6層框架住宅設(shè)計(jì)計(jì)算書

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優(yōu)秀設(shè)計(jì)

1.工程概況

黑龍江省某市興建六層商店住宅，建筑面積4770平方米左右，擬建房屋所在地震動(dòng)參數(shù)?max?0.08，Tg?0.40，基本雪壓S0?0.6KN?m-2，基本風(fēng)壓?0?0.40KN?m-2，地面粗糙度為B類。

地質(zhì)資料見表1。

表1地質(zhì)資料

土層深編號(hào)123土質(zhì)度（m）人工填土粉質(zhì)粘土粘土1510?(KNm-3)?(%)1518.818.55324.2e0.930.82IL0.350.40Es(kpa)fak(kpa)10121902102.結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖

根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)，其標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面、結(jié)構(gòu)平面和剖面示意圖分別見圖紙。主體結(jié)構(gòu)共6層，層高1層為3.6m，2～6層為2.8m。

填充墻采用陶?？招钠鰤K砌筑：外墻400mm；內(nèi)墻200mm。窗戶均采用鋁合金窗，門采用鋼門和木門。

樓蓋及屋面均采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm，梁截面高度按跨度的

1/12～1/8估算，尺寸見表2，砼強(qiáng)度采用C30(fc?14.3KN?mm-2,ft?1.43N?mm-2)。

屋面采用彩鋼板屋面。

表2梁截面尺寸（mm）

層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁(b?h)縱梁(b?h)次梁(b?h)1～6C30300?500300?600300?400柱截面尺寸可根據(jù)式Ac?N估算。由于抗震烈度為7度，總高度?30m，查表

[?N]fc可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值[?N]?0.8；各層的重力荷載代表值近似取12KN?m-2，由圖2.2可知邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為4.5?3m2和4.5?4.8m2。由

公式可得第一層柱截面面積為

1.3?4.5?3?12?103?6?98182mm2邊柱Ac?0.8?14.31.25?4.5?4.8?12?103?6?151049mm2中柱Ac?0.8?14.3如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為371mm和389mm。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)框架柱截面尺寸取值均為600mm?600mm，構(gòu)造柱取

400mm?400mm。

基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深標(biāo)高-2.40m，承臺(tái)高度取1100mm?？蚣芙Y(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖1所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線；梁軸線取至板底，2～6層柱高度即為層高，取2.8m；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，取4.9m。

4.9m2.85=14m5.0m5.0m5.8m3.6m5.4m2.7m5.4m3.6m

圖1.框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖

3.重力荷載計(jì)算

3.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值

屋面（上人）：

20厚水泥砂漿找平層20?0.02?0.40KN?m-2150厚水泥蛭石保溫層5.0?0.15?0.75KN?m-2100厚鋼筋混凝土板25?0.10?2.5KN?m-2

20厚石灰砂漿17?0.02?0.34KN?m-2合計(jì)4.11KN?m-21～5層樓面：

瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）0.55KN?m-2120厚鋼筋混凝土板25?0.10?2.5KN?m-2V型輕鋼龍骨吊頂或20厚水泥砂漿0.34KN?m-2合計(jì)3.39KN?m-2

3.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值

上人屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0KN?m-2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0KN?m-2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk??r?S0?1.0?0.6?0.6KN?m?2

3.3梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算

梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長度上的重力荷載；對(duì)墻、

門、窗等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載了。具體計(jì)算過程從略，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值

層構(gòu)件次橫梁縱梁縱梁1柱橫梁縱梁縱梁

?bh-3(KN?m)(m)(m)0.30.30.30.60.30.30.30.50.60.60.60.50.60.625252525252525?1.051.051.051.051.051.051.05g(KN?m-1)li(m)n14124Gi(KN)?Gi(KN)3.9384.7254.7259.4503.9384.7254.7255.43.02.84.93.04.82.1397.71170.1052.92663056.134288.76111612129.95362.88119.07

續(xù)表3

縱梁縱梁縱梁縱梁柱2～60.30.30.30.30.60.30.30.30.30.30.30.60.60.60.60.60.50.50.40.40.40.425252525252525252525251.051.051.051.051.051.051.051.051.054.7254.7254.7254.7259.453.9383.9383.153.153.04.82.12.82.85.43.03.23.55.23.418255.1516362.8812119.07679.38661746.3622467.833588.5722259.91828680.6422.05131.0464.26橫梁橫梁次梁次梁次梁次梁1.053.151.053.15注:1)表中?為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；

g表示單位長度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量

2）梁長度取凈長；柱高取層高。

外墻為400厚陶?？招钠鰤K（5KN?m-2），外墻面貼瓷磚（0.5KN?m-2），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：

0.5?15?0.40?17?0.02?6.84KN?m-2；

內(nèi)墻為200厚陶?？招钠鰤K，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：15?0.20?17?0.02?2?3.68KN?m-2。木門單位面積重力荷載為0.2KN?m-2；鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4KN?m-2；鋼鐵門單位面積重力荷載為0.4KN?m-2。

3.4重力荷載代表值（見圖4）

集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值，為計(jì)算單元范圍內(nèi)的各樓層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻柱等重量。計(jì)算時(shí)，各可變荷載的組合按規(guī)定采用，屋面上的可變荷載均取雪荷載，具體過程略，計(jì)算簡圖見圖2。

2800G6G54940.39KN28006880.28KN189002800G46880.28KN2800G36880.28KN2800G26880.28KNG17058.88KN4900

圖2

4.橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算

橫梁線剛度ib計(jì)算過程見表4；柱線剛度ic計(jì)算見表5。

表4橫梁線剛度ib計(jì)算表

類別層次I0Lb?hEcI0/L1.5EcI0/L2EcI0/L-24(mm)(mm?mm)(N?mm)(N?mm)(N?mm)(N?mm)(mm)Ec4AB1~63.0?10300?5003.125?10936002.604?10103.906?10105.208?1010BC1～63.0?104300?5003.125?109

60001.562?10102.343?10103.124?1010表5柱線剛度ic計(jì)算表

層次hc(mm)49002800Ec(N?mm)3.0?1043.0?104-2b?h(mm?mm)600?600600?600Ic(mm)4EcIC/hc(N?mm)11.08?10101.08?10106.612?101011.57?10102~6

柱的側(cè)移剛度D值按下式計(jì)算：D??c12ic。根據(jù)梁柱線剛度比K的不同，柱可分2h為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓、電梯間柱等，計(jì)算結(jié)果分別見表6、

表7、表8。

表6中框架柱側(cè)移剛度D值(N?mm-1)

層次1左邊柱（18根）右中柱（18根）中柱（18根）K?cDi21199616292K0.5190.338?c0.4210.145Di11391025678K1.260.72?c0.540.265Di21784546929?Di78751813660660.3540.3632～60.2030.092表7邊框架柱側(cè)移剛度D值(N?mm-1)

層A-1，A-15，A-16，A-30次1D-1，D-15，D-16，D-30B-1，B-15，B-16，B-30K?cDi21391025678K0.3540.203?c0.3630.092

Di1K?c0.490.213Di21619337721?Di1683963187640.5910.421119960.945162920.542～60.3380.145將上述不可憐況下同層框架側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度?Di，見表8。由表8可見，?D1/?D2?1194642/1684830?0.709?0.7，故該框架為橫向規(guī)則框架。

表8橫向框架層間側(cè)移剛度D值(N/mm)

層次1119