框架结构一榀框架手算计算书
一榀框架结构计算设计说明

⼀榀框架结构计算设计说明第⼀章结构选型及布置本次设计采⽤全现浇钢筋混凝⼟框架结构,结构平⾯布置简图见附图。
本次毕业设计结构计算要求⼿算⼀榀框架。
针对本教学楼的建筑施⼯图纸,选择H ~M 轴交⑨轴横向框架为⼿算对象。
本计算书除特别说明外,所有计算、选型、材料、图纸均为H ~M 轴交⑨轴横向框架数据。
梁、柱、板的选择如下:1.1梁的有关尺⼨(1)长跨横向框架梁:mm l h 5506600121121=?==, 取h=600mm, b=250mm ,短跨横向框架梁(楼道):1127002701010h l mm ==?=,取h=400mm ,b=250mm 。
(2)纵向框架梁:mm l h 3754500121121=?==,由于纵向布置窗,所以纵向框架梁兼过梁,取h=500mm ,b=250mm 。
1.2柱的选择根据梁的截⾯选择及有关屋⾯、楼⾯的做法,可初略确定柱的尺⼨为mm mm 500500?⽅柱。
经验算可满⾜有关轴压⽐的要求。
1.3板的选择采⽤全现浇板,可根据荷载以及梁的尺⼨确定板的厚度为 mm 120。
第⼆章⑨号轴线框架计算2.1 计算任务计算作⽤于H ~M 轴交⑨轴线的恒载、活载、风荷载以及由这些荷载引起的各层梁、柱的⼒。
恒载、活载作⽤下梁端弯矩计算采⽤弯矩两次分配法;风载作⽤下的⼒计算采⽤D 值法;地震作⽤采⽤底部剪⼒法。
2.2 计算简图的⼏何尺⼨的确定该房屋主体结构共5层,⼀到五层层⾼4.2m 。
该框架结构的计算简图如图3.1所⽰。
屋盖和楼盖均采⽤现浇钢筋混凝⼟结构,板厚度取120mm 。
梁截⾯⾼度按跨度的l )81121(-估算,⽽且梁的截⾯尺⼨应满⾜承载⼒、刚度以及延性的要求。
梁截⾯宽度可取。
h )2131(-梁⾼,同时不宜⼩于21柱宽,且不应⼩于250mm 。
框架柱的截⾯尺⼨⼀般根据柱的轴压⽐限值按下列公式计算: E N Fg n β= []c N cNm ;β为考虑地震作⽤组合后柱的轴压⼒增⼤系数,边柱取1.3,不等跨柱取1.25;n 为验算截⾯以上的楼层层数。
一榀框架结构设计计算书

一榀框架结构设计计算书一榀框架结构设计计算书在建筑设计中,框架结构被广泛应用,其主要特点是具有较高的强度、刚度和稳定性,并且适用范围广泛。
因此,对框架结构进行设计和计算十分必要。
下面,我们将对一榀框架结构的设计计算进行详细介绍。
1. 整体结构设计在框架结构的设计中,首先需要确定其整体结构。
在考虑结构形式时,应充分考虑建筑用途、设计荷载、周边环境和地质条件等因素,合理确定结构类型和结构形式。
对于一榀框架结构,通常采用单跨或双跨结构,梁柱长度应控制在合理范围内,避免过长造成剪力和弯矩作用过大。
2. 材料选择和规格确定在选择使用的材料时,应根据设计荷载和地理环境等因素,选择适当的材料类型。
对于一榀框架结构,常用的材料一般包括钢材、混凝土和木材等。
其中,钢材具有较高的强度和刚度,但在防火方面存在不足;混凝土具有很好的耐久性和火灾防护性能,但施工难度大;木材则有较好的美观性和隔音性能,但相对强度和稳定性较弱。
在确定材料规格时,应考虑本体的受力情况和要求,以确保结构强度和稳定性满足设计要求。
3. 受力计算和分析受力计算是框架结构设计的核心内容之一。
在完成结构整体设计和材料选择后,应对结构进行受力计算和分析,以确定各构件的荷载和应力状态,并满足设计要求。
具体来说,应对结构进行弯矩、剪力、轴力等受力分析,结合力学原理和受力公式,确定构件截面设计和材料厚度,以确保结构强度和稳定性满足设计要求。
4. 正确施工和检查验收在进行框架结构的施工时,应确保按照施工图纸和设计方案进行施工,保持结构的几何形状和准确尺寸,确保构件之间的连接牢固可靠。
在施工中,应及时发现并排除施工中的缺陷和质量问题,确保结构的质量和安全。
在完成结构施工后,应进行检查验收,以确保结构符合设计要求并具有承载能力和稳定性。
总之,框架结构的设计计算是保证建筑结构强度和稳定性的重要环节,需要充分考虑建筑用途、设计荷载、周边环境和地质条件等因素,合理选择材料和规格,进行受力计算和分析,并确保施工质量和验收合格。
框架结构工程结构PKPM计算书

一、工程概况及设计条件本工程位某公司员工宿舍楼,建筑物占地面积561.6m2, 总建筑面积3369.6m2,总长为36m,总宽为15.6m。
自然层数为6层,一层层高3.6m,二-六层层高为3.2米,建筑高度为20.2m。
本工程采用框架结构,结构采用横向承重体系。
楼面采用现浇混凝土楼面,板厚度为100mm,按双向板布置。
建筑等级为二级,结构重要性系数为 1.0,抗震设防烈度为7度,结构类型框架,耐火等级二级,屋面防水等级Ⅲ级,使用年限50年。
气象条件:当地主导风向,夏季东南风,冬季西北风,基本风压值:0.55 KN/m2。
基本雪压值:0.5 KN/m2。
气温:年平均气温25度,最高气温36度,最低气温为-5度。
雨量:年将水量1200mm,最大雨量200m/日,相对湿度:最热月平均湿度73% 。
二、其他建筑工程情况工程地质资料:(1)地表以下0.8m为杂填土,其下为粘性土,地基承载力标准值fK =230 KN/m2,,土质均匀。
(2)地下水位在天然地表下4.0m,且无侵蚀性。
(3)建筑场地类别:Ⅱ类场地土。
其他条件:(1)建筑结构的安全等级为二级,结构设计正常使用年限为50年。
(2)屋面活荷载0.5KN/m2,走廊楼面活荷载2.0KN/m2 。
三、建筑主要用材及构造要求墙体做法:采用加气混凝土砌块,M5混合砂浆砌筑,内粉刷为混合沙浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内墙涂料两度。
外粉刷为1:3水泥沙浆底,厚20mm,涂刷白色丙烯酸涂料。
楼面做法:楼板顶面为20mm厚水泥沙浆找平,5mm 厚1:2水泥沙浆加“107”胶水着色面层;楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂刷乳胶漆。
屋面做法:现浇板上铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%自两侧檐口向中间找坡),1:2水泥沙浆找平厚20mm,三毡四油防水层,撒绿豆砂保护。
门窗做法:门为木门,窗为铝合金门窗。
四、结构总信息1.恒荷载计算(1)屋面框架梁线荷载标准值:三毡四油绿豆砂0.4kN/m2100~140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩(0.1+0.14)/7=0.84kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/m215mm纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/m2小计:屋面恒荷载:3.98kN/m2(2)女儿墙施加在屋面梁的荷载:0.6m高女墙自重 0.6×0.24×19=2.74kN/m粉刷 0.6×0.02×2×16=0.38kN/m小计:主梁传来屋面自重3.12kN/m(3)楼面荷载标准值25mm厚水泥沙浆面层0.025×20=0.5kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/m215mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/m2小计:楼面恒荷载3.24kN/m2(4)楼面框架梁荷载标准值墙体自重3.2×0.20×6=3.84kN/m小计:连系梁传来楼面自重3.84kN/m2.活荷载计算屋面活荷载0.5kN/m2楼面活荷载2.0 KN/m23.活荷载折减系数的选择五、梁柱断面类型及尺寸1、梁断面估算及选用一般情况下主梁的经济跨度为5~8m。
毕业设计—一榀框架计算书(整理后)

南通大学杏林学院本科毕业论文题瑞地事业发展有限公司综合楼设计目作者:姚梦娴专业:土木工程班级:土木077(杏)指导教师:赵玉新原创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。
参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:日期:本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)学生签名:指导教师签名:日期:南通大学建筑工程学院2011年06月目录摘要 1 ABSTRACT 21工程设计基本资料及计算参数11.1工程设计资料11.1.1工程概况及地质报告11.1.2构造做法11.2基本(材料)参数取用及设置依据21.3结构平面布置31.3.1框架梁柱截面尺寸确定41.4楼板荷载(参数)71.4.1楼板恒荷载与活荷载计算确定71.5荷载(作用)计算及计算简图91.5.1竖向荷载作用下的计算简图(恒荷载、活荷载、重力代表值)101.5.2水平荷载作用下的计算简图(风荷载、水平地震作用) 501.6横向框架在水平荷载作用下的位移计算 601.6.1横向框架在风荷载作用下的位移计算 601.6.2横向框架在水平地震作用下的位移计算 62 2内力计算与内力组合 642.1横向框架在竖向荷载作用下的内力计算 642.1.1恒荷载内力计算642.1.2活荷载内力计算 762.1.3重力荷载代表值内力计算 872.2横向框架在水平荷载作用下的内力计算 972.2.1风荷载荷载内力计算 972.2.2水平地震作用内力计算 1042.3 ⑨轴横向框架内力组合1102.3.1一般规定 1102.3.2框架梁的内力组合1122.3.3框架柱的内力组合1303结构截面配筋设计 1473.1框架梁截面设计 1473.1.1框架梁非抗震截面设计 1473.1.3框架梁抗震截面设计 1523.2框架柱截面设计 1673.1.1框架柱非抗震截面设计 1673.1.3框架柱抗震截面设计 1673.3楼板配筋计算 1903.2楼梯配筋计算 1973.2桩基配筋计算 199 4手算与PKPM电算结果对比 2054.1恒荷载与恒荷载作用下内力对比 2054.2活荷载与活荷载作用下内力对比 213 5施工方案设计 221参考文献 225致谢 2261.工程设计基本资料及计算参数1.1工程设计资料1.1.1 工程概况扬州市瑞地事业发展有限公司综合楼设计,采用现浇混凝土框架结构,主体结构为六层,1-6层得建筑层高分别为3.9m、3.6m、3.6m、3.6m、3.6m、3.6m。
毕业设计一榀框架计算书

第一章设计依据------------------------------------------------21.1 工程名称----------------------------------------------2 1.2 工程概况----------------------------------------------2 1.3 工程地质情况------------------------------------------2 1.4 荷载及抗震设防要求------------------------------------2 1.5 材料强度等级------------------------------------------3 1.6 屋面、楼地面做法参见建筑施工图------------------------3 1.7 参考图集及规范----------------------------------------3 第二章结构布置及梁柱线刚度------------------------------------42.1 结构布置----------------------------------------------4 2.2 梁柱线刚度计算及框架计算简图确定----------------------4 第三章竖向荷载计算--------------------------------------------63.1 恒荷载标准值计算--------------------------------------6 3.2 活荷载标准值计算--------------------------------------8 3.3 竖向荷载下框架受荷总图--------------------------------8 第四章风荷载计算---------------------------------------------114.1 集中风荷载标准值--------------------------------------11 4.2 风荷载标准值作用下的内力计算-------------------------11 第五章竖向荷载作用下的内力计算和内力组合---------------------175.1 分层法原理--------------------------------------------17 5.2 分层法计算框架内力计算图示---------------------------18 5.3 计算框架各杆件内力(弯矩、剪力、轴力)---------------26 5.4 框架内力组合-----------------------------------------27 第六章框架梁柱截面设计---------------------------------------496.1 框架柱截面设计---------------------------------------50 6.2 框架梁截面设计---------------------------------------52 第七章基础计算-----------------------------------------------547.1 确定桩的规格------------------------------------------54第八章板的设计-----------------------------------------------588.1 荷载计算----------------------------------------------58 8.2 按弹性理论计算----------------------------------------58 第九章楼梯设计(T1)------------------------------------------609.1 结构布置与尺寸----------------------------------------60 9.2 楼梯板设计--------------------------------------------60 9.3 平台板设计--------------------------------------------61 9.4 平台梁设计--------------------------------------------62第一章设计依据1.1工程名称万丽小区5号楼1.2 工程概况建筑面积为 947.72m,主体九层,结构形式为钢筋混凝土框架结构,一层层高4.200m,二层层高3.600m,其余层层高3.000。
一榀框架计算书范例

1 结构设计说明1.1 工程概况***********1.2 设计主要依据和资料1.2.1 设计依据a) 国家及浙江省现行的有关结构设计规范、规程及规定。
b) 本工程各项批文及甲方单位要求。
c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)执行。
1.2.2 设计资料1 房屋建筑学武汉工业大学出版社2 混凝土结构(上、下)武汉理工大学出版社3 基础工程同济大学出版社4 建筑结构设计东南大学出版社5 结构力学人民教育出版社6 地基与基础武汉工业大学出版社7 工程结构抗震中国建筑工业出版社8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社11 房屋建筑制图统一标准(BG50001-2001)中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准(BG50105-2001)中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范(GBJ16—87)中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)中国建筑工业出版社15 综合医院建筑设计规范(JGJ49-88)中国建筑工业出版社16 建筑楼梯模数协调标准(GBJI0I-87)中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范(GB5009-2001)中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范(GB50010—2002)中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范(GB5007-2002)中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范(GB50011—2001)中国建筑工业出版社22 砌体结构中国建筑工业出版社23 简明砌体结构设计施工资料集成中国电力出版社24 土木工程专业毕业设计指南中国水利水电出版社25 土建工程图与AutoCAD 科学出版社26 简明砌体结构设计手册 机械工业出版社27 砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社28 砌体结构设计规范(GB50010—2002) 中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系,抗震等级为四级。
一榀框架计算(土木工程毕业设计手算全过程)

⼀榀框架计算(⼟⽊⼯程毕业设计⼿算全过程)⼀框架结构设计任务书1.1 ⼯程概况:本⼯程为成都万达购物⼴场----成仁店,钢筋混凝⼟框架结构。
梁板柱均为现浇,建筑⾯积约为5750m2,宽27⽶,长为45⽶,建筑⽅案确定。
建筑分类为⼄类公共类建筑,⼆类场地,抗震等级三级。
图1-1 计算平⾯简图1.2 设计资料1)⽓象条件:基本风压3155KN/m22)抗震设防:设防烈度7度3)屋⾯做法:20厚⽔泥砂浆⾯层⼀层油毡隔离层40厚挤塑聚苯板保温层15厚⾼分⼦防⽔卷材20厚1:3⽔泥砂浆找平1:6⽔泥焦渣1%找坡层,最薄处30厚120厚现浇钢筋混凝⼟板粉底4)楼⾯做法:8~13厚铺地砖⾯层100厚钢筋砼楼板吊顶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 梁柱截⾯的确定通过查阅规范,知抗震等级为3级,允许轴压⽐为[µ]=0.85由经验知n=12~14kn/m 2 取n=13kn/m 2拟定轴向压⼒设计值 N=n ?A=13kn/m 2×81m 2×5=5265KN拟定柱的混凝⼟等级为C30,f c =14.3N/mm 2 柱⼦尺⼨拟定700mm ×700mm µ= c f s N A =52650.0143700700=0.75<[µ]=0.85 满⾜初步确定截⾯尺⼨如下:柱:b ×h=700mm ×700mm梁(BC 跨、CE 、EF 跨)=L/12=9000/12=750mm 取h=800mm ,b=400mm 纵梁=L/12=9000/15=600mm 取h=600mm ,b=300mm现浇板厚取h=120mm2.2 结构计算简图结构计算简图如下:图2-1结构计算简图图2-2平⾯计算简图三荷载计算:3.1恒载标准值计算1)①屋⾯板恒荷载标准值20厚1:3⽔泥砂浆⾯层0.02×20=0.4 KN/M 2 ⼀层油毡隔离层0.05 KN/M 2 40厚挤塑苯板保温层0.04×0.5 =0.02 KN/M 2 15厚⾼分⼦防⽔卷材0.04KN/M 2 20厚1:3⽔泥砂浆找平0.02×20 =0.4 KN/M 2 1:6⽔泥渣1%找坡层最薄处30厚(0.03+0.045)/2×14=0.525 KN/M 2 120厚现浇钢筋混凝⼟板0.12×25=3 KN/M 2 12厚板底抹灰0.012×20=0.24 KN/M 2 合计4.675KN/M 2屋⾯板传递给边柱的集中荷载: 4.675×1.5×9=63KN中柱的集中荷载: 4.675×3×9=126.23KN②屋顶次梁恒载标准值单向板传给次梁的荷载 4.675×3=14.025 KN/M 次梁⾃重0.3×(0.6-0.12)) ×25=3.6 KN/M 次梁粉刷(0.6-0.12)×0.02×17×2=0.326 KN/M 合计18 KN/M图3-1 次梁计算单元及板传⼒图③屋顶框架梁所受恒荷载标准值次梁传给框架梁恒荷载18×9=162KN④屋顶框架梁重量梁⾃重:0.4×﹙0.8-0.12﹚×25=6.8KN/M粉刷:﹙0.8-0.12﹚×0.02×17×2=0.46KN/M 合计7.26KN/M 2)①楼⾯板恒载标准值8~13厚铺地砖⾯层0.6 KN/M 2 20厚1:2⽔泥砂浆结合层0.02×20=0.4 KN/M 2 120厚钢筋砼楼板0.12×25=3 KN/M 2 ⽯膏板吊顶0.2 KN/M 2合计 4.2 KN/M 2楼⾯板传递给边柱的集中荷载: 4.2×1.5×9=56.7KN中柱的集中荷载: 4.2×3×9=113.4KN②2~5层纵向次梁恒载标准值计算简图见图3楼⾯单向板传给纵向次梁恒荷载 4.2×3=12.6 KN/M 次梁⾃重0.3×(0.6-0.12)×25=3.6KN/M 合计16.2 KN/M③2~5层框架梁所受恒荷载标准值次梁传递给框架梁恒荷载16.2×9≈150 KN③2~5层框架梁恒载标准值框架梁⾃重0.4×(0.8-0.12)×25=6.8 KN/M 3)四层建在所取⼀榀框架梁上的填充墙恒荷载标准值墙⾃重0.2×(3.3-0.8)×10.3≈5.2KN/M 粉刷(3.3-0.8)×0.02×17×2=1.7KN/M 合计取(因为有构造柱取⼤点)7.2KN/M4)柱⾃重标准值1~3层柱⾃重:0.7×0.7×(4.2-0.12)×25=49.98KN⼤理⽯贴⾯:0.5×4×0.7×4.2=5.88KN 合计55.86KN 4~5层柱⾃重:0.7×0.7×(3.3-0.12)×25=38.96KN⼤理⽯贴⾯:0.5×4×0.7×3.3=4.62KN合计43.58KN5)外墙⾃重标准值5层外墙作⽤在边柱的集中荷载墙⾃重:0.2×(3.3-0.12)×10.3×(9-07)=54.37KN粉刷:2×0.02×(3.3-0.12)×17(9-0.7)=17.95KN合计72.32KN4层玻璃幕墙作⽤在边柱的集中荷载玻璃幕墙⾃重: 1.5kn/m2×(9-0.7)×(3.3-0.12)=26.15KN 2~3层外墙作⽤在边柱的集中荷载墙⾃重:0.2×(4.2-0.12)×10.3×(9-07)=69.76KN粉刷:2×0.02×(4.2-0.12)×17(9-0.7)=23.03KN合计92.79KN3.2活荷载标准值计算1)①屋⾯板活荷载标准值(不上⼈):0.5KN/M2②顶层次梁受板传递的活荷载标准值(计算简图见图2)0.5×3=1.5KN/M③框架梁受次梁传递的活荷载标准值1.5×9=13.5KN④屋⾯板传递给边柱的集中荷载:0.5×1.5×9=6.75KN中柱的集中荷载:0.5×3×9=13.5KN2)①5层楼⾯板活荷载标准值:5KN/M2②5层次梁受板传递的活荷载标准值(计算简图见图3)5×3=15KN/M③框架梁受次梁传递的活荷载标准值15×9=135KN④5层⾯板传递给边柱的集中荷载:5×1.5×9=67.5KN中柱的集中荷载:5×3×9=135KN3)①4层楼⾯板活荷载标准值: 2.5KN/M2②4层次梁受板传递的活荷载标准值(计算简图见图3)2.5×3=7.5KN/M③框架梁受次梁传递的活荷载标准值7.5×9=67.5KN④屋⾯板传递给边柱的集中荷载: 2.5×1.5×9=33.75KN中柱的集中荷载: 2.5×3×9=67.5KN4)①2~3层楼⾯板活荷载标准值: 3.5KN/M2②2~3层次梁受板传递的活荷载标准值(计算简图见图3)3.5×3=10.5KN/M③框架梁受次梁传递的活荷载标准值10.5×9=94.5KN④屋⾯板传递给边柱的集中荷载: 3.5×1.5×9=47.25KN 中柱的集中荷载: 3.5×3×9=94.5KN四内⼒计算4.1 恒荷载作⽤下的内⼒计算刚度计算梁线刚度:截⾯的惯性矩 I b0= 312bh = 340080012?=17×109mm4考虑现浇楼板对框架梁截⾯惯性矩的影响,中框架梁取 I 中=2I b0 边框架取 I边=1.5I b0i 边跨梁= 91.517109000??E =28×105Ei 中跨梁= 9217109000E=38×105E柱线刚度:截⾯的惯性矩 I C =312bh =370070012=20×109mm 4i 4~5层柱=92010 3300E =60×105Ei 1~3层柱=92010 4200?E =48×105E取105E 值作为基准值1,算得各杆件相对线刚度(见下图)图4-1 梁柱相对线刚度图图4-2 恒载作⽤下的计算简图由于分布荷载在梁汇总产⽣的内⼒远⼩于集中荷载,所以将梁的分布荷载近似等效为作⽤在次梁处的集中荷载,以便于计算。
一榀框架计算书

⼀榀框架计算书⼀、设计资料1、⼯程概况上海杨浦科技园区活动中⼼建筑与结构设计,采⽤现浇混凝⼟框架结构,主体结构为五层,⼀⾄五层建筑物层⾼分别为5m、4m、4m、3m、3m。
建筑为上⼈屋⾯,楼顶有突出的⼩房间,层⾼为3m。
建筑⾯积约为m2。
±相当于绝对标⾼,室内外⾼差为450mm。
2、基本参数本设计安全等级为⼆级,抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速度为,设计地震分组为⼀组,抗震等级为三级,轴压⽐限值取。
地⾯粗糙类别为C类,基本风压为m2,基本雪压为m2,本设计均采⽤混凝⼟强度C40:f c=/mm2,f t=mm2,f tk=/mm2,普通钢筋强度采⽤HRB 400:f y=360N/mm2,fyk=400N/m m2。
⼆、结构布置和计算简图结构平⾯布置图框架梁柱截⾯尺⼨确定主梁跨度为l0= ,h=(1/15~1/10)l0=560~840mm 取h=700mm,b=(1/3~1/2)h=233~350mm 取b=350mm,中间各梁调整b=300mm。
后经计算周期⽐不满⾜要求,边梁调整为h=900mm,中间各梁调整为h=800mm。
次梁跨度为l0=8m ,h=(1/18~1/12)l0=444~667mm 取h=500mm ,b=(1/3~1/2)h=167~250mm 取b=200mm 框架柱采⽤矩形柱,底层层⾼为H=5m,b=(1/15~1/10)H=333~500mm 取b=450mm,h=(1~2)b=450~900mm 取h=450mm后经验算轴压⽐不合格,柱尺⼨调整为700mm700mm。
结构计算简图注(图中数字为线刚度,单位:10-3E C)AB跨梁=DE跨梁:i=2E C1/3/=BC跨梁=CD跨梁:i=2E C1/3/8=四五层柱:i=E C1/3/3=610-3E C⼆三层柱:i=E C1/3/4=底层柱:i=E C1/3/=三、荷载计算1、恒荷载计算(1)屋⾯框架梁线荷载标准值40厚C20细⽯砼=m225厚挤塑保温板防⽔卷材⼀道KN/m220厚1:25⽔泥砂浆找平=m220厚1:25⽔泥砂浆找平=m2120厚现浇混凝⼟屋⾯板=m212厚⽔泥砂浆吊顶=m2屋⾯恒荷载KN/m2取m2(AB、BC、CD、DE跨)框架梁⾃重梁侧粉刷()=m合计KN/m因此,作⽤在顶层框架梁上的线荷载为:g5AB1=g5BC1=g5CD1= g5DE11=m(注:下标5表⽰第5层) g5AB2= g5BC2= g5CD2= g5DE2=+4)= KN/m(2)楼⾯框架梁线荷载标准值20厚1:25⽔泥砂浆找平=m220厚1:25⽔泥砂浆找平=m210厚地砖⾯层=m2120厚现浇混凝⼟屋⾯板=m212厚⽔泥砂浆吊顶=m2楼⾯恒荷载KN/m2取m2四层框架梁及梁侧粉刷KN/m梁上填充墙⾃重()80. 2=m墙⾯粉刷()=m合计m因此,作⽤在中间层框架梁上的线荷载为g4AB1=g4BC1=g4CD1= g4DE1=+=mg4AB2=g4BC2=g4CD2= g4DE2=KN/m⼀⼆三层框架梁及梁侧粉刷KN/m梁上填充墙⾃重()80. 2=m墙⾯粉刷()=m合计m因此,作⽤在中间层框架梁上的线荷载为g AB1=g BC1=g CD1= g DE1=+= KN/mg AB2=g BC2=g CD2= g DE2=(3)屋⾯框架节点集中荷载标准值A、E柱连系梁⾃重粉刷()⾼⼥⼉墙⾃重粉刷连系梁传来屋⾯⾃重1/2(1/)=顶层A、E柱节点集中荷载G5A= G5E=B、C、D柱连系梁⾃重粉刷()连系梁传来屋⾯⾃重①B、C、D柱KN顶层柱节点集中荷载G5B= G5C= G5D= KN (4)楼⾯框架节点集中荷载标准值四层A、E柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重(注:窗户尺⼨较⼩,未考虑折减)粉刷外墙⾯砖外墙保温框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重四层A、E柱节点集中荷载G A= G E= KN四层B、C、D柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重粉刷框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重①B、C、D柱四层柱节点集中荷载G B= G C= G D= KN ⼆、三层A、E柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重(注:窗户尺⼨较⼩,未考虑折减)粉刷外墙⾯砖外墙保温框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重⼆、三层A、E柱节点集中荷载G A= G E= KN⼆、三层B、C、D柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重粉刷框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重①B、C、D柱⼆、三层柱节点集中荷载G B= G C= G D= KN ⼀层A、E柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重(注:窗户尺⼨较⼩,未考虑折减)粉刷外墙⾯砖外墙保温框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重⼀层A、E柱节点集中荷载G A= G E= KN⼀层B、C、D柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重粉刷框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重①B、C、D柱⼀层柱节点集中荷载G B= G C= G D= KN (5)恒荷载作⽤下的结构计算简图恒荷载作⽤下结构计算简图2、活荷载计算民⽤建筑楼⾯均布活荷载标准值参考项次类别标准值(kN/m2) 1 住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托⼉所、幼⼉园2 教室,试验室、阅览室、会议室3 ⾷堂、办公楼中的⼀般资料档案室13 挑出阳台p AB= p BC= p CD= p DE= P A= P EP B =P C= P D =活荷载作⽤下结构计算简图3、风荷载计算风压标准值计算公式为:ω=βzµsµzω0式中ω——风荷载标准值(kN/m2);βz——⾼度z 处的风振系数;µs——风荷载体型系数;µz——风压⾼度变化系数;ω0——基本风压(kN/m2)。
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某培训中心综合楼计算书1 工程概况拟建5层培训中心,建筑面积4500m 2,拟建房屋所在地的设防参数,基本雪压S 0=0.3kN ·m 2,基本风压ω0=0.45kN ·m 2地面粗糙度为B 类。
2 结构布置及计算简图主体5层,首层高度3.6m,标准层3.3m,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高3.0m,外墙填充墙采用300mm,空心砖砌筑,内墙为200mm 的空心砖填充,屋面采用130mm ,楼板采用100mm 现浇混凝土板,梁高度按梁跨度的1/12~1/8估算,且梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面宽度可取梁高的1/2~1/3,梁宽同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250mm,柱截面尺寸可由A c ≥cN f N][μ 确定本地区为四级抗震,所以8.0=c μ,各层重力荷载近似值取13kN ·m -2,边柱及中柱负载面积分别为7.8 6.9226.91⨯÷=m 2和7.8(6.92 2.72)37.44⨯÷+÷=m 2.柱采用C35的混凝土(f c =16.7N ·mm 2,f t =1.57N ·mm 2)第一层柱截面 边柱 A C =31.326.91131051702810.816.7⨯⨯⨯⨯=⨯mm 2 中柱 A C =31.2537.44131052276950.816.7⨯⨯⨯⨯=⨯mm 2 如取正方形,则边柱及中柱截面高度分别为339mm 和399mm 。
由上述计算结果并综合其它因素,本设计取值如下:1层: 600mm ×600mm ; 2~5层:500mm ×500mm表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度1 3.60.45 2.2 1.10.1 5.05h m =++--=。
图1 结构平面布置图图2 建筑平面图40厚刚性防水细石砼保护层图3 剖面图6.9m 2.7m 6.9m(a ) 横向框架 (b )纵向框架图4 框架结构计算简图3 重力荷载计算3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值40mm 刚性防水细石砼内配φ4@200钢筋网 25×0.04=1.0 kN ·m -2 20mm1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN ·m -250mm炉渣找坡2% 12×0.05=0.6 kN·m-2三毡四油防水层 0.4 kN·m-2100mm钢筋混凝土板 0.1×25=2.5 kN·m-2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2合计 5.15 kN·m-21~5层楼面:瓷砖地面 0.55 kN·m-260mm浮石珍珠岩混凝土隔声层 5×0.06=0.3 kN·m-2100mm混凝土楼板 0.10×25=2.5 kN·m-2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2合计 3.6 kN·m-23.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN·m-2楼面活荷载标准值 2.0 kN·m-2电梯机房楼面活荷载标准值 7.0 kN·m-2屋面雪荷载标准值 0.3 kN·m-23.3 墙重力荷载计算外墙:墙体为300mm粘土空心砖,外墙面贴瓷砖。
墙面为20mm厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为:15×0.3+17×0.02=4.84 kN·m-2内墙:为200mm粘土空心砖,两侧均为20mm抹灰,则内墙单位面积重力荷载为:15×0.24+17×0.02×2=3.68 kN·m-23.4 梁柱自重重力荷载(见表2)表2 梁柱重力荷载标准值塑钢窗: 0.45 kN ·m -2普通钢铁门: 0.45 kN ·m -2 铝合金门: 0.40 kN ·m-2火门: 0.45 kN ·m -2 木 门: 0.2 kN·m-2 玻璃门: 1.0 kN ·m -23.6 重力荷载代表值具体数据见图5中标注,Gi 的单位为kN 。
4框架侧移刚度计算 图5 各质点重力荷载代表值4.1 横向框架侧移刚度计算表3横梁线刚度i b 计算表4 柱线刚度i c 计算表5 中框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1)表6 边框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1)表7 楼、电梯间框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1)表8 横向框架层间侧移刚度(N ·mm -1)1D i 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1横向自振周期计算突出屋面部分的折算重力荷载 ()331411.0711731.77219.8e G =⨯+⨯=kN 结构顶点的假想侧移计算由表9体现。
表9 结构顶点的假想侧移计算1T T T 1=1.7×0.75.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力结构不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切性为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。
结构总水平地震作用标准值,即 0.850.85(894.60722056.426948.24eq i G G =⨯=⨯++∑) =0.85×29899.27=25414.38KN0582.008.0)57.04.0()(9.0max 9.011=⨯==ααT T gF EK =α1·G eq =0.0582×25414.38=1479.12kN因1.4T g =1.4×0.40=0.56s<T 1=0.57s 所以应考虑顶部附加水平地震作用。
顶部附加地震作用系数δnδn =0.08·T 1+0.01=0.08×0.57+0.01=0.0556 50.05561479.12109.350F ∆=⨯=kN 各质点的水平地震作用按公式F i =1479.12i ij jG H G H ⨯∑计算具体计算结果由表10体现表10 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算F 6F 5+ΔF 5V 1V 2(a )水平地震作用分布 (b )层间剪力分布图6 横向水平地震作用及楼层地震剪力5.1.3 水平地震作用下位移计算水平地震作用下框架结构层间位移i μ∆和顶点位移i μ分别 按()∑==∆ni ijii D V u 1和()kni u V ∑=∆=1计算。
计算结果见表11表11 横向水平作用下的位移验算[]h u e e θ≤∆的要求,其中5501=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆h u ,查表可得,(《土木工程专业毕业设计指导》)。
5.1.4 水平地震作用下框架内力计算表12 各层柱端弯矩及剪力计算注:表中M 的量纲为kN ·m,V 量纲为kN以图2中④轴线横向框架内力计算为例进行计算,框架柱端剪力及弯矩分别按式∑==nj ijijij DD V 1和()hy V M yh V M ij uij ij bij -==1计算,各柱反弯点高度y 按式y=y 0+y 1+y 2+y 3确定。
其中y n由表可查得。
具体计算结果见表12。
梁端弯矩、剪力及轴力分别用下式计算,具体结果由表13体现。
()()uijb ji lbrb rbrb uij b ji rblb lblb M Mi i i M M M i i i M ++=++=++1,1、l M M V rb l b +=和()knk rbl b i V V N ∑=-=113 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算2)表中单位为kN ·m ,V 单位N ,l 的单位为m 。
水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图见图7.5.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.2.1 风荷载标准值风荷载标准值按式o z s z k ωμμβω=,基本风压o ω=0.45kN ·m 2。
由《荷载规范》查得8.0=s μ(迎风面)和5.0-=s μ(背风面),C 类场地,H/B=18.1/54.6=0.332查表得4.0=ν2、T 1=0.76S ,2210.450.760.318o T ω=⨯= kN ·S 2·m 2,由表查得28.1=ξ由式:HH izz ⨯⨯+=μβ42.028.11 仍取图2中的④轴线横向框架,其负载宽度为8.25m 。
由式o z s z k ωμμβω=得,沿房屋高度的分布风荷载标准值:()8.250.45 4.5375z z s z z s q z βμμβμμ=⨯=根据各楼层标高处的高度H i 由表查取z μ,代入上式可得各楼层标高处的q(z)。
见表14;q(z)沿高度的分布见图8(a)11.59-381.17139.35-260.75116.64-164.14100.42-80.4564.76-26.7638.10 6.3411.071720.0318.93124.8050.7835.4920.938.8126.4338.8743.3841.5522.0279.19112.78148.72158.25176.1844.4542.6492.28121.68158.15327.1826.4339.6864.3177.0432.8187.28218.51134.96170.28140.00155.42241279.93334.33 6.3438.1011.0764.7617100.4220.03116.6418.93139.35-6.34-17.41-34.41-54.44-73.37-26.76-80.45-164.14-260.75-381.1773.3754.4434.3117.416.34图7 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图1.7981.9682.1272.2772.4283.8443.6443.4043.1502.875(a )风荷载沿房屋高度的分布(单位:kN ) (b )等效结点集中风荷载(单位:kN )图8 框架上的风荷载13501350《荷载规范》规定对于对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋结构,应采用风振系数z β来考虑分压脉动的影响,由于在本设计中房屋高度18.1<30m ,但H/B=18.1/14.4=1.27<1.5,因此该房屋不考虑风压脉动的影响。
6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1 横向框架内力计算6.1.1 计算单元图图10 横向框架计算单元取④轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为7.8m ,如图10所示,由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载,如图中的水平阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁 和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上。