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文档简介
1、摘 要。钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。建筑设计部分包括平面设计、立面设计、剖面设计,楼梯设计,屋面设计及建筑构造。本设计为商务写字楼设计,一层除设门厅、办公室外,还设有消防控制室、打印室、配电室、 总机房等功能房间;二层以上多为办公室、配有资料室、茶水休息间、一般会议室及功能会议室,每层设有两部双跑普通楼梯、两部消防电梯等,并要满足防火要求。屋面为上人屋面。结构计算部分包括横向水平地震作用下的框架设计和基础设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位
2、移法求出自振周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构弯矩、剪力、轴力。接着计算竖向恒载及活荷载作用下的结构内力,找出最不利的一组或几组内力组合,内力的组合可以使用excel、力学计算器软件计算。选取最安全的结果计算配筋并绘图。梁的配筋尽量一致,柱的配筋尽量一致。结合本设计结构的实际特点,基础选用桩基础,楼梯则采用板式楼梯。通过本积极、独立的完成本次毕业设计使我能系统地总结,综合地运用所学的理论知识和专业知识来解决实际的工程设计问题,并能进一步加强我的建筑设计和结构设计的能力,是为今后的实际工作做出的必要的准备。关键词:商务写字楼;钢筋混凝土;框架结构;抗
3、震设计ABSTRACTThis design is the Huijin Groups Office Building ,it is 7-floor. The total architectural area is about 6000 square meters and the structure of this building is steel reinforced concrete frame structure.Multi-storey reinforced concrete frame structure is a common structure form, has defini
4、te force transmission structure, flexible layout, seismic resistance and good integrity advantages, industrial and civil construction has been widely used in various layers of.During the architectural design stage, the plane design, vertical plane design, the cross-section design, the stair design,
5、the roof design and architect structure are made. his design is business office design, a layer except set Hall, and Office outside, also has fire control room, and print room, and distribution room, and phone switchboard room, features Room; II layer above more is Office, and enjoy has library, and
6、 tea rest between, and General room and the features room, each layer has two Department double run General stairs, and two Department fire elevator, and to meet fire requirements. Roofing is can touch the roof.The structural calculation and design part includes the calculation and design of one flo
7、or concrete plate namely beam and column, one staircase and foundation. When the direction of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then the amount of the horizontal seismic force can
8、 be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal bending moment, shearing force and axial force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the
9、 determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software,Mechanical calculator, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which wi
10、ll be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The steel design of beams and columns are adjusted to be the same as soon as possible. According to the structural characteristic of this building, the strip foundation is used because of its good integrity. The stair case ad
11、opts concrete plate stair case.Through the active, independent completion of the graduation design, so that I can systematically summarized, design to solve the problem of the practical application of the theory of knowledge and expertise in engineering comprehensively, and to further strengthen the
12、 capacity building design and structure design of mine, was made for practical work in the future the necessary preparations.KEY WORDS:Commercial Office;reinforced concrete structure;frame structure目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc6612 前言 PAGEREF _Toc6612 1 HYPERLINK l _Toc6224 第1节 建筑设计总说明 PAGEREF _
13、Toc6224 2 HYPERLINK l _Toc4222 1.1 工程概况 PAGEREF _Toc4222 2 HYPERLINK l _Toc18431 1.2设计依据 PAGEREF _Toc18431 2 HYPERLINK l _Toc4237 1.3 模型初设 PAGEREF _Toc4237 3 HYPERLINK l _Toc15391 1.4 门窗设计 PAGEREF _Toc15391 4 HYPERLINK l _Toc29289 1.5 装饰做法 PAGEREF _Toc29289 5 HYPERLINK l _Toc2682 1.5.1屋面做法 PAGEREF _
14、Toc2682 5 HYPERLINK l _Toc8108 1.5.2 楼面做法 PAGEREF _Toc8108 5 HYPERLINK l _Toc23891 1.5.3 墙面装饰 PAGEREF _Toc23891 6 HYPERLINK l _Toc11355 第2节 结构设计 PAGEREF _Toc11355 7 HYPERLINK l _Toc26688 2.1 设计条件 PAGEREF _Toc26688 7 HYPERLINK l _Toc14024 2.2 设计依据 PAGEREF _Toc14024 7 HYPERLINK l _Toc3321 2.3 结构选型 PAG
15、EREF _Toc3321 7 HYPERLINK l _Toc11192 2.4 承重方案 PAGEREF _Toc11192 8 HYPERLINK l _Toc30582 2.5 施工方法 PAGEREF _Toc30582 9 HYPERLINK l _Toc14462 2.6 结构布置 PAGEREF _Toc14462 10 HYPERLINK l _Toc29706 第3节 荷载计算 PAGEREF _Toc29706 12 HYPERLINK l _Toc17197 3.1 荷载标准值 PAGEREF _Toc17197 12 HYPERLINK l _Toc5989 3.1.
16、1 屋面荷载 PAGEREF _Toc5989 12 HYPERLINK l _Toc16649 3.1.2 楼面荷载 PAGEREF _Toc16649 13 HYPERLINK l _Toc20389 3.1.3 墙荷载 PAGEREF _Toc20389 14 HYPERLINK l _Toc17894 3.1.4 梁柱自重 PAGEREF _Toc17894 15 HYPERLINK l _Toc28376 3.1.5门窗自重 PAGEREF _Toc28376 15 HYPERLINK l _Toc15123 3.2 面积计算 PAGEREF _Toc15123 15 HYPERLI
17、NK l _Toc668 3.2.1上人屋顶 PAGEREF _Toc668 15 HYPERLINK l _Toc25345 3.2.2 三至七层 PAGEREF _Toc25345 16 HYPERLINK l _Toc10693 3.2.3 二层 PAGEREF _Toc10693 17 HYPERLINK l _Toc14027 3.2.4 一层 PAGEREF _Toc14027 18 HYPERLINK l _Toc24626 3.3 重力荷载代表值确定 PAGEREF _Toc24626 19 HYPERLINK l _Toc21827 3.3.1 顶层 PAGEREF _Toc
18、21827 19 HYPERLINK l _Toc14896 3.3.2 三至六层 PAGEREF _Toc14896 20 HYPERLINK l _Toc14136 3.3.3 二层 PAGEREF _Toc14136 20 HYPERLINK l _Toc5155 3.3.4 一层 PAGEREF _Toc5155 21 HYPERLINK l _Toc15114 3.3.5 重力荷载代表值示意图 PAGEREF _Toc15114 22 HYPERLINK l _Toc8269 3.4梁、柱的线刚度 PAGEREF _Toc8269 22 HYPERLINK l _Toc27085 3
19、.4.1 梁的线刚度 PAGEREF _Toc27085 22 HYPERLINK l _Toc19429 3.4.2 柱线刚度 PAGEREF _Toc19429 23 HYPERLINK l _Toc10883 第4节 框架自振周期及位移计算 PAGEREF _Toc10883 27 HYPERLINK l _Toc32229 4.1 横向框架顶点位移 PAGEREF _Toc32229 27 HYPERLINK l _Toc31805 4.1.1 位移计算 PAGEREF _Toc31805 27 HYPERLINK l _Toc1326 4.1.2风荷载计算 PAGEREF _Toc1
20、326 29 HYPERLINK l _Toc22045 4.2 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算 PAGEREF _Toc22045 29 HYPERLINK l _Toc30970 4.2.2 柱端弯矩计算 PAGEREF _Toc30970 31 HYPERLINK l _Toc1169 4.2.3 梁端弯矩、剪力、柱轴力N计算 PAGEREF _Toc1169 33 HYPERLINK l _Toc9654 第5节 框架在竖向荷载作用下的内力分析 PAGEREF _Toc9654 37 HYPERLINK l _Toc21822 5.1 计算方法 PAGEREF _Toc21822
21、37 HYPERLINK l _Toc12718 5.2 荷载传递路线示意图 PAGEREF _Toc12718 37 HYPERLINK l _Toc12151 5.3 竖向荷载标准值计算 PAGEREF _Toc12151 39 HYPERLINK l _Toc16446 5.4 次梁荷载计算 PAGEREF _Toc16446 40 HYPERLINK l _Toc25908 5.4.1 受均布荷载作用 PAGEREF _Toc25908 41 HYPERLINK l _Toc20321 4.4.2 受均布荷载和集中力作用 PAGEREF _Toc20321 42 HYPERLINK l
22、 _Toc10461 5.5 主梁计算 PAGEREF _Toc10461 44 HYPERLINK l _Toc10961 5.5.1 屋面主梁 PAGEREF _Toc10961 44 HYPERLINK l _Toc13934 5.5.2 楼面主梁(二至六层) PAGEREF _Toc13934 45 HYPERLINK l _Toc26906 5.5.3 楼面主梁(一层) PAGEREF _Toc26906 45 HYPERLINK l _Toc29374 第6节 梁固端弯矩计算 PAGEREF _Toc29374 50 HYPERLINK l _Toc19018 6.1 固端弯矩计算
23、规则 PAGEREF _Toc19018 50 HYPERLINK l _Toc6636 6.2 弯矩分配系数 PAGEREF _Toc6636 51 HYPERLINK l _Toc19752 6.3 恒载产生弯矩分配与传递 PAGEREF _Toc19752 52 HYPERLINK l _Toc7740 第7节 内力组合 PAGEREF _Toc7740 62 HYPERLINK l _Toc14102 7.1 梁端剪力 PAGEREF _Toc14102 62 HYPERLINK l _Toc8948 7.2 柱端轴力 PAGEREF _Toc8948 64 HYPERLINK l _
24、Toc27657 7.3 内力组合 PAGEREF _Toc27657 65 HYPERLINK l _Toc6896 7.3.1 弯矩调幅 PAGEREF _Toc6896 65 HYPERLINK l _Toc7995 第8节 截面设计 PAGEREF _Toc7995 87 HYPERLINK l _Toc4359 8.1 框架梁截面设计 PAGEREF _Toc4359 87 HYPERLINK l _Toc27274 8.1.1 支座处正截面承载力计算 PAGEREF _Toc27274 88 HYPERLINK l _Toc2457 8.1.2 梁跨中的正截面承载力计算 PAGER
25、EF _Toc2457 89 HYPERLINK l _Toc5651 8.1.3 梁斜截面受压承载力计算 PAGEREF _Toc5651 90 HYPERLINK l _Toc7984 8.2 框架柱截面设计 PAGEREF _Toc7984 100 HYPERLINK l _Toc30316 轴压比验算 PAGEREF _Toc30316 100 HYPERLINK l _Toc24176 8.2.2 正截面承载力计算 PAGEREF _Toc24176 102 HYPERLINK l _Toc19690 第9节 楼梯设计计算 PAGEREF _Toc19690 117 HYPERLIN
26、K l _Toc32471 9.1 楼梯结构布置 PAGEREF _Toc32471 117 HYPERLINK l _Toc24116 9.2 楼梯板设计 PAGEREF _Toc24116 117 HYPERLINK l _Toc22819 9.3 平台板设计 PAGEREF _Toc22819 118 HYPERLINK l _Toc29683 9.4 平台梁设计 PAGEREF _Toc29683 119 HYPERLINK l _Toc15513 第10节 桩基础设计 PAGEREF _Toc15513 121 HYPERLINK l _Toc9111 10.1 设计依据 PAGER
27、EF _Toc9111 121 HYPERLINK l _Toc18236 10.2 计算信息 PAGEREF _Toc18236 121 HYPERLINK l _Toc16415 10.2.1 几何参数 PAGEREF _Toc16415 122 HYPERLINK l _Toc8433 1 0.2.2 材料信息 PAGEREF _Toc8433 122 HYPERLINK l _Toc30517 10.2.3 计算信息 PAGEREF _Toc30517 122 HYPERLINK l _Toc14511 10.3 计算参数 PAGEREF _Toc14511 122 HYPERLINK
28、 l _Toc23583 10.4 内力计算 PAGEREF _Toc23583 123 HYPERLINK l _Toc23584 10.5 承台的冲切验算 PAGEREF _Toc23584 124 HYPERLINK l _Toc30555 10.5.1 柱对承台的冲切验算 PAGEREF _Toc30555 124 HYPERLINK l _Toc26581 10.5.2 角桩对承台的冲切验算 PAGEREF _Toc26581 124 HYPERLINK l _Toc19228 10.5.3 承台斜截面受剪验算 PAGEREF _Toc19228 125 HYPERLINK l _T
29、oc19438 10.7 其他验算 PAGEREF _Toc19438 128 HYPERLINK l _Toc3080 附录 PAGEREF _Toc3080 129 HYPERLINK l _Toc19448 1 总信息 PAGEREF _Toc19448 129 HYPERLINK l _Toc29603 2 周期、地震力与振型输出文件 PAGEREF _Toc29603 133 HYPERLINK l _Toc19873 3 结构位移 PAGEREF _Toc19873 137 HYPERLINK l _Toc30299 小结 PAGEREF _Toc30299 151 HYPERLI
30、NK l _Toc6911 致谢 PAGEREF _Toc6911 152 HYPERLINK l _Toc18375 参考文献 PAGEREF _Toc18375 153前 言毕业设计是一个总结性的教学环节,是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。作为一个土木工程专业毕业的本科生,毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节,培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神,它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用,不但使我们各方面的知识系统化,而且使所学知识实践化。本组毕业设计题目为:汇锦集团写字楼(B座)设计。在毕业设计前期,我温习了结构力学钢筋混凝土抗震结构设计等
31、知识,并认真阅读了老师给的建筑抗震设计规范混凝土结构设计规范建筑结构荷载规范等规范,并去图书馆查阅了Tarch天正CAD教程办公建筑设计规范框架结构设计教程等书。在毕业设计前期,模型选定经过老师的多次帮助,最终定型。在毕业设计中期,我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能,与朱老师和张老师的帮助进行建筑、结构设计。在设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入和施工图纸的绘制,并得到朱老师和张老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里,在老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。在进行内力组合的计算时,
32、进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD,天正CAD,PKPM等绘图软件,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。本框架结构设计在计算过程中以手算为主,且本设计的计算过程主要以Excel表格为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位评委老师批评指正。 曹 娅 二零一三年六月第1节 建筑设计总说明 1.1 工程概况工程名称:汇锦集团写字楼(B座)设计;工程位置:西安市;结构形式:多层现浇整体框架结构; 建筑朝向为南北向,平面布置满足长宽比小于5,顶层建筑层高3.9m,标层层高3.3m。采用纵向7.2m柱距,横向6.9m、7.8m的柱距
33、,满足建筑开间模数和进深的要求。总体布局,及从全局的观点出发 ,综合考虑和组织室内外空间,合理布置建筑总平面;处理好立面体型体量层数出入口的人流等问题;解决好建筑各组成部分之间内部与外部之间的联系与分割;解决好通风和采光等大的原则问题,同时做到与周围的环境协调。1.2设计依据依据办公建筑设计规范JGJ 67-2006;依据建筑设计防火规范GB50016-2006;依据民用建筑设计通则GB50352-2005;依据建筑抗震设计规范GB50011-2010;依据公共建筑节能设计标准。DB21/T1477-2006 J10923-2007;依据建筑内部装修设计防火规范GB50222-95;总体方案确
34、定了以后,就要在总体布局的原则下进行局部的设计。其具体为将建筑的不同组成部分进行划分为若干基本的单元,先进行了基本单元的设计,在将基本单元根据设计的要求进行划分。1.3 模型初设总平面设计:本工程位于西安市繁华地段,有足够的建筑场地,周围环境良好。考虑到工程满足商务写字楼的使用要求,所以选择框架结构,因为框架形式强度高,整体性好,刚度大,抗震性好,平面布局灵活性大,开窗较自由,满足本工程的使用要求。根据办公建筑设计规范确定该建筑层高一层为3.9米、二至七层为3.3米。分别在建筑的中间和两侧设计出入口,这样在发生紧急情况的时候,人可以通过楼梯到达最近的出口,满足疏散的要求。另外,在正门的位置上设
35、置了残疾人坡道,以方便残疾人使用及正常使用时的搬运设备的要求。楼梯设计楼梯的数量、位落、宽度和楼梯间形式满足使用方便和安全疏散的要求。墙面至扶手中心或扶手中心之间的水平距离,即楼梯梯段宽度除应符合防火规范的规定外,供正常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征,按每股人流为055+(0015)m的人流股数确定,并不应少于两股人流。0015m为人流在行进中人体的摆幅,公共建筑人流众多的场所应取上限值。梯段改变方向时,扶手转向端处的平台最小宽度不应小于梯段宽度,并不得小于120m,当有搬运大型物件需要时应适量加宽。每个梯段的踏步不应超过18级,亦不应少于3级。楼梯平台上部及下部过道处的净高不
36、应小于2m,梯段净高不宜小于220m楼梯应至少于一侧设扶手,梯段净宽达三股人流时应两侧没扶于,达四股人流时宜加设中间扶手室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于090m。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.5m时,其高度不应小于105m1.4 门窗设计门窗表中门窗尺寸为门窗洞口尺寸参见09J06-2,其尺寸厂家制作时,要参照门窗立面图,并经实地测量,并核对数量后加工制作,本工程门窗采用铝合金玻璃窗,门尺寸参见标准图集陕09J06-2,门窗四周根据实际情况调整。门窗表图 图1-11.5 装饰做法1.屋面做法上人屋面:10厚地砖25厚水泥砂浆20厚1:3水泥砂浆找平防水+隔离120厚沥青膨胀珍珠岩板保
37、温1:6水泥焦渣找2坡,最薄处30120钢筋混凝土板 吊顶 不上人屋面:25厚水泥砂浆20厚1:3水泥砂浆找平防水+隔离100厚沥青膨胀珍珠岩板保温1:6水泥焦渣找2坡,最薄处30120钢筋混凝土板 1.5.2 楼面做法房间、走廊:铺610厚地砖5厚1:2.5水泥砂浆粘结层 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 120厚钢筋混凝土板 水泥砂浆一道 粉底 吊顶(走廊)卫生间:铺10厚地砖 撒素水泥面 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 1.5厚合成高分子涂膜防水层 50厚水泥砂浆找坡层 200厚泡沫混凝土垫层 100厚钢筋混凝土板 粉底1. 墙面装饰 外墙粉刷: 1:1聚合物水泥砂浆找平 铺8厚墙砖
38、10厚聚合水泥砂浆粘结层 5厚1:2.5水泥砂浆粘结层 30厚挤塑泡沫板保温 8厚1:0.5:2.5水泥石膏灰刮平找毛 10厚1:1:0.6水泥石膏灰刮平扫毛 刷洁面胶一道 内墙粉刷: 刷乳胶漆 6厚1:0.3:2.5水泥石膏砂浆抹面压实抹光 15厚1:1:6水泥砂浆打底扫毛 刷洁面胶一道 第2节 结构设计2.1 设计条件工程地质条件:建筑场地类别为类场地抗震设防:8度,结构抗震等级:一级防火等级:二级建筑物类型:乙类地质情况:上部为1m厚杂填土,下层为5m黄土状亚粘土,地基承载力分别为120kPa。地下水位为-6m,建筑场地内无地裂缝。2.2 设计依据依据建筑结构荷载规范(GB50009-2
39、012)依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)依据建筑地基基础设计规范(50007-2011)依据建筑工程抗震设防分类规范(GB50223-2008) 结构选型 本次设计的工程属于多层结构,常用的结构体系一般有如下三种:砖混结构:材料来源广泛,造价低,但其自重大,强度大,抗震能力差,施工难以机械化,因此,不适合本工程。框剪结构:具有较高的承载力,较好的延性和整体性。抗震性能较好,框架剪力墙合理分工,但由于剪力墙的存在,在一定程度上限制了建筑平面设计的灵活性,造价高。对于本工程造成不必要的浪费。框架结构:在建筑物结构体系中钢筋混凝土框架
40、结构有着施工方便、抗震性能优良、造价适中、空间面积使用较大、布置灵活等一系列优点。因此,通过比较分析,根据本工程的施工特点和建筑物本身的特点本工程选择钢筋混凝土框架结构。 柱网布置形式:在框架结构的布置中,既要满足使用功能和建筑平面的要求,又要使结构受理合理、施工方便。2.4 承重方案横向框架承重方案由房屋的横向框架梁直接承受竖向的楼面荷载,横梁截面尺寸较大,框架横向刚度也较大;对加强房屋横向刚度有利,也有利于房屋室内的采光于通风,但使房内净空有所减小。这种承重方案纵向仅设置联系梁,故只需对横向框架进行结构计算。纵向框架承重方案由房屋的纵向框架梁直接承受竖向的楼面荷载,其截面尺寸较大,横向仅设
41、置截面尺寸较小的连系梁,故房屋的横向刚度较差,进深尺寸受预制板长度的限制。但截面尺寸较大的纵向框架梁不影响房间室内的净空,可取得较好的使用效果,又能加强纵向的整体刚度,对付纵向的地基不均匀沉降也有利。这种承重方案只需对纵向框架进行结构计算。纵横向框架混合承重方案由纵横两个方向的框架梁承受竖向的楼面荷载,具有前述两种承重方案的优点,并能减轻它们各自的缺点。当楼面上作用有较大荷载,或楼面有较大开洞,或当柱网布置为正方形或接近正方形时,常用这种承重方式。纵横向框架混合承重方案具有较好的整体工作性能,对抗震有利。这种承重方案,原则上纵、横两个方向均应按框架进行结构计算,框架柱为双向偏心受压构件。但是,
42、当纵向框架梁柱线刚度比大于3时,且纵向柱列较多时,纵向框架梁可近似按连续梁计算,相应的横向框架柱也可近似按单向偏心受压构件计算。对于有抗震要求的结构,不管哪种承重方式,纵、横两个方向均应按框架结构设计。2.5 施工方法现浇式框架结构梁、柱、楼盖以及抗震墙均为现浇钢筋混凝土结构。一般做法是每层的柱与其上部的梁板同时支模、绑扎钢筋,然后一次浇注混凝土。板中的钢筋深入柱内锚固。全现浇式框架结构的整体性强,抗震性能好,能较好的满足使用要求。其缺点是现场施工的工作量大,工期长,需要大量的模版。装配式框架结构全部构件为预制,通过构件吊装,节点焊接,形成框架结构。由于大量采用预制构件,可节约模板,缩短工期,
43、但连接节点的用钢量大,尤其在荷载大、振动大,要求框架有较大刚度时,节点构造较难处理。并且装配式框架结构的整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。因此这种形式在框架中较少使用。装配整体式框架结构部分预制,部分现浇(后浇),通过迭合梁的后浇混凝土使梁柱形成整架。它与装配式框架比较,节点构造简单,用钢量和焊接工作量少,吊装方便,抗震性能好,但其现场施工工序较多,节点施工要求较高,工期较长。这种形式的框架,兼有装配式与现浇式的优点,在楼面荷载较大的工业厂房中值得推广应用。由于全现浇框架结构具有整体性强、抗震性能好等一系列优点,本工程采取现浇整体式的方法,一般做法是使每层的柱与其上面的梁同时支模、绑扎
44、钢筋,然后一次浇注混凝土。同时使板中的钢筋升入梁内锚固,梁的纵向钢筋伸入柱内锚固。其他构件选型:楼盖结构:采用整体性较好的现浇钢筋混凝土结构;楼梯:板式楼梯;基础:桩基础2.6 结构布置根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形,横向尺寸较短,纵向尺寸较长,故把框架结构横向布置,即采用横向框架承重方案,具体布置详见图。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。一层平面布置图 图2-1 二层平面布置图 图2-2三至六层平面布置图 图2-3第3节 荷载计算3.1 荷载标准值荷载标准值是指荷载的基本代表值,指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。3.1.1
45、 屋面荷载上人屋面恒载120厚沥青膨胀珍珠岩板保温 40.12=0.48kN/1:6水泥焦渣找2坡,最薄处30 14(0.03+0.075)=1.47kN/120钢筋混凝土板 280.12=3.36kN/吊顶 0.5kN/合计 6.96kN/取 7.00kN/不上人屋面恒载 25厚水泥砂浆 200.025=0.50kN/20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.40kN/防水+隔离 0.05kN/100厚沥青膨胀珍珠岩板保温 40.1=0.4kN/1:6水泥焦渣找2坡,最薄处30 14(0.03+0.06)=1.26kN/120钢筋混凝土板 280.12=3.36kN/ 合计 5.97kN/
46、取 6.00kN/活荷载标准值 上人屋面,取2.0KN/ 不上人屋面,取0.5kN/ 屋面活荷载代表值(仅考虑雪荷载,雪荷载为0.2kN/):3.1.2 楼面荷载房间、走廊恒荷载标准值:铺610厚地砖 200.01=0.20kN/5厚1:2.5水泥砂浆粘结层 200.05=0.10kN/30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.60kN/120钢筋混凝土板 280.12=3.36kN/水泥砂浆一道 0.05kN/粉底 0.5kN/合计 4.81kN/取 5.00kN/走廊另加0.5KN/的吊顶,为5.50KN/。卫生间恒荷载标准值铺10厚地砖 200.01=0.20kN/撒素水泥面
47、0.05kN/30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.60kN/1.5厚合成高分子涂膜防水层 0.05kN/ 50厚水泥砂浆找坡层 200.05=0.10kN/200厚泡沫混凝土垫层 60.20=1.20kN/100钢筋混凝土板 280.10=2.80kN/粉底 0.5kN/合计 5.5kN/活荷载标准值房间:2.0kN/ 卫生间,走廊:2.5kN/楼面活荷载代表值2.0(43.212.31.24.83.62.1-3.65.4)2.5(5.414.42.457.66.93.6)3.5(6.910.84.3.1.3 墙荷载外墙粉刷 1:1聚合物水泥砂浆找平 0.05kN/铺8厚墙砖
48、200.008=0.16kN/10厚聚合水泥砂浆粘结层 200.01=0.20kN/5厚1:2.5水泥砂浆粘结层 200.005=0.10kN/30厚挤塑泡沫板保温 0.270.03=0.008kN/8厚1:0.5:2.5水泥石膏灰刮平找毛 120.005=0.06kN/10厚1:1:0.6水泥石膏灰刮平扫毛 120.01=0.12kN/ 刷洁面胶一道 0.05kN/合计 0.748kN/内墙粉刷 刷乳胶漆 0.05kN/ 6厚1:0.3:2.5水泥石膏砂浆抹面压实抹光 120.006=0.072kN/15厚1:1:6水泥砂浆打底扫毛 200.15=0.30kN/ 刷洁面胶一道 0.05kN/
49、合计 0.472kN/墙荷载),则内墙单位面积重力荷载为:0.205.5+0.4722=2.05kN/,外墙单位面积重力荷载:0.205.5+0.472+0.748=2.32kN/。女儿墙:0.205.5+0.472+0.748=2.32KN/。3.1.4 梁柱自重梁:(考虑梁上抹灰,取梁自重26kN/m3)柱:(考虑到柱子抹灰,取柱子自重26kN/m3)3门、窗自重均取:0.5KN/。3.2 面积计算3墙外墙: (6.9-0.6)(3-0.7)4+(7.2-0.6)(3-0.7)-2.10.924=130.56 内墙:6.9(3-0.55)2= 33.81女儿墙:1.5(57.6+14.7-
50、7.2-0.6)2=96.75梁:梁3:梁4:柱:柱3:34=12柱4:34=12门窗:0.92.18=15.123.2.2 三至七层墙:外墙:(3.30.7)(57.626.920.618)(3.30.75)(7.80.6)2(61.542.41.522.13.322.11.5191.51.530.91.54)=225.78内墙:(3.30.7)(57.60.68)(6.90.6)6(3.30.55)(57.65.466.932.441.2)(3.30.75)(5.40.3)5(3.62.62.42.421.82.141.22.1110.92.181.02.120.920.62)=526.6
51、7梁:主梁2:主梁3:主梁4:14.7857.62.441.2=186m柱:柱3:柱4:门窗:61.542.41.522.13.322.11.5191.51.530.91.543.62.62.42.421.82.141.22.1110.92.181.02.120.920.62=215.13.2.3 二层墙:外墙:(3.30.7)(57.626.920.890.859)(3.30.75)(7.80.85)2(61.542.41.522.13.322.11.5191.51.530.91.54)=203.175内墙:(3.30.7)(57.60.858)(6.90.825)6(3.30.55)(57
52、.65.466.932.441.2)(3.30.75)(5.40.425)5(3.62.62.42.421.82.141.22.1110.92.181.02.120.920.62)=538.37梁:主梁2:主梁3:主梁4:14.7857.62.441.2=186m柱:柱1:柱2:门窗:61.542.41.522.13.322.11.5191.51.530.91.543.62.62.42.421.82.141.22.1110.92.181.02.120.920.62=215.13.2.4 一层墙:外墙:5.47.26(5.40.75)(57.66.020.8597.220.940.74)(5.4
53、0.8)(7.80.85)2(32.722.42.182.13.922.12.1131.51.50.91.542.42.521.62.42)=555.525内墙:(5.40.8)(7.20.85)6(5.40.425)7(5.40.75)(60.425)6(5.40.55)(57.65.48626.922.441.2)(2.42.421.22.180.92.1170.622)=1024.25梁:主梁1:主梁2:主梁4:14.7857.62.441.2=186m柱:柱1:柱2:门窗:32.722.42.182.13.922.12.1131.51.50.91.542.42.521.62.422.4
54、2.421.22.180.92.1170.622=223.773.3 重力荷载代表值确定重力荷载代表值是建筑抗震设计用的重力性质的荷载,为结构构件的永久荷载(包括自重)标准值和各种竖向可变荷载组合值之和。顶层:重力荷载代表值包括屋面恒载,0.5倍屋面雪荷载,梁的自重,半层的墙、柱自重,女儿墙自重。其中因不上人屋顶层荷载相对较小,将其归入上人屋顶层计算。其他各层:重力荷载代表值含有楼面恒载,0.5倍楼面均布活载,梁自重,楼面上下各半层的柱及墙自重。3.3.1 顶层 =2.3296.750.5(225.782.32526.672.05)0.51862.795)(130.562.3233.812.0
55、51212.74129.3615.120.567.26.9)3.3.2 三至六层 =(64.354.914213.854.5241862.795)(225.782.32526.672.05)215.10.5(29.712.7459.49.36)57.67.25.42)5.57.26.98 3.3.3 二层 2.32526.672.05)215.10.5(29.712.7459.49.36)0.5(203.1752.32538.372.05)215.10.5(59.418.78524.716.64)(57.612.37.25.427.26.92.42.42)5(2.457.67.25.42)5.
56、57.26.98 注:因为G2与G2相差很小,可忽略,所以后面的计算中每每遇见需要取G2的都取为G2。3.3.4 一层 2.32538.372.05)215.10.5(59.418.78524.7 16.64)0.5(555.5252.321024.252.05)223.77 27.26.92.42.42)5(2.457.67.25.42) 5.57.26.98 3.3.5 重力荷载代表值示意图重力荷载代表值示意图 图3-1 3.4梁、柱的线刚度3.4.1 梁的线刚度在计算梁的线刚度时,考虑楼板对梁刚度有利影响,认为翼缘参加工作,为简化计算,先按矩形截面计算惯性矩,然后乘以一个增大系数。0,中
57、框架梁=2I0梁线刚度计算如表2-1,其中一层梁采用40混凝土,;一层以上梁采用30混凝土,; 梁的线刚度计算 表3-1层次截面 ()截面惯性矩 ()混凝土弹性模量 (kN/)跨度 (m)边框架 (kNm)中框架 (kNm)10.01055 3.25E+077.45E+049.94E+040.01707 3.25E+071.07E+051.42E+052-70.00858 3.00E+075.59E+047.46E+040.01055 3.00E+076.08E+048.11E+043.4.2 柱线刚度一层柱采用40混凝土,Ec3.25107kN/m;一层以上柱采用30混凝土,Ec3.0010
58、7kN/m;I0=1/12bh3(m4),柱的侧移刚度计算公式如下 一般层: 首层: 柱的线刚度计算结果如表3-2,柱的侧移刚度计算结果如表3-3。柱的线刚度计算 表3-2柱类别层次柱高度h (m)混凝土弹性模量 Ec (KN/m)截面尺寸 bh (mm)截面惯性矩 I0 (m4)柱的线刚度 Kc=EI0/h (KNm)边框架 A轴柱37300006006000.01080 9.818E+042300008008000.03413 3.362E+051325008008000.03413 2.054E+05边框架 D轴柱37300006006000.01080 9.818E+042300008
59、508500.04350 4.284E+051325008508500.04350 2.618E+05边框架 B轴柱37300007007000.02001 1.819E+052300008508500.04350 4.284E+051325008508500.04350 2.618E+05中框架 A轴柱37300006006000.01080 9.818E+042300008008000.03413 3.362E+051325008008000.03413 2.054E+05续表柱类别层次柱高度h (m)混凝土弹性模量 Ec (KN/m)截面尺寸 bh (mm)截面惯性矩 I0 (m4)柱的
60、线刚度 Kc=EI0/h (KNm)中框架 D轴柱37300006006000.01080 9.818E+042300008508500.04350 4.284E+051325008508500.04350 2.618E+05中框架 B轴柱37300007007000.02001 1.819E+052300008508500.04350 4.284E+051325008508500.04350 2.618E+05各层柱的侧移刚度计算 表3-3柱类别层次柱高度h (m)柱的线刚度Kc=EI0/h (KNm) =Kb/2Kc(一般层)D=*Kc*12/h2 ( KN/m)D =Kb/Kc(底层)边
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