混凝土和砌体结构设计课程设计报告书
- 格式:doc
- 大小:1.89 MB
- 文档页数:29
混凝土和砌体结构设计课程设计 ――多层框架结构设计
指导教师: 蕾春 班 级: 11土木(2)班 学生: 施迎宁 学 号: Xf11220222 设计时间: 2014.5.7-6.5
理工大学科技与艺术学院建筑系 . .. .
.. .. .. .. 混凝土和砌体结构设计课程设计
一、目 的 掌握现浇多层框架结构方案布置、荷载分析、框架结构力分析、力组合、框架梁、柱和节点设计。通过该课程设计,能综合运用结构力学和钢筋混凝土基本构件的知识,掌握结构设计的基本程序和方法。 二、设计任务 1.工程概况 本工程为钢筋混凝土框架结构体系,共三层,层高3.6m,室外高差为0.45m,基础顶面至室外地面距离0.5m。框架平面柱网布置见图1所示,选择典型一榀框架进行计算。框架梁、柱、屋面板、楼面板全部现浇。
2. 设计资料 (1)气压条件 基本雪压0.3 kN/m2 ,基本风压0.4 kN/m2,地面粗糙度类别为B类。不上人屋面,屋面活荷载0.5kN/m2。 (2)抗震设防:不考虑抗震设防。 . .. . .. .. .. .. (3)主要建筑做法: 构件尺寸:梁:250X550;柱:600X600 屋面做法:20mm厚板底抹灰,钢筋混凝土板厚90mm,120mm水泥膨胀珍珠岩保温层找坡,20mm厚水泥砂浆找平层,4mm厚SBS卷材防水层。 楼面做法:20mm厚板底抹灰,钢筋混凝土板厚90mm,30mm厚水磨石面层。梁柱表面采用20mm厚抹灰。 (4)荷载取值:钢筋砼容重25 kN/m3,水泥膨胀珍珠岩砂浆15 kN/m3,水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,SBS卷材防水层0.30kN/m2,水磨石自重0.65kN/m2。恒载分项系数为1.2,活荷载3.5 kN/m3,分项系数1.4。 (5)材料:混凝土强度等级为C30。受力钢筋采用三级钢。
根据地质资料,确定基础顶离外地面为500mm,由此求得底层层高为4.55m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图中。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用,取I=2I0(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。 AB、CD跨梁: 333120.250.55/5.41.2810()12cciEEm
BC跨梁:333120.250.55/2.42.910()12cciEEm 上部结构各层柱:33310.60.6/3.6310()12cciEEm 底层柱:33310.60.6/4.552.3710()12cciEEm . .. .
.. .. .. .. 三、荷载计算 1、恒荷载计算 (1)屋面框架梁线荷载标准值:
20mm厚板底抹灰: 2/4.30172.00mkN 90mm厚的钢筋混凝土板: 20.09252.25/kNm 120mm水泥膨胀珍珠岩保温层找坡: 2/.811521.0mkN 20mm厚水泥砂浆找平层: 2/.402020.0mkN 4mm厚SBS卷材防水层: 20.3/kNm _________________________________________________________________ 屋面恒荷载: 25.09/kNm 框架梁自重: 0.25252.875/kNm(0.55-0.09) 梁侧粉刷: 20.55-0.090.02170.313/kNm() _________________________________________________________________ 3.19/kNm
结构计算简图 图中数字为线刚度,单位:X3310mCE . .. .
.. .. .. .. 因此,作用在屋顶框架梁上的线荷载为: 3131313.19/ABCDBCgggkNm
32325.093.618.324/ABCDggkNm
325.092.412.216/BCgkNm (2)楼面框架梁线荷载标准值 20mm厚板底抹灰: 2/4.30172.00mkN 90mm厚的钢筋混凝土板: 20.09252.25/kNm 30mm厚水磨石面层: 20.65/kNm ________________________________________________________________ 楼面恒荷载: 23.24/kNm 框架梁自重及梁侧粉刷: 3.19/kNm 因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为:
1113.19/ABBCCDgggkNm
223.243.611.664/ABCDggkNm
23.242.47.776/BCgkNm
(3)屋面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重: 0.257.22520.7kN(0.55-0.09) 粉刷: 0.020.55-0.097.22172.252kN() 边柱连系梁传来屋面自重:
边柱次梁自重: 120.25(0.550.09)5.4257.5944kN 粉刷: 0.020.55-0.095.42171.652kN() _________________________________________________________________ 顶层边节点集中荷载: 3348.962ADGGkN
1.81.85.09/216.491kN . .. . .. .. .. .. 中柱连系梁自重: 20.7kN 粉刷: 2.525kN
中柱连系梁传来屋面自重: 1(3.61.2)1.21.25.0910.992kN 0.53.63.6/25.0916.491kN _________________________________________________________________ 顶层中节点集中荷载: 3350.433BCGGkN
(4)楼面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重: 0.3(0.60.1)7.22527kN 粉刷: 0.020.6-0.17.22172.448kN() 边柱连系梁传来楼面自重: 框架柱自重: 0.60.6253.632.4kN 粉刷: 0.020.643.6172.94kN _________________________________________________________________ 顶层边节点集中荷载: 3374.311ADGGkN
中柱连系梁自重: 20.7kN 粉刷: 2.525kN
中柱连系梁传来屋面自重:13.63.62.41.23.249.3312kN
框架柱自重: 32.4kN 粉刷: 2.94kN _______________________________________________________________ 顶层中节点集中荷载: 78.394BCGGkN
2.71.83.2415.746kN13.61.83.2410.4982kN . .. .
.. .. .. .. (5)恒荷载作用下的结构计算简图
2、活荷载计算 (1)屋面活荷载计算 活荷载作用在顶层屋面上的线荷载为: mkNppCDAB/.81.63.5033
mkNpBC/2.1.42.503
3311(2.72.71.8)1.83.61.80.526.4822ADPPkN 3316.48(3.61.23.6)1.20.5210.082BCPPkN (2)楼面活荷载计算 活荷载作用在楼面上的线荷载为: 3.53.612.6/ABCDppkNm 3.52.48.4/BCpkNm 6.483.5245.36ADPPkN
10.083.5275.56BCPPkN
恒荷载作用下的结构计算简图 . .. . .. .. .. .. 5)活荷载作用下的结构计算简图
p3BCp
3CDp
3AB
pABpCD
CBA
D
PA
BPCPDP
3APP
3B
P
3CP
3D
g3BC1
pBC
3、风荷载计算 风压标准值计算公式: 0zsz 因结构高度11.930Hmm,可取0.1z;对于矩形平面3.1s;z可按线性插入法求得。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计过程如表1所示。表中z为框架节点至室外地面的高度,A为一榀框架各层节点的受风面积,计算结果如图所示。
风荷载计算 表1 层次 z s z (m) z )/(20mkN
)(2mA )(kNP
w
3 2 1 1.0 1.0 1.0 1.3 1.3 1.3 11.4 7.8 4.2 1.0392 1 1 0.45 0.45 0.45 12.96 25.92 28.08 7.582 15.163 16.427
活荷载作用下的结构计算简图