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1111M中??(7.193?4.726)?6.12??(10.08?16.62)?(?6.12??1.82)?165.2kN?m8243折减70%后为115.65kN·m。
11V??(7.193?4.726)?6.1??(10.08?16.62)?(6.1?1.8)?93.77kN
22梁下部受拉时,按T形截面设计。 翼缘计算宽度:按跨度考虑,b?f?l3?6.63?2200mm;
按梁间距考虑,b?f?b?sn?300?3300?3600mm; 按翼缘厚度考虑,h0?h?as?600?35?565mm,
h?fh0?100565?0.177?0.1,此种情况不起控制作用;
故取b?f?2200mm。
梁内纵向钢筋采用HRB335级钢筋,fy?fy??300Nmm,?b?0.55,采用C30级混凝土,ft?1.43Nmm2,fc?14.3Nmm2,下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为
2?1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1?14.3?2200?100?(565?100)?1620.2kN?m 2?115.65kN?m属第一类T形截面。
M115.65?106?s???0.0115?1fcb?fh021.0?14.3?2200?5652??1?1?2?s?0.0116??b?0.55As???1fcb?fh0fy?0.0116?1.0?14.3?2200?565300?687mm2选配318,As?763mm2,
??763?0.42%?max{0.2%,0.45ftfy}?0.21%,满足要求。
300?600经验算斜截面受剪承载力也满足要求。截面尺寸选择适当。 (验算斜截面受剪承载力的过程呢?)
2、框架柱截面尺寸
框架柱的长边边长可取为框架柱一层高的1/12~1/16。考虑到框架结构可能在纵横两个方向承受地震作用,框架柱在两个方向上都应具有较好的刚度和承载力,因而框架柱采用正方形的矩形截面。
从大量工程设计结果来看,钢筋混凝土高层建筑单位建筑面积的重量(竖向总荷载)框架、框架剪力墙结构约为12~14kN/㎡;剪力墙和筒体结构约为14~16kN/㎡。初步设计时按受荷面积估算轴力N,乘上1.2-1.4的系数,用规范所要求的轴压比确定柱截面尺寸。近似按轴压柱来计算轴压比,实际不为轴压,留有余地。框架柱的截面尺寸还应满足抗侧刚度要求,在多遇地震作用下,其层间水平侧移和顶点侧移均应满足《建筑抗震设计规范》的相应要求。
由规范可知,框架的抗震等级为三级(GB50011-6.1.2),其轴压比限值λ=0.9(GB50011-6.3.7);各层重力荷载代表值近似取14kN/m2,由图1.3可知边柱及中柱的负载面积分别为7.2×3.3m2和7.2×4.8 m2。由式Ac?N可得柱截面面积为 ?fc?FgEn1.3?7.2?3.3?14?103?6N边柱 Ac????201600mm2
?fc?fc0.9?14.3第 6 页
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?FgEn1.25?7.2?4.8?14?103?6N 中柱 Ac????281958mm2
?fc?fc0.9?14.3柱截面取为正方形,底层柱b×h=550×550mm,上层柱b×h=500×500mm,则底层柱截2
面积为302500mm,均大于以上两值,满足要求。 3、现浇板厚度
现浇连续双向板厚度一般不小于其跨度(短边)的1/50。同时,民用建筑的板厚不得小于60mm(单向),工业建筑的板厚不得小于70mm(单向),双向板不得小于80mm。故取板厚为100mm。
4、各楼层各框架梁的线刚度ib
对于现浇框架,当楼盖或屋盖与框架整体浇筑时,若按矩形截面计算的框架梁惯性矩为I0,则中框架(框架梁两侧均有现浇楼板或屋面板)的惯性矩取为2 I0,边框架(框架梁仅一侧有现浇楼板或屋面板)的惯性矩取为1.5 I0。
各楼层各框架梁的线刚度ib见表5.1。
表5.1 各楼层各横向框架梁的线刚度ib计算表 类层Ec b×h I0 l 24别 次 (N/mm) (mm×mm) (mm) (mm) 边104 300×600 5.4×109 6600 横1~7 3.15×梁 走104 300×600 5.4×109 3000 道1~6 3.15×梁 5、各楼层各框架柱的线刚度ic
各楼层各框架柱的线刚度ic见表5.2。 层次 1 2~4 5 6 7 hc(mm) 4450 3600 4080 3600 3000 Ec (N/mm2) 3.15×104 3.15×104 3.15×104 3.15×104 3.15×104 b×h (mm×mm) 550×550 500×500 500×500 500×500 500×500 EcI0/l (N·mm) 2.577×1010 1.5EcI0/l (N·mm) 3.866×1010 2EcI0/l (N·mm) 5.154×1010 5.67×1010 8.505×1010 1.134×1011 表5.2 各楼层各框架柱的线刚度ic计算表 Ic (mm4) 7.626×109 5.208×109 5.208×109 5.208×109 5.208×109 EcIc/hc (N·mm) 5.398×1010 4.557×1010 4.021×1010 4.557×1010 5.468×1010 6、各楼层各框架柱的抗侧刚度D及各楼层框架柱的抗侧刚度之和∑D
各楼层各框架柱的抗侧刚度D及各楼层框架柱的抗侧刚度之和∑D见表5.3~5.6。
表5.3 中框架柱侧移刚度D值(N/mm) 层次 6 5 2~4 1 K 1.131 1.282 1.131 0.955 边柱(4根) αc 0.361 0.391 0.361 0.492 Di1 15232 11321 15232 16104 K 3.619 4.102 3.619 3.056 中柱(4根) αc 0.644 0.672 0.644 0.703 Di2 27180 19486 27180 23004 ∑Di 169648 123228 169648 156432 表5.4 边框架柱侧移刚度D值(N/mm) 层次 6 5 2~4 K 0.848 0.961 0.848 A-1/4,D-1/4,A-7 αc Di1 0.298 12569 0.325 9421 0.298 12569 第 7 页
K 2.715 3.077 2.715 B-1/4,C-1/4,B-7 αc Di2 0.576 24294 0.606 17565 0.576 24294 ∑Di 110589 80958 110589 毕业设计 1 0.716 0.448 14648
2.292 0.650 21277 107775
表5.5 楼电梯间框架柱侧移刚度D值(N/mm) 层次 K 6 0.707 5 0.641 0.566 2~4 1 0.477 第七层框架柱(4根)侧移刚度D值(N/mm):
C-7 αc 0.261 0.243 0.220 0.395 Di1 11019 7034 9299 12907 K 2.573 2.756 2.432 2.053 D-7 αc 0.563 0.579 0.549 0.630 Di2 23743 16797 23152 20605 ∑Di 34762 23831 32451 33512 K=0.707,αc=0.261,Di1=19042,∑Di=76168
将以上不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即得到框架各层层间侧移刚度∑Di,见表5.6。
表5.6 横向框架层间侧移刚度 (N/mm) 1 2 3 4 5 6 层次 ∑Di 297719 312688 312688 312688 228017 314999 由上表可见,∑D1/∑D2=297719/312688=0.952>0.7,∑D5/∑D6=228017/314999=0.724>0.7,故该框架为规则框架。
六、荷载统计(恒载和可变荷载) 1、屋面及楼面永久荷载标准值 屋面(不上人)
40mm厚C20细石混凝土,内配?4@200钢筋 22×0.04=0.88 kN/m2
3mm厚1:3石灰砂浆隔离层 17×0.003=0.051 kN/m2
20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN/m2 30mm厚聚乙烯泡沫塑料保温层 0.5×0.03=0.015 kN/m2 APP防水冷胶二布三涂、
刷APP防水冷胶涂料基底一度 0.2 kN/m2 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN/m2 100mm厚捣制钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 kN/m2 V型轻钢龙骨吊顶或粉底 0.25 kN/m2 合计 4.696 kN/m2 2~6层楼面
8mm厚地砖楼面 19.8×0.008=0.1584 kN/m2 5mm厚1:1水泥细砂浆结合层 20×0.005=0.1 kN/m2
10mm厚1:3水泥砂浆找平层 10×0.02=0.2 kN/m2 100mm厚捣制钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 kN/m2 板底粉刷 0.2kN/m2
7 76168
合计 3.1584 kN/m2
卫生间
8mm厚地砖楼面 19.8×0.008=0.1584 kN/m2 5mm厚1:1水泥细砂浆结合层 20×0.005=0.1 kN/m2 15mm厚1:3水泥砂浆找平层 20×0.015=0.3 kN/m2 40mm厚C20细石混凝土层,坡向地漏 22×0.04=0.88 kN/m2 聚氨酯三遍涂膜防水层,厚1.5mm 0.2 kN/m2 10mm厚1:3水泥砂浆找平层 10×0.02=0.2 kN/m2 100mm厚捣制钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 kN/m2 板底粉刷 0.2 kN/m2
合计 4.5384 kN/m2
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楼梯
120mm厚楼梯板自重 (1.118×0.12+0.08) ×25=5.354 kN/m2
饰面自重 1.5×0.008×28=0.336 kN/m2 底粉自重 0.5 kN/m2
合计 6.19 kN/m2
注:1.118=1/cosα,α为梯板倾角,α=tg-1(150/300);饰面计算中系数1.5=(300+150)/300
2、屋面及楼面可变荷载标准值
不上人屋面均布活荷载标准值 0.5 kN/m2 楼面均布活荷载标准值 2.0 kN/m2 走廊、门厅、楼梯均布活荷载标准值 2.5 kN/m2 电梯机房均布活荷载标准值 7.0 kN/m2 屋面雪荷载标准值 Sk=μrS0=1.0×0.4=0.4 kN/m2
3、梁、柱、板、墙、门窗等重力荷载的计算(取防震缝一侧1/4~7轴计算) (1). 梁自重标准值
表6.1 梁自重标准值 层 次 构件 横梁 纵梁 次梁1 次梁2 次梁3 其它 次梁 横梁 纵梁 次梁1 次梁2 次梁3 其它 次梁 横梁 纵梁 次梁1 次梁2 其它 次梁 横梁 纵梁 次梁1 b(m) 0.3 0.3 0.25 0.25 0.25 0.2 0.3 0.3 0.25 0.25 0.25 0.2 0.3 0.3 0.25 0.25 0.2 0.3 0.3 0.25 h(m) 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.5 0.5 0.4 γ(kN/m3) 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 β 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1 g (kN/m) 3.9375 3.9375 2.625 2.625 1.969 1.575 3.9375 3.9375 2.625 2.625 1.969 1.575 3.9375 3.9375 2.625 2.625 1.575 3.9375 3.9375 2.625 li (m) 14.7 19.48 6.35 7.05 3.875 12.275 14.7 19.48 6.35 7.05 3.875 12.275 14.7 19.48 6.35 7.05 2.125 6.1 6.7 6.5 n Gi (kN) ∑Gi (kN) 4 231.525 4 306.81 5 83.344 1 18.506 1 7.630 19.333 667.148 2~5 4 231.525 4 306.81 5 83.344 1 18.506 3 22.89 19.333 682.408 6 4 231.525 4 306.81 5 83.344 1 18.506 1 2 2 1 3.347 48.038 52.763 17.063 643.532 7 117.864 注:梁高取减去板厚的梁高;表中β为考虑梁的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;g表示单位长度构件重力荷载;n为构件数量。梁长取净长。
(2). 柱自重标准值
表6.2 柱自重标准值 层次 1 2~4 5 6 7 构件 框架柱 框架柱 框架柱 框架柱 框架柱 b(m) 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 h(m) 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 γ(kN/m3) 25 25 25 25 25 β 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 g (kN/m) 8.319 6.875 6.875 6.875 6.875 li (m) 4.55 3.6 4.08 3.6 3.0 n 16 16 16 16 4 Gi (kN) 605.61 396 448.8 396 82.5 第 9 页
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注:表中β为考虑柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;g表示单位长度构件重力荷载;n为构件数
量。柱长度取层高。
(3). 板自重标准值 1~5层楼面:
板总面积344.032m2,其中卫生间面积47.52m2,楼梯21m2,其余275.512m2。板自重为3.1584×275.512+4.5384×47.52+6.19×21=1215.832 kN
6层屋面:4.696×297.207+3.1584×51.665=1558.863 kN 7层屋面:4.696×60.75=285.282 kN (4). 墙体、门窗、幕墙等构件自重标准值
外墙为KM1空心砖,外墙面贴面砖;内墙为200mm厚加气混凝土砌块。 外墙面面砖 0.5 kN/m2
内墙面做法:
刷乳胶漆 0.01 kN/m2 5mm厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面 17×0.005=0.085 kN/m2 12厚mm1:1:6水泥石灰膏砂浆打底 17×0.012=0.204 kN/m2
合计 0.299 kN/m2 则 外墙单位面积重量为 0.5+15×0.2+0.299=3.799 kN/m2 内墙单位面积重量为 7×0.2+0.299×2=1.998 kN/m2
木门单位面积重量取0.2 kN/m2,铝合金窗单位面积重量取0.4 kN/m2,玻璃幕墙单位面积重量取1.0 kN/m2。
以下为统计各层墙体、门窗、幕墙的面积。 一层:
幕墙:总长54.9m,高3.6-0.6=3m,面积3×54.9=164.7 m2 外墙:总长15.3 m, 高3.6+0.45+0.5-0.6=3.95m,面积15.3×3.95=60.435 m2 二层:
木门:9×0.9×2.4=19.44 m2 铝合金窗:8×2.1+10×0.5=21.8 m2 幕墙:13×3.6=46.8 m2 外墙:40.15×3-8×2.1=103.65 m2
内墙:61.91×3+9.2×3.2+13.45×3.1-9×0.9×2.4-10×0.5=232.425 m2 三层:
木门:7×0.9×2.4=15.12 m2 铝合金窗:8×2.1+14×0.5=23.8 m2 幕墙:13×3.6=46.8 m2 外墙:40.15×3-8×2.1=103.65 m2
内墙:13.45×3.1+9.2×3.2+49.71×3-15.12-14×0.5=181.105 m2 四层:
木门:6×0.9×2.4=12.96 m2 铝合金窗:8×2.1=16.8 m2 幕墙:13×3.6=46.8 m2 外墙:40.15×3-8×2.1=103.65 m2
内墙:68.01×3+9.2×3.2+6.9×3.1-12.96=241.9 m2 五层:
木门:4×0.9×2.4=8.64 m2 铝合金窗:8×2.1=16.8 m2 幕墙:13×4.08=53.04 m2 外墙:40.15×3.48-8×2.1=122.922 m2
内墙:6.9×3.58+9.2×3.68+53.65×3.48-8.64=236.62 m2 六层:
木门:7×0.9×2.4=15.12 m2
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