1、毕业设计计算书 一、总设计说明 : 1、 设计依据： （ 1） 依据建筑工程专业 2011 届毕业设计任务书。 （ 2） 遵照国家规定的现行各种设计规范、有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。 2、 设计内容、建筑面积、标高： （ 1） 本次设计 的题目为 茂林风力发电有限公司办公楼 ”，一六层均为办公用房。 （ 2） 建筑面积： 5130m2，占地面积： 5080m，共六层，底层层高 4.2m，顶层层高 4.2m，其余层均为 3.9m。 （ 3） 室内外高差 0.600m，室外地面标高为 -0.600m，绝对标高为 +46.200m。 3、 结构： （ 1） 本工程为
2、钢筋混凝土现浇框架结构。外墙 300mm 厚空心砖墙，走廊和楼梯间墙为 240mm 厚空心砖墙，其余内墙（除厕所外）均为 180 厚空心砖墙。 （ 2） 本工程抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g。 4、 各部分工程构造： （ 1） 屋面：为不上人屋面 防水层：改性沥青 20mm 厚 1 3 水泥沙浆找平层 80mm 厚再生聚本乙烯保温板 焦渣找坡（最薄处 30mm 厚） 100mm 厚钢筋混凝土板 20mm 厚板下抹灰 （ 2） 楼面： 30mm 厚水磨石地面 100mm 厚钢筋混凝土板 20mm 厚石灰沙浆抹灰 （ 3） 厕所： 30mm 厚水磨石
3、地面 50mm 厚防水沙浆 100mm 厚钢筋混凝土板 20mm 厚水泥沙浆抹灰 5、 建筑材料选用 外墙：空心砖、实心砖 窗 :采用塑钢窗 二、结构设计方案 : 1、 建筑部分： 该工程位于沈阳市，为永久 性建筑，共六层。总建筑面积： 5130M2，占地面积： 4000m2,楼内 2 部楼梯。建筑红线距马路 6m，建筑用地 13065 ，柱网尺寸见建筑图。 2、结构部分： （ 1） 自然条件：雪荷载 0.50kN/M2，基本风压： 0.55kN/M2. （ 2） 地质条件：拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地坪 -10m 以下，土质分布具体情况见表 1， 类场地， 7 度设防，建筑地点冰冻深度
4、 -1.2m。 建筑地层一览表 表 1 序 号 岩 土 分 类 土层描述 土层 深度 (M) 厚度 范围 (M) 地基土 承载力 (KPa) 桩端 阻力 (KPa) 桩 周 摩擦力 (KPa) 1 杂填土 由碎石、砖块 、粘土等组成， 松散 0.9 0.9 2 粉质 粘土 黄褐色，湿， 可塑 2.8 1.9 150 15 3 中、 粗砂 黄褐色，石英 长石质，梢湿， 中密 5.5 2.7 170 25 4 圆砾 黄褐色，石英 长石质，混粒结 构，湿，中密 15 450 4000 60 注： 1、表中给定土层深度由自然地坪算起。 2、表中给定桩端阻力为挖孔桩。 （ 3）材料情况： 非重承空心砖；
5、砂 浆等级为 M5； 混凝土： C20（基础）、 C30（梁、板）、 C40（柱） 纵向受力钢筋： HRB400 级；箍筋： HPB235 级钢筋 （ 4）抗震设防要求：设防基本烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为 0.10g。 （ 5）结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。 （ 6）施工：梁、板、柱均现浇。 三荷载汇集及截面尺寸的选取 ： 1、荷载汇集 1）屋面： （ 1）恒载： 改性沥青 0.1kN/M2 20mm 厚 1 3 水泥砂浆找平 200.02=0.4kN/M2 80mm 厚再生聚本乙烯保温板 3.50.08=0.28kN/M2 焦渣找坡最薄处 30mm 10
6、0.15=1.5kN/M2 100mm 厚钢筋混凝土板 250.10=2.5kN/M2 20mm 厚板下抹灰 170.02=0.34kN/M2 =5.12kN/M2 （ 2）活载（不上人屋面）： 0.50kN/M2 雪载： 0.50kN/M2 =恒 +0.5 雪 = 5.37kN/M2 2）楼面： （ 1） 恒载： 30mm 厚水磨石地面 0.65kN/M2 100mm 厚钢筋混凝土板 2.5kN/M2 20mm 厚石灰砂浆抹灰 0.34kN/M2 =3.49kN/M2 （ 2） 活载： 办公楼 2.0kN/M2 楼梯 2.5kN/M2 =恒 +0.5 活 =3.49+0.52.0=4.49k
7、N/M2 （ =3.49+0.52.5=4.74kN/M2） 2、 截面尺寸选取： 1） 框架柱： 根据轴压比公式初步估定柱截面尺 寸： N/fcbh0.9（三级框架）（框架柱的负荷面积内每平米按 12 14 kN/M2 初估 ） 选定柱截面尺寸：底层 bch c=600600mm 其他层 bch c=550550mm 2）框架梁： hb=（ 1/8 1/12） L=600 700mm ，取 700mm bb=（ 1/2 1/3） h=200mm 360mm 且 bb 不应小于 0.5bc=300mm 则取 bb=300mm0.5hb=275mm 选定横向框架梁截面尺寸为 bbh b=300m
8、m700mm； 纵梁截面尺寸选定为 bbh b=300mm750mm。 3、 计算简图及层数划分 ,如图： G6G5G4G2G3G14200390039003900390052006900 690021004、各层重力荷载代表值计算如下： 六层上半层 屋面 ： 51.1916.695.37=4588kN 纵梁 446.550.650.325=908kN 横主梁 8(6.352+1.55) 0.60.325=513 kN 横次梁 7(6.352+1.55) 0.550.325=411 kN 柱总 322.00.550.5525=484 女儿墙 (51.19+16.69)20.60.1225=24
9、4 kN 内墙 180（ 46.552+6.3522） 1.50.1814=880 kN 内墙 240 6.3541.50.2414=128 kN 外墙 135.762.10.314-97.91.350.314=642 kN 外墙窗（ 125.4+42.4+45.1+21.55） 1.350.3=40 kN 吊顶 854.360.2=171 kN 9009 kN 六层下半层 柱总 322.10.550.5525=508 kN 内墙 180（ 46.552+6.3522） 2.10.1814=1232 kN 内墙 240 6.3542.10.2414=179 kN 外墙 135.762.10.3
10、14-97.91.10.314=745 kN 外墙窗（ 125.4+42.4+45.1+21.55） 1.10.3=32 kN 2696 kN 五层上半层 楼面 51.1916.694.49=3836 kN 纵梁 ； 446.550.650.325=908 kN 横主梁 ： 8(6.352+1.55) 0.60.325=513 kN 横次梁 ： 7(6.352+1.55) 0.550.325=411 kN 柱总 重： 321.850.550.5525=448 kN 内墙 180（ 46.552+6.3522） 1.350.1814=792 kN 内墙 240： 6.3541.350.2414=
11、115 kN 外墙 ： 135.761.950.314-97.91.20.314=618 kN 外墙窗 ： （ 125.4+42.4+45.1+21.55） 1.20.3=35 kN 吊顶 ： 854.360.2=171 kN 7847 五层下半层 柱总 ： 321.950.550.5525=472 kN 内墙 180： （ 46.552+6.3522） 1.950.1814=1144 kN 内墙 240： 6.3541.950.2414=166 kN 外墙 ： 135.761.950.314-97.90.950.314=721 kN 外墙窗 ； （ 125.4+42.4+45.1+21.55
12、） 0.950.3=28 kN 2531 kN 二四层上半层 7847 kN 二四层下半层 2531 kN 一层上半层 楼面 :51.1916.694.49=3836 kN 纵梁 :446.550.650.325=908 kN 横主梁 ;8(6.352+1.55) 0.60.325=513 kN 横次梁 :7(6.352+1.55) 0.550.325=411 kN 柱 :322.00.60.625=576 kN 内墙 180:（ 46.552+6.3522） 1.50.1814=880 kN 内墙 240:6.3541.50.2414=128 kN 外墙 :135.762.10.314-97
13、.91.350.314=642 kN 外墙窗 :（ 125.4+42.4+45.1+21.55） 1.350.3=40 kN 吊顶 : 854.360.2=171 kN 8105 kN G6=9009kN G5=2696+7847=10543kN G4=2531+7847=10378kN G3=2531+7847=10378kN G2=2531+7847=10378kN kN G1=2531+8105=10636kN A=5126.16m2 G/A=61322/5126.16=11.96kN/m2 四、水平荷载作用下的框架内力分析： 1、梁线刚度： 在计算梁线刚度时，考虑楼板对梁刚度的有利影响
14、，即板作为翼缘工作。在工程上，为简化计算，通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩 I0，然后乘以增大系数。 中框架梁 I=2.0I0 边框架梁 I=1.5I0 梁采用 C30 混凝土， EC=3104N/MM2 横向框架：边跨梁 300700mm 中跨梁 300400mm （ 1） 中框架： 中跨： Kb 中 =2EI/L= 1.2 4.0*3.0*121*10*30*2 36=4.571104 kNm 边跨： Kb 边 =2EI/L= 9.67.0*3.0*121*10*30*2 36=7.457104 kNm （ 2） 边框架： 中跨： Kb 中 =3.428104kNm 边跨： Kb 边 =5
15、.592104kNm 2、柱线刚度： 柱采用 C40 混凝土 Ec=3.25104N/ 2mm ，首层高度 5.2m,2-5 层 3.9m， 6 层 4.2m； 柱截面：底层 600 mm600mm、 2 6 层 550 mm550mm Kc 首 = hEI = 2.5 6 0 0.0*121*10*25.3 47 =6.75104 kNm Kc 顶 = hEI = 2.4 55.0*121*10*25.3 47 =5.901104 kNm Kc（ 2-5 层） = hEI = 9.3 55.0*121*10*25.3 47 =6.355104 kNm 3、柱的侧移刚度 D： 一般层： K =
16、cbKK2 KK2 D= 212hKc 首层： K =cbKK KK 25.0 D= 212hKc L (m) bK (104kNm) cK (104kNm) K D (104) D (104) 顶层 中框架 中柱 (12根 ) 4.2 24.056 5.901 2.038 0.505 2.026 55.084 边柱 (12根 ) 4.2 14.914 5.901 1.264 0.387 1.554 边框架 中柱 (4 根 ) 4.2 18.04 5.901 1.529 0.433 1.739 边柱 (4 根 ) 4.2 11.184 5.901 0.948 0.321 1.291 25层 中
17、框架 中柱 (12根 ) 3.9 24.056 6.355 1.893 0.486 2.438 68.667 边柱 (12根 ) 3.9 14.914 6.355 1.173 0.370 1.854 边框架 中柱 (4 根 ) 3.9 24.056 6.355 1.893 0.486 2.438 边柱 (4 根 ) 3.9 14.914 6.355 1.173 0.370 1.854 底 层 中框架 中柱 (12根 ) 5.2 12.028 6.75 1.782 0.603 1.807 52.492 边柱 (12根 ) 5.2 7.457 6.75 1.105 0.517 1.548 边框架
18、中柱 (4 根 ) 5.2 9.02 6.75 1.336 0.550 1.649 边柱 (4 根 ) 5.2 5.592 6.75 0.828 0.470 1.407 （ 3）求 D： D 首 /D2 =52.492/68.667=0.764 0.7 满足要求 4、水平地震作用分析（采用底部剪力法） （ 1） 框架水平地震作用及水平地震剪力计算： T1=0.22+0.0353BH=0.22+0.0353 69.166.24=0.56S 场地 类， Tg=0.35S, 08.0max , T1 1.4Tg=0.49s 07.008.0 1 Tn =0.080.56+0.07=0.1148 m
19、a x211 )( TT g 08.0*)56.0 35.0( 9.0 =0.0524 eqG = G85.0 0.8561230=52045.5 0.19.005.02 eqEK GF 1 0.052452045.5=2727.18 EKnn FF 0.11482727.18=313.08kN )1(1nEKnj jjiii FHGHGF ni ini FFV 1 nij jG H1=5.2m H2=5.2+3.9=9.1m H3=9.1+3.9=13m H4=13+3.9=16.9m H5=16.9+3.9=20.8m H6=20.8+4.2=25m 质点 iH（ m） iG（ kN） E
20、KF（ kN） n nF（ kN） iF （ kN） iV （ kN） nij jG（ kN） 6 25 9009 2727.18 0.1148 313.08 601.395 914.476 144.144 5 20.8 10543 585.559 1500.035 312.832 4 16.9 10378 468.321 1968.356 478.88 3 13 10378 360.247 2328.603 644.928 2 9.1 10378 252.173 2580.776 810.976 1 5.2 10636 146.404 2727.180 979.68 （ 2）水平地震作用下的
21、层间位移和顶点位移计算： 层 Vi(kN) hi(m) Di(kN/m) uei=Vi/Di(M) uei/ hi 6 914.476 4.2 550840 0.00166 1/2530 5 1500.035 3.9 686670 0.002185 1/1785 4 1968.356 3.9 686670 0.002867 1/1360 3 2328.603 3.9 686670 0.003391 1/1150 2 2580.776 3.9 686670 0.003758 1/1038 1 2727.180 5.2 524920 0.005195 1/1001 ieihu 5501e 所以满足
22、规范规定的弹性位移要求。 F 6F 5F 4F 2F 3F 1F nV 3V 2V 1V 4V 5V 6 91 4. 47 615 00 . 0 3 519 68 . 3 5 623 28 . 6 0 325 80 . 7 7 627 27 . 1 8 0420039003900390039005200（ 3）水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩（ D 值法） yhhyyyyy )( 3210 y 反弯点到柱下端结点的距离，即反弯点高度。 0y 标准反弯点高度比。 1y 上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比 0y 的修正系数。 2y 上层层高变化修正值。 3y 下层层高变化修正值。 0y 根据框架总
23、层数，该柱所在层数和梁柱线刚度比 K 查表得。 边柱（中框） 层 h(m) K y0 y1 y2 y3 y 6 4.2 1.264 0.363 0.000 0.000 0.000 0.363 5 3.9 1.173 0.450 0.000 0.000 0.000 0.450 4 3.9 1.173 0.463 0.000 0.000 0.000 0.463 3 3.9 1.173 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 2 3.9 1.173 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 1 5.2 1.105 0.637 0.000 0.000 0.000
24、0.637 中柱（中框） 层 h(m) K y0 y1 y2 y3 y 6 4.2 2.038 0.401 0.000 0.000 0.000 0.401 5 3.9 1.893 0.451 0.000 0.000 0.000 0.451 4 3.9 1.893 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 3 3.9 1.893 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 2 3.9 1.893 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 1 5.2 1.782 0.599 0.000 0.000 0.000 0.599 边柱（中框） 层 H (
25、m) Di (kN/m) D (kN/m) D/Di Vi (kN) Vik (kN) y M 下 （ kNm） M 上 (kNm) 6 4.2 550840 15540 0.028 914.476 25.799 0.363 39.333 69.022 5 3.9 686670 18540 0.027 1500.035 40.501 0.450 71.079 86.874 4 3.9 686670 18540 0.027 1968.356 53.145 0.463 95.965 111.302 3 3.9 686670 18540 0.027 2328.603 62.872 0.500 122
26、.600 122.600 2 3.9 686670 18540 0.027 2580.776 69.681 0.500 135.877 135.877 1 5.2 524920 15480 0.029 2727.180 80.425 0.637 266.400 151.810 中柱（中框） 层 H (m) Di D (kN/m) D/Di VI (kN) Vik (kN) y M 下 （ kNm） M 上 (kNm) 6 4.2 550840 20260 0.037 914.476 33.635 0.401 56.647 84.618 5 3.9 686670 24380 0.036 1500
27、.035 53.258 0.451 93.676 114.031 4 3.9 686670 24380 0.036 1968.356 69.886 0.5 136.277 136.277 3 3.9 686670 24380 0.036 2328.603 82.676 0.5 161.219 161.219 2 3.9 686670 24380 0.036 2580.776 91.630 0.5 178.678 178.678 1 5.2 524920 18070 0.034 2727.18 93.881 0.599 292.421 195.761 注：（ 1）iik VDDV ;（ 2） yhVM ik下 ;（ 3） hyVM ik )1( 上 （ 4）水平地震作用下梁端弯矩按下式计算： B1= KB1/(KB1+KB2) MB1=(MC 上 +MC 下 )B1 B2= KB2/(KB1+KB2) MB2=(MC 上 +MC 下 )B2 层 A 轴 B 轴 M C 上 M C 下 B1 M AB M C 上 M C 下 B1 B2 M BA M BC
