高层建筑结构课程设计(doc 37页)

高层建筑结构课程设计(doc 37页)

目录

摘要 (5)

一、建筑设计 (5)

1、设计资料 (5)

2、结构方案评价 (6)

二、结构布置及有关尺寸的初步估算 (6)

1、结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 (6)

2、荷载计算 (9)

三、结构的线刚度与横向侧移刚度计算 (13)

1、结构的线刚度计算 (13)

2、结构的横向侧移刚度计算 (15)

四、框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi (15)

1、地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值 (15)

2、风荷载标准值计算及位移验算 (22)

五、风荷载计算 (24)

六、竖向荷载内力计算 (25)

七、水平荷载作用下内力计算 (28)

1. 水平地震荷载作用下 (28)

摘要：现建一栋整体式钢筋混凝土六层框架结构的建筑物，建筑高度为20.4m，基本风压0.35kN/m。设计内容包括建筑与结构设计两部分。

这个设计项目的建筑设计，进行了建筑物的平、立、剖的三方面的设计。办公楼属于公共建筑，既要求满足建筑布局，也要有抗震、采风通光等各方面的要求。结构设计，主要进行了结构布置及选型、荷载计算、内力计算、内力组合、按最不利内力进行各杆件配筋计算。

关键词：框架结构；办公楼；建筑设计；结构设计

一、建筑设计

1.设计资料

（1）某六层办公楼，采用整体式钢筋混凝土结构，标准层平面图详见附图

1 。

（2）建筑物层高：底层层高为3.9m，2～6层层高为3.3m。

（3）抗震设防烈度为7度，Ⅰ类场地土，特征周期分区为二区。

（4）基本风压：w0＝0.35 kN/m2，地面粗糙度为B类。

（5）其他条件可参照相关教材中有关框架结构的设计例题。

（6）恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。

（7）材料选用：混凝土采用C30；

钢筋梁、柱中受力纵筋均采用HRB335或HRB400，箍筋及构造钢筋采用HPB235。

附图1 标准层平面图

其他：

① 室内外高差450mm ；基顶标高为-1.200m 。

② 屋面做法：不上人屋面（活荷载0.5 kN/m 2），卷材防水（有保温层，二道防水），水泥膨胀珍珠岩找坡。（注：屋面保温、防水、找坡层总重按2.5 kN/m 2计算。）

③ 女儿墙： 240 mm 厚，采用实心砖（自重按18 kN/m 3）砌筑，墙高0.5m ，100mm 混凝土压顶。

④ 外墙饰面：20 mm 厚水泥砂浆打底、找平，面刷乳胶漆（外墙用）。 ⑤ 内墙饰面：混合砂浆刷乳胶漆（总厚度22mm ）。 ⑥ 外纵墙上开窗高度：底层为2.6m ，2～4层为2.0m 。

⑦ 内纵墙自重计算可以不扣除门洞，外纵墙自重计算必须扣除窗洞，然后再计算窗重。（塑钢窗自重按0.4 kN/m 3计算） ⑧ 纵向框架梁及基础梁均按照250×400设计。

2. 结构方案评价

该建筑为常见的一般建筑物，即属于A 级框架结构体系，查表2-2得：抗震设防烈度为7度时，最大适用高度为50m ，该设计方案建筑高度为（3.9+3.3×5）m=20.4m ﹤50m ，故满足要求。

查表2-6得：最大高宽比为4，该设计方案高宽比为H/B=

35.4 2.7413m

m

=<，

故满足要求

。

查表2-10得长宽比限值为

6.0，该设计方案长宽比为36 2.77 6.013m

m

=<故

满足要求

。

该方案设计的建筑物立面规则，均匀，从上到下外形不变，沿高度布置连续均匀；建筑平面形状为矩形，规则，简单，对称；长宽比不大，有利于抗震。综上所述：该结构方案合理。

二、 结构布置及有关尺寸的初步估算 1、结构布置及梁,柱截面尺寸的初选

项目情况：该工程为办公楼设计。建筑总共6层，底层层高为3.9m ，2～6

层层高为3.3m。室内外高差450mm；基顶标高为-1.200m。框架平面与柱网布置图如下图2-1。

图2-1 结构平面布置图

板厚取120 mm，

3600

12090

4040

l

h mm

=>≈=。

一．确定计算简图

假定框架柱与基础顶面接触，框架梁与柱刚接，设计时为了计算的方便，使每个柱子的尺寸不变，于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。将基础距离室外地坪的高度设为1.2m，室内外高差为0.45m，所以底层的柱子高度为h=3.9+1.2+0.45=5.55m，其余各层竹篙从露面算到上一层楼面，所以都是3.3m,于是框架的计算见图为下图2-2表示。

图2-2 框架计算简图

二.梁、柱截面尺寸的估算：

（1）梁截面

1.AB跨：

主梁：L =7200mm

h=（

1

12

~

1

8

）L=600mm~900mm,取h=700mm

b=（1

3

~

1

2

）h=233mm~350mm，取b=300mm

故该框架的横梁与纵梁的初步设计截面尺寸为b×h=300mm×700mm 次梁：L=7200㎜

h=（

1

18

~

1

12

）L=400mm~600mm,取h=500mm

b=（1

3

~

1

2

）h=200mm~300mm，取b=300mm

故框架的次梁初步设计截面尺寸为b×h=300mm×500mm 2.BC跨：

主梁：L=3000mm

h=（

1

12

~

1

8

）L=250mm~375mm,取h=500mm