某中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)的框架截面尺寸及線剛度計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11976某中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)的框架截面尺寸及線剛度計(jì)算過(guò)程案例 16868第一章建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明 122011.1設(shè)計(jì)資料 1267331.2工程概況 137471.3建筑設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 2186971.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 223858第二章框架截面尺寸及線剛度計(jì)算 2115902.1樓板厚度 2318052.2梁截面尺寸 2280142.3柱截面尺寸 2277842.4計(jì)算框架及計(jì)算單元 3287722.5線剛度計(jì)算 4137621）梁線剛度： 4137032）柱線剛度： 4第一章建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1設(shè)計(jì)資料龍井市某中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)選型：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；填充墻材料：粉煤灰加氣混凝土砌塊；建筑高度：共有6層，其中層高均為3.6m，室內(nèi)外高差為450mm，基礎(chǔ)頂?shù)降孛娓叨瘸醵?.5m；1.2工程概況1、氣象資料最熱月為7月份，平均氣溫為27℃，極端最高氣溫為40℃；最冷月為1月份，平均氣溫為—18℃，極端最低氣溫為—35℃。2、年平均降雨量為732㎜，雨量集中在7月～9月3、工程地質(zhì)資料：1)第一層：雜填土厚1m；第二層：粘土層、黃褐色、含鐵礦結(jié)核，質(zhì)較硬，粘狀結(jié)構(gòu)第三層：微風(fēng)化雜質(zhì)花崗巖，已風(fēng)化fk=4000kPa1.3建筑設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1)任務(wù)：根據(jù)建筑方案完成龍井市某中學(xué)教學(xué)樓建筑施工圖設(shè)計(jì)，包括各層建筑物的平、立、繪制成電子版的施工圖。2)要求：利用所學(xué)知識(shí)精確地描述出建筑物的功能，從而更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)與計(jì)算。1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1)任務(wù)：在初步完成建筑物的設(shè)計(jì)后，對(duì)建筑物進(jìn)行承載力的驗(yàn)算，進(jìn)行建筑物各正截面與斜截面的驗(yàn)算。2)要求：根據(jù)所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行構(gòu)件的計(jì)算，驗(yàn)證建筑物是否可以滿足所需求的功能、抗震要求、使用年限等。第二章框架截面尺寸及線剛度計(jì)算2.1樓板厚度樓板采用現(xiàn)澆樓板，樓板厚度取120mm。2.2梁截面尺寸對(duì)于該工程實(shí)例，選取2號(hào)軸線對(duì)應(yīng)一榀框架進(jìn)行計(jì)算，則梁截面尺寸選取如下：AB梁：b×h=250mm×650mmBC梁：b×h=200mm×400mmCD梁：b×h=250mm×650mm縱梁：b×h=250mm×650mm次梁：b×h=250mm×650mm2.3柱截面尺寸柱截面尺寸可根據(jù)軸壓比公式計(jì)算，三級(jí)抗震等級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，柱的軸壓比限值為0.85。其中柱的軸壓力設(shè)計(jì)值：A柱：N=1.3×[(8.1+8.1)/2×8.1/2]×14×6=3582.31kNA≥3582.31×1000/(0.85×14.3)=294719.05mm2B柱：N=1.25×[(8.1+8.1)/2×(8.1+3.0)/2]×14×6=4720.28kNA≥4720.28×1000/(0.85×14.3)=388340.60mm2C柱：N=1.25×[(8.1+8.1)/2×(8.1+3.0)/2]×14×6=4720.28kNA≥4720.28×1000/(0.85×14.3)=388340.60mm2D柱：N=1.3×[(8.1+8.1)/2×8.1/2]×14×6=3582.31kNA≥3582.31×1000/(0.85×14.3)=294719.05mm2柱截面均為b×h=700mm×700mm。H/h=3600/700=5.50＞4滿足要求。2.4計(jì)算框架及計(jì)算單元取2號(hào)軸為一榀框架。圖2.1計(jì)算框架簡(jiǎn)圖首層柱高應(yīng)為樓層高度3600mm、室內(nèi)外高差450mm以及基礎(chǔ)頂?shù)降孛娓叨?500mm三者之和，所以可得底層柱高為5550mm，其他各層柱高為3600mm。將各角點(diǎn)沿著45度方向的塑性鉸線連接在一起，將板分成不同區(qū)格，從而形成計(jì)算單元簡(jiǎn)圖，一榀框架的重力荷載計(jì)算部分如圖2.2虛線區(qū)域所示，即是框架與框架之間的一半。圖2.2計(jì)算單元簡(jiǎn)圖2.5線剛度計(jì)算對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁柱線剛度按下式進(jìn)行計(jì)算：1）梁線剛度：其中對(duì)于中間框架：I=2.0I0，邊框架：I=1.5I0。2）柱線剛度：由于本文選擇3號(hào)軸線對(duì)應(yīng)框架作為計(jì)算框架，該框架為中間框架，計(jì)算過(guò)程如下：AB梁：ib=2EI0/l=2×3×104×250×6503/12/8100=4.24×1010N·mmBC梁：ib=2EI0/l=2×3×104×200×4003/12/3000=2.13×1010N·mmCD梁：ib=2EI0/l=2×3×104×250×6503/12/8100=4.24×1010N·mm由于ABCD柱的尺寸相同，可統(tǒng)一計(jì)算：上部各層A/B/C/D柱：