六层框架结构毕业设计.doc

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1、第一章 结构布置及计算简图第一节 设计资料一设计标高：室内设计标高+0.000，室内外高差为450mm。二墙身做法：200mm厚加气混凝土砌块做填充墙;外墙面粉刷5mm厚1:2.5水泥砂浆找平，15mm厚混合砂浆抹面，分两次抹灰，刷801胶素水泥浆一遍，胶水配合比为1:4，总厚度为20mm；内墙面粉刷20mm厚混合砂浆。三楼面做法：铺地砖面层10mm，1:4水泥砂浆结合层20mm，1:3水泥砂浆找平层20mm,板底20mm粉刷抹平厨房与卫生间楼面做法：防滑地砖面层10mm，1:4水泥砂浆结合层30mm，C20细石砼找坡60mm，聚胺脂防水涂层2mm，1:3水泥砂浆找平层20mm，板底20mm厚

2、粉刷抹平。四屋面做法：地砖10mm，1:4水泥砂浆结合层25mm，高分子防水卷材4mm，1:3水泥砂浆找平层20mm，聚苯保温板100mm，1:3水泥砂浆找平层20mm，1:6水泥焦渣找坡80mm，板底20mm厚粉刷抹平。五门窗做法：楼梯入口处为铁门，入户门为钢门，其余为木门，钢窗。六活荷载：上人屋面活荷载2.0kN/m2，楼面活荷载为2.0kN/m2。七梁板柱混凝土采用C30，梁板柱中箍筋及基础底板中采用HPB300级钢筋，梁板柱中纵向受力钢筋均采用HRB335级钢筋。第二节 结构选型一结构选型根据该设计的适用功能和建筑设计要求，采用现浇钢筋混凝土框架结构（横向承重）体系。二其它结构选型（一

3、）屋面：采用现浇钢筋混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。（二）楼面：采用现浇钢筋混凝土板，板厚100。（三）基础：因地质情况良好，故采用柱下独立基础。图1-1 标准层结构平面布置图图12 第5轴传力路径图第三节 截面尺寸估算一框架梁，柱，板截面尺寸横向框架梁截面尺寸估算：h=(1/101/18)l0其中l0为框架梁计算长度。h1=(1/101/18)6600mm=367660mm，取h1=500mm，则b1=250mmh2=(1/101/18)5100mm=283510mm，取h2=400mm，则b2=200mm纵向框架梁截面尺寸估算：h=(1/121/20)l0h3=(1/1

4、21/20)6900=345mm575mm，取h3=400mm，则b3=200mmh4=(1/121/20)5100=255mm425mm，取h4=400mm，则b2=200mm框架柱截面尺寸估算：hl0/25，bl0/30柱截面的宽与高通常取为柱高的1/151/20，h120mm,h=1/153000=200mm;b100mm,b=1/203000=150mm;考虑到多层房屋建筑中框架柱截面高度和宽度不宜小于300mm，框架柱截面高宽比为12，柱净高与柱截面高度之比宜大于4，故初步选定柱截面为450450。板厚取100mm。二刚度计算AB跨梁的线刚度：i6AB=(2EC/12)0.250.5

5、0.50.5/6.6=7.8910-4ECBC跨梁的线刚度：i6BC=(2EC/12)0.20.40.40.4/5.1=4.1810-4EC底层柱线刚度：i11=(EC/12)0.450.450.450.45/4.5=2.7810-4EC中间层柱线刚度：i12=(EC/12)0.450.450.450.45/3.0=4.1710-4EC图13 计算简图第二章 荷载统计第一节 屋面及楼面永久荷载标准值一屋面框架梁线荷载标准值 屋面做法 厚度（mm) 容重(kN/m3) 重量(kN/m2) 地砖 10 20 0.21:4水泥砂浆结合层 25 20 0.5 高分子防水卷材 4 12 0.051:3水

6、泥砂浆找平层 20 20 0.4 聚苯保温板 100 4 0.41:3水泥砂浆找平层 20 20 0.41:6水泥焦渣找坡 80 15 1.2钢筋混凝土楼板 100 25 2.5板底20厚粉刷抹平 20 17 0.34屋面恒载标准值 6.00AB跨框架梁自重:0.250.525=3.13kN/m两侧粉刷：2（0.5-0.1）0.0217=0.27kN/mBC跨框架梁自重：0.20.425=2.0kN/m两侧粉刷：2（0.4-0.1）0.0217=0.2kN/m故作用在顶层框架梁上的线荷载为：g5AB1=3.4kN/m g5BC1=2.2kN/mg5AB2=6.006.9=41.4kN/m g5

7、BC2=6.006.9=41.4kN/m二.楼面框架梁线荷载标准值 楼面做法 厚度（mm) 容重(kN/m3) 重量(kN/m2) 铺地砖面层 10 20 0.21:4水泥砂浆结合层 20 20 0.41:3水泥砂浆找平层 20 20 0.4钢筋混凝土楼板 100 25 2.5板底20厚粉刷抹平 20 17 0.34楼面恒载标准值 3.84AB跨框架梁及两侧粉刷：3.4kN/mAB跨填充墙自重：0.20（3.0-0.5）5.5=2.75kN/m墙面粉刷：（3.0-0.5）0.02217=1.7kN/mBC跨框架梁及两侧粉刷：2.2kN/mBC跨填充墙自重：0.20（3.0-0.4）5.5=2.

8、86kN/m墙面粉刷：（3.0-0.4）0.02217=1.77kN/m故作用在中间层框架梁上的线荷载为：gAB1=7.85kN/m gBC1=6.83kN/mgAB2=3.846.9=26.50kN/m gBC2=3.846.9=26.50kN/m三.屋面框架节点集中荷载标准值 A边柱连系梁自重：0.20.46.925=13.8kN 粉刷：0.02（0.40-0.10）26.917=1.41kN 1米高女儿墙自重：10.25.56.9=7.59kN 女儿墙粉刷：10.0226.917=11.56kN连系梁传来屋面自重：0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.66.00=68.31kN顶层A

9、轴边节点集中荷载：G6A=102.67kN C边柱连系梁自重：0.20.46.925=13.8kN 粉刷：0.02（0.40-0.10）26.917=1.41kN 1米高女儿墙自重：10.25.56.9=7.59kN 女儿墙粉刷：10.0226.17=11.56kN连系梁传来屋面自重：0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.16.00=63.50kN顶层C轴边节点集中荷载：G6C=97.86kN 中柱连系梁自重：0.20.46.925=13.8kN 粉刷：0.02（0.40-0.10）26.917=1.41kN连系梁传来屋面荷载：0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.66.00=68.3

10、1kN 0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.16.00=63.50kN顶层B轴中节点集中荷载：G6B=147.02kN四.楼面框架节点集中荷载标准值 A边柱连系梁自重：0.20.46.925=13.8kN 粉刷：0.02（0.40-0.10）26.917=1.41kN 钢窗自重：（2.4+2.1）1.50.45=3.04kN 窗下墙体自重：0.20.96.95.5=6.83kN 粉刷：0.020.926.917=4.22kN 窗边墙体自重：（6.9-2.1-2.4）1.50.25.5=3.96kN 粉刷：（6.9-2.1-2.4）1.50.02217=2.45kN 框架柱自重：0.450

11、.453.025=15.19kN 粉刷：（0.454-0.23）0.023.017=0.82kN连系梁传来楼面自重：0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.63.84=45.62kN中间层A轴边节点集中荷载：GA=91.34kN C边柱连系梁自重：0.20.46.925=13.8kN 粉刷：0.02（0.40-0.10）26.917=1.41kN 钢窗自重：（2.4+2.1）1.50.45=3.04kN 窗下墙体自重：0.20.96.95.5=6.83kN 粉刷：0.020.926.917=4.22kN 窗边墙体自重：（6.9-2.1-2.4）1.50.25.5=3.96kN 粉刷：（6.9

12、-2.1-2.4）1.50.02217=2.45kN 框架柱自重：0.450.453.025=15.19kN 粉刷：（0.454-0.23）0.023.017=0.82kN连系梁传来楼面自重：0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.13.84=40.64kN中间层C轴边节点集中荷载：GC=86.36kN 中柱连系梁自重：0.20.46.925=13.8kN 粉刷：0.02（0.40-0.10）26.917=1.41kN 内纵墙自重：6.9（3.0-0.4）0.25.5=19.73kN 粉刷：6.9（3.0-0.4）0.02217=12.20kN扣除门洞重加门重：-2.10.90.25.5-2

13、.10.90.02217-1.22.90.25.5-1.22.90.02217=-9.56kN 框架柱自重：0.450.453.025=15.19kN 粉刷：（0.454-0.23）0.023.017=0.82kN连系梁传来屋面荷载：0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.63.84=45.62kN 0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.13.84=40.64kN中间层B轴中节点集中荷载：GB=133.85kN 图21恒荷载作用下的结构计算简图第二节 楼面活荷载计算一上人屋面活荷载p6AB=2.06.6=13.2kN/m p6BC=2.05.1=10.2kN/mP6A=0.5（6.9+6

14、.9-6.6）0.56.62.0=23.76kNP6C=0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.12.0=21.17kNP6B=0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.62.0+0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.12.0=44.93kN二楼面活荷载pAB=2.06.6=13.2kN/m pBC=2.05.1=10.2kN/mPA=0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.62.0=23.76kNPC=0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.12.0=21.17kNPB=0.5（6.9+6.9-6.6）0.56.62.0+0.5（6.9+6.9-5.1）0.55.12.0=44.9

15、3kN 图22活荷载作用下的结构计算简图第三节 风荷载计算风压标准值计算公式：=Zsz0 因结构高度H=15m30m,可取Z=1.0；对矩形平面s=1.3；z可查建筑结构荷载规范。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下（z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积）：表21层次Zsz（m）z0（kN/m2）A（m2）PW（kN）51.01.315.50.740.3517.255.8141.01.312.50.740.3520.76.9731.01.39.50.740.3520.76.9721.01.36.50.740.3520.76.9711.01.33.5

16、0.740.3522.437.55图23 风荷载作用下结构计算简图第三章 内力计算第一节 恒荷载作用下的内力计算恒荷载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法，分层法计算简图如下 图31分层法计算简图(a) 图32分层法计算简图(b)屋顶梁上分布荷载由矩形和三角形组成，可将三角形荷载化为等效均布荷载如图（b）,把三角形荷载划作等效均布荷载：g6AB=g5AB1+5g5AB2/8=3.4+541.4/8=29.28kN/mg6BC=g5BC1+5g5BC2/8=2.2+541.4/8=28.08kN/m各杆固端弯矩为：M6AB=g6ABl6AB2/12=29.286.62/12=106.29kN.

17、mM6BC=g6BCl6BC2/12=28.085.12/12=60.86kN.m中间层：gAB=gAB1+5gAB2/8=7.85+526.50/8=24.41kN/mgBC=gBC1+5gBC2/8=6.83+526.50/8=23.39kN/m各杆固端弯矩为：MAB=gABlAB2/12=24.416.62/12=88.61kN.mMBC=gBClBC2/12=23.395.12/12=50.70kN.m横梁跨中弯矩计算：M5AB中=0.0963.46.620.06441.46.62=129.63kN.mM5BC中=0.0962.25.120.06441.45.12=74.41kN.mM

18、AB中=0.0967.856.620.06426.56.62=106.70kN.mMBC中=0.0966.835.120.06426.55.12=61.17kN.m表31恒荷载弯矩分配表上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.350.650.490.250.260.50.5-106.29106.290.00-60.8660.8637.2069.09-22.26-11.36-11.81-30.43-30.437.38-11.1334.54-2.53-15.22-5.91-5.581.312.44-8.23-4.20-4.375.745.7445.90-45.90110.34-18.09-92

19、.2630.27-30.270.250.260.490.390.20.20.210.340.330.33-88.6188.610.00-50.7050.7022.1523.0443.42-14.78-7.58-7.58-7.96-17.24-16.73-16.7312.407.38-7.3921.71-3.79-2.53-8.62-3.98-10.14-5.58-3.10-3.22-6.07-2.64-1.36-1.36-1.426.706.506.5031.4527.20-58.6692.89-12.72-11.46-68.7036.18-20.37-15.810.250.260.490.3

20、90.20.20.210.340.330.33-88.6188.610.00-50.7050.7022.1523.0443.42-14.78-7.58-7.58-7.96-17.24-16.73-16.737.687.38-7.3921.71-2.53-2.53-8.62-3.98-5.58-5.58-1.92-1.99-3.76-3.13-1.61-1.61-1.695.154.994.9927.9128.43-56.3492.40-11.72-11.72-68.9734.63-17.31-17.310.250.260.490.390.20.20.210.340.330.33-88.6188

21、.610.00-50.7050.7022.1523.0443.42-14.78-7.58-7.58-7.96-17.24-16.73-16.737.688.27-7.3921.71-2.53-2.78-8.62-3.98-5.58-6.25-2.14-2.22-4.19-3.04-1.56-1.56-1.635.385.225.2227.6929.08-56.7892.50-11.67-11.92-68.9134.86-17.09-17.770.280.190.530.410.220.220.150.380.370.25-88.6188.610.00-50.7050.7024.8116.844

22、6.96-15.54-8.34-8.34-5.69-19.27-18.76-12.687.680.00-7.7723.48-2.530.00-9.63-2.84-5.580.000.030.020.05-4.64-2.49-2.49-1.703.203.122.1132.5216.85-49.3791.91-13.36-10.83-67.7231.79-21.22-10.57梁端弯矩调幅： 采用调幅系数降低各支座截面弯矩，可按公式M=(1-)Me其中不宜超过0.2,取为0.1 图33 框架梁在恒荷载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩图（单位：kN.m） 轴力和剪力的计算剪力公式为;式中Volk

23、、Vork简支梁支座左端和右端的剪力标准值，当梁上无荷载作用时，Volk =Vork=0 Mijk、Mjik 梁端弯矩标准值。轴力计算公式：N=V+P （V 表示梁端剪力； P 表示节点集中力及柱自重）恒荷载的剪力计算：V5AB=(41.34-99.31)6.60.541.46.6=8.78136.62=127.84kNV5BA=(8.78136.62)=145.4kNV5BC=(83.03-27.24)5.10.541.45.1=10.94105.57=116.51kNV5CB=(10.94105.57)=94.36kNV4AB=(52.74-83.25)6.60.526.506.6=4.6

24、287.45=82.83kNV4BA=(4.6287.45)=92.07kNV4BC=(62.02-31.37)5.10.526.505.1=6.0187.45=93.46kNV4CB=(6.0187.45)=81.44kNV3AB=(51.10-83.25)6.60.526.506.6=4.8787.45=82.58kNV3BA=(4.8787.45)=92.32kNV3BC=(62.02-31.37)5.10.526.505.1=6.0187.45=93.46kNV3CB=(6.0187.45)=81.44kNV2AB=(51.10-83.25)6.60.526.506.6=4.8787.

25、45=82.58kNV2BA=(4.8787.45)=92.32kNV2BC=(62.02-31.37)5.10.526.505.1=6.0187.45=93.46kNV2CB=(6.0187.45)=81.44kNV1AB=(44.43-82.72)6.60.526.506.6=5.8087.45=81.65kNV1BA=(5.8087.45)=93.25kNV1BC=(60.95-28.61)5.10.526.505.1=6.3487.45=93.79kNV1CB=(6.3487.45)=81.11kN 图34恒荷载作用下的剪力图（单位：kN）恒荷载轴力计算C轴柱:5层：N5C=梁端剪力纵

26、梁传来恒载+柱自重94.3697.8615.19201.41kN4层：N4C=N5C梁端剪力纵梁传来恒载201.4181.4486.36369.21kN3层：N3C=N4C梁端剪力纵梁传来恒载369.2181.4486.36537.01kN2层：N2C=N3C梁端剪力纵梁传来恒载537.0181.4486.36704.81kN1层：N1C=N2C梁端剪力纵梁传来恒载704.8181.1186.36872.28kNB轴柱:5层：N5B=（左右）梁端剪力纵梁传来恒载+柱自重145.4116.51147.0215.19418.12kN4层:N4B=N5B（左右）梁端剪力纵梁传来恒载418.1292.

27、0793.46+133.85737.5kN3层：N3B=N4B（左右）梁端剪力纵梁传来恒载737.592.3293.46133.851057.13kN2层：N2B=N3B（左右）梁端剪力纵梁传来恒载1057.1392.3293.46133.851376.76kN1层：N1B=N2B（左右）梁端剪力纵梁传来恒载1376.7693.2593.79133.851697.65kNA轴柱:5层：N5A=梁端剪力纵梁传来恒载+柱自重127.84102.6715.19239.7kN4层：N4A=N5A梁端剪力纵梁传来恒载239.782.8391.34413.87kN3层：N3A=N4A梁端剪力纵梁传来恒载4

28、13.8782.5891.34587.79kN2层：N2A=N3A梁端剪力纵梁传来恒载587.7982.5891.34761.71kN1层：N1A=N2A梁端剪力纵梁传来恒载761.7181.6591.34934.7kN 图35恒荷载作用下的轴力图（单位：kN）第二节 活荷载作用下的内力计算顶层屋面活荷载呈三角形分布，把三角形荷载划作等效均布荷载：p6AB=513.2/8=8.63kN/m p6BC=510.2/8=6.38kN/m各杆固端弯矩为：M6AB=p6ABl6AB2/12=8.636.62/12=31.33kN.mM6BC=p6BCl6BC2/12=6.385.12/12=13.83

29、kN.m中间层楼面活荷载：pAB=513.2/8=8.63kN/m pBC=510.2/8=6.38kN/m各杆固端弯矩为：MAB=pABlAB2/12=8.636.62/12=31.33kN.mMBC=pBClBC2/12=6.385.12/12=13.83kN.m横梁跨中弯矩计算：M5AB中=0.0648.636.62=24.06kN.m M5BC中=0.0646.385.12=10.62kN.mMAB中=0.0648.636.62=24.06kN.m MBC中=0.0646.385.12=10.62kN.m表32活荷载弯矩分配表上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.350.650.

30、490.250.260.50.5-8.638.630.00-6.386.383.025.61-1.10-0.56-0.59-3.19-3.190.72-0.552.80-0.15-1.60-0.29-0.70-0.06-0.11-0.52-0.26-0.280.500.503.68-3.689.81-0.98-8.843.39-3.390.250.260.490.390.20.20.210.340.330.33-8.638.630.00-6.386.382.162.244.23-0.88-0.45-0.45-0.47-2.17-2.11-2.111.010.72-0.442.11-0.19-0

31、.15-1.08-0.24-1.06-0.70-0.32-0.33-0.63-0.27-0.14-0.14-0.150.680.660.662.842.63-5.479.60-0.78-0.74-8.084.66-2.51-2.150.250.260.490.390.20.20.210.340.330.33-8.638.630.00-6.386.382.162.244.23-0.88-0.45-0.45-0.47-2.17-2.11-2.110.750.72-0.442.11-0.15-0.15-1.08-0.24-0.70-0.70-0.26-0.27-0.50-0.28-0.15-0.15

32、-0.150.560.540.542.652.70-5.349.58-0.75-0.75-8.094.53-2.27-2.270.250.260.490.390.20.20.210.340.330.33-8.638.630.00-6.386.382.162.244.23-0.88-0.45-0.45-0.47-2.17-2.11-2.110.750.81-0.442.11-0.15-0.17-1.08-0.24-0.70-0.79-0.28-0.29-0.55-0.28-0.14-0.14-0.150.590.570.572.632.76-5.399.59-0.74-0.76-8.094.56

33、-2.24-2.320.280.190.530.410.220.220.150.380.370.25-8.638.630.00-6.386.382.421.644.57-0.92-0.50-0.50-0.34-2.42-2.36-1.600.750.00-0.462.29-0.150.00-1.21-0.17-0.700.00-0.08-0.05-0.15-0.38-0.20-0.20-0.140.330.320.223.081.59-4.679.62-0.85-0.70-8.074.12-2.74-1.38梁端弯矩调幅： 采用调幅系数降低各支座截面弯矩，可按公式M=(1-)Me其中不宜超过0

34、.2，取为0.1 图36 框架梁在活荷载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩图（单位：kN.m）活荷载的剪力计算：V5AB=(3.31-8.83)6.60.513.26.6=0.8443.56=42.72kNV5BA=(0.8443.56)=44.40kNV5BC=(7.96-3.05)5.10.510.25.1=0.9626.01=26.97kNV5CB=(0.9626.01)=25.05kNV4AB=(4.92-8.64)6.60.513.26.6=0.5643.56=43kNV4BA=(0.5643.56)=44.12kNV4BC=(7.27-4.19)5.10.510.25.1=0.602

35、6.01=26.61kNV4CB=(0.6026.01)=25.41kNV3AB=(4.92-8.64)6.60.513.26.6=0.5643.56=43kNV3BA=(0.5643.56)=44.12kNV3BC=(7.27-4.07)5.10.510.25.1=0.6326.01=26.64kNV3CB=(0.6326.01)=25.38kNV2AB=(4.92-8.64)6.60.513.26.6=0.5643.56=43kNV2BA=(0.5643.56)=44.12kNV2BC=(7.27-4.07)5.10.510.25.1=0.6326.01=26.64kNV2CB=(0.63

36、26.01)=25.38kNV1AB=(4.20-8.64)6.60.513.26.6=0.6743.56=42.89kNV1BA=(0.6743.56)=44.23kNV1BC=(7.27-3.71)5.10.510.25.1=0.7026.01=26.71kNV1CB=(0.7026.01)=25.31kN 图37活荷载作用下的剪力图（单位：kN)活荷载轴力计算C轴柱:5层：N5C=梁端剪力纵梁传来活载25.0521.1746.22kN4层：N4C=N5C梁端剪力纵梁传来活载46.2225.4121.1792.8kN3层：N3C=N4C梁端剪力纵梁传来活载92.825.3821.17139

37、.35kN2层：N2C=N3C梁端剪力纵梁传来活载139.3525.3821.17185.9kN1层：N1C=N2C梁端剪力纵梁传来活载185.925.3121.17232.38kNB轴柱:5层：N5B=（左右）梁端剪力纵梁传来活载44.426.9744.93116.35kN4层:N4B=N5B（左右）梁端剪力纵梁传来活载116.3544.1226.61+44.93232.01kN3层：N3B=N4B（左右）梁端剪力纵梁传来活载232.0144.1226.61+44.93347.7kN2层：N2B=N3B（左右）梁端剪力纵梁传来活载347.744.1226.61+44.93463.39kN1层：N1B=N2B（左右）梁端剪力纵梁传来活载463.3944.2326.7144.93579.26kNA轴柱:5层：N5A=梁端剪