本科生毕业设计(论文)
表2-1 梁截面尺寸(mm)及混凝土强度等级表 层次 6-12层 1-5层 混凝土强度 等级 C30 C40 横梁(b×h) (mm×mm) 边横梁 中横梁 300×600 300×600 300×400 300×400 纵梁(b×h) 300×600 300×600 [4]
次梁(b×h) 250×500 250×500 2.2.3 框架柱截面尺寸及混凝土的选取
柱截面尺寸可以由N=?FgEn (2-1)
N (2-2) Ac???N?fc 式中:N—柱的轴压比设计值
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
?—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱.取1.3,不等跨
内柱取1.25,等跨内柱取1.2。 n—验算截面以上楼层层数
AC—柱的截面面积
fc—混凝土轴心抗压强度设计值
??N?—框架柱的轴压比限值,对一级、二级和三级抗震等级分别取0.7 本建筑高度约40m,查《规范》知本建筑的抗震等级为二级,轴压比限制[?]=0.8,各层的重力荷载代表值近似取为12kN/㎡。
各层柱的混凝土强度等级选用,1-5层选用C40,6-12层选用C30,其中突出屋顶的楼电梯间也采用C30。
由建筑物平面图知,角柱边柱的负载面积分别为:3.3m×3.6m,3.3m×7.2m。两种中柱的负载面积分别为:3.6m×4.5m,7.2m×4.5m。 第一层柱截面面积为:
1.3?7.2?3.3?12?1000?12边柱: Ac?=291091mm2
0.8?19.1
1.25?7.2?4.5?12?1000?12中柱: Ac?=381675 mm2
0.8?19.1 取正方形柱,边柱截面尺寸540㎜,中柱截面尺寸618㎜。 第二层柱截面面积为:
1.3?7.2?3.3?12?1000?11边柱: Ac?=266833 mm2
0.8?19.1
1.25?7.2?4.5?12?1000?11中柱: Ac?=349869 mm2
0.8?19.1
5
本科生毕业设计(论文)
第六层柱截面面积为:
1.3?7.2?3.3?12?1000?7边柱: Ac?=169803 mm2
0.8?19.1
1.25?7.2?4.5?12?1000?7中柱: Ac?=22264 mm2
0.8?19.1综合考虑其它因素,柱截面尺寸取值为:第1层:700mm×700mm,2-5层:600mm×600mm,6-12层:550mm×550mm。
2.3 框架结构计算简图
图2.1 框架结构简图 (单位:m)
基础选用桩基,框架结构计算简图如图2.1所示,底层柱高为3.6+0.45+2.4-1.4=4.95m,2-12层柱高均为3.0m,屋顶间也层高3米。
2.4 荷载与荷载汇集
2.4.1 荷载计算
一、屋面及楼面的永久荷载标准值
屋面(上人):
30厚细石混凝土保护层 22×0.03=0.66kN/㎡ 三毡四油防水层 0.4kN/㎡
20厚水泥沙浆找平层 20×0.02=0.4kN/㎡ 150厚水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75kN/㎡ 100厚钢筋混凝土板 25×0.1=2.5kN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/㎡
合计 4.96kN/㎡
6
本科生毕业设计(论文)
1- 12楼面:
面砖地面(包括水泥粗砂打底) 0.55kN/㎡
100厚钢筋混凝土板 25×0.1=2.5kN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/㎡ 合计 3.30kN/㎡
二、屋面及楼面的可变荷载标准值
上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/㎡ 楼面活荷载标准值 2.0kN/㎡
屋面雪荷载标准值 0.35kN/㎡
三、 梁柱重力荷载计算
梁柱可以根据其截面尺寸、材料容重等计算出单位长度上的重力荷载,对墙门窗等可计算单位面积上的重力荷载。计算结果见下表。
表2-2 梁柱重力荷载标准值 层次 1 构件 纵梁 中横梁 次梁 边横梁 柱 2-5 纵梁 中横梁 次梁 边横梁 柱 6-12 纵梁 中横梁 次梁 边横梁 柱 B 0.3 0.3 0.25 0.3 0.7 0.3 0.3 0.25 0.3 0.6 0.3 0.3 0.25 0.3 0.55 H R 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 ? G 4.725 3.150 3.281 4.725 13.475 4.275 li 6.5 1.7 6.7 5.9 4.9 6.6 1.8 6.6 6.0 3.0 6.65 1.85 6.5 6.05 3.0 n 28 8 14 16 32 28 8 14 16 32 28 8 14 16 32 Gi 859.95 42.84 307.76 446.04 2134.04 873.18 45.36 303.16 453.66 950.4 879.80 46.62 298.57 457.38 798.60 ?G i0.6 0.4 0.5 0.6 0.7 0.6 0.4 0.5 0.6 0.6 0.6 0.4 0.50 0.6 0.55 1.05 1.05 1.05 1.05 1.1 1.05 3791.03 2625.70 1.05 3.150 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.1 3.281 4.725 9.9 4.725 3.150 3.281 4.725 8.319 2480.97 注:1)表中?为考虑梁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。
2)梁长度取净长;柱高度取层高(底层柱除外)。
3)B,H的单位为m,R的单位为kN/m3,G的单位kN/m。 四、 墙门窗重
外墙采用390×290×190陶粒空心砌块,密度为6kN/m3,内墙采用390×190×290陶粒空心砌块,密度6kN/m3,,外墙贴面砖,密度为0.56kN/m3,,内侧20厚抹灰,内墙两侧20厚抹灰。内墙厚200,外墙厚300
外墙单位面积重力荷载:0.5+6.0×0.29+17×0.02×2=2.58 6kN/m3, 内墙单位面积重力荷载:0.2×6.0+17×0.02×2=1.886kN/m3,
7
本科生毕业设计(论文)
木门:0.2kN/㎡ 铝合金窗取0.3 kN/㎡ 铝合金门取0.45 kN/㎡
2.4.2 质点重力荷载代表值
整幢房屋集中于楼盖及屋盖处的重力荷载代表值,为恒载与50%活载之和,及本层楼盖自重,50%活载,以及上下各半层墙重之和。(在此不考虑门窗重) 1-12层楼盖自重:
?(0.5?2.0?3.3)?(7.2?7?0.55)?(6.6?2?2.4?0.55)?3538.22kN 一、 屋顶间
1、屋面荷载:[0.5×2.0+4.96] ×7.2×6.6×2=566.44kN 2、半层高内外墙重:
2.58[(6.6-0.55)×4+(7.2-0.55)×4-1.8×3] ×3/2+1.88(6.6-0.55)×2×3/2=209.82kN 3、梁重:
4.725×(7.2-0.55)×4+4.725×6.05×4+3.281×6.5×2=282.68 kN 4、柱重:
8×1.1×0.55×0.55×3/2×25=99.83kN
汇集荷载:566.44+209.82+282.68+99.83=1158.77kN 二、 12层 1、楼板荷载:
[0.5×2.0+3.3] ×(7.2×7+0.55)×(6.6×2+0.55+2.4)+(4.96-3.3)×7.2×6.6×2=3695.99kN
2、 楼板上下半层高内外墙重: 2.58×[(6.6-0.55)×4+(2.4-0.55-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.55)×14+0.9×14×2] ×3/2+1.88[(7.2×7×2-2×0.55-0.9×19-1.8×2)+(6.6+0.55/2-0.3-0.1)×21-1.2-2.4] ×3/2=1167.36kN 3、女儿墙重:
2.58(7.2×12+6.6×4+2.2×2)×0.9=273.07 kN(女儿墙高取900mm) 3、梁重:
879.80+46.62+298.57+457.38=1682.37kN 4、柱重
1/2 ×798.6+1.1×0.55×0.55×8×3/2×25=499.13kN
汇集荷载:3695.99+1167.36+273.07+1682.37+499.13=7317.92kN 三、 6-11层
1、楼面荷载:3538.22kN
2、楼板上下半层高内外墙重:
2.58[(6.6-0.55) ×4+(2.4-0.55-1.2) ×2+(7.2-2×1.8-0.55) ×14] ×3+1.88[(7.2×7×2-2×0.55-0.9×19-1.8×2)+(6.6+0.55/2-0.3-0.1) ×21-1.2-2.4] ×3+1.88[(7.2×7×2-2×0.55-0.9×19-1.8×2)+(6.6+0.55/2-0.3-0.1) ×21-1.2-2.4] ×3+2.58[1.2×2×0.9+1.8×28×0.9]=1842.63kN
3、梁柱重:2480.97 kN
8
本科生毕业设计(论文)
汇集荷载: 3538.22+1842.63+2480.97=7861.82kN 四、 第5层
1、楼面荷载: 3538.22kN
2、楼板上下半层高内外墙重: 2.58[(6.6-0.6)×4+(2.4-0.6-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.6)×14] ×3+1.88 [(7.2×7×2-2×0.6-0.9×19-1.8×2)+(6.6+0.6/2-0.3-0.1)×21-1.2-2.4] ×3+2.58(1.2×2×0.9+1.8×28×0.9)=1837.28kN 3、梁柱重:
950.4+1/2(1675.3+1682.37)=2629.24kN
汇集荷载:3538.22+1837.28+2629.24=8004.74kN 五、 3-4层
1、楼面荷载: 3538.22kN
2、楼板上下半层高内外墙重:1837.28kN 4、梁柱重:2625.70 kN
汇集荷载:3538.22+1837.28+2625.70=8001.20kN 六、 第2层
1、楼面荷载: 3538.22kN 2、楼板上下半层高内外墙重:
2.58[(6.6-0.6)×4+(2.4-0.6-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.6)×14] ×3+1.88[7.2×7××0.6-0.9×0-1.8×4]+(6.6-0.6) ×(21+24)/2-1.5] ×3+2.58[1.2×2×0.9+1.8×8×.9]=1696.85kN 3、梁柱重: 2625.70 kN
汇集荷载:3538.22+1696.85+2625.70=7860.77kN 七、 第1层:
1、楼面荷载: 3538.22kN 2、楼板上下半层高内外墙重:
2.58[(6.6-0.7)×4+(2.4-0.7-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.7)×14](3/2+4.95/2)+1.88[(7.2×7×2-2×0.7-0.9×10-1.8×4)+(6.6-0.7)×14-1.5] ×3/2+1.88[7.2×7×2-2×0.7-0.9×11-1.8×3+(6.6-0.7)15-1.5] 4.95/2+2.58[1.2×2×0.9+1.8×28×0.9]=2034.24kN
3、梁柱重:1656.59+1.1×0.7×0.7×25×4.95/2×32+1.1×0.6×0.6×25×3/2×32=3199.01kN
汇集荷载:3538.22+2034.24+3199.01=8771.47kN
9