某活动中心钢筋混凝土框架结构设计计算书.doc

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1、*学院成人教育学院毕业设计计算书专业： 级别： 姓名： 年 月 日某活动中心钢筋混凝土框架结构专业 班级 姓名 指导教师 年 月 日目 录（一）毕业设计任务书1一设计题目1二设计原始数据1三设计任务2四毕业设计时间及进度总体安排3五参考资料4（二）摘要6（三）结构设计说明8一方案选择8二材料选择、截面尺寸确定8三主体结构计算9四楼板及楼梯计算32五基础计算48（四）参考文献54（五）附录55（六） 致谢57word文档 可自由复制编辑毕业设计任务书一、 设计题目：某活动中心钢筋混凝土框架结构二、 设计原始数据：1规模：本工程为某活动中心。总楼层为2层，局部1层。各层的层高及门窗标高详见建筑施工

2、图。2防火要求：建筑物属二级防火标准。3结构形式：钢筋砼框架结构。填充墙厚度见详表。活荷载取值见详表。4气象、水文、地质资料：（1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W0见详表。（2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。（3）自然地面-10m以下可见地下水。（4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数I1=0。90，场地覆盖层为1.0 M，场地土壤属类场地土。地基承载力见详表。（5）抗震设防：该建筑物为一般建筑物，建设位置位于7度设防区，按构造进行抗震设防。（6）建筑设计图纸附后，要求在已完成的建筑平面设计基础上进行建筑立面设计和结构设计。参考资料1教材

3、类结构力学、多高层建筑结构设计、钢筋混凝土结构、砌体结构、地基基础设计、建筑施工、建筑施工组织与管理、建筑抗震设计工民建专业课程设计指南、工民建专业毕业设计手册、土木工程专业毕业设计指导钢筋混凝土框架结构设计与实例。2手册类建筑结构静力计算手册、建筑结构设计综合手册、钢筋混凝土结构构造、建筑施工手册、建筑施工工长手册。3设计规范、规程类：建筑结构荷载规范（GB50009-2002）、砼结构设计规范（GB50010-2002）、砌体结构设计规范（GB50003-2002）、建筑地基设计规范（GBJ17-2001）、建筑基础设计规范(GB 500072002)、建筑抗震设计规范（GB50011-2

4、002）、高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）。建筑桩基技术规范（JGJ94-94），中国建筑工业出版社，1994.建筑结构制图标准（GB/T50105-2001），中国建筑标准设计研究所出版，2001.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（图集号03G101-1），中国建筑标准设计研究所出版，2003.建筑物抗震构造详图（图集号03G329-1），中国建筑标准设计研究所出版，2003.5其他：建筑法律法规及强制性技术标准、现行劳动定额、施工规范及有关参考书等。摘 要本设计根据建筑要求选取框架承重方案。在确定框架布局之后，进行梁柱等截面设计以及材料选择，分别选取一榀框

5、架进行梁柱设计以及进行该榀框架的基础设计，在进行框架设计时，先计算各种荷载，竖向荷载采用分层法进行内力组合分析，水平荷载采用D值法进行内力组合分析，在确定了恒载和活载的内力以后，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。楼板在确定荷载后选取二层楼板进行计算配筋，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。基础选用柱下独立基础，根据框架内力计算结果进行基础设计并绘制施工图。关键词： 框架； 结构布置； 结构设计结构设计说明一、 方案选择竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。本工

6、程中有较大空间的会议室、训练场、儿童游乐园等，框架结构具有建筑平面布置灵活的特点，可以满足本工程的需要，且比较经济界。根据以上建筑信息和楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼采用框架承重体系。二、 材料选择，截面尺寸确定1.墙、板尺寸根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，填充墙采用190厚标准砖砌块，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚均为110mm。2. 框架梁截面高度可按照高跨比来确定，即梁高。取800mm截面宽度800mm=267mm400mm故取300mm故横梁的截面取为800mm300mm。同理确定纵梁截面取为600mm300mm，次梁截面取为500mm300mm。3.框架柱

7、截面无论从受力的角度和净高而言，都以底层最大。一楼柱子长度为H=5m,b=H/15=333mm,初选柱截面为500mm500mm。简单验算，假定楼屋面各层荷载设计值为15 kN/，则底层柱轴力近似为N156621080kN轴压比满足轴压比要求综合以上计算结果并考虑建筑因素取柱截面为500mm500mm 。三、主体结构计算1荷载计算1.1恒载计算屋面做法：三毡四油防水 0.45 KN/m2珍珠岩隔热层 0.112.5=0.28 KN/m220厚水泥砂浆找平 0.0220=0.4 KN/m2110厚钢筋砼板 0.1125=2.75 KN/m220厚混合砂浆纸筋石灰面 0.0218=0.36 KN/

8、m2 gk=4.24 KN/m2二层楼板做法：30厚1：2水泥砂浆找平层 0.0320=0.60 KN/m2110厚钢筋砼板 0.1125=2.75 KN/m220厚混合砂浆纸筋石灰面 0.0218=0.36 KN/ m2gk=3.71 KN/m2墙体做法：240厚标准砖及粉刷 5.0 KN/ m2gk=5.0 KN/ m2梁自重计算：横梁：0.30.8250.48=6.48kN/m纵梁：0.30.6250.48=4.98kN/m次梁：0.30.5250.48=4.23kN/m柱自重计算：0.50.5250.48=6.73kN/m恒荷载传递方式：对于该榀框架，其框架梁上的恒荷载应包括楼（屋）面

9、恒载，梁上填充墙及梁的自重，柱上荷载集中力应包括柱上纵向框架梁和承担的恒荷载以及本层柱的自重，经计算得到该榀框架在恒载作用下的计算简图如下所示：Q1=5.934.5=26.7 kN/m（梯形）,Q2=4.44.5=19.8 kN/m, （梯形）Q3=3.564.5=16.0kN/m,Q4=4.2 kN/m,P1=98.3 kN,P2=98.3 kN,P3=182.2 kN,P4=98.8 kN,P5=77.8kN1.2 活载部分根据设计资料楼面活载为2.0 KN/ m2，屋面活载为3.0 KN/ m2。活荷载传递方式：根据楼、屋面荷载传递方式，传到该框架梁上的的荷载按图所示阴影面积承受楼、屋面

10、传来的活荷载，此外纵向框架梁、次梁所分担的活荷载还以集中力的形式作用于对应的框架梁上，经计算得到该榀框架在活载作用下的计算简图如下所示：Q1=1.144.5=5.1 kN/m（梯形）,Q2=1.534.5=6.9kN/m（梯形）,Q3=2.7 kN/m,Q4=1.424.5=6.4 kN/m,P1=18.4 kN,P2=18.4 kN,P3=36.9 kN,P4=18.4 kN,P5=17.9kN1.3风荷载计算本设计只计算作用在横向框架上的风荷载。由于现浇框架的整体性和刚度都好，而且每榀横向框架的侧移刚度都相同，故各榀框架都受同样的风力。风荷载标准值计算公式：结构高度小于30m，可取=1.0

11、,基本风压： 0=1.65KN/m2风载体形系数：s迎风面： s=0.8 背风面： s=-0.5地面粗糙度取为B类：z=1作用在建筑物表面单位面积上风载计算（）标高（m）位置szk (KN/m2)5迎风面0.810.68背风面-0.51-0.4258.6迎风面0.810.68背风面-0.51-0.425各标高处均布荷载标高（m）迎风面(KN/m)背风面(KN/m)5q2=0.686=4.08q2= -0.4256= -2.558.6q1=0.686=4.08q1= -0.4256= -2.552=1/2（q3-q3）h3+1/2（q2-q2）h2=3.32KN1=1/2（q2-q2）h2+1/

12、2（q1-q1）h1=6.63KN风荷载计算简图：2内力分析2.1竖向荷载作用下的内力计算 竖向荷载作用包括竖向恒载作用以及竖向活载作用，竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。梁、柱线刚度及分配系数梁: I0=bh3/12=0.30.83/12=12.8109mm4柱：I= bh3/12=0. 50. 53/12=5.2109mm4底层柱线刚度: ic=EI/H1=3104 5.2109 /5000= 3.121010N.mm二层柱线刚度:ic=EI/H1=3104 5.2109 /3600= 4.331010N.mm梁线刚度:ic=2EI/H1=3104 12.8109 /9000= 8.54

13、1010N.mm用分层法计算内力时，除底层以外，其他各层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数2.1.1竖向恒载作用下的框架内力：根据活荷载及各杆件线刚度,得出该榀框架在活荷载作用下内力。0.00 恒载作用0.00 0.687 0.687 98.66 0.313 0.313 -98.66 -216.55 216.55 36.90 80.99 40.50 -54.41 -108.81 -49.57 17.03 37.38 18.69 -12.84 -5.85 53.93 -152.59 154.08 -55.42 17.98 -18.47 顶层弯矩分配(单位KNM)0.00 恒载作用0.00 0.57

14、8 0.578 45.58 0.422 0.422 45.58 -108.00 108.00 26.34 36.08 18.04 -49.60 -99.20 -72.42 20.93 28.67 14.33 -8.28 -6.05 47.27 -92.85 32.89 -78.47 23.64 -39.24 底层弯矩分配(单位KNM)弯矩图:框架剪力图:柱轴力图:2.1.2 竖向活载作用下的框架内力：计算活载作用下的结构内力，采用满布荷载法。根据活荷载及各杆件线刚度,得出该榀框架在活荷载作用下内力。0.00 活载作用0.00 0.523 0.523 35.80 0.477 0.477 35.8

15、0 -81.00 81.00 21.56 23.64 11.82 -33.63 -67.27 -61.35 16.04 17.59 8.80 -4.60 -4.20 37.60 -73.40 29.75 -65.55 12.53 -21.85 顶层弯矩分配(单位KNM)0.00 活载作用0.00 0.578 0.578 48.90 0.422 0.422 -83.28 -61.43 61.43 5.29 7.24 3.62 5.27 10.54 7.69 -2.22 -3.04 -1.52 0.88 0.64 3.06 -51.96 74.94 8.34 1.53 4.17 底层弯矩分配(单位

16、KNM)弯矩图:框架剪力图:柱轴力图:2.2 风荷载作用下的内力计算：风荷载作用下的框架内力计算一般采用D值法。其主要计算步骤是，1：根据梁柱相对线刚度计算节点转动影响系数，计算各柱修正后的侧移刚度D；2：计算标准反弯点高度比；3：求各层各柱剪力；4：根据柱剪力和反弯点位置画柱的弯矩图；5：根据节点内力平衡条件求梁端弯矩（其值与梁线刚度成正比）； 根据平衡条件，由弯矩图作剪力图和轴力图。右风作用与左风方向相反，本计算书略。2.3 .1内力组合：框架内力组合表（一）构件截面内力静载活载左风右风项次1234柱A2A1A2M152.5973.432.1-32.1 N18058124.6 176.5

17、V-58.6 -11.5 -94.9 -74.2 A1M92.8551.9632.1 -32.1N857134124.6 176.5 V-106.2-11.2 -94.9 -74.2 柱A1A0A1M158.6 143.5 158.6 143.5 N881.9 778.5 881.9 778.5 V-43.1 -38.9 -43.1 -38.9 A0M75.7 68.2 75.7 68.2 N881.9 778.5 881.9 778.5 V-43.1 -38.9 -43.1 -38.9 柱B2B1B2M-336.3 -375.5 -375.5 -336.3 N331.9 373.2 373.

18、2 331.9 V174.2 194.9 194.9 174.2 B1M-291.6 -326.9 -326.9 -291.6 N331.9 373.2 373.2 331.9 V174.2 194.9 194.9 174.2 柱B1B0B1M-138.6 -153.3 -153.3 -138.6 N684.0 774.5 774.5 684.0 V38.9 43.1 43.1 38.9 B0M-74.1 -81.9 -81.9 -74.1 N684.0 774.5 774.5 684.0 V38.9 43.1 43.1 38.9 梁A2B2A2M-338.7 -378.4 -378.4 -3

19、38.7 V238.7 266.6 266.6 238.7 跨间Mmax435.6 392.0 B2M375.5 336.3 375.5 336.3 V-223.2 -202.5 -202.5 -223.2 梁A1B1A1M-410.7 -460.6 -460.6 -410.7 V255.5 286.1 286.1 255.5 跨间Mmax428.0 383.6 B1M457.7 407.5 457.7 407.5 V-294.6 -262.6 -262.6 -294.6 正负号规定：杆端弯矩以顺时针转向为正，杆端剪力以使作用截面产生顺时针转动为正，轴力受压为正。内力组合方式：（1）由可变荷载

20、效应控制的组合（一）SrGSGKrQSQK（2）由永久荷载效应控制的组合（二）S1.35SGK0.7rQSQK（3）竖向荷载与风荷载作用下的组合（三）SrGSGK0.9rQ（SQKSWK）框架内力组合表（二）静活（组合一或组合二）静0.9（活风）（组合三）+Mmax-Mmax+NmaxNmin+Mmax-Mmax+NmaxNmin内力值内力值内力值内力值组合项次内力值组合项次内力值组合项次内力值组合项次内力值柱A2A1A2M378.4 338.7 378.4 338.7 1+2+4417.8 1+2+3271.25 1+2+4417.86 1+2+3271.25 N424.6 376.5 42

21、4.6 376.5 422.93 350.93 422.93 350.93 V-194.9 -174.2 -194.9 -174.2 -206.6-148.3-206.6-148.3 A1M323.6 288.8 323.6 288.8 1+2+4325.98 1+2+3263.46 1+2+4325.98 1+2+3263.46 N424.6 376.5 424.6 376.5 422.93 350.93 422.93 350.93 V-194.9 -174.2 -194.9 -174.2 -206.6-148.3-206.6-148.3柱A1A0A1M158.6 143.5 158.6 1

22、43.5 1+2+4271.05 1+2+317.37 1+2+4271.05 1+2+317.37 N881.9 778.5 881.9 778.5 897.34 710.76 897.34 710.76 V-43.1 -38.9 -43.1 -38.9 -93.14 14.81 -93.14 14.81 A0M75.7 68.2 75.7 68.2 1+2+4235.77 1+2+3-98.05 1+2+4235.77 1+2+3-98.05 N881.9 778.5 881.9 778.5 897.34 710.76 897.34 710.76 V-43.1 -38.9 -43.1 -3

23、8.9 -93.14 14.81 -93.14 14.81 柱B2B1B2M-336.3 -375.5 -375.5 -336.3 1+2+4-268.41+2+3-415.21+2+3-415.21+2+4-268.4N331.9 373.2 373.2 331.9 307.43 372.67 372.67 307.43 V174.2 194.9 194.9 174.2 147.98 206.98 206.98 147.98 B1M-291.6 -326.9 -326.9 -291.6 1+2+4-264.91+2+3-330.51+2+3-330.51+2+4-264.9N331.9 37

24、3.2 373.2 331.9 307.43 372.67 372.67 307.43 V174.2 194.9 194.9 174.2 147.98 206.98 206.98 147.98 柱B1B0B1M-138.6 -153.3 -153.3 -138.6 1+2+4-14.13 1+2+3-264.7 1+2+3-264.71+2+4-14.13 N684.0 774.5 774.5 684.0 619.25 792.87 792.87 619.25 V38.9 43.1 43.1 38.9 -14.18 92.51 92.51 -14.18 B0M-74.1 -81.9 -81.9

25、 -74.1 1+2+491.03 1+2+3-240.01+2+3-240.0 1+2+491.03 N684.0 774.5 774.5 684.0 619.25 792.87 792.87 619.25 V38.9 43.1 43.1 38.9 -14.18 92.51 92.51 -14.18 梁A2B2A2M-338.7 -378.4 -378.4 -338.7 -271.2-417.8 -417.8-378.1V238.7 266.6 266.6 238.7 216.81 268.69 268.69 240.75 跨间M435.6 392.0 418.22 374.62 B2M37

26、5.5 336.3 375.5 336.3 415.26 268.48 415.26268.4V-223.2 -202.5 -202.5 -223.2 -225.2-180.6-225.2-180.6梁A1B1A1M-410.7 -460.6 -460.6 -410.7 -261.4-577.6-577.6-527.7V255.5 286.1 286.1 255.5 215.65 305.45 305.45 274.87 跨间M428.0 383.6 411.91 367.45 B1M457.7 407.5 457.7 407.5 575.02 258.79 575.02258.79V-294

27、.6 -262.6 -262.6 -294.6 -313.9-222.7-313.9-222.72.3.2电算结果：建筑结构的总信息 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷1计算方式 风荷载计算信息: 计算普通风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE=

28、0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.85 地面粗糙程度: A 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.30 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 3 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 9 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD = 2 设计地震分组

29、: 一组 特征周期 TG = 0.35 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 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 = 0.75 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 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到3层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 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 = 1.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔