重庆大学毕业设计结构计算书概论.docx
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重庆大学毕业设计结构计算书概论
1.摘要
1.1设计内容
1.1.1工程概况:
工程名称:
某公司多层办公楼设计建筑面积:
3500㎡—4500㎡;
建筑层数:
4层(或局部4层)结构形式:
钢筋混凝土框架结构。
1.1.2技术条件:
1.1.2.1地质条件:
建议以强风化砂岩为持力层,地基承载力设计值f=450kpa。
1.2设计时间
结构施工图设计(第4周~第7周)
1.3设计过程
1.3.1设计软件
本工程主体结构采用中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件之利用PMCAD程序,建立结构平面,通过TAT8、SAT8程序进行结构的空间分析
1.3.2设计依据
1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
2、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
3、《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
6、《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-2011
7、《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010
8、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
9、《建筑结构制图标准》GB/T50105-2010
1.3.3建筑抗震分类及计算主要参数
1)根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001,本工程的建筑结构安全等级:
二级;
2)建筑结构设计使用年限:
50年;
3)根据《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008,本工程均为丙类建筑。
4)根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2010年版),本工程抗震设防烈度7度;设计基本地震加速度为0.10g;设计地震分组为第三组;建筑场地类别Ⅱ类,场地特征周期值0.45S。
5)根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011,本工程基础设计等级为丙级。
6)本地区基本风压为0.4KN/m2,地面粗糙度类别:
B类,设计时不考虑地下水的影响。
本项目基本风压取0.4KN/m2。
1.3.4可变荷载标准值选用(kN/㎡)
名称
荷载
办公室、会议室
楼梯
卫生间
走廊
上人
屋面
不上人屋面
2.0
3.5
2.5
3.5
2.0
0.5
本工程
选用
√
√
√
√
√
√
1.3.5上部永久荷载标准值及构件计算
查设计资料:
屋面永久荷载标准值(不上人)
SBS防水层0.4KN/m2
30厚细石混凝土找平层24×0.03=0.72kN/m2
陶粒混凝土找坡(2%)7×0.084=0.59kN/m2
150mm厚加气混凝土保温层7×0.150=1.05kN/m2
120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.00kN/m2
板底吊顶0.4KN/m2
合计6.16KN/m2
1-6层楼面:
水磨石地面0.65KN/m2
120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.00KN/m2
板底吊顶0.4KN/m2
合计4.05KN/m2
屋面及楼面可变荷载标准值:
楼面活荷载标准值:
大厅、走道取3.5KN/m,教室取2.0kN/m2,办公室取2.5kN/m2,卫生间取2.5kN/m2,不上人屋面取0.5kN/m2,上人屋面取2.5kN/m2。
梁柱密度26KN/m2(含抹灰重量)
外墙容重(含加气混凝土砌块、灰缝等)17.5KN/m3
内墙容重(含加气混凝土砌块、灰缝等)15.0KN/m3
厕所墙容重(含烧结页岩空心砖、灰缝等)21.0KN/m3
2.结构手算部分
2.1设计依据
柱采用C30混凝土,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB300;梁采用C30混凝土,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。
基础采用C30混凝土,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。
抗震设防烈度:
7度
框架抗震等级:
三级
活荷载:
大厅、走道取3.5KN/m,会议室取2.0kN/m2,办公室取2.0kN/m2,卫生间取2.5kN/m2,不上人屋面取0.5kN/m2,上人屋面取2.0kN/m2。
基本风压为
,地面粗糙度为B类,场地类别为Ⅱ类。
2.2工程概况
建筑类型;四层(局部五层)某公司多层办公楼设计,钢筋混凝土框架结构。
建筑介绍:
建筑高度为15.60米,建筑设计使用年限为50年。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土,楼板厚度取120mm,上部建筑内外墙采用加气混凝土砌块(容重为7.0kN/m3).卫生间内墙采用烧结页岩空心砖(容重约为8.0kN/m3),均采用混合砂浆砌筑,地面以下采用烧结多孔砖,水泥砂浆砌筑。
地质条件:
设防烈度为7度。
柱网与层高:
本综合楼采用柱距为5.4m、4.5m的内廊式小柱网,梁边跨均为8.1m,中间跨为2.7m,各层层高均取3.9m,如下图所示:
柱网布置图
框架结构承重方案的选择:
竖向荷载的传力途径:
楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,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,本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。
框架结构的计算简图:
框架结构的计算简图
纵向框架组成的空间结构
横向框架组成的空间结构
本方案中,需近似的按纵横两个方向的平面框架分别计算。
梁、柱截面尺寸的初步确定:
1、主梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。
主梁:
8100mm跨度:
取h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×8100=675~1012.5mm,取h=700mm,取b=250mm,
2700mm跨度:
取h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×2700=225~337.5mm,取h=500mm,取b=250mm,
6000mm跨度:
取h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×6000=500~750mm,取h=600mm,取b=250mm,
4500mm跨度:
取h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×4500=375~562.5mm,取h=500mm,取b=200mm,
10800mm跨度:
取h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×1080=900~13500mm,取h=900mm,取b=300mm,
次梁截面高度一般取梁跨的1/15至1/12。
次梁:
4500mm跨度:
取h=(1/12~1/15)l=(1/12~1/15)×4500=300~375mm,取h=400mm,取b=200mm,
2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:
(1)柱组合的轴压力设计值N=β.F.gE.n
注:
β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。
F按简支状态计算柱的负载面积。
gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14kN/m2。
n为验算截面以上的楼层层数。
(2)Ac≥N/uN.fc
注:
uN为框架柱轴压比限值,本方案为四级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.90。
fc为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得fc=14.3N/mm2。
3、计算过程:
对于边柱:
N=βFgEn=1.2×21.87×14×5=1837.08(kN)
Ac≥N/uNfc=1837.08x1000/0.9/14.3=142741.26(mm2)
取400mm×600mm和500mm×600mm
对于内柱:
N=βFgEn=1.2×29.16×14×5=2449.44(KN)
Ac≥N/uNfc=2449.44x1000/0.9/14.3=190321.68(mm2)
取500mm×500mm
主梁截面尺寸(mm)
混凝土等级
横梁(b×h)(mm2)
纵梁(b×h)
AB跨、CD跨
BC跨
C30
250×700
250×400
200×600、200×500
柱截面尺寸(mm)
楼层
混凝土等级
边柱b×h(mm2)
中柱b×h(mm2)
1~6
C30
400×600,500×600
500x500
板厚尺寸(mm)
板厚的一般要求:
单向板h≥60mm,双向板:
h≥80mm;本工程所有楼层板厚均取为120mm。
2.3荷载计算
2.3.1资料准备:
查设计资料:
屋面永久荷载标准值(不上人)
SBS防水层0.4KN/m2
30厚细石混凝土找平层24×0.03=0.72kN/m2
陶粒混凝土找坡(2%)7×0.084=0.59kN/m2
150mm厚加气混凝土保温层7×0.150=1.05kN/m2
120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.00kN/m2
板底吊顶0.4KN/m2
合计6.16KN/m2
1-6层楼面:
水磨石地面0.65KN/m2
120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.00KN/m2
板底吊顶0.4KN/m2
合计4.05KN/m2
屋面及楼面可变荷载标准值:
楼面活荷载标准值:
大厅、走道取3.5KN/m,教室取2.0kN/m2,办公室取2.5kN/m2,卫生间取2.5kN/m2,不上人屋面取0.5kN/m2,上人屋面取2.5kN/m2。
梁柱密度26KN/m2(含抹灰重量)
外墙容重(含加气混凝土砌块、灰缝等)17.5KN/m3
内墙容重(含加气混凝土砌块、灰缝等)15.0KN/m3
厕所墙容重(含烧结页岩空心砖、灰缝等)21.0KN/m3
3结构电算计算内容
3.1建筑结构总信息
总信息..............................................
结构材料信息:
钢砼结构
混凝土容重(kN/m3):
Gc=26.00
钢材容重(kN/m3):
Gs=78.00
水平力的夹角(Degree)ARF=0.00
地下室层数:
MBASE=0
竖向荷载计算信息:
按模拟施工1加荷计算
风荷载计算信息:
计算X,Y两个方向的风荷载
地震力计算信息:
计算X,Y两个方向的地震力
“规定水平力”计算方法:
楼层剪力差方法(规范方法)
结构类别:
框架结构
裙房层数:
MANNEX=0
转换层所在层号:
MCHANGE=0
嵌固端所在层号:
MQIANGU=1
墙元细分最大控制长度(m)DMAX=1.00
弹性板细分最大控制长度(m)DMAX_S=1.00
弹性板与梁变形是否协调是
墙元网格:
侧向出口结点
是否对全楼强制采用刚性楼板假定是
地下室是否强制采用刚性楼板假定:
否
墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点是
计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘否
采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法
结构所在地区全国
风荷载信息..........................................
修正后的基本风压(kN/m2):
WO=0.40
风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2):
WOC=0.30
地面粗糙程度:
B类
结构X向基本周期(秒):
Tx=0.81
结构Y向基本周期(秒):
Ty=0.74
是否考虑顺风向风振:
否
风荷载作用下结构的阻尼比(%):
WDAMP=5.00
风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%):
WDAMPC=2.00
是否计算横风向风振:
否
是否计算扭转风振:
否
承载力设计时风荷载效应放大系数:
WENL=1.00
体形变化分段数:
MPART=1
各段最高层号:
NSTI=5
各段体形系数(X):
USIX=1.30
各段体形系数(Y):
USIY=1.30
地震信息............................................
振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC
计算振型数:
NMODE=15
地震烈度:
NAF=7.00
场地类别:
KD=II
设计地震分组:
三组
特征周期TG=0.45
地震影响系数最大值Rmax1=0.08
用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的
地震影响系数最大值Rmax2=0.50
框架的抗震等级:
NF=3
剪力墙的抗震等级:
NW=3
钢框架的抗震等级:
NS=3
抗震构造措施的抗震等级:
NGZDJ=不改变
重力荷载代表值的活载组合值系数:
RMC=0.50
周期折减系数:
TC=0.80
结构的阻尼比(%):
DAMP=5.00
中震(或大震)设计:
MID=不考虑
是否考虑偶然偏心:
是
是否考虑双向地震扭转效应:
否
是否考虑最不利方向水平地震作用:
否
按主振型确定地震内力符号:
否
斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0
活荷载信息..........................................
考虑活荷不利布置的层数从第1到5层
柱、墙活荷载是否折减不折算
传到基础的活荷载是否折减不折算
考虑结构使用年限的活荷载调整系数1.00
调整信息........................................
梁刚度放大系数是否按2010规范取值:
是
托墙梁刚度增大系数:
BK_TQL=1.00
梁端弯矩调幅系数:
BT=0.85
梁活荷载内力增大系数:
BM=1.00
连梁刚度折减系数:
BLZ=0.60
梁扭矩折减系数:
TB=0.40
全楼地震力放大系数:
RSF=1.00
0.2Vo调整分段数:
VSEG=0
0.2Vo调整上限:
KQ_L=2.00
框支柱调整上限:
KZZ_L=5.00
顶塔楼内力放大起算层号:
NTL=0
顶塔楼内力放大:
RTL=1.00
框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:
是
柱实配钢筋超配系数CPCOEF91=1.15
墙实配钢筋超配系数CPCOEF91_W=1.15
是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1
弱轴方向的动位移比例因子XI1=0.00
强轴方向的动位移比例因子XI2=0.00
是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0
薄弱层判断方式:
按高规和抗规从严判断
强制指定的薄弱层个数NWEAK=0
薄弱层地震内力放大系数WEAKCOEF=1.25
强制指定的加强层个数NSTREN=0
配筋信息........................................
梁箍筋强度(N/mm2):
JB=270
柱箍筋强度(N/mm2):
JC=270
墙水平分布筋强度(N/mm2):
FYH=360
墙竖向分布筋强度(N/mm2):
FYW=360
边缘构件箍筋强度(N/mm2):
JWB=270
梁箍筋最大间距(mm):
SB=100.00
柱箍筋最大间距(mm):
SC=100.00
墙水平分布筋最大间距(mm):
SWH=100.00
墙竖向分布筋配筋率(%):
RWV=0.30
结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:
NSW=0
结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率(%):
RWV1=0.60
梁抗剪配筋采用交叉斜筋时
箍筋与对角斜筋的配筋强度比:
RGX=1.00
设计信息........................................
结构重要性系数:
RWO=1.00
钢柱计算长度计算原则(X向/Y向):
有侧移/有侧移
梁端在梁柱重叠部分简化:
作为刚域
柱端在梁柱重叠部分简化:
作为刚域
是否考虑P-Delt效应:
否
柱配筋计算原则:
按单偏压计算
按高规或高钢规进行构件设计:
是
钢构件截面净毛面积比:
RN=0.85
梁保护层厚度(mm):
BCB=20.00
柱保护层厚度(mm):
ACA=20.00
剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4:
是
框架梁端配筋考虑受压钢筋:
是
结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:
否
当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件:
是
是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应:
否
支撑按柱设计临界角度:
20.00
荷载组合信息........................................
恒载分项系数:
CDEAD=1.20
活载分项系数:
CLIVE=1.40
风荷载分项系数:
CWIND=1.40
水平地震力分项系数:
CEA_H=1.30
竖向地震力分项系数:
CEA_V=0.50
温度荷载分项系数:
CTEMP=1.40
吊车荷载分项系数:
CCRAN=1.40
特殊风荷载分项系数:
CSPW=1.40
活荷载的组合值系数:
CD_L=0.70
风荷载的组合值系数:
CD_W=0.60
重力荷载代表值效应的活荷组合值系数:
CEA_L=0.50
重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:
CEA_C=0.50
吊车荷载组合值系数:
CD_C=0.70
温度作用的组合值系数:
仅考虑恒载、活载参与组合:
CD_TDL=0.60
考虑风荷载参与组合:
CD_TW=0.00
考虑地震作用参与组合:
CD_TE=0.00
砼构件温度效应折减系数:
CC_T=0.30
剪力墙底部加强区的层和塔信息.......................
层号塔号
11
用户指定薄弱层的层和塔信息.........................
层号塔号
用户指定加强层的层和塔信息.........................
层号塔号
约束边缘构件与过渡层的层和塔信息...................
层号塔号类别
11约束边缘构件层
21约束边缘构件层
*********************************************************
*各层的质量、质心坐标信息*
*********************************************************
层号塔号质心X质心Y质心Z恒载质量活载质量附加质量质量比
(m)(m)(t)(t)
5148.18810.10118.60065.24.90.00.07
4127.88215.50015.600960.5111.00.00.94
3127.29215.57711.7001033.7106.00.01.00
2127.30215.5647.8001033.4106.00.00.97
1127.80515.1743.9001070.2110.20.01.00
活载产生的总质量(t):
438.076
恒载产生的总质量(t):
4162.977
附加总质量(t):
0.000
结构的总质量(t):
4601.053
恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载
结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量和附加质量
活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果(1t=1000kg)
*********************************************************
*各层构件数量、构件材料和层高*
*********************************************************
层号(标准层号)塔号梁元数柱元数墙元数层高累计高度
(混凝土/主筋)(混凝土/主筋)(混凝土/主筋)(m)(m)
1
(1)1112(30/360)42(30/360)0(30/360)3.9003.900
2
(2)1107(30/360)40(30/360)0(30/360)3.9007.800
3(3)1107(30/360)40(30/360)0(30/360)3.90011.700
4(5)1105(30/360)40(30/360)0(30/360)3.90015.600
5(6)17(30/360)4(30/360)0(30/360)3.00018.600
*********************************************************
*风荷载信息*
*********************************************************
层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y
5115.2215.245.78.698.726.1
4143.8059.0275.8104.86113.6468.9
3140.1899.2662.796.19209.71287.0
2138.33137.51199.191.77301.52462.9
1144.41181.91908.791.77393.33996.7
===========================================================================
各楼层偶然偏心信息
===========================================================================
层号塔号X向偏心Y向偏心
110.050.05
210.050.05
310.050.05
410.050.05
510.050.05
===========================================================================
各楼层等效尺寸(单位:
m,m**2)
========================================
- 配套讲稿:
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