混凝土課程設(shè)計(jì)小燁

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算專業(yè)：土木工程班級(jí):07土木本一組別：第十六組組長(zhǎng)：迪組員：宋子騰解雯博康杰時(shí)間：2010年7月5日-7月9日3 / 29某市郊三層百貨商店?duì)I業(yè)廳，柱網(wǎng)平面布置如下圖所示。采用預(yù)制樓板、現(xiàn)澆橫向承重框架，抗震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第一組，二類場(chǎng)地，基本風(fēng)壓3產(chǎn)0。35KN/J.基本風(fēng)壓%=0.25kN/J，樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.5kN/m2；屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0。5KN/m20C25混凝土，fc=W.9N/mm£=L27N/，J,ftk=L78N/吸=2.8X104N/mm2；HPB235級(jí)名可靴,=21ON

2、/HRB335級(jí)鋼筋，fy=f'y=3OON/&廣0。55。進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一、框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱截面尺寸1。計(jì)算單元選取框架布置均勻?qū)ΨQ，現(xiàn)取一幅框架作為計(jì)算單元，單元寬度是8。1m,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：2o荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算(1)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk1）屋面恒載屋面防水、保溫、隔熱2。91KN/m2預(yù)制樓板25X0.16=4.OOKN/m2吊頂0.12KN/m2合計(jì)7.03KN/m22）樓面荷載資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除面層水磨面層0。65KN/m2整澆層35厚細(xì)石混凝±0。84KN/m2結(jié)構(gòu)層預(yù)制樓板4。00KN/m2吊頂0。12KN/m2合

3、計(jì)5。61KN/m23)框架橫梁自重3)框架橫梁自重，取梁寬b=350mm,梁高h(yuǎn)=700mm,則有25X0.35X0.70=6。125(KN/m)4)梁頂線荷載屋面梁：7.03X8.1+6o125=63o1(KN/m)樓面梁：5.61X8.1+6.125=51.6(KN/m)(2)豎向活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk1)屋面活載雪荷載：0.25KN/m2屋面均布活荷載：按不上人，考慮維修荷載，取為0.7KN/m2屋面梁活載：0.7X8.l=5o67(KN/m)2)樓面活載根據(jù)荷載規(guī)范，商場(chǎng)樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值取3.5儂/m2樓面梁活荷載：3o5X8o1=28.35(KN/m)3)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk基本風(fēng)壓為Wo=O

4、.35KN/m2,風(fēng)教體型系數(shù)迎風(fēng)面為0.8,背風(fēng)面為一也5,綜合為Uf=0.8-(-0o5)=lo3o風(fēng)壓高度系數(shù)按B類地區(qū)，如表確定，房屋高度不小于30nb取3=1.0表1風(fēng)壓高度系數(shù)離地高度/m510152030uz111.141.25lo42作用于各樓層處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值L口JoBh,計(jì)算結(jié)果如下,3層:F皿=1.OXL3X1。14X0.35X8.1X=10o71(KN)22322X0. 35X8. IX 竺山1 層："1。0X1。3X=21.36(KN)2層:"1。OXlo3XL14+L()()XOo35X8.1X5。1=20.11(KN)3.初估梁柱截而尺寸(

5、1)梁截面尺寸取h=(1/10-1/18)1=400720初選720mm,b=(1/2l/3)h=360240初選300mm.(2)柱截面尺寸初選尺寸，bXh=500X500(mm)4o梁柱線剛度及柱抗側(cè)移剛度計(jì)算5 / 29資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除梁、柱截面慣性矩，線剛度及D值計(jì)算見表2,梁柱相對(duì)線剛度見圖2。A11.741.741.741.271.74bo1.271.74Co 、1.271.741.278 r- m、1.27叫1.271.271.27851.741.741.74、BiaD,1.001.001.001.008 in 9BoCoDo7200720

6、07200 zr圖二梁柱線剛度及D值計(jì)算表項(xiàng)目柱梁一層柱二、三層柱邊柱內(nèi)柱外柱內(nèi)柱邊跨中跨截面尺寸(bXh)500X500500X500500X500500X500350X700350X700慣性矩I/mm45.2X10,5.2X10*5.2X5o2X10，1.OX1O10L0X1010畤度(柱高)/mm650065005100510072007200線剛度i</KN口2.24X1042.24X1042。85X1042.85XlO43o9XlO43.9XlO4底層k=22i/L其他層1.743。481372.74a=0.5+A底層ka=05+k其他層k0.5+1.742+1.74=0。6

7、00.5+3382+3.48=0.731.362.742+1.36=0.402+2.740>58產(chǎn)ahi0.60x120.73x120.40x120.58x126.522.24xlO46.522.24xlO45.122.85xlO45.122.85xlO46.526.525.125.12=3817=4644=5260=762616922257725 / 29資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除二、框架內(nèi)力計(jì)算lo恒載作用內(nèi)力計(jì)算恒荷載為g=63.1KN/mo La=51,6KN/rro oin7200g=51.6KN/m3600圖三恒荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖Lk=-"3

8、qL2,M：k=l/Gql;采用分層法計(jì)算前，對(duì)二層以上的各柱線剛度乘以0。9的折減系數(shù)。頂層計(jì)算單元計(jì)算簡(jiǎn)圖及彎矩計(jì)算結(jié)果見圖圖5和圖8(2)中間層計(jì)算單元，其計(jì)算過程見圖6和圖9(3)底層計(jì)算單元，其計(jì)算過程見圖7和圖十(4)總的彎矩疊加見圖十一(5)最后恒荷載彎矩圖見圖十二(6)剪力圖見圖十三6 / 29資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除25 / 29g=75.68KN，'m圖5頂層單元計(jì)算27.27-5.0381.878.60.2940.2580.448-26768.9119.8-11.04.971.8-157.6g=61.88KM0.366'26

9、7,59.921.92.5-0.9306.9-15.1-0.7-14.40.2410.183-267-11.00.4-278.70.21-12.60.5-13.1圖七底層計(jì)算單元35.9-6.55圖八頂層層計(jì)算單元恒荷載作用下的彎矩圖恒荷載作用下的彎矩圖恒荷載作用下的彎矩圖恒荷載作用下的彎矩圖N=293.6口240.6304.3口上51.15口272.4N=629.711.09'"14=714.6N=430.5N=500.5185.76lli1036.62Z=:N=843.9*1156165.9205.7185.76N=637.411IIIIN=803.3IIIIIIN=15

10、47.515.52:2.87N=1588.1恒荷載下一根框架剪力圖圖十三2 .活荷載作用下的內(nèi)力由于活載是滿布在結(jié)構(gòu)上類似于恒荷載,從上面計(jì)算的過程來看每個(gè)單元上每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的梁和柱的彎矩和上面滿布荷載q成正比的關(guān)系。故結(jié)構(gòu)上每單元每一節(jié)點(diǎn)中梁和柱的彎矩是M薩M恒Xq+g則活荷載作用下的開口框架內(nèi)力計(jì)算式（1）頂層計(jì)算單元A3右梁M=140.5+75。68x7o94=14。7A3下柱M柱=140。5+75。68x7.94=14.7A2上柱M柱=46。8+7568x7。94=4.9B3左梁M=383。53+75。68x7。94=40.2B3右梁M=351。0+75.68x7.94=36。8B3下柱

11、M=32.5+75.68x7.94=-3。4B2下柱M=10。875。68x7o94="。13活荷載頂層計(jì)算單元（2）中間層計(jì)算單元A2右梁M=-157.6+61。88x39o7=401o11A2上柱M=78。84-61.88x39.7=50o56A2下柱M=78°84-61.88x39o7=50o56Al上柱=A3柱M=26.3+61。88x39.7=16.87B2左梁M=305.3+6L88x39。7=195。87B2右梁M=277.8+6L88x39.7=178o23B2柱上=B2柱下M=-13.84-61o88x39.7=8.85Bi柱=83柱M=4.6+6L88x

12、397=2.95(3)底層計(jì)算單元Ai右梁M=153.6+61。88x39.7=98.54Ai上柱M=81。8+61。88x39o7=52o48A2下柱M=27。27+61。88x39.7=1751Ai下柱M=71。8+61。88x39.7=46o06Ao上柱M=35.94-61o88x39.7=23.03Bi左梁M=278。7+61。88x39。7=178。8Bi上柱M=15J+61.88x39。7=9.69Bi下柱M=13.14-61.88x39.7=8.40B2下柱M=5。03+61.88x39。7=3。23Bo上柱M=6。55+61。88x39o7=4.20Bi右梁M=306.9+6L

13、88x39。7=196.90下圖為活荷載彎矩圖疊加(4)活荷載作用下各節(jié)點(diǎn)柱端、梁端彎矩計(jì)算A3下3L5716。87x0.4=24.8A3右14/71687x0.6=24。8B3£40o2+2.95x0.460=41.6B3右36.8+2<>95x0.230=-36.1B3下6。35+2.95x0o310=5.5A2上55.46(4.9+17.51)x0o284=49。1A2下68。07(4.9+17。51)x0.284=61o7A2s-101.ll(4O9+17o51)x0o432=110o8B2上9。98+(1.13+3o23)x0.23=9o0B2左195。87+(

14、lo13+3.23)x0.36=197.4B2下一12.08+(1.13+3o23)x0.23=111o0B2右一178。23+(1.13+3。23)x0。18=177.4Ai上69。35-16.87x0o294=64o4Al下46.06-16。87x0o258=41.7Ai右98.54+16。87x0.448=106.1Bi±-12o64+2.95x0.241=12o0Bi左19690+2。95x0o366=198.0Bi下8(>4+2.95x0o210=-7O8Bi右一178。80+2.95x0.183=178o2Ao上23.03Boi4.20130N=157.2If10.

15、030.8|II286112.8二II-*59.42027II|142.9II4.54IIN=357.2155.7I142.9|II11:1.8M=655.8N=287.2恒荷載下一根框架剪力圖3 .風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算(D風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值£幣=10.71X1。4=15.00(KN)n-3£%=(20.ll+lOo71)XI.4=43.15(KN)n-2Z%=(21。36+20oU+10o71)X1.4=73。05(KN)n-l(1)用D值法計(jì)算框架彎矩利用D值法計(jì)算出各柱的剪力,根據(jù)各柱剪力值和反彎點(diǎn)高度，求出柱端彎矩，根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡求出梁端彎矩，根據(jù)彎矩與剪力的關(guān)

16、系計(jì)算出梁的剪力。左風(fēng)作用下的框架彎矩及剪力如圖表2各柱在風(fēng)荷載作用下的剪力表層間剪力三層14o99KN二層43。15KN一層73.05KN柱編號(hào)A5A2BBA2AlBBAiAoBjBoDij/SDij0.2040.2960。2040.2960.2260.274D.3o064.438o8012.7716.5120.02表三各層柱反彎點(diǎn)高度yh項(xiàng)目柱號(hào)KyoIY：a.y3asy3yh第三層(n=3j=3h=5.1)AsAa1。360.37100010L887B3B22。740.451000102.295第二層(n=3j=2h=5.1)A3A11.360。4810101.2702o448眺2。74

17、0o4510101.2702o295第三層(n=3j=lh=6.5)AiAolo740o57MM00.780003.705B同3。480,5500o780003o575風(fēng)荷載作用下的彎矩剪力圖4、水平地震作用計(jì)算(1)結(jié)構(gòu)重力荷載代表值三層：7.03x9x8.1x7o2x3+0o5x007x9x8oIx7.2x3+O35x0.7x25x7.2x3x10+0。35x0.7x25x8。lx9x3+0o5x0.5x0.5x5。1x25x4x10=14920KN二層：5.61x9x8,1x72x3+0o5x3。5x9x8.1x7<>2x3+0。35x0。7x25x7,2x3xlO+O.35

18、xO07x25x8olx9x3+0o5X0.5X5.1X25X40=15527KN一層：5.61x9x8.1x7o2x3+0。5x3。5x9x801x7o2x3+0.35x0o7x25x7.2x3x10+0.35x0o5.1+6.57x25x8.1x9x3+0o5x0。5x25x40=15702KN2各層重力荷載代表值取全部樓面恒載、一半活載(雪載)、上下各半層的建筑結(jié)構(gòu)重量計(jì)算，建筑各層重力荷載代表值分別為:三層14920KN：;二層15527KN；一層15702KN；考慮到該設(shè)計(jì)共有十根框架，且每桶框架的抗側(cè)剛度相同，簡(jiǎn)化為作用在一福框架上的重力荷載代表值為:G3=1492KN,G2=15

19、53KN,Gl=1570KN,則3£Gj=1492+1553+1570=4615KN：r-l(2)水平地震作用計(jì)算1)結(jié)構(gòu)自振周期.采用假想頂點(diǎn)位移法：Ti=lo7ao畫，本框架結(jié)構(gòu)無內(nèi)部填充墻體，取ao=O.7框架假想頂點(diǎn)位移計(jì)算見下表框架假想頂點(diǎn)位移計(jì)算表層號(hào)GiViXDiAUiAi314921492257720.0580.449215533045257720o1110.391115704615169220o2730.272Ti=1.7X0o7V0.449=0.82)地震作用影響系數(shù).7度抗震設(shè)防，地震分組為第一組，二類場(chǎng)地有:amax=0.08.TR=0o35s取結(jié)構(gòu)阻尼比為g

20、=0.05(TY-9，0.35產(chǎn)則ai=XOo08=0.038ImaxI0.83)水平地震作用及框架側(cè)移驗(yàn)算計(jì)算。由于丁尸0。8>L4T卡0.49,應(yīng)考慮頂部附加水平地笈作用，頂部附加水平地震作用系數(shù)為結(jié)構(gòu)，總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為5“=008T+007=008X08+0.07=0.134可得各層水平地震標(biāo)準(zhǔn)值為表4水平地震作用下框架層間側(cè)移計(jì)算FjkZA*相對(duì)值限值80o5380.53257723。121/16351/55043.78124。31257724.821/105824.89149o11169228.811/738表5各柱在水平地震作用下的剪力表層間剪力三層80.53KN二層1

21、24.31KN一層149.11KN柱編號(hào)AsA2B3B2A2AlB2B1AiAoB1B0Dij/£Dij0o204Oo2960.2040.2960.2260o274D市產(chǎn)16.4323.4825o3636.8033.740.86表6各層柱反彎點(diǎn)高度yh項(xiàng)目柱號(hào)KyoIY：a?Y2y9yh第三層(n=3j=3h=591)1.360.371000101.887BB2o740。451000102o295第二層(n=3j=2h=5c1)AjAiE360.4810101.2702。448BB2o740.451010E2702o295第三層(n=3j=lh=6。5)AiAo1.740o5700.

22、780003.705BiBo3.480。5500。780003.575彎矩圖如下:水平地震荷載作用下的彎矩和剪力標(biāo)準(zhǔn)值三、荷載組合和內(nèi)力組合1。梁內(nèi)力組合邊支座A產(chǎn)生最大負(fù)彎矩、最大剪力及AB跨跨中產(chǎn)生最大彎矩，B支座左右產(chǎn)生的彎矩剪力和BC跨跨中產(chǎn)生的最大彎矩見表72柱內(nèi)力組合框架柱是偏心受壓構(gòu)件，其主要內(nèi)力是軸力和彎矩,采用對(duì)稱配筋時(shí)，由大偏心受壓控制的組合項(xiàng)為四皿與相應(yīng)的N、V以及心。與相應(yīng)的M、N；由小偏心受壓控制的組合項(xiàng)為Na與相應(yīng)的M、Vo柱內(nèi)力組合見表8表7一層橫梁內(nèi)力組合桿件名稱A瓜BC截面位置Ai跨中%左Bi右跨中內(nèi)力種類MVMMVMVM豎向恒載165.4165。997.43

23、08.58205o7-277。86185.76140.19豎向活載-106.1130115.6198.0155。7-178.2142。987風(fēng)荷載（左風(fēng)）67.7一15。51L943.94-15.543e9412.210風(fēng)荷載（右風(fēng)）-67.716.511.943<9416.543.9412>210水平地震作用（左向）©156.2735.8727。14-102.0一35«87102.0-28.330水平地宸作用（右向）-156。2725.8727.14102。035。8710228.330內(nèi)力組合1.2恒+1.4活嚙玲271.5295.9213506.7-361

24、4-420o8328.7227.212恒+0.9X1.4（活+風(fēng)）+0。9X（+或）60。9X（+或）321.82296.85212ol5-526。33759。78477.79325.36218.51.2恒1.S水平地宸+1.3或+1.337.8119。31S2.7-441.2252.3145.3148。9140.19-S68.6199.562.1-176-159。1-410.5222。687資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除表8一層柱內(nèi)力組合桿件名稱AiA>BiBa截面位置上端下端剪力上端下端翦力內(nèi)力種類MNMNVMNMNV豎向恒載65o01803o3-35a98

25、43915o512o1315476.5515882o87豎向活教41。7287.2-23.0287.2-10,0-7.8655.84.2655。81.8風(fēng)荷載（左風(fēng)）-46e124.961.124.9-16.558。54.671.64.620.Q風(fēng)荷載（右風(fēng)）46.124.961.124.916.5158.5-4.671c6-4。620o0水平地震作用（左向）一94。1-72。5124.872.533<7119.5-12.9146。112.940o8水平地震作用（右向）94。172o5124.872.5-33.7119.512o914612.9一40。8內(nèi)力組合lo2恒+1.4活1mJ(

26、D+106.7109058.9113025,519o9220210.822434o67Na(D+106o7109068.91130-25.519。9220210<822434.67Nnln<D+©106.7109058.9113025.5-19。9220210o822434.6712恒+0.9XI.4(活+風(fēng))1mJ+0.9(4)(D+0.9(+<D)1441083111.611249.6718214174.7218222o5Nw(D+0o9(+<D)+0,9-1441083-111.61124-9.6-71。8214174.7218222.5Nnia+0.9

27、(+<§)®+0.9(2HD)611039T611079一39。333.52133-54.1217413。512恒+1<3水平地震1mJ61。3(3)+l.3187.3897198.193828.3167o51564196o5157155.9Nh+1。3+1.3187.3897-198.193828.3143.21564183160550.1N.m+1.3+1.3-57。3708.8126.3749,728.3167.51564196.61571559四、框架梁柱配筋1、橫梁配筋以一層梁為例，從橫梁內(nèi)力組合表選取各截面不利內(nèi)力，并轉(zhuǎn)化為支座邊緣控制截面內(nèi)力,其中

28、：V'=V-zXV=V(g+q)'一V'?,各控制截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值見表22一層橫梁控制截面組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值27 / 29資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除樓層A支座AB跨跨中M/(KNm)B支座左B支座右BC跨跨中M/(KN-m)M/(KNm)V/KNM/(KNm)V/KNMl(KN>m)V/KN支座截面-3686199e5212o15526o33-361。4477o79328.7227.237.8支座邊緣控制截面336.5183.5212.15-4659-345.4423.1312.7227.25.7(1)正截面受彎承載力計(jì)算采用單筋矩形截面

29、，混凝土保護(hù)層厚度取25mm,a、=35mm,各控制截面設(shè)計(jì)配筋見下表.一層梁正截面設(shè)計(jì)截面A支座AB跨中B支座左B支座右BC跨中bXh.350X665350X665350X665350X665350X665控制截面M(KNm)-336.5212.15-465。9-423.1227。2-252.4212.15-3494-317.3227.20.1370.1150.1890。1720。1244=1一11-240。1480.1230.2110.1900.133Ys=1-0.5g0.9260.9390.8950.9050。93413661133177817571220實(shí)配鋼筋325420328328420實(shí)配面積/(mmXmm)14731256187418741256實(shí)際配