫生设备尺寸及人体活动尺寸的前提下，力求布置紧凑，节约面积。 采用刚性防水，且将卫生间的标高降低 20mm。 7.2.2 服服务务室室 用于客房服务，主要是工作人员服务和客房棉织生活用品的停放，每层均设。 7.2.3 洗衣房洗衣房 设于一层大堂后，主要用于客房生活用品的洗涤。 7.3 交通联系部分交通联系部分 7.3.1 楼梯楼梯 楼梯的数量、布置主要根据建筑物的性质、层数、楼层人数多少和建筑物的耐火等级及 防火疏散要求来确定，应位置恰当，应交通方便，满足防火要求。该建筑物设四部分楼梯， 楼梯间的开间进深为 3600mm7200mm，满足人流通行的要求。 7.3.2 走廊走廊 走廊起到连接水平方向各个分区的交通联系作用，考虑到建筑物的耐火等级、层数及走 廊通行人数等因素，走廊宽 2400mm。 7.3.3 出入口出入口及及门厅门厅 因室外地平标高设计为m600. 0-，故楼梯间出入口处设四步台阶，悬挑雨篷。在主要出 入口处设计门厅，下设四级台阶和车行坡道。主要门厅要满足交通和防火，宽敞明亮便于交 通，满足安全要求。 8 建筑空间和立面设计建筑空间和立面设计 8.1 层数层高层数层高 根据本旅馆的建筑规模，建筑设计成地上 a 区一层大开间部分架空，满足大堂设计的要 求，层高 4.2m，外墙为玻璃幕墙。二层为办公和休闲用房，三四层为客房区。c 区一层超 11 市营业兼对内、对外，中间内廊处的柱网布置成货品自选区的走道，两侧的大柱网为货品区。 二五层为客房区。b 区一层为餐厅，兼对内、对外营业，二层为多功能厅。 8.2 建筑立面设计建筑立面设计 本建筑除了在功能上满足客人的使用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格 调简洁清新，典雅大方，符合海滨城市格调。 设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与海洋颜色相称。其他 部位采用浅蓝色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。 图 3 北立面图 图 4 南立面图 12 第四部分第四部分 结构设计计算结构设计计算 9 工程概况工程概况 9.1 工程简介工程简介 建筑地点：秦皇岛黄金海岸 建筑类型：五层旅馆，框架填充墙结构。 建筑介绍：建筑面积约 6000 2 m，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚 度取 120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。 门窗使用：大门采用钢框玻璃门，其它为木门，窗为塑钢门窗。尺寸详见门窗表。 地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为 7 度。 柱网与层高：本旅馆采用柱距为 7.2m 的内廊式柱网，边跨为 7.2m，中间跨为 2.4m，层 高取 3.6m。如下图所示： 图 5 客房区柱网布置图 13 9.2 框架结构承重方案的选择框架结构承重方案的选择 竖向荷载的传递途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传 至框架柱，最后传至地基。 根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传递路径，本旅馆框架的承重方案为横向框架承 重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。 9.3 框架结构的计算简图框架结构的计算简图 由于本框架旅馆结构布置规则，可以取该旅馆的部分结构（c 区框架）进行结构设计计 算，为了方便计算，重新对轴网号进行编号，如下图所示： 图 6 柱网计算简图 14 图 7 纵向框架结构体系 图 8 横向框架结构体系 本方案中，需近似的按纵横两个方向的平面框架分别计算。 9.4 梁、柱截面尺寸的初步选择梁、柱截面尺寸的初步选择 1. 梁截面高度一般取梁跨度的 1/12 至 1/8。本方案取 1/127200=600mm，截面宽度取 600 1/2=300mm，可得梁的截面初步定为 bh=300mm600mm。 2. 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： （1） 柱组合的轴压力设计值 n=f e gn ：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。 纵向框架结构 横向框架结构 15 f：按简支状态计算柱的负载面积。 e g：折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取 14kn/m 2。 n：为验算截面以上的楼层层数。 （2） c a c f n a a 为框架柱的轴压比限值，本方案为二级抗震，查抗震规范可知取为 0.8。 c f为混凝土轴心抗压强度设计值，对 c30，查得 14.3n/mm 2。 （3） 计算过程： 中柱的负载面积： 2 1 34.564.87.2ma= 边柱的负载面积： 2 2 25.923.67.2ma= 中柱：knnagn ec 2695.6851256.343 . 1=b 中 边柱：knnagn ec 2021.7651292.253 . 1=b 边 中柱截面面积：() 23 36.235636 3 . 148 . 0/102695.68)/(ammfcncac=a 取mma485= 实际取mm500500=a 边柱截面面积：() 23 27.176727 3 . 148 . 0/1076.2021)/(ammfcncac=a 取mma421= 实际取mm500500=a 为了施工方便统一取柱的截面积为：mm500500。 对一层柱考虑作用的荷载，采用mmmm600600的柱网。 表 1 梁截面尺寸表（mm） 混凝土等级 横梁（ hb ） 纵梁（ hb ） ab 跨、cd 跨 bc 跨 30c 600300 400250 600300 表 2 梁、柱截面界面尺寸表（mm） 层次 混凝土等级 hb 1 30c 600600 52- 30c 500500 16 10 框架侧移刚度的计算框架侧移刚度的计算 10.1 横梁线刚度横梁线刚度 b i的计算的计算 类别 ec （n/mm 2） bh （mmmm） i0 （mm 4） l （mm） eci0/l （nmm） 1.5eci0/l （nmm） 2eci0/l （nmm） ab 跨、cd 跨 3.010 4 300600 5.4010 9 7200 2.2510 10 3.381010 4.501010 bc 跨 3.010 4 250400 1.3310 9 2400 2.3810 10 2.501010 3.341010 10.2 纵梁线刚度纵梁线刚度 b i的计算的计算 类别 ec （n/mm 2） bh （mmmm） i0 （mm 4） l （mm） eci0/l （nmm） 1.5eci0/l （nmm） 2eci0/l （nmm） 跨 3.010 4 300600 5.4010 9 7200 2.2510 10 2.381010 4.501010 10.3 柱的线刚度柱的线刚度 c i的计算（的计算（12/ 3 bhi =） 层次 hc（mm） ec（n/mm 2） bh （mmmm） ic （mm 4） ecic/hc （nmm） 1 5300 3.010 4 600600 1.0810 10 6.1110 10 2-5 3600 3.010 4 500500 0.5210 10 4.3310 10 表 3 梁、柱线刚度计算表 10.4 各各层横层横向向侧移刚度的计算（侧移刚度的计算（d 值法）值法） 1. 底层 （1） a-2、a-3、a-4、a-5、a-6、d-2、d-3、d-4、d-5、d-6（10 根） k=736. 011. 6/50. 4= c=(0.5+k)/(2+k)=0.452 di1=c12ic/h 2 =0.452126.1110 10/53002 =11798 n/mm （2） a-1、a-7、d-1、d-7（4 根） k=553. 011. 6/38. 3= 6.11 4.50 3.38 6.11 17 c=(0.5+k)/(2+k)=0.412 di1=c12ic/h 2 =0.412126.1110 10/53002 =10754n/mm （3） b-2、b-3、b-4、b-5、b-6、c-2、c-3、c-4、c-5、c-6（10 根） k=283 . 1 11 . 6 / )50 . 4 34 . 3 (=+ c=(0.5+k)/(2+k)=0.543 di1=c12ic/h 2 =0.543126.1110 10/53002 =14173n/mm （4） b-1、b-7、c-1、c-7（4 根） k=962 . 0 11 . 6 / )38 . 3 50 . 2 (=+ c=(0.5+k)/(2+k)=0.494 di1=c12ic/h 2 =0.494126.1110 10/53002 =12894n/mm mmnd/35430241289410141734107541011798=+= 2. 2 层5 层 （1） a-2、a-3、a-4、a-5、a-6、d-2、d-3、d-4、d-5、d-6（10 根） k=039. 1233. 4/250. 4= c=k/(2+k)=0.342 di1=c12ic/h 2 3.34 6.11 4.50 3.38 6.11 2.50 4.50 4.33 4.50 18 =0.342124.3310 10/36002 =13712 n/mm （2） a-1、a-7、d-1、d-7（4 根） k=781. 0233. 4/282. 3= c=k/(2+k)=0.281 di1=c12ic/h 2 =0.281124.3310 10/36002 =11266 n/mm （3） b-2、b-3、b-4、b-5、b-6、c-2、c-3、c-4、c-5、c-6（10 根） k=811 . 1 233 . 4 /2)34 . 3 5 . 4(=+ c=k/(2+k)=0.475 di1=c12ic/h 2 =0.475124.3310 10/36002 =19044 n/mm （4） b-1、b-7、c-1、c-7（4 根） k=358 . 1 233 . 4 /2)38 . 3 5 . 2(=+ c=k/(2+k)=0.404 di1=c12ic/h 2 =0.404124.3310 10/36002 =16197 n/mm mmnd/43741241619710190444112661013712=+= 由此可知，横向框架梁的层间侧移刚度为： 层次 1 2 3 4 5 di（n/mm） 354302 437412 437412 437412 437412 3.38 4.33 3.38 3.34 3.34 4.50 4.33 4.50 3.38 4.33 3.38 2.50 2.50 19 d1/d2=354302/437412=0.810.7，故该框架为规则框架。 表 4 横向框架梁的层间侧移刚度表 10.5 各层纵向侧移刚度的计算（各层纵向侧移刚度的计算（d 值法）值法） 1. 底层 （1） b-2、b-3、b-4、b-5、b-6、c-2、c-3、c-4、c-5、c-6（10 根） k=473. 111. 6/250. 4= c=(0.5+k)/(2+k)=0.568 di1=c12ic/h 2 =0.568126.1110 10/53002 =14826 n/mm （2） b-1、b-7、c-1、c-7（4 根） k=736. 011. 6/50. 4= c=(0.5+k)/(2+k)=0.452 di1=c12ic/h 2 =0.452126.1110 10/53002 =11798n/mm （3） a-2、a-3、a-4、a-5、a-6、d-2、d-3、d-4、d-5、d-6（10 根） k=106. 111. 6/282. 3= c=(0.5+k)/(2+k)=0.517 di1=c12ic/h 2 =0.517126.1110 10/53002 =13495n/mm （4） a-1、a-7、d-1、d-7（4 根） k=553. 011. 6/38. 3= 6.11 4.50 4.50 6.11 4.50 3.38 6.11 3.38 20 c=(0.5+k)/(2+k)=0.412 di1=c12ic/h 2 =0.412126.1110 10/53002 =10754n/mm mmnd/37341841075410134954117981014826=+= 2. 25 层 （1） b-2、b-3、b-4、b-5、b-6、c-2、c-3、c-4、c-5、c-6（10 根） k=079. 2233. 4/450. 4= c=k/(2+k)=0.510 di1=c12ic/h 2 =0.510124.3310 10/36002 =20447n/mm （2） b-1、b-7、c-1、c-7（4 根） k=039. 1233. 4/250. 4= c=k/(2+k)=0.342 di1=c12ic/h 2 =0.342124.3310 10/36002 =13712n/mm （3） a-2、a-3、a-4、a-5、a-6、d-2、d-3、d-4、d-5、d-6（10 根） k=561. 1233. 4/438. 3= c=k/(2+k)=0.438 di1=c12ic/h 2 =0.438124.3310 10/36002 =17561n/mm 3.38 6.11 4.50 4.33 4.50 4.50 4.50 4.50 4.33 4.50 3.38 3.38 3.38 4.33 3.38 21 （4） a-1、a-7、d-1、d-7（4 根） k=781. 0233. 4/238. 3= c=k/(2+k)=0.281 di1=c12ic/h 2 =0.281124.3310 10/36002 =11266n/mm mmnd/47999241126610175614137121020447=+= 由此可知,纵向框架梁的层间侧移刚度为： 层次 1 2 3 4 5 di（n/mm） 373418 479992 479992 479992 479992 d1/d2=373418/479992=0.780.7，故该框架为规则框架。 表 5 纵向框架梁的层间侧移刚度表 11 重力荷载代表值的计算重力荷载代表值的计算 11.1 资料准备：资料准备： 查荷载规范可取： （1） 屋面永久荷载标准值（上人） 30 厚细石混凝土保护层 . 2 /66 . 0 03 . 0 22mkn= 三毡四油防水层 2 /4 . 0mkn 20 厚矿渣水泥砂浆找平层 . 2 /29 . 0 02 . 0 5 . 14mkn= 150 厚水泥蛭石保温层 2 /75 . 0 15 . 0 5mkn= 120 厚现浇混凝土板 2 /0 . 312 . 0 25mkn= v 型轻钢龙骨吊顶 2 /25 . 0 mkn 合计 2 /35 . 5 mkn= （2） 14 层楼面 3.38 4.33 3.38 22 木质地面（加防腐油膏铺砌厚 76mm） . 2 /7 . 0mkn 120 厚现浇混凝土板 2 /0 . 312 . 0 25mkn= v 型轻钢龙骨吊顶 2 /25 . 0 mkn 合计 2 /95 . 3 mkn= （3） 屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 . 2 /0 . 2mkn 楼面活荷载标准 2 /0 . 2mkn 屋面雪荷载标准值 . 2 /25 . 0 mknsk= （4） 其他 梁柱密度 2 /25mkn 墙体（蒸压粉煤灰加气混凝土砌块） . 3 /5 . 5mkn 11.2 重力荷载代表值的计算重力荷载代表值的计算 1. 第一层 （1） 梁、柱 类别 净 跨 （mm） 截 面 （mm） 密 度 （kn/m 3） 体 积 （m 3） 数 量 (根) 单 重 （kn） 总 重 （kn） 横梁 6600 300600 25 1.188 14 29.70 415.8 1800 250400 25 0.18 7 4.5 31.5 纵梁 6600 300600 25 1.188 24 29.70 712.8 类别 计算高度 （mm） 截 面 （mm） 密 度 （kn/m 3） 体 积 （m 3） 数 量 （根） 单 重 （kn） 总 重 （kn） 柱 5300 600600 25 1.908 28 47.7 1335.6 表 6 底层梁、柱重力荷载计算表 （2） 内外填充墙重的计算 横横墙：墙： ab 跨、cd 跨：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 4200- 600=3600mm。 单跨体积：0.246.63.6=5.70 3 m 单跨重量：5.705.5=31.35kn 数量：2 总重：62.7kn 23 bc 跨墙：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 4200- 400=3800mm。 单跨体积：0.241.83.8=1.6416 3 m 单跨重量：1.64165.5=9.0288kn 数量：4 总重：36.12kn 楼梯间横墙：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 4200- 600=3600mm。 单跨体积：0.246.63.6=5.70 3 m 单跨重量：5.705.5=31.35kn 数量：4 总重：125.40kn 超市办公室内隔墙：墙厚 200mm，计算长度 6960mm，计算高度 4200mm。 体积：0.200.964.2=5.8464 3 m 重量：5.84645.5=32.16kn 数量：1 总重：32.16- 0.151.22.41=31.728 kn 超市办公室外横墙：31.35-0.41.82.42=27.894kn 超市库房横墙： （31.35- 0.41.82.41）2=59.244kn 横墙总重：62.7+36.12+125.40+31.728+27.894+59.244=343.09kn 注：钢框玻璃窗 0.4kn/ 2 m 钢门 0.4kn/ 2 m 木门 0.15kn/ 2 m 纵墙：纵墙： 外墙：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 4200- 600=3600mm。 单跨体积：0.246.63.6=5.70 3 m 单跨重量：5.705.5=31.35 kn 数量：5 总重：156.75kn 开门的外墙：单跨重量：31.35- 0.41.82.41=29.622 kn 数量：2 总重：59.244kn 楼梯间内纵墙：计算长度：3600- 300=3300mm 单跨重量 3.35.50.243.6- 0.151.52.41=15.14kn 数量：2 总重：30.28kn 超市办公室外纵墙：数量：1 总重：31.25- 0.41.82.41=29.622kn 24 超市门入口纵墙：单跨重量：31.35- 0.43.631=27.03kn 总重：27.032=54.06kn 超市外纵墙：单个重量：31.35- 0.43.631=27.03 2 m 数量：3 单个重量：27.033=81.09kn 其他：0.244.53.65.51=21.38kn 纵墙总重：156.75+59.244+30.28+29.622+54.06+81.09+21.38=432.43 kn （3） 窗户计算（钢框玻璃窗） 办公室窗户：尺寸：1800mm2400mm 自重：0.4kn/ 2 m 数量：3 重量：1.82.40.43=5.184kn 超市外纵墙窗户