六层框架结构住宅毕业设计

正文第一章设计任务及要求1.1设计原始资料1.1.1工程概况本建筑为某六层住宅楼项目，建筑面积为4665.6m2，位于秦皇岛的东南角，耐久年限为50年，7度设防，结构类型为框架结构。

设计依据a) 国家现行的有关结构设计规范、规程及规定。

b) 本工程各项批文及甲方单位要求。

c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）执行。

设计资料1 土木工程专业毕业设计指导科学出版社2 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社3 建筑结构荷载规范（GB5009-2001）中国建筑工业出版社4建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）中国建筑工业出版社5 混凝土结构设计规范（GB50010—2002）中国建筑工业出版社6地基与基础设计规范（GB5007-2002）中国建筑工业出版社7 建筑抗震设计规范（GB50011—2001）中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系，抗震等级为三级。

本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。

本工程结构图中所注标高均为结构标高。

1.1.2自然条件1、建设地带、地形及周边条件（环境）：该地区抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级设计地震动参数amax=0.08, Tg=0.35s2、气象：全年主导风向：东南风基本风压为：0.45kN/m2（B类场地）本雪压为：0.20kN/m23、水文、地质：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，土质为粘性土，没有夹层，其承载力的标准值为200kN/m2，可作为天然地基持力层。

地下水位距地表最低为-3.0m,对建筑物基础无影响。

第二章结构方案总说明2.1材料选择2.1.1钢筋选择：梁柱HRB400 f y =360N/mm2构造钢筋箍筋HPB300 f y=270 N/mm22.1.2砼强度的选择：C30 f c=14.3 N/mm2f t=1.43 N/mm2E c=3.00×10 N/mm22.2构件截面尺寸选择2.2.1梁的截面尺寸横向框架梁h=l o/12~l o/8=7200/12~7200/8=600~900 取h=800mmb=h/2~h/4=450~225 取b=300mm且h/b=2.63<4 符合要求纵向框架梁h=l o/12~lo/8=6600/12~6600/8=550~825取h=800mmb=h/2~h/4=350~175 取b=300mm且h/b=2.63<4 符合要求次梁h×b=500mm×200mm2.2.2板的设计按最小高跨比要求h/l o≥1/35取h=100mm,则100/2100≥1/35 符合要求2.2.3柱的设计底层：内柱令b≥H/15=5250/15=350mm 取500mm×500mm外柱取500mm×500mm标准层及顶层：内柱b≥H/15=3300/15=220取500mm×500mm 外柱取500mm×500mm2.3荷载统计作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。

恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。

活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。

高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。

地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。

竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。

结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。

使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。

2.3.1.竖向荷载（1）屋面恒荷载：铝基涂料0.5KN/m215厚细纱保护层17×0.015＝0.255 KN/m2沥青卷材防水层0.05 KN/m220厚抗裂砂浆0.020×20KN/m3=0.4 KN/m2120厚加强型水泥石膏聚苯保温板0.17 KN/m3×0.12＝0.0204 KN/m2100厚钢筋砼楼面板24 KN/m3×0.1＝2.4 KN/m215厚石灰砂浆抹灰顶棚17 KN/m3×0.015＝0.255 KN/m2合计 3.8804 KN/m2活荷载标准值：不上人屋面0.5 KN/m2(2) 楼面荷载（宿舍）恒荷载：10厚陶瓷地砖20 KN/m3×0.01＝0.2 KN/m25厚水泥胶结合层16 KN/m3×0.01＝0.08 KN/m215厚1：3水泥砂浆找平层20 KN/m3×0.015＝0.3 KN/m2100厚钢筋砼楼面板24 KN/m3×0.1＝2.4 KN/m215厚石灰砂浆抹灰顶棚17 KN/m3×0.015＝0.255 KN/m2合计 3.235 KN/m2活荷载标准值：宿舍 2.0 KN/m2宿舍走廊2.5 KN/m2屋面0.5 KN/m2（3）各层走廊楼面水磨石地面10m面层，20mm水泥砂浆打底，素水泥浆结合层一道0.45KN/m2100厚钢筋砼板25×0.4＝2.5 KN/m25厚混合砂浆抹灰17×0.005＝0.085 KN/m2合计 3.04 KN/m22.3.2梁荷载（1）次梁（10厚抹灰层，200×500）25×0.2×（0.5－0.1）＋0.01×0.3×2×17＋0.2×0.01×17＝2.136 KN/m （2）主梁（10厚抹灰层，300×800）25×（0.8－0.1）×0.3＋0.01×（0.7－0.1）×2×17＋0.3×0.01×17＝5.505KN/m2.3.3墙体及其他构件（1）檐口（200宽）15厚1：3水泥砂浆找平层20 KN/m3×0.2×0.015＝0.06 KN/m SBS改性沥青卷材0.3 KN/m2×0.2＝0.06 KN/m卷材胶结剂0.2×3 KN/m2＝0.6 KN/m15厚1：3水泥砂浆找平层20 KN/m3×0.2×0.015＝0.06 KN/m10厚轻集料砼找坡层12 KN/m3×0.2×0.01＝0.024 KN/m10厚钢筋砼板25 KN/m3×0.2×0.1＝0.05 KN/m合计 1.304 KN/m （2）女儿墙（1400高240宽）普通砖18 KN/m3×1.4×0.24＝6.048KN/m水泥砂浆20 KN/m3×0.015×0.9＝0.27 KN/m涂料0.05 KN/m2×（0.9×2＋0.24）＝0.102KN/m合计 6.42KN/m（3）雨篷防水砂浆20 KN/m3×0.02×0.05=0.02KN/m（4）2～5层砌体内墙（每堵）砖重18 KN/m3×0.24×（3.9×9.0－2×2.1×0.9）＝135.30KN门重0.5 KN/m2×2.1×0.9×2＝1.89KN水泥砂浆2×20 KN/m2×0.015×（3.9×9.0－2×2.1×0.9）＝18.79 KN 8厚陶瓷面砖2×19.8 KN/m3×0.008×（3.9×9.0－2×2.1×0.9）＝9.92KN合计165.9KN/9=18.43 KN/m （5）底层内墙18×0.24×（4.2×9－2×2.1×0.9）＋0.5×2.1×0.9×2＋2×20×0.015×（4.2×9－2×2.1×0.9）＋2×19.8×0.008×（4.2×9－2×2.1×0.9）＝20.01KN（6）2~5层砌体外墙砖重18 KN/m3×0.37×（3.9×9.0－2×1.8×1.8）＝190.61KN窗重0.5 KN/m2×1.8×1.8×2＝3.24 KN20厚石灰砂浆7 KN/m3×0.02×（3.9×9－2×1.8×1.8）＝9.73 KN80厚充气石膏板13.5 KN/m3×0.08×（3.9×9－2×1.8×1.8）＝30.91KN水泥砂浆20 KN/m3×0.015×（3.9×9.0－2×1.8×1.8）＝8.59 KN5厚水泥胶结合板0.4 KN/m2×（3.9×9－2×1.8×1.8）＝11.45KN细石窗台2×26.4 KN/m2×0.37×1.8×0.08＝2.81KN合计257.34/9＝28.59 KN/m （7）底层外墙18×0.37×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋0.5×1.8×1.8×2＋17×0.02×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋13.5×0.08×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋20×0.015×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋0.4×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋2×26.4×0.37×1.8×0.08＝281.04/9＝31.23 KN/m22.3.4风荷载由设计条件，Wo＝0.45 KN/m2，按C类粗糙度可查得在30m,20m,15m,10m,5m处为1.00，0.84，0.74，0.74，0.74、风荷载体型系数迎风面为＋0.8，背风面为－0.5左风：F5=0.45×（0.8＋0.5）×1.00×9.0×（3.9/2＋0.6）＝13.426KN F4=0.45×（0.8＋0.5）×0.84×9.0×3.9＝17.25KNF3=0.45×（0.8＋0.5）×0.74×9.0×3.9＝15.19KNF2=0.45×（0.8＋0.5）×0.74×9.0×3.9＝15.19KNF1=0.45×（0.8＋0.5）×0.74×9.0×（3.9/2＋4.65/2）＝16.65KN风荷载标准值2.4截面几何特性2.4.1惯性矩中框架梁 2.0I o边框架梁1.5I o梁I o＝bh3/12=300×7503/12＝1.055×1010柱I o＝bh3/12=500×5003/12＝5.21×109故边框架梁I=2.0I o＝2.11×1010中框架梁I=2.0I o＝2.11×10102.4.2线刚度i＝EI/ll：对楼层取层高，对底层柱取基础顶面至二层楼板顶面l: 框架梁取柱轴线间距离故边框架梁i＝EI/l＝1.583×1010E/6600＝2.40×106E 中框架梁i＝EI/l＝2.11×1011E/6600＝3.20×106E底层柱i＝EI/l＝5.21×109E/5250＝1.00×106E标准层己顶层i＝EI/l＝5.21×109E/3300＝1.57×106E第三章结构方案设计计算3.1框架结构的内力计算和荷载效应组合及侧移计算3.1.1楼面板的内力计算（单向板）（1）梁板截面尺寸选择板支承中心线间距离lc=7200/3＝2400mm,选取板厚100mm 则h/lc＝100/2400＝1/24次梁支承点中心线间距离lc＝7200mm取b=200mm,h=100mm框架梁b×h=300mm×800mm,框架柱500mm×500mm （2）板的配筋计算板的荷载设计值g k=3.24KN/m2q k=2.0KN/m2g+q=1.2 g k +1.4 q k =1.2×3.24+1.4×2=6.69 KN/m2板的计算跨度l o＝l n＝2100－200＝1900mmh o＝h－a s＝100－25＝75mm列表计算如下：单向板配筋计算表3.1.2走廊上的双向板计算（1）简图：（2）弯矩设计值lx/ly＝7200/6600＝1.09又g k=3.24Kn/m2,qk=2.5Kn/m2故g+q=1.2×3.24+1.4×2.5=7.39Kn/m2q/2=0.7×2.5=1.75Kn/m2g-q/2=7.39-1.75=5.64Kn/m2由四边固定和四边简支系数在对称荷载下，mx=0.034 my=0.010 mx’=－0.075 my’=－0.057mγx=0.036 mγy=0.017反对称荷载下，mx=0.072 my=0.028 mγx=0.078 mγy=0.042 可得（取泊松比＝0.2时弯矩，列在相应弯矩值后的括号内）Mx=(0.034×5.64+0.072×1.75)×2.12=1.264kn.m(2.162kn.m)My=(0.01×5.64+0.028×1.75)×14.4＝4.550kn.m(5.210kn.m)Mx’=－0.075×7.39×2.12=－2.44kn.mMy’=－0.057×7.39×2.12＝－1.727kn.m（3）配筋计算Asx=Mx/0.9 fy ho Asy=My/0.9 fy ho fy=360N/mm2h=100 ho=753.1.3纵向次梁配筋设计令主梁梁高800mm,梁宽b=300mm;次梁高500mm，梁宽b=200mm 荷载设计值g+q=6.69×1.8＋1.2×25×0.5×0.2＝15KN/m计算跨度lo=ln=7200-300=6900mm,支座处按矩形截面计算,跨中截面按T形计算,可求得bf’=l/3=9000/3=3000mm正截面受弯承载力计算:取ho=h=as=500-35=465mm,跨中截面均为第一类T形,现列表如下次梁纵向受力钢筋计算(fc=14.3,fy=360)斜截面受剪承载力计算3.2.风荷载作用下的框架内力计算3.2.1各杆相对线刚度及相关尺寸根据上图及水平风荷载标准值，采用D值法计算风荷载作用下的内力1）框架柱的剪力3.2.2框架柱反弯点高度计算3.2.3风荷载作用下的框架内力在求出各柱剪力Vi和该柱反弯点高度yi值后，则该柱下端弯矩Mi＝Vi×yi，上端弯矩为Vi（hi－yi），进而利用节点平衡求出框架梁端弯矩，画出左风作用下的框架内力图。