某六办公楼框架结构设计计算书
[学士]某六层框架办公楼结构设计计算书
[学⼠]某六层框架办公楼结构设计计算书届本科⽣毕业论⽂第⼀章设计任务及基本要求1.1 设计原始资料1.1.1 ⼯程概况该⼯程为六层办公楼,主体为现浇钢筋混凝⼟框架结构,占地⾯积为1310㎡,建筑⾯积5240㎡,建筑物共6层,底层层⾼5.1m,标准层层⾼3.6m,顶层层⾼4.5m,总⾼度25.5m,室内外⾼差0.450m,基础顶⾯距离室外地⾯1.05m,基础采⽤柱下独⽴基础。
该办公楼主要以层为单元出租,每层为⼀个独⽴的单元,拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专⽤办公室等。
楼内设有两个电梯三个楼梯,主、次楼梯开间均为3m,进深均为6.6m,楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。
1.1.2 设计条件⼀、抗震设防烈度:7度设防,抗震设计分组为第⼀组,设计基本地震加速度值为0.1g;⼆、基本风压: 0.55KN/m2,B类粗糙度;三、雪荷载标准值:0.2KN/m2;四、结构体系:现浇钢筋混凝⼟框架结构。
五、⼯程地质条件:拟建场地地形平坦,⼟质分布具体情况见表,II类场地⼟。
地下稳定⽔位距地表-9m,表中给定⼟层深度由⾃然地坪算起。
建筑地点冰冻深度-0.5m。
表1-1 建筑地层⼀览表序号岩⼟深度⼟层深度(m)厚度范围(m)地基⼟承载⼒(kPa)压缩模量(mPa)1 杂填⼟0.0—1.2 1.2 --- ---2 粉⼟ 1.2—2.0 0.8 200 5.03 中粗砂 2.0—4.8 2.8 300 9.54 砾砂 4.8—15.0 10.2 350 21.01.2 建筑设计任务及要求⼀、基本要求:满⾜建筑功能要求,根据已有的设计规范,遵循建筑设计适⽤、经济合理、技术先进、造型美观的原则,对建筑⽅案分析其合理性,绘制建筑施⼯图。
⼆、规定绘制的建筑施⼯图为:1、底层、标准层及顶层平⾯图:⽐例 1:150(图1-1)2、主要⽴⾯图:⽐例 1:150(图1-2,图1-3)3、屋⾯排⽔布置图:⽐例 1:1504、剖⾯图:⽐例 1:1505、墙⾝⼤样及节点详图:⽐例 1:100及1:10图1-1 标准层平⾯图2图1-3 ○E-○A轴⽴⾯图31.3结构设计任务及要求⼀、基本要求:在建筑⽅案设计的基础上,正确选择合理的结构形式,结构体系和结构布置,掌握⾼层建筑结构的计算⽅法和基本构造要求,绘制施⼯详图。
六层框架结构办公楼设计计算书
1 工程概况1.1 概况本工程为某政府机关办公楼,本工程为六层钢筋混凝土框架结构体系,建筑面积约4000m2左右,建筑平面一字型,受场地限制,宽度≤17m,长度≤40m。
开间长4.5m,进深长6.6m,层高3.6m,走廊宽2.4m。
框架梁、板、柱均采用现浇混凝土。
1.2 地质资料For personal use only in study and research; not for commercial use1.2.1 场地概况拟建建筑场地已经人工填土平整,地形平坦,地面高程4.6m。
1.2.2 地层构成For personal use only in study and research; not for commercial use勘察揭露的地层,自上而下除第一层为近期人工填土外,其余均属第四全新世海陆交相互沉积。
勘察深度范围内所揭露的地层,厚度变化很小,分布较均匀,其各层概况为:⑴杂填土:以粘土为主,含大量垃圾和有机质,不宜作为天然地基,平均厚度2.5m。
⑵淤泥质粉质粘土:深灰色,流塑状态。
平均厚度7.1m。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑶细砂:以细砂为主,少量粉砂,含粘粒,饱和,松散稍密状。
平均厚度为2.4m⑷中砂:以中粗砂为主,饱和,属密实状态,承载力特征值为220kpa,工程地质性良好,可以做桩尖持力层。
本层为揭穿。
1.2.3 地下水情况For personal use only in study and research; not for commercial use场地地下水在勘探深度范围内分上下两个含水层,第一含水层位于第⑵层淤泥质粉质粘土层中,属上层空隙滞水,水位高程约为 4.2m;第二层含水层主要存于第⑶层细砂层中,属空隙潜水,具有一定的静水压力。
经取水样进行水质分析,判定该地下水对混凝土无侵蚀性。
结构计算书-范例
EI 1 3 bh , i c 。 12 l
各跨框架梁和各层框架柱的线刚度计算分别见表 1 和表 2 。 由于该榀框架结构对称,因此只需计算半边结构。
表1 构件 边框架梁 AB 中框架梁 BC EC (N/mm2) 3.0×104 3.0×104 b h (mm×mm) 250×500 250×400 表2 层 1 2~5 EC (N/mm2) 3.0×104 3.0×104 bh (mm×mm) 500×500 550×500 梁线刚度 ib 的计算 I0 (mm4) 2.6042×109 1.3333×109 L (mm) 6000 2700 1.5ECI0/L (N×mm) 1.9532×1010 2.2222×1010 2ECI0/L (N×mm) 2.6042×1010 2.9630×1010
25×0.25×0.4=2.5 kN/m
4.1.4 柱自重
b h=450 mm 450 mm
柱自重 抹灰层:粉刷石膏砂浆 合计
25×0.5×0.5=6.25 kN/m 0.15×0.5×4=0.3 kN/m 6.55 kN/m
4.1.5 外纵墙自重
(1)标准层
4
纵墙在计算单元内相当于高度为 金窗在计算单元内相当于高度为 纵墙 铝合金窗 水刷石外墙面 粉刷石膏砂浆内墙面 合计 (2)底层
3.43411010 0.79 4.3403 1010
1.0 0.6
1.0 0.68
1.0 0.6
1.0
框架结构的相对线刚度如图 2 所示。
0.79
0.79
0.79
0.79
4 荷载计算
4.1 恒荷载标准值计算
4.1.1 屋面
高聚物改性沥青卷材防水屋面
【6层】6000平米框架结构办公楼毕业设计风荷载计算
第二部分 风荷载计算一:风荷载作用下框架的弯矩计算(1)风荷载标准值计算公式:0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数,取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数,取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压,取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类,位于密集建筑群的攀枝花市区。
(2)确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<,高宽比19.81.375 1.514.4HB==<,应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形, 1.30s μ=,由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=(迎风面)0.5s μ=-(背风面),风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定,由表4-4查得标准高度处的z μ值,再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
(3)计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =,取②轴横向框架梁,其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=,根据各楼层标高处的高度i H ,查得z μ代入上式,可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面,2()q z 背风面。
风正压力计算:7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算:7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= (4)将分布风荷载转化为节点荷载第六层:即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层,要考虑层高的不同: 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载(单位:KN )二.柱侧移刚度及剪力的计算(212hi D c=)见下表 三:各层柱反弯点和弯矩的确定(见下表)根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ,梁柱线刚度比K ,查表得到标准反弯点系数0y ;根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ,根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ;各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
六层框架结构全套计算书
标准层:
纵墙(3.6-1.1-0.7)m*0.25m*8 KN/m3=3.6 KN/m
铝合金窗0.35 KN/m2*1.1m=0.38 KN/m
水泥粉刷内墙面(3.6-1.1)m*0.36 KN/m2=0.9KN/m
合计:4.88 KN/m
底层:
纵墙(4.6-1.1-0.7)m*0.25m*8 KN/m3=5.6KN/m
一层
柱
0.6
0.6
25
1.05
4.6
48
2086.6
0.6
25
1.05
3.6
48
1633
1633
表中:① 为考虑梁柱的粉刷层重力而对其重力的增大, 表示单位长度构件的重力荷载, 表示构件的数量。
②梁长取净长,柱取层高。
表5墙体自重表
1—12轴墙体
底层墙
墙体
每片面积
片数
重量Kn
(2)屋面及楼面可变荷载值
不上人屋面均布活载标准值0.5 KN/m2
楼面活荷载标准值(办公楼)办公室,厕所,楼梯,会议室2.0KN/m2
走廊2.5KN/m2
屋面雪荷载标准值SKUr·So=1.0 0.40KN/m2
式中Ur为屋面积雪分布系数取Ur=1.0
(3)梁柱墙窗门重力荷载计算
梁柱可根据载面尺寸,材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力,荷载对墙、门窗等可计算出单位面积上的重力荷载,具体计算结果见表4,外墙为250mm厚外墙外保温材料,内墙、内隔墙为150mm厚陶粒空心砖,则内墙单位墙面重力荷载为6KN/m3 0.15+0.36KN/m2×2 =1.62 KN/m2,外墙荷载为8KN/m3 0.25 +0.36 KN/m2=2.36 KN/m2,木门单位面积重力荷载为0.2 KN/m2,铝合金窗单位面积重力荷载取0.35 KN/m2.玻璃木墙取1.5 KN/m2,
框架结构办公楼荷载计算书(非常详细)
框架结构办公楼荷载计算书(⾮常详细)某办公楼⼯程荷载计算书⼀、楼⾯荷载办公室、接待室、会议室、⾛廊、展厅、仓储⽤房、配电间、照明控制、智能化控制机房:130厚⾯层(地暖) 2.5吊顶或底粉 0.4恒载: 2.9 kN/m2卫⽣间 3.0办公室、接待室、会议室:2.0⾛廊:2.5展厅:3.5仓储⽤房、配电间、照明控制:5智能化控制机房:7公共卫⽣间:4.0,其他卫⽣间、清扫间:2.5不上⼈屋⾯块⽡型钢板彩⽡ 0.13kN/ m2冷弯型钢挂⽡条 0.5kN/ m2100厚保温层(⽔泥珍珠岩) 4*0.1=0.4kN/m21.5mm厚防⽔层 0.1 kN/ m215厚1:3⽔泥砂浆找平层 20*0.015=0.3 kN/m2底粉或吊顶 0.4 kN/ m2恒载: 1.83kN/ m2*cos22=1.96 kN/ m2活载: 0.5kN/ m2240厚⾮承重空⼼砖墙体 12.5*0.24=3.0 kN/m240厚粉刷 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 3.8 kN/m2240厚承重多孔砖墙体 15.5*0.24=3.72 kN/m2外挂⽯材 1 kN/m2内墙20厚粉刷 20*0.02=0.4 kN/m2合计: 5.12 kN/m2240厚承重多孔砖墙体 15.5*0.24=3.72 kN/m2内墙40厚粉刷 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 4.52 kN/m2240厚承重多孔砖墙体 15.5*0.24=3.72 kN/m2⼲挂⽯材 1.0 kN/m2⾯砖 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 5.32 kN/m2120厚多孔砖墙 15.5*0.12=1.96kN/m2内墙40厚粉刷 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 2.66 kN/m2通⾼窗 1.0 kN/m2,洞窗 0.5 kN/m2外墙外挂⽯材 1.0 kN/m2门 0.5 kN/m21、⼆~三层墙荷载700⾼框梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.7)= 12.2 kN/m750⾼框梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.75)= 12.0 kN/m600⾼次梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.6)= 12.6 kN/m650⾼次梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.65)= 12.4 kN/m950⾼次梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.95)= 11.2 kN/m120板下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.12)= 14.4 kN/m700⾼框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.7)= 14.5 kN/m 750⾼框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.75)= 14.3 kN/m 600⾼次梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.6)= 15.0 kN/m400⾼梁下120多孔砖墙 2.66*(3.9-0.4)= 9.3 kN/m通⾼承重多孔砖外墙 5.12*3.9=20 kN/m通⾼窗 1*3.9=3.9 kN/mB轴外墙(3*20+4.2*3.9)/7.2=10.6 kN/mA轴外墙(7.12*20+5.88*3.9)/13=12.7 kN/mE轴外墙(4.6*20+8.4*3.9)/13=9.6 kN/m1轴外墙(10.96*20+3*3.9)/13.96=16.6 kN/m1轴悬挑板⾃重及板⾯荷载:120厚板 25*0.12*0.82=2.46 kN/m板⾯恒载+活载(3.0+2.0)*0.82=4.1kN/m合计: 6.56 kN/m空调板(750X2500):⾃重 25*0.12*0.75*2.5=5.625kN空调重量 0.5 kN活荷载 2*0.75*2.5=3.75 kN合计: 9.875 kN分摊到3.6m长转为线荷载 9.875/3.6=2.74kN/m2、四层墙荷载(墙顶⾄坡屋⾯)顶部斜墙:750⾼框梁下空⼼砖内墙 3.8 *[(7.6+3.6)/2-0.75]= 18.5 kN/m顶部斜墙:750⾼框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *[(7.6+3.6)/2-0.75]= 22.0 kN/m顶部斜墙:600⾼次梁下空⼼砖内墙 3.8 *[(7.6+3.6)/2-0.6]= 19 kN/m7.6m⾼⽔平墙:700⾼框梁下空⼼砖内墙 3.8 *(7.6-0.7)= 26.3 kN/m空⼼砖内墙每⽶⾼荷载 3.8 *1= 3.8 kN/m承重多孔砖内墙每⽶⾼荷载 4.52 *1= 4.52kN/m通⾼承重多孔砖外墙 5.12*3=15.36 kN/m通⾼窗 1*3=3 kN/mB轴外墙(3000⾼窗墙+ 230⾼踢脚)(2*15.36+5.2*3)/7.2+5.12*0.23=7.6 kN/mA、E轴外墙(2300⾼窗墙+ 1680砖墙)(7.12*5.12*2.3+5.88*1*2.3)/13+5.12*1.68=16.1 kN/m 1轴外墙(3000⾼窗墙+ 230⾼踢脚)(2*15.36+4.9*3)/6.9+5.12*0.23=7.8 kN/m1轴外圈2m⾼120厚混凝⼟栏板及挂板(25*0.12+1.0)*2.0=8 kN/m1轴外侧挑板:挑板 25*0.13*0.82=2.67 kN/m板⾯恒活(2.9+0.5)*0.82=2.79 kN/m合计: 5.5 kN/m3、屋⾯檐⼝荷载外挑880排⽔沟:120厚混凝⼟板,长1680 25*0.12*1.68=5 kN/m外挂⽯材 1*0.55=0.55 kN/m⽔沟防⽔卷材恒载 1.5*0.76=1.2 kN/m⽔沟活载 2*0.76=1.5 kN/m合计: 8.25 kN/m空⼼砖内墙每⽶⾼荷载 3.8 *1= 3.8 kN/m承重多孔砖内墙每⽶⾼荷载 4.52 *1= 4.52kN/m4、⾸层墙荷载±0.000以下240实⼼砖墙 19*0.24*1.2=5.5 kN/m700⾼框梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.7)+5.5= 17.7 kN/m750⾼框梁下空⼼砖内墙 3.8 *(3.9-0.75)+5.5= 17.5 kN/m700⾼框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.7)+5.5= 20 kN/m750⾼框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.75)+5.5= 19.8 kN/m通⾼承重多孔砖外墙 5.12*3.6=18.5 kN/m通⾼窗 1*3.6=3.6 kN/mB轴外墙(3*18.5+4.2*3.6)/7.2+5.5=15.3 kN/mA轴外墙(7.12*18.5+5.88*3.6)/13+5.5=17.3 kN/mE轴外墙(4.6*18.5+8.4*3.6)/13+5.5=14.4 kN/m1轴外墙(10.96*18.5+3*3.6)/13.96+5.5=20.8 kN/m三、楼梯荷载平板段:平板段梯板截⾯积:1.4*0.1+0.9*0.2=0.32 m2梯板⾃重线荷载 0.32*25=8 kN/m底粉+⾯层线荷载(0.4+1.0)*1.4=1.96 kN/m恒载合计: 9.96 kN/m活载 3.5*1.4=4.9 kN/m斜板段:θ=28度1/cosθ=1.133斜板⾃重线荷载 0.32*25*1.133=9.06 kN/m底粉线荷载 0.4*1.4*1.133=0.64 kN/m踏步⾃重线荷载 0.15*0.5*1.4*25=2.625 kN/m⾯层线荷载 0.05*1.4*20*(280+150)/280=2.15kN/m恒载合计: 14.475 kN/m活载 3.5*1.4=4.9 kN/m整个梯板每端恒载:[9.96*(1.57+1.74)+14.475*3.39]/2/1.4=29.3kN/m 整个梯板每端活载:(3.5*6.7)/2=11.8 kN/m 楼层中间250厚矮墙(2050⾼):0.25*2.05*25=12.8 kN/m扣除相同⾯积承重多孔砖重量之后: 12.8 -15.4*0.24*2.05=4.8kN/m四、挡⼟墙荷载计算(内⼒及配筋另见挡⼟墙计算)D=250mm,φ=22.3,γ=18.2 kN/m3,地⾯活载3.5kN/m2K=1-sinφ=0.621DQ1:P max=0.621*3.6*18.2=41kN/m2活=3.5*0.621=2.2DQ2:P max=0.621*3.67*18.2=42kN/m2活=3.5*0.621=2.2DQ3:P max=0.621*2.42*18.2=27.4kN/m2活=3.5*0.621=2.2五、软弱下卧层验算软弱下卧层顶标⾼-4.700(h),室外地⾯标⾼-0.200,换填垫层处理完顶标⾼-2.400(d),z=2.3m,b=1.5~2.4m,加权平均重度γ=20 kN/m3p z+p cz≤f az软弱下卧层顶处⼟的⾃重压⼒值:p cz=γh=18.2*4.7=86kN/m2软弱下卧层顶⾯处的附加压⼒值:p k=200kN/m2(平均反⼒)p c=γd=20*2.4=48 kN/m2b=2.4m时:p z=b(p k-p c)/(b+2z tanθ)=2.4*(200-48)/(2.4+2*1*tan30+2*1.3*tan22)=79.2f az=f a+ηdγ(d-1.5)=110+1.1*18.2*(4.5-1.5)=170.1 kN/m2p z+p cz=79.2+86=165.2≤f az=170.1 kN/m2软弱下卧层验算满⾜要求。
框架结构办公楼荷载计算书(非常详细)
某办公楼工程荷载计算书一、楼面荷载办公室、接待室、会议室、走廊、展厅、仓储用房、配电间、照明控制、智能化控制机房:130厚面层(地暖) 2.5吊顶或底粉 0.4恒载: 2.9 kN/m2卫生间 3.0办公室、接待室、会议室:2.0走廊:2.5展厅:3.5仓储用房、配电间、照明控制:5智能化控制机房:7公共卫生间:4.0,其他卫生间、清扫间:2.5不上人屋面块瓦型钢板彩瓦 0.13kN/ m2冷弯型钢挂瓦条 0.5kN/ m2100厚保温层(水泥珍珠岩) 4*0.1=0.4kN/m21.5mm厚防水层 0.1 kN/ m215厚1:3水泥砂浆找平层 20*0.015=0.3 kN/m2底粉或吊顶 0.4 kN/ m2恒载: 1.83kN/ m2*cos22=1.96 kN/ m2活载: 0.5kN/ m2240厚非承重空心砖墙体 12.5*0.24=3.0 kN/m240厚粉刷 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 3.8 kN/m2240厚承重多孔砖墙体 15.5*0.24=3.72 kN/m2外挂石材 1 kN/m2内墙20厚粉刷 20*0.02=0.4 kN/m2合计: 5.12 kN/m2240厚承重多孔砖墙体 15.5*0.24=3.72 kN/m2内墙40厚粉刷 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 4.52 kN/m2240厚承重多孔砖墙体 15.5*0.24=3.72 kN/m2干挂石材 1.0 kN/m2面砖 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 5.32 kN/m2120厚多孔砖墙 15.5*0.12=1.96kN/m2内墙40厚粉刷 20*0.04=0.8 kN/m2合计: 2.66 kN/m2通高窗 1.0 kN/m2,洞窗 0.5 kN/m2外墙外挂石材 1.0 kN/m2门 0.5 kN/m21、二~三层墙荷载700高框梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.7)= 12.2 kN/m750高框梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.75)= 12.0 kN/m600高次梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.6)= 12.6 kN/m650高次梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.65)= 12.4 kN/m950高次梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.95)= 11.2 kN/m120板下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.12)= 14.4 kN/m700高框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.7)= 14.5 kN/m 750高框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.75)= 14.3 kN/m 600高次梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.6)= 15.0 kN/m400高梁下120多孔砖墙 2.66*(3.9-0.4)= 9.3 kN/m通高承重多孔砖外墙 5.12*3.9=20 kN/m通高窗 1*3.9=3.9 kN/mB轴外墙(3*20+4.2*3.9)/7.2=10.6 kN/mA轴外墙(7.12*20+5.88*3.9)/13=12.7 kN/mE轴外墙(4.6*20+8.4*3.9)/13=9.6 kN/m1轴外墙(10.96*20+3*3.9)/13.96=16.6 kN/m1轴悬挑板自重及板面荷载:120厚板 25*0.12*0.82=2.46 kN/m板面恒载+活载(3.0+2.0)*0.82=4.1kN/m合计: 6.56 kN/m空调板(750X2500):自重 25*0.12*0.75*2.5=5.625kN空调重量 0.5 kN活荷载 2*0.75*2.5=3.75 kN合计: 9.875 kN分摊到3.6m长转为线荷载 9.875/3.6=2.74kN/m2、四层墙荷载(墙顶至坡屋面)顶部斜墙:750高框梁下空心砖内墙 3.8 *[(7.6+3.6)/2-0.75]= 18.5 kN/m顶部斜墙:750高框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *[(7.6+3.6)/2-0.75]= 22.0 kN/m顶部斜墙:600高次梁下空心砖内墙 3.8 *[(7.6+3.6)/2-0.6]= 19 kN/m7.6m高水平墙:700高框梁下空心砖内墙 3.8 *(7.6-0.7)= 26.3 kN/m空心砖内墙每米高荷载 3.8 *1= 3.8 kN/m承重多孔砖内墙每米高荷载 4.52 *1= 4.52kN/m通高承重多孔砖外墙 5.12*3=15.36 kN/m通高窗 1*3=3 kN/mB轴外墙(3000高窗墙+ 230高踢脚)(2*15.36+5.2*3)/7.2+5.12*0.23=7.6 kN/mA、E轴外墙(2300高窗墙+ 1680砖墙)(7.12*5.12*2.3+5.88*1*2.3)/13+5.12*1.68=16.1 kN/m1轴外墙(3000高窗墙+ 230高踢脚)(2*15.36+4.9*3)/6.9+5.12*0.23=7.8 kN/m1轴外圈2m高120厚混凝土栏板及挂板(25*0.12+1.0)*2.0=8 kN/m1轴外侧挑板:挑板 25*0.13*0.82=2.67 kN/m板面恒活(2.9+0.5)*0.82=2.79 kN/m合计: 5.5 kN/m3、屋面檐口荷载外挑880排水沟:120厚混凝土板,长1680 25*0.12*1.68=5 kN/m外挂石材 1*0.55=0.55 kN/m水沟防水卷材恒载 1.5*0.76=1.2 kN/m水沟活载 2*0.76=1.5 kN/m合计: 8.25 kN/m空心砖内墙每米高荷载 3.8 *1= 3.8 kN/m承重多孔砖内墙每米高荷载 4.52 *1= 4.52kN/m4、首层墙荷载±0.000以下240实心砖墙 19*0.24*1.2=5.5 kN/m700高框梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.7)+5.5= 17.7 kN/m750高框梁下空心砖内墙 3.8 *(3.9-0.75)+5.5= 17.5 kN/m700高框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.7)+5.5= 20 kN/m750高框梁下承重多孔砖内墙 4.52 *(3.9-0.75)+5.5= 19.8 kN/m通高承重多孔砖外墙 5.12*3.6=18.5 kN/m通高窗 1*3.6=3.6 kN/mB轴外墙(3*18.5+4.2*3.6)/7.2+5.5=15.3 kN/mA轴外墙(7.12*18.5+5.88*3.6)/13+5.5=17.3 kN/mE轴外墙(4.6*18.5+8.4*3.6)/13+5.5=14.4 kN/m1轴外墙(10.96*18.5+3*3.6)/13.96+5.5=20.8 kN/m三、楼梯荷载平板段:平板段梯板截面积:1.4*0.1+0.9*0.2=0.32 m2梯板自重线荷载 0.32*25=8 kN/m底粉+面层线荷载(0.4+1.0)*1.4=1.96 kN/m恒载合计: 9.96 kN/m活载 3.5*1.4=4.9 kN/m斜板段:θ=28度1/cosθ=1.133斜板自重线荷载 0.32*25*1.133=9.06 kN/m底粉线荷载 0.4*1.4*1.133=0.64 kN/m踏步自重线荷载 0.15*0.5*1.4*25=2.625 kN/m面层线荷载 0.05*1.4*20*(280+150)/280=2.15kN/m恒载合计: 14.475 kN/m活载 3.5*1.4=4.9 kN/m整个梯板每端恒载:[9.96*(1.57+1.74)+14.475*3.39]/2/1.4=29.3kN/m 整个梯板每端活载:(3.5*6.7)/2=11.8 kN/m楼层中间250厚矮墙(2050高):0.25*2.05*25=12.8 kN/m扣除相同面积承重多孔砖重量之后: 12.8 -15.4*0.24*2.05=4.8kN/m四、挡土墙荷载计算(内力及配筋另见挡土墙计算)D=250mm,φ=22.3,γ=18.2 kN/m3,地面活载3.5kN/m2K=1-sinφ=0.621DQ1:P max=0.621*3.6*18.2=41kN/m2活=3.5*0.621=2.2DQ2:P max=0.621*3.67*18.2=42kN/m2活=3.5*0.621=2.2DQ3:P max=0.621*2.42*18.2=27.4kN/m2活=3.5*0.621=2.2五、软弱下卧层验算软弱下卧层顶标高-4.700(h),室外地面标高-0.200,换填垫层处理完顶标高-2.400(d),z=2.3m,b=1.5~2.4m,加权平均重度γ=20 kN/m3p z+p cz≤f az软弱下卧层顶处土的自重压力值:p cz=γh=18.2*4.7=86kN/m2软弱下卧层顶面处的附加压力值:p k=200kN/m2(平均反力)p c=γd=20*2.4=48 kN/m2b=2.4m时:p z=b(p k-p c)/(b+2z tanθ)=2.4*(200-48)/(2.4+2*1*tan30+2*1.3*tan22)=79.2f az=f a+ηdγ(d-1.5)=110+1.1*18.2*(4.5-1.5)=170.1 kN/m2p z+p cz=79.2+86=165.2≤f az=170.1 kN/m2软弱下卧层验算满足要求。
六层框架结构办公楼设计书
目录第一章 方案论述 (1)1.1建筑设计论述 (1)1.2结构设计论述 (5)第二章 结构方案设计 (8)2.1设计总说明 (8)2.1.1设计依据 (8)2.1.2设计资料 (8)2.1.3材料选用 (9)2.2 结构平面布置及计算简图 (9)2.2.1估算梁柱截面尺寸 (9)2.2.2结构平面布置 ....................................... 错误!未定义书签。
2.2.3计算简图 ........................................... 错误!未定义书签。
第三章 重力荷载代表值计算 (12)3.1恒载 (12)3.2活载 ................................................. 错误!未定义书签。
3.3重力荷载代表值计算 ................................... 错误!未定义书签。
3.3.16G ................................................. 错误!未定义书签。
3.3.25G ................................................. 错误!未定义书签。
3.3.34G 3G 2G ........................................... 错误!未定义书签。
3.3.41G ................................................. 错误!未定义书签。
第四章 水平地震作用下框架内力分析 ....................... 错误!未定义书签。
4.1层间侧移刚度计算 ..................................... 错误!未定义书签。
4.1.1梁线刚度计算 (18)4.1.2柱线刚度计算 (19)4.1.3柱的抗侧移刚度D (19)4.1.4层间侧移刚度计算................................... 错误!未定义书签。
某学校六层框架教学楼设计计算书
某学校六层框架教学楼设计m,拟建建筑物共六层,摘要:本设计为XX 市XX学校教学楼设计。
建筑面积约为100002各层层高均为4.2m。
本设计分为两部分:第一部分是建筑设计,建筑设计本着“功能适用,经济合理,造型美观,环境相宜”的原则,以国家相应规范、标准为依据,完成了设计任务书所要求的建筑平面设计,并在此基础上进行了立面、剖面、建筑详图设计以及建筑构造做法和材料的选用。
第二部分为结构设计,本设计的结构采用框架结构,结构设计本着“安全,适用,耐久”的原则,进行了竖向荷载汇集,水平荷载汇集,内力计算,内力组合,包括框架梁、板、柱、楼梯、及基础的截面设计等。
关键词:框架结构教学楼抗震设计Some school six level frame teaching building designAbstract:This is a teaching building design for Qiqihaer city professional technology institute.m, a total of the proposed six-storey buildings, each building store The building area is 10,0002height is 4.2m. This design divides into two parts: The first part is the architectural design, the architectural design “is suitable in line with the function, t he economy is reasonable, the modelling is artistic, the environment is suitable” the principle, take the national corresponding standard, the standard as the basis, has completed the construction plane design which the design project description requests, and carried on in this foundation has set up the surface, the section plane, the building detail design as well as the construction structure procedure and material selection.The second part is the structural design, this design structure uses the portal frame construction.Structural design in line with “safe, suitable, durable” the principle, has carried on the vertical load collection, horizontal load collection, endogenic force computation, endogenic force combination, including frame beams, board, column, staircase, and foundation section design and so on.Key words:frame structure teaching building aseismatic design目录摘要 (I)Abstract (I)第1章绪论 (1)1.1题目背景 (1)1.2工程概况 (1)1.3设计内容与方法 (1)1.3.1建筑设计 (1)1.3.2结构设计 (2)第2章建筑设计 (3)2.1建筑的总平面设计 (3)2.2建筑平面设计 (3)2.2.1使用部分 (3)2.2.2交通联系部分 (5)2.3建筑立面设计 (5)2.4建筑剖面设计 (6)2.5防火设计 (8)2.6建筑细部设计 (8)2.6.1砌筑工程 (8)2.6.2地面工程 (8)2.6.3屋面工程 (9)2.6.4装修工程 (9)2.6.5门窗工程 (9)2.6.6其他工程 (9)2.7节能设计 (8)第3章结构设计 (11)3.1结构方案设计 (11)3.2结构布置及计算简图 (9)3.3重力荷载计算 (11)3.3.1屋面及楼面的永久荷载标准值 (11)3.3.2屋面及楼面可变荷载标准值 (12)3.3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 (12)3.3.4重力荷载代表值计算 (18)3.4横向框架侧移刚度计算 (19)3.5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (21)3.5.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 (25)3.5.2横向水平风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 (28)3.6竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (31)3.6.1计算单元 (31)3.6.2荷载计算 (31)3.6.3内力计算 (37)3.7横向框架内力组合 (41)3.8框架截面设计 (49)3.8.1框架梁截面设计 (49)3.8.2框架柱截面设计 (51)3.8.3框架柱节点核芯区截面抗震验算 (55)3.9板设计 (56)3.9.1板类型的选择 (56)3.9.2计算参数 (56)3.9.3弯矩计算 (56)3.10楼梯设计 (60)3.10.1 LT-1 (60)3.10.2 LT-2 (63)3.11基础设计 (65)3.11.1 B柱柱下独立基础设计 (65)3.11.2 A柱柱下独立基础设计 (69)致谢 (78)参考文献 (79)第1章 绪 论1.1 题目背景本工程为XX 市XX 学校教学楼,近年来学校规模不断壮大,学生数量增多,原有的教学空间日益紧张,学校教务处排课也十分困难,给师生的学习工作带来不便。
6层框架结构计算书
第1页1 工程概况1.1工程背景本项目为6层钢筋混凝土框架结构体系,占地面积约为6138.76 m2,总建筑面积约为6138.73 m2;首层高 3.9m,标准层 3.6 m平面尺寸为14.7m×69.6m。
采用桩基础,室内地坪为±0.000m,室外内高差0.45m。
框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。
1.1.1设计资料(1)气象资料,冬季室外气温最低-200C夏季最高气温42.3C冻土深度25cm,基本风荷载W。
=0.35kN/ m2;基本雪荷载为0.35 kN/ m2。
年降水量650mm。
(2) 地质条件建筑场地地形平坦,地基土成因类型为冰水洪积层。
自上而下叙述如下:新近沉积层(第一层),粉质粘土,厚度0.5—1.0米,岩性特点,团粒状大孔结构,欠压密。
粉质粘土层(第二层),地质主要岩性为黄褐色分之粘土,硬塑状态,具有大孔结构,厚度约3.0米, qsk=35—40kPa。
粉质粘土层(第三层),地质岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含第 2 页铁锰结核,可塑状态,厚度3.5米,qsk=30—35kPa。
粉质粘土层(第四层),岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁锰结核,硬塑状态,厚度未揭露,qsk=40—60kPa,qpk=1500—2000kPa。
不考虑地下水。
(3) 地震设防烈度7度(4) 抗震等级三级(5) 设计地震分组α=(表3.8《高层建筑结构》)场地为1类一组Tg(s)=0.25s max0.161.1.2材料柱采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,梁采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235。
基础采用C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB235。
1.2工程特点本工程为6层,主体高度为24米,属多层建筑。
高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。
根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造高层建筑的一个重要方面。
某办公楼框架结构设计计算书
一、设计资料:1、气象资料:本地区年平均气温14.5o C; 年降雨量1400mm;主导风向:夏季:南、南偏东;冬季:北、西北; 基本风压:0.45KN/m 2;最大积雪深度170mm ,基本雪压0.4 KN/ m 2; 2、工程地质及水文地质资料:地基容许承载, II 类场地(详见地质勘测报告); 最高地下水位:自然地面下0.8m ; 本工程的+0.000相当于绝对标高5.35m ; 3、地震设防基本烈度:6度;4、楼面和屋面活荷载按建筑结构荷载规范取用;5、建材供应情况:所有建筑材料能保证供应;施工条件:该工程由具有一级资质的企业施工,施工单位实力雄厚,机具及技术力量均能满足要求;7、设计标高:室内设计标高+0.000,室内外高差2600mm ; 8、墙身做法:墙身为粉煤灰轻渣空心砌块填充墙,用M5混合砂浆砌筑;内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面,厚20mm ,“803”内墙涂料两度,外墙为贴瓷砖墙面。
9、楼面做法:水磨石地面(顶面20mm 水泥砂浆打底,5mm 厚粉刷;底面15mm 厚纸筋石灰抹底);10、屋面做法:现浇楼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水泥砂浆找平层厚20mm ,二毡三油防水层,撒绿豆砂浆保护;11、门窗做法:门厅处为铝合金门窗,其他均为木门、钢窗;12、活荷载:屋面活荷载2.0 2m kN ;楼面活荷载2.0 2m kN ;走廊楼面活荷载2.52m kN;电梯机房7.0 2m kN ;盥洗室2.0 2m kN 。
二、结构布置及结构计算简图的确定:结构平面布置见图1,各构件尺寸确定如下: 梁:框架梁:6678000121121=⨯==l h mm 取 650300⨯=⨯h b mm联系梁:取 500250⨯=⨯h b mm柱:角柱截面 600600⨯=⨯h b mm中柱截面 450450⨯=⨯h b mm 楼板:楼板现浇楼板厚 100 mm根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为500mm ,由此可得底层层高为3.15m 。
哈尔滨市某高校六层框架结构办公楼结构设计CAD图纸
计算范例完整混凝土框架结构设计计算书
砖自重为 15 KN / m3 ,其计算如表 3 所示:(此处门窗暂不考虑,
为预留洞考虑)
墙体为 240mm厚粘土空心砖,外墙面贴瓷砖(
0.5KN / m2 ),内墙面
为 20mm厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为:
0.5 15 0.24 17 0.02 4.44KN / m2
内墙为 240mm粘土空心砖,两侧均为 20mm厚抹灰,在内墙单
b = ( 1/3 ~ 1/2 )× 600 ㎜ =200 ~ 300 ㎜
则边跨梁宽度: b= 300 ㎜
( 2).纵梁
a:
截面的高度: 1/12 ~ 1/8 的跨度(为满足承载力、刚度及延
性要求)
h=
( 1/12 ~ 1/8 )× 4500 ㎜= 375~ 565 ㎜,
即截面高度: 375 ㎜~ 565 ㎜
20mm厚抹灰,则女儿墙重力
10.2.5 门窗的自重
根据建筑结构荷载规范 GB50009-2001 ,木门按 0.2 KN / m2 考虑, 塑
钢窗按 0.4 KN / m2 考虑,计算结果如表 10-5 所示:
表 10-5 门窗自重
Ac N / N f c
式中: N —柱的组合的轴压力设计值;
F —按简支状态计算的柱的负载面积;
gE —折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可根据实际 荷载计算,也可近似取 12~ 15kN/ ㎡;
—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数, 等跨内柱取 1.25 ,等跨内柱取 1.2 ;
边柱取 1.3 ,不
性要求)
h = ( 1/12 ~ 1/8 )× 6600 ㎜= 550 ~ 825 ㎜,
h = ( 1/12 ~ 1/8 )× 3000 ㎜= 250 ~ 375 ㎜,
六层框架办公楼结构设计
第一章设计任务及基本要求1.1 设计原始资料1.1.1 工程概况该工程为六层办公楼,主体为现浇钢筋混凝土框架结构,占地面积为1310㎡,建筑面积5240㎡,建筑物共6层,底层层高5.1m,标准层层高3.6m,顶层层高4.5m,总高度25.5m,室外高差0.450m,基础顶面距离室外地面1.05m,基础采用柱下独立基础。
该办公楼主要以层为单元出租,每层为一个独立的单元,拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专用办公室等。
楼设有两个电梯三个楼梯,主、次楼梯开间均为3m,进深均为6.6m,楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。
1.1.2 设计条件一、抗震设防烈度:7度设防,抗震设计分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.1g;二、基本风压: 0.55KN/m2,B类粗糙度;三、雪荷载标准值:0.2KN/m2;四、结构体系:现浇钢筋混凝土框架结构。
五、工程地质条件:拟建场地地形平坦,土质分布具体情况见表,II类场地土。
地下稳定水位距地表-9m,表中给定土层深度由自然地坪算起。
建筑地点冰冻深度-0.5m。
表1-1 建筑地层一览表1.2 建筑设计任务及要求一、基本要求:满足建筑功能要求,根据已有的设计规,遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则,对建筑方案分析其合理性,绘制建筑施工图。
二、规定绘制的建筑施工图为:1、底层、标准层及顶层平面图:比例 1:150(图1-1)2、主要立面图:比例 1:150(图1-2,图1-3)3、屋面排水布置图:比例 1:1504、剖面图:比例 1:1505、墙身大样及节点详图:比例 1:100及1:10图1-1 标准层平面图图1-2 1-9轴立面图1.3结构设计任务及要求一、基本要求:在建筑方案设计的基础上,正确选择合理的结构形式,结构体系和结构布置,掌握高层建筑结构的计算方法和基本构造要求,绘制施工详图。
二、规定绘制的结构施工图为:1、结构平面布置图:比例 1:1502、一榀框架结构配筋图:比例 1:1503、屋面板、楼面板的配筋图:比例 1:1504、楼梯配筋图:比例 1:1005、基础设计图:1三、结构设计计算书容:说明结构方案如何确定的,材料选择。
框架结构设计计算书.
第一章绪论第一节工程概况一、工程设计总概况:1. 规模:本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼,使用年限为 50年 , 抗震设防烈度为 8度; 建筑面积约 3000㎡, 建筑平面的横轴轴距为 6.5m 和2.5m , 纵轴轴距为 4.5m ;框架梁、柱、板为现浇;内、外墙体材料为混凝土空心砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆, 教室内地面房间采用水磨石地面, 教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢窗和装饰木门。
全楼设楼梯两部。
2. 结构形式:钢筋混凝土四层框架结构。
3.气象、水文、地质资料:1气象资料A. 基本风压值:0.35kN/㎡,B.基本雪压值:0.25kN/㎡。
C.冻土深度:最大冻土深度为 1.2m;D.室外气温:年平均气温最底 -10℃,年平均气温最高 40℃ ;2水文地质条件A.土层分布见图 1-1,地表下黄土分布约 15m ,垂直水平分布较均匀,可塑状态,中等压缩性,弱湿陷性,属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。
地基承载力特征值fak=120kN/㎡。
B.抗震设防等级 8度,设计基本地震加速度值为 0.20g ,地震设计分组为第一组,场地类别为Ⅱ类。
C.常年地下水位位于地表下 8m ,地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。
D.采用独立基础, 考虑到经济方面的因素, 在地质条件允许的条件下, 独立基础的挖土方量是最为经济的,而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的, 整体性好, 抗不均匀沉降的能力强。
因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较多。
二、设计参数:(一根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物,破坏后果严重,故建筑结构的安全等级为二级。
(二建筑结构设计使用年限为 50年, 耐久等级二级 (年 , 耐火等级二级,屋面防水Ⅱ级。
(三建筑抗震烈度为 8度,应进行必要的抗震措施。
(四设防类别丙类。
(五本工程高度为 15.3m ,框架抗震等级根据 GB 50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》,幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过 24m 的混凝土框架的抗震等级为二级。
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某办公楼框架结构设计专业:土木工程姓名:学号:指导教师:前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
本组毕业设计题目为《某办公楼框架结构设计》。
在毕设前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。
在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。
特别是在SARS肆掠期间,本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。
在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,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,在指导老师的帮助下,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。
巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。
在进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel。
在绘图时熟练掌握了AutoCAD,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。
框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,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,敬请各位老师批评指正。
二零零三年六月十五日内容摘要本设计主要进行了结构方案中横向框架2、3、7、8轴框架的抗震设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,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内力(弯矩、剪力、轴力)。
接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,。
是找出最不利的一组或几组内力组合。
选取最安全的结果计算配筋并绘图。
此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。
完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
关键词:框架结构设计抗震设计AbstractThe purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions 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 making the amount of the horizontal seismic force can 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 force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords : frames, structural design,anti-seismic design毕业设计进度计划安排:第一周课题调研,选题、结构方案设计第二周复习结构设计有关内容,借阅相关规范及资料第三周导荷载、计算楼层荷载第四周计算结构自震周期、水平地震作用大小第五、六周水平地震力作用下的框架内力分析、计算第七、八周竖向荷载作用下的框架内力计算第九周框架内力组合分析、计算第十周义务劳动周第十一周楼层板配筋、框架梁配筋及构造第十二周框架柱配筋、框架节点配筋及构造第十三周 TBSA计算及分析第十四周楼梯计算,整理计算书第十五周翻译科技资料,画图第十六周打印论文,准备答辩目录第一部分:工程概况 (1)建筑地点、建筑类型、建筑介绍、门窗使用、地质条件 (1)柱网与层高 (1)框架结构承重方案的选择 (2)框架结构的计算简图 (2)梁、柱截面尺寸的初步确定 (3)第二部分:框架侧移刚度的计算 (5)横梁、纵梁、柱线刚度的计算 (5)各层横向侧移刚度计算 (6)各层纵向侧移刚度计算 (12)第三部分:重力荷载代表值的计算 (13)资料准备 (13)重力荷载代表值的计算 (14)第四部分:横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (23)横向自振周期的计算 (23)水平地震作用及楼层地震剪力的计算 (24)多遇水平地震作用下的位移验算 (27)水平地震作用下框架内力计算 (28)风荷载作用下的框架内力计算…………………………………………………第五部分:竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (32)计算单元的选择确定 (32)荷载计算 (33)内力计算 (40)梁端剪力和柱轴力的计算 (45)横向框架内力组合 (46)框架柱的内力组合 (54)柱端弯矩设计值的调整 (57)柱端剪力组合和设计值的调整 (60)第六部分:截面设计 (62)框架梁 (62)框架柱 (68)框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 (78)第七部分:楼板设计 (82)楼板类型及设计方法的选择 (82)设计参数 (82)弯矩计算 (83)截面设计 (87)第八部分:楼梯设计 (91)设计参数 (91)楼梯板计算 (91)平台板计算 (93)平台梁计算 (94)第九部分:框架变形验算 (96)梁的极限抗弯承载力计算 (96)柱的极限抗弯承载力计算 (97)确定柱端截面有效承载力M (98)c的计算 (99)各柱的受剪承载力Vyij的计算 (100)楼层受剪承载力Vyi的计算 (101)罕遇地震下弹性楼层剪力Ve的计算 (101)楼层屈服承载力系数ξyi层间弹塑性位移验算 (103)第十部分:科技资料翻译 (104)科技资料原文 (104)原文翻译 (113)第十一部分:设计心得 (120)参考资料 (123)第一部分:工程概况建筑地点:大同市建筑类型:六层办公楼,框架填充墙结构。
建筑介绍:建筑面积约8000平方米,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。
门窗使用:大门采用钢门,其它为木门,门洞尺寸为1.2m×2.4m,窗为铝合金窗,洞口尺寸为1.8m×2.1m。
地质条件:经地质勘察部门确定,此建筑场地为二类近震场地,设防烈度为7度。
柱网与层高:本办公楼采用柱距为7.8m的内廊式小柱网,边跨为6.9m,中间跨为2.1m,首层高取3.9m,其余层取3.6m。
如下图所示:柱网布置图框架结构承重方案的选择:竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。
框架结构的计算简图:框架结构的计算简图纵向框架组成的空间结构横向框架组成的空间结构本方案中,需近似的按纵横两个方向的平面框架分别计算。
梁、柱截面尺寸的初步确定:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。
本方案因1/12×6900=575mm,截面宽度取600×1/2=300mm,可得梁的截面初步定为b×h=300*600。
2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1)柱组合的轴压力设计值N=βFg E n注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。
F按简支状态计算柱的负载面积。
g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14KN/m2。
n为验算截面以上的楼层层数。
(2)A c≥N/u N f c注:u N 为框架柱轴压比限值,本方案为二级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.8。
f c为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。
3、计算过程:对于边柱:N=βFg E n=1.3×25.92×14×6=2830.464(KN)A c≥N/u N f c=2830.464×103/0.8/14.3=247418.18(mm2)取600mm×600mm对于内柱:N=βFg E n=1.25×34.56×14×6=3628.8(KN)A c≥N/u N f c=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80(mm2)取600mm×600mm梁截面尺寸(mm)柱截面尺寸(mm)第二部分:框架侧移刚度的计算一、横梁线刚度i b的计算:二、纵梁线刚度i b的计算:三、 柱线刚度i c 的计算:I=bh 3/12四、各层横向侧移刚度计算: (D 值法)1、底层①、A-2、D-2、A-5、D-5(4根) K=0.353αc =(0.5+K)/(2+K)=0.362 Di1=αc ×12×i c /h2=0.362×12×12.77×1010/49002=25112②、A-1、A-6、D-1、D-6、(4根) K=3.38/12.77=0.266 αc =(0.5+K)/(2+K)=0.338 Di2=αc ×12×i c /h2=0.338×12×12.77×1010/49002=23447③、B-1、C-1、B-6、C-6 (4根) K=(2.5+3.38)/12.77=0.460 αc =(0.5+K)/(2+K)=0.390 Di3=αc ×12×i c /h2=0.390×12×12.77×1010/49002=27055④、B-2、C-2、B-5、C-5 (4根)K=(3.34+4.5)/12.77=0.614αc=(0.5+K)/(2+K)=0.426Di4=αc×12×i c/h2=0.426×12×12.77×1010/49002=29552⑤、B-3、B-4、C-3、C-4 (4根)K=(3.34+3.38)/12.77=0.526αc=(0.5+K)/(2+K)=0.406Di5=αc×12×i c/h2=0.406×12×12.77×1010/49002=28165⑥、A-3、A-4、D-3、D-4 (4根)K=3.34/12.77=0.262αc=(0.5+K)/(2+K)=0.337Di6=αc×12×i c/h2=0.337×12×12.77×1010/49002=23378∑D1=25112×4+23447×4+27055×4+29552×4+28165×4+23378×4 =6268362、第二~六层:①、A-2、A-5、D-2、D-5(4根)K=4.5×2/(12.4×2)=0.363αc=K/(2+K)=0.154Di1=αc×12×i c/h2=0.154×12×12.4×1010/36002=17681②、A-1、A-6、D-1、D-6(4根)K=3.38×2/(12.4×2)=0.273αc=K/(2+K)=0.120Di2=αc×12×i c/h2=0.120×12×12.4×1010/36002=13778③、A-3、A-4、D-3、D-4 (4根)K=(4.5+3.8)/(12.4*2)=0.318αc=K/(2+K)=0.137Di4=αc×12×i c/h2=0.137×12×12.4×1010/36002=15730④、B-1、C-1、B-6、C-6 (4根)K=(2.5+3.38)×2/(12.4×2)=0.474 αc=K/(2+K)=0.192Di5=αc×12×i c/h2=0.192×12×12.4×1010/36002=22044⑤、B-3、B-4、C-3、C-4 (4根)K=(3.34+4.5)×2/(12.4×2)=0.632 αc=K/(2+K)=0.240Di6=αc×12×i c/h2=0.240*12*12.4*1010/36002=27556⑥、A-3、A-4、D-3、D-4 (4根)K=(3.34×2+4.5+3.38)/(12.4×2)=0.587αc=K/(2+K)=0.227Di7=αc×12×i c/h2=0.227×12×12.4×1010/36002=26063∑D2=17681×4+13778×4+15730×4+22044×4+27556×4+26063×4=491408由此可知,横向框架梁的层间侧移刚度为:∑D1/∑D2=626836/491408>0.7,故该框架为规则框架。