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第二章 结构设计
2.1结构布置及材料采用
该建筑为学生宿舍,布置较为规整,楼层数为6层,每层的楼板间距为3.6m,即层高3.6米,女儿墙高度1.2米,主体建筑(不包含女儿墙)高度为21.6米,因此考虑采用全现浇框架结构体系,结构选型图见图2.1.1。
填充墙为240mm厚普通砖,门为钢铁门,门洞尺寸1.2m×2.1m。窗为钢框玻
璃窗,窗洞尺寸为1.2m×1.5m
混凝土采用:柱采用:C30,fc=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2
梁、板采用:C25,fc=11.9n/mm2,ft=1.27n/mm2
钢筋采用:梁、柱纵筋采用HRB400级钢, fy?fy'?360n/mm2,?b?0.518,fc/fy?0.0331 箍筋采用HPB235级钢,fy=fy’=210n/mm2
查《建筑抗震设计规范》附录A可知本地区抗震设防烈度为为7°抗震,建筑抗
震设防等级为三级,建筑结构安全等级为三级,设计基本地震加速度0.10 g,设计地震分组:第二组;场地类别:二类;特征周期Tg=0.40s
查《建筑结构荷载规范》6.1及附录D.4,基本雪压So=0.2kn/m2
变形缝宽度应≥H/300=21.6/300m=72mm,考虑模数限制,变形缝设为90mm。
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图2.1.1 结构选型图
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2.2构件初估
2.2.1柱截面初估
计算简图见图2.1.2柱的负载面积示意图所示
图2.2.1柱的负载面积计算简图
边柱的负载面积为
3.97.5??7.3m2 222.17.53.9?)??9.36m2 222中柱的负载面积为(由《建筑抗震设计规范》可知,本工程位于四川·峨眉,抗震设防烈度为7°,
设计基本地震加速度为0.10g,抗震等级为3级,轴压比限制为[un]=0.9,各层的重力荷载代表值暂时近似取为14kn/m2.
柱的截面初估采用公式
A?N [Un]fc 式2-1-1
西南交通大学本科毕业设计 第 10 页 式中
N为柱组合的轴压力设计值,N??FgEn;F为按简支状态计算的柱的负载面积,gE为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/m2.
β为考虑地震作用组合后柱轴压力的增大系数,边柱取1.3,不等跨内取1.25,等跨内柱取1.2
n为验算截面以上的楼层层数 Ac为柱截面面积
fc为混凝土轴心抗压强度设计值
[?n]为框架柱的轴压比限值,3级框架取为0.9。
且:按上诉方法确定的柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm,
柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4
根据上述计算结果并综合其他因素,柱截面取为:底层柱600mm×600mm
其它层柱500mm×500mm
由此,得:
边柱 中柱
Ac?Ac?6?1.3?7.3?14?69.8?103
0.9?14.36?1.25?9.36?14?85.9?103
0.9?14.32.2.2梁尺寸初估
表2-1-1 梁的尺寸选择
层号 混凝土强度等级 1~6 C25 AB,CD 350×500 BC 350×350 横梁(b×h) 横梁(b×h) 350×500 2.2.3初选楼板
楼板为现浇双向连续板,0.02L=0.02×3.9m=78mm,故初选楼板厚t=100mm。
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2.3结构计算简图及梁柱刚度计算
说明:选取一榀框架作为计算单元。本设计中,选取第⑧轴线作为计算单元。假定框架柱嵌固于基础顶面上,框架梁与柱刚接,梁跨度等于柱截面形心轴线间距。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面。基顶标高暂定为-1.0m,故底层柱的计算高度为4.6m,其余各层柱的计算高度均为3.6m。
混凝土采用:
柱采用:C30,fc=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2 梁、板采用:C25,fc=11.9n/mm,ft=1.27n/mm22
框架结构计算简图见图2.3.1,图2.3.2所示。
图2.3.1 横向框架计算简图