建筑结构设计计算书.docx

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目录

摘要 I

Abstract II

毕业设计（论文）成果

华越居私人住宅楼结构设计

1设计基本资料 1

1.1初步设计资料 1

1.2结构选型 1

1.3柱截面尺寸初选 1

1.4梁截面尺寸的估算 2

2结构手算 2

2.1建立受力模型 2

2.1.1确定框架计算简图 2

2.1.2荷载统计表格 3

2.1.3线荷载计算 6

2.1.4风荷载计算 7

2.1.5线刚度计算 8

2.1.6建立受力模型 9

2.2竖向力作用下结构内力计算 14

2.2.1恒载内力计算 14

2.2.2活载内力计算 17

2.3横向力作用下的结构内力计算 20

2.3.1侧移刚度以及反弯点处剪力计算 20

2.3.2左风荷载下柱端弯矩 21

2.3.3左风荷载剪力图 21

2.3.4左风荷载下轴力图 22

2.3.5右风荷载下柱端弯矩 23

2.3.6右风荷载下剪力图计算 24

2.3.7右风荷载下轴力图计算 25

2.4荷载效用组合 26

2.4.1梁荷载效应组合表 26

2.4.2柱荷载效应组合 31

2.5截面验算配筋 34

3基础计算 59

3.1基础示意图 59

3.2基础配筋及验算 60

3.3所有基础配筋 66

参考文献 67

致谢 69

附录：

1）建筑施工图

2 ）结构施工图

住宅楼结构设计

摘要:

本设计首先利用PKPM和CAD软件对建筑物进行建模，计算，绘制框架结构的施工图。

然后对结构方案中①轴线上的一榀框架进行了结构设计。

在确定框架平面布置方式之后，首先进行了层间荷载标准值的计算，接着采用弯矩二次分配法计算得出竖向恒荷载和活荷载作用下的结构内力。

然后，利用D值法求出在水平风荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。

其次，对各种情况下的内力进行了组合，选取最安全的结果进行框架梁、框架柱截面的配筋计算。

最后对柱下独基的结构进行了设计。

关键词：

框架结构；结构设计；PKPM

II

ThedesignofHuayuejuresidentialbuildingAbstract:

ThisdesignusingCADandPKPMsoftwarefirstforbuilding modeling, calculation, drawing frame structureconstructiondrawing.Thenthestructureschemeof

（1）axisofonecommonframestructuredesign.Indeterminingtheframelayoutway,firsthascarriedontheinterlayerloadstandardvaluecalculation,andthenUSESthebendingmomentsecondarydistributionmethodcalculatedtheverticalconstantloadandliveloadundertheactionofthestructureoftheinternalforces.ThenuseDvaluemethodunderhorizontalwindloadofthestructureinternalforces（bendingmoment,shearforce,axialforce）.Secondly,thecombinationofinternalforceunderallkindsofcircumstances,selectthesafestresultframebeamandframecolumnsectionreinforcementcalculation.Finally,thecolumnalonethebaseofthestructureunderdesign

Keywords：

Framestructure；Thestructuredesign；PKPM

III

计算书

1设计基本资料

1.1初步设计资料

1）工程名称：

华越居私人住宅楼结构设计。

2）工程概况：

建筑总高为18.2m,住宅楼长度25.2m,宽度为11.1m,共5层。

负一层与一层层高均为3.8m，三至五层层高分别为2.83m、3m和3.15m，屋架高1.92m。

室内外高差为0.3m。

3）相对风向：

基本风压0.35kN/㎡。

4）水文条件：

室内地面以下12.0m，无侵蚀性。

5）地质条件：

建筑物所在地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05m/s²，拟建场地土类型中软场地土，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组，地面粗糙度为B类。

粘土层为基础持力层，承载力特征值fak=240kPa。

6）材料使用：

（1）混凝土：

柱使用C30混凝土，梁板使用C25混凝土。

（2）钢筋：

纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400级，其余采用HPB235

级。

（3）墙体：

①墙体均采用200厚加气混凝土砌块（11.6kN/m³），20mm厚抹灰

（0.68kN/㎡）。

②卫生间隔墙采用100厚水泥条板（1kN/m²）。

1.2结构选型

1）结构体系选型：

采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。

2）楼面与屋面结构：

均采用现浇混凝土板，屋面板厚为120mm。

3）基础结构：

采用钢筋混凝土阶形现浇基础。

1.3柱截面尺寸初选

主体结构共6层，底层柱高从底层楼面往下0.5m算至一层楼面，基顶标高根据地质条件定为-0.5m，室内外高差定为﹣0.3m，一层楼面

27

标高为3.8m，故底层柱高为4.3m，二层柱高3.8m，三至五层层高分别为2.83m、3m和3.15m。

1.4梁截面尺寸的估算

L1:

h=（1/10～1/12）L=500mm～416.7mm 取h=450mm

b=（1/2～1/3）h=225mm～150mm 取b=250mm

L2:

由于次梁的线荷载相对主梁小，再考虑到次梁搭在主梁上，故次梁截面比主梁小一些，取h=400mm，b=200mm

2结构手算

结构手算包括五大步骤：

建立受力模型、竖向力作用下结构的内力计算、横向力作用下结构的内力计算、荷载效应组合及截面验算。

2.1建立受力模型

2.1.1确定框架计算简图

对于框架结构来说，整体结构都是双向受力，但就受力特点分析，短向框架受力更大，因此，手算时选取①轴线上的一榀框架。

假定框架柱嵌固于底层楼面往下0.5m处，框架梁与柱刚接，梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。

如下图所示：

图2-1 荷载计算简图

2.1.2荷载统计表格

由建筑图集88J1-1查得楼面做法及相应的恒载标准值，并根据《荷载规范》查得屋面和楼面活荷载标准值如下表：

表2-1 面荷载

普通楼面

屋面荷载（不含自重及抹灰）-选自88J1-1

楼面荷载（不含自重及抹灰）-选自88J1-1

楼3A

面层厚度70mm

1.3

kN/㎡

1

吊顶

0.3

kN/㎡

Σ恒载

1.6

kN/㎡

活载

卫生间

2

kN/㎡

楼5F

面层厚度90mm

1.64

kN/㎡

2

吊顶

0.3

kN/㎡

Σ恒载

1.9

kN/㎡

活载

楼梯

2

kN/㎡

水泥地面

面层厚度20mm

0.4

kN/㎡

3

吊管

0.3

kN/㎡

Σ恒载

0.7

kN/㎡

活载

3.5

kN/㎡

上人屋面

屋2

4.28

kN/㎡

4

吊顶

0.3

kN/㎡

Σ恒载

4.6

kN/㎡

活载

2

kN/㎡

屋14

不上人屋面

3.33

kN/㎡

5

吊顶

0.3

kN/㎡

Σ恒载

3.6

kN/㎡

活载

0.5

kN/㎡

各高度下墙体在梁间产生的荷载如下表：

墙1

200厚加气混凝土砌

墙体折算容重

11.6

kN/

1 块

抹灰 0.68 kN/㎡

厚度

0.2

m

表2-2墙间、梁间荷载

墙高

3.8

m

合计

11.4

kN/m

墙2

墙体折算容重

200厚加气混凝土砌

11.6

kN/

块

2

抹灰

0.68

kN/㎡

厚度

0.2

m

墙高

2.85

m

合计

8.6

kN/m

墙3

墙体折算容重

200厚加气混凝土砌

11.6

kN/

块

3

抹灰

0.68

kN/㎡

厚度

0.2

m

墙高

3.0

m

合计

9.0

kN/m

墙4

墙体折算容重

200厚加气混凝土砌

11.6

kN/

4

块

抹灰

0.68

kN/㎡

厚度

0.2

m

墙高

3.15

m

合计

9.5

kN/m

女儿墙

墙体折算容重

200厚加气混凝土砌

11.6

kN/

块

5

抹灰

0.68

kN/㎡

厚度

0.25

m

墙高

1.2

m

合计

3.6

kN/m

6

室内隔墙

墙体面荷载

100厚水泥条板

1

kN/m2

墙高

3

m

合计

3

kN/m

2.1.3线荷载计算

此榀框架的荷载计算面积为左右跨度的一半，同图4-1中阴影部分面积，根据电算结果中的荷载平面布置图，可计算出每一跨上的线恒荷载和线活荷载，具体见下表。

线恒荷载=梁间荷载+①轴右边楼面恒载×跨度/2+楼板自重×跨度

/2

线活荷载=楼面活载×跨度/2

表2-1 线恒荷载和线活荷载

荷载层数

梁间荷载

楼面恒载

KN/M2 楼板自重

楼面

活载

线恒荷载

线活荷载

KN/M

KN/M2

1轴右边

KN/M

2

KN/M

KN/M

标准层一

11.4

2 3.2

2

24.4

5

标准层二

8.6

2 3.2

2

21.6

5

标准层三

3.6

4.6 3.2

2.5

23.1

6.25

（说明：

跨度为5m）

2.1.4风荷载计算

风荷载

Wkn

Wkn s

zszw0

风荷载计算见下表。

《荷载规范》规定，对于高度小于30m，且高宽比小于1.5的房屋结构