天津三中办公楼设计计算书.doc

济南大学毕业设计 I 毕毕 业业 设设 计计 题题 目目 天津三中办公楼设计 济南大学毕业设计 II 摘 要 毕业设计主要进行了办公楼的建筑设计 结构设计和施工组织设计 在设计过 程中严格执行了相关的规范和规定 建筑设计部分 根据设计任务书的要求 进行了建筑总平面 立面和剖面图的 设计和建筑方案设计以及设计说明等 根据主要功能房间以及辅助房间面积和使用 要求确定房间的开间和进深以及平面布置 门窗大小及位置的确定 水平和垂直交 通联系的设计 满足了防火要求 结构设计部分 密切结合建筑设计进行了结构总体布置 确定结构形式 结构 材料 使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线 通过计算解决了结构的安全性 适用性 耐久性 确定了结构的构造措施 施工组织设计针对工程的复杂性 对工程项目进行统筹安排与系统管理 实现 项目建设计划和设计的要求 提供各阶段施工准备工作内容 对人力 资金 材料 机械和施工方案等进行科学合理的安排 以确保工程建设的顺利开展和完成 关键词 建筑设计 结构设计 装饰布置 济南大学毕业设计 III ABSTRACT The graduation project mainly carried on the traveling Vocational middle school to synthesize the building the architectural design the structural design and the construction organization plan Has fulfiled exactly the related standard and the stipulation in the design process The construction project design part according to the design project description s request carried on has constructed the total plane the vertical surface and the sectional drawing design and the construction project design as well as the design notes and so on Determine the room according to the major function room as well as the service area and the operation requirements the standard width and the depth as well as the plane layout the windows and doors size and the position determination Horizontal and vertical transportation relation design has satisfied the fire protection request The structural design part unified the architectural design to carry on the structure general arrangement closely the definite structural style the structural material enabled the building to have the good modeling and the reasonable power transmission route The construction organization plan in view of the project complexity carries on the overall plan arrangement and the system administration to the engineering project Realizes request which the project construction plans and designs provides various stages construction preparatory work content to the manpower the fund the material the machinery and the plan of construction and so on carries on the science reasonable arrangement guaranteed that engineering construction s smooth development and completes Key words Architectural design structural design construction organization plan 济南大学毕业设计 IV 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1 建筑设计总说明 1 1 1 建筑设计内容 1 1 2 建筑物所在地 1 1 3 设计条件 1 1 4 建筑设计说明 1 1 5 设计依据 2 2 结构设计总说明 4 2 1 工程概况 4 2 2 工程地质条件 4 2 3 材料 4 2 4 结构构造 4 2 4 1 构件主筋混凝土保护层厚度 4 2 4 2 梁 4 2 4 3 板 5 2 4 4 柱 5 2 4 5 填充墙 5 2 5 设计依据 5 3 板的设计 7 3 1 屋面板设计 7 3 1 1 荷载设计值 7 3 2 楼面板设计 11 3 2 1 楼板的结构平面布置 11 3 2 2 双向板设计 12 4 框架设计 16 4 1 结构布置及结构计算简图的确定 16 4 1 1 初估截面尺寸 16 4 2 框架结构计算 17 4 2 1 计算框架梁柱的线刚度 17 4 3 荷载标准值计算 18 4 3 1 恒荷载标准值 18 k G 4 3 2 活荷载标准值 21 k Q 4 3 3 风荷载计算 22 4 3 4 地震荷载标准值的计算 23 4 3 5 横向水平荷载作用下框架结构的侧移计算 27 济南大学毕业设计 V 4 4 内力计算 28 4 4 1 恒荷载作用下的内力计算 28 4 4 2 活荷载作用下的内力计算 33 4 4 3 风荷载作用下的内力计算 39 4 4 4 地震荷载的内力计算 44 4 5 内力组合 49 4 6 截面设计 56 4 6 1 内力组合设计值 56 4 6 2 考虑框架强柱弱梁 强剪弱弯 强结点弱构件的抗震设计要求 应对以上 最大内力组合设计值进行调整 58 4 6 3 梁截面设计 61 4 6 4 柱截面设计 64 5 楼梯设计 72 参 考 文 献 76 致 谢 77 济南大学毕业设计 1 1 建筑设计总说明 1 1 建筑设计内容 该设计方案为天津三中办公楼 框架结构形式 建筑物总长为 56 6m 总宽为 15 2m 建筑物总高为 21m 建筑面积约为 4301 6 m2 标准层层高为 4 2 m 1 2 建筑物所在地 1 3 设计条件 1 风玫瑰图 冬季吹东北风 夏季盛吹东及东南风 2 温度 最热月平均 28 C 最冷月平均 13 C 3 雨量 年降雨量为 1148 1 毫米 4 地下水 在地面以下 8 米 无侵蚀性 5 地质条件 50cm 表土以下为亚粘土 地基承载力设计值为 220Mpa 1 4 建筑设计说明 1 建筑物用途 该建筑物天津三中办公楼 济南大学毕业设计 2 2 本工程地面标高 0 000 室内外高差为 0 45m 卫生间比室内低 20 mm 3 内外墙全为 200 mm 粉煤灰轻渣砌块砌筑而成 4 建筑物内窗全是铝合金推拉窗 窗高 2600 mm 卫生间窗除外 办公楼内部门 为木门 门高 2500 mm 南侧入口处为玻璃门 东西两侧各有一双扇玻璃门 5 屋面为不上人屋面 排水采用檐口外排水形式 6 该建筑物耐火等级为 级 查阅相关规范规定 选用封闭式楼梯间 入口处为能 阻挡烟气的双向弹簧门 考虑到公共建筑内一般不少于两部楼梯 该方案选用两部 楼梯 楼梯间尺寸为 3600 mm 6000 mm 踏步尺寸 150 mm 270 mm 每层都为 28 步 7 按照规范规定 五层及五层以上建筑物应设电梯 该设计方案中 选用两部电梯 尺寸为 3000 mm 3300 mm 8 内外装饰及相应建筑做法 1 屋面 不上人 防水层 三毡四油防水层 找平层 20 厚 1 3 水泥沙浆找平 保温层 120 厚 2 坡度 膨胀珍珠岩 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 顶 棚 铝合金龙骨吊顶 2 楼地面 面 层 瓷砖地面 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 顶 棚 铝合金龙骨吊顶 3 外墙体 贴面砖 素水泥浆一道 5 厚 1 0 5 3 水泥石灰膏砂浆打底 素水泥浆一道 12 厚 1 0 2 2 水泥石灰膏砂浆结合层 贴 7 厚面砖 1 1 水泥砂浆 细砂 勾缝 4 内墙装饰 混合砂浆抹面 卫生间墙体除外 15 厚 1 1 6 水泥石灰混合砂浆打底 2 5 厚 1 0 3 3 水泥石灰混合砂浆面层 喷内墙涂料 5 卫生间墙面装饰全是贴面砖 济南大学毕业设计 3 1 5 设计依据 1 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 S 北京 中国建筑工业出版社 2002 2 中华人民共和国国家标准 建筑结构荷载规范 GB5009 2001 S 北京 中国 建筑工业出版社 2001 3 中华人民共和国国家标准 地基基础设计规范 GB5007 2002 S 北京 中国 建筑工业出版社 2002 4 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 S 北京 中 国建筑工业出版社 2002 5 中华人民共和国国家标准 建筑设计防火规范 GBJ16 87 S 北京 中国建筑 工业出版社 2002 6 中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 S 北京 中国 建筑工业出版社 2001 济南大学毕业设计 4 2 结构设计总说明 2 1 工程概况 1 本工程为天津三中办公楼 建筑物总长为 56 60m 总宽为 15 2m 建筑物总 高为 21m 建筑面积约为 4301 6 m2 2 本工程抗震设防烈度 7 度 0 10g 第一组 类场地 抗震等级为三级 3 本建筑结构的设计使用年限为 50 年 4 本工程结构形式为钢筋混凝土框架结构 2 2 工程地质条件 50cm 表土以下为亚粘土 地基承载力设计值为 220Mpa 2 3 材料 1 混凝土 柱 C30 梁 C30 板 C25 2 钢 筋 梁 受力筋 II 级钢 HRB335 柱 受力筋 II 级钢 HRB335 梁柱箍筋 I 级钢 HPB235 板 I 级钢 HPB235 2 4 结构构造 2 4 1 构件主筋混凝土保护层厚度 梁 35mm 柱 35mm 板 25mm 2 4 2 梁 纵筋构造要求 为保证钢筋骨架有较好的刚度并便于施工 纵向受力钢筋不能太细 同时为了避免受拉区混凝土产生过宽裂缝 钢筋内直径不能太粗 一般选用 10 28mm 的钢筋 同一梁中 截面一边的受力筋直径最好相同 也可选用两种直径 最好两者相差 2mm 以上 便于识别 梁跨中截面受力筋一般不宜少于两根 跨度较 大的梁 受力筋一般不少于 3 4 根 为了便于混凝土振捣并保证混凝土与钢筋有足 够的粘结力 梁内上部纵筋水平方向净距不应小于 30 mm 和 1 5 d d 为钢筋最大直 径 纵向受力筋最好排成一排 箍筋构造要求 梁内箍筋采用封闭式箍筋 固定梁 的上部钢筋及提高梁的抗扭能力 箍筋末端应做成 135 弯钩 弯钩端头平直段长 济南大学毕业设计 5 度不应小于 50 mm 或 5 d 对截面高度小于 800mm 的梁 箍筋直径不宜小于 8mm 在 纵向受力钢筋搭接长度范围内 箍筋直径不应小于搭接钢筋直径的 0 25 倍 如按计 算需要配置箍筋 一般可在梁的全长均匀布置箍筋 或在梁两端剪力较大的部位布 置密一些 如按计算不需要配置箍筋 对高度大于 300 的梁 应沿全梁布置箍筋 梁上集中荷载处附加箍筋的形状及肢数 均与梁内箍筋相同 在次梁每侧另加两组 附加吊筋 其端部直线长度不小于 20d 2 4 3 板 板内受力钢筋直径常用 6 mm 8 mm 10 mm 12 mm 同一板中可用两种不同直 径钢筋 但直径宜相差 2mm 以上 为传力明确及避免混凝土局部破坏 板中受力钢 筋间距 中距 不能太稀 当板厚不大于 150 mm 时 不宜大于 200 mm 为便于施 工 板内钢筋间距不宜过密 最小间距为 70 mm 即每米板宽中最多放 14 根钢筋 当按单向板设计时 垂直受力筋方向放置分布筋 单位长度分布筋截面面积不宜小 于单位宽度上受力筋截面面积 15 且不宜小于该方向板截面面积的 0 15 分布 筋不宜小于 6 mm 多采用 6 mm 8 mm 且间距不宜大于 250 mm 分布筋主要起构 造作用 布置在受力筋内侧 2 4 4 柱 纵向受力筋主要是受压 太细容易失稳 规范规定 柱内纵向受力钢筋直径不 宜小于 12 mm 工程通常采用 16 32mm 的钢筋 钢筋一般不宜少于 4 根 偏心受压 构件的纵向受力钢筋应沿垂直于弯矩方向的两短边布置 当柱为竖向浇筑混凝土时 纵筋净距不小于 50 mm 纵筋连接接头应选在受力较小处 钢筋接头可采用机械连 接接头 也可采用焊接接头和搭接接头 受压构件箍筋应采用封闭式 其直径不应大于 d 4 d 为纵筋最大直径 且不 应小于 6mm 箍筋间距不应大于 400 mm 也不大于构件短边尺寸 同时在绑扎骨架 中 不应大于 15d 在焊接骨架中不应大于 20d d 为纵筋的最小直径 当柱中全部 纵筋配筋率超过 3 箍筋直径不应小于 8 mm 其间距不应大于 10d d 为纵筋的最 小直径 且不应大于 200 mm 对截面形状复杂的 不可采用内折角的箍筋 2 4 5 填充墙 填充墙应在框架柱全高每隔 500mm 设 2 6 拉筋 拉筋深入墙内的长度不小于墙 长的 1 5 且不小于 700mm 填充墙墙体半高处设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋 混凝土水平系梁 梁高 180mm 纵向钢筋 4 12 箍筋 6 200 填充墙应在主体结 构全部施工完毕后由上而下逐层砌筑 以防下层梁承受上层墙传来的荷载 2 5 设计依据 1 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 S 北京 济南大学毕业设计 6 中国建筑工业出版社 2002 2 中华人民共和国国家标准 建筑结构荷载规范 GB5009 2001 S 北京 中 国建筑工业出版社 2001 3 中华人民共和国国家标准 地基基础设计规范 GB5007 2002 S 北京 中 国建筑工业出版社 2002 4 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 S 北京 中国建筑工业出版社 2002 5 中华人民共和国国家标准 建筑设计防火规范 GBJ16 87 S 北京 中国建 筑工业出版社 2002 6 中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 S 北京 中 国建筑工业出版社 2001 济南大学毕业设计 7 3 板的设计 3 1 屋面板设计 3 1 1 荷载设计值 1 屋面均布恒载 防水层 三毡四油防水层 0 40 KN 找平层 20 厚 1 3 水泥沙浆找平 0 02 20 0 4 KN 保温层 50 厚 2 坡度 膨胀珍珠岩 0 12 7 0 84 KN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 12 25 3 KN 顶 棚 铝合金龙骨吊顶 0 12 KN 合 计 4 76 KN g 1 2 4 76 5 71KN q 0 5 1 4 0 7 KN q 2 0 35 KN g q 2 6 06KN g q 6 41 KN 2 计算跨度 由于板在各区格均与梁整体现浇 故 L0 Lc 轴线间距 3 弯矩计算 混凝土 0 2 跨中最大弯矩取 g q 2 作用下 内支座固定 的跨中弯矩值与在 q 2 作用下 内支座简支 的跨中弯矩值之和 支座最大弯矩在 g q 作用下 内支 座固定 的支座弯矩 按弹性理论计算的弯矩值 济南大学毕业设计 8 图 3 1 屋面板布置图 表 3 1 板的弯矩计算 KN M B1B2B3 L01 m 3 634 5 L02 m 63 66 L01 L0 2 0 60 830 75 m1 kN m 0 0367 0 2 0 0076 6 06 3 62 0 082 0 2 0 0242 0 35 3 62 3 3956 0 0256 0 2 0 0144 7 6 06 32 0 0528 0 2 0 03424 0 35 32 1 936 0 0296 0 2 0 01 6 06 4 52 0 062 0 2 0 031 7 0 35 4 52 4 4358 m2 kN m 0 076 0 2 0 0367 6 06 3 62 0 0242 0 2 0 082 0 35 3 62 1 3575 0 01447 0 2 0 0256 6 06 32 0 03424 0 2 0 0528 0 35 32 1 2096 0 013 0 2 0 029 6 6 06 4 52 0 031 7 0 2 0 062 0 35 4 52 2 6343 济南大学毕业设计 9 续表 3 1 M1 kN m 0 0793 6 41 3 62 6 5877 0 06412 6 41 32 3 699 0 0701 6 41 4 52 9 099 M2 kN m 0 0571 6 41 3 62 4 7435 0 05542 6 41 32 3 1972 0 0565 6 41 4 52 7 3338 续表 3 1 B4B5B6 L01 m 33 93 L02 m 4 563 9 L01 L 02 0 670 650 77 m1 kN m 0 03354 0 2 0 01 6 06 32 0 07232 0 2 0 0281 0 35 32 2 1838 0 0345 0 2 0 0095 6 06 32 0 075 0 2 0 0271 0 35 3 92 3 7832 0 0286 0 2 0 013 6 6 06 32 0 0594 0 2 0 032 7 0 35 32 1 9159 m2 kN m 0 01 0 2 0 03354 6 06 32 0 0281 0 2 0 07232 0 35 32 1 0453 0 0095 0 2 0 0345 6 06 3 92 0 0271 0 2 0 075 0 35 3 92 1 7357 0 0136 0 2 0 028 6 6 06 32 0 0327 0 2 0 0594 0 35 32 1 1941 M1 kN m 0 07536 6 41 32 4 3475 0 0766 6 41 3 92 7 4682 0 06862 6 41 32 3 959 M2 kN m 0 05702 6 41 32 3 2895 0 0571 6 41 3 92 5 567 0 0563 6 41 32 2 094 续表 3 1 B7B8 L01 m 35 4 L02 m 5 46 L01 L02 0 560 9 m1 kN m 0 03814 0 2 0 006 6 06 32 0 08776 0 2 0 02164 0 35 32 2 435 0 0211 0 2 0 0165 6 06 5 42 0 0456 0 2 0 0358 0 35 5 42 4 85 济南大学毕业设计 10 m2 kN m 0 006 0 2 0 03814 6 06 32 0 02164 0 2 0 08776 0 35 32 0 8667 0 0165 0 2 0 0211 6 06 5 42 0 0358 0 2 0 0456 0 35 5 42 4 1199 M1 kN m 0 081 6 41 32 4 6729 0 0588 6 41 5 42 10 99 M2 kN m 0 0571 6 41 32 3 294 0 0541 6 41 5 42 10 1121 4 截面设计 截面有效高度 L01方向跨中截面 h01 120 20 100 L02方向跨中截面 h02 120 30 90 相邻区格的支座弯矩取绝对值较大者 弯矩设计值折减 1 5 配筋计算近似 0 95 As m 0 95 h0 fy fy 210N mm2 截面配筋计算及实际配筋均见表 3 2 表 3 2 截面配筋 截面区格方向h0 mm m kN m As mm2 配筋 实际 As mm2 L011003 3925170 2 8 120 419 B1 L02901 357575 6 8 120 419 L011001 93697 04 8 150 335 B2 L02901 209667 37 8 130 335 L011004 4358222 35 8 150 335 B3 L02902 6343146 72 8 150 335 L011002 1838109 46 8 150 335 B4 L02901 045358 22 8 150 335 L011003 7832189 63 8 150 335 B5 L02901 735796 67 8 150 335 L011001 915996 04 8 150 335 B6 L02901 194166 51 8 150 335 L011002 435122 06 8 150 335 跨 中 B7 L02900 866748 27 8 150 335 济南大学毕业设计 11 B8L011004 85243 11 8 150 335 续表 3 2 L02904 1199229 46 8 150 335 1 2100 4 7435237 77 12 110 870 1 3100 9 099456 09 10 150 523 2 4100 3 2895164 89 10 150 523 3 4100 7 3338 367 61 12 110 870 3 5100 9 099456 09 10 150 523 4 6100 3 2895164 89 10 150 523 5 6100 5 567279 05 10 150 523 5 8100 10 99550 88 6 7100 3 294165 11 支 座 7 8100 10 1121506 87 3 2 楼面板设计 3 2 1 楼板的结构平面布置 区格板 所有板均为双向板 济南大学毕业设计 12 图 3 2 楼面板布置图 3 2 2 双向板设计 1 荷载设计值 楼面均布恒载 面 层 瓷砖地面 0 55 KN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 12 25 3 KN 顶 棚 铝合金龙骨吊顶 0 12 KN 恒荷载标准值 3 67 KN 恒荷载分项系数 1 2 活荷载分项系数 1 4 得 楼层 g 1 2 3 67 4 404KN q 1 4 2 0 2 8 KN q 2 1 4 KN g q 2 5 804 KN g q 4 44 2 8 7 204 KN 走廊 门厅 g 1 2 3 67 4 404KN q 1 4 2 5 3 5KN q 2 1 75 KN g q 2 6 154KN g q 7 904 KN 2 计算跨度 由于板在各区格均与梁整体现浇 故 L0 Lc 轴线间距 3 弯矩计算 混凝土 0 2 跨中最大弯矩取 g q 2 作用下 内支座固定 的跨中弯矩 值与在 q 2 作用下 内支座简支 的跨中弯矩值之和 支座最大弯矩在 g q 作用下 内支座固定 的支座弯矩 按弹性理论计算的弯矩值 表 3 3 板的弯矩计算 KN M B1B2B3 L01 m 3 634 5 L02 m 63 66 L01 L02 0 60 830 75 济南大学毕业设计 13 续表 3 3 m1 kN m 0 0367 0 2 0 007 6 5 804 3 62 0 082 0 2 0 0242 1 4 3 62 1 7267 0 0256 0 2 0 01447 6 154 32 0 0528 0 2 0 03424 1 75 32 2 5176 0 0296 0 2 0 01 5 804 4 52 0 062 0 2 0 0317 1 4 4 52 5 7219 m2 kN m 0 076 0 2 0 0367 5 804 3 62 0 0242 0 2 0 082 1 4 3 62 1 8604 0 01447 0 2 0 0256 6 154 32 0 03424 0 2 0 0528 1 75 32 1 2096 0 013 0 2 0 0296 5 804 4 52 0 0317 0 2 0 062 1 4 4 52 2 6343 M1 kN m 0 0793 7 204 3 62 7 4037 0 06412 7 904 32 4 5612 0 0701 7 204 4 52 10 2262 M2 kN m 0 0571 7 204 3 62 5 3217 0 05542 7 904 32 3 9423 0 0565 7 204 4 52 8 2423 续表 3 3 B4B5B6 L01 m 33 93 L02 m 4 563 9 L01 L02 0 670 650 77 m1 kN m 0 01 0 2 0 0335 4 6 154 32 0 028 1 0 2 0 07232 1 75 32 1 5958 0 0095 0 2 0 0345 5 804 3 92 0 0271 0 2 0 075 1 4 3 92 2 3443 0 0136 0 2 0 0286 6 154 32 0 0327 0 2 0 0594 1 75 32 1 7722 m2 kN m 0 07536 7 904 32 5 3608 0 0766 7 204 3 92 8 3933 0 06862 7 904 32 4 8814 M1 kN m 0 05702 7 904 32 5 3608 0 0571 7 204 3 92 8 3933 0 0563 7 904 32 4 8814 M2 kN m 0 05702 7 904 32 4 0562 0 0571 7 204 3 92 6 2566 0 0563 7 904 32 4 005 续表 3 3 济南大学毕业设计 14 B7B8 L01 m 35 4 L02 m 5 46 L01 L02 0 560 9 m1 kN m 0 03814 0 2 0 006 6 154 32 0 08776 0 2 0 02164 1 75 32 4 2939 0 0211 0 2 0 0165 6 154 5 42 0 0456 0 2 0 0358 1 75 5 42 10 3593 m2 kN m 0 006 0 2 0 03814 6 154 32 0 02164 0 2 0 08776 1 75 32 1 372 0 0165 0 2 0 0211 6 154 5 42 0 0358 0 2 0 0456 1 75 5 42 6 0105 M1 kN m 0 081 7 904 32 5 762 0 0588 7 904 5 42 13 5523 M2 kN m 0 0571 7 904 32 4 0619 0 0541 7 904 5 42 12 469 4 截面设计 截面有效高度 L01方向跨中截面 h01 120 20 100 L02方向跨中截面 h02 120 30 90 相邻区格的支座弯矩取绝对值较大者 弯矩设计值折减 1 5 配筋计算近似 0 95 As m 0 95 h0 fy fy 210N mm2 截面配筋计算及实际配筋均见表 3 4 表 3 4 截面配筋 截面区格方向h0 mm m kN m As mm2 配筋 实际 As mm2 L011001 726786 55 8 120 419 B1 L02901 8604103 61 8 120 419 L011002 5176126 20 8 150 335 B2 L02901 790699 73 8 130 335 跨 B3 L011005 7219286 81 8 150 335 济南大学毕业设计 15 中 L02903 4739193 48 8 150 335 续表 3 4 L011003 196160 2 8 150 335 B4 L02901 595888 88 8 150 335 L011004 9258246 91 8 150 335 B5 L02902 3443130 57 8 150 335 L011002 7732139 01 8 150 335 B6 L02901 772298 70 8 150 335 L011004 2939215 23 8 150 335 B7 L02901 37276 41 8 150 335 L0110010 3593519 26 8 150 335 B8 L02906 105334 75 8 150 335 1 2100 5 3217266 75 12 110 870 1 3100 10 2262512 59 10 150 523 2 4100 4 0652203 32 10 150 523 3 4100 8 2423 413 15 12 110 870 3 5100 10 2262512 59 10 150 523 4 6100 4 0652203 32 10 150 523 5 6100 6 2566313 61 10 150 523 5 8100 13 5523679 31 12 110 870 6 7100 4 0619203 60 10 150 523 支 座 7 8100 12 469625 01 10 150 523 济南大学毕业设计 16 4 框架设计 4 1 结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置如图 4 1 所示 各梁柱截面尺寸确定如下 图 4 1 结构平面布置图 4 1 1 初估截面尺寸 1 柱 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 Fg E n 4 1 注 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数 F 按简支状态计算柱的负载面积 g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值 可近似的取 14KN m2 n 为验算截面以上的楼层层数 2 Ac N uNfc 4 2 济南大学毕业设计 17 注 uN 为框架柱轴压比限值 查阅相关规范 本方案为三级抗震等级 查 抗震规范 可知取为 0 9 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值 对 C30 查得 14 3N mm2 3 计算过程 对于边柱 N Fg E n 1 2 4 5 6 2 14 5 1134KN Ac N uNfc 1134 103 0 9 14 3 88111 89mm2 取 450mm 450mm 202500 mm2 对于中柱 N Fg E n 1 2 4 5 4 5 14 5 1701KN Ac N uNfc 1701 103 0 9 14 3 132167 8mm2 取 450mm 450mm 2 梁 梁编号如下 L1 h 1 12 1 8 6000 500 750 取h 600mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 600 200 300 取b 250mm L2 h 1 12 1 8 3000 250 375 取h 600mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 600 200 300 取b 250mm L3 h 1 12 1 8 3600 300 450 取h 600mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 600 200 300 取b 250mm L4 h 1 12 1 8 4500 375 563 取h 600mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 600 200 300 取b 250mm L5 h 1 12 1 8 3900 325 487 取h 600mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 600 200 300 取b 250mm L6 h 1 12 1 8 5400 450 675 取h 600mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 600 200 300 取b 250mm 纵向连系梁 主要考虑纵梁兼作窗过梁 即 b h 250mm 600mm 现浇板厚 120mm 4 2 框架结构计算 根据地质资料 确定基础顶面离室外地面为 450mm 由此求得底层层高为 5 15m 各层梁柱构件的线刚度经计算后列于图 4 2 其中在求梁截面惯性矩时考虑 到现浇楼板的作用 取 I 2I0 I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩 4 2 1 计算框架梁柱的线刚度 梁 柱 C30 Ec 30 106 KN m2 济南大学毕业设计 18 边跨梁 i1 EI L 2 30 106 1 12 0 25 0 63 6 45 103 kN m 中跨梁 i2 EI L 2 30 106 1 12 0 25 0 63 3 0 90 103 kN m 上层柱 i3 EI L 30 106 1 12 0 45 0 453 4 5 28 48 103 kN m 底层柱 i4 EI L 30 106 1 12 0 45 0 453 5 15 20 1 103 kN m 图 4 2 结构计算简图 4 3 荷载标准值计算 各楼 屋 盖均布静荷载标准值统计如下 4 3 1 恒荷载标准值 k G 参照 GB50009 2001 建筑结构荷载规范 对材料及有关建筑做法的取法 分层 分部计算出有关恒载标准值 1 屋面框架梁线荷载标准值 防水层 三毡四油防水层 0 40 KN m2 济南大学毕业设计 19 找平层 20 厚 1 3 水泥砂浆找平 0 02 20 0 40 KN m2 保温层 120 厚膨胀珍珠岩 0 12 7 0 84 KN m2 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 12 25 3 00 KN m2 顶 棚 铝合金龙骨吊顶 0 12 KN m2 合 计 4 76KN m2 边跨框架梁自重 0 25 0 6 25 3 75 KN m 框架梁粉刷 2 0 6 0 12 0 02 17 0 3264 KN m 中跨框架梁自重 0 25 0 6 25 3 75 KN m 框架梁粉刷 2 0 6 0 12 0 02 17 0 3264KN m 作用于顶层框架梁的线荷载为 g5BC1 g5DE1 3 75 0 326 4 076KN m g5BC2 g5DE2 4 76 4 5 21 42 KN m g5CD1 3 75 0 326 4 076 KN m g5CD2 4 76 4 5 21 42 KN m 楼面框架梁线荷载标准值 面 层 瓷砖地面 0 55 KN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 12 25 3 KN 顶 棚 铝合金龙骨吊顶 0 12 KN 合 计 3 67 KN 2 边跨框架梁自重 0 25 0 6 25 3 75 KN m 框架梁粉刷 2 0 6 0 12 0 02 17 0 3264 KN m 中跨框架梁自重 0 25 0 6 25 3 75 KN m 济南大学毕业设计 20 框架梁粉刷 2 0 6 0 12 0 02 17 0 3264KN m 框架梁支撑墙体自重 0 2 4 2 0 6 7 4 2 KN m 框架梁支撑墙体粉刷 2 4 2 0 6 0 02 17 2 448 KN m 作用于中间层框架梁的线荷载为 gBC1 gDE1 3 75 0 326 4 2 2 448 10 724 KN m gBC2 gDE2 3 67 4 5 16 515KN m gCD1 3 75 0 326 4 076 KN m gCD2 3 67 4 5 16 515 KN m 3 屋面框架结点集中荷载标准值 A 边节点 边柱连系梁自重 0 25 0 6 4 5 25 16 875 KN 边柱连系梁粉刷 2 0 02 0 6 0 12 4 5 17 1 469KN 连系梁传来屋面自重 1 2 4 5 1 2 4 5 4 76 24 098 KN 顶层边节点集中荷载 G 5B G5E 48 742 KN B 中节点 中柱连系梁自重 0 25 0 6 4 5 25 16 875KN 边柱连系梁粉刷 2 0 02 0 6 0 12 4 5 17 1 469 KN 连系梁传来的屋面自重 1 2 4 5 1 2 4 5 4 67 24 098 KN 1 2 4 5 4 5 3 0 1 5 4 67 21 102 KN 顶层中节点集中荷载 G 5C G5D 63 544KN 4 楼面框架节点集中荷载标准值 A 边柱连系梁自重 0 25 0 6 4 5 25 16 875 济南大学毕业设计 21 KN 边柱连系梁粉刷 2 0 02 0 6 0 12 4 5 17 1 469KN 铝合金窗自重 3 6 2 6 0 45 4 212 KN 填充墙自重 4 5 0 45 4 2 0 6 3 6 2 6 0 2 7 7 308 KN 填充墙粉刷 2 4 5 0 45 4 2 0 6 3 3 2 6 0 02 17 3 55 KN 框架柱自重 0 45 0 45 4 2 25 21 263 KN 框架柱粉刷 0 45 4 0 2 2 0 02 4 2 17 2KN 连系梁传来楼面自重 1 2 4 5 1 2 4 5 3 67 18 579 KN 中间层边节点集中荷载 G B GE 75 26KN B 中柱连系梁自重 0 25 0 6 4 5 25 16 875KN 中柱连系梁粉刷 2 0 02 0 6 0 12 4 5 17 1 47 KN 柱间墙自重 4 5 0 45 4 2 0 6 2 5 1 0 2 7 16 912 KN 柱间墙粉刷重 2 4 5 0 45 4 2 0 6 2 5 1 0 02 17 8 2144KN 连系梁传来楼面自重 1 2 4 5 4 5 3 0 1 5 3 67 16 515 KN 1 2 4 5 1 2 4 5 3 67 18 579 KN 中间层中节点集中荷载 G C G D 78 565KN 5 恒载作用下框架计算简图 济南大学毕业设计 22 图 4 3 恒载作用下框架计算简图 4 3 2 活荷载标准值 k Q 1 屋面 雪荷载标准值为 0 4 kN m2 不上人屋面活荷载标准值为 0 5 kN m2 两者不同时考虑取较大值 2 楼面 楼面活荷载标准值为 2 0 kN m2 走廊 门厅活荷载标准值为 2 5 kN m2 准永久值系数为 0 5 屋面 g5BC g5DE 0 5 4 5 2 25 KN m g5CD 0 5 4 5 2 25 KN m P5B P5E 1 2 4 5 1 2 4 5 0 5 2 53 KN m P5C P5D 1 2 4 5 1 2 4 5 0 5 4 5 4 5 3 0 1 2 1 5 0 5 4 78 KN m 楼面 gBC gDE 2 0 4 5 9 0KN m gCD 2 5 4 5 11 25 KN m PB PE 1 2 4 5 1 2 4 5 2 0 10 125 KN m PC PD 1 2 4 5 1 2 4 5 2 0 4 5 4 5 3 0 1 2 1 5 2 5 21 375 KN m 3 活荷载作用下计算简图 济南大学毕业设计 23 图 4 4 活载作用下框架计算简图 4 3 3 风荷载计算 风荷载标准值计算公式为 z s z 0 因结构的高度小于 30m 可取 z 1 0 对于矩形截面 s 1 3 z可查规范 当查 得的 z 1 0 时 取 z 1 0 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载 下 表为一榀框架各层节点的受风面积 计算结果如图 4 5 所示 表 4 1 风荷载作用下的内力计算 楼层 z sz m z 0 kN m2As m2Pw kN 11 01 35 10 740 520 937 05 21 01 3 9 30 740 518 96 36 31 01 313 50 740 518 96 36 41 01 3 17 70 780 518 96 71 51 01 321 90 870 513 955 52 济南大学毕业设计 24 风荷载作用下的计算简图 图 4 5 风载作用下框架计算简 4 3 4 地震荷载标准值的计算 采用底部剪力法进行计算水平地震作用力 计算公式如下 GE DK i Lki 2 1 1 顶层重力荷载代表值包括屋面恒载 50 的屋面活载 纵横梁自重 半层 柱自重 半层墙体自重 部分门窗自重 顶层屋面恒载 56 6 15 4 5 462 5226 00 KN 顶层雪荷载 56 6 15 4 0 25 239 20 KN 女儿墙自重 1 0 0 2 56 4 15 2 25 514 08 KN 女儿墙粉刷自重 0 02 1 0 0 2 56 4 15 2 17 58 26KN 框架横梁自重 0 25 0 6 0 12 6 2 0 25 0 6 0 12 3 25 14 617 67 KN 连系梁自重 0 25 0 6 0 12 56 4 25 4 535 80 KN 济南大学毕业设计 25 框架横梁粉刷自重 0 02 0 6 0 12 2 6 2 0 02 0 6 0 12 2 3 17 14 67 20 KN 连系梁粉刷自重 0 02 0 6 0 12 2 56 4 17 4 55 82 KN 框架柱自重 0 45 0 45 4 2 25 56 1243 13 KN 框架柱粉刷自重 0 02 0 5 0 5 0 24 3 4 2 17 56 86 56KN 墙体总重 不考虑门窗 4 5 0 5 0 24 4 2 0 5 76 40 4 2 0 4 0 24 4 2 0 5 7 8 4 5 0 5 0 24 4 2 0 5 7 3 6 0 5 0 24 4 2 0 5 27 7 1847 04 KN 门过梁自重 0 24 0 3 1 5 0 5 25 2 12 86 4KN 墙体粉刷自重 不考虑门窗 4 5 0 5 0 02 4 2 0 5 2 17 40 4 2 0 5 0 02 4 2 0 5 2 17 8 4 5 0 9 0 02 4 2 0 5 2 17 3 6 0 5 0 02 4 2 0 5 2 27 17 442 32 KN 铝合金窗自重 3 2 4 0 45 2 1 2 0 6 0 45 2 12 85 56 KN 木门重 1 5 2 4 0 2 2 12 17 28 KN 顶层重力荷载代表值 GE6 5226 1 2 239 20 514 08 5