框架课程设计 计算书.doc
混凝土结构设计及砌体结构课程设计报告题 目： 蔡甸中学办公楼结构设计 院 （系）： 城市建设学院 专业班级： 土木1001 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2013年6 月 日至2013年 6月 日华中科技大学制目录一 构件尺寸初选2二 计算简图的确定2三 荷载计算31）恒荷载标准值的计算32）活荷载标准值的计算63）风荷载计算7四 内力计算81）恒载作用下的内力计算82）活载作用下的内力计算103）风荷载作用下的内力计算12五 内力组合141）梁的内力组合142）柱的内力组合15六 截面设计161）框架梁的配筋计算162）框架柱的配筋计算18一构件尺寸初选 根据该房屋使用功能，进行了建筑的平、剖面设计。主体结构分为3层，1层层高3.6m，23层层高3.3m。内外墙均采用200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑，室内外高差为450mm，土壤冻结深度为1.65m，屋面檐口处混凝土女儿墙600mm。平均厚度为80mm。楼盖及屋盖均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取100mm（平面布置如图1）。采用横向框架承重方案，梁柱截面尺寸确定如下： 主梁：，取 连系梁：，取， 柱截面均为：二 计算简图的确定 结构简图（如图2），各梁柱的线刚度经计算 AB、CD跨梁： BC跨梁： 上部各层柱： 底层柱：三 荷载计算 1）恒荷载计算 屋面框架梁线荷载标准值：20mm厚1：2水泥砂浆找平层 100140mm厚（2%找坡度）膨胀珍珠岩 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm厚纸筋石灰抹底 屋面恒荷载 （AB、BC、CD跨）框架梁自重 梁侧粉刷 因此，作用顶层框架梁上的线荷载： 楼面框架梁线荷载标准值30mm厚水磨石地面 20mm厚水泥砂浆找平层 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 20mm厚水泥砂浆抹底 楼面恒荷载 框架梁及梁侧粉刷 填充墙自重 墙面粉刷 作用在中间层框架上的线荷载为： 屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 粉刷 600mm女儿墙自重 粉刷 连系梁传来屋面自重 顶层边节点集中荷载 中柱连系梁自重 粉刷 连系梁传来屋面自重 顶层中节点集中荷载 楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 粉刷 塑钢窗自重 窗下墙体自重 粉刷 窗边墙自重 框架柱自重 粉刷 连系梁传来的楼面自重 中间层边节点集中荷载 中柱连系梁自重 粉刷 内纵墙自重 粉刷 扣除门洞重加上门重 框架柱自重 粉刷 连系梁传来的楼面自重 中间层中节点集中荷载 恒荷载作用下的结构计算简图恒荷载作用下结构计算简图如图3所示取中间横向框架进行统计，荷载包含节点集中荷载标准值和梁线荷载标准值且考虑的了楼面荷载分配给梁的荷载，按下图分配： 2)活荷载标准值计算（楼面活载作用下结构简图如图4所示） 上人屋面均布荷载标准值：； 楼面活荷载标准值： 屋面雪荷载标准值： 屋面框架梁线荷载标准值 楼面框架梁线荷载标准值 屋面框架节点集中荷载标准值 楼面框架节点集中荷载标准值 3)风荷载计算 风压标准值计算公式： 因结构高度H=10.2m<30m，可取；对于矩形平面；地面粗糙度类别为 C类。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算相关数据如表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5所示。层数31.01.310.20.650.3518.815.5621.01.36.90.650.3521.786.4411.01.33.60.650.3523.766.73 四 内力计算（用结构力学求解器V2版求解） 1）恒载作用下的内力计算（如图6、7、8所示） 2）活荷载作用下的内力计算（如图9、10、11） 3)风荷载作用下的内力计算（如图11、12、13所示）五 内力组合 本工程考虑三种内力组合，即1.35恒+1.4×0.7活，1.2恒+1.4活+1.4×0.6风，1.2恒+1.4风+1.4×0.7活，各层内力组合结果见表5-1表。其中梁端为经过调幅的弯矩（梁端调幅系数为0.85，跨中不调幅）。1）梁的内力采用组合，并选取最大值为其最不利组合，如下表框架梁内力组合表层次截面内力恒载活载风载组合组合组合最大值3AM-45.9-21.22.1-82.74-83.00-72.92-83.00V46.120.3-0.782.1383.1574.2383.15AB跨中M3315.70.0359.9461.6155.0361.61V0.020.06-0.70.09-0.48-0.90-0.90B左M-45.8-20.9-2-82.31-85.90-78.24-85.90V-46-20.2-0.7-81.90-84.07-75.98-84.07B右M-4.6-1.93.3-8.07-5.41-2.76-8.07V82.5-3.213.2510.417.5713.25BC跨中M0.520.240.050.941.000.931.00V00-3.20.00-2.69-4.48-4.482AM-52.8-19.242.3-90.14-88.36-79.00-90.14V55.118.1-0.892.1290.7982.7492.12AB跨中M35.313.70.0461.0861.5755.8461.57V0.120.1-0.80.26-0.39-0.88-0.88B左M-52.1-18.8-2.2-88.76-90.69-84.02-90.69V-54.8-17.9-0.8-91.52-91.49-84.42-91.52B右M-3.2-1.14.2-5.40-1.850.96-5.40V7.12.2-411.748.245.0811.74BC跨中M0.620.150.060.981.000.981.00V00-40.00-3.36-5.60-5.601AM-52.9-19.22.1-90.23-88.60-79.36-90.23V55.118.1-0.792.1290.8782.8892.12AB跨中M35.313.70.0761.0861.6055.8861.60V0.150.09-0.70.29-0.28-0.71-0.71B左M52.1-18.7-252.0134.6641.3952.01V-54.8-17.9-0.7-91.52-91.41-84.28-91.52B右M-3.6-1.24-6.04-2.640.10-6.04V7.12.2-3.811.748.415.3611.74BC跨中M0.170.020.050.250.270.290.29V00-3.80.00-3.19-5.32-5.32 2）柱同样采用组合，如下表框架柱A（D）内力组合表层次截面内力恒载活载风载组合组合组合3柱顶M-54.04-24.982.05-97.43 -98.10 -86.46 N-120.17-44.610.67-205.95 -206.10 -186.98 柱底M27.119.570.4045.98 46.27 42.47 N-120.17-44.610.67-205.95 -206.10 -186.98 V-24.59-10.470.5-43.46 -43.75 -39.07 2柱顶M-35.05-13.072.67-60.13 -58.12 -51.13 N-272.99-84.301.42-451.15 -444.42 -408.21 柱底M31.8511.81-4.4354.57 51.03 43.59 N-272.99-84.301.42-451.15 -444.42 -408.21 V-20.27-7.542.15-34.75 -33.07 -28.70 1柱顶M-30.38-10.80-2.37-51.60 -53.57 -50.36 N-425.85-124.02.01-696.42 -682.93 -629.73 柱底M14.575.37-21.12.24.93 7.26 -6.82 N-425.85-124.02.01-696.42 -682.93 -629.73 V-12.49-4.495.23-21.26 -16.88 -12.07 框架柱B（C）内力组合表层次截面内力恒载活载风载组合组合组合3柱顶M48.4222.445.387.3693.9787.52N-140.71-60.062.48-248.82-250.85-224.24柱底M-31.30-12.01-1.92-54.02-55.99-52.02N-140.71-60.062.48-248.82-250.85-224.24V24.1610.442.2042.8545.4642.302柱顶M26.398.804.5244.2547.7846.62N-319.13-113.475.73-542.03-537.00-486.13柱底M-32.11-11.54-7.69-54.66-61.15-60.61N-319.13-113.475.73-542.03-537.00-486.13V17.736.163.729.9733.0132.491柱顶M24.999.03-1.7042.5941.2036.46N-497.51-166.888.86-835.18-823.20-748.15柱底M-8.75-3.12-19.54-14.87-31.28-40.91N-497.51-166.888.86-835.18-823.20-748.15V9.373.385.0015.9620.1821.56六 截面设计 1）框架梁的配筋计算 以第一层AB、BC跨梁计算为例进行计算。 梁正截面受弯承载力计算。对于楼面现浇的框架结构，梁支座负弯矩 按矩形截面计纵筋数量，跨中正弯矩按T形截面计算纵筋数量。 （1）边跨跨中（AB跨）。混凝土强度等级为C30：， ，钢筋HRB400，。当梁的下部受拉时，按T形截面设计；当梁的上部受拉时，按矩形截面设计。翼缘计算宽度按跨度考虑时，；按梁间距考虑时， ；按翼缘高度考虑时，；则取。 属于第一类T形截面。 实配钢筋 2C22（)，则 ,满足条件。 （2）A支座 将下部跨间截面的2C22钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压 钢筋，再计算相应的受拉钢筋，即支座A上部: 则 适配钢筋3C22(). (3)B支座左。 下部取2C22（）；上部取3C22(）。 抵抗负弯矩时： 符合要求 （4）BC跨B支座右。 下部取2C22（）；BC跨B支座弯矩较小，直接按构造配 筋选取 2C14()。 （5）BC跨跨中。 弯矩较小直接按构造配筋选用2C14（） 梁斜截面受剪承载力计算。 （1）A支座 故截面尺寸符合要求。 箍筋选取2肢箍A10150,箍筋用HPB235级钢筋（）则 （2） B支座 ，故箍筋选取2肢A10200,显然是满足的要求的。其他 层的计算过程同一层，各层梁配筋详见横向框架施工图 2）框架柱的配筋计算 以第一层B柱计算 由取，取 则弯矩增大系数 （1）判断大小偏心受压 属于大偏心。 （2）计算配筋面积: 则按最小配筋率配筋取，选取 2C22(），箍筋选取4肢A8200.其它层和柱的计算过程同上，详细配筋见横向框架施工图。
