四层框架结构教学楼设计计算书.docx

四层框架结构教学楼设计计算书 毕业设计 结 构 计 算 书 指导老师：刘文华 mm mm mm 60120240?2 /18m kN = 1、结构选型与布置 (1)结构选型 本建筑只有4层，且为教学楼，为便于办公及其他要求，采用大开间。为使结构的整体刚度较好，楼面、屋面、楼梯等主要受力构件均采用现浇框架结构。基础为柱下独立基础。 (2)结构布置 框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系，框架梁、柱中心线宜重合。根据建筑设计，本结构平面图布置如图所示。 图1-1 结构平面布置图 本建筑柱距为4.1米，根据结构布置，本建筑板均为双向板，板厚120mm 。 本建筑的材料选用如下： 混凝土：C30 钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB235 墙体：外纵墙、分户墙采用灰砂砖，其尺寸为 ，重度 门窗 ：钢塑 2、框架计算简图和梁柱线刚度计算 图1-1所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构，是一个空间结构体系，理应按空间结构进行计算。但是，采用手算和借助简单的计算工具计算空间框架太过复杂，高层建筑混凝土结构技术规定（JGJ3-2022）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算。夲计算书只做横向平面框架计算，纵向平面框架的计算方法与横向相同，从略。 2/35.0m kN = l h )81181(-=本计算中，横向柱距4.1米，荷载基本相同，可选用一品框架进行计算与配筋，其余框架可参照次榀框架进行配筋。现以4号轴线的KL-4为计算单元。 （1）梁、柱截面尺寸估算 1）框架横梁截面尺寸框架横梁截面高度 ,截面宽度 。本 结构中，取， mm b 240=,mm h 400= 2）框架柱截面尺寸 底层柱轴力估算：假定结构每平方米总荷载设计值12kN ，则底层中柱的轴力设计值约为： KN N 32.121061.41.412=?=。采用C30混凝土浇捣，查的 。 假定 柱子截面尺寸 ，则柱的轴压比为： 故符合要求。框架梁、柱编号及截面尺寸如图1-1 。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。 （2）确定框架计算简图 框架的计算单元如图1-1所示。框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱子刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱子截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，室内外高差为-0.35米，基础顶面至室外地坪为-1.5米，故基础顶标高至000.0±的距离为-1.60米，故底层柱高5.1米，其他层高3.6米。框架计算简图如图1-2 图1-2框架计算简图 （3）框架梁柱的线刚度计算 由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑，对于中框架梁取 h b )2 131(-=Mpa f c 3.14= 28 .06006003.141458000 =?=c fbh N u mm mm h b 600600?=?0 2I I = m 102.35.2/4.025.012 1 2100.3/一跨粱：437c ?=? ?=KN l EI i m 1096.3/6.0121 2100.3/m 106.61.5/6.012 1 2100.3/447c 447c ?=?=?=? ?=KN l EI i KN l EI i 二层以上柱：底层柱： 二层以上柱线刚度=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为： m 1020.4/4.025.012 1 2100.3/m 100.21.4/4.012 1 2100.3/437c 437c ?=?=?=? ?=KN l EI i KN l EI i 三跨梁：二跨梁： 令 2.08 .90 .202.08.90 .233.08.92 .3c c c = i i i 三跨梁：二跨梁：一跨梁： 76.08 .96 .6c = i 底层柱： 则框架梁柱的相对线刚度如图1-3所示，作为计算各节点杆端弯矩的分配系数的依据。 图1-3 框架梁柱相对线刚度 3、荷载计算 为了便于以后内力组合，荷载计算按标准值计算且横活荷载分开计算。 (1)恒荷载标准值计算 1)屋面 保护层：30厚C20细石混凝土 2 /60.02022.0m KN =? 隔离层：干铺塑料膜一层 防水层：聚氨酯涂膜 找平层：20厚1：3水泥砂浆 2 /28.01402.0m KN =? 保温层：40厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板 2 /16.15.1408.0m KN =? 找平层：20厚1:2水泥砂浆 2 /28.01402.0m KN =? 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 2 /32512.0m KN =? 抹灰层：10厚混合砂浆 2 /17.01710.0m KN =? 合计： 2 /4.0m KN 2 /53.5m KN 2)各层楼面 地砖面层 30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 水泥砂浆结合层一道 结构层：120后现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 2 /33.4m KN 3）走廊楼面 地砖面层 30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 水泥砂浆结合层一道 结构层：120后现浇钢筋混凝土板 2 /32512.0m KN =? 抹灰层：10厚混合砂浆 2 /17.01701.0m KN =? 合计: 2 /33.4m KN 4)梁自重 b ×h=240×400 自重： ()2 /75.112.04.024.025m KN =-? 抹灰层：10厚混合砂浆 ()2 /17.017224.012.04.001.0m KN =?+-? 合计： 2 /92.1m KN 5）柱自重 b ×h=300×400 自重： 2 /34.03.025m KN =? 抹灰层：10厚混合砂浆 2 /24.0172)4.03.0(01.0m KN =?+? 合计： 2 /24.3m KN 6）外纵横墙自重 2/16.1m KN 2 /32512.0m KN =?2/17.01701.0m KN =?2/16.1m KN 标准层： 纵墙： 2 /46.31824.08.0m KN =? 铝合金窗： 2 /74.01.235.0m KN =? 水刷石外墙面： ()2 /75.05.01.26.3m KN =?- 水泥粉刷内墙面： ()2 /54.036.01.26.3m KN =?- 合计： 2 /49.5m KN 底层： 纵墙（基础梁240×400）: ()2 /50.91824.024.01.21.5m KN =?- 铝合金窗： 2 /74.01.235.0m KN =? 水刷石外墙面： ()2 /05.15.01.26.06.3m KN =?-+ 水泥粉刷内墙面： ()2 /76.036.01.26.06.3m KN =?-+ 合计： 2 /05.12m KN 7）内纵墙自重 标准层： 纵墙： ()2 /84.131824.04.06.3m KN =?- 水泥粉刷内墙面： ()2 /30.2236.04.06.3m KN =?- 合计： 2 /14.16m KN 底层 纵墙： ()2 /71.171824.024.09.4m KN =?- 水泥粉刷内墙面： ()2 /30.2236.04.06.3m KN =?- 合计： m KN /01.20 （2）活荷载标注计算。 （1)屋面和楼面活荷载标准值。 上人屋面：2 /0.2m KN