毕业设计(论文)六层框架结构住宅毕业设计.doc
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1、 目录第1章 设计条件11.1建筑设计资料11.1.1工程地质报告摘要11.1.2 气象条件摘要11.1.3 活荷载11.1.4 该地区基本烈度为7度(近震)1第2章 结构选型及布置22.1结构布置及计算简图的确定22.2承重方案选择22.3梁、柱截面尺寸初估22.4结构计算简图4第3章 荷载计算53.1恒荷载计算53.1.1屋面及楼面恒荷载计算53.1.2屋面及楼面活荷载计算63.1.3梁,柱,墙,门窗重力荷载的计算63.1.4荷载等效转化93.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值103.2屋面及楼面活荷载计算11第4章 横向框架侧移刚度计算124.1计算梁、柱的线刚度124.1.1梁的线刚度
2、计算124.1.2 柱的线刚度计算134.2柱的侧移刚度D值的计算134.2.1框架侧移刚度D值的计算134.2.2不同层刚度D值的计算14第5章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算145.1 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算145.1.1 风荷载作用计算145.1.2风荷载作用下框架结构内力计算155.2 横向地震力荷载作用下框架结构内力和侧移计算185.2.1 基本情况185.2.2 地震力荷载标准值195.2.3 横向自振周期计算205.2.4 横向水平地震作用计算215.2.5 地震力荷载作用下的水平位移验算235.2.6水平地震作用下框架内力计算23第6章 竖向荷载作用
3、下横向框架结构的内力计算286.1 恒荷载作用下的内力计算286.1.1 线刚度计算286.1.2 恒荷载转化286.1.3 分层法计算恒荷载作用下梁端弯矩296.1.4 恒载作用下的剪力计算386.2 活荷载作用下的内力计算406.2.1 活荷载转化406.2.2 分层法计算活荷载作用下梁端弯矩406.2.3 活载作用下的剪力计算45第7章 梁、柱的内力组合467.1梁的内力组合467.1横梁内力组合477.2框架柱内力组合50第8章 梁、柱的截面设计578.1框架梁的配筋计算 (仅以一层梁为例说明计算过程):578.1.1正截面受弯承载力计算578.1.2斜截面受弯承载力计算618.2 柱
4、截面设计628.2.1已知条件628.2.2构造要求638.2.3剪跨比和轴压比验算638.2.4柱正截面承载力计算658.2.5柱斜截面承载力计算748.3节点设计778.4楼板设计778.4.1 A区格板的计算77第9章 基础设计819.1基础截面计算819.2地基承载力及基础冲切验算819.2.1地基承载力验算819.2.2地基抗冲切验算829.3基础底板配筋计算83第10章 结束语85参考文献86致 谢88第1章 设计条件1.1建筑设计资料本建筑为襄樊市市区一小区住宅楼。采用钢筋混凝土全现浇框架结构,建筑面积3000 m2,占地面积 467.28 m2 。 共六层楼,底层层高2.2m,
5、其余各层层高均为2.8m。本建筑总长为47.2m,总宽为9.9m,建筑总高为18.4m。1.1.1工程地质报告摘要拟建场地为池塘经人工填筑而成,地形平坦,场地分层情况如下:第1层为杂填土,厚0.5m;第2层为灰色粘土,厚8m;第3层为褐色粉质粘土(未揭穿)。拟建场地范围内,浅部填土为上层滞水,主要受大气降水及地表排水影响,地下水位为1.52.0m;承压孔隙含水层。地下水对混凝土无侵蚀性。1.1.2 气象条件摘要主导风向:东北风基本风压: W0=0.55KN/m2基本雪压: S0=0KN/m21.1.3 活荷载查建筑结构荷载规范可知上人屋面均布活荷载标准值为2.0KN/m2 楼面活荷载为: 2.
6、0KN/m2楼梯活荷载为: 2.0 KN/m21.1.4 该地区基本烈度为7度(近震)第2章 结构选型及布置2.1结构布置及计算简图的确定主体结构共6层,底层层高2.2m,其余各层层高均为2.8m,填充墙砌240厚空心砌块砖,门窗详见门窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取100 mm:2.2承重方案选择该建筑为住宅楼,采用横向框架承重方案,三柱两跨不等跨的形式。柱网布置形式详见建筑平面图。2.3梁、柱截面尺寸初估1.梁截面尺寸的估算:1.BD跨:主梁:L=5400,取500,取200故框架横纵梁的截面尺寸为bh=250500故框架横纵梁的截面尺寸为bh=2004002.AB跨:主梁:L=4
7、500,取500,取200故框架梁的截面尺寸为bh=200500估算梁的截面尺寸()及各层混凝土强度等级 表2.1层数混凝土强度等级横梁(bh)纵梁(bh)次梁(bh)AB跨BD跨20050020040016C302005002005002.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制,按下式计算:1.柱组合的轴压比设计值按照公式11计算: (11)式中:为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数,边柱取1.3,等跨内柱取1.2,不等跨取1.25;: 为按照简支状态计算柱的负荷面积;:为折算后在单位面积上的重力荷载代表值,近似取14KN/;: 为验算截面以上楼层层数;2.框架柱验算 (12)由
8、计算简图21可知边柱和中柱的负载面积可知:中柱:(5.44.5)/2(3.9+3.9)/2=19.3边柱:(3.93.9)/25.4/2=10.5边柱:中柱:根据上述计算结果,并综合考虑其他因素,取柱截面为正方形,初步估计柱的尺寸为500500250000,为计算简便中柱和边柱的尺寸相同,均为500500。故初选柱的尺寸为500500。2.4结构计算简图图2-1 框架结构梁,柱尺寸注:室内外高差0.30m,基础埋深0.5m,底层h=0.3+0.5+2.2=3.0m第3章 荷载计算3.1恒荷载计算3.1.1屋面及楼面恒荷载计算1.屋面防水层(刚性)30厚C20细石混凝土 1.0KN/找平层(柔性
9、)3毡4油油铺小石子 0.4 KN/找平层:15厚水泥砂浆 0.015m200.3 KN/找坡层:40厚水泥石灰砂浆3找平0.04m140.56 KN/保温层:80厚矿渣水泥0.08m14.51.16KN/结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计 6.09 KN/2.标准层楼面:大理石楼面大理石面层,水泥砂浆擦缝30厚1:3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥 1.16KN/水泥浆结合层1道结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计:3.83 KN/3.楼梯,水泥
10、砂浆楼面构造层:0.5KN/结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计:3.17 KN/3.1.2屋面及楼面活荷载计算1. 根据荷载规范查得 :上人屋面:2.0KN/楼 面:2.0KN/(宿舍楼)2.雪荷载Sk=0 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取大者.3.1.3梁,柱,墙,门窗重力荷载的计算1.梁自重:1.边横梁,中横梁,纵梁:bh=200500梁自重: 250.2m(0.5m-0.1m)=2.0 KN/抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.5m-0.1m)2+0.2m17=0.170KN/合计:2.170 KN
11、/2.次梁:bh=200400梁自重:250.20m(0.4m-0.1m)=1.5KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.4m-0.1m)2+0.20m17=0.136 KN/合计:1.636 KN/3.基础梁:bh=200400梁自重:25 0.20m0.4m=2.0KN/m2.柱自重: 1.柱:bh=500500柱自重:25 0.5m0.5m=6.25KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m0.5m417=0.34 KN/合计:6.59 KN/2.构造柱:bh=240240柱自重:25 0.24m0.24m=1.44KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m0.24m0.24m2
12、17=0.16 KN/合计:1.6 KN/3.外纵墙自重:标准层纵墙:(2.8-1.5)m0.24m18=5.616 KN/m铝合金窗:0.35 KN/1.5m=0.525 KN/m瓷砖外墙面:(2.8m-1.5m)0.5 KN/=0.65 KN/m水泥粉刷墙面:(2.8m-1.5m)0.36 KN/=0.845KN/m合计:7.636 KN/底层:卷闸门:0.45 KN/2.2m=0.99 KN/m瓷砖外墙面:2.20.5 KN/=1.1 KN/m合计:2.09 KN/4.内墙自重:标准层纵墙:(2.8m-0.5m)0.12m18=4.968 KN/m水泥粉刷内墙面:2.3m0.36 KN/
13、2=1.656 KN/m合计:6.624 KN/底层:纵墙:(3.0m-0.5m)0.12m18=5.4 KN/m水泥粉刷内墙面:2.5m0.36 KN/2=1.8 KN/m合计:7.2 KN/3.1.4荷载等效转化1.DB轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:活载:楼面板传荷载:恒载:活载:梁自重:2.17KN/mDB轴间框架梁均布荷载为:屋 面 梁:恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+19.35 KN/m=21.52 KN/m 活载板传荷载6.357KN/m楼面板传荷载:恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+12.174 KN/m=14.344 KN/m 活载板传荷载6.357 KN/m2.
14、BA轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:活载:楼面板传荷载:恒载:活载:梁自重:2.17KN/mBA轴间框架梁均布荷载为:屋 面 梁:恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+17.67 KN/m=19.84 KN/m 活载板传荷载5.80 KN/m楼面板传荷载:恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+11.11 KN/m=13.28 KN/m 活载板传荷载5.80 KN/m3.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值顶层柱:D轴,A轴柱纵向集中荷载计算: 女儿墙自重:(做法:墙高1100,100的混凝土压顶)边柱连系梁自重: 粉刷: 连系梁传来屋面自重: KN边节点D,A集中荷载: = 40.53KN中柱连
15、系梁自重: 粉刷: 连系梁传来屋面自重:KNB节点集中荷载: 57.12KN3.1.4楼面框架节点集中荷载:边柱联系梁自重(含粉刷)0.200.52.1725+0.02(0.5-0.1)22.1717=6.02KN 次梁自重(含粉刷) 0.200.401.64250.5+(0.40-0.1)0.021.6417=1.72KN钢窗自重: 11.51.50.45=1.01 KN窗下墙体自重: (3.9-1.5)0.90.2418=9.33 KN 窗下墙体粉刷: 20.02(2.8-1.5)17=0.88KN 框架柱自重(含粉刷): 0.500.502.825+0.502.80.02217=18.4
16、9 KN联系梁传来楼面自重: KN 中间层边节点集中荷载: 60.61 KN中柱联系梁自重(含粉刷): 9.75+1.06=10.81 KN次梁自重(含粉刷): 1.72 KN内纵墙自重(含粉刷,扣除门洞重加上门重): (3.9-0.9)(2.8-0.4)0.1218=15.55 KN(3.9-0.9)(2.8-0.4)20.0217=4.90 KN框架柱自重(含粉刷): 18.49KN联系梁传来楼面自重: KN中间层中节点集中荷载: 97.78KN3.2屋面及楼面活荷载计算上人屋面均布活荷载标准值 : 2.0kN/m2屋面雪荷载标准值 : 0kN/m2 =KN KN=KNKN第4章 横向框架
17、侧移刚度计算4.1计算梁、柱的线刚度4.1.1梁的线刚度计算梁柱混凝土标号均为 C30,EC=3.0*107KN/m2,在框架结构中,现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架侧移。考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的框架梁取I=2I0。梁的线刚度计算 表4-1类型跨度截面积线刚度500高5.40.200.5023150500高4.50.200.5027777注:表中(KNm)4.1.2 柱的线刚度计算 柱的线刚度计算 表4-2注:表中(KNm)4.2柱的侧移刚度D值的计算其中为柱侧移刚度修正系数,为梁柱线刚度比,不同情况下,、取值不对于一般层: 对于底层:
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