《某图书馆建筑结构设计 建筑学与土木工程专业毕业设计 毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某图书馆建筑结构设计 建筑学与土木工程专业毕业设计 毕业论文（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1二 结构设计2.1 结构选型和布置2.1.1 结构选型根据图书馆使用要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。2.1.2 结构布置根据建筑功能要求建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故采用横向框架承重方案，具体布置详见图 1，施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼盖方案采用整体式肋形梁板结构，电梯井采用钢筋混凝土筒体。楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下独立基础。2.1.3 初估截面尺寸1) 根据本项目房屋的结构类型，抗震设防烈度和房屋的高度查表得本建筑的抗震等级为二级，楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为 100mm
2、 各层梁柱板混凝土等级均为 C30，纵向受力钢筋采用 HRB400 级钢筋，其余钢筋采用 HPB235级钢筋。根据平面布置确定的结构平面布置图可知，边柱及中柱的承载范围分别为 8.0 m4 m 和 8.0 m8.0 m 。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取为 10 kN/计算。2) 梁截面尺寸估算依据。框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定：11(),()0823bbbhh且 200mm,其中横梁跨度： ，纵梁 。由b 8.0CDEFllm08.l此估算的梁截面尺寸如下：横向主框架梁： 307hm纵向框架梁： b次梁： 63) 柱截面尺寸估算依据。柱的轴压比应小于轴压比限值的要求：0.8cc
3、NbhfAf23C30 混凝土： =14.3 , =1.43 ,求得：cf2/Nmtf2/Nm3 221.208.0186.534.4/cA上式中的 1.2 为荷载分项系数，11 表示底层柱承受其上十一层的荷载。N 按底层中柱的负荷载面积考虑。取柱截面为正方形，则柱截面边长为 941.按实际情况，并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸为 950mm950mm。纵向受拉钢筋抗震锚固长度 ，梁内41Eld钢筋伸至柱内长度 ，故柱子截面满足此抗震0.4.16.42510Eldm构造要求。2.2 框架计算简图2.2.1 计算简图说明本设计基础选用柱下独立基础，基础顶面标高为-4.800 （地下室地坪以m
4、下为 0.600 ） 。框架计算单元人图 1 所示，取轴上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固m于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。地下室柱高从基础顶面算至底层楼面，地下室高为 4.2 ，故地下室柱计算高度为 4.8 ，其余各层柱计算高度为层高，即层高为 4.0 。2.2.2 框架梁柱截面特征由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面的特性，如表 1 及表 2 所示。2.2.3 框架梁柱线刚度计算 1. 柱子计算地下室柱子：2174513.01/(0.95).210.4.8kNmEIi kNmL11
5、0 层柱：22745./(.).0Ii2. 梁计算轴梁为中框架梁， =2 ,各层梁截面均相同。I023 7 34123.1/.(0.7)6.10.8.kNmmEIi kNmL 3. 相对线刚度计算令一至十层柱子线刚度为 1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：地下室柱子： 154.20.839kiNm4中框梁： 3456.10.139kNmi边框梁： 3.2i根据以上计算结果，框架梁柱的相对线刚度如图 2 所示，是计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。考虑整体现浇板结构中，板对梁的有利作用，对中框架取 =2 ，对边框架取 =1.5 ，I0I0为矩形截面框架梁的惯性矩。0I表 1 梁截面的特性计算表中框
6、架梁层数混凝土强度梁编号 截面宽b/mm截面高h/mm梁跨L/mm砼弹性模量 /cEpa截面惯性矩 40/Im线刚度/.iN相对线刚度 iC30 CD 跨 300 700 8000 30000 98.571106.30.13C30 DE 跨 300 700 8000 30000 0.13-110C30 EF 跨 300 700 8000 30000 .40.13边框架梁层数混凝土强度梁编号 截面宽b/mm截面高h/mm梁跨L/mm砼弹性模量 /cEpa截面惯性矩 40/Im线刚度/.iN相对线刚度 iC30 CD 跨 300 700 8000 30000 98.57110.230.10C30
7、DE 跨 300 700 8000 30000 0.10-110C30 EF 跨 300 700 8000 30000 .4.0.10表 2 柱截面的特性计算表层数混凝土强度柱轴号 截面宽b/mm截面高h/mm柱高L/mm砼弹性模量 /cEpa截面惯性矩 40/Im线刚度/.iN相对线刚度 i-1 C30 CDEF 950 950 4800 30000 16.781.200.83110 C30 CDEF 950 950 4000 30000 0591.005注： 括号内为边框架相对线刚度，括号外为中框架相对线刚度图 2 框架梁柱相对线刚度62.3 荷载计算荷载计算是结构计算中非常重要的基础数据
8、计算。不能漏算荷载，也不能多计算荷载。要使荷载计算准确无误，关键应把握荷载的正确传力路径和荷载的正确取值。荷载的传递路径直接与结构布置相关，有什么样的结构布置就有什么样的荷载传递方式；荷载的正确取值又分恒载和活载的取值。此外还应特别注意的是若考虑功能分隔可以灵活布置的隔墙或考虑二次装修荷载，设计之初隔墙或装修位置不确定时，可以将非固定的隔墙的自重取每延米墙重（ ）的 1/3 作为楼面活荷载的附加值（ ）计入，附加值不小于/kNm2/kNm1.0 。2/2.3.1恒载标准值计算.上人屋面恒载：隔热层： 3 21.28/0.18.6/kNkNm保护层：40 厚 C20 细石混凝土 4m防水层：SB
9、S（3+3 ）改性沥青防水卷材 . 2/找平层：1：3 水泥砂浆 20 厚 320/20kk找坡层：最薄处厚 C20 细石混凝土 3 22/0.2.4/kNmkNm结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 3 225/0.1.5/kNmkNm板底抹灰：10 177合计： 2.8/.楼面恒载：瓷砖地面（包括水泥粗沙打底）： 20.5/kN现浇钢筋混凝土板：100 厚 mV 型轻钢龙骨吊顶： 2./合计： 30k3. 梁自重主梁： 307bhm次梁： 6主梁自重： 325/0.(.70.1)4.5/kNmkNm次两自重： 6374. 基础梁2504bhm7梁自重： 325/0.25.42.5/kNmkN
10、m5. 柱自重KZ1： 9bhKZ1 柱自重： 325/0.95.2.56/kkNm抹灰层：10 厚混合砂浆： 171404N合计： 23.21 /k6. 墙自重（1） 外纵墙自重（加气混凝土砌块）12 层：纵墙： 3(4.0.7)(8.0.95)4.82.30.45./16.7mmmkNk铝合金窗： 2/84k外墙面贴瓷砖： 2(4.0.7)(8.0.95)4.8.30.5/6.13kk内墙面 20 厚抹灰：3(.)(.).2.17/4.57mmmN合计： 4.29 /km310 层：纵墙： 3(4.0.7)(8.0.95)6.02.3.45./12.49k铝合金窗： 2/608kNkN外墙
11、面贴瓷砖： 2(4.0.7)(8.0.95)6.0.3.5/4.73mmkm内墙面 20 厚抹灰：3(.)(.).2.1/.18Nk合计： 3.59 /（2） 内纵墙自重及内横墙自重（只考虑位置固定的纵横墙体）纵（横）墙： 35./4.0.24./kNmkNm抹灰 20 厚（两侧）： 217/.7/合计： 7.12 /kNm（3） 女儿墙自重8墙重及压顶重： 3 35./1.0.25/0.2.1.7/kNmkNmkNm外贴瓷砖： 06水泥粉刷内面： 20.36/1.0.43/kk合计： 2.74 /kN2.3.2 活载标准值计算1. 屋面及楼面活载查得上人屋面为 2.0 ；阅览室 2.5 ，书
12、库 5.02/kNm2/kNm2/kN2. 屋面雪荷载标准值 2201.35/0.35/rkS屋面雪荷载与活载不同时考虑，两者取较大值。3. 风荷载（见表 3）表 3 横向风荷载计算层次 /miH/Hiszz0kkquHikF女儿墙顶 41.65 1.3 1.15 1.452 0.35 0.760 6.078 1.210 40.45 1.000 1.3 1.14 1.456 0.35 0.755 6.042 1.2 4.0 19.3349 36.45 0.902 1.3 1.08 1.416 0.35 0.696 5.567 4.0 4.0 22.2668 32.45 0.802 1.3 1.03 1.375 0.35 0.644 5.155 4.0 4.0 20.6217 28.45 0.703 1.3 0.98 1.347 0.35 0.601 4.805 4.0 4.0 19.2206 24.45 0.604 1.3 0.91 1.262 0.35 0.523 4.180 4.0 4.0 16.7215 20.45 0.506 1.3 0.85 1.235 0.35 0.478 3.821 4.0 4.0 15.2844 16.45 0.
