勤勉学生公寓计算书毕业设计Word文档格式.docx

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3结构平面布置

结构布置及一榀计算框架的选取位置如图所示。

图1一品框架选取位置图

4截面尺寸估算

4.1计算单元的选取

选择号轴线一榀框架作为计算单元。

4.2框架梁截面尺寸估算[2]

根据教材《混凝土结构设计》，对于多层框架结构，考虑到受力的合理以及满足使用功能，一般取梁宽度，梁高，梁净垮。

一般情况下，框架梁的截面尺寸可按下列公式估算

（4.1）

（4.2）

式中--梁的计算跨度；

--梁的截面高度；

--梁的截面宽度。

据此选取梁截面：

轴线AC/DF跨边框架梁：

，轴线CD跨框架梁：

。

附加次梁。

4.3柱截面尺寸估算

根据规范，柱截面宽b不小于250mm，柱净高与截面高度之比不宜小于4。

框架柱的截面尺寸采用矩形截面,可按下列公式估算：

（4.3）

（4.4）

式中--第层层高；

--柱的截面宽度；

--柱的截面高度。

由于按式（4.3）和式（4.4）估算的柱截面尺寸可能偏小,按轴压比估算截面尺寸:

（4.5）

式中:

--轴压比

--混凝土轴心抗压强度设计值；

--柱中轴向力，可近似按下式计算：

（4.6）

--柱支撑的楼面荷载面积上竖向荷载产生的轴向力标准值。

可按柱承载面积每层15（经验值）考虑。

此建筑抗震等级为三级，取

C35混凝土

轴线A，F柱：

（4.7）

取A、F柱bh=600600mm

轴线B、C柱：

取B、C柱bh=600600mm

4.4确定框架计算简图

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，固粱跨等于柱截面形心轴之间的距离。

底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为-2.45m，二层楼面标高为3.3m，故底层柱高为5.75m。

其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.3m。

由此可绘出框架的计算简图，如图所示。

4.5框架梁柱的线刚度计算

框架梁线刚度的计算：

由《混凝土结构设计》知：

框架梁截面惯性矩为：

（4.8）

式中为截面宽，为截面高。

框架柱截面惯性矩为：

线刚度：

（4.9）

式中E为混凝土弹性模量；

I为截面惯性矩；

为梁计算长度。

由《房屋建筑工程毕业设计指南》知：

对于现浇楼盖，中间框架,边框架。

本计算单元所选取的框架为中间框架，故取。

C35混凝土弹性模量E=3.15×

107kN/m2；

轴线框架梁：

（4.10）

框架柱线刚度的计算：

底层：

=

其余各层：

令，则，，

轴线框架梁柱的相对线刚度如图所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。

5荷载计算

5.1重力荷载

（1）屋面：

改性沥青油毡防水层：

0.4kN/m2

20厚1：

2.5水泥砂浆找平：

0.02m×

20kN/m3=0.40kN/m2

100厚聚苯乙烯泡沫保护层0.5kN/m3×

0.1m=0.05kN/m2

一毡二油隔汽层：

0.05kN/m2

120厚现浇钢筋混凝土板：

0.12m×

25.0kN/m3=3.00kN/m2

20mm厚板底粉刷：

17.0kN/m3=0.34kN/m2

合计：

4.64kN/m2

（2）标准层楼面（包括走廊楼面）：

水磨石地面0.65kN/m2

20厚水泥砂浆20kN/m3×

0.02m=0.4kN/m2

100厚现浇钢筋混凝土板：

0.10m×

25.0kN/m3=2.50kN/m2

20厚板底粉刷：

17.0kN/m3=0.34kN/m2

考虑二次装修0.5kN/m2

4.39kN/m2

（4）各层梁自重

横向框架梁

边跨300mm×

550mm　25kN/m3×

0.30m×

（0.55m-0.1m）=3.375kN/m

20mm厚混合砂浆抹:

（0.55m-0.1m）×

2×

17.0kN/m3=0.306kN/m

　3.68kN/m

中跨250mm×

500mm　25.0kN/m3×

0.25m×

（0.5m-0.1m）=2.5kN/m

20mm厚混合砂浆抹灰:

（0.5m-0.1m）×

17.0kN/m3=0.272kN/m

　　　2.77kN/m

纵向框架梁

550mm25.0kN/m3×

0.3m×

抹灰:

0.55×

0.34+0.34×

（0.55-0.1）=0.323kN/m

　　　3.7kN/m

中跨300mm×

550mm　25.0kN/m3×

（0.55m-0.1m）×

　　　3.68kN/m

（5）各层柱自重

边柱600mm×

600mm:

　25.0kN/m3×

0.6m×

0.6m×

3.3=29.7kN/m

抹灰+保温:

0.6×

3.3×

0.34+0.08+0.6×

0.34×

3=3.44kN/m

　33.14kN/m

中柱600mm×

4=2.69kN/m

　32.39kN/m

（6）墙自重

外墙（240mm）

粉煤灰空心砌块3.3-0.6）×

0.24×

8=5.568kN/m

60mm轻质GRC保温0.08kN/m

抹灰0.34×

（3.3-0.6）×

3=2.958kN/m

8.61kN/m

内墙（200mm）

粉煤灰空心砌块（3.3-0.55）×

0.2×

8=5.28kN/m

（3.3-0.55）×

2=1.87kN/m

7.15kN/m

女儿墙（墙高900m）

粉煤灰空心砌块0.9×

8=1.728kN/m

抹灰0.34×

0.9×

2=0.612kN/m

2.34kN/m

门窗:

铁门0.4kN/m,木门0.2kN/m,钢框玻璃窗0.4kN/m

5.2楼面活载标准值的取值

屋面和楼面活荷载标准值[3]：

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）查得：

上人屋面：

不上人屋面：

楼面：

5.3恒载计算

（1）中间层梁柱恒载计算

1）边跨梁上线荷载计算

边跨梁上线荷载=边跨梁自重+板重+墙重

最大值:

3.68+4×

4.39+7.15=28.39KN/m

最小值:

3.68+7.15=10.83KN/m

2）中跨梁上线荷载=梁自重=2.77KN/m

3）边柱集中力=边柱自重+纵向框架梁承受的荷载

纵向框架梁承受的荷载=部分板重+横向梁自重+纵向框架梁自重+外墙重

其中板重=4.39×

（0.5×

4×

2+0.5×

（2.3+6.3）×

2）=55.32KN

横向梁自重=2.77×

6.3/2=8.73KN

纵向框架梁自重=1.74×

（4×

2-0.4）=13.23KN

墙重=8.61×

2-0.4）=65.44KN

因此边柱上集中力=55.32+8.73+13.23+65.44+15=157.72KN

4）中柱集中力同理可求32.39+4.39×

8.6×

2+2.4×

4/2）+2.77×

6.3/2+1.71×

2-0.45）+7.15×

2-0.45）=171.18KN

5）边柱与梁交点处弯矩

M=157.72×

0.15=23.66KN·

m（柱内侧受拉）

6）中柱与梁交点处弯矩

M=171.18×

0.15=25.68KN·

m

（2）顶层梁柱恒载计算

1）边跨梁上线荷载=边跨梁自重+板重，其中板自重按双向板分配

最大值：

4.64=22.24KN/m

3.68KN/m

2）中跨梁上线荷载计算

常值2.77KN/m

3）边柱集中力=边柱自重+纵向框架梁传力

纵向框架梁传力=部分板重+横向梁自重+纵向框架梁自重+女儿墙自重

边柱集中力=33.14+4.64×

2/2+（6.3+2.3）×

2/2）+1.74×

2-0.4）+2.34×

2-0.4）=104.48KN

4）中柱集中力同理可求121.19KN

5）边柱与梁交点处弯矩

M=104.48×

0.15=15.68KN·

6）中柱与梁交点处弯矩

M=121.19×

0.15=18.18KN·

m（柱靠室内一侧受拉）

图6顶层边跨荷载图图7顶层中跨荷载图

图8第5轴横向框架恒荷载图

5.4活荷载计算

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中5.1.1款规定住宅或宿舍的活荷载标准值2.0KN/m2

组合系数0.7，频遇系数0.5，准永久系数0.4

本设计屋面活荷载按上人屋面确定，不考虑积灰荷载，雪荷载与活荷载不同时考虑。

（1）顶层框架梁柱活荷载计算

1）边跨梁上线荷载最大值：

2=8KN/m最小值0

2）中跨梁上线荷载为0

3）边柱集中力=部分板上活载传力

F=2.0×

2/2+（2.3+6.3）×

2）=25.2KN

4）中柱集中力=部分板上活载传力

4）=34.8KN

5）边柱集中力力矩

M=25.2×

0.15=3.78KN·

6）中柱集中力力矩

M=34.8×

0.15=5.22KN·

（2）框架梁柱活载计算

1）边跨梁上线荷载最大值：

2）中跨梁上线荷载为0

3）边柱集中力=部分板上活载传力

4）中柱集中力=部分板上活载传力

5）边柱集中