混凝土框架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(共12頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼筋混凝土課程設(shè)計三鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計1. 設(shè)計資料（1）基本資料南方某高校擬建一四層教學樓，采用整體式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋，樓板厚均按100設(shè)計，屋面板按120設(shè)計。建筑總高19.0m，每層層高3.9m，室內(nèi)外高差0.45m?；A(chǔ)頂面標高定位1.0m?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，類場地土，特征周期分區(qū)為第三組?；撅L壓w0=0.35kN/，地面粗糙度為B類?；狙簊0=0.25 kN/。活荷載：內(nèi)走道及衛(wèi)生間：2.5 kN/，其余房間：2.0 kN/。樓梯間荷載：10 kN/（恒+活），一般取恒荷載為7.5 kN/，活荷載為2.5 kN/。上人屋

2、面活荷載：2.0 kN/；不上人屋面活荷載:0.5 kN/。（2）建筑構(gòu)造 樓面面層做法：水磨石樓面（0.76 kN/）； 頂棚抹灰：20厚混合砂漿刷乳膠漆（=17 kN/）； 內(nèi)墻做法：190厚小型空心砌塊（2.28 kN/）； 外墻做法：249厚小型空心砌塊（2.88 kN/）； 內(nèi)外墻裝修一律采用20厚混合砂漿找平后刷外墻漆。（3）材料選用 混凝土：底層采用C30；二層以上采用C30。 鋼筋：梁、柱中受力縱筋均采用HRB335，箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HPB235。2. 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖（1）抗震等級確定：框架結(jié)構(gòu)，高度H=19m4。 中間跨： hb=l0/8=3000/8=375，取hb=

3、400，bb=hb/2=400/2=200，取bb=250，l0/h0=3000/400=7.54。 次梁： hb=l0/12=6000/12=500，取hb=450，bb=hb/2=450/2=225，取bb=250，l0/hb=6000/450=13.34。 縱向框架梁截面尺寸 主梁600mm250mm 次梁hb=l0/10=3600/10=360，取hb=400，bb=hb/2=400/2=200，l0/hb=3600/400=94。 框架柱截面尺寸確定 底層：bc=H/12=4900/12=408，取bc=hc=450 其他層：Hi/12=3900/12=325，取bc=hc=450。

4、（3）計算簡圖如下所示 3.重力荷載計算（1）恒荷載標準值計算： 屋面：卷材防水屋面 2.23 kN/ 結(jié)構(gòu)層 0.1225=3 kN/ 抹灰層 0.0217=0.34 kN/ 合計 5.57 kN/各層樓面：水磨石地面 0.76 kN/ 結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.125=2.5 kN/ 抹灰層：20厚混合砂漿刷乳膠漆 0.0217=0.34 kN/ 合計 3.6 kN/標準層梁自重（頂層）：bh=600250：自重 250.25（0.60.1）=3.13 kN/m 抹灰 0.02（0.60.1）172=0.34 kN/m 合計 3.47 kN/m（3.33 kN/m） bh=40

5、0200：自重 250.2（0.40.1）=1.5 kN/m 抹灰 0.020.40.1）172=0.2 kN/m 合計 1.7 kN/m(1.59 kN/m) bh=450200：自重 250.2（0.450.1）=1.75 kN/m 抹灰 0.02（0.450.1）172=0.24 kN/m 合計 1.99 kN/m(1.87 kN/m) bh=600250：自重 250.25（0.60.1）=3.13 kN/m 抹灰 0.02（0.60.1）172=0.34kN/m 合計 3.47kN/m(3.33 kN/m) bh=400250: 自重 250.25（0.40.1）=1.88KN/m

6、抹灰 0.020.40.1）172=0.2 kN/m 合計 2.08KN/m(1.94 kN/m)基礎(chǔ)梁：bh=450250: 自重 250.250.45=2.81 kN/m柱自重：bh=450450：自重 250.450.45=5.06 kN/m 抹灰 0.020.45174=0.61 kN/m 合計 5.67 kN/m外墻自重：墻體：240厚小型空心砌塊 2.88 kN/ 混合砂漿刷外墻漆 0.02172=0.68 kN/ 合計 3.56 kN/內(nèi)墻自重：墻體：190厚小型空心砌塊 2.28 kN/ 混合砂漿刷外墻漆 0.02172=0.68 kN/ 合計 2.96 kN/女兒墻：墻體 0

7、.90.2418=3.89 kN/m 抹灰 0.021720.9=0.41 kN/m窗： 0.4 kN/（2）活荷載標準值計算 屋面：不上人屋面： 0.5 kN/ 樓面：內(nèi)走道及衛(wèi)生間： 2.5 kN/ 其余房間： 2.0 kN/ 樓梯間： 恒+活=7.5+2.5=10 kN/雪荷載： 0.25 kN/（3）各層重力荷載代表值計算G =屋面板重+頂層梁重+女兒墻重+0.5(標準層墻重+標準層柱重)+雪活載=5.573615+（3.33362+1.597.21.87154+3.33614+1.9437）+396.58+20.340.9(36+15) 2+0.5 23.85102+0.34(3.9

8、3.6-202.42) 0.3423.9120.342+2320.11+3.9360.3422+5106.7+3.9120.3425+2.8121+5.673.928+0.50.253615=5801.94kNG =G =樓板重+標準層梁重+標準層墻重+標準層柱重)+樓面活活載=3.63615+(33.47362+1.77.2+1.99154+3.4764+2.0837）+0.523.85102+0.34(3.93.6-202.42) 0.342+3.9120.342+2320.11+3.9360.3422+5106.7+3.9120.3425+2.8121+5.673.928+0.52.5（

9、336+10.86）+23.6617=6330.38kNG =樓板重+標準層梁重+0.5(標準層和底層墻重+標準層和底層柱重)+0.5*基礎(chǔ)梁重+樓面活活載=3.63615+（3.47362+1.77.2+1.99154+3.4764+2.0837）+0.52548.3834.21102+0.34（4.93.6202.42）+195.09+169.34+(4.9122.42) 0.342+4.9120.342+2402.19+4.9360.3422+5134.06+4.9120.3425+2.2821+5.674.92.8+5.673.928 +0.52.81（436+715）+0.52.5（

10、336+10.86）+23.6617=6735.50kN4. 框架側(cè)移剛度計算（1）框架梁線剛度計算截面hb跨度L矩形截面慣性矩 I0邊框架梁中框架梁Ib=1.5I0ib=EIb/LIb=2I0Ib=EIb/L0.60.256.04.510-36.7510-333400940.253.01.3310-326610-326600（2）框架柱線剛度計算截面bchc層高h截面慣性矩lc線剛度ic=EIc/h4504504.93.4210-3209004504503.93.4210-326300（3）柱側(cè)移剛度計算中框架梁24層D值計算K=ib/2

11、ic=k/(2+k)D=12ic/h2A,F軸柱245000/(226300)=1.710.4619566B,C軸柱2(45000+26600)/(226300)=2.72 0.576 11952D=2(9566+11952)=43036 中框架梁底層D值計算K=ib/ic=（0.5+k）/(2+k)D=12ic/h2A,F軸柱45000/20900=2.150.6396675B,C軸柱 (45000+26600)/20900 =3.43 0.724 7563D=2（6675+7563）=28476 邊框架梁24層D值計算K=ib/2ic=k/(2+k)D=12ic/h2A,F軸柱233400

12、/(226300)=1.270.3888051B,C軸柱2(33400+20000)/(226300)=2.03 0.504 10458D=2(8051+10458)=37018 邊框架梁底層D值計算K=ib/ic=（0.5+k）/(2+k)D=12ic/h2A,F軸柱33400/20900=1.60.5836090B,C軸柱 (33400+20000)/20900 =2.56 0.671 7009各層層間側(cè)移剛度計算表層次1234D5. 橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算（1）結(jié)構(gòu)頂點假想位移計算層次GiGiD層間側(cè)移Gi/Di45801.945801.940.02010.13736

13、330.3812132.320.04190.116926330.3818462.700.06380.07516735.525198.200.01120.0112基本周期為：T=1.7t=1.70.70.137=0.44s（2）水平地震作用及樓層地震剪力計算設(shè)防烈度7度，類場地，設(shè)計地震分組為第三組，max=0.08，Tg=0.45sTgT5Tg =max=0.08T 1.4Tg=1.40.45=0.63，不考慮附加頂部集中力。結(jié)構(gòu)總水平地震作用效應(yīng)標準值為：Fek=Geq=0.85Gi=0.080.8525198.2=1713.48kNFi=Fek多遇地震下樓層剪力和樓層彈性位移計算：層次hi

14、HiGiFiViDiii/hi43.916.65801.94621.99621.990.002151/1800/H1/55033.912.76330.38519.181141.170.003951/100023.98.86330.38359.831501.00.005191/75014.94.96735.5212.471713.470.007621/650層間最大位移為：1/6501/550，滿足要求。（3）水平地震作用下框架內(nèi)力計算 各層柱端彎矩及剪力計算 層次hiViDi邊柱DijVijyMij上端彎矩Mij下端彎矩43.9621.99956620.571.742.2534.9733.91

15、141.17956637.741.7680.7666.4223.91501.0956649.651.9596.8296.8214.91713.47667550.882.70111.94137.38續(xù)表中柱DijVijyMij上端彎矩Mij下端彎矩1195225.71.7655.045.231195247.161.994.3289.61195262.031,95120.96120.96756357.652.7126.83155.66注：Vij=Vij Mij=Vijyihi（上端彎矩） 各層梁端彎矩計算層次邊跨梁中跨梁Mi右Mi左Mi右445.2534.5920.413115.7387.7751

16、.782163.24132.4378.131208.76115.8491.95 各層梁端剪力計算層次邊跨Vb中跨Vb411.0915.12328.2638.36241.0757.84145.0868.11注：Vb=（Mb左+Mb右）/l 各柱軸力計算層次邊柱中柱411.095.97339.3510.1280.4216.771125.523.03注：各柱軸力為相應(yīng)層及以上層梁端剪力代數(shù)和。彎矩圖、剪力圖、軸力圖分別如下：6. 橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算（1）風荷載標準值計算B=7.2m 0=0.35kN/ k=zsz0（hi+hi）B/2zzzshihjk16.051.161.01

17、.33.91.810.8312.151.061.01.33.93.913.548.251.01.01.33.93.912.774.351.01.01.34.353.913.51（2）風荷載作用下各層柱端剪力和彎矩計算層次hiViDi邊柱DijVijyMij上端彎矩Mij下端彎矩43.910.834303695662.411.75.34.133.924.374303695665.421.7611.69.5423.937.154303695668.261.9516.1116.1114.950.6628476667511.882.732.0842.25續(xù)表中柱DijVijyMij上端彎矩Mij下端彎

18、矩119523.011.766.445.3119526.771.913.5412.861195210.321.9520.1320.13756313.462.729.6136.34（4）風荷載作用下各層梁端彎矩計算層次邊跨梁中跨梁Mi右Mi左Mi右45.304.052.39315.711.856.99225.6520.7712.24142.2531.2818.46（5）風荷載作用下各層梁端剪力計算層次邊跨Vb中跨Vb41.562.5134.595.1827.739.07112.2513.67（6）風荷載作用下各柱軸力計算層次邊柱中柱41.560.9536.151.54213.882.88126.

19、134.3（7）彎矩圖、剪力圖、軸力圖分別如下：7.豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算（1）荷載計算=1-20.252+0.253=0.891 邊跨：屋面板傳荷載： 恒載： 5.573.6=17.23 kN/m 活載： 0.53.6=1.55 kN/m梁自重： 3.33 kN/m 樓面板傳荷載： 恒載： 3.63.6=11.54 kN/m 活載： 2.03.6=6.41kN/m梁自重： 3.47 kN/m 框架梁均布荷載： 屋面梁： 恒載=梁自重板傳荷載=3.3317.23=20.56 kN/m 活載=板傳荷載=1.55kN/m 樓面梁： 恒載=梁自重墻自重板傳荷載=3.4711.54+3.3（2

20、.28+0.342）=24.94 kN/m 活載=板傳荷載=6.41kN/m 中跨：屋面板傳荷載： 恒載：5.57358=10.44kN/m 活載：0.5358=0.94 kN/m梁自重：1.95 kN/m樓面板傳荷載： 恒載：3.6358=6.75kN/m 活載：2.5358=4.69 kN/m梁自重：2.08 kN/m 框架梁均布荷載： 屋面梁： 恒載=梁自重板傳荷載=1.9410.44=12.38 kN/m 活載=板傳荷載=0.94 kN/m 樓面梁： 恒載=梁自重板傳荷載=2.086.75=8.84 kN/m 活載=板傳荷載=4.69kN/m（2）邊柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=女兒墻

21、梁自重板傳荷載=4.57.20.51.876+3.33（7.20.45）5.571.83.62+5.571.80.8916=159.39kN頂層柱活載=板傳活載=0.51.80.89160.51.83.625/8=8.86kN標準層柱恒載=墻自重梁自重板傳荷載=3.3(2.88+0.342)7.2-2.42.42.88+0.952.40.51.996+3.47(7.2-0.45)+5/83.61.83.62+3.61.80.8916=166.93kN標準層柱活載=板傳活載=21.80.891621.83.625/8=35.44 kN（3）中柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重板傳荷載=3.33

22、（7.20.45）0.51.879+5.571.50.8913.62+5.571.80.8916+5/81.535.57+5/81.83.65.572=198.89kN頂層柱活載=板傳活載=0.51.50.8913.620.51.80.89160.55/81.53+0.55/81.83.62=15.08 kN標準層柱恒載=梁自重墻自重板傳荷載=3.47（7.20.45）0.51.9993.61.50.8913.62+3.61.80.89163.61.535/83.65/81.83.623.32.967.2 =214.83 kN標準層柱活載=板傳活載=2.51.50.8913.62+21.80.

23、8916+2.55/81.5325/81.83.62=66.55 kN豎向荷載作用下荷載分布圖如下：（4）內(nèi)力計算 梁柱相對線剛度計算層次邊跨中跨邊柱梁中柱梁40.5810.580.5930.5810.580.5920.5810.580.5910.4610.460.59豎向恒載：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.367 0.633 0.532 0.308 0.16 15.94 -61.68 61.68 -19.89-9.29 16.79 28.95 -17.29-10.01 -5.2 7.76-8.6514.48-5.460.33 0.56-4.80 -2.78-1.4424.88 -40.82

24、 54.07 -18.25 -15.93 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.269 0.2690.462 0.4060.236 0.236 0.122 16.69-74.3474.34 -21.48 -6.63 15.51 15.5126.63 -18.77 -10.91-10.91 -5.64 8.40 7.76 -9.39 13.32 -5.01 -5.46 -1.82-1.82 -3.13 -1.16-0.67 -0.67 -0.35 22.09 21.45 -60.2367.73 -16.59 -17.04-12.62 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.269 0.269 0.462 0.

25、4060.236 0.236 0.12216.69 -74.3474.34 -21.48 -6.6315.5115.5126.63 -18.77 -10.91-10.91-5.64 7.768.19-9.39 13.32-5.46-5.74 -1.76 -1.76 -3.04 -0.86 -0.5 -0.5 -0.26 21.51 21.94 -60.14 68.03-16.87 -17.15 -12.53上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.2840.226 0.49 0.427 0.248 0.197 0.128 16.69 -74.34 74.34 -21.48 -6.63 16.37 13.

26、03 28.25-19.74 -11.47 -9.11 -5.91 7.76-9.87 14.13-5.46 1.15 1.55 3.59 -7.61 -2.43 -3.27 -3.12 24.73 13.51 -54.93 65.03 -19.08 -10.82 -13.65 6.76-5.41 豎向活載：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.367 0.633 0.532 0.308 0.16 0.89 -4.654.65 -1.51-0.71 1.38 2.38 -1.29-0.75 -0.39 2.11-0.651.19-1.07-0.54 -0.92-0.06 -0.04-0.022.95

27、 -3.84 4.49 -1.86 -1.12 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.269 0.2690.462 0.4060.236 0.236 0.122 3.54-19.2319.23 -6.66 -3.52 4.22 4.227.25 -3.67 -2.14-2.14-1.10 0.69 2.11 -1.843.63-0.48 -1.07 -0.26-0.26 -0.44 -0.85-0.49 -0.49-0.25 4.65 6.07 -14.2618.34-3.11-3.70-4.87 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.269 0.269 0.462 0.4060.236 0.236 0.

28、1223.54 -19.2319.23 -6.66 -3.524.224.227.25 -3.67 -2.14-2.14-1.10 2.112.23-1.843.63-1.07-1.12 -1.76 -1.76 -3.04 -0.86 -0.5 -0.5 -0.26 5.66 5.78 -14.9818.61-3.55-3.60-4.80上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.2840.226 0.49 0.427 0.248 0.197 0.128 3.54 -19.2319.23 -6.66 -3.524.46 3.55 7.68-3.86 -2.24-1.78 -1.17 2.11-1.93 3.84