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1、. . 9层钢筋混凝土框架结构体系结构设计1.绪 论1.1 工程背景本项目为9层钢筋混凝土框架结构体系,占地面积约为892.56 m2,总建筑面积约为8033.04 m2；层高3.6m,平面尺寸为18.4m48.0m。采用桩基础,室内地坪为0.000m,室外内高差0.6m。框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。1.1.1 设计资料1. 气象资料夏季最高气温,冬季室外气温最低。冻土深度25cm,基本风荷载W。=0.35kN/ m2；基本雪荷载为0.2 kN/ m2。年降水量680mm。2. 地基土指标自然容重1.90g/cm2,液限25.5,塑性指数9.1,空隙比0.683,计算强度150kp/m
2、2。3. 地震设防烈度7度4. 抗震等级三级5. 设计地震分组场地为类二组Tgs=0.4s 表3.8高层建筑结构1.1.2 材料柱采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,梁采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235。1.2 工程特点本工程为九层,主体高度为32.4米,属高层建筑。高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造高层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况,以及本建筑自身的特点,决定采用钢筋混凝土结构。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的
3、关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。高层建筑随着层数和高度的增加水平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载,高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的机构体系又密切的相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系,框架结构的优点是建筑平面布置灵活,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少,易于标准化、定型化
4、；可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,本建筑采用的现浇结构。由于本次设计是办公楼设计,要求有灵活的空间布置,和较高的抗震等级,故采用钢筋混凝土框架结构体系。1.3 本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、高层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型。2.结构设计2.1框架结构设计计算2.1.1 工程概况本项目为9层钢筋混凝土框架结构体系,占地面积约为960.96 m2,总建筑面积约为8811.84 m2；层高3.6m平面尺寸为18.3m52.0m。采用桩基础,室内地坪为0.000m,室外内高差0.6m。框架平面同柱网布置如下图：图2-1 框架平面柱网
5、布置框架梁柱现浇,屋面及楼面采用100mm厚现浇钢筋混凝土。2.1.2 设计资料1. 气象条件:基本风荷载W。=0.35kN/ m2;基本雪荷载为0.2 KN/ m2。2. 楼、屋面使用荷载：走道：2.5kN/ m2；消防楼梯2.5kN/ m2；办公室2.0kN/ m2；机房8.0kN/ m2,为安全考虑,均按2.5kN/ m2计算。3. 工程地质条件场地位类二组Tgs=0.40s 表3.8高层建筑结构4. 屋面及楼面做法屋面做法：20mm厚1：2水泥砂浆找平；100140mm厚2%找坡膨胀珍珠岩；100mm厚现浇钢筋混凝土楼板；15mm厚纸筋石灰抹灰。楼面做饭：25mm厚水泥砂浆面层； 10
6、0mm厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm纸筋石灰抹灰 2.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定1. 初估截面尺寸柱：按层高确定柱的截面尺寸：取底层H3.60.50.64.7m初估截面尺寸bh=600mm600mm梁：梁编号如下图：L1: h=7900=658988 取h=700mmb=H=700=233350 取b=300mmL2: h=2600=217325 取h=450mmb=H=450=150225 取b=250mmL3: h=4000=333500 取h=450mmb=H=450=150225 取b=250mmL4: h=3600=300450 取h=400mmb=H=400=13320
7、0 取b=250mmL5: h=2400=200300 取h=400mmb=H=400=133200 取b=250mmL6: h=8000=6671000 取h=700mmb=H=700=233350 取b=300mmL7: h=4400=367550 取h=450mmb=H=450=150225 取b=250mmL8: h=2000=167250 取h=400mmb=H=400=133200 取b=250mm图2-2 框架梁编号2. 梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心为准,由于建筑轴线与柱轴线重合,故计算跨度如下：图2-3 梁的计算跨度3. 柱高度底层柱 h=3.6+0.6+0.5=4.
8、7m其他层 h=3.6m图2-4 横向框架计算简图及柱编号2.1.4 荷载计算1. 屋面均布恒载二毡三油防水层0.35 kN/ m2冷底子油热玛蹄脂 0.05 kN/ m220mm厚1：2水泥砂浆找平0.02 20=0.4 kN/ m2100140厚膨胀珍珠岩7/2=0.84 kN/ m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kN/ m2共计 4.38 kN/ m2屋面恒载标准值为：48+0.247.92+2.6+0.244.38=3938.47 kN2. 楼面均布恒载按楼面做法逐项计算25厚水泥砂浆找平0.02520
9、=0.05 kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板0.125=2.5 kN/ m215厚纸筋石灰抹灰0.01516=0.24 kN/ m2共计 2.79 kN/ m2楼面恒载标准值为：48+0.247.92+2.6+0.242.79=2913.39 kN3. 屋面均布活载计算重力荷载代表值时,仅考虑屋面雪荷载：0.248+0.247.92+2.6+0.24=179.84 kN4. 楼面均布活荷载楼面均布活荷载对于办公楼一般房间为2.0KN/ m2,走道、消防楼梯为2.5 kN/ m2,为计算方便,偏安全的统一取均布活荷为2.5 kN/ m2。楼面均布活荷载标准值为：2.548+0.247.92
10、+2.6+0.24=2247.98 kN5. 梁柱自重包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量L1： bh=0.3m0.7m 长度7.3m每根重量 0.77.3250.022+0.3=43.44 kN根数289=252根L2： bh=0.25m0.45m 长度2.0m每根重量 0.452.0250.022+0.25=6.53 kN根数139=117根L3： bh=0.25m0.45m 长度3.4m每根重量 0.453.4250.022+0.25=11.09 kN根数1229=216根L4： bh=0.25m0.4m 长度3.0m每根重量 0.43250.022+0.25=8.7 kN根数 89=72根L5
11、： bh=0.25m0.4m 长度1.8m每根重量 0.41.8250.022+0.25=5.22 kN根数49=36根L6： bh=0.3m0.7m 长度7.4m每根重量 0.77.4250.022+0.3=44.03 kN根数 49=36根L7： bh=0.25m0.45m 长度3.8m每根重量 0.453.8250.022+0.25=12.40 kN根数49=36根L8： bh=0.25m0.4m 长度1.4m每根重量 0.41.4250.022+0.25=4.06 kN根数 49=36根Z1：截面 0.60.6 m2长度4.7m每根重量0.6+0.0224.725=48.13 kN根数
12、 144=56根Z2：截面 0.60.6 m2长度3.6m每根重量0.6+0.0223.625=36.86 kN根数 1448=448根表2-1 梁柱自重梁柱编 号截面m2长度m根数每根重量kNL10.30.77.3025243.44 续表2-1L20.250.452.01176.53L30.250.453.421611.09L40.250.43.0728.70L50.250.41.8365.22L60.30.77.403644.03L70.250.453.83612.40L80.250.41.4364.06Z10.60.64.75648.13Z20.60.63.644836.866. 墙体自重外墙墙厚240mm,采用瓷砖贴面；内墙墙厚120mm,采用水泥砂浆抹面,内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑。单位面积外墙体重量为：7.00.24=1.68 kN/ m2单位面积外墙贴面重量为：0.5
