结构设计算书.docx
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1、多层综合楼结构计算一.设计资料(1) .设计标高:室内设计标高0.000,室内外高差450画。(2) .墙身做法:外墙墙身240廊,为普通机制砖填充墙。墙面用M5混合砂浆砌筑,1:3水泥砂浆底,贴瓷砖墙面,25 mll1。内隔墙墙身200 mm,墙面为水刷石墙面(包括混合砂浆打底),25 mm。正立面2-7层为玻璃幕墙,100厚。一层为落地玻璃窗。(3) .楼面做法:水磨石地面,10 mm面层,20 mm水泥砂浆打底。110 mm钢筋混凝土板,15面1厚天棚水泥砂浆抹灰,吊顶棚。(4) .屋面做法:80 mm泡沫混凝土保温层(2%自两侧向中间找坡),20刖厚1:3水泥砂浆找平层,二毡三油防水层
2、上撒绿豆砂保护,热沥青一度隔气层。110 nlm厚钢筋混凝土板,15廊厚天棚水泥砂浆抹灰,吊顶棚。(5) .门窗做法:门厅,酒吧,商场门为铝合金门,其余为木门。窗为钢组合窗。(6) .地质资料:(属II类场地,余略)(7) .地震烈度:7度。(8) .活荷载:走廊2. OKN/m2,楼梯间2. OKN/m2,厕所2. OKN/m2,办公室2. OKN/nf,门厅2. OKN/m2,商场3.5KN/m2,库房6. OKN/m2.(9) .恒荷载:玻璃幕墙L0-L5KN/nf,填充墙19KN/m,钢筋混凝土25KN/m;水刷石墙面0.5KN/m2,贴瓷砖墙面0.5KN/m2,水泥砂浆20KN/1?
3、,木门0.2KN/m一钢组合窗0.4-0.45KN/m,铝合金门0.4KN/nf.电梯机房7KN/m!.水磨石地面0.65KN/m2.结构布置.该建筑为多层综合写字楼,一层为商场,酒吧间,2-7层为出租写字间,建筑平面布置灵活,有较大空间,可考虑采用框架结构。楼层为7层,主体高度为23.60米。该工程采用全现浇结构体系.结构平面布置图见F:也结构平面布置图因现浇框架钢筋混凝土结构受温度变化影响,温度缝最大间距55m,在8-D轴设伸缩缝。所以取轴号1-8, A-D框架简化计算。在1-8轴线横向方向布置主梁,A-D纵向方向布置连系梁。在1-8轴线间布置次梁。三.构件初估。1.柱截面初估由于框架办公
4、楼荷载较小,按13kN/nf计算;负荷面积按F=7.2乂出7+6.6)/2=33.481112考虑,。取1。设防烈度为7度,小于60m高的框架结构抗震等级为三级,因此以取0.8A = a213x n x Ffc(/j - 0.1)x 100013x33.48x70.7x15x1000=0. 29 m2a =0.54 m初步估计柱的尺寸的为600 mmX 600 nlm。为计算简便,边柱中柱尺寸取相同。2.梁尺寸确定。该工程定为纵横向承重,主要为横向承重,根据梁尺寸初步确定:主梁高 h :(1/81/12)L =550 mm-825 mm 取 h =600的宽 b :(1/31/2) h =20
5、0 mm-300mm 取 b=250 mm连系梁高 h :(l/10-l/15)L =480 mrn-720 mm 取 h =500 mm 宽 b :(l/3-l/2)h =167 mm-250 mm 取 b =250 mm 次梁高 h :(1/12-1/18)L =367 nm-550 mm 取 h =500 mm 宽 b :(l/3-l/2)h =167 mm-250 mm 取 b =200 mm 3.初选楼板。楼板为现浇双向连续板,t (1/50)L =72 mm.取t =110 mm.四.结构计算简图及梁柱刚度计算(取一根横向框架计算)。假定框架柱嵌固于基础顶面上,框架梁与柱刚接。由于
6、各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱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,基础标高根据地质条件,室内外高差等定为T.00m,二楼楼面标高+4.80m,故底层柱高为5.80m.其余各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高)。故均为3.00m.多层框架考虑为纵横向承重,主要为横向承重,为超静定结构,故在内力计算前,应预先估算梁,柱的截面尺寸及结构所采用的材料强度等级,以求得框架中各杆的线刚度。混凝土强度等级:梁用 C20(凡=25.5 X 106 kN/m2)柱用 C30(艮=29.5 X 106 kN/m2)结构计算简图如下:1 .梁的线刚度计算:主梁:Io =-=4.5X lO-n
7、i,12全现浇框架梁:a.中框架梁2. OIo=9.0X10-3m4b.边框架梁 Ib=1.5Io=6.75X10-3m4边框架梁(b=0.25m. h=0.6m):溶由小 c c m- i E,L 25.5 x 106 x 6.75 xlO-3 cs/ia4iM跨度为6.6m 时,kh =2.6X 10 kN mlh6.6怩曲%7叶纥4_25.5x1()6 x6.75x10-34跨度为2.7m 时,kb =6.4X 10 kN mlb2.7中框架梁(b=0.25m, h=0.6m):的曲山gg 小叶l -25.5x 106 x9x10”跨度为6.6米:时,kb =3.5X 10 kN mlb
8、6.6跨度为2.7米时,kh =-=25-5xl06x9xl03=8.5X104kNmk2.72 .柱的线刚度计算(b=0.6m, h=0.6m)第一层:柱高5.8m , L=物-=8-=1.08X lO-m,1212.EIC 29.5xl06xl.08xl0-2k=5.5X 10h5.81212第二七层:柱高3.0m, L=g=L08X10-2m4kcA=29.5xl0-xl.08xl0t=10.62xl()3 .柱的侧移刚度计算见下图表。对于高度小于50m,且高宽比h/b=23.6/60.6=0.39 y = yo + y2=0-65中柱:n=7, y,=0,y3=0,=15+85=2J8
9、3a2=0.52, a =1,4=1, j=l , y2=0, y0=0.555.8= y =+为二5535第二层:边柱:n=7, y.=0, y3=0.12, Z:=-=0.33,2=1,10.62a 1=1, ay =1.93, j=2, y0=0.535 y2=0y =%+ X =066中柱:n=7, y.=0, y3=-0.05=3-+8-5=1.13,10.62%=L, a 产1,%= L93, j=2,%=0,%=0.50=%+%=0453 S 第三层:边柱:n=7, y.=0, y3=0,/:=-=0.33,%=1, a =1,10.6203=1,j-3,=0.45,%=。= y
10、 = y。=0.45中柱:n=7, y.=0, y,=0,+=1.13, a=l, cr,=1, a?=l,*10.62j=3, y2=0, y0=0.46= y = y0=0.4635第四层:边柱:n=7, y =0,y =0,女=-=0.33, a,=1, a ,=1,10.62=1, j=4, yQ =0.40, y2=0= y = y0=0.40中柱:n=7, y.=0, y3=0,=113,=1, a .=1, q=1,10.62j=4,%=。,=。46= y =%=0.4635第五层:边柱:n=7, y =0,y3=0, Z:=:=0.33,出=1, a10.62。3=1, j-5
11、,=0.32, y2=。= y yQ 0.3235+85中柱:n=7, y.=0, y,=0,=-=1.13,=1, a ,=9/=1,10.62j=5, y2=0, y0=0.46= y = y0=0.4635第六层:边柱:n=7, y.=0, y3=0,=:=0.33, a2=1, a .=1,10.62a3=1, j=6, y0=0.27 y2=0= y = y0=0-27中柱:n=7, y.=0, y,=0,+&5_ j , a,=1, a .=1, a.=1,10.62j=6, y2=0, y0=0.41= y = y()=.4135第七层:边柱:n=7, yt =0,y3=0, k
12、 =:=0.33, a2=1, a ,=110.62=1, j=7,%=0.13 y2=0= y = y0=0.13中柱:n=7, Vi =0,y,=0,+&5=.3, a =1, ar,=1, a、=1,10.62j=7, y2=0, y0=0.36= y =%=0-36五.重力荷载标准值计算和水平地震作用计算1.等效重力荷载代表值(标准值)的计算。恒载一取100%雪载一取50%楼面(屋面)-取等效均布活载50%-80%一般民用建筑取50%一般楼层取G/1.0恒+0.5活+1.0(柱、梁、墙)分层总计,上下各半。标准层:楼面荷载一-楼面做法水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底)0.
13、65kN/m2110厚钢筋混凝土板0.11X 25=2.75kN/m215厚天棚水泥砂浆抹灰15X10-3X20=0.3kN/m2吊顶棚0.5kN/m2=楼面恒载:4.2kN/m2楼梯间重量:1.3X楼面恒载X面积=1.3 X 4.2 X 2.2 x 3.3+3.0 x(6.6+2,7)=5.46 X (7.26+27.9)=191.97kN 楼面恒载4.2X (7.2X15.9X5+7.2X6.6+2.7X2.4+7.2X4.4+2.2X3.9)=4.2X (572.4+47.52+6.48+31.68+8.58)=2799.972kN 楼面活载:走廊:7.2义5 X 2.7 X 2+2.7
14、 X 2.4 X 2+4.4 X 7.2 X 2=270.72kN厕所:7.2X6.6X2=95.04kN楼梯间:3 x(6.6+2.7)+2,2 x 3.3 X 2=70.32kN办公室:(7.2X6.6) X2X 10=950.4kN=折算系数:(270.72+95.04+70.32+950.4) X0.9=1247.83kN梁重(25kN/m3)主梁:600 mm X 250 mm 21根25X0.6X0.25X 1.1 X (2.7X7+6.6 X 14)=459.67kN连梁:500 mm X 250 mm 24根25X0.5X0.25X1.1X7.2X24=594kN次梁:500
15、mm X 200 nm 12根0.5X0.2X6.6X25X 1.1 X 12=217.8kN柱:600 mm x 600 mm 28根3X0.6X0.6X25X 1.15X28=869.4kN窗:楼梯间窗:1.5X1.2X2X0.45=1.62kN厕所窗:1.5X 1.2X2X0.45=1.62kN办公室窗:(3X1.5) XI.5X0.45X4=12.15kN门:(1X2.1+4X1 X2.1+1.2X2.1X15+2X1.1X2.1) X0.2=10.58kN 墙体:2-B,8B 轴线夕卜墙墙身:2X6.6X0.24X3X19=180.58kN墙面:2X2X0.5X6.6X3=39.6k
16、N楼梯间外墙墙身:(6.6+2.7) X3X0.24X19=127.22kN墙面:(6.6+2.7) X3X0.5=27.9kN1-2轴外墙墙身:(3x 3 x0.24-1.5 x 1.2 x 0,24) x 19 X 2=65.66kN墙面:7.2X0.5X4=14.41kN厕所外墙墙身:(7.2 X 3 X 0.24-2 X 1.2 X 1.5 X 0.24) X 19=82.08kN墙面:(21.6-3.6) X0.5X2=18kN1-7轴外墙墙身:(7.2X3X0.24-3X1.5X0.24) X 19X4=270.86kN 墙面:(7.2X3X0.24-3X1.5X0.24) X0.
17、5X2X4=59.4kN1-B 轴内隔墙墙身:3 x (6.6+2.7)-lx2.1X0.2X 19=98.04kN墙面:3 x (6.6+2.7)-lx2.1xO.5X 2=25.8kN2-3隔墙墙身:3X0.2X6.6X19=75.24kN墙面:6.6X3X0.5X2=19.8kN6-3隔墙墙身:3X0.2X6.6X19=75.24kN墙面:6.6X3X0.5X2=19.8kNB-C 厕所隔墙墙身:(7.2X3-2X1X2.1) X0.2X19=66.12kN墙面:(7.2X3-2X1X2.1) X0.5X2=17.4kNB-3轴隔墙墙身:7.2X3X0.2X 19=82.08kN墙面:7
18、.2X3X0.5X2=21.6kN3-4隔墙墙身:7.2X3X0.2X19=82.08kN墙面:7.2X3X0.5X2=21.6kNB-3-4隔墙墙身:(7.2X3-1.2X2.1X2) X0.2X 19=62.93kN墙面:(7.2X3-1.2X2.1X2) X0.5X2=16.56kN3-7轴共7个同B-3-4相同隔墙,则有:墙身:62.93X7=440.50kN墙面:16.56X7=115.92kN4轴隔墙墙身:6.6X3X0.2X 19=75.24kN墙面:6.6X3X0.5X2=19.8kN横向隔墙同4轴的共7个,则有:墙身:75.24X7=526.68kN墙面:19.8X7=138
19、.6kN7-8轴隔墙墙身:(7.2X3-2X1X2.1) X0.2X19=66.12kN墙面:(7.2X3-2X1) X 0.5X2=19.6kN8轴隔墙墙身:(6.6+2.7)x3-l.lx2x2,1x0.2X 19=88.46kN墙面:(6.6+2.7)x3-l.lx2x2.1x0.5X2=23.28kNB 轴隔墙墙身:(7.2X3-1.2X2.1) X0.2X19=72.50kN墙面:(7.2X3-1.2X2.1) X0.5X2=19.08kN电梯墙墙身:(4.8X3-2.1X1.1X2+2.7X3) XO.2X 19=67.94kN墙面:(4.8X3-2.1X1.1X2+2.7X3)
20、XO.5X2=17.88kN因重力荷载代表值取上下两层各半的荷载重量,因2-7层层高相同,中间门窗布置相同,可看做算一个标准层的荷载值。计算则有:G6= G5= G4= G3= G2=8999.18kNx底层:楼面荷载-一楼面做法水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底)0.65kN/nf110厚钢筋混凝土板0.11X 25=2.75kN/m215厚天棚水泥砂浆抹灰15 X 107 x 20=0.3kN/m2吊顶棚05kN/itf楼面恒载:4.2kN/m2楼梯间重量:1.3 X楼面恒载X面积=1.3 X 4.2 X 2.2 x 3.3+3.0 x(6.6+2,7)=5.46 X (7.2
21、6+27.9)=191.97kN楼面恒载:4.2X (7.2X15.9X5+7.2X6.6+2.7X2.4+7.2X4.4+2.2X3.9)=4.2X (572.4+47.52+6.48+31.68+8.58)=2799.972kN楼面活载:厕所:7.2X6.6X2=95.04kN 门厅:7.2X6.6X2=95.04kN楼梯间:3 x(6.6+2.7)+2.2 x 3.3 X 2=70.32kN走廊:7.2X2.7X2+2.4X2.7X2+7.2X4.4X2=115.2kN库房:6X4.6X7.2X4=794.88kN商场:2 x(7.2x4)+2.7 x (7.2 x 4)+7.2 x 6
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