《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書》word版

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一：設(shè)計(jì)概況1.建設(shè)項(xiàng)目名稱：綜合辦公樓（集購物，餐飲，娛樂，辦公，旅館于一體）2.建設(shè)地點(diǎn)：給定地基三3.設(shè)計(jì)資料：3.1.地質(zhì)水文資料：根據(jù)工程地質(zhì)勘測報(bào)告，擬建場地地勢平坦，二類場地，表面為平均厚度1.0m左右的素填土，以下為3.0m左右的沙質(zhì)粘土，承載力的特征值為220 kN/m2，再下面為厚約5-7米的礫層，其承載力的特征值為300kN/m2。地下水位距地表最低為-12m,無侵蝕性，對建筑物基礎(chǔ)無影響。3.2.氣象資料：全年主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng) 夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng) 基本風(fēng)壓為：0.35kN/m2（B類場地)基本雪壓為：0.25kN/m23.3.抗震設(shè)防要求：七度三級設(shè)防3

2、.4.底層室內(nèi)主要地坪標(biāo)高為0.000，室外地面標(biāo)高-0.450米。二.結(jié)構(gòu)計(jì)算書1.結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)選型1.1.結(jié)構(gòu)承重方案選擇 根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工的布置圖，本工程確定采用框架承重方案，框架梁、柱布置參見結(jié)構(gòu)平面圖。1.2.主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算. 主要構(gòu)件選型（）梁板柱結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（）墻體采用：混凝土空心砌塊（重度12KN/平方米）（）墻體厚度：外墻:240mm，內(nèi)墻:240mm（）基礎(chǔ)采用：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)1.3.主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算1.3.1. 主要構(gòu)件選型橫梁300*600，縱梁300*600，次梁CL1，CL2 :300500,CL3 200400

3、,CL4 200300（混凝土C30 =14.3MP，=1.43MP）柱截面尺寸估算：該框架結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，軸壓比限值為0.9（混凝土C35，=16.7，=1.57）邊柱中柱邊柱，中柱皆取600*600。為方便計(jì)算，1-8層柱截面尺寸不變?；A(chǔ)埋深2.5米，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。梁軸線取至板底，28層柱高即為層高，1，2層墻高4.2米，38層3.0米。底層柱高為基礎(chǔ)頂面算起：H=4.2+0.45+1.6=6.25米， 2.抗震設(shè)計(jì)：2.1.重力荷載計(jì)算：1：屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面（上人） 1:3水泥沙漿找平層 20mm 0.4kN/m2 1：8水泥爐渣 100mm 14*0.1=1.4

4、 kN/m2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 120mm 3.0kN/m2合計(jì)4.7kN/m2 1-7層樓面： 瓷磚地面（包括水泥粗沙打底） 0.55 kN/m2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 120mm 3.0kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kN/m2合計(jì)3.8kN/m22：屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 kN/m2 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 kN/m2 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.0*0.25=0.25 kN/m23：梁，柱，墻，門重力荷載計(jì)算：門：木門， 0.2 kN/m2窗：鋼塑窗，0.35 kN/m22.2.梁，柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值表：2.3.墻體重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不扣除洞口）：2.4.

5、門窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值表：2.5.每層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.6.重力荷載代表值：2.7.框架側(cè)移剛度計(jì)算：8.框架抗側(cè)移總剛度計(jì)算表： 2.9.橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算：1：橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算將G9折算到主體結(jié)構(gòu)頂層，即：=180.20*（1+3/2*3/26.4）=210.92KN此時(shí)，G8=10155.82+210.92=10366.74KN2.10.結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移計(jì)算：從而，基本自震周期：=1.7*0.7*=0.97S2.11.水平地震作用及樓層剪力計(jì)算：=0.85=0.85*（12801.366+12530.99+12154.54*3+12258

6、.56+12805.5+10155.82+180.2）=82616.65KN =0.35 S =*0.08=0.0258 1*=0.0258*82616.65=2131.51KN1.4*=0.35*1.4=0.476=0.97，應(yīng)該考慮頂部附加水平作用。n0.08T1+0.01=0.08*0.97+0.01=0.0876 FnnFEK= 0.0876*2131.51=186.72KN=1944.79*/計(jì)算結(jié)果如下表： /2.12.水平地震作用下的位移驗(yàn)算：表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角：從表中可以看出，層間彈性位移角最小值為1/923.381/550，滿足要求。2.13.水平地震作用下框架

7、內(nèi)力計(jì)算：以第5軸線為代表進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過程及結(jié)果見下表。 （注：1，柱軸力中的負(fù)號表示拉力。當(dāng)為左地震時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。2，單位為KN*M，V單位為KN，長度單位為M。）3. 橫向風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算：基本風(fēng)壓0.35kN/m2（B類場地)，迎風(fēng)面=0.8，背風(fēng)面=-0.5，H/B=26.4/55.2=0.478=0.97S，0=0.97*0.97*0.35= 0.329 Z=1+Hi/H/Z =1+1.30*0.48/Z* Hi/H仍取第5軸線橫向框架為代表進(jìn)行計(jì)算。其負(fù)載寬度為7.2米，沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q(Z)=7.2*0.35ZSZ

8、 =2.52ZSZ 最大層間位移角為1/1747.13，遠(yuǎn)大于1/550，滿足規(guī)范要求。3.1.風(fēng)荷載下框架內(nèi)力計(jì)算：以第5軸線為代表進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過程及結(jié)果見下表。 （注：1，柱軸力中的負(fù)號表示拉力。當(dāng)為左地震時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。2，單位為KN*M，V單位為KN，長度單位為M。）4. 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算：取第5軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為7.2米，由于房間內(nèi)布置有次梁，計(jì)算單元內(nèi)一部分荷載通過次梁和縱梁以集中力的方式傳給橫向框架，如圖所示4.1.荷載計(jì)算：圖中q1,代表橫梁自重，為均布荷載；q2, ，分別為房間，走道傳給橫梁的梯形和三角形荷載；

9、P1，P2為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，包括梁自重，樓板重和女兒墻等的重力荷載。計(jì)算如下表：4.2內(nèi)力計(jì)算：梁端，柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算，（計(jì)算時(shí)先各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配，并向遠(yuǎn)端有影響，傳遞系數(shù)為0.5，再將因傳遞彎矩引起的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配，整個(gè)彎矩分配和傳遞過程即告結(jié)束）。由于對稱，可取用半邊框架進(jìn)行計(jì)算。梁端剪力有豎向荷載引起的剪力和梁端彎矩引起的剪力疊加。柱軸力由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到。 = 1 * GB2 .三個(gè)假設(shè)： = 1 * GB3 平面結(jié)構(gòu)假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力； = 2 * G

10、B3 樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移； = 3 * GB3 不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。（表中M以順時(shí)針為正。）從而得出豎向荷載作用下框架內(nèi)力匯總表：（V以向上為正）5. 內(nèi)力組合5.1. 橫向框架梁內(nèi)力組合：本工程框架抗震等級為三級。本工程考慮4種內(nèi)力組合，對于1.2+1.4這種組合與考慮地震作用的組合相比比較小，不起控制作用，故不予考慮。為便于施工和利于結(jié)構(gòu)延性，對豎向荷載作用下的梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅，取調(diào)幅系數(shù)為0.8。 組合結(jié)果見下表。5.2.橫向框架柱內(nèi)力組合：取每層柱頂和柱底為控制截面，組合結(jié)果及柱端彎矩調(diào)整見下表。在考慮地震效應(yīng)組合時(shí)，取屋面為雪荷載時(shí)的

11、內(nèi)力進(jìn)行組合。 橫向框架A柱柱端組合彎矩值的調(diào)整（對于及相應(yīng)的N）以上表中M以順時(shí)針為正，N以受壓為正，V以順時(shí)針為正。表中組合結(jié)果為設(shè)計(jì)值，但抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)力組合未乘以承載力抗震調(diào)整系數(shù)。橫向框架B柱柱端組合彎矩值的調(diào)整：6.配筋計(jì)算6.1.根據(jù)以上內(nèi)力組合值進(jìn)行梁，柱配筋：梁，柱縱向鋼筋采用HRB400級熱扎鋼筋， =360N/平方米，箍筋采用HPB235鋼筋， =210MPa，梁跨中配筋按T型梁計(jì)算， /=120/(600-35)=0.2120.1,此種情況不起控制作用，=min(L/3,b+Sn),計(jì)算梁端負(fù)彎矩配筋時(shí)吧梁底縱筋伸入支座，作為受壓鋼筋，再來計(jì)算梁頂配筋。由于該框架為三級抗

12、震，梁端箍筋需要加密，加密區(qū)長度為max（1.5h,500）加密區(qū)箍筋間距為min(h/4,8d,150),箍筋最小直徑為8毫米。6.2.判斷梁T型截面類型：L/3=6000/3=2000, b+=300+3300=3600,取=2000mm.=120mm, h0=600-35=565mm =14.3MPa*(h0-hf/2)=1.0*14.3*2000*120*(565-35)=1733.16KN/m各層梁均為第一類T型梁。計(jì)算表格如下：6.3.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：本框架為三級抗震等級，不必進(jìn)行節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震受剪承載力計(jì)算，只需符合抗震構(gòu)造措施是要求?？蚣芄?jié)點(diǎn)核心區(qū)的箍筋最大間距及最小直徑不應(yīng)低于框架

13、柱端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求。對于本框架，=0.08，=0.97%0.4%.合理。縱向受力鋼筋在節(jié)點(diǎn)的錨固和搭接：（1）框架中間層節(jié)點(diǎn)： 中間層的中間節(jié)點(diǎn)處：柱縱向鋼筋應(yīng)該連續(xù)穿過節(jié)點(diǎn)，不應(yīng)在中間各層節(jié)點(diǎn)內(nèi)截?cái)??？蚣芰旱纳喜靠v向鋼筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)。 中間層的端節(jié)點(diǎn)處：在框架中間層的端節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)框架梁的上部縱向鋼筋用直線錨固方式錨入端節(jié)點(diǎn)時(shí)，錨固長度不應(yīng)小于=1.05，尚應(yīng)伸過柱中心線不小于5d。 （2）框架頂層節(jié)點(diǎn)： 頂層中間節(jié)點(diǎn)處：柱縱向鋼筋應(yīng)伸至柱頂。采用直線錨固方式，自梁底邊算起的錨固長度不小于。 頂層端節(jié)點(diǎn)采用柱內(nèi)搭接方式，此時(shí)頂層端節(jié)點(diǎn)處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋的搭接連接可沿柱外

14、設(shè)置，其搭接長度不應(yīng)小于1.7。其中柱外側(cè)縱向鋼筋應(yīng)該伸至柱頂并向內(nèi)彎折，彎折段的水平投影長度不要小于12d。=1.05=1.0540d=1.054020=840mm6.4.梁的配筋：表中彎矩值為梁端組合最不利彎矩化成支座邊緣的彎矩值。 根據(jù)抗震要求，需要對梁端箍筋進(jìn)行加密，加密區(qū)按1.5h和500mm兩者中的大值取用。由于梁高為600mm，這里加密區(qū)長度取1000mm.加密區(qū)箍筋最大間距：本項(xiàng)目為三級抗震，要求加密區(qū)箍筋最大間距為縱向鋼筋直徑的8倍，梁高的1/4和150mm三者中的最小值。這里加密區(qū)箍筋間距取100mm。6.5.柱的配筋：從柱的內(nèi)力組合表中可以看出，最不利內(nèi)力組合從及相應(yīng)的N，和及相應(yīng)的M兩組組合中產(chǎn)生，應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。 由=1b=1.0*0.518*16.7*600*560/1000=2906.6KN，若N,則為大偏心受壓，反之為小偏心受壓。 先對及相應(yīng)的N的組合進(jìn)行對稱配筋：計(jì)算表格如下： 下表為及相應(yīng)的M的