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1、摘要本计算书按照学校土木工程专业毕业设计的要求进行编写，毕业设计的课题为邓州市北京大道育才苑商住楼。，主体为六层，上面四层砖混，下面两层框架,室内外高差为0.45米，本设计主要分为建筑设计和结构设计两部分。结构设计部分包括手算和电算两部分。建筑设计部分主要内容包括：在了解本工程概况、领会初步设计意图的基础上进行建筑施工图的绘制，共手绘建筑施工图6张。在手算结构部分，主体六层采用现浇钢筋混凝土框架结构，设计内容包括：结构方案选择、 荷载标准值计算、水平地震作用标准值计算、竖向及水平荷载作用下内力分析及组合、框架梁柱截面设计、楼梯设计和基础设计等。关键词：底框结构、荷载内力组合、截面设计Abstr
2、actAccording to this calculation on civil engineering graduate school design requirements for the preparation, Graduation to the tasks sanitary Beijing Yucai Court composite Road. , In the main for the six-storey, four-storey brick above, the following two frameworks, indoor and outdoor height diffe
3、rence of 0.45 meters, The design consists of architectural design and structural design in two parts. Structural design includes manual and computer operator in two parts. Some of the key architectural design elements include : understanding of the project profiles, understand the intent of the prel
4、iminary design based on the construction plans drawn and construction were hand-painted map six. In the hand count structural elements, the main six-storey using cast-in-place reinforced concrete frame structure, design elements include : structural options. Load standard terms, the level of seismic
5、 standard terms, the vertical and horizontal load under stress analysis and portfolio Section framework column design, stair design and infrastructure design. Keywords: Bottom frame, the load combination of internal forces, the cross-section design 目录第一部分 建筑设计11.1设计依据11.2设计要求11.3工程概况11.4具体设计内容1第二部分
6、结构设计2一.设计依据及要求2二.布置及计算简图4三.估算构件截面尺寸5四.荷载统计6五. 楼梯雨蓬阳台计算15六. 框架侧移刚度计算22七.框架在地震作用下的受力和侧移计算24八. 框架水平力作用下的内力分析25九.横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算28十.竖向荷载作用下框架结构的内力计算31十一.框架截面设计53十二.基础设计57致谢65参考文献66第一部分 建筑设计1.1设计依据1.建设单位认可的总体规划及单体初步设计方案；2.建设单位提供的设计任务书； 3.建设单位提供的基础设计资料 4.国家及地方现行的有关设计规范、标准及规程、规定 5.结构、给水排水、通风空调、电气燃气、通讯信
7、息等专业队建筑专业的各项技术要求 6.有关规范： 民用建筑设计通则 JGJ37-83 建筑设计防火规范 GBJ16-87屋面工程质量验收规范 GB50207-2002砌体结构设计规范 GB50003-2001建筑结构荷载规范 GB50009-2001混凝土结构设计规范 GB50010-2002建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑地基基础设计规范 GB50007-20021.2设计要求本工程建筑耐久等级为二级，耐久年限为50年，抗震设防烈度为7度，内部功能主要满足居住及商业用房功能、防火、疏散等要求，建筑外形简洁明快，体现建筑特征及建筑风格。1.3工程概况本工程为邓州市北京大道育才苑商
8、住楼，地上六层，一、二层为框架，以上为砖混结构，建筑高度为19.6m，总建筑面积为4055.16m，一层层高为3.3、二层层高为3.6m，以上层高均为3.0m，室内外高差0.45m。二类建筑，建筑耐火等级为二级，火灾危险性为轻危险级，屋面防水等级为三级，地震设防烈度为七度，抗震等级为二级，砌体施工质量控制等级为B级，地震设计加速度为0.1g。1.4具体设计内容1各层平面设计 2楼梯剖面设计 3 楼梯放大图、节点详图第二部分 结构设计一.设计依据及要求1.1 设计依据及要求1.1.1 设计依据1.工程设计使用年限为50年2.自然条件 1基本风压：W=0.35KN/M 2地面粗糙程度：C类 3基本
9、雪压：S=0.45KN/M 4工程地质 根据某地质勘探部门提供的工程地质勘察报告显示，本工程场地内无活动断裂通过，无不良地质现象，场地稳定，宜于建筑。场地地震基本烈度为七度，场地在七度烈度下不发生液化，场地土类型为中硬场地土，场地类别为2类，持力层地基承载力标准值为150KPA。5水文情况地下水埋深13.3-16.4m。本场区地下水对混凝土结构中钢筋无腐蚀性。1.1.2 设计要求1.本工程的建筑结构安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类建筑，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，基本地震加速度为0.1g,地震作用按7度验算，抗震措施按7度要求，抗震等级为二级，自振周期折减系数为0.7。2.
10、设计荷载活荷载标准值：住宅部分：一般房间： 2.0KN/M 阳台： 2.5KN/M 屋面： 0.5KN/M 楼梯： 2.0KN/M商业部分：营业房间： 3.5KN/M 商业楼梯： 3.5KN/M注：荷载取值按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）3.规范及规程：建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑结构荷载规范 GB50009-2001混凝土结构设计规范 GB50010-2002砌体结构设计规范 GB50003-2001建筑地基基础设计规范 GB50007-2002建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑结构制图标准 GB/T50105-20011.2 结构方案1
11、.2.1结构选型该工程为商住综合楼，一、二层为商业用房，易获得较大的空间和灵活的布置，故选用框架结构体系，大部分采用横向承重的方式，小部分采用纵横向承重的方式，纵向设联系梁与横向框架连接，拟采用钢筋混凝土框架结构。上部四层为住宅，因房间开间较小，故采用砖混结构，大部分为横向承重方式，小部分为纵横向承重方式，控制房屋总体刚度和稳定性用240*240mm圈梁连接。1.2.2 基础形式根据某地质勘探部门提供的工程地质勘察报告，本工程场地内无活动断裂通过，无不良地质现象，场地稳定，宜于建筑。场地地震基本烈度为七度，场地在七度烈度下不发生液化，场地土类型为中硬场地土，场地类别为2类，持力层为粉土层。本工
12、程拟采用柱下独立基础。1.2.3主要材料1.混凝土强度等级及耐火性要求表表11 混凝土强度等级及耐火性要求表主楼强度等级最大水灰比最小水泥用 kg/m3最大氯离子含量最大碱含量kg/m3基础垫层C100.62500.33.0基础C300.62500.30.3基础梁C300.652250.30.3框架柱C300.652251不限框架梁C300.652251不限楼板C300.652251不限楼梯C300.652251不限2钢材(1) HPB235 fy=210N/mm HRB335 fy=300 N/mm(2)焊条：E42X（用于HPB235），E52X（用于HRB335）3.砌体结构 根据经验，
13、墙体材料采用KP1烧结粘土多孔砖，混合砂浆。初步确定墙体及材料等级。 表12 砌体结构材料楼层砖强度等级砂浆强度等级墙厚/mm砌体强度f/mpa强度调整系数调整后的砌体强度6MU10M52401.51.01.55MU10M52401.51.01.54MU10M52401.51.01.53MU10M52401.51.01.54.钢筋连接头：（1）水平钢筋连接：闪光焊。（2）竖向钢筋连接：闪光焊，电渣压力焊5.混凝土保护层厚度：楼面板、屋面板：20mm楼层梁、屋面梁：30mm柱子： 30mm基础： 40mm二.布置及计算简图房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计。其建筑平面，
14、结构平面和剖面图见建筑图部分。主体结构层高有变化底层两层为商场。第一层高为3.3m、二层层高为3.6m。一二层为框架结构。上部住宅层高为3.0m，结构为砖混结构。上部住宅楼墙体采用240厚的烧结多孔砖。一二层填充墙为250mm加气混凝土砖。门窗类型、尺寸见建施图。框架计算简图三.估算构件截面尺寸3.1 主次梁截面尺寸的估算3.1.1主梁截面尺寸的估算 L1=5100时：h=(1/121/8)L=(1/121/18)5100425637.5 取：h500mm b=(1/31/2)h=(1/31/2)500167250 取：b=300mm L2=2200时：h=(1/121/8)L=183275
15、取：h=500 mm b=(1/31/2)h=133200 取：b=300 mm L3=3600时：h=(1/121/8)L300450 取：h=500mm b=(1/31/2)h=150450 取：b=300mm3.1.2次梁截面尺寸的估算 L1=2100时：h=(1/181/12)L=150225 取：h=300mm b=(1/31/2)h=133200 取：b=250mm L2=5800时：h=(1/181/12)L166250 取：h=300mm b=(1/31/2)h=133150 取：b=250mm3.1.3楼板截面尺寸的估算：(现浇板) 12层: 双向板单跨简支 h1/45L=1
16、/454300=96mm 双向板多跨简支 h1/50L=1/504300=86mm 取:h=120mm3.1.4 柱截面尺寸估算 根据柱的轴压比限值按下列公式估算: 式中: F为按简支状态计算的柱的负载面积; gE为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,近似取1.21.5KN/; 为考虑地震作用组合后柱压力增大系数.边柱取1.3.不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2; n为验算截面以上楼层层数.Ac为柱截面面积; 为混凝土轴心抗压强度设计值. 为框架轴压力比限值,取近似值,三级抗震取0.9边柱: 中柱: 综合考虑其它因素,本设计柱截面尺寸取值如下: 12层:400mm*400mm 36层:2
17、40mm*240mm. 四.荷载统计4.1屋面荷载屋面（省标，屋12）： h=120mm 现浇 20厚1：4干硬性水泥砂浆 1：8水泥膨胀珍珠岩找2%坡 钢筋混凝土屋面板 250.12=3KN/20厚1：2.5水泥砂浆找平 200.02=0.4KN/屋面恒载合计 3.99KN/屋面活载 0.5KN/屋面荷载合计 3.99+0.5=4.99KN/屋面荷载设计值 3.991.20.51.4=5.488KN/ 3.991.350.51.40.7=5.9KN/42 楼面荷载4.2.1 卧室 h=100 折算为60（省标 楼10）8-10厚地砖铺实拍平水泥浆擦缝 0.1019.8=1.98KN/20厚1
18、：4干硬性水泥砂浆 0.0220=0.4KN/60厚钢筋混凝土板 0.0625=1.5KN/20厚抹灰层 0.0220=0.4KN/楼面恒载合计 4.28KN/楼面活载 2.0KN/楼面荷载合计 4.282.0=6.28KN/楼面荷载设计值 4.281.22.01.4=7.9KN/4.2.2 客厅 餐厅 h=1208-10厚地砖 0.1019.8=1.98KN/20厚1：4干硬性水泥砂浆 0.0220=0.4KN/120厚钢筋混凝土板 0.1225=3KN/20厚抹灰层 0.0220=0.4KN/ 楼面恒载合计 5.78KN/楼面活载 2.0KN/楼面荷载合计 5.782.0=7.78KN/楼
19、面荷载设计值 5.781.22.01.4=9.74KN/4.2.3 厨房，卫生间 h=80(省标 楼28)8-10厚地砖 0.0119.8=1.98KN/25厚干硬性水泥砂浆 0.02520=0.5KN/1.5厚聚氨酯防水材料 0.05 KN/15厚1：2水泥砂浆找平 0.01520=0.3KN/50厚C15细石混凝土找坡不小于0.5% 24（0.051.20.05/2）=1.92KN/ 80厚钢筋混凝土板 0.0825=2KN/20厚抹灰 0.0220=0.4KN/楼面恒载合计 7.15KN/楼面活载 2.0KN/楼面荷载合计 7.15+2.0=9.15KN/楼面荷载设计值 7.151.2+
20、2.01.4=11.38KN/4.2.4 阳台 h=10025厚1：2.5水泥砂浆面层 0.02520=0.5KN/100厚钢筋混凝土板 0.125=2.5KN/20厚抹灰 0.0220=0.4KN/楼面恒载合计 3.4KN/楼面活载 2.5KN/楼面荷载合计 3.4+2.5=5.9KN/楼面荷载设计值 3.41.2+2.51.4=7.58KN/4.3楼梯间荷载（300150）tg=150/300=0.5 cos=0.894 设楼梯板厚h=10020厚1：2水泥砂浆找平层 （0.3+0.15）200.02/0.3=0.6KN/三角形踏步 1/20.30.1525/0.3=1.875KN/20厚
21、1：2.5水泥砂浆面层 0.0220=0.4KN/斜板 0.125/0.894=2.796KN/20厚抹灰 0.0220=0.4KN/楼梯间楼面恒载合计 6.07 KN/楼梯间楼面活载 2.0KN/楼梯间楼面荷载合计 6.072.0=8.07KN/楼梯间楼面荷载设计值 6.071.2+2.01.4=10.08KN/4.4 商业楼梯间（300150）tg=150/300=0.5 cos=0.89 设楼梯间板厚h=1005厚胶粘剂贴20厚大理石板 （0.3+0.15）0.66/0.3=0.99KN/20厚1：2水泥砂浆找平 （0.3+0.15）200.02/0.3=0.6KN/三角形踏步 1/20
22、.30.1525/0.3=1.875KN/斜板 0.125/0.89=2.8KN/20厚抹灰 0.0220=0.4KN/商业楼梯间恒载合计 6.665KN/商业楼梯间活载 3.5KN/商业楼梯间荷载合计 6.665+3.5=10.165KN/商业楼梯间荷载设计值 6.6651.2+3.51.4=8.898KN/4.5 墙体荷载 3.5.1 砖混墙20厚水泥砂浆粉刷 0.0420=0.8KN/240砖墙 0.2418=4.32KN/墙体荷载值 5.12KN/墙体荷载设计值 5.121.35=6.912KN/4.5.2 框架墙250加气混凝土墙 0.257=1.75KN/20厚抹灰 0.0420=
23、0.8KN/墙体荷载值 1.75+0.8=2.55KN/墙体荷载设计值 2.551.35=3.44KN/4.6 门窗荷载铝合金玻璃门窗单位面积荷载为0.3KN/4.7验算墙的高厚比(砖混结构)4.7.1确定墙厚，选择墙体材料（1）根据经验墙体材料采用KP烧粘土多孔砖，混合砂浆。初确定墙厚及材料等级如下： 楼层砖强度等级砂浆等级墙厚/mm砌体强度强度调整系数ra调整后系数Mpa36MU10M52401.51.01.5(2)确定静力计算方案本房屋的屋盖，楼盖采用钢筋混凝土空心板。属一类屋盖楼盖，刚性房屋。符合刚性房屋对横墙的要求。（3）验算墙、柱高厚比本方案中，有4层的墙、砂浆强度等级、洞口情况相
24、同，修正后的允许高厚比相同，横墙间距相同，墙体高厚比一致，故可只验算一层。第三层D轴线处纵墙高厚比验算。墙体高度H=3.0m,横墙间距S=5.1m2H=5.6m查表H=0.4S+0.2H=3.6m 墙厚H=240mm 砂浆强度等级M5.查表得=24 bs=2.4m =1-0.4bs/s=1-0.42.4/4=0.810.7=H/h=3.6/0.24=15.0=0.8124=19.44(满足要求)第三层内纵墙比外纵墙的墙体削弱要小，故高厚比满足要求。又由于砌体四层的层高和砂浆强度等级，门窗洞口情况相同，所以这四层的高厚比均满足要求。4.7.2砌体的局部受压计算 梁端支撑在砌体上时，由于梁的挠曲变
25、形和支撑处砌体压缩变形的影响，梁端支承长度将由实际长度a变为有效支承长度a1所以砌体局部受压面积为A=a1b(b为梁的宽度)，而且梁下砌体的局部压力并非均匀分布的，可近视取值。A1=10 h为梁的截面高度 f为砌体的抗压强度设计值 N/规范规定当A1/A23时，不考虑上部荷载的影响，取结构受压较薄弱处计算。（1） 梁直接放在砌体上根据规范式（5.2.5-4）得梁端的有效支撑长度 a1=10=10=125.99mrmax=1.25 取r=1.25梁端底面压应力图形的完整系数 一般取=0.7A/A13 N1=20.25（墙体荷载）0.1503=9.11KNf=0.71.251.8918900=31
26、.26KN即 +NL=9.11f=31.26KN 满足要求4.8可变荷载标准 不上人屋面均布荷载标准值: 0.5 KN/ 26层楼面活荷载标准值: 2.0 KN/ 1层楼面活荷载标准值: 3.5 KN/4.9梁.柱.墙重力荷载计算(框架)4.9.1梁.柱 梁柱可根据截面尺寸,材料容重及粉刷等计算出单位长度的重力荷载.设容重为; 为考虑梁柱粉刷层重力荷载面对其重力荷载的增大系数；计算出的构件单位长度的重力荷载为g KN/m.则由公式得：一层：主梁L1：300500 g=0.30.5251.05=3.94KN/m二层：主梁L3：300700 g=0.30.7251.05=5.51KN/m 柱： 4
27、00400 g=0.40.4251.05=4.2KN/m4.9.2重力荷载代表值（！）板重力荷载代表值 恒载：屋面板自重荷载：S(现浇)= 53.610.9-2.65.83=539G=3.99539=2150.61KN住宅楼梯自重荷载:S=3.02.65.8=45.24 G=1.3545.246.07=370.72KN 35层楼面板自重荷载: S(客厅现浇)=5.45.82+4.55.14 =154.44 S(厨房、餐厅、卫生间现浇)=3.95.82+3.25.84+2.23.24 =147.64 S(卧室预制)3.95.12+3.35.12+3.45.12+3.65.14+3.63.64=2
28、33.4 G=5.78154.444.28233.4+7.15147.64=2854.14KN 2层楼面板自重荷载： S(全现浇)= 53.610.9-2.65.83=539 G=5.78539=3115.42KN 1层楼面板自重荷载 S(全现浇)= 53.610.9-2.65.83-3.67.32=486.44 G=5.78486.44=2811.62KN商业楼梯自重荷载 S=3.03.67.3=78.84 G=1.46.66578.84=525.47KN 活载： 屋面板活荷载：s=10.953.6=584.24 G=0.5584.24=292.12KN 住宅楼梯活荷载：s=3.02.65.
29、845.24 G=2.045.24=90.48KN商业楼梯活荷载：s=2.03.67.3=52.56 G=3.552.56=183.96KN35层楼面板活荷载： S=53.610.93.02.65.8=539 G=2.0539=1078KN2层楼面板活荷载： S=53.610.93.02.65.8=539 G=2.0539=1078KN 1层楼面板活荷载： S=53.610.93.02.65.82.07.33.6=486.44 G=3.5486.44=1702.54KN (2)屋面及楼面重力荷载标准值由板自重标准值加上可变荷载组合系数乘上可变荷载标准值就得到板的重力荷载，计算结果见下表：层次自
30、重荷载 KN活荷载KN活载组合系数重力荷载标准值屋顶2150.61292.120.52296.67 住宅楼梯370.72 90.480.5415.96商业楼梯525.47183.960.5617.455层楼面板2854.1410780.53393.144层楼面板2854.1410780.53393.143层楼面板2854.1410780.53393.142层楼面板3115.4210780.53654.141层楼面板2811.621702.540.53347.894.9.3 梁、柱重力荷载计算 设构件长为lim,构件数量为n, 则可由公式Gi=glin计算出构件的重量，并把计算结果填入表内。a
31、设构件长为Li，构件数量为n，则由公式Gi=gLin计算出构件的重量1-2横向梁L1 Li=5.10.4=4.7m 1-2横向梁L2 Li=5.80.4=5.4m1-2纵向梁L3 Li=3.90.4=3.5m1-2纵向梁L4 Li=3.40.4=3.0m1-2纵向梁L5 Li=3.30.4=2.9m1-2纵向梁L6 Li=4.5-0.4=4.1m1-2纵向梁L7 Li=3.6-0.4=3.2m1-2纵向梁L8 Li=5.4-0.4=5.0m1-2纵向梁L9 Li=3.2-0.4=2.8m1-2纵向梁L10 Li=2.6-0.4=2.2m1-2横向梁L11 Li=3.6-0.4=3.2m1-2横
32、向梁L12 Li=2.2-0.4=1.8m1-2纵向梁L13 Li=2.1-0.4=1.7m1-2纵向梁L14 Li=1.3-0.4=0.9m1层柱Z1 Li=3.31.5=4.8m2层柱Z2 Li=3.6m表2 梁、柱重力荷载标准值层数构 件bhgLinGiGi一L10.30.5251.053.944.715277.972334.47L20.30.5251.053.945.410212.76L30.250.55251.053.613.5675.81L40.250.55251.053.613.0221.66L50.250.55251.053.612.9441.88L60.250.55251.0
33、53.614.1459.20L70.250.55251.053.613.216184.83L80.250.55251.053.615.0236.1L90.250.55251.053.612.8880.86L100.250.55251.053.612.2323.83L110.30.5251.053.943.2675.65L120.30.5251.053.941.8642.55L130.250.55251.053.611.7212.27L140.250.55251.053.610.9619.49Z10.40.4251.054.24.8581169.28二L10.30.7251.055.514.715388.452234.23L20.30.7251.055.515.410297.54L30.250.55251.053.613.5625.81L40.250.55251.053.613.0221.66L50.250.55251.053.612.9441.88L60.250.55251.053.614.1459.20L70.250.55251.053.613.216184.83L80.250.55251.053.61