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结构设计计算
一、设计题目
本组结构设计题目为多层钢筋混凝土框架结构设计,框架柱平面布置图如图2所示(其中a=6000mm,b=3300mm,c=6000mm)。此钢筋混凝土框架结构的建筑层数为6层,,。建筑面积为36*。
二、设计条件
1)工程地质勘探资料
,,承载力设计值为245KN/m2;,承载力设计值为320KN/m2;再往下为砾石层,承载力设计值为400KN/m2。不考虑地下水位的影响。
冻土深度按照附表说明中实际建设区域的情况确定。
2)气候条件
福建泉州市基本风压 kN/m2
3)结构设计资料
1、工程情况
抗震设防烈度按不小于7度设防,设计地震分组为第一组,建筑场地土类别为Ⅱ类,,。基本风压为W0=。地面粗糙程度为C类。
2、设计标高
室内设计标高±,。
3、楼面做法
30mm厚水磨石面层,20mm厚水泥砂浆找平层,80mm厚钢筋混凝土板,20mm 厚水泥砂浆板底抹灰。
4、屋面做法
20mm厚细石混凝土保护层,40厚C20细石混凝土刚性防水,三毡四油铺小石子柔性防水,聚苯乙烯板隔热层2%找坡,20mm厚1:3水泥砂浆找平层,80mm厚钢筋混凝土板,20mm厚1:3水泥细砂浆板底抹灰。
5、墙体做法
外墙和内墙采用实心砖。
6、活荷载
kN/m2, kN/m2, kN/m2。
7、上部结构方案
本工程采用现浇楼板,现浇框架承重体系。由于是空间的现浇框架,采用现浇楼板,荷载由板传到次梁,由次梁传给主梁,再由主梁将荷载传到柱上,最后传到基础上。
8、下部结构方案
该工程采用钢筋混凝土柱下独立基础,
m。
三、结构计算
1、构件材料选用:
混凝土:强度等级采用C35(f=,ft=);
钢筋:梁、柱纵向受力钢筋均采用HRB335,箍筋及其他用筋采用HPB235;
2、构件截面初估:
梁截面高度估算,:
梁截面尺寸(mm)
层次
混凝土强度等级
横梁
纵梁
C35
300×400
300×500
柱截面尺寸可根据式估算,因为抗震烈度为7度,总高度,查表可知该框架结构的抗震等级为三级,其轴压比限值;各层的重力荷载代表值近似取12,由公式可得第一层柱截面面积为:
边柱
中柱
取柱截面为正方形,根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计框架柱截面尺寸取值均为。
柱截面尺寸(mm)
层次
混凝土等级
b×h
1~6
C35
500×500
3、框架结构计算简图
框架结构计算简图如图2所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,2~6层柱高度即为层高,,。
横向框架组成的空间结构
纵向框架组成的空间结构
4、框架侧移刚度的计算
由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑,对于中框架梁取,边框架I=梁线刚度计算过程见表一、二;柱线刚度计算见表三。
横梁线刚度i b的计算:
类别
Ec
(N/mm2)
b×h
(mm×mm)
I0
(mm4)
l
(mm)
EcI0/l(N·mm)
(N·mm)
2EcI0/l(N·mm)
AB跨、CD跨
×104
300×400
×109
6000
×1010
×1010
×1010
BC跨
×104
300×400
×109
2700
×1010
×1010
×1010
纵梁线刚度i b的计算:
类别
Ec
(N/mm2)
b×h
(mm×mm)
I0
(mm4)
l
(mm)
EcI0/l(N·mm)
(N·mm)
2EcI0/l(N·mm)
1~7跨
×104
300×500
×109
6000
×1010
×1010
×1010
柱线刚度i c的计算:I=bh3/12
层次
hc(mm)
Ec(N/mm2)
b×h
(mm×mm)
Ic
(mm4)
EcIc/hc
(N·mm)
2~6
3400
×104
500×500
×109
×1010
1
5200