某六层框架宿舍楼毕业设计-计算说明书

计算说明书

一、工程概况 （一）设计有关资料

建筑地点：广州市

建筑类型：六层宿舍楼，框架填充墙结构。

建筑面积2018.58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120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。 门窗使用：采用标准塑钢门窗,5mm厚玻璃。

地质条件：该地区建筑场地类别为二类，设防烈度为6度近震。地基土为粘性土，地基承载力特征值：fk=200kPa， 基础的形式为柱下独立基础。 风荷载：基本风压w0=0.40kN/m2 雪荷载：本工程不考虑雪荷载。

活荷载：楼层活荷载标准值2.0KN/ m2；屋面活荷载标准值w0=0.5KN/ m2（按不上人屋面考虑）。

高度为:总建筑高度为20.5m，不超过40m，以剪切变形为主，采用底部剪力法。 材料：根据施工单位条件和材料供应情况，选用混凝土强度等级C30；钢筋为HRB335级热轧钢筋（d≥12mm）及HPB235级热轧钢筋（d≤10mm）。

主要建筑做法： 1）屋面：

40厚C30细石砼（双向Φ4@150） 10厚纸筋灰

1.2厚三元乙丙橡胶卷材

20厚1︰2.5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍) 钢筋砼屋面(3%坡度) 2）顶棚：

1︰1︰6水泥石灰砂浆打底15厚。 面刮腻子5厚。

喷涂内墙乳胶漆涂料。 3）楼地面： 一般做法：

地面为8厚600×600防滑耐磨型地板砖。

20厚1︰4干硬性水泥砂浆，面上洒素水泥浆结合层一道。 砼底板或素土夯实。

防水做法：（卫生间、厨房等处适用） 5厚防滑地砖300×300。 20厚1︰3水泥砂浆。 聚氨酯防水涂膜1.2厚。

1︰3水泥砂浆找平兼找0.5%坡，最薄处不小于20厚。 砼底板或素土夯实。 4）外墙面：

外墙分色陶瓷面砖，规格40×40×5厚，聚合物水泥砂浆色缝。 聚合物水泥砂浆5厚粘贴层。 聚合物水泥基防水涂膜1.0厚。

1︰2.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂)。 5）内墙面： 一般做法：

1︰1︰6水泥石灰砂浆打底15厚。 面刮腻子5厚。 喷涂内墙乳胶漆涂料。

防水做法：（卫生间、厨房等处适用） 1︰2.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂) 纯水泥膏贴200×300瓷砖满贴至天花底 6）墙体：

本工程框架填充墙为MU5蒸压加气砼砌块,M5混合砂浆,外墙厚度为250mm,内墙厚度为200mm。

7）门窗：

标准塑钢门窗，5mm厚玻璃。

（二）柱网与层高

本宿舍楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为7.2m，中间跨为2.1m，层高取3.3m，如下图1-1所示。

（三）屋面及楼梯的结构选型

屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖 楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯

（四）确定框架计算简图（KJ-5）

取②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。

结构平面布置图

图1-1 结构平面布置图

二、梁柱截面尺寸确定

（一）梁柱截面尺寸的初步确定

框架梁：h/l 7200/8~7200/12 900~600mm

取梁尺寸 b=300mm h=700mm

次梁：h/l 7200/8~7200/12 900~600mm，取梁尺寸b=300mm,h=700mm. 走廊横梁 ： h=450mm b=300mm

建筑总高度按20.5m算，小于30m现浇框架结构，设防烈度6度近震，查抗震设计规范，该框架为四级抗震，最大轴压比1.0。暂定柱子尺寸500mm×500mm。 （二）框架梁柱的线刚度计算

混凝土C30，EC30 3.0 104N/mm2 3.0 107kN/m2； 现浇框架结构梁惯性矩为：

中框架梁I 2I0，边框架梁I 1.5I0，线刚度i EI/l

1

0.30 (0.7)3/7.2 7.146 104KN m 121

中跨梁：i中 EI/l 3.0 107 2 0.30 (0.45)3/2.1 6.513 104KN m

121

右跨梁：i右 EI/h 3.0 107 2 0.3 (0.7)3/4.25 7.146 104KN m

12

1

A~B轴底层柱：i底层柱 EI/h 3.0 107 (0.5)4/4.25 3.940 104kN m

12

1

A~B轴其余层柱：i其余层柱 EI/h 3.0 107 (0.5)4/3.3 4.691 104KN m

12

左跨梁：i左 EI/l 3.0 107 2

令余柱线刚度为1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：

i左跨梁 7.146 104/(4.691 104) 1.52; i中跨梁 6.513 104/(4.691 104) 1.39 i右跨梁 7.146 104/(4.691 104) 1.52; i底柱 3.940 104/(4.691 104) 0.84 框架梁柱的相对线刚度如图2-1所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。

图2-1 计算简图及相对线刚度

图2-2 1-1剖面图

三、荷载计算

便于内力组合，荷载计算宜按标准值计算 （一）恒载标准值计算

1、屋面

找平层：15厚水泥砂浆 0.015×20=0.30 kN/m2 防水层：（刚性）40厚C20细石混凝土防水 1.0 kN/m2 防水层：（柔性）1.2厚三元乙丙橡胶卷材 0.4 kN/m2 找平层：15厚水泥砂浆 0.015×20=0.30 kN/m2 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平 0.04×14=0.56 kN/m2 保温层：80厚矿渣水泥 0.08×14.5=1.16 kN/m2

结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.10m×25KN/m3=3.0 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 合计

0.01m×17KN/m3=0.17kN/m2

=6.89kN/m2

2、各层走廊楼面、标准层楼面

水磨石地面10mm面层

水磨石地面20mm水泥砂浆打底

水磨石地面素水泥浆结合层一道 0.65 kN/m2 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25KN/m=3.0 kN/m 抹灰层：10厚混合砂浆

0.01m×17KN/m3=0.17kN/m2

3

2

合计 3.82 kN/m2

3、梁自重

横梁自重 b×h=300mm×400mm

25×0.3×(0.45-0.12)=2.48kN/m

抹灰层 10厚混合砂浆 0.01×[(0.45-0.12)×2+0.3]×17=0.16kN/m 合计

2.54kN/m

纵梁自重 b×h=300mm×700mm

25×0.3×(0.7-0.12)=4.35kN/m

抹灰层 10厚混合砂浆 合计

0.01×[(0.7-0.12) ×2+0.35)]×17=0.26 kN/m

4.61kN/m

基础梁自重b×h=700mm×1000mm ： 25×0.7×1.0=17.5kN/m

4、柱自重

b×h=500mm×500mm

25×0.5×0.5=6.25kN/m

抹灰层：10厚混合砂浆 合计

0.01×0.5×4×17=0.34kN/m

6.59kN/m

5、外纵墙自重

标准层： 纵墙

1.1×0.25×18=4.75kN/m

塑钢窗

0.35×1.7=0.595kN/m

( 3.3-1.7)×0.5=0.8kN/m

水刷石外墙面 水泥粉刷内墙面 合计 底层： 纵墙 塑钢窗

(3.3-1.7)×0.36=0.576kN/m

6.721kN/m

(4.25-1.7-0.7-0.45)×0.25×18=6.3kN/m

0.35×1.7=0.595kN/m (3.3-1.7)×0.5=0.8kN/m (3.3-1.7)×0.36=0.576 kN/m

8.271 kN/m

水刷石外墙面 水泥粉刷内墙面 合计

6、内纵墙自重

标准层： 纵墙

(3.3-0.7)×0.2×6.5=3.38 kN/m

(3.3-1.7)×0.36×2=1.152 kN/m

4.532kN/m

水泥粉刷内墙面 合计 底层： 纵墙

(4.25-0.7-0.45)×0.2×6.5=4.03 kN/m

(3.3-0.7)×0.36×2=1.872kN/m

5.902kN/m

水泥粉刷内墙面 合计

7、内横墙自重

标准层 横墙

(3.3-0.7)×0.2×6.5=3.38kN/m

(3.3-0.7)×0.36×2=1.872kN/m

5.252kN/m

水泥粉刷内墙面 合计 底层： 横墙

(4.25-0.7-0.45)×0.2m×6.5=4.03kN/m

(3.3-0.7)×0.36×2=1.872kN/m

5.902kN/m

水泥粉刷内墙面 合计

（二）活荷载标准值计算

1、屋面和楼面活荷载标准值

上人屋面

2.0 kN/m2

不上人屋面 0.5 kN/m2

楼面：走廊 2.5 kN/m2

楼面

2.0 kN/m2

2、竖向荷载下框架受荷载总图

图3-1板传荷载示意图

经计算所有现浇板板块的长边与短边比均小于3.0，宜按双向板计算，从四角出45o平分线，区格板被分为四个小块，每小块荷载传给与之相邻的的梁，见板传荷示意图。板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。

3、A-B轴间框架梁

屋面板传给梁的荷载：

恒载：2×6.89×1.8×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]=21.316 kN/m

活载：0.5×1.8×2.4×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]=1.856kN/m

楼面板传给梁的荷载：

恒载：2×3.82×1.8×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]=11.818 kN/m 活载：2.0×1.8×2.4×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]=7.425 kN/m 横梁自重标准值：4.61kN/m

A-B轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁

恒载：梁自重+板传荷载=4.61kN/m×1 m +21.316kN/m =25.926kN/m 活载：板传荷载=1.856kN/m

楼面梁

恒载：梁自重+板传荷载=4.61kN/m×1 m +11.818kN/m =16.428kN/m 活载：板传荷载=7.425kN/m

3.3.2 B-C轴间框架梁

屋面板传给梁的荷载：

恒载：6.89×1.05×5/8×2=9.048 kN/m 活载：0.5×1.05×5/8×2=0.656kN/m

楼面板传传给梁的荷载：

恒载：3.82×1.05×5/8×2=5.014 kN/m 活载：2.0×1.05×5/8×2=2.625 kN/m 横梁自重标准值：2.54kN/m

B-C轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁

恒载：梁自重+板传荷载=2.54+9.048 =11.588kN/m 活载：板传荷载=0.656kN/m

楼面梁

恒载：梁自重+板传荷载=2.54+5.014 =7.554kN/m 活载：板传荷载=2.625KN/m

3.3.3 C-D轴间框架梁：同A-B轴间框架梁

3.3.4 A轴柱纵向集中荷载计算

顶层柱

女儿墙自重（做法墙高700，100mm的混凝土压顶）

0.25m×0.7×18 +25×0.1×0.25+(1.2×2+0.25)×0.5

=5.1kN/m

现浇天沟自重：25×（0.60+0.20）× 0.08+（0.60+0.20）×（0.5+0.36）

=2.13kN/m

顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载

=（5.1+2.13）×7.2+4.61×(7.2-0.5)+21.316×7.2 =236.418kN

顶层柱活载=板传活载

=1.856×7.2=13.363KN

标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载

=6.721×(7.2-0.5)+4.61×(7.2-0.5)+5.909×7.2=119.863kN

标准层活载=板传活载=2.0×5/8×1.8×7.2＋2.0×[1－2×（1.8/7.2）2+ （1.8/7.2）3]=39.284kN

3.3.5 B轴柱纵向集中荷载的计算

顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=4.61×(7.2-0.5)+12.92×（1.8+1.8）+

2×4.61×7.2/4+6.89×1.8×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]× 7.2 + 6.89 × 1.05× [ 1- 2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]×7.2=219.911kN

顶层柱活载=板传活载=0.76×（1.8+1.8）+0.5×1.8×[1-2×（1.8/7.2）2+ （1.8/7.2）3]×7.2+0.5×1.05×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]×7.2=11.874kN

标准层柱恒载=梁自重+板传荷载＋墙自重=4.61×(7.2-0.5)+ 5.909×（1.8+1.8）+2×4.61×6/4+3.82×1.8×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]×7.2+3.82×1.05×[1-2×（1.8/6.0）2+（1.8/6.0）3]×7.2＋5.902×（7.2-0.5）=178.110kN

标准层柱活载 = 板传活载 = 0.76×（1.8+1.8）+2.0×1.8×[1-2×（1.8/7.2）2 +

（1.8/7.2）3]×7.2+2.0×1.05×[1-2×（1.8/7.2）2+（1.8/7.2）3]×7.2+2.0×5/8×7.2=57.286kN

因结构对称，C轴柱纵向集中荷载与B轴柱相同； D轴柱纵向集中荷载与A轴柱相同。

图3-2 竖向受荷总图

注：1、图中梁端各值单位为kN；梁跨中各值单位为kN/m；

2、图中数值均为标准值

（三）风荷载 1、风荷载标准值计算

为简化计算，将计算单元范围内外墙面的分布风荷载化为等量的作用于屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值，计算公式如下：

k z s z 0(hi hj)B/2

式中： 0—基本风压为0.4 KN/m2 z—风压高度变化系数

s—风荷载体形系数, s=0.9-(-0.5)=1.4 z—风振系数，因房屋高度小于30m，所以 z=1.0

hi—下层柱高

hj—上层柱高，对于顶层为女儿墙高2倍 B—计算单元迎风面宽度，B=6.6m

计算过程见表3.1：

表3.1 各层楼面处集中风荷载标准值

因此，风荷载作用下结构的受荷图如图3-1所示。

图3-1 风荷载受荷图（单位：kN）

2、风荷载作用下的位移验算

位移计算时，各荷载均采用标准值。

（1）侧移刚度D值计算

各层柱的D值及总D值见表4.1.1表4.1.2。

表4.1.1 横向2～6层框架D值计算

表4.1.2 横向底层框架D值计算

（2）风荷载作用下框架侧移计算

水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： uj

Vj

ij

D

式中 Vj——第j层的总剪力标准值 Dij—— 第 j层所有柱的抗侧刚度之和 uj—— 第j层的层间侧移

第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。 j层侧移 uj uj

j 1j

顶点侧移 u uj

j 1

n

框架在风载作用下的侧移计算见表4-4。

表4-4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比

侧移验算：对于框架结构，楼层间最大位移与层高之比的限值为

四、内力计算

为了简化计算，考虑如下几种单独受荷情况： （一） 恒载作用在各跨； （二）活载作用在各跨 ；

（三）风荷载作用（从左向右或从右向左）。

1/550.本框架的层

间位移与层高之比的最大值满足1/4167<1/550的要求，框架抗侧刚度满足要求。

由于抗震设防烈度为6度，抗震等级为四级，根据抗震规范，不考虑水平地震作用下的内 力计算5-9.

。

各种荷载作用下内力计算图见图5-1至

图5-1 恒荷载弯矩图（kN.m）

图5-2 恒荷载轴力图（kN）

图5-3 恒荷载剪力图（kN）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e2t4.html