李文斌计算书

摘 要我们设计的题目是“龙湾帝景”1#楼，为底部框架-抗震墙结构，地下室为储藏室，一层为邻街商业用房，二到六层为住宅，总建筑面积为6732m2设计的内容包括：建筑设计，结构设计两部分。首先熟悉设计任务书，然后根据功能要求进行建筑布置，在布置建筑平面时要充分考虑框架和砌体部分的相互影响。接下来要根据建筑图进行结构布置，然后根据此方案选取一榀框架，进行框架内力与配筋计算，板配筋，楼梯配筋计算，基础设计，抗震计算等一些局部构件的设计，最后要进行罕遇地震作用下的结构薄弱层验算，这些作为计算书的主要内容。完成计算后，采用PKPM软件进行了整个工程的建模与结构的配筋计算。最后绘制建筑施工图，结构施工图。这次设计的主要成果有:毕业设计说明书，英文翻译，实习报告，标准层平面图，详图，结构总说明，B轴框架配筋图，基础布置及配筋图，楼梯配筋图等。关键词：底部框架-抗震墙结构 建筑设计 结构设计AbstractOur design theme is “Long wan di jing”synthetic building.considered the requirements of the each respect, we setted two stories of frame in the bottom of the structure. The basement is used as storeroom,the first floor is used for commercial rooms.Rest are used for housing. total floor area of the content in the design is 6732m2 The design contents:structure design ,Architecturu design, At first,master the designing mission material of the function .When laying out the structure plan,the interaction of the frame and the building blocks must be considered sufficiently. After that ,we laid out the structure according to solute the internal force and the bars-matching of it,soluted the bars-resisting .At last ,the check computations of weak stories of the structure in rare earthquake,These are the main contents of the solution material.After the solution ,We established a model using the PKPM and matched bars for the frame .the last step was protracting the constyuction and the structure constructing drawing .The main harvest in this design:Specification of graduation design,English translation, reported of practice , standard layer plane,structure general information，B-axis frame arrangement of reinforcement，foundation disposal arrangement of reinforcement，staircase arrangement of reinforcement ,and so on.Key words: Bottom Frame-shock-resisting wall structure design Architecturu design目 录0.工程概况-51.建筑方案及结构选型-51.1工程概况-51.2 建筑方案-51.3结构选型-52工程做法及荷载统计-62.1工程做法-62.2荷载统计-93层间刚度比计算-103.1一层刚度计算-103.2二层刚度计算-123.3层间刚度比-144水平地震作用内力计算-144.1重力荷载代表值的计算-144.2水平地震作用计算-154.3内力计算-164.4弹性变形验算-175竖向荷载内力计算-185.1荷载计算-185.2固端弯矩计算-205.3弯矩分配-215.4弯矩图-226内力组合及承载力计算-256.1内力组合-256.2梁承载力计算-286.3柱的承载力计算-307弹塑性层间位移验算-338二层墙体抗震计算-338.1不利墙段选择-338.2墙体抗震计算-349地下室顶板计算-359.1设计资料-359.2弯矩计算-359.3配筋-3710局部计算-3710.1墙体高厚比验算-3710.2局部受压计算-3810.3雨蓬及雨蓬梁计算-3810.4挑梁计算-4010.5楼梯设计-4211基础计算-4511.1确定基础地面尺寸-4511.2固端弯矩及分配-4511.3肋梁剪力计算-4511.4跨中弯矩计算-4611.5弯矩及剪力图-4611.6承载力计算-4712结构电算-4812.1 PKPM建模-4812.2 抗震验算-4912.2 PK计算B轴平面框架-5012.3 JCCAD计算基础-5113主要技术经济指标分析及设计总结-52参考文献-52附件1专业外文翻译龙湾帝景1#楼设计学生 李文彬 指导教师 河北工程大学土木工程学院土木工程专业建筑工程方向0 工程概况此工程为石家庄市龙湾帝景1#楼，地上6层，地下室1层，地上一层为商业用房，其上部5层为住宅楼，二到五层为三室两厅，顶层为两室一厅。1建筑方案及结构选型1.1 建筑方案此楼功能分为单元楼住宅和商业用房两种，以单元楼住宅为主。主体六层（不含地下室），地下室一层，地下室层高2.7米，底层层高3.9米，其余层高3米。采用低部框架剪力墙上部砌体混合结构，主体建筑高度为20.1米。地下室嵌固高度为1.2米 ，在此次设计中采用了功能分离的设计手法，一层为邻街商业用房，二到六层为住宅，地下室为储藏室，避免了不同功能之间的相互干扰，给商业和住宅都提供了良好的环境。一层平面图见右图,标准层平面见下图.1.2结构选型1.2.1结构方案结构选型及结构布置 此设计低部框架梁（根据跨度的1/81/12）截面分别采用500300 mm、400300 mm、300300 mm，框架柱中柱采用600mm600mm，边柱采用500mm500mm，局部设置抗震墙，抗震墙厚200 mm梁、柱混凝土均采用C30，一层以上承重墙体采用混凝土砌块加芯柱，地下室四周均设置抗震墙，因此可将地下室看作是嵌固的模型计算。1.2.2材料选择及构件截面尺寸材料选择：混凝土：梁、柱混凝土均采用C30；抗震墙柱混凝土采用C20。钢筋采用HPB235HPB335钢筋砌体及填充墙均采用砼空心砌块，砂浆等级为M7.5M10。基本材料结合当地情况尽量采用常规材料，预制构件，配件采用本地生产的标准件。构件截面尺寸：柱截面分为两种，边柱截面采用500500mm，中柱截面采用600600mm，框架梁截面根据跨度大小分为三种：300500mm，300400mm，300300mm砖混部分的墙体厚190mm2工程做法及荷载统计2.1工程做法2.1.1 永久荷载统计二-六层外墙做法(另加80mm厚保温层) （1）喷外墙涂料（2）6厚1：2.5水泥砂浆找平 200.006=0.12kN/m2（3）12厚1：3水泥砂浆打底扫毛 200.012=0.24 kN/m20.36 kN/m2一层外墙做法 （1）1:1水泥沙浆勾缝（2）贴8-12厚碎拼大理石 280.01=0.28kN/m2（3）10厚1：1水泥砂浆结合层 200.01=0.2 kN/m2（4）刷素水泥浆一道（5）10厚1：3水泥砂浆打底 200.01=0.2 kN/m20.68kN/m2内墙做法（1）刷内墙涂料 160.002=0.032 kN/m2（2）2厚纸筋灰抹面（3）14厚1：3水泥石灰膏砂浆打底扫毛 120.014=0.168 kN/m20.2kN/m2卫生间墙面做法（1）白水泥擦缝（2）贴5厚釉面砖 19.80.005=0.1kN/m2（3）8厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层 170.008=0.136kN/m2（4）8厚1：0.5：4水泥石灰膏砂浆结合层 170.008=0.136kN/m2（5）刷加气混凝土界面处理剂一道 0.37 kN/m2+踢脚做法(150高)（1）稀水泥砂浆擦缝（2）10厚大理石板 280.01=0.28kN/m2（3）20厚水泥砂浆灌贴 200.02=0.4 kN/m2（4）刷截面处理剂一道 0.1kN/m地面做法（1）20厚水泥砂浆抹面压实抹光 200.02=0.4 kN/m2（2）刷水泥浆结合层一道（3）60厚(最高处)C20细石混凝土从门找坡最低处30 厚240.06=1.2kN/m2（4）聚氨酯三遍涂抹防水层 1.5-1.8厚（5）40厚C20细石混凝土抹平。 240.04=0.96 kN/m2（6）垫层 C。 17.50.15=2.6 kN/m2（7）素土夯实。5.2kN/m2一层楼面做法（1）1218厚1:2.5水磨石磨光打蜡 0.65kN/m2（2）刷水泥浆结合层一道 （3）20厚1：3水泥砂浆找平层,上卧分格条 200.02=0.4 kN/m2（4）40厚1：3C20细石混凝土垫层 240.04=0.96 kN/m2（5）120厚现浇板。 250.12=0.96 kN/m25 kN/m2其他楼面做法（1）20厚水泥砂浆抹面压实抹光 200.02=0.4 kN/m2（2）刷水泥浆结合层一道（3）40厚1：3C20细石混凝土垫层 240.04=0.96 kN/m2 （4）现浇板。 1.36kN/m2上人屋面做法:（1）卧铺10厚缸地砖面层,干水泥扫缝,每3m*6m留10宽缝填1:3石灰砂浆，结合层为1:3 干硬性水泥砂浆25厚 1.15kN/m2（2）4厚高聚物改性沥青卷材防水层一道 0.3kN/m2（3）20厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/m2 （4）1:6水泥焦渣找2%坡,最薄处30厚 0.7kN/m2（5）保温层50厚 0.03kN/m2（6）现浇板 2.57kN/m2不上人屋面做法:（1）跖石保护层 0.5kN/m2（2）4厚高聚物改性沥青卷材防水层一道 0.3kN/m2（3）20厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/m2（4）1:6水泥焦渣找2%坡,最薄处30厚 0.7kN/m2（5）保温层50厚 0.03kN/m2（6）现浇板 1.92kN/m2卫生间楼面做法:（1）8-10厚铺地砖楼面 0.65kN/m2 （2）撒素水泥浆（3）60厚(最高处)C20细石混凝土向地漏找坡最低处30 厚0.0524=1.2 kN/m2（4）聚氨酯三遍途膜防水层厚1.5-1.8（5）20厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/m2(6)现浇板 2.25kN/m24.5kN/m2顶棚做法（1）刷涂料 160.003=0.05 kN/m2（2）3厚细纸筋石灰膏抹面 200.007=0.14kN/m2（3）7厚水泥石灰砂浆打底（4）刷素水泥浆一道 （5）现浇钢筋混凝土板底0.19kN/m2散水做法（1）40厚C20细石混凝土，撒1：1水泥砂浆压实赶光。（2）垫层。（3）素土夯实向外坡4%。台阶做法（1）10厚铺地砖面层，1：1细石水泥浆勾缝。（2）5厚1：1水泥砂浆结合层。（3）20厚1：3水泥砂浆找平层，向外坡1%。（4）素水泥砂浆结合层一道。（5）60厚C20混凝土。（6）垫层。（7）素土夯实2.1.2 可变荷载屋面及楼面可变荷载标准值: 2.0 kN/m2上人屋面及楼面均布活载标准值： 2.0 kN/m2不上人屋面均布活载标准值： 0.5 kN/m22.2荷载统计根据以上可统计各种荷载（kN/m2）：楼层荷载地下室顶一层顶120厚二至五层顶上人屋面六层顶100厚120厚厨卫阳台其他厨卫90厚起居室130厚其他90厚90厚起居室130厚其他904.75.25.443.814.554.684.83.815.025.374.6其他构件飘窗板塑钢窗一层顶以下外墙一层顶以上外墙女儿墙内墙内隔墙内卫处厨卫处2.00.453.162.842.812.651.611.83层间刚度比计算3.1一层刚度计算：3.1.1柱刚度计算:一层柱的侧移刚度柱砼强度断面(bh)()层高h(m)=Kb/2(一般)=/2+(一般)D= Kc12/h21轴A1C300.5*0.53.90.60.237200B1C300.5*0.53.91.250.3812000D1C300.5*0.53.91.30.3912300E1C300.5*0.53.90.650.2578002轴A2C300.5*0.53.90.60.237200B2C300.6*0.63.90.60.2315000D2C300.6*0.63.90.630.2415600E2C300.5*0.53.90.650.2578003轴A3C300.5*0.53.90.60.237200B3C300.6*0.63.90.60.2315000D3C300.6*0.63.90.630.2415600E3C300.5*0.53.90.650.2578004轴C4C300.5*0.53.90.280.123900D4C300.5*0.53.90.740.278400E4C300.5*0.53.90.650.2578005轴A5C300.5*0.53.90.60.237200B5C300.6*0.63.90.420.1710100C5C300.5*0.53.90.280.123900一层各柱D值总汇轴D值D值总和1轴42300002轴4560043轴4560044轴84004336005轴7200214400总和 3.1.2抗震墙抗侧刚度的计算横向抗震墙刚度计算:(1)截面如图所示形心轴位置 惯性矩 抗侧刚度 (2)截面如图所示形心轴位置 惯性矩 抗侧刚度 (3)截面如图所示形心轴位置惯性矩 抗侧刚度 纵向抗震墙抗侧刚度的计算1. 截面如图所示抗侧刚度 2. 截面如图所示抗侧刚度 3.2二层刚度计算：（以A轴为例）1 2 3 4 5 其它墙肢刚度计算列入下表中：墙肢所在轴线简图各肢刚度Ki总刚度K1225.5E2830E24190E34181.4E4493.3E5 92126.7E2246.7EA216E871EB233EC203ED280EE226E3.3层间刚度比 满足要求4水平地震作用内力计算4.1重力荷载代表值的计算：标准层纵向墙重计算：A轴：B轴；C轴：D轴：E轴： 标准层横向墙重计算：1轴： 2轴： 3轴： 4轴： 5轴： 标准层板重计算：（）恒：起居室：卫生间，厨房：阳台：其它房间：活： 梁重墙重板重隔墙拦板门窗飘窗楼梯柱子抗震墙(KN)横墙纵墙99.76429680184032.638.925.616.53160307.44936850.72144.81044036.6616.54602.3307.441041857.72618142.838.992.1616.55097.51078.4517445257371.438.998.920.2862585.56210.14.2水平地震作用计算：本结构是底部框架抗震墙，可取水平地震影响系数最大值即各层地震作用及楼层地震剪力层次hi（m）Hi（m）Gi(KN)Gi HiVi6318.93160597240.194579.1579.15315.94818731770.237707.41286.54312.94860657580.213635.81922.3339.94860504650.1644902412.3236.94860351730.114340.32752.613.93.96210242190.0782332985.618.9292641.02985.64.3内力计算以下计算均以B轴框架为：D值法计算水平地震作用下的内力（1）将Vi分配给层间各柱D= Kc12/h2（2）计算各柱所分配的剪力Vij求第一层柱剪力分配： 由于地下室嵌固作用较大，忽略0层框架的剪力。（3）确定反弯点的高度yy=（y0+ y1+ y2+ y3）h 利用内插法查表求得y0=0.40，由于上下梁刚度相同不考虑即=0；而且=0，1 柱 2 柱 3 柱 4 柱 5 柱 （4）计算柱端弯矩由柱剪力Vij和反弯点高度y，按上、下端公式计算结果列于下图（5）计算梁端弯矩根据接点平衡可得：计算结果列于下图底层因倾覆力矩引起的附加轴力在纵向较小，可以忽略。4.4弹性变形验算： 一层为底层框架最薄弱，只验算本层。 以B轴进行计算： 5.竖向荷载作用下框架内力：5.1荷载计算5.1.1恒载荷载形式及大小：（1）纵向1跨：六层 4.571.5=6.8kN/m五层 上5.021.5=7.5kN/m 下3.811.5=5.7kN/m 四，三，二层 233.811.5=34.3kN/m一层 4.551.52=14.1kN/m墙体：2跨：一层：上4.551.8=8.2kN/m 下4.551.95=8.9kN/m0层：上5.21.8=9.4kN/m 下5.21.95=10.1kN/m3跨：一层：下4.551.8=8.2kN/m 上5.440.9=5.1kN/m0层：下5.21.8=9.4kN/m 上4.71.9=4.3kN/m梁自重 1跨：2 3跨：梁上隔墙 31.6=4.8kN/m简图如下（2）横向轴力： 一层顶：1柱 S上=1.575m2 S下=1.8m22柱 S上=1.575m2 S下=1.8m23柱 S上=0.8m2 S下=1.89m24柱 S上=0.8m2 S下=1.89m25柱 0层顶：1柱 2柱 3柱 4柱 5柱 5.1.2活载荷载形式及大小：（1）纵向1跨：六层 0.51.5=0.75kN/m五层 21.52=6kN/m四，三，二层 2321.5=18kN/m一层 21.52=6kN/m2跨：一层：上21.8=3.6kN/m 下21.95=3.9kN/m0层：上21.8=3.6kN/m 下21.95=3.9kN/m3跨：一层：下2.01.8=3.6kN/m 上2.00.9=1.8kN/m0层：下2.01.8=3.6kN/m 上2.00.9=1.8kN/m简图如下（2）横向轴力：计算方法同恒荷载1柱，一层 P=35.1KN 0层P=41.9KN2柱，一层 P=70.3KN 0层P=83.8KN3柱，一层 P=62.6KN 0层P=72.2KN4柱，一层 P=51.2KN 0层P=60.4KN5柱，一层 P=70.2KN 0层P=81.8KN5.2固端弯矩计算（以重力和荷载代表值下的计算为例）首先查固端弯矩系数表，得各种荷载形式下的固端弯矩系数1跨：一层 三角形作用下 梯形作用下 0层 三角形作用下 矩形作用下 2跨：一层 梯形作用下 梯形作用下 矩形作用下 0层 梯形作用下 梯形作用下 矩形作用下 3跨：一层 三角形作用下 矩形作用下 0层 三角形作用下 矩形作用下 5.3竖向荷载作用下的固端弯矩用二次分配法计算见下表5.3.1恒载弯矩分配（见下表）5.3.2活载弯矩分配（见下表）5.4弯矩图见下图恒载作用下弯矩图（KN.m）活载作用下弯矩图(KN.m) 重力荷载代表值作用下弯矩图(KN.m)6内力组合及承载力计算6.1内力组合6.2梁承载力计算：6.2.1正截面承载力计算由于梁的弯矩较小，计算时直接取轴线处的弯矩值；当梁下部受拉时按T形截面设计，当梁上部受拉时按矩形截面设计。梁内纵筋HRB335级， 梁高400mm的跨弯矩最大，先取该梁计算。翼缘计算宽度： 此情况不起控制作用故取1000mm跨中截面计算：属于一类截面 支座截面计算： 其他跨计算: 跨中计算： 故跨中弯矩值小于者均可按最小配筋率配筋。支座计算： 故支座弯矩值小于者均可按最小配筋率配筋。6.2.2斜截面受剪计算：梁高400mm的跨计算：截面满足 先选 其它跨计算： 因此其它的也选6.3柱的承载力计算：柱内纵筋HRB335级， 6.3.1轴压比限值： 满足以11轴为例，对1-1，2-2，3-3 ，4-4截面设计6.3.2正截面承载力计算；由一层梁与11轴柱弯矩表查得：弯矩为换算至梁边缘，可取 由0层梁与11轴柱弯矩表查得： 不必分配截面1-12-23-34-4M(KN.m)75.227.338.34.337.318.6N(KN)527.4558569.3657651.3680.14.872.7142.54967.36.557.327.420162.56987.326.577.347.40.970.530.620.330.570.4311.161.211.201.311.061.08453348.5318299.7347316.261.56566.476.676.279.3偏心性质大000000选筋实配面积一侧纵筋配筋率 全部纵筋配筋率 按构造配筋应选= 其它柱子也构造配筋6.3.3斜截面承载力计算；11轴 一层 V=33.9KN 取V=33.9KN0层 V=25.9KN 取V=30.5KN 为较大的柱端弯矩，且不考虑。N=558KN2H h=0.19m 满足 纵墙:(起居室处) H=3 m S=4.5 HS2H h=0.19m 满足10.2局部受压计算:( 处最危险,卫生间和厨房之间的梁) : 墙 梁mm 支承长度a=200mm f=2.79N/ =7+9.7=16.7KN 取 满足10.3雨蓬及雨蓬梁计算:雨蓬为受弯构件,雨蓬梁为弯剪扭构件。10.3.1雨蓬 .F=1.4kN/m 选（10.3.2雨蓬梁（1） 内力计算； (调幅)（2）判断类型： 截面满足 需计算抗扭抗剪筋 需进行受剪计算故雨蓬梁为弯剪扭构件。（3） 算抗弯纵筋： （4） 计算砼受扭承载力降低系数 取1（5） 计算抗剪箍筋n=2 (6)计算抗扭箍筋和抗扭纵筋所需抗扭纵筋面积为：（7）选筋 根据构造，顶部，底部，两侧面各取纵筋的1/3 两侧各选顶底部纵筋 箍筋 双肢箍 mm (8)验算 满足 实际受扭筋 满足10.4挑梁计算挑梁置于T形墙段上,bhb=200300mm; 墙重2.65kN/m210.4.1、荷载设计值:活荷载:q1=0.7521.4=2.1kN/mq3=0.750.51.4=0.51kN/m恒荷载;g1=0.753.81.2+0.90.1251.2+0.20.3251.2=7.9 kN/mg2=0.20.3251.2=1.8 kN/mg3=0.20.3251.2+0.754.571.2=4 kN/m集中力:F1=(2+3.81)2.251.5/2+0.92.252.51.2+1.8=15KNF2=1.2(4.572.251.5/2+0.20.32.2525)=13.3KN10.4.2、抗倾覆计算: (1) 倾覆力矩顶层 楼层 (2)抗倾覆力矩 顶层 楼层 满足.10.4.3、局压承载力验算： 顶层 楼层 10.