第一章 结构设计
第一节 框架结构的设计
一、工程概况
旅馆为六层钢筋框架结构体系,建筑面积约10027.5m2,建筑物平面为长方形。层高均为3.6m,室内外高差0.3m,因毕业设计未给定±0.000标高所对应绝对标高,框架平面柱网布置如图2—1所示:
图2-1 框架平面柱网布置
二、 设计资料
1、气象条件
基本风压0.40N/m2,基本雪压0.35 N/m2 2、抗震设防烈度
8度第一组,设计基本地震加速度值为0.2g 3、工程地质条件
地层由杂填土、粉土、粗砂、砾砂组成,地质情况见表2-1,地下稳定水位距地坪-6m以下。
1
建筑地层一览表 表2-1
序号 1 2 3 4 岩 土 分 类 杂填土 粉 土 粗 砂 砾 砂 土层深度(M) 0.0-0.5 0.5-1.5 1.5-4.5 4.5- 厚度范围 (M) 0.5 1.0 3.0 地基承载fk (KPa) 110 170 250 340 桩端阻力 qp(KPa) 2400 桩周摩擦力 qs(KPa) 10 25 30 注:1)地下稳定水位居地坪-6M以下;
2)表中给定土层深度由自然地坪算起。
4、屋面及楼面做法
屋面做法:防水层:二毡三油或三毡四油
结合层:冷底子油热马蹄脂二道
保温层:植物纤维保温板(100mm厚) 找平层:20mm厚1:3水泥砂浆 结构层:120mm厚钢筋砼屋面板 板底抹灰:粉底15mm厚
楼面做法:地砖地面: 低温辐射采暖楼面 120㎜现浇砼板
粉底(或吊顶)15mm厚 5、材料
砼强度等级为C30,纵筋HRB335 篐筋HPB235 6、设计依据
1、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2001 2、《建筑结构荷载规范》GB50009—2001 3、《混凝土结构设计规范》GB500010—2002 4、《建筑抗震设计规范》GB500011—2001
5、《混凝土设计规范理解与应用》北京:中国建筑工业出版社2002 6、《混凝土结构设计规范算例》中国建筑工业出版社2003 7、《房屋结构毕业设计指南》
2
第二节 框架结构设计计算
一、梁柱面、梁跨度及柱高的确定
1、初估截面尺寸
板厚:取h=
l13600===90mm 取120mm 40401111横梁:高h=l~l=(~)?7800=975~650 取650mm
8128121111纵梁:高h=l~l=(~)?7200=900~600 取600mm
81281211梁宽:b=(~)h 且hb=1~1.5
23为了便于施工,统一取梁的宽度b=300mm
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??FgEn 注:? 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
gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取14kN/ m2
n 为验算截面以上的楼层层数 (2)Ac?N/unfc
注:un 为框架柱轴压比限值,本方案为二级框架,则un取0.8
fc为混凝土轴心抗压强度设计值,本方案为C30混凝土,则fc取14.3kN/ ㎜2
(3)计算过程 对于边柱:
N??FgEn=1.3×13.5×14×6=1474.2(kN)
Ac?N/unfc=1474.2×103/0.8×14.3=128863.63(mm 2)
对于内柱:
N??FgEn=1.2×18.18×14×6=1832.54(kN)
Ac?N/unfc=1832.54×103/0.8×14.3=160187.06(mm 2)
因此:取柱b×h=550mm×550 mm即可满足设计要求
① 柱:一、二、三、四、五、六层,b×h=550mm×550mm
3
② 梁:梁编号见图2-2
其中:L1:b×h=300mm×600mm
L2:b×h=300mm×650mm L3:b×h=250mm×550mm L4:b×h=250mm×300mm L5:b×h=200mm×300mm
L-1L-10 533226---L-xLLL003 2-LL-4 L-4 L-4 L-4 555---5-LLLL056xL-1L-100223-- LL2-LL-1L-1050355-x--LL-4 0LLL-4 250x30002L-4 L-4 05600x50525520x-x-30L0L 55222- L3-3L-LL-1 300x600L-1 300x600 图2-2 框架梁编号
3、柱高度
底层高度h=3.6m+0.3m=3.63m,其中3.6m为底层层高,0.3为室内外高差。其它柱高等于层高即3.6m,由此得框架计算简图(图2-4)。
4
Z2Z2Z2Z2
Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z1Z1Z1Z1
图2-4 横向框架计算简图及柱编号
二、载荷计算
1、 屋面均布恒载
按屋面得做法逐项计算均布载荷,
吊顶处布做粉底,无吊顶处做粉底,近似取吊顶粉底为相同重量。 二毡三油防水层 0.35 kN/㎡ 冷底子油两道结合层 0.05 kN/㎡
100 mm厚发植物纤维保温板 0.1×13=1.3 kN/㎡ 20 mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 kN/㎡ 120 mm钢筋砼屋面板结构层 0.120×25=3 kN/㎡ 粉底或吊顶 0.5 kN/㎡
共 计 5.6kN/㎡ 屋面恒载设计值为: 5.6X1.2=6.72 kN/㎡ 2、 楼面均布恒载
按楼面做法逐项计算
低温辐射采暖楼面 2.29KN/㎡ 120mm厚钢筋混凝土整浇层 0.12×25=3 KN/㎡ 粉底或吊顶 0.5 KN/㎡ 共计 5.79 KN/㎡ 楼面恒载设计值为: 5.79X1.2=6.948 kN/㎡ 3、 屋面均布活载
计算重力载荷代表值时,仅考虑屋面雪载荷0.35 KN/㎡
由于屋面雪荷载0.35 KN/㎡ < 0.5 KN/㎡则屋面均布活荷载取0.5 KN/㎡ 活载设计值为: 0.5X1.4=0.7 KN/㎡
5