普通框架结构手算计算书.doc

1 设计目的与要求、提供设计资料：建筑设计要求：建设地点：本教学楼位于开封市，要求根据所学知识完成该大楼的结构设计施工图。1.1. 提供设计资料：1.1.1. 地质资料： 素填土 重度为18.5kN/m3，fk=85kPa，Es=4.0MPa，厚1m . 粉土 重度为19.3kN/m3，fk=160kPa，Es=12MPa，厚5.2m . 粉质粘土 重度为19kN/m3，fk=180kPa，Es=13.5MPa，厚3.6m . 粉细砂 重度为19.5kN/m3，fk=220kPa，Es=15.9MPa，厚度大于12m，未穿透.地下水位位于地下6.6 m，对混凝土无侵蚀性 .1.1.2. 场地类别：本工程场地土为二类场地土。设计地震分组为第一组。1.1.3. 抗震设防：开封：抗震设防烈度为7度。1.1.4. 屋面做法：卷材防水层，40mm厚细石混凝土找平内配4200钢筋；50200mm厚膨胀珍珠岩找坡；15mm厚水泥砂浆找平层上做油膏、胶泥一度隔气；现浇钢筋混凝土板；现浇钢筋混凝土板下做20mm厚纸筋石灰粉底。1.1.5. 楼面做法：30mm厚水泥砂浆找平层；现浇混凝土板下做20mm厚纸筋石灰粉底。1.1.6. 使用可变荷载取值：楼面、屋面及楼梯的可变荷载，按附表二取值。1.1.7. 基本风压：0.5 kN/m2，地面粗糙度为C类；基本雪压：0.3 kN/m2。1.1.8. 材料：混凝土：基础用C30；上部结构用C30。受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HRB235.砖墙：0.000以下采用M10标准砖，M5水泥砂浆；0.000以上采用M10标准砖M5混合砂浆。外墙均为14mm厚1:3水泥砂浆底，6mm厚1:1水泥砂浆加107胶贴白色面砖；内墙用18mm厚1:1:6混合砂浆，2mm厚纸筋石灰抹面，刷白色内墙涂料二度。811.1.9. 建筑平面布置（注意：抄的时候下面这里差一个图，留一页纸出来，等结构图出来了画上去）2 结构选型与布置2.1. 结构方案选择根据指导书要求，本建筑结构形式采用钢筋混凝土框架结构。框架结构的特点是梁柱承重，墙体只起分割、围护作用，房间布置比较灵活，门窗开启的大小、形状较为自由；钢筋混凝土的骨料可就地取材，耗钢量少，防火性和耐久性能好。该结构的主要受力框架采用横向框架布置。施工方法采用现浇整体式板。因为横向和纵向的长度都没有超过60m，所以不用设置伸缩缝。不过在4、5轴和9、10轴之间设置沉降缝。2.2. 梁、柱截面形式和尺寸的估算2.2.1. 跨度的确定主梁纵向和横向的最大跨度分别为L1=5400mm，L2=6600mm次梁的跨度为3900mm，主梁跨内布置两根次梁板的跨度分别为3300mm,3900mm2.2.2. 板厚确定最小厚度必须满足60mm连续双向板h=112mm，对民用建筑楼盖板，要求h80mm，因此：屋面板及楼面板板厚均取h=120mm，h0=120-20=100mm。 2.2.3. 次梁截面尺寸的确定截面高度h=217325mm，取h=350mm截面宽度b=117175mm，取b=200mm2.2.4. 横向框架梁截面尺寸的确定：对于横向，截面高度规定：h=550825mm，考虑外墙设置窗户和抗震要求，因此取h=600mm。其梁净跨与截面高度比值：=10.24，满足要求，可按受弯构件计算。截面宽度 b=200300mm，考虑砖墙宽度取b=300mm2.2.5. 纵向框架梁截面尺寸的确定：截面高度的确定：h=450675mm，对于纵向框架梁取h=600mm，截面宽度的确定：b= =200300mm,取b=300mm2.2.6. 框架柱截面尺寸的确定： Nc - 设计柱轴力； G-竖向荷载分项系数，取为1.25； q - 每一楼层单位面积的竖向荷载标准值，框剪取1214KN/；剪筒取1416 KN/，此处取12 KN/；S- 一根柱受荷面积（）； -考虑水平力产生的附加系数，风荷载或四级抗震的时候， =1.05；三一级抗震=1.051.15-边柱、角柱轴向力增大系数，边柱为1.1；角柱为1.2；中柱为1n-楼层数A. 对于中柱： =1.25125.13.91.114=1312.74KN混凝土凝土用 C30，fc=14.3MPa假设截面 bh=0.5m0.5m由于抗震设防烈度为 7 度，房屋高度24m，结构类型为现浇混凝土结构，故结构抗震等级为三级。根据 GB50011-2010，建筑抗震设计规范S。可得框架柱的轴压比极限值为 0.85 轴压比 = =0.3670.85 轴压比满足要求，故中柱截面为：bh=0.5m0.5m。B对于边柱： =1.25123.33.91.11.14=934.36KN混凝土用 C30，fc=14.3MPa假设截面 bh=0.5m0.5m由于抗震设防烈度为 6 度，房屋高度24m，结构类型为现浇混凝土结构，故结构抗震等级为三级。根据 GB50011-2010，建筑抗震设计规范S。可得框架柱的轴压比极限值为 0.85 轴压比 = =0.260.1，不予考虑。取上述较小者，即2.2mc. 正截面配筋 由于：1.014.32200 120( 560-60)=1887.6kN .m =192.78kN .m 所以跨中截面属于第一种类型T 型梁。0.01950.0197mm2梁A1B1 跨间实际配筋320，As=942 mm2942 mm2942 mm2配筋符合要求二、 左支座A处正截面配筋。支座A： =-363.3 KNm按矩形截面考虑，采用双筋截面942mm2 (320)正截面配筋942360 (560 -40)=186.14kN .m =363.3kN .m说明受压筋屈服，应对受拉筋取矩1940mm2梁A1B1 左支座实际配筋320+2 25，As=1924 mm21924 mm21924mm2配筋符合要求三、梁 A1B1 右支座正截面配筋计算=-268.14 KNm按矩形截面考虑，采用双筋截面942mm2 (320)正截面配筋942360 (560 -40)=186.14kN .m =268.14kN .m说明受压筋屈服，应对受拉筋取矩1433mm2梁A1B1 左支座实际配筋220+2 25，As=1610 mm2（此处选用这个配筋是为B支座处的左右配筋能拉通）1610mm21610mm2配筋符合要求 8.1.2 BC跨计算一、正截面配筋计算：因为BC跨中是负弯矩，所以按普通矩形梁计算 = -74.58KNm0.0550.057382mm2梁B1C1 跨间实际配筋220，As=628mm2（同时在截面下部配 220）628mm2628mm2配筋符合要求二、 左支座B处正截面配筋。支座B： =-278 KNm按矩形截面考虑，采用双筋截面628mm2 (220)正截面配筋628360 (560 -40)=117.56kN .m =278kN .m说明受压筋屈服，应对受拉筋取矩1485mm2梁A1B1 左支座实际配筋220+2 25，As=1610 mm21610mm21610mm2配筋符合要求三