五层宿舍楼毕业设计计算书(2)

09级土木工程专业毕业设计

2 结构设计

2.1 工程概况

1工程名称：廊坊市xx宿舍楼设计 2.工程地点：河北省廊坊市市区 3.建筑面积约：4700平方米

4.建筑物为五层，底层层高为3.6m，其他层高为3.3m,室内外高差450mm 5.结构形式为钢筋混凝土框架结构 6.设计使用年限为50年

7.建筑物重要性类别为丙类，安全等级为二级 8.建筑物耐火等级为二级

9.抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类 10.基本雪压：0.4kN/m2

11.基本风压：0.45kN/m2，地面粗糙度C类

12.场区内地势平坦，符合施工要求，可不考虑地下水影响

2.2 结构设计条件

本工程抗震设防类别为丙类，廊坊市的抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度值为0.2g，设计地震分组为第一组），基本风压：0.45 kN/m2,雪压：0.4 kN/m2 ，地面粗糙程度类别为C类。本建筑物为单体建筑，可不考虑周围建筑物影响。本建筑功能要求：宿舍、卫生间、宿管办公室等。采用三跨柱网对称布置。混凝土强度等级：混凝土采用C30。钢筋：本工程钢筋采用HPB235和HRB335级钢筋。墙体：外墙采用标准砖，内墙采用加气混凝土小型砌块。

2.3 结构选型和布置

2.3.1 结构选型

根据设计任务书要求，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构。

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2.3.2结构布置

采用横向框架承重方案，施工方案采用现浇整体式梁、板、柱。楼板为单向肋梁楼板结构，楼梯为整体现浇板式楼梯，外墙为370mm的标准砖，内墙为加气混凝土小型砌块。

2.3.3 初估截面尺寸

本工程抗震设防烈度为8度，横向框架承重方案。房屋高度为16.8m,长度为64.8m。查相关规范得出抗震等级为二级，全部混凝土标号为C30，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，其他采用HPB235。楼盖和屋盖采用现浇钢筋混凝土结构。楼板板厚

?1板跨(板跨为402m)，且民用建筑楼板h>=60mm，根据要求取h=100mm。

根据柱网平面布置图，边柱及中柱的承载力范围为7.2m x 3m和7.2m x 4.1m。估算截面尺寸时楼面荷载可以近似取为9.5kN/m2（以中柱计算为例)。 梁截面尺寸估算：

框架结构的主梁截面高和宽可由下式决定

11—）主梁跨，梁跨为6m，取h=600mm 151011 B=（—）h，取b=300mm

32 h=（

次梁高宽可由下式决定

11—）次梁跨，梁跨为7.2m，取h=500mm 181211 B=（—）h，取b=200mm

32 h=（

柱截面尺寸估算：

NACAC

f?0.8CN1.2?0.0095N/mm2?7.2?4.1?4???1176.7mm220.8fc0.8?14.3N/mm

所以得出柱子的尺寸为343mm x 343mm 。由于800mm以下的柱子截面宜取50mm的倍数，则可以取400mm x 400mm。抗震方面:梁内钢筋伸至边柱内长度≥

0.4Lae?0.4?41?22?360.8mm，则柱截面满足要求。

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3 框架计算简图

3.1 说明

框架计算单元：取三轴上一榀框架进行计算，假定框架柱嵌固在基础顶面，框架梁与柱刚接。各楼层的柱截面不变故梁的跨度就是柱截面行心轴线之间的距离。首层层高3.6m，其它层层高3.3m。

3.2框架梁柱的界面特

由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，则梁和柱的I和i等截面特征如下表。

表3-1 梁截面特征表

中框架梁 层数 混凝土强度 C30 C30 C30 梁编号 AB BC CD 300×600 300×600 300×600 6000 2200 6000 边框架梁 层数 混凝土强度 C30 C30 C30 梁编号 AB BC CD 300×600 300×600 300×600 6000 2200 6000

截面宽高 梁跨 混凝土弹性30000 30000 30000 截面惯mm× 5.410 1-5 5.4×10 5.4×10 9994截面宽高 梁跨 混凝土弹性30000 30000 30000 截面惯mm× 5.410 94线刚度i/N·mm 相对线刚模量EC /Pa 性矩I/ 10I’ 5.4×10 度0.28 1-5 5.4×10 5.4×10 991.4727×10 5.4×10 10110.77 0.28 线刚度i/N·mm 4.05×10 1.1045×10 4.05×10 101110相对线刚度I’ 0.21 0.57 0.21 模量EC /Pa 性矩I/

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表3-1 柱截面特征表

层数 1 混凝土强度 C30 C30 柱子编号 柱面宽高 柱高 4.6 3.3 混凝土弹性30000 30000 截面惯mm ×2.1310 2.13×10 994线刚度1.3910 1.9410 1010相对线刚度I’ 0.72 1.0 模量EC /Pa 性矩I/ i/N·mm ××A B C 400×400 D A B C 400×400 D 2~5 3.3 框架梁柱的线刚度计算

3.3.1柱子计算

14??0.4?EI12 首层: i1???1.39?104kN/m

L4.6143.0?107???0.4?EI12 2~5层：i2???1.94?104kN/mL3.3

3.0?107?3.3.2 梁计算

3轴为中框架梁，考虑到整体现浇板结构中板对梁的有利作用，对中框架梁取I=2I0 ,边框架梁取I=1.5I0 ，其余梁截面相同。 边AB、CD跨梁: i边?2EI?L2?3.0?107?13?0.3??0.6?12?5.4?104kN/m 6.0 中间BC跨梁:i中?2EI?L2?3.0?107?13?0.3??0.6?12?1.4727?105kN/m 2.23.3.3 相对线刚度的计算

令二至五层柱子的线刚度为1.0，其余各杆件的相对线刚度为: 一层柱子: i,1.39?105kN/m??0.72 1.94?105kN/m,5.4?104kN/m AB、CD跨梁: i??0.28

1.94?105kN/m BC跨梁: i,?1.47?105kN/m?0.77

1.94?10kN/m5 同理可得边跨的梁相对线刚度:

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4.05?104kN/m AB、CD跨梁: i''?1.94?105kN/m?0.215

kN/mBC跨梁: i''?1.1045?10?0..571.94?105kN/m

根据以上结果可以画出框架梁柱的相对线刚度图:

0.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)0.720.77(0.57)1.00.77(0.57)1.00.771.00.77(0.57)1.00.77(0.57)0.721.01.01.01.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)0.720.724600

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