土木工程毕业论文-逸夫图书馆土建设计计算书.doc

齐齐 齐齐 哈哈 尔尔 大大 学学 毕业设计(论文） 题 目 黑龙江工程学院逸夫图书馆土建设计 学 院 建筑与土木工程学院 专业班级 土木工程 112 班 学生姓名 指导教师 成 绩 2015 年 6 月 20 日 齐齐哈尔大学毕业设计 I 摘 要 本工程为黑龙江工程学院逸夫图书馆，总建筑面积 5610 m2，形状为汉字“書”形， 建筑总长度 49.5m，宽度 30m，建筑高度 26.7m，共 6 层，各层层高均为 3.9m，顶层 有电梯机房，无地下室。本工程是钢筋混凝土框架结构，抗震烈度 6 度，框架抗震等 级为三级，维护结构采用混凝土小型空心砌块,墙体为填充墙。 本设计主要对结构方案中钢筋混凝土框架进行了结构设计。在确定框架平面布置 方式之后，首先进行了层间荷载标准值的计算，接着采用分层法计算得出竖向恒荷载 和活荷载作用下的结构内力。然后，利用 D 值法求出在水平风荷载作用下的结构内力 （弯矩、剪力、轴力），利用底部剪力法计算地震荷载。其次，对各种情况下的内力 进行了组合，内力组合目的是选取最安全的结果进行框架梁、框架柱截面的配筋计算。 然后，对柱下独立基础的结构进行了设计。最后，利用 PKPM 和 CAD 软件绘制了框 架结构的施工图。 关键词:框架结构；分层法；结构设计 齐齐哈尔大学毕业设计 II Abstract Jixi city academy hotel building design, a total construction area of 8090 m2, building a total length of 60m, width 25.2m, height 22.8m, consists of 6 layers: the layer of 3.6m, no basement. This project is a system of multi story frame structure, fire resistance rating for the two buildings, seismic intensity 6 degrees, concrete frame C30, seismic rating for the three, to maintain the structure made of concrete small hollow block. For the whole structure of cast- in-place reinforced concrete frame structure. Bearing for vertical and horizontal frame bearing. The 6th horizontal frame structure is designed in this design. After determining the frame layouts, the standard values of loads acting on the structure are calculated firstly. Then the internal forces of the structure caused by vertical constant load and live load are calculated by stratified sampling method. Then, the structural internal forces (moment, shear force and axial force).due to horizontal wind load is calculated by using a D value method. Secondly, the internal forces under various circumstances are combined. The security results are selected to calculate the reinforcement of frame beams and frame column. Then, the structure of the shallow foundation is designed. Finally, th6e shop drawing of the frame structure is drawn by PKPM and CAD software. Key words：Frame structure；Layering method；Structure Design 齐齐哈尔大学毕业设计 III 目 录 摘 要.I Abstract II 第 1 章 绪 论.1 1.1 选题依据和实际应用的价值.1 1.2 在国内外的研究现状 1 1.3 课题研究的内容 1 1.3.1 建筑设计部分1 1.3.2 结构设计部分2 第 2 章 设计任务及要求.3 2.1 设计的内容.3 2.1.1 基本概况3 2.1.2 设计主要内容4 2.2 设计资料 5 2.2.1 地形条件5 2.2.2 气象资料5 2.2.3 抗震设计5 2.2.4 地基基础设计等级5 2.2.5 其他5 2.2.6 地质资料6 2.3 设计要求.6 第 3 章 建筑设计.8 3.1 工程概述 8 3.2 设计内容 8 3.2.1 结构要求8 3.2.2 气象资料8 3.3 场地工程地质条件概述 8 3.3.1 地质资料8 3.3.2 地下水情况9 3.3.3 工程地质条件评价9 3.3.4 建议9 3.4 防火设计 9 3.5 规划设计依据 9 3.6 规划设计 9 3.6.1 总体构思9 3.6.2 设计理念10 3.6.3 总平面布局10 3.6.4 绿化设计10 3.7 建筑单体设计 10 第 4 章 结构设计部分.11 齐齐哈尔大学毕业设计 IV 4.1 结构布置 11 4.1.1 拟定梁和柱的截面尺寸11 4.1.2 框架柱截面尺寸确定11 4.2 一榀横向框架的内力分析 12 4.2.1 主要建筑做法12 4.2.2 确定框架设计简图12 第 5 章 荷载计算.14 5.1 屋面框架梁 14 5.2 楼面框架梁 16 5.3 柱自重 18 5.4 荷载作用下的框架内力分析 19 5.4.1 恒荷载作用下的框架内力分析.19 5.4.2 可变荷载作用下框架内力分析24 5.4.3 风荷载作用下框架内力分析29 5.4.4 水平地震作用下内力计算33 第 6 章 框架内力组合及内力调整.40 6.1 荷载作用下的框架内力组合 40 6.2 内力调整 49 6.2.1 强柱弱梁49 6.2.2 强剪弱弯51 第 7 章 梁柱截面设计.55 7.1 框架梁的截面配筋设计 55 7.2 斜截面受剪力承载力计算 57 7.3 框架柱 58 7.3.2 截面尺寸复核59 7.3.3 柱配筋计算59 7.3.4 柱斜截面受剪力计算65 第 8 章 楼板设计.67 8.1 荷载计算 67 8.1.1 活动区板块荷载收集67 8.1.2 卫生间板块荷载收集67 8.1.3 走廊板块荷载收集67 8.2 楼板配筋计算 68 8.2.1 双向板68 8.2.2 单向板.69 第 9 章 楼梯设计.71 9.1 梯段板计算.71 9.2 荷载计算 71 9.3 内力计算 72 9.4 截面计算.72 9.5 平台板计算 72 9.5.1 恒荷计算72 9.5.2 活荷载72 齐齐哈尔大学毕业设计 V 9.5.3 内力计算.72 9.5.4 截面积73 9.6 平台梁计算 73 9.6.1 荷载计算73 9.6.2 内力计算73 9.6.3 截面计算73 第 10 章 基础设计.75 10.1 地质条件.75 10.2 初步选择 A 柱基础尺寸76 10.3 初步选择 B 柱基地尺寸 76 10.4 计算 A 柱下持力层地基承载力76 10.5 计算 B 柱下持力层地基承载力 76 10.6 下卧层验算 77 10.6.1 计算 A 柱基础的最终沉降77 10.6.2 计算 B 柱基础的最终沉降79 10.7 按允许沉降差调整基底尺寸.80 10.7.1 计算基地净反力.80 10.7.2 A 柱柱边基础截面抗冲切验算.80 10.7.3 B 柱柱边基础截面抗冲切验算 .81 10.8 配筋计算.81 10.8.1 A 柱基础.81 10.8.3 B 柱基础.81 结论.83 参考文献.84 致谢.85 齐齐哈尔大学毕业设计 1 第 1 章 绪 论 1.1 选题依据和实际应用的价值 本次毕业设计所选题目为“黑龙江工程学院逸夫图书馆土建设计” 。图书馆，作为 人类收集、整理、阅览资料的场所已经出现了几千年，对人类生活有着很多重要作用。 图书馆形成初期其主要职能只是藏书并供人阅览，而随着人类社会的发展，尤其是跨 入了如今信息时代，文化观念及价值体系将发生很大变化，现代图书馆更加注重多元 化、个性化与推崇地域性建筑创作；注重可持续发展创作观念；知识价值规律与信息 审美观的建立等方面的发展。因此，现代图书馆早已不是只有单一功能的藏书阁，而 是变得更加注重营造浓郁文化气息、民族风格、地域风貌及时代精神的建筑艺术品。 本次毕业设计的图书馆属于文化类公共建筑，建筑面积为 5500m2左右，形状为汉 字“書”形，层数为 6 层，结构形式为框架结构结构形式为钢筋混凝土框架结构。我 希望通过本次毕业设计，了解熟悉土木工程专业设计的程序和方法，增强思考、分析、 解决工程实际问题的能力，增强即将跨入社会的竞争能力和自信心，提高综合运用基 础和专业知识和基本技能的能力。 ，通过这次毕业设计，我把以往所学的知识运用到实 际中来解决问题，提高自己的实力，不断完善自己，为今后的发展打下坚实的基础。 1.2 在国内外的研究现状 我国的大多数图书馆更注重于实用性，并且现在的图书馆建筑功能更加复杂。现 在的图书馆是多功能为一体的综合体，并开展了多种多样的读者服务项目。图书馆建 筑的功能变得越来越多样，使用的机器设备越来越复杂，从而成为多功能的综合性的 建筑系统。在布局上，现在图书馆建筑实行开放式布局，在传统的图书馆建筑中都是 按其服务对象及所提供的服务内容分割成一块一块的，近似于封闭状态的布局，这种 布局在较大型图书馆中，使读者一进入图书馆就象走入迷宫一样。 在国外，图书馆的功能一方面表现为，更加注重其使用功能，处处体现为人服务 的宗旨，达到形式与功能的完美结合；另一方面，通过高技术的材料的简洁、细腻、 精致的处理形成人们可把握、理解、大而亲切的形象，使其在一种沉静中唤起人们的 情感认同。并且注重与城市环境之间的相互影响；注重历史和文化传统的继承；注重 生态、节能、可持续发展。 1.3 课题研究的内容 齐齐哈尔大学毕业设计 2 1.3.1 建筑设计部分 包括平面、立面、剖面的图纸的绘制以及编制建筑设计说明书。 平面的设计要达到安全、使用方便、交通流畅；立面要达到美观、简捷、大方的 效 果，剖面要考虑楼梯的空间关系,结构类型的选择。 建筑构造设计部分，主要考虑保温问题，要有时代气息，造型朴实大方，有现代 城市的宾馆建筑形象。 1.3.2 结构设计部分 包括结构方案的选择、荷载的计算、内力计算、配筋计算及楼梯基础设计。 根据使用要求、场地条件及抗震设计的要求，并遵循使用方便、结构合理、施工 可 行的原则来确定结构方案。 计算梁柱、板结构验算、底部剪力验算地震。 施工部分，根据工程概况及特点确定方案。 齐齐哈尔大学毕业设计 3 第 2 章 设计任务及要求 2.1 设计的内容 2.1.1 基本概况 建筑面积为 5000m2左右，形状为 U 形或 L 形，层数为 68 层，结构形式为框架 结构（内廊对称） 。 具体要求如下： 2.1.1.1 客房部分 (1)双人间 (2)单人间 (3)三人间 (4)套间 (5)各层需设置员工办公室、储存室、及员工卫生间 2.1.1.2 公共部分 (1)门厅 (2)洗衣房 (3)行李间 (4)公共卫生间 (5)咖啡厅 (6)大会议室 8 (7)小会议室 (8)门卫值班室 2.1.1.3 餐饮部分 (1)中餐厅 (2)西餐厅 (3)风味餐厅 (4)厨房 2.1.1.4 康乐部分 (1)健身房 (2)乒乓球室 (3)台球室 (4)棋牌室 齐齐哈尔大学毕业设计 4 (5)游戏室 (6)舞厅 2.1.1.5 行政管理用房 (1)管理办公室 (2)男女卫生间 (3)餐厅 (4)库房 2.1.1.6 技术用房 (1)消防控制室 (2)配电室 (3)空调机房 2.1.1.7 停车位若干辆 总平面图如下图所示。 图 2-1 总平面图 2.1.2 设计主要内容 2.1.2.1 建筑设计部分 主要是根据建筑功能的要求，进行建筑物的平面、立面和剖面设计，并绘制相应 的建筑施工图。 (1)建筑设计说明书 内容为调研资料分析，设计依据，设计理念及消防疏散，采光 通风，平面布置，立面造型等一系列问题的考虑。 (2)建筑设计部分完成的图： 内容 参考比例 要求 底层平面 1：100150 三道尺寸线，轴线，标高等 楼层平面 1：100150 与底层吻合，标准可适当简化 齐齐哈尔大学毕业设计 5 正立面、侧立面 1：100150 轮廓清晰美观，可标注标高及两端轴线 屋顶平面 1：200 表示屋面排水组织示意 主剖面图一个 1：100 三道尺寸线及有关标高，轴间尺寸等 楼梯平面、剖面图 1：50 尺寸线及有关标高，轴间尺寸等 墙身详图（手绘） 1：20 尺寸线及有关标高，轴间尺寸等 门窗表、建筑设计说明 类别，编号，洞口尺寸，数量，标准图号 2.1.2.2 结构设计部分 (1)确定结构方案和结构布置 根据建筑设计、材料供应和技术条件，合理确定结构 方案布置，并完成主体部分结构布置示意图。 (2)结构计算书 在主体建筑部分选取代表性的一榀框架及其柱下独立基础进行计算， 选择结构材料及其强度级别，确定结构构件截面尺寸，进行结构构件内力分析及截面 承载能力计算及电算。 (3)绘制结构施工图 结构施工说明、基础平面布置图及基础详图 结构平面布置图及楼板配筋图 框架梁、柱施工图 楼梯施工图 2.2 设计资料 2.2.1 地形条件 场地地势平坦，邻近城市干道，城市上、下水及电煤气管网在附近通过。 2.2.2 气象资料 标准冻土深度：依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011 确定 基本风压值：依据建筑结构荷载规范GB50009-2012 确定 基本雪压值：依据建筑结构荷载规范GB50009-2012 确定 2.2.3 抗震设计 建筑抗震设防类别依据建筑工程抗震设防分类标准GB50223 确定；抗震设防 烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组依据建筑抗震设计规范GB50011-2010 确定；建筑物的场地类别依据建筑抗震设计规范GB50011-2010 确定 2.2.4 地基基础设计等级 依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011 确定。 2.2.5 其他 混凝土结构的安全等级和设计使用年限依据工程结构可靠性设计统一标准 齐齐哈尔大学毕业设计 6 GB50153-2008 确定，环境类别依据混凝土结构设计规范GB50010-2010 确定。 2.2.6 地质资料 条件 序号 土层深度 (m) kN/m3 ES a kP fak kpa W (%) eIL 杂填土 1.518 粉质粘土 4185.0130170.90.94 粘土 5194.0160170.5500.14 2.3 设计要求 每人一题，设计方案自己选定，不能相互雷同。 为适应结构设计发展的需要，强化学生的动手能力，提高学生应用计算机的能力， 本次毕业设计图纸要求计算机绘制，结构计算以手算为主、计算机为辅的设计方法。 要求学生熟练使用计算机辅助设计软件包 Autocad 绘制建筑、结构施工图； 通过毕业设计，学生应提交满足毕业设计大纲深度、质量要求的设计文件。包括 以下内容： 开题报告一份； 毕业设计说明书一份 内容包括中英文摘要、目录、建筑设计说明（设计依据、设计要求、建筑设计及 说明） 、结构设计（结构布置依据、结构荷载计算、使用程序简介、计算结果及其分析） 、结语、参考文献、文献翻译及原文等。论文应能反映毕业设计的全部过程和相关数 据，具有条理性，内容不宜过简也不宜过繁。 1.建筑施工图: 首页图（设计说明、总平面图、材料做法表、门窗统计表、图纸目录） 建筑首层平面图 建筑标准层平面图 建筑正立面图、侧立面图 建筑主要剖面图（剖到楼梯） 屋顶平面图 建筑墙身详图（手绘） 楼梯详图（手绘） 2.结构施工图: 结构总说明 基础平面布置图及基础详图 结构平面布置图及楼板配筋图 齐齐哈尔大学毕业设计 7 楼梯结构详图。 论文要求必须采用计算机输入和打印处理；图纸采用 AutoCAD 软件绘制并打印； 结构计算过程以手算为主，电算验算为辅。 齐齐哈尔大学毕业设计 8 第 3 章 建筑设计 3.1 工程概述 项目名称：黑龙江工程学院逸夫图书馆 建设地点：黑龙江省哈尔滨市区内，考虑周围建筑影响。 建筑规模：一到六层层高均为 3.9m，顶部电梯机房层高 3.3m，建筑总高度 26.7m。 建筑层数：6 层 建筑面积：5610 m2 建筑类型：钢筋混凝土框架结构。 3.2 设计内容 本设计在用地中规划设计一座 6 层四星级标准宾馆。走廊宽度 2.4m，层高 3.6m， 室内外高差 0.45m，其他轴网尺寸等详见平面简图。抗震等级三级，设计使用年限 50 年。 3.2.1 结构要求 钢筋混凝土框架结构，外墙体为 300mm 的填充墙，内墙体为 200mm 的填充墙， 采用现浇钢筋混凝土楼板。 3.2.2 气象资料 基本雪压 0.75kN/m2，基本风压 0.65kN/ m2。 抗震条件：场地类别类，抗震设防烈度 6 度，设计基本地震加速度 0.1g，设计 地震分组第一组。宾馆属于抗震设防类别丙类，房屋建筑总高度 21.6m，小于 24m， 所以确定抗震等级 3 级。 3.3 场地工程地质条件概述 3.3.1 地质资料 建筑场地位于市区内，场地地势平坦，由钻探资料探明场区地层由上而下分别为： 杂填土：含有大量砖石碎块和人工垃圾，厚约 1.5 米； 粉质粘土：棕黄色，稍湿，呈可塑状态，厚约 4 米； 粘土：呈硬塑状态，厚约 5 米。 齐齐哈尔大学毕业设计 9 各类土的主要物理力学性质指标见表 1-1。 表 3-1 土的物理力学性质指标 条件 序号 土层深 度 (m) kN/m3 ES a kP fak kpa W (%) eIL 杂填土1.518 粉质粘土4185.0130170.90.94 粘土5194.0160170.5500.14 3.3.2 地下水情况 本场区地下水属潜水，水位高程为-2.4 米，略受季节的影响，但变化不大。根据 该场区原有测试资料，地下水无腐蚀性。 3.3.3 工程地质条件评价 杂填土：物质成分复杂，承载力较低，压缩性不均匀，不能作为基础持力层。 粉质粘土：处于可塑状态，有一定的承载力，可支撑四、五层建筑物，当建筑物 荷载较大时，作为基础持力层将增加基础造价。 粘土：承载力较高，可作为持力层。 3.3.4 建议 当建筑物荷载不大时，可采用天然地基上浅基础方案，将基础埋置于粘土中，但 在基础设计中，应考虑软弱下卧层的影响； 3.4 防火设计 本建筑要求耐火等级为级，对房间超过 60m以上的均设置两个以上的门，各层 均设消防栓。楼内设有 3 部楼梯，以满足人流的疏散与防火要求。 3.5 规划设计依据 业主提供的现状地形图及红线图。 主管部门及业主对该项目的设计要求。 与本工程相关的国家现行的规范、法规及政策。 3.6 规划设计 3.6.1 总体构思 设计的出发点在符合鸡西市城市设计的要求的同时，营造一个幽雅、舒适的休闲 齐齐哈尔大学毕业设计 10 环境。 3.6.2 设计理念 在该项目的设计中，我们本着以人为本的思想，分析商务休闲的多重需求，以超 前性与合理性来引导设计，力求功能合理、环境优美、配套齐全，创造一个满足商务 人士休闲需求的星级宾馆。 3.6.3 总平面布局 在南侧设置酒店主入口，在东侧设次入口。 宾馆 6 层主楼设置在地块中心。 主楼北侧设置一个乘凉亭。 沿主楼四周布置了大面积的绿化 3.6.4 绿化设计 本工程处于交叉口，根据城市设计的要求在两路和转角处布置了绿化广场，沿路 布置了带状绿地。同时在酒店的东侧和南侧，以及后勤内院也布置了景观绿地。 3.7 建筑单体设计 本次设计中酒店主体建筑面积 5390 平方米。 主楼一层南向设置主入口大堂和总服务台，总服务台北侧布置 3 部电梯和公共卫 生间。 楼内布置了咖啡厅和西餐厅。 屋顶女儿墙采用高 900mm，厚 200mm 的混凝土墙。 楼合计单床间 18 间，双床间 49 间，三人间 4 间，套间 3 套。 一层为变配电间，消毒室房，空调机房。二、三层为单人间。 齐齐哈尔大学毕业设计 11 第 4 章 结构设计部分 4.1 结构布置 鸡西市学府宾馆，总建筑面积 5390 m2，建筑总长度 60m，宽度 25.2m，建筑高度 21.6m，共 6 层，各层层高均为 3.6m，无地下室。本工程是钢筋混凝土框架结构体系， 耐火等级为二级，抗震烈度 6 度，框架抗震等级为三级，维护结构采用混凝土小型空 心砌块。 结构形式：钢筋混凝土框架结构 4.1.1 拟定梁和柱的截面尺寸 确定次梁截面尺寸 ，取 h=600mm，截面宽度取 1111 h-8100578 536mm 14 2014 20 。l。 b=300mm。 确定边跨 AB,CD 主梁截面尺寸 ，考虑露面活荷载因素，取 1111 h6900317 570mm 10181018 。-。l。-。 h=700mm，取 b=350mm，走廊之间的中跨（BC）主梁由于其跨度小，取其截面尺 b h=300 400mm。 4.1.2 框架柱截面尺寸确定 ，底层柱取 b=h=700mm，26 层柱 1111 h3600267 533mm 612612 。-。h。-。 取 b=h=600mm。 轴压比验算：混凝土强度等级 C30 2 c f14.3N/ mm c N n0.75 bhf N=(1214)FAn(1.11.2) =135.554.6561.2 =2415kN c N2415 0.47n0.75 bhf0.6 0.6 14300 齐齐哈尔大学毕业设计 12 4.2 一榀横向框架的内力分析 4.2.1 主要建筑做法 1.楼面 20mm 厚板底抹灰，100mm 厚钢筋混凝土板，30mm 厚水磨石面层。 2.屋面 20mm 厚板底抹灰，120mm 厚钢筋混凝土板，120mm 厚水泥膨胀珍珠岩找坡层， 80 厚苯板保温层，20mm 厚水泥砂浆找平层，4mm 厚 APP 卷材防水层。 3.外填充墙 300mm 厚陶粒空心砌块，60mm 厚苯保温板，内外 20mm 厚砂浆抹面，外刷外墙 涂料。 4.内填充墙 200mm 厚陶粒空心砌块，双面抹 20mm 厚砂浆。 5.女儿墙 900 mm 高,200mm 厚现浇混凝土墙。 6.窗 成品塑钢窗，宽高=2000mm1500mm，窗台 900mm 高。 4.2.2 确定框架设计简图 该框架柱网平面布置规则，仅选择中间位置的一榀横向框架进行设计计算，该榀 框架的计算单元如图 2-1 中的阴影范围所示。 计算简图中，框架梁的跨度等于顶层柱截面形心轴之间的距离，底层柱高从基础 顶面算至二层楼板底，为 4.8m，其余各层的层高为建筑层高，均为 3.6m。 材料选用 混凝土：C30，Ec=3.0104N/mm2，fc=14.3N/mm2；钢筋：梁柱纵筋采 用 HRB400，箍筋采用 HPB300. 齐齐哈尔大学毕业设计 13 图 4-1 计算单元 齐齐哈尔大学毕业设计 14 第 5 章 荷载计算 5.1 屋面框架梁 4mm 厚 APP 卷材防水层 2 0.35kN/ m 20mm 厚水泥砂浆找平层 22 0.02 20kN/ m0.40kN/ m 120mm 厚水泥膨胀珍珠岩找坡层 22 0.12m 10kN / m1.20kN / m 120mm 厚钢筋混凝土板 22 0.12 25kN / m3.00kN / m 20mm 厚板底抹灰 22 0.2 17kN / m0.34kN / m 屋面板均布恒荷载标准值 2 5.29kN/ m AB 跨屋面梁上恒荷载标准值 2 wk1 g2.775m 5.29kN/ m14.16kN/ m BC 跨屋面梁上恒荷载标准值 2 wk2 g1.2m2 5.29kN/ m12.70kN/ m AB 跨框架梁自重 gwk3： 框架梁自重 2 0.35m0.70.12m25kN/ m5.08kN/ m。 框架梁抹灰 （ 3 0.58m20.02m 17kN/ m0.39kN/ m。 wk3 g5.47kN/ m BC 跨框架梁自重 gwk4： 框架梁自重 3 0.30m0.40.12m25kN/ m2.1kN/ m。 框架梁抹灰 3 0.28m2m 0.02m 17kN/ m0.19kN/ m。 wk4 g2.29kN/ m 屋面不上人，活荷载标准值为，则 2 0.5kN/ m AB 跨屋面梁上活荷载标准值 2 wk1 q2.75m 0.50kN/ m1.39kN/ m BC 跨屋面梁上活荷载标准值 2 wk2 q1.2m2 0.50kN/ m1.2kN/ m 屋面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载： 女儿墙自重标准值： 900mm 高 200mm 厚混凝土墙自重 2 0.9m 5.24kN/ m4.72kN/ m 纵向框架梁自重标准值： 纵向框架梁自重 3 0.35m0.700.12m25kN/ m4.35kN/ m。 纵向框架梁抹灰 3 0.58m2m 0.02m 17kN/ m0.39kN/ m。 纵向框架梁自重标准值 4.74kN / m 齐齐哈尔大学毕业设计 15 次梁自重标准值： 次梁自重 3 0.30m0.600.10 m25kN/ m3.75kN/ m。 次梁抹灰 3 0.50m2m 0.02m 17kN/ m0.34kN/ m。 次梁自重标准值 4.09kN/m A 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 Gwk1： 女儿墙自重 4.72kN / m 5.55m26.20kN 纵向框架梁自重 4.74kN / m 5.55m26.31kN 纵向次梁自重 4.09kN / m 3.45m 14.11kN 屋面恒荷载传 2 5.55m 3.45m(2.062m3.15m) 1.388m 5.29kN/ m60.82kN。 wk1 G127.44kN B 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 Gwk1： 纵向框架梁自重 4.74kN / m 5.55m26.31kN 纵向次梁自重 4.09kN / m 3.45m14.11kN 屋面恒荷载传来 2 5.55m 3.45m(2.062m3.15m) 1.388m 5.29kN/ m60.82kN。 2 5.55m 1.2m1.2m 1.2m 5.29kN/ m27.61kN。 wk1 G128.85kN A 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qwk1： 屋面活荷载传来 2 wk1 Q 5.55m 3.45m(2.062m3.45m) 1.388m 0.5kN/ m5.75kN。 B 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qwk2： 屋面活荷载传来 2 5.55m 3.45m(2.062m3.45m) 1.388m 0.5kN/ m5.75kN。 2 5.55m 1.2m1.2m 1.2m 0.5kN/ m2.61kN。 wk2 Q8.36kN A 轴纵向框架梁中心往外侧偏离柱轴线，应考虑 125mm 偏心，及由此产生的节点 弯矩，则， wk1 M127.44kN 0.125m15.93kN m wk2 M5.75kN 0.125m0.72kN m a)屋面梁恒荷载 b)屋面梁活荷载 齐齐哈尔大学毕业设计 16 图 5-1 屋面梁荷载简图 齐齐哈尔大学毕业设计 17 5.2 楼面框架梁 楼面均布恒荷载： 30mm 厚水磨石面层 2 0.65kN / m 100mm 厚钢筋混凝土板 32 0.10m25kN / m2.5kN / m 20mm 厚板底抹灰 32 0.02m 17kN / m0.34kN / m 楼面均布恒荷载标准值 2 3.49kN/ m 内隔墙自重： 200mm 厚陶粒空心砌块 32 0.2m 6kN / m1.20kN / m 20mm 厚砂浆双面抹灰 22 0.02 17kN / m20.68kN / m 内隔墙自重标准值 2 1.88kN/ m3.6m-0.7m5.45kN/ m。 外纵墙墙自重： 300mm 厚陶粒空心砌块 32 0.3m 6kN / m1.80kN / m 60mm 厚轻质 GRC 保温板 32 0.6m 0.14kN / m0.08kN / m 20mm 厚砂浆双面抹灰 22 0.02 17kN / m20.68kN / m 外纵墙自重标准值 2 2.56kN/ m3.6m-0.6m7.42kN/ m。 AB 跨楼面梁上恒荷载标准值 2 k1 g2.775m 3.49kN/ m9.68kN/ m k3 g7.42kN/ m5.47kN/ m12.89kN/ m BC 跨楼面梁上恒荷载标准值 2 k2 g1.2m2 3.49kN/ m8.38kN/ m k4 g5.47kN/ m 宾馆楼面活荷载标准值为 2.0kN/m2，则 AB 跨楼面梁上活荷载标准值 2 k1 q2.775m2.0kN/ m5.55kN/ m BC 跨楼面梁上活荷载标准值 2 k2 q1.2m2 2.0kN/ m4.8kN/ m 楼面梁传来作用于柱顶的集中荷载： 外纵墙自重标准值： 墙重 2 5.55m2.9m1.5m2.0m22.56kN/ m25.84kN。 窗重 2 2.0m 1.5m 1.0kN/ m26kN 合计 31.84kN 齐齐哈尔大学毕业设计 18 内纵墙自重标准值： 墙重 2 5.55m2.9m0.9m2.1m21.88kN/ m23.15kN。 门重 2 0.9m2.1m 1.0kN/ m23.78kN 合计 26.93kN A 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 Gk1： 外纵墙重 31.84kN 次梁上墙重 2 1.88kN/ m3.6m0.6m3.45m19.46kN。 纵向框架梁自重 4.74kN / m 5.55m26.31kN 纵向次梁自重 4.09kN / m 3.45m14.11kN 楼面恒荷载传来 2 5.55m 3.45m(2.062m3.45m) 1.388m 3.49kN/ m40.12kN。 k1 G131.84kN B 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 Gk2： 内纵墙重 26.93kN 次梁上墙重 2 1.88kN/ m3.6m0.6m3.45m19.46kN。 纵向框架梁自重 4.74kN / m 5.55m26.31kN 纵向次梁自重 4.09kN / m 3.45m14.11kN 楼面恒荷载传来 2 5.55m 3.45m(2.062m3.45m) 1.388m 3.49kN/ m40.12kN。 2 5.55m 1.2m1.2m 1.2m3.49kN/ m18.22kN。 k2 G145.15kN A 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qk1： 楼面活荷载传来 2 k1 Q5.55m 3.45m(2.062m3.45m) 1.388m 2.0kN/ m22.99kN。 B 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qk2： 楼面活荷载传来 2 5.55m 3.45m(2.062m3.45m) 1.388m 2.0kN/ m22.99kN。 2 5.55m 1.2m1.2m 1.2m2.0kN/ m10.44kN。 k2 Q33.43kN A 轴纵向框架梁偏心产生的节点弯矩： 底层： k1 M131.84kN 0.175m23.072kN m k2 M22.99kN 0.175m4.02kN m 齐齐哈尔大学毕业设计 19 2-6 层： k1 M131.84kN 0.125m16.48kN m k2 M22.99kN 0.125m2.87kN m 楼面梁荷载简图如图 5-2 所示。 a)楼面梁恒荷载 b)楼面梁活荷载 图 5-2 楼面梁荷载简图 5.3 柱自重 底层柱自重： ； 3 0.7m 0.7m28kN/ m4.8m65.86kN 二六层柱自重： 。 3 0.6m 0.6m28kN/ m3.6m36.29kN 混凝土容重取 28kN/m3以考虑柱外抹灰重。 梁柱线刚度计算 AB 跨梁 350 700mm： 33 104 0 2bh350700 I2I2.0 10 mm 126 104 I E 2.0 10mm E AB6cbcb i2.90 10 EN m cb b l6900mm AB BC 跨梁 300 400mm 33 94 0 2bh300400 I2I3.2 10 mm 126 94 I E 3.2 10 mm E 6cbcb AB 1.3 10 EN m i cb b l2400mm AB 底层层柱 700 700mm 44 10 a700 I2.0 10 mm 1212 104 I2.0 10mm E E6 ccAB 4.17 10 E N m i c b l4800mm AB 二七层柱 600 600mm 44 104 a600 I1.08 10 mm 1212 104 I1.08 10mm E E6 ccAB 3.0 10 E N m i c b l3600mm AB 齐齐哈尔大学毕业设计 20 内力分析时，一般只要梁柱相对线刚度比，为计算简便，取主梁 350 700mm 的 线刚度作为基础值 1.0，算得各杆的相对线刚度比并标于图 5-3 中： ， ， ， 300 400 i0.45 i1.44 。26 i1.03 。 图 5-3 计算简图 5.4 荷载作用下的框架内力分析 5.4.1 恒荷载作用下的框架内力分析 梁端、柱段采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载均对称，故计算时可用半 框架。 5.4.1.1 梁固端弯矩 将梯形荷载折算成固端等效均布荷载： qqe)21 ( 32 ， la/ 将三角形荷载折算成固端等效均布荷载： qqe 8 5 则顶层：BC 跨 1.388 0.201 6.9 q5.4714.16 0.92718.60kN / m 齐齐哈尔大学毕业设计 21 22 ql17.976.9 73.80kN m 1212 CD 跨 5 q2.2912.7010.23kN / m 8 22 ql10.23 1.2 4.91kN m 33 同理 其余层：BC 跨 1.388 0.201 6.9 q12.899.680.92721.86kN / m 22 ql21.866.9 86.73kN m 1212 CD 跨 5 q5.478.3810.71kN / m 8 22 ql10.71 1.2 5.14kN m 33 5.4.1.2 弯矩分配系数 以顶层节点为例： A6 节点： A6B6 1.0 u0.493 1.0 1.03 A6A5 1.03 u0.507 1.01.03 B6 节点： B6A6 1.0 u0.403 1.0 1.030.45 B6B5 1.03 u0.415 1.0 1.030.45 B606 0.45 u0.182 1.00.45 1.03 5.4.1.3 内力计算 弯矩计算过程如表 5-1 所示,所得弯矩图如表 5-2 所示。 竖向荷载梁端调幅系数取 0.8，跨中弯矩由调幅后的梁端弯矩和跨内实际荷载求得。 弯矩图中，括号内的数值表示调幅后的弯矩值。 第一层顶梁 AB 跨中弯矩： 齐齐哈尔大学毕业设计 22 梁端弯矩调幅后 B C M0.8 73.3558.68kN m M0.8 77.0861.66kN m 跨中弯矩 222 AB 41.3747.1111.388 M12.89 6.99.68 6.934 () 86.98kN m 28246.9 对 BC 跨，调幅后跨中弯矩为 0.9，为防止跨中正弯矩过小，取简支梁跨中弯矩的 1/3 为跨中正弯矩，有 22 BC 111 M(1.64 27.22 2 )1.6kN m 3812 按 1/3 简支梁跨中弯矩调整的跨中正弯矩值用方括号在图中示出。 表 5-1 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力 荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力 AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨A 柱B 柱 层 次 AB VV /kN BC VV /kN - AB VV /kN BC VV /kN A V /kN B V /kN BC VV /kN u N /kN l N /kN u N /kN l N /kN 646.1510.37-1.04045.1147.1910.37172.55208.84186.41222.7 563.1211.59-0.38062.7463.511.59403.42439.71442.94479.23 463.1211.59-0.48062.6463.611.59634.19670.48699.57735.86 363.1211.59-0.48062.6463.611.59864.96901.25919.91956.2 263.1211.59-0.51062.6163.6311.591095.71131.91176.51212.86 163.1211.59-0.54062.5863.6611.591326.41392.21433.21499.12 表 5-2 恒荷载作用下框架弯矩的二次分配 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 分配 系数 0.5070.4930.4030.4150.182 偏心矩偏心矩 固端 弯矩 0.00-73.8073.800.00-4.19 37.4236.38-28.05-28.89-12.67 14.57-14.0318.19-11.956.33 -0.28-0.27-5.07-5.22-2.29 弯矩二次分配法 6 层 3 跨 51.71-51.7158.87-46.06-12.81 齐齐哈尔大学毕业设计 23 续表 5-2 恒荷载作用下框架弯矩的二次分配 0.3360.3360.3280.2850.2930.2930.129 偏心矩 0.000.00-86.7386.730.000.00-5.14 29.1429.14 28.45 -23.25-23.91-23.91-10.53 18.7114.57-11.6314.22-14.44-11.955.26 -7.28-7.28-7.101.972.022.020.89 40.5736.44-77.0179.67-36.33-33.83-9.51 0.3360.3360.3280.2850.2930.2930.129 偏心矩 0.000.00-86.7386.730.000.00-5.14 29.1429.14 28.45 -23.25-23.91-23.91-10.53 14.5714.57-11.6314.22-11.95-11.955.26 -5.88-5.88-5.741.261.291.290.57 37.8337.83-75.6578.96-34.56