框架结构毕业设计计算书_.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流框架结构毕业设计计算书_.精品文档.摘 要本工程为框架住宅楼，位于岳阳市南湖花园内。建筑纵向长度64m，横向长度14m，房屋总高度21.3m, 层高3m，室内外高差450mm，总建筑物面积5450m2。建筑物坐北朝南，底层为私家车库、上部为住宅，建筑功能要求比较高, 以满足住户的使用要求。结构型式采用现浇钢筋混凝土框架结构。在确定框架计算简图和荷载之后，先用迭代法计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的框架内力（弯矩、剪力、轴力），然后采用底部剪力法计算水平地震作用大小，进而用D值法求出地震及风荷载等水平荷载作用下的框架内力。用Excel软件进行

2、内力组合，选取最不利组合进行框架梁柱配筋；此外还进行了基础设计、楼盖现浇板和板式楼梯的设计，最后绘制了房屋结构施工图。关键词：住宅 框架结构 结构设计 抗震设计 内力组合Abstract This project is a residential building with frame, its located in zhe South Lake Garden of yueyang.It extends 64m in length and 14m in width, Its 21.3 in tall, the floor height is 3m, and the elecation diff

3、erence between the ninside and the outdside 450mm,the totalfloor area is 545m2. It faces south,the groundflar of this building is used for private garage and the upper stories are used for reresidence the structural form adcpts the cast-in-site reinforced concrete frame structure. The initial choice

4、 offrame diagrammatic drawing is followed by the determination of the loads to which the fame will be subjected. Method of interation is used to analyse the interal farce of frame unclear vertical load(deca load and live load).Afeer determing of seismic loading,amendatory contraflexure pcint method

5、is used to analyse the interal farce of frame under harizantal load.And excel software is used to carry an the combination of internal force,then the beams and pillars are reinforced with rods according to the mest disadvanta combination of intevnal force.In addition,foundations,floor nslaband stair

6、cases are designed.+Finally waking daving of the building are drawed.Keywords : residence; frame structure; structural sesign; seismic design; internal force combination目 录一工程概况 -3二结构选型及结构布置 -3三确定框架计算简图-4四、荷载计算-7五、框架内力计算 -15六、框架内力组合-39七、框架柱截面的设计与配筋-45八、框架梁截面的设计与配筋-48九、基础设计-51十、现浇板的设计-54十一、板式楼梯设计-61一

7、、工程概况1.建设项目名称：南湖花园C型住宅楼2.建设地点：湖南省岳阳市3.设计资料：3.1.帝制水文资料：地形概述：拟建场地地形平缓，地面标高在70.0075.00之间。自然地表1m内为填土，填土承载力特征值：80Kpa；填土下层为3m厚粘土，粘土承载力特征值：220Kpa；粘土下层为强风化岩，风化岩承载力特征值：350Kpa，地下水位较深，不考虑其影响。3.2.气象资料：温度：最热月平均30.1度，最冷月平均4.2度，夏季极端最高39.8度，冬季极端最低-8.5度。相对湿度：最热月平均73%。全年主导风向：全年为偏南风，夏季为西南风，地面粗糙程度为C类。 基本风压为：0.30kN/m2基本

8、雪压为：0.40kN/m23.3.抗震设防要求：地震设计烈度为7度，抗震等级为三级。近震、二类场地、特征周期g=0.3s、amax=0.13.4.施工条件和能力：工程所需预制构件和其它建筑材料供应地点均在10KM以内，运输条件良好。设备条件：有各类塔吊、自行式起重机、井架、砼搅拌机、灰浆机等，供工地选用。水电条件均由业主保障供应。劳动力供应情况：劳动力由建筑公司统一调配，能够满足施工中劳动力的需要。二. 结构选型及结构布置1.结构承重方案选择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，2. 主要构件选型（）框架结构形式：现浇钢筋混凝框架、现浇楼盖。砼采用30（）墙体采用：

9、灰砂砖； 墙体厚度：240mm（）楼梯：采用板式楼梯（）基础采用：柱下独立基础3. 梁柱截面尺寸估算（） 主要承重框架:取L=5700mm h=(1/81/12)L=712mm475mm 取h=550mm. 300mm200mm 取b=250mm 主要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm550mm（） 次要承重框架： 取L=5400mm h=(1/121/15)L=450mm360mm 取h=500mm250mm167mm 取b=250mm故次要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm500mm （3）框架柱:3000=300mm200mm b=(12/3)h 取b=h 故次要框架梁初选截面尺

10、寸为：bh=500500mm三、确定结构计算简图1确定框架计算简图取轴框架进行计算，框架的计算单元如图所示。假定框架柱嵌固于基顶，负一层柱高从基础顶面算至一层楼面，高为3.50m。其余层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.00m，由此可绘出框架计算简图：2.相对线刚度计算对于中框架梁取I=2I0AB跨梁:i=EI/L=3.010721/120.250.553/5.7=3.65104KN.mBD跨梁：i=EI/L=3.010721/120.250.553/5.1=4.07104KN.m负一层柱：KN.m其余层柱： KN.m令=1.0，则其余杆件的相对线性刚度为：四、荷载计算：1、恒载标

11、准值计算屋面恒载 防水层（刚性）:30厚C20细石砼 0.0324=0.72KN/m 找平层:15厚水泥沙浆 0.015X20=0.3KN/m 找坡层:30厚水泥石灰焦渣2找坡 0.0314=0.42KN/m 保温层：60厚矿渣水泥 0.61.45=0.87KN/m 结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12X25 =3 KN/m 抹灰层:10厚混合沙浆 0.0117=0.17KN/m =5.36 KN/m住宅楼面恒载 大理石面层，水泥砂浆檫逢 30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 1.16 KN/ 水泥结合层一道 结构层：120厚现浇钢筋混凝土 抹灰层：10厚混合砂浆 =4.33 K

12、N/厕所楼板恒载 陶瓷砖地面 0.65 KN/ 15厚1：2水泥砂浆找平 0.01520=0.30KN/ 40厚C20细石混凝土 0.0424=0.96KN/ 300厚1：6水泥炉渣垫层 0.314=4.2KN/ 20厚1：2.5水泥砂浆保护层 0.0220=0.4KN/ 15厚聚氨脂涂料防水层 0.05KN/ 20厚1：2.5水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/ 120厚钢筋混凝土板 0.1225=3KN/板底抹灰 0.4KN/ =10.36KN/梁自重（bh=250550） 梁自重 250.25(0.55-0.12)=3.23KN/m 抹灰层：10厚混合浆 0.0117(0.55-0

13、.12)2+0.25=0.20KN/m =3.43 KN/m梁自重（bh=250500mm） 梁自重 250.25(0.50-0.12)=2.38N/m 抹灰层：10厚混合浆 0.0117(0.50-0.12)2+0.25=0.18KN/m =2.56KN/m梁自重（bh=250450mm） 梁自重 250.25(0.45-0.12) =2.06 KN/m 抹灰层：10厚混合浆 170.1(0.45-0.12)2+0.25=0.15KN/m =2.22KN/m梁自重（bh=250400mm） 梁自重 250.25(0.4-0.12)=1.75KN/m 抹灰层：10厚混合浆 170.1(0.40

14、-0.12)2+0.25=0.14KN/m =1.89KN/m外纵墙自重 标准层：纵墙 0.90.2418=3.89KN/m 铝合金窗 0.351.5=0.53KN/m 水刷石外墙面 1.50.5=0.75KN/m 水泥粉刷内墙面 1.50.36=0.54KN/m =5.71KN/m 底层： 纵墙 （3.5-2.1.0.5-0.4）0.2418=1.73KN/m 卷帘们门 2.10.2=0.42KN/m 水刷石外墙面 0.60.5=0.30KN/m水泥粉刷石内墙面 0.60.36=0.22KN/m =2.67KN/m内纵墙自重 标准层： 纵墙 2.40.2418=10.37KN/m 水泥粉刷石

15、墙面 0.60.36=1.73KN/m =12.10KN/m阳台栏杆自重 栏杆自重 0.1218+0.0525=3.63KN/m 铝合金窗 1.50.35=0.53 KN/m 水刷石外墙面 1.50.5=0.75 KN/m 水泥粉刷内墙面 1.50.36=0.54 KN/m =5.45KN/m女儿墙天沟自重（做法：墙高700，100厚的砼压顶） 0.240.718+0.1240.24+0.01（0.82+0.24）17=3.91 KN/m天沟自重：0.50.08+（0.3-0.08）0.0824=1.38 KN/m =5.29KN/m2、活荷载设计标准值计算 屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范

16、查得： 不上人屋面 0.5 KN/ 楼面、厕所 2 KN/ 阳台 2.5 KN/雪荷载 KN/ 屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，两者中取较大值3、竖向荷载下框架 屋顶： KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m K

17、N/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m五、框架内力计算1、恒载和活栽计算挑梁A屋面板传荷载： 恒载=梁自重+女儿墙天沟自重=2.22+5.29=7.51 KN/m楼面板传荷载： 恒载=梁自重+栏杆自重=2.22+5.45=7.67 KN/mAB框架梁屋面板传荷载： 恒载=梁自重+板传荷载 =3.81+8.99+7.92=20.72 KN/m 活载=板传活载=0.89+0.79=1.68 K

18、N/m楼面板传荷载（A2/A）： 恒载=梁自重+墙自重+板传荷载=3.43+12.01+7.74+4.87=28.42 KN/m 活载=板传活载=3.57+2.25=5.82 KN/m楼面板传荷载（2/AB）： 恒载=梁自重+墙自重+板传荷载=3.43+12.10+7.74+2.36=26.01 KN/m 活载=板传活载=3.57+1.09 KN/mBD框架梁屋面板传荷载： 恒载=梁自重+板传荷载=3.43+8.20+7.52=19.53 KN/m 活载=板传活载=0.80+0.75=1.55 KN/m楼面板传荷载（BC）： 恒载=梁自重+板传荷载=3.43+2.38=5.81 KN/m活载=

19、板传活载=0.92 KN/ 楼面板传荷载（CD）： 恒载=梁自重+墙自重+板传荷载=3.43+4.87+4.87+12.1=25.65 KN/m 活载=板传活载=2.25+2.25=4.50 KN/mD1/D挑梁屋面板传荷载： 恒载=梁自重+女儿墙天沟自重=2.22+2.36+5.29=9.87 KN/m 活载=板传活载=0.23 KN/m 楼面板传荷载：恒载=梁自重+墙自重+板传荷载=2.22+2.03+13.27=17.52 KN/m 活载=板传活载=0.94 KN/mD轴柱纵向集中荷载： 顶层柱：恒载=14.532.7+（8.65+5.29）1.95=66.41 KN 活载=（0.35+

20、0.85）2.7+0.611.95=4.43 KN 其他层柱： 恒载=63.65+15.23=748.88 KN 活载=12.17+4.74=16.91 KN B轴柱纵向集中荷载： 顶层柱：恒载=19.542.7+14.741.95=79.66 KN 活载=1.72.7+1.221.95=6.97 KN 其他层柱： 恒载=44.51+35.15=79.66 KN 活载=6.40+13.18=19.58 KN A轴柱纵向集中荷载： 顶层柱：恒载=14.822.7+13.941.95=67.20 KN 活载=（0.38+0.85）2.7+0.61+1.95=4.51 KN其他层柱： 恒载=17.4

21、72.7+17.421.95=81.14 KN 活载=5.262.7+2.431.95=18.94 KN2、风荷载的计算1、作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值: 基本风压为0.4 KN/m :风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市郊区,所以取地面粗糙度为 C类. :风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为1.3 :风震系数, =1+v/，对于建筑总高度不超过30m的取1.0 :下层柱高. :上层柱高. B:迎风面的宽度,为4.65m.集中风荷载标准值和设计值离地高度 (m)( KN/m)/m/m/KN20.800.8511.30.43.01.64.7317.800.7911

22、.30.43.03.05.7314.800.7411.30.43.03.05.3711.800.7411.30.43.03.05.378.800.7411.30.43.03.05.375.800.7411.30.43.03.05.372.800.7411.30.42.83.05.19标准层D值计算构件名称i=ib/2ica=i/(2+I)D=a i12/hA轴柱0.26018061B轴柱0.42629593D轴柱0.28119520D=67318KN/m负一层 D值的计算构件名称i=ib/2ica=i/(2+I)D=a i12/hA轴柱0.29021291B轴柱0.46434065C轴柱031

23、322979 D=78355KN/m风荷载作用下框架侧移计算层号Wj/KNvj/KND/(KN/M)uj/myj/m64.734.73671740.00011/4260555.7310.46671740.00021/1926645.3715.83671740.00021/1273035.3720.20671740.00031/997625.3724.57671740.00041/820215.3729.94671740.00041/6731-15.1935.13783550.00041/6708U=uj=0.0020m层间侧移最大值 1/6708 1/550(满足要求)A轴柱反弯点位置层号h/

24、myyh/m6 3.00 0.70 0.30 0.00 0.00 0.00 0.30 0.90 5 3.00 0.70 0.35 0.00 0.00 0.00 0.35 1.05 4 3.00 0.70 0.40 0.00 0.00 0.00 0.40 1.20 3 3.00 0.70 0.45 0.00 0.00 0.00 0.45 1.35 2 3.00 0.70 0.45 0.00 0.00 0.00 0.45 1.35 1 3.00 0.70 0.50 0.00 0.00 0.00 0.50 1.50 -1 3.50 0.81 0.65 0.00 0.00 0.00 0.65 2.28

25、 B轴柱反弯点位置层号h/myyh/m6 3.00 1.48 0.37 0.00 0.00 0.00 0.37 1.11 5 3.00 1.48 0.42 0.00 0.00 0.00 0.42 1.26 4 3.00 1.48 0.47 0.00 0.00 0.00 0.47 1.41 3 3.00 1.48 0.47 0.00 0.00 0.00 0.47 1.41 2 3.00 1.48 0.47 0.00 0.00 0.00 0.47 1.41 1 3.00 1.48 0.50 0.00 0.00 0.00 0.50 1.50 -1 3.50 1.73 0.60 0.00 0.00 0

26、.00 0.60 2.10 D轴柱反弯点位置层号h/myyh/m6 3.00 0.78 0.30 0.00 0.00 0.00 0.30 0.90 5 3.00 0.78 0.39 0.00 0.00 0.00 0.39 1.17 4 3.00 0.78 0.44 0.00 0.00 0.00 0.44 1.32 3 3.00 0.78 0.45 0.00 0.00 0.00 0.45 1.35 2 3.00 0.78 0.45 0.00 0.00 0.00 0.45 1.35 1 3.00 0.78 0.50 0.00 0.00 0.00 0.50 1.50 -1 3.50 0.91 0.6

27、5 0.00 0.00 0.00 0.65 2.28 框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如表所示。中柱出的梁 边柱处的梁 风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层/KND/KN/m/KN/m/KNyh/m/KN.m/KN.m/KN.m64.7367174180610.2691.270.92.671.142.67510.4667174180610.2692.811.055.482.956.63415.8367174180610.2694.261.27.665.1110.61320.267174180610.2695.431.358.967.3314.07224.5767174

28、180610.2696.611.3510.98.9218.23129.9467174180610.2698.051.512.0712.0720.99-135.1378355212910.2729.552.2811.6521.7623.72风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层/KND/KN/m/KN/m/KNyh/m/KN.m/KN.m/KN.m/KN.m64.7367174295930.441 2.08 1.11 3.94 2.31 1.86 2.07 510.4667174295930.441 4.61 1.26 8.02 5.81 4.89 5.44 415.8367174295

29、930.441 6.97 1.41 11.09 9.83 8.00 8.91 320.267174295930.441 8.90 1.41 14.15 12.55 11.36 12.65 224.5767174295930.441 10.82 1.41 17.21 15.26 14.08 15.68 129.9467174295930.441 13.19 1.50 19.78 19.78 16.57 18.46 -135.1378355340650.435 15.27 2.10 21.38 32.07 19.48 21.69 风荷载作用下D轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层/KND/KN/m/K

30、N/m/KNyh/m/KN.m/KN.m/KN.m64.7367174195200.291 1.37 0.90 2.89 1.24 2.89 510.4667174195200.291 3.04 1.17 5.56 3.56 6.80 415.8367174195200.291 4.60 1.32 7.73 6.07 11.28 320.267174195200.291 5.87 1.35 9.69 7.92 15.76 224.5767174195200.291 7.14 1.35 11.78 9.64 19.70 129.9467174195200.291 8.70 1.50 13.05

31、13.05 22.69 -135.1378355229790.293 10.30 2.28 12.57 23.49 25.62 风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力层梁端剪力/KN柱轴力/KND轴AB跨BD跨A轴B轴60.79 0.97 -0.79 -0.18 -0.18 0.97 52.02 2.40 -2.82 -0.38 -0.56 3.37 43.26 3.96 -6.08 -0.69 -1.25 7.33 34.46 5.57 -10.54 -1.11 -2.36 12.90 25.67 6.94 -16.21 -1.27 -3.63 19.84 16.59 8.07 -22.80 -1

32、.48 -5.11 27.91 -17.58 9.28 -30.38 -1.70 -6.81 37.18 3、水平地震作用的计算该建筑高度为21.6m，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法来计算水平地震作用。1、 荷载计算屋面重力值：G面=5.36（4.6510.8）=269.18 KN楼面重力值：G板=4.33(4.6510.8)=217.45 KN梁重力值：G梁=44.652.56+10.83.43+2.221.95+1.893.6+22.221.5=102.45 KN柱重力值：G标柱=18.753=56.25 KN G负一层柱=21.883=65.64 KN 墙重力值：G女儿墙

33、=5.297.54.652=24.60 KN G标准墙=10.21（5.7+3.6）+9.333.9+4.352.7+5.452.7+12.951.52+9.932.7+12.11.33=270.65KN G负一层墙=2.674.652+12.1（4.65+10.8）=211.78 KN活载Q=（4.6510.8）2=100.44 KN2、 重力荷载代表值G6=G板+G梁+G上柱/2+G女儿墙+F活/2+G墙/2 =269.18+102.45+28.13+24.60+50.22+207.65/2=609.91 KNG5=G4=G3=G2=G1=G板+G梁+G上柱+G标准墙+F活/2 =217.45+102.45+56.25+270.65+50.22=697.02KNG-1=G板+G梁+G上柱/2+G下柱/2+G标准墙+F活/2=217.45+102.45+(56.25+65.64)/2+(270.65+211.78)/2+50.22=672.29KN地震作用下框架侧移计算层号Gj/KNvj/KND/(KN/M)uj/m6610