海结构设计阶段-

1、河北工业大学城市学院毕业设计中期报告设计题目：天津市某高校研究生宿舍楼设计-5专业及方向：土木工程专业建筑工程方向学生姓名：学号：刘银海074874班级：C078指导教师姓名孔丹丹教师号：07014职称：副教授报告提交日期:2011年5月11日在完成了前提的建筑图以后我们进入了结构设计阶段，在结构设计阶段的前期， 老师要求我们对PKP软件进行学习了解掌握。完成了前期的学习工作以后 ，我开 始对建筑的结构进行设计 ,布置。在这个过程中遇到了很多问题，不过这个本来 就是一个一边学习一边设计的过程，遇到困难解决困难 ,例如楼梯荷载的布置 , 卫生间荷载的统计等等。 由于我的首层和二层配楼用的是玻璃幕

2、墙结构， 在这个 过程中也对玻璃幕墙的安装和荷载统计进行了很多的了解 .在这个过程中 ,很感 谢老师对我们的帮助 , 每次都那么细心的帮我们解决在设计过程中遇到的问题， 她的细心教育让我很是感动，谢谢老师 .在老师的指导 , 同学之间的学习下 , 我完 成了毕业设计的中期工作，很是感谢老师，同学。一 结构设计1概述.1 。 1 工程概况本工程位于天津市区， 主体结构为钢筋混凝土框架结构 , 占地面积 940m2. ，总 建筑面积约4250n2,首层层高为4。2米，其余层高为3.6米，总高度23。0m建筑 等级：耐久等级U等，耐火等级U级 。设计使用年限：50年。2设计资料2.1 设计依据采用的

3、规范与标准GB50352005民用建筑设计通则JGJ 36-2005宿舍建筑设计规范GB50002001建筑结构荷载规范GB50010-2002混凝土结构设计规范GB5001 2001建筑抗震设计规范GB500162006 建筑设计防火规范2.2自然条件基本雪压：0。4KN価基本风压：0。5KN価设防烈度：7度设计基本加速度：0.15g 设计地震分组：第二组 场地类别：三类3活荷载标准值及材料强度等级3.1活荷载标准值序号类别活荷载标准值（kN/m2）1不上人屋面活荷载0.52宿舍一般房间活荷载2。03走廊、门厅、楼梯活荷载2。04卫生间、盥洗室活荷载2.05学生活动室4.03。2材料强度等级

4、所用构件混凝土强度等级均为 C40,构件配筋中受力钢筋选用 HRB400级钢, 箍筋选用HPB335级钢。3.3设计等级设计使用年限：50年建筑结构的安全等级：建筑耐久等级U等、耐火等级U级环境类别：I类场地类别：III类建筑抗震设防类别：7度第二组0。15g框架结构抗震等级：三级4结构类型、结构体系结构类型：钢筋混凝土结构结构体系：框架结构5计算模型地震作用计算模型：地震作用计算采用串联刚片系模型， 假定各层楼板在平面内无限刚。内力分析计算模型：采用空间杆系有限元模型。6各层结构平面布置图tlLmaOil口 12首层平面布置图（显示板厚 ）-标准层平面布置图（显示板厚 ）iu2fl31

5、63;3120JL?IIai£-0.L2112012flmslk-01£0.£312flL己cuerue01201£II<1顶层平面布置图（显示板厚）7截面尺寸的确定7.1现浇钢筋混凝土楼板设计通常,单向板板厚可取h = 1/ 30 L1/ 35 L ,双向板板厚可取h= 1/ 35 L1/45 L ，可根据荷载、跨数及使用实际情况取大值或小值.此外，为了保证刚度,单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40 （连续板）、1 /35（简支板）以及1 /2（悬臂板)。双向板的厚度不宜小于80mm双向板的厚度与短跨跨长的比值应满足刚 度要求：h/L >

6、1/45(简支板),h/L > 1/50 (连续板)。本工程柱网间距6600X7800mm因此初步确定在跨度7800mm勺方向上添加两根200X 550的次梁，使与 梁现浇在一起的板为双向板，初步选定板厚为120mm。4。 7。 2 梁截面设计框架梁截面尺寸应根据承受竖向荷载大小、 跨度、抗震设防烈度、 混凝土强 度等级等等因素综合考虑而定。 对于现浇整体式框架梁， 当荷载较大或跨度较大 时,h=(1/8 1/10)1,当荷载较小或跨度较小时，h= (1/10 1/12 )1。为了 防止梁发生剪切脆性破坏，框架梁的截面高度不宜小于400mm且也不宜大于1/4 净跨。对于矩形截面梁，梁宽b

7、=1/2 -1/3.5，其中主梁截面宽度不小于 200mm, 次梁截面宽度不宜小于 150mm本工程中梁的跨度为 7200mm 6800mm,3900mm, 所以主梁截面取 250X 650mm250X 600mm次梁截面取 200X 300mrp200X 450mm.7.3 柱截面设计一般框架柱的截面先按轴压比进行估算，同时需要满足构造要求，框架柱截 面高度与宽度一般可取(1/10 -1/15 )层高。抗震设计时，柱截面高度与截面宽 度均不宜小于300mm柱截面高度与宽度比值不宜大于 3,为避免产生剪切破坏， 柱的剪跨比宜大于 2。由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时，可按下式计算：Ac=bch

8、c> N/uNfc式中 , Ac 框架柱的截面面积 ,mm2；bc 框架柱的截面宽度 ,mm2;hc- 框架柱的截面高度， mm2;N柱轴向压力设计值,N或KNuN- 框架柱的轴压比限值；fc -柱混凝土抗压强度设计值。柱轴向压力设计值N按下式估算：N=y GqSia 1 a 2 B式中，丫 G竖向荷载分项系数可取1。25;q-每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值，KN/吊框架结构可取14 ；S柱一层的受荷面积mm；n柱承受荷载的楼层数；a 1考虑水平力产生的附加系数，三级抗震等级时取1.05-1。15，初取 1.05;a 2-边柱、角柱轴向力增大系数，边柱取 1。1,角柱取1。2，中 柱

9、取 1.0;B-柱由框架梁与剪力墙连接时，柱轴力折减系数，本结构为框架 结构,取B =1。0。框架柱选用 C30混凝土，fc=14.3N/m m2,框架抗震等级为三级,轴压比uN=0.9，用轴压比初步估算框架柱截面尺寸,最终确定柱截面500x 500mm.7。 4 楼梯设计楼梯的梯段最小净宽度为 900mm当双人行走时，梯段净宽度为：居住建 筑1。1 1.2m,公共建筑1.4 2.0m；防火楼梯的宽度不小于1。1m.平台宽 度应大于等于梯段的宽度 , 保证在转折处人流的通行和家具的搬运。 为施工方便 , 一般设楼梯井宽度不大于200mm楼梯的坡度一般在23° 37°之间。确

10、定楼梯 踏步高宽的经验公式为b+h=450mm或 b+2h=600-620mm般而言，b不小于250mm,h不大于180mm对于住宅而言，踏步高150-175mm踏步宽250 300mm 梯段下净空高度不小于2200mm平台下的净空高度不小于2000mm栏杆扶手高度 不小于 1.0m。综上所述，楼梯梯段净宽度选择 1800mm平台宽度选择1800mm踏步宽度 选择270mm踏步高度为150mm栏杆扶手高度选择1100mm.二结构计算与分析2.1荷载统计2.1楼面、屋面荷载计算（KN/M2）恒荷载（1）不上人屋面恒荷载（板厚120mm ）共220厚构造层面荷载（kN/m2）25厚1： 2砂浆保护

11、层0.025 X 20=0。5找平层:15厚水泥砂浆0。 015X 20=0。 30防水层（柔）：3厚咼聚物改性沥青一道0。05找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆 3%。找平0.04 X 14=0。56保温层：70厚矿渣水泥0。07 X 14.5=1。015找平层：20厚1 : 2水泥砂浆0.02 X 20=0。40抹灰层：10厚板底粉刷抹平0。01 X 17=0.17顶棚层:10厚1:1粉刷石膏砂浆、2厚粉刷石膏浆、表面喷刷涂料另选0。15合计3.15 取 3.2（2）标准层楼面恒荷载（板厚 120mm）共200厚构造层面荷载（kN/m2）20厚大理石板体实拍平，水泥浆擦缝1.1640厚1： 4

12、干硬性水泥砂浆素土水泥浆结合层一遍抹灰层:10厚混合砂浆0。 01X17=0。 17顶棚层：10厚1 : 1粉刷石膏砂浆、2厚粉刷石膏浆、表面喷刷涂料另选0。15合计1.48 取 1.5（3）卫生间恒荷载（板厚 120mm）共180厚构造层面荷载（kN/m2）10厚防滑地砖地面0。2聚氨酯层1.2厚0.1细石混凝土找坡层最薄处20厚抹平0.2 X 14=0.281: 3水泥砂浆20厚，压实抹光0。2 X 20=0.40聚氨酯防水层1。5厚2道0.1蹲位折算荷载（考虑局部 20厚炉渣填咼）1.5抹灰层：10厚混合砂浆0。 01X17=0。 17顶棚层：顶棚层：10厚1:1粉刷石膏砂浆、2厚粉刷石

13、膏浆、表面喷刷涂料另选0.15合计2.7（4）雨篷：拉伸悬挂式玻璃钢雨棚外墙共320厚构造做法面核载标准值（kN/m2）300厚烝压粉煤灰加气混凝土砌块0。3 X 5.5=1.651: 3水泥砂浆15厚0。15X 20=0。305厚1 : 2。5水泥砂浆木搓抹平0.05 X 20=0。10合计2.05 取 2.1（6）玻璃幕墙共100厚构造做法面核载标准值（kN/m2）100厚中空的玻璃幕墙0.5合计0.5（7）内墙共220厚构造做法面荷载标准值（kN/m2）200厚烝压粉煤灰加气混凝土砌块0.2 X 5.5=1。115厚1:3水泥石灰砂浆打底0.15 X 20=0.305厚1:2水泥石灰砂浆

14、抹面0。 05X20=0。 10合计1.5(8)女儿墙构造做法面核载标准值(kN/m2)水泥粉刷内墙面0。36两道20厚1: 2水泥砂浆抹灰0。8200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块0。2 X 5.5=1.10水刷石外墙面0。5合计2。76 取 2.8(9)楼梯荷载计算折算板厚约取 1/30 梯长与 1/2 踏步之和，即2( 30002+15002)/30+150/2=186.8mm,取 190mm. 梯板线荷载：25 X 0。190=4。75kN/m2板面恒载:1.20kN/m 2板底抹灰 20 厚：20X 0。02=0。4kN/m2小计：6。35kN/m2楼梯角 a =arctan(1500/

15、3000) =26。6°这算楼梯垂直荷载 q=6.35/cos a =7。10kN/m2楼梯的线恒载:7.10 X 3/2=10.65kN/m楼梯的线活载：2.0 X 3/2=3。0kN/m对于有门窗的内外墙体，开洞率一律取为20%.这样就可以得到第一结构标准层、第二结构标准层、第三结构标准层的内墙梁，外墙梁上线荷载的标准值。见下表墙体洞口墙咼线荷载标准值(kN/m)外墙无洞2.952。1 X 2.95=6.2玻璃幕墙3。60。5 X 3.6=1。8有洞2.951.5 X 2。95 X 0.8=3。6女儿墙0。80.8 X 2.8=2.30。80.8 X 2.8+0。5X 0.8=2

16、。7内墙有洞2.951.5 X 2.95 X 0.8=3.6无洞2.951.5 X 2。95=4。5附注：墙体采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5 kN/ m 3活荷载序号类别活何载标准值(kN/m 2)1不上人屋面活荷载0.52宿舍一般房间活荷载2.03走廊、门厅、楼梯活荷载2.54卫生间、盥洗室活荷载2。05学生活动室4.06雨篷活荷载（按不上人屋面活荷载）0.52。2楼面荷载示意图首层楼面恒荷载LI07曰 u曰l£t>IC恥Lai；££DLU00«2J-<Z3 u-iL <JJP 廊 J i- -Q-ts.liiS£-垃口

17、 aEJ?f££iBcw首层楼面活荷载标准层楼面恒荷载标准层楼面活荷载顶层楼面恒荷载顶层楼面活荷载总信息.00 .000 .0 .0 .000 .00000 .00 .00结构材料信息：混凝土容重（kN/m3）钢材容重 （kN/m3）: 水平力的夹角 （Rad）: 地下室层数：竖向荷载计算信息： 风荷载计算信息： 地震力计算信息： 特殊荷载计算信息： 结构类别：裙房层数：钢砼结构Gc =25。00Gs =78.00ARF = -90。00MBASE=0按模拟施工加荷计算方式计算X，Y两个方向的风荷载 计算X，Y两个方向的地震力 不计算 框架结构MANNEX=0MCHANGE

18、= 0DMAX=2。 00内部节点否层间剪力比层间位移算法转换层所在层号： 墙元细分最大控制长度 (m ) 墙元侧向节点信息： 是否对全楼强制采用刚性楼板假定采用的楼层刚度算法WO = 0。 50 B 类T1 = 0.60 MPART= 1NSTi = 6USi = 1.30风荷载信息 .。 修正后的基本风压 地面粗糙程度： 结构基本周期(秒 体形变化分段数： 各段最高层号 : 各段体形系数：OOOO O O .ooooo（ kN/m2） ：）:地震信息 。 .。 。.。.。 .。 . 。 .。 .。 . 。 .振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC计算振型数：NMODE= 18地震

19、烈度 :NAF =7.50场地类别：KD =3设计地震分组：二组特征周期TG =0.55多遇地震影响系数最大值Rmax1 =0。12罕遇地震影响系数最大值Rmax2 =0。72框架的抗震等级：NF =3剪力墙的抗震等级：NW =3活荷质量折减系数：RMC =0.50周期折减系数 :TC =0.70结构的阻尼比 (%):DAMP =5.00是否考虑偶然偏心 :是是否考虑双向地震扭转效应 :否斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0OOO OOO OO从第 1 到 6 层折算折算活荷载信息 考虑活荷不利布置的层数 柱、墙活荷载是否折减 传到基础的活荷载是否折减- 柱，墙，基础活荷载折减系数折减系数计算截

20、面以上的层数11.002-30。 854-50。 706 80.659-200.60> 200。55O O O O O OOO OO OOO O O .o中梁刚度增大系数：BK =2.00梁端弯矩调幅系数：BT =0。85梁设计弯矩增大系数：BM =1。00连梁刚度折减系数 :BLZ =0.70梁扭矩折减系数：TB =0。40全楼地震力放大系数：RSF =1。000.2Qo 调整起始层号：KQ1 =00。 2Qo 调整终止层号 :KQ2 =0顶塔楼内力放大起算层号：NTL =0顶塔楼内力放大：RTL =1.00九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91 =1.15是否按抗震规范 5

21、.2.5 调整楼层地震力IAUTO525 =1是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB =0剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ =1强制指定的薄弱层个数NWEAK =1强制指定的薄弱层层号WEAKNO =1配筋信息 . 。 .。 . 。 .。 .。 。 .。 . 。 .。 .。 .。梁主筋强度 （N/mm2）:IB =360柱主筋强度 （N/mm2 ）:IC =360墙主筋强度 （N/mm2 ）：IW= 300梁箍筋强度 （N/mm2 ）：JB= 300柱箍筋强度 （N/mm2） ：JC= 300墙分布筋强度 （N/mm2） ：JWH =210梁箍筋最大间距 （mm）:SB =

22、100。 00柱箍筋最大间距 （ mm）：SC= 100.00墙水平分布筋最大间距 （mm） ：SWH =150.00墙竖向筋分布最小配筋率 （ %）:RWV =0.30设计信息 。 .。 .。 。 . 。 。 . 。.。 .。 .。 .。.。结构重要性系数 :RWO =1。00柱计算长度计算原则：有侧移梁柱重叠部分简化 :不作为刚域是否考虑 PDelt 效应：否柱配筋计算原则：按单偏压计算钢构件截面净毛面积比：RN =0.85梁保护层厚度 （mm）:BCB =25。00柱保护层厚度 （mm）：ACA= 30。 00是否按砼规范 （7。3.11-3）计算砼柱计算长度系数：否荷载组合信息 o O

23、 OOOO OOOO O O O O OOO .o OOO O恒载分项系数：CDEAD=1.20活载分项系数 :CLIVE=1。40风荷载分项系数：CWIND=1.40水平地震力分项系数 :CEA_H=1。 30竖向地震力分项系数 :CEA_V=0。 50特殊荷载分项系数：CSPY =0。00活荷载的组合系数：CD_L =0。70风荷载的组合系数 :CD_W =0。60活荷载的重力荷载代表值系数 :CEA_L =0.50OO .OOOOO OOO .o OO OO ,IWF= 2Z_STRENGTHEN= 8.80剪力墙底部加强区信息。 。 .。 剪力墙底部加强区层数 剪力墙底部加强区高度 （

24、m ）* 卄* * * * * * * * * * * * * * *各层的质量、质心坐标信息* * * * * * * * * * * *k'k'k'k* *层号塔号质心 X质心 Y质心 Z恒载质量活载质量(m)（m）(t)(t)6115。 832-27。 34723。 200692。417。25115.695-27.56219。 600717。175。34115。 85027。47816。 000733.677.43115.85027。48312。 400751。677。42116。 320-24.2028。800919.780。81116。 300 24.1635

25、.200959。893.0活载产生的总质量 （ t）：420.975t):恒载产生的总质量结构的总质量 （t） 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果4774.1855195。1601t = 1000kg)* * * * * * * *kick* *卄* * * * * *各层构件数量、构件材料和层高*kick* * "k * * * * * * * * * * * *层号 塔号 梁数 柱数墙数层高 累计高度混凝土）混凝土 ） （混凝土 ） （ m）(m)11133(40)38(40)0

26、(40)5.2005。20021133(40)38(40)0(40)3。6008。80031117(40)32(40)0(40)3.60012。40041117(30)32(30)0(30)3。60016。00051111(30)32(30)0(30)3。 60019.60061105(30)32(30)0(30)3.60023。200* * * * * * * * * * * * * * * *风荷载信息 * * * * * * * * * * * * 层号塔号风荷载 X剪力 X倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩 Y61168.35168。4606.188.8988。9320.05115

27、3.70322.01765。 481.15170.0932.141139。02461。13425.373。40243.41808.531123.68584.85530.465.30308。72920.021126.73711.58091.768。51377.34278。111170.80882.312679.692.33469.66719。 9计算信息Project File Name : 1计算日期: 2011. 5。23开始时间:12： 57:46可用内存:976。 00MB第一步： 计算每层刚度中心、自由度等信息开始时间: 12:57： 46第二步： 组装刚度矩阵并分解开始时间: 12:

28、57： 47FALE 自由度优化排序Beginning Time ： End Time ： Total Time (s):FALE 总刚阵组装 Beginning Time ： End Time : Total Time (s):VSS 总刚阵 LDLT 分解 Beginning Time End Time Total Time ( s)VSS 模态分析 Beginning Time End Time Total Time (s)：形成地震荷载向量 形成风荷载向量 形成垂直荷载向量VSS LDLT 回代求解 Beginning Time End Time Total Time ( s)第五步：

29、 计算杆件内力 开始时间 活载随机加载计算 计算杆件内力结束日期 时间 总用时12：57：48.2012:57 ： 48.480.2812：57:48。4912： 57:48。740。2512：57：48。 7412： 57:48。760.0212:57：48.7612:57 ：48。 770。 0112:57：49.5512:57:49。 580。0312:57：50: 2011 。 5.23 ： 12： 57:55 ： 0 ： 0: 9各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Floor No: 层号Tower No： 塔号Xstif,Ystif ： 刚心的 X,Y坐标值Alf： 层刚

30、性主轴的方向Xmass ， Ymass ： 质心的 X ，Y 坐标值Floor No. 2Tower No. 1Xstif= Xmass= Eex = Ratx = Ratx1=16.5683( m)16。3205 (m)0。 01581 。 27731 。 7394RJX = 1.1123E+06(kN/m)Ystif= -23。 9577(m) Alf =45。 0000(Degree)Ymass= -24。 2022(m)Gmass= 1081.2437(t)Eey =0 。 0155Raty =1 。 3607Raty1= 1.5641 薄弱层地震剪力放大系数 = 1。 00RJY =

31、 1.2905E+06(kN/m) RJZ = 0。 0000E+00(kN/m)Gmass : 总质量Eex， Eey：Ratx ，Raty ：Ratx1 ， Raty1 ：X,Y 方向的偏心率X,Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值X,Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70的比值或上三层平均侧移刚度 80的比值中之较小者RJX， RJY,RJZ：结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度Floor No.1 Tower No 。 1Xstif=16。 5683( m)Ystif=-23。 9577( m)Alf =45.0000( Degree)Xmass=16.300

32、1(m)Ymass=24。 1626(m)Gmass=1145。 6793(t)Eex =0。 0170Eey =0.0130Ratx =1 。 0000Raty =1 。 0000Ratx1=1.1184 Raty1=1.0373 薄弱层地震剪力放大系数= 1.15RJX = 8。7085E+05( kN/m )RJY =9 。 4841E+05(kN/m )RJZ = 0。0000E+00(kN/m)Floor No.3Tower No. 1Xstif=15.8630(m )Ystif=-27。 7005( m)Alf =45.0000( Degree)Xmass=15.8505(m)Ym

33、ass=-27.4826( m)Gmass=906。 3098(t)Eex =0。 0009Eey =0.0159Ratx =0。 8213Raty =0.9134Ratx1=1.7957Raty1=1.6822 薄弱层地震剪力放大系数 = 1 。 00RJX = 9。1355E+05( kN/m )RJY=1。1786E+06(kN/m )RJZ = 0。0000E+00( kN/m )Floor No 。4Tower No. 1Xstif=15.8630(m )Ystif=-27。 7005( m)Alf =45。 0000(Degree)Xmass=15。 8502(m)Ymass= -

34、27.4782(m )Gmass=888.3098(t)Eex =0。 0009Eey =0.0162Ratx =0.7903Raty =0。 8142Ratx1= 1.5690 Raty1= 1.4826 薄弱层地震剪力放大系数 = 1。 00RJX = 7.2194E+05(kN/m ) RJY = 9.5965E+05 (kN/m ) RJZ = 0。OOOOE+OO(kN/m )Floor No 。5Tower No.1Xstif=15。 8630( m)Ystif=-27。 7005(m)Alf =45.0000(Degree)Xmass=15.6949( m)Ymass=27。 5624(m)Gmass=867。 7065( t)Eex =0.0122Eey =0.0101Ratx =0。 9105Raty =0.9463Ratx1=1 。 5547Raty1=1.4943 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00RJX =6.5732E+05(kN/m)RJY =9.0812E+05(kN/m)RJZ = 0。 0000E+00(kN/m)Xstif=17。 0799( m)Ystif=-27