房屋结构设计与计算

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1、设计任务工程概况本工程为某五层单元楼框架结构设计，位于北京市，建筑面积为1989，建筑平面呈矩形，首层为车库，二至四层为标准层，五层为阁楼层。建筑方案已经确定，各层平面图、建筑立面及剖面图如附图所示。建筑首层和阁楼层层高为2.4m，其余标准层层高为2.8m，总建筑高度为15.350m。设计资料1）气象条件基本风压W0=0.85kN/m2，基本雪压S0=0.50kN/m2，地面粗糙度属B类。2）抗震设防烈度建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度7度3）工程地质条件拟建场地地表平整，建筑场地为II类。4）设计标高首层楼面标高为，室内外高差150mm。5）楼面做法30厚

2、C20细石混凝土面层随浇捣随抹平，现浇钢筋混凝土底板。6）屋面做法保护层：40厚C20细石混凝土（内配φ4@200双向），保护层均设分仓缝和分格缝；垫毡一层；30厚挤塑聚苯板一层配套胶黏剂粘贴；4厚SBS改性沥青防水卷材1道设防，共4mm厚；20厚1:2.5水泥砂浆找平层；最薄30厚2%坡度轻质加气砼砌块碎料；钢筋混凝土楼板。7）荷载资料①、住宅楼楼面荷载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），得楼面活荷载标准值：住宅、厨房、厕所、楼梯2.0kN/m2；阳台2.5kN/m2。②、屋面荷载，本建筑为上人屋面，根据规范取屋面活荷载标准值为2.0kN/m

3、2。注：屋面活荷载与雪荷载不同时考虑（取最大值计算）。8）材料主体结构梁、板、柱均采用混凝土强度等级C25，钢筋采用HPB235（=210N/mm2）、HRB335（=300N/mm2）。设计内容1）结构布置及确定框架计算简图2）荷载计算3）基本自振周期的计算4）框架在水平及竖向力作用下的内力分析5）内力组合及截面设计6）现浇板配筋计算7）楼梯设计计算8）基础设计计算（根据需要）结构布置及计算简图结构布置本工程取⑨轴进行一榀框架计算。本工程属于丙类建筑，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）可知，按本地区设防烈度采取抗震措施。本建筑高H=15.35

4、0m，属于多层建筑，采用框架结构进行设计，根据《建筑抗震设计规范》表6.1.2，当建筑高度不大于24m，抗震设防烈度为7度时，框架抗震等级为三级。1、框架柱柱截面尺寸根据柱的允许轴压比按下式计算确定。即：根据《建筑抗震设计规范》，框架抗震等级为三级时，柱的轴压比限值=0.9；单位面积重量取14kN/m2；为由于水平力使轴力增大的系数，7度取1.05。为使结构在两个主轴方向的动力特性相近，柱截面采用方柱。边柱：中柱：由此可知，边柱：377mm中柱：441mm根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，本设计主楼框架柱截面尺寸统一确定为：500mm500mm。2、框架梁根

5、据《建筑抗震设计规范》第6.3.1条，梁截面宽度不宜小于200mm，截面高宽比不宜大于4，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。（1）、B~C轴纵向框架梁：取h=450mm，b=200mm（2）、D~F轴纵向框架梁（取最大跨度）：取h=450mm，b=200mm（3）、1~17轴BC段横向框架梁：取h=500mm，b=200mm（4）、1~17轴DE段和EF段横向框架梁：取h=300mm，b=200mm（5）、1~17轴CD段横向框架梁：取h=500mm，b=200mm3、现浇板厚，取h=100mm框架计算简图底层柱高度h=2.4+0.15+0.5=3.05m，其中2

6、.4m为底层层高，0.15m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度。其余各层柱高度为该层楼面至上一层楼面的高度，即为层高，所以，2~4层柱高为h=2.8m，阁楼层柱高为h=2.4m。由此得出的计算简图如图01所示。图01结构计算简图荷载计算屋面荷载屋面均布恒载标准值按屋面做法逐项计算均布荷载。保护层：40厚C20细石混凝土（内配φ4@200双向）保护层均设分仓缝和分格缝25KN/m3×0.04m=1KN/m2垫毡一层0.1KN/m230厚挤塑聚苯板一层配套胶黏剂粘贴6.0KN/m3×0.03m=0.18KN/m24厚SBS改性沥青防水卷材1道设防0

7、.1KN/m220厚1:2.5水泥砂浆找平层20KN/m3×0.02m=0.4KN/m2最薄30厚2%坡度轻质加气砼砌块碎料15KN/m3×0.03m=0.45KN/m2100厚现浇钢筋混凝土板25KN/m3×0.10m=2.5KN/m2合计：4.73KN/m2屋面恒载标准值为[4.83.68+7(1.9+1.7+2.3)4+40.62+0.6(1.9+2.3)2+2.622+7.21.52]4.73=1633kN屋面均布活载分析框架结构在竖向荷载作用下的内力时，屋面活载应取均布活载与雪载之间较大值，即2.0kN/m2。此时屋面活载标准值为[4.83.68+7(

8、1.9+1.7+2.3)