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1、内蒙古工业大学土木工程专业毕业设计计算书言 本工程是10层框架剪力墙结构体系，设计此结构体系力求平面结构布置对称，剪力墙布置均匀落地。在设计过程中，框架梁、柱和剪力墙的布置充分考虑了建筑物的使用功能和结构的合理性，既可以满足空间的灵活布置，同时考虑框架和剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的作用，可以满足抵抗水平和竖向荷载。针对框架结构易于形成较大的自由灵活的空间，以满足不同建筑功能的要求，及剪力墙可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载和侧向地震荷载作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。因此，框架剪力墙结构具有很广泛的使用范围，在旅馆、办公楼等公共建筑中得到广泛的应用。框架剪力墙结构应用于高
2、层建筑非常广泛，针对以上的毕业设计题目及框剪结构的特点，作为土木专业的我，选择了框剪结构目的是将四年所学的知识总结与应用于此框-剪结构设计，设计过程分为建筑部分与结构部分，每一大部分都根据规范来设计，同时灵活地根据实际情况来设计。设计的收获是不但能将框架结构于剪力墙结构掌握好及两者之间的联系，同时为今后学习其他结构的知识打下了牢固的基础，为今后的工作必定有非常大的帮助。 第 1 页二类高层建筑耐火等级为二类。防火分区 根据规范二类建筑每个防火区的最大建筑面积为1500 m2，满足要求。 本设计将建筑在平面上将楼梯同套间分开，用防火墙或防火门隔开，竖向上用钢筋混凝土楼板和防火门分隔。防火区设置疏
3、散楼梯一个，设置防火门及楼梯前室，前室面积为22.8m26m2，满足要求，其他尺寸根据防火要求均满足，具体尺寸参照平面图。c、柱网的布置。按照每间公寓的布置以及走廊的布置确定，开间为4.2m+4.5m，横向的开间为5.4m+1.2m+3.3m。柱网的布置做到整齐划一、对称，以利于构件的统一化。该高层二至十层均为豪华公寓，一层为停车场。2.2 剖面设计剖面设计目的是确定建筑物竖向各空间的组合关系、空间的形状和尺寸、建筑层数等。考虑结构的统一、功能的要求，以及施工的方便，建筑层高均为3m，室内外高差为0.52m，电梯机房的空间高度及其相对高程应根据所选电梯型号的说明书确定，取顶层高为4.2m。门窗
4、的高度满足高规的要求，门的高度均为2.1m，窗台的高度取0.9m。本建筑的基础拟做桩基础。2.3 立面设计立面设计目的是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部环境及在满足第 2 页 表2-1第 3 页内蒙古工业大学本科毕业设计说明书 第 4 页内蒙古工业大学本科毕业设计说明书第三章 工程概况1）、工程名称：10层医院门诊楼。2）、建设地点：乌海市某地区。3）、工程概况：总建筑高度为36.0m,共10层，每层层高3.6m，室内外高差0.45m。4）、主导风向：全年为西北风，夏季西南风，基本风压为W0=0.5KN/m2。5）、雨雪条件：无。6）、地震条件：该工程所在地区抗震设防烈度为8度，场地土
5、为类土，设计地震分组为第一组。7）、材料选用：8）、地质报告：根据乌海市城市规划勘测设计研究院提供的乌海市某医院岩土工程勘察报告的工程地质资料。混凝土：全部采用C30钢筋：纵向受力钢筋采用热轧HRB300，其余采用热轧钢筋HPB235。墙体：外墙、分户墙采用180墙、隔墙采用120墙，具体构造要求参照表2-1 门、窗：铝合门窗、木门。9）、设计年限：50年。 第 5 页 标准层结构平面布置 1)、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，刚性屋面。2)、楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖。3)、楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。4)、电梯间：采用剪力墙结构。结构布置：柱采用小柱网，小开间
6、布置，满足住宅功能及其布置。 第 6 页 框架柱截面尺寸估算 1）、中柱广州地震烈度为7度、框剪结构、结构总高度为35.4m<60m。查的抗震等级框架三级，剪力墙二级。按以上查规范得：mN=0.95 qk=1214KN/m2 =12 KN/m2首层中柱楼层数为N=10，取a=1.1 fc=14.3KN/mm2 =1.25按最大负荷面积：A=(4.5+5.4)/2+(4.2-2.75+4.5/2)=18.32m2则柱估算的面积为：agqkAnAc=a2=0.412m 1.11.251218.3210=0.223m2Nfc0.9514.3取：bh=500mm500mm第六层：Ac=aqkAn
7、Nfc=1.11.251218.325=0.112m20.9514.3a2=0.334m取：bh=450mm450mm2）、分析C、D轴上的中柱虽然层高N=11，但由于10层以下都是属于剪力墙端柱，并且剪力墙可以当成长柱来承担楼面负荷面积，所以C、D轴上的中柱必定比以上的小，考虑柱的尺寸不能太小，取bh=500mm500mm。3）、首层边柱按最大负荷面积A=(4.5+4.2)/2(5.4/2+1.2)=16.97m 2第 7 页框架梁截面尺寸估算 1）、横向框架梁按经验公式估算：最大计算跨度：l0=6.0m 梁截面高度：1111h=l0=6.0=600334m h=550mm 18101810
8、1111梁宽度：b=hb=550=275137.5mm b=250mm 4242取：bh=250mm550mm按简支梁荷载估算：按简支梁荷载时：6.02144.5(0.60.8)Mmax=0.8Mmax=0.81.25=284.0KNm 8选用HRB335级，混凝土C30<C50 xb=0.550a1fcbh02xb(1-0.5xb)=1.014.3250(550-35)20.55(1-0.50.55) =378.09KNm284.0KNm第 8 页梁截面高度：1111h=l0=4.5 h=500mm 181018101111梁宽度：b= b=250mm hb=5004242取：bh=2
9、50mm500mm按简支梁荷载估算：4.52145.4(0.60.8)Mmax=0.8Mmax=0.81.25=191.36KNm 8选用HRB335级，混凝土C30<C50 xb=0.550a1fcbh02xb(1-0.5xb)=1.014.3250(500-35)20.55(1-0.50.55) =308.24KNm191.36KNm满足要求。3）、次梁截面估算取跨度最大的计算：l0=4.5m同纵框架梁取bh=200mm450mm满足要求（按简支梁计算同上，此略）跨度非常小的取bh=200mm300mm 5.1.3 剪力墙截面估算 纵横剪力墙数量按（1%1.5%）=AW/楼面建筑面积
10、，得AW =（1%1.5%）*楼面建筑面积，由前求得建筑面积为594.0m2,得AW =5.948.9m2 。根据建筑平面布置确定W1、W2、W3、W5的截面厚度为200mm，W4、W6采用250mm。 求得总面积：40.25.775+0.26.5+20.25.0+0.256.5+40.22.5+30.252.6=13.50m5.948.9)2=(11.8817.8)m22第 9 页内蒙古工业大学本科毕业设计说明书满足要求。 5.1.4 板截面估算 根据高规按经验公式得：按双向板的1/50考虑，板厚hLmax/50=4500/50=90mm.考虑到保证结构的整体性以及防水要求，初取楼面为100
11、mm,屋面为120mm。5.2 各截面几何特征的计算 5.2.1 剪力墙几何特征及刚度计算 1）、剪力墙类型的判别横向剪力墙W1、W3、W4无洞口，为整体墙;W2有个窗洞口，要判断剪力墙类型W2类型的判别W2的几何尺寸如图51墙肢及组合截面的形心位置墙肢1、2及组合截面面积A1、A2、A和他们的形心位置计算如下：15层 墙肢1：截面面积A1=A2=0.50.5+0.2(3-0.6-0.25)=0.68m2 形心位置：x0,1=x0,2=0.50.50.25+0.22.15(2.15/2+0.5)=1.088m 0.68x0=3+0.25=3.25mA=A1+A2=0.682=1.36m2同理可
12、得611层：墙肢1：截面面积A1=A2=0.450.45+0.2(3-0.6-0.225)=0.638m2 形心位置：x0,1=x0,2=0.450.450.225+0.22.175(2.175/2+0.45)=1.120m 0.6382x0=3+0.225=3.225mA=A1+A2=0.6382=1.276m墙肢及组合截面惯性矩：15层：第 10 页 220.4530.452.17530.2I1=I2=+12120.452(1.12-0.45/2)2+0.22.175(2.175/2+0.45-1.120)2=0.4384m2I=2I1+A1(x0-x0,1)2=20.4384+0.638
13、(3.225-1.120)2=6.531m4In=I-Ij=6.531-20.4384=6.531m4加权平均层高：h=4.24.22+93.03.0/35.4=116.28/35.4=3.285m连梁截面惯性矩：计算跨度及墙肢形心间距：顶层、首层：连梁截面积Ab1=bh=0.20(4.2-1.5)=0.540m2计算跨度(4.2-1.5)=2.55m 20.2(4.2-1.5)3Ibo=0.328m412连梁截面积折算惯性矩：剪切应力不均匀系数m=1.2lb1=1.2+Ib=1+210层： Ibo=28IboAbjlbi20.328=0.079m4281.20.3281+0.542.552第
14、 11 页内蒙古工业大学本科毕业设计说明书连梁截面积Ab1=bh=0.20(3.0-1.5)=0.300m2计算跨度(3.0-1.5)=1.90m 20.2(3.0-1.5)3Ibo=0.056m412连梁截面积折算惯性矩：剪切应力不均匀系数m=1.2lb1=1.2+Ib=1+Ibo=28IboAbjlbi20.056=0.021m4281.20.0561+0.31.902连梁计算跨度的加权平均值lb=(bh=0.20(3.0-1.5)=0.300m2计算跨度(3.0-1.5)=1.90m20.2(3.0-1.5)3Ibo=0.056m4 12连梁截面积折算惯性矩：剪切应力不均匀系数m=1.2lb1=1.2+Ib=1+Ibo=28IboAbjlbi20.056=0.021m4281.20.0561+0.31.902Ib的加权平均值Ib4.20.0792+3.090.0214 =0.035m35.4连梁计算跨度的加权平均值4.22.55
