星海国际花园住宅楼（B栋）设计说明书

1 结构设计计算书 一 海国际花园住宅楼（ 圳市某地 据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为平均厚度 下为 载力的特征值为 80 kN/下面为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粉质粘土层，其承载力的特征值为 180kN/作为天然地基持力层。 地下水位距地表最低为 建筑物基础无影响。 全年主导风向：偏南风 夏季主 导风向：东南风 冬季主导风向：北偏西风 常年降雨量为： 本风压为： 基本雪压为： 震设防要求：七度二级设防 当于绝对标高 二 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。 主要构件选型 （）梁 板 柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 （）墙体采用：粉煤灰轻质砌块 （）墙体厚度：外墙 :250墙 :200）基础采用：柱下独立基础 梁 柱截面尺寸估算 （） 主要承重框架 : 因为梁的跨度较接近（ 45004200,可取跨度较大者进行计算 . 取 L=4500 h=(1/81/12)L=75 取 h=450 hl n 3121( 22550 取 b=250 满足 b200 b 500/2=250主要框架梁初选截面尺寸为： b h=250450） 次要承重框架： 取 L=3900 h=(1/121/15)L=32560 取 h=400hl n 3121( 20033 取 b=250次要框架梁初选截面尺寸为： b h=250400（）楼面连续梁 毕业设计书 2 （）框架柱 : )201151()201151( 3000=81b=(12/3)h 取 b=h 按轴力估算 :C 列柱 : (1014)KN/ E 列柱 : (1014)KN/29 按轴压比验算 :此建筑抗震等级为二级， =选 混凝土 N=(o C 列柱： 4 2 2 A E 列柱： 33 5 31 2 4 8 9 0 0 2 8 2 故初选柱截面尺寸为： C 列柱： b h=500500 E 列柱： b h=450450确定结构计算简图 平 面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力； 楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； 不考虑水平荷载作用下的扭转作用。 根据结构平面布置图 ,选定第 (2线作为计算单元 . 如图所示 E 2 35001图 1 框 架 计 算 单 元毕业设计书 3 框架梁跨度 (按柱中心线确定 )： A C 跨 : 4200 E 跨 : 4500架柱高度： 取底层 :200+450+(190030 =5620如图 2） 其它层 :3=5=7=9 =3000架计算简图如图 10A 1( 1 . 5 2 )( 2 . 8 6 )( 1 . 3 9 )( 1 . 0 0 )( 1 . 8 7 )( 1 . 4 9 )101 . 0 0 )( 1 . 8 7 )( 2 . 8 6 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )32654A 3A 4A 5A 6( 2 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )326541 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )87A 8992 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )871 . 8 7 )( 1 . 8 7 )图 3 框 架 计 算 简 图4200 梁 柱惯性矩 ,线刚度 ,相对线刚度计算 柱惯性矩计算 主要框架梁： 4933 5025012 b 次要框架梁： 4933 0025012 b 边 框架梁： 4991 108 4 b 中框架梁： 4992 b 内柱 4933 0 05 0 012 o 毕 业设计书 4 外柱 : 4933 5045012 柱线刚度计算 根据公式 i=EI/l,可以得出梁 柱的线刚度如下 (E=梁： =109E/4200=105E =109E/4500=105E 柱： =109E/5620=105E =109E/5620=105E =109E/3000=105E =109E/3000=105E 柱相对线刚度计算 取 值作为基准值 柱的相对线刚度标于图 3 中 2. 荷载标准值计算 久荷载 用于框架梁上的荷载 面恒载 小瓷砖层 三毡四油屋面防水层 :3 水泥沙浆找平层 20 泥蛭石板保温层 60 :8 水泥炉渣找坡 80 :3 水泥沙浆找平层 20 浇钢筋混凝土板 100 底抹灰 20 计 面恒载 水磨石地面 浇钢筋混凝土板 100 底抹灰 20 计 自重 主要框架梁： 5=m 次要框架梁： 5=m 自重 上层柱： 外柱： 53=根 内柱： 0. 553=根 底层 柱： 外柱： 5根 内柱： 0. 55根 自重及两面抹灰 女儿墙： =3KN/m 两面抹灰： m 28 层： 内墙 : 8=m 8=m 外墙 : 8=m 8=m 底层 : 8=m 8=作用在框架梁上的恒载 楼面荷载分配按双向板进行荷载等效分配 短向分配： 5 长向分配： )2()2(21 32 (参见图 3) 毕业设计书 5 =21（ 3） =213 =21（ ） =213 顶层： G =G G =N G =53= =N= G =N= G =N= G =5 =N =N =N =2121( G + G + G )+ + G + + G =N q =5=m 7 0 5 1)()(21 3232 =0. 7058m M =+ q =m 8 4 3 1)()(21 3232 =0. 847m +m 6 6 1)()(21 3232 m 5=m 7 5 1)()(21 3232 m 9= m 标准层 : G ( 3 8= ( 3 8= 8=m ( 2+ 2=8= m =m m= m m m m m 荷载作用在框架柱上的集中荷载 层： ( + +2=3=1/2 业设计书 6 ()/2= C=(2=A=(2=标准层： ( 2+ 2= E= C=(2=A=(2=列柱：顶层上柱： 下柱： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 列柱：顶层上柱： 下柱： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 列柱：顶层上柱： 下柱： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 层： 荷载作用下框架的受荷简图（设计值）如图 4 毕业设计书 7 1010A 3A 4A 5A 632654A 899A 恒 荷 载 作 用 下 框 架 的 受 荷 简 图 （ 设 计 值 ）4 2 0 0 4 5 0 向可变荷载 查荷载规范：楼面均布活荷载标准值为 人屋面均布活荷载标准值为 A C跨： q=+m C E跨： =2121(=m m 活荷载作用在框架柱上的集中荷载 121( (+(=C=21( 21A= 21( 21荷载作用下框架的受荷简图（标准值）见图 5 毕业设计书 毕业设计书 8 1010A 3A 4A 5A 632654A 899A 活 荷 载 作 用 下 框 架 的 受 荷 简 图 （ 标 准 值 ）4 2 0 0 4 5 0 8 8 风压标准值计算公式为： w= 本地区基本风压为： 高 H30m；地面粗糙类别为 振系数： Z=1+ / Z 表 1 层次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总 = B 15m H/B 2 查表：脉动影响系数 = 表 2 离地面高 度（ m） z 压高度系数 Z 构基本周期： T=（ n. 取 T= 0 = 0 查表得：脉动增大系数 = Z=1+ / Z 表 3 z Z 业设计书 9 查表得：风载体型系数：迎风面为 风面为 S= k= 结构高度 H=0m,故取 Z= S= 表 4 z k 化为集中荷载（受荷面与计算单元同） 9层： ） =层： 2=层： 2=层： 2=层： 2=层： 2=层： 2=层： 2=层： +N（如图 6 所示 10A 1 10A 3A 4A 5A 632654A 899 框 架 受 风 荷 载 作 用 图 （ 标 准 值 ）F W 9 K 8W 7W 6W 5W 4W 平地震作用计算 力荷载代表值（恒载 +载） 载 屋面重力值： G 面 = =863板重力值： G 板 =（ 0（ 5+=512重力值： G 梁 =（ +5=244重力值： G 上柱 =0+= 底柱 =0+=460业设计书 10 墙重力值： G 女儿墙 =（ +3=136 标墙 = ） ） 413 底墙 =79荷载 Q= =208力荷载代表值 G 板 +G 梁 +G 上柱 /2+G 女儿墙 +G 标墙 /2 =863+244+136+413/2 =1572包括屋面活荷载） G 板 +G 梁 +G 上柱 + G 标墙 +F 活 /2 =512+244+13+208/2=15182=4=6=8=15181= G 板 +G 梁 +G 上柱 /2+G 底柱 /2+G 标墙 /2+G 底墙 +F 活 /2 =512+244+244/2+460/2+413/2+379/2+208/2 =1608点重力荷载代表值见图 7 平地震力作用下框架的侧移验算 梁线刚度 为了简化计算，框架梁截面惯性矩增大系数取 C跨： =1053104=09N E跨： =1053104=09 N 的线刚度 边柱：底层： 053104=09N 它层： 053104=09N 柱：底层： 053104=09N 它层： 053104=09N 架柱的侧移刚度 D 值 2 9 层 D 值的计算 表 5 D k= =k/(2+k) D=12 kc/柱 A 2939 边柱 E 2301 中柱 C 3272 底层 D 值的计算 表 6 算框架自振周期 D k= =k+2+k) D=12 kc/柱 A 950 边柱 E 860 中柱 C 488 毕业设计书 11 各层 表 7） 各层 表 7 层次 柱类型 2 9层（ 根数） 1层（ 根数） 边 柱 A轴 129395=64695 39505=19750 E轴 123015=61505 38605=19300 中柱 C轴 232725=116360 64885=32440 D（ KN/m） 242560 71490 按顶点位移法计算，考虑轻质砌块墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数 0=算公式为 T 1= T ,式中 T 为顶点位移。按 表 8 横向框架顶点位移计算 表 8 平地震作用标准值和位移的计算 多遇地震作用下，设防烈度为 7度，查表 圳市反应谱特征周期查表 g 5 ( a 平地震作用计算 因为 g=需考虑顶部附加水平地震作用。 n=构总水平地震作用标准值： 13176=396部附加的集中水平地震作用为： n 96=1(91ii 91=160851837+15723=45631次 Gi( i i 1= i(m) 9 1572 1572 242650 1518 3090 242650 1518 4608 242650 1518 6126 242650 1518 7644 242650 1518 9162 242650 1518 10680 242650 1518 12198 242650 1608 13716 242650 12 0 64 5 6 3 1 9 0)1(91111 同理： 31032642678=20147 47+02i,表 9） 层次 9 8 7 6 5 4 3 2 1 N) 302 301 167 142 126 103 81 63 41 N) 302 503 670 812 938 1041 1122 1185 1226 D(KN/m) 242560 242560 242560 242560 242560 242560 242560 242560 71490 ue(m) 足）底层： ( ： ( 302平地震作用b 地震剪力图 8 横 向 框 架 各 层 水 平 地 震 作 用 和 地 震 剪 力3. 荷载作用下框架的内力分析 荷载作用下框架的内力分析 恒荷载作用下框架的受荷简图如图 4所示 毕业设计书 13 的固端弯矩可按下面方法求得： A C跨： 2121 2121 M 2 M 2 M E跨： 第 9 层： M 2/ m M m M 2 23m M 23m M )3 m M )6 8 223 m M 23 m M 3+m 标准层： M 2/ m M m M 2 m M m M )1 4 3 m M )223 m M m