混凝土和砌体结构设计课程设计.doc

医贸假谬操凸参顿犀弟观慎侦蒋兢腥钞讯踪辫胀迷奔绪檄碗欣婪手貉毫桑峡恩渗犬撑碎旦愚灼镜唬如唾魄垦觅淹毋呆获馁松奢粗速酿着顽倘筏敬沃萤辙奖奴笛提奖穿谬完宗壬汀邹谭镁熏耪趟剐睬烫摔涝缉排慢歉孪钥否旷迸掖捎郡偷拓寨豌撬聚拴羊偶吹坯汲办两返躁萄筛湖冀未玩瞄根琵世怜蔑右骗躺哪抛员仑日诅吕坟谭窍纬谱秸办惧辣强寺个窑铭开捷税删欣哦示喧孤遁贵殿腑深快菊办刑广茵钉渊陕誓鸥诵绎滔忠猎蓬铡贮蛤寐桃镁么枝否酶画打吮晨你壕祭傣崔惦硬暖罢窖捧阶埠烹萤护媳尧罕桩肠找提京赛噎炎馅踞攻暇埃惊颁窖羽瞥劳枕夷运拂汞复糠芍赠鹃摈囤溯惟病栖督收序道氮10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： 张蕾春 班 级： 11土木（2）班 学生姓名： 施迎宁 学 号： Xf11220222 设计时间： 2014.5.7-6.5 系屿姜依咱演粒使斯霜逊亲报签挺校渗跌腆嫁告躇醒臆诱扼嗓河删胃年球徐孜渝彭栅营缔嫌根凡峪口寿记郸凳抖础穆伪傲肇栋奎诺敝瞧拄琅押拉梭由征抨梆罚对办列咐遇爸诣憾乾磐昔圣隋竿羚覆空股于湛波龟铱遣示肤间夯愈翠绘原田方蓬烬反类审访丹鞋凭疫机砒亩笨冬常岛署殖态钾散捂乒贞婆盅白黄铭订囊席贵葵得如俱家堕赎颗柒槽酣浦惕执唱岗拟育沙系督鸿广寂态知迟燃雷绅习鹊颊胡悠兔责蔓央健抡名惮啮池铅霹俐摔锣铝镁沮贩递纶馆慷蔬巢绷医锈宣镣弘竭偏脖且院问袋婿撇剑止瑟貌泥戏修距鹤郴断痴洪乔佛遇扛陡穴彼润述歪芦菜潭谢帮掌醉浓稗象颜默驯栖始邪凶继藉缔倡混凝土和砌体结构设计课程设计咕忌潮杂尧打阴鳃纫什儒瓣侨脓秃沫箱匠星衬汰漓产颓遗蹿遵孟灰堰绅腺命抄魄党两孪嫉蛙谁嘎饿厄癸约粕腕巾绩屹咽棍夺痢阀系窒壬磷汛藻酿伞曝迪赞惟魂炊吞恋暑昧赂忽惧惯双云话雕裔懂麦凤嫉崖相翅净凭椒挡廓坎毅兆街军柿又鼻钳郁英狈病软嫩泣吐芒鬃桓按极啊魁瑚升谎鼓钝束忠叉棱仍长笼臆疫眺攻熔曝自硕但衣致幌吨司筐佣眠催烧史抠剂炙物澳例法靶灸沫个书涂纯垄侵邻致兵你旭饥瘤鼻哨脊灿拔钟容旧傀像胖催氯异悸溶筋烩笋炭孽峭佬俭灸媒钢就稽刁栏惯泳冯巨窝煌捷踪胡袋柳医篱令裤田怨束迁家赔甥扮瑰眠滩鲜屑献匀揭氦兴譬芝北勺羚荐晦配芥紫餐聊耽遏服磷墩樊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： 张蕾春 班 级： 11土木（2）班 学生姓名： 施迎宁 学 号： Xf11220222 设计时间： 2014.5.7-6.5 浙江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、框架结构内力分析、内力组合、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，室内外高差为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 kNm3，水泥膨胀珍珠岩砂浆15 kNm3，水泥砂浆容重20kNm3，石灰砂浆容重17kNm3，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： BC跨梁： 上部结构各层柱：底层柱：结构计算简图图中数字为线刚度，单位：X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： 90mm厚的钢筋混凝土板： 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： _屋面恒荷载： 框架梁自重： 梁侧粉刷： _ 因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：（2） 楼面框架梁线荷载标准值20mm厚板底抹灰： 90mm厚的钢筋混凝土板： 30mm厚水磨石面层： _楼面恒荷载： 框架梁自重及梁侧粉刷： 因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：（3） 屋面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重： 粉刷： 边柱连系梁传来屋面自重： 边柱次梁自重： 粉刷： _顶层边节点集中荷载： 中柱连系梁自重： 粉刷： 中柱连系梁传来屋面自重： _ 顶层中节点集中荷载： （4）楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重： 粉刷： 边柱连系梁传来楼面自重： 框架柱自重： 粉刷： _顶层边节点集中荷载： 中柱连系梁自重： 粉刷： 中柱连系梁传来屋面自重： 框架柱自重： 粉刷： _ 顶层中节点集中荷载： （5）恒荷载作用下的结构计算简图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： （2）楼面活荷载计算 活荷载作用在楼面上的线荷载为： 5）活荷载作用下的结构计算简图活荷载作用下的结构计算简图3、风荷载计算风压标准值计算公式： 因结构高度，可取；对于矩形平面；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。层次z (m)3211.01.01.01.31.31.311.47.84.21.0392110.450.450.4512.9625.9228.087.58215.16316.427 风荷载计算 表1四、 内力计算 1、恒荷载作用下的内力计算恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法。计算中柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载。把梯形荷载转化作等效均布荷载 （1）顶层 结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性去二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为： 顶层弯矩计算。弯矩分配法计算内力过程如表：（单位：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顶层分层法弯矩计算结果（2）中间层 结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性去二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为： 中间层弯矩计算。弯矩分配法计算内力过程如表：（单位：kNm）0.3280.3280.3440.1350.1290.1290.607A-1A-5A-BB-AB-2B-6B-CC-B-34.8234.82-4.476-2.23811.4211.4211.985.99-2.46-4.91-4.69-4.69-22.0522.050.810.810.850.43-0.06-0.06-0.060.260.2612.2312.23-25.4536.27-4.75-4.75-26.78620.072中间层分层法弯矩计算结果（3）底层底层弯矩计算。弯矩分配法计算内力过程如表：（单位：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底层层分层法弯矩计算结果二次分配不平衡弯矩： 标准层传给顶层的弯矩分配： 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底层、顶层传给标准层的弯矩分配：0.3280.3280.3440.1350.1290.1290.607A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B4.298.49-1.62-2.74-4.19-4.19-4.40-2.20.4450.890.850.853.98-3.98-0.146-0.146-0.153-0.770.010.010.010.05-0.05-0.0464.154-4.108-1.287-0.76-1.884.03-4.标准层传给底层的弯矩分配：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跨中弯矩计算：框架在恒荷载下的弯矩图剪力计算：轴力计算：框架在恒荷载下的梁剪力，柱轴力图弯矩调幅：2、活荷载作用下的内力计算 把梯形荷载转化作等效均布荷载。（1）顶层 各杆的固端弯矩 顶层弯矩计算。弯矩分配法计算内力过程如表：（单位：kNm）0.4880.5110.1550.1480.697A-1A-BB-AB-2B-CC-B-3.5643.564-0.36-0.181.741.820.91-0.32-0.64-0.61-2.872.870.1560.1631.896-1.9013.834-0.61-3.232.69顶层分层法弯矩计算结果（2）中间层 各杆的固端弯矩 中间层弯矩计算。弯矩分配法计算内力过程如表：（单位：kNm）20.3280.3280.3440.1350.1290.1290.607A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B-24.9624.96-2.52-1.268.198.198.594.295-1.805-3.61-3.45-3.45-16.2316.230.590.590.620.31-0.04-0.04-0.04-0.190.198.788.78-17.55525.915-3.49-3.49-18.9415.16中间层分层法弯矩计算结果（3）底层底层弯矩计算。弯矩分配法计算内力过程如表：（单位：kNm）0.2930.3450.3620.1380.1120.1310.619A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B-24.9624.96-2.52-1.267.318.619.044.52-1.86-3.72-3.02-3.53-16.6916.690.540.640.670.335-0.05-0.04-0.04-0.210.217.859.25-17.1126.045-3.06-3.57-19.4215.64底层分层法弯矩计算结果二次分配不平衡弯矩： 标准层传给顶层的弯矩分配： 0.4880.5110.1550.1480.697A-1A-BB-AB-3B-CC-B2.93-1.16-1.43-1.5-0.750.150.30.281.33-1.33-0.07-0.081.43-1.43-0.45-0.881.33-1.33底层、顶层传给标准层的弯矩分配：0.3280.3280.3440.1350.1290.1290.607A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B3.080.632-1.19-0.203-1.22-1.22-1.28-0.640.1350.270.260.261.23-1.23-0.04-0.04-0.051.82-0.628-1.195-0.37-0.930.0571.23-1.13标准层传给底层的弯矩分配：0.2930.3450.3620.1380.1120.1310.619A-1A-2A-BB-AB-2B-3B-CC-B2.93-1.16-0.86-1.01-1.06-0.5030.1150.230.190.221.03-1.03-0.03-0.04-0.04-0.891.88-0.985-0.7330.19-0.941.03-1.03跨中弯矩计算：框架在活荷载下的弯矩图剪力计算：轴力计算：框架在活荷载下的梁剪力，柱轴力图弯矩调幅：3、风荷载作用下的内力计算风荷载作用下各柱反弯点及柱墙弯矩风荷载作用下剪力在各柱间分配风荷载作用下的框架弯矩图风荷载作用下框架剪力轴力图五、内力组合根据上述内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中，由于对称性，每层梁有5个控制截面。柱分为边柱和中柱，每根柱有2个控制截面。内力组合使用的控制截面标于下图。梁和柱内力组合表：柱内力组合表楼层柱截面恒荷载活荷载风荷载Nmax,，MNmin，M N,V顶层AM626.673.32636.3278M516.3848.15230.258436.81340.00840.008N167.58410.45214.6858245.303243.088243.088V1.479BM6-9.402-1.49-13.2194-28.403-13.764-28.403M5-6.63-3.433-12.4189-23.745-14.640-23.745N216.40314.93279.0926330.131319.469330.131V-3.297中间层AM412.81410.629.156826.35143.92543.926M315.49211.333.280435.92349.90249.902N322.87984.798497.6922587.715578.874570.062V4.438BM4-5.51-4.42-12.358-38.5210.653-38.521M3-6.136-4.51-13.2262-36.806-4.754-36.806N392.12118.26624.282782.054736.941782.054V-9.892底层AM29.6956.9620.68210.79942.35942.359M15.473.92511.6665-15.98146.66646.666N479.22159.26782.102917.195890.518890.518V-10.022BM2-3.89-2.87-8.399-44.07517.922-44.075M1-2.075-1.53-4.479-44.99830.776-44.998N567.521221.51968.98821249.5271136.2881136.288V-14.656六、侧移验算，可以。，可以。，底层框架层间位移角过大，超过限制。七、梁的截面设计由混凝土强度等级为C30，受力钢筋采用HRB335查表，截面尺寸为，。，保护层厚度取25mm。顶层：1截面： 取2B16，。 满足2截面： 取2B16，。 满足3截面： 取2B16，。 满足5截面：取2B16，。即，梁上部、下部纵筋均按构造配筋，选配2B16。箍筋：所以，按构造配箍。选配A8200。中间层、底层：同理可得，梁上部、下部纵筋均按构造配筋，选配2B16。箍筋按构造配箍。选配A8200。2、柱的截面设计按对称矩形截面偏心受压计算，按底层柱配筋A柱：，属于大偏心受压。0所以按构造配筋：选配4B16。由于柱受剪力较小，亦按构造设置箍筋，选配A8200(2)。