【正文】 高新學(xué)校教學(xué)樓畢業(yè)設(shè)計(jì)五層框架教學(xué)樓計(jì)算書符 號(hào) －混凝土彈性模量； N－軸向力設(shè)計(jì)值；M－彎矩設(shè)計(jì)值；V－剪力設(shè)計(jì)值；A－構(gòu)件截面面積；I－截面慣性矩；－永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值；－可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；－永久荷載分項(xiàng)系數(shù)；－可變荷載分項(xiàng)系數(shù)；－結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；－地震時(shí)結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值、等效總重力荷載代表值；T－結(jié)構(gòu)自振周期；－承載力抗震調(diào)整系數(shù)；－構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比；－地基承載力特征值；－風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；－結(jié)構(gòu)頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；－樓層層間位移；e－偏心距；－箍筋面積；B－結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度；－截面有效高度；－受拉區(qū)、受壓區(qū)縱筋面積。第1章 緒 論167。該項(xiàng)目位于西安市長(zhǎng)安區(qū)，五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，總建筑面積約為4969m2；， m,本工程作為教學(xué)樓使用。室內(nèi)地坪為177?？蚣芰?、柱、屋面板板均為現(xiàn)澆。167。 設(shè)計(jì)資料氣象資料基本雪壓，基本風(fēng)壓，地面粗糙程度為B 類。常年地下水位于地表下6m，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。1）、氣溫：最熱月為7月份，平均氣溫為27℃，極端最高氣溫為40℃；最冷月為1月份，平均氣溫為—9℃，極端最低氣溫為—18℃。2）、降水：年降水量634mm，日最大降水量92mm，1h最大降雨量為56mm。基本雪壓。3）、主導(dǎo)風(fēng)向：西風(fēng)和西北風(fēng)，㎡，地面粗糙度為B類。2 ,地質(zhì)條件 地表下黃土分布厚度大于15m，垂直及水平分布較均勻，為可塑性狀態(tài)、中等壓縮性、弱濕陷性，屬I級(jí)非自重濕陷性黃土地基。土的重度為19kN/mm2。常年地下水位于地表下6m，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。1）、地基土的濕陷性：擬建場(chǎng)地土為非自重濕陷性黃土，地基濕陷性等級(jí)為Ⅰ級(jí)。2）、不良地質(zhì)現(xiàn)象：在擬建場(chǎng)地未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象破壞痕跡，可以建筑。3）、地基土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值：黃土狀土②為165KPa；4）、場(chǎng)地的地震效應(yīng)：場(chǎng)地土類型屬中硬場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)。由于地下水位深度大于12m。因此，地面下12m深度范圍內(nèi)存在的沙土可不考慮液化影響。5）、建筑地基處理方案的建議：黃土狀土②適于做持力層，但其承載力較低，應(yīng)進(jìn)行地基處理，建議采用灰土墊層法或砂石墊層法，厚度不宜小于2m。 地震設(shè)防烈度 抗震設(shè)防烈度為8度。 材料1. 混凝土：梁柱板均使用C40混凝土。2. 鋼筋：梁柱縱筋采用HRB400，箍筋采用HRB300，板采用HRB335。3. 墻體：a. 外縱墻采用240厚粘土空心磚（15KN/m3），一側(cè)墻體為水刷石墻面（㎡）,一側(cè)為20㎜厚抹灰（17KN/㎡）；b. 內(nèi)隔墻采用200厚粘土空心磚（15KN/m3）,兩側(cè)均為20mm厚抹灰。c. 衛(wèi)生間隔墻做法同內(nèi)墻。d. 女兒墻采用100厚混凝土板（25KN/m2）4. 窗：均為鋁合金窗（）5. 門：除大門為玻璃門（），其余均為木門().屋面及樓面做法：屋面做法：30mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層SBS改性瀝青20mm厚砂漿找平層150mm厚水泥蛭石保溫層120mm厚鋼筋混凝土板V型輕鋼龍骨吊頂樓面做法：瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）100厚混凝土樓板V型輕鋼龍骨吊頂167。該工程為五層，建筑物抗震設(shè)防烈度8度，耐久性年限為二級(jí)（50～100年）；耐火等級(jí)為二級(jí)，框架結(jié)構(gòu)，不上人屋面。167。 施工條件1. 地形：建設(shè)場(chǎng)地平坦，道路通暢，水、電附近可以接通；2. 施工單位技術(shù)力量和機(jī)械化水平均較高。第2章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖167。 結(jié)構(gòu)布置及梁,柱截面尺寸的初選167。 主體結(jié)構(gòu)共5層，，門窗詳見(jiàn)門窗表，樓層屋蓋均為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。屋面板板厚取120mm，樓面板板厚取100 mm：：（1）.AD跨：：L=7200㎜h=(1/12～1/8)7200=600～900 取h=700mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)700=233～350 取b=250mm故框架橫縱梁的截面尺寸為bh=250㎜600㎜：L=3000㎜ h=(1/12～1/8)3000=250～375考慮變截面的影響 取h=450mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)450=150～225 取b=250m故框架次梁的截面尺寸為bh=250㎜450㎜(：縱梁：L=3300㎜ h=(1/12～1/8)3300=275～413 取h=500mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)500=417～250 取b=250m故框架梁的截面尺寸為bh=250㎜500㎜柱截面尺寸的估算 初選：首層選取柱截面尺寸為500㎜500㎜，其余各層為400㎜400㎜.167。 結(jié)構(gòu)布置如圖21 所示：圖21 結(jié)構(gòu)平面布置圖注：梁的尺寸：L1=250㎜700㎜, L2=250㎜500㎜,L3=250㎜450㎜邊柱、內(nèi)柱的尺寸首層選取柱截面尺寸為500㎜500㎜，其余各層為400㎜400㎜.注：,，底層柱高度從機(jī)場(chǎng)頂面算至一層板底，及h=++=。167。圖22框架結(jié)構(gòu)梁，柱尺寸第3章 重力荷載代表值的計(jì)算167。167。一、 屋面均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值屋面做法：30mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22= kN/ m2SBS改性瀝青 kN/ m220mm厚砂漿找平層 20= kN/ m2150mm厚水泥蛭石保溫層 5=120mm厚鋼筋混凝土板 25= kN/ m2V型輕鋼龍骨吊頂 kN/ m2共計(jì) kN/ m2二、 樓面均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值樓面做法：瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） kN/ m2100厚混凝土樓板 25= kN/ m2V型輕鋼龍骨吊頂 kN/ m2共計(jì) kN/ m2167。．屋面及樓面可變荷載值標(biāo)準(zhǔn)值1. 根據(jù)《荷載規(guī)范》查得 ：不上人屋面：㎡樓 面：㎡(教學(xué)樓樓)走廊、樓梯: ㎡廁 所：㎡（屋面坡度不大于25度時(shí)）Sk= KN/㎡= KN/㎡屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者取大者。167。．梁，柱，墻，門窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算一．梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 見(jiàn)表31表31層數(shù)構(gòu)件b/mh/mr kN/ m3βgkN/ mLimn1縱梁2568邊橫梁2536中橫梁2518柱257224縱梁2568邊橫梁2536中橫梁2518柱2572注：表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載；n表示構(gòu)件數(shù)量。梁長(zhǎng)取凈長(zhǎng)，柱長(zhǎng)取層高。二、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1. 墻體：a. 外縱墻采用240厚粘土空心磚（15KN/m3），一側(cè)墻體為水刷石墻面（㎡）,一側(cè)為20㎜厚抹灰（17KN/㎡）； 15+17= kN/ m2b. 內(nèi)隔墻采用200厚粘土空心磚（15KN/m3）,兩側(cè)均為20mm厚抹灰。15++172= kN/ m2c. 衛(wèi)生間隔墻做法同內(nèi)墻。d. 女兒墻采用100厚混凝土板（25KN/m2）25= kN/ m22. 窗：均為鋁合金窗（）3. 門：除大門為玻璃門（），其余均為木門().第4章 框架結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度計(jì)算167。 梁線剛度在計(jì)算梁線剛度時(shí)，考慮樓板對(duì)梁剛度的有利影響，即板作為翼緣工作。在工程上，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常梁均先按矩形截面計(jì)算某慣性矩I0，然后乘以增大系數(shù):中框架梁I= 邊框架梁I=梁采用C40混凝土，EC=107kN/m2 (m4) (41)KB單位：kNm橫向框架： 表41 框架梁線剛度計(jì)算部位截 面m2跨度m截 面慣 性 矩邊 框 架中 框 架I=KB=EI/LI=KB=EI/L邊跨1010101010中跨1010101010167。 柱線剛度柱采用C40混凝土 Ec=107kN/M2，,。例如首層柱截面：500 mm500mm 則 I14=I0==103m4 (42)表42柱的線剛度計(jì)算層次層高bhEc/KN/M2Ic(m4)Kc=254004001010101500500101010167。 柱的側(cè)移剛度D一般層： = D= （43）首層： = D= （44）表43邊框架柱子的側(cè)移剛度部位層高M(jìn)柱子剛度邊跨梁線剛度中跨梁線剛度邊 框 架 邊 柱C1（4根）邊 框 架 中 柱C2 （4根）K1α1DC1K2α2DC22519260483903084099331200213563048390308401047912223表44中框架柱子的側(cè)移剛度部位層高M(jìn)柱子剛度邊跨梁線剛中跨梁a線剛中 框 架 邊 柱C1（14根）中 框 架 中 柱C2（14根）K1α1DC3K2α2DC425192606452041120111641307213563064520411201148413227167。 層間側(cè)移剛度的計(jì)算表45 層間側(cè)移剛度部 位各 層 柱 子 側(cè) 移 剛 度層 間 剛 度∑DC1∑DC2∑DC3∑DC4∑Di25397324800835724841830486329214191648892367488423264881560∑D1/∑D2=881560/863292 =﹥ 滿足要求第5章 橫向水平荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算167。 水平地震作用下重力荷載代表值計(jì)算第五層的重力荷載代表值:五層上半層女 兒 墻：[（+）4]=屋 面： = m2 4+36+32= m2 （）= kN縱 梁： 68= 邊 橫 梁： 36= 走廊橫梁： 18=柱 子： 72= 外 墻： （17）2（）+（）（）4+（）（）2= 內(nèi) 縱 墻： （）30（ ）= 內(nèi) 橫 墻： （）14（ ）=外墻窗洞： ( )26( )2= 外 墻 窗： ( )26+ ( ) 2= 內(nèi) 門 洞： ( ）24= 內(nèi) 門： （ ）24=∑＝五層下半層柱 子：72=外 墻：（）= 內(nèi) 縱 墻：（）30= 內(nèi) 橫 墻：（）14=外墻窗洞：a、教室：（+）26= b、走廊：（+）2= c、廁所：10= d、樓梯：4= ∑＝外 墻 窗: 24= 內(nèi) 門 洞： = 內(nèi) 門： 202=∑＝2～4層的重力荷載代表值:四層上半層樓 面：[(8+30+4)]=縱 梁： 68= 邊 橫 梁： 36= 走廊橫梁： 18=柱 子： 72= 外 墻： （17）2（）+（）（）4+（）（）2= 內(nèi) 縱 墻： （）30（ ）= 內(nèi) 橫 墻： （）14（ ）=外墻窗洞： ( )26( )2= 外 墻 窗： ( )26+ ( ) 2= 內(nèi) 門 洞： ( ）24= 內(nèi) 門