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文檔簡介

1、畢業(yè)設計(論文)題目:某小學教學樓結構和施工組織設計(一)結構設計 學 院土木建筑工程學院專 業(yè)土木工程(建筑工程方向)班 級建工 111學 號1103110100姓 名叫學長指導教師某某某日 期2015.05.30I某小學教學樓結構和施工組織設計(一)摘摘 要要本畢業(yè)設計是一棟鋼筋混凝土框架結構的小學教學樓,結構標高 18.0m,建筑防火等級為一級,建筑使用年限為 50 年,主體部分為五層框架結構。地震設計烈度為 6 度,場地類別為類。遵循在原有的建筑圖紙上先結構后施工再基礎的設計過程,根據(jù)任務書和指導書的要求完成的結構、施工設計。已有的圖紙包括總首層、標準層和屋頂平面圖,正立面、側立面和背

2、立面圖,樓梯和主體的剖面圖,以及若干詳圖。結構設計時緊密結合建筑設計,力求經(jīng)濟合理,造型美觀。結構分析的重點在于框架內力及構件承載力滿足要求??紤]畢業(yè)設計的特殊要求,以手算為主、電算為輔。結構設計大體可以分為四個階段:1.結構方案確定階段:根據(jù)建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,建筑場地類別和設計說明書等確定建筑的高度、布置、選型和建筑的結構形式,本工程采用的是框架結構。2.結構計算階段:主要有荷載計算、框架構件計算和基礎計算。3.施工圖設計階段:根據(jù)上述計算結果和規(guī)范的相關要求,最終確定結構平面布置圖,基礎平面布置圖以及板配筋圖和框架配筋圖。4.PKPM 電算階段:進行電子計算,與手算結

3、果進行比較。施工組織設計大體可以分為四個階段:1.手工算量:根據(jù)已有圖紙計算工程量,采用手算的方式。2.編制預算書:根據(jù)手工算量的結果,結合廣龍計價軟件,列清單套定額,得到該工程的預算書。3.編寫施工組織設計計算書:結合所學知識,合理安排,編寫本工程的施工組織設計。4.出施工圖:包括施工進度計劃橫道圖和網(wǎng)絡圖以及施工現(xiàn)場平面布置圖。關鍵詞:教學樓 框架結構 結構設計 施工組織 IIA Primary School Teaching Building Structure and Construction Organization Design ()ABSTRACTThis graduation

4、design is a house of reinforced concrete frame structure of primary school teaching building, structural elevation 18.0m, building fire rating for a level, the useful life of 50 years of construction, the main part is a five story frame structure. The intensity of seismic design is 6 degrees and the

5、 site is class II. Follow the original construction drawings on the basis of the structure of the construction and then the basis of the design process, according to the requirements of the book and guide book to complete the structure, construction design.Existing drawings include the total for the

6、 first layer, the standard floor and roof plane figure, facade, side of the facade and the back elevation, the stair and the main profile, as well as a number of details. The structure design is closely integrated with architectural design, and strive to economic reasonable, beautiful shape. The emp

7、hasis of structural analysis is on the internal force and the bearing capacity of the member. Consider the special requirements of the graduation design, with the hand as the main, the electricity as a supplement.The structure design can be divided into four stages:1. The structure of the program to

8、 determine the stage: according to the importance of the building, the building is the seat of the seismic fortification intensity, building site categories and the design specification and determine the construction height, layout, type selection and construction of the structure, adopted in this p

9、roject is frame structure.2.The structure calculation stage: the main load calculation, the frame member calculation and basic calculation.3. The design stage of the construction drawing: according to the relevant requirements of the above calculation results and the specification, the structure pla

10、ne layout plan, the basic plane layout plan and the frame reinforcement map are determined.4. PKPM phase: electronic calculation, and hand calculation results are compared.The construction organization design can be divided into four stages:1. Manual calculation: according to the amount of the exist

11、ing drawings, the use of manual IIIcalculation method.2. The preparation of the budget: according to the results of manual calculation, combined with the wide dragon valuation software, listing sets of quotas, get the budget book for the project.3. Written statement of construction organization desi

12、gn: the combination of knowledge, reasonable arrangement, compile the construction organization design.4. Out of the construction plan: including the construction progress plan horizontal road map and the network plan and the construction site plan.Key words: Teaching building Frame structure Struct

13、ure design Construction organization1目目 錄錄第一章第一章 設計資料設計資料1.11.1 工程概況工程概況工程名稱:某小學教學樓建設地點:廣西省南寧市工程規(guī)模:地下 0 層,地上主體大樓 5 層,層高 3.60m,建筑總高 18.0m。結構形式:現(xiàn)澆整體框架結構 框架抗震等級 :三級建筑工程等級:二級 耐火等級:一級 屋面防水等級:二級 結構設計使用年限:50 年1.21.2 氣象條件氣象條件基本風壓:0= 0.35kN/m2,主導風向:東南季風;溫度:最熱月平均 28,最冷月平均 8;極端最高溫度 38,極端最低溫度為 4; 相對年降雨量:1326; 相

14、對濕度:年平均 34; 水文資料:經(jīng)勘探無侵蝕性地下水。1.31.3 地質條件地質條件抗震設防烈度:6 度,不考慮抗震設防計算,僅進行抗震構造設計;持力層:50cm 表土以下為亞粘土,可作為持力層;地基承載力標準值:200kpa。1.41.4 工程材料工程材料混凝土:使用 C30 商品混凝土;鋼筋:基礎、框架柱、框架梁受力鋼筋采用熱軋鋼筋 HRB400,樓板鋼筋采用HPB300,構造筋采用 HPB300;水泥:硅酸鹽水泥 32.5MPa;砂:均采用 M5 中砂;墻體:墻體采用燒結普通空心粘土磚,尺寸為 390mm190mm190mm,11.8 2N/m2。 第二章第二章 結構結構選型與布置選型

15、與布置2.12.1 結構選型結構選型2.1.12.1.1 主體結構體系選型主體結構體系選型多層及高層建筑常用的受力結構體系有:混合結構、框架結構、剪力結構、框架剪力墻結構、筒體結構。結構布置應根據(jù)工程設計的原始資料和設計任務要求,綜合考慮技術、經(jīng)濟、建筑要求,合理選擇建筑的結構體系,對其進行結構布置,滿足安全、適用、經(jīng)濟的要求。不同的結構體系,適用于不同的層數(shù)、高度和功能。不同結構體系的特點各不相同,具體如下:1.混合結構體系混合結構承重主要用磚或砌塊砌筑,其優(yōu)點為:施工方便,造價低廉;缺點為砌體強度較低,房屋的層數(shù)受到限制,同時抗震性能較差,在墻體的布置上,建筑使用空間受到限制?;旌辖Y構一般

16、適宜用于六層及六層以下的樓房,如住宅、辦公室、醫(yī)院等民用建筑及中小型工業(yè)建筑混合結構。2.框架結構體系框架結構是由梁、柱通過節(jié)點構成承載結構,由梁、柱分別承受豎向荷載和水平荷載,墻起分隔維護作用。其優(yōu)點為:整體性和抗震性較混合結構要好,平面布置靈活,使用空間較大。其缺點為:框架結構水平剛度較小,抗震性能相對差,地震中非結構性破壞如填充墻、建筑裝修和設備管道等破壞較大??蚣芙Y構特別適用于在辦公樓、教學樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類建筑中采用。但是,由于框架結構構件的截面尺寸一般都比較小,它們的抗側移剛度較弱,隨著建筑物高度的增加,結構在風荷載和地震作用下,側向位移將迅

17、速加大。為了不使框架結構構件的截面尺寸過大和截面尺寸過大和截面內鋼筋配置過密,框架結構一般只適用于不超過 20 層的建筑物中。3.剪力墻結構體系剪力墻結構以剪力墻承重,由墻體承受全部水平作用和豎向荷載。其特點為:剛度大,比框架結構剛度大,結構水平位移和層間位移較小,抗震性能好。適用于開間較小、3墻體較多的多層建筑如住宅、旅館等。但由于剪力墻的布置,平面布置受到一定的影響。4.框架-剪力墻結構體系框架剪力墻結構豎向荷載分別由框架和剪力墻共同承擔,水平荷載作用主要由抗側剛度較大的剪力墻承擔。其優(yōu)點為框架結構布置靈活、使用方便、具有較大的剛度和較強的抗震能力,適用于高層辦公建筑和旅館建筑中。5.筒體

18、結構筒體結構是以剪力墻構成空間薄壁筒體,或者密柱、密梁形成空間框架筒,這種結構體系作為一個空間構件受力,具有更好的的抗側移剛度和更好的抗震性能。常用的有筒中筒、成束筒等形式。本工程為教學樓,要求較大的使用空間。本地區(qū)抗震設防烈度 6 度,6 度設防的鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構房屋適用的最大高度是 60m,該教學樓房屋高度為 18.0m60m,滿足。結合以上各結構體系的優(yōu)缺點,擬采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構體系。2.1.22.1.2 框架施工方法框架施工方法鋼筋混凝土框架結構按施工方法不同,分為現(xiàn)澆式、裝配式、整體裝配式?,F(xiàn)澆式框架的全部構件都在現(xiàn)場整體澆筑,其整體性和抗震性能好,且能較好滿足使用要求

19、。故框架采用現(xiàn)澆施工方法。2.1.32.1.3 其他結構選型其他結構選型1.屋面結構:采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋,屋面板厚 120mm;2.樓面結構:采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋樓蓋,樓板厚 120mm;3.樓梯結構:采用鋼筋混凝土板式樓梯;4.過梁:門窗過梁均采用鋼筋混凝土梁,并采用縱向框架兼做窗過梁;5.基礎:因基礎持力層不深,地基承載力高,采用鋼筋混凝土獨立基礎。2.22.2 結構布置原則結構布置原則1.滿足使用要求,并盡可能地與建筑的平、立、剖面劃分相一致;2.滿足人防、消防要求,使水、暖、電各專業(yè)的布置能有效地進行;3.結構盡可能簡單、規(guī)則、均勻、對稱,構建類型少;4.妥善處理溫度、地基

20、不均勻沉降及地震等因素對建筑的影響;5.施工簡便;6.經(jīng)濟合理。42.32.3 結構平面設計方案及布置結構平面設計方案及布置鋼筋混凝土框架結構是由梁,柱通過節(jié)點連接組成的承受豎向荷載和水平荷載的結構體系。墻體只給圍護和隔斷作用??蚣芙Y構具有建筑平面布置靈活,室內空間大等優(yōu)點,廣泛應用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。因此這次設計的南寧市教學樓采用鋼筋混凝土框架結構。按結構布置不同,框架結構可以分為橫向承重,縱向承重和縱橫向承重三種布置方案。本次設計的教學樓采用橫向承重方案,豎向荷載主要由橫向框架承擔,樓板為預制板時應沿橫向布置,樓板為現(xiàn)澆板時,一般需設置次梁

21、將荷載傳至橫向框架。橫向框架還要承受橫向的水平風載和地震荷載。在房屋的縱向則設置連系梁與橫向框架連接,這些聯(lián)系梁與柱實際上形成了縱向框架,承受平行于房屋縱向的水平風荷載和地震荷載。2.42.4 結構豎向布置結構豎向布置結構豎向布置的原則是:使體型規(guī)則、均勻,避免有較大的外挑和內斂,避免形成抗側力結構的側向剛度和承載力突變,框架結構的填充墻及隔墻選用輕質墻體,且與主體結構有可靠的拉結。由于教學樓建筑層數(shù)少,豎向荷載比較小,地質條件良好,可以將各層柱子截面尺寸統(tǒng)一設置,上下層柱子截面尺寸不變??蚣苤鶑幕A貫通至樓頂面,磚墻與主體結構設拉結筋拉結。2.52.5 變形縫的設置規(guī)定變形縫的設置規(guī)定在結構

22、總體布置中,為了降低地基沉降、溫度變化和體型復雜對結構的不利影響,可以設置沉降縫、伸縮縫和防震縫將結構分成若干獨立的單元。當房屋既需要設沉降縫,又需要設伸縮縫,沉降縫可以兼做伸縮縫,兩縫合并設置。對有抗震設防要求的的房屋,其沉降縫和伸縮縫均應該符合防震縫的要求,并進可能做到三縫合一。2.5.12.5.1 伸縮縫伸縮縫伸縮縫的主要作用是避免由于溫差和砼收縮而使房屋結構產(chǎn)生嚴重的變形和裂縫。為了防止房屋在正常使用條件下,由于溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,伸縮縫應設在因溫度和收縮變形可能引起的應力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。伸縮縫的做法是從基礎頂面開始將兩個溫度區(qū)段的上部結構完全分開。該

23、擬建教學樓總長 47.4m,因南寧市氣候較溫和,可以采取一些混凝土養(yǎng)護措施,故可不設伸縮縫。52.5.22.5.2 沉降縫沉降縫沉降縫是指在工程結構中,為避免因地基沉降不均導致結構沉降裂縫而設置的永久性的變形縫。沉降縫主要控制剪切裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,通過設置沉降縫消除因地基承載力不均而導致結構產(chǎn)生的附加內力,自由釋放結構變形,達到消除沉降縫的目的。實際上它將建筑物劃分為兩個相對獨立的結構承重體系。沉降縫的設置部位: 1.建筑平面的轉折部位; 2.高度差異或荷載差異處; 3.長高比過大的砌體承重結構或鋼筋砼框架的適當部位; 4.地基土的壓縮性有顯著差異處; 5.建筑結構或基礎類型不同處; 6.分期

24、建造房屋的交界處。 該擬建教學樓位南寧市,地質均勻,可不設沉降縫。2.5.32.5.3 防震縫防震縫 為了提高房屋的抗震能力,避免或減輕破壞,在建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2010)中規(guī)定:多層砌體房屋結構有下列情況之一時,應設置防震縫,縫兩側均應設置墻體: 1.房屋立面高差在 6m 以上; 2.房屋有錯層,且樓板高差較大; 3.各部分結構剛度、質量截然不同時; 設置防震縫時,應將建筑物分隔成獨立,規(guī)則的結構單元,防震縫兩側的上部結構應完全分開,防震縫與伸縮縫、沉降縫應綜合考慮,協(xié)調布置伸縮縫、沉降縫應符合防震縫的要求。沉降縫的寬度尚應考慮基礎內傾使縫寬減小后仍能滿足防震縫的寬度。 此外,

25、凡是需做伸縮縫、沉降縫的地方均應做成防震縫,防震縫應沿房屋全高設置,兩側應布置墻。一般防震縫的基礎可不斷開,只是兼做沉降縫時才將基礎斷開。 防震縫寬度按房屋高度和設計烈度的不同,一般可取 50-100MM。此教學樓抗震設防為 6 度,高 18.0m,可不設抗震縫。2.62.6 構件尺寸估算構件尺寸估算2.6.12.6.1 柱截面尺寸的確定柱截面尺寸的確定1.框架柱截面尺寸宜符合下列要求: (1) 截面的寬度和高度均不宜小于 300mm;圓柱直徑不宜小于 300mm; (2) 截面長邊與短邊的邊長不宜大于 3;6 (3) 柱凈高與截面之比宜大于 4; (4) 對于三級抗震等級框架柱的軸壓比不宜超

26、過 0.85,根據(jù)柱支撐板面積計算由豎向荷載作用下產(chǎn)生的軸力,并按軸壓比控制估算柱截面面積。估算柱截面時,樓層荷載按10kN/-14 kN/計。由于本工程采用的是輕質砌塊,因此各層重力荷載代表值近似值取14.0 kN/。軸壓比控制公式為 : AC.cfN式中 AC柱截面的有效面積;fc混凝土抗壓強度設計值,本工程柱的混凝土為 C30,fc=14.3MPa;軸壓比,取 0.85; N底層柱的軸力; N=(1.261.30)Nk kNnSPNkk1Nk初估柱軸壓力標準值P1k地下層地上層./22./)1410(22mkNmkNS從屬面積n層數(shù)2.尺寸估算(1) KZ1 尺寸估算:S=9 (2.4/

27、2+7.6/2)=45m2 Nk=14454=2520kN N=1.32520=3024 kNAC=3024103/(14.30.85)=211468mm2.cfN得柱子邊長:mmAlC460211468 KZ1 取 bh=500mm500mm3.柱凈高與截面之比為避免發(fā)生剪切破壞,柱凈高與截面之比宜大于 4。 42.75.06.3hHn7滿足要求 柱的截面尺寸及梁的布置見結構平面布置圖。2.6.22.6.2 梁尺寸確定梁尺寸確定1. 框架梁的截面尺寸宜符合下列各項要求:(1) 梁的截面寬度不宜小于 200mm;(2) 為了避免發(fā)生剪切破壞,梁凈跨與截面高度之比不宜小于 4;(3) 符合模數(shù)的

28、要求:當梁高 h800mm 時,h 為 50mm 的倍數(shù);當 h800mm 時,h為 100mm 的倍數(shù)。當梁寬 b200mm 時,梁的寬度為 50mm 的倍數(shù);200mm 以下寬度的梁,有 b=100mm,150mm,180mm 三種。(4) 主梁的寬度不應小于 200mm,通常 250mm 及以上;次梁寬度不應小于 150mm。主梁的高度應至少比次梁高 50mm 或 100mm。在高烈度區(qū),縱向框架梁的高度也不宜太小,一般取 h l/12 且不宜小于 500mm。 2. 按照經(jīng)驗公式初步確定梁的截面尺寸: 框架梁:,;018181hl)(h4121b)( 次梁、連梁:0151121hl)(

29、(1) KL1 梁估算: ,取 h=800mmmm4229507600)18181(18181h0l)(,取 b=3000mmmm2004008004121h4121b)()(則即梁的截面尺寸為 300mm x 800mm。KL2 梁估算: ,按構造要求取 h=400mmmm1333002400)18181(18181h0l)(,取 b=200mmmm1002004004121h4121b)()(則即梁截面尺寸為 200mm500mm(3) KL3 梁估算: ,取 h=800mm,mm50011259000)18181(18181h0l)(,取 b=300mm。mm2004008004121h

30、4121b)()(則即梁的截面尺寸為 200mm x 400mm(4) KL4 梁估算:8 ,取 h=600mm,mm2886505200)18181(18181h0l)(,取 b=200mm。mm0513006004121h4121b)()(則 (5) 次梁截面估算:CL1:,取 h=600mm,mm5066337600)151121(151121h0l)(,取 b=200mm。mm0513006004121h4121b)()(則CL2:,構造要求取 h=400mmmm1602002400)151121(151121h0l)(,取 b=200mmmm1002004004121h4121b)(

31、)(則其余部分不在軸線上的梁尺寸均取為:bh=200mm400mm。 2.6.32.6.3 樓板厚度樓板厚度現(xiàn)澆板的厚度一般為 10mm 的倍數(shù),其厚度選擇應根據(jù)使用環(huán)境、受力性能、跨度等條件綜合確定。其厚度宜符合下列要求: 1.現(xiàn)澆雙向板最小厚度 80mm; 2.雙向板的最小高跨比 h/L:簡支:1/45 ,連續(xù):1/50 3.根據(jù)規(guī)范,板的厚度取板短邊的 1/30 到 1/40 樓板為現(xiàn)澆雙向板,根據(jù)上述要求屋面板厚取 120mm;標準層樓面板厚取120mm。2.72.7 框架計算簡圖框架計算簡圖2.7.12.7.1 基本假定基本假定 1.該工程平面為正交布置,可認為每一方向的水平力只由該

32、方向的抗側力結構承擔,垂直于該方向的抗側力結構不受力。 2.由于結構體型規(guī)整,布置對稱均勻,結構在水平荷載作用下不計扭轉影響。 3.在正常設計、正常施工和正常使用的條件下。結構物在設計基準期內處于彈性工作階段,其內力和位移按貪心方法計算; 4.樓面(或屋面)在自身平面內的剛度無限大,在平面外剛度小,可忽略不計。92.7.22.7.2 計算簡圖計算簡圖在框架的計算簡圖中,桿件長度用節(jié)點間的距離表示,荷載的作用位置也表示為軸線間的關系。在一般情況下,等截面柱柱軸線取截面形心位置。當同一軸線的上下柱截面尺寸不同時,則取上層柱截面形心作為軸線??蚣芰旱目缍?L 取柱軸線間的距離。計算簡圖中的柱高取值原

33、則:對樓層可取層高,對底層柱,則取基礎頂面至二層樓板頂面(對現(xiàn)澆樓板)或至二層樓板底面(對預制樓板)間的高度。在一般整體式框架的連接中,梁和柱為剛接,基礎與柱也是剛接。但是當頂層為大空間,采用屋架代替頂層的框架橫梁時,屋架和柱頂?shù)倪B接則為鉸接。故取頂層柱的行心線作為框架的軸線,梁軸線取至板頂。25 層柱高即為層高,取 3.6m,底層柱高從基礎頂面至一層板頂。室內外高差為-0.20m, 基礎頂面至室外地坪取 0.70m。則底層柱高h=3.6+0.2+0.7=4.5m,標準層柱高 3.60m。計算簡圖如下圖: 10圖 2-1 框架計算簡圖2.7.32.7.3 框架梁柱線剛度計算框架梁柱線剛度計算

34、樓板對框架梁承載力及剛度的影響框架結構中, 樓板與梁共同澆注, 實際參與梁的受力, 一定程度上提高了框架梁的抗彎剛度和承載力。樓板內的鋼筋會使框架梁的實際抗彎承載力增大 20%30%,。結構設計中僅考慮樓板對框架梁抗彎剛度的提高, 將中梁和邊梁的剛度按原框架梁矩形截面剛度乘 2. 0 或 1. 5 的增大系數(shù)。本榀框架屬于中框架,梁剛度乘 2.0。左邊跨梁: kNm437101 .106 . 78 . 03 . 01212100 . 3LEIi左邊梁右邊跨梁: kNm437107 . 24 . 24 . 02 . 01212100 . 3LEIi右邊梁底層柱: kNm437105 . 35 .

35、 45 . 05 . 0121100 . 3LEIi底柱其余層柱: kNm437103 . 46 . 35 . 05 . 0121100 . 3LEIi余柱令 i余柱=1,得其余各桿件的相對線剛度為: i左邊梁=35. 2103 . 4101 .1044 i右邊梁=63. 0103 . 4107 . 244 i底柱=81. 0103 . 4105 . 34411圖 2-2 框架梁柱相對線剛度12第三章第三章 豎向荷載統(tǒng)計豎向荷載統(tǒng)計3.13.1 恒荷載標準值恒荷載標準值3.1.13.1.1 板荷載板荷載1.不上人平屋面防水層 30 厚 C20 細石混凝土防水 1.0kN/m2防水層三氈四油鋪小

36、石子 0.4kN/m2找平層 30 厚水泥砂漿 0.03m20kN/m3=0.6kN/m2 找坡層 40 厚水泥石灰焦渣砂漿 3找平 0.04m14kN/m3= 0.56kN/m2保溫層 80 厚礦渣水泥 0.08m14.5kN/m3=1.16kN/m2 結構層 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m25kN/m3=3.0kN/m2 抹灰層 10 厚混合砂漿 0.01m17kN/m3=0.17kN/m2 合計:6.89kN/m22.各層走廊樓面 水磨石地面:10mm 面層 20mm 水泥砂漿打底 合計:0.65kN/m2 素水泥漿結合層一道結構層 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m25kN

37、/m3=3.0kN/m2抹灰層 10 厚混合砂漿 0.01m17kN/m3=0.17kN/m2 合計:3.82kN/m23.公共衛(wèi)生間樓面10 厚地磚鋪平拍實,水泥漿擦縫 0.14kN/m220 厚 1:2 水泥砂漿內摻水重 5%防水劑找平 20kN/m30.02m = 0.4kN/m2C20 細石混凝找 1%坡,最薄處 20 24kN/m30.025m = 0.60kN/m220 厚 1:2.5 水泥砂漿保護層 20kN/m30.02m = 0.4kN/m220 厚 1:2.5 水泥砂漿找平 20kN/m30.02m = 0.4kN/m2 素水泥漿結合層+120 厚鋼筋混凝土樓板 25kN/

38、m30.01m = 3.0kN/m2 頂棚:13鋼筋混凝土板底面清理干凈 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂漿5 厚 1:0.5:3 水泥石灰漿滿刮膩子 2 厚 0.24kN/m2 合計:5.18kN/m2備注:衛(wèi)生按上凸設置,考慮局部荷載加重,故將荷載增大至 5.5kN/m2。4.樓梯梯段板10 厚地磚鋪平拍實,水泥漿擦縫 0.14kN/m21:2.5 水泥砂漿找平、保護層 20kN/m30.03m = 0.6kN/m2素水泥漿結合層一遍+120 厚鋼筋混凝土樓板 25kN/m30.01m = 3.0kN/m2 頂棚:鋼筋混凝土板底面清理干凈 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂漿5 厚 1:0.5:

39、3 水泥石灰漿滿刮膩子 2 厚 0.24kN/m2 合計:3.98kN/m25.標準層樓面大理石面層,水泥砂漿擦縫30 厚 1:3 干硬性水泥砂漿,面上撒 2 厚素水泥 合計:1.16kN/m2水泥漿結合層一道結構層 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m25kN/m3=3.0kN/m2 抹灰層 10 厚混合砂漿 0.01m17kN/m3=0.17kN/m2 合計:4.33kN/m23.1.23.1.2 梁自重梁自重1.bh=300mm800mm 梁:梁自重 25kN/m30.3m(0.8m-0.12m)=5.1kN/m抹灰層 10 厚混合砂漿 17kN/m3(0.8m-0.12m0.01m2

40、=0.23kN/m 合計:5.33kN/m142.bh=200mm600mm 梁:梁自重 25kN/m30.2m(0.6m-0.12m)=2.4kN/m抹灰層 10 厚混合砂漿 17kN/m3(0.6m-0.12m)0.01m2=0.16kN/m 合計:2.56kN/m3.bh=200mm400 梁:梁自重 25kN/m30.2m(0.4m-0.12m)=1.4kN/m抹灰層 10 厚混合砂漿 17kN/m3(0.4m-0.12m)0.01m2=0.10kN/m 合計:1.50kN/m3.1.33.1.3 柱線荷載柱線荷載1.bh=500mm500mm 柱:柱自重 25kN/m30.5m0.5

41、m=6.25kN/m抹灰層 10 厚混合砂漿 17kN/m30.5m0.01m4=0.34kN/m 合計:6.59kN/m3.1.43.1.4 墻線荷載墻線荷載 墻體采用燒結普通空心粘土磚砌筑,磚尺寸為:390mm190mm190mm,磚重度:11.8 kN/m3。 墻線荷載計算思路:先求得一面墻的總重,再除以這面墻的長度,得這面墻的線荷載。磚砌墻體:燒結普通空心粘土磚 0.19m11.8kN/m3 =2.24kN/m2內外抹灰 0.02m20kN/m32=0.8kN/m2 合計:3.04kN/m2 查得,鋁合金窗 0.3kN/m2 木門 0.2kN/m215表 3-1 標準層墻線荷載計算表位

42、置總面積(m2)門窗面積(m2)凈墻體面積(m2)墻體荷載(kN)門窗荷載(kN)總荷載(kN)墻線荷載(kN/m)A-1+23.22.9=9.281.81.4=2.526.7620.550.7620.317.35A-2+43.05.2=15.61.51.2=1.813.841.950.5442.498.17A-4+82.818.0=50.42.72.14=22.6827.7284.276.8091.075.06B-3+43.23.15=10.08010.0830.64030.649.73D-3+43.03.15=9.451.51.2=1.87.6523.260.5423.807.56D-4+

43、82.818.0=50.40門:9.08窗:14.4926.8381.566.1687.224.87E-1+7欄桿自重:0.24m1.1m18kN/m3+0.05m25kN/m30.24m=5.05kN/m5.05E-8+102.818.0=50.402.72.14=22.6827.7284.276.8091.075.06E-10+113.23.3=10.561.81.4=2.528.0424.440.7625.207.64G-8+102.818.0=50.40門:7.56窗:15.1227.7284.276.0590.325.0216H-7+11欄桿自重:0.24m1.1m18kN/m3+0

44、.05m25kN/m30.24m=5.05kN/m5.05KL1下橫墻2.87.6=21.28021.2864.69064.698.51CL1下橫墻3.07.6=22.80022.8069.31069.319.123-B+D3.24.9=15.680.92.1=1.8913.7941.920.3842.308.63備注:其余不在軸線上的隔墻,墻線荷載統(tǒng)一近似取 8.0kN/m。3.23.2 活載標準值活載標準值規(guī)范規(guī)定活載標準值:根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2012),可知各種樓面的活載標準值:休息室:2.0kN/m2 衛(wèi)生間:2.5kN/m2走廊:3.5kN/m2 樓梯:3.5kN

45、/m2不上人屋面:0.5kN/m2 教室:2.5kN/m217第四章第四章 荷載計算荷載計算 計算說明計算說明:1.在本章中每個圖中的符號表示本圖中的意義,不同的圖中有相同的符號,但數(shù)值和意義是不同的。以下所有計算簡圖中的荷載均為標準值。2.本設計中縱梁軸線與柱軸線不重合,作用在框架的荷載還有集中力矩。3.雙向板沿兩個方向傳給支撐梁的荷載劃分是從每一個區(qū)格板的四角作與板邊成 450的斜線,這些斜線與平行于長邊的中線相交,每塊板被劃分為四小塊。假定每小塊板上的荷載就近傳給其支撐梁,因此板傳給短跨梁上的荷載為三角形,長跨梁上的荷載為梯形。對于梁的自重或直接作用在梁上的其他荷載按實際情況考慮。為了便

46、于計算,將三角形或梯形荷載換算成等效均布荷載。等效均布荷載是按照支座固端彎矩等效的原則來確定的。等效荷載換算成均布荷載轉換公式如下:(其中 =梯形的高/梯形的底邊長,P=板載梯形或者三角形高)三角形荷載作用時:p85q 梯形荷載作用時:23q1-2p()本次設計所選的計算框架為軸框架,軸框架荷載計算分為恒荷載計算活荷載計算及風荷載計算,具體計算過程如下。4.14.1 豎向恒載傳遞豎向恒載傳遞4.1.14.1.1 標準層荷載傳遞標準層荷載傳遞 計算簡圖:18圖 4-1 標準層荷載傳導示意圖1.框架梁荷載(1)AD 軸間框架梁: 均布力: 梁自重:q1=5.33kN/m 墻線荷載:q2=8.51k

47、N/m 板傳荷載:q3=(1-20.32+0.33)4.334.5/2=8.25kN/m19 q4=5.52.7/2=4.64kN/m85 q5=(1-20.322+0.323)5.5kN/m23.15m/2=7.17kN/m 荷載合計:q=梁自重+墻線荷載+板傳荷載 Q1=q1+q2+q3+q4=5.33+8.51+8.25+4.64=26.73kN/m Q2=q1+q2+q3+q5=5.33+8.51+8.25+7.17=29.26kN/m 集中力: 先求 3 級次梁傳給 2 級次梁的集中力 FC:梁自重:q1=1.5kN/m墻線荷載:q2=8.0kN/m板傳荷載:q3=(1-20.462

48、+0.463)5.51.9/2=3.52kN/m q4=5.5kN/m22.05m/2=3.52kN/m85荷載合計:q=q1+q2+q3+q4=1.5+8.0+3.52+3.52=16.54kN/m FC=16.542.05/2=16.95kN2ql再求 2 級次梁傳給 1 級次梁的集中力 FB:20 梁自重:q1=1.5kN/m墻線荷載:q2=8.63kN/m板傳荷載:q3=(1-20.322+0.323)5.53.15/2=7.97kN/m q4=(1-20.342+0.343)5.52.05/2=4.56kN/m q5=5.51.9/2=3.27kN/m85由得:FB=63.92kN

49、0M9 . 41.937.212/19 . 195.169 . 12/3366.222最后求 1 級次梁傳給主梁的集中力 F1:梁自重:q1=1.5kN/m 墻線荷載:q2=9.73kN/m 板傳荷載:q3=(1-20.262+0.263)5.52.7/2=6.55kN/m q4=5.52.05/2=3.52kN/m8521 q5=5.53.15/2=5.41kN/m85 由得: 0M F1=80.80kN2 . 505. 257.112105. 292.63)05. 22/15. 3(15. 319.232 得等效荷載圖為: (2)DE 軸間框架梁: 均布力: 梁自重:q1=1.5kN/m

50、墻線荷載:無 板傳荷載:q2=3.822.4/2=2.87kN/m8522 q3=3.822.4/2=2.87kN/m85 荷載合計:q=梁自重+墻線荷載+板傳荷載Q=1.5+2.87+2.87=7.24kN/m得等效荷載圖為: 2.框架柱節(jié)點集中荷載 本設計中縱梁軸線與柱軸線不重合,作用在框架的荷載還有集中力矩。集中力是由框架連續(xù)梁傳遞來,嚴格意義上框架連續(xù)梁傳遞來的集中力應為框架連續(xù)梁支座的兩端的剪力差,但由于縱向框架并沒有計算,近似將框架連續(xù)梁的荷載以支座反力的形式傳遞到柱節(jié)點支座上。(1)A 軸柱縱向集中荷載計算: 柱左側梁傳集中力 Fgl: 梁自重:q1=2.56kN/m 墻線荷載:

51、q2=8.17kN/m 板傳荷載:q3=(1-20.262+0.263)5.52.7/2=6.55kN/m Fgl=44.93kN2ql22 . 5)55. 617. 856. 2(23柱右側梁傳集中力 Fgr:梁自重:q1=5.33kN/m墻線荷載:q2=5.06kN/m板傳荷載:q3=q4=4.334.5/2=6.09kN/m85次梁傳來的集中荷載:F1=62.71kN Fgr=105.52kN21Fql 271.629)09. 606. 533. 5(A 軸柱縱向集中力:FAg=Fgl+Fgr=44.93+105.52=150.45kNA 軸柱縱向集中力矩:MAg=FAge=150.45

52、0.1=15.05kNm (2)D 軸柱縱向集中荷載計算: 柱左側梁傳集中力 Fgl:梁自重:q1=2.56kN/m墻線荷載:q2=7.56kN/m板傳荷載:q3=(1-20.232+0.233)3.822.4/2=4.15kN/m q4=4.41kN/m q5=5.53.15/2=5.41kN/m85次梁傳來的集中荷載:F1=63.92kN由得: 0M24Fgl=66.38kN2 . 505. 253.142105. 292.63)05. 22/15. 3(15. 368.192柱右側梁傳集中力 Fgr:梁自重:q1=5.33kN/m墻線荷載:q2=4.87kN/m板傳荷載:q3=q4=(1

53、-20.272+0.273)3.822.4/2=4.0kN/m q5=q6=4.334.5/2=6.09kN/m85次梁傳來的集中荷載:F2=69.59kNFgr=126.1kN22Fql 259.699)09. 60 . 487. 433. 5(D 軸柱縱向集中力:FDg=Fgl+Fgr=66.38+126.1=192.48kND 軸柱縱向集中力矩:MDg=FDge=192.480.1=19.25kNm (3)E 軸柱縱向集中荷載計算: 柱左側梁傳集中力 Fgl:梁自重:q1=2.56kN/m欄桿自重:q2=5.05kN/m板傳荷載:q3=4.15kN/m Fgl=30.58kN2ql22

54、. 5)15. 405. 556. 2(25柱右側梁傳集中力 Fgr:梁自重:q1=5.33kN/m欄桿自重:q2=5.05kN/m板傳荷載:q3=q4=(1-20.272+0.273)3.822.4/2=4.0kN/m次梁傳來的集中荷載:F1=6.88kNFgr=68.16kN21Fql 288. 69)0 . 405. 533. 5(E 軸柱縱向集中力:FEg=Fgl+Fgr=30.58+68.16=98.74kNE 軸柱縱向集中力矩:MEg=FEge=98.740.1m=9.87kNm4.1.24.1.2 屋面層荷載傳遞屋面層荷載傳遞 計算簡圖:圖 4-2 屋面層荷載傳導示意圖1.框架梁

55、荷載(1)AD 軸間框架梁:26 均布力: 梁自重:q1=5.33kN/m墻線荷載:0板傳荷載:q2=(1-20.32+0.33)6.89kN/m24.5m/2=13.13kN/m q3=6.89kN/m22.7m/2=5.81kN/m85 q4=(1-20.322+0.323)6.89kN/m23.15m/2=8.98kN/m荷載合計:q=梁自重+墻線荷載+板傳荷載Q1=q1+q2+q3=5.33+13.13+5.81=24.27kN/mQ2=q1+q2+q4=5.33+13.13+8.98=27.44kN/m集中力:先求 3 級次梁傳給 2 級次梁的集中力 FC: 梁自重:q1=1.5kN

56、/m 墻線荷載:027板傳荷載:q2=(1-20.462+0.463)6.891.9/2=4.41kN/m q3=6.89kN/m22.05m/2=4.41kN/m85荷載合計:q=q1+q2+q3=1.5+4.41+4.41=10.32kN/mFC=10.58kN2ql205. 232.10再求 2 級次梁傳給 1 級次梁的集中力 FB: 梁自重:q1=1.5kN/m墻線荷載:0板傳荷載:q2=(1-20.322+0.323)6.893.15/2=9.06kN/m q3=(1-20.342+0.343)6.892.05/2=5.71kN/m q4=6.891.9/2=4.09kN/m85由得

57、:FB=43.37kN 0M9 . 41.965.142/19 . 158.109 . 12/3327.162最后求 1 級次梁傳給主梁的集中力 F1:28 梁自重:q1=1.5kN/m墻線荷載:0板傳荷載:q2=(1-20.262+0.263)6.892.7/2=8.21kN/m q3=6.892.05/2=4.41kN/m85 q4=6.893.15/2=6.78kN/m85由得: 0MF1=59.0kN2 . 505. 212.142105. 237.43)05. 22/15. 3(15. 349.162 得等效荷載圖為: (2)DE 軸間框架梁: 29 均布力: 梁自重:1.5kN/m

58、墻線荷載:0板傳荷載:q2=6.892.4/2=5.17kN/m85 q3=6.892.4/2=5.17kN/m85荷載合計:q=梁自重+墻線荷載+板傳荷載 q=1.5+5.17+5.17=11.84kN/m無集中力得等效后的梁荷載示意圖為: 2.框架柱節(jié)點集中荷載(1)A 軸柱縱向集中荷載計算: 30 柱左側梁傳集中力 Fgl:梁自重:q1=2.56kN/m無女兒墻,不設天溝板傳荷載:q2=(1-20.262+0.263)6.892.7/2=8.21kN/m Fgl=28.0kN2ql22 . 5)21. 856. 2(柱右側梁傳集中力 Fgr:梁自重:q1=5.33kN/m無女兒墻,不設天

59、溝板傳荷載:q2=q3=6.894.5/2=9.67kN/m85次梁傳來的集中荷載:F1=99.79kN Fgr=117.40kN21Fql 279.999)67. 933. 5(A 軸柱縱向集中力:FAg=Fgl+Fgr=28.0+117.40=145.40kNA 軸柱縱向集中力矩:MAg=FAge=145.400.1=14.54kNm (2)D 軸柱縱向集中荷載計算: 31柱左側梁傳集中力 Fgl:梁自重:q1=2.56kN/m無女兒墻,不設天溝板傳荷載:q2=(1-20.232+0.233)6.892.4/2=7.49kN/m q3=(1-20.462+0.463)6.891.9/2=4

60、.41kN/m q4=6.893.15/2=6.78kN/m85次梁傳來的集中荷載:F1=43.68kN由得: 0MFgl=60.09kN2 . 505. 246.142105. 286.43)05. 22/15. 3(15. 383.162柱右側梁傳集中力 Fgr:梁自重:q1=5.33kN/m無女兒墻,不設天溝板傳荷載:q2=q3=(1-20.272+0.273)6.892.4/2=7.23kN/m q4=q5=6.894.5/2=9.69kN/m85次梁傳來的集中荷載:F2=112.19kNFgr=156.22kN22Fql 219.1129)69. 923. 733. 5(D 軸柱縱向

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