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1、结构设计第一节 结构布置及计算简图1.1设计资料 (1)、工程名称：某框架商住楼一榀框架 (2)、工程概况：建筑总高26.7m，共8层，室内外高差为0.45m，底层高3.9m，其余各层高3.0m，具体情况可参见结构平面布置图。 (3)、温度：夏季月平均气温33摄氏度，最高气温40摄氏度，冬季月平均气温10摄氏度，最低气温2摄氏度。 (4)、拟建地的根本雪压 So=0.45N/,根本风压 W00.35 N/，地面粗糙度为B类。 (5)、最大的冻土深度为：0.8m。 (6)、材料选用 混凝土：采用C30. 钢筋：柱纵向钢筋采用热轧钢筋HRB335，其余采用热轧钢筋HPB235. 墙体：采用混凝土空
2、心小砌块，11.8 N/m2 铝合金门窗：0.35N/m2；木门，0.2N/m2 1.2结构选型(1)、结构选型：根据该设计的适用功能和建筑设计要求，对于六层商住楼，因框架结构体系的主要特点是平面布置比拟灵活，能提供较大的室内空间，对于商住楼是较适合的结构体系，考虑该建筑处于7度地震设防区，故采用现浇钢筋混凝土框架结构横向承重体系。(2)、其它结构选型：1.屋面：采用现浇钢筋混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。2.楼面：采用现浇钢筋混凝土板，板厚100。3.根底：因地质情况良好，故采用柱下独立根底。4.天沟：采用现浇天沟，具体情况参见建筑施工图。1.3结构布置标准层结构柱网布置
3、如图1-1。图1-1 标准层结构柱布置图选取其中一榀进行计算其结构布置如图12。图12 结构布置图1.3确定计算简图假定框架柱嵌固于根底顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心线之间的距离。底层柱高从根底顶面算至一层板底,基顶标高根据地质条件，室内外高差定为1.2m， 故底层柱高为5.70m,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面即层高，故均为3m。由此可绘出框架的计算简图如图1-3所示。1.4截面尺寸初估 多层框架为超静定结构，在内力计算之前，要先估算梁、柱的截面尺寸及结构所用材料的强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及其相对线刚度。混凝土等级：C30 ()1、梁截面尺寸估
4、算根据h=()l，b=()h，估算梁的截面尺寸如表11。层次砼强度等级KLL1KLL2KL1KL2KL3KL4KL5KL6KL715C305002505002504002504002504002504002503002004002503002002、柱截面尺寸估算根据轴压比限值按以下公式计算： 和 各层的重力荷载可近似的取14KN/m2，边柱和中柱的负荷面积分别为7.32.1m2和7.33.5m2。由，N1.25NV可得柱得截面面积： 边柱 中柱 根据上述估算得结果并综合考虑其因素，本设计所有柱的截面尺寸450mm450mm。1.5刚度计算其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取中跨I=
5、2.0 I0 。I0 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩。KL1 3.0107KN/m220.25mm0.4mm3/4.2m 1.90104KL2 3.0107KN/m220.25mm0.4mm3/2.7m 2.92104KL3 3.0107KN/m220.25mm0.4mm3/3.6m 2.22104柱：底柱3.0107KN/m20.45mm0.45mm3/5.7m 1.80104余柱3.0107KN/m20.35mm0.45mm3/3 m 3.42104 令i边余1.0，那么其余杆件的相对线刚度为： 那么框架的计算简图如图13所示。图13 计算简图第二节荷载统计2.1恒荷载标准值1、屋面防
6、水层刚性30厚C20细石混凝土防水 1.50 kN/m2 防水层柔性三毡四油铺小石子 0.40 kN/m2 找平层：15厚水泥砂浆 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2找平层：15厚水泥砂浆 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 0.04m14kN/m3=0.56 kN/m2保温层：80厚矿渣水泥 0.08m13.9 kN/m3=1.16 kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼盖 0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 6.34 kN/m2 2、标
7、准层楼面陶瓷地砖楼面 0.70 kN/m2 100mm厚钢筋混凝土楼盖 0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 4.93 kN/m2 3、梁自重bh250mm500mm梁自重： 25 kN/m30.25m0.50m0.12m=2.38 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m0.50m0.12m0.25m17 kN/m32=0.22 kN/m 合计： 2.60 kN/m bh250mm400mm梁自重： 25 kN/m30.25m0.40m0.12m=1.75 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m0
8、.40m0.12m0.25m17 kN/m32=0.18 kN/m 合计： 1.93 kN/m bh200mm300mm梁自重： 25 kN/m30.20m0.30m0.12m=0.90 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m0.30m0.12m0.20m17 kN/m32=0.14 kN/m 4、柱自重bh450mm450mm柱自重： 25 kN/m30.45m0.45m=5.06 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m0.45m0.55m17 kN/m32=0.31 kN/m 合计： 5.37 kN/m (5)、外纵墙自重标准层 轴铝合金推拉门 0.35 kN/m2轴纵墙 14 k
9、N/m30.10m0.24m=3.36 kN/m铝合金门 0.35 kN/m31.50m=0.53 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/m33.00m2.10m=0.45 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m33.00m2.10m=0.33 kN/m 合计： 4.67 kN/m 轴纵墙 14 kN/m20.24 m3.00m0.50m=8.4 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/m33.00m=1.50 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m33.00m=1.08 kN/m 合计： 10.98 kN/m轴纵墙 14 kN/m31.00m0.24m=3.36 kN/m铝合金窗 0.35
10、 kN/m31.50m=0.53 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/m33.00m1.50m=0.75 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m33.00m1.50m=0.54 kN/m 合计： 5.18 kN/m 底层：轴外纵墙 14 kN/m33.90m0.50m0.24m=13.44 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/m23.90m=0.90 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m23.90m=1.62 kN/m 合计： 15.96 kN/m 6、内隔墙自重标准层：120厚内隔墙 14 kN/m33.00m0.30m0.12m=3.94 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m
11、33.00m0.30m2=1.94 kN/m 合计： 7.20 kN/m240厚内隔墙 14 kN/m33.00m0.40m0.24m=8.74 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m23.00m0.30m2=1.94 kN/m 合计： 10.67 kN/m底层：120厚内隔墙 14 kN/m33.90m0.30m0.12m=6.45 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m33.90m0.30m2=2. 02 kN/m 合计： 8.56 kN/m240厚内隔墙 14 kN/m33.90m0.40m0.24m=13.78 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m33.90m0.40m2=2.
12、95 kN/m 合计： 16.73 kN/m7阳台自重水磨石地面 3.65 kN/m结构层：100mm厚钢筋混凝土楼盖 0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17 kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 3.32 kN/m2栏杆重： 0.12m0.30m0.12m0.20m17 kN/m32=0.14 kN/m8天沟自重及女儿墙现浇天沟自重 ：25 kN/m30.52m0.08m0.08m0.52m0.24m0.5m0.36m1.20 kN/m0.65 kN/m1.85 kN/m女儿墙自重： 0.24m1.10m18 kN/m325 kN/m30.1
13、m0.24m1.20m20.24m0.5m6.67 kN/m2.1活荷载标准值 根据荷载标准查得： 住宅： 2.0 kN/m2 阳台： 2.5 kN/m2屋面雪荷载：SkrSo1.00.35 kN/m20.35 kN/m22.3竖向荷载作用下框架受荷总图 板传荷载示意图 1轴间框架梁屋面板传荷载：恒载：6.34 kN/m2213.06 kN/m活载： 2.0 kN/m225.25 kN/m楼面板传荷载：恒载：3.37 kN/m2122328.63 kN/m活载： 2.0 kN/m2122324.12 kN/m梁自重： 1.93 kN/m内墙自重: 11.02 kN/m轴间框架梁荷载为：屋面梁：
14、恒载梁自重板传荷载 1.93 kN/m13.06 kN/m14.99 kN/m活载板传荷载5.25 kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载+内墙自重 1.93 kN/m8.63 kN/m11.02 kN/m21.58 kN/m 活载板传荷载4.12 kN/m计算书配套CAD图纸在爱建筑网下载全套毕业设计尽在爱建筑网2轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载：6.34 kN/m2210.70 kN/m 活载：2.0 kN/m223.375 kN/m 楼面板传荷载： 恒载：3.37 kN/m2122323.92 kN/m 活载：2.0 kN/m2122322.68 kN/m 梁自重： 1.93 kN/m内墙自
15、重: 11.02 kN/m轴间框架梁荷载为：屋面梁恒载梁自重板传荷载1.93 kN/m10.70 kN/m12.63 kN/m活载板传荷载3.38 kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载内墙自重1.93 kN/m3.92 kN/m11.0217.47kN/m 活载板传荷载2.68kN/m23轴间框架梁恒载：6.34 kN/m2214.27 kN/m活载：2.0 kN/m223.9 kN/m楼面板传荷载：恒载：3.37kN/m2122325.06 kN/m 活载：2.0 kN/m2122323.05 kN/m 梁自重： 1.93 kN/m内墙自重: 11.02 kN/m轴间框架梁受荷：屋面梁：恒载梁
16、自重板传荷载1.93 kN/m9.66 kN/m18.60 kN/m活载板传荷载3.9kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载内墙自重1.93 kN/m5.06 kN/m11.02 kN18.01kN/m 活载板传荷载3.05kN/m 4、轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.81kN板传荷载6.34 kN/m212237.2m 78.79kN天沟自重1.85 kN/m7.3m13.51kN雨蓬传荷1.85 kN/m21.5m26.34 kN/m21.75m 4.449.13 15.21kN女儿墙自重6.677.348.6
17、9kN顶层柱恒载梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙 17.81kN+78.79kN+13.51kN+48.692kN=173.91kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m212237.3m 24.85kN标准层柱恒载梁自重板传荷载外墙重阳台自重梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.81kN板传荷载3.37 kN/m223.37 kN/m221.93 kN/m11.02 kN/m4.2m/223.37 kN/m21223 3.37 kN/m212232 83.81kN 外墙自重(3.37 kN/m2.1m10.98 kN/m1.8m) (5.18 kN/m2.1m10.98 kN/m
18、1.3m) 2 52.93kN阳台传荷3.32 kN/m21.5m1.98 kN/m2218.80kN标准层柱恒载17.8183.8152.9318.80173.35kN标准层活载板传活载阳台传荷 2.0 kN/m26.8m2.0 kN/m212234.2m2/422.5 kN/m21.5m2 16.1716.337.81 40.31 kN根底顶面恒载=根底梁自重1.56 kN/m7.3m0.45m10.76kN5、轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.68kN板传荷载6.34 kN/m212237.3m6.34 kN/m212237.3
19、m 57.8178.79 130.60 kN顶层柱恒载梁自重板传荷载 136.60kN+17.86 kN=148.28 kN顶层活载板传活载 2.0 kN/m212237.3m 2.0 kN/m212237.3m=41.20 kN标准层柱恒载梁自重板传荷载内墙自重梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.68 kN板传荷载3.37 kN/m223.37 kN/m221.93 kN/m11.02 kN/m4.2m/223.37 kN/m21223 3.37 kN/m2122324.93 kN/m22.1m5.2/7.323.37 kN/m21223(5.2m)2/2/7.3m23.37 k
20、N/m2+1.04 kN/m+6.48 kN/m+4.93 kN/m21223 2.7m/25.3m/7.4m2 83.8126.2911.6314.29. 136.01kN 内墙自重11.02 kN/m3.4m37.47 kN标准层柱活载板传活载 2.0 kN/m26.8m2.0 kN/m212234.2m2/422.0 kN/m22.1m5.2m/7.3m22.0 kN/m21223(5.2m)2/2/7.3m22.0 kN/m2+2.0 kN/m21223 2.7m/25.2m/7.3m2 16.1716.334.728.483.53 49.23kN 根底顶面恒载=根底梁自重1.56 k
21、N/m7.3m0.5m10.61kN6、轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.68 kN板传荷载6.34 kN/m212237.36.34 kN/m212237.3 57.8171.93 129.74kN顶层柱恒载梁自重板传荷载 17.68kN+129.74kN=147.42kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m212237.3m +2.0 kN/m212237.3=40.93 kN标准层柱恒载梁自重板传荷载内墙自重梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.68 kN板传荷载4.93 kN/m22.1m5.2/7.323.37 k
22、N/m21223(5.2m)2/2/7.3m23.37 kN/m2+1.04 kN/m+6.48 kN/m+4.93 kN/m21223 2.7m/25.3m/7.4m23.37 kN/m23.4m2+4.93 kN/m21.8m2.1m/7.3m2+3.37 kN/m2(2.1m)2/2/7.3m2+3.37 kN/m21223+1.04kN/m+6.48kN/m +4.93 kN/m21223 3.6m/22.1m/7.3m24.93 kN/m21223+1.93kN/m+11.02kN/m +3.37 kN/m21223 3.6m/23.9m/7.3m2 52.21+18.68+41+1
23、.34+14.66+37.18 128.17 kN 内墙自重12.26 kN/m2(7.3m-0.5m)74.94 kN标准层柱恒载梁自重板传荷载内墙自重 17.68 kN128.17 kN74.94 kN 220.79kN标准层柱活载板传活载2.0 kN/m22.1m5.2m/7.3m22.0 kN/m21223(5.2m)2/2/7.3m22.0 kN/m2+2.0 kN/m21223 2.7m/25.2m/7.3m22.0 kN/m23.4m(7.33.4/2)/7.3m2+2.5 kN/m21.8m2.1m/7.3m2+2.0 kN/m22.1m/7.3m2+2.0 kN/m21223
24、 +2.5 kN/m21223 3.6m/22.1m/7.3m 2+2.5 kN/m21223 +2.0 kN/m21223 3.6m/23.9m/7.3m 2 4.728.483.5311.082.080.403.736.644.728.483.53 40.66 kN 根底顶面恒载=根底梁自重1.56 kN/m27.2m0.5m10.45 kN7、轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.68 kN板传荷载6.34 kN/m212237.3m 71.93 kN天沟自重1.85 kN/m7.313.51kN雨蓬传荷1.8
25、5 kN/m21.2m26.34 kN/m21.44m3.4m3.4m/20.75m/7.3m2 10.74 kN女儿墙自重6.67 kN/m7.3m48.69 kN顶层柱恒载梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙 17.81 kN+71.93 kN+13.51kN+48.69 kN=162.68kN顶层柱活载板传活载 +2.0 kN/m212237.3 22.69kN标准层柱恒载梁自重板传荷载阳台传荷梁自重2.60 kN/m7.3m-0.5m17.81 kN板传荷载3.37 kN/m23.4m2+4.93 kN/m21.8m2.1m/7.3m2+3.37 kN/m2(2.1m)2/2/7.3m
26、2+3.37 kN/m21223+1.04kN/m+6.48kN/m +4.93 kN/m21223 3.6m/22.1m/7.3m24.93 kN/m21223+1.93kN/m+11.02kN/m +3.37 kN/m21223 3.6m/23.9m/7.3m2 78.96 kN 外纵墙自重(5.181.2+10.980.9)2.1/2/7.3+(5.180.9+10.980.9)(2.1+1.8/2)/7.3+(3.371.8+10.981.6)5.6/7.352.86kN阳台传荷 3.321.21.983.43.4/20.75/7.34.72kN标准层柱恒载梁自重板传荷载阳台传荷17.
27、81 kN78.96 kN52.86 kN4.72 kN154.35 kN标准层柱活载板传活载阳台传荷 2.0 kN/m23.4m(7.33.4/2)/7.3m2+2.5 kN/m21.8m2.1m/7.3m2+2.0 kN/m22.1m/7.3m2+2.0 kN/m21223 +2.5 kN/m21223 3.6m/22.1m/7.3m 2+2.5 kN/m21223 +2.0 kN/m21223 3.6m/23.9m/7.3m 2 11.08+2.08+0.4+3.73+6.64 23.93 kN 根底顶面恒载底层外纵墙自重根底梁自重15.90 kN/m7.30m0.50m1.56 kN/
28、m7.3m0.5m118.80 kN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图21所示图中数值均为标准值。第三节竖向荷载计算3.1 恒荷载计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。1、1层B节点的弯矩分配系数 1层C节点的弯矩分配系数 其余节点见图3.12、固端弯矩计算均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩：M均载 M集中荷载Fe M梁固端M1M2根据上述公式计算的梁固端弯矩如图3.1所示。各恒载传递计算结果如图3.1所示。3、框架梁剪力计算：取节点平衡可求得梁端的剪力，计算结果见表31。 4、恒载作用下柱的剪力计算结果见表32。表32 柱剪力 层数B轴柱C轴柱D轴柱E轴柱610.77
29、6.294.047.5059.485.822.985.5249.595.823.055.7339.415.773.035.63211.566.733.486.8311.150.740.400.705、横梁跨中计算 取脱离体按简支梁计算，那么有：集中荷载产生的弯矩e为集中荷载到梁端的距离。计算结果见表33。6层梁DE的计算=那么有 -6、框架柱的轴力计算，根据荷载分布及剪力进行计算B轴柱6层：N1=梁端剪力纵梁传来恒载31.48173.91205.39KN N2= N1+柱自重205.3916.11221.50KN5层：N3= N2梁端剪力纵梁传来恒载221.5045.32173.35440.1
30、7KN N4= N3+柱自重440.1716.11456.28KN4层：N5= N4梁端剪力纵梁传来恒载456.2845.32173.35674.95KN N6= N5+柱自重674.9516.11691.06KN3层：N7= N6梁端剪力纵梁传来恒载691.0645.32173.35909.73KN N8= N7+柱自重909.7316.11925.84KN2层：N9= N8梁端剪力纵梁传来恒载925.8445.32173.351143.91KNN10= N9+柱自重1143.9116.111160.62KN1层：N11= N10梁端剪力纵梁传来恒载1160.6245.32173.35137
31、9.29KN N12= N11+柱自重1379.2924.171403.46KNC轴柱6层：N1=左右梁端剪力纵梁传来恒载31.4817.05148.28196.81KN N2= N1+柱自重196.8116.11212.92KN5层：N3= N2左右梁端剪力纵梁传来恒载212.9223.4845.32191.16472.88KN N4= N3+柱自重472.8816.11488.99KN4层：N5= N4左右梁端剪力纵梁传来恒载488.9923.4845.32191.16748.95KN N6= N5+柱自重748.9516.11765.06KN3层：N7= N6左右梁端剪力纵梁传来恒载765.0623.4845.32191.161025.02KN N8= N7+柱自重1025.0216.111041.13KN2层：N9= N8左右梁端剪力纵梁传来恒载1041.1323.4845.32191.161301.09KNN10= N9+柱自重1301.0916.111317.20KN1层：N11= N10左右梁端剪力纵梁传来恒载1317.2023.4845.32191.161