吉别克计算书正文.doc
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烟台大学毕业设计
第1章工程概况
该设计为烟台大学教职工公寓11#楼。
共六层：
一层为车库和储藏室，层高2.6m；标准层层高为2.8m。
一梯两户，建筑面积分别约100m²，120m²，层建筑面积约700m²。
本结构采用现浇框架结构，填充墙采用加气混凝土砌块。
门为木质平开门，窗为塑钢窗。
第2章设计资料
2.1设计要点
2.1.1设计标高
室内外高差450mm。
2.1.2自然条件
基本风压：
=0.55kN/m²
基本雪载：
0.4kN/m²
地震烈度为7度，Ⅱ类建筑场地，地面粗糙度取C类。
2.1.3地质条件
地表以下1.5m为杂填土，持力层为粉土层，地基承载力特征值fak=261kPa,地下水位于天然地面下8m且无侵蚀性。
2.2设计依据
参考文献：
1.《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001（2006修订版）
2.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
3.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
4.《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2002版）
5.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
6.《住宅建筑设计规范》GBJ96-86
7.《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001
8.东南大学同济大学天津大学合编.混凝土结构上册，下册.中国建筑工业出版社，2005
9.龙驭球，包世华主编.结构力学.高等教育出版社，2001
10.孙训方，方孝淑，关来泰编.材料力学.高等教育出版社，2002
11.高大钊主编.土力学与基础工程.中国建筑工业出版社，1998
12.邱洪兴，舒赣平，曹双寅，穆保岗编著.建筑结构设计.东南大学，2007
2.3建筑做法
2.3.1屋面做法
粘土平瓦面，30mm厚细石混凝土保护层，三毡四油防水层，20mm厚水泥砂浆找平层，150mm厚水泥蛭石保温层，100mm厚钢筋混凝土板，另加木丝板吊顶棚。
2.3.2楼面做法
瓷砖地面，100mm厚钢筋混凝土板，15mm厚石灰砂浆抹灰。
2.3.3墙身做法
墙体为填充墙，采用加气混凝土砌块。
外墙厚200mm，外贴瓷砖，内为20厚石灰砂浆抹灰；内墙厚120mm，两侧均为20厚石灰砂浆抹灰。
2.3.4门窗做法
内门为平开门，餐厅和厨房之间的门（及同向阳台的门）为推拉门；所有窗均为塑钢窗。
2.3.5地面做法
素土夯实；200mm小毛石灌M2.5水泥砂浆；80厚C30混凝土。
20厚1:
2.5水泥砂浆抹光
2.3.6厨房卫生间楼面做法
马赛克防水楼面；1.5mm厚聚氨酯防水涂料（刷三便），撒砂一层粘牢；20mm厚1：
3水泥砂浆找平层；素刷水泥砂浆一道；100mm厚钢筋混凝土楼板；15mm厚纸筋石灰抹底。
第3章结构布置
3.1结构体系选择
考虑到建筑总高度16.8m在《多层规范》所规定的框架结构适用范围内，且建筑平面功能较复杂，为了平面布置的灵活，以获得大空间的需要，首先选择了框架结构体系。
抗震等级为三级。
3.2结构布置
结构布置基本原则：
平面布置简单规则、对称；竖向布置均匀规则，变形缝少设或不设。
竖向荷载的传力途径：
楼板的均布荷载和恒载传给梁，再由梁传给柱，最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本住宅楼框架的承重方案为纵横向框架承重方案。
标准层轴网布置图见图3-1
3.3构件尺寸初估
各梁、柱截面尺寸确定如下：
边跨（AB跨）梁：
纵梁尺寸：
柱截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算：
（3-1）
（3-2）
由现浇混凝土房屋的抗震等级表可知该框架结构抗震等级为三级，由此查抗震新规范得轴压比为0.85，各层的重力荷载代表值近似取12kN/m²，由图3—1可知，边柱及中柱的负载面积分
别为，于是由上面的公式得柱的截面面积为：
边柱（以较大值计算）
中柱（以较大值计算）
如取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面高度分别为263和313mm。
根据以上计算结果和综合考虑其他因素，本设计柱截面采用的等截面。
根据以上地质资料，由此求得底层柱高为2.60-0.1-0.40+0.45+1.5-0.8=3.2m。
各梁柱构件的线刚度经计算列于表3—1及表3—2
图3-1结构平面布置图
表3—1横梁线刚度计算表
类类别
AB跨
1200
BC跨
3900
CD跨
2700
CE跨
4500
EF跨
3300
DF跨
5100
FG跨
1800
表3—2柱线刚度计算
层次
1
3200
1~6
2800
图3-2框架结构计算简图
3.4基础选型
当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的独立式基础，这类基础称为独立基础或单独基础，是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础。
该结构荷载不太大，地基承载力较好，根据基础埋置深度、建筑材料、基础变形特性和结构形式等综合考虑，采用钢筋混凝土柱下独立基础。
基础埋深1.5米。
具体设计见后面。
第4章重力荷载计算
4.1屋面及楼面的永久荷载标准值
屋面（不上人）：
粘土平瓦面
30mm厚细石混凝土保护层
三毡四油防水层
20mm厚水泥砂浆找平层
150mm厚水泥蛭石保温层
100mm厚钢筋混凝土板
25mm厚木丝板吊顶棚
1—5层楼面：
瓷砖地面
100mm厚钢筋混凝土板
15mm厚石灰砂浆抹底
4.2屋面及楼面的活荷载标准值
不上人屋面均布活荷载标准值
屋面雪荷载标准值
楼面活荷载标准值
式中：
为屋面积雪分布系数
4.3梁柱重力荷载代表值
梁柱可根据界面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载。
具体计算过程见表4-1
4.4墙体及门窗重力荷载代表值
外墙：
200mm厚加气砌块，外贴瓷砖（0.5），内为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：
内墙：
120mm厚加气混凝土砌块，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为：
门窗：
木门：
铝合金窗：
荷载计算：
2—6层：
外墙面积，内墙面积，木门面积，窗面积外墙；内墙；木门；窗；阳台：
。
1层：
外墙面积，内墙面积，木门面积，铝合金门面积，窗面积外墙；内墙；门；窗。
表4—1梁柱重力荷载代表值
层次
构件
n
2-6
层
横主梁1
0.25
0.40
25
1.05
2.953
10.1
10
29.83
298.825
横主梁2
0.25
0.40
25
1.05
2.953
11.3
70
33.37
2283.4
纵主梁
0.25
0.40
25
1.05
2.953
46.82
20
138.26
2679.56
次梁1
0.25
0.35
25
1.05
2.297
2.90
30
6.59
516.96
次梁2
0.25
0.35
25
1.05
2.297
3.50
20
8.04
次梁3
0.25
0.35
25
1.05
2.297
2.30
30
5.30
柱
0.40
0.40
25
1.05
4.2
16.40
58
68.88
3995.04
小棚层
横主梁1
0.25
0.40
25
1.05
2.953
10.10
2
29.83
1930.23
横主梁2
0.25
0.40
25
1.05
2.953
11.30
14
33.37
纵主梁
0.25
0.40
25
1.05
2.953
46.82
4
138.26
次梁1
0.25
0.35
25
1.05
2.297
2.90
6
6.59
次梁2
0.25
0.35
25
1.05
2.297
3.50
4
8.04
次梁3
0.25
0.35
25
1.05
2.297
2.30
6
5.30
柱子
0.40
0.40
25
1.05
4.20
3.50
58
15.12
876.96
阁楼层
横主梁
0.25
0.40
25
1.05
2.953
10.10
16
29.53
472.48
纵主梁
0.25
0.40
25
1.05
2.953
46.82
4
138.26
553.04
柱
0.40
0.40
25
1.05
4.20
2.40
58
10.08
584.6
4.5重力荷载代表值
集中于各搂层标高处的重力荷载代表值计算如下：
屋面梁处；=结构和构件自重+50%雪荷载
搂面梁处：
=结构和构件自重+50%活荷载
其中结构和构件自重取楼上、下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层的一半）的结构及构件自重（包括纵横梁自重，楼板结构层及构造层，纵横墙体及柱等自重）各质点重力荷载代表值及质点高度如图4—1所示
图4-1各质点的重力荷载代表值
第5章框架侧移刚度计算
5.1横向框架侧移刚度计算
梁柱线刚度之比计算按下公式：
图5-1抗侧刚度计算简图
梁柱线刚度之比按下公式计算：
一般层：
（5-1）
底层：
（5-2）
抗侧刚度修正系数按下式计算：
一般层：
（5-3）
其余层：
（5-4）
抗侧刚度按下式计算：
（5-5）
横梁线刚度见表3-1，柱子线刚度见表5-1，计算过程见下表5-1
表5-1边框架侧移刚度D值
层次
B-1,B-27（2根）
C-1,C-27（2根）
E-1,E-27（2根）
F-1,F-27（2根）
∑
底层
1.10
0.52
12636
2.05
0.63
15436
2.039
0.628
15675
1.3
0.545
13359
342636
1-6层
0.96
0.32
12474
2.05
0.506
19514
1.14
0.365
19058
1.3
0.393
15167
397278
中框架侧移刚度D值
层次
中跨中柱E（2根）
中跨中柱C边（2根）
中跨中柱D（6根）
中跨中柱C中（6根）
∑
底层
1.74
0.60
14548
2.74
0.683
16744
3.39
0.722
17683
3.586
0.731
17915
276172
1-6层
1.74
0.47
17913
1.19
0.373
14403
1.485
0.422
16402
1.56
0.431
16594
262608
楼梯间框架柱侧移刚度D值
层次
-3,-5（6根）
-3（3根）
1-6层
∑
底层
1.12
0.52
12725
2.11
0.637
15601
0.976
0.328
12635
1.845
0.479
18475
131235
将上述情况下不同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度∑，一层∑与二层∑之比为741961/791121=0.93>0.7该框架为标准框架。
第6章横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
6.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算
6.1.1横向自震周期计算
表6-1结构顶点的假想侧移计算
层次
/kN
VGi/kN
∑/（N/mm）
△/mm
/mm
阁楼层
7525.35
7525.35
791121
9.51
316.61
6层
6696.96
14222.31
791121
17.97
307.10
5层
6696.96
20919.27
791121
26.44
289.13
4层
6696.96
27616.23
791121
34.90
262.69
3层
6696.96
34313.19
791121
43.37
227.79
2层
6696.96
41010.15
791121
51.83
184.42
1层
6696.96
47707.11
791121
60.30
132.59
小棚层
5935.66
53642.68
741961
72.29
72.29
按下式计算基本周期T1，其中的量纲为m，周期折减系数=0.8,则
T=（6-1）
T=1.7×0.8×=0.764s
6.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算
结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度均匀分布，变形以剪切型为主,故用底部剪力法用。
结构总水平地震作用标准值按下式计算，即
（6-2）
G=0.85×（5935.66+6696.96×6+7525.35）=45596.35kN
=（6-3）
=
总地震力按下式计算：
=
=0.039×45596.35=1778.25kN
因1.4T=1.4×0.35=0.49s=0.08T+0.07=0.131
=0.131×1778.25=233.16kN
各质点的水平地震作用按下式计算，将F，δ代入可得
=（1-）（6-4）
具体计算过程见表6-2
表6-2各质点的横向水平地震作用及楼层地震剪力计算
层次
/m
/kN
/kN.m
/∑
/kN
/kN
阁楼层
22.50
7525.35
169320.38
0.24
368.17
368.17
6层
20.00
6696.96
133939.20
0.19
291.24
659.41
5层
17.20
6696.96
115187.71
0.16
250.46
909.87
4层
14.40
6696.96
96436.22
0.14
209.69
1119.56
3层
11.60
6696.96
77684.74
0.11
168.92
1288.48
2层
8.80
6696.96
58933.25
0.08
128.14
1416.62
1层
6.00
6696.96
40181.76
0.06
87.37
1503.99
小棚层
3.20
5935.66
18994.11
0.03
41.30
1545.29
各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图6-1
图6-1横向地震作用及楼层地震剪力
6.1.3水平地震作用下的位移验算
水平地震作用下框架结构的层间位移u和顶点位移u层间弹性位移角
的计算过程见下表6-3
表6-3横向水平地震作用下位移验算
层次
Vi/kN
∑/N/mm）
/mm
ui/mm
hi/mm
θ=/hi
阁楼层
368.17
791121
0.47
11.27
2500
1/5319
6层
659.41
791121
0.83
10.8
2800
1/3373
5层
909.87
791121
1.15
9.97
2800
1/2434
4层
1119.56
791121
1.42
8.82
2800
1/1972
3层
1288.48
791121
1.63
7.4
2800
1/1718
2层
1416.62
791121
1.79
5.77
2800
1/1564
1层
1503.99
791121
1.90
3.98
2800
1/1473
小棚层
1545.29
741961
2.08
2.08
3200
1/1538
由表6-3可见，最大层间弹性位移角发生在小棚层，其值为1/1473<1/550满足钢筋混凝土框架结构最大层间位移
6.1.4剪重比计算
表6-4水平地震情况下剪重比验算
层号
V
G
λ=V/
0.016
阁楼层
368.17
7525.35
0.048
>0.016
六层
659.41
6696.96
0.046
>0.016
五层
909.87
6696.96
0.043
>0.016
四层
1119.5
6696.96
0.041
>0.016
三层
1288.48
6696.96
0.037
>0.016
二层
1416.62
6696.96
0.034
>0.016
一层
1503.99
6696.96
0.031
>0.016
小棚层
1545.29
5935.66
0.028
>0.016
经过上表计算可知，最小剪重比为0.028>0.016,故剪重比满足要求。
6.1.5水平地震作用下框架内力计算。
以⑦轴线横向框架内力计算为例，计算横向框架内力。
图6-2框架上的左震荷载（右震时荷载作用在框架右边）
图6-3右震弯矩图（）
图6-4右震剪力图（）
图6-5右震轴力图（）
图6-6左震弯矩图（）
图6-7左震剪力图（）
图6-8左震轴力图（）
6.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算
6.2.1风荷载标准值
风荷载标准值按下式计算：
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