多层框架课程设计.docx

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1、多层框架结构课程设计1 工程概况111设计资料112计算内容11.3 设计基本要求11.4 有关建筑做法及设计情况22 结构布置及结构计算简图的确定32.3 各梁柱截面尺寸确定32.4 结构布置平面图42.5 计算简图43 荷载计算53.3 恒荷载计算53.3.1 屋面框架梁线荷载标准值：53.3.2 楼面框架梁线荷载标准值：63.3.3 屋面框架节点集中荷载标准值：63.3.4 楼面框架节点集中荷载标准值：73.3.5 恒荷载作用下结构计算简图83.4 楼面活荷载计算83.5 风荷载计算94 内力计算104.3 恒荷载作用下的内力计算104.3.1 取顶层进行分析104.3.2 取中间层进行

2、分析114.3.3 取底层进行分析124.4 楼而活荷载作用下的内力计算164.4.1 取顶层进行分析164.4.2 取中间层进行分析174.4.3 取底层层进行分析184.5 风荷载作用下的内力计算224.6 风荷载作用下考虑P效应时的框架内力调整235 内力组合255.3 第三层内力组合265.4 第二层内力组合285.5 第一层内力组合306 截面设计316.3 梁截面设计316.3.1 正截面受弯承载力316.3.2 斜截面受剪承载力336.4 柱截面设计346.5 绘制施工图357 自我总结357.3 荷载计算367.4 内力计算367.5 内力组合377.6 截面设计371工程概况

3、1.1 设计资料(I)某三层办公楼，采用钢筋混凝土结构，预制楼板、现浇框架承重，并选择横向承重方案。底层平面图见附图。(2)建筑物层高：底层层高为3.9m,24层层高为3.3m。(3)基本风压：w0=0.35kNm2,地面粗糙度为B类。(4)雪荷载：雪荷载标准值SO=O.3OkNm2.(5)该地区为非地震区，不考虑抗震设防。(6)恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。(7)材料选用：混凝土采用C30；梁、柱中纵向受力钢筋均采用HRB400级热轧钢筋(d12mm),箍筋及构造钢筋采用HPB300级热轧钢筋。1.2 计算内容(1)确定横向框架梁、柱截面尺寸，并选一幅横向框架完成以下设计计算

4、。(2)荷载计算：竖向荷载计算(恒荷载、活荷载)；水平风荷载计算。(3)竖向荷载作用下的内力计算。(4)风荷载作用下的内力计算。(5)内力组合及截面设计。1.3 设计基本要求(1)完成并提交一本设计计算书(应写明有关的计算过程及计算简图、计算表格等)。（2）绘制一根框架结构的配筋立面图（比例1：50）,并绘制出有关的横截面配筋图（比例1：10-1：20）o（3）图纸要求：1张A2（一律采用铅笔手绘，线形、字体应符合制图规范）。1.4 有关建筑做法及设计情况（1）楼面使用活荷载内走道（中间跨）：2.5kNm2,其余房间2.0kNm20（2）楼面面层及顶棚做法楼面面层：水磨石楼面（0.65kNm2

5、）顶棚抹灰：15mm厚混合砂浆刷乳胶漆（3）填充墙做法内墙：190厚小型空心砌块（2.28kNm2）外墙：240厚小型空心砌块（2.88kN?）（4）柱网尺寸开间一律为3.9m；跨度尺寸分别：A-B轴：6.6m；B-C轴2.4m；C-D轴6.6m。（5）其他室内外高差450mm；基础顶面标高为0.900m0屋面做法：不上人屋面（活荷载0.5kNm2）,卷材防水（有保温层，二道防水），水泥膨胀珍珠岩找坡。（保温、防水、找坡总重按2.5kN?计算。）外墙饰面：20mm厚水泥砂浆打底、找平，面刷乳胶漆。内墙饰面：混合砂浆刷乳胶漆（总厚度20mm）。外纵墙上开窗高度：底层为2.6m,23层为2.0m。

6、内纵墙自重计算可以不扣除门洞，外纵墙自重计算必须扣除窗洞，然后再计算窗重。（塑钢窗自重按0.45kN?计算。）纵向框架梁按250X400设计。图平面布置图2结构布置及结构计算简图的确定2.1 各梁柱截面尺寸确定边跨（AB、CD跨）梁:取h=1=工x6600=550mm,Wb=250mm1212中跨（BC跨）梁：取h=400mm取b=250mm纵向框架梁：25OmmX40Omm柱截面：30OmmX450mm预制楼板厚IOOmmo2.2 结构布置平面图如图2-1所示(D图21结构布置平面图2.3 计算简图AB、CD跨梁：i=Ec0.25X0.553/6.6=5.25X104Ec(m3)BC跨梁：i

7、=Ec0.250.432.4=5.56X10-4Ec(n3)上层柱：i=EcQ30.4533.2=7.12X10-4Fc(m3)底层柱：i=EcQ30.4533.9=5.84X1O-4Fc(m3)各梁柱构件的线刚度计算简图如图2-2所示图2-2结构计算简图3荷载计算3.1恒荷载计算3.1.1屋面框架梁线荷载标准值:保温、防水、找坡总重IOOmm预制钢筋混凝土楼板0.1X25=2.502.50kNm2kNm2屋面恒荷载5.00kNm2边跨框架梁自重0.25X0.55X25=3.44kN/m3.74kN/m梁侧粉刷2(0.55-0.1)0.02X17=0.31kN/m中跨框架梁自重0.250.40

8、X25=2.50kN/m2.70kN/m梁侧粉刷2(0.4-0.1)0.02X17=0.20kN/m作用顶层框架梁的线荷载为：g3AB1=g3H=3.74kN/m（下标3表第三层框梁）g3BC1=2.70kN/mg3AB2=g3)*19.5kN/mg3BC2=12kN/m3.1.2楼面框架梁线荷载标准值:25mm厚水泥砂浆面层IOOmm厚预制钢筋混凝土楼板0.025X20=0.10X25=0.502.50kNm2kNm2楼面恒荷载3.OOkNm2边跨框架梁及梁侧粉刷3.40kN/m边跨填充墙自重0.24(3.3-0.55)19=12.54kN/m111M/m墙面粉刷(3.3-0.55)0.02

9、217=1.87zt.41KN/mkN/m中跨框架梁及梁侧粉刷2.70kN/m作用中间层框架梁的线荷载为:gAB=gn=17.81kN/mg=2.70kN/mgAB2=g0尸11.7kN/mgK2二7.2kN/m3.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值:边柱连系梁自重0.25X0.55X3.9X25=13.41kN粉刷O.02(0.55-0.1)23.9X17=1.19kNIIn高240mm厚女儿墙自重13.92.88二11.23kN粉刷10.0223.917=2.65kN连系梁传来屋面自重0.53.90.53.95=19.01kN顶层边节点集中荷载Gxa=Gbd=47.50kN中柱连系梁自重0

10、.250.43.9X25=9.75kN粉刷0.02(0.4-0.1)23.917=0.80kN连系梁传来屋面自重0.5X(3.9-2.4+3.9)1.2X5=14.40kN0.53.90.53.95=19.01kN顶层中节点集中荷载GaB=Garx43.96kN3.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值:粉刷1.19kN塑钢窗自重O.4532=2.70kN窗下墙体自重(2.88kNm2)0.93.62.88=9.33kN粉刷20.020.93.617=2.20kN窗边墙体自重(2.88kN2)0.622.88=3.46kN粉刷20.620.02X17=0.82kN框架柱自重0.30.453.3X2

11、5=11.14kN粉刷0.72X0.02(3.3-0.1)17=0.78kN连系梁传来楼面自重0.00kN中间层边节点集中荷载GA=GD=45.03kN粉刷0.80kN内纵墙自重(2.28kNm2)3.6(3.2-0.4)X2.28=45.96kN粉刷3.6(3.2-0.4)20.02X17=6.85kN扣除门洞+门重-2.11(5.24-0.2)=-10.6kN框架柱自重11.14kN粉刷0.78kN连系梁传来楼面自重123.93=14.04kN中间层中节点集中荷载GB=GC=78.74kN(5)恒荷载作用下计算简图中柱连系梁自重9.75kN粉刷0.80kN内纵墙自重28kNm2)3.6(3

12、.2-0.4)X2.28=45.96kN粉刷3.6(3.2-0.4)20.02X17=6.85kN扣除门洞+门重-2.11(5.24-0.2)=-10.6kN框架柱自重11.14kN粉刷0.78kN连系梁传来楼面自重1.23.93=14.04kN中间层中节点集中荷载Gb=Gc=78.74kN3.1.5 恒荷载作用下结构计算简图恒荷载作用下结构计算简图如图3-1所示图3-1恒荷载作用下结构计算简图（单位：kNm）3.2楼面活荷载计算楼面活荷载作用下的结构计算简图如图3.2所示。各荷载值计算如下:P3AB=P3CD=0.5X3.9=1.95kN/mPjbc=OkN/mP=P3D=6.623.90.5=6.44kN/mP3B=P3C=6.6/23.90.5+2.4/23.90.5=8.78kN/mPab=Pcd=2.03.9=7.80kN/mPbc=OkN/mPA=PD=6.623.92.O=25.74kN/mPb=Pc=6.6/23.9X2.0+2.4/23.92.5=37.44kN/m3.3风荷载计算风压标准值计算式：=zsz0结构高度10.5m30m,可取0z=1O;对于矩形平面氏=13;出可查建筑结构荷载规范。表3-1风荷载计算层次BZsz(m)z0(kNm2)A(m2)P.(kN)31.01.39.610.3510.3354.7021.01.36.310.3512.8