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1、第二章 结构设计方案2.1 确定计算简图根据结构平面布置图，选定具有代表性的轴线作为计算单元，如图 1-1中的斜线部分所示范围。框架梁柱节点为刚接，框架柱与基础固结；各杆件用轴线定位，框架梁跨度取柱子轴线之间的距离；本工程采用柱下独立基础，根据地质资料初步假定基础顶面到室外地坪的距离为 500mm，则底层柱子的计算高度 h1=4.0+0.45+0.5=4.95m，其余各层柱高取下层结构楼面到上层结构楼面的距离，即 h2h5=3.5m，由此确定该榀框架 KJ- 的计算简图如图 2-1 所示。图 2-1 框架 KJ-7 计算简图2.2 构件材料选择混凝土：均采用 C30 混凝土（fc=14.3N/
2、mm，ft=1.43 N/mm ） 。钢筋：直径12mm 时选用 HRB335 钢筋，其余采用 HPB235 钢筋。2.3 构件截面尺寸估算2.3.1 框架柱截面初估根据经验估算钢筋混凝土多层建筑为 5-10kN/m2 ，按 N=12 kN/m2 估算；柱轴压比 取 0.91.2SNn 1.24.03.61241000边柱：Aa 2 = = fc 0.914.3=80559 mma=253mm1.2SNn 1.24.0(3.6+1.8)1241000中柱：Aa 2 = = fc 0.914.3=120839 mma=311mm由此，初步选取柱的截面尺寸：边柱 bh=400mm400mm，中柱b
3、h=400mm400mm2.3.2 梁截面尺寸初选各梁的截面尺寸按梁的跨度初步确定如下：框架横梁、其他承重横梁和框架纵梁高 h 均取（1/81/12）L，L 为梁的跨度；其他纵梁高 h 均取（1/121/18）L，L 为梁的跨度梁的宽度 b 取（1/21/3.5）h各梁的截面尺寸（mm）见表 2-1。表 2-1 梁截面尺寸（mm）表主梁（bh） 主梁（bh） 次梁（bh）层次AB BC CD - AB，BC,CD1-4 300700250500300700 250500 2505002.3.3 楼板厚度初选本工程楼板为现浇板，板厚按 hL/50、h70 选取，取为 100mm2.4 荷载计算本
4、课题以轴线横向框架 KJ-为计算分析对象2.4.1 恒荷载计算2.4.1.1 屋面框架梁线荷载标准值40 厚细石混凝土保护层 0.0425= 1.0 kN/m高分子卷材防水层 0.3 kN/m20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m100 厚钢筋混凝土现浇板厚钢筋混凝土现浇板 0.125=2.5 kN/m10 厚石膏砂浆粉平顶 0.0112=0.12 kN/m屋面恒载标准值 4.32 kN/m边跨 AB、CD 跨框架梁自重： 0.30.725=5.25 kN/m梁侧 15 厚石膏砂浆粉刷： 2（0.7-0.1）0.01512=0.216 kN/m5.466 kN/m中跨
5、 BC 跨框架梁自重： 0.250.525=3.125kN/m梁侧 15 厚石膏砂浆粉刷： 2（0.5-0.1）0.01512=0.144 kN/m3.269 kN/m作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为AB、CD 跨（梁自重）： gAB= gBC=5.466 kN/m（均（均布）布）BD 跨（梁自重）： gBD=3.269 kN/m（均（均布）布）AB、CD 跨（板传来）： gAB= gBC=4.324.0=17.28 kN/m（梯形）（梯形）BD 跨（板传来）： gBD=4.32306=15.55 kN/m（三角（三角形）形） ABCDABCD图图 2-2 屋面荷载传递路径及框架梁上荷载作
6、用图屋面荷载传递路径及框架梁上荷载作用图2.4.1.2 楼面框架梁竖向线荷载标准值一至三层楼面设计均相同，故取二层楼面计算。水磨石地面 0.65 kN/m100 厚钢筋混凝土现浇板 0.125=2.5 kN/m20 厚水泥砂浆抹底抹灰 0.0220=0.4 kN/m楼面恒载标准值楼面恒载标准值 3.55 kN/m边跨（AB，CD 跨）框架梁自重： 5.466 kN/m中跨（BC 跨）框架梁自重： 3.269 kN/m作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：梁自重： gAB= gBC=5.466 kN/m（均布）（均布）gBD=3.269 kN/m（均布）
7、（均布）板传来荷载：板传来荷载： gAB= gBC=3.554.0=14.2 kN/m（梯形）（梯形）gBD=3.553.6=12.78 kN/m（三角形）（三角形） DCBADCBA图图 2-3 楼面荷载传递路径及框架梁上荷载作用图楼面荷载传递路径及框架梁上荷载作用图2.4.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值恒载0.9m 高女儿墙自重： 0.90.24.018=15.55 kN双面 20 厚水泥砂浆粉刷： 20.90.024.020=2.88 kN边跨连系梁自重： 0.250.54.025=12.5kN梁内侧 15 厚石膏砂浆粉刷： （0.5-0.1）0.0154.012=0.288kN梁外
8、侧 20 厚水泥砂浆粉刷： 0.50.024.020=0.8 kN连系梁传来屋面自重： 0.54.00.54.04.32=17.28 kN顶层边节点集中荷载： G4A=G4D=49.30 kN中柱连系梁自重： 0.250.54.025=12.5 kN梁侧双面 15 厚石膏砂浆粉刷： 2（0.5-0.1）0.0154.012=0.576 kN连系梁传来屋面自重： 1/24.01/24.04.32=17.28 kN1/2 (4.0+4.0-3.6)3.6/24.32=17.11 kN顶层中间节点集中荷载： G4B=G4C=47.47 kN图 2-4 恒载顶层集中力2.4.1.4 楼面框架节点集中荷
9、载标准值取二层楼面计算恒载边柱连系梁自重及内外粉刷（同屋面）： 12.5+0.288+0.8=13.59 kN连系梁传来楼面自重： 1/24.01/24.03.55=14.2 kN第二层边节点集中荷载： GA=GD=27.79 kN框架柱自重： GA=GD=0.40.43.525=14 kN中柱连系梁自重及粉刷（同屋面） 12.5+0.576=13.076 kN连系梁传来楼面自重： 1/24.01/24.03.55=14.2 kN1/2 (4.0+4.0-3.6)3.6/23.55=14.06 kN第二层中节点集中荷载： GB=GC=41.34 kNGB=GC=0.40.43.525=14 k
10、N图 2-5 恒载中间层节点集中力由此得该榀框架在恒载作用下的荷载作用计算简图，如图 2-6 所示14.25.46 14.25.4612.783.62917.285.46 17.285.4615.3.62936912.785614.25614.249.30 49.304747.27.9 27.94341.341.341 27.927.91256 1256786941.34 27.927.9图 2-6 恒载作用下结构计算简图2.4.2 活荷载计算2.4.2.1 屋面活荷载计算本工程屋面为不上人屋面，查荷载规范取屋面活荷载标准值为 0.7 kN/m1、 作用在屋顶框架梁上的线活荷载标准值：作用在屋
11、顶框架梁上的线活荷载标准值：AB，CD 跨： qAB= qCD =0.74.0=2.8 kN/mBC 跨： qBC=0.73.6=2.52 kN/m2、作用在屋顶框架节点的集中活荷载标准值：QA=QD=1/24.01/24.00.7=2.8 kNQB=QC=1/24.01/24.00.7+(4.0+4.0-3.6) 3.6/20.7=5.57 kN2.4.2.2 楼面活荷载计算查荷载规范楼面活荷载标准值为 2.0 KN/m以二层楼面为算例。以二层楼面为算例。1、 作用在楼面框架梁上的线活荷载标准值：作用在楼面框架梁上的线活荷载标准值：AB，CD 跨： qAB= qCD =2.04.0=8.0
12、kN/mBC 跨： qBC=2.03.6=7.2 kN/m2、作用在楼面框架节点的集中活荷载标准值QA=QD=1/24.01/24.02.0=8.0 kNQB=QC=1/24.01/24.02.0+(4.0+4.0-3.6) 3.6/22.0=15.92 kN由此得该榀框架在活载作用下的荷载作用计算简图，如图 2-7 所示2.8 2.82.52.8 2.857.5715.9215.92 8.08.08.0 8.078.07.28.08.07.28.08.015.921598.08.0 15915.92 8.0图 2-7 活载作用下结构计算简图2.4.3 风荷载计算按荷载规范，风荷载标准值计算公式为已知基本风压 0.35 KN/m 。本工程结构高度 H=15m30m，取风振系数z=1.0；对于矩形平面，风荷载体形系数 s=1.3（迎风面 0.8，
