勤勉学生公寓计算书毕业设计.docx
《勤勉学生公寓计算书毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《勤勉学生公寓计算书毕业设计.docx(78页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
勤勉学生公寓计算书毕业设计
勤勉学生公寓计算书毕业设计
1工程概况-1-
9板的计算及配筋..............................-71-
1工程概况
本工程为勤勉学生公寓,总建筑面积3360m2,总高度13.2m。
结构形式为四层框架结构,耐久年限为50年,耐火等级为二级。
本着适用、安全、经济、美观的方针,根据任务书的要求,综合考虑基地环境、使用功能、建筑造型、建筑经济等问题,恰当确定建筑物的面积、体型、平面、立面、剖面、节点构造等,恰当确定结构选型,合理选择建筑材料。
整个宿舍楼平面体型设计为矩形,总长度为54m,为内廊式;各层层高均为3.3m,室内外高差为0.45m;立面采用单个窗户。
使整个宿舍楼建筑物与周围环境、各种外部条件协调一致,体现了宿舍楼的特色。
满足了各种物质技术条件,具有良好的卫生条件和保温隔热、隔声性能,良好的安全度、耐久性和使用寿命。
2结构选型
2.1结构体系选型
采用钢筋混凝土现浇框架结构(双向承重框架)体系。
2.2其它结构选型[1]
(1)屋面结构:
采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖,刚柔性相结合的屋面,板厚为120mm。
(2)楼面结构:
全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚为100mm。
(3)楼梯结构:
采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。
(4)过梁:
采用预制钢筋混凝土过梁。
(5)基础:
采用柱下独立基础。
(6)天沟:
采用现浇内天沟。
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
20厚1:
2.5水泥砂浆找平:
0.02m×20kN/m3=0.40kN/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:
0.02m×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:
0.02m×17.0kN/m3=0.34kN/m2
考虑二次装修0.5kN/m2
合计:
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:
0.02m×(0.55m-0.1m)×2×17.0kN/m3=0.306kN/m
合计:
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:
0.02m×(0.5m-0.1m)×2×17.0kN/m3=0.272kN/m
合计:
2.77kN/m
纵向框架梁
边跨300mm×550mm25.0kN/m3×0.3m×(0.55m-0.1m)=3.375kN/m
抹灰:
0.55×0.34+0.34×(0.55-0.1)=0.323kN/m
合计:
3.7kN/m
中跨300mm×550mm 25.0kN/m3×0.25m×(0.55m-0.1m)=3.375kN/m
20mm厚混合砂浆抹灰:
0.02m×(0.55m-0.1m)×2×17.0kN/m3=0.306kN/m
合计:
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+0.6×3.3×0.34×3=3.44kN/m
合计:
33.14kN/m
中柱600mm×600mm:
25.0kN/m3×0.6m×0.6m×3.3=29.7kN/m
20mm厚混合砂浆抹灰:
0.6×3.3×0.34×4=2.69kN/m
合计:
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
合计:
8.61kN/m
内墙(200mm)
粉煤灰空心砌块(3.3-0.55)×0.2×8=5.28kN/m
抹灰0.34×(3.3-0.55)×2=1.87kN/m
合计:
7.15kN/m
女儿墙(墙高900m)
粉煤灰空心砌块0.9×0.24×8=1.728kN/m
抹灰0.34×0.9×2=0.612kN/m
合计:
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×(4×2-0.4)=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×(0.5×4×2+0.5×8.6×2+2.4×4/2)+2.77×6.3/2+1.71×(4×2-0.45)+7.15×(4×2-0.45)=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:
3.68+4×4.64=22.24KN/m
最小值:
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×(4×2/2+(6.3+2.3)×2/2)+1.74×(4×2-0.4)+2.34×(4×2-0.4)=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·m(柱内侧受拉)
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:
4×2=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×(4×2/2+(2.3+6.3)×2)=25.2KN
4)中柱集中力=部分板上活载传力
F=2.0×(4×2/2+(2.3+6.3)×2+2.4×4)=34.8KN
5)边柱集中力力矩
M=25.2×0.15=3.78KN·m
6)中柱集中力力矩
M=34.8×0.15=5.22KN·m
(2)框架梁柱活载计算
1)边跨梁上线荷载最大值:
4×2=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×(4×2/2+(2.3+6.3)×2)=25.2KN
4)中柱集中力=部分板上活载传力
F=2.0×(4×2/2+(2.3+6.3)×2+2.4×4)=34.8KN
5)边柱集中