六层框架结构商住楼毕业设计（计算书）.doc

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：xx3#商住混用楼。 (2)、工程概况：建筑总高19.5m，共6层，室内外高差为0.45m，底层高4.5m，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27.2摄氏度，最高气温42摄氏度，冬季月平均气温7.4摄氏度，最低气温6摄氏度。 (4)、拟建地的基本雪压 So=0.45N/m2,基本风压 W00.35 N/m2，地面粗糙度为B类。 (5)、最大的冻土深度为：0.24m。 (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较灵活，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.基础：因地质情况良好，故采用柱下独立基础。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，故梁跨等于柱截面形心线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底,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KLL1KLL2KL1KL2KL3KL4KL5KL6KL715C30500×250500×250400×250400×250400×250400×250300×200400×250300×200（2）、柱截面尺寸估算根据轴压比限值按下列公式计算： 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7.3×2.1m2和7.3×3.5m2。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450mm×450mm。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=2.0 I0 。（I0 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。KL1 3.0×107KN/m2×2××0.25mm×（0.4mm）3/4.2m 1.90×104KL2 3.0×107KN/m2×2××0.25mm×（0.4mm）3/2.7m 2.92×104KL3 3.0×107KN/m2×2××0.25mm×（0.4mm）3/3.6m 2.22×104柱：底柱3.0×107KN/m2××0.45mm×（0.45mm）3/5.7m 1.80×104余柱3.0×107KN/m2××0.35mm×（0.45mm）3/3 m 3.42×104 令i边余1.0，则其余杆件的相对线刚度为： 。 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 0.015m×20 kN/m3=0.30 kN/m2找平层：15厚水泥砂浆 0.015m×20 kN/m3=0.30 kN/m2找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 0.04m×14kN/m3=0.56 kN/m2保温层：80厚矿渣水泥 0.08m×14.5 kN/m3=1.16 kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼盖 0.1m×25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 6.89 kN/m2 （2）、标准层楼面陶瓷地砖楼面 0.70 kN/m2 100mm厚钢筋混凝土楼盖 0.1m×25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 3.37 kN/m2 （3）、梁自重b×h250mm×500mm梁自重： 25 kN/m3×0.25m×（0.50m0.12m）=2.38 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×（0.50m0.12m0.25m）×17 kN/m3×2=0.22 kN/m 合计： 2.60 kN/m b×h250mm×400mm梁自重： 25 kN/m3×0.25m×（0.40m0.12m）=1.75 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×（0.40m0.12m0.25m）×17 kN/m3×2=0.18 kN/m 合计： 1.93 kN/m b×h200mm×300mm梁自重： 25 kN/m3×0.20m×（0.30m0.12m）=0.90 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×（0.30m0.12m0.20m）×17 kN/m3×2=0.14 kN/m 合计： 1.04kN/m（4）、柱自重b×h450mm×450mm柱自重： 25 kN/m3×0.45m×0.45m=5.06 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×（0.45m0.55m）×17 kN/m3×2=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 kN/m3×0.10m×0.24m=3.36 kN/m铝合金门 0.35 kN/ m2×1.50m=0.53 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/ m2×（3.00m2.10m）=0.45 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/ m2×（3.00m2.10m）=0.33 kN/m 合计： 4.67 kN/m 轴纵墙 14 kN/ m3×0.24 m×（3.00m0.50m）=8.4 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/ m2×3.00m=1.50 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/ m2×3.00m=1.08 kN/m 合计： 10.98 kN/m轴纵墙 14 kN/m3×1.00m×0.24m=3.36 kN/m铝合金窗 0.35 kN/m3×1.50m=0.53 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/ m2×（3.00m1.50m）=0.75 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/ m2×（3.00m1.50m）=0.54 kN/m 合计： 5.18 kN/m 底层：轴外纵墙 14 kN/m3×（4.50m0.50m）×0.24m=13.44 kN/m麻面砖外墙 0.50 kN/m2×4.50m=0.90 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m2×4.50m=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/m3×（3.00m0.30m）×0.12m=4.54 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/ m2×（3.00m0.30m）×2=1.94 kN/m 合计： 6.48 kN/m240厚内隔墙 14 kN/m3×（3.00m0.40m）×0.24m=8.74 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m2×（3.00m0.30m）×2=1.94 kN/m 合计： 10.68 kN/m底层：120厚内隔墙 14 kN/m3×（4.50m0.30m）×0.12m=6.45 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/ m2×（4.50m0.30m）×2=2. 02 kN/m 合计： 8.47 kN/m240厚内隔墙 14 kN/m3×（4.50m0.40m）×0.24m=13.78 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/ m2×（4.50m0.40m）×2=2.95 kN/m 合计： 16.73 kN/m（7）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 0.1m×25 kN/m3=2.50 kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17 kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 2.67 kN/m2栏杆重： 0.12m×（0.30m0.12m0.20m）×17 kN/m3×2=0.14 kN/m（8）天沟自重及女儿墙现浇天沟自重 ：25 kN/m3×（0.52m0.08m）×0.08m（0.52m0.24m）×（0.5m0.36m）1.20 kN/m0.65 kN/m1.85 kN/m女儿墙自重： 0.24m×1.10m×18 kN/m325 kN/m3×0.1m×0.24m（1.20m×20.24m）×0.5m6.67 kN/m2.2活荷载标准值 根据«荷载规范»查得： 住宅： 2.0 kN/m2 阳台： 2.5 kN/m2屋面雪荷载：Skr×So1.0×0.45 kN/m20.45 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：6.89 kN/m2×××218.08kN/m活载： 2.0 kN/m2×××25.25 kN/m楼面板传荷载：恒载：3.37 kN/m2××12×（）2（）3×28.63 kN/m活载： 2.0 kN/m2××12×（）2（）3×24.12 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：恒载梁自重板传荷载 1.93 kN/m18.08 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（2）轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载：6.89 kN/m2×××211.63 kN/m 活载：2.0 kN/m2×××23.375 kN/m 楼面板传荷载： 恒载：3.37 kN/m2××12×（）2（）3×24.52 kN/m 活载：2.0 kN/m2××12×（）2（）3×22.68 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：屋面梁恒载梁自重板传荷载1.93 kN/m11.63 kN/m13.56 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/m4.52 kN/m11.0217.47kN/m 活载板传荷载2.68kN/m2（3）轴间框架梁恒载：6.89 kN/m2×××215.50 kN/m活载：2.0 kN/m2×××24.5 kN/m楼面板传荷载：恒载：3.37kN/m2××12×（）2（）3×25.06 kN/m 活载：2.0 kN/m2××12×（）2（）3×23.05 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：恒载梁自重板传荷载1.93 kN/m9.66 kN/m18.60 kN/m活载板传荷载4.5kN/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 kN/m18.01kN/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/m×（7.3m-0.5m）17.68kN板传荷载6.89 kN/m2××12×（）2（）3×7.2m 85.63kN天沟自重1.85 kN/m×7.3m13.51kN雨蓬传荷（1.85 kN/m2×1.5m×26.89 kN/m2×1.75m）× （2.7812.06）× 15.46kN女儿墙自重6.67×7.348.69kN顶层柱恒载梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙 17.68kN+85.63kN+13.51kN+15.46 kN 48.69kN=181.1kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m 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/m×（7.3m-0.5m）17.68kN板传荷载3.37 kN/m2××××23.37 kN/m2××××2（1.93 kN/m11.02 kN/m）×4.2m/2××23.37 kN/m2××12×（）2（）3 3.37 kN/m2××12×（）2（）3××2 83.81kN 外墙自重(3.37 kN/ m×2.1m10.98 kN/m×1.8m) ×(5.18 kN/m×2.1m10.98 kN/m×1.3m) ××2 52.93kN阳台传荷（2.67 kN/m2×1.5m1.98 kN/ m）××212.47kN标准层柱恒载17.6883.8152.9312.45166.97kN标准层活载板传活载阳台传荷 2.0 kN/m2×××6.8m2.0 kN/m2××12×（）2（）3×4.2m×2/4×22.5 kN/m2×1.5m××2 16.1716.337.81 40.31 kN基础顶面恒载=基础梁自重1.56 kN/m×（7.3m0.45m）10.76kN（5）、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/m×（7.3m-0.5m）17.68kN板传荷载6.89 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m+6.89 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m 62.8385.63 148.46 kN顶层柱恒载梁自重板传荷载 148.46kN+17.68 kN=166.14 kN顶层活载板传活载 2.0 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m +2.0 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m=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/m×（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载3.37 kN/m2××××23.37 kN/m2××××2（1.93 kN/m11.02 kN/m）×4.2m/2××23.37 kN/m2××12×（）2（）3 3.37 kN/m2××12×（）2（）3××24.93 kN/m2×××2.1m×（5.2）/7.3×23.37 kN/m2××12×（）2（）3×(5.2m)2/2/7.3m×23.37 kN/m2××+1.04 kN/m+6.48 kN/m+4.93 kN/m2××12×（）2（）3 ×2.7m/2×5.3m/7.4m×2 83.8126.2911.6314.29. 136.01kN 内墙自重11.02 kN/m×3.4m37.47 kN标准层柱活载板传活载 2.0 kN/m2×××6.8m2.0 kN/m2××12×（）2（）3×4.2m×2/4×22.0 kN/m2×××2.1m×（5.2m）/7.3m×22.0 kN/m2××12×（）2（）3×(5.2m)2/2/7.3m×22.0 kN/m2××+2.0 kN/m2××12×（）2（）3 ×2.7m/2×5.2m/7.3m×2 16.1716.334.728.483.53 49.23kN 基础顶面恒载=基础梁自重1.56 kN/m×（7.3m0.5m）10.61kN（6）、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/m×（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载6.89 kN/m2××12×（）2（）3×7.36.89 kN/m2××12×（）2（）3×7.3 62.8385.63 148.46kN顶层柱恒载梁自重板传荷载 17.68kN+148.46kN=166.14kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m +2.0 kN/m2××12×（）2（）3×7.3=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/m×（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载4.93 kN/m2×××2.1m×（5.2）/7.3×23.37 kN/m2××12×（）2（）3×(5.2m)2/2/7.3m×23.37 kN/m2××+1.04 kN/m+6.48 kN/m+4.93 kN/m2××12×（）2（）3 ×2.7m/2×5.3m/7.4m×23.37 kN/m2×××3.4m××2+4.93 kN/m2×××1.8m×（2.1m）/7.3m×2+3.37 kN/m2×××(2.1m)2/2/7.3m×2+3.37 kN/m2××12×（）2（）3+1.04kN/m+6.48kN/m +4.93 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×2.1m/7.3m×2（4.93 kN/m2××12×（）2（）3+1.93kN/m+11.02kN/m +3.37 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×3.9m/7.3m×2 52.21+18.68+41+1.34+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/m2×××2.1m×（5.2m）/7.3m×22.0 kN/m2××12×（）2（）3×(5.2m)2/2/7.3m×22.0 kN/m2××+2.0 kN/m2××12×（）2（）3 ×2.7m/2×5.2m/7.3m×22.0 kN/m2×××3.4m×(7.33.4/2)/7.3m×2+2.5 kN/m2×××1.8m×（2.1m）/7.3m×2+2.0 kN/m2×××2.1m×（）/7.3m×2+2.0 kN/m2××12×（）2（）3 +2.5 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×2.1m/7.3m ×2+2.5 kN/m2××12×（）2（）3 +2.0 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×3.9m/7.3m ×2 4.728.483.5311.082.080.403.736.644.728.483.53 40.66 kN 基础顶面恒载=基础梁自重1.56 kN/m2×（7.2m0.5m）10.45 kN（7）、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/m×（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载6.89 kN/m2××12×（）2（）3×7.3m 78.16 kN天沟自重1.85 kN/m×7.313.51kN雨蓬传荷（1.85 kN/m2×1.2m×26.89 kN/m2×1.44m）×3.4m×（3.4m/20.75m）/7.3m×2 32.78 kN女儿墙自重6.67 kN/m×7.3m48.69 kN顶层柱恒载梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙 17.68 kN+78.16 kN+13.51kN+32.78 kN +48.69 kN=190.82kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m2××12×（）2（）3×7.3 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/m×（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载3.37 kN/m2×××3.4m××2+4.93 kN/m2×××1.8m×（2.1m）/7.3m×2+3.37 kN/m2×××(2.1m)2/2/7.3m×2+3.37 kN/m2××12×（）2（）3+1.04kN/m+6.48kN/m +4.93 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×2.1m/7.3m×2（4.93 kN/m2××12×（）2（）3+1.93kN/m+11.02kN/m +3.37 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×3.9m/7.3m×2 78.96 kN 外纵墙自重(5.18×1.2+10.98×0.9)×2.1/2/7.3+(5.18×0.9+10.98×0.9)×(2.1+1.8/2)/7.3+(3.37×1.8+10.98×1.6)×5.6/7.352.86kN阳台传荷 （2.67×1.21.98）×3.4×（3.4/20.75）/7.35.92kN标准层柱恒载梁自重板传荷载外墙重阳台自重17.68 kN78.96 kN52.86 kN +5.92 kN155.42 kN标准层柱活载板传活载阳台传荷 2.0 kN/m2×××3.4m×(7.33.4/2)/7.3m×2+2.5 kN/m2×××1.8m×（2.1m）/7.3m×2+2.0 kN/m2×××2.1m×（）/7.3m×2+2.0 kN/m2××12×（）2（）3 +2.5 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×2.1m/7.3m ×2+2.5 kN/m2××12×（）2（）3 +2.0 kN/m2××12×（）2（）3 ×3.6m/2×3.9m/7.3m ×2 11.08+2.08+0.4+3.73+6.64 23.93 kN 基础顶面恒载底层外纵墙自重基础梁自重15.90 kN/m×（7.30m0.50m）1.56 kN/m×（7.3m0.5m）118.80 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3.1（2）、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610.776.294.047.5059.485.822.985.5249.595.823.055.7339.415.773.035.63211.566.733.486.8311.150.740.400.70（5）、横梁跨中计算 取脱离体按简支梁计算，则有：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=则有 -（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221.5045.32173.35440.17KN 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925.8445.32173.351144.51KNN10= N9+柱自重1144.5116.111160.62KN1层：N11= N10梁端剪力纵梁传来恒载1160.6245.32173.351379.29KN 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