湖南大学建筑工程毕业设计计算书.doc

湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 1 页1 设计概况设计概况长沙市岳麓区按一般建筑设计标准建筑一幢高层办公楼，总建筑面积 6443.80m2，计划投资约 800 万元该办公楼建筑部分设计已在前一阶段完成本阶段进行结构设计，该结构采用的是钢筋混凝土框架结构主要参考资料：层数：地下 1 层，地上 10 层，设 2 部电梯层高：负一层：4.2m首层：4.2m2~10 层：3.0m房屋高度：31.5m楼面荷载等级：4.52k N/m横向框架跨度：7.1m+6.7m材料强度：纵向受力钢筋：HRB335箍筋：HPB235混凝土强度等级：C30抗震设防烈度：7 度设计参考资料：《混凝土结构设计规范》 、 《建筑抗震设计规范》 、 《高层建筑混凝土结构技术规程》 、《建筑地基基础设计规范》 、 《高层民用建筑设计防火规范》 、 《建筑制图标准》 、 《建筑结构荷载规范》 、 《中南地区通用建筑标准设计图集》 湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 2 页2 结构设计结构设计2.1 结结构选型和布置2.1.1 结构选型根据办公建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。

2.1.2 结构布置根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案，具体布置见图 1施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案楼盖方案采用整体式肋形梁板结构电梯井采用钢筋混凝土筒体楼梯采用整体现浇板式楼梯基础方案采用柱下独立基础2.1.3 初估截面尺寸① 根据本项目房屋的结构类型、抗震设防烈度和房屋的高度，得本建筑的抗震等级均为二级楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为：顶层 120mm，标准层 100 mm，地下室顶板 160 mm各层梁柱板混凝土强度等级均为 C30，纵向受力钢筋采用 HRB335 级钢筋，其余钢筋用 HPB235 级钢筋根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知，边柱及中柱的承载范围分别为7.2m×3.45m 和 7.2m×6.9m估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取为 12kN/m2计算（以中柱计算为例） ② 梁截面尺寸估算依据框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定：, bbbb1111=101823hl bh且≥200mm，其中横梁跨度：，, ,纵梁由此估算的bbAB7.1mlBC6.7ml07.2ml 梁截面尺寸如下：横向主框架梁：300mm 600mmb h纵向框架梁：300mm 600mmb h次梁：200mm 500mmb h湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 3 页次次梁：200mm 450mmb h③ 柱截面尺寸估算依据。

由文献《高层建筑混凝土结构技术规程》可知，柱的轴压比应小于轴压比限制的要求：c cccc0.8NN bh fA fC30 混凝土：22 ct14.3N/mm ,1.43N/mmff求得： 322 2c1.2 12 10 N/m7.2m 6.9m 11688000mm0.8 14.3N/mmA上式中的 1.2 为荷载分项系数，11 表示底层柱承受其上十一层的荷载N 按底层中柱的负荷面积考虑取柱截面为正方形，则柱截面边长为 829mm结合实际情况，并综合考虑其他因素本设计中柱截面尺寸为 850mm×850mm，边柱截面尺寸为600mm×600mm纵向受拉钢筋抗震锚固长度:y aEa t1.051.0534fllddf梁内钢筋伸至边柱内长度，故柱子截面满足此抗震构造要aE0.40.4 34340mmld求2.2 框架计算简图框架计算简图2.2.1 计算简图说明本设计基础选用柱下独立基础，基础顶面标高为－4.800m（地下室最低处地坪以下 0.600m） 框架的计算单元见图 1，取④轴上的一榀框架计算,假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。

由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离地下室柱高从基础顶面算至底层楼面，故地下室柱计算高度为 4.8m，其余各层柱计算高度为层高，即首层为 4.2m，其余各层柱计算高度为 3.0m2.2.2 框架梁柱截面特征由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面的特性，如表 1 及表 2 所示湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 4 页湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 5 页表 1 梁截面特性计算表中框架梁层数混凝土强度梁编号截面宽/mmb截面高/mmh梁跨/mmL混凝土弹性模量c/MPaE截面惯性矩4/mmI线刚度/mmi N 相对线刚度iC30AB 跨300600710030000 95.4 10 104.563 100.1051 ~ 10C30BC 跨300600670030000 95.4 10104.836 100.111边框架梁层数混凝土强度梁编号截面宽/mmb截面高/mmh梁跨/mmL混凝土弹性模量c/MPaE截面惯性矩4/mmI线刚度/mmi N 相对线刚度iC30AB 跨300600710030000 95.4 10 103.422 100.079 -110C30BC 跨300600670032500 95.4 10 103.627 100.803 表 2 柱截面特性计算表层数混凝土强度柱子轴号截面宽/mmb截面高/mmh柱高/mmL混凝土弹性模量c/MPaE截面惯性矩4/mmI线刚度/mmi N 相对线刚度iAC60060030000101.08 10106.75 100.1551C40 B8508504800 30000 104.35 100.6250.625AC60060030000101.08 10107.714 100.177 1 C40 B8508504200 30000 104.35 10113.107 100.714AC60060030000101.08 10111.08 100.248 2~10C40 B8508503000 30000 104.35 10 114.35 101.00湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 6 页2.2.3 框架梁柱的线刚度计算1. 柱子计算地下室柱子44210 AC13.00 10 N/mm600mm126.75 10 N mm4800mmEIiL、44211 B13.00 10 N/mm850mm122.719 10 N mm4800mmEIiL首层柱子44210 AC13.00 10 N/mm600mm127.714 10 N mm4200mmEIiL、44211 B13.00 10 N/mm850mm123.107 10 N mm4200mmEIiL二至十层柱子44211 AC13.00 10 N/mm600mm121.08 10 N mm3000mmEIiL、44211 B13.00 10 N/mm850mm124.35 10 N mm3000mmEIiL2. 梁计算考虑整体现浇梁板结构中，板对梁的有利作用，对中框架梁取，对边框架02II梁取。

为矩形截面框架梁柱的惯性矩 01.5II0I1)4 轴梁为中框架梁，，各层梁截面均相同02IIAB 跨梁34210 AB12 3.00 10 N/mm300mm600mm2124.563 10 N mm7100mmEIiLBC 跨梁34210 BC12 3.00 10 N/mm300mm600mm2124.836 10 N mm6700mmEIiL湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 7 页2)边框架梁AB 跨梁34210 AB11.5 3.00 10 N/mm300mm600mm1.5123.422 10 N mm7100mmEIiLBC 跨梁34210 BC11.5 3.00 10 N/mm300mm600mm1.5123.627 10 N mm6700mmEIiL3、相对线刚度计算令二至十层柱子线刚度 i=1.0，则其余个杆件相对线刚度为：地下室柱子1011AC6.75 10 N mm0.1554.35 10 N mmi、1111B2.719 10 N mm0.6254.35 10 N mmi 首层柱子1011AC7.714 10 N mm0.1774.35 10 N mmi、1111B3.107 10 N mm0.7144.35 10 N mmi 首层柱子1111AC1.08 10 N mm0.2484.35 10 N mmi、1111B4.35 10 N mm1.04.35 10 N mmi AB 跨梁1011AB4.563 10 N mm0.1054.35 10 N mmiBC 跨梁10114.836 10 N mm0.1114.35 10 N mmi BC同理可得边框架梁相对线刚度为：1011AB3.422 10 N mm0.0794.35 10 N mmi1011BC3.627 10 N mm0.0834.35 10 N mmi根据以上计算结果，框架梁柱的相对线刚度见图 2，是计算各节点杆端的弯矩分配系数的依据。

湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 8 页注：括号内为边框架相对线刚度，括号外为中框架相对线刚度图 2 框架梁的相对线刚度湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 9 页2.3 荷载计算荷载计算2.3.1 恒载标准值计算1. 上人屋面恒载本设计屋面采用的是湖南大学设计研究院主编的图集《平屋面》 （图集号98ZJ201） 防水保温复合陶板： 3219.8kN/m0.008m0.158kN/m30 厚 1：3 干硬水泥砂浆找平层： 3220kN/m0.03m0.6kN/m40 厚细石钢筋硂保护层： 3222kN/m0.04m0.88kN/m10 厚纸筋灰： 3216kN/m0.01m0.16kN/m3 厚 APP 改性沥青防水卷材防水层： 20.4kN/m20 厚 1:3 水泥砂浆找平层： 3220kN/m0.02m0.4kN/m保温层（40 厚防水珍珠岩、60 厚干铺膨胀蛭石、25 厚海绵泡石隔热材料）： 333225kN/m0.04m 2. kN/m0.06m 35kN/m0.025m0.308kN/m 。

0 结构层（120 厚钢筋硂板）： 3225kN/m0.12m3.0kN/m底板抹灰：15mm 湖南大学毕业设计 (论文 ) 第 10 页3217kN/m0.015m0.255kN/m合计： 26.161kN/m2. 楼面恒载(1)、2-10 走廊。