某4层框架结构设计计算书(共86页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录 3.1方案确定 588123321294384951444556061 77 专心-专注-专业1前 言1.1 框架结构的特点 框架结构是通过梁、柱组成的结构体系作为建筑的竖向承重结构,并同时承受水平荷载,它适用于多层及高度不大的高层建筑。框架结构平面布置灵活,能形成较大的空间。通常梁、柱截面尺寸都不能太大,否则影响使用面积。因此,框架结构的侧向刚度较小,水平位移较大,这是他的主要缺点。通过合理设计,框架结构本身的抗震性能较好,能承受较大的变形,但是,变形大了容易引起非结构构件出现裂缝及破坏,这些破坏会造成很大的经济损失,也会威胁人身安全。1.2框架结构的发展随
2、着社会经济的发展,人们需求的提高,居住环境不断的改变,建筑物的高度也在不断的升高,当建筑物高度增加时,水平荷载对结构起的作用将越来越大,普通的砌体结构已经不能满足高度要求,因此,框架结构就出现了,框架结构的材料主要是钢筋和混凝土,通过把钢筋和混凝土粘接在一起,形成承重的框架结构。解放前,我国高层建筑很少,解放后,在50和60年代陆续建造了一些,如1959年建成的北京民族饭店,12层,高47.4m;1964年建成的北京民航大厦,15层,高60.8m等。70年代初期,我国几个大城市开始加速建造高层建筑,目前,在许多中等城市及一些小城市也都已建造了高层建筑。在我国,高层建筑以采用钢筋混凝土为主,近年
3、来,不仅建造高度在增长,建筑体型和结构体系也愈益多样化,而且在50层左右的建筑中,已开始采用钢结构,这些都体现了我国建造高层建筑的技术水平有了的发展和提高。1.3 本文研究的内容 本文通过对一榀框架的设计,充分了解了荷载的传力过程、框架各部分的作用,以及整个框架结构的受力性能。本设计虽然简单,但包括的内容很全面,除框架只计算了一榀以外,其余的设计均很全面,包括屋面板、楼面板、连系梁、次梁以及基础和楼梯,通过对这些结构的设计,已经可以充分了解整个建筑结构,以及对整个结构设计的过程,同时也把我们学习的内容全部贯穿到一起,为我们将来走上工作岗位打下了基础。2 建 筑 设 计2.1 工程概况(1)工程
4、名称xx市某汽配车间(2)工程位置:xx市(3)工程总面积:4435.2,建筑高度17.3m,建筑层数为4层,层高均为4.2m(4)结构形式:现浇整体框架(5)工程等级:2级(6)抗震设防烈度:6度2.2 建筑物功能与特点该拟建的建筑位于xx市郊区,设计内容:底层为成品仓库,其余三层为汽配车间,垂直运输考虑两台1.5吨载货电梯。(1)平面设计建筑朝向为南北向,平面布置满足长宽比小于5,采用纵向10.5m横向6.6m的柱距,满足建筑开间模数和进深的要求。(2)立面设计该建筑立面为了满足采光和保温需求,设置了塑钢玻璃窗。外墙面采用水刷石墙面。(3)防火防火等级为二级,安全疏散距离满足房门至外部出口
5、或封闭楼梯间最大距离小于35m,生活区房间各设一个门,满足防火要求;室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓,最大间距25m,满足间距50m的要求。(4)抗震本工程抗震设防烈度为6度(0.05g),第二组。建筑的质量分布和刚度变化均匀,楼层没有错层,满足抗震要求。(5)屋面屋面形式为平屋顶;平屋顶排水坡度为2%,排水坡度的形式为垫置坡度,排水方式为外排水。屋面做法采用98J1工程做法中改性沥青防水卷材防水,聚氨脂保温板保温层屋面。2.3 设计资料 2.3.1.自然条件(1)工程地质条件:详见地质勘查报告。(2)抗震设防: 6度(3)防火等级: 二级(4)建筑物类型: 丙类(5)基本风
6、压: W0= 0.45 kN/m2,主导风向:夏季为南、西南风;冬季为西北风。(6)基本雪压: S0= 0.30 kN/m2(7)冻土深度: 0.5 m(8)地下水位: 最低地下水位距地面2.8 m 最高地下水位距地面2.0 m(9)气象条件: 年平均温度:12 oC 最高温度:39 oC 最低温度:21 oC 年总降雨量:541.5 mm 日最大降雨量:115.5 mm(10)活荷: 屋面(不上人)活荷载为0.5kN/m,楼面活荷载为3.0kN/m。2.4 建筑做法散水: 散1 混凝土水泥散水 宽度900mm 具体做法:1、素土夯实 2、100厚3:7灰土夯实 3、60厚C15混凝土 4、刷
7、素水泥浆一道 5、20厚1:2.5水泥砂浆压实抹光地面:地5 细石混凝土地面 用于一层仓库车间 具体做法: 1、素土夯实 2、100厚3:7灰土夯实 3、60厚C15混凝土 4、刷素水泥浆一道 5、40厚C20细石混凝土随捣随抹平(表面撒11干水泥砂子压实抹光)地25 铺地砖地面 用于一层更衣室盥洗室楼梯走廊等具体做法: 1、素土夯实 2、150厚3:7灰土夯实 3、60厚C15混凝土 4、刷素水泥浆一道 5、25厚1:2干硬性水泥砂浆结合层 6、撒素水泥面(洒适量清水) 7、8-10厚铺地砖地面稀水泥浆填缝楼面:楼4 细石混凝土楼面 用于二四层车间工作区 具体做法: 1楼板顶面为20厚1:3
8、水泥砂浆找平 2、结构层为100厚C30混凝土 3、5mm厚1:2水泥砂浆家加“107”胶水着色粉面层 4、楼地面为15mm厚纸筋面是会抹底,涂料两度。 楼27 铺地砖楼面 用于二-四层更衣室盥洗室楼梯走廊等具体做法: 1、现浇钢筋混凝土楼板 2、刷素水泥浆一道 3、25厚1:2干硬性水泥砂浆结合层 4、撒素水泥面(洒适量清水) 5、8-10厚铺地砖地面稀水泥浆填缝屋面:屋28 卷材防水膨胀珍珠岩保温屋面 具体做法: 1、现浇钢筋混凝土楼板100厚,混凝土等级为C30 2、1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处100厚 3、100厚憎水膨胀珍珠岩块保温层(密度不大于250kN/) 4、30厚13水
9、泥砂浆4200双向钢筋6m6m分格 缝宽10 油膏嵌缝 5、3厚高聚物改性沥青二布四涂防水层 6、满涂胶粘剂一道 7、4厚高聚物改性沥青卷材防水层(SBS APP) 8、20厚1:3水泥砂浆抹平压光1m1m分格内墙: 内墙11 水泥砂浆抹面(加气混凝土墙)具体做法: 1、刷混凝土界面处理剂一道 2、5厚13水泥砂浆打底扫毛 3、9厚1:1.6水泥石灰膏砂浆扫毛 4、6厚1:2.5水泥砂浆压实抹光 5、喷内墙涂料或刷油漆外墙: 外墙30 刷乳胶漆墙面 具体做法: 1、刷素水泥浆一道 2、7厚1:3水泥砂浆打底扫毛 3、7厚1:3水泥砂浆找平扫毛 4、7厚1:2.5水泥砂浆抹光水刷带出小麻面 5、
10、刷外墙用乳胶漆三五遍踢脚 踢4 水泥砂浆踢脚 用于车间工作区 具体做法: 1、刷混凝土界面处理剂一道 2、9厚2、1:8水泥石灰膏砂浆打底扫毛 3、7厚1:1.6水泥石灰砂浆找平扫毛 4、7厚1:2.5水泥砂浆面压实抹光 踢9 地砖踢脚 用于更衣室盥洗室楼梯走廊等具体做法: 1、6厚1:2.5水泥砂浆打底扫毛 2、6厚1:2.5水泥砂浆找平扫毛 3、5厚1:1水泥细砂浆 4、贴8-10厚地砖稀水泥填缝坡道 坡3 带齿槽混凝土坡道 具体做法: 1、素土夯实(坡度按工程设计) 2、300厚3:7灰土(分二步夯实或碾压) 3、120厚 C20混凝土 4、刷水泥浆一道 5、25厚1:2水泥砂浆做齿槽(
11、齿高10)顶棚 棚9 乳胶漆顶棚 具体做法: 1、钢筋混凝土现浇板底用水加10%火碱清洗油腻 2、刷素水泥浆一道 3、9厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛 4、9厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆罩面 5、满刮腻子一遍 6、刷乳胶漆三五遍粉刷 粉4 大白粉浆 具体做法: 1、麻刀(纸筋浆)石灰膏面 2、大白粉二遍 用于内墙粉刷油漆 油1 木材面油漆(调和漆) 具体做法: 1、刮腻子 2、刷底油 3、刮腻子 4、调和漆二遍 2.5 门窗(1)门均甲方提供,窗选用标准图集中的塑钢窗。门窗表见表1。表1门窗表编号洞口尺寸开启方向材料樘数备注宽高C118002100推拉窗塑钢窗111C224002
12、100推拉窗塑钢窗8C318002100推拉窗塑钢窗6C41500900推拉窗塑钢窗16C512001500推拉窗塑钢窗4M115002400平开门塑钢门1M29002400单开门塑钢门28M36002100单开门塑钢门32M433003600卷帘门铝合金2M511002100平开门塑钢门4笔趣阁-笔下文学3 结 构 设 计3.1 设计方案的确定3.1.1 工程概况本工程为xx某厂汽配车间,地上为四层,层高为4.2m,总建筑面积4435.2m2柱网为10.5m6.6m.本工程为框架结构,抗震等级为6度抗震设防,第二组,结构使用年限为50年。建设地点在xx市郊区,主导风向:夏季为南、西南风,冬季
13、为东北风,基本风压为0.45kN/m。,3.1.2 设计规范规定 (1)设计资料设计标高:室内设计标高0.000,室内外高差450mm.墙身做法:墙身为加气混凝土砌块,用M5混合砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底,厚20mm两道,外涂乳胶漆两道。楼面做法:1:2水泥沙浆面层5mm、1:3水泥沙浆找平20mm。100mm厚C30混凝土。板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂料两度。顶棚做法:1:2:2水泥石灰沙浆打底3mm、1:1.5水泥石灰沙浆找平10mm、1:0.3:3水泥石灰沙浆面层5mm。屋面做法:水泥沙浆面层15mm、高聚物改性沥青、1:3水泥沙浆找平20mm。门窗做法:除车间大门为金属材料制
14、作卷帘门外,其余门窗均为塑钢门窗。雪荷载:雪荷载标准值=0.30kN/m活荷载:楼面活荷载标准值为3.0kN/m,屋面活荷载标准值为0.5kN/m.(2)设计依据建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)钢筋混凝土工程施工及验收规范(GB50205-95)砌体结构设计规范(GB50003-2001)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)钢筋混凝土结构计算手册(建筑工业出版社)钢筋混凝土结构构造手册(建筑工业出版社)3.1.3 结构平面布置结
15、构平面布置如图3.1。图3.1柱网平面布置图3.1.4 初估各梁柱截面尺寸(1)初估梁柱截面尺寸主梁:取h=1/(1510)10500=7001050mm,取h=1000mm,b=500mm次梁(联系梁):取h=1/(1812)7200=400600mm,取h=600mm,b=300mm柱:均取为bh=650mm650mm(2)结构计算简图:根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为650mm,由此求得底层层高为5.3m,标准层层高为4.2m,各梁柱构件的线刚度经计算后见图3.2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,对现浇楼盖中间框架取I=2(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。结构计算
16、简图见图3.2。梁:i=21/120.51/10.5=7.9(m)上层柱:i=1/120.650.65/4.2=2.57(m)底层柱:i=1/120.650.65/5.3=2.04(m) 图3.2 结构计算简图注:图中线刚度单位为()3.2荷载计算3.2.1 恒荷载计算(1)屋面恒荷载标准值: 现浇钢筋砼面板:0.125=2.5kN/m 20厚1:3水泥砂浆抹平压光11m分格:0.0220=0.4kN/m 4厚(一层)高聚物改性沥青防水卷材防水层:(SBS,APP)0.0040.05=0.0002 kN/m 1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%,最薄处100厚:(0.1+0.14)/27=0.84 k
17、N/m 3厚高聚物改性沥青二布四涂防水层 15mm厚纸筋石灰抹灰:0.01516=0.24 kN/m15mm厚水泥砂浆保护层0.01520=0.3 kN/m屋面恒荷载合计; 4.28kN/m (2) 楼面恒荷载标准值: 100厚C30现浇钢筋砼楼板:250.1=2.5kN/m 20厚水泥砂浆找平抹平:0.0220=0.40 kN/m5mm厚1:2水泥砂浆面层:0.00520=0.1 kN/m15mm厚纸筋面石灰抹底:0.01516=0.24 kN/m 楼面恒载合计: 3.24kN/m (3) 屋面框架节点集中荷载标准值:顶层边节点集中荷载:(=G4c )边柱连系梁自重:0.51.0256.6=
18、82.5kN梁侧乳胶漆粉刷(含抹灰)20.02(1.0-0.1)176.6=4.04kN即连系梁总重(3.04 kN/m)88.54kN0.5m高女儿墙 0.50.27.56.6=4.95kN墙乳胶漆粉刷(含抹灰)20.020.51766.6=2.244kN连系梁传来屋面恒载:4.286.62.12=26.964kN(G4C) 120.7kN顶层中节点集中荷载标准值:连系梁传来屋面恒载:4.282.16.6=53.928kN 53.928kN顶层次梁至主梁恒载:=53.928kN (4)楼面框架节点集中荷载标准值:中间层边节点集中荷载标准值:(=G4C)连系梁总重:86.54kN塑钢窗自重:0
19、.452.11.82=3.402kN窗下墙体自重:0.27.53.0(6.6-0.5)=27.45kN窗下墙体乳胶漆粉刷(含抹灰):26.10.02317=12.444kN窗间墙体自重:0.21.2(6.6-1.8)7.5=8.64kN窗间墙体乳胶漆粉刷(含抹灰):(6.6-1.8)1.220.0217=3.92 kN框架柱自重:0.650.654.225=37.8kN框架柱乳胶漆粉刷(含抹灰):0.024.2(0.6+0.62+0.6-0.2-0.2)17=2.856kN连系梁传来楼面恒载:3.242.126.6=22.45kN(GC) 205.482kN(5)中间层中节点集中荷载标准值:
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