结构计算书经典
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结构计算书 1 设计资料 (1)工程名称:濮阳市某中学办公楼。 (2) 结构形式:现浇钢筋混凝土框架结构,柱网尺寸为7.2m×6m。 (3) 工程概况:建筑层数5层,层高3.6m,室内外高差450mm,女儿墙高600mm,建筑高度18.45m,建筑面积3342.8m2。 (4) 基本风压:0.45 kN/ m2,地面粗糙度为C类。 (5) 基本雪压:0.40 kN/ m2。 (6) 抗震设防烈度:七度设防。 (7) 材料选用: 钢筋:梁、柱中的纵向钢筋采用HRB335,板中钢筋和箍筋采用HPB235;基础中除分布钢筋和箍筋采用HPB235外,其余钢筋采用HRB335。 混凝土:采用C30混凝土; 墙体:采用加气混凝土砌块,重度=5.5 kN/m3 ; 窗:铝合金窗,=0.35 kN/m3 ; (8) 墙体厚度:医务室和卫生间的隔墙厚150mm,其余墙厚为250mm。 结构平面布置图如图1所示。 KL-1(6)250×600
KL-2(3)250×500KL-1(6)250×600KL-1(6)250×600
KL-1(6)250×600KL-2(3)250×500KL-2(3)250×500KL-2(3)250×500KL-2(3)250×500KL-2(3)250×500KL-2(3)250×50025
0
×400250×400250×400250×400250×400250×400250×400
L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500L-1250×500
L-1250×500
KZ-1500×500KZ-3500×500KZ-3500×500KZ-1500×500KZ-2500×500KZ-4500×500KZ-2500×500KZ-4500×500500×500KZ-4KZ-2500×500KZ-4500×500KZ-2500×500500×500KZ-4KZ-2500×500KZ-4500×500KZ-2500×500500×500KZ-4KZ-2500×500KZ-4500×500KZ-2500×500500×500KZ-4KZ-2500×500KZ-4500×500KZ-2500×500500×500KZ-3KZ-1500×500
KZ-3500×500
KZ-1500×500
图1 结构平面布置图 2 梁、柱截面尺寸估算 2.1 梁截面尺寸估算 框架梁截面高度11(~)1612hl,截面宽度11(~)32bh,本结构中取: 纵向框架梁: b=250mm h=600mm 横向AB、CD跨框架梁: b=250mm h=500mm 横向BC跨框架梁: b=250mm h=400mm 次梁: b=250mm h=500mm 2.2 柱截面尺寸估算
框架柱的截面尺寸11~1218cibH,12cchb,iH为第i层层高。本结构中层高为3.6m,故cb=(200~300)mm。 框架柱截面尺寸还应根据公式ccNAfN估算。式中:1.11.2vNN,vN负荷面积×(12~14) kN/ m2×层数,N为轴压比,可根据规范查出。 仅估算底层柱。本结构中,边柱和中柱负荷面积分别为(7.23)m2 ,(7.24.35)m2,层数为5层;该框架结构抗震设防烈度为七度,建筑高度18.45m<30m,因此为三级抗震,其轴压比限值N=0.9。 C30混凝土 ,cf=16.7 N/mm2
边柱31.27.23145101409800.914.3cAmm2 中柱31.27.24.35145102044200.914.3cAmm2 取柱截面为正方形,则边柱、中柱截面分别为375 mm 375 mm,452 mm 452 mm,考虑到施工、计算简便以及安全因素,各柱截面尺寸从底层到顶层均取为500 mm 500 mm。 3 框架计算简图及梁柱线刚度
3.1 确定框架计算简图(KJ-4) 框架的计算单元如图1所示,选取④轴线上的一榀框架进行计算,其余框架可参照此框架进行配筋。假定框架柱嵌固于基础顶面,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。底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基础顶面至室外地面的高度为0.5 m,室内外高差为0.45 m,因此基顶标高为-0.95 m,二层楼 面标高为3.6 m,故底层框架柱高为4.55 m,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),故均为3.6 m。由此可绘出框架的计算简图,如图2所示。 3.2 梁柱线刚度计算
对于现浇楼板,中框架梁取02II,30112Ibh,cEIil。 各跨框架梁和各层框架柱的线刚度计算分别见表1和表 2 。 由于该榀框架结构对称,因此只需计算半边结构。 表1 梁线刚度bi的计算
构件 EC (N/mm2) bh (mm×mm) I0 (mm4) L (mm) 1.5ECI0/L (N×mm) 2ECI0/L (N×mm)
边框架梁AB 3.0×104 250×500 2.6042×109 6000 1.9532×1010 2.6042×1010 中框架梁BC 3.0×104 250×400 1.3333×109 2700 2.2222×1010 2.9630×1010
表2 柱线刚度ci的计算 层 EC (N/mm2) bh (mm×mm) I0 (mm4) h (mm) ECI0/h (N×mm)
1 3.0×104 500×500 5.2083×109 4550 3.4341×1010 2~5 3.0×104 550×500 5.2083×109 3600 4.3403×1010
令1.0i25层柱,则其余各杆件的相对线刚度为: 10102.6042100.604.340310i
AB、CD梁,
10102.9630100.684.340310i
BC梁,
10103.4341100.794.340310i
1层柱
框架结构的相对线刚度如图2所示。 4 荷载计算
4.1 恒荷载标准值计算 图2 计算简图 4.1.1 屋面 高聚物改性沥青卷材防水屋面 2.20 kN/m2
0.60.680.61.00.61.00.681.00.61.0
1.00.61.00.681.00.61.01.00.61.00.681.00.61.0
0.60.790.791.01.00.791.00.680.61.00.79 结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25 =3 kN/m2 抹灰层:粉刷石膏砂浆 0.15 kN/m2 合计 5.35 kN/m2 4.1.2 各层楼面 陶瓷地砖楼面 0.70 kN/m2 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25 =3 kN/m2 抹灰层粉刷石膏砂浆 0.15 kN/m2 合计 3.85 kN/m2 4.1.3 梁自重 (1)bh=250 mm 600 mm 梁自重 25×0.25×(0.6-0.12)=3 kN/m 抹灰层:粉刷石膏砂浆 0.15×﹝(0.6-0.12)×2+0.25﹞=0.18 kN/m 合计 3.18 kN/m (2)bh=250 mm 500 mm 梁自重 25×0.25×(0.5-0.12)=2.38 kN/m 抹灰层:粉刷石膏砂浆 0.15×﹝(0.5-0.12)×2+0.25﹞=0.15 kN/m 合计 2.53 kN/m (3)bh=250 mm 400 mm 梁自重 25×0.25×(0.4-0.12)=1.75 kN/m 抹灰层:粉刷石膏砂浆 0.15×﹝(0.4-0.12)×2+0.25﹞=0.12 kN/m 合计 1.87 kN/m (4)基础梁250 mm400 mm 梁自重 25×0.25×0.4=2.5 kN/m 4.1.4 柱自重 bh=450 mm450 mm 柱自重 25×0.5×0.5=6.25 kN/m 抹灰层:粉刷石膏砂浆 0.15×0.5×4=0.3 kN/m 合计 6.55 kN/m 4.1.5 外纵墙自重 (1)标准层 纵墙在计算单元内相当于高度为7.20.53.60.62.12.121.687.20.5m的墙,铝合
金窗在计算单元内相当于高度为2.12.121.327.20.5m的窗。 纵墙 1.68× 0.25×5.5=2.31 kN/m 铝合金窗 1.32×0.35=0.46 kN/m 水刷石外墙面 1.68×0.5=0.84 kN/m 粉刷石膏砂浆内墙面 1.68×0.15=0.25 kN/m 合计 3.86 kN/m (2)底层
纵墙在计算单元内相当于高度为7.20.54.550.60.42.12.122.237.20.5m的墙,铝合金窗在计算单元内相当于高度为1.32m的窗。 纵墙 2.23×0.25×5.5=3.07 kN/m 铝合金窗 1.32×0.35=0.84 kN/m 水刷石外墙面 2.23×0.5=1.12 kN/m 粉刷石膏砂浆内墙面 1.68×0.15=0.25 kN/m 合计 4.90 kN/m