土木工程毕业设计计算书(1).doc

结构布置及计算简图第章结构布置及计算简图2.1 结构选型和布置2.1.1 结构选型根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。2.1.2 结构布置根据建筑功能的要求及建筑物的平面形状，本结构横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下交叉条形基础。2.1.3 初步截面尺寸本建筑的结构类型为钢筋混凝土框架结构，且建筑地处山东省东营市，抗震设防烈度为7度，根据建筑抗震设计规范（GB50001-2001）6.1.2知，本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度为100mm，各层梁板及三、四、五层柱的混凝土强度等级均为C25，一、二层柱及基础的混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB335，其余钢筋采用HPB235。根据建筑平面确定结构平面布置图如图2-1。图2-1 结构平面布置图框架柱的最大承载力范围：2.1.3.1 柱截面尺寸估算：柱的截面尺寸估算公式:柱组合的轴压力设计值。考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。按简支状态计算的柱的负载面积。折算在单位面积上的重力荷载代表值，可近似取为12。验算截面以上的楼层层数。框架柱轴压比限值，对一级、二级、三级抗震等级，分别取0.7、0.8和0.9 。混凝土轴心抗压强度设计值。所以有则取柱的截面尺寸为。2.1.3.2 梁截面尺寸估算：框架梁的截面尺寸确定时，应综合考虑竖向荷载大小、跨度、抗震设防烈度以及混凝土强度等级等多方面的因素。一般情况下，框架梁截面尺寸取值如下：由于横向梁的跨度分别为边跨或，中跨，则取横向边跨梁，中跨梁。纵向梁最大跨度为，取纵向梁截面尺寸均为。2.2 框架计算简图2.2.1 框架计算简图说明本设计基础选用柱下交叉条形基础，基础顶标高为，取轴线上的一榀框架进行计算，计算单元如图2-1所示。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。一层柱高从基础顶面算至二层楼面，其余各层柱高均为从本层楼面算至上层楼面，即首层柱高，其余各层柱高均为。2.2.2 框架梁柱截面特性利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算柱的截面特性。以轴线上的一榀框架为例计算梁柱的线刚度：混凝土的弹性模量：C25混凝土：C30混凝土：2.2.2.1 柱计算：一层柱：二层：三、四、五层：2.2.2.2 梁计算：轴线框架为中框架，则，各层梁截面尺寸均为边跨，中跨。故框架梁柱截面特性如下表所：2.2.2.3 框架梁截面特性：梁混凝土强度等级：C25；框架梁截面特性计算过程见表2-1至表2-3。表2-1 轴线4、5、8框架梁截面特性表梁编号AB(CE)BC混凝土强度等级C25C25截面尺寸250600250400跨度75003000截面惯性矩4.51.33线刚度3.362.489表2-2 轴线1、2、10、11框架梁截面特性表梁编号ABBCCD混凝土强度等级C25C25C25截面尺寸250600250400250600跨度750030006300截面惯性矩4.51.334.5线刚度边跨2.521.8673非边跨3.362.4893表2-3 轴线3、6、7、9框架梁截面特性表梁编号ABBCCDDE混凝土强度等级C25C25C25C25截面尺寸250600250400250600250400跨度7500300063001200截面惯性矩4.51.334.51.33线刚度3.362.48934.6672.2.2.4 框架柱截面特性柱混凝土强度等级：一、二层：C30；三、四、五层：C25。框架柱截面特性计算见表2-4。表2-4 框架柱截面特性表层号123-5混凝土强度等级C30C30C25截面尺寸400400400400400400柱高500039003900截面惯性矩2.2332.1332.133线刚度1.281.6411.532 由上表可知，各榀框架计算简图如图2-2至2-5所示。图2-2 轴线4、5、8线刚度计算简图（）图2-3 轴线3、6、7、9线刚度计算简图（）图2-4 轴线2、10线刚度计算简图（）图2-5 轴线1、11线刚度计算简图（）2.2.3 柱侧移刚度D值计算2.2.3.1 4、5、8轴线D值计算：（过程见表2-5至2-7）表2-5 横向3-5层D值计算表构件名称A轴B轴续2-5构件名称C轴E轴表2-6 横向2层D值计算表构件名称A轴B轴C轴E轴表2-7 横向1层D值计算表构件名称A轴B轴C轴E轴2.2.3.2 3、6、7、9轴线D值计算（过程见表2-8至2-10）表2-8 横向3-5层D值计算表构件名称A轴B轴续表2-8构件名称C轴D轴E轴表2-9 横向2层D值计算表构件名称A轴B轴C轴续表2-9构件名称D轴E轴表2-10 横向1层D值计算表构件名称A轴B轴C轴D轴续表2-10构件名称E轴2.2.3.3 2、10轴线D值计算（过程见表2-11至2-13）表2-11 横向3-5层D值计算表构件名称A轴B轴C轴D轴表2-12 横向2层D值计算表构件名称A轴B轴C轴D轴表2-13 横向1层D值计算表构件名称A轴B轴续表2-13构件名称C轴D轴2.2.3.4 1、11轴线D值计算（过程见表2-14至2-16）表2-14 横向3-5层D值计算表构件名称A轴B轴C轴续表2-14构件名