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1、精選文檔混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)教師： 張蕾春 班 級： 11土木（2）班 學(xué)生姓名： 施迎寧 學(xué) 號： Xf11220222 設(shè)計時間： 2014.5.7-6.5 浙江理工大學(xué)科技與藝術(shù)學(xué)院建筑系混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計一、目 的掌握現(xiàn)澆多層框架結(jié)構(gòu)方案布置、荷載分析、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、框架梁、柱和節(jié)點設(shè)計。通過該課程設(shè)計，能綜合運用結(jié)構(gòu)力學(xué)和鋼筋混凝土基本構(gòu)件的知識，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本程序和方法。二、設(shè)計任務(wù)1.工程概況 本工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，共三層，層高3.6m，室內(nèi)外高差為0.45m，基礎(chǔ)頂面至室外地面距離0.

2、5m?？蚣芷矫嬷W(wǎng)布置見圖1所示，選擇典型一榀框架進(jìn)行計算?？蚣芰骸⒅?、屋面板、樓面板全部現(xiàn)澆。2. 設(shè)計資料（1）氣壓條件 基本雪壓0.3 kN/m2 ，基本風(fēng)壓0.4 kN/m2，地面粗糙度類別為B類。不上人屋面，屋面活荷載0.5kN/m2。（2）抗震設(shè)防：不考慮抗震設(shè)防。（3）主要建筑做法:構(gòu)件尺寸：梁：250X550；柱：600X600屋面做法：20mm厚板底抹灰，鋼筋混凝土板厚90mm，120mm水泥膨脹珍珠巖保溫層找坡，20mm厚水泥砂漿找平層，4mm厚SBS卷材防水層。樓面做法：20mm厚板底抹灰，鋼筋混凝土板厚90mm，30mm厚水磨石面層。梁柱表面采用20mm厚抹灰。 （4）

3、荷載取值：鋼筋砼容重25 kNm3，水泥膨脹珍珠巖砂漿15 kNm3，水泥砂漿容重20kNm3，石灰砂漿容重17kNm3，SBS卷材防水層0.30kN/m2，水磨石自重0.65kN/m2。恒載分項系數(shù)為1.2，活荷載3.5 kN/m3，分項系數(shù)1.4。（5）材料：混凝土強度等級為C30。受力鋼筋采用三級鋼。根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂離外地面為500mm，由此求得底層層高為4.55m。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計算后列于圖中。其中在求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆板的作用，取I=2I0（I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。AB、CD跨梁： BC跨梁： 上部結(jié)構(gòu)各層柱：底層柱：結(jié)構(gòu)計算簡圖圖中數(shù)字為線剛度

4、，單位：X三、荷載計算1、恒荷載計算（1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mm厚板底抹灰： 90mm厚的鋼筋混凝土板： 120mm水泥膨脹珍珠巖保溫層找坡： 20mm厚水泥砂漿找平層： 4mm厚SBS卷材防水層： _屋面恒荷載： 框架梁自重： 梁側(cè)粉刷： _ 因此，作用在屋頂框架梁上的線荷載為：（2） 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm厚板底抹灰： 90mm厚的鋼筋混凝土板： 30mm厚水磨石面層： _樓面恒荷載： 框架梁自重及梁側(cè)粉刷： 因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為：（3） 屋面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊柱連系梁自重： 粉刷： 邊柱連系梁傳來屋面自重： 邊柱次梁自重： 粉刷： _頂層邊節(jié)點集

5、中荷載： 中柱連系梁自重： 粉刷： 中柱連系梁傳來屋面自重： _ 頂層中節(jié)點集中荷載： （4）樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重： 粉刷： 邊柱連系梁傳來樓面自重： 框架柱自重： 粉刷： _頂層邊節(jié)點集中荷載： 中柱連系梁自重： 粉刷： 中柱連系梁傳來屋面自重： 框架柱自重： 粉刷： _ 頂層中節(jié)點集中荷載： （5）恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖 2、活荷載計算（1）屋面活荷載計算 活荷載作用在頂層屋面上的線荷載為： （2）樓面活荷載計算 活荷載作用在樓面上的線荷載為： 5）活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖3、風(fēng)荷載計算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式： 因結(jié)

6、構(gòu)高度，可取；對于矩形平面；可按線性插入法求得。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計過程如表1所示。表中z為框架節(jié)點至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積，計算結(jié)果如圖所示。層次z (m)3211.01.01.01.31.31.311.47.84.21.0392110.450.450.4512.9625.9228.087.58215.16316.427 風(fēng)荷載計算 表1四、 內(nèi)力計算 1、恒荷載作用下的內(nèi)力計算恒載（豎向荷載）作用下的內(nèi)力計算采用分層法。計算中柱的線剛度取框架柱實際線剛度的0.9倍。梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，

7、也根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化為等效均布荷載。把梯形荷載轉(zhuǎn)化作等效均布荷載 （1）頂層 結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法計算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性去二分之一結(jié)構(gòu)計算。各桿的固端彎矩為： 頂層彎矩計算。彎矩分配法計算內(nèi)力過程如表：（單位：kNm）0.4880.5110.1550.1480.697A-1A-BB-AB-2B-CC-B-48.0248.02-5.81-2.9023.4324.5412.27-4.22-8.44-8.06-37.9734.4352.062.161.08-0.16-0.16-0.750.7525.48-25.5452.77-8.22-44.5335.82

8、頂層分層法彎矩計算結(jié)果（2）中間層 結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法計算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性去二分之一結(jié)構(gòu)計算。各桿的固端彎矩為： 中間層彎矩計算。彎矩分配法計算內(nèi)力過程如表：（單位：kNm）0.3280.3280.3440.1350.1290.1290.607A-1A-5A-BB-AB-2B-6B-CC-B-34.8234.82-4.476-2.23811.4211.4211.985.99-2.46-4.91-4.69-4.69-22.0522.050.810.810.850.43-0.06-0.06-0.060.260.2612.2312.23-25.4536.27-4.75-4.75-26.7862

9、0.072中間層分層法彎矩計算結(jié)果（3）底層底層彎矩計算。彎矩分配法計算內(nèi)力過程如表：（單位：kNm）0.2930.3450.3620.1380.1120.1310.619A-1A-5A-BB-AB-2B-3B-CC-B-34.8234.82-4.476-2.23810.212.0112.606.30-2.53-5.06-4.10-4.80-22.6822.680.740.870.920.46-0.06-0.05-0.060.280.2810.9412.88-23.8336.46-4.15-4.86-27.43620.722底層層分層法彎矩計算結(jié)果二次分配不平衡彎矩： 標(biāo)準(zhǔn)層傳給頂層的彎矩分配

10、： 0.4880.5110.1550.1480.697A-1A-BB-AB-2B-CC-B4.08-1.58-1.99-2.08-1.04-0.210.410.391.83-1.830.100.11-0.060.0090.0080.04-0.042.19-1.991-0.681-1.1821.87-1.87底層、頂層傳給標(biāo)準(zhǔn)層的彎矩分配：0.3280.3280.3440.1350.1290.1290.607A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B4.298.49-1.62-2.74-4.19-4.19-4.40-2.20.4450.890.850.853.98-3.98-0.146-0

11、.146-0.153-0.770.010.010.010.05-0.05-0.0464.154-4.108-1.287-0.76-1.884.03-4.標(biāo)準(zhǔn)層傳給底層的彎矩分配：0.2930.3450.3620.1380.1120.1310.619A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B4.08-1.58-1.195-1.408-1.477-0.7390.160.320.260.3041.44-1.44-0.05-0.06-0.06-1.2453.612-1.377-0.4190.26-1.2761.44-1.44跨中彎矩計算：框架在恒荷載下的彎矩圖剪力計算：軸力計算：框架在恒荷載下的梁剪力，柱軸力圖彎矩調(diào)幅：2、活荷載作用下的內(nèi)力計算 把梯形荷載轉(zhuǎn)化作等效均布荷載。（1）頂層 各桿的固端彎矩 頂層彎矩計算。彎矩分配法計算內(nèi)力過程如表：（單位：kNm）0.4880.5110.1550.1480.697A-1A-BB-AB-2B-CC-B-3.5643.564-0.36-0.181.741.820.91-0.32