框架课程设计计算书

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目录一.多层混凝土框架结构课程设计任务书…………………二.多层框架结构计算书1.设计资料………………………………………………2.结构布置及结构计算简图的确定……………………3.恒荷载计算……………………………………………4.屋面活荷载计算………………………………………5.风荷载计算……………………………………………6.内力计算………………………………………………7.荷载组合………………………………………………8.框架梁配筋计算………………………………………9.框架柱配筋计算………………………………………多层混凝土框架结构课程设计任务书1.设计题目:某大学学生宿舍框架结构设计2.设计条件:7 层钢筋混凝土框架结构学生宿舍,设计使用年限为50 年,其建筑平面图和剖面图分别如图1,图2所示。

楼面和屋面采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖结构;屋面采用柔性防水,屋面构造层的恒载标准值为3.24kN/㎡;屋面为上人屋面,活荷载标准值为2.0kN/㎡;楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡;楼面活荷载标准值为2.0kN/㎡;墙体采用灰砂砖,重度18kN/m3,外墙贴瓷砖,墙面重0.5kN/㎡,内墙面采用水泥粉刷,墙面重0.36kN/㎡;木框玻璃窗重0.3kN/㎡, 木门重0.2kN/㎡;混凝土强度等级和钢筋级别请自行选择。

建设地点位于某城市郊区,底层为食堂,层高5.0m,2~7 层为学生宿舍,层高 4.2m,室内外高差0.6m,基础顶面标高-1.100m。

基本风0 =0.5kN/㎡。

试对该结构进行结构设计,不考虑抗震设防。

3.设计内容:(1)确定构件截面尺寸、材料选用;(2)荷载计算;(3)对一榀框架进行内力分析、计算及组合;(4)框架构件截面设计。

4.设计成果:(1)设计计算说明书一份课程设计计算说明书应装订成册,要求打印(严禁复印),应包括以下内容:1)封面:包括课程设计名称、学院(系)及专业名称、学生姓名、学号、班级、指导教师姓名,以及编写日期等。

2)目录:应注意与设计计算书相对应,尽量细致划分、重点突出。

3)课程设计任务书4)课程设计计算书:课程设计计算书主要记录全部的设计计算过程,应完整、清楚、整洁、正确。

计算步骤要条理清楚,引用数据要有依据,采用计算图表和计算公式应注明其来源或出处,构件编号、计算结果(如构件截面尺寸、配筋等)应与图纸表达一致,以便核对。

当采用计算机计算时,应在计算书中注明所采用的计算机软件名称及代号,计算机软件必须经过审定(或鉴定)才能在工程设计中推广应用,电算结果应经分析认可。

荷载简图、原始数据和电算结果应整理成册,与手算计算书统一整理。

选用标准图集时,应根据图集的说明,进行必要的选用计算,作为设计计算书的内容之一。

计算书中图表及公式必须打印。

5)参考文献:列出主要的参考文章、书籍等。

6)封底(2)结构施工图,主要包括:1)标准层结构平面布置图;2)横向框架配筋图。

设计图纸要求:依据国家制图标准《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001-2001)和《建筑结构制图标准》(GB/T 50105-2001),采用铅笔或CAD 绘图,设计内容满足规范的要求,图面布置合理,表达正确,文字规范,线条清楚,达到施工图要求。

凡不符合《房屋建筑制图统一标准》和《建筑结构制图标准》,图纸表达不清、不正确、结构构造关系混乱和文字不规范者,一律返工重画。

5. 设计参考进度及要求:第一天:布置设计任务,阅读设计任务书、指导书及设计例题,复习有关课程内容。

确定建筑结构平面布置图草图;第二天:进行结构设计参数计算;第三天:进行框架内力计算及内力组合;第四天:进行框架截面设计计算及绘制配筋草图;第五天、第六:绘制结构平面布置图、计算框架配筋图;第七天:整理计算书;第八天:答辩(施工图全部要求提供手画图,建议采用A1图纸绘图,此外,也可附上CAD 图,将作为最终成绩评定参考)6. 参考资料:(1)李汝庚、张季超主编. 混凝土结构设计[M].北京:中国环境科学出版社,2002.(2)中华人民共和国标准. 混凝土结构设计规范GB 50010-2002[S].(3)孙香红、李红主编. 实用混凝土结构设计[M]. 西安:西北工业大学出版社,2008.图2 建筑剖面图多层框架结构计算书一、设计资料(1)室内设计标高±0.000m ,室内外高差600mm ;(2)楼面和屋面采用现浇钢筋混凝土肋型楼盖结构,板厚120mm ;(3)墙体采用灰砂砖重度γ=18kN/m³,外墙贴瓷砖,墙面重0.5kN/m²,内墙面采用水泥粉刷,墙面重0.36kN/m²;(4)楼面构造层的恒载标准为1.56kN/m²,楼面活荷载标准值为2.0kN/m²; (5)屋面采用柔性防水,屋面构造层的恒载标准值为3.24kN/m²,屋面为上人屋面,活荷载标准值为2.0kN/m²;(6)木框玻璃墙重0.3kN/m²,木门重0.36kN/m²; (7)基本风压ω0=0.5 kN/m²。

二、结构布置及结构计算简图的确定各梁截面尺寸确定如下: 边跨(AB 、CD 跨)梁:80006671212l h mm ===,取h=700mm ,b=350mm 。

中跨(BC 跨)梁:取h=400mm ,b=250mm 。

边柱(A 轴、D 轴)连系梁:取b ×h=250mm ×500mm 。

中柱(B 轴、C 轴)连系梁:取b ×h=250mm ×400mm 。

1~3层柱截面取b ×h=500mm ×600mm ,4~7层柱截面均取b ×h=400mm ×500mm 。

结构布置图见施工图。

基础顶面离室外地面为500mm ,由此求得底层层高为6.1m 。

其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取I=2I 0(I 0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩),结构计算简图如图2-1。

边跨(AB 、CD )梁:3340.350.7101012I m-⨯==⨯边跨(BC )梁:3340.250.41.331012I m-⨯==⨯1~3层柱:3340.50.691012I m-⨯==⨯4~7层柱:3340.40.54.171012I m-⨯==⨯三、恒荷载计算(1)屋面框架梁线荷载标准值:120mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12×25=3kN/m 2 屋面结构层 3.24kN/m 2 —————————————————————————————屋面恒荷载 6.24kN/m 2边跨(AB 、CD)框架梁自重 0.35×0.7×25=6.13kN/m 梁侧粉刷 2×(0.7-0.12)×0.02×17=0.39kN/m 中跨(BC)框架梁自重 0.25×0.40×25=2.5kN/m 梁侧粉刷 2×(0.4-0.12)×0.02×17=0.19kN/m因此,作用在屋顶框架梁上的线荷载为: g 7AB1=g 7CD1=6.13+0.39=6.52kN/m g 7BC1=2.5+0.19=2.69kN/m g 7AB2=g 7CD2=6.24×6=37.44kN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值120mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12×25=3kN/m 2 楼面结构层 1.56kN/m 2————————————————————————————— 楼面恒荷载 4.56kN/m 2 边跨框架梁及梁侧粉刷 6.52kN/m边跨填充墙自重 0.24×(4.2-0.7)×18=15.12kN/m 水泥粉刷 2×(4.2-0.7)×0.36=2.52kN/m 中跨框架梁及梁侧粉刷 2.69kN/m因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为:g AB1=g CD1=6.52+15.12+2.52=24.16kN/m g BC1=2.69kN/m g AB2=g CD2=4.56×6=27.36kN/m(3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 0.25×0.5×6×25=18.75kN 梁侧粉刷 2×0.02×(0.5-0.12)×6×17=1.55kN 0.9m 高女儿墙自重 0 .9×0.24×6×18=23.33kN 瓷砖 0.9×6×0.5=2.7kN 水泥粉刷 0.9×6×0.36=1.94kN 连系梁传来屋面自重1166 6.2456.1622kN⨯⨯⨯⨯=—————————————————————————————顶层边节点集中荷载 G 7A =G 7D =104.43kN中柱连系梁自重 0.25×0.4×6×25=15kN梁侧粉刷 2×0.02×(0.4-0.12) ×6×17=1.14kN连系梁传来屋面自重 161.66.2429.952kN ⨯⨯⨯=1166 6.2456.1622kN⨯⨯⨯⨯=—————————————————————————————顶层中节点集中荷载 G 7B =G 7C =102.25kN(4)楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 18.75kN 梁侧粉刷 1.55kN木框玻璃窗自重 3.6×2.4×0.3=2.59kN 墙体自重(2~3层) 0.24×(1.3×5.5+2.4×1.9)×18=50.59kN 瓷砖(2~3层) (1.3×5.5+2.4×1.9)×0.5=5.86kN 水泥粉刷(2~3层) (1.3×5.5+2.4×1.9)×0.36=4.22kN 框架柱自重(2~3层) 0.5×0.6×4.2×25=31.5kN 粉刷(2~3层) 0.02×1.48×4.2×17=2.11kN 墙体自重(4~7层) 0.24×(1.3×5.6+2.4×2)×18=52.19kN 瓷砖(4~7层) (1.3×5.6+2.4×2)×0.5=6.04kN 水泥粉刷(4~7层) (1.3×5.6+2.4×2)×0.36=4.35kN 框架柱自重(4~7层) 0.4×0.5×4.2×25=21kN 粉刷(4~7层) 0.02×1.08×4.2×17=1.54kN 连系梁传来楼面自重1166 4.5641.0422kN⨯⨯⨯⨯=—————————————————————————————2~3层边节点集中荷载 G A =G D =158.21kN 4~7层边节点集中荷载 G'A =G'D =149.05kN中柱连系梁自重 15kN梁侧粉刷 1.14kN 内纵墙自重(2~3层) 0.24×[(4.2-0.4)×5.5-2.4×1.2]×18=77.85kN水泥粉刷(2~3层) 2×[(4.2-0.4)×5.5-2.4×1.2]×0.36=12.97kN 框架柱自重(2~3层) 31.5kN 粉刷(2~3层) 2.11kN 内纵墙自重(4~7层) 0.24×[(4.2-0.4)×5.6-2.4×1.2]×18=79.49kN 水泥粉刷(4~7层) 2×[(4.2-0.4)×5.6-2.4×1.2]×0.36=13.25kN 框架柱自重(4~7层) 21kN 粉刷(4~7层) 1.54kN 木门自重 2.4×1.2×0.2=0.58kN 连系梁传来楼面自重161.64.5621.892kN ⨯⨯⨯=1166 4.5641.04 22kN⨯⨯⨯⨯=—————————————————————————————2~3层中节点集中荷载G B=G C=204.08kN 4~7层中节点集中荷载G'B=G'C=194.93kN (5)恒荷载作用下的结构计算简图四、屋面活荷载计算楼屋面活荷载作用下的结构计算简图如图所示。