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扬州宏森减震科技有限公司宿舍框架结构设计(方案1)毕业论文

 2022-01-19 20:22:24  

论文总字数:30221字

摘 要

关键词:抗震设计 框架结构 截面设计

毕业设计计算书

图2-1

第二章 确定计算简图

2.1 确定计算简图

本工程横向框架单元取主轴线2号所在的一榀,框架的计算简图假定底层柱固定于基础,本工程基础持力层位于第二层中密卵石,采用柱子下独立基础和刚性地面。故柱子的底层标高为:=3.6 0.5=4.1m

图2-2 计算简图

2.2 梁、柱截面尺寸

2.2.1梁

横、纵向框架梁:

AB、CD跨:

∵h=(1/12~1/8)L=533mm~800mm,取600mm

b=(1/3.5~1/2)h=170mm~300mm,取300mm

∴b×h=2300mm×600mm

BC跨为了施工方便和防止扭转破坏选择和AB、CD的尺寸。

次梁:

∵h=(1/18~1/15)L=356mm~427mm,取400mm

b=(1/3.5~1/2)h=115mm~200mm,取200mm

∴b×h=200mm×400mm

2.2.2 柱

边柱:

中柱:

因为采用纵横向承重框架,所以柱采用方形截面,考虑施工方便,柱截面从底层到顶层尺寸均为500mm×500mm。

2.2.3 现浇板

楼板均为双向板,=97.5mm,

取板厚均为120mm。

2.3 材料强度等级

2.4 荷载计算

2.4.1屋面横梁竖向线荷载标准值

图2-3

(a)永久荷载作用下结构计算简图 (b)活载作用下结构计算简图

(1)永久荷载(图2-3a)

屋面永久荷载标准值(面载)

35㎜厚架空隔热板 0.035×25=0.875kN/㎡

防 水 层 0.4kN/㎡

0.02×20=0.4kN/㎡

120㎜钢筋混凝土板 0.12×25=3kN/㎡

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16=0.192kN/㎡

屋面永久荷载标准值 4.87kN/㎡

梁自重 (主梁,线载)

AB、CD跨 0.30×0.6×25=4.5kN/m

梁侧粉刷 2×(0.6-0.12)×0.02×17=0.33kN/m

4.83kN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为:

梁自重 g5AB1= g5CD1=g5BC1=4.83kN/m

板传来的荷载 g5AB2= g5CD2= 4.87×3.9=18.99 kN/m

g5BC2=4.87×2.7=13.15kN/m

(2)活荷载

作用在顶层框架的线活荷载标准值为

q5AB=q5CD=2.0×3.9=7.8kN/m q5BC= 2.0×2.7=5.4kN/m

gBC2=3.692×2.7=9.97kN/m

(2)活荷载(图2-3b)

楼面活荷载

qAB=qCD=2.0×3.9=7.8kN/m qBC=2.0×2.7=5.4kN/m

2.4.3 屋面框架节点集中荷载标准值(图2-4)

(1)永久荷载

边跨纵向框架梁自重 0.3×0.6×7.8×25=35.1kN

粉刷 2×(0.60-0.12)×0.02×7.8×17=2.55kN

1.3m高女儿墙 1.3×3.9×2.83=28.72kN

粉刷 1.3×2×0.02×7.8×17=6.90kN

纵向框架传来屋面自重 0.5×3.9×0.5×3.9×4.87×2=37.04kN

考虑次梁对屋面节点集中荷载的影响(作为集中力)

次梁自重 0.2×0.4×25=2kN/m

粉刷 2×(0.40-0.12)×0.02×17=0.49kN/m

作用在次梁上的线恒荷载标准值为

2.19kN/m

板通过次梁传递的荷载 4.87×3.9 =18.99kN/m

从次梁通过主梁最终传到主梁上的集中力

(18.99 2.19)×0.5×0.5×6.4×2=67.78kN

顶层边节点集中荷载 G5A=G5D=178.09kN

图2-4 恒载顶层集中力

中柱纵向框架梁自重 0.25×0.5×7.8×25=35.1kN

粉刷 (0.6-0.12)×2×0.02×7.8×17=2.55kN

纵向框架传来屋面自重 0.5×3.9×0.5×3.9×2×4.87=37.04kN

0.5×(3.9 3.9-2.7)×2.7/2×4.87×2=33.53kN

从次梁通过主梁最终传到主梁上的集中力

67.78 (2.19 4.87×2.7)×0.5×2.7×0.5×2=88.48kN

顶层中结点集中荷载 G5B=G5C=196.7kN

活荷载
Q5A=Q5D=0.5×3.9×0.5×3.9×2.0×2 (6.4 6.4-3.9)×0.5×3.9×0.5×

2.0=32.57kN

Q5B=Q5C=0.5×3.9×0.5×3.9×2.0×2 0.5×(3.9 3.9-2.7)×2.7/2×2.0×2 0.5×2.7×0.5×2.7×2.0=49.99kN

2.4.4 楼面框架节点集中荷载标准值(图2-5)

(1)永久荷载

边柱纵向框架梁自重 35.10kN

粉刷 2.55kN

钢窗自重 2×(1.8×1.8 0.6×0.9)×0.4=3.02kN

窗下墙体自重 (7.8-0.5)×(3.6-0.6-1.8)×2.83=24.79kN

粉刷 2×(7.8-0.5)×(3.6-0.6-1.8)×0.02×17=5.96kN

窗边墙体自重 2×(1.8×(3.9-0.25-1.8)-0.6×0.9)×2.83=15.8kN

粉刷 2×2×(1.8×(3.9-0.25-1.8)-0.6×0.9)×0.02×17=3.8kN

纵向框架梁传来楼面自重

(18.99 2.19 10.536)×0.5×6.4×0.5×2=101.49kN

220.59kN

中间层边节点集中荷载

柱传来集中荷载 GA=GD=220.59kN

框架柱自重 GA=GD=0.5×0.5×3.6×25=22.5kN

由于边柱梁不偏心,故 GA=GD=220.59 22.5=243.09kN

中柱纵向框架梁自重 35.10kN

粉刷 2.55kN

内墙自重(忽略门窗自重) (7.8-0.5)×(3.6-0.6)×2.83=62.02kN

粉刷 2×(7.8-0.5)×(3.6-0.6)×0.02×17=14.89kN

纵框架梁传来楼面荷载 2×0.5×3.9×0.5×3.9×3.682=28.08kN

2× 0.5×(3.9 3.9-2.7)×2.7/2×3.692=25.42kN

从次梁传来的集中力 132.13kN

300.19kN

柱传来集中荷载 GB=GC=300.19kN

中间层中结点集中荷载

框架柱自重GB=GC=0.5×0.5×3.6×25=22.5kN

(2)活荷载
Q5A=Q5D=0.5×3.9×0.5×3.9×2.0×2 (6.4 6.4-3.9)×0.5×3.9×0.5×

2.0=32.57kN

Q5B=Q5C=0.5×3.9×0.5×3.9×2.0×2 0.5×(3.9 3.9-2.7)×2.7/2×2.0×2 0.5×2.7×0.5×2.7×2.0=49.99kN

图2-5 恒载中间层节点集中力

2.4.5 风荷载

基本风压值ω0=0.35kN/m2,B类,按荷载规范ωkzμsμzω0

风载体型系数μs:迎风面为0.8,背风面为-0.5,结构高度H=20.25mlt;30m(从室外地面算起),取风振系数βz=1.0,风荷载图2-6

图2-6 横向框架上的风荷载

风荷载计算表 表2-1

层次

βs

μs

Z(m)

μz

W0

A

Wk

Pi(kN)

5

1.000

1.300

18.450

1.199

0.400

11.700

0.623

7.295

4

1.000

1.300

14.850

1.126

0.400

14.040

0.586

8.221

3

1.000

1.300

11.250

1.033

0.400

14.040

0.537

7.538

2

1.000

1.300

7.650

1.000

0.400

14.040

0.520

7.301

1

1.000

1.300

4.050

0.810

0.400

14.920

0.421

6.284

2.4.6 地震作用

(1)建筑总重力荷载代表值Gi计算
1)集中于屋盖处质点重力代表值G5

50%雪荷载 0.5×0.40×15.5×39=120.9kN

板上荷载:

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