五层框架结构教学楼计算书Word文档下载推荐.doc
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(2)材料的选择
①混凝土
除基础垫层混凝土选择C15外,基础及以上各层混凝土强度均选C25。
②钢筋
框架梁、柱等主要构件纵向受力筋选择HRB335级钢筋,构造钢筋、板筋及箍筋选择HPB级钢筋。
(3)结构构件截面尺寸的选择
①结构平面布置方案
主体结构为5层,底层高度4.2m,其余各层3.9m。
外墙240mm,内墙120mm,隔墙100mm,门窗布置见门窗洞口总表。
②构件截面尺寸的选择
a.根据平面布置,双向板短向跨度,取板厚h=150mm,,满足要求。
b.框架梁
边横梁,7200mm,
跨中横梁,
纵梁,
次梁,
c.柱截面尺寸
当选择基础标高为-1.200m时,则一层柱的高度为4.2m+1.2m=5.4m,按
,又框架主梁b=300mm,则初选柱截面宽度,
故中柱截面初选尺寸
简单验算:
假定楼层各层荷载设计值为16,则底层中柱的轴力近似为
边柱承受轴力较小,但承受弯矩相对较大,按轴心受压验算,取1.5N,有
故中柱取
边柱取
Ⅱ、竖向荷载的计算
(1)屋面恒荷载标准值
30厚细石砼保护层
三毡四油防水层0.4
20厚水泥砂浆找平层
100厚水泥蛭石保温层
150厚钢筋砼板
15厚板底抹灰
合计5.965
活荷载标准值
不上人屋面应考虑雪荷载0.5
(2)屋面荷载
瓷砖地面0.55
150厚钢筋砼板
合计4.525
活荷载标准值
按“教学楼”一栏,取2.0
(3)梁、柱重力荷载
梁、柱重力荷载标准值
构件
b(m)
h(m)
边横梁
0.3
0.7
25
1.05
5.51
中横梁
0.25
0.5
3.28
纵梁
3.12
次梁
0.6
3.00
底层柱
1.10
6.875
标准层柱
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表示单位长度构件的重力荷载。
2)梁长取净长;
柱长度取层高
(4)墙体荷载
墙体重力荷载标准值
使用楼层
墙体
层高
荷载标准值(kN/m)
门窗洞口形式
底层
1
外纵墙
4.2
(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.25+0.6+0.4)x0.42=
11.68
8.17
2
外横墙
(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.7-0.42)+(16x0.25+0.6+0.4)x0.42=
11.09
1.0
3
内纵墙
(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=
6.92
4.84
4
内横墙
6.56
5
内隔墙
(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.1+0.6+0.4)x0.42=
6.10
标准层
3.9
(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.5-0.42)+(16x0.24+0.6+0.4)x0.42=
10.73
7.51
(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.7-0.42)+(16x0.24+0.6+0.4)x0.42=
10.15
(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=
6.39
4.48
(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.7-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=
6.04
(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.6-0.42)+(16x0.1+0.6+0.4)x0.42=
5.62
屋顶
女儿墙
(8x0.12+0.6+0.4)x0.5=
1.08
Ⅲ、水平风荷载的计算
①风荷载标准值计算
每榀框架各层所受风荷载标准值
②、内力计算
a.梁、柱线刚度计算
横梁线刚度计算表
类别
柱线刚度计算表
楼层
5400
2—5
3900
b.梁、柱相对相对线刚度(取中框架)
假设边横梁的相对线刚度为1,则中横梁的相对线刚度为0.73,,2—5层柱的相对线刚度为1.12,底层相对线刚度为0.81
c.风荷载作用计算简图
风荷载标注值作用下计算简图
d.各柱的反弯点高度
2—5层均在各柱的中点处:
1层取底层柱高,即
e.柱剪力分配系数:
因柱截面一样,剪力平均分配,即
f.从第五层开始计算,求各柱的剪力
g、根据柱剪力和梁分配系数,求柱弯矩图
计算略,弯矩图和剪力图如下:
风荷载作用下弯矩和剪力图
风荷载作用下梁的剪力和柱的轴力图
③、风荷载作用下框架侧移的验算
a、中框架柱侧移刚度D值计算
中框架柱侧移刚度D值
楼
层
边柱(A,D)
中柱(B,C)
0.43
0.178
10884
0.74
0.27
16509
54786
0.595
0.50
11523
2.37
0.657
15141
53328
b、风荷载标准值作用下框架侧移计算
考虑到正常使用情况下梁、柱的塑性变形,现浇框架在求侧移时整体引入刚度抗剪系数0.85,则相对层间侧移为
风荷载标准值作用下框架侧移计算
限值
3.43
0.063
1/61905
1/400
9.57
0.175
1/22286
15.54
0.284
1/13732
25.51
0.466
1/8369
32.05
0.601
1/8985
顶点
1/13530
1/500
Ⅲ、水平地震作用下的框架内力计算
①、基本计算参数的确定
抗震设防烈度:
7度;
房屋高度低于30m,可知框架的抗震等级为三级。
②、场地和周期特征值
场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,查得特征周期值。
③、重力荷载代表值(取中框架计算)
恒荷载取100%,楼面活荷载取50%,屋面荷载不考虑。
屋面荷载平均值
屋顶女儿墙自重G=1.3×
(17.4+9)=34.2
楼面荷载平均值q=4.525+2×
50%=5.525
标准层自重G=7.51×
9+10.15×
14.4=213.75
底层墙自重G=8.17×
9+10.09×
14.4=233.2
梁自重G=5.51×
6.72×
2+3.28×
2.5=82.03
底层柱自重G=6.875×
5.4×
4=148.5
标准层柱自重G=6.875×
3.9×
4=107.3
竖向荷载面积A=17.4×
4.5=7
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