四川大学转化医学中心大楼-土木工程毕业设计计算书.docx
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1、 目 录1结构各层重力荷载标准值计算31.1工程概况31.2结构布置31.3截面尺寸初估31.4荷载清理52抗震设计102.1计算简图102.2梁线刚度计算102.3柱侧移刚度计算102.4框架自振周期计算122.5横向地震作用计算132.6水平地震作用下的位移计算142.7地震作用下的框架内力分析153横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算 193.1框架柱抗侧移刚度计算193.2集中风荷载标准值的计算193.3风荷载作用下的计算简图203.4横向框架在风荷载作用下的内力计算213.5绘制内力图244竖向荷载作用254.1计算单元如图所示254.2恒荷载计算254.3活荷载满跨计算334.4
2、重力荷载代表值计算384.5荷载作用下KJ-3的梁端剪力 404.6荷载作用下KJ-3的柱的剪力 424.7荷载作用下KJ-3的梁柱的弯矩 425 KJ-3内力组合 445.1 规范的有关规定 445.2 框架梁柱的控制截面 485.3 KJ-3框架梁内力不利组合 486 框架梁截面设计 686.1 相关规范 686.2 梁的正截面受弯承载力计算 686.3 梁的斜截面受弯承载力计算 717框架柱截面设计737.1相关规范737.2本框架信息737.3第五层B柱747.4第五层C柱777.5第五层D柱807.6第五层E柱848框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 888.1节点核芯区组合的剪力设计值
3、888.2核芯区截面有效验算宽度888.3节点抗震验算889楼面板、次梁计算899.1结构布置方案 899.2板的荷载899.3内力计算909.4板配筋计算959.5次梁计算9810 裂缝验算 10111 楼梯设计 10211.1楼梯段(TB-1)计算 10211.2 梯段段(TB-2)计算 10311.3平台板设计 10411.4平台梁设计 10412基础设计 10612.1基本资料 10612.2荷载清理 10612.3基础底面积计算 10612.4基础高度计算10712.5底板弯矩及配筋计算10813电算结果及对比分析11013.1结构设计总信息11013.2周期、振型、地震力12413
4、.3结构位移信息13713.4图形文件14313.4手算与电算结果对比分析1571 结构各层重力荷载标准值计算1.1工程概况1、 工程名称:四川大学转化医学中心大楼2、 结构形式:全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构3、 层数:建筑物共16层层高:每层高均为4.5m建筑楼层总层高为72m室内外高差0.3m4、 使用说明该办公楼主要以层为单位进行实验办公,每层为一个独立的单元,主要拥有实验室、准备间、休息厅、阳台等,楼内设有两个电梯、两个楼梯、楼梯开间为3.5m,进深为8.8m。5、抗震设防工程地点:四川省成都市设防烈度:7度设计基本地震加速度值:0.1g设计地震分组:第三组抗震分类:乙类6、基本风压
5、:0.30kN/m27、工程地质条件:拟建场地地形平坦,地基承载力标准值:350kN/m2, 场地类别:二类1.2结构布置图1.3截面尺寸初估 1、由于建筑总度60m,初步确定框架的抗震等级为三级,按经验确定楼面荷载(包括恒荷载和活荷载)标准值为12KN/m2,依据规范可知框架结构在抗震等级为三级时的轴压比限值为0.85,故截面尺寸可按其轴压比限值确定为,而梁和板截面尺寸可根据其跨度确定。2、柱子、梁、板及其他构件砼强度等级均为C30。3、柱子截面尺寸 假设设计值转换系数为1.26,该系数取值的原因如下:旧规范时转换系数1.25是大量工程实践后得到的数值,我们可以认为该系数1.25是恒载标准值
6、所占总荷载标准值中的份额乘以分项系数1.2与活载标准值所占总荷载标准值中的份额乘以分项系数1.4两者之和。 设旧规范时恒载标准值所占总标准值权重为1,则活载所占权重为a倍的恒载,新荷载规范中恒载控制时恒载的分项系数为1.35,活载的分项系数实为1.40.7=0.98,所以有 1.21+1.4a=1.25(1+a)解的a=0.333,据此权重,可计算出新规范恒载控制时的转换系数(1.351+0.980.333)/1+0.333=1.257 近似取1.26其中分子为基本组合的设计值,分母为恒活标准值之和。因为中柱以轴力为主,所以初估尺寸时先从中柱开始。中柱轴压力设计值为故取500mm500mm。边
7、柱和角柱尺寸也近似取为500mm500mm。4、梁的截面尺寸(1)主梁:主梁梁高:h=(1/81/12)l=(1/81/12)7500=625938mm,取h=700mm 梁宽:b=(1/21/3)h=233 350mm,取b=350mm(2次梁:次梁梁高:h=(1/141/18)l=(1/141/18)7500=417 536mm,取h=500mm 梁宽:b=(1/21/3)h=167 250mm,取b=250mm所以主梁截面尺寸为350mm700mm,次梁截面尺寸为250mm500mm.5、板:(1)按刚度条件:跨厚比40,板厚h2400mm/40=60mm;(2)按构造要求:双向板板厚8
8、0mm,板厚 h80mm。综上,取板厚为100mm。6、填充墙:内外墙均取200mm,用混凝土空心小砌块砌筑,保温材料用金属绝热材料(聚氨酯)复合板,水泥砂浆抹灰20mm厚。1.4荷载清理1.4.1关于材料重度的取值(见荷载规范)1,混凝土空心小砌块,梁、柱、墙和板底用水泥砂浆抹灰(),保温材料。 2200mm厚墙(包括双侧抹灰和保温材料):1.4.2关于活荷载标准值 1、上人屋面取q2.0KN/m2,不上人屋面取q=0.5KN/m2 2、办公楼一般房间取q=2.0 KN/m2,卫生间取q=2.5 KN/m2,走廊、大厅取q=2.5KN/m2,楼梯取q=3.5KN/m2,电梯机房取q=7.0
9、KN/m21.4.3各层板荷及墙荷的计算(此部分为PMCAD建模作准备)普通地砖楼面荷载: 8厚地砖楼面水泥砂浆擦缝 0.00822=0.18 KN/m2 20厚水泥砂浆粘合层 0.0220=0.4 KN/m22厚水泥浆一道 0.00220=0.04 KN/m230厚保温砂浆 0.035=0.15 KN/m220厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m2水泥砂浆结合层一道 0.01 KN/m2100厚混凝土现浇板 0.1025=2.5 KN/m220厚混合砂浆板底抹灰 0.0217=0.4 KN/m2乳胶漆顶棚 0.2 KN/m2地砖楼面自重标准值合计 4.22 KN/m2防水、防滑地
10、砖楼面荷载: 8厚地砖楼面水泥砂浆擦缝 0.00822=0.18 KN/m220厚水泥砂浆粘合层 0.0220=0.4 KN/m22厚水泥浆一道 0.00220=0.04 KN/m230厚保温砂浆 0.035=0.15 KN/m2聚氨酯二遍涂膜防水层 0.01 KN/m220厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m2水泥砂浆结合层一道 0.01 KN/m2100厚混凝土现浇板 0.1025=2.5 KN/m220厚混合砂浆板底抹灰 0.0217=0.34 KN/m2乳胶漆顶棚 0.2 KN/m2加气混凝土回填280mm(下沉300mm) 0.2814=3.92 KN/m2防水、防滑地砖
11、楼面自重标准值 8.15 KN/m2所以普通楼面恒载取为4.3 KN/m2,卫生间地面荷载取为8.2 KN/m2保温防水屋面: 40厚刚性防水层 0.0425=1 KN/m220厚混合砂浆隔离层 0.0217=0.34 KN/m24厚SBS防水卷材 0.1 KN/m2刷底胶剂一道 0.1 KN/m225厚水泥砂浆找平层 0.02520=0.5 KN/m22 55厚挤塑聚苯乙烯保温层 0.05510=0.55 KN/m2氯丁胶乳沥青隔气层两遍 0.2 KN/m215厚水泥砂浆找平层 0.01520=0.3 KN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼面 0.1025=2.5 KN/m220厚混合砂浆板底抹
12、灰 0.0217=0.34 KN/m2乳胶漆顶棚 0.2 KN/m2屋面自重标准值合计 6.13 KN/m2 (取6.2 KN/m2)楼梯 :楼梯板 楼梯板荷载计算(取1m宽板带计算,板厚h=100mm) 斜板倾角:tan=150/300=0.5;cos=0.8944 面层为水磨石子面层 C1=30mm表面镶嵌金属条 10厚1:2白水泥白石子磨光打蜡 20厚1:3水泥砂浆找平层 水磨石面层荷载小计 0.65 KN/m21 m水磨石面层水平投影的荷载 (0.5+1)0.65=0.98 KN/m2踏步及斜板荷载 10.1/0.8944+0.30.50.525=4.67 KN/m2斜板底抹灰,其荷载
13、水平投影 10.02/0.894417=0.38 KN/m2轻金属栏杆荷载 0.20 KN/m2楼梯板恒荷载小计 g=6.23 KN/m2平台板荷载计算(取 1m宽板带计算,板厚 h=100mm) 水磨石面层 10.65=0.65 KN/m2100厚混凝土板 10.1025=2.5 KN/m2板底抹灰 10.0217=0.34 KN/m2平台板荷载小计 g=3.49 KN/m2平台梁 平台梁荷载计算(梁截面尺寸:200300mm2) 梁自重荷载 (0.3-0.1) 0.2025=1.00 KN/m2 梁侧面和底面粉刷 0.20.0217+2(0.3-0.1) 0.0217=0.204 KN/m
14、2 平台梁荷载小计 1.204 KN/m2楼梯自重标准值合计 6.23+3.49+1.204=10.924 KN/m2,取11.0 KN/m2由于门窗洞口的影响,考虑门窗洞影响取0.9的折减系数。1、第一结构标准层 h=100mm,层高H=4200mm。普通楼面恒载 g4.3KN/m2 卫生间楼面恒载 g8.2KN/m2 主梁下200mm墙 g=3.30(4.20.7)0.9 10.4KN/m 次梁下200mm墙 g=3.30(4.20.5)0.9 11.0KN/m 2、第二结构标准层(24层) h100mm,层高H3900mm。普通楼面恒载 g4.3KN/m2 卫生间楼面恒载 g8.2KN/
15、m2 主梁下200mm墙 g=3.30(3.90.7)0.9 9.5KN/m 次梁下200mm墙 g=3.30(3.90.5)0.9 10.1KN/m3、第三结构标准层(屋面) h100mm,层高H3900mm。 屋面恒载 g6.2KN/m2 主梁下200mm墙 g=3.30(3.90.7)0.9 9.5KN/m 次梁下200mm墙 g=3.30(3.90.5)0.9 10.1KN/m4、第四结构标准层(屋面突出部分) 恒载:板面恒载: g6.2KN/m2 200mm楼梯墙 g=3.30(3.00.1)0.9 8.6KN/m 200mm楼梯墙 g=3.30(3.90.1)0.9 11.3KN/
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