[学士]某六层框架会务中心毕业设计计算书.doc

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1、毕业设计书 合肥工业大学继续教育学院第一部分：工程概况一、建筑地点：某企业附近二、建筑类型：六层会务中心，框架填充墙结构。三、建筑介绍：建筑面积5476.36平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。四、装修标准：外墙：采用RE砂浆保温，涂刷外墙漆；内墙：卫生间采用瓷砖贴面至1800mm，客房贴墙纸，其余房间采用普通粉刷；地面：门厅、营业厅铺大理石，卫生间为防滑地砖，会议室、客房铺地毯，其余房间及过道等铺普通地砖；顶棚：除变配电房、楼梯间外，均为轻钢龙骨石膏板；门窗：大门采用玻璃门，其它为木门，窗为喷塑铝合金窗。五、地质条件：本工

2、程所在地区地震基本烈度7度，设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，抗震等级为三级。六、柱网与层高：本综合楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为7.2m，中间跨为2.4m，层高取4.2m和3.3m，如下图所示： 柱网布置图七、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。八、框架结构的计算简图：框架结构计算简图横向框架组成的空间结构本方案中，需近似的按横向的平面框架分

3、别计算。本方案中，需近似的按横向的平面框架分别计算。九、梁、柱截面尺寸的初步确定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/121/8。本方案取700mm，截面宽度取700（1/21/3）=300mm，可得梁的截面初步定为bh=300*700。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=F gE n注：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）AcN/uNfc 注：uN 为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查抗震规范可知取为0.

4、8。 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。3、计算过程：对于边柱：N=F gE n=1.325.92146=2830.464（KN）AcN/uNfc=2830.464103/0.8/14.3=247418.18（mm2）取600mm600mm 对于内柱：N=Fg E n=1.2534.56146=3628.8（KN） AcN/uNfc=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80（mm2） 取600mm600mm梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（bh）纵梁（bh）AB跨、CD跨BC跨C30300700250400300700柱截面尺寸（mm）层次混

5、凝土等级bh1C306006002-6C30600600第二部分：重力荷载代表值的计算一、资料准备：查荷载规范可取：、屋面永久荷载标准值（不上人）4mm厚APP改性沥青防水卷材防水层（上带细砂保护层） 100.004=0.04KN/m2 20厚1：2水泥找平层 200.02=0.4 KN/m21：10水泥砂浆珍珠岩找坡，最薄处30厚 200.03=0.6 KN/m2100厚阻燃型苯乙烯泡抹塑料保温板 0.50.1=0.05 KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层，上刷聚氨酯防水涂料一层 200.02=0.25 KN/m2100厚钢筋混凝土板 250.10=3.0 KN/m210厚混合砂浆刮大白

6、170.01=0.17 KN/m2 合计 4.16 KN/m2、1-5层楼面：10厚1：1水泥砂浆 200.01=0.2 KN/m220厚大理石 280.02=0.56 KN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m2100厚钢筋混凝土板 250.10=2.5 KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m210厚混合砂浆刮大白 170.01=0.17 KN/m2 合计 4.23 KN/m2、屋面及楼面可变荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值 SK=urS0=1.00.35=0

7、.35 KN/m2 （式中ur为屋面积雪分布系数）、梁柱密度25 KN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5KN/m3二、重力荷载代表值的计算：1、第一层：（1）、梁：类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁6600300700251.391634.755561800250400250.1884.536纵梁7200300700251.511437.75528.5柱：类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱4200600600251.514037.75151

8、0（2）、内外填充墙重的计算： 横墙： AB跨、CD跨墙：墙厚370mm，计算长度6600mm，计算高度4200-700=3500mm。 单跨体积：0.376.63.5=8.55m3 单跨重量：8.555.5=47.01KN 数量：4 总重：47.014=188.03KNAB跨、CD跨墙：墙厚240mm，计算长度6600mm，计算高度4200-700=3500mm。 单跨体积：0.246.63.5=5.54m3 单跨重量：5.545.5=30.49KN 数量：20 总重：30.4920=609.84KN BC跨墙：墙厚370mm，计算长度1800mm，计算高度4200-700=3500mm。

9、单跨体积：（1.83.5-1.52.1）0.37=1.17m3 单跨重量：1.175.5=6.41KN 数量：2 总重：6.412=12.82KN 厕所横墙：墙厚240mm，计算长度7200-2400=4800mm，计算高度4200-100=4100mm。 单跨体积：0.244.84.1=4.72m3 单跨重量：4.725.5=25.98KN 数量：2 总重：25.982=51.96KN 横墙总重：188.03+609.84+12.82+51.96=862.65KN纵墙：外墙：单个体积：（7.23.5）-（2.71.72） 0.37=5.93m3数量：12总重：5.93125.5=391.21

10、KN 厕所外纵墙：体积：（7.23.5-1.81.9）0.24=5.23 m3总重：5.235.52=57.50KN 内纵墙：单个体积：(7.23.5-12.12) 0.24=5.04m3 单个重量：5.045.5=27.72KN数量：15总重：27.7215=415.80KN 纵墙总重：391.21+57.50+415.80=864.51KN（3）、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公室窗户：尺寸：2700mm1700mm 自重：0.4KN/m2 数量：23重量：2.71.70.423=42.23KN（4）、门重计算： 木门：尺寸：1000mm2100mm 自重：0.15KN/m2 数量：9 重量：

11、12.10.159=2.84KN木门：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.15KN/m2 数量：9 重量：1.52.10.159=4.25KN玻璃门：尺寸：5400mm3000mm 自重：0.4KN/m2 数量：3重量：5.430.43=19.44KN 总重：2.84+4.25+19.44=26.53KN（5）、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）： 面积：16.854.6=917.28（m2） 恒载：4.23917.28=3880.09KN 活载：2.0917.28=1834.56KN由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G1=G 恒+0.5G活=（556+36）1.05+528.51

12、.05+15101.05+862.65+864.51+26.53+3880.08+1834.560.5=9243.075KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。2、第二五层：（1）、梁：类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁6600300700251.391634.755561800250400250.1884.536纵梁7200300700251.511437.75528.5柱： 类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱33006

13、00600251.1884029.71188（2）、内外填充墙重的计算：横墙： AB跨、CD跨墙：墙厚370mm，计算长度6600mm，计算高度3300-700=2600mm。 单跨体积：0.376.62.6=6.35m3 单跨重量：6.355.5=34.92KN 数量：4 总重：34.924=139.68KNAB跨、CD跨墙：墙厚240mm，计算长度6600mm，计算高度3300-700=2600mm。 单跨体积：0.246.62.6=4.12m3 单跨重量：4.125.5=22.65KN 数量：22 总重：22.6522=498.33KN BC跨墙：墙厚370mm，计算长度1800mm，计

14、算高度3300-700=2600mm。 单跨体积：（1.82.6-1.51.7）0.37=0.79m3 单跨重量：0.795.5=4.33KN 数量：2 总重：4.332=8.67KN 厕所横墙：墙厚240mm，计算长度7200-2400=4800mm，计算高度3300-100=3200mm。 单跨体积：0.244.83.2=3.69m3 单跨重量：3.695.5=20.28KN 数量：2 总重：20.282=40.55KN 横墙总重：139.68+498.33+8.67+40.55=687.28KN纵墙：外墙：单个体积：（7.22.6）-（2.71.72） 0.37=3.53m3数量：14总

15、重：3.53145.5=271.79KN厕所外纵墙：体积：（7.22.6-1.81.9）0.24=5.01m3总重：5.015.52=55.11KN 内纵墙：单个体积：(7.22.6-12.12) 0.24=4.82m3 单个重量：4.825.5=26.53KN数量：16总重：26.5316=424.51KN 纵墙总重：271.79+55.11+424.51=751.41KN（3）、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公室窗户：尺寸：2700mm1700mm 自重：0.4KN/m2 数量：28重量：2.71.70.428=51.41KN（4）、门重计算： 木门：尺寸：1000mm2100mm 自重：0.

16、15KN/m2 数量：15 重量：12.10.1515=4.725KN木门：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.15KN/m2 数量：9 重量：1.52.10.159=4.25KN 总重：4.725+4.25=8.975KN（5）、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）： 面积：16.854.6=917.28（m2） 恒载：4.23917.28=3880.09KN 活载：2.0917.28=1834.56KN由以上计算可知，二五层重力荷载代表值为G2=G 恒+0.5G活=（556+36）1.05+528.51.05+11881.05+687.28+751.41+51.41 +8.975+

17、3880.09+1834.560.5=8720.73KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。3、第六层重力荷载代表值的计算： （1）、梁：类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁6600300700251.391634.755561800250400250.1884.536纵梁7200300700251.511437.75528.5柱： 类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱3300600600251.1884029.71188（2

18、）、内外填充墙重的计算：横墙： AB跨、CD跨墙：墙厚370mm，计算长度6600mm，计算高度3300-700=2600mm。 单跨体积：0.376.62.6=6.35m3 单跨重量：6.355.5=34.92KN 数量：4 总重：34.924=139.68KNAB跨、CD跨墙：墙厚240mm，计算长度6600mm，计算高度3300-700=2600mm。 单跨体积：0.246.62.6=4.12m3 单跨重量：4.125.5=22.65KN 数量：22 总重：22.6522=498.33KN BC跨墙：墙厚370mm，计算长度1800mm，计算高度3300-700=2600mm。 单跨体积

19、：（1.82.6-1.51.7）0.37=0.79m3 单跨重量：0.795.5=4.33KN 数量：2 总重：4.332=8.67KN 厕所横墙：墙厚240mm，计算长度7200-2400=4800mm，计算高度3300-100=3200mm。 单跨体积：0.244.83.2=3.69m3 单跨重量：3.695.5=20.28KN 数量：2 总重：20.282=40.55KN 横墙总重：139.68+498.33+8.67+40.55=687.28KN纵墙：外墙：单个体积：（7.22.6）-（2.71.72） 0.37=3.53m3数量：14总重：3.53145.5=271.79KN 厕所外

20、纵墙：体积：（7.22.6-1.81.9）0.24=5.01m3总重：5.015.52=55.11KN 内纵墙：单个体积：(7.22.6-12.12) 0.24=4.82m3 单个重量：4.825.5=26.53KN数量：16总重：26.5316=424.51KN 纵墙总重：271.79+55.11+424.51=751.41KN（3）、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公室窗户：尺寸：2700mm1700mm 自重：0.4KN/m2 数量：28重量：2.71.70.428=51.41KN（4）、门重计算： 木门：尺寸：1000mm2100mm 自重：0.15KN/m2 数量：15 重量：12.10.

21、1515=4.725KN木门：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.15KN/m2 数量：9 重量：1.52.10.159=4.25KN 总重：4.725+4.25=8.975KN（5）、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）： 面积：16.854.6=917.28（m2） 恒载：4.16917.28+0.90.24146.16=3847.45KN活载：2.0917.28=1834.56KN雪载：0.35917.28=321.05KN由以上计算可知，六层重力荷载代表值为G2=G 恒+0.5G活=（556+36）1.05+528.51.05+11881.05+687.28+751.41+51

22、.41 +8.975+3847.45+（1834.56+321.05）0.5=8848.615KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。集中于各楼层标高处的重力荷载代表值G i的计算结果如下图所示：各质点的重力荷载代表值第三部分：框架侧移刚度的计算一、 横梁线刚度i b的计算：类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）AB跨、CD跨3.01043007008.5710972003.5710105.3610107.141010BC跨3.01042504001.3310924001.

23、6710102.5010103.341010二、 柱线刚度i c的计算：I=bh3/12层次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）142003.01046006001.0810107.7110102-633003.01046006001.0810109.821010三、各层横向侧移刚度计算： (D值法)1、底层A，D：K=5.36/9.82=0.54c=(0.5+K)/(2+K)=0.41Di6=c12ic/h2 =0.41127.711010/42002 =21475B，C：K=（5.36+3.34）/7.71=1.13c=(0.5+K)/(2+

24、K)=0.52Di6=c12ic/h2 =0.52127.711010/42002 =27286D1=214752+272862=975232、第二六层：A，D：K=5.362/（9.822）=0.546c=K/(2+K)=0.214Di1=c12ic/h2 =0.214129.821010/33002 =23198B，C：K=（5.36+3.34）/9.82=0.88c=K/(2+K)=0.31Di6=c12ic/h2 =0.31129.821010/33002 =33544D2=231982+335442=113484D1/D2=97523/113484=0.860.7，故该框架为规则框架

25、。第四部分：横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算一、横向自振周期的计算： 横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。基本自振周期T1（s）可按下式计算：T1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.6。uT按以下公式计算：VGi=Gk（u）i= VGi/D ij uT=（u）k注：D ij 为第i层的层间侧移刚度。 （u）i为第i层的层间侧移。 （u）k为第k层的层间侧移。 s为同层内框架柱的总数。结构顶点的假想侧移计算过程见下表：结构顶点的假想侧移计算层次Gi（K

26、N）VGi（KN）D i（N/mm）ui（mm）ui（mm）68848.6158824.615975239.049181.32358720.4317545.0459752317.991172.27448720.4326265.4759752326.933154.28338720.4334985.9059752335.875127.3528720.4343706.3359752344.81691.47519243.7552950.08511348446.65946.659T1=1.7T （uT）1/2 =1.70.6(0.181323)1/2=0.434(s)二、水平地震作用及楼层地震剪力的计算

27、：本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：1、结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85（8848.615+8720.734+9243.73）=45028.975（KN）2、计算水平地震影响系数1查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.40s。查表得设防烈度为7度的max=0.081=（Tg/T1）0.9max =（0.4/0.434）0.90.08 =0.07433、结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=1Geq =0.074345028.975 =3347.30KN）因1.4Tg=1.40.4=0.56

28、sT1=0.434s，所以不考虑顶部附加水平地震作用。 各质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiHiFEk（1-n）/（GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为 Vi=Fk（i=1，2，n）各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图：三、多遇水平地震作用下的位移验算：水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/D iju i=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e1/550。四、水平地震作用下框架内力计算：1、框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计

29、算：Vij=DijV i /DijM bij=Vij*yh M uij=Vij（1-y）hy=yn+y1+y2+y3注：yn框架柱的标准反弯点高度比。 y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。 y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 y框架柱的反弯点高度比。底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其它柱均无修正。计算过程如下表：1、各层柱端弯矩、剪力及轴力计算： 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 - 柱(上面为柱下端,下为柱上端)- 1 -120.61 92.79 -38.83 -42.79 -92.79

30、 38.83 2 -146.07 267.75 -56.58 -91.69 -267.75 56.58 3 -146.07 -267.75 -56.58 -91.69 267.75 56.58 4 -120.61 -92.79 -38.83 -42.79 92.79 38.83 5 -35.37 74.11 -23.07 -42.42 -74.11 23.07 6 -108.77 183.85 -64.69 -104.98 -183.85 64.69 7 -108.77 -183.85 -64.69 -104.98 183.85 64.69 8 -35.37 -74.11 -23.07 -42

31、.42 74.11 23.07 9 -35.60 55.12 -23.27 -43.09 -55.12 23.27 10 -86.91 110.76 -54.08 -91.99 -110.76 54.08 11 -86.91 -110.76 -54.08 -91.99 110.76 54.08 12 -35.60 -55.12 -23.27 -43.09 55.12 23.27 13 -29.66 37.09 -20.88 -41.07 -37.09 20.88 14 -69.94 57.59 -44.63 -77.76 -57.59 44.63 15 -69.94 -57.59 -44.63

32、 -77.76 57.59 44.63 16 -29.66 -37.09 -20.88 -41.07 37.09 20.88 17 -21.66 21.13 -17.55 -37.47 -21.13 17.55 18 -49.73 24.26 -33.41 -60.87 -24.26 33.41 19 -49.73 -24.26 -33.41 -60.88 24.26 33.41 20 -21.66 -21.13 -17.55 -37.47 21.13 17.55 21 -9.79 8.53 -12.08 -30.55 -8.53 12.08 22 -23.92 -10.92 -18.26 -

33、36.57 10.92 18.26 23 -23.92 10.92 -18.26 -36.57 -10.92 18.26 24 -9.79 -8.53 -12.08 -30.55 8.53 12.082、梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算：杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 1 75.64 11.98 19.86 67.36 -11.98 -19.86 2 131.99 0.00 109.99 131.99 0.00 -109.99 3 67.36 -11.98 19.86 75.64 11.98 -19.86 4 73.86 -6.63 19.81 68.75 6.63 -19.81 5 120.38 0.00 100.31 120.38 0.00 -100.31 6 68.75 6.63 19.81 73.86 -6.63 -19.81 7 68.46 -5.03 18.43 64.23 5.03 -18.43 8 94.52 0.00 78.77 94.52 0.00 -78.77 9 64.23 5.03 18.43 68.46 -5.03 -18.43 10 59.32 -5.02 16.05 56.25