某辅助教学楼结构设计计算书.doc
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1、第一部分:工程概况一.工程概况1.建设项目名称:辅助教学楼本工程建筑功能为公共建筑,使用年限为50年;建筑平面的横轴轴距为8.1m,纵轴轴距为5.4m和4.5m;内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块,外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料,内墙装修喷涂乳胶漆,教室内地面房间采用水磨石地面,教室房间墙面主要采用石棉吸音板,门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。2.建筑地点:苏州某地3.设计资料:1.3.1.地质水文资料:根据工程地质勘测报告,拟建场地地势平坦,表面为平均厚度0.3m左右的杂填土,以下为1.21.5m左右的淤泥质粘土,承载力的特征值为70kN/m2,再下面为较厚的垂直及水平分布比较
2、均匀的粉质粘土层,其承载力的特征值为180kN/m2,可作为天然地基持力层。1.3.2抗震设防要求:六度四级设防1.3.3.底层室内主要地坪标高为0.000,相当于黄海高程3.0m。1.3.4.地下潜水位达黄海高程2.4-2.5m, 对本工程无影响。4.主要构件材料及尺寸估算 1.4.1主要构件材料 框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件, 墙体采用混凝土空心砌块, 混凝土强度:梁、板、柱均采用C30混凝土, 钢筋使用HPB235,HRB 400二种钢筋。1.4.2.主要构件的截面尺寸 (1)框架梁:横向框架梁,最大跨度L=8.1m,h=(1/81/12)L=1000mm675mm,取h=800
3、mmb=(1/21/3)h=400mm266mm,取b=300mm纵向框架梁,最大跨度L=5.4m,h=(1/121/13)L=450mm415mm,取h=600mmb=(1/21/3) h=300mm200mm,取b=250mm(2)框架柱:初定边柱尺寸400mm600mm,中柱500mm500mm角柱500mm600mm,一至五层框架柱混凝土强度等C30。 其中,n为验算截面以上楼层层数,g为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,框架结构近似取18 kN/m2,F为按简支状态计算的柱的负荷面,为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。抗震等级四级的框架结构轴压比,边柱和中柱的负荷面积分别是5.
4、4m4.05m和5.4m5.4m。边柱 中柱 所以边柱取400mm600mm,中柱取500mm500mm。5.框架结构计算简图和结构平面布置图 框架结构计算简图第二部分:楼板设计2.1屋面和楼面板的荷载计算屋面和楼面板的荷载取自建筑荷载规范(GB500092001)。教室采用水磨石地面名 称做 法厚度(mm)容重(KN/m3)重量KN(m2)彩色水磨石楼面白水泥大理石子面15250.381:3水泥砂浆找平18200.36纯水泥浆一道2200.04钢筋混凝土楼板120253板底20厚粉刷抹平20170.34楼面静载4.1楼面活载2厕所采用地砖地面名 称做 法厚度(mm)容重(KN/m3)重量KN
5、(m2)厕所地砖铺实10200.21:4干硬性水泥砂浆25200.5基层处理剂一遍0.05C20混凝土0.5找坡20250.711:2.5水泥砂浆找平20200.4防水涂料1.50.2钢筋混凝土楼板120253板底20厚粉刷抹平20170.34楼面静载5.4楼面活载2.5不上人屋面名 称做 法厚度(mm)容重(KN/m3)重量KN(m2)非上人屋面高分子卷材4120.051:3水泥砂浆找平20200.4憎水珍珠岩保温层6040.241:3水泥砂浆找平20200.41:6水泥焦渣找坡50150.75钢筋混凝土楼板120253板底20厚粉刷抹平20170.34楼面静载5.2楼面活载0.7走道水磨石
6、地面名 称做 法厚度(mm)容重(KN/m3)重量KN(m2)彩色水磨石楼面白水泥大理石子面15250.381:3水泥砂浆找平18200.36纯水泥浆一道2200.04钢筋混凝土楼板100252.5板底20厚粉刷抹平20170.34楼面静载3.6楼面活载2.52.2.楼板计算根据混凝土结构设计规范(GB500102002),楼板长边l02与短边l01之比小于2时,宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2,但小于3.0时,宜按双向板计算,当按沿短边受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够的构造钢筋。根据本工程的实际尺寸,楼板全为双向板,楼板按照弹性方法进行计算。双向板按弹性理论的计算
7、方法:多跨连续双向板跨中最大正弯矩:为了求得连续双向板跨中最大正弯矩,荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况,前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上,对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩,然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。多跨连续双向板支座最大负弯矩:支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。连续双向板的计算图示(1)标准层楼板计算:标准层楼板区格划分: 标准层楼板区格图 板A 板A按四边固定计算:一、 基本资料:1、边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/固定/固定/固定/ 2、荷载: 永
8、久荷载标准值:g 4.10 kN/M2 可变荷载标准值:q 2.00 kN/M2 计算跨度Lx = 5400 mm;计算跨度Ly = 4225 mm 板厚H = 120 mm;砼强度等级:C30;钢筋强度等级:HRB400 3、计算方法:弹性算法。 4、泊松比:1/5.二、计算结果:平行于 Lx 方向的跨中弯矩 MxMx=(0.01393+0.02794/5)(1.204.1+1.401.0)4.22= 2.20kNM 考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩: Mxa =(0.03283+0.05809/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.11kNM Mx= 2.20 + 1.11 = 3
9、.31kNM Asx= 257.92mm2,实配8180 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My My =(0.02794+0.01393/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22= 3.47kNM 考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩: Mya =(0.05809+0.03283/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.62kNM My= 3.47 + 1.62 = 5.08kNM Asy= 257.92mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx
10、 Mx =0.05610(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 7.73kNM Asx= 265.06mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Ly 方向的支座弯矩 My My =0.06765(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 9.32kNM Asy= 321.57mm2,实配 8150 (As 335.mm2) min 0.215% , 0.279% 板B一、 基本资料:1、边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/铰支/铰支/固定/固定/ 2、荷载: 永久荷载标准值:g 4.10 kN/M2 可变荷载标准值:
11、q 2.00 kN/M2 计算跨度Lx = 5400 mm;计算跨度Ly = 4225 mm 板厚H = 120 mm;砼强度等级:C30;钢筋强度等级:HRB400 3、计算方法:弹性算法。 4、泊松比:1/5.二、计算结果:平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mx =(0.02206+0.03255/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22 = 3.22kNM 考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩: Mxa =(0.03283+0.05809/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.11kNM Mx= 3.22 + 1.11 = 4.33kNM Asx= 257.92mm2,
12、实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My My =(0.03255+0.02206/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22= 4.17kNM 考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩: Mya =(0.05809+0.03283/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.62kNM My= 4.17 + 1.62 = 5.79kNM Asy= 257.92mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mx =0.07144(1.20 4.1+
13、1.40 2.0) 4.22 = 9.85kNM Asx= 340.29mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Ly 方向的支座弯矩 My My =0.07939(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 10.94kNM Asy= 379.79mm2,实配 8150 (As 335mm2) min 0.215% , 0.279% 板D一、 基本资料:1、边界条件(左端/下端/右端/上端):铰支/铰支/固定/固定/ 2、荷载: 永久荷载标准值:g 4.10 kN/M2 可变荷载标准值:q 2.00 kN/M2 计算跨度Lx = 540
14、0 mm;计算跨度Ly = 4225 mm 板厚H = 120 mm;砼强度等级:C30;钢筋强度等级:HRB400 3、计算方法:弹性算法。 4、泊松比:1/5.二、计算结果:平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mx =(0.02140+0.03728/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22 = 3.25kNM 考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩: Mxa =(0.03283+0.05809/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.11kNM Mx= 3.25 + 1.11 = 4.37kNM Asx= 257.92mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0
15、.215% , 0.233%平行于 Ly 方向的跨中弯矩 MyMy =(0.03728+0.02140/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22= 4.69kNM 考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩: Mya =(0.05809+0.03283/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.62kNM My= 4.69 + 1.62 = 6.30kNM Asy= 257.92mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mx =0.07520(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 10.36kNM
16、Asx= 358.94mm2,实配8200 (As 279.mm2, ) min 0.215% , 0.233%沿 Ly 方向的支座弯矩 My My =0.09016(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 12.42kNM Asy= 433.83mm2,实配 8150 (As 335.mm2, ) min 0.215% , 0.279% 板E一、 基本资料:1、边界条件(左端/下端/右端/上端):铰支/固定/固定/固定/ 2、荷载: 永久荷载标准值:g 4.10 kN/M2 可变荷载标准值:q 2.00 kN/M2 计算跨度Lx = 5400 mm;计算跨度Ly = 4225 m
17、m 板厚H = 120 mm;砼强度等级:C30;钢筋强度等级:HRB400 3、计算方法:弹性算法。 4、泊松比:1/5.二、计算结果:平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mx =(0.01435+0.03214/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22 = 2.34kNM 考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩: Mxa =(0.03283+0.05809/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.11kNM Mx= 2.34 + 1.11 = 3.45kNM Asx= 257.92mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%平行于 Ly
18、 方向的跨中弯矩 My My =(0.03214+0.01435/5)(1.20 4.1+1.40 1.0) 4.22= 3.95kNM 考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩: Mya =(0.05809+0.03283/5)(1.4 1.0) 4.22 = 1.62kNM My= 3.95 + 1.62 = 5.57kNM Asy= 257.92mm2,实配8200 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mx =0.05707(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 7.86kNM Asx= 269.77mm2,实配820
19、0 (As 279.mm2) min 0.215% , 0.233%沿 Ly 方向的支座弯矩 My My =0.07319(1.20 4.1+1.40 2.0) 4.22 = 10.09kNM Asy= 348.92mm2,实配 8150 (As 335.mm2 ) min 0.215% , 0.279% 板C一、基本资料:1、边界条件(左端/下端/右端/上端):铰支/固定/固定/固定/ 2、荷载: 永久荷载标准值:g 3.60 kN/M2 可变荷载标准值:q 2.50 kN/M2 计算跨度Lx = 5400 mm;计算跨度Ly = 4225 mm 板厚H = 120 mm;砼强度等级:C30
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