幼儿园结构设计Word下载.docx

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43、1、8内横墙自重1

53、1、9女儿墙自重1

53、2活荷载标准值计算1

53、2、1屋面和楼面活荷载标准值1

53、2、2雪荷载标准值1

63、2、3风荷载标准值计算1

63、2、4水平地震作用1

64、一榀框架内力计算1

94、1框架选取1

94、2框架荷载确定204、2、1恒荷载204、2、2活荷载2

34、2、3风荷载2

54、3内力分析2

64、3、1恒载作用下的内力分析2

64、3、2活载作用下的内力分析3

14、3、3风载作用下的内力分析3

34、3、4水平地震作用下的内力分析35参考文献38附录

1、电算一榀框架的在各荷载作用下的标准内力图39致谢4

51、结构设计任务

1、1研究内容广州市市区某南江枫林社区拟建一幼儿园，建筑面积3809m2，3层，已完成建筑设计，要求完成此建筑的结构设计。

侧重结构的荷载分析和结构内力计算。

1、查阅相关资料，撰写文献综述，并翻译相关的外文

2、南江枫林幼儿园结构体系选择与结构布置

3、分析结构所受的各种荷载大小、及传递路径

4、手算一榀框架在各种荷载作用下的内力

5、结构电算，并分析比较手算和电算的内力差异

6、撰写设计计算书，绘制结构施工图

1、2任务与要求

1、2、1任务对给定的南江枫林幼儿园建筑施工图，选择结构体系，布置结构构件，进行荷载分析，手算结构内力，并电算复核内力，绘制结构施工图，最后撰写设计计算书。

1、2、2要求

（1）文献综述、外文与课题相关，且外文翻译语句通顺，句意明了。

查阅与课题相关文献，撰写文献综述1篇（附参考文献至少10篇，包括2篇外文），字数不少于3000；

翻译外文1-2篇，要求所选原文不能和前三年本专业毕业生已使用过的原文相同，所选原文的发表时间为近5年以内，字数不少于3000，并附原文复印件或PDF打印稿。

（2）

结合课题具体情况，提出自己的设计方案，写开题报告一篇，字数不低于3000；

（3）

要求具体分析结构荷载的大小和传递路径，并手算各种荷载作用下结构的内力；

（4）

结构建模正确，荷载输入无误，参数设置正确，电算结果可靠。

（5）

设计计算书要求内容完整，层次分明，数据可靠，文字简练。

结构施工图表达清晰、规范。

（6）

严格遵守纪律，保质保量完成规定的设计任务；

2、结构平面布置及梁柱截面尺寸

2、1结构平面布置本工程采用混凝土框架结构，结构柱网布置图如下：

图1结构柱网布置图

2、2框架梁截面尺寸框架结构中框架梁的截面高度hb可根据结构承载力、刚度及裂缝控制条件确定，主梁按hb=（1/12~1/8）Lb确定，次梁按hb=（1/18~1/12）确定。

梁的截面尺寸首先按照梁的跨度进行估算，见表1。

表1梁的截面尺寸估算梁跨度L（mm）梁高系数梁高（mm）梁宽系数梁宽（mm）实选截面bh（mmmm）横向框架梁6500（1/12~1/8）L541~8

12、5（1/3~1/2）h208~469350700纵向框架梁7500（1/12~1/8）L625~9

37、5（1/3~1/2）h258~581350700纵向框架梁5700（1/12~1/8）L475~7

12、5（1/3~1/2）h167~375350700纵向框架梁3300（1/12~1/8）L275~4

12、5（1/3~1/2）h92~206、2350700过道梁2400（1/12~1/8）L200~300（1/3~1/2）h67~150350700横向次梁6500（1/18~1/12）L361~541（1/3~1/2）h156~313250600竖向次梁3900（1/18~1/12）L216~325（1/3~1/2）h156~218200400注：

过道梁的截面尺寸与横向框架梁一致，以保证框架的整体性，同时为了方便施工框架梁截面统一350700。

2、3框架柱截面尺寸根据规定：

柱截面尺寸应满足（1-1）

N=GqSn12（1-2）式中N框架柱的轴压比限值，按表1-2取值；

fc分别为框架柱的截面宽度和高度，mm；

G每一楼层单位面积的竖向荷载标准值，可取14KN/mm2；

S楼层数；

1边柱、角柱轴向力增大系数，边柱2=

1、1，角柱2=

1、2，中柱2=

1、0。

《混凝土建筑设计规范》（GB500102002）的

10、1、1条规定：

表4屋面板、楼板厚度估算位置跨度（m）系数计算板厚度（mm）最小计算厚度（mm）实际选用板厚度（mm）楼板

6、51/45L14480150屋面板

4、51/35L128801503、荷载计算

3、1恒荷载标准值计算

3、1、1屋面保护层：

高聚物改性沥青卷材防水屋面

2、20kN/m2结构层：

150厚现浇钢筋混凝土板0、1525=

3、75kN/m2抹灰层：

10厚粉刷石膏砂浆0、0112=0、12kN/m2合计：

6、07kN/m

23、1、2各层楼面保护层：

15厚白水泥大理石子面0、01525=0、38kN/m2结构层：

3、75kN/m2抹灰层：

4、25kN/m

23、1、3梁自重

（1）

bh=350700梁自重：

0、35（0、7－0、1）25=

5、25kN/m抹灰层：

10厚粉刷石膏砂浆0、0112[（0、7－0、1）2＋0、352]=0、228kN/m合计：

5、49kN/m

（2）

bh=250600梁自重：

0、25（0、6－0、1）25=

3、125kN/m抹灰层：

10厚粉刷石膏砂浆0、0112[（0、6－0、1）2＋0、252]=0、18kN/m合计：

3、31kN/m（3）

bh=200400梁自重：

0、2（0、4－0、1）25=

1、5kN/m抹灰层：

10厚粉刷石膏砂浆0、0112[（0、4－0、1）2＋0、22]=0、12kN/m合计：

1、62kN/m

3、1、4柱自重bh=500500柱自重：

0、

50、525=

6、25kN/m抹灰层：

10厚粉刷石膏砂浆0、011

20、54=0、24kN/m合计：

6、49kN/m

3、1、5外纵墙自重

（1）标准层纵墙在计算单元内高度相当于:

铝合金窗在计算单元内高度相当于:

纵墙自重：

1、9

70、2

55、5=

2、71kN/m铝合金窗自重：

0、9

20、35=0、32kN/m25厚水刷石外墙面：

70、5=0、99kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

70、12=0、24kN/m合计：

4、26kN/m

（2）楼梯间纵墙在计算单元内高度相当于铝合金窗在计算单元内高度相当于纵墙自重：

3、1

20、2

4、29kN/m铝合金窗自重：

0、4

80、35=0、16kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

20、12=0、37kN/m合计：

4、82kN/m（3）

卫生间纵墙在计算单元内高度相当于铝合金窗在计算单元内高度相当于纵墙自重：

3、0

60、2

4、21kN/m铝合金窗自重：

0、5

40、35=0、18kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

60、12=0、37kN/m合计：

4、76kN/m

3、1、6内纵墙自重

（1）标准层纵墙在计算单元内高度相当于为:

内走廊木框玻璃窗在计算单元内高度相当于:

木门在计算单元内高度相当于纵墙自重：

2、71kN/m木框玻璃窗：

0、3

40、25=0、09kN/m木门：

90、15=0、09kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

3、13kN/m

（2）卫生间纵墙在计算单元内高度相当于为木门在计算单元内高度相当于纵墙自重：

2、5

3、52kN/m木门：

1、0

40、15=0、16kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

60、12=0、31kN/m合计：

3、99kN/m

3、1、7外横墙自重

（1）标准层横墙自重：

（

4、2－0、8）0、2

4、26kN/m25厚水刷石外墙面：

4、2－0、8）0、5=

1、55kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

4、2－0、8）0、12=0、37kN/m合计：

6、18kN/m

（2）底层横墙自重：

4、9－0、8）0、2

4、2+0、45－0、8）0、5=

1、78kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

7、79kN/m

3、1、8内横墙自重

（1）

标准层横墙自重：

4、26kN/m粉刷10厚石膏砂浆内墙面：

4、2－0、8）0、122=0、74kN/m合计

5、00kN/m

3、1、9女儿墙自重做法：

100mm混凝土压顶，1300mm加气混凝土墙

1、

40、2

1、92kN/m压顶混凝土：

40、2525=

8、75kN/m水刷石外墙面：

1、42+0、25）0、5=

1、53kN/m合计：

12、2kN/m

3、2活荷载标准值计算

3、2、1屋面和楼面活荷载标准值上人屋面：

2、0kN/m2教室：

2、0kN/m2走廊：

2、5kN/m

23、2、2雪荷载标准值参考广州市：

n=100年，Sk=0、5kN/m2。

屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，两者中取大者。

在本次计算中活载大于雪载，故不考虑雪载作用。

3、2、3风荷载标准值计算主体结构计算时，垂直于建筑物表面的风荷载标准值k应按k=zsz0计算，风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积。

式中：

k为风荷载标准值（KN/m2）；

z为高度z处的风振系数；

s为风荷载体型系数；

z为风压高度变化系数；

0为基本风压（KN/m2）。

根据《荷载规范》[3]（GB500092002）表

7、2、1选取，根据《荷载规范》[3]（GB500092001）的附录A故：

αmax=0、08，Tg=0、35s《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）的

5、1、5条规定：

由于Tg<

T1<

5Tg，所以：

总水平地震作用力：

各层水平地震作用：

则有：

表10地震荷载计算层数层高hi高度Hi重量GiGiHi　水平力Fi剪力Qi

34、2

12、614

93、78188

21、6

30、516108、56108、56

24、

28、41401、6117

73、4

40、323

67、951

76、51

14、

24、21401、658

86、7

20、161

33、872

10、3

84、一榀框架内力计算

4、1框架选取本设计决定选⑧号轴线框架为一榀框架进行内力计算。

（图中阴影部分）图3手算一榀框架图图4一榀框架简图图5板荷载传递路线图

4、2框架荷载确定由之前荷载计算可确定框架荷载

4、2、1恒荷载

（1）梁DG（截面尺寸）图6梁DG计算简图1）梁自重设计值：

2）墙传线荷载：

（梁DG上无墙）

3）板传线荷载：

则综合1）2）3），

（2）梁GJ（截面尺寸）图7梁GJ计算简图1）梁自重设计值：

综合1）2）3），（3）梁JN（截面尺寸）图8梁JN计算简图1）梁自重设计值：

综合1）2）3）：

由上可知标准层框架恒载图：

图9标准层框架荷载图

4、2、2活荷载

（1）梁DG（截面尺寸）图10梁DG计算简图1）板传线荷载：

则综合上

（2）梁GJ（截面尺寸）图11梁GJ计算简图1）板传线荷载：

则综合上（3）梁JN（截面尺寸）图12梁JN计算简图1）综合上由上可知标准层框架活载图：

图13标准层框架荷载图

4、2、3风荷载由表5可知,,图14各层柱剪力图则计算各层柱总剪力

4、3内力分析

4、3、1恒载作用下的内力分析

（1）求梁柱惯性矩梁惯性矩：

柱惯性矩：

D～N柱：

对于中框架梁取（注：

考虑现浇楼板对梁刚度的加强作用）

（2）梁柱线刚度及相对线刚度计算框架梁柱的相对线刚度如下，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。

表6相对线刚度构件线刚度相对线刚度框架梁DG0、54GJ0、92JN0、52框架柱D～N

1、0图15各梁柱线刚度（3）计算弯矩分配系数上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0、6

50、35　0、22　0、4

10、37　0、38　0、4

10、21　0、34　0、66

上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0、3

90、3

90、22　0、1

90、2

90、26　0、2

90、15　0、

20、

40、4

DGJN图16弯矩分配系数（4）计算各节点固端弯矩进行二次弯矩分配得到恒载作用下的一榀框架内力图如下：

上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0、6

10、21　0、34　0、66　-

70、16

70、16　-

5、0

75、07　-

87、4101、38　

45、6

24、95-

14、32　-

26、68-

24、08

31、3　

33、75

17、3-

34、46　-

66、91

13、7-

2、86

12、48　-

9、44

15、65

12、04　

11、9-

17、2

38、65　-

20、2　-

7、05-

3、86　-

4、11　-

7、6-7　-

2、5　-

2、75-

1、4　

3、93　

7、6

52、25

51、93

64、21　-

43、72-

20、5

45、91　

42、9-

88、73

79、5　-

79、51上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0、3

40、4　-

70、16