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框架结构毕业设计计算书_.doc

框架结构毕业设计计算书_

54lyj
2011-05-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《框架结构毕业设计计算书_doc》,可适用于高等教育领域

编号摘要本工程为框架住宅楼位于岳阳市南湖花园内。建筑纵向长度m横向长度m房屋总高度m,层高m室内外高差mm总建筑物面积m。建筑物坐北朝南底层为私家车库、上部为住宅建筑功能要求比较高,以满足住户的使用要求。结构型式采用现浇钢筋混凝土框架结构。在确定框架计算简图和荷载之后先用迭代法计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的框架内力(弯矩、剪力、轴力)然后采用底部剪力法计算水平地震作用大小进而用D值法求出地震及风荷载等水平荷载作用下的框架内力。用Excel软件进行内力组合选取最不利组合进行框架梁柱配筋此外还进行了基础设计、楼盖现浇板和板式楼梯的设计最后绘制了房屋结构施工图。关键词:住宅框架结构结构设计抗震设计内力组合AbstractThisprojectisaresidentialbuildingwithframe,it’slocatedinzheSouthLakeGardenofyueyangItextendsminlengthandminwidth,It’sintall,thefloorheightism,andtheelecationdifferencebetweentheninsideandtheoutdsidemm,thetotalfloorareaismItfacessouth,thegroundflarofthisbuildingisusedforprivategarageandtheupperstoriesareusedforreresidencethestructuralformadcptsthecastinsitereinforcedconcreteframestructureTheinitialchoiceofframediagrammaticdrawingisfollowedbythedeterminationoftheloadstowhichthefamewillbesubjectedMethodofinterationisusedtoanalysetheinteralfarceofframeunclearverticalload(decaloadandliveload)Afeerdetermingofseismicloading,amendatorycontraflexurepcintmethodisusedtoanalysetheinteralfarceofframeunderharizantalloadAndexcelsoftwareisusedtocarryanthecombinationofinternalforce,thenthebeamsandpillarsarereinforcedwithrodsaccordingtothemestdisadvantacombinationofintevnalforceInaddition,foundations,floornslabandstaircasesaredesignedFinallywakingdavingofthebuildingaredrawedKeywords:residenceframestructurestructuralsesignseismicdesigninternalforcecombination目录一.工程概况二.结构选型及结构布置三.确定框架计算简图四、荷载计算五、框架内力计算六、框架内力组合七、框架柱截面的设计与配筋八、框架梁截面的设计与配筋九、基础设计十、现浇板的设计十一、板式楼梯设计一、工程概况建设项目名称:南湖花园C型住宅楼建设地点:湖南省岳阳市设计资料:帝制水文资料:地形概述:拟建场地地形平缓地面标高在~之间。自然地表m内为填土填土承载力特征值:Kpa填土下层为m厚粘土粘土承载力特征值:Kpa粘土下层为强风化岩风化岩承载力特征值:Kpa地下水位较深不考虑其影响。气象资料:温度:最热月平均度最冷月平均度夏季极端最高度冬季极端最低度。相对湿度:最热月平均。全年主导风向:全年为偏南风夏季为西南风地面粗糙程度为C类。基本风压为:kNm基本雪压为:kNm抗震设防要求:地震设计烈度为度抗震等级为三级。近震、二类场地、特征周期Tg=s、amax=施工条件和能力:工程所需预制构件和其它建筑材料供应地点均在KM以内运输条件良好。设备条件:有各类塔吊、自行式起重机、井架、砼搅拌机、灰浆机等供工地选用。水电条件均由业主保障供应。劳动力供应情况:劳动力由建筑公司统一调配能够满足施工中劳动力的需要。二结构选型及结构布置结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图本工程确定采用框架承重方案主要构件选型(1)框架结构形式:现浇钢筋混凝框架、现浇楼盖。砼采用C(2)墙体采用:灰砂砖墙体厚度:mm(3)楼梯:采用板式楼梯(4)基础采用:柱下独立基础梁﹑柱截面尺寸估算()​ 主要承重框架:取L=mmh=(~)L=mm~mm取h=mmmm~mm取b=mm主要框架梁初选截面尺寸为:b×h=mm×mm()​ 次要承重框架:取L=mmh=(~)L=mm~mm取h=mmmm~mm取b=mm故次要框架梁初选截面尺寸为:b×h=mm×mm()框架柱:×=mm~mmb=(~)h取b=h故次要框架梁初选截面尺寸为:b×h=×mm三、确定结构计算简图.确定框架计算简图取⑤轴框架进行计算框架的计算单元如图所示。假定框架柱嵌固于基顶负一层柱高从基础顶面算至一层楼面高为m。其余层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高)故均为m由此可绘出框架计算简图:相对线刚度计算对于中框架梁取I=IAB跨梁:i=EIL=×××××=×KNmBD跨梁:i=EIL=×××××=×​​​KNm负一层柱:KNm其余层柱:KNm令=则其余杆件的相对线性刚度为:四、荷载计算:、恒载标准值计算①屋面恒载防水层(刚性):厚C细石砼×=KNm找平层:厚水泥沙浆X=KNm找坡层:厚水泥石灰焦渣%找坡×=KNm保温层:厚矿渣水泥×=KNm结构层:厚现浇钢筋混凝土板X=KNm抹灰层:厚混合沙浆×=KNm∑=KNm②住宅楼面恒载大理石面层水泥砂浆檫逢厚:干硬性水泥砂浆面上撒厚素水泥KN水泥结合层一道结构层:厚现浇钢筋混凝土抹灰层:厚混合砂浆∑=KN㎡③厕所楼板恒载陶瓷砖地面KN㎡厚:水泥砂浆找平×=KN㎡厚C细石混凝土×=KN㎡厚:水泥炉渣垫层×=KN㎡厚:水泥砂浆保护层×=KN㎡厚聚氨脂涂料防水层KN㎡厚:水泥砂浆找平层×=KN㎡厚钢筋混凝土板×=KN㎡板底抹灰KN㎡∑=KN㎡④梁自重(b×h=×)梁自重×()=KNm抹灰层:厚混合浆××()×=KNm∑=KNm⑤梁自重(b×h=×mm)梁自重×()=Nm抹灰层:厚混合浆××()×=KNm∑=KNm⑥梁自重(b×h=×mm)梁自重××()=KNm抹灰层:厚混合浆××()×=KNm∑=KNm⑦梁自重(b×h=×mm)梁自重××()=KNm抹灰层:厚混合浆××()×=KNm∑=KNm⑧外纵墙自重标准层:纵墙××=KNm铝合金窗×=KNm水刷石外墙面×=KNm水泥粉刷内墙面×=KNm∑=KNm底层:纵墙()××=KNm卷帘们门×=KNm水刷石外墙面×=KNm水泥粉刷石内墙面×=KNm∑=KNm⑨内纵墙自重标准层:纵墙××=KNm水泥粉刷石墙面×=KNm∑=KNm⑩阳台栏杆自重栏杆自重××=KNm铝合金窗×=KNm水刷石外墙面×=KNm水泥粉刷内墙面×=KNm∑=KNm⑩女儿墙天沟自重(做法:墙高㎜㎜厚的砼压顶)×××××(×)×=KNm天沟自重:×()××=KNm∑=KNm、活荷载设计标准值计算屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得:不上人屋面KN㎡楼面、厕所KN㎡阳台KN㎡雪荷载KN㎡屋面活荷载和雪荷载不同时考虑两者中取较大值、竖向荷载下框架屋顶:KNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNmKNm五、框架内力计算、恒载和活栽计算①挑梁A屋面板传荷载:恒载=梁自重女儿墙天沟自重==KNm楼面板传荷载:恒载=梁自重栏杆自重==KNm②A~B框架梁屋面板传荷载:恒载=梁自重板传荷载==KNm活载=板传活载==KNm楼面板传荷载(A~A):恒载=梁自重墙自重板传荷载==KNm活载=板传活载==KNm楼面板传荷载(A~B):恒载=梁自重墙自重板传荷载==KNm活载=板传活载=KNm③B~D框架梁屋面板传荷载:恒载=梁自重板传荷载==KNm活载=板传活载==KNm楼面板传荷载(B~C):恒载=梁自重板传荷载==KNm活载=板传活载=KN㎡楼面板传荷载(C~D):恒载=梁自重墙自重板传荷载==KNm活载=板传活载==KNm④D~D挑梁屋面板传荷载:恒载=梁自重女儿墙天沟自重==KNm活载=板传活载=KNm楼面板传荷载:恒载=梁自重墙自重板传荷载==KNm活载=板传活载=KNm⑤D轴柱纵向集中荷载:顶层柱:恒载=×()×=KN活载=()××=KN其他层柱:恒载==KN活载==KN⑥B轴柱纵向集中荷载:顶层柱:恒载=××=KN活载=××=KN其他层柱:恒载==KN活载==KN⑦A轴柱纵向集中荷载:顶层柱:恒载=××=KN活载=()×=KN其他层柱:恒载=××=KN活载=××=KN、风荷载的计算、作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:基本风压为KNm:风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市郊区,所以取地面粗糙度为C类:风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为:风震系数,β=ξvφμ对于建筑总高度不超过m的取:下层柱高:上层柱高B:迎风面的宽度,为m集中风荷载标准值和设计值离地高度(m)(KNm)mmKN标准层D值计算构件名称i=∑ibica=i(I)D=aihA轴柱B轴柱D轴柱∑D=KNm负一层D值的计算构件名称i=∑ibica=i(I)D=aihA轴柱B轴柱C轴柱.∑D=KNm风荷载作用下框架侧移计算层号WjKNvjKN∑D(KNM)ΔujmΔyjmU=∑Δuj=m层间侧移最大值<(满足要求)A轴柱反弯点位置层号hmyyhmB轴柱反弯点位置层号hmyyhmD轴柱反弯点位置层号hmyyhm框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算计算过程如表所示。中柱出的梁边柱处的梁风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层KN∑DKNmKNmKNyhmKNmKNmKNm风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层KN∑DKNmKNmKNyhmKNmKNmKNmKNm风荷载作用下D轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层KN∑DKNmKNmKNyhmKNmKNmKNm风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力层梁端剪力KN柱轴力KND轴AB跨BD跨A轴B轴、水平地震作用的计算该建筑高度为m且质量和刚度沿高度均匀分布故可采用底部剪力法来计算水平地震作用。、​ 荷载计算屋面重力值:G面=×(×)=KN楼面重力值:G板=×(×)=KN梁重力值:G梁=×××××××=KN柱重力值:G标柱=×=KNG负一层柱=×=KN墙重力值:G女儿墙=××=KNG标准墙=×()××××××××=KNG负一层墙=×××()=KN活载Q=(×)×=KN、​ 重力荷载代表值G=G板G梁G上柱G女儿墙F活G墙==KNG=G=G=G=G=G板G梁G上柱G标准墙F活==KNG=G板G梁G上柱G下柱G标准墙F活=()()=KN地震作用下框架侧移计算层号GjKNvjKN∑D(KNM)ΔujmU=∑Δuj=mT=多遇水平地震作用标准值以及位移计算:由设防烈度为度、近震场地土为Ⅱ类由《建筑抗震设计规范(GBJ)》查得:amax=,Tg=s,则横向地震影响系数:α=αmax=>Tg=×=,由抗震规范可知尚须计算顶部附加集中水平地震作用。δn=T=×=结构总水平地震作用标准层:Fek=αGeg=×O×=KN顶部的附加集中水平地震作用为:△​ Fn=δnFek=×=KNFi=GiHiFek(δn)∑GiHiF=F=F=F=F=F=层Fi(KN)Vi(m)∑DΔue一层:=<满足要求地震作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层KN∑DKNmKNmKNyhmKNmKNmKNm地震作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层KN∑DKNmKNmKNyhmKNmKNmKNmKNm地震作用下D轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层KN∑DKNmKNmKNyhmKNmKNmKNm地震载作用下框架柱轴力和梁端剪力层梁端剪力KN柱轴力KND轴AB跨BD跨A轴B轴 六、框架内力组合各种荷载情况下的框架内力求的后根据最不利又是可能的原则进行组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值应取支座边缘处为此进行组合前应先计算个控制截面出的(支座边缘处的)内力值。支座边缘处的内力值:式中支座边缘处截面的弯矩标准值支座边缘处截面的剪力标准值:M梁柱中线交点处饿弯矩标准值V与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值q梁单位长度的均布荷载标准值b梁端支座宽度(即柱截面高度)。柱上控制截面在上层的梁底柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值宜换算到控制截面处的值。为了简化起见也可以采用轴线处的内力值这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点。各内力组合见表:框架梁内力组合表层次截面位置内力SGKSQKSWKSEKSGK(SQKSWK)YRE(SGKSQK)SEKSGKSQKSGSQKSGKSwK→←→←→←负一层AMVB右MVB左MVDMV跨间MABMBD框架梁内力组合表层次截面位置内力SGKSQKSWKSEKSGK(SQKSWK)YRE(SGKSQK)SEKSGKSQKSGSQKSGKSwK→←→←→←六层 AMVB右MVB左MVDMV跨间MABMBD竖向框架A柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGKSQKSWKSEKSGK(SQKSWK)YRE(SGKSQK)SEKSGKSQKSGKSQK|Mmax||Nmin||Nmax|→←→←NMM负一层柱顶MN柱底MNV三层柱顶MN柱底MNV竖向框架B柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGKSQKSWKSEKSGK(SQKSWK)YRE(SGKSQK)SEKSGKSQKSGKSQK|Mmax||Nmin||Nmax|→←→←NMM负一层柱顶MN柱底MNV三层柱顶MN柱底MNV竖向框架D柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGKSQKSWKSEKSGK(SQKSWK)YRE(SGKSQK)SEKSGKSQKSGKSQK|Mmax|NminNmax→←→←NMM负一层柱顶MN柱底MNV三层柱顶MN柱底MNV七、柱截面的设计与配筋、设计依据钢筋砼等级C=Nmm=Nmm钢筋强度HPB=NmmHRB=Nmmξb=、​ 框架的柱截面设计、​ 轴压比验算底层B柱:N=KN轴压比:Un=Nfcbl=(××)=<采用复式箍。⑵截面尺寸复核取h==mmV=KN因为hb==所以=××××=>KN满足要求⑶正截面受弯承载力计算(采取对称配筋)B轴柱:从柱的内力表中可见Nb=ξb=×××=KNN>Nb为小偏压选用M大N大的组合最不利组合为:M=KNM和N=KNM=KNM和N=KN第一组内力M=KNm和N=KN柱的计算长度取下列二式中的较小值=H=M=MN=mm=mm=max{mm,}=mm===mmfcAN=×××=h==<则:e=hαs=×=mm<hoξ=

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