相应规范标准为依据,完成了设计任务书所要求的建筑平面设计,并在此基础上进行了立面剖面建筑详图设计。结构设计本着安全,适用,耐久的原则,进行了竖向荷载汇集,水平荷载汇集,内力计算,内力组合,结构抗震验算,板梁柱楼梯基础等结构构件的设计。关键词住宅,框架结构,基础工程概况建筑地点建筑类型建筑介绍门窗使用地质条件柱网与层高梁柱截面尺寸的初步确定重力荷载计算框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算横向风荷载作用下框架结构内利和侧移计算竖向荷载作用下框架结构的内力计算截面设计框架梁框架柱基础设计板的配筋楼梯设计致谢参考文献芳草园住宅小区楼计算书工程概况建筑地点拟建建筑物位于市。建筑类型六层住宅楼,框架结构。建筑介绍总建筑面积约,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用大门采用钢门,其它为木门,门洞尺寸为,窗为铝合金窗,洞口尺寸为。地质条件经地质勘察部门确定,建筑场地为二类近震场地,设防烈度为度。柱网与层高本住宅楼采用柱距为的内廊式小柱网,边跨为,中间跨为,层高取。梁柱截面尺寸的初步确定梁截面高度跨度的至般取梁本方案取,截面宽度取,可得梁的截面初步定为。框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值柱组合的轴压力设计值注考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。按简支状态计算柱的负载面积。折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取。为验算截面以上的楼层层数。为框架柱轴压比限值,本方案为三级抗震等级,查抗震规范可知取为。为混凝土轴心抗压强度设计值,对,查得。计算过程对于边柱取对于中柱取表梁截面尺寸及各层混凝土等级强度层次混凝土强度等级横梁纵梁次梁跨,跨跨基础选用柱下基础,埋深取。层柱高为,底层柱高度从基础顶面取至层底板,即重力荷载计算屋面及楼面的永久荷载标准值屋面上人厚细石混凝土保护层三毡四油防水层厚的水泥砂浆找平层厚水泥蛭石保温层厚钢筋混凝土板型轻钢龙骨吊顶合计层楼面松木地板地面厚钢筋混凝土楼板型轻钢龙骨吊顶合计屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值楼面活荷载标准值屋面雪荷载标准值墙重力荷载计算外墙厚采用加气混凝土砌块,外墙面石灰粗砂粉刷。内墙面为厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为内墙为厚加气混凝土砌块,两侧均为厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为木门单位面积重力荷为,铝合金窗单位面积重力荷载取,钢铁门单位面积重力荷载取横向框架纵向框架图框架结构计算简图梁,柱自重重力荷载表梁,柱重力荷载表层次构件边横梁边横梁中横梁次梁次梁纵梁纵梁柱边横梁边横梁中横梁次梁次梁纵梁纵梁柱柱重力荷载代表值框架柱每层数量位根,各层单根重量如下层二六层塑钢窗普通钢铁门木门铝合金门重力荷载代表值具体数据见图中标注,的单位为。框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算图各质点重力荷载代表值表横梁线刚度计算类别层次边横梁边横梁中横梁表柱线刚度计算层次表中框架柱侧移刚度值跨度层次边柱根中柱根表边框架侧移刚度值层次,表横向框架层间侧移刚度层次由上表得到,故该框架为规则框架横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算横向自振周期计算结构顶点的假想侧移计算由表体现表结构顶点的假想侧移计算层次计算基本周期,其中的量纲为,取,则水平地震作用及楼层地震剪力结构不超过,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切性为主故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值,即因所以不用考虑顶部附加水平地震作用。各质点的水平地震作用按公式计算具体计算结果由表体现表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布图见图水平地震作用分布层间剪力分布图横向水平地震作用及楼层地震剪力水平地震作用下位移计算水平地震作用下框架结构层间位移和顶点位移分别按和计算。计算结果见表表横向水平作用下的位移验算层次由表可知,最大层间弹性位移角发生在第二层,其值为,满足的要求,其中,查表可得。水平地震作用下框架内力计算以图中轴线横向框架内力计算为例,说明其计算方法,其余框架内力计算从略框架柱端剪力及弯矩分别按式和计算,各柱反弯点高度按式确定。其中由表可查得。具体计算结果见表表各层柱端弯矩及剪力计算层次边柱中柱注表中的量纲为,量纲为续表层次边柱中柱注表中的量纲为,量纲为梁端弯矩剪力及轴力分别用下式计算具体结果由表体现,和表梁端弯矩剪力及柱轴力计算层次边梁边梁中梁柱轴力边柱边柱中柱注柱轴力中的负号表示拉力,当为左地震时左侧两跟柱为拉力,对应的右侧两跟柱为压力。表中单位为,单位,的单位为。水平地震作用下框架的弯矩图梁端剪力图及柱轴力图见图图左地震作用下框架弯矩图梁端剪力及柱轴力图横向风荷载作用下框架结构内利和侧移计算风荷载标准值风荷载标准值按式,基本风压。由荷载规范查的迎风面和背风面,类场地。由式得式中为脉动增大系数,查表得为脉动影响系数,查表得为振型系数,近似计算,为第层标高,为建筑总高度。仍取轴线横向框架,其负载宽度为,沿房屋高度分布风荷载标准值根据各楼层标高处得高度查取,代入上式可得各楼层标高处的表沿房屋高分布风荷载标准值层次荷载规范规定对于对于高度大于且高宽比大于的房屋结构,应采用风振系数来考虑分压脉动的影响,由于在本设计中房屋高度,但,由上表可见沿房屋高度在范围内变化,即风压脉动的影响较大,因此该房屋应考虑风压脉动的影响。框架结构分析时,应按静力等效原理将图的分析风荷载转化为节点集中荷载。风荷载沿房屋高度的分布单位等效结点集中风荷载单位图框架上的风荷载风荷载作用下的水平位移验算根据图所示的水平荷载,计算层间剪力,计算结果见表表风荷载作用下框架层间简力及侧移计算层次由表可见,风荷载作用下框架的最大层间位移角为,小于,满足规范要求。风荷载作用下框架结构内力计算风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用相同,梁端剪力及柱轴力计算结构见表和表。表风荷载作用下柱端弯矩及剪力计算层次边柱中柱续表层次边柱中柱表风荷载作用下梁端弯矩剪力及轴力计算注柱轴力中的负号表示拉力。当为左边风时,左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为压力。表中单位为,单位为,单位为层次边梁边梁中梁柱轴力边柱边柱中柱中柱框架计算单元风荷载作用下框架的弯矩图梁端剪力图及柱轴力图见图图横向框架左水平风荷载作用下的弯矩梁端剪力和柱轴力图竖向荷载作用下框架结构的内力计算横向框架内力计算计算单元取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为,如图所示,由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载,如图中的水平阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上。荷载计算在图中中代表横梁自重为均布荷载形式,对于第层为房间传给横梁的梯形荷载和三角形荷载,分别为由边纵梁中纵梁直接传给柱的恒载,包括梁自重楼板重等的重力荷载,计算如下图各层梁上作图用的荷载对于层,包括梁自重和其上横墙自重为均布荷载,其它荷载计算方法同第层活荷载作用下各框架的荷载分布如图图各层梁上作用的活荷载将以上结果汇总,见表和表表横向框架恒荷载汇总表层次表横向框架活载汇总表层次注表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。内力计算梁端,柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载均对称,故计算时可用半框架。弯矩计算过程如图,图,所得弯矩如图,图,梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相迭加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力迭加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重。如表和表上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁上柱下柱左梁右梁左梁下柱上柱图横向框架弯矩的二次分配法恒荷载作用下上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁上柱下柱左梁右梁左梁下柱上柱图横向框架弯矩的二次分配法活荷载作用下图竖向荷载作用下框架弯矩图单位恒荷载作用下图竖向荷载作用下框架弯矩图单位活荷屋面雪荷作用下表恒载作用下梁端剪力及柱轴力恒载作用下梁端剪力及柱轴力层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力跨跨跨跨跨跨跨跨跨柱柱柱柱顶底顶底顶底顶底表活载作用下梁端剪力及柱轴力活载作用下梁端剪力及柱轴力层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力跨跨跨跨跨跨跨跨跨柱柱柱柱顶底雪荷载顶底雪荷载顶底雪荷载顶底雪荷载注表中括号内数值为屋面作用雪荷载,其它层楼面作用活荷载对应的内力。向上为正。横向框架内力组合结构抗震等级结构的抗震等级可根据类型地震烈度房屋高度等因素确定。
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