六层宿舍楼结构框架设计

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目录第一部分:工程概况 (1)第二部分:重力荷载代表值的计算 (5)第三部分:框架侧移刚度的计算 (17)第四部分:横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (19)第五部分:竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (29)第六部分:截面设计 (56)第七部分:宿舍楼板设计 (70)第八部分:宿舍楼梯设计 (88)第九部分:基础设计 (92)第十部分:致谢 (101)第一部分:工程概况一、建筑地点:…………….二、建筑类型:六层宿舍楼,框架填充墙结构。

三、建筑介绍:建筑面积5893.36平方米,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取100mm,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。

四、门窗使用:大门采用玻璃门,其它为木门,窗为铝合金窗。

五、地质条件:经地质勘察部门确定,此建筑场地为二类近震场地,设防烈度为7度。

六、柱网与层高:本综合楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网,边跨为7.2m,中间跨为2.4m,层高取4.2m和3.3m,如下图所示:柱网布置图七、框架结构承重方案的选择:竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。

根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。

八、框架结构的计算简图:框架结构计算简图横向框架组成的空间结构本方案中,需近似的按横向的平面框架分别计算。

本方案中,需近似的按横向的平面框架分别计算。

九、梁、柱截面尺寸的初步确定:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12~1/8。

本方案取700mm,截面宽度取700×(1/2~1/3)=300mm,可得梁的截面初步定为b×h=300*700。

2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1)柱组合的轴压力设计值N=βF g E n注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。

F按简支状态计算柱的负载面积。

g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14KN/m2。

n为验算截面以上的楼层层数。

(2)A c≥N/u N f c注:u N 为框架柱轴压比限值,本方案为二级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.8。

f c为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。

3、计算过程:对于边柱:N=βF g E n=1.3×25.92×14×6=2830.464(KN)A c≥N/u N f c=2830.464×103/0.8/14.3=247418.18(mm2)取600mm×600mm对于内柱:N=βFg E n=1.25×34.56×14×6=3628.8(KN)A c≥N/u N f c=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80(mm2)取600mm×600mm梁截面尺寸(mm)柱截面尺寸(mm)第二部分:重力荷载代表值的计算一、资料准备:查《荷载规范》可取:○1、屋面永久荷载标准值(不上人)4mm厚APP改性沥青防水卷材防水层(上带细砂保护层) 10×0.004=0.04KN/m2 20厚1:2水泥找平层 20×0.02=0.4 KN/m2 1:10水泥砂浆珍珠岩找坡,最薄处30厚 20×0.03=0.6 KN/m2 100厚阻燃型苯乙烯泡抹塑料保温板 0.5×0.1=0.05 KN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层,上刷聚氨酯防水涂料一层20×0.02=0.25 KN/m2 100厚钢筋混凝土板 25×0.10=3.0 KN/m2 10厚混合砂浆刮大白 17×0.01=0.17 KN/m2合计 4.16 KN/m2○2、1-5层楼面:10厚1:1水泥砂浆 20×0.01=0.2 KN/m2 20厚大理石 28×0.02=0.56 KN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 KN/m2 100厚钢筋混凝土板 25×0.10=2.5 KN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 KN/m2 10厚混合砂浆刮大白 17×0.01=0.17 KN/m2合计 4.23 KN/m2○3、屋面及楼面可变荷载标准值:上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值 S K=u r S0=1.0×0.35=0.35 KN/m2(式中u r为屋面积雪分布系数)○4、梁柱密度25 KN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5KN/m3二、重力荷载代表值的计算:1、第一层:(1)、梁:柱:(2)、内外填充墙重的计算:横墙:AB跨、CD跨墙:墙厚370mm,计算长度6600mm,计算高度4200-700=3500mm。

单跨体积:0.37×6.6×3.5=8.55m3单跨重量:8.55×5.5=47.01KN数量:4总重:47.01×4=188.03KNAB跨、CD跨墙:墙厚240mm,计算长度6600mm,计算高度4200-700=3500mm。

单跨体积:0.24×6.6×3.5=5.54m3单跨重量:5.54×5.5=30.49KN数量:20总重:30.49×20=609.84KNBC跨墙:墙厚370mm,计算长度1800mm,计算高度4200-700=3500mm。

单跨体积:(1.8×3.5-1.5×2.1)×0.37=1.17m3单跨重量:1.17×5.5=6.41KN数量:2总重:6.41×2=12.82KN厕所横墙:墙厚240mm,计算长度7200-2400=4800mm,计算高度4200-100=4100mm。

单跨体积:0.24×4.8×4.1=4.72m3单跨重量:4.72×5.5=25.98KN数量:2总重:25.98×2=51.96KN横墙总重:188.03+609.84+12.82+51.96=862.65KN纵墙:外墙:单个体积:[(7.2×3.5)-(2.7×1.7×2)] ×0.37=5.93m3数量:12总重:5.93×12×5.5=391.21KN厕所外纵墙:体积:(7.2×3.5-1.8×1.9)×0.24=5.23 m3总重:5.23×5.5×2=57.50KN内纵墙:单个体积:(7.2×3.5-1×2.1×2) ×0.24=5.04m3单个重量:5.04×5.5=27.72KN数量:15总重:27.72×15=415.80KN纵墙总重:391.21+57.50+415.80=864.51KN(3)、窗户计算(钢框玻璃窗):办公室窗户:尺寸:2700mm×1700mm自重:0.4KN/m2数量:23重量:2.7×1.7×0.4×23=42.23KN(4)、门重计算:木门:尺寸:1000mm×2100mm自重:0.15KN/m2数量:9重量:1×2.1×0.15×9=2.84KN木门:尺寸:1500mm×2100mm自重:0.15KN/m2数量:9重量:1.5×2.1×0.15×9=4.25KN玻璃门:尺寸:5400mm×3000mm自重:0.4KN/m2数量:3重量:5.4×3×0.4×3=19.44KN总重:2.84+4.25+19.44=26.53KN(5)、楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算):面积:16.8×54.6=917.28(m2)恒载:4.23×917.28=3880.09KN活载:2.0×917.28=1834.56KN由以上计算可知,一层重力荷载代表值为G1=G恒+0.5×G活=(556+36)×1.05+528.5×1.05+1510×1.05+862.65+864.51+26.53+3880.08+1834.56×0.5=9243.075KN 注:梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。

2、第二~五层:(1)、梁:类别净跨(mm)截面(mm)密度(KN/m3)体积(m3)数量(根)单重(KN)总重(KN)柱:(2)、内外填充墙重的计算:横墙:AB跨、CD跨墙:墙厚370mm,计算长度6600mm,计算高度3300-700=2600mm。

单跨体积:0.37×6.6×2.6=6.35m3单跨重量:6.35×5.5=34.92KN数量:4总重:34.92×4=139.68KNAB跨、CD跨墙:墙厚240mm,计算长度6600mm,计算高度3300-700=2600mm。

单跨体积:0.24×6.6×2.6=4.12m3单跨重量:4.12×5.5=22.65KN数量:22总重:22.65×22=498.33KNBC跨墙:墙厚370mm,计算长度1800mm,计算高度3300-700=2600mm。

单跨体积:(1.8×2.6-1.5×1.7)×0.37=0.79m3单跨重量:0.79×5.5=4.33KN数量:2总重:4.33×2=8.67KN厕所横墙:墙厚240mm,计算长度7200-2400=4800mm,计算高度3300-100=3200mm。

单跨体积:0.24×4.8×3.2=3.69m3单跨重量:3.69×5.5=20.28KN数量:2总重:20.28×2=40.55KN横墙总重:139.68+498.33+8.67+40.55=687.28KN纵墙:外墙:单个体积:[(7.2×2.6)-(2.7×1.7×2)] ×0.37=3.53m3数量:14总重:3.53×14×5.5=271.79KN厕所外纵墙:体积:(7.2×2.6-1.8×1.9)×0.24=5.01m3总重:5.01×5.5×2=55.11KN内纵墙:单个体积:(7.2×2.6-1×2.1×2) ×0.24=4.82m3单个重量:4.82×5.5=26.53KN数量:16总重:26.53×16=424.51KN纵墙总重:271.79+55.11+424.51=751.41KN(3)、窗户计算(钢框玻璃窗):办公室窗户:尺寸:2700mm×1700mm自重:0.4KN/m2数量:28重量:2.7×1.7×0.4×28=51.41KN(4)、门重计算:木门:尺寸:1000mm×2100mm自重:0.15KN/m2数量:15重量:1×2.1×0.15×15=4.725KN木门:尺寸:1500mm×2100mm自重:0.15KN/m2数量:9重量:1.5×2.1×0.15×9=4.25KN总重:4.725+4.25=8.975KN(5)、楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算):面积:16.8×54.6=917.28(m2)恒载:4.23×917.28=3880.09KN活载:2.0×917.28=1834.56KN由以上计算可知,二~五层重力荷载代表值为G2=G恒+0.5×G活=(556+36)×1.05+528.5×1.05+1188×1.05+687.28+751.41+51.41 +8.975+3880.09+1834.56×0.5=8720.73KN注:梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。