土木工程框架结构设计说明

第1章项目概况及设计资料

1.1 项目概况

1.项目名称:省市寿县某建筑结构设计；

2.建筑占地面积:364.5㎡，总建筑面积:2151㎡；

3.建筑高度:17.7m；

4.设计使用年限:50年；

5.建筑层数:六层；

6.结构类型:现浇钢筋混凝土框架结构；

7.抗震设防烈度:6度；

8.设计耐火等级:二级。

1.2 设计资料

1.设计标高:室设计标高为0.000m

±，室外高差300mm；

0.35kN m；

2.基本风压:2

0.5kN m；

3.基本雪压:2

4.地面粗糙程度:B类；

5.建筑物安全等级:Ⅱ级；

6.墙体材料:

±以上采用MU10混凝土多孔砖，M5混合砂浆一砖实砌；

.0

000

±以下采用MU10混凝土实心砖，M10水泥砂浆一砖实砌,20厚1:2水泥砂浆双.0

000

面粉刷，-0.060处设20厚1:2水泥砂浆，掺5%防水剂防潮层。

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第2章 结构布置及计算简图的确定

2.1 结构平面布置

1.选取单榀框架

根据图形的对称性，本次计算选用⑩轴进行计算，结构布置图如下:

图2-1 结构布置图

2.2 梁柱截面初估

1.梁截面初估

16~14确定，各梁截面宽度按照高度的13~12确定。那么，各截面尺寸确定如下:次梁截面高度按照跨度的115~112确定，主梁截面高度按照跨度的112~1确定，悬臂梁截面高度按照跨度的 (1)主梁1AB :

(112h =~)14700390~600mm mm ⨯=，取500h mm =； (1b =~)12500170~250mm mm ⨯=，取250b mm =。 (2)主梁1B D :

(112h =~)182500210~320mm mm ⨯=，取500h mm =；

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(1b =~)12500170~250mm mm ⨯=，取250b mm =。 (3)8~10、10~12轴间主梁尺寸:

(112h =~)13600300~400mm mm ⨯=，取400h mm =，250b mm =。 2.柱截面初估

(1)根据《混凝土设计原理》中的承载力计算公式，可推出构件截面面积的计算公式如下:

()C C

C A N a f ≥⨯ (2-1)

式中:

a ——轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05)；

C f ——砼轴心抗压强度设计值； C N ——估算柱轴力设计值。

(2)柱轴力设计值:

1.25C N CN = (2-2)

式中:

N ——竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载)； C ——中柱1C =、边柱 1.1C =、角柱 1.2C =。

(3)竖向荷载作用下柱轴力标准值:

N nAq = (2-3)

n ——柱承受楼层数； A ——柱子从属面积；

q ——竖向荷载标准值(已包含活载)，对于框架结构各层的重力代表值一般为212~15q kN m =，此处取215q kN m =。

(4)柱A:

23.6 4.716.92A m =⨯=，

1516.9261522.8N kN =⨯⨯=，

1.25 1.1152

2.82094C N kN =⨯⨯⨯=，

220941000

1627040.914.3

C c C N A mm af ⨯≥

==⨯。 取截面为500500mm mm ⨯，22250000162704c A mm mm => 同理，柱1B 、D 也取截面为500500mm mm ⨯。

2.3 计算简图的确定

1.线刚度计算

根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为600mm ，室外高差为300mm ，由此求得底层层高为5.1m 。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，边跨梁取I=1.5I 0，中跨梁取I=2I 0(I 0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。

(1)由《混凝土结构》中得到线刚度计算公式如下:

EI

i H

=

(2-4) 式中:

H ——梁的长度； E ——混凝土弹性模量。

(2)各梁柱的线刚度计算如下: 1)梁的线刚度计算

L1: 3331

1.50.250.5 4.70.8311012

i E Em -=⨯

⨯⨯÷=⨯； L2: 3331

1.50.250.5

2.5 1.561012

i E Em -=⨯⨯⨯÷=⨯； 2)柱的线刚度计算 ①首层柱

Z1: 3331

0.50.5 3.9 1.341012

i E Em -=⨯⨯⨯÷=⨯； ②二～六层柱

Z1: 3331

0.50.5 2.9 1.81012

i E Em -=⨯

⨯⨯÷=⨯；

. 图2-2 梁柱线刚度图(单位:10-3Em3)

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第3章 荷载计算

3.1 恒荷载计算

1.屋面板(按屋面做法逐项计算均布荷载): 防水层：40mm 厚C20细石混凝土

21kN m ；

找平层：20mm 厚水泥砂浆

20.002200.4kN m ⨯=；

找坡层：C15加气混凝土找坡2%（最薄处30厚）20.12040.03

7.50.5642

kN m +⨯=；

保温层：40mm 厚挤塑聚苯乙烯泡沫保温板 2

0.040.50.02kN m ⨯=；

结构层：120mm 厚钢筋混凝土整浇层

20.12253kN m ⨯=；

抹灰层：20mm 厚混合砂浆

2

0.02170.34kN m ⨯=；

小计 25.324kN m 。 2.楼面恒载:

找平层：20mm 厚1:3水泥砂浆找平

20.02200.4kN m ⨯=；

结构层：120mm 厚现浇板 20.02225 3.00kN m ⨯=； 抹灰层：20mm 厚混合砂浆

20.02170.34kN m ⨯=；

小计 24.0kN m 。 3.墙体恒载:

240mm 厚空心砖 20.246 1.44kN m ⨯=； 20mm 厚水泥砂浆面 20.042200.8kN m ⨯⨯=。 小计 22.24kN m 。 120mm 厚空心砖 20.1260.72kN m ⨯=； 20mm 厚水泥砂浆面 20.042200.8kN m ⨯⨯=。