《某框架住宅楼毕业设计计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某框架住宅楼毕业设计计算书.doc（74页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一 工程概况本工程为某框架住宅楼。工程为八层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为28.5 m。工程所在地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：40厚C30 UEA 补偿收缩混凝土防水层，表面压光，混凝土内配 4钢筋双向中距15010厚黄砂隔离层20厚1:2.5 水泥砂浆找平层20厚（最薄处）1:8水泥珍珠岩找2%坡钢筋混凝土屋面板，板面清扫干净总厚度：90mm自重：2.34kN/楼面做法：20厚1:2水泥砂浆抹面压光素水泥浆结合层一道钢筋混凝土楼板墙身做法：以上框架填充墙体采用混凝土空心砌块，M5水泥混合砂浆砌筑。门窗做法：所有窗
2、均为白色塑钢窗(带纱）玻璃采用5厚平板浮法玻璃，窗框与墙交 接应按有关的规范要求施工所有窗均做窗锁. 底层窗防护栏杆均采用护栏杆(甲方自定).各户进户门均设防盗门（成品） 各户单元均设集中式防盗门（成品）风荷载标准值0.4kN/m2，雪荷载标准值0.65kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。第二章 结构布置及结构计算简图1材料梁板柱混凝土采用C30,梁柱中箍筋和板及基础板底内钢筋采用HPB235级，梁柱中纵向受力钢筋采用HRB400级。2框架梁截面尺寸框架梁的截面尺
3、寸应该根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。一般情况下，框架梁的截面尺寸可参考受弯构件按下式估算：主梁高h=(1/121/8) l，其中l为梁的跨度。框架梁宽取与墙等宽250 mm。在抗震结构中，梁截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜大于4，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。根据以上内容初选截面尺寸如下：AB梁高：h=(1/121/8)l =（1/121/8）5800=483725mm取bh=250mm500mm BC梁高：h=(1/121/20)l=(1/121/8)4200=350525mm取bh=250m
4、m400mm 2柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，6度设防，高度2）和双向板（弹性计算即板区格长边计算跨度/短边计算跨度2），并大于L/40,且根据板厚一般为100150mm， 综上取板厚为100mm。计算简图梁柱线刚度(其中E=3.0104N/mm2)AB跨梁 i=2E0.250.53/5.8= 910-4EBC跨梁 i=2E0.250.43/3.0= 8.910-4E上部各层柱i= E0.64/3= 3.610-3 E底层柱 i= E0.654/4.5= 3.310-3 E将梁柱线刚度标于计算简图中第三章 恒荷载的计算1屋面框架梁线荷载标准值40厚C30 UEA 补偿收缩混凝土防水层，
5、表面压光，混凝土内配 4钢筋双向中距15010厚黄砂隔离层 0.0120=0.2kN/m220厚1:2.5 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m220厚（最薄处）1:8水泥珍珠岩找2%坡 0.027=0.14kN/m2钢筋混凝土屋面板，板面清扫干净，总厚度：90mm 0.0925=2.25kN/m2屋面恒荷载 3kN/m2AB、CD框架梁自重：kN/m梁侧粉刷：kN/m因此作用在顶层框架梁上的线荷载为：kN/m2楼面框架梁线荷载标准值20厚1:2.5 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m2钢筋混凝土楼板 0.125=2.5kN/m2 楼面恒荷载 2.9kN/m2 框架梁自重及粉
6、刷3.4kN/m填充墙自重 0.24318=13kN/m填充墙粉刷 20.02217=2.45kN/m则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为：kN/m3屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重：kN粉刷：kN1m高女儿墙自重及粉刷 kN粉刷kN连系梁传来屋面自重：kN顶层边节点集中荷载为：kN中柱连系梁自重：kN粉刷：kN连系梁传来屋面自重：kN顶层中节点集中荷载为：kN4楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重：kN粉刷：kN钢窗自重 kN墙体自重 kN墙面粉刷 kN连系梁传来楼面自重 kN框架柱自重 0.30.45325=10.13kN柱面粉刷40.60.0217=0.82kN 中间层边柱节点
7、集中荷载为：GA= 47.83 kN中柱连系梁自重：kN粉刷：kN内纵墙自重 粉刷 扣除门洞重加上门重 框架柱自重 0.30.45325=10.13kN柱面粉刷40.60.0217=0.82kN 连系梁传来屋面自重：kN中间层中节点集中荷载：kN5. 恒荷载作用下的计算简图图。第四章 框架侧移刚度的计算41横向自振周期计算结构顶点的假想侧移计算如下表：表4.1 结构顶点的假想侧移计算层次55058.55058.5542719711.8167.944016.49074.9542719721.2156.134016.413091.3542719730.6135.924016.417107.7542
8、719740105.314284.421392.1532755765.365.3计算基本周期，其中的量纲为m,取，则4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，结构水平地震作用标准值计算，即因，所以不用考虑顶部附加的水平地震作用。各质点的水平地震作用按式：计算。不考虑顶部附加水平地震作用的情况下：各楼层的地震剪力按式：计算表具体的计算过程见下表：表4.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次516.555058.5837190.36390.3390.3413.554016.454221.
9、40.24252.8643310.554016.4423730.18197.5840.627.554016.430323.80.13141.4981.914.554284.4194940.0996.61078.54.3水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按式：和计算。过程见下表，表中还计算出了各层的层间弹性位移角。表4.3 横向水平地震作用下的位移验算层次5390.34271970.99.9730001/3333.346434271971.59.0730001/20003840.64271971.977.5730001/15232981.94271972.35
10、.630001/130411078.53275573.33.344501/909由上表可见，最大层间弹性位移角出现在第一层，其值为1/9091/550，满足按弹性方法计算的楼层层间最大位移应符合的要求。水平地震作用下框架内力计算由上面的表格求出层间剪力后，层柱分配到的剪力以及该柱上、下端的弯矩设计和分别按下各式计算： 各柱的反弯点高度比y按式确定。底层柱考虑修正值，第二层柱需考虑修正值，其余柱均无修正。具体计算过程见下表：表4.4 各层柱端弯矩及剪力的计算层次A柱53000390.342719785007.762.080.449.313.9743000643427197850012.792.0
11、80.45517.520.933000840.6427197850016.732.080.525.125.123000981.9427197850019.52.080.529.329.3144501078.5327557693222.81.130.6365.438.4层次C -柱53000390.342719796008.82.720.4411.614.743000643427197960014.52.720.4921.222.133000840.6427197960018.92.720.528.328.323000981.9427197960022.12.720.533.133.114450
12、1078.53275577586251.480.6371.642.1B -柱1183310.84.80.4514.617.81183317.84.80.526.726.71183323.34.80.534.934.91183327.24.80.540.840.8891929.42.610.5978.854.8梁端弯矩，剪力及柱轴力分别按式：具体的计算过程见下表：表4.5 各层柱端弯矩及剪力计算层次AB跨梁BC跨梁513.977.763.610.114.74.55.5430.217.96823.433.74.512.7342.626.7611.635.949.54.518.8254.432.86
13、14.542.961.44.523.2167.741.4618.254.175.24.528.7层次柱轴力A柱C柱B柱5-3.61.95.5411.66.618.2323.214.837237.722.560.2155.93388.9注：1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力，右侧两根柱为压力。2）表中M单位为kNm,V单位为KN，单位为m.4.4横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算1 风荷载的标准值基本风压值：。值：由于建筑物总高度H不超过30m，所以。查荷载规范得值：迎风面，背风面，所以取。C类地区，H/B=16/59.4=0.271.5, 查荷载规范得。取9轴线横向
14、框架，其负载的宽度为3.3m。则沿房屋高度的分布风荷载的标准值为：。根据各楼层标高处的高度，由荷载规范查取，代入上式可求得各楼层标高处的，沿房屋高度的分布见图：表4.6 沿房屋高度分布的风荷载的标准值层次516.450.751.02.1413.450.741.02.1310.450.741.02.127.450.741.02.114.450.741.02.1框架结构分析时，按最有利布置取最大线荷载，将分布风荷载转化为节点集中荷载，计算过程如下：图4.4风荷载分布图4.5风荷载作用下的水平位移的验算根据上式求得的结点水平荷载，计算层间剪力，求出各层的相对侧移和绝对侧移。计算过程见下表：表4.7
15、风荷载作用下框架层间剪力及侧移的计算层次1234516.212.018.835.652.473275574271974271974271974271970.540.350.260.170.070.540.891.151.321.391/66671/185711/115381/176471/48571由上表可见，风荷载作用下框架的最大层间位移发生在首层，最大层间位移角为1/6667，远小于1/550，满足规范要求。4.6风荷载作用下框架结构内力的计算横向框架在风荷载作用下的弯矩，梁端剪力及柱轴力见下表：表4.8 风荷载作用下各层柱端D值及剪力分配系数层号及层高柱号5层H=3mA2.10.510.
16、852.980.285B4.80.711.180.396C2.70.570.950.31924 层H=3mA2.10.510.852.980.285B4.80.711.180.396C2.70.570.950.3191层H=4.45mA1.10.520.692.340.29B2.60.670.890.38C1.50.570.760.334.7各柱的反弯点位置、剪力柱端弯矩计算计算过程见表表4.9各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算层号柱号5层A0.2852.985.041.440.4050.000.4051.752.60.17B0.39620.450.000.452.73.3C0.3191.6
17、0.4350.000.4352.12.74层A0.2852.9811.343.230.4550.000.4554.45.30.38B0.3964.500.50.0000.56.86.8C0.3193.610.4850.000.4855.35.63层A0.2852.9817.645.060.50.000.57.67.60.59B0.3967.030.50.000.510.510.5C0.3195.670.50.000.58.58.52层A0.2852.9823.946.860.50.000.510.310.30.8B0.3969.50.50.000.514.314.3C0.3197.680.50
18、.000.511.111.11层A0.292.3431.849.230.650.000.6520.711.11.36B0.3812.10.590.000.5924.617.1C0.3310.50.650.000.6523.512.7注：；4.8梁端弯矩计算梁端弯矩，剪力及柱轴力分别按式：具体的计算过程见下表：表4.10 风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力计算层次AB跨梁BC跨梁52.661.460.671.52.74.50.947.054.161.995.47.84.52.93127.563.39.813.84.55.2217.910.764.814.119.64.57.5121.413.65.8
19、17.823.84.59.2层次柱轴力A柱B柱C柱50.670.230.942.571.233.835.873.139210.675.8316.5116.479.2325.7注：1.柱轴力中的负号表示拉力。当为左风时，左侧两根柱为拉力，右侧两根柱为压力。2.表中M单位为kNm,V单位为KN，单位为m.第五章 竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.1计算单元横向框架计算单元取9轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为3.m，如图所示。直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各个节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱
20、的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。 由于附加力距较小，故不考虑。5.2荷载的计算2.1恒载计算：在图中，代表横梁自重，为均布荷载形式。对于第5层 为屋面梁上的线荷载：对于14层横载作用下各层框架梁上的荷载分布如下:图5.1横载作用下各层框架梁上的荷载分布图2.2 活载的计算：15层 为屋面梁上的线荷载活载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：图5.2活载作用下各层框架梁上的荷载分布图5.3内力的计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算，进行横向框架的弯矩的二次分配，需计算固端弯矩，结点分配系数。固端弯矩：恒载作用下顶层框架梁的固端弯矩：恒载作用下14层框架梁的固端弯矩：活荷载
21、作用下顶层框架梁的固端弯矩计算过程同恒载结点分配系数顶层的分配系数计算过程如下（其他层计算方法相同）顶层节点A： 节点B： 节点C：5.4恒荷载作用下的结构内力分析恒荷载作用下的内力分析采用力矩二次分配法，计算过程见下表5.4恒荷载作用下的内力分析上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁上柱下柱左梁50.00 0.57 0.43 0.280.00 0.36 0.36 0.00 0.50 0.50 -64.50 64.50 -32.94 32.94 0.00 36.77 27.74 -8.84 0.00 -11.36 -11.36 0.00 -16.47 -16.47 8.56 -4.42 13.87 -3
22、.25 -8.24 -3.88 -5.68 -2.36 -1.78 -0.67 -0.86 -0.86 4.78 4.78 43.0 -43.0 68.9 -15.5 -53.4 -15.6 15.6 40.36 0.36 0.28 0.19 0.27 0.27 0.27 0.33 0.34 0.33 -47.58 47.58 -23.54 23.54 17.13 17.13 13.32 -4.57 -6.49 -6.49 -6.49 -7.77 -8.00 -7.77 18.38 8.56 -2.28 6.66 -5.68 -3.25 -3.88 -8.24 -3.88 -3.25 -8.8
23、8 -8.88 -6.91 1.17 1.66 1.66 1.66 5.07 5.22 5.07 26.6 16.8 -43.4 50.8 -10.5 -8.1 -32.3 -10.9 -6.7 17.6 28.00 30.36 0.36 0.28 0.19 0.27 0.27 0.27 0.33 0.34 0.33 -47.58 47.58 -23.54 23.54 17.1317.13 13.32 -4.57 -6.49 -6.49 -6.49 -7.77 -8.00 -7.77 8.56 8.56 -2.28 6.66 -3.25 -3.25 -3.88 -4.00 -3.88 -3.2
24、5 -5.34 -5.34 -4.16 0.71 1.00 1.00 1.00 3.67 3.78 3.67 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁上柱下柱左梁20.3 20.3 -40.7 50.4 -8.7 -8.7 -32.9 -8.1 -8.1 16.2 20.36 0.36 0.28 0.19 0.27 0.27 0.27 0.33 0.34 0.33 -47.58 47.58 -23.54 23.54 17.13 17.13 13.32 -4.57 -6.49 -6.49 -6.49 -7.77 -8.00 -7.77 8.56 9.75 -2.28 6.66 -3.25 -3.49 -3.
25、88 -4.00 -4.35 -3.25 -5.77 -5.77 -4.49 0.75 1.07 1.07 1.07 3.83 3.94 3.83 19.9 21.1 -41.0 50.4 -8.7 -8.9 -32.8 -7.9 -8.4 16.4 10.41 0.28 0.31 0.22 0.29 0.20 0.29 0.37 0.26 0.37 -47.58 47.58 -23.54 23.54 19.51 13.32 14.75 -5.29 -6.97 -4.81 -6.97 -8.71 -6.12 -8.71 8.56 -2.64 7.37 -3.25 -4.35 -4.00 -3.
26、49 -2.43 -1.66 -1.84 0.05 0.07 0.05 0.07 2.77 1.95 2.77 25.6 11.7 -37.3 49.7 -10.2 -4.8 -34.8 -9.9 -4.2 14.1 5.8 -2.4 -2.1 /梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重，如前所述。恒荷载作用下的梁端剪力及柱轴力结构分析如下表5.3所示：表5.5恒荷载作用下的梁端剪力及柱轴力层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨564.541.7-4.3-8.46
27、0.268.850.133.3447.631.4-1.2-3.346.448.834.728.1347.631.4-1.6-3.74649.235.127.7247.631.4-1.6-3.64649.23527.8147.631.4-2.1-4.645.549.73626.8柱轴力A柱B柱C柱150.1159.3110.2119.4105.5114.7222.1231.3231.9241.1173.4182.6309318.3349358.2246.1255.3396.5405.7366375.2319.3328.5483.4492.6483.6492.8391.4414.4图5.3 恒荷载
28、作用下框架弯矩图35活荷载作用下的结构内力分析活荷载作用下的内力分析同样采用力矩二次分配法，计算过程见表5.6：表5.6活荷载作用下内力计算分析上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱50.00 0.57 0.43 0.28 0.00 0.36 0.36 0.50 0.50 0.00 -17.10 17.10 -8.60 8.60 0.00 9.75 7.35 -2.38 0.00 -3.06 -3.06 -4.30 -4.30 0.00 3.08 -1.19 3.68 -1.15 -2.15 -1.53 -1.42 -1.08 -0.81 -0.11 -0.14 -0.14 1.47 1.4
29、7 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱11.7 -11.7 18.3 -4.3 -13.9 4.2 -4.2 0.0 40.36 0.36 0.28 0.19 0.27 0.27 0.27 0.33 0.34 0.33 -17.10 17.10 -8.60 8.60 6.16 6.16 4.79 -1.62 -2.30 -2.30 -2.30 -2.84 -2.92 -2.84 4.87 3.08 -0.81 2.39 -1.53 -1.15 -1.42 -1.15 -1.42 -2.15 -2.57 -2.57 -2.00 0.32 0.46 0.46 0.46 1.56 1.60 1
30、.56 8.5 6.7 -15.1 18.2 -3.4 -3.0 -11.9 6.2 -2.7 -3.4 30.36 0.36 0.28 0.19 0.27 0.27 0.27 0.33 0.34 0.33 -17.10 17.10 -8.60 8.60 6.16 6.16 4.79 -1.62 -2.30 -2.30 -2.30 -2.84 -2.92 -2.84 3.08 3.08 -0.81 2.39 -1.15 -1.15 -1.42 -1.15 -1.42 -1.46 -1.93 -1.93 -1.50 0.25 0.36 0.36 0.36 1.33 1.37 1.33 7.3 7
31、.3 -14.6 18.1 -3.1 -3.1 -12.0 5.9 -3.0 -3.0 20.36 0.36 0.28 0.19 0.27 0.27 0.27 0.33 0.34 0.33 -17.10 17.10 -8.60 8.60 6.16 6.16 4.79 -1.62 -2.30 -2.30 -2.30 -2.84 -2.92 -2.84 3.08 3.51 -0.81 2.39 -1.15 -1.23 -1.42 -1.15 -1.59 -1.46 -2.08 -2.08 -1.62 0.27 0.38 0.38 0.38 1.39 1.43 1.39 7.2 7.6 -14.7
32、18.1 -3.1 -3.1 -11.9 6.0 -3.1 -2.9 10.41 0.28 0.31 0.22 0.29 0.20 0.29 0.37 0.26 0.37 -17.10 17.10 -8.60 8.60 7.01 4.79 5.30 -1.87 -2.47 -1.70 -2.47 -3.18 -2.24 -3.18 3.08 -0.94 2.65 -1.15 -1.59 -1.23 -1.46 -0.88 -0.60 -0.66 0.02 0.03 0.02 0.03 1.00 0.70 1.00 9.2 4.2 -13.4 17.9 -3.6 -1.7 -12.6 5.2 -
33、1.5 -3.6 2.1 -0.8 -0.8 /梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。活荷载作用下的梁端剪力及柱轴力结构分析见下表5.7所示：活荷载作用下的梁端剪力及柱轴力层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱C柱=517.111.5-1.1-2.21618.213.79.335.830.224.2417.111.5-0.5-1.316.617.612.810.256.264.640317.111.5-0.58-1.416.5217.6812.910.175.999.354.8217.111.5-0.57-1.316.5317.6712.810.295.7133.969.8117.111.5-0.75-1.616.3517.8513.19.9115.4168.884.4活载荷载作用下框架弯矩图活载荷载作用下框架轴力图第六章 内力组合6.1 框架梁的内力组合将内力计算图中梁的弯矩、剪力标准值填入内力组合表，对于竖向荷载作用下的支座弯矩进行调幅，再进行内力组合。框架梁在恒荷载，活荷载，风荷载，地震荷载作用下的内力组合及梁端剪力的调整见表6.1层次截面内力SGkSQkSwkSEk1.2SGk+0.9*1.4(SQk+S