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第一章结构选型与布置

1.1 结构选型

根据地基条件、场地周围的环境条件、施工场地，本工程基础类型选择柱下独立基础。

1.2 结构布置

本工程结构体系采用现浇钢筋混凝土框架结构，因为框架结构具有布置灵活、自重轻、节省材料，整体性能较好、刚度较好且有良好的抗震性能。

1.3 设计例题已知条件

1、工程概况

本毕业设计题目为实际工程应用课题。是南京市某小学2号教学楼设计，实际工程的建筑层数为四层，建筑平面长宽约47m×20m 。结构形式为2跨（局部3跨）框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年；地基基础设计等级为丙级；建筑抗震设防类别为重点设防类（即乙类），抗震设防烈度为7度(基本地震加速度为 0.10 g)。

2、工程地质资料

根据地质勘察报告，本工程所处地段场地类别为Ⅱ类，地表下土层分布自上而下为：

(1)本工程场地为中硬场地土；场地土不具地震液化性。

(2)本工程采用柱下独立基础;基础持力层位于第2层卵石层土，地基承载力特征值 F_ak=280KPa。

3、施工技术条件

本工程由大型建筑工程公司承建，设备齐全，技术良好。水、电供应由建设单位保证。

4、材料供应

三材及一般材料能按计划及时供应。

第二章：荷载计算

2.1.1确定计算见图

本工程横向框架计算单元取一榀框架kj-7，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查《抗震规范》可判断该场地为Ⅱ类场地土，地质条件良好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基底标高为设计相对标高0m。柱子的高度底层为：h=5.2m，二~四层柱高为h2~h4=3.6m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，两跨为7200mm，2500mm。

2.1.2梁、柱截面尺寸

框架柱：一律采用500*500

梁：横向框架FD跨250mm*600mm，DC跨250mm*400mm，纵向连续梁250mm*500mm

C D F

2.1.3材料强度等级

混凝土：均采用C30级

受力钢筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋

2.1.4荷载计算

1.屋面横梁竖向荷载标准值

C D F

恒载

35厚架空隔热板 0.035×25=0.875kN/㎡

防水层 0.4kN/㎡

20厚1:30水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/㎡

120厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3kN/㎡

12厚纸筋石灰粉平层 0.012×16=0.192kN/㎡

屋面恒载标准值 4.87kN/㎡

框架梁自重

FD跨： 0.25×0.6×25=3.75kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.33kN/m

4.08kN/m

DC跨： 0.25×0.4×25=2.5kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.4-0.1）×0.02×17=0.19kN/m

2.69kN/m

作用在顶层框架梁上的线荷载标准值为：

梁自重： g_4FD1=4.08 g_4DC1=2.69kN/m

板传来的荷载： g_4FD2=4.87×4.2=20.454kN/m

G_4DC2=4.87×2.5=12.175kN/m

活载

作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：

Q_4FD=0.7×4.2=2.94kN/m

Q_4DC= 0.7×2.5=1.75kN/m

楼面横梁竖向线荷载标准值

（1）恒载

25厚水泥砂浆面层 0.025×20=0.50kN/㎡

120厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3kN/㎡

12厚板底粉刷 0.012×16=0.192kN/㎡

楼面恒载标准值 3.692kN/㎡

FD跨框架梁自重： 4.08kN/m

DC跨次梁自重： 2.69kN/m

作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：

框架梁自重： g_FD1=4.08kN/m

G_DC1=2.69kN/m

板传来荷载： g_FD2=3.692×4.2=15.51kN/m

G_DC2=3.692×2.5=9.23kN/m

活载

楼面活载：

q_FD=2.5×4.2=10.5kN/m

q_DC=3.5×2.5=8.75kN/m

屋面框架节点集中荷载标准值：

（1）恒载

左边跨连系梁自重： 0.25×0.50×4.2×25=13.125kN

粉刷： 2×（0.5-0.12）×0.02×4.2×17=1.085kN

1.3m高女儿墙： 1.3×4.2×2.36=12.886kN

粉刷： 1.3×2×0.02×4.2×17=3.713kN

连系梁传来屋面自重： 0.5×4.2×0.5×4.2×4.87=23.011N

顶层边节点集中荷载： G_4G=53.82kN

中柱连系梁自重： 0.25×0.5×4.2×2.5=13.13kN

粉刷： 2×（0.5-0.12）×0.02×4.2×17=1.085kN

连系梁传来屋面自重： 0.5×4.2×0.5×4.2×4.87=21.48kN

0.5×（4.2 4.2-2.5）×0.5×2.5×4.37=16.11kN

顶层中节点集中荷载： G_4D=51.80kN

(2)活载：

Q_4F= Q_4C=0.5×4.2×0.5×4.2×0.7=3.09kN

Q_4D=0.5×4.2×0.5×4.2×0.7 0.5×（4.2 4.2-2.5）×2.5×0.5×0.7=5.67kN

楼面框架节点集中荷载标准值：

（1）恒载

左边柱连系梁自重: 13.13kN

粉刷： 1.09kN

钢窗自重： 3.3×2.1×0.4=2.77kN

窗下墙体自重： （4.2-0.5）×（3.6-0.6-2.1）×2.36=7.859kN

粉刷： 2×3.7×0.9×0.02×17=2.226kN

窗边墙体自重： 2.1×（3.7-3.3）×2.36=1.982kN

粉刷： 2×2.1×0.8×0.02×17=1.14kN

连系梁传来楼面自重： 0.5×4.2×0.5×4.2×3.692=16.28kN

G_F=46.466kN

中间层边节点集中荷载： G_F=G_C=46.466kN

框架柱自重： G_’=0.5×0.5×3.6×25=22.5kN

中柱连系梁自重： 13.125kN

粉刷： 1.085kN

内墙自重： （4.5-0.5）×（3.6-0.6）×2.36=26.196kN

粉刷： 2×3.7×3×0.02×17=7.548kN

连系梁传送楼面自重： 0.5×4.2×0.5×4.2×3.692=16.282kN

0.5×（4.2 4.2-2.5）×0.5×2.5×3.692=8.7685kN

73.00kN

中间层中节点集中荷载： G_D =73.00kN

框架柱自重： G_D=22.5kN

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