框架结构毕业设计计算书.doc
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1、毕业设计 课程设计 毕业论文 详细资料 联系QQ号;1620812008结构设计 1结构设计概况结构设计以建筑设计为基础,相互配合,相得益彰,互相协调,确定出最为合理可靠的方案,同时满足建筑安全、适用、耐久、经济等各个方面的指标。结构设计主要包含以下内容:1. 确定结构体系与结构布置;2. 根据经验初步估计构件尺寸;3. 确定计算单元模型及计算简图;4. 进行荷载及内力计算;5. 进行内力组合,确定最不利状况;6. 进行构件及节点设计;7. 基础、楼梯、楼板等设计1.1工程概况本工程为三星级旅馆,共七层,总高21.6米。无地下室,首层及二层为辅助用房,三到七层为客房。首层与二层层高3.3米,三
2、到七层层高3.0米。拟采用钢筋混凝土框架结构,属于丙类建筑。1.1.1 场地条件:青岛市海边, 海拔: 76m场地类别:二类地面粗糙度类别:B地基承载层为粘土层,容许承载力一般可达300Kpa; 地基土承载力特征值为:;1.1.2 气象资料由建筑结构荷载规范附录D可查得,青岛市基本风压:0.6kN/ ;基本雪压:0.20 kN/ ;气候分区:II区。1.1.3抗震由混凝土结构设计规范11.1.4及建筑抗震设计规范可知,该建筑属丙类建筑;6度设防;抗震等级:四级。1.2结构方案1.2.1结构选型拟采用钢筋混凝土框架结构,该结构建筑平面布置灵活,由于本工程层数不多、高度不大、平面规则均匀,采用框架
3、结构用材少,施工方便,抗震性能好。1.2.2柱网布置框架柱柱距一般取建筑开间,但本工程开间较小,层数较少,柱截面设计时常按照构造配筋,材料强度不能充分利用,故采用柱距为两个开间大小。柱网布置如下图:1.2.3 拟定梁柱截面尺寸1.框架梁截面梁截面参考受弯构件的尺寸选择。梁高取h=(1/121/8)L,宜满足h=L/15(多跨用较小值)。其中L为梁的跨度。为防止发生剪切破坏,h1/4梁净跨。梁宽度b取为(1/31/2)h,为使端部节点传力可靠,梁宽b柱宽的1/2,且不应小于250mm,高宽比4。对抗震结构,梁截面的宽度不小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4,净跨与截面高度之比不宜小于4。故
4、Lz1高h=(1/121/8)7800=650975,取700,宽b取350。Lz2高h=(1/121/8)2100=262.5175,取400,宽b取200。Lc1高h=(1/151/12)7800=520650,取600,宽b取300。结果如下:梁柱截面梁编号Lz1(bh)Lz2(bh)Lc1(bh)尺寸350700200400300600单位:mm2.框架柱截面柱截面宽与高一般取(1/201/15)层高,需满足h=L/25,b=L/30,L为柱子计算长度。且截面大于250mm250mm.。对抗震结构,柱子宽度不宜小于300mm,柱子净高与截面高度之比宜大于4。柱截面多采用矩形或方形截面,
5、截面高度h=(1/151/20)H(H为层高)且400mm,截面宽度b=(12/3)h且350mm.为避免发生剪切破坏,柱净高与截面长边之比4.初估:承受以轴力为主的框架柱,可按轴心受压柱估算,并考虑弯矩影响,将轴向力N乘以1.21.4的增大系数。N按每平米10kN12kN估算,N约为23.90(2.10/2+7.80/2)12.51.37=4391.9kN。(受荷面积按中柱计算)由建筑抗震设计规范可知,抗震等级为四级的建筑轴压比限制值为1.0即可,故A=N/f=4391900N/14.3Mpa=307126mm。若采用正方形截面柱,则边长约为554.19mm。由于中柱受荷面积最大,边柱截面略
6、小与中柱,但为了方便施工,柱子截面统一取600mm600mm。3.板厚根据工程经验,板厚h应满足:故取。4.梁柱线刚度计算对现浇楼面结构,中部框架梁的惯性矩I可用2,边框架梁的惯性矩可用1.5。本工程选取的典型计算单元为中部框架。为框架梁矩形截面惯性矩,=(bh)/12,其中h为截面高度,b为截面宽度。i为线刚度,其中l为梁跨度或柱计算高度。计算过程及结果见下表:杆件截面(bh)梁跨、柱高惯矩I。惯矩I线刚度i相对刚度1层框架柱60060042501.11.082.540.9882层框架柱600600 33001.11.083.271.27237层框架柱60060030001.11.083.6
7、01.401边框架梁3507007800122.571.000中框架梁20040021001.12.131.020.3971.3 计算单元与计算简图1.3.1 计算单元框架结构体系在竖向承重单体的布置形式中,纵横向框架都是等距离均匀布置的,各自刚度基本相同,作用在房屋上的荷载,如恒荷载、雪荷载、风荷载等,一般也是均匀分布。因此在荷载作用下无论在纵向或横向,各榀框架将产生相同的位移,相互之间不会产生大的约束力。故可单独取一榀框架作为计算单元。由于11号轴处的这榀框架极具典型性,故选此作为基本计算单元。其受荷分布如下图:框架计算单元1.3.2 计算简图计算简图中,杆件用轴线表示,杆件间的连接区用节
8、点表示,杆件长度用节点距离表示,荷载的作用点转移到轴线上。框架梁的跨度等于顶层柱截面形心轴线之间的距离,底层柱高从基础顶面算至二层楼板底,为4.25m,二层柱为3.3 m,三至七层的柱高为建筑层高,均为3.0m.简图如下(图中数字为线刚度,单位:10Em)计算简图2恒荷载计算2.1屋面框架梁线荷载标准值4mm厚APP卷材防水层 0.35kN/ m20mm厚水泥砂浆找平层 0.02m20kN/m=0.40kN/ m120mm厚水泥膨胀珍珠岩找坡层 0.12m10kN/m=1.20kN/ m50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保温层 0.05m0.5 kN/m=0.025 kN/ m100mm厚钢筋混凝土板
9、 0.1.m25kN/m=2.50kN/ m20mm厚板底抹灰 0.02m17kN/m=0.34kN/ m屋面板均布恒荷载标准值 4.82kN/ mAB跨屋面梁上恒荷载标准值q2 q2= 3.9m4.82kN/ m=18.80kN/m BC跨屋面梁上恒荷载标准值 q2 q2= 2.1m4.82kN/ m=10.12kN/mAB跨框架梁自重q1: 框架梁自重 0.35m0.7m25kN/m6.13 kN/m 框架梁抹灰 2(0.7m0.1m)0.02m17kN/m0.41 kN/m q1=6.54 kN/mBC跨框架梁自重q1框架梁自重 0.2m0.4m252.00 kN/m框架梁抹灰 2(0.
10、3m0.1m)0.02m170.20 kN/m q1= 2.20 kN/m2.2屋面框架节点集中荷载标准值:A轴框架梁自重标准值: 纵向框架梁自重 0.35m0.7m25kN/m6.13 kN/m抹灰 (0.6m2)0.0217=0.41 kN/mA轴框架梁自重标准值 6.54 kN/m 次梁自重标准值:次梁自重 0.3m0.6m25=4.50kN/m抹灰 (0.5m2)0.0217=0.34 kN/m次梁自重标准值 4.84kN/m女儿墙为200mm加气混凝土砌块,两侧均为20mm抹灰,则内墙单位面积重力荷载为6.50.2+170.022=1.98 kN/m.900mm高,故自重标准值为0.
11、9m 1.98kN/ m=1.78 kN/m。A轴纵向框架梁传来恒荷载标准值P1:(1)女儿墙自重 1.78 kN/m7.8m=13.88 kN(2)纵向框架梁自重 6.54 kN/m7.8m=51.01 kN(3)纵向次梁自重 4.84 kN/m3.9m=18.88 kN(4)屋面恒荷载传来【7.8m3.9m(1.95m+3.9m)1.95m】4.82 kN/m=91.63 kN P1=175.40kNB轴纵向框架梁传来恒荷载标准值P2:(1)纵向框架梁自重 6.54 kN/m7.8m=51.01 kN(2)纵向次梁自重 4.84 kN/m3.9m=18.88 kN(3)屋面恒荷载传来【7.
12、8m3.9m(1.95m+3.9m)1.95m】4.82 kN/ m=91.63 kN【7.8m1.05m1.05m1.05m】4.82 kN/ m=34.17 kN P2=195.69 kN 2.3楼面框架梁线荷载标准值:楼面均布恒荷载:30mm厚水磨石面层 0.65 kN/ m100mm厚钢筋混凝土板 0.10m25 kN/ m=2.50 kN/ m20mm厚板底抹灰 0.2m17 kN/ m=0.34 kN/ m楼面均布恒荷载标准值 3.49 kN/ m外墙墙体为200mm加气混凝土砌块,+50mm厚挤塑聚苯板,内外20mm厚抹灰,外刷外墙涂料,则外墙单位墙面重力荷载为6.50.2+0.
13、0520+170.022=2.98 kN/m.内墙墙体为200mm加气混凝土砌块,两侧均为20mm抹灰,则内墙单位面积重力荷载为6.50.2+170.022=1.98 kN/m.框架柱自重为250.60.61740.60.02(粉刷)=9.82 kN/m。 26层:AB跨楼面梁上恒载标准值q2 q2 = 3.9m3.49 kN/ m=13.61 kN/mAB跨框架梁自重 6.54 kN/m 边跨填充墙自重标准值: 1.98 kN/m(3.00.7)=4.55kN/mq1=4.55kN/m6.54 kN/m=11.09kN/m BC跨楼面梁上恒载标准值q2 q2 = 1.05m23.49 kN/
14、 m=7.33 kN/mBC跨框架梁自重 q1=2.20 kN/m1层AB跨楼面梁上恒载标准值q2 q2 = 3.9m3.49 kN/ m=13.61 kN/mAB跨框架梁自重 6.54 kN/m 边跨填充墙自重标准值: 1.98 kN/m(3.30.7)=5.15kN/mq1=5.15kN/m6.54 kN/m=11.69 kN/m BC跨楼面梁上恒载标准值q2 q2 = 1.05m23.49 kN/ m=7.33 kN/mBC跨框架梁自重 q1=2.20 kN/m2.4楼面框架节点集中荷载标准值:26层(1)A轴框架梁自重 6.54 kN/m7.8m=51.01 kN (2)外纵墙自重 (
15、7.8m3.0m2.4m2.4m2)2.98 kN/m=35.40kN 门重 22.4m2.4m0.4 kN/m=4.60 kN 合计 37.75 kN(3)框架柱自重 9.82 kN/m3.0m=29.46 kN(4)次梁自重 4.84 kN/m3.9m=18.88 kN次梁上的墙自重 1.98 kN/m(3.0m0.6m)3.9m=18.53 kN(5)A轴框架梁传来楼面自重楼面恒荷载传来【7.8m3.9m(1.95m+3.9m)1.95m】3.49 kN/ m=66.34kN26层边节点集中荷载: P1=221.97 kN( 1 ) B轴框架梁自重 6.54 kN/m7.8m=51.01
16、 kN( 2 ) 内纵墙自重 (7.8m3.0m0.9m2.1m2)1.98 kN/m=38.85kN 门重 20.9m2.1m0.2 kN/m=0.76 kN合计 39.61 kN(3)框架柱自重 9.82 kN/m3.0m=29.46 kN(4)次梁自重 4.84 kN/m3.9m=18.88 kN次梁上的墙自重 1.98 kN/m(3.0m0.6m)3.9m=18.53 kN(5)B轴框架梁传来楼面自重 【7.8m3.9m(1.95m+3.9m)1.95m】3.49 kN/ m=66.34 kN【7.8m1.05m1.05m1.05m】3.49 kN/ m=24.74 kN26层中节点集
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