建筑结构工程课程设计

建筑结构工程课程设计

一．设计参数

1.1结构层高如图1

1.2楼面恒载：4.5KN/m，屋面恒载：5.0KN/m，楼面活载：

2.0KN/m

走廊活载：2.5KN/m，屋面活载0.7KN/m

二三层横墙荷载：13.5KN/m

四-七层横墙荷载：15.5KN/m

二-七层外纵墙荷载：18.0KN/m

屋面以上外纵墙荷载：16.5KN/m

二-七层内纵墙荷载：13.0KN/m

1.3钢筋的采用：梁和柱采用HRB400钢筋，f yk=400N/mm2 ,

f y=f y’=360N/mm2

其他的钢筋均采用HRB335级钢筋，f yk=335N/mm2，f y=f y’=300N/mm2

1.4混凝土的采用：混凝土均采用C35级混凝土，

f ck=23.4N/mm2 ，f tk=2.2N/mm2

f c=16.7N/mm2，f t=1.57N/mm2

混凝土的弹性模量E c=31500N/mm2

1.5抗震设防烈度为7.5

1.6设计地震分组为第一组

1.7建筑场地为：II类。

1.8由于本设计的抗震设防烈度为7.5度，高度为24.9m的框架结构，查规范知道本设计的抗震等级为一级。

本设计将④轴横向框架作为典型框架。

二 截面设计

（1）梁截面的设计

2.1板厚的确定：

由柱网布置图可以知道，本设计中的板为双向板，查《混凝土设计规范》知道，现浇混凝土双向板的最小厚度为80mm ，考虑到本设计的荷载等因素，取板厚为100mm 。

2.2梁截面的设计：

框架梁截面的高度可按计算跨服的1/10~1/15选取，且不小于400mm ，也不宜大于1/4净跨。框架梁的宽度b 一般为梁截面高度h 的1/2~1/3，且不宜小于200mm 。综合考虑本设计的因素，选取梁截面为600mm ×400mm 。

（2）柱截面的设计

框架柱的截面尺寸一般由最小构造、模数、剪跨比、轴压比要求决定。

查《建筑抗震设计规范》柱截面的宽度和高度不宜小于400mm 。截面长边与短边的边长比不宜大于3,柱轴压比限值为0.65。

根据轴压比按下式估算截面尺寸：[]c N c f N A μ≥

本设计中起控制作用的是底层的中柱

kN 052.205471281.183.1AGn N =⨯⨯⨯=β=

[]261.2209843

.1465.01000052.2054mm f N

A c N c =⨯⨯=≥μ 选取截面尺寸为22mm 61.220984mm 250000mm 500mm 500>=⨯。

2.1刚度计算

1 梁的刚度计算

计算梁的截面惯性矩时，对于两侧有板的中间框架，横梁截面惯性矩可取梁矩形截面惯性矩I 的2倍，对于仅有一侧有板的横梁，则取I 5.1。

梁的计算过程见下表

梁的刚度 部位 断面 h b ⨯ )(m m ⨯ 跨度 L )(m 截面惯性矩

0I )10(43m - 边框架梁 中框架梁 05.1I I b =)10(43m - L I E i b c b =

)10(3m kN ⋅ 02I I b =)10(43m - L

I E i b

c b =)10(3m kN ⋅ 边跨梁

0.6×0.4 6.3 7.2 14.4 68.57 10.8 51.43 中跨梁

0.6×0.4 3.6 7.2 14.4 120 10.8 90

2 柱的刚度计算

按D值法计算柱的刚度的计算过程见下表

柱的刚度

层数

层

高

（

m）

柱

号

柱

根

数

c

i

（m

kN⋅

）c

b

i

i

K

2

∑

=

K

K

+

=

2

α

2

12

h

i

D c

α

=

（m

kN/

）

楼层

D

(m

kN/

)

1 5.4 1 4

60000

0.68 0.44

10877.3

1

40451

9 2 12 0.91 0.48

11955.7

6

3 4 1.08 0.51

12653.1

4

4 12 1.44 0.56

13910.6

6

2至6 3.3

1 4

98181.8

2

0.42 0.17

18637.3

8

85950

9

2 12 0.55 0.22

23500.3

9

3 4 0.66 0.25

26780.7

8

4 12 0.88 0.30

32985.9

7

7 4.0 1 4

81000

0.50 0.20

12237.8

8

55475

7 2 12 0.67 0.25

15290.4

3

3 4 0.80 0.29

17318.3

2

4 12 1.06 0.35

21087.2

8

三 重力荷载作用下的内力计算

3.1 重力荷载计算

1 恒载参数计算

对于双向板，由板传到框架横梁上的荷载为对称的梯形或三角形分布，荷载传递简图如图所示。 楼面：

kN

p

A P 328.178.49.12

122111=⨯⨯⨯=⨯= kN

p

A P 445.325.48.1)1.09.1(219.12122221=⨯⎥⎦

⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯⨯=⨯=屋面： kN

05.180.59.12

12p

A P 2111=⨯⨯⨯=⨯= kN

p

A P 05.360.58.1)1.09.1(219.12122221=⨯⎥⎦

⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯⨯=⨯= 二至七层： kN 9.778.34.025.0258.30.18P 12=⨯⨯⨯+⨯=+=梁重纵墙荷载 kN 9.588.34.025.0258.30.13P 22=⨯⨯⨯+⨯=+=梁重纵墙荷载

屋面以上：

kN P 2.728.34.025.0258.35.1612=⨯⨯⨯+⨯=+=梁重纵墙荷载

kN P 69.108.345.025.02522=⨯⨯⨯=+=梁重纵墙荷载

横墙及横梁荷载集度：

二三层：

m /kN 186.030.0255.13q 1=⨯⨯+=+=横梁荷载横墙荷载

m /kN 66.04.025q 2=⨯⨯==横梁荷载

四至七层：

m /kN 5.216.04.0255.15q 1=⨯⨯+=+=横梁荷载横墙荷载

m /kN 5.24.025.025q 2=⨯⨯==横梁荷载

屋面：

m /kN 66.04.025q 1=⨯⨯==横梁荷载

m /kN 5.24.025.025q 2=⨯⨯==横梁荷载

板传递至框架的恒载集度最大值：

楼面：

m /kN 1.178.35.4q max 1=⨯=

m /kN 2.166.35.4q max 2=⨯=

屋面：

m /kN 198.30.5q max 1=⨯=

m /kN 186.30.5q max 2=⨯=

2 框架上的恒载

框架上的恒载由上述所算出的各参数组合而成，分为二三层、四至七层、屋面三种情况，分别如图3-2、3-3、3-4所示。整个框架的受力简图如图 …… 此处隐藏：2326字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……