混凝土课程设计.docx

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1、混凝土结构设计课程设计某酒店设计计算书学院班级：建筑工程学院土木12本（I）指导老师：刘良林课程设计时间：2014年12月222015年1月3日组长I沈长江组员：周套蔡利明祝小飞文祥刘杨坤学号1121612005学号：121612025学号1121612018学号：121612015学号：121612007学号：121612004目录课程设计任务书P3梁柱截面尺寸估计P4重力荷载和水平荷载计算P5竖向荷载作用下框架结构内力分析P8风荷载作用下框架结构分析P14内力组合P17梁、柱截面设计P21混凝土结构设计课程设计计算书1 .工程概况某酒店为6层钢筋混凝土框架结构，底层层高为3.m,其余层尚为

2、3.Onu基本雪压为OrkNm,基本风压为0.7KNm-地面粗糙度为B类。设计使用年限为50年。柱网的布置图如下：图1柱网布It2 .设计规定I）混凝土强度等级为C20C30,框架柱、梁的受力钢筋为HRB400,箍筋为HPB300：2）不考虑风荷栽的峡风向风振效应，即以=1.0；3）不考虑抗震设防；4）楼板的厚度取120mm：5）屋面为不上人屋面,1永久荷载标准值为5.5kWm楼面永久荷我标准值为4.5KNn,二者均包括J楼屋面装饰层、功能乂及板自重1.1.1 梁、柱截面尺寸及计算他图楼盖及屋盖均采用现浇混凝土结构,楼板厚度取2Omn梁敬而高度按梁跨度的1I81I()估算,由此估算的梁截面尺寸

3、见表1,表中还给出f各U梁、柱和板的混凝土强度等级。其强度设计值为：C30(/.=143KNm2,=1.43KNm2)：C25(/=1l.9KNm2,=1.27KNm2)。梁或面尺寸及各层混凝土强度等级(表1)层次混凝土强度等级横梁bh)纵梁(bh)AB,CD跆BC跨1,2C30300X450270540300X4503,6C25300150270X540300X450柱微面尺寸可根据式4-5)估算.各乂的重力荷栽可近似取14KNnf,由图1可知边柱及中柱的负荷栽面枳分别3.3X1.5和3.3X4.2。由式(4-5)和式(4-6)可得第1层柱截面面积为:边柱Ac21.2Nf(=1.2(1.25

4、3.31.514IO3X6)14.3=43615mm2中柱Ac1.2N=1.2(1.253.3X4.2141036)/14.3=122123mr112如取截面为正方形,则边柱和中柱截面尺寸分别为209mm和349mm：根据上述估算结果并综合考虑其他因素，本设让柱截面尺寸取值为:1层400mmx400mm：2层至6层35OmmX350mm、仅取一相横向中框架进行分析,其计和简图如图2所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，各公柱轴线重合：梁轴线取在板底处，26以柱计算高度即为层高，取3m;底层柱计算高度从基础梁顶面取至一层板底，即h=3.6+0.5=4.1,S3傩赫计算图2横向框架计算1.2 重

5、力荷城和水平荷或计算1.重力荷敕计算（I）屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（不上人）：5.5KNm215层楼面：4.5KNfm2（2）屋面及楼面的可变荷我标准值楼面活荷载标准但（房间）2.OKNm2楼面活荷载标准值（走廊）2.5KNm2屋面雪荷载标准值si=fso=1.00.4=（）.4KNnr式中p屋面积雪分布系数，取f=I.O,（3）梁、柱、培、门、窗等重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料密度等计算出单位长度的重力荷载，因计算楼屋面的永久荷载时，己考虑板的自重，故在计算梁的自重时，应从染截而r度中减去板的厚度。内墙为25Omm厚水泥空心砖9.6KNm），两侧均为20mm厚抹灰，则墙面单位面

6、积重力荷载为9.6X0.25+17X0.02X2=3.08KNm2外墙亦为250mm水泥空心田,外培15mm厚水泥砂浆(0.3KNm2),内墙面为20mm厚抹灰(O34KN,11),则外墙墙面单位面枳重力荷载为9.6O.25+O.3+O.34=3.(MKN/m2外墙窗尺寸为1.2m1.5m,单位面积自重为0.4KNm2.2、风荷载计算在图I中，取其中一幅横向框架计算，则沿房屋高度的分布风荷载标准值为q(z)=3X0.7,/：(z)=H(2-H)q(z)的计算结果见表2,沿框架结构高度的分布见图3（八）。内力及侧移计算时，可按静力等效原理将分布风荷载转换为节点集中荷载，如图3(b)所示。例如，第

7、62的集中荷载F6(每U层高范围内的水平荷载视为沿高度的均布荷载与三角形荷载之和计算如下：F6=(1.956+1.222)3l2+(2.066-1.956)+(1.292-1.222)3122/3=4.947KN（八）框架结构上的风荷载4.947-r9.522*8.905*8.3138190-9.692UUWTUUUeUUq沿房屋高度风荷藏标准值(kNo)(2)层次Z(m)ZZHi1令(。IEJ杵“I619.11.0001.0001.2301.0002.0661.292516.10.8430.9751.1641.0001.9561.222413.10.6860.9011.0901.0001.8

8、311.145310.10.5920.7781.0001.0001.6801.05027.10.3720.6061.0001.0001.6801.05014.10.2150.3841.0001.0001.6801.050q(z)=3x0.74以1.3竖向荷载作用下框架结构内力分析1.计算单元及计算简图仍取中间框架进行计算,由于楼面荷载均匀分布，所以可取两轴线中线之间的长度为计算单元宽度，如下图所示./计第单元初图4框架的计算单元因梁板为整体现浇，且各区域为双向板，故直接传给横梁的楼面荷载为梯形分布荷教（边梁或三角形分布荷载（走道梁），计算单元范用内的其余荷载通过纵梁以集中荷载的形式传给框架柱.

9、另外，纵梁轴线与柱抽线不重合，以及悬臂构件在柱轴线上产生力矩等，所以作用在框架上的荷栽还有兔中力矩。框架横梁自重以及直接作用在横梁上的填充地体自重则按均布荷我考虑。竖向荷载作用下框架结构计算简图如图所示。图5恒险作用下框架结构计算何图2 .荷载计算下面5层的恒载计算为例，说明荷我计免方法，其余荷载计算过程从略，计算结果见表3。在图5中，仇及务包括梁自重(扣除板自重)和填充墙自重，由有关数据得1=0.3(0.450.1)25+3.08X(30.45)=10.48KNm%=0.27X(0.54).l)X25+3.08X(30.54)=10.55KNm%、%为板自重传给横梁的梯形和三角形分布荷载峰值

10、，由图5所示的计算单元可得qi=4.53=13.5KN/m%=4.53.3=14.85KN/mPiMi.P?M2分别为通过纵梁传给柱的板向重、纵梁自重、纵墙自重、外挑阳台自重所产生的集中荷数和集中力矩。外纵梁外侧与柱外侧齐平，内纵梁一侧与柱的走道侧齐平。外挑阳台(包括栏杆)自重:为7.lkN,其合力点距柱轴线的距离为0.917m,则P1=4.5(0.3+3.3)/21.5+0.3X(0.45-0.1)253+3.04(3.45)X(3.3-0.35)-1.2l.51+l.2l.50.4+7.10=38.14+7.10=45.24KNP2=4.5(0.3+3.3)/21.5+4.51.652+0

11、.3(0.45O.I)253+3.08(30.54)X(3.3-0.35)=12.15+12.25+7.875+22.35=54.63KNM1=45.24(0.35-O.3)2+7.IOO.917=7.64KNmM2=54.36(0350.3)/2=137KNm计算结果见下表：各层梁上的竖向荷皱标准值（衰3）层次恒载qKNm)Qoqq：P1(KN)P,M1此q1q?P.P2M1M.110.4810.5513.514.8545.2454.637.641.3768.255.410.850.140.27210.4810.5513.514.8545.2454.637.641.3768.255.410.

12、850.140.27310.4810.5513.514.8545.2454.637.641.3768.255.410.850.140.27410.4810.5513.514.8545.2454.637.641.3768.255.410.850.140.27510.4810.5513.514.8545.2454.637.641.3768.255.410.850.140.27610.4810.5513.514.8522.7329.820.570.7568.255.410.850.140.273 .梁、柱线刚度计算框架梁线刚度i0=E/,因取中框架计算,故=2E,其中Io为按bh的矩行截面梁计算所得

13、的梁截面计算所得的梁截面惯性矩，计算结果见表4。柱线刚度i,=计算结果见表5,梁线刚度（Nmin）（表4）类别层次EC(Nmzrf)bh(mm)(mm*)|(WW)IT边梁3628000300X150227800000030004.25IO101,230000300X4502278(XXXX)030004.56IO10中间梁3628000270X5403543()0000054003.67XlO101,230000270X540354300()00054003.94IO10柱线刚度（Nnn）（5）层次层高bh(mm)EC(NfmR)Ic(Nmni)363000350X3502800012500000001.1710l,230003503503000012500000001.2510l141004004003000021300000001.56I0ig4.整向荷载作用下框架内力计算因结构