培训楼层框架结构培训中心综合楼(教学办公宿舍)-土木毕业设计.doc

目 录1 建筑设计2 结构设计 2.1工程概况2.2结构布置及计算简图2.3 楼盖配筋设计2.3.1 恒载标准值计算2.3.2 活载标准值计算2.3.3 楼盖结构平面布置图2.3.4 双向板内力计算2.4 框架设计计算 2.4.1计算单元及计算简图2.4.2竖向荷载作用下框架结构内力计算 2.4.3横向水平风荷载计算及风荷作用下框架内力和侧移计算 2.4.4 恒荷载作用下框架内力分析 2.4.5 可变荷载作用下框架内力分析2.4.6地震作用下框架内力分析2.5 框架内力组合2.5.1 框架梁内力组合2.5.2 框架柱内力组合 2.6 框架截面设计 2.6.1框架梁截面设计2.6.2框架柱截面设计2.6.3 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 2.7 基础设计2.7.1边柱基础设计2.7.2中柱基础设计2.8 楼梯设计及配筋计算2.8.1梯段设计2.8.2平台板设计2.8.3平台梁设计2.8.4 短柱设计3 施工设计 3.1编制总说明 3.2投标书 3.3开标一览表 3.4工程量预算 3.5取费表 3.6 施工方案 3.7进度计划表及施工平面图 4参考文献 5 结论 6谢辞 建筑设计审核：钱 坤编制：杨中彬日期：2007.6建筑设计概况： 序号项目内 容1建筑功能教学，办公，住宿于一体2建筑特点功能多样，立面造型美光3建筑面积总建筑面积（）10179.27地上建筑面积（）10179.275建筑层数地上9层地下06建筑层高首层4.2m二至三层3.6m四至九层3.0m7建筑高度0.000绝对标高（m）室内外高差（m）0.600m基底标高-2.300最大基坑深度2.3m檐口标高30.6建筑总高30.6 m8建筑平面横轴编号1-8轴纵轴编号A-D轴横轴距离（m）63.9m纵轴距离（m）17.7m9 建筑防火防火分类为二级10外装修外墙装修凹凸假面石块与白色釉面砖门窗工程塑钢窗，木门屋面工程（上人）彩色水泥砖面层11内装修顶棚矿棉吸音板，抹灰喷涂顶棚 内墙抹灰，陶瓷砖门窗工程普通门：塑钢窗，木门特种门：乙级防火门楼梯花岗岩面层地面工程主入口大理石地面一至三层地面砖四至九层水磨石地面公共部分水磨石地面12防水工程屋面SBS防水卷材卫生间SBS防水卷材结构设计审核：李九阳编制：杨中彬日期：2007.62.1 工程概况： 1工程名称：长春市腾飞培训中心综合楼 2建筑面积：10179.27平方米 3抗震设防烈度：按七度设防 4建筑层数为9层 5结构类型为框架结构 6耐久年限：二级，耐火等级2.2 结构布置及计算简图 2.2.1 根据房屋的使用功能及建筑设计的要求，建筑平立图剖面图分别见建筑施工图。本工程主体结构共9层，建筑总高度30.6m，1层高为4.2 m，2、3层为3.6 m ，49层为3.0 m。2.2.2 外墙采用陶粒砼砌块，填充墙采用200mm厚陶粒砼砌块（内墙）门窗洞口见建筑设计。楼屋均为现浇砼结构，楼板厚度取1/451/50板跨，即取楼板厚度为100mm，屋面板取120mm（考虑到二级抗震）；梁截面高度按梁跨度的1/101/18估算，由此估算的见下表2-1表示，假设采用砼的强度等级分别为：柱：C40 梁：C35 板：C25 梁截面尺寸及各层砼强度等级层次砼强度横梁截面（bh）纵梁（bh）AB跨BC跨CD跨全跨1至9C353008003004503008003008002.2.3 结构布置图（如下图 ）2.2.4 估算柱截面 柱截面尺寸根据式估算查表知框架结构抗震等级为二级，其轴圧比限值为，各层的重力荷载代表值近似取。首层柱截面面积1至3层：700mm700mm 4至9层：600mm600mm 2.3 楼盖配筋设计2.3.1 恒载标准值计算：1、屋面（上人）：40mm厚细石砼板保护层 220.04=0.88KN/SBS改性沥清防水层 0 .05 KN/20mm厚1:3水泥砂浆找坡 200.02=0.4 KN/50mm厚苯板保温层 0.50.05 0.025KN/SBS改性沥清防水层 0.05 KN/20mm水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/30mm1：8水泥炉渣找坡层 120.02=0.36 KN/120mm钢筋砼板 250.12=3.0KN/15mm厚混合砂浆抹灰 170.015=0.26 KN/合计： 5.42 KN/2、13层楼面瓷砖地面 0.55 KN/100mm厚钢筋砼板 0.125=2.5 KN/15mm厚混合砂浆抹灰 0.01517=0.255KN/合计： 3.305 KN/3、49层（卫生间、盥洗室）瓷砖地面（包括水泥粘砂打底） 0.55 KN/SBS防水层 0.05 KN/30mm厚细石砼找坡 200.03=0.60KN/100mm厚现浇砼板 250.10=2.5 KN/ 15 mm厚混合砂浆抹灰 170.015=0.255KN/合计： 3.955 KN/2.3.2 活载标准值计算： 屋面活荷载 2.0 KN/ 楼面活荷载 2.0 KN/走廊活荷载 2.5 KN/ 2.3.3 楼盖结构平面布置图楼盖结构平面布置图2.3.4 双向板内力计算2.3.4.1 屋面按弹性理论计算(砼强度等级为C25钢筋为HPB235级) 恒荷载标准值：5.42 KN/；活荷载标准值：2.0 KN/。 g=+/2=5.42+1.0=6.42 KN/ q= /2=1.0KN/ g+q=max1.2 g+1.4 q , 1.35 g+0.98 q=9.647 KN/（1）、区格板A 4.56.9 （2）、区格板B （3）、区格板C （4）、格板D 按单向板计算 2.3.4.2 配筋计算各区格板跨及支座弯矩已求得，取截面有效高度即可查表得钢筋配置面积间距，如下表所示：楼板跨中配筋计算截 面钢筋面积选配钢筋实配A格区方向10.28543.910150523方向5.37284.18150335B格区方向8.42445.510130604方向3.91206.98150335C格区方向11.78623.310130604方向4.76251.98150335D格区跨中10.8572010110714支座7.2448010150523楼板支座配筋计算截面钢筋面积选配钢筋实际面积A-B17.98951.3121101028B-B15.55822.812130870A-D15.18803.212130870B-D11.17591.010130604C-C21.961161.9121101028注： 1板砼采用C252.4 框架设计计算2.4.1 计算单元及计算简图取一个柱距，中间跨KJ6为计算单元，其计算简图如下图所示：2.4.1.1 确定柱子的高度1） 底层 ：埋深 2） 23层： 3） 其他层： 柱子总高度2.4.1.2 计算梁柱线刚度按的矩形截面梁计算所得的梁截面惯性矩计算结果，柱线刚度计算结果见下表：梁线刚度表类别层次mmmmAB193.153008003.71BC193.153004501.52柱线刚度表层次mmmmmm55007007003.252.0012，336007007003.252.0014930006006003.251.8082.4.2 竖向荷载作用下框架结构内力计算2.4.2.1 计算单元取6号轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为9.0m，如下图所示，由于层间内布置有次梁，故直接给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示，计算单元内的其余楼面荷载则通过次梁纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于节点上竖向荷载作用下的计算简图如图所示：2.4.2.2 荷载计算2.4.2.1 屋面荷载收集1）恒载计算屋面均布恒荷载标准值为 5.42KN/ AB跨屋面梁上恒荷载标准值 gwk1=4.55.4224.39 KN/BC跨屋面梁上恒荷载标准值 gwk2=0 KN/AB跨框架梁自重: 框架梁AB自重标准值 0.3（0.8-0.12）25 KN/5.1 KN/ 框架梁两侧摸灰重标准值 2（0.8-0.12）0.0217 KN/0.46 KN/ KN/BC跨框架梁自重: 梁自重标准值 0.3（0.45-0.12）252.48 KN/ 梁两侧摸灰自重标准值 2（0.45-0.12）0.02170.22 KN/ KN/屋面纵向梁传来的作用于柱顶的集中恒荷载女儿墙自重标准值 0.11.225+1.20.022173.82 KN/纵向框架梁自重标准值 0.3（0.8-0.12）255.1 KN/纵向框架梁摸灰自重标准值 (0.8-0.12）20.0217=0.46 KN/ 总计5.56 KN/次梁自重标准值 0.25（0.5-0.12）252.38 KN/次梁梁摸灰重标准值 2（0.5-0.12）0.02170.26 KN/ 总计2.64 KN/ A轴屋面纵向梁传来的作用于柱顶的集中恒荷载标准值： 女儿墙自重标准值 3.829.034.38KN 纵向框架梁自重标准值 5.569.050.04KN 次梁自重标准值 2.643.459.11KN 屋面恒载传来的标准值 KN B轴屋面纵向梁传来恒荷载标准值： 纵向框架梁自重标准值 5.569.050.04KN 次梁自重自重标准值 2.643.459.11KN 屋面恒荷载标准值 2) 活荷载计算屋面为上人屋面，活荷载标准值为 AB跨框架梁上的活荷载标准值 =4.52.09.0KN/m BC 跨框架梁上的活荷载标准值为 =0A轴屋面纵向梁传来活荷载标准值 屋面传来的活荷载标准值 B轴屋面纵向梁传来的作用于柱顶的集中活荷载标准值 屋面活荷载传来 3)计算简图 （1）屋面梁恒荷载 （2）屋面梁荷载2.4.2.2.2 楼面荷载收集（四九层）：1）恒载计算：1）楼面均布恒荷载 内隔墙自重： 200mm陶粒混凝土空心砌块 0.28KN/ 20mm抹灰自重 总计 内隔墙自重标准值：AB跨框架梁自重标准值 =BC跨框架梁自重标准值 =次梁自重 AB跨楼面上恒荷载标准值 = BC跨楼面上恒荷载标准值 活荷载标准值为 AB跨框架梁上的活荷载标准值 =4.52.09.0KN/mBC 跨框架梁上的活荷载标准值为 =0楼面纵向梁传来作用柱顶的集中荷载： 外纵墙自重标准值： 墙重 窗重 合计 内纵墙自重标准值：墙重 门重 合计 A轴纵向框架梁传来恒荷载标准值：外纵墙重 34.4kN次梁上墙重 2.28kN/（3.0m-0.5m）6.9/2m19.7kN纵向框架梁自重 5.73kN/9.0m=51.57kN纵向次梁自重 2.77kN/6.9/2m=9.56kN楼面恒荷载传来 9.0m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m3.955=81.4kN=196.63kN B轴纵向框架梁传来恒荷载标准值： 内纵墙重 39.8kN 次梁上墙重 2.28kN/m（3.0-0.5）m6.9/2m=19.7kN纵向框架梁自重 5.73kN/9.0m=51.57kN纵向次梁自重 2.77kN/6.9/2m=9.56kN楼面恒荷载传来 9m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m3.955kN/=81.4kN 9m1.5m3.955kN/=53.4kN255.43kN2)活载计算：A轴纵向框架梁传来活荷载标准值 ：楼面活荷载传来 9m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m 2.0kN/41.2kNB轴纵向框架梁传来活荷载标准值：楼面活荷载传来 9m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m 2.0kN/41.2kN 9m1.5m2.0kN/27kN 68.2kN3)计算简图 （1）楼面梁恒荷载 （2）楼面梁荷载2.4.2.2.3 楼面荷载收集（一三层）：楼面均布恒荷载 内隔墙自重标准值：AB跨楼面上恒荷载标准值 = BC跨楼面上恒荷载标准值 活荷载标准值为 AB跨框架梁上的活荷载标准值 =4.52.09.0KN/mBC 跨框架梁上的活荷载标准值为 =0楼面纵向梁传来作用柱顶的集中荷载： 外纵墙自重标准值： 墙重 窗重 合计 内纵墙自重标准值：墙重 门重 合计 A轴纵向框架梁传来恒荷载标准值：外纵墙重 42.25kN次梁上墙重 2.28kN/（3.6m-0.5m）6.9/2m24.38kN纵向框架梁自重 5.73kN/9.0m=51.57kN纵向次梁自重 2.77kN/6.9/2m=9.56kN楼面恒荷载传来 9.0m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m3.305=68.02kN=195.78kN B轴纵向框架梁传来恒荷载标准值： 内纵墙重 48.24kN 次梁上墙重 24.38kN纵向框架梁自重 5.73kN/9.0m=51.57kN纵向次梁自重 2.77kN/6.9/2m=9.56kN楼面恒荷载传来 9m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m3.305kN/=68.02kN 9m1.5m3.305kN/=44.62kN246.39kN2)活载计算：A轴纵向框架梁传来活荷载标准值 ：楼面活荷载传来 9m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m 2.0kN/41.2kNB轴纵向框架梁传来活荷载标准值：楼面活荷载传来 9m3.45m-（1.2+3.45）m2.25m 2.0kN/41.2kN 9m1.5m2.0kN/27kN 68.2kN3）计算简图 （1）楼面梁恒荷载 （2）楼面梁荷载2.4.2.2.4 楼面荷载收集（一层：）：1）恒载计算：外纵墙自重标准值： 墙重 窗重 合计 内纵墙自重标准值：墙重 门重 合计 内隔墙自重标准值： 3、柱自重标准值： 底层柱 23层柱自重 49层柱自重 2.4.3. 横向水平风荷载计算及风荷作用下框架内力和侧移计算2.4.3.1 基本风压=0.65KN/m 风荷载体形系数=1.3 风压高度变化系数按C类粗糙度查表，查得高度变化系数如下表所示。B类粗糙度风压高度变化系数离地高度5101520300.740.740.841.002.4.3.2 荷载规范规定：对于高度大于30m高宽比大于1.5的高柔房屋，应采用风阵系数取以考虑风压脉动的影响。本设计房屋高度H=3030。故应采用风振系数。各层迎风面负荷宽度为9.0 ，则各层柱顶集中风荷载标准值如下表所示： 柱顶风荷载标准值层数离地面高度/9301.01.01.611.3733.068270.950.91.581.2934.257240.90.81.541.1831.626210.860.71.501.0929.435180.800.61.461.0026.654150.740.51.410.8723.813120.740.41.330.8224.7028.40.740.281.230.7624.9214.80.740.161.130.7024.802.4.3.3 计算简图如下所示： 33.06KN 1.0 0.41 1.0 34.25KN (0.97) 1.0 0.41 1.0 31.62KN (0.97) 1.0 0.41 1.0 29.43KN (0.97) 1.0 0.41 1.0 26.65KN (0.97) 1.0 0.41 1.0 23.81KN (0.97) 1.0 0.41 1.0 24.70KN (1.09) 1.0 0.41 1.0 (1.50) 24.92KN 1.0 0.41 1.0 (1.50) 24.80KN 1.0 0.41 1.0 (0.98) 风荷载计算简图2.4.3.4 柱的侧移刚度计算（仅计算一榀框架）底柱 D边柱2根0.50323605100146中柱2根0.56426468 2、3层 D边柱2根0.25041829190740中柱2根0.32053541 D49层 边柱2根0.25239312209976中柱2根0.421656762.4.3.5 风荷载作用下的侧移验算，水平荷载作用下的框架的层间侧移按下式计算。各层的层间侧移值求得以后，顶点侧移为各层层间侧移之和。框架在风荷载作用下的侧移计算见下表：层次各层风荷载层间剪力侧移刚度层间侧移933.0633.062099760.00016834.2567.312099760.00032731.6298.932099760.00047629.43128.362099760.00061526.65155.012099760.00074423.81178.822099760.00085324.70203.521907400.00107224.92228.441907400.00120124.80255.241001460.00133框架总侧移刚度 层间最大侧移值为 满足侧移限值2.4.3.6 风荷载作用下内力分析 D值法计算柱端弯矩层次A轴柱C轴柱/KN/ KNKN/KN/ KNKNm90.1876.180.3012.9785.5620.31310.350.4317.67013.35280.18712.590.4022.66215.1080.31321.070.4534.76628.44570.18718.500.4530.52524.9750.31330.970.47548.77844.13260.18724.000.4539.632.40.31340.180.5060.2760.2750.18728.990.4547.83439.1370.31348.520.5072.7872.7840.18733.440.5050.1650.160.31355.970.47588.15377.75730.21944.570.5080.26680.2660.28157.190.5102.942102.94220.21950.030.5581.04999.0590.28164.190.5115.542115.54210.23659.760.7270.278180.7140.26468.860.625108.455180.758梁端弯矩.剪力及柱轴力表层次AC跨梁CD跨梁柱轴力 A轴柱C轴柱913.012.546.93.75.15.13.03.43.70.3828.234.26.99.014.014.03.09.312.70.6745.654.86.914.622.522.53.015.027.31.0664.674.16.920.130.430.43.020.347.41.2580.294.56.925.338.738.73.025.872.71.7489.3114.36.929.546.846.83.031.2102.23.43130.4129.76.937.753.253.23.035.5139.95.62161.3155.16.945.963.663.63.042.4185.89.11169.3159.06.947.665.265.23.043.5233.413.2 柱轴力前的正负号表示风荷载可左右方向作用于框架，当风荷载反作用于框架时，轴力将变号。 框架在左风作用下的弯矩如图所示，梁剪力及柱轴力图如图所示。左风作用下框架弯矩图（KN.m）梁端剪力及柱轴力图（KN）2.4.4 恒荷载作用下框架内力分析，梁端、柱端采用弯矩二次分配法计算。2.4.4.1 梁固端弯矩 将梯形荷载折算成固端等效均布荷载 （1-2+3） =/则顶层： AB跨=2.25/6.9=0.326；=5.56+24.390.92928.2kN/m =111.9kNm BC跨：2.7kN/m =-2.0kNm三八层：AB跨=2.25/6.9=0.326；=10.75+17.800.92927.3kN/m =108.3kNm BC跨：2.87kN/m =-2.2kNm一三层：AB跨=2.25/6.9=0.326；=13.03+14.870.92926.8kN/m =106.3kNm BC跨：2.87kN/m =-2.2kNm2.4.4.2 弯矩分配系数以顶层节点为例节点： 节点： 其余节点见下表：节点节点节点480.3400.3300.3300.3180.3080.1300.30830.2880.2800.3750.2720.2640.1120.40820.2500.3750.3750.2380.3570.0980.35710.2870.4310.2820.2710.407 0.1110.2662.4.4.3 恒载作用下框架的弯矩计算弯矩计算过程如下图所示：上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 0.492 0.508 0.460 0.466 0.189 O-O -111.9 111.9 -2.0 O-O 55.1 56.80 -50.6 -51.2 -20.8 17.9 -25.3 28.4 -16.7 3.6 3.8 -5.4 -5.5 -2.2 76.6 -76.6 84.3 -73.4 -25 0.33 0.33 0.34 0.318 0.308 0.308 0.130 O-O -108.3 108.3 -2.2 O-O 35.7 35.7 36.8 -34.4 -33.4 -33.4 -14.1 27.6 17.9 -17.2 18.4 -25.6 -16.7 -9.3 -9.3 -9.6 7.6 7.4 7.4 3.1 54 44.3 -98.3 99.9 -51.6 -42.7 -13.2 0.33 0.33 0.34 0.318 0.308 0.308 0.130 O-O -108.3 108.3 -2.2 O-O 35.7 3