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1、精选优质文档-倾情为你奉上框架结构设计第一部分：框架结构设计资料一 工程概况： 本工程为某市科技局拟建的办公楼，其功能为该局提供日常办公活动、举办各类小型学术报告的场所。结构形式为整体五层框架结构,局部六层,第六层为砖结构。建筑面积为5238m2，层高3.6m，总高为21.900m，室内外高差0.450m。框架平面柱网布置如图1所示。二 设计依据：2-1. 气象条件:2-1.1 雪荷载：基本雪压力为S0=0.45kN/m2(水平投影)；2-1.2 风荷载:全年主导风向为东南风，基本风压力为W0=0.60kN/m2;2-1.3 常年气温差值：年最高温度390C，最低气温-40C；2-1.4 最大
2、降雨程度65.2/h,降雨强度145/h。.2-2. 建筑耐久等级、防火等级为级。2-3. 工程地质条件：2-3.1 该场地地形平坦，地貌类型属浑河冲积阶地。根据建筑对基地的勘察结果，地质情况见表1： 表1建筑地层情况表（标准值）序号岩土分类（m）土层深度（m）厚度范围（m）地基承载力fak(kPa)1耕植土0-1.21.22粘土1.2-4.63.42203砾砂4.6-5.50.93204圆砾5.5-12.06.5360注: 地下潜水水位埋深4.7-6.3; 表中给定土层深度自然地坪算起. 2-3.2 建筑场地冰冻深度:-1.2M；2-3.3 建筑场地类别：类场地，拟建场地不存在软土震陷、砂（
3、粉）土液化的可能性，为建筑场地有利地段。2-3.4 地震设防烈度：7度，设计地震基本加速度为0.1g，设计地震分组为第一组。2-3.5 活荷载：走廊2.0KN/,楼梯间2.0KN/,厕所2.0KN/,办公室2.0KN/,门厅2.0KN/,库房6.0KN/,上人屋面2.0KN/,不上人屋面0.5KN/. 2-4 主要参考资料:2-4.1 各专业课教材2-4.2 国家标准和行业标准建筑设计资料集 建筑制图标准 GB/T501042001砌体结构设计规范GB500032001建筑抗震设计规范 GB500112001建筑结构制图标准GB/T501052001 砼结构设计规范 GB500102002建筑
4、结构荷载规范GB500092002 建筑地基基础设计规范 GB500072002建筑设计防火规范GBJ1687（2001年局部修订）2-4.3 设计手册建筑设计资料集 建筑结构静力计算手册砼结构设计手册 砌结设构计手册 2-4.4 标准图集国标建筑、结构图集中南标建筑、结构图集三、结构形式及所用材料强度等级：采用框架结构，以横向承重为主。墙体厚度均为240，采用空心粘土砖。混凝土的强度等级如下：3-1. 基础垫层为C10。3-2. 梁、柱、楼梯等未注明的均为C30。Ec=3107Kn/。梁、柱纵向钢筋均为HRB335级热轧钢筋，箍筋及楼梯的配筋均为HRB235级的热轧钢筋。四、屋面、楼面及顶棚
5、的做法：4-1. 屋面的做法： 地砖屋面10厚,缝宽5,水泥砂浆填缝水泥胶结合层3厚1：3水泥砂浆找平20厚二毡三油撒粗砂,刷冷底子油1:3水泥砂浆找平15厚1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡40厚(最薄处)刷冷底子油一道,热沥青玛蒂脂两道1：3水泥砂浆找平20厚预制空心钢筋混凝土楼板120厚( 标准重量2.28 kN/m2 )4-2楼面的做法：大理石面层20厚,水泥浆擦缝1：3干硬性水泥砂浆30厚预制空心钢筋混凝土楼板120厚 ( 标准重量1.16 kN/m2 ) 4-3. 顶棚做法： 预制板用水加10%火碱清洗油腻1：1：4水泥石灰砂浆中层8厚1：2.5水泥砂浆7厚喷大白浆两道2厚( 标准重量0
6、.3kN/m2 )( 做法及标准重量查找于工民建专业毕业设计手册)第二部分 框架结构设计计算一 确定柱、梁及板的尺寸：1-1柱截面尺寸及柱高：1-1.1 柱的截面尺寸: 由房屋主体结构总高为21.9m，抗震设防烈度为七度。 柱截面尺寸确定如下：即先估算柱轴向力N，然后由轴压比限制条件确定截面尺寸，查得n=0.9（轴压比）。对办公楼上部结构的重量，按建筑面积为Pk=13KN/估算。fc=14.3N/2. 底层边柱:N=1.313KN/（9/ 2）m3.9m5=1428.975KN=1.43106N A=1.43106N/（0.914.3N/2）=1.111052取bh=400400 底层中柱:N
7、=1.2513KN/（12/2）m3.9m5=1901.25KN=1.902106NA=1.902106N/( 0.914.3N/2 )=1.481052取bh=400400 为了便于计算所有柱的截面尺寸均取为bh=4004001-1.2. 柱高的确定: 底层高度： =600+室内外高差+底层层高 =600+450+3600=4650其中600是假定基础顶面在室外地面以下600处。其它层柱高等于层高，即3600. 1-2 梁尺寸的确定：该工程定为纵横向承重，主要为横向承重，梁尺寸初步确定：1-2.1 框架梁： KL1 边跨:L=9000 h=(1/141/8)L=642.81125 取h=65
8、0 b=(1/31/2)h=217325 取b=300KL2 中间跨=3000mm h=(1/141/8)L=214.3375综合考虑, 取hb=400mm250mm1-2.2 连系梁：LL 开间为3900mm, (1/151/10)L = 260390取h =390考虑到连梁兼做过梁使用,取hb=400mm250mm1-2.3. 梁的计算跨度: 取中框架梁轴为计算单元，如图3所示 1-3. 板的布置： 屋面板、楼板均为预制钢筋混凝土空心板。 规格为3900mm900mm120mm ( 重量为25 kN/m30.12m=3 kN/m2)二 梁柱刚度计算（取一榀横向框架计算） 假定框架柱嵌固于基
9、础顶面上，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。多层框架考虑为纵横向承重， 主要为横向承重，为超静定结构，故在内力计算前，应预先估算梁，柱的截面尺寸及结构所采用的材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度。混凝土强度等级： 梁用C30 (Ec = 3 107 kN/) 柱用C30 (Ec = 3 107 kN/)结构计算简图如图22-1 梁的线刚度计算：KL1：I1 =6.910m KL2：I2 =1.3310m全现浇框架梁： a. 中框架梁 Ib2= 2.0I2= 2.6710m b. 边框架梁 Ib1= 1.5I1=10.310m边框架梁(b=0.3m.
10、h=0.65m):跨度为9m，ib1 = = = 3.4410kNm中框架梁（b=0.25m,h=0.65m）:跨度为3m， ib2 = = 2.6710kNm2-2 柱的线刚度计算(b=0.4m,h=0.4m) 第一层：柱高4.65m ,Ic=2.110m ic1=1.410kNm 第二五层：柱高3.6m,Ic=2.110mic2=1.7510kNm2-3 柱的侧移刚度计算 见表2。 对于高度小于50m,且高宽比h/b=21/62.4=0.344的建筑物，仅考虑梁柱弯曲变形引起的柱侧移刚度，忽略柱的轴向变形。表2 柱的侧移刚度 层号位置K=K= D=(kN/m)柱的根数底层边柱2460664
11、516026中柱4360764593632标准层边柱19660496803726中柱34906361030632对底层： 边柱=516026= 中柱=539632= = 对标准层： 边柱=803726=中柱=1030632= =+=2-4 柱反弯点高度计算。 第一层：边柱：n=5,=2.46, ,=1， ,j=1,=0.60中柱：n=5, ，=1，,j=1,=0.55第二层：边柱：n=5, , ,=1， ,j=2, 0.50中柱：n=5, , ,=1， ,j=2, 0.50第三层：边柱：n=5, ,=1，,j=3, 0.50中柱：n=5， ,，j=3 , 0.50第四层：边柱：n=5, ,=1
12、，,j=4,， 0.45中柱：n=5, ,=1，,j=4,， 0.50第五层：边柱：n=5, ,=1，,j=5, 0.40中柱：n=5, ,=1，,j=5, 0.45三. 重力荷载标准值计算和水平地震作用计算3-1.等效重力荷载代表值（标准值）的计算重力荷载代表值取上下两层各半的荷载重量恒载-取100%雪载-取50%楼面（屋面）-取等效均布活载50%-80%一般民用建筑取50%一般楼层取G=1.0恒+0.5活+1.0(柱、梁、墙)分层总计，上下各半。 第一层：楼面做法大理石面层20厚,水泥浆擦缝1：3硬性水泥砂浆30厚干 合计 1.16 kN/m2预制空心钢筋混凝土楼板120厚 合计 3 kN/m2预制板用水加10%火碱清洗油腻 1：1：4水泥石灰砂浆中层8厚1：2.5水泥砂浆7厚喷大白浆两道2厚 合计 0.3 kN/m2楼面恒载总计: 4.46 kN/m2楼梯间重量：1.3楼面恒载面积= 1.3 4.46
