第1章项目概况及设计资料1.1 项目概况1.项目名称:省市寿县某建筑结构设计;2.建筑占地面积:364.5㎡,总建筑面积:2151㎡;3.建筑高度:17.7m;4.设计使用年限:50年;5.建筑层数:六层;6.结构类型:现浇钢筋混凝土框架结构;7.抗震设防烈度:6度;8.设计耐火等级:二级。
1.2 设计资料1.设计标高:室设计标高为0.000m±,室外高差300mm;0.35kN m;2.基本风压:20.5kN m;3.基本雪压:24.地面粗糙程度:B类;5.建筑物安全等级:Ⅱ级;6.墙体材料:±以上采用MU10混凝土多孔砖,M5混合砂浆一砖实砌;.0000±以下采用MU10混凝土实心砖,M10水泥砂浆一砖实砌,20厚1:2水泥砂浆双.0000面粉刷,-0.060处设20厚1:2水泥砂浆,掺5%防水剂防潮层。
页脚.第2章 结构布置及计算简图的确定2.1 结构平面布置1.选取单榀框架根据图形的对称性,本次计算选用⑩轴进行计算,结构布置图如下:图2-1 结构布置图2.2 梁柱截面初估1.梁截面初估16~14确定,各梁截面宽度按照高度的13~12确定。
那么,各截面尺寸确定如下:次梁截面高度按照跨度的115~112确定,主梁截面高度按照跨度的112~1确定,悬臂梁截面高度按照跨度的 (1)主梁1AB :(112h =~)14700390~600mm mm ⨯=,取500h mm =; (1b =~)12500170~250mm mm ⨯=,取250b mm =。
(2)主梁1B D :(112h =~)182500210~320mm mm ⨯=,取500h mm =;页脚.(1b =~)12500170~250mm mm ⨯=,取250b mm =。
(3)8~10、10~12轴间主梁尺寸:(112h =~)13600300~400mm mm ⨯=,取400h mm =,250b mm =。
2.柱截面初估(1)根据《混凝土设计原理》中的承载力计算公式,可推出构件截面面积的计算公式如下:()C CC A N a f ≥⨯ (2-1)式中:a ——轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05);C f ——砼轴心抗压强度设计值; C N ——估算柱轴力设计值。
(2)柱轴力设计值:1.25C N CN = (2-2)式中:N ——竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载); C ——中柱1C =、边柱 1.1C =、角柱 1.2C =。
(3)竖向荷载作用下柱轴力标准值:N nAq = (2-3)n ——柱承受楼层数; A ——柱子从属面积;q ——竖向荷载标准值(已包含活载),对于框架结构各层的重力代表值一般为212~15q kN m =,此处取215q kN m =。
(4)柱A:23.6 4.716.92A m =⨯=,1516.9261522.8N kN =⨯⨯=,1.25 1.11522.82094C N kN =⨯⨯⨯=,2209410001627040.914.3C c C N A mm af ⨯≥==⨯。
取截面为500500mm mm ⨯,22250000162704c A mm mm => 同理,柱1B 、D 也取截面为500500mm mm ⨯。
2.3 计算简图的确定1.线刚度计算根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为600mm ,室外高差为300mm ,由此求得底层层高为5.1m 。
各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2,其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,边跨梁取I=1.5I 0,中跨梁取I=2I 0(I 0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。
(1)由《混凝土结构》中得到线刚度计算公式如下:EIi H=(2-4) 式中:H ——梁的长度; E ——混凝土弹性模量。
(2)各梁柱的线刚度计算如下: 1)梁的线刚度计算L1: 33311.50.250.5 4.70.8311012i E Em -=⨯⨯⨯÷=⨯; L2: 33311.50.250.52.5 1.561012i E Em -=⨯⨯⨯÷=⨯; 2)柱的线刚度计算 ①首层柱Z1: 33310.50.5 3.9 1.341012i E Em -=⨯⨯⨯÷=⨯; ②二~六层柱Z1: 33310.50.5 2.9 1.81012i E Em -=⨯⨯⨯÷=⨯;. 图2-2 梁柱线刚度图(单位:10-3Em3)页脚第3章 荷载计算3.1 恒荷载计算1.屋面板(按屋面做法逐项计算均布荷载): 防水层:40mm 厚C20细石混凝土21kN m ;找平层:20mm 厚水泥砂浆20.002200.4kN m ⨯=;找坡层:C15加气混凝土找坡2%(最薄处30厚)20.12040.037.50.5642kN m +⨯=;保温层:40mm 厚挤塑聚苯乙烯泡沫保温板 20.040.50.02kN m ⨯=;结构层:120mm 厚钢筋混凝土整浇层20.12253kN m ⨯=;抹灰层:20mm 厚混合砂浆20.02170.34kN m ⨯=;小计 25.324kN m 。
2.楼面恒载:找平层:20mm 厚1:3水泥砂浆找平20.02200.4kN m ⨯=;结构层:120mm 厚现浇板 20.02225 3.00kN m ⨯=; 抹灰层:20mm 厚混合砂浆20.02170.34kN m ⨯=;小计 24.0kN m 。
3.墙体恒载:240mm 厚空心砖 20.246 1.44kN m ⨯=; 20mm 厚水泥砂浆面 20.042200.8kN m ⨯⨯=。
小计 22.24kN m 。
120mm 厚空心砖 20.1260.72kN m ⨯=; 20mm 厚水泥砂浆面 20.042200.8kN m ⨯⨯=。
页脚.小计 21.52kN m 。
4.梁的自重线荷载:梁L1、L2自重线荷载 0.250.525 3.125kN m ⨯⨯=; 梁侧粉刷线荷载 0.02(0.50.12)2170.2584kN m ⨯-⨯⨯=; 梁L 3自重线荷载 0.250.425 2.5kN m ⨯⨯=; 梁侧粉刷线荷载 0.02(0.40.1)2170.1904kN m ⨯-⨯⨯=; 梁L4自重线荷载 0.120.3525 1.05kN m ⨯⨯=; 梁侧粉刷线荷载 0.02(0.350.1)2170.1564kN m ⨯-⨯⨯=。
5.柱自重线荷载:Z1: ()0.50.52520.50.50.0240.02207.082q kN m =⨯⨯+⨯++⨯⨯⨯=⎡⎤⎣⎦; 6.门窗自重:木门,自重0.2kN ;塑钢门窗,自重0.4kN 。
7.墙体自重线荷载:门窗面积所占比例较大的墙体,墙重按80%折算1W : ()2.24 2.90.5 5.376q kN m =⨯-=; 2W 、3W : ()2.24 2.90.40.8 4.48q kN m =⨯-⨯=;4W : ()1.52 2.90.4 3.8q kN m =⨯-=; 5W : ()1.520.90.350.8 3.1q kN m =⨯-⨯=; 6W : ()2.240.90.5 5.38q kN m =⨯-=。
图3-1 墙体编号图8.各层梁所受恒载:图3-2 传力路线图(1)屋顶层梁所受恒荷载(图3-3)1)线荷载页脚.屋面板: 3.6 5.3319.2q kN m =⨯=; 梁、门、墙: 3.38q kN m =。
2)集中荷载 ①A 点屋面: 1.8 4.7 5.3329.56q kN =⨯⨯=; 梁: 2.69 3.6 3.38 4.7217.63q kN =⨯+⨯÷=; 女儿墙: 2.4 1.2 3.610.37q kN =⨯⨯=;小计 57.56A F kN =。
②D 点屋面: 1.15 2.5 5.3315.32q kN =⨯⨯=;梁: 1111.212.523.38 2.5 2.69 3.6215.42422q kN =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯÷=;女儿墙: 2.4 1.2 2.3 6.62q kN =⨯⨯=;小计 37.36D F kN =。
③1B 点 屋面:21111( 1.8 1.82 1.152(0.2 2.5) 1.15(1.1 4.7) 1.8) 5.3367.212222q kN =⨯⨯÷+⨯⨯++⨯++⨯⨯=;梁: 1111.212.523.38 2.5 3.384.735.07422q kN =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=;小计 1102.28B F kN =。
图3-3 屋顶层梁所受恒载图(2)二~六层梁所受恒荷载(图3-4) 1)线荷载楼面: 3.6 3.7413.37q kN m =⨯=; 梁、门、墙: 3.38 2.24 5.62q kN m =+=。
2)集中荷载 ①A 点楼面: 1.8 4.7 3.7431.64q kN =⨯⨯=;梁: 112.693.62 3.384.717.6322q kN =⨯⨯⨯+⨯⨯=;柱: 2.97.08220.54q kN =⨯=;墙: 13.6 2.244.7 2.2413.332q kN =⨯+⨯⨯=;小计 83.14A F kN =。
②D 点楼面: 1.15 2.5 3.7410.75q kN =⨯⨯=;梁: 1111.212.523.38 2.5 2.69 3.6215.42422q kN =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=;柱: 2.97.08220.54q kN =⨯=;页脚.墙: 1113.1 2.524.48 3.625.38 2.526.73422q kN =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=;小计 73.44D F kN =。
③1B 点 楼面:22111(1.822 1.152(0.2 2.5) 1.15(1.1 4.7) 1.8) 3.7442.39222q kN =⨯÷+⨯⨯++⨯++⨯⨯=;梁: 1111.212.523.38 2.5 3.384.735.07422q kN =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=;柱: 2.97.08220.54q kN =⨯=;墙: 1113.1 2.52 3.8 3.6 5.38 2.5 5.384.736.92422q kN =⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=;小计 1134.9B F kN =。
图3-4 二~五层梁所受恒载图3.2 活荷载计算1.各种活荷载分析活荷载各层的传力路线均与恒荷载相同。
不上人屋面活荷载: 20.5kN m ; 厕所、浴室活荷载: 20.2m kN ; 走廊、楼梯活荷载: 20.2m kN ; 阳台、阅览室活荷载: 20.3m kN ; 楼面活荷载: 20.2m kN 。