毕业设计（论文）-六层框架结构结构设计.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 第一章 结构选型与布置1.1柱网选择选用7.55.7的柱网如图图1结构平面布置1.2主体结构为六层框架结构总建筑面积50361.3梁柱截面尺寸的初选 梁的截面尺寸应满足承载力，刚度及延性要求。梁左面高度一般取h=(1/81/10)l,其中l为梁的跨度；梁宽b=(1/31/2)h，为使端部节点传力可靠，且不应小于250mm。由钢筋混凝土结构构造手册梁截面选择的要求：梁截面高度h800mm时取50为模板；h800mm以上时取100mm；现浇楼盖中，一般主梁至少要比次梁高50mm，以便于施工；主梁截面高度不应小于200mm，次梁的截面高度不应小于150mm；由建筑抗震设计规范知，为防止梁产生剪切脆性破坏，梁截面尺寸要求：截面宽度不宜小于200mm，也不宜小于柱宽的1/2；截面高宽比不宜大于4；梁净跨与截面高度比不宜小于4；1.3.1横向框架梁截面初选边跨梁：h=(1/81/12)7500=625938mm 取h=700mm b=(1/31/2)700=233350mm 取b=300mm中跨梁：h=(1/81/12)2400=200300mm 取h=500mm b=(1/31/2)500=167250mm 取b=300mm 1.3.2纵向框架梁截面初选 h=(1/81/12)5700=475713mm 取h=600mm b=(1/31/2)500=167250mm 取b=300mm1.3.3次梁截面初选 h=(1/121/18)7500=417625mm 取h=600mm b=(1/31/2)600=200300mm 取b=300mm1.3.4柱截面尺寸初选 须同时满足最小截面，侧移限值和轴压比，房屋高度30mm，由建筑抗震设计规范第6.3.6，6.3.7条规定知： 柱截面的宽度和长度不宜小于300mm； 柱的剪跨比宜大于2； 柱截面长边和短边的边长比不大于3； 柱轴压比不宜超过0.8； 框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按照下式估算：其中 F为简支状态计算的柱的负载面积； gE为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，近似取1215KN/； 为地震作用组合后柱轴力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2； n为验算截面以上楼层层数； AC柱截面面积； fC混凝土轴心抗压强度设计值； N 架柱轴压比限值，对一级、二级、和三级抗震等级分别取0.7、0.8和.9；1.3.5计算底层柱截面尺寸 本工程为二级抗震等级，轴压比限值N=0.8，各层的重力荷载代表值近似取15KN/,柱的混凝土等级不低于C30，底层采用C35混凝土，其它层采用C30混凝土。 由结构平面布置图可知： 中柱的负载面积为 地震区竖向荷载产生的轴力估计值 =1.2528.22156=3174.19/ =2405103/0.816.7=180015取中柱截面尺寸为600600边西半球的负载面积=1.2521.38156=2405.25KN/=取边柱截面尺寸为600600其余各层柱截面与底层相同1.3.6计算单元取轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为5.7m，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中产水平阴影所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力形式传达室给横向框架，作用于各节点上。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线至板底，26层柱高即为层高，取3.60m，底层柱高取至基础顶面，估算地坪至基础顶面为1.00m,则h1=3.00+0.45+1.00=5.35m147图2框架结构计算简图(1)图2框架结构计算简图(2)第二章 重力荷载计算2.1荷载计算2.1.1屋面恒载标准计算(上人屋面)20厚C20细石混凝土UEA防水添加剂 200.02=0.40KN/(6150双向配筋)20厚1：2.5水泥砂浆找平层 20+0.02=0.40KN/1：6水泥焦渣找坡,最低处30厚(最厚处180厚) 60厚聚苯乙烯泡沫塑料保温层 0.500.06=0.03KN/100厚钢筋混凝土板 250.10=2.5KN/V型轻钢龙骨吊顶 0.17KN/合计 gk=4.87KN/屋面活荷载标准值（上人屋面） qk=2.00KN/2.1.2楼面恒荷载标准值计算10厚水磨石 200.01=0.20KN/20厚1：3水泥砂浆找平层，干后铺玻璃分隔条 200.02=0.40KN/100厚钢筋混凝土板 250.10=2.50KN/V型轻钢龙骨吊顶 0.17KN/合计 gk=3.17KN/楼面活荷载标准值 qk=2.00KN/2.1.3卫生间恒荷载标准值计算810厚铺地砖地面,平水泥面擦缝 2.10KN/20厚C20细石混凝土UEA防水添加剂 200.02=KN/20厚1：2.5水泥砂浆找平层 200.02=0.40KN/100厚混凝土现浇板 250.10=2.50KN/合计 gk=5.40KN/卫生间活荷载标准值 qk=2.00KN/2.1.4各层楼面荷载及屋面荷载计算表2.1楼(屋)面荷载计算表层数楼面类型面积 (m2)恒载 (KN/m2)活载 (KN/m2)荷载值计算 (KN)每层总值 (KN)7 现浇屋面51.03 4.87 2.00 51.03(4.87+2.00/2)=299.55422.19 女儿墙7.92 15.36 0.25 7.92(15.36+0.25/2)=122.646 现浇屋面780.57 4.87 2.00 780.57(4.87+2.00/2)=4581.955468.85 楼梯、走廊51.03 4.87 2.50 51.03(4.87+2.50/2)=312.30女儿墙36.81 15.36 0.50 36.81(15.36+0.50/2)=574.605 办公室400.14 3.17 2.00 400.14(3.17+2.00/2)=1668.584363.61 卫生间、水房187.20 5.40 2.00 187.20(5.40+2.00/2)=1198.08楼梯、走廊244.26 4.87 2.50 244.26(4.87+2.50/2)=1496.954 会议、办公室400.14 3.17 2.00 1668.58 4363.61 卫生间、水房187.20 5.40 2.00 1198.08 楼梯、走廊244.26 4.87 2.50 1496.95 3 会议、办公室400.14 3.17 2.00 1668.58 4363.61 卫生间、水房187.20 5.40 2.00 1198.08 楼梯、走廊244.26 4.87 2.50 1496.95 2 会议、办公室400.14 3.17 2.00 1668.58 4363.61 卫生间、水房187.20 5.40 2.00 1198.08 楼梯、走廊244.26 4.87 2.50 1496.95 1 会议、办公室400.14 3.17 2.00 1668.58 4363.61 卫生间、水房187.20 5.40 2.00 1198.08 楼梯、走廊244.26 4.87 2.50 1496.95 电梯间屋面8.74 4.88 0.50 44.79 44.79 2.1.5 各楼层梁自重表2.2 梁自重表层数梁的型号截面尺寸 (m2)单梁自重 (KN)总重 (KN)合计7 KL1 0.700.30=0.21250.217.5=39.3839.382=78.76130.05 KL20.600.30=0.18250.185.70=25.6525.652=51.306 KL10.21 39.38 39.3818=708.752184.30 KL20.18 25.65 25.6532=820.80KL30.500.30=0.15250.152.40=9.009.009=81.00CL0.060.30=0.18250.187.50=33.7533.7517=573.755 KL10.21 39.38 708.75 2184.30 KL20.18 25.65 820.80 KL30.15 9.00 81.00 CL0.18 33.75 573.75 4 KL10.21 39.38 708.75 2184.30 KL20.18 25.65 820.80 KL30.15 9.00 81.00 CL0.18 33.75 573.75 3 KL10.21 39.38 708.75 2184.30 KL20.18 25.65 820.80 KL30.15 9.00 81.00 CL0.18 33.75 573.75 2 KL10.21 39.38 708.75 2184.30 KL20.18 25.65 820.80 KL30.15 9.00 81.00 CL0.18 33.75 573.75 1 KL10.21 39.38 708.75 2184.30 KL20.18 25.65 820.80 KL30.15 9.00 81.00 CL0.18 33.75 573.75 2.1.6 各层柱自重表2.3 柱自重表层数柱载面 (m2)换算柱高(m)单根柱重 （KN）抹灰系数总重（KN）合计 （KN）1/2柱重（KN）7 0.602=0.363.60 0.363.6025=32.400.37 32.77 131.08 65.54 0.200.30=0.060.063.625=5.405.77 11.54 5.77 6 0.36 3.60 32.40 0.37 32.77 1179.72 589.86 0.202=0.040.043.6025=3.603.97 7.94 3.97 5 0.36 3.60 32.40 0.37 32.77 1179.72 589.86 0.04 3.60 3.97 7.94 3.97 4 0.36 3.60 32.40 0.37 32.77 1179.72 589.86 0.04 3.60 3.97 7.94 3.97 3 0.36 3.60 32.40 0.37 32.77 1179.72 589.86 0.04 3.60 3.97 7.94 3.97 2 0.36 3.60 32.40 0.37 32.77 1179.72 589.86 0.04 3.60 3.97 7.94 3.97 1 0.36 5.35 0.365.3525=48.150.51 48.66 1751.76 875.88 0.04 0.045.3525=5.355.86 46.88 23.44 0.402=0.165.05 0.165.0525=20.2020.71 82.84 41.42 2.1.7 各层墙体自重表2.4 墙体自重表层数墙体及门窗类型轴号上半层下半层面积（m2）自重（KN）面积（m2）自重（KN）7 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2D(5.70-0.60-3.90)1.50=1.801.802.52=4.54E1.80 4.54 4(7.50-0.60-1.80)1.45-0.651.20=6.626.622.52=16.675(7.50-0.60-2.30)1.45=6.676.672.52=16.81合计42.56 200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m245(2.10-0.25)1.60-0.501.20=2.362.362.52=5.95剪力墙单面抹灰单位面积自重:(250.20+0.34)=5.34KN/m2(2.303+2.102+1.102)1.80=15.6615.665.34=83.62塑钢窗(0.50KN/m2)3.9021.50+1.801.45=14.3114.310.50=7.16夹板门(0.50KN/m2)0.652.102=2.732.73=0.50=1.37过梁(1.20+0.242)0.202=0.670.678.22=5.526 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2B(45.60-0.608-3.906-6)1.50=17.1017.102.52=43.09D5.101.50-3.90(2.10-1.45)=5.125.122.52=12.89E5.12 12.89 (45.60-06.08-3.906)1.50-1.800.914=19.6219.622.52=49.441(17.40-0.603-2.102-1.80)1.45-2.100.902=10.1410.142.52=25.5546.501.50-1.800.60-1.201.50=6.876.872.52=17.315(7.50-0.60-2.10-0.20)1.50=6.906.902.52=17.39910.14 25.55 合计60.48 143.63 200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m2C(45.60-0.608)1.50-1.800.906-(2.10-1.50)(0.906+1.802)=46.0846.081.92=88.47D46.08-1.505.10+0.600.90=38.9738.971.92=74.82DE(1.901.50-0.601.50)2=3.903.901.92=7.492(17.40-2.40-0.603)1.45=19.1419.141.92=36.75319.14 36.75 419.14 36.75 519.14 36.75 619.14 36.75 719.14 36.75 819.14 36.75 45(2.10-0.25-1.20)1.65=1.041.041.92=2.00合计2.00 428.03 剪力墙15.66 83.62 15.66 83.62 塑钢窗(3.902+1.80)0.60=5.765.760.50=2.88(3.9012+8.40+2.60)1.50+1.800.9013+2.103.60=125.82125.820.50=62.91夹板门1.2021.50=3.603.600.50=1.800.60(8.10+1.806+3.00)=13.1413.140.50=6.57踢脚线(7.50+5.70)2+5.70-1.20+3.600.12=4.144.140.12=0.50过梁(0.90+0.48)9+(1.80+.48)60.20=5.225.228.22=42.915 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2B(45.60-0.608)1.50-0.60(3.906+6)=43.5643.562.52=109.7717.10 43.09 E(45.60-0.48)1.50-0.603.906=47.1647.162.52=118.8419.62 49.44 1(17.40-1.80)1.45-0.55(4.20+1.80)=19.3219.322.52=48.6910.14 25.55 919.32 48.69 10.14 25.55 合计326.29 143.63 200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m2C(45.60-4.80-5.40-3.60)1.50=47.7047.701.92=91.5846.08-0.600.90-1.800.90=43.9243.921.92=84.33D74.70-1.50(5.70-1.50)=41.4041.401.92=79.4938.97 74.82 DE(2.10-1.70)3=1.201.201.92=2.303.90 7.49 219.44 36.75 19.14 36.75 319.44 36.75 19.14 36.75 419.44 36.75 19.14/2=9.5736.75/2=18.38519.44 36.75 9.57 18.38 619.44 36.75 19.14 36.75 719.44 36.75 19.14 36.75 819.44 36.75 19.14 36.75 合计430.62 387.15 剪力墙15.66 83.62 15.66 83.62 塑钢窗(3.9012+6+8.4+3.60)0.60=38.8838.880.50=19.44125.82+1.800.90=127.44127.440.50=63.72夹板门1.50(8.10+1.806+3.00)=32.8532.850.50=16.4313.14+0.600.90=13.6813.680.50=6.84踢脚线(45.606-10.20-0.9018-1.8012+17.402+1514)0.12=54.3254.320.12=6.52过梁5.22+0.18-0.48=4.924.928.22=40.444 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2B43.56 109.77 17.10 43.09 E47.16 118.84 19.62 69.44 119.32 48.69 10.14 25.55 919.32 48.69 10.14 25.55 合计326.29 143.63 200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m2C47.70-0.600.90=47.1647.161.92=90.5546.08-0.601.80=45.0045.001.92=86.40D41.40 79.49 38.97 74.82 DE1.20 2.30 3.90 7.49 219.14 36.75 19.14 36.75 319.14 36.75 19.14 36.75 49.57 18.38 9.57 18.38 519.14 36.75 9.57 18.38 619.14 36.75 19.14 36.75 719.14 36.75 19.14 36.75 819.14 36.75 19.14 36.75 合计411.22 389.22 剪力墙15.66 83.62 15.66 83.62 塑钢窗38.88 19.44 125.82 62.91 夹板门32.85+1.500.90=34.2034.200.50=17.1013.14+1.800.60=14.2214.220.50=7.11踢脚线54.34-1540.12=47.1447.140.12=5.66过梁5.22+1.800.20=5.585.588.22=48.873 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2B43.56 109.77 17.10 43.09 E47.16 118.84 19.62 69.44 119.32 48.69 10.14 25.55 919.32 48.69 10.14 25.55 合计326.29 143.63 200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m247.70-1.501.80=45.0745.071.92=86.5346.08-0.601.80=45.0045.001.92=86.40D41.40 79.49 38.97 74.82 DE1.20 2.30 3.90 7.49 219.14 36.75 19.14 36.75 319.14 36.75 19.14 36.75 49.57 18.38 9.57 18.38 519.14 36.75 19.14 36.75 619.14 36.75 19.14 36.75 719.14 36.75 19.14 36.75 819.14 36.75 19.14 36.75 合计407.20 407.59 剪力墙15.66 83.62 15.66 83.62 塑钢窗38.88 19.14 125.82 62.91 夹板门32.85+1.801.50=35.5535.550.50=17.7813.14+1.800.60=14.2214.220.50=7.11踢脚线54.34-1520.12=50.7450.740.12=6.09过梁5.58 48.87 2 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2B43.56 109.77 17.10 43.09 E47.16 118.84 19.62 49.44 119.32 48.69 10.14 25.55 919.32 48.69 10.14 25.55 合计326.29 143.63 200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m2C45.07 86.53 46.08 88.47 D41.40 79.49 38.97 74.82 DE1.20 2.30 3.90 7.49 219.14 36.75 19.14 36.75 319.14 36.75 19.14 36.75 49.57 18.38 19.14 36.75 519.14 36.75 19.14 36.75 619.14 36.75 19.14 36.75 719.14 36.75 19.14 36.75 819.14 36.75 19.14 36.75 合计407.20 428.03 剪力墙15.66 83.62 15.66 83.62 塑钢窗38.88 19.44 125.82 62.91 夹板门35.55 17.78 13.14 6.57 踢脚线50.74 6.09 过梁5.22 42.91 1 300厚外墙刷涂料内侧粉刷单位面积：(60.3+2.000.36)=2.52KN/m2B43.56 109.77 (5.705-3-3.903-6)1.65=12.8712.872.52=32.43E47.16 118.84 (45.60-4.80-1.80-3.905)1.65-1.80(3.60+0.45)=24.8924.892.52=62.71119.32 48.69 10.14+1.101.80=12.1212.122.52=30.54919.32 48.69 12.12 30.54 合计326.29 156.22 玻璃幕墙（1.50KN/m2)34563.305.10/2=8.428.421.50=12.63200厚内墙内外抹灰 水泥粉刷 单位面积自重:(60.20+20.36)=1.92KN/m2C47.77 91.58 5.1051.65-1.800.903-0.45(2.70+1.802)=34.3834.381.92=66.01D41.40 79.49 5.1051.65-1.800.90-0.45(0.90+1.50+1.804)=36.1436.141.92=69.38(5.502-4.20)1.65-0.452.40=10.1410.141.92=19.475.5021.65-0.451.80=17.3417.341.92=33.29DE1.20 2.30 3.90 7.49 219.14 36.75 19.14 36.75 319.14 36.75 19.14 36.75 419.14 36.75 (3.804-4.20)1.65=18.1518.151.92=34.85519.14 36.75 18.15 34.85 619.14 36.75 19.14 36.75 719.14 36.75 19.14 36.75 819.14 36.75 19.14 36.75 合计430.62 414.24 剪力墙15.66 83.62 (2.303+2.102-2.20)3.90/2=17.3617.365.34=92.68塑钢窗38.88 19.44 3.901.658+61.25+2.101.658+2.104.80+1.807.20=112.14112.140.50=56.07夹板门13.14 6.57 0.45(0.906+6+2.20+1.804)=9.369.360.50=4.68踢脚线54.35 6.52 玻璃门（26KN/m2)5.101.65+1.801.103=14.3614.3626=373.23过梁(1.20+0.48)6+1.984+1.803+2.2860.20=7.427.428.22=60.962.2杆件刚度计算2.2.1梁线刚度图2.1 梁采用C25混凝土,包头地区抗震设防烈度为八度,基本地震加速度为2.0g。查混凝土结构设计规范表4.1.5：EC=28106KN/，截面惯性矩I=。 在框架结构中，由于楼板作为框架梁的翼缘参与工作，使得梁的刚度有所提高，通常采用简化方法进行处理。根据翼缘参与工作的程度，先计算矩形截面梁的惯性矩，再乘以不同的增大系数。其中在求梁截面惯性矩时要考虑到现浇板的作用，中框架取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩），边框架取I=1.5I0框架梁线刚度计算列表如下表2.5 框架梁线刚度表梁 号截面尺寸 (bh)跨度L(m)截面惯性矩(m4)中框架边框架I=2I0 (m4)ib=EI/l (KNm)I=1.5I0 (m4)ib=EI/l (KNm)KL10.300.707.50 0.8510-21.7210-264213 1.2910-248160 KL20.300.605.70 0.5410-21.0910-253591 0.8110-239789 KL30.300.502.40 0.3110-20.6210-272333 0.4710-254250 2.2.2柱的线刚度图2.1底层柱采用C35混凝土，EC=31.5106KN/,hz=5.35m,其它层采用C30混凝土，EC=30.0106KN/,Zh=3.6m 柱线刚度计算如下表表2.6 柱线刚度表楼 层柱高 (m)EC (KN/)柱截面尺寸 () (m4) (KNm)6 3.60 30.01060.600.601.0810-290000 5 3.60 30.01060.600.601.0810-290000 4 3.60 30.01060.600.601.0810-290000 3 3.60 30.01060.600.601.0810-290000 2 3.60 30.01060.600.601.0810-290000 1 5.35 31.51060.600.601.0810-263589 图2.1梁柱线刚度2.2.3柱的侧移刚度（1）中跨柱的侧移刚度计算：表2.7 中跨柱的侧移刚度计算表层 数柱高(m)线刚度(KNm)(一般层) （底层）（一般层）（底层）6 3.60 90000 中柱1.517 0.431 35917 边柱0.713 0.263 21917 5 3.60 90000 中柱1.517 0.431 35917 边柱0.713 0.263 21917 4 3.60 90000 中柱1.517 0.431 35917 边柱0.713 0.263 21917 3 3.60 90000 中柱1.517 0.431 35917 边柱0.713 0.263 21917 2 3.60 90000 中柱1.517 0.431 35917 边柱0.713 0.263 21917 1 3.60 90000 中柱2.147 0.638 17009 边柱1.010 0.502 13383 （2）边跨柱的侧移刚度表2.8 边跨柱的侧移刚度计表层 数柱高(m)线刚度(KNm)(一般层) （底层）（一般层）（底层）6 3.60 90000 中柱1.138 0.363 30250 边柱0.535 0.211 17583 5 3.60 90000 中柱1.138 0.363 30250 边柱0.535 0.211 17583 4 3.60 90000 中柱1.138 0.363 30250 边柱0.535 0.211 17583 3 3.60 90000 中柱1.138 0.363 30250 边柱0.535 0.211 17583 2 3.60 90000 中柱1.138 0.363 30250 边柱0.535 0.211 17250 1 5.35 63589 中柱1.610 0.584 15569 边柱0.757 0.456 12159 （3）各层D值汇总列表如下：表2.9 D值汇总表层数柱类型7 6 5 4 3 2 1 中框架中柱3591714502838 502838 502838 502838 1700914边柱2191742191714306838 306838 306838 306838 1338314边框架中柱302504121000 121000 121000 121000 155694边70332 70332 70332 121594D（KNm）87668 1001008 1001008 1001008 1001008 1001008 536400 2.3各层重力荷载代表值表2.10 重力荷载代表值层 数楼面荷载(KN)梁荷载(KN)1/2上柱重(KN)1/2下柱重(KN)1/2上部墙重(KN)1/2下部墙重(KN)其他上部(KN)其他下部(KN)合计 (KN)7 466.98 152.80 71.31 132.13 14.05 837.27 6 5468.85 2184.30 71.31 593.83 146.10 655.28 5.18 112.39 9237.24 5 4363.61 2184.30 593.83 593.83 840.53 614.40 43.39 111.00 9344.85 4 4363.61 2184.30 593.83 593.83 821.13 616.47 12.20 118.89 9334.26 3 4363.61 2184.30 593.83 593.83 817.11 634.84 43.01 118.89 9349.42 2 4363.61 2184.30 593.83 593.83 817.11 655.28 43.31 112.39 9363.66 1 4363.61 2184.30 593.83 940.53 840.53 688.40 32.53 494.94 10138.88 图2.2重力荷载代表值2.4水平地震作用分析2.4.1自振周期的计算 按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期系数0=0.7计算公式，顶点位移T单位为m，按D值法计算。 0 基本周期调整系数，考虑填充墙对框架刚度影响；框架顶点位移；横向框架顶点位移T的计算表：表2.11 顶点位移T的计算层 数6 9237.24 9237.24 1001008 0.0092 0.2453 5 9344.85 18582.09 1001008 0.0186 0.2361 4 9334.26 27916.35 1001008 0.02