《结构计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构计算书.doc（79页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、目录摘要2一.设计概况1二.结构计算书11.结构布置方案及结构选型11.1.结构承重方案选择11.2.主要构件选型及尺寸初步估算21.3确定框架计算简图22.刚度参数计算23竖向荷载计算：64.风荷载计算：125竖向荷载作用下内力计算：166.风荷载作用下内力计算277、地震荷载计算358.内力组合439.框架柱的配筋计算及承载力验算5810.框架梁的配筋计算及承载力验算6111. 板的配筋计算6312.楼梯设计6513.基础设计68参考文献72一、规范标准72二、工具书72三、参考文献72四、教材73五、软件73致 谢74 摘要 本工程为汨罗市八景洞休闲中心宾馆，整个设计包括建筑与结构两部分
2、。首先进行宾馆的建筑方案设计，分析宾馆的功能组成，合理安排办公、娱乐、休息三大基本部分的布局，并满足通风、采光、日照要求。依据宾馆建筑设计规范，确定层高、柱网、楼梯位置、尺寸等，绘制建筑施工图。然后，进行结构布置和选型，本工程选用钢筋混凝土框架结构。计算时选取一榀横向框架，首先确定计算单元和计算简图，估算粱住截面尺寸，统计竖向荷载，包括永久荷载和活荷载，运用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下的框架内力，并进行粱端弯矩调幅；依据建筑结构荷载规范得到该地区的基本风压值，运用D值法计算风荷载作用下的框架内力，并演算水平侧移是否满足要求；建筑抗震设计规范对抗震设防烈度规定为7度据此进行抗震设计，并确定相
3、应的抗震构造措施。对于水平地震作用，采用底部剪力法计算。在完成所有荷载作用下的内力计算后，进行内力组合，经过“强柱弱粱、强剪弱弯”调整，对粱柱截面配置钢筋，并考虑构造要求；完成主体框架计算后，设计楼、楼梯。楼面板及屋面板，按弹性理论计算，采用分离式配筋，楼梯采用现浇粱式楼梯；最后根据地质条件选用柱下独立基础，并依据地基基础设计规范进行基础的地基承载力及变形，抗冲切验算，完成基础施工图的绘制。关键词：框架结构、粱柱、抗震设计、独立基础、D值法、弯矩二次分配法ABSTRACTThe project is a library for ROM. 8 appease landscape hole lei
4、sure center hotel in yueyang , which compose of two parts: one is architecural design and the other is strucral design. In the first step, the preliminary sketch of the library is decrmined. After analyzing the function , the overall arrangment of three basic potions-stack room, book borrowing area
5、and reading room are finished. Which also meet the provisions of ventilstion, lighting and sunlight. The height of floor, gridding of column, place and dimension of the stair are fixd according to the requirements of the Hotel architecture design specification of Librarys buildings. Then the archite
6、ctural shop drawings must be done. Besides, the structural layouts are subsequently carried on and reinforced concrete frame is served as the main structural type. To begin with determing the directions of the frame ,the calculating uint and plan are gained. After summing up the desd loads and live
7、loads of each floor, the internal forces of frame under the vertical load are calculated by means of employing the method of bending moment distribution, whose resuls are adjusted at both sides of sides of the beam. The basic wind pressure is referred from the load code for the design of building st
8、ructures and internal forces are computed via D-value method. Furthermore, the horizontal displacement is checked to suffice the need;The anti-seismic design and fortification measures are got via the method of bottom-shear force. Afterwards, the combination of internal force can be made by using th
9、e Excel and ward software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the column and coterminous girders,which will be the basis of sectional reinfocements. The floor panel and roof slab are considered as two-direction board according to plastic theory ;The st
10、aircase uses cast-in-place beam staircase; Lastly, with making reference to the geological conditions, the form of base is determined as independent founfation. Then ,not only the foundation bearing capacity and deformation checking are design , but also carrying on the infrastructure design on the
11、basis of Code for Design of Buildingfoundation.KEY WORDS: Frame Structure, Beam and Column, Anti-seismic, Foundation,D-value 结构设计计算书一.设计概况1.建设项目名称：汨罗市八景洞休闲中心宾馆设计2.建设地点：汨罗某地3.设计资料：3.1.地质水文资料：根据工程地质勘测报告，该场地地形平整，无滑坡、无液化土层等不良地质现象。自然地表填土11.5米深，填土下层为36米红粘土，地基承载力特征值250Kpa，再下层为泺石层，地基承载力特征值为350Kpa。地下水位于地表以下5
12、米，无侵蚀，属类场地。3.2.气象资料：主要风向:西南风 基本风压为：o0.4kN/气温:平均气温20,最高气温38,最低气温03.3.抗震设防要求：七度抗震设防烈度,设计基本地震加速度0.01g,设计地震分组:第一组.3.4本工程根据城市布局需要和城区的规划，拟在汨罗市区的中心地段新建一幢宾馆，以满足城市住宿、休闲的需求,同时也有利于改善和丰富城市街景。3.5本设计主要进行了结构方案中横向框架的设计。在结构选型和确定框架布局之后，先进行了各层荷载代表值的计算，接着按D值法计算风荷载作用大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力），接着按弯矩分配法计算竖向荷载（恒载及活荷载）作
13、用下的结构内力。用Excel软件进行内力组合，并找出最不利的一组或几组内力组合，选取最安全的结果计算配筋并绘图。二.结构计算书1.结构布置方案及结构选型1.1.结构承重方案选择对于七层的休闲宾馆，可以选用钢筋混凝土框架，混合结构，底层框架，内框架砖房等。结合建筑设计分析。要求该建筑开间和跨度较大。布置灵活。故选用框架结构1.2.主要构件选型及尺寸初步估算1.2.1主要构件选型（1）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（2）墙体：内、外墙采用MU10烧结粘土砖和M5水泥砂浆 （3）墙体厚度：外墙:240mm，内墙:240mm,隔墙120mm（4）基础：采用柱下钢筋砼独立基础或联合基础（5）楼梯结构
14、：采用现浇整体板式楼梯。（6）天沟：采用现浇内天沟。（7）过梁：窗过梁以及带雨棚的门过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用框架梁兼作窗过梁。1.2.2尺寸初步估算横向框架梁： h(1/8l/12)L(1/81/12)810.667,取h700mm b(1/31/2)h240350mm,取b300mm纵向框架梁： h(1/81/12)L(1/81/12)810.667,取h700mmb(1/31/2)h240350mm,取b300mm次梁： 确定梁高为400mm,梁宽为250mm, 即：bh250mm400mm基础梁： 确定梁高为700mm,梁宽为300mm框架柱： b(1/151/20)H(1/151
15、/20)50.3330.25m，取bh600mm。1.3确定框架计算简图 1确定计算简图 三个假设： 平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力； 楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移； 不考虑水平荷载作用下的扭转作用假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础标高根据地质条件初步估定，室内外高差0.3米,基顶至室外地坪0.5米。底层柱高为5米，其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面，均为3.6米，由此，可绘出框架的计算简图。2.刚度
16、参数计算多层框架为超静定结构，在内力计算之前，要预先估算梁、柱的截面尺寸以及结构所采用材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度以及相对其相对线刚度。混凝土强度等级：梁用C30（Ec29.5106KN/m2） 柱用C30（Ec29.5106KN/m2）框架梁、柱的线刚度为：梁：边跨梁： i边梁 1.5EI/L1.529.51061/120.30.73/847.43103 KNM中跨梁：i中跨梁 2.0EI/L2.029.51061/120.30.73/3168.64103 KNM 柱：底柱： i底柱 EI/H29.51061/120.64/563.72103 KNM其余各柱：i底柱 EI/H29.
17、51061/120.64/3.688.5103 KNM图1：框架计算简图令 i余柱，则其余各柱的相对线刚度为：i边梁 (17.1103 KNM)/( 33.6103 KNM)0.509i中跨梁 (43.9103 KNM)/( 33.6103 KNM)1.307i底柱 (18.5103 KNM)/( 33.6103 KNM)0.551框架梁,柱的相对线刚度如下图所示,作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。图2：计算框架的相对刚度3竖向荷载计算：恒载标准值计算1.屋面 防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水 1.0KN/m2 防水层(柔性)三毡四油铺小石子 0.4KN/m2 找平层:15厚水泥沙
18、浆 0.015m20KN/m30.3KN/m2 找平层:15厚水泥沙浆 0.015m20KN/m30.3KN/m2 找坡层:40厚水泥石灰焦渣3找坡 0.040m14KN/m30.56KN/m2 保温层:80厚矿渣水泥 0.08m14.5KN/ m31.16KN/m2 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 0.100m25KN/m32.5KN/m2 抹灰层:10厚混合沙浆 0.010m17KN/m30.17KN/m2 6.39KN/m22.各层走廊楼面及标准层楼面 走廊楼面：水磨石地面 0.65KN/m2 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 0.10m25KN/m32.5KN/m2 抹灰层:10厚混
19、合沙浆 0.01m17KN/m30.17KN/m2 3.32KN/m2标准层楼面:大理石面层，水泥砂浆檫缝 1.16KN/m230厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225KN/m3 =35KN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17KN/m30.17KN/m2 4.33KN/m23.梁自重 1.横向梁Bh300mm700mm 25KN/m30.3m(0.70.1)m4.5KN/m 抹灰层:10厚混合沙浆 0.01m(0.70.1)m217 KN/ m30.20KN/m4.55KN/m2.纵向梁Bh300mm700mm L8m-0.
20、6m7.4m/根 25 KN/m30.3m(0.70.1)m7.4m/根33.3KN/根 3.次梁 Bh250mm400mm 25KN/m30.25m(0.40.1)m1.88KN/m 抹灰层:10厚混合沙浆 0.01m(0.40.1)m217 KN/ m30.10KN/m1.98KN/m4.基础梁:bh300mm700mm L8m-0.6m7.4m/根 25KN/m30.3m0.7m7.4m/根38.85KN/根4.柱自重柱:bh600mm600mm1.底柱：H5m 25KN/m30.6m0.6m5m/根45KN/根2.余柱：H3.6m 25KN/m30.6m0.6m3.6m32.4 KN/
21、根5.纵墙自重(1)标准层: A /D轴 铝合金窗 2.7m1.8m29.72纵墙 （3.6m-0.7m）（8m-0.6m）21.46 铝合金窗 9.720.35 KN/3.40 KN 水刷石外墙面 （21.469.72）0.5 KN/5.87 KN 水泥沙浆粉刷内墙面 （21.469.72）0.36KN/4.23KN纵墙 （21.469.72）0.24m18 KN/ m350.722 KN64.22KN B，C 轴 纵墙 13.8750.24m18 KN/ m359.94 KN水泥沙浆粉刷内墙面 13.8750.36KN/29.99 KN69.93KN (2)底层: D轴 铝合金窗 1.8m
22、2.4m28.64 纵墙 （4.2m0.3m0.5m-0.7m）（8m-0.6m）31.82 铝合金窗 8.640.35 KN/3.02 KN 水刷石外墙面 （31.828.64）0.5 KN/11.59KN 水泥沙浆粉刷内墙面 （31.828.64）0.36KN/8.34 KN纵墙 （31.828.64）0.24m18 KN/ m3100.14 KN123.09KN B，C 轴 纵墙 31.820.24m18 KN/ m3137.46KN水泥沙浆粉刷内墙面 31.820.36KN/222.91KN160.16KN A 轴 铝合金窗 1.8m2.4m4.32 防盗门 2.7m3m=8.1 铝合
23、金窗 4.320.35 KN/1.51KN 防盗门 8.10.35 KN/2.84 KN水刷石外墙面 （31.824.32-8.1）0.5 KN/ 9.7 KN 水泥沙浆粉刷内墙面 （31.824.32-8.1）0.36KN/6.98 KN纵墙 （31.824.32-8.1）0.24m18 KN/ m383.81 KN104.84KN6.横墙自重(1)标准层: 横墙 3.6m-0.7m2.9m 水泥沙浆粉刷内墙面 2.9m0.36KN/22.1KN/m横墙 2.9m0.24m18 KN/ m312.5 KN/m14.6KN/m活荷载标准值计算 1.屋面和楼面活荷载标准值屋面 2.0 KN/ m
24、2楼面 房间，会议室:2.0 KN/ m2 走廊:2.5 KN/ m2 2.雪荷载根据气候条件和上人屋面活载取值不考虑雪荷载。竖向荷载作用下,框架受荷总图1.AB(CD)轴间框架梁1.屋面板传荷: 板传至梁上的三角形和梯形荷载等效为均布荷载,荷载传递示意图如下:恒载:6.39KN/m22m1-2(2/8)2+(2/8)3222.76KN/m活载：2KN/m22m1-2(2/8)2+(2/8)327.13 KN/m2.标准层楼面板传荷载恒载: 3.83KN/m22m1-2(2/8)2+(2/8)3213.64 KN/m活载: 2KN/m22m1-2(2/8)2+(2/8)327.13 KN/m梁
25、自重:4.55KN/mAB(CD)轴间框架梁均布荷载为:屋面梁 恒载梁自重+板传恒载 4.55 KN/m+22.76 KN/m27.31KN/m 活载板传活载7.13 KN/m楼面梁 恒载梁自重+板传恒载+内隔墙重 4.55 KN/m +13.64 KN/m +14.6KN/m 32.79 KN/mA，D轴基础顶面横向恒载底层横墙自重+基础梁自重0+25 KN/ m30.3m0.7m8m/221KN图3：板传荷载示意图 2.BC轴间框架梁屋面板荷载 恒载: 6.39 KN/ m21.5m5/8211.98KN/m 活载: 2 KN/ m21.5m5/823.75KN/m楼面板传荷载: 恒载:
26、3.32 KN/ m21.5m5/826.23 KN/m 活载: 2.5 KN/ m21.5m5/824.69KN/m 梁自重: 4.55 KN/mBC轴间框架梁均布荷载为: 屋面梁: 恒载梁自重+板传恒载 4.55 KN/m+11.98 KN/m16.53KN/m 活载板传活载3.75KN/m 楼面梁: 恒载梁自重+板传恒载 4.55 KN/m +6.23 KN/m 10.78KN/m 活载板传活载4.69KN/mB，C轴基础顶面横向恒载基础梁自重（AB）+基础梁自重（BC）0+25 KN/ m30.3m0.7m8m/2+25 KN/ m30.3m0.7m3/228.88KN3.A,D轴柱纵
27、向集中荷载计算 顶层柱,女儿墙自重(做法:墙高1.1米.100毫米的混凝土压顶) L6m0.24m1.1m18 KN/m3 +25KN/m30.1m0.24m+(1.2m2+0.24m)0.5 KN/m26.67KN/m 屋面板传荷载: 恒载:6.39 KN/4m/25/87.99 KN/m 活载:2 KN/3m/25/82.25 KN/m 标准层板传荷载: 恒载:3.82 KN/4m/25/84.79 KN/m 活载:2 KN/4m/25/82.5 KN/m 屋面层板传次梁荷载： 恒载：6.39 KN/2m1-2(2/8）2+(2/8)311.38 KN/m活载：2 KN/2m1-2(2/8
28、）2+(2/8)33.56KN/m 标准层板传次梁荷载：恒载： 3.83 KN/2m1-2(2/8）2+(2/8)36.82 KN/m活载：2 KN/2 m1-2(2/8）2+(2/8)33.56 KN/m 顶层柱 顶层柱恒载女儿墙+梁自重次梁自重+板传恒载屋面板传次梁恒载6.67KN/m8m+33.3KN2/2+1.98KN/m8m/2/22+7.99KN/m8m +11.38KN/m8m/22249.54KN 顶层柱活载板传活载+屋面板传次梁活载2.55 KN/m8m +3.56KN/m8m/2246.48KN 标准层 A/D轴标准层柱恒载墙自重+梁自重+板传恒载+次梁自重板传次梁恒载64
29、.22KN/22+33.3KN2/2+4.79KN/m8m+1.98KN/m8m/2/22+6.82 KN/m8m/22188.74KN标准层柱活载板传活载+标准层板传次梁活载2.5KN/m8m+3.56 KN/m8m/2248.48 KN 基础顶面 A轴基础顶面纵向恒载底层外纵墙自重+基础梁自重104.84KN/22+38.85KN/根/22143.69KN D轴基础顶面纵向恒载底层外纵墙自重+基础梁自重123.09KN/22+38.85KN/根/22161.94KN 4.B轴柱纵向集中荷载计算（C轴同B轴） 屋面板传荷载 恒载（ABB）6.39KN/m 22m5/87.99KN/m恒载（B
30、CB）6.39 KN/m21.5m1-21.5/8)2+(1.5/8)38.97KN/m活载（ABB）2KN/m22m5/82.5KN/m活载（BCB）2KN/m21.5m1-2(1.5/8)2+(1.5/8)32.81KN/m标准层板传荷载 恒载（ABB）3.83KN/m22m5/84.79KN/m恒载（BCB）3.32KN/m21.5m1-2(1.5/8)2+(1.5/8)34.66KN/m活载（ABB）2KN/m22m5/82.5KN/m活载（BCB）2.5KN/m21.5m1-2(1.5/8)2+(1.5/8)33.51KN/m顶层柱荷载顶层柱恒载梁自重+屋面板传恒载（ABB）+屋面板
31、传恒载（BCB）+次梁自重+屋面板传次梁恒载 33.3KN2/2+7.99KN/m8m+8.97KN/m8 m+1.98KN/m8m/2/22+11.38KN/m8m/22133.31KN顶层柱活载屋面板传活载（ABB）+屋面板传活载（BCB）+屋面板传次梁活载2.5KN/m8m+2.81KN/m8m+3.56KN/m8m/2270.96KN标准层柱荷载标准层柱恒载梁自重+墙自重+板传恒载（ABB）+板传恒载（BCB）+次梁自重+板传次梁恒载33.3KN2/2+86.81KN+4.79KN/m8m+4.66KN/m8m+1.98KN/m8m/2/22+6.82 KN/m8m/22258.19K
32、N标准层柱活载板传活载（ABB）+板传活载（BCB）+板传次梁活载2.5KN/m8m+3.51KN/m8m+3.56 KN/m8m/2276.56KNB，C轴基础顶面纵向恒载基础梁自重+底层墙自重38.85KN/根/22+160.37KN199.22KN4.风荷载计算：垂直作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值: o基本风压为0.4kN/ z:风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市,所以取地面粗糙度为C类. s:风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为1.3 z:风震系数, 由于建筑高度小于30米 取z1.0 hi:下层柱高. hj:上层柱高. B:迎风面的宽度,为8m.表1：
33、集中风荷载标准值和设计值离地高度(m)zzso ( KN/)Hi/mHj/mWk/KNW/KN26.10.841.01.30.43.63.610.4814.6722.50.841.01.30.43.63.612.5817.6118.90.741.01.30.43.63.611.0815.5115.30.741.01.30.43.63.611.0815.5111.70.741.01.30.43.63.611.0815.518.10.741.01.30.43.63.611.0815.514.50.741.01.30.44.53.612.4717.46W111.78kN图4：竖向受荷总图注：1.图中
34、各值的单位为kN,2.图中数值均为标准值(3)框架水平位移验算横向 25层 D值的计算。表2：横向 25层 D值的计算构件名称ib/2icac/(2+)D acic12/h2(KN/m)A,D轴柱（47.43103KNM2）/(288.5103KNM)0.5360.21117290B,C轴柱2（168.64103KNM+47.43103KNM）/(288.5103KNM) 2.4410.55045069D62359KN/M横向 底层 D值的计算。表3：横向 底层 D值的计算构件名称ib/icac(0.5+)/(2+)D acic12/h2(KN/m)A,D轴柱47.43103KNM/63.72
35、103KNM0.7440.45317105B,C轴柱（168.64103KNM+47.43103KNM）/63.72103KNM 3.3910.72227263 D44368KN/M风荷载作用下底框架侧移计算表4：风荷载作用下底框架侧移计算层号Wj/KNVj/KND/(KN/M)uj/muj/h710.4810.481247180.000011/45000612.5823.061247180.000021/20000511.0834.141247180.000151/45000411.0845.221247180.000361/10000311.0856.31247180.000451/800
36、0211.0867.381247180.000541/6667112.4779.85887360.000901/5000uuj0.00243m层间侧移最大值 1/50001/550(满足要求)5竖向荷载作用下内力计算： 当活荷载与恒载的比值不大于1时，可不考虑活荷载的最不利布置，采用满布荷载法，但梁跨中弯距比最不利荷载位置法计算结果要小，故对跨中弯距乘1.2的系数予以增大。风荷载作用（从左向右吹，或从右向左吹）；框架在竖向荷载作用下，采用迭代法计算。框架在水平荷载作用下，采用D值法进行计算。在内力分析前，还应计算节点各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下各杆端的弯矩。（1） 恒载标准作用下的内
37、力计算：屋面梁的固端弯距。 MABMCD-1/1227.31kN/m(8m)2-145.65KN.MMB-C-1/1216.53kN/m(3m)2-12.4KN.M标准层 MABMCD-1/1232.79kN/m(8m)2-174.88KN.MMABMCD-1/1210.78kN/m(3m)2-8.09KN.M图5：恒载作用下的M图(单位:kNm)注：节点弯距不平衡是因为节点有等代力矩的缘故图6：恒载作用下的V图(单位:kN)图7：恒载作用下的N图(单位:kN)图8：活载作用下的M图(单位:kNm)注：节点弯距不平衡是因为节点有等代力矩的缘故图9：活载作用下的V图(单位:kN)图10：活载作用下的N图(单位:kN)6.风荷载作用下内力计算框架在风荷载（从左向右），下的内力用D值法进行计算风荷载作用下框架柱剪力和柱端弯距的计算表5：A轴框架柱反弯点位置表层号h/miY0Y1Y2Y3yYh/m73.60.5360.220000.220.7963.60.5360.350000.351.2653.60.5360.40000.41.4443.60.5360.420000.421.5133.60.5360.450000.451.6223.60.5360.5000-0.050.451.
