银行综合楼设计计算书.doc

湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 1 前前 言言 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 本毕业设计题目为 常德市宏伟银行综合楼设计 在毕业设计前期 我温习了 结构力学 混凝土结构设计 混凝土结构设计原理 基础工程 等课本知识 并借阅和购买了 建筑结构设计规范 混凝土结构设计规范 荷载规范 以及 抗震设计规范 等相关最近规范 在毕业设计中 我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 在毕业设计后期 主要进行设计手稿的电脑输入 并得到老师的审阅和指正 使我圆满的完成了任务 在此表示衷心的感谢 毕业设计的几个月里 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 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 天正建筑软件 从不同方面达到了毕业设计的目的与要求 在设计和计算中要结合各种规范 数据的处理繁多 由于自己水平有限 难免有 不妥和疏忽之处 敬请各位老师批评指正 2011 年 5 月 10 日 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 2 摘摘 要要 本设计为湖南省常德市宏伟银行综合楼设计 建筑总长 43 2 米 总宽 15 0 米 建筑主体高度 19 5 米 建筑物占地面积 648 平方米 总建筑面积约为 3240 平方米左 右 设计根据场地地质条件确定建筑和结构方案 设计各种恒载 活载及框架内力 同时根据内力组合设计梁柱的配筋 此外 还进行了楼梯 双向板和基础的选择和计 算 结构必须能够承受所有荷载而不至于部分破坏和倒塌 在保证所有框架梁和柱静 力平衡的前提下采用不同的调整系数调整弯矩的计算方法 使得梁柱的各控制截面弯 矩分布更加均衡 更加接近于实际 从而使得框架结构设计更安全和合理 本框架为 7 度抗震设计 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 D 值法计算水平地震作用大小 进而求出在水平作用下的结构 内力 弯矩 剪力 轴力 关键词 关键词 框架结构 结构布置 建筑设计 结构计算 内力计算 配筋计算 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 3 ABSTRACTABSTRACT The title of this thesis design is a building of Hong Wei Bank Bank construction area is about 3240 sq m frame structure The height of the first floor is 4 5m the other is 3 6m the design strength of anti earthquake is 7 degrees This design is divided into two parts architectural design and structure design This thesis includes all the calculations of the design process and related elucidations Among them primarily there are the arrangement of structure the selection of structure type a complete calculation of one part of the frame includes the calculation of load and force combination of forces design of section and calculation of reinforcement Besides there are design of column foundation stairs pored concrete slab and concrete awning etc Finally I adopt the PK PM series structure design software to verify the results of manual calculation and give the comparison of the manual calculation and computer calculation Keyword Keyword frames the arrangement of structure architectural design structure design the calculation of load and force the calculation of reinforcement 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 4 目 录 前前 言言 1 摘摘 要要 2 ABSTRACTABSTRACT 3 第一章第一章 设计说明设计说明 8 1 11 1 总平面设计总平面设计 8 1 21 2 平面设计平面设计 8 1 31 3 立面设计立面设计 8 1 41 4 剖面设计剖面设计 9 1 51 5 功能布置功能布置 11 第第二二章章 结结构构设设计计说说明明 12 2 2 1 1 结结构构设设计计资资料料 12 2 2 2 2 工工程程地地质质条条件件 12 2 2 3 3 结结构构选选型型 13 2 2 4 4 材材料料的的选选用用 13 2 2 5 5 结结构构布布置置 13 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 5 2 2 6 6 框框架架结结构构计计算算 13 第三章第三章 荷载计算荷载计算 16 3 13 1 恒载标准值计算恒载标准值计算 16 3 23 2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 18 3 33 3 竖向荷载下框架受荷总图竖向荷载下框架受荷总图 19 3 43 4 风荷载计算风荷载计算 23 3 53 5 横向水平地震作用横向水平地震作用 26 第四章第四章 内力计算内力计算 30 4 14 1 计算方法计算方法 30 4 24 2 荷载传递路线荷载传递路线 30 4 34 3 恒载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算 31 4 4 4 4 活载作用于活载作用于 A BA B 跨的内力计算跨的内力计算 41 4 54 5 活载作用于活载作用于 C DC D 跨的内力计算跨的内力计算 51 4 64 6 风荷载标准值作用下的内力计算风荷载标准值作用下的内力计算 59 4 74 7 地震荷载作用下的内力计算地震荷载作用下的内力计算 67 第五章第五章 内力组合内力组合 72 第六章第六章 配筋设计配筋设计 73 6 16 1 框架柱截面设计框架柱截面设计 73 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 6 6 26 2 框架梁截面设计框架梁截面设计 79 第七章第七章 双向楼板计算双向楼板计算 85 7 17 1 荷载计算荷载计算 85 7 27 2 计算方法计算方法 85 第八章第八章 楼梯计算楼梯计算 93 8 18 1 建筑设计建筑设计 93 8 28 2 结构选型结构选型 93 8 38 3 材料选型材料选型 93 8 48 4 踏步板 踏步板 TB 1TB 1 计算 计算 93 8 58 5 楼梯斜梁 楼梯斜梁 TL 1TL 1 计算 计算 95 8 68 6 平台梁计算平台梁计算 96 第九章第九章 基础设计基础设计 98 9 19 1 基础选型基础选型 98 9 29 2 基础高度确定基础高度确定 98 9 39 3 基础底板配筋计算基础底板配筋计算 99 第十章第十章 施工组织设计施工组织设计 102 10 1 编制说明编制说明 102 1 10 0 2 2 工工程程概概况况 102 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 7 10 310 3 施施工工条条件件 103 10 4 施工部署施工部署 103 10 5 施工准备施工准备 104 10 6 施工进度计划施工进度计划 104 10 7 施工组织施工组织 105 10 8 总平面管理总平面管理 107 10 9 施工方法及工艺施工方法及工艺 107 10 10 重点和难点工程重点和难点工程 128 10 11 保证工程质量措施保证工程质量措施 131 10 12 安全生产保证措施安全生产保证措施 146 10 13 文明施工措施文明施工措施 152 10 14 进度控制措施进度控制措施 154 10 15 其它保证措施其它保证措施 156 文献翻译文献翻译 160 主要参考资料主要参考资料 170 结结 论论 172 致致 谢谢 173 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 8 第一章第一章设计说明设计说明 1 11 1总平面设计总平面设计 本设计为一幢 5 层银行综合楼 底层层高为 4 5m 其余各层层高为 3 6m 设计室 内外高差为 0 45m 设计了台阶作为室内外的连接 考虑通风和采光的要求 本综合楼 采用了南北朝向 本建筑占地面积 648m2 建筑总面积 3240 m2 1 21 2平面设计平面设计 本综合楼主要由商场和办公室组成 设计时力求功能分区明确 布局合理 各部 分联系紧密 尽量做到现代化银行综合楼的要求 1 使用部分设计 1 办公室 办公室设计是本设计的主体部分 占据了本设计绝大部分建筑面积 考虑到合理 的采光和通风要求 综合楼采取了南北朝向 对于使用功能不同的办公室 采取了不 同的平面设计方案 采用了几种面积形式 使得平面设计既活泼不显呆板 又能满足 多种使用需求 2 银行大厅 大厅是综合楼一层的主要部分 主要由客户服务区 贵宾室 客户洽谈室 保安 室等组成 功能分区明确 2 联系部分设计 楼梯是建筑各层间的垂直联系部分 是楼层人流疏散必经通道 本方案中设有两 部双跑楼梯以满足要求 并在各层楼梯口处设有消防门 以满足消防要求 1 31 3 立面设计立面设计 本方案立面设计充分考虑了银行对采光的要求 立面布置了很多推拉玻璃窗 样 式新颖 通彻的玻璃窗可以给人一种清晰明快的感觉 在装饰方面采用高级涂料的外 墙 窗框为银白色铝合金窗框 色彩搭配和谐 给人一种亲切和谐放松自由的感觉 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 9 为了建筑的立面好看 特使柱子外凸 使柱子和墙体错开来 给人立体感 1 41 4 剖面设计剖面设计 根据采光和通风要求 各房间均采用自然光 并满足窗地比的要求 窗台高有几 种不同的高度 办公室 900mm 厕所 1500mm 大厅大型窗 300mm 屋面排水采用外排水 排水坡度 3 结构找坡 檐沟排水坡度 1 各层楼梯均采用 150 踏步高 270 踏步宽 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 10 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 11 1 51 5 功能布置功能布置 为满足银行功能要求 底层主要是客户服务区 自助银行 VIP 室 客 户洽谈室 会计室等 二至五层为银行重要区域 布置有各类办公室 休闲娱 乐室 厕所等 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 12 第第二二章章 结结构构设设计计说说明明 2 2 1 1 结结构构设设计计资资料料 建设地点 常德市区 地面粗糙度为 B 类 场地面积 长 宽 49 7m 20 9m 建筑总面积 5193 65 左右 最高气温 40 最低气温 1 主导风向 西北风 基本风压 0 35KN 基本雪压 0 5 KN 最大降雨量 60mm h 地震设防烈度 7 度 建筑结构安全等级 二级 设计使用年限 50 年 建筑设防类别 丙类 2 2 2 2 工工程程地地质质条条件件 2 2 1 地形 拟建场地地形较平坦 高差不超过1 5m 2 2 2 土层 分布 第一层 杂填土 厚0 6m 3 18 5 kN m 第二层 粉质粘土 厚 0 5m 3 5 20mkN 地基承载力特征值 kpafak180 第三层 砾石层 很厚 地基承载力特征值kpafak300 2 2 3 地下水 地下水在地表以下3m 无侵蚀性 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 13 2 2 3 3 结结构构选选型型 2 3 1 结构体系选型 采用钢筋混凝土现浇框架结构体系 选用横向承重框架体系 2 3 2 其他结构选型 屋面结构 120mm 现浇板 屋面按不上人屋面使用荷载选用 楼面结构 所有楼面均采用120mm 现浇钢筋混凝土板 楼梯结构 楼梯段水平投影长度一层为4 05m 二至五层为3 24m 采 用钢筋混凝土梁式现浇楼梯 天沟 采用现浇天沟 基础 钢筋混凝土柱下独立基础 基础梁 现浇钢筋混凝土基础梁 2 2 4 4 材材料料的的选选用用 混凝土 一律采用 C30 钢筋 HRB335 HPB235 地面 楼面 房间 走廊 白色防滑瓷砖 门 防盗门 窗 铝塑窗 2 2 5 5 结结构构布布置置 建筑总长度 49 7m 不设伸缩缝 详见结构施工图 2 2 6 6 框框架架结结构构计计算算 假设框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱刚接 由于各层柱的截面尺寸不变 故 梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离 底层柱高从基础顶面算至二楼楼面 基础标高 根据地质条件 室内外高差定位 0 45m 二层标高为 4 5m 故底层标高为 5 85m 第 二层至第五层的柱高从楼面算至上一层楼面 即层高 故均为 3 6m 2 6 1 截面尺寸及结构计算简图的确定 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 14 混凝土强度等级 梁中用 C30 Ec 30 10 N 柱中用 C30 Ec 30 10 N 1 梁截面 主梁 h 1 14 1 8 L 1 14 1 8 7200 514 900 取 h 600 b 1 3 5 1 2 h 1 3 5 1 2 600 171 300 取 b 300 次梁 h 1 18 1 12 L 1 18 1 12 6300 350 525 取 h 400 b 1 3 5 1 2 h 1 3 5 1 2 400 114 200 取 b 200 2 板厚 本结构采用双向板 L1 L2 6300mm 3600mm 3 板厚 1 40 1 40 3600 90 为柱的短跨 考虑板的挠度 裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素 取 h 120 3 柱高度 假设基底标高为设计相对标高 2 100m 初步假设基础高 0 5m 则底层柱高度 H 4 5m 2 1m 0 5m 6 1m 其余层柱高度 H 3 6m 4 柱截面 b H 15 6 1m 15 0 406m 取 b 600 由于该建筑处于 7 度设防地区 故采用方 柱较为合适 即 b h 600 600 5 结构计算简图 取 轴的一榀框架进行计算 设计内容包括计算单元 计算简图的确定 框 架受到的各种荷载计算 各种荷载作用下的内力计算 内力组合及截面配筋计算等 2 6 2 梁柱线刚度 计算简图中 底层层高从基础顶面开始算起 故底层柱高 6 1m 其他各层 3 6m 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 15 计算简图为 轴的一榀框架 线刚度 梁尺寸 b h 300mm 600mm 柱尺寸 b b 600mm 600mm i左边梁 EI l 3 0 10 kN 2 1 12 0 3m 0 6m 6 3m 73 5 1 10 kN m 4 i中跨梁 EI l 3 0 10 kN 2 1 12 0 3m 0 6m 2 4m 73 13 5 10 kN m 4 i右边梁 5 1 10 kN m 4 i 底柱 3 0 10 kN 1 12 0 6m 0 6m 6 1m 5 3 10 kN m 734 i 余柱 3 0 10 kN 1 12 0 6m 3 6m 9 0 10 kN m 744 令 i 余柱 1 0 则其余各杆件的相对线刚度为 i左边梁 左边梁 5 1 10 kN m 9 0 10 kN m 0 57 44 i中跨梁 13 5 10 kN m 9 0 10 kN m 1 5 44 i右边梁 右边梁 5 1 10 kN m 9 0 10 kN m 0 57 44 i 底柱 5 3 10 kN m 9 0 10 kN m 0 59 44 框架梁柱的相对线刚度 作为计算各界点杆端弯矩分配系数的依据 第三章第三章 荷载计算荷载计算 3 13 1 恒载标准值计算恒载标准值计算 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 16 1 屋面 保护层 20 厚水泥砂浆抹面 0 02m 17 kN m 0 34kN 3 防水层 40 厚细混凝土双向配 4 钢筋 150 0 04m 25 kN m 1 0 kN 3 隔离层 10 厚纸筋灰 0 01m 17 kN m 0 17kN 3 找平层 20 厚 1 3 水泥砂浆 0 02m 20 kN m 0 4 kN 3 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 2 0 12m 25 kN m 3 kN 3 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17 kN m3 0 17 kN 合计 5 08 kN 2 各层走廊楼面 水磨石地面 10mm 厚面层 20mm 厚水泥砂浆打底 素水泥浆结合层一道 0 65 kN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 0 02m 25 kN m 3 3 kN 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17 kN m3 0 17 kN 合计 3 82 kN 3 标准层楼面 大理石面层 水泥砂浆擦缝 30mm 厚 1 3 于硬性水泥砂浆 面上撒 2mm 厚素水泥 水泥浆结合层 一道 1 16 kN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 0 12m 25 kN m3 3 kN 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17 kN m3 0 17 kN 合计 4 33 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 17 kN 4 梁自重 b h 300 600 梁自重 25 kN m 0 3m 0 6m 0 12m 3 6kN m 3 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 27 kN m 合计 3 87 kN m 梁自重 b h 200 400 梁自重 25 kN m 0 2m 0 4m 0 12m 1 4kN m 3 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 27 kN m 合计 1 67 kN m 基础梁 b h 250mm 300mm 梁自重 25 kN m 0 25m 0 3 m 1 88kN m 3 5 柱自重 b h 600 600 柱自重 25 kN m 0 6m 0 6m 9 0 3 kN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 4 0 6m 0 01m 17 0 41 kN m 合计 9 41 kN m 6 外纵墙自重 标准层 纵墙 1 2m 0 24m 18 kN m 5 18 3 kN m 铝合金窗 0 95 kN m 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 18 涂料外墙面 0 31 kN m 水泥粉刷内墙面 0 54 kN m 合计 6 98 kN m 底层 纵墙 6 1m 0 3m 0 6m 2 1m 0 24m 18 kN m 13 39kN m 3 铝合金窗 0 95 kN m 涂料外墙面 0 31 kN m 水泥粉刷内墙面 0 54 kN m 合计 15 19 kN m 7 内纵墙自重 标准层 纵墙 3 0m 0 24m 18 kN m 12 96 3 kN m 水泥粉刷内墙面 2 59 kN m 合计 15 55 kN m 8 内隔墙自重 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 19 标准层 3 0m 0 12m 18 kN m 6 48 3 kN m 水泥粉刷墙面 0 65 kN m 合计 7 13 kN m 3 23 2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 1 屋面和楼面活荷载标准值 根据 荷载规范 查得 不上人屋面 0 5 kN 楼面 办公室 2 0 kN 走 廊 2 5 kN 2 雪荷载标准值 0 5 kN 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者中取大值 3 33 3 竖向荷载下框架受荷总图竖向荷载下框架受荷总图 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 20 板传至梁上的三角形荷载或梯形荷载 为简化计算 按教材 混凝土结构设计 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 21 图 1 3 15 方法等效为均布荷载 荷载的传递示意图见下图 荷载传递示意图 1 轴间框架梁 A B 屋面板传荷载 恒载 5 08 kN 1 8m 1 2 0 292 0 293 7 83 kN m 活载 0 5 kN 1 8m 1 2 0 292 0 293 0 77 kN m 楼面板传荷载 恒载 4 33 kN 1 8 1 2 0 292 0 293 6 67 kN m 活载 2 0 kN 1 8m 1 2 0 292 0 293 3 08 kN m 梁自重 3 87 kN m 轴间框架梁均布荷载为 A B 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 7 83 kN m 3 87 kN m 10 70kN m 活载 0 77kN m 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 22 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 6 67 kN m 3 87 kN m 10 54 kN m 活载 3 08 kN m 2 轴间框架梁 B C 屋面板传荷载 恒载 5 08 kN 1 2m 5 8 2 7 62 kN m 活载 0 5 kN 1 2m 5 8 2 0 75kN m 楼面板传荷载 恒载 4 33 kN 1 2m 5 8 2 6 50kN m 活载 2 5 kN 1 2m 5 8 2 3 75kN m 轴间框架梁均布荷载为 B C 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 7 62 kN m 3 87 kN m 11 49 kN m 活载 板传荷载 0 75 kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 6 50 kN m 3 75 kN m 1025kN m 活载 3 75kN m 3 轴间框架梁 C D 该框架梁尺寸 长度 及受荷方式与 轴间框架梁一致 A B 轴间框架梁均布荷载为 C D 屋面梁 恒载 10 70 kN m 活载 0 77 kN m 楼面梁 恒载 10 54 kN m 活载 3 08 kN m 4 A 轴 D 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 天沟加檐口自重 0 24m 0 6m 0 12m 18 kN m3 0 6m 0 12m 25 kN m3 4 30 kN m 顶层柱恒载 檐口及天沟自重 梁自重 板传荷载 4 30 kN m 3 6m 3 87 kN m 3 6m 0 6m 3 92kN m 3 6m 41 20 kN 顶层柱活载 板传荷载 0 39kN 3 6m 0 5 1 8m 5 8 2 01 kN 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 23 标准层柱 恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 6 98 kN m 3 6m 0 6m 3 87 kN m 3 6m 0 6m 3 34 kN m 3 6m 44 57 kN 标准层柱活载 板传活载 1 54 kN m 3 6m 2 0 kN m 1 8m 5 8 7 79 kN 基础顶面恒载 底层外纵墙自重 基础梁自重 15 19 kN m 3 6m 0 6m 1 88 kN m 3 0m 51 21 kN 5 B 轴 C 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 恒载 梁自重 板传荷载 3 87 kN m 6 3m 0 6m 3 92 kN m 3 6m 5 08 kN m 1 8m 5 8 1 2m 5 08 kN m 1 8m 1 2 0 332 0 333 3 6m 3 81 kN m 2 4m 79 10 kN 顶层柱活载 板传荷载 0 39 kN m 6 3m 2 0 38 kN m 1 2m 0 5 kN m 1 8m 1 2m 5 8 0 5 kN m 1 8m 3 6m 0 82 5 03 kN 标准层柱恒载 梁自重 板传荷载 3 87 kN m 6 3m 0 6m 3 81 kN m 3 4m 1 8m 4 33 kN m 5 8 1 2m 4 33 kN m 1 8m 3 6m 0 82 3 34 kN m 3 6m 18 34 kN 基础顶面恒载 基础梁自重 内纵墙自重 1 88 kN m 3 6m 0 6m 15 55 kN m 3 6m 0 6m 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 24 52 29 kN 3 43 4 风荷载计算风荷载计算 3 4 1 集中风荷载标准值计算 为了简化计算 作用在外墙面的风荷载可近似用在屋面梁和楼面梁处的等效集中 荷载替换 根据设计任务书知道有关风荷载的参数 并根据 建筑结构规范 知 作用在屋 面梁和楼面梁处得集中风荷载标准值 Wk z s z 0 hi hj B 2 式 中 基本风压0 0 35KN s 风荷载体型系数 根据建筑物体型查的 s 1 3 z 风压高度变化系数 因本工程在常德地区 地面粗糙度为 C 类 z 风振系数 取 1 0 hi 下层柱高 hj 上层柱高 B 迎风面宽度 B 7 2m 为了简化计算 作用在外墙面上的风荷载可近似作用在屋面梁和楼面梁处得等效 集中荷载替代 作用节点处得集中风荷载标准值 Ws z s z o hi hj B 2 表 3 4 1 集中风荷载标准值 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 25 离地高度 z m z z s o kN hi mhj m Wk kN 18 91 231 01 30 353 61 28 29 15 31 151 01 30 353 63 613 56 11 71 051 01 30 353 63 62 38 8 11 01 01 30 353 63 611 79 4 951 01 01 30 353 63 614 00 注 风荷载体型系数 迎面风 0 8 背面风 0 5 因结构高度 H 19 5m 30m 取风振系数 z 1 0 迎面风宽度 B 7 2m 3 4 2 风荷载作用下的位移验算 1 横向框架的侧移刚度 D 的计算 由前面所求梁柱线刚度求侧移刚度如下表 表 3 4 2 横向 2 5 层 D 值的计算 构件名称 i b c i i c 2 i i D kN 2 12 c ci h m A 轴柱 4 4 2 5 1 10 0 57 2 9 0 10 kN m kN m 0 22218500 B 轴柱 44 4 2 5 1 1013 5 10 2 07 2 9 0 10 kN m kN m 0 50942417 C 轴柱 44 4 2 5 1 1013 5 10 2 07 2 9 0 10 kN m kN m 0 50942417 D 轴柱 4 4 2 5 1 10 0 57 2 9 0 10 kN m kN m 0 22218500 D 18500 kN m 42417 kN m 42417 kN m 18500 kN m 121834 kN m 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 26 表 3 4 3 横向底层 D 值的计算 构件名称 i b c i i 0 5 2 c i i D kN 2 12 c ci h m A 轴柱 4 4 5 1 10 0 96 5 3 10 kN m kN m 0 49424205 B 轴柱 44 4 5 1 1013 5 10 3 51 5 3 10 kN m kN m 0 72835726 C 轴柱 44 4 5 1 1013 5 10 3 51 5 3 10 kN m kN m 0 72835726 D 轴柱 4 4 5 1 10 0 96 5 3 10 kN m kN m 0 49424205 D 24205 kN m 35726 kN m 35726 kN m 24205 kN m 119862 kN m 2 风荷载作用下框架的侧移计算 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算 j j ij V D 式中 Vj 第 j 层得总剪力 Dij 第 j 层所有柱的抗侧刚度之和 j 第 j 层的层间侧移 表 3 4 4 风荷载作用下框架侧移计算 层次 Wj kNVj kN D kN m j m j h 58 298 291218340 000070 000019 413 5621 851218340 000180 000050 312 3834 231218340 000280 000078 211 7946 021218340 000380 000105 114 0060 021198620 000500 000101 j 0 000353 侧移验算 层间侧移最大值 0 000353 1 550 0 00182 满足要求 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 27 3 53 5 横向水平地震作用横向水平地震作用 3 5 1 建筑物总重力荷载代表值 Gi的计算 设计的建筑物高度为 19 8m 且质量和刚度沿高度均匀分布 故采用底部剪力来 计算水平作用力 作用于屋面及楼面的重力荷载代表值为 屋面处 G 结构 构件 50 活荷载 楼面处 G 结构 构件自重 50 活荷载 其中 结构和构件自重取楼面上下 1 2 层高范围内 屋面梁处取顶层的一半 的 结构和构件自重 1 顶层重力荷载 G5 50 雪荷载 0 5 0 5 kN m2 43 2m 15m 162kN 屋面恒载 5 08 kN m2 6 3m 43 2m 2 5 08 kN m2 2 4m 43 2m 3291 8kN 横梁 3 87 kN m 6 3m 2 3 87 kN m 2 4m 8 1 67 kN m 6 3m 2 1 67 kN m 2 4m 5 589 7KN 纵梁 4 3 87 kN m 43 2m 0 6m 8 594 4kN 檐口及天沟 4 30 kN m2 0 6m 43 2m 15m 150 2kN 横墙 0 24m 3 6m 43 2m 0 24m 13 1 8m 1 8m 12 2 18 kN m3 3 6m 43 2m 0 24m 12 1 2m 2 1m 12 2 18 kN m3 1896 1kN 柱自重 9 41 kN m 3 6m 32 1084 0kN 忽略门窗重量 合计 G5 8541 8kN 2 二 四层重力荷载 G2 G3 G4 50 楼面活载 0 5 2 0 kN m2 6 3m 2 0 5 2 5 kN m2 2 4m 43 2m 673 9kN 楼面恒载 4 33 kN m2 6 3m 2 3 82 kN m2 2 4m 43 2m 2753kN 横梁 589 7kN 纵梁 594 4kN 横墙 6 3m 3 6m 20 2 4m 3 6m 2 18 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 28 kN m3 0 24m 2034 2kN 纵墙 3 6m 43 2m 0 24m 13 1 8m 1 8m 12 3 6m 43 2m 0 24m 13 1 2m 2 1m 14 2 0 24m 18 kN m3 1912 1kN 柱自重 1084 0kN 合计 G2 G3 G4 9641 3kN 3 底层重力荷载 G1 50 楼面活载 673 9kN 楼面恒载 2753kN 横梁 589 7kN 纵梁 594 4kN 横墙 0 24m 18 kN m3 4 5m 6 3m 2 1 3 2 4m 4 5 m 4 1 2m 2 1m 2 334 9 1kN 纵墙 43 2 4 5 4 3 6 3 10 3 6 1 8 2 3 6 4 5 2 1 8 1 8 12 0 24 18 2528 8kN 柱自重 9 41 kN m 4 5m 36 1524 4KN 合计 G1 12013 3kN 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 29 结构水平地震作用计算简图 kN 每榀框架重力荷载代表值 共 13 榀 G5 657 06KN G4 G3 G2 741 64KN G1 924 1KN 3 5 2 横向水平地震作用力计算 有设计任务书资料 建筑所在地区地震设防烈度为 7 度 基本地震加速度值为 0 15g 设计时考虑远震影响 场地类型为中软场地土 类建筑场地 设计地震分组 为第一组 建筑结构阻尼比为 0 05 则结构的特征周期值 Tg 0 35s 水平地震影响系数最 大值为 0 12 max 由于 H 30m T1 1 7 0 6 H 18 9m i 表 3 5 1 横向框架节点侧移表 层次 Gi kN Gi kN D kN m 层间相对位移 iG D i m 5657 06657 061218340 00540 0899 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 30 4741 461398 521218340 01150 0845 3741 462139 981218340 01760 073 2741 462881 441218340 02370 0554 1924 13805 541198620 03170 0317 T1 1 7 0 6 7 0 6 0 306s i 899 00 因为 0 1 T1 0 306s Tg 所以 max 0 12 T1 0 306s 1 4Tg 0 49s 由教材 结构抗震设计 表 3 4 可知对于多质点体系 结构 底部总横向水平地震作用标准值 F 0 85 Gi 0 85 0 12 3805 54kN 388 17kN EK Fi F ii n jj j GH GH EK 1n G1 924 1KN G2 G3 G4 741 46KN G5 657 06KN H1 4 5m H2 8 1m H3 11 7m H4 15 3m H5 18 9m j 1 2 3 4 5 924 1kN m 4 5m 741 46 kN m 8 1m 11 7m 15 3m n jj j GH 657 06 kN m 18 9m 42602 13kN F5 657 06 kN m 18 9m 42602 13 kN 388 17 kN 113 15kN F4 741 46 kN m 15 3m 42602 13 kN 388 17 kN 103 36kN F3 741 46 kN m 11 7m 42602 13 kN 388 17 kN 79 041kN F2 741 46 kN m 8 1m 42602 13 kN 388 17 kN 54 72kN F1 924 1 kN m 4 5m 42602 13 kN 388 17 kN 37 90kN 表 3 5 2 各层横向地震剪力计算 层 Gi kNHi kNFi kNVi kN D kN m i i hi 58541 818 9113 15113 151218340 000930 00004 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 31 49641 315 3103 36216 511218340 00180 00012 39641 311 779 04295 551218340 00240 00021 29641 38 154 72350 271218340 00290 00036 112013 34 537 90388 171198620 00320 0007 i 0 00143 1 550 0 00182m 层间侧移刚度最大值 0 00143 1 550 满足要求 层间剪力图 kN 第四章第四章 内力计算内力计算 为简化起见 考虑以下几种单独受荷情况 1 恒载作用 2 活载作用于 A B 轴跨间 3 活载作用于 B C 轴跨间 4 活载作用于 C D 轴跨间 5 风荷载作用 6 水平地震作用 4 14 1 计算方法计算方法 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用力矩分配法 因为框架结构对称 荷 载对称 又属于奇数跨 故在对称轴上梁的截面积只有竖向位移 没有转角 对称截 面可取为滑动端 弯矩二次分配法是一种近似计算方法 即将各节点的不平衡弯矩同 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 32 时作分配和传递 并以两次分配为限 取一榀横向框架 4 2 荷载传递路线 4 34 3 恒载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算 4 3 1 固端弯矩分配系数计算 第五层 54 0 9 0 612 0 90 57 A A 55 0 57 0 388 0 570 9 A B 54 0 9 0 303 0 90 57 1 5 B B 55 0 57 0 192 0 90 57 1 5 B A 55 1 5 0 505 0 90 57 1 5 B C 54 0 9 0 303 0 90 57 1 5 C C 55 1 5 0 505 0 90 57 1 5 C B 55 0 57 0 192 0 90 57 1 5 C D 54 0 9 0 612 0 570 9 D D 55 0 57 0 388 0 570 9 D C 计算固端弯矩 22 11 ql 7kmm 35 39m 1212 AB MkN 10N 6 3 35 39m BAAB MMkN 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 33 22 11 ql mm 5 52m 1212 BC MkN 11 49kN 2 4 5 52m CBBC MMkN 22 11 ql 7kmm 35 39m 1212 CD MkN 10N 6 3 35 39m DCCD MMkN 第四层 43 0 9 0 380 0 90 570 9 A A 45 0 9 0 380 0 90 570 9 A A 44 0 57 0 240 0 90 570 9 A B 43 0 0 0 233 0 90 90 57 1 5 B B 45 0 9 0 233 0 90 90 57 1 5 B B 44 0 57 0 146 0 90 90 57 1 5 B A 44 1 5 0 388 0 90 90 57 1 5 B C 43 0 233 C C 45 0 233 C C 44 0 388 C B 44 0 147 C D 43 0 380 D D 45 0 380 D D 44 0 240 D C 计算固端弯矩 22 11 ql 54kmm 34 86m 1212 AB MkN 10N 6 3 34 86m BAAB MMkN 22 11 ql mm 4 92m 1212 BC MkN 10 25kN 2 4 4 92m CBBC MMkN 22 11 ql 54kmm 34 86m 1212 CD MkN 10N 6 3 34 86m DCCD MMkN 注 第二层到第四层对应相同的分配系数相同 第一层 湖 南 文 理 学 院 土 木 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 论 文 常 德 市 宏 伟 银 行 综 合 楼 设 计 34 10 0 59 0 286 0 90 570 59 A A 1 1 0 57 0 277 0 90 570 59 A B 12 0 9 0 437 0 90 570 59 A B 10 0 59 0 166 0 90 590 57 1 5 B B 12 0 9 0 253 0 90 590 57 1 5 B B 11 0 57 0 160 0 90 590 57 1 5 B A 1 1 1 5 0 421 0 90 590 57 1 5 B C 10 0 166 C C 12 0 253 C C 44 0 388 C B 44 0 147 C D 10 0 286 D D 12 0 437 D D 1 1 0 277 D C 计算固端弯矩 22 11 ql 54kmm 34 86m 1212 AB MkN 10N 6 3 34 86m BAAB MMkN 22 11 ql mm 4 92m 1212 BC MkN 10 25kN 2 4 4 92m CBBC MMkN 22 11