资源描述
一、工程概况及设计条件
本工程为山东济南某框架教学楼,自然层数为6层,局部7层。总建筑面积4934.698m2,每层层高为4.8m、3.3m不等,建筑物占地面积1587m2,总长为81.06m,总宽为10.66m, 楼梯间入口处内外高差为300mm。
墙采用普通砌块砖砌筑,用M5混合沙浆。内粉刷为混合沙浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内墙涂料两度。外粉刷为1:3水泥沙浆底,厚20mm, 涂刷白色丙烯酸涂料。
楼面做法:楼板顶面为20mm厚水泥沙浆找平,5mm厚1:2水泥沙浆加“107”胶水着色面层 ;楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂刷乳胶漆。
屋面做法:现浇板上铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%自两侧檐口向中间找坡),1:2水泥沙浆找平厚20mm,三毡四油防水层,撒绿豆砂保护。
门窗做法:门为木门,窗为铝合金门窗。
二、结构体系及总体情况
本工程采用框架结构,结构采用横向承重体系。楼面采用现浇混凝土楼面,板厚度为100mm,按双向板布置。
结构重要性系数为1.0,抗震等级为三级,抗震设防烈度为6度。
气象条件:当地主导风向,夏季东南风,冬季西北风,基本风压值:0.45 KN/m2。
基本雪压值:0.5 KN/m2。气温:年平均气温25度,最高气温36度,最低气温为-5度。雨量:年将水量1200mm,最大雨量200m/日,相对湿度:最热月平均湿度73% 。
工程地质资料:
(1)地表以下0.8m为杂填土,其下为粘性土,地基承载力标准值fK =230 KN/m2,,土质均匀。
(2)地下水位在天然地表下4.0m,且无侵蚀性。
(3)建筑场地类别:Ⅱ类场地土。
其他条件:
(1)建筑结构的安全等级为二级,结构设计正常使用年限为50年。
(2)抗震设防烈度为7度。
(3)屋面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.5KN/m2 。
三、结构总信息
选定基础埋深1.6m,柱下独立基础高度假定600mm,则首层结构高度5.8m。
楼层及楼层参数表
自然层序号
结构层序号
构件标准层号
荷载标准层号及值
层高
首层标高
1
1
1
1(2.0)
5.8
4.760
2
2
2
2(2.0)
3.8
3-5
3-5
3
3(2.0)
3.3
6
6
4
4(0.5
3.3
7
7
5
6(0.5)
5.8
1.恒荷载计算
(1)屋面框架梁线荷载标准值:
三毡四油绿豆砂 0.4kN/m2
100~140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)/7=0.86kN/m2
100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1×25=2.5kN/m2
15mm纸筋石灰抹底 0.015×16=0.24kN/m2
小计:屋面恒荷载: 4 kN/m2
(2)女儿墙施加在屋面梁的荷载:
0.6m高女墙自重 0.6×0.24×19=3.24kN/m
粉刷 0.6×0.02×2×17=0.76kN/m
连系梁传来屋面自重 4 kN/m
(3)楼面荷载标准值
25mm厚水泥沙浆面层 0.025×20=0.5kN/m2
100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1×25=2.5kN/m2
15mm厚纸筋石灰抹底 0.03×16=0.5kN/m2
小计:楼面恒荷载 3.5kN/m2
填充墙自重 0.24×(3.8-0.5)×19=14.59kN/m
墙面粉刷 (3.8-0.5)×0.02×2×17=2.41kN/m
作用在结构第1层框架梁上的线荷载为: gAB1= gCD1=14.59+2.41=17kN/m
2.活荷载计算
楼面活荷载 2.0KN/m2
不上人屋面活荷载 0.5KN/m2 走廊楼面活荷载2.5KN/m2 。
3.活荷载折减系数的选择
4. 基础类型、基础埋深、基础顶标高、基础高度等,复杂场地绘草图表示
基础采用柱下独立基础,基础埋身为-1.5m,室外地坪标高为±0.000m,
基础尺寸为3.0m×3.0m,中柱基础尺寸为2.8m×2.8m。
四、梁柱断面类型及尺寸
取混凝土标号为C30,依照设计规范,荷载重度取12KN/m2,框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制,按下式计算:
1.柱组合的轴压比设计值按照公式1-1计算:
(1-1)
式中:
:为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数,边柱取1.3,等跨内柱取1.2,不等跨取1.25;
: 为按照简支状态计算柱的负荷面积;
:为折算后在单位面积上的重力荷载代表值,近似取14KN/;
: 为验算截面以上楼层层数;
2.框架柱验算
(1-2)
由计算简图2-1可知边柱和中柱的负载面积可知:
中柱:(6+6)/2×(6+2.4)/2=6×4.2㎡
边柱:(6+6)/2×6/2=7.2×3㎡
边柱:
中柱:
根据上述计算结果,并综合考虑其他因素,取柱截面为正方形,初步估计柱的尺寸为600㎜×600㎜=360000>,为计算简便中柱和边柱的尺寸相同,均为600㎜×600㎜。
故初选柱的尺寸为600㎜×600㎜;
柱断面估算及选用 梁截面估算及选用
五、网格
1.网格示意图
网格布置图
2
六、各个构件标准层结构布置
1. 第1结构层梁柱布置
第1层梁布置图
第一标准层梁布置图
第1~6结构层梁结构布置图
第1~6层柱布置图
第7层梁柱布置示意图
3.梁荷载定义及荷载布置
4.楼层设计参数
第1、2标准层楼面活载布置
第1、2标准层楼面恒载布置
第3标准层楼面活载布置
第4标准层楼面活载布置
第1、2标准层梁载布置
3.楼层组装
7.连扳计算
11.梁柱板配筋图
第1标准层楼板配筋
第1层梁平法施工图
第1层柱平法施工图
八、实验总结
随着社会经济的发展和人们物质生活水平的提高,以及城市发展的需要,现代建筑向复杂化、大型化发展。工程设计时对结构分析计算软件的依赖性越来越强,如何保证计算模型的合理性及计算结果的可靠性,已成为结构工程师们面对的首要问题。
通过本课程的学习,收获很多。首先掌握了对PKPM结构设计软件的基本操作和应用,学会了进行建模、分析、绘图等基本操作过程。同时还得到一些设计实践经验,为成为一名合格的结构设计师打下了坚实的基础。
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