《建筑结构抗震设计》课程设计学院:建筑工程学院班级:11土木工程1姓名:*******学号:30150590110指导老师:********建筑结构抗震设计任务书设计一个钢筋混凝土框架结构房屋,建筑面积6000m2-8000m2,4-6层。
房屋的使用功能自拟,柱网布置与房间分隔按照所拟题目合理设置,要求选取计算的横向框架不小于三跨,围护和分隔墙体建议选用加气混凝土砌块,墙体开洞情况根据设计建筑物功能自行设置。
设计中选用的建筑层高、楼层活载和混凝土标号按照表1选取。
7度设防,第二组,二类场地,设计地震基本加速度0.1g,按照多遇地震计算地震作用。
按照要求我选用C30混凝土,楼层活荷载标准值为:2.8-0.12×4=2.32kN/m2。
试完成房屋结构的合理布置,并完成以下工作:(1)画出结构方案,绘制结构布置图(2)底部剪力法计算等效水平地震作用(3)完成水平荷载下的框架内力计算(4)进行水平荷载下的位移验算(5)完成竖向荷载(恒载、活载)下的框架内力计算表1 混凝土等级、层高、活荷载值分配表混凝土等级层高楼层活荷载标准值(kN/m2;i=0、1、2、3、4)2.5-0.1i 2.8-0.12iC303.3(学号1-5)(学号6-10)3.6(学号11-15)(学号16-20)C353.3(学号21-25)(学号26-30)3.6(学号31-35)(学号36-40)C403.3(学号41-45)(学号46-50)3.6(学号51-55)(学号56-60)1结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置图见图1,计算简图见图2。
图1 结构平面布置图图2 计算简图图3 各质点重力荷载代表值2荷载标准值计算蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5 kN/m3;钢筋混凝土25 kN/m3;铝合金窗0.4 kN/m2;木门0.15kN/m2。
(1)屋面40厚C20细石混凝土,内配Φ4@150×150钢筋网片24×0.04=0.96kN/ m2干铺无纺聚酯纤维布隔离层0.01kN/ m225厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板保温层0.5×0.025=0.0125kN/ m24厚高聚物改性沥青防水卷材层0.01kN/ m2 20厚1∶3水泥砂浆掺聚丙烯找平层20×0.02=0.40kN/ m2 1∶8水泥膨胀珍珠岩找2%坡,最薄处20厚7×(0.18+0.02)/2=0.7kN/ m2 100厚现浇钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/ m2 20厚板底抹灰20×0.02=0.40kN/ m2 恒载合计: 4.993 kN/ m2活载合计(不上人,只有雪载):0.7kN/ m2(2)楼面水磨石楼面(总厚度30) 0.65kN/ m2 100厚现浇钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/ m2 20厚板底抹灰20×0.02=0.40kN/ m2恒载合计: 3.55 kN/m2活载合计: 2.32kN/ m2(3)外墙一底二涂高弹丙烯酸涂料0.50kN/ m2 20厚聚苯乙烯泡沫塑料板加压粘牢,板面打磨成细麻面0.02×2=0.04kN/ m2 10厚1∶1(重量比)水泥专用胶粘剂刮于板背面16×0.01=0.16kN/ m2 20厚2∶1∶8水泥石灰砂浆找平17×0.02=0.34kN/ m2 200厚加气混凝土砌块 5.5×0.2=1.1kN/ m2 20厚石灰砂浆抹灰17×0.02=0.34kN/ m2 合计: 2.17 kN/m2(4)内墙200厚加气混凝土砌块17×0.02=0.34kN/ m220厚水泥石灰砂浆双面抹灰 5.5×0.2=1.1kN/ m2合计: 1.78 kN/m2(5)女儿墙(采用外墙做法)高度1000 2.17×1=2.17kN/m 合计: 2.17 kN/m23重力荷载代表值的计算3.1第一层(1)梁、柱表2 梁柱重力计算类别净跨(mm)截面(mm)密度(kN/m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)横梁7200 300×700 25 16 37.8 604.8 7200(次梁)300×500 25 14 27 378 3000 300×400 25 8 9 72纵梁7200 300×700 25 28 37.8 1058.43600 300×400 25 2 10.8 21.6合计2134.8 柱4550 600×600 25 32 40.05 1281.6 (2)内外填充墙重的计算:横墙:AB跨、CD跨外墙:墙厚240mm,计算长度7200mm,计算高度:4550-700=3850mm。
单跨重量:7.2×3.85×2.17=60.15kN数量:4总重:60.15×4=240.60kNAB跨、CD跨内墙:墙厚240mm,计算长度7200mm,计算高度:4550-700=3850mm。
单跨重量:1.78×7.2×3.85=49.34kN墙数量:14总重:49.34×14=690.76kNBC跨墙:墙厚240mm,计算长度3000mm,计算高度:4550-400=4150mm。
单跨重量:2.17×(3×4.55-2.1×1.8)=21.42kN数量:2总重:21.42×2=42.84kN横墙总重:240.60kN+690.76kN+42.84kN=974.2kN纵墙:外纵墙:单个纵墙面积3.85×7.2-2.4×1.5×2=24.12 m2数量:14总重:24.12×2.17×14=732.77kN内纵墙1:单个纵墙面积3.85×7.2-1×2.1×2-0.9×0.9×2=21.90 m2数量:12总重:21.90×1.78×12=467.78kN内纵墙2:单个纵墙面积3.85×3.6-1×2.1=11.76 m2数量:2总重:11.76×2=23.52kN纵墙总重:732.77+467.78+23.52=1224.07kN 墙体总重:974.2+1224.07=2198.27kN(3)窗户计算(铝合金玻璃窗):C-1尺寸:1500mm×2400mm自重:0.4kN/m2数量:28重量:1.5×2.4×0.4×28=40.32kNC-2尺寸:900mm×900mm自重:0.4kN/m2数量:24重量:0.9×0.9×0.4×24=7.78kN窗户总重:40.32 kN+7.78 kN=48.1kN(4)门重计算:M1尺寸:1000mm×2100mm自重:0.15kN/m2数量:26重量:1×2.1×0.15×26=8.19kNM2尺寸:1800mm×2100mm自重:0.15kN/m2数量:2重量:1.8×2.1×0.15×2=1.14kN门总重:8.19 kN+1.14kN=9.33kN(5)楼板计算:板厚:100mm面积:880m2重量:3.55×880=3124kN(6)活载计算:面积:880m2活荷载标准值:2.32kN/m2重量:2.32×880=2041.6kN3.2标准层(1)梁、柱:表3 梁柱重力计算类别净跨(mm)截面(mm)密度(kN/m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)横梁7200 300×700 25 16 37.8 604.8 7200(次梁)300×500 25 14 27 378 3000 300×400 25 8 9 72纵梁7200 300×700 25 28 37.8 1058.43600 300×400 25 2 10.8 21.6合计2134.8 柱3300 600×600 25 32 29.7 950.4 (2)内外填充墙重的计算:横墙:AB跨、CD跨外墙:墙厚240mm,计算长度7200mm计算高度:3300-700=2600mm单跨重量:7.2×2.6×2.17=40.62kN数量:4总重:40.62×4=162.48kNAB跨、CD跨内墙:墙厚240mm,计算长度7200mm 计算高度:3300-700=2300mm。
单跨重量:1.78×7.2×2.3=29.48kN墙数量:14总重:29.48×14=412.72kNBC跨墙:墙厚240mm,计算长度3000mm计算高度:3300-400=2900mm。
单跨重量:2.17×(2.9×3-1.5×1.2)=14.97kN数量:2总重:14.97×2=29.88kN横墙总重:162.48kN+412.72kN+14.97kN=590.17kN纵墙:外纵墙:单个纵墙面积2.6×7.2-2.4×1.5×2=11.52 m2数量:14总重:11.52×2.17×14=349.98kN内纵墙1:单个纵墙面积2.6×7.2-1×2.1×2-0.9×0.9×2=12.9 m2数量:12总重:12.9×1.78×12=275.55kN内纵墙2:单个纵墙面积2.6×3.6-1×2.1=7.26 m2数量:2总重:7.26×2=14.52kN纵墙总重:349.98+275.55+14.52=640.05kN墙体总重:590.17+640.05=1230.22kN(3)窗户计算(铝合金玻璃窗):C-1尺寸:1200mm×1500mm自重:0.4 kN/m2数量:2重量:1.2×1.5×0.4×2=1.44 kNC-2尺寸:1500mm×2400mm自重:0.4kN/m2数量:28重量:1.5×2.4×0.4×28=40.32kNC-3尺寸:900mm×900mm自重:0.4kN/m2数量:24重量:0.9×0.9×0.4×24=7.78kN窗户总重:1.44 kN+40.32 kN+7.78 kN=49.54kN (4)门重计算:尺寸:1000mm×2100mm自重:0.15kN/m2数量:26重量:1×2.1×0.15×26=8.19kN(5)楼板计算:板厚:100mm面积:880m2重量:4.993×880=3124kN(6)活载计算:面积:880m2活荷载标准值:2.32kN/m2重量:2.32×880=2041.6kN3.3第六层(1)梁、柱:表4 梁柱重力计算类别净跨(mm)截面(mm)密度(kN/m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)横梁7200 300×700 25 16 37.8 604.8 7200(次梁)300×500 25 14 27 378 3000 300×400 25 8 9 72纵梁7200 300×700 25 28 37.8 1058.4合计2113.2 柱3300 600×600 25 32 29.7 950.4 (2)内外填充墙重的计算:横墙:AB跨、CD跨外墙:墙厚240mm,计算长度7200mm 计算高度:3300-700=2600mm。