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文本内容:
气象条件地区基本风压
0.55kN/m2基本雪压
0.50kN/m2水文及工程地质条件拟建基地场地平坦,无较大差异场地类型二级场地根据对建筑基地的勘察结果,地质情况见表
2.1表
2.1建筑地层一览表钢筋混凝土框架结构房屋建筑与结构设计土木工程结构中的抗震问题分析结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的运用
2.
1.3结构布置说明本图书馆工程主体为四层的钢筋混凝土框架结构⑺,建筑结构总高度为
15.75m抗震设防烈度为7度,结构的正常使用年限为50对结构进行选型和布置,从而据此确定承重体系在对荷载进行计算前,可以先通过以前的设计经验对梁,柱截面尺寸进行估计,然后对估计的值进行验算
2.
1.4地震作用根据任务书以及规范要求,本设计需要进行抗震计算查建筑设计抗震规范,设防烈度为7度,根据任务书,本工程二类场地,抗震分组为第二组由于框架结构属于规则框架⑼,并且图书馆建筑结构的高度小于40m该结构的质量和刚度都是比较规则的,因此在设计中可以采用底部剪力法进行相关的结构计算,第一点要进行荷载计主要是计算的是重力荷载[21代表值以及地震作用下的荷载地震作用属于水平作用的一种,其计算方式同风荷载梁右弯矩M-
87.19kN.rn因为抗震规范的要求可知,在计算荷载组合的时候需要考虑地震的作用,因此在设计截面时,应该考虑地震时的抗震影响系数,也就是说需要对地震作用时材料的抗力升高要进行考虑梁CD梁左弯矩M=-
122.3kN.m该设计弯矩组合非抗震下的内力组合,故不考虑地震情况下的材料抗力调整,即抗震调整系数取
1.
02.
1.5配筋计算本工程按三度设防的要求进行设计,因此需要对该建筑物进行抗震设计〔⑵,其设计原则是“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”第4层梁AB梁左弯矩M-
79.25kN.rn根据抗震规范,地震参与计算的荷载组合,在进行截面设计时,应该考虑地震时的抗震影响系数[⑼,即在考虑在地震作用下时材料的抗力提高Pmin=rnax
0.2555x-^-=
0.25JyA.如血=bxhx也=—x700x350=612mnr5mm100100框架梁配筋需要按计算配筋和构造配筋双控,要满足上述两个条件,即实配钢筋选择320[⑵,查钢筋面积表,实配钢筋面积943mm29梁右弯矩MM=-
122.3kN.m该设计弯矩组合非抗震下的内力组合,故不考虑地震情况下的材料抗力调整,即抗震调整系数取I]M
122.3Xj=;=5=
0.06fcx/x/J
14.3xl.0x6652x350g=l・l・2x
0.06°5=
0.06fxExbxh]xa.
14.3x
1.Ox350x665x
0.06A.=—L==
554.72fy框架梁配筋尚应该考虑构造措施,即按规范
11.
3.3节,对框架梁最小配筋率以及最小配筋面积进行计算麻n=nM
0.2555x#=
0.25Jy人山血=如你也=竺乂7°35°=612而100100框架梁配筋需要按计算配筋和构造配筋双控Ml要满足上述两个条件,即实配钢筋选择320查钢筋面积表,实配钢筋面积943mm2o
2.
1.6基础设计根据提供资料,选用独立基础进行设计[⑸根据规范,基础计算包含基础尺寸估算,基础基底压力验算,基础冲切计算,基础剪切计中,基础米用用C30混凝土,受力纵筋为HRB400基础底标iWj假定为室外地面以下
1.5m整个建筑的框架柱尺寸为550mmX550mm图书馆建筑的未修正的地基承载力特征值为160kPao可知对应于设计值〔I轴力为
1298.85kN弯矩为
39.88kN.ni按照规范,综合分项系数按
1.35即对应于荷载标准值轴力为
962.llkN弯矩为
29.54kN.ni基础尺寸满足地基承载力修正假定的bv3m故无需对修正后的地基承载力进行再次调整,对基底压力进压分别计算按照抗震规范等相关要求,在验算天然地基基础的抗震时,通过地基承载力特征值和其他调整系数来进行相应的计算,通过查阅建筑设计抗震规范的相关内容可以知道,抗震承载力调整系数a=l.3满足要求,即基础尺寸选择满足轴心受压与偏心受压的基底压力要求
2.
1.7结构布置该建筑为图书馆,建筑结构为钢筋混凝土框架结构体系[询,在本设计中选取横纵向框架承重方案来作为本楼框架的承重方案结合结构平面布置形式,综合考虑结构内力等因素,按照混凝土设计规范的要求,要先行对梁、板、柱的尺寸进行估算,按照估算尺寸进行结构计算,验证估算尺寸的有效性,若不符合要求,则进行调整机构选型需要对建筑的各个方面进行综合考虑,需要选择一个合理的结构形式,通过结构的受力特性和特点,对各类结构形式的优点和缺点进行了解和比对[⑼,对它们的应用范围和结构布置原则等重要内容进行考察和选择,根据建筑物的高度及使用需求,结合建设条件综合分析,在本设计中选择的是框架结构设计,通过梁、板、柱由节点连接形成的骨架结构来构成框架结构,有明确的传力体系是这个框架结构的最大优点,梁、柱来承受竖向荷载和水平荷载,整个框架的整体性较好,且空间布置较为灵活,有较大的可使用空间
2.2截面设计
2.
2.1框架柱截面设计阳光中学图书馆建筑为丙类建筑,抗震设防烈度为7度,图使馆的建筑高度小于24m因此抗震等级为三级,查表可得框架结构轴压比限值\/i]=
0.85o根据轴压比公式初步估计柱截面尺寸N/fcbh
0.S5值分别取
1.
31.
21.25;F—框架柱的负荷面积;gE一框架柱负荷面积上的荷载值,一般取12~15kN/m2;n一楼层数;/C一混凝土轴心抗压强度设计值边柱Ac
331.61mm2中柱Ac
331.6mm2选取柱截面为正方形,则边柱、中柱截面高度分别为
0.55m、550mm根据上述计算结果并考虑其他因素影响,本设计中柱截面尺寸取值如下取bc=hc=550mmx550mm(一层〜四层)
2.
2.2框架梁截面设计框架梁的截面尺寸应该考虑承受荷载、跨度、抗震等®因素进行宽比、跨高比以及框架梁自身宽度有要求框架梁宽度不宜小于200mm截面的净宽与高度之比不小于4梁高宽比不大于4且为便于施做,梁宽宜取50mm的倍数由挠度、裂度控制h=l/8〜1/12Lb=l/2〜l/3h纵向框架梁截面尺寸hb=l/8〜l/12L=1/8〜l/12x=600mm〜900mm取700mmbb=l/2〜l/3h二1/2〜1/3x7200=且bb不应小于
0.5bc=300mm则取bb=1600mmN
0.5bc=300mmbbxhb=350mmx700mm横向框架梁截面尺寸hb=l/8〜l/12L=l/8〜1/12x7500=600mm〜900mm取600mmbb=l/2〜l/3h二1/2〜l/3x7200且bb不应小于
0.5bc=300mm则取bb=350mm
0.5bc=300mmbbXhb=350mmx600mm次梁截面尺寸:hb=l/18〜1/12L=1/18〜1/12x7200=600mm~900mm取600mmbb=l/2〜l/3h=l/2〜1/3x2700=mm〜355mm取350mmbbXhb二350mmx700mm楼板边跨1/40x7500=
187.5mm取h=200mm走廊1/40x7500=
187.5mm取h=200mm
2.3荷载汇集1屋面不上人墙体根外纵墙的计算高度为楼板以上至框架梁底⑵],同时扣除墙体中窗户的面积墙体荷载包含外保温、粉刷层、墙体自身重量,窗户荷载按照规范中规定进行取值计算窗户自重=
2.40x
2.10x
0.45=
2.27AN窗外墙体自重=
7.98x
0.20x
9.00+
0.50=
18.35/WV外保温层自重=
7.98x
0.07x
14.50=SAkN粉刷层自重=
7.98x
0.02x20=
3.1^合计G=
18.35+
3.19+
8.1+
2.27=
31.9bUV内墙门自重=l.OOx
2.10x
0.20=
0.42WV内纵墙自重不含门=
10.92x
0.20x
9.00=
19.6/V墙体两侧粉刷自重=
10.92x
0.02x17=
3.7WV内纵墙自重即为墙体、窗户、墙体两侧粉刷的重量之和:G=
19.66+
0.42+
3.71=
23.79kN4活荷载雪活载:
0.50kN/m2风活载:
0.55kN/m2阅览室:
2.0kN/m2厕所:
2.0kN/m2办公室:
4.0kN/m2走廊、楼梯、门厅:
2.0kN/m2不上人屋面:
0.5kN/m2序岩土3土层深度土层描述号分类m厚度范围地基承载压缩模量m力MPa杂色、松
1.0杂填土散、大孔隙粉质粘土青灰色、
2.8-
5.12软、可塑状灰色、密中砂
4.0-
6.2实、饱和240300注1表中所给土层深度由自然地坪算起;地下水位距地表-
8.0m建筑地点冰冻深度-
1.2m
2.
1.2设计依据国家标准、规范、规程《建筑地基基础设计规范》《混凝土结构设计规范》《建筑抗震设计规范》《建筑结构荷载规范》《建筑结构制图标准》参考书教科书混凝土结构原理房屋建筑结构设计中基础设计探讨GB50007-2011GB50011-2016GB50011-2010GB50009-2012GB/T50105-201040mm厚素混凝土
0.04x22=
0.88kN/m2隔离层+防水层
0.70kN/m2水泥砂浆找平
0.02x20=
0.40kN/m2水泥砂浆找坡
0.02x20=
0.40kN/m2硬质聚氨酯泡沫板
0.17kN/m2钢筋混凝土楼板
0.12x25=
3.00kN/m2水泥砂浆粉底
0.01x20=
0.20kN/m2合计
5.75kN/m22楼面15mm厚水磨石地面
0.015x28=
0.42kN/m2水泥砂浆找平
0.010x20=
0.20kN/m2素水泥浆一道
0.19kN/m2钢筋混凝土楼板
0.11x25=
2.75kN/m2水泥砂浆粉底
0.01x20=
0.20kN/m2合计
3.76kN/m2。