四层框架结构教学楼设计计算书

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1、毕业设计结构计算书1、结构选型与布置(1)结构选型本建筑只有4层,且为教学楼,为便于办公及其他要求,采用大开间。为使结构的整体刚度较好,楼面、屋面、楼梯等主要受力构件均采用现浇框架结构。基础为柱下独立基础。(2)结构布置框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系,框架梁、柱中心线宜重合。根据建筑设计,本结构平面图布置如图所示。图1-1结构平面布置图本建筑柱距为4.1米,根据结构布置,本建筑板均为双向板,板厚120mm。本建筑的材料选用如下:混凝土:C30钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400,其余采用热轧钢筋HPB235墙体:外纵墙、分户墙采用灰砂砖,其尺寸为,重度门窗:钢塑2

2、、框架计算简图和梁柱线刚度计算图1-1所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构,是一个空间结构体系,理应按空间结构进行计算。但是,采用手算和借助简单的计算工具计算空间框架太过复杂,《高层建筑混凝土结构技术规定》(JGJ3-2002)允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算。夲计算书只做横向平面框架计算,纵向平面框架的计算方法与横向相同,从略。本计算中,横向柱距4.1米,荷载基本相同,可选用一品框架进行计算与配筋,其余框架可参照次榀框架进行配筋。现以4号轴线的KL-4为计算单元。(1)梁、柱截面尺寸估算1)框架横梁截面尺寸框架横梁截面高度,截面宽度。本结构中,取,,2)框架柱截

3、面尺寸底层柱轴力估算:假定结构每平方米总荷载设计值12kN,则底层中柱的轴力设计值约为:。采用C30混凝土浇捣,查的。假定柱子截面尺寸,则柱的轴压比为:故符合要求。框架梁、柱编号及截面尺寸如图1-1。为了简化施工,各柱截面从底层到顶层不改变。(2)确定框架计算简图框架的计算单元如图1-1所示。框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱子刚接。由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱子截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面,室内外高差为-0.35米,基础顶面至室外地坪为-1.5米,故基础顶标高至的距离为-1.60米,故底层柱高5.1米,其他层高3.6米。框架计算简图如图1

4、-2图1-2框架计算简图(3)框架梁柱的线刚度计算由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑,对于中框架梁取二层以上柱线刚度=1.0,则其余各杆件的相对线刚度为:令则框架梁柱的相对线刚度如图1-3所示,作为计算各节点杆端弯矩的分配系数的依据。图1-3框架梁柱相对线刚度3、荷载计算为了便于以后内力组合,荷载计算按标准值计算且横活荷载分开计算。(1)恒荷载标准值计算1)屋面保护层:30厚C20细石混凝土隔离层:干铺塑料膜一层防水层:聚氨酯涂膜找平层:20厚1:3水泥砂浆保温层:40厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板找平层:20厚1:2水泥砂浆结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆

5、合计:2)各层楼面地砖面层30厚1:3干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥水泥砂浆结合层一道结构层:120后现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:3)走廊楼面地砖面层30厚1:3干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥水泥砂浆结合层一道结构层:120后现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:4)梁自重b×h=240×400自重:抹灰层:10厚混合砂浆合计:5)柱自重b×h=300×400自重:抹灰层:10厚混合砂浆合计:6)外纵横墙自重标准层:纵墙:铝合金窗:水刷石外墙面:水泥粉刷内墙面:合计:底层:纵墙(基础梁240×400):铝合金窗:水刷石外墙面:水泥粉刷内墙面:合计:

6、7)内纵墙自重标准层:纵墙:水泥粉刷内墙面:合计:底层纵墙:水泥粉刷内墙面:合计:(2)活荷载标注计算。(1)屋面和楼面活荷载标准值。上人屋面:楼面:走廊:(2)雪荷载标准值屋面活荷载与雪荷载不同时考虑、两者中取大值。(3)竖向荷载下框架受荷总图。(1)A-B轴间框架梁屋面板传给梁的荷载恒载:活载:楼面板传给梁荷载恒载:活载:梁自重标准值:则A-B轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载(2)B-C轴间框架梁屋面板传给梁的荷载:恒载:活载:楼面板传给梁荷载:恒载:活载:梁自重标准值:则B-C轴间框架梁均布

7、荷载为:屋面梁恒载=梁自重+板传自重活载=板传荷载楼面梁恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载(3)C-D轴间框架梁屋面板传给梁荷载恒载:活载:楼面板传给梁荷载恒载:活载:梁自重:C-D轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载(4)A轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱:女儿墙自重(做法=墙高900,100高混凝土压顶)天沟自重(玻璃瓦+现浇天沟)玻璃瓦自重:现浇天沟自重:合计顶层柱恒载=女儿墙及天沟+梁自重+板传荷载顶层柱活载=板传荷载标准层柱恒载=墙自

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