1、内蒙古科技大学- 1 -目 录中文摘要.英文摘要.第 1 章 设计资料41.1 工程概况41.2 气象、水文、地质资料 41.3 结构抗震等级.41.4 变形缝设置.41.5 设计依据及计算基本条件.51.5.1 设计依据.51.5.2 计算基本条件.5第 2 章 结构布置与计算简图 52.1 设计资料.52.1.1 设计标高.52.1.2 墙身做法.52.2 梁柱截面尺寸的确定.52.2.1 梁截面尺寸的确定.52.3 计算简图62.4 柱截面尺寸的确定82.5 屋面板、楼面板82.5.1 楼面做法.82.5.2 屋面做法.82.5.3 门窗做法.82.6 材料的选取8第 3 章 荷载计算.
2、93.1 屋面及楼面的可变荷载标准值93.2 重力荷载计算.93.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值93.2.2 顶层重力荷载代表值.103.2.3 三五层重力荷载代表值.113.2.4 二层重力荷载代表值.123.2.5 一层重力荷载代表值.12第 4 章 线刚度计算.144.1 梁、柱线刚度计算144.1.1 梁的线刚度计算.144.1.2 柱的线刚度计算.14第 5 章 地震作用下内力和侧移计算.175.1 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算175.1.1 自振周期计算.17内蒙古科技大学- 2 -5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算.185.1.3 变形验算.195.1.
3、4 地震作用下框架的内力分析.20第 6 章 竖向荷载作用下内力计算.226.1 竖向荷载作用下框架结构的内力计算.226.1.1 计算单元.226.1.2 荷载计算.236.1.3 内力计算.26第 7 章 框架内力组合.407.1 横向框架内力组合.407.1.1 结构抗震等级.407.1.2 框架柱的内力组合.417.1.3 框架梁的内力组合.45第 8 章 截面设计.488.1 框架梁.488.1.1 正截面受弯承载力计算.488.1.2.斜截面受剪承载力计算.508.2 框架柱.508.2.1 柱端弯矩调整.508.2.2 正截面设计.518.2.3 斜截面设计.528.3 次梁设计
4、.538.3.1.荷载计算.538.3.2.计算弯矩.538.3.3 梁正截面配筋计算.538.3.4 梁斜截面配筋计算.548.4 板的设计.558.4.1 单向板的设计.558.4.2 双向板设计.568.5 楼梯计算.578.5.1 梯段板设计.578.5.2 平台板设计.588.5.3 平台梁设计.59第 9 章 节点设计.609.1 节点设计.609.1.1 节点核心区剪力设计值.609.1.2 节点核心区截面验算.619.1.3 节点核心区截面抗剪强度计算.61第 10 章 基础设计61内蒙古科技大学- 3 -10.1 基础设计6110.1.1 构造要求6110.1.2 边柱基础计
5、算62第 11 章 PKPM 计算结果67第 12 章 参考资料.84第 13 章 外文翻译.85致谢信.96内蒙古科技大学- 4 -荣资商城 2 号楼工程设计书第 1 章 设计资料1.1 工程概况: 荣资商城 2 号楼位于包头市钢铁大街北,为 6 层框架结构,总建筑面积为5042.52m , 1-2 层为商场,3-6 层为写字楼。建筑及防火等级: 建筑防火等级为二级; 建筑耐火等级为二级; 耐久年限二级。1.2 气象、水文、地质资料冬季室外温度: -20日最大降雨量: 100.8mm月最大降雨量: 229.2mm年最大降雨量: 678.4mm年最大降雨日数: 91.3 天最大风速: 25m/
6、s基本风压: 0.5KPa主导风向: 冬季北风,夏季冬南风积雪深度: 210mm基本雪压: 0.25KPa最高地下水位: -9m土壤冻结深度: -1.5m土壤允许承载力: 150KPa; 场地为类抗震设计烈度: 8 度1.3 结构抗震等级在进行建筑抗震设计时，原则上要满足三水准的抗震设防目标的要求，即“小震不坏、中震可修、大震不倒” 。在具体做法上采用二阶段设计；规范根据房屋设防烈度、结构类型和房屋高度，将框架结构等级划分为四级，本设计为二级抗震等级。1.4 变形缝设置变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。1.4.1 伸缩缝要求把建筑物的墙体、楼层板、屋面等地面的上部断开，基础部分受温度影响较小，
7、不需断开。沉降缝在有下列情况时，均需设置：（1）同一建筑物相邻部分的高度相差较大或荷载大小相差悬殊、或结构形式变化较大，易导致地基不均匀沉降时；（2）当建筑物各部分相邻基础的形式、宽度及埋置深度相差较大，造成基础底部压力有很大差异，易形成不均匀沉降时；（3）当建筑物建造在不同地基上，且难于保证均匀沉降时；（4）建筑物体型复杂、连接部位又比较薄弱时；内蒙古科技大学- 5 -（5）新建建筑物与原有建筑物紧密相连时。1.4.2 防震缝在下列情况时，均需设置：（1）建筑立面高差在 6m 以上；（2）建筑物有错层且错层楼板高差较大；（3）建筑物相邻各部分结构刚度、质量截然不同时。防震缝的最小宽度应按抗震
8、规范规定来确定：（1）当高度不超过15m 时，可采用 70mm；（2）当高度超过 15m 时，对于 6 度、7 度、8 度、9 度抗震设防地区，建筑物每增高 5m、4m、3m 、2m 时，缝宽增加20mm。本设计建筑高度为 24m，则防震缝宽度为 130mm。根据以上规定，本设计设置 130mm 的变形缝。1.5 设计依据及计算基本条件1.5.1 设计依据1 建筑结构荷载规范GB5000920012 混凝土结构设计规范GB5001020023 建筑抗震设计规范GB5001120011.5.2 计算基本条件1 设计使用年限为 50 年2 建筑及防火等级: 建筑防火等级为二级; 建筑耐火等级为二级
9、; 耐久年限二级；安全等级为二级，结构重要性系数取 1.03 设计基本地震加速度：0.2g4 设计地震分组：第一组5 场地按二类场地考虑第 2 章 结构布置与计算简图2.1 设计资料2.1.1 设计标高：室内标高0.000，室内外高差 450mm。2.1.2 墙身做法：墙身为混凝土空心砌块填充墙，外墙 300mm，内墙200mm，用 M5 混合砂浆砌筑。2.2 梁柱截面尺寸的确定2.2.1 梁截面尺寸的确定：梁的截面尺寸，应符合下列要求：1 截面高度小于或等于 800mm 时，为 50mm 的倍数；截面高度大于800mm 时，为 100mm 的倍数。2 现浇结构中主梁与次梁高度应相差 50mm
10、。3 框架梁截面高度根据跨度、约束条件和荷载大小进行选择，一般取梁高 ()18hl4 为了防止梁发生剪切破坏，梁高 h1/4 净跨。5 框架梁截面宽度可取 ，梁宽 b 不宜小于柱宽的 ，且不1()32b12小于 250mm。内蒙古科技大学- 6 -6 次梁高度宽度 ，且不小于梁高的 1/4。1()32bh7 现浇结构中，主梁截面的宽度不应小于 250mm，次梁截面的宽度不应小于 200mm。根据以上规定，初步拟订梁截面尺寸： 框架梁：7500mm 跨 : 11()()750=(62938)28hl7200mm 跨 : 6000mm 跨 : ()()()1l4200mm 跨 : 1420=352
11、8h3300mm 跨： ()()(741)l次梁：7200mm 跨： 11208652hl5300mm 跨： ()()53=(413)6000 mm 跨： 7511l取次梁高 50hm取次梁宽 ,次1()()50(84275)32b20bm梁截面 综上可知： 1ZKL30m257H304L571C2m302.3 计算简图：内蒙古科技大学- 7 -内蒙古科技大学- 8 -2.4 柱截面尺寸的确定：柱截面尺寸有轴压比和经验来初步确定：NfgnccNAf柱组合的轴压比设计值考虑地震作用组合后柱压力增大系数，边柱取 1.3，不等跨内柱取 1.25，等跨内柱取 1.2按简支状态计算的柱的负载面积F折算在
12、单位建筑面积上的重力荷载设计值，可根据实际荷载g计算，也可以近似取为 215/kNm验算柱截面的上楼层层数n柱截面面积A混凝土轴心抗压强度设计值cf框架柱轴压比限值，对一、二、三级抗震等级，分别取0.7、0.8、0.9边柱：321.36.1260159087c中柱： .2578.Am根据上述计算结果并考虑其他因素，取柱截面 12 层为700700mm、36 层为 500500mm2.5 屋面板、楼面板采用 120mm2.5.1 楼面做法：20 厚大理石板铺实拍平、水泥浆擦缝 30 厚 1:4干硬性水泥砂浆结合层 20 厚 3水泥砂浆找平 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 20 厚水泥砂浆找平 2.
13、5.2 屋面做法：防水卷材 SBS 20 厚 1:3水泥砂浆找平 100 厚水泥蛭石保温层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 20 厚水泥砂浆顶棚抹灰 2.5.3 门窗做法：门采用木门；窗采用钢框玻璃窗2.6 材料的选取对梁、柱、框架节点，根据混凝土结构设计规范第 11.2.1 条，框支梁、框支柱以及一级抗震等级的框架梁、柱、节点，混凝土强度等级不应低内蒙古科技大学- 9 -于 C30，其他结构构件，混凝土强度等级不应低于 C20。第 11.22 条，结构构件中的纵向受力钢筋宜选用 HRB400、HRB335 级钢筋，箍金宜选用 HRB335、HRB400 、HPB235 级钢筋。根据上述，选取混
14、凝土等级如下：框架柱 C35框架梁、板、次梁 C30第 3 章 荷载计算3.1 屋面及楼面的可变荷载标准值：上人屋面 2.0 2/kNm屋面活荷载 2.0屋面雪荷载 S=1.00.25=0.25 2/k3.2 重力荷载计算3.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值1.屋面荷载：防水卷材 SBS 0.15 2/kNm20 厚 水泥砂浆找平1:3200.02=0.4100 厚水泥蛭石保温层 5.00.1=0.5120 厚现浇钢筋混凝土楼板 250.12=3.0 2/20 厚水泥砂浆顶棚抹灰 200.02=0.4k总计 4.452.大理石楼面：3.楼梯板：水磨石面层 （0.3+0.15 ）0.65/0.
15、3=0.98 /kNm三角形踏步 0.50.30.1525/0.3=1.88混凝土斜板 0.1225/0.894=3.36板底抹灰 0.0217/0.894=0.38 /总计 6.6 /k4.平台板：水磨石面层 0.65 /Nm20 厚大理石板铺实拍平、水泥浆擦缝 280.02=0.56 2/Nm30 厚 1:4干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.6k20 厚 3水泥砂浆找平 200.02=0.4120 厚现浇钢筋混凝土楼板 250.12=3.0 2/20 厚水泥砂浆顶棚抹灰 200.02=0.4总计 4.96内蒙古科技大学- 10 -70mm 厚混凝土板 0.0725=1.75 /kNm
16、板底抹灰 0.0217=2.74总计 2.743.2.2 顶层重力荷载代表值： 轴 1 91.屋面板：（66+7.5+0.6)(7.2+7.5+0.6)4.45=3002.55 kN2.梁自重：ZKL1 0.350.58(6-0.6)1825=493.29ZKL2 0.350.58(7.5-0.6)425=140.07HKL1 0.350.58(7.2-0.6)825=267.96kHKL2 0.350.58(4.2-0.6)225=36.55HKL3 0.350.58(3.3-0.6)225=27.41 NHKL4 0.350.58(7.5-0.6)625=210.11CL1 0.250.4
17、3(7.2-0.35)725=128.87kCL2 0.250.43(5.3-0.35)625=115.29CL3 0.250.43(6.0-0.35)25=3.柱子自重：0.50.53.3/22526=268.13kN4.梁粉刷重ZKL1 0.586（6-0.6）2+0.58（6-0.6 ）-0.250.434 60.0220=44.07ZKL2 0.58（7.5-0.6）2+0.58 （7.5-0.6）-0.25 0.46 40.0220=9.43kNHKL1（7.2-0.6) 0.58280.0220=24.50kHKL2（4.2-0.6) 0.58220.0220=3.34HKL3（3.3-0.6) 0.58220.0220=3.43HKL4（7.5-0.6) 0.58260.0220=19.21CL1 （7.2-0.6)0.43270.0220=15.89 kCL2 （5.3-0.6)0.43260.0220=14.24 N5.板粉刷：(67.506)(.50.).269.06.墙体自重：（1）女儿墙（300 厚水泥空心砖）自重：(67.5)2(7.5)069.8320.7kN粉刷： .31.27k（2）顶层 1/2 墙体自重（内墙）
