6层框架教学楼计算书8度抗震设防.docx
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6层框架教学楼计算书8度抗震设防
某学院综合教学楼(框架结构)
设计说明书
一、建筑设计
二、结构设计
建筑设计
一、工程概况;
该工程为某学院综合教学楼,该教学楼工程已经城市规划局审定批准。
该综合教学楼为钢筋混凝土框架结构,建筑面积为:
4064.1m2,层高为:
3.9m,总层数为6层。
二、建筑说明
1、建筑布置:
供学生上课的教室(32-34个),语言教室(1-2个),计算机房及办公室(2个),电教室及办公室(1-2个),资料室及办公室(2个),每层设教师休息室1个,男女厕所各1个。
2、平面处理
平面柱网采用3.6m*6.0m及3.6m*3.0m柱网,横向3跨,跨度为15.0m,纵向为12跨,跨度为43.2m,布置整齐。
3、立面处理
因综合教学楼布置较整齐,立面没有高低凹凸之感,以平面为主,外墙采用外墙涂料喷涂,对窗户及雨棚等加以颜色区别,起点缀作用。
4、基础处理
基础采用C30钢筋混凝土条形基础,C10混凝土垫层100mm厚,基底标高为:
-2.3m。
5、交通布置
采用内走廊布置,设一个楼梯,供交通使用。
6、采光
为保证各教室的采光度,采用天然采光及照明辅助方式,窗采用塑钢,门采用木材。
7、通风、水电暖部分
通风采用自然通风,全楼均用热水采暖,除走廊用吸顶灯外,其他均用日光灯照明,门厅可设壁灯,各房间均有插座。
三、工程做法及说明
1、内墙:
采用普通内墙涂料,做法详见05J1
2、外墙:
采用高级外墙涂料喷涂墙面,做法详见05J1
3、屋面:
三毡四油撒绿豆砂,150mm厚1:
8水泥焦渣找坡,冷底子油热沥青各一道,20mm厚的水泥砂浆找坡,40mm厚的钢筋混凝土整浇层,预应力空心板,吊项。
4、楼面:
水磨石地面,50mm厚钢筋混凝土整浇层,预应力空心板,吊项。
5、地面:
厕所地面铺瓷砖;语言教室、计算机房、电教室铺木地板;其余地面均为水磨石地面,做法详见05J1
6、顶棚:
做法详见05J1
7、其他:
做法详见05J1
结构设计
一、设计资料
二、结构方案论证
三、结构选型及主要工程做法
四、结构布置及结构计算简图确定
五、荷载计算
六、内力计算
七、内力组合
八、截面设计
九、楼面设计
一十、基础设计
一十一、绘制施工图
一、设计资料
1、设计标高:
室内设计标高为:
室外高差450mm
2、工程地质条件:
建筑物场地位于冲击平原(固原),勘测表明,场地地层从上到下由素填土和黄土状土构成,其中素填土层厚1.4-2.5m以下为黄土状土层,其主要物理、力学指标为:
W=26.0Y=19.8KN/m3e=0.9Sr=87.4%d=2.7Wp=14.6W1=25.3a=0.42Mpa-1Es=4.74Mpafk=150Kpa
场地为级非自重湿陷型黄土场地,地下水位标高为-8.6m,在多雨季节无显著变化,地下水位无侵蚀性,土壤冻结深度为-0.5m,冰冻期为35
天,室内外计算温度T=-8℃-32℃
3、气象条件
某地区:
最热月平均温度27.3℃(绝对最高气温41.7℃),最冷月平均温度-1.7℃(绝对最低气温-20.6℃)。
空气相对温度:
最热月平均72%,最冷月平均70%,主导风向:
冬夏季为东北风,基本风压:
0.6KN/m2,基本雪压值:
0.2KN/m2。
4、抗震设防
某地区为8度抗震设防,二类场地设计。
二、结构方案特征
鉴于本建筑物为综合教学楼,跨度大,隔墙少,由结构规范可知,地震区的框架结构不超过10层,高度不超过45m,本建筑共6层,高度为:
3.9*6=23.4m故采用现浇全框架结构,混合承重方案。
三、结构选型及主要工程做法
本结构为现浇全框架结构,层高为3.9m,横向3跨,跨度为6.0m、3.0m、6.0m,纵跨为12跨,跨度为3.6m.
1、屋面做法:
三毡四油撒绿豆砂,150mm厚1:
8水泥焦渣找坡,冷底子油热沥青各一道,20mm厚的水泥砂浆找坡,40mm厚的钢筋混凝土整浇层,预应力空心板,吊项。
2、楼面做法:
水磨石地面,50mm厚钢筋混凝土整浇层,预应力空心板,吊项。
3、门窗做法:
窗全部选用塑钢窗,门除一层门厅外,门廊处采用铝合金门外,其余均采用木门。
4、墙身做法:
墙身采用加气混凝土砌块填充,用M5混合砂浆砌筑,内粉刷采用混合砂浆打底,厚20mm,内墙涂料两遍;外墙采用1:
3水泥砂浆打底,厚20mm,高级外墙涂料喷涂。
5、雨棚结构:
选用现浇方式,从框架梁上挑出。
6、过梁:
均以框架梁代替过梁。
7、基础:
条形基础。
8、地基:
基础埋深-1.85m,土方开挖至黄土层,3:
7灰土处理至基底处.
四、结构布置及结构计算简图确定
1、结构平面布置如图:
2、梁、柱截面尺寸初估算:
(1)框架梁
横向框架梁:
高度通常取h=1/8-1/12,宽度通常取b=(1/2-1/3)h,AB、CD跨:
取h=600mm,b=300mm;BC跨:
取h=400mm,b=250mm;
纵向框架梁:
AD轴:
取h=400mm,b=250mm;
BC轴:
取h=400mm,b=250mm;取h=600mm,b=300mm;
(2)框架柱:
框架柱截面取:
500mm*500mm.
(3)板:
现浇板厚取100mm.
(4)选用材料:
框架梁柱采用C30混凝土,板采用C20混凝土,钢筋采用
、
级
3、结构计算简图确定
根据地质资料确定基础顶面离室外地面为550mm,由此得出底层层高为:
3.9+0.45+0.55=4.9m,各梁柱构件的线刚度计算如下:
AB、CD跨梁:
i=2E*1/12*0.3*0.63/6=18*10-4E(m3)
BC跨梁:
i=2E*1/12*0.25*0.43/3=8.89*10-4E(m3)
E层柱:
i=E*1/12*0.5*0.53/3.9=13.35*10-4E(m3)
底层柱i=E*1/12*0.5*0.53/4.9=10.63*10-4E(m3)
(注:
在求梁截面惯性矩时考虑现浇楼板作用,取I=2I0,I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯矩)
五荷载计算
1、恒载计算
(1)屋面框架梁线荷载标准值:
a屋面恒载:
二毡三油防水层:
0.35KN/m2
20mm厚1:
2水泥砂浆找平层:
0.02*20=0.4KN/m2
100-140mm厚膨胀珍珠岩保温层:
(0.1+0.14)/2*7=0.7KN/m2
100mm厚现浇板:
0.1*25=2.5KN/m2
15mm厚底板抹灰:
0.015*20=0.3KN/m2
屋面恒载:
4.23KN/m2
b屋面梁自重及侧粉刷:
ABCD跨梁自重:
0.3*0.6*25=4.5KN/m
粉刷:
2*(0.6-0.1)*0.02*17=0.34KN/mKN/m
合计:
4.84KN/m
BC跨梁自重:
0.25*0.4*25=2.5KN/m
粉刷:
2*(0.4-0.1)*0.02*17=0.2KN/m
合计:
2.7KN/m
C屋面梁的线荷载:
gTAB1=gTCD1=4.84KN/mgTBc1=2.7KN/m
gTAB2=gTCD2=4.39*3.9=17.12KN/mgTBc2=gTCD1=4.39*3=13.17KN/m
(2)楼面框架梁线荷载标准值:
20mm厚水磨石面层:
0.02*24=0.48KN/m2
20mm厚水泥砂浆找平层:
0.02*20=0.4KN/m2
100mm厚现浇板:
0.1*25=2.5KN/m2
15mm厚底板抹灰:
0.015*20=0.3KN/m2
楼面荷载:
3.68KN/m2
b框架梁及粉刷填充墙自重:
边跨AB、CD梁及侧粉刷:
4.84KN/m
边跨填充墙自重:
0.25*(3.6-0.6)*12=9KN/m
边跨填充墙墙面粉刷:
(3.6-0.6)*0.02*2*17=2.04KN/m
合计:
11.04KN/m
中跨BC梁及梁侧粉刷:
2.7KN/m
C中间层框架梁线荷载:
gAB1=gCD1=4.84+11.04=15.88KN/mgBc1=2.7KN/m
gAB2=gCD2=3.68*3.6=13.25KN/mgBc2=3.68*3=11.04KN/m
(3)屋面框架节点集中荷载标准值:
a边柱连系梁自重:
0.3*0.6*3.6*25=16.2KN/m
粉刷:
0.02*(0.6-0.1)*2*39*17=1.23KN/mKN/m
合计:
17.43KN/m
600mm高女儿墙自重:
0.6*3.9*0.24*19=9.85KN/m
粉刷:
0.6*0.02*2*3.9*17=1.47KN/m
连续梁传来屋面自重:
1/2*3.9*(1/2*3.9)*4.39=14.22KN/m
顶层边节点集中荷载:
GTA=GTD=42.97KN/m
b中间连系梁自重:
0.25*0.4*3.6*25=9KN/m
粉刷:
0.02*(0.4-0.1)*2*3.6*17=0.74KN/m
连续梁传来屋面自重:
1/2*(3.9*2-3)*1.5*4.39=13.83KN/m
1/2*3.9*(1/2*3.9)*4.39=14.22KN/m
顶层边节点集中荷载:
GTB=GTC=37.79KN/m
(4)楼面框架节点集中荷载标准值:
a边柱连系梁自重:
0.3*0.6*3.6*25=16.2KN/m
粉刷:
0.02*(0.6-0.1)*2*39*17=1.23KN/m
铝合金窗自重:
3.4*2.3*0.5=3.91KN/m
墙体自重:
(1.3-0.6)*0.25*3.4*12=7.14KN/m
粉刷:
0.7*0.02*2*3.4*17=1.62KN/m
连续梁传来屋面自重:
1/2*3.9*(1/2*3.9)*3.68=13.99KN/m
中间层边节点集中荷载:
GA=GD=69.57KN/m
b中柱连系梁自重:
9.75KN/m
粉刷:
0.8KN/m
内纵墙自重:
3.4*3.2*0.25*12=32.64
粉刷:
3.4*3.2*0.02*2*17=7.4
扣除门洞加上门窗:
-2.4*1.0*0.25*12+2.4*1.0*0.7=-5.52
框架柱自重:
22.5
粉刷:
1.53
连续梁传来屋面自重:
1/2*(2.9*2-3)*1.5*3.68=13.25KN/m
1/2*3.9*(1/2*3.9)*3.68=13.99KN/m
顶层边节点集中荷载:
GB=GC=96.34KN/m
(5)恒载作用下的结构计算简图
2、楼面活荷载计算
楼面活荷载作用下的结构计算简图
活荷载:
屋面活荷载:
1.5KN/M2,教师楼面活荷载:
2.0
走廊楼面活荷载:
2.5
各荷载值计算如下
PTAB=PTCD=1.5*3.9=5.85
PTBC=1.5*3=4.5
PTA=PTD=1/2*3.9*1/2*1.5*3.9*1.5=5.7
PTB=PTc=1/2*3.9*1/2*3.9*1.5+1/2*(3.9*2-3)*1.5*1.5=11.10
PAB=PCD=2.0*3.9=7.8
PBc=2.5*3=7.5
PA=PD=1/2*3.9*1/2*3.9*2.0=7.605
PB=PC=1/2*3.9*1/2*3.9*2.0+1/2(.3.9*2-3)*1.5*2.5=16.605
3.风荷载计算
风压标准值计算公式为W=BZ*U8*UZWO
该结
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