结构计算书模板

许昌学院本科毕业设计（论文）-16-3结构设计说明书3.1框架结构设计任务书3.1.1工程概况某旅馆设计楼，主体七层，钢筋混凝土框架结构，局部8层。梁板柱均为现浇，建筑面积约为6500m2，建筑物平面为L形，受场地限制，宽40米，长为70米，建筑方案确定，房间开间3.6米，进深6.6米，走廊宽2.4米，底层层高3.9米，其它层高3.3米，室内外高差为0.45米，设防烈度7度，一类场地。地震参数区划的特征周期分区为二区，抗震等级二级。图3-1柱网布置3.1.2设计资料（1）气象条件基本风压0.35KN/m2;基本雪压0.25KN/m2.（2）抗震设防许昌学院本科毕业设计（论文）-17-七度近震。(3)层面做法：二毡三油防水层；冷底子油热玛蹄脂二道；水泥石保湿层（200mm厚）；20mm厚水泥砂浆找平层；:120mm后钢筋混凝土整浇层；吊顶（或粉底）。(4)楼面做法：水磨石地面；120mm厚钢筋混凝土整浇层；粉底（或吊顶）。混凝土强度等级为C30，纵筋2级，箍筋1级。3.1.3设计内容(1)确定梁柱截面尺寸及框架计算简图(2)荷载计算(3)框架纵横向侧移计算；(4)框架在水平及竖向力作用下的内力分析；(5)内力组合及截面设计；(6)节点验算。3.2框架结构设计计算3.2.1梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定(1)初估截面尺寸①柱：一、二、三、四五、六、层：b×h=400mm×400mm。②梁：L1=b×h=250mm×400mmL2=b×h=250mm×400mmL3=b×h=250mm×400mmL4=b×h=250mm×400mm许昌学院本科毕业设计（论文）-18-L5=b×h=250mm×400mmL6=b×h=250mm×400mmL7=b×h=250mm×400mmL8=b×h=250mm×400mmL9=b×h=250mm×400mmL10=b×h=250mm×400mmL11=b×h=250mm×400mm(2)梁的计算跨度以上柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线不重合，故建筑轴线与结构计算跨度相同，见图中所示。底层柱高度：h=2.8m+0.60m+0.5m=3.9m，其中2.8m为底层层高，0.60m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度，其它柱高等于层高，由此得框架计算简图图3-2框架梁编号许昌学院本科毕业设计（论文）-19-图3-3梁的计算跨度3.2.2荷载计算（1）屋面均布恒载按屋面的做法逐项计算均布荷载，计算时注意：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶，粉底为相同重量。二毡三油防水层0.35KN/m2冷底子油热玛蹄脂二道0.05KN/m2200mm厚泡沫混凝土保温层0.2×6=1.2KN/m2100mm厚现浇板0.1×25=2.5KN/m215mm厚吊顶与粉底0.015×17=0.26KN/m2共计4.36KN/m2屋面恒载标准值：4.36×（20.6+0.12）×（10.2+0.12）=932.3KN0.25×（20.6+0.12）×（10.2+0.12）=53.46KNG6=932.3+53.46=985.9KN七层屋面恒载标准值：G7=3091+147×0.5+36.3×4+2×11.3+18×30.96+9×5.51+40×10.1+33004850许昌学院本科毕业设计（论文）-20-（24.1×44）/2+（1316+1450+445+640）/2+86+19=6904KN图3-4横向框架计算简图及柱编号（2）楼面均布恒载按楼面做法逐项计算；水磨石地面0.65KN/m2120厚现浇板0.12×25=3KN/m2吊顶与粉底0.015×17=KN/m2共计3.91KN/m2八层楼面均布荷载因为该层设有小水箱，因此要将水箱荷载转化为均布荷载，20吨水箱在7.2×5.6房间内转化后的均布荷载约为5.0KN/m2。（7.2+0.5）×（5.6+0.5）×9.65=453.261KN其中9.65为细石混凝土（50厚），水转化后的均布荷载120厚的现许昌学院本科毕业设计（论文）-21-浇板和吊顶与粉底的荷载标准值之和。因此八层楼面的荷载为：（5.6×2+0.5）×3.6×1+0.5）×4.15×2+（7.2×1+0.5）×（5.6×1+0.5）×4.15+453.261=1046.338KN其它层楼面荷载：（5.6×2+0.5）×（3.6×14+0.5）×4.15+（5.6+0.5）×（3.6×12+0.5）×4.5+（4.2+0.5）×（3.6+0.5）×4.15×4+（7.2+0.5）×（7.2+0.5）×4.15×2=4389.704KN（3）屋面均布活荷载雪荷载标准值：（10×3.6+0.5）×（6.6×2+2.4+0.5）×0.25=147KN计算重力荷载代表值时，由于设计的可上人屋面，因此取荷载为1.5KN/m2，此时雪荷载考虑。八层屋面活荷载标准值：（5.6×2+0.5）×（3.6+0.5）×1.5×2+（5.6×1+0.5）×（7.2×1+0.5）×1.5+（7.2+0.5）×（5.6+0.5）×1.5=284.82KN七层屋面活荷载标准值：（5.6×3+0.5）×（7.2×4+0.5）×1.5+（7.2+0.5）×（7.2+0.5）×1.5×2+（3.6+0.5）×（4.2+5.6×3+4.2+0.5）×1.5×2+（5.6+0.5）×（7.2+0.5）×1.5=1324.77KN（4）楼面均布活荷载楼面均布活荷对旅馆的一般房间为1.5KN/m2；走廊、楼梯、门厅等处取为2.0KN/m2为了计算方便，此处偏安全地同意取均布活荷载2.0KN/m2楼面均布活荷载标准值为：许昌学院本科毕业设计（论文）-22-（10×3.6+0.5）×（6.6×2+2.4+0.5）×2=1175KN（5）梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量）梁侧、梁底抹灰近似按加大了梁宽考虑每根重量计算见例0.34×0.7×6.1×25=36.3KN表3-1梁柱自重编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（KN）L10.3×0.66.12836.3L20.3×0.61.91411.3L30.25×0.66.112630.96L40.25×0.41.9635.51L50.25×0.63.14013.48L60.25×0.453.124010.1Z10.5×0.54.854435.4Z20.5×0.53.326424.1（6）墙体自重墙体均为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积上墙体重量为0.28×19=5.32KN/m2卫生间墙厚为180:0.2×19=3.8KN/m2墙体自重计算见表：考虑墙体上有门和窗,所以墙净重按80%折算.表3-2墙体自重墙体每片面积（m2）片数重量（KN）折算重量（KN）底层纵墙3.1×4.23322861829许昌学院本科毕业设计（论文）-23-底层横墙6.1×4.21317721550标准层纵墙3.1×2.853516451316标准层横墙6.1×2.71916651450卫生间纵墙1.71×2.8524445445卫生间横墙2.6×2.724640640女儿墙纵墙1.2×10×3.628686女儿墙横墙1.2×（6.6×2+2.4）11919(7)荷载分层总汇。顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%的均布活荷载，纵横墙自重、楼面上、下各半层的柱及纵横墙体自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载；50%的楼面均布活荷载；纵横梁自重，露面上下半层的柱及纵横墙体自重。将上述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：第八层：G8=1189KN第七层：G7=6904KN第六层：G6=8976KN第五层：G5=8976KN第四层：G4=8976KN第三层：G3=8976KN第二层：G2=8976KN第一层：G1=10196KN3.2.3水平地震作用下框架的侧移验算.（1）横梁线刚度.混凝土C30，Ec=3×107KN/m2，fe=1.5N/mm2在框架结构中为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对许昌学院本科毕业设计（论文）-24-现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取I=2.0I0，、图3-5质点重力荷载值建筑物总重力荷载代表值81iGi为：63169KN横梁线刚度计算结果列于表表3－3横梁线刚度许昌学院本科毕业设计（论文）-25-梁号L截面b×h（m2）跨度L（m）I0=bh3/12m4边框架梁中框架梁Ib=2.0I0（m4）Kb=EIb/L（KNm）Ib=2.0I0（m4）Kb=EIb/L（KNm）L10.3×0.66.65.4×10-38.×10-33.68×104L20.3×0.62.45.4×10-38.1×10-310.1×104L30.25×0.66.64.5×10-39×10-34.09×104L40.25×0.42.41.3×10-32.6×10-33.25×104L50.25×0.63.64.5×10-36.75×10-35.63×1049×10-37.5×104L60.25×0.453.61.9×10-32.85×10-32.38×1043.8×10-33.17×104（2）横向框架柱的侧移刚度D值计算.柱线刚度列于下表表3－4柱线刚度柱号（Z）截面（m2）柱高度h（m）惯性矩Ic=bh3/12（m4）线刚度KcKc=EIc/hZ10.5×0.54.855.21×10-33.22×104许昌学院本科毕业设计（论文）-26-Z20.5×0.53.35.21×10-34.74×104横向框架侧移刚度D值计算见下表表3－5横向框架侧移刚度D值计算层柱类型()2()bcbcKKKKKK一般层底层205()2KK（一般层）+K.底层+K212(/)cDKkNmh根数底层边框边柱3.68/3.22=1.1430.52385914边框中柱（3.68+10.1）/3.22=4.280.761125014中框边柱4.09/3.22=1.270.541888718中框中柱（4.09+3.25）/3.22=2.280.6501067718∑D436520二.三.四．五六七层边框边柱（3.68+3.68）/（2*4.74）=0.780.281146774边框中柱（3.68+10.1）*2/（2*4.74）=2.910.593309734中框边柱（4.09+4.09）/（2*4.74）=0.860.3011572218中框中柱（4.09+3.25）*/（2*4.74）=1.550.4372282518∑D876446八层电梯边框边柱（3.68+3.68）/（2*4.74）=0.780.281146778许昌学院本科毕业设计（论文）-27-及楼梯间柱中框中柱（4.09+4.09）/（2*4.74）=0.860.301157222∑D148860（3）横向框架的自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构顶点位移，就可按下式得到结构的基本周期：101.7TT式中α0——基本周期调整系数。考虑非承重填充墙时取0.6△T——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，△T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移，然后由△T求出T1，在用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架多层剪力和结构真正的位移。表3－6横向框架顶点位移层次Gi（KN）∑Gi（KN）Di（KN/m）层间相对位移δ=∑Gi/Di△i7690469048764460.00790.34368976158808764460.0180.33558976248568764460.02840.31748976338328764460.03860.28938976428088764460.04880.25028976517848764460.05910.2011许昌学院本科毕业