土木工程毕业设计指导 - 图文 下载本文

2.3.2 框架施工方法

钢筋混凝土框架结构按施工方法不同,有现浇式、装配式和整体装配式三种。 现浇式框架的全部构件都在现场整体浇筑,其整体性和抗震性能好,能较好的满足使用要求。

故框架采用现浇施工方法。 2.3.3 其他结构选型

1. 屋面结构:采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖,屋面板厚120mm。 2. 露面结构:采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,露面板厚120mm。 3. 楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。

4. 过梁:门窗过梁均采用钢筋混凝土梁,并采用纵向框架兼做窗过梁。 5. 墙基础:因持力层不太深,承载力高,采用自乘墙基大放脚。

6. 基础:因基础持力层不太深,地基承载力高,采用钢筋混凝土柱下独立基础。

2.4 框架结构计算简图及构件尺寸

2.4.1 简化假定

建筑物是复杂的空间结构体系,要精确地按照三维空间结构来进行内力和位移分析十分困难。为简化计算,对结构体系引入以下基本假定:

(1). 在正常设计、正常施工和正常使用的条件下,结构物在设计基准期内处于弹性工作阶段,其内力和位移均按弹性方法计算;

(2). 楼面(或屋面)在自身平面内的刚度无限大,在平面外的刚度很小,可忽略不计。

2.4.2 计算单元

多层框架结构是由纵、横向框架结构组成的空间结构体系,在竖向荷载作用下,各个框架之间的受力影响较小。本设计中取KJ—2作为计算单元 ,如图2—1所示:

图2—1 结构平面布置图

2.4.3 计算简图

现浇多层框架结构设计计算模型是以梁、柱截面几何轴线来确定,并认为框架柱在基础顶面为固接,框架各节点纵、横向均为刚接。一般情况下,取框架梁、柱截面几何轴线之间的距离作为框架的跨度和柱高度。底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基础顶面标高根据地质条件、室内外高差,定为-1.1m,二层楼面标高为3.6m,故底层柱高为4.7m。其余各层柱高为楼层高3.0m。由此可绘出框架计算简图,如图2—2所示:

图2—2 框架结构计算简图

2.4.4 梁柱截面尺寸及惯性矩

多层框架结构是超静定结构,在计算内力前必须先确定杆件的截面形状、尺寸和惯性矩。

1. 初估构件截面尺寸及线刚度

(1). 梁截面尺寸

?11??11?h??~??l??~??6000?750~500mm812812???? 边跨

取h=600mm

?11??11?b??~??h??~??600?300~200mm?23??23?

取b=250mm

则取边跨截面尺寸为:h?b=250mm?600mm

?11??11?h??~??l??~??2400?300~200mm?812??812?中跨 考虑刚度因素,取h?500mm ?11??11?b??~??h??~??500?250~167mm?23??23?

取b?250mm

则取边跨截面尺寸为:h?b=250mm?500mm (2). 柱截面尺寸

底层柱尺寸 按轴压比要求计算,由公式 :

?FgEnNAs??[?N]fc[?N]fc

式中:

[?N]——轴压比取1.0;

?——轴压比增大系数,本设计取?=1.0;

F——柱的荷载面积;

g E——单位建筑面积上重力荷载值,近似取12-15 kN/m2; n——验算截面以上楼层层数。 对于顶层中柱:

?FgEn1.0?8.4?4.2?14?103?5N As????172699mm2

[?N]fc[?N]fc1.0?14.3 如取柱截面为正方形,则其边长为416mm。

根据以上计算结果,并考虑其他因素,本设计中所有柱子截面尺寸都取500mm?500mm。

非计算单元的内梁截面尺寸初估方法如上,计算从略。 2. 框架梁、柱线刚度计算

由于现浇楼面可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架侧移。考虑这一有利因素,边框架梁取I?1.5I0,对中框架梁取I?2.0I0。(I0为梁矩形截面惯性矩)

边跨梁:I?2.0?bh?2.0?0.25?0.6?9.00?10?3m4

边121233EI3.0?107?9?10?3??4.50?104kNm i边?l6 中跨梁:I?2.0?bh3?2.0?0.25?0.53?5.21?10?3m4 中1212EI3.0?107?5.21?10?3??6.51?104kNm i中?l2.4 柱: I?bh3?0.5?0.53?5.21?10?3m4

1212EI3.0?107?5.21?10?3??3.33?104kNm i1?l4.7EI3.0?107?5.21?10?3??5.21?104kNm i2?5?l3.0 相对线刚度:

取i2?5?1.0。则其余各杆件相对线刚度为:

3.33?104?0.64 i1?45.21?106.51?104'?1.25 i中?45.21?104.50?104'?0.86 i边?5.21?104框架梁、柱的相对线刚度如图2—3所示,将作为计算节点杆端弯矩分配系数的依据。

'图2—3 梁柱相对线刚度图

2.5 荷载计算

2.5.1 恒载标准值计算

1. 屋面

防水层(刚性):30mm厚C20细石混凝土防水 1.00kN/m2