《教學樓結構設計中的框架結構布置及簡圖案例》1200字

教學樓結構設計中的框架結構布置及簡圖案例綜述結構布置方案選擇及結構選型本結構考慮到實際施工的需要，選擇布置方案采用橫向框架承重方案，相關布置情況詳見結構平面布置圖，梁、板、柱結構形式及材料如下所示。（1）結構形式：鋼筋混凝土；（2）墻體采用：非承重輕質砌塊；（3）墻體厚度：外墻:240mm，內墻:200mm；（4）基礎：柱下獨立基礎；（5）結構材料：均采用C30混凝土，基礎墊層采用C15混凝土，梁、柱受力鋼筋HRB335級鋼筋，箍筋HPB300級鋼筋。結構布置圖及簡圖圖2-1柱網布置圖圖2-2標準層平面布置圖截面尺寸梁﹑柱截面尺寸橫向框架梁AB跨、BC跨:梁的最大跨度Lmax=L=6300mm,可取其跨度進行計算，其中h=(1/10~1/18)L，b=(1/2~1/3)h,故計算如下所示。h=630mm~350mm故取h=600mmb=300mm~200mm取b=300mm，滿足b＞200mm故框架梁截面尺寸為：b×h=300mm×600mmBC跨度L=3000mm，取截面尺寸為250mm×400mm?？v向框架連梁BC跨：L=4500mm，h=500mm~250mm，取h=500。b=167mm~250mm取b=250mm，滿足b＞200mm故縱向連梁截面尺寸為：b×h=250mm×500mm。框架柱最大軸力的設計值為：該教學樓選用C30混凝土fc=14.3N/mm2，結構抗震等級為三級。邊柱負荷面積：F=(6.3＋3）÷2×4.5÷2=10.4625m2中柱負荷面積：F=(6.3＋3）÷2×4.5=20.925m2N=Ac=上式中，n為柱設計截面以上樓層數(shù)S為柱的負載樓面面積β2為考慮水平力影響的軸力增大系數(shù)μc為框架柱的允許軸壓根據(jù)《抗震規(guī)范》，框架抗震等級為三級時，取0.85q為按經驗值的每層荷載，q=11~15KN/m2，q取13KN/m2。Ac為框架柱的面積求得bc=hc=413.95mm，采取方柱，故柱的尺寸取為bc=hc=500mm。所以柱橫截面取500mm×500mm。板厚、基礎底面高度確定板厚依照設計要求取100mm，其中為滿足最小板厚的要求，h≥80mm。根據(jù)任務書的基礎土層情況，選定粉質粘土作為持力層，基礎底面標高為-2.1m。底層高度：H=底層層高+室外地面到基地的距離＋室內外高差-基礎高度=5200mm。（基礎高度初設為0.5m）計算簡圖由于本設計為一簡單矩形三跨框架結構，計算單元取中跨橫向框架⑥軸線一榀框架，如圖2-3所示，其計算簡圖如圖2-4圖2-3計算單元圖2-4計算簡圖對于框架結構，荷載傳遞的過程為：荷載先作用在樓板上，樓板根據(jù)單雙向板等形式傳遞到次梁或主梁上，次梁傳遞至主梁支座處，再由主梁傳遞給柱，最后通過柱傳遞給地基。根據(jù)單向板和雙向板的定義，長寬比≤2為雙向板，長寬比≥3為單向板。如下圖所示圖2-5板設計簡圖梁柱線剛度計算框架柱的抗側移剛度:中間層一榀框架梁的慣性距取計算慣性矩的2倍，邊層一榀框架梁的慣性距取計算慣性矩的1.5倍，柱、梁線剛度計算方法：ib=ECI0/L·······················································（2.1）橫梁、柱線剛度詳細數(shù)據(jù)見下表所示。AB梁(邊跨):ib=1.5ECI0/L=1.5×3×104×300×6003/12/6300=3.8×1010AB梁(中跨):ib=2ECI0/L=1.5×3×104×300×6003/12/6300=5.1×1010BC梁(邊跨):ib=1.5ECI0/L=1.5×3×104×250×4003/12/3000=0.95×1010BC梁(中跨):ib=2ECI0/L=1.5×3×104×250×4003/12/3000=1.3×1010CD梁(邊跨):ib=1.5ECI0/L=1.5×3×104×300×6003/12/6300=3.8×1010CD梁(中跨):ib=2ECI0/L=1.5×3×104×300×6003/12/6300=5.1×1010AB、CD梁:I0=b×h3/12=300×6003/12=5.4×109BC梁:I0=b×h3/12=250×4003/12=1.33×109柱:I0=b×h3/12=500×5003/12=5.21×109二至五層柱：ib=ECI0/L=3×104×5.21×109/3600=4.34×1010首層柱：ib=ECI0/L=3×104×5.21×109/5200=3.02×1010表2-1邊框架梁線剛度計算桿件截面尺寸b×hEC/N/mm2I0/mm4L/mmib=1.5ECI0/LN·mm相對剛度AB梁300×6003×1045.4×10963003.8×10100.745BC梁250×4003×1041.33×10930000.95×10100.186CD梁300×6003×1045.4×10963003.8×10100.745表2-2中框架梁線剛度計算桿件截面尺寸b×hEC/N/mm2I0/mm4L/mmib=2ECI0/LN·mm相對剛度AB梁300×6003×1045.4×10963005.1×10101.000BC梁250×4003×1041.33×10930001.3×10100.254CD梁300×6003×1045.4×10963005.1×10101.000表2-3框架柱線剛度計算桿件截面尺寸b×hEC/N/mm2I0/mm4L/mmib=ECI0/LN·mm相對剛度5層柱500×5003×1045.21×10936004.34×10101.0004層柱500×5003×1045.21×10936004.34×10101.0003層柱500×