高校教学楼设计Word格式文档下载.docx

1、2.1.2跨度、层高按工程地质资料提供的数据，查建筑抗震设计规范可判断该场地为类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去杂填土，基础置于第二层塑性黏土层中，基底标高为设计相对标高-2.100m,柱子的高度底层为h=3.6+2.1-0.5=5.2m（初步假设基础高度0.5m），二六层柱高为3.6m ，柱节点刚结。横梁的计算跨度取柱中心到中心间距离，三跨分别为l=5400mm,2400mm,5400mm2.1.3构件材料选择： （1）混凝土：本工程取C30（2）钢筋：本工程纵向受力钢筋采用HRB400、构造钢筋采用HPB235、箍筋采用HPB235。2.1.4构件截面估算及弯

2、曲刚度的确定（1）柱：初步估算柱截面AC1.1126.65.46/（0.814.3）=246738mm2 取柱截面500mm500mm （2）梁（估算）框架纵梁：h=（1/121/8）l=（1/121/8）6600故取 h=600mm, b=300mm框架横梁：6600故取h=500mm，b=300mm次梁：h=（1/181/15）l=（1/181/15）6600 故取h=400mm b=250mm 现浇板：连续单向板，取=100mm，走道取100mm2.2设计计算 2.2.1确定计算简图在计算梁柱弯曲刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架的截面惯性矩取I=2I0，边框架梁取I

3、=1.5I0。I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。框架柱的惯性矩按实际截面尺寸确定。计算简图如下：2.2.2梁柱截面尺寸（1） 框架柱：本工程均为500mm500mm。（2） 梁：横向框架梁BC、DE跨：300mm550mm，CD跨：400mm，纵向连系梁：600mm，次梁：250mm400mm。2.23材料强度等级 混凝土等级：均采用C30级。 钢筋直径12mm采用HRB400钢筋，其余采用HPB235钢筋。2.2.4荷载计算本工程以轴线横向框架为计算分析对象。荷载计算简（a）恒载作用下结构计算简图； （b）活载作用下结构计算简图 恒载图（D-L.T） 活载图（L-L.T） （a） （b

4、）屋面横梁竖向线荷载标准值 （1）恒载（图a）屋面恒载标准:20厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/m2 150厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 kN/m2三毡四油防水层 0.4 kN/m2100厚钢筋混凝土现浇板 250.1=2.5 kN/m2_ =4.05 kN/m2楼面恒载标准值：梁自重 边跨HJ、KL跨： 0.30.525=3.75 kN/m2梁侧粉刷： 2（0.5-0.1）0.0217=0.27 kN/m2_ = 4.02 kN/m2中跨JK跨：0.425=3.0 kN/m2 2（0.4-0.1）17=0.20kN/m2_ =3.21kN/m2作用在顶层框架梁上的线荷

5、载标准值：梁自重： g6HJ1=g6KL1=4.02 kN/m2，g6JK1=3.2 kN/m2板传来的荷载： g6HJ2=g6KL2=4.053.3=13.37 kN/m2 g6JK2=4.052.4=9.72 kN/m2（2） 活载（b图）作用在顶层框架梁上的线活载标准值为： q6HJ=q6KL=0.53.3=1.65 kN/m q6JK=0.52.4=1.2kN/m2、楼面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载（a图）25厚水磨石面层 0.65 kN/m2100厚钢筋混凝土现浇板 0.1025=2.5 kN/m212mm厚板底粉刷 0.01216=0.192 kN/ m2 =3.34kN/m2边

6、跨（HL、KL跨）框架梁自重: 4.02 kN/m2中跨（CD跨）梁自重： 3.21 kN/m2作用在楼面层框架梁上的线荷载标准值为：梁自重+墙自重： gHJ1=gKL1=4.02+3.23.6=15.54 kN/m2 Gjk1=3.19 kN/m2板传来荷载： gHJ2=gKL2=3.5923.6=12.93 kN/m2gJK2=3.3422.4=8.02 kN/m2（2）活载（b图）楼面活载： qHJ=qKL=23.3=6.6 kN/m2 qJK=22.4=4.8 kN/m23、屋面框架节点集中荷载标准值（如下图） G6H G6J G6K G6L 恒载顶层集中力 横向框架计算单元（1） 恒

7、载边柱连系梁自重： 0.33.3252=24.75 kN 粉刷：17=1.8 kN1.3m高女儿墙： 1.33.6=30.9 kN 1.3217=5.84 kN连系梁传来屋面自重： 0.54.05=22.05 kN次梁自重： 0.250.455.4/2=7.59 kN 次梁粉刷： （0.45-0.1）17/2=0.64 kN次梁传来的屋面自重： （5.45.43.3）/23.3/24.05=25.06 kN顶层边节点集中荷载： G6H=G6L=118.63 kN中柱连系梁自重：25=24.75 kN （0.5-0.1） 2（3.33.60.5）+2（3.3+3.3-2.4）1.2/0.54.0

8、5=42.47 kN （0.252.4）/2+（0.2525）=10.59 kN次梁传来屋面的自重：（5.4+5.4-3.3）3.3/0.54.05+（2.42.40.5） 4.05=30.89 kN_ 顶层中节点集中荷载： G6J=G6K=110.50 kN（2）活载顶层边节点集/中荷载： Q6H=Q6L=（0.50.5）2+（5.4+5.4-3.3） 0.5=5.82 kN Q6C=Q6D=5.82+（2.40.5） +（3.3+3.3-2.4）1.22=9.06 kN4、楼面框架节点集中荷载标准值（如下图） GB GB/ GC/ GC GD/ GD GE/ GE 恒载中间层节点集中力（1

9、）恒载（此处没考虑填充墙重量） 24.75 kN 1.8 kN 连系梁传来楼面自重： 0.53.34 =18.79 kN 次梁传来的自重： 7.59 KN 0.65 kN 次梁传来的楼面自重： （5.4+5.4-3.3）/23.34 =31.03KN中间层边节点集中荷载： GH=GL=73.64 kN 框架柱自重：GH/=GL/=0.525 =22.5kN0.625=24.75 kN 1.8 kN 20.5）+（3.3+3.3-2.4）1.2/23.34=35.02 kN次梁传来的自重：（0.252.4）+ （0.255.4）=10.59 kN 0.65 kN次梁传来的楼面自重： 0.5（10

10、.8-3.3）3.34+ （2.43.34=25.47 kN中间层中节点集中荷载： GJ=GK=97.63 kN 框架柱自重： GJ/=GK/=22.5 kN（2） 活载中间层边节点集中荷载 QH=QL=（22+ 0.52=23.27 kN QJ=Qk=23.27+（2.42） 2+ 2（3.3+3.3-2.4）/22=34.79 kN5、地震作用（1）建筑物总重力荷载代表值Gi的计算：1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G6：50%雪载：0.653913.2=128.7 kN 屋面恒载： 4.0513.213.2=2084.97 kN横梁： （4.022+3.22.4）=715.62 kN纵

11、梁： （24.75+1.8） 2.4=637.2 kN女儿墙： 1.3（13.2+39）2=488.6 kN横墙： 3.2（161.8）+（2.41.8-2.12.1/2）2=579.6 kN纵墙： （6.62.1/2） 103.2+4.51.83.29=610.56 kN（忽略内纵横墙的门窗按墙重量算）钢窗： 242.12.1/20.4=21.17kN G6=6124.69kN 2）集中于三、四、五、六层处的质点重力荷载代表值G5G2：50%楼面活载：39=514.8 kN 楼面恒载： 3.3439=1719.43 kN 715.62 kN 637 kN柱重： 3152=630 kN 579

12、.62=1159.2 kN 610.562=1221.12 kN 21.172=42.34 kN G5=G4=G3=G2=6583.81 kN 3）集中于二层处的质点重力荷载标准值G1： 514.8 kN 1719.43 kN 横梁： 9 637 kN 纵梁： 510.6 kN （2.6+1.8）28=770 kN 579.6+579.62.6/1.8=1416.8 kN 610.56610.562.6/1.8=1492.48 kN 42.34 kN G1=7851.78 kN （2）地震作用计算 1）框架柱的抗侧移刚度 在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的

13、抗弯惯性矩取I=2I0，边框架梁取I=1.5I0。I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩，横梁、柱线刚度见下表。横梁、柱线刚度杆件截面尺寸EC（KN/mm2） I0 （mm4） I L （mm）i=ECI/L（KNm）相对刚度B（mm）H（mm）边框架梁150025.53.11094.6540002.221071边框架梁24001.624002.551.151中框架梁16.3 54002.951.333中框架梁23.401.535底层框架柱5.25200中层框架柱36003.691.666每层框架柱总得侧移刚度见下表框架柱横向侧移刚度D值 项目k=iC/2iZ（一般层）k=iC/iZ（底层）a

14、C=k/（2+k）（一般层）aC=（0.5+k）/（2+k）（底层）D=aCiZ（12/h2） （KN/mm）根数层柱类型及截面二至六层边框架边柱1 （500500）0.6 0.23 7.86 4边框架中住2（500 1.29 0.392 4.79边框架中柱1（500 0.799 0.285 9.74 10 中框架边柱2（500 1.72 0.46 15.79 10底层边框架边柱1（500 1.737 0.598 6.76 4 边框架中柱2（500 3.737 0.739 8.36 4.981 0.785 8.88 2.313 0.652 7.38 注:iC为梁的线刚度，iZ为柱的线刚度 底层

15、：D=（8.36+6.76）4+108.88+107.38=222.08 kN/mm二六层： D=（7.86+4.79） 9.74+1015.79=306.2kN/mm2）框架自振周期的计算：则自振周期为： T1=1.70a01/2=1.70.70.4971/2=0.719S其中a0为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.7；为框架顶点假想水平位移，计算见下表框架顶点假想水平位移计算表 层Gi（KN）Gi（KN）D（KN/mm）=Gi/D（层间相对位移）总位移（mm） 66124.696124.7 306.220.01 496.54 5 6583.81 12708.5 41.5 47

16、6.546583.81 19292.3306.2 63.01 435.04 3 25876.1,306.2 84.51 372.03 2 32459.9 106.01287.53 178578 40311.7222.08 181.52楼层地震作用和地震剪力标准值计算表Hi（m） Gi（KN） GiHiFi=Fn+Fn（顶层）Fi=GiHi/GiHiFEK（1-n）（其他层）楼层剪力Vi（KN） 21.2 8832 187238.4 1251.32 17.9 10491 187788.9 721.47 1972.79 14.610491 153168.6 588.46 2561.25 11.3

17、118548.3 455.46 3016.71 8.0 83928 322.45 3339.16 4.711477 53941.9 207.24 3546.43）地震作用计算： 根据本工程设防烈度7度、类场地土，设计地震分组为第一组，查建筑抗震设计规范特征周期Tg=0.35S,amax=0.12。a1=（Tg/T1）0.9amax=（0.35/0.665）0.90.12=0.067结构等效总重力荷载：Geq=0.85GL=0.8562273=52932KN T11.4Tg=1.40.35=0.49S ，故需考虑框架顶部附加集中力作用 n=0.12T1+0.07=0.120.665+0.07=0.15框架横向水平地震作用标准值为:结构底部：FEK=a1Geq=0.06752932=3546.4KN各楼层的地震作用和地震剪力标准值见上表和下图所示 GiHi=784614.1 Fn=nFEK=0.153546.4=531.96KN 125132KN 721.47KN588.46KN455.46KN322.45KN207.24KN 横向框架上的地震作用第三章 框架内力计算3.1计算 3.1.1恒载作用下的框架内力1、弯矩分配系数由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算，如图3-1。