本科毕业论文---景区酒店一榀框架结构计算书.doc
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1、毕业设计 题 目 一榀框架计算书 专 业 建筑结构工程 班 级 2011级 2班 学生姓名 王培可 指导老师 王旭 2015.5 摘要本建筑位于某旅游城市郊区,基地平坦,基地总面积12000m2。主体七层,结构形式采用多层现浇钢筋混凝土框架结构体系,梁板柱均为现浇,建筑面积约为5000m2,宽17.1米,长为41.7米,建筑方案确定。建筑分类为乙类公共类建筑,二类场地,抗震设防烈度为8度,场地设计基本地震加速度值为0.2g。基础底面持力层为强风化泥岩,地基承载力特征值为410Kpa。.目录第一章 框架结构设计任务书11.1工程概况11.2设计资料21.3设计内容2第二章 框架结构布置及结构计算
2、图确定22.1梁柱界面确定22.2结构计算简图2第三章 荷载计算53.1恒荷载计算:53.1.1屋面框架梁线荷载标准值53.1.2楼面框架梁线荷载标准值53.1.3屋面框架节点集中荷载标准值63.1.4楼面框架节点集中荷载标准值73.1.5恒荷载作用下结构计算简图83.2活荷载标准值计算93.2.1屋面框架梁线荷载标准值93.2.2楼面框架梁线荷载标准值93.2.3屋面框架节点集中荷载标准值93.2.4楼面框架节点集中荷载标准值103.2.5活荷载作用下的结构计算简图103.3风荷载计算11第四章 结构内力计算154.1恒荷载作用下的内力计算154.2活荷载作用下的内力计算254.3风荷载作用
3、下内力计算33第五章 内力组合345.1 框架横梁内力组合385.2 柱内力组合46第六章 配筋计算606.1 梁配筋计算606.2 柱配筋计算756.3 楼梯配筋计算806.4 基础配筋计算84第七章 电算结果807.1 结构电算步骤867.2 结构电算结果87参考文献112一 框架结构设计任务书1.1 工程概况: 本建筑位于某旅游城市郊区,基地平坦,基地总面积12000m2。主体七层,结构形式采用多层现浇钢筋混凝土框架结构体系,梁板柱均为现浇,建筑面积为5000m2,宽17.1米,长为41.7米,建筑方案确定。建筑分类为乙类公共类建筑,二类场地,抗震设防烈度为8度。 图1 柱网布置1.2
4、设计资料1)气象条件:基本风压0.40KN/m2 2)抗震设防: 设防烈度8度,场地设计基本地震加速度0.2g 3)屋面做法: 30mm厚细石混凝土保护层 三毡四油防水层20mm厚泥沙浆找平层150mm水泥蛭石保温层 120厚现浇钢筋混凝土板 V形轻钢龙骨吊顶 4)楼面做法: 瓷砖地面 100厚钢筋砼楼板 V形轻钢龙骨吊顶 凝土强度等级为C30,钢筋2级。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。二 框架结构布置及结构计算简图确定2.1 梁柱截面的确定柱:bh=500mm
5、500mm 梁(AB、CD跨)=L/10=7200/10=720mm 取h=700mm,b=350mm 梁(BC跨) 取h=500mm,b=350mm纵梁 取h=600mm,b=300mm 现浇板厚取h=100mm 各层梁、柱和板的混凝土强度设计值均为C30(fc=14.3kN/, f t=kN/) 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级横梁(b*h)纵梁(b*h)AB跨、CD跨BC跨16C30350*700350*500300*600柱截面尺寸可根据式Ac1.2N/fc估算。各层的重力荷载可近似取14kN/,由图1可知边柱及中柱的负载面积分别为3.9m3.6m和3.9m4.
6、95m。可得柱截面面积为边柱 中柱 取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面尺寸分别为380mm和445mm。根据上述估算结果并综合考虑其它因素,本设计柱截面尺寸取值为:。2.2 结构计算简图基础顶面离室外地面为450mm,由此可知底层标高为4.05m。本设计仅取一榀横向框架进行计算,计算简图如下图所示。横向框架取轴号为的一榀横向框架。图2 横向框架计算简图三 荷载计算3.1 重力荷载计算 (1)屋面永久荷载标准值 屋面(上人)框架梁线荷载标准值: 30mm厚细石混凝土保护层 240.03=0.72KN/M2 三毡四油防水层 0.40KN/M220mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40KN/M
7、2 150mm水泥蛭石保温层 50.15=0.75KN/M2 100mm厚钢筋混凝土板 250.10=2.50KN/M2 V形轻钢龙骨吊顶 0.20KN/M2 4.97KN/M2 屋面恒载设计值 4.971.2=5.964KN/M2 边跨(AB、CD)框架梁自重: 0.350.725=6.125KN/M 6.125KN/M中跨(BC)框架梁自重: 0.350.525=4.375KN/M 4.375KN/M因此作用在顶层框架梁上的线荷载为:g6AB1= g6CD1=6.125KN/Mg6BC1=4.375KN/M g6EF2= g6CF2= g6BC2=4.973.9=19.383KN/M 15
8、层楼面: 瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) 0.55KN/M2 100mm厚钢筋混凝土板 250.10=2.50KN/M2 V形轻钢龙骨吊顶 0.20KN/M2 3.25KN/M2 楼面恒载设计值 3.251.2=3.9KN/M2 边跨(AB、CD)框架梁自重: 0.350.725=6.125KN/M 6.125KN/M中跨(BC)框架梁自重: 0.350.525=4.375KN/M 4.375KN/M因此作用在顶层框架梁上的线荷载为:g6AB1= g6CD1=6.125KN/Mg6BC1=4.375KN/M g6EF2= g6CF2= g6BC2=3.253.9=12.675KN/M、 (2)屋
9、面及楼面的可变荷载标准值 上人屋面均布荷载标准值 2.0KN/M2 楼面活荷载标准值(房间) 2.0KN/M2 楼面活荷载标准值(走廊) 2.5KN/M2(3) 梁、柱、墙、门、窗等重力荷载计算 梁、柱可根据截面尺寸、材料密度等计算出单位长度的重力荷载。 内墙为250mm厚水泥空心砖(9.6KN/M3),两侧均为20mm厚抹灰,则墙面单位面积重力荷载为 外墙亦为250mm水泥空心砖,外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2),内墙面为20mm厚抹灰(0.34kN/m2),则外墙墙面单位面积重力荷载为 外墙窗尺寸为1.8m1.5m,单位面积自重为0.4kN/m23.2 风荷载计算 风压标准值计算公式为 w
10、k=zszw0 wk风荷载标准值w0基本风压s风荷载体型系数z风荷载变化系数zZ高度处的风振系数w0=0.4,因结构高度H30m,可取z=1.0;对于矩形平面S=1.3。 地面粗糙度类别B类,z 按下表取用: 风压高度变化系数z 层数 1 2 3 4 5 6 z 1.00 1.00 1.00 1.10 1.18 1.25 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载。A为一榀框架各层节点的受风面积,计算过程如下表所示。 横向风荷载计算 层次zsz(m)zw0(kN/ m2)A(m2)Pw(kN)61.01.320.551.250.408.7755.7051.01.317.251.180.401
11、2.877.9041.01.313.951.100.4012.877.3631.01.310.651.000.4012.876.6921.01.37.351.000.4012.876.6911.01.34.051.000.4014.337.45683.3 地震作用计算(1) 重力荷载代表值计算作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为:屋面梁处:楼面梁处:其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内(屋面梁处取顶层一半)的结构和构件自重,各质点人的重力荷载代表值及质点高度如下图所示。 质点重力荷载代表值及质点高度各层荷载为:同理得:G5=G4=G3=G2=8790.60kNG1=9007.6
12、9kN(2) 结构基本周期的计算。框架总高度H=20.55M,宽度B=17.1M。框架结构横向自振周期为 (3) 多遇水平地震作用标准值计算8度第一组地震和类场地,所以不考虑顶部附加水平地震作用,结构的总重力荷载为51837.56kN,所以底部剪力为各楼层水平地震作用标准值按下式计算 楼层的地震作用标准值和地震剪力标准值的计算见下表层次Gi(kN)Hi(m)GiHiFi(kN)Vi(kN)67667.4720.65158333.261811181158790.6017.35152516.911744355548790.6014.05123507.931413496838790.6010.759
13、4498.951081604928790.607.4565489.97749679819007.694.1537381.91428722651837.6-631728.97226-四、 竖向荷载作用下框架结构内力分析。1、 计算单元及计算简图 由于楼面荷载均匀分布,所以可取两轴线中线之间的长度为计算单元长度,如左图所示。 因梁板为整体现浇,且各区格为双向板,故直接传给横梁的楼面荷载为梯形分布荷载(边梁)和三角形分布荷载(走道梁),计算单元范围内的其余荷载通过纵梁以集中荷载的形式传给框架柱。另外。本例中纵梁轴线与柱轴线不重合,以及悬臂构件在柱轴线上产生力矩等,所以作用在框架上的荷载还有集中力矩。
14、框架横梁自重以及直接作用在横梁上的填充墙体自重则按均布荷载考虑。竖向荷载作用下框架结构计算简图如下图所示。框架的计算单元 2、 恒荷载计算。 下图a中,及包括梁自重(扣除板自重)和填充墙自重。6层(无填充墙): 15层: 、为板自重传给横梁的梯形和三角形分布荷载峰值,由上图计算单元可得 6层:15层: 1)屋面框架结点集中荷载标准值 顶层边节点集中荷载边柱连系梁自重: 0.30.63.925=17.55KN 边柱连系梁粉刷: 0.02(0.6-0.1)23.917=1.33KN0.6M女儿墙自重: 0.63.90.214=6.55KN女儿墙粉刷: 20.63.90.0217=1.59KN框架梁
15、传来屋面自重: 0.53.90.53.94.97=18.90KN 顶层边节点集中荷载: P1=45.92KN 弯矩 顶层中节点集中荷载 中柱纵向框架梁自重: 0.30.63.925=17.55KN 中柱纵向框架梁粉刷: 0.02(0.6-0.1)23.917=1.33KN 框架梁传来屋面自重: 0.5(3.9+3.9-2.7)2.7/24.97=17.11KN 0.53.90.53.94.97=18.90KN 顶层中节点集中荷载: P2=44.89KN 弯矩2) 楼面框架节点集中荷载标准值 中间层边节点集中荷载:边柱纵向框架梁自重 17.55KN边柱纵向框架梁粉刷 1.33KN墙体自重及粉刷
16、3.24(3.9-0.5)(3.30.6)= 29.74KN 框架柱子自重: 0.50.53.325=20.63KN 粉刷: (0.540.253)(3.30.6)0.0217=1.15KN边柱纵向框架梁传来楼面自重 3.253.90.53.90.5=12.36KN 15层边结点集中荷载: P1=82.76KN弯矩 中间层中节点集中荷载:中柱纵向框架梁自重 17.55KN中柱纵向框架梁粉刷 1.33KN内纵墙自重及粉刷 3.08(3.9-0.5)(3.3-0.6)=28.27KN 框架柱自重 20.63KN 框架柱粉刷 (0.5-0.25)4 (3.3-0.6)0.0217 =0.92KN 框
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