多層框架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上多層框架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計指導(dǎo)書一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計（一）、結(jié)構(gòu)平面布置：結(jié)構(gòu)設(shè)計者應(yīng)根據(jù)建筑的使用和造型的要求，確定一個相對合理的結(jié)構(gòu)布置方案。結(jié)構(gòu)布置基本原則為結(jié)構(gòu)受力合理；傳力體系簡單明確。結(jié)構(gòu)平面布置內(nèi)容包括框架梁、柱布置；非框架梁布置；樓、屋面板布置；以及其它構(gòu)件布置。框架的布置可根據(jù)具體情況選擇采用（1）、橫向承重體系豎向荷載主要由橫向框架梁承擔(dān)，用縱向連系梁連接各榀橫向框架。（2）、縱向承重體系豎向荷載主要由縱向框架梁承擔(dān)，用橫向連系梁連接各榀縱向框架。（3）、雙向承重體系縱、橫向框架梁均要承擔(dān)樓板傳來的豎向荷載，有抗震設(shè)防要求的房屋宜采用此方案。非框架梁一般優(yōu)先

2、布置于墻下和較重設(shè)備下，然后再根據(jù)樓板的大小和框架承重體系布置。（二）、構(gòu)件的材料及施工方法：框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱混凝土等級不低于C20，目前框架梁、柱混凝土等級通常采用C30及以上。多層框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱常采用相同的混凝土等級；高層框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱常采用不同的混凝土等級。梁、柱主筋常采用熱軋II級鋼筋；箍筋常采用熱軋I級鋼筋；現(xiàn)澆板、樓梯構(gòu)件及非主結(jié)構(gòu)構(gòu)件常采用熱軋I級鋼筋。在抗震設(shè)防區(qū)，全現(xiàn)澆框架被廣泛采用，也可采用現(xiàn)澆裝配整體式框架。（三）、構(gòu)件截面估算：1、梁高hb：主、次梁交接時，主梁梁高一般比次梁梁高大50mm以上。框架梁、非框架主梁 hb=（1/81/12）l（l為梁的跨度）連系

3、梁、次梁 hb=（1/121/15）l（l為梁的跨度）2、梁寬bb：框架梁和主梁梁寬一般不小于250mm；次梁梁寬一般不小于200mm。bb=（1/21/3）hb3、框架柱截面尺寸：框架柱截面尺寸一般按軸壓比估算；但不小于400mmX400mm。軸力N可按柱受荷面積以板面綜合荷載12/M214/M2計算；柱面積A按下式算出后可適量放大1.11.2倍。N/Afc0.9（三級框架）4、現(xiàn)澆板厚度：連續(xù)板h=（1/301/40）l0；懸臂板h=（1/101/12）l0；其中l(wèi)0為板的跨度。（四）、結(jié)構(gòu)平面布置簡圖：以上結(jié)果還應(yīng)在結(jié)構(gòu)計算書中繪制結(jié)構(gòu)平面布置簡圖來表達；其圖樣可參照例圖一。二、框架結(jié)構(gòu)

4、計算簡圖（一）、計算單元（例圖一）：在一般工程設(shè)計中，通常是將結(jié)構(gòu)簡化為一系列平面框架進行內(nèi)力分析和側(cè)移計算，不考慮空間工作影響，計算單元寬度取相鄰開間各一半。豎向荷載計算時，要注意相關(guān)支承構(gòu)件的傳力路線。（二）、框架計算模型（例圖二）：框架的桿件一般取其截面形心軸線表示；桿件間的連接用節(jié)點表示；對于全現(xiàn)澆和現(xiàn)澆整體式框架各節(jié)點視為剛接點；桿件的長度用節(jié)點間的距離表示；框架柱在基礎(chǔ)頂面處為固接。通常的處理方法為：1、框架跨度取柱軸線間距。當部分框架柱截面形心不在軸線上時，通常采用力的平移原理來處理荷載，而不改變框架計算跨度。2、二層及二層以上框架層高取建筑層高；底層框架層高取基礎(chǔ)頂面至二層框架

5、梁面間的距離，若基礎(chǔ)頂面標高暫時確定時，也可近似取底層層高加1.0米。3、各跨跨度相差不超過10%時，可視為等跨框架；斜梁斜度不超過1/8時，可視為水平梁；基礎(chǔ)頂面標高相差不超過1.0米時，可視為等標高。4、各桿件的線剛度（1）、梁的原始慣性矩I0按梁矩形截面計算，I0=bbhc3/12。（2）、梁的計算慣性矩Ib按梁與板的連接方式確定，對于現(xiàn)澆裝配整體式框架梁的中框架梁Ib=1.5I0；邊框架梁Ib=1.2I0。對于全現(xiàn)澆框架梁的中框架梁Ib=2.0I0；邊框架梁Ib=1.5I0。（3）、柱的計算慣性矩Ic按實際截面計算，Ic=bchc3/12。（4）、梁的線剛度ib=EIb/l；柱的線剛度

6、ic=EIc/h；框架內(nèi)力計算時可采用相對線剛度以簡化計算。三、荷載計算（例圖三）1、 豎向荷載（1）、恒荷載：恒荷載即結(jié)構(gòu)及建筑裝飾材料自重等，可按構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料自重計算。常用材料的重力密度可查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GBJ9-87）；有些材料自重可查閱相關(guān)產(chǎn)品說明書。（2）、樓面活荷載：樓面均布活荷載通常可查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GBJ9-87）；當實際樓面均布活荷載大于建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定值或建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中未規(guī)定時，應(yīng)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上按實際荷載取用。本次課程設(shè)計可不考慮樓面活荷載折減。（3）、屋面活荷載：不上人屋面均布活荷載取0.7KN/M2；當施工荷載較大時，按實際荷載取用。上人

7、屋面均布活荷載取1.5KN/M2；當屋面兼作其它用途時，應(yīng)按實際荷載取用。（4）在計算框架梁及節(jié)點上的豎向荷載時，各傳力構(gòu)件均按簡支考慮。2、 水平荷載：本次課程設(shè)計僅考慮水平地震荷載，水平地震荷載采用底部剪力法計算。本次課程設(shè)計按七度抗震設(shè)防、II類場地、近震考慮。（1）、集中于i質(zhì)點的重力荷載代表值Gi，Gi按建筑抗震設(shè)計規(guī)范第4.1.3條規(guī)定計算，其中構(gòu)件自重標準值為與該質(zhì)點相鄰樓層各取一半層高范圍內(nèi)的所有構(gòu)件自重標準值的總合。（2）、結(jié)構(gòu)等效總重力荷載Geq，Geq=0.85G，G=。（3）、結(jié)構(gòu)基本自振周期T1，結(jié)構(gòu)基本自振周期采用頂點位移法計算。T1=1.70，其中結(jié)構(gòu)基本自振周期

8、折減系數(shù)0=（0.60.7）；G為相當于重力荷載代表值大小的水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的頂點位移，頂點位移以米為單位。（4）、水平地震影響系數(shù)1，按建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ11-89）第4.1.4條規(guī)定計算。（5）、底部總剪力標準值FEk=1Geq。（6）、樓層水平地震力標準值Fi=（）FEk(1n)，n為頂部附加地震系數(shù)，按建筑抗震設(shè)計規(guī)范中表4.2.1計算。（7）、屋頂水平地震力標準值為Fn+n FEk。四、框架結(jié)構(gòu)計算（一）、內(nèi)力計算1、 豎向荷載作用下的內(nèi)力計算：豎向荷載作用下的內(nèi)力計算采用彎矩二次分配法計算，該方法就是將各節(jié)點的不平衡彎矩同時進行分配和傳遞，并以二次分配為限。具體計算方法可參

9、照混凝土結(jié)構(gòu)教材中例12.2。當采用對稱結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注意節(jié)點條件的改變以及分配系數(shù)的調(diào)整。豎向活荷載考慮滿布，其跨中彎距應(yīng)乘（1.11.2）放大系數(shù)。豎向荷載最終計算結(jié)果應(yīng)分別繪制框架彎矩圖、剪力圖和軸力圖。2、 水平荷載作用下的內(nèi)力計算：水平荷載作用下的內(nèi)力計算采用D值法。最終計算結(jié)果應(yīng)分別繪制框架彎矩圖、剪力圖和軸力圖。（1）、柱抗側(cè)移剛度D=（12ic/h2）。柱抗側(cè)移剛度影響系數(shù)按混凝土結(jié)構(gòu)教材中表12.5計算。（2）、柱的反彎點高度=（0+1+2+3）h。其中0為標準反彎點高度比，查閱混凝土結(jié)構(gòu)教材中表12.7；1為上、下層梁線剛度變化時，柱的反彎點高度比修正值，查閱混凝土結(jié)構(gòu)教材中表

10、12.8；2、3分別為上、下層層高與本層層高不同時，柱的反彎點高度比修正值，查閱混凝土結(jié)構(gòu)教材中表12.9。在確定1、2、3時，要注意反彎點移動方向。（3）、采用D值法計算水平荷載作用下的內(nèi)力可參考混凝土結(jié)構(gòu)教材中例12.5。也可列表計算。例表一：各柱剪力計算（1）*層剪力V系 數(shù)3層=*2層=*A3A2B3B2C3C2A2A1B2B1C2C1=c=D=cV= （KN）（2）底層剪力V系 數(shù)底層=*A1A0B1B0C1C0=c=D=cV= （KN）例表二： 柱反彎點高度層 數(shù)三層（m=3，n=3，h=3.6m）柱 號A3A2B3B2C3C2層 數(shù)二層（m=3，n=2，h=3.6m）A2A1B2

11、B1C2C1層 數(shù)一層（m=3，n=1，h=4.6m）A1A0B1B0C1C0（二）、側(cè)移驗算一般多層框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移僅考慮總體剪切變形，可用D值法計算，注意此時的D值應(yīng)是結(jié)構(gòu)真實的D值，而不象內(nèi)力計算那樣采用相對值。1、 層間位移ui=Vi/Dji，其中，Vi為第i層剪力標準值，頂點位移u=ui。2、 層間位移限制：（ui/h）1/450（輕質(zhì)隔墻）；（ui/h）1/500（砌體填充墻）。頂點位移限制：u/H1/550（輕質(zhì)隔墻）；u/H1/650（砌體填充墻）。其中，h、H分別為層高和建筑總高。例表三：側(cè)移驗算層間相對側(cè)移和頂點側(cè)移位置u=層高h(m)相對值限值3層2層1層頂

12、點（三）、內(nèi)力組合1、 控制截面和最不利內(nèi)力：梁的控制截面為兩端支座截面和跨中截面，支座截面最不利內(nèi)力為可能出現(xiàn)的+Mmax、Mmax及Vmax；跨中截面最不利內(nèi)力為可能出現(xiàn)的+Mmax、Mmax。梁跨中最大彎矩值可近似用跨中彎矩值代替，在配筋時適量增加配筋量。柱的控制截面為柱兩端截面，采用對稱配筋時，其最不利內(nèi)力有三種：（1）、Mmax及相應(yīng)的N、V。（2）、Nmax及相應(yīng)的M、V。（3）、Nmin及相應(yīng)的M、V。在最不利內(nèi)力組合時,對水平地震荷載，應(yīng)考慮左震和右震。2、 豎向荷載作用下的梁端負彎矩調(diào)幅：對于裝配整體式框架，負彎矩調(diào)幅系數(shù)=（0.70.8）；對于現(xiàn)澆整體式框架，負彎矩調(diào)幅系數(shù)

13、=（0.80.9）。梁端負彎矩減小后，梁跨中正彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大。3、 荷載效應(yīng)組合：本次課程設(shè)計僅考慮下述二種荷載組合。（1）、恒荷載+活荷載S=1.2SGK+1.4SLK （SGK 、SLK分別為恒荷載、活荷載效應(yīng)標準值）（2）、考慮地震作用時的內(nèi)力組合S=1.2CGGE+1.3CEhEhK （CG 、CEh分別為重力荷載代表值和水平地震效應(yīng)系數(shù)；GE 、EhK分別為重力荷載代表值和水平地震作用標準值）（3）、各桿件的控制截面內(nèi)力組合應(yīng)列表計算，內(nèi)力組合表可參照例表，也可自行設(shè)計表格。（四）、桿件截面設(shè)計1、 當?shù)卣鸷奢d不參與組合時，0SR，本此課設(shè)中0=1；當?shù)卣鸷奢d參與組合時，S

14、R/RE，承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE按建筑抗震設(shè)計規(guī)范中表4.4.2取用。2、 在梁各截面最不利內(nèi)力相差不大時，可有選擇的進行梁截面配筋計算。3、 在進行柱截面配筋計算時，應(yīng)盡量利用偏心距對截面承載能力的影響來選擇最不利內(nèi)力，一般情況下，多層框架結(jié)構(gòu)僅需計算底層和頂層柱控制截面的配筋。4、 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，還應(yīng)考慮截面延性設(shè)計時的各種內(nèi)力調(diào)整。5、 構(gòu)件截面配筋可自行設(shè)計表格進行列表計算。五、柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計一般多層框架結(jié)構(gòu)柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計可選用底層Nmax及相應(yīng)的M、V來作為柱底傳給基頂?shù)暮奢d。注意不要忘記底層墻體通過基礎(chǔ)梁傳給基頂?shù)暮奢d。柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計方法可參照混凝土結(jié)構(gòu)教材中第360頁第11.6節(jié)內(nèi)容。六、框架結(jié)構(gòu)配筋詳圖框架結(jié)構(gòu)配筋詳圖包括單榀框架立面配筋圖和各截面配筋圖。配筋圖的制作應(yīng)符合制圖規(guī)范，框架的節(jié)點構(gòu)造可參照例圖執(zhí)行；其余構(gòu)造應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ10-89）中相關(guān)條款的規(guī)定。七、柱下獨立基礎(chǔ)配筋詳圖柱下獨立基礎(chǔ)配筋詳圖包括基礎(chǔ)配筋平面圖（含模板圖）和剖面配筋圖。例表四： 內(nèi)力組合表橫梁內(nèi)力組合表桿件號A2 B2B2 C2截面A2跨中B2左B2左跨中C2內(nèi)力種類MVMMVMVMMV恒載