淮安市信息学院学生宿舍楼毕业设计计算书

1 引言 我此次毕业设计的课题是淮安市信息学院学生宿舍楼。宿舍楼也是人们生 活休息的场所，所以在设计时也要更多的往人性化方面去考虑。尽可能的满足 现代人对生活环境的要求。因此，在建筑设计方面要综合各个方面的因素，以 人性化作为设计的基本理念。 毕业设计是我们毕业前在校最后学习和综合训练阶段，是对所学专业知识 的巩固、深化和拓宽，也是对大学四年所学知识的回顾和检阅。毕业设计的任 务是，通过进一步的学习和设计训练，让我们熟悉建筑空间环境组合设计和构 造设计的基本原理和方法，具备土木工程建筑设计和结构设计的基本技能；能 够根据不同情况，合理的选择结构形式，确定结构布置，选择构件尺寸，通过 荷载计算，内力组合，进行截面设计，基础设计等；能熟练地进行结构计算； 能较好地学会利用各种资料和方法进行辅助设计。 通过此次的毕业设计，我主要通过 AUTOCAD 以及 PKPM 软件，同时利用 word 和 excl 的相关知识，解决了许多在设计计算中的重要问题。这不仅能使 我学到设计中的许多专业知识，同时也能让我了解现代框架结构的特点，使我 对建筑结构有了更深一层的了解。这对我以后的工作学习有很大的帮助。 为了在毕业设计中体现以上的内容，我查阅了相关资料，编制了以下相关 内容。由于时间仓促，且第一次设计，难免有错误发生，真诚地欢迎老师提出 宝贵的意见和建议。 2 建筑设计说明 该工程为“淮安市信息学院学生宿舍楼”,位于淮安市大学城,按照规划要 求,层数为 5 层建筑面积约 4250 平方米。 在满足功能要求的基础上，该建筑要体现现代化特色，满足消防、抗震等 安全要求。 2.1 一般说明 (1)建筑耐久年限：50 年 (2)建筑物耐火等级：二级 (3)建筑物抗震设防烈度：七度 (4)设计依据：设计任务书及现行的国家有关的建筑设计规范 设计要求： 1卫生间低于相邻楼板 30 毫米,并向地漏方向找坡 1%。 2施工严格按照国家施工规范进行。 3凡防水的作法,见现行建筑防水构造。节点构造需严格按照图集相应 要求施工。 4建筑面积以主管部门审核为准,本图仅提供参考面积。 注：为了保证抹灰质量,不同材料的交接的地方设 300 毫米宽 2 寸300 铺钉, 所有门窗增加磁碰头。 2.2 设计原始资料 2.2.1 自然条件： 雪荷载：基本雪压 S O0.4kN/m 2 风荷载：冬季主导风向东北平均风速 2.6 m/s，夏季主导风向东南平均风 速 2.6 m/s，基本风压 =0.4kN/m2。0 抗震设防列度：七度设防，设计地震基本加速度为 0.1g，地震分组为第 2 组。 水文地质资料：场地类别为 3 类场地，特征周期为 0.55s，常年地下水位 低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。具体详见地质勘探报告书。 材料供应情况： 墙体材料：外墙采用混凝土空心砌块，内墙采用粉煤灰轻渣空心砌块等。 场地平整，三通已完成，主要建筑材料供应充足。 2.3 建筑总平面设计 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面 通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑， 它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面 设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧 密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平 面，反复深入。 各种类型的民用建筑，从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可 以归纳为使用部分和交通联系部分两类。 建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，它包 括使用部分设计和交通联系部分设计。 2.4 使用部分平面设计 建筑平面中各个使用房间和辅助房间，是建筑平面组合的基本单元。本设 计在使用平面设计中充分考虑了以下几点：注意了房间的面积、形状和尺寸满 足室内使用活动和设备合理布置的要求；门窗的大小和位置考虑了房间的出入 方便，疏散安全，采风通风良好；房间的构成注意使结构布置合理，施工方便， 也要有利于房间之间的组合，所用材料应符合相应的建筑标准；室内空间，以 及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，应考虑人们的使用和审美要求。 对于辅助房间的平面设计，通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少， 先确定所需设备的个数，根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑中辅助房 间的分布情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并 确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。 2.5 交通联系部分设计 交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来，同时又要考虑到 使用房间和辅助房间的用途，减少交通干扰。楼梯是垂直交通联系部分，是各 个楼层疏散的必经之路，同时又要考虑到建筑防火要求，本住宅采用梁式双跑 楼梯。 本设计中交通联系部分设计能满足下列要求：交通线路简捷明确，联系通行方 便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的通风采光要求；力求节 省交通 面积，同时考虑空间组合等设计问题。 2.6 平面组合设计 建筑平面的组合设计，一方面，是在熟悉平面各组成部分的基础上，进一 步从建筑整体的使用功能、技术经济和建筑艺术等方面，来分析对平面组合的 要求；另一方面，还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。 即建筑平面组合设计须要综合分解建筑本身提出的、经及总体环境对单体建筑 提出的内外两方面的要求。 房间是组成建筑物最基本的单位。宿舍内需要有足够和均匀的天然采光。 当平面组合中房间只能一侧开窗采光时，沿外墙长向的矩行平面，能够较好地 满足 采光均匀的要求。 本建筑为框架结构，承重结构与围护结构分工明确。框架结构本身并不形 成空间,只为形成空间提供一个骨架。就给自由灵活的分隔空间创造了十分有利 的条件。框架结构对建筑平面组合限制较少,各部分空间的大小和平面布置可按 功能特点作不同的处理。但各空间的形式和平面尺寸应尽量与柱网的排列形式 和尺寸协调。 2.7 剖面设计 建筑剖面设计主要是根据功能和使用方面对立体空间的要求，结合建筑结 构和构造特点，来确定房间各部分高度和空间比例；考虑垂直方向空间的组合 和利用；选择适当的剖面形式；进行垂直交通和采光、通风等方面的设计，使 建筑物立体空间关系符合功能、艺术和技术、经济的要求。建筑平面与剖面是 从两个不同的方向来表示建筑各部分的组合关系，因此，设计中的一些问题往 往需要将平面和立面结合在一起考虑，才能加以解决。 本工程层高定为 3.6m。室内光线的强弱和照度是否均匀，不仅与窗在平面 中的宽度和位置有关，而且还与窗在剖面中的高低有关。房间内光线的照射深 度主要取决于侧窗的高度，侧窗上沿越高，光线的照射深度越远，进深较大的 房间，为避免室内远离窗口处的照度过低，应适当提高窗上沿的高度。垂直交 通包括两部楼梯。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。 2.8 立面设计 建筑立面设计是根据建筑物的性质和内容，结合材料、结构、周围环境特 点以及艺术表现要求，综合地考虑建筑物内部的空间形象、外部的体形组合、 立面构图以及材料质感、色彩的处理等等，使建筑物的形式与内容统一，创造 良好的建筑艺术形象，以满足人们的审美要求。 建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构 成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件， 以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面 中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设 计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。 建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关 系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各 个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先 应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相 邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安 排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。 完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也 有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面 来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。 2.9 构造和建筑设计措施 建筑构造设计必须满足以下几点： 一、必须满足建筑使用功能要求。由于建筑物使用性质和所处条件、环境 的不同，则对建筑构造设计有不同的要求。为满足使用功能要求需要，在构造 设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计，以便选择、确定最经济合 理的构造方案 二、必须有利于结构安全。建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件 的必须尺度外，对一些零部件的设计都必须在构造上采取必要的措施，以确保 建筑物在使用时的安全。 三、必须讲求建筑经济的综合效益。在构造设计中，应该注意整体建筑物 的经济效益问题，即要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗；又要有利于 降低经常运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。另外，在提倡节 约、降低造价的同时，还必须保证工程质量，绝不可为了追求效益而偷工减料， 粗制滥造。 四、必须注意美观。构造方案的处理还要考虑其造型、尺度、质感、色彩 等艺术和美观问题。如有不当往往会影响建筑物的整体设计的效果。 总之，在构造设计中，要全面考虑坚固适用，技术先进，经济合理，美观 大方。 .2.9.1 墙体 墙 体 依 其 在 房 屋 所 处 位 置 的 不 同 ， 有 内 墙 和 外 墙 之 分 。 按 布 置 方 向 又 可 以 分 为 纵 横 墙 ， 按 受 力 方 式 分 为 承 重 墙 和 非 承 重 墙 。 根 据 墙 体 所 处 位 置 和 功 能 的 不 同 ， 设 计 时 应 满 足 下 列 要 求 ： 一 、具有足够的强度和稳定性，墙体的 强度与所用材料有关。墙体的稳定性通常可通过增加墙体厚度、增设墙垛、壁 柱、圈梁等方法；二、具有必要的保温、隔热等方面的性能；三、应满足防火 要求，做为墙体材料及墙身厚度，都应满足防火规范中相应燃烧性能和耐火极 限所规定的要求。如划分防火区域、防止火灾蔓延，须设置防火墙等；四、应 满足隔声要求，作为房间围护构件的墙体，必须具有足够隔声能力，以符合有 关隔声标准的要求。此外还应考虑防潮、防水以及经济等方面的要求。 2.9.2 基础 基础是建筑面地以下的承重构件，是建筑的下部结构，其作用是扩散上部 结构的荷载，减小应力强度，最终将荷载传给地基。基础和地基具有不可分割 的关系，但又是不同的概念，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建 筑物的全部荷载，并把他们传给地基，基础是建筑物的一个组成部分，而地基 是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的 组成部分。 地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受 建筑物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱，缺 乏足够的坚固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人 工地基。 基础要求坚固、稳定，并能抵抗冰冻和地下水的侵蚀。基础的大小取决于 荷重的大小、土壤的性质、材料的性能以及承重的方式。本设计的地基情况良 好，可以采用柱下独立基础。 2.9.3 楼地层 楼地层是建筑物水平方向的承重构件，并对墙身起着水平支撑作用，增强 房屋的刚度和整体性。又是建筑物分隔水平空间的构件，分为楼板层和地面层。 楼板层将楼面荷载传至墙柱及基础，并对墙体起水平支撑作用。楼板层包括面 层、结构层、天花三部分，要求刚性好、坚固、耐磨、隔声、防火。楼板层根 据结构层的主要用料分为钢筋混凝土楼层、木楼层、钢楼层和砖楼层四类；地 面层主要由基层和面层组成。基层可直接做在地基上。当地面太低、太潮或填 土要求过高时，也可做成架空式的。面层是直接承受各种荷载、摩擦、冲击的 表面层，有整体式地面、铺贴地面、木地面以及砖地面和灰渣地面等等。由于 地面层贴近土壤，因此要求防潮、防腐，此外还应注意保温、耐磨、不易起灰、 并有一定弹性等等要求。 2.9.4 屋顶 屋 顶 是 房 屋 最 上 层 覆 盖 的 外 围 护 结 构 ， 其 主 要 功 能 是 用 以 抵 御 自 然 界 的 风 霜 雨 雪 、太阳辐射、气温变化和其他外界不利的因素，以使屋顶覆盖下的空 间有一个良好的使用环境。因此，要求屋顶在构造设计时要注意解决防水、保 温、隔热以及隔声、防火等问题。一 般 分 为 平 屋 顶 、 坡 屋 顶 、 曲 面 屋 顶 等 其 它 形 式 的 屋 顶 。 本 工 程 采 用 平 屋 顶 。 屋 顶 设 计 满 足 功 能 ， 结 构 、 建 筑 艺 术 三 方 面 要 求 。 本 工 程 采 用 女 儿 墙 内 排 水 。 屋 面 采 用 刚 性 防 火 屋 面 ， 其 构 建 简 单 ， 施 工 方 便 ， 造 价 较 低 。 在 屋 顶 应 事 先 设 置 好 太 阳 能 的 位 置 ， 便 于 以 后 太 阳 能 的 安 装 。 本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一 体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、 统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。 3 结构设计说明 3.1 工程概况 本工程位于淮安市信息学院，地势较平坦，已实现三通。本学生宿舍楼设 计时需充分考虑地形限制和日照要求。建筑层数：5 层，抗震烈度：七度，结 构类型：框架。建筑面积 4250。建筑设计要求建筑物造型美观、新颖，满足 各项使用功能要求，功能区组合合理；结构设计要求结构布置合理，构件设计 经济合理。总体要求按 4 人间设计，人均面积控制在 10之内，开间尺寸按 3.9m。 每室均有阳台。楼梯应该在每层两端各设一个。 3.2 主体工程设计 主体工程内预留洞、预埋件应与其他相关专业配合施工，严禁在结构构件 上事后凿洞。凡柱、板、梁及混凝土全部单向板底筋短向放置在底层,长向放置 在短向筋上。 墙上开洞必须满足相关规范要求。 凡建筑图中未设墙处今后需加隔墙时，只允许加轻质隔墙。 框架梁上下立筋除图中注明外均不宜有接头，不可避免时，必须采用焊接 接头，同一截面内钢筋的接头面积不多于钢筋总面积的 50%. 3.3 结构设计方案及布置 该建筑为宿舍楼，采用框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。 该 工程采用全现浇结构体系，混凝土强度等级为 C30。 3.3.1 构件初估 1、柱截面尺寸的确定 由于本框架结构荷载较小， 可取 1.1。设防烈度 7 度、小于 60 m 高的框 架结构抗震等级为三级,因此 取 0.9。柱截面高度可取 h=(1/5 1/20)H,H 为 层 高 ； 柱 截 面 宽 度 可 取 b=(1 2/3)H.对 于 有 抗 震 设 防 要 求 的 框 架 结 构 ， 为 保 证 有 足 够 的 延 性 ， 需 要 限 制 柱 的 轴 压 比 。 框 架 柱 截 面 宽 高 不 宜 小 于 250mm。 为 避 免 发 生 剪 切 剖 坏 ， 柱 净 高 与 截 面 长 边 之 比 宜 大 于 4。 2、梁尺寸确定 框 架 梁 截 面 高 度 取 梁 跨 度 的 l/8 l/12。 宽 度 为 梁 高 度 的 1/2 1/3. 3、楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验板厚取 120mm。 3.3.2 基本假定与计算简图 1、基本假定 （1）框架的侧移忽略不计，即不考虑框架侧移对内力的影响。 （2）每层梁上的荷载对其他层梁、柱内力的影响忽略不计，仅考虑本层梁柱内 力的影响。 2、计算简图 框架结构一般有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法。在计算 机没有普及的年代，实际为空间工作的框架常被简化成平面结构采用手算的方 法进行分析。近年来随着微机的日益普及和应用程序的不断出现，框架结构分 析时更多的是根据结构力学位移法的基本原理编制电算程序，由计算机直接求 出结构的变形、内力，以至各截面的配筋。由于目前计算机内存和运算速度已 经能够满足结构计算的需要，因此在计算机程序中一般是按空间结构进行分析。 但是在初步设计阶段，为确定结构布置方案或估算构件截面尺寸，还是需要采 用一些简单的近似计算方法，以求既快又省地解决问题。另外，近似的手算方 法虽然计算精度较差，但概念明确，能够直观地反映结构的受力特点，因此， 工程设计中也常利用手算的结果来定性的校核判断电算结果的合理性，所以我 将重点介绍框架结构的近似手算法。 一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，为了方便起见，常常忽略结 构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将纵向框架和横向框 架分别按平面框架进行分析计算。由于横向框架的间距相同，作用于各横向框 架上的荷载相同，框架的抗侧刚度相同，因此，除端部外，各榀横向框架都将 产生相同的内力与变形，结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行 分析即可；而作用于纵向框架上的荷载则各不相同，必要时应分别进行计算。 框架节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分析时，则节点 也相应地简化。在现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过 节点或锚入区，这时应简化为刚节点。 在结构计算简图中，杆件用轴线来表示。框架梁的跨度即取柱子轴线之间 的距离。框架的层高（框架柱的长度）即为相应的建筑层高，而底层柱的长度 则应从基础顶面算起。对于不等跨框架，当个跨跨度相差不大于 10%时，在手 算时可简化为等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以减少计算工作量。 但在电算时一般可按实际情况考虑。 在计算框架梁截面惯性距 I 时应考虑到楼板的影响。在框架梁两端节点附 近，梁受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小；而在 框架梁的跨中，梁受正弯矩，楼板处于受压区形成 T 形截面梁，楼板对梁的截 面抗弯刚度影响较大。在工程设计中，为简便起见，仍假定梁的截面惯性距 I 沿轴线不变，对现浇楼盖中框架取 I=2I0边框 架取 I=1.5I0;对装配整体式楼盖， 这里 I0为矩形截面梁的截面惯性矩。 3.3.3 荷载计算 （1）在竖向荷载作用下的近似计算 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。通常，多层 多跨框架在竖向荷载作用下的侧移是不大的，可近似的按无侧移框架进行分析， 而且当某层梁上有竖向荷载时，在该层梁及相邻柱子中产生较大内力，而在其 他楼层的梁、柱子所产生内力，在经过柱子传递和节点分配以后，其值将随着 传递和分配次数的增加而衰减，且梁的线刚度越大，衰减越快。因此，在进行 竖向荷载作用下的内力分析时，可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对 本层楼的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他楼层框架和 隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。其中一般我们常用的方法有两种:分层法和 二次弯距分配法. （2）地震作用计算 在此仅考虑水平地震作用即可，并可采用基底剪力法计算水平地震作用力。 为求基底剪力，先要计算结构各层的总重力荷载代表值，在此为简化计算，仅 取一榀框架的重力荷载代表值进行计算。 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载， 50%屋面活荷载，纵、横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重以及女儿墙自重。 其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活荷载，纵、横梁自重，楼面 梁自重，楼面上、下各半层的柱及纵、横墙自重。请注意：在计算重力荷载代 表值时，屋面活荷载仅考虑雪荷载。 控制框架结构侧移要计算两部分内容：一是计算顶层最大侧移，因周期过 大，将影响使用；二是计算层间相对侧移，其值过大，将会使填充墙出现裂缝。 引起框架的侧移，主要是水平荷载作用。 对一般的多层框架结构而言，仅需计算由梁柱弯曲变形所产生的侧向位移， 而不考虑梁柱的轴向变形和截面的剪切变形所产生的结构侧移，这样计算的框 架侧移已能满足工程设计的精度要求。 在竖向荷载作用下要考虑的力包括板,墙,梁等的自重,然后用力矩分配法 算 用弯矩分配法计算框架弯矩 竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的 工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载占总 荷载比例较小时，其影响很小，若活荷载占总荷载比例较大，可在截面配筋时， 将跨中弯矩乘 1.11.2 的放大系数予以调整。 固端弯距:梁上的分布荷载含有矩形或三角形荷载，在求固端弯矩时可直 接根据图示荷载计算，也可根据固端相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形 荷载化为等放均布荷载，在此采用后一方法。 （3）在水平荷载作用下采用 D 值法。 在框架内力组合时 通过框架内力分析，获得了在不同荷载作用下产生的构 件内力标准值。进行结构设计时，应根据可能出现的最不利情况确定构件内力 设计值。 （4）在截面设计时,主要有正截面和斜截面的设计。 受弯构件在设计是都要进行抗弯和抗剪设计,钢筋混凝土受弯构件的破坏主 要有三种形式.即适筋截面的破坏,特点是手拉钢筋先屈服,而后受压区混凝土被 压碎,超筋破坏和少筋破坏是脆性破坏是工程中不允许出现的,我们在截面设计 是不能出现后面的两种情况. 受弯构件在弯距和剪力共同作用的区段往往会产生斜裂缝,并可能延斜截 面发生破坏,斜截面破坏带有脆性破坏的性质,所以在设计中要加以控制,在截面 设计时,不仅要对截面尺寸加以控制,同时还要对对斜截面进行计算,配置一定数 量的箍筋. 3.3.4 侧移计算及控制 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位 移与总高之比分别为 1：550，1：700。 3.3.5 内力计算及组合 （1）竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每 榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力分层法；连梁考虑塑性内力重分布而进 行调幅，按两端固定进行计算。 （2）水平荷载下的计算 水平力首先在框架分配，然后将分得的份额按各榀框架的剪切刚度进行再 分配；将总剪力墙分得的份额按各片剪力墙的等效刚度进行再分配。最后计算 单榀框架。 （3）内力组合 1）1.2恒1.4活。 2）1.2恒0.91.4（活+风） 。 3）1.35恒+活 4）1.2（恒+0.5活）+1.3地震作用 框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，M max，+ Mmax ，V max，跨中截 面，M max、-M max。 框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax 及相应的 N、V，N max及相应 M、V，N min及相应 M、V。 3.3.6 构件及节点设计 现浇框架节点，框架节点核芯区处于剪压复合受力状态，为了保证节点具 有良好的延性和足够的抗剪承载力，应在节点核芯区配置箍筋。节点范围内的 箍筋数量应与柱端相同。 3.3.7 基础设计 建筑物由上部结构和基础两部分组成，基础是上部结构与土层之间的过度 性构件，它具有承上启下的作用。基础设计时，除了保证基础本身具有足够的 承载力和刚度外，还需要选择合理的基础形式和地面尺寸，使得地基的承载力、 沉降量及沉降差满足要求。因此，基础设计包括基础形式的选择、基础埋深的 确定、底面尺寸的计算、基础内力的分析和基础配筋设计等方面的内容。 3.4 施工材料 （1）本工程中所采用的钢筋箍筋为三级钢，fy=360N/mm 2,主筋为三级钢， fy=360N/ mm2。 （2）柱梁钢筋混凝土保护层为 40mm,板为 15mm。 （3）钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 （4）本工程混凝土强度等级为 C30。 （5）墙体采用 240 厚混凝土空心砌砖。 （6）门窗洞宽1000mm,设置钢筋混凝土过梁。 3.5 施工要求及其他设计说明 本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布） ，当外荷载达到 3.0kN/m 时，应采取可靠措施予以保护。 2. 本工程长度不超过 60m，所以不设置抗震缝。 3.未详尽说明处，按相关规范执行。 4 结构计算书 4.1 设计资料 4.1.1 设计标高：室内设计标高 0.000，相当于绝对标高 4.500M。室内外高差 450mm 4.1.2 墙身做法：外墙为混凝土空心砌块砌筑，内墙为轻质加气混凝土砌块。 内粉刷为水泥砂粉面，厚 15mm， 水泥砂浆打底，厚 15mm；外粉刷为 水1:31:2 泥砂浆粉面，厚 10mm， 水泥砂浆打底，厚 12mm。: 4.1.3 荷载计算 根据建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）附表 A 常用材 料和构建自重 4.2 荷载计算 4.2.1 屋面，楼面及墙的永久荷载标准值 屋面（上人）： 现浇钢筋混凝土板 120mm -2m3KN2.501 20 厚 水泥砂浆分光压平 1:2.5 -2m0.4KN2. 25 厚轻质 GRC 保温板 -35105 40 厚 C10 细石砼随打碎磨平 -2. 合计 3.835 -2mKN 15 层楼面： 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 -2350.12 15 厚 水泥砂浆找平粉光 1:2 -. 5 厚 水泥砂浆结合层 -2mKN. 水泥花砖地面 5mm 厚 -2m0.3KN65.0 合计 4.203 -2mKN 墙身： 240 厚混凝土空心砌块 -2.8310.24 外粉刷 12 厚 水泥砂浆打底 1:3 -2m.KN. 10 厚 水泥砂浆粉面 2 -021 内粉刷 15 厚 水泥砂浆粉面 1:3 -2.35. 10 厚 水泥砂浆粉面 2 -m0KN21 合计 3.772 -2 4.2.2 梁柱墙窗门重力荷载计算 （1）梁自重计算 横梁自重(240650): 0.24（0.65-0.12） 252.88kN/m 抹灰层（10mm 混合砂浆）： （0.65-0.12+0.24）0.011720.24 kN/m 合计 3.12 kN/m 横梁自重(240650): 0.24（0.65-0.12）252.4 kN/m 抹灰层（10mm 混合砂浆）： （0.65-0.12+0.24）0.011720.23 kN/m 合计 2.63 kN/m 次梁自重(240550): 0.24（0.55-0.12）250.9 kN/m 抹灰层（10mm 混合砂浆）： （0.55-0.12+0.24）0.011720.13 kN/m 合计 1.03 kN/m （2）柱自重 柱自重(500500)： 0.50.5255 kN/m 抹灰层（10mm 混合砂浆）： （0.5+0.5）0.011720.31 kN/m 合计 5.31 kN/m 4.2.3 重力荷载代表值计算 见地震内力计算 4.2.4 各层荷载统计 梁柱计算见图 5 层梁传导 屋面 g=3.835 q=2.0-2mKN -2mKN 传到 BC 段梁上的板荷载 g1 = 3.851.9/.5213.82-2 g2= 1().04-2KN g3= 539.8.215.-2m q1 = 3.92527.1-2KN q2= 3()6.-2m g3= 15.928.18-2 传到 AB 段梁上的板荷载 g1 = 523.84.79-2mKN g2= 13()51.0-2 g3= 11.5.83923.82-2mKN g4= .90.7.3.7.5-2mKN g5= 153.9.82.152-2 q1 = .-2mKN q2= 2319()6.3-2 q3= .57.2-2 q4= 13.90.872.143-2mKN q5= 39.81-2 梁自重传至梁上荷载： 设 BC 段梁截面尺寸：240mm 650mm BC 段梁自重： 0.246584.9-2mKN 设 AB 段梁截面尺寸：240mm 650mm AB 段梁自重： .-2 小开间梁自重： 设段梁截面尺寸：200mm 550mm 梁自重： 0.238.604KN 五层恒载图 五层活载图 柱 C 恒载： 同理得梁 FED 与 CBA 所受荷载相同 传至梁 HC 上得荷载为： 118.7521.6.9480.722EFCBgKN 设 HC 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： 0.523.1.5269.7HCgKN 传至柱 C 顶的荷载为： 1.2BEFHCg 梁 HC： 柱 C 活载： 传至梁 HC 上得荷载为： 117.258.162.30.12EFCBgKN 传至柱 C 顶的荷载为： 62CBEFg 柱 A 恒载： 传至梁 MA 上得荷载为： 110.392.157.62.159.415.322EDBAgKN 设 MA 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： 0.483.7.69.7MAg 传至柱 A 顶的荷载为： 1230.412BAEDMAggKN 柱 A 活载： 传至梁 MA 上得荷载为： 112.54.362.5817.2539.82EDBAgKN 传至柱 A 顶的荷载为： 16BAEDg 柱 B 恒载： 传至梁 KB 上得荷载为：1180.715.3296.022EDFEDggKN 设 KB 梁截面：200 650 梁自重及女儿墙重： .7.283.1.57264.93KBKN 设梁 BL 截面：200 650 =63.93BLgN 传至柱 B 顶的荷载为： 1112456.9722CAKBEFDggKN 柱 B 活载： 传至梁 KB 上得荷载为：130.19.586.2EFDgKN 传至柱 B 顶的荷载为： 3 5 层结束 4,3,2 层梁传导 屋面 g=4.203 q=2.0-2mKN -2mKN 传到 BC 段梁上的板荷载 g1 = 4.2031.59/.215.-2 g2= 1().3.6-2KN g3= 5394.0.21.98-2m q1 = 3.92527.1-2KN q2= 3()6.-2m g3= 15.928.18-2 传到 AB 段梁上的板荷载 g1 = 524.035.8-2mKN g2= 139()1.6-2 g3= .4.025.-2 g4= 13.9.8734.0.30.1428-2mKN g5= 5.9.02.16-2KN q1 = 2.8-2m q2= 319()6.3-2 q3= .527.-2KN q4= 1253.90.872.1432-2mKN q5= 39*.81- 梁自重传至梁上荷载： 设 BC 段梁截面尺寸：240mm 650mm BC 段梁自重： 0.246583.072.136-2mKN 设 AB 段梁截面尺寸：240mm 640mm AB 段梁自重： .0-2 小开间梁自重： 设段梁截面尺寸：240mm 550mm 梁自重： 0.24583.02.1798KN 四,三，二层恒载图 四，三，二层活载图 柱 C 恒载： 同理得梁 FED 与 CBA 所受荷载相同 传至梁 HC 上得荷载为： 1125.48.723.5619.52EFCBgKN 设 HC 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： 0.246583.72.067.210.36HCg 传至柱 C 顶的荷载为： 15.CBEFHCggKN 梁 HC： 柱 C 活载： 传至梁 HC 上得荷载为： 117.258.162.30.12EFCBgKN 传至柱 C 顶的荷载为： 62CBEFg 柱 A 恒载： 传至梁 MA 上得荷载为： 116.3258.74.265.726.1856.92EDBAgKN 设 MA 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： 0.83.02.3MAg 5 层柱自重: 54.214 传至柱 A 顶的荷载为： 51.762BAEDMAggKN 柱 A 活载： 传至梁 MA 上得荷载为： 112.54.362.5817.2539.82EDBAgKN 传至柱 A 顶的荷载为： 16BAEDg 柱 B 恒载： 传至梁 KB 上得荷载为：119.516.28.522EDFEDggKN 设 KB 梁截面：200 650 梁自重及女儿墙重： 0.7.2.17.65.02KBKN 设梁 BL 截面：200 650 =65.02BLgN 传至柱 B 顶的荷载为： 111261.22CAKBEFDggKN 柱 B 活载： 传至梁 KB 上得荷载为：130.19.586.2EFDgKN 传至柱 B 顶的荷载为： 3 4，3，2 层结束 层梁传导 g=4.203 q=2.0-2mKN -2mKN 传到 BC 段梁上的板荷载 g1 = 4.2031.59/.215.-2 g2= 1().3.6-2KN g3= 5394.0.21.98-2m q1 = 3.92527.1-2mKN q2= 3()6.-2 g3= 15.928.18-2 传到 AB 段梁上的板荷载 g1 = 524.035.8-2mKN g2= 139()1.6-2 g3= .4.025.-2 g4= 13.9.8734.0.30.1428-2mKN g5= 5.9.02.16-2KN q1 = 2.8-2m q2= 319()6.3-2 q3= .527.-2KN q4= 13.90.87.1432-2m q5= 39*2.81-2 梁自重传至梁上荷载： 设 BC 段梁截面尺寸：240mm 650mm BC 段梁自重： 0.246583.702.13-2mKN 设 AB 段梁截面尺寸：240mm 650mm AB 段梁自重： 0.246583.702.18-2mKN 小开间梁自重： 设段梁截面尺寸：240mm 550mm 梁自重： 0.24583.702.136. 一层恒载图 一层活载图 柱 C 恒载： 同理得梁 FED 与 CBA 所受荷载相同 传至梁 HC 上得荷载为： 1126.4359.124.76125.32EFCBgKN 设 HC 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： 0.246583.72.5067.214.6HCg 2 层柱自重： .148KN 传至柱 C 顶的荷载为： 21379.642CBEFHCgg 梁 HC： 柱 C 活载： 传至梁 HC 上得荷载为： 117.258.162.30.12EFCBgKN 传至柱 C 顶的荷载为： 62CBEFg 柱 A 恒载： 传至梁 MA 上得荷载为： 117.0526.74.965.126.95174.062EDBAgKN 设 MA 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： 0.83.7.2.MAg 2 层柱自重: 254.214 传至柱 A 顶的荷载为： 218.BAEDMAggKN 柱 A 活载： 传至梁 MA 上得荷载为： 112.54.362.5817.2539.82EDBAgKN 传至柱 A 顶的荷载为： 16BAEDg 柱 B 恒载： 传至梁 KB 上得荷载为：1125.3174.0629.12EDFEDggKN 设 KB 梁截面：240 650 梁自重及女儿墙重： .57.82.17.65.02KBKN 设梁 BL 截面：240 650 =65.02BLgN 传至柱 B 顶的荷载为： 111268.522CAKBEFDggKN 柱 B 活载： 传至梁 KB 上得荷载为：130.19.586.2EFDgKN 传至柱 B 顶的荷载为： 139.8KN 1 层结束 恒载轴力图 活载轴力图 4.3 框架内力计算 4.3.1 各梁柱的线刚度： EIiL CB 跨梁： 343120.47/8.160()i Em BA 梁跨： 3431./2.()iE 底层柱高 H=3.6m 其他各层柱高 H=3.6m 柱尺寸=500 500 上部各层柱为： A 柱： 343310.5/.6120()2iEEm B 柱： 343310.5/.615780()2iEEm C 柱： 3433./.()i 底层柱： A 柱： 343410.5/.610()2iEEm B 柱： 3433./.89()i C 柱： 343310.5/.6510()2iEEm 4.3.2 柱的侧移刚度计算 柱的侧移刚度 D 计算公式： 21hic 其中 为柱侧移刚度修正系数， 为梁柱线刚度比，不同情况下， 、 取值不cKcK 同。 对于一般层： 2 bc2cK 对于底层： bcK0.5c 表 3-4-3 横向框架柱侧移刚度 D 计算表 层次 层高 (m)h柱 根数 c 21hiDc N/mm D 边柱 A 1 0.591 0.228 2.5 10 4 中柱 B 1 1.304 0.395 4.6 104 边柱 C 1 2.051 0.506 1.45 104 2 3.6 边柱 D 1 0.404 0.168 0.48 104 9.11 104 边柱 A 1 0.625 0.429 1.38 104 中柱 B 1 1.58 0.769 2.27 104 中柱 C 1 2.469 0.64 1.54 104 1 3.6 边柱 D 1 0.627 0.382 0.92 104 6.83 104 ，该框架近似认为规则框架。26830.750.9 各杆件线刚度图 各杆件相对线刚度比图 4.4 梁端弯矩计算 第 5 层 对梁 CB： 恒载： 梁 CE： 2218.71.36.200AMqlKKNM 0857B 梁 BE： 2 216.941.2400AqlKKN 2 21.8.90.7BMl M 集中荷载： 12.5810.48.9200AplKKN 37BMM 活载： 梁 CE： 2217.81.36.400AqlKKN 2217.810.5.8700BMqlKKNM 梁 BE： 694A221.3.Bl 集中荷载： 18.10.847.100AMplKKNM23B 对梁 BA： 恒载： 梁 BF： 2210.391.5.690AMqlKKNM 3B 梁 FG： 2217.610(8.15)8.40AqlKKN 221.(.09)126.7BMl M 梁 GA： 2219.410.940AMqlKKNM1765B 集中荷载： 139.1502.80.0AplKKN41637BMM 集中荷载： 127.150.20AplKKN849.3B 活载： 梁 BF： 221.510.3.780AMqlKKNM 5B 梁 FG： 2216.310(8.1)42.30AqlKKN 221.(.9)5.6BMl M 梁 GA： 2217.10.70AqlKKN965B 集中荷载： 14.3102.81.30AMplKKNM59B 集中荷载： 18.104.23.80AplKKN 18.10.48.70BMplKKNM 5 层结束 第 4,3,2 层 对梁 CB： 恒载： 梁 CE： 2 215.481.3.0700AMqlKKNM 2 215.481.53.09BMql KNM 梁 BE： 2 213.6.17.2400AlK 2 21.58.5.BMql KNM 集中荷载： 14.710.4.100AplK 582356B KN 活载： 梁 CE： 2217.81.36.400AMqlKKNM 0587B 梁 BE： 2216.9.Al 814300BqKKN 集中荷载： 1.0.7.1AMpl M8142300BKKN 对梁 BA： 恒载： 梁 BF： 2216.310.54.630AMqlKKNM 7B 梁 FG： 2 214.10(8.351)62.0AqlKKN 2 214.10(8.91)74.380BMqlKKNM 梁 GA： 2 216.6Al 18092380BqKKN 集中荷载： 15.7.75.AMpl M 18.104.82.610BlKKN 集中荷载： 15.72.0.AMpl M 14.10.849.560BlKKN 活载： 梁 BF： 221.510.3.780AMql M 5BKKN 梁 FG： 2216.310(8.1)42.30Aql 221.(.9)5.6BMlKKNM 梁 GA： 2217.10.70Aql965BKKN 集中荷载： 14.3102.81.30AMplKKNM59B 集中荷载： 18.104.23.80AplKKN7BMM 4,3,2 层结束 第 1 层 对梁 CB： 恒载： 梁 CE： 2 216.4381.8900AMqlKKNM 2 216.4310.853.210BMql KNM 梁 BE： 2 214.7816.951.700AMqlKKNM 2 21.430.8Bl 集中荷载： 149.18.100AMplKKNM 2368B 活载： 梁 CE： 2217.81.36.400AMqlKKNM 0587B 梁 BE： 2216.9.Al 814300BqKKN 集中荷载： 1.0.7.1AMpl M8142300BKKN 对梁 BA： 恒载： 梁 BF： 2217.051.5.70AMqlKKNM 392B 梁 FG： 2 214.9610(8.51)67.30AqlKKN 2 21.(.9)2.8BMl M 梁 GA： 2 216.910.60AqlKKN92384B 集中荷载： 162.710.7.0AMplKKNM482603B 集中荷载： 19.120.1.70AplKKN 149.120.845.20BMplKKNM 活载： 梁 BF： 221.510.3.780Aql 5BMKKNM 梁 FG： 2216.310(8.1)42.30Aql 221.(.9)5.6BMlKKNM 梁 GA： 2217.10.70Aql965BKKN 集中荷载： 14.3102.81.30AMpl M59BKKN 集中荷载： 18.104.23.80Apl7BMKKNM 1 层结束 4.5 各层梁端弯矩统计 第 5 层 恒载 C 点弯矩： 16.2904718.25.9CMKNM B 点左侧弯矩： 2.7.4386.9BMKNM左 B 点右侧弯矩： 15.698.341.650.12.7右 A 点弯矩： 2.7.79.436.9MKNM 活载： C 点弯矩： 6.243.7146.8C B 点左侧弯矩： 085231BMKNM左 B 点右侧弯矩： 3.7842.61.374.右 A 点弯矩： 0.5.05.9861.2MKNM 5 层结束 第 4，3，2 层 恒载 C 点弯矩： 2.0715.640187.CMKNM B 点左侧弯矩： 392.259B左 B 点右侧弯矩： 24.61.73.8.1.306.7B KN右 A 点弯矩： 3.5.264.9.524.9AMM 活载： C 点弯矩： 6.243.7146.8CMKNM B 点左侧弯矩： 085231B左 B 点右侧弯矩： 3.74.68.574.B KN右 A 点弯矩： 0.58.072.961.2AMM 4，3，2 层结束 第 1 层 恒载 C 点弯矩： 2.89130.64.196.7CMKNM B 点左侧弯矩： 5783B左 B 点右侧弯矩： 25.16.2.49.21738.B KN右 A 点弯矩： 3.97.86.035.9.4AMM 活载： C 点弯矩： 6.243.7146.8C KN B 点左侧弯矩： 085231BMM左 B 点右侧弯矩： 3.74.68.574.B KN右 A 点弯矩： 0.58.072.961.2AMM 1 层结束 弯矩图 （1）恒载弯矩二次分配法计算过程 C 柱 B 柱 A 柱 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 5 层 0.00 0.27 0.73 0.32 0.00 0.29 0.39 0.63 0.37 0.00 -125.59 86.89 -213.79 176.92 一次 分配 0.00 33.91 91.68 40.61 0.00 36.80 49.49 - 111.46 - 65.46 0.00 0.00 19.72 20.30 45.84 0.00 19.89 -55.73 24.75 -34.41 0.00 二次 分配 0.00 - 10.81 -29.22 -3.20 0.00 -2.90 -3.90 6.09 3.58 0.00 最终 结果 0.00 42.82 -42.82 170.14 0.00 53.79 -223.93 96.30 - 96.30 0.00 4 层 0.21 0.21 0.58 0.25 0.22 0.22 0.31 0.46 0.27 0.27 -187.81 125.99 -306.77 254.92 一次 分配 39.44 39.44 108.93 45.20 39.77 39.77 56.04 - 117.26 - 68.83 -68.83 16.95 19.72 22.60 54.46 18.40 19.89 -58.63 28.02 -34.41 -32.73 二次 分配 - 12.45 - 12.45 -34.38 -8.53 -7.51 -7.51 -10.58 18.00 10.56 10.56 最终 结果 43.95 46.71 -90.66 217.12 50.67 52.15 -319.94 183.67 - 92.68 -91.00 3 层 0.21 0.21 0.58 0.25 0.22 0.22 0.31 0.46 0.27 0.27 -187.81 125.99 -306.77 254.92 一次 分配 39.44 39.44 108.93 45.20 39.77 39.77 56.04 - 117.26 - 68.83 -68.83 19.72 19.72 22.60 54.46 19.89 19.89 -58.63 28.02 -34.41 -34.41 二次 分配 - 13.03 - 13.03 -35.98 -8.90 -7.83 -7.83 -11.04 18.77 11.02 11.02 最终 结果 46.13 46.13 -92.26 216.75 51.82 51.82 -320.40 184.45 - 92.22 -92.22 2 层 0.21 0.21 0.58 0.25 0.22 0.22 0.31 0.46 0.27 0.27 -187.81 125.99 -306.77 254.92 一次 分配 39.44 39.44 108.93 45.20 39.77 39.77 56.04 - 117.26 - 68.83 -68.83 19.72 21.64 22.60 54.46 19.89 21.52 -58.63 28.02 -36.33 -34.41 二次 分配 - 13.43 - 13.43 -37.09 -9.31 -8.19 -8.19 -11.54 19.65 11.53 11.53 最终 结果 45.73 47.65 -93.38 216.34 51.47 53.10 -320.90 185.33 - 93.62 -91.71 1 层 0.22 0.19 0.59 0.26 0.23 0.20 0.31 0.47 0.25 0.28 -196.70 131.61 -318.73 259.47 一次 分配 43.27 37.37 116.05 48.65 43.04 37.42 58.01 - 121.95 - 64.87 -72.65 19.72 0.00 24.33 58.03 19.89 0.00 -60.98 29.00 0.00 -34.41 二次 分配 -9.69 -8.37 -25.99 -4.40 -3.90 -3.39 -5.25 2.54 1.35 1.51 最终 结果 53.30 29.00 -82.31 233.88 59.03 34.04 -326.95 169.07 - 63.51 - 105.55 （2）活载二次分配法计算过程 C 柱 B 柱 A 柱 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 5 层 0.00 0.27 0.73 0.32 0.00 0.29 0.39 0.63 0.37 0.00 -46.78 32.18 -74.55 61.42 一次分 配 0.00 12.63 34.15 13.56 0.00 12.29 16.52 -38.69 -22.73 0.00 0.00 4.91 6.78 17.07 0.00 4.66 -19.35 8.26 -8.29 0.00 二次分 配 0.00 -3.