长春市多层培训中心施工组织设计.doc

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1、长春建筑学院毕业设计长春市多层培训中心摘 要本工程为长春市多层培训中心工程，采用框架结构，主体为六层，本地区抗震设防烈度为7度，近震，场地类别为II类场地。主导风向为西南，基本风压0.65KN/M，基本雪压0.35 KN/M。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第3轴抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯

2、矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础，对基础承台和桩进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。 关键词： 框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算

3、配筋 IVChangchun multi-layer training center Pick to The engineering training center for changchun multilayer project, adopting frame structure, main body, the region for six layer seismic intensity of 7 degrees, near the earthquake, the categories for class II field. Leading the wind for southwest, b

4、asic wind pressure KN/M 0.65, basic snow KN/M 0.35 pressure. Floor, house cover all use cast-in-situ reinforced concrete structure. This design implementation the practical, safe, economic, beautiful design principle. According to the architectural design standard, carefully consider the various fac

5、tors influence the design. According to the structure and the construction of overall and detail of the relationship. This design is the main structure scheme horizontal seismic design framework of third axle. In determining the layout of the framework, after the first layer between the value of loa

6、d representative, then use the vertex displacement method from the shock, and then ask cycle according to the bottom shear method for calculation of horizontal earthquake loads, and find out the size under horizontal loads of structural internal force (moment, shear force and axial force). Then the

7、vertical load calculation (constant load and load) live under the action of internal force structure. Is to identify the most unfavorable a group or groups of internal force combination. Choose the most safe the calculation of reinforcement and drawing. In addition to the structure of the scheme des

8、ign of indoor stair. Complete the flat bedplate, board, platform beam ladder section of the component such internal force and reinforcement calculation and construction drawings. On the floor reinforcement calculation, this design USES the pile foundation, pile foundation of SFRC four-pile caps and

9、forces and reinforcement calculation. The whole structure in the design process, strictly abide by relevant professional the requirement of the specifications, reference relevant information and relevant to the latest national standards, to design of each session of comprehensive scientific consider

10、ation. In short, applicable, safety, economy and convenient use is the design principles. The design of the building structure is rational and feasible scheme is the important basis of site construction. Keywords: frame structure, seismic design, the load calculation, internal force calculation, cal

11、culation of reinforcement 长春建筑学院毕业设计前 言本设计是按照长春建筑学院2011年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“多层培训中心设计”。培训中心是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择培训中心建筑和结构设计，从而掌握培训中心设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计

12、算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。这次设计是在结构教研室各位老

13、师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢！鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。39第2章 结构布置及计算简图2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选根据对结构的使用功能要求及技术经济指标等因素的综合分析，该建筑应采用钢筋混凝土框架结构。2.1.1梁柱截面尺寸初选 主体结构共6层，1层层高均3.9m，2.3层3.6m其他层层高均为3.3m。内外墙的做法：内墙做法：内墙190厚煤矸石空心砌块，外墙采用190厚煤矸石空心砌块。门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。一.梁截面尺寸的估算：1.横向框架梁：(1). 主梁：L=8

14、100主梁截面高度hb=(1/101/20)l 取600bb=(1/21/3) hb，取300故框架横梁的截面尺寸为bh=300600。(2).次梁：L=8100hb=(1/121/18)l,取550bb =(1/21/3) hb，取250故框架次梁的截面尺寸为bh=2505502.纵向框架梁：为施工方便，纵梁截面与横梁截面高差取50100mm，尺寸为bh=300650. 由此可估算框架梁尺寸如下表： 表2-1梁截面尺寸（mm） 横梁（bh）纵梁（bh）次梁（bh）AB,CDBC18AD600*300450*300650*300250*550二.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制

15、，房屋高度h=21m1.2N/0.85fc=1.3*12*7.8*5.1*1000*6/0.85*16.7=290145mm2根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为600600360000290145mm2，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为600600。 故初选柱的尺寸为600600；：图2-1 边柱和中柱的负荷面积简图注：室内外高差0.45m,基础埋深1.8m,h=0.45+1.8-1.5+3.9=4.55m表2-2柱截面尺寸及混凝土强度等级（mm） 层数混凝土强度等级所有轴线柱截面尺寸（bh）16C35600*600第3章 重力荷载代表值的计算3.1

16、荷载计算3.1.1屋面及楼面恒荷载计算一.屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土 1.0KN/找平层（柔性）三毡四油油铺小石子 0.4 KN/找平层：15厚水泥砂浆 0.015m200.3 KN/找坡层：40厚水泥石灰砂浆3找平0.04m140.56 KN/保温层：80厚矿渣水泥0.08m14.51.16KN/结构层：130厚现浇钢筋混凝土板0.130m253.25KN/抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计 6.84 KN/二.各层走廊楼面：水磨石楼面：10面层20水泥砂浆打底0.65 KN/素水泥砂浆结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m253.0KN/抹灰

17、层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计：3.17 KN/三.标准层楼面：大理石楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥 1.16KN/水泥浆结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m253.0KN/抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计：4.33 KN/四.楼梯，水泥砂浆楼面构造层：0.5KN/结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计：3.17 KN/3.1.2屋面及楼面活荷载计算一. 根据荷载规范查得 ：上人屋面：2.0KN/楼 面：2.0KN/(办公楼)

18、走 廊: 2.5KN/二.雪荷载Sk=1.00.35 KN/=0.35 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者.3.1.3 梁，柱，墙，板，门窗重力荷载标准值汇总一.梁柱重力荷载标准值汇总表：表5-1 梁重力荷载标准值汇总构件层次b/mh/mg/KNGi/KNAB CD梁150.30.483.6KN/m362.886层0.30.473.53KN/m355.82BC梁150.250.382.38KN/m49.986层0.250.372.31KN/m48.51次梁150.250.432.68KN/m231.5526层0.250.422.62KN/m226.36818轴梁150.30.584

19、.35KN/m876.966层0.30.574.27KN/m860.832柱重力荷载表（一层）类别层次b*h/mg/KN/mHn/mGi/KNGi/KNABCD列柱4-6层0.6*0.69.0003.3831.6831.62-3层0.6*0.69.0003.6907.2907.2底层0.6*0.69.0003.9982.8982.8二. 门重力荷载标准值汇总表： (除大门为玻璃门，办公室为木门)表5-2 门重力荷载标准值汇总底层：门标号尺寸数量荷载标准值M10.9m2.1m13个GM1=0.20.9m2.1m22=11KNM21.8m2.1m8个GM2=0.21.8m2.1m8=6.91KNM

20、31.5m2.1m2个GM3=0.21.5m2.1m2=18.316KN=24.38KN标准层：门标号尺寸数量荷载标准值M10.9m2.1m21个GM1=0.20.9m2.4m21=9KNM21.5m2.1m2个GM2=0.20.8m2.5m2=3.2KNM31.8m2.1m2个GM3=0.20.9m2.5m4=1.8KNM40.4m1.8m16个GM4=0.20.4m1.8m16=3.456KN=17.456KN三.窗自重： 均为钢框玻璃窗表5-3窗重力荷载标准值汇总底层：门标号尺寸数量荷载标准值C12.4m2.1m24个GC1=0.452.1m2.1m24=34.992KNC41.8m1.

21、8m2个GC5=0.451.8m1.8m2=1.458KN=37.665KN标准层：门标号尺寸数量荷载标准值C12.4m2.1m26个GC1=0.452.1m2.1m26=40.992KNC41.8m1.8m2个GC5=0.451.8m1.8m2=1.458KN=42.33KN3.1.5 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi 根据抗震规范（GB500112001）第5.1.3条：，顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架梁自重、顶层半层墙柱自重。 其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、50%楼面均布荷载、该层纵墙框架横梁自重、该层上下各半层柱及墙体自重。各楼层重力荷载代

22、表值Gi确定如下：顶层：梁：G=横梁次梁走道梁381.6+45.1008+183.792+667.8=1278.302KN柱：G承重柱/2+构造柱/2=11.52/2+903.36/2=457.44KN墙：女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/2 55.08+1145.21/2+290.97/2+0773.18KN板：G3525.372KN门：G=2KN窗：G=31.347KN雪荷载：0.3KN/m242m14.4m=181.44KN雪荷载组合系数为0.5，则顶层重力荷载代表值为：1278.302KN+457.44KN+773.18KN+3525.372KN+2KN31.347KN181.4

23、46158.368KN合计： 6158.368KN4-5层：梁：G=横梁次梁走道梁477+56.376+236.304+667.8=1437.48KN柱：G承重柱/2+构造柱/2=457.44+69.12/2+1129.2/2=1056.55KN墙：女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/2 1145.21/2+290.97/2+114.432/2+1038.471+1365.336/2+181.442158.65KN板：G1847.592+1052.352=2899.94KN门：G=17.46KN窗：G=42.33KN雪荷载：0.3KN/m242m14.4m=181.44KN雪荷载组合系数为

24、0.5，则六层重力荷载代表值为：1437.48KN+1056.55KN+2158.65KN+2899.94KN+17.46KN42.33KN181KN7612.409KN可变荷载：G0.50.3614.42+0.52.04214.4=630.72KN合计： 7612.409KN630.72KN8243.129KN2-3层（标准层）:梁: G=横梁次梁走道梁477+56.376+236.304+667.8=1437.48KN柱：G承重柱/2+构造柱/2=29.2/2+69.12/2+1129.2/2+69.12/2=1198.32KN墙：G=女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/21365.3

25、36/2+114.432/2+1038.471/2+1365.336/2+1038.47/2+114.432/22518.238KN板：G2399.112+422.6076=2821.72KN门：G=17.46KN窗：G=42.33KN=1437.48KN+1198.32KN+2518.238KN+17.46KN+42.33KN=8035.544KN可变荷载：G=0.52.01626.4+158.287=784.68KN合计： 784.68KN8035.544KN8820.224KN1层：梁:G=横梁次梁走道梁477+56.376+236.304+667.8=1437.48KN柱：G承重柱/2

26、+构造柱/2=75.84/2+69.12/2+1129.2/2+1486.78/2=1380.47KN墙：女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/21365.336/2+114.432/2+1038.471/2+1876.64/2+1238.38/2+150.67/22891.964KN板：G2150.928+334.4976=2485.4256KN门：G=24.38KN窗：G=37.665KN=1437.48KN+1380.47KN +2891.964KN +2485.4256KN +24.38KN +37.665KN =8267.38KN可变荷载：G=0.52.0(561.6+125.28

27、)=686.88KN合计： 686.88KN8267.38KN8944.26KNG7出屋面=136.32*3.651+130.72*(4.759+0.5) =1161.827KN结构质点重力荷载（单位：KN）第4章 框架侧移刚度的计算横向框架梁柱的线刚度计算4.1框架梁柱的线刚度计算4.1.1 框架梁柱的线刚度计算框架梁柱的相对线刚度如图41所示，作为计算各节点弯矩分配的依据.在框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取I=2 Io（Io为梁的截面惯性矩） （41） 梁采用C3

28、0混凝土，。由于左跨梁右跨梁：图41框架梁柱的相对线刚度4.1,2. 梁柱的线平均刚度比一.底层 (4-2) (4-3)由公式（42）、（43）可求梁柱线刚度为：1. A,D梁柱线刚度为： （KN/M）2. B,C梁柱的线刚度为： （KN/M）二.标准层： (4-4) (4-5)由公式（42）、（43）可求梁柱线刚度为：1.A,D梁柱的线刚度为： （KN/M）2.B,C梁柱的线刚度为： （KN/M）故横向框架的侧移刚度见表41，42表41 横向框架23层D值构件名称数量D（KN/M）A柱8194166.67B柱8242316.78C柱8242316.78D柱8194166.67872966.9

29、1表42 横向框架首层D值构件名称数量D（KN/M）A柱8188632.12B柱8208030C柱8208030D柱8188632.12793324.24表43 横向框架4-6层D值构件名称数量D（KN/M）A柱8155333.36B柱8193853.42C柱8193853.42D柱8155333.36698373.568第5章 横向水平作用下荷载作用下框架内力和侧移计算5.2 水平地震作用下框架内力合侧移的计算1表54 结构顶点的假想侧移计算层次Gi (KN)VaiDiUiUi67612.40913770.771872966.915.57253.0158820.22422591.001872

30、966.925.88237.2448820.22431411.225872966.935.88211.3638820.22440321.449872966.946.09175.3828820.22449051.673872966.956.19129.2918820.2657995.993793324.2473.173.1按公式（54）计算基本周期T,其中Ut量纲为m，取3.横向地震作用计算根据建筑设计抗震规范（GB500112001）第5.1.2条规定，对于高度不超过40米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算

31、抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。在类场地，7度设防区，设计地震分组为第二组情况下，由建筑设计抗震规范（GB500112001）表5.1.41和表5.1.42可查得：结构的特征周期和水平地震影响系数最大值（7度，多遇地震作用）为：=0.35s =0.08(1).结构总水平地震作用标准计算： (5-5) (5-6) (5-6)因为 ，所以考虑顶部附加水平地震作用，其附加地震作用为：所以对于多质点体系，结构底部纵向水平地震作用标准值：附加顶部集中力：各质点的水平地震作用按公式（56）计算： 将，代入式：各楼层地震剪力按: 计算：各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表

32、表55 各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表层()(KN)67612.40922.35171659.82850998.67753.751460.87872966.90.001758820.22418.95167143.25850998.67735.432196.3872966.90.002548820.22415.35135390.44850998.67595.722792.02872966.90.003238820.22411.75103637.63850998.67456.013248.03872966.90.003728820.2248.1571884.8385099

33、8.67316.293564.32872966.90.004118820.264.5540241.38850998.67177.063741.38793324.20.0047最大位移发生在第一层，其楼层最大位移与楼层高之比：，小于建筑设计抗震规范（GB500112001）第5.5.1条规定的位移极限值=1/550满足位移要求。5.2.3.水平地震作用下框架内力计算 一. 框架第层J柱分配盗的剪力Vij以及该柱上，下端的弯矩和分别按下列各式计算: （5-5） （5-6） （5-7） （5-8）其中，为标准反弯点高度比，可由查表得。本设计中，底层柱只需考虑修正值;第二层柱需考虑修正值，其余各柱均无

34、修正，具体计算过程及结果见表57，表58。表56 所查反弯点高度表摘要mnk0.60.70.80.91.02.060.350.350.40.40.40.4550.40.450.450.450.450.540.450.450.450.450.450.530.450.450.450.450.450.520.50.50.50.50.50.510.70.70.650.650.650.55从上表可得各层反弯点高度比y,由于K值界于二者之间，则可以由插值取值。二.框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程见下表57 表57 框架柱K值和y值表层B柱C柱D柱E柱kykykyky60.6090.350.82

35、0.350.820.350.6090.3550.6090.40.820.40.820.40.6090.440.6090.450.820.450.820.450.6090.4530.6090.450.820.450.820.450.6090.4520.6090.50.820.50.820.50.6090.510.760.71.0240.71.0240.70.760.7表58 各层中柱B(E)柱端弯矩及剪力计算层次y63.31460.87872966.919416.66732.490.6090.3540.9376.0353.32196.3872966.919416.66748.850.6090.4

36、70.344105.5243.32792.02872966.919416.66762.10.6090.45100.6122.9633.63248.03872966.919416.66772.240.6090.45117.03143.0423.63564.32872966.919416.66779.280.6090.5142.7142.714.553741.38793324.24118863.21288.960.760.7283.34121.43三.梁端弯矩，剪力及轴力分别按下式计算： (5.9 ) (5.10) (5.11) (5.12)表58 各层边柱C(D柱端弯矩及剪力计算层次y63.31

37、460.87872966.924231.67840.550.820.3551.0994.8953.32196.3872966.924231.67860.960.820.487.78131.6743.32792.02872966.924231.67877.50.820.45125.55153.4533.63248.03872966.924231.67890.160.820.45146.06178.5223.63564.32872966.924231.67898.940.820.5178.09178.0914.553741.38793324.242080398.111.0240.7312.4813

38、3.92表59 梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算层边梁走道梁柱轴力LL边柱中柱695.0790.197.231.0331.2031.203.026.00-47.157.915146.45135.797.247.0446.9746.973.039.14-94.199.814193.304135.797.263.0962.0062.003.051.67-156.2820.233243.642179.237.278.02878.1578.153.065.13-235.5433.362259.73225.927.283.4183.3083.303.069.42-317.9547.351264.13231.

39、727.282.6480.2980.293.066.91-400.5963.08注：（1）柱轴力中的负号表示拉力，当为地震作用时候，两侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。（2）表中分别表示节点在右梁的弯矩单位为KN.m（3）.式中，.分别为节点在左，右梁的线刚度，单位为KN.m（4）.N单位为单位为KN，L单位为m，单位为KN图5-2 横向水平地震作用及楼层地震剪力11图5-5 地震作用下的框架弯矩图注：下端受拉为“”，图5-6 框架结构梁端剪力，轴力图注：剪力逆时针为“”5.3横向风荷载作用下框架结构内力和侧移的计算5.3.1风荷载标准值1本设计房屋高度H=21m30m,由表510可见，沿高度在1.11.54范围内变化，即风压脉动的影响。 取平面图3轴线横向框架，其负载宽度为7.5m 根据各楼层标高处的高度H可以查得各楼层标高处的沿房屋高度分布风荷载标准值，q(z),见表57，如图57所示。框架结构分析时，应按静力等效原理将图57中的分布荷载转化未节点集中荷载如图58 所示。图5-7 风荷载沿房