框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（階段Ⅰ）計(jì)算書參考

五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)條件PAGE3PAGE41結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)條件1.1工程概況(1)工程名稱：××公司宿舍樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2)建筑地點(diǎn)：廣東省江門市市區(qū)(3)規(guī)模：建筑基地面積500多平方米；總建筑面積2360多平方米。(4)功能要求：1)首層設(shè)計(jì)成活動(dòng)室；2)二至五層設(shè)計(jì)成宿舍；3)屋面層設(shè)計(jì)成上人屋面。(5)建筑標(biāo)準(zhǔn)：1)建筑層數(shù)：5層；2)建筑總高度：21.65m；3)層高：首層5m，二至五層3.5m；4)室內(nèi)外高差：±0.150m；5)首層及標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖見圖1.1和圖1.2。1.2設(shè)計(jì)基本信息(1)設(shè)計(jì)使用年限：50年，依據(jù)文獻(xiàn)[8]：第1.0.5條，表1.0.5；(2)安全等級：二級，依據(jù)文獻(xiàn)[8]：第1.0.8條，表1.0.8；(3)環(huán)境類別：一類，據(jù)文獻(xiàn)[2]：第3.5.2，表3.5.2；(4)設(shè)防烈度：7度，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：第6.1.2，表6.1.2；(5)抗震等級：三級，7度設(shè)防且≤24m的框架結(jié)構(gòu)，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：第6.1.2條，表6.1.2；(6)場地類別：II類，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：第4.1.6，表4.1.6；(7)抗震設(shè)防類別：丙類，依據(jù)文獻(xiàn)[9]：第3.0.2條；(8)設(shè)計(jì)基本地震加速度值：0.10g，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：附錄A.0.17；(9)水平地震影響系數(shù)最大值：0.08，多遇地震7度地區(qū)，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：表5.1.4-1；(10)特征周期：0.35s，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：表5.1.4-2。1.3荷載取值(1)風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓：（廣東省江門市市區(qū)）(2)樓面屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：宿舍樓面：2.0kN/m2屋面荷載（上人）：2.0kN/m2，依據(jù)文獻(xiàn)[1]：4.3.1樓梯間屋面荷載（不上人）：0.5kN/m2，依據(jù)文獻(xiàn)[1]：4.3.1樓梯荷載：3.5kN/m2，走廊及陽臺(tái)荷載：3.0kN/m2(3)恒載標(biāo)準(zhǔn)值：鋼筋混凝土：25kN/m3；混合砂漿：17kN/m3；水泥砂漿：20kN/m3；蒸壓粉煤灰磚：14kN/m3；1.4結(jié)構(gòu)選型采用框架結(jié)構(gòu)：梁、柱、板：現(xiàn)澆鋼筋混凝土；基礎(chǔ)：預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)；樓面結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板；屋面結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板；樓梯結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯；墻體材料：蒸壓粉煤磚砌體，外墻、梯間墻、分戶墻180mm厚，內(nèi)墻120mm厚。圖1.1首層建筑平面圖圖1.2標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2結(jié)構(gòu)布置PAGE3PAGE62結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件截面尺寸及梁柱線剛度2.1樓屋蓋結(jié)構(gòu)平面布置標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置簡圖如圖2.1所示，屋面層結(jié)構(gòu)布置相對簡單，一些小跨度梁沒有。選取結(jié)構(gòu)中一榀框架進(jìn)行計(jì)算，本設(shè)計(jì)所選框架為=3\*GB3③~=3\*GB3③軸，計(jì)算單元簡圖如圖2.2所示。圖2.1標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖圖2.2計(jì)算單元五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3構(gòu)件截面尺寸及梁柱線剛度PAGE112.2構(gòu)件截面尺寸2.2.1框架梁的截面尺寸依據(jù)參考文獻(xiàn)[15]：第3.1.2條：一般梁不做剛度驗(yàn)算的最小截面尺寸為：框架梁高h(yuǎn)b為lb/10～lb/12，lb為梁的計(jì)算跨度，多跨連續(xù)次梁梁高h(yuǎn)b為lb/12～lb/18，截面寬度bb為hb/2～hb/3。梁截面尺寸選取如下所示：表3.1計(jì)算跨度為8100mm的縱向框梁截面選取計(jì)算跨度lh=1/10h=1/1梁高h(yuǎn)選用b=1/3hb=1/2h梁寬b選用梁截面選用8100810675700233350250250×700表3.2計(jì)算跨度為8500mm的橫向框梁截面選取計(jì)算跨度lh=1/10h=1/1梁高h(yuǎn)選用b=1/3hb=1/2h梁寬b選用梁截面選用8500850708700233350250250×700依上述表格計(jì)算，主梁截面統(tǒng)一取為：b×h=250mm×700mm。表3.3縱向計(jì)算跨度為8100mm的次梁截面選取計(jì)算跨度lh=1/12h=1/1梁高h(yuǎn)選用b=1/3hb=1/2h梁寬b選用梁截面選用8100675450550183275200200×550表3.4計(jì)算跨度為6500mm的橫向計(jì)算跨度lh=1/12h=1/1梁高h(yuǎn)選用b=1/3hb=1/2h梁寬b選用梁截面選用6500542361500167250200200×500另外，跨度為4050mm和1500mm的次梁統(tǒng)一選取為180×400。表3.5梁截面尺寸及各層混泥土強(qiáng)度等級層次混凝土強(qiáng)度橫框梁（b×h）縱框梁(b×h)次梁1（b×h）次梁2（b×h）次梁3（b×h）AB跨BC跨1~5C35250×700250×700250×700200×550200×500180×4002.2.2框架柱的截面尺寸框架柱截面設(shè)計(jì)成矩形或方形，由于柱所受的軸向力較大，其截面尺寸可根據(jù)軸壓比限值進(jìn)行假定。且依據(jù)文獻(xiàn)[2]：第11.4.11條：本設(shè)計(jì)為三級抗震設(shè)計(jì)，框架柱截面尺寸最小為400mm按式子：估算柱截面尺寸，其中式中：———框架柱混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；———柱軸力，，：———恒載和活載引起的單位面積重力。依據(jù)文獻(xiàn)[4]：條文說明第5.1.8條：目前國內(nèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑由恒載和活載引起的單位面積重力，框架與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)約為12kN/m2～14kN/m2，本設(shè)計(jì)近似取14kN/m2；b、h——柱截面寬度和高度。Β——考慮地震組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱1.3，內(nèi)柱1.25；A——柱的負(fù)載面積；——框架柱軸壓比限值，依據(jù)文獻(xiàn)[3]：第6.3.6條：三級抗震，取0.85。由圖2.1可知A-A軸線柱的最大負(fù)載面積為8.1×6.5/2m2；B-B軸線最大柱負(fù)載面積為8.1×15/2m2；C-C軸線柱的最大負(fù)載面積為8.1×8.5/2m2。柱子采用變截面柱，一二層柱截面尺寸相同，三至五層截面尺寸相同，以最不利截面控制。由式得：第一層柱截面所需面積為：B-B軸柱：C-C軸柱：A-A軸柱：第三層柱截面所需面積為：B-B軸柱：C-C軸柱：A-A軸柱：根據(jù)縱橫跨度關(guān)系，取柱截面為正方形，則各柱的截面高度分別為：一二層：B-B軸柱698×698mm2；C-C軸柱536×536mm2；A-A軸柱469×46三至五層：B-B軸柱541×541mm2；C-C軸柱415×415mm2；A-A軸柱363×363根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合其它如抗震規(guī)范、側(cè)移、承載力、經(jīng)濟(jì)等因素，本設(shè)計(jì)柱截面取值如下：B-B軸柱：1～2層750mm×750mm3～5層60A-A軸、C-C軸柱：1～2層600mm×600mm3～5層50屋面梯間柱取抗震規(guī)范最小尺寸要求：400mm×40（注：此處柱截面取值偏大?。?.2.3板厚的確定依據(jù)文獻(xiàn)[2]第9.1.2條：板的跨厚比：鋼筋混凝土單向板不大于35，雙向板不大于45；工業(yè)建筑樓板最小厚度70mm。由于本結(jié)構(gòu)主要采用雙向板為主，最大板跨度為4050mm，綜合使用情況、荷載、溫度裂縫等要求，考慮施工方便等，板的厚度統(tǒng)一：頂層板厚取11標(biāo)準(zhǔn)層板厚取110mm；衛(wèi)生間板厚取120mm；雨篷板板厚取100mm。2.3框架豎向簡圖及梁柱線剛度2.3.1框架豎向計(jì)算簡圖框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接，梁跨取相鄰上柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，基頂標(biāo)高地質(zhì)條件設(shè)定為-0.300m，二層樓面標(biāo)高為5.0m，故底層柱高粗略取為5.0m，其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），故均2.3.2框架梁柱的線剛度計(jì)算(1)框架梁線剛度計(jì)算：本工程梁柱均選用C35混凝土，其彈性模量：，主梁跨度lAB=6500mm，lBC=8500mm；1)對于邊框架梁（①~①、⑥~⑥）取，所以線剛度計(jì)算如下：則AB跨線剛度BC跨線剛度2）對于中間框架梁取，所以線剛度計(jì)算如下：則AB跨線剛度BC跨線剛度(2)框架柱線剛度計(jì)算：1）A、C軸框架柱：首層和二層：三至五層：首層柱線剛度：二層柱線剛度：三至五層柱線剛度：2）B軸框架柱：首層和二層：三至五層：首層柱線剛度：二層柱線剛度：三至五層柱線剛度：令A(yù)B跨梁線剛度為，則其余各桿件的相對線剛度為：BC跨梁：框架柱A、C：框架柱B：框架梁柱的相對線剛度如圖2.3所示，它要作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。圖2.3框架豎向計(jì)算簡圖及框架相對線剛度五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)PAGE21823豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算3.1豎向恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.1.1樓面板自重標(biāo)準(zhǔn)值（1）屋面板自重標(biāo)準(zhǔn)值：20厚1：2水泥砂漿保護(hù)層40厚C20細(xì)石混凝土10厚白灰砂漿隔離層40厚擠塑聚苯乙烯隔熱塊20厚1：2.5水泥砂漿保護(hù)層3厚高聚物改性瀝青防水卷材20厚1：2.5水泥砂漿找平層110厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板（結(jié)構(gòu)找坡）10厚1：1：6水泥砂漿打底合計(jì)：4.53（2）標(biāo)準(zhǔn)層樓面板自重標(biāo)準(zhǔn)值：10厚磁磚面層配色水泥擦縫15厚1：2.5水泥砂漿找平層20厚1：4干硬性水泥砂漿結(jié)合層110厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板10厚1：1：6水泥砂漿打底合計(jì)：3.82（3）衛(wèi)生間樓面板自重標(biāo)準(zhǔn)值：10厚地磚鋪實(shí)整平20厚1：4干硬性水泥砂漿50厚C20細(xì)石混凝土找坡（1%）300厚填充砂120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板10厚1：1：6水泥砂漿打底合計(jì)：10.053.1.2梁自重標(biāo)準(zhǔn)值（1）框架主梁：b×h＝250mm×700mm，板厚1梁肋自重：兩側(cè)和底部抹灰（10厚）合計(jì)：3.89（2）次梁1：b×h＝200mm×550mm，板厚110mm梁肋自重：兩側(cè)和底部抹灰（10厚）合計(jì)：2.35（3）次梁2：b×h＝200mm×500mm，板厚110mm梁肋自重：兩側(cè)和底部抹灰（10厚）合計(jì)：2.08（4）次梁3：b×h＝180mm×400mm，板厚110mm梁肋自重：兩側(cè)和底部抹灰（10厚）合計(jì)：1.403.1.3柱自重標(biāo)準(zhǔn)值框架柱截面1：b×h=750mm×750mm柱自重：抹灰層：10厚混合砂漿合計(jì)：14.57框架柱截面2：b×h=600mm×600mm柱自重：抹灰層：10厚混合砂漿合計(jì)：9.41框架柱截面3：b×h=500mm×500mm柱自重：抹灰層：10厚混合砂漿合計(jì)：6.59框架柱截面4：b×h=400mm×400mm柱自重：抹灰層：10厚混合砂漿合計(jì)：4.273.1.4墻自重標(biāo)準(zhǔn)值外墻、梯間墻及分戶墻墻厚：180mm；內(nèi)墻墻厚：120mm；外墻面貼瓷磚(0.5kN/m2)，內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則單位墻面重力荷載為：120mm厚墻自重： 180mm厚墻自重：180mm厚墻外貼瓷磚自重：鋁合金窗自重：0.35kN/m2鋁合金門自重：0.40kN/m2樓梯及首層鐵門重：0.45kN/m2（1）首層線荷載墻重：C-C軸線：=2\*GB3②~=3\*GB3③、=3\*GB3③~=4\*GB3④、=4\*GB3④~=5\*GB3⑤線荷載墻重：線荷載鋁合金窗重：=1\*GB3①~=2\*GB3②、=5\*GB3⑤~=6\*GB3⑥線荷載墻重：A-A軸線=2\*GB3②~=3\*GB3③、=4\*GB3④~=5\*GB3⑤線荷載墻重：線荷載鋁合金窗重：=3\*GB3③~=4\*GB3④線荷載墻重：線荷載鋁合金窗重：=1\*GB3①~=2\*GB3②、=5\*GB3⑤~=6\*GB3⑥線荷載墻重：AB跨外墻：線荷載墻重：BC跨外墻：線荷載墻重：線荷載鋁合金窗重：