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正文內(nèi)容

臺州市多層綜合辦公樓畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-08-10 20:47 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 44 前 言 框架結構體系的優(yōu)點是:建筑平面布置靈活,能獲得較大的空間 ;建筑立面容易處理,結構自重較輕;計算理論比較成熟;在一定高度范圍內(nèi)造價較低 ,目前在多高層房屋建筑中應用十分廣泛。其缺點是:側移剛度較小,在地震作用下非結構構件(如非填充墻、建筑裝飾等)破壞較嚴重。因 此,采用框架結構時應控制建筑物的層數(shù)和高度。設計中需要考慮到建筑抗震要求、結構構件的變形以及施工的方便性等問題。 為了 使設計 能 夠滿足鋼筋混凝土框架結構設計規(guī)范的要求 ,我們需要熟悉鋼筋混凝土結構 設計 的全過程, 需要充分 理解 鋼筋混凝土結構基本理論、基本方法 。本次畢業(yè)設計 系統(tǒng)、全面地 幫助我們 對 四年來所學專業(yè)知識進行 了 一次復習與鞏固, 使我們對結構設計的宏觀理解上了一個層次,對專業(yè)知識的應用更加熟練,獨立鉆研與動手能力得到強化 。 本設計共包含九 個部分,分別為:設計資料、結構布置及計算簡圖、荷載計算、內(nèi) 力計算、內(nèi)力組合、梁 柱截面設計、板結構設計、樓梯結構設計以及基礎結構 設計。 由于個人水平能力有限,設計中難免有錯誤與不妥之處,希望得到各位老師與同學的批評指正。 第 1 章 設計資料 本設計為五層的鋼筋混凝土框架結構,主要設計資料如下: 設計標高 室內(nèi)設計標高177。 ,室內(nèi)外高差 450mm 。 氣象資料 一月份全年最冷月平均氣溫: ? ,七月最熱月平均氣溫: ,平均地面溫度: 。 歷年平均降水量: 613mm ,夏季平均降水量: ,年最大降水量: 。 基本風壓: mkN/ 2 ;主導風向:冬季:西北,夏季:東南。 基本雪壓: mkN/ 2 最大凍深: 500mm 。 工程地質與水文地質資料 地基允許承載力 R=80 mkN/ 2 ,土類型為粉質粘土,Ⅲ類場地,最高地下水位:自然地面以下 ,地下水性質:有弱硫酸鹽侵蝕。 抗震烈度 抗震設防烈度為 7度,地震分組為第二組,三級抗震要求。 墻身做法 外墻采用粉煤灰輕渣空心砌塊:厚 240;內(nèi)墻采用粉煤灰輕渣空 心砌塊:厚 200;加氣混凝土砌塊強度 MU3,用 M5 水泥砂漿砌筑。 樓面做法 水 泥花磚地面; 100mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。 屋面做法 小瓷磚地面; 100mm ~140mm 厚膨脹珍珠巖找坡 2% ; 100mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。 門窗做法 底層出入口為鋁合金門,衛(wèi)生間行政辦公室為木門,其它為鐵門、鋁合金窗。 活荷載 屋 面活荷載: kN / 2m ;走廊、樓梯、資料檔案室活荷載: kN / 2m ,其它樓面活荷載: kN / 2m 。 所用材料 混凝土 C25: 2/ mmNfc ? , 2/ mmNft ? ; 混凝土 C30: 2/ mmNfc ?, 2/ mmNft ?; HPB235 級鋼筋 : 2/210 mmNfy ? ; HRB335 級鋼筋 : 2/300 mmNfy ? , ?b? 。 第 2 章 結構布置及計算簡圖 結構布置 平面布置如圖 21。底層柱、基礎的混凝土強度等級為 C30;其余各構件混凝土強度等級均為 C25;鋼筋型號見具體各構件計算書。 DCBA81一至五層DCBA 圖 21 結構平面布置 結構選型 截面初選梁柱 梁截面初選 邊跨梁: h 取8l ~ 12l 取 h=600mm ;取 b=250mm ; 中跨梁: h 取8l ~ 12l 取 h=400mm ;取 b=250mm ; 次梁: h 取8l ~ 12l 取 h=500mm ;取 b=200mm ; 柱截面初選 對于較低設防烈度地區(qū)的多層民用框架結構,一般可通過滿足軸壓比限值進行截面設計。本設計中房屋高度 H30m ,抗震等級為三級,軸壓比μ取 , 各層重力代表值近似取 12kN / 2m 。由圖 21可知:邊柱、中柱的受荷面積 分別為 A= =, A= = 2m ,則豎向荷載下柱截面面積為: 邊柱: Nv= 12 103 5=1769040N / 2m Ac≥ ( )= 中柱: Nv= 12 103 5=2349000N / 2m Ac≥ 2349000/( )= 選柱截面為 2500500 mmhb ??? 結構計算簡圖 根據(jù)地質資料確定基礎頂面離室外地面為 500mm ,由此求得底層高為 ,取 ○ 4 號軸線橫向框架計算簡圖如圖 22所示。 DCBA630 0240 0630 045503600360036003600 圖 22 結構計算 簡圖 第 3 章 荷載計算 恒荷載計算 梁重: 2600250 mmhb ??? mkN/ 2400250 mmhb ??? mkN/ 2500200 mmhb ??? mkN/ 柱 :自重 +粉刷 2500500 mmhb ??? mkN/ 墻體:自重 +粉刷 240mm 厚 2/mkN 200mm 厚 2/mkN 門、窗: 木門: 2/mkN 其它: 2/mkN 屋面框架梁線荷載標準值 屋面恒載標準值計算: 小瓷磚地面 2/mkN 100~140mm 厚( 2%找破)膨脹珍珠巖 ??? 2/mkN 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 25= 2/mkN 隔聲紙板吊頂 2/mkN _________________________________________________________ 屋面恒荷 2/mkN 因此,作用在頂層框架梁上的線荷載為: g1WAB=g1WCD= mkN/ g1WBC= mkN/ g2WAB=g2WCD= mkN/ g2WBC= = mkN/ 樓 面框架梁線荷載標準值 樓面恒載標準值計算 : 水泥花磚地面 2/mkN 100mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25 = 2/mkN 隔聲紙板吊頂 2/mkN _________________________________________________________ 樓面恒荷 2/mkN 因此,作用在中間層框架梁上的線荷載為: g1AB=g1CD=+( )= mkN/ g1BC= mkN/ g2AB=g2CD== mkN/ g2CD== mkN/ 屋面框架節(jié)點集中荷載標準值 邊 柱 : 連系梁自重: = kN 1m 高女兒墻自重及粉刷: 1 = kN 次梁 傳連系梁的集中傳荷載: 1/2 ( +) +21/2 = kN 連系梁傳板的荷載 1/22= kN ________________________________________________________ 頂層邊節(jié)點集中荷載: ?? WDWB GG kN 中 柱 : 連系梁自重: kN 次梁傳連系梁的集中傳荷載: kN 連系梁傳板的荷載 + 1/2 ( +) 1/2= kN ________________________________________________________ 頂層中節(jié)點集中荷載: ?? WDWC GG kN 樓面框架節(jié)點集中荷載標準值 邊 柱 : 窗、墻及粉刷: 2+[ ( ) ( ) 2. 12]= kN 次梁傳連系梁的集中傳荷載: ( ) ( ) 1/21/2+ 1/2 ( +) +21/2= kN 連系梁傳板的荷載: 1/21/22= kN 框架柱自重及粉刷: = kN ___________________________________________________________ 中間層邊節(jié)點集中荷載: GA=GD= 中 柱 : 連系梁自重: kN 內(nèi)縱墻自重、粉刷及 門重: [ ( ) ( )2]+2= kN 次梁傳連系梁的集中傳荷載: kN 連系梁傳板的荷載: + 1/2 ( +) 1/2= kN 框架柱自重及粉刷: kN ___________________________________________________________ 中間層中節(jié)點集中荷載: GB=GC= kN 匯總以上計算結果可得本框架在恒荷載作用下的計算簡圖如圖 3- 1。 DCBA630024006300G WA G WB G WCG WDG A G BG AG AG BG BG CG CG CG DG DG Dg1WABg2WABg2ABg1ABg2ABg1ABg2ABg1ABg 2W BCg 1W BCg 1BCg 2BCg 1BCg 2BCg 1BCg 2BCG BG CG Dg2ABg1ABg 1BCg 2BC 圖 31 恒荷載作用下的計算簡圖 活荷載計算 PWAB=PWCD== mkN/ PWBC= = mkN/ PAB=PCD== mkN/ PBC= = mkN/ PWA=PWD=[1/2+1/22+1/2(+ ) ] = kN PWA=PWD=+1/2(+ )1/2= kN PA=PD=(+) = kN PB=PD=+1/2(+ ) 1/2= kN 與地震作用組合的活荷載 PWAB=PWCD= mkN/ PWBC== mkN/ PWAB=PWCD== mkN/ PWBC= = mkN/ P DP DP AP AP AP DP WDP WAP CP BP CP BP CP BP WCP WBP BCP BCP BCPABPABPABPWABP WBC6300 2400 6300A B C DP AP DP CP BP BCPAB 圖 32 活荷載作用下的計算簡圖 風荷載計算 由式( 31)可算得風荷載的面荷載。 0????? zsz? ( 31) 其中因結構高度 H30m 且高寬比 ,故可取 z? = ;對于 L形平面 s? =;由規(guī)范查得 z? 。將風荷載換算成作用框架每層節(jié)點的集中荷載,計算過程如表 31所示。 表 31 風荷載計算 層次 z? s? Z(m) z? 0? ( 2/mkN ) A( 2m ) PW (kN ) 5 4 3 2 1 本框架在風荷載作用下的計算簡圖如圖 3- 3。 6300240063003600360036004050DCBA3600 圖 33 風荷載作用下的計算簡圖( kN ) 重力荷載代表值計算 由設計資料可知,該工程所在地地震設防烈度為 7 度,框架抗震等級為三級、Ⅲ類場地,因此,本框架結構抗震模型可表示為 5 個集中質量的多自由度體系,各層樓蓋、屋蓋處的集中荷載代表值計算如下: ?5G 屋面恒載 +50%屋面雪載 +屋蓋縱橫梁自重 +屋面下半層的柱及墻體自重+女兒墻自重= + +[( 8)+ 8+ 7 ]+[ + + 32 ]+ 1=6288kN 同理可得: 4G =7165kN ; 3G =7165kN ; 2G =7165kN ; 1G =7525kN 。 ??51i iG =7525+7165+7165+7165+6288=35308kN 本框架在地震作用下的計算簡圖如圖 3- 4。 G 1 =6288kNG 2 =7165kNG 3 =7165kNG 4 =7165kNG 5 =6288kN 圖 34 地震作用計算簡圖 第 4 章 內(nèi)力分析 水平地震作用下內(nèi)力計算 框架剛度計算 因為在計算結構地震作用時,需要確定結構假想位移,所以先計算框架剛度??紤]到現(xiàn)澆樓板作用,在計算梁的慣性矩時,取邊跨框架梁慣性矩 II? ,中跨框架梁慣性矩 02II? , 0I 為矩形截面梁的截面慣性矩,框架采用 C25 混凝土( 28?cE 2/mkN)。梁、柱的線剛度分別如表 4 42所示。 表 41 梁的 線剛度計算 結構基本自振周期計算 本工程主體結構 的總高度為 40m ,且質量和剛度沿高度方向分布比較均勻,可以采用底部剪力法計算水平地震作用,為此須事先確定結構基本自振周期。現(xiàn)采用頂點位移法計算,其計算過程列于表 43。 取調(diào)整系數(shù) α 0= 則, T1= 0 = = 表 42 柱的線剛度計算 表 43 橫向框架柱側向剛度 D值計算表 砼 強 度 C25 截面 跨度 l/m 0I)10( 3??4/m 邊框架 中框架 bh/m I )10( 3??4/m bi )10( 4?/mkN? I )10( 3??4/m bi )10( 4?/mkN? 柱號 截面 bh(m 3)
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