安徽新华学院本科毕业论文(设计)
3结构设计说明
钢筋混凝土框架结构是目前最为常见的一种建筑结构模式,它在各种民用建筑中都有广泛的应用,例如:旅馆,学校,餐厅,宿舍等等。这种结构体系的优点是结构强度较高,抗震性能较好,并且具有较好的可塑性,结构布置方面比较灵活,方便,易于满足空间要求,建筑立面处理容易。此次,我所设计的是蚌埠市某培训综合楼,采用的就是现浇钢筋混凝土框架结构。
3.1结构体系的选择
3.1.1框架结构组成
框架结构是由梁、柱、节点及基础等节点构成的承载结构,横梁和立柱通过刚接联系而形成的一种承重结构,它的荷载传递方式为:将荷载从板传至梁再到柱然后传至基础。
3.1.2框架结构种类
框架结构根据施工方法的不同分为:①梁板柱全部现浇②楼板预制,梁柱现场浇筑框架③梁板预制,柱现场浇筑的半装配式框架④全装配式框架。其中整体式又称全现浇框架,它由现场支模浇筑而成,整体性好,抗震能力强。本次设计的工程采用便是现浇整体式框架结构。
3.1.3框架结构布置
按结构布置不同,框架结构可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置方案,本次设计的试验楼采用纵横向承重方案,楼板的竖向荷载沿两个方向传递。
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3.2结构平面及布置构件的尺寸初估
3.2.1板的估算
根据《混凝土结构设计规范》现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定: 板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40;无梁支承的有柱帽板不大于35,无梁支承的无柱帽板不大于30.预应力板可适当增加;当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。板厚取100mm。
3.2.2柱截面估算
框架柱的截面尺寸一般根据轴压比限值按下列公式估算:
N??Fgen ( 3-1 ) Ac?N/(μN)fc ( 3-2 ) 式中,N————为柱组合的轴压力设计值;
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F————为按简支状态下计算的柱的负载面积;
ge————为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可根据实际荷载计算可近似取12~15kN/m2,在这里取14kN/m2;
边柱取1.3,不等?———— 为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,
跨内柱取1.25,等宽内柱取1.2;
h————为验算截面以上楼层层数;
Ac————为柱截面面积;
???————为混凝土轴心比限值,此处可近似取,即为一级、二级和三
N级、四级抗震等级,分别取0.65、0.75、0.85、0.9。
该框架结构的抗震等级为三级,其轴压比限值??N?=0.85,各层重力荷载代表值近似取14kN/m2,由图可知,中柱的负荷面积为7.5×4.8m2,可得一层柱截面面积为:
N?FgEn1.25?7.5?4.8?14?103?5A????259153mm2
[?N]fc[?N]fc0.85?14.3
取柱子截面为正方形,根据上述结果,并综合考虑其它因素,本设计柱截面尺寸取值如下:1~5层:550×550mm。
23.2.3梁截面估算
框架梁主截面高度的1/8~1/14,宽为高的1/3~1/2估算,次梁高度为跨度的
1/8~1/12,宽为高的1/3~1/2。
主梁:AB、CD跨:主梁高h=7200×(1/14~1/8)=514~900mm,取h=700mm,则主梁宽b=700×(1/3~1/2)=233~350mm,取b=300mm,BC跨:由于BC跨跨度较小,为防止发生扭曲,所以取b=300,,则高h=600;纵跨:高h=7500×(1/14~1/8),取h=700mm,则主梁宽b=700×(1/3~1/2)=233~350mm,取b=300mm。 次梁:高h=7500×(1/18~1/12)=416~625mm,取h=500mm,则次梁宽b=500×
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(1/3~1/2)=167~250mm,取b=200mm。 各层梁高截面尺寸及混凝土强度等级如下表。
表3-1 梁截面尺寸及混凝土强度等级
混凝土层次 强度等级 1~5 C30 AB、CD跨 300×700 BC跨 300×600 横梁(b×h)(mm) 2纵梁(b×h)(mm) 300×700 2次梁(b×h)(mm) 200×500 23.2.4确定框架的计算简图
框架中梁和柱为刚接,柱子和基础则认为是固接方式,由于柱截面相同,故梁跨等于柱截面形心轴间的尺寸,已知室内外高差为450mm,而基础顶面至室外地坪的高度一般情况下至少为500mm,故底层柱子的高度为:3900+500+450=4850mm,其它层柱高为3600mm。
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图3.1 框架计算简图
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