高層框架結構課程設計

1、高層建筑結構課程設計設計說明書題 目： 某集團員工宿舍樓結構設計 姓 名： XX 班 級： XX 學 號： XX 指導教師： XX 2015年 1月18日課程設計任務書專業(yè)班級 XX 學生姓名 XX 一、題目 某集團員工宿舍樓結構設計 二、主要任務與要求（1）基本資料：框架結構，6層，柱網尺寸：開間4200，進深6000和2100，層高：首層層高4.2m，其他各層層高3.3m（2）設計內容：1.確定構件（梁、柱）截面尺寸及計算簡圖 2.進行荷載計算 3.進行荷載作用下的內力分析與側移驗算，繪制出內力圖（或表） 4.內力組合 5.選取一榀框架梁、柱或一片剪力墻進行截面設計 6.繪制結構（梁、柱、

2、墻）施工圖（3）設計要求：設計說明書1套、結構施工圖1套河南理工大學課程設計成績評定書題目 焦作建工集團員工宿舍樓結構設計 指導教師 年 月 日目 錄一、摘要二、工程概況及設計條件三、建筑主要用材及構造要求四、結構總信息3.1 恒荷載計算3.2活荷載計算五、梁柱斷面類型及尺寸4.1 梁斷面估算及選用4.2 柱截面估算及選用六、標準層結構布置圖5.1網格示意圖5.2梁柱布置七、荷載6.1樓面荷載6.2梁上荷載6.3水平地震作用八、主要分析結果7.1恒載作用下7.2活載作用下7.3水平地震作用7.4側移驗算7.5軸壓比和剪重比九、總結與體會8.1列出所做內容的大致操作流程及主要技術思路8.2列出遇

3、到的問題及解決的辦法十、參考文獻摘 要本次高層結構課程設計題目為焦作市焦煤集團員工宿舍樓結構設計。設計內容主要為結構設計。本設計主體為六層；底層高為4.2米，其余層高為3.3米，總建筑面積近為4380.48平方米，室內外高差為0.60米，本工程設定相對標高±0.000，功能上滿足員工住宿需求，在充分利用空間的基礎上為員工營造了良好的住宿條件。 本工程采用鋼筋混凝土框架結構，建筑抗震設防烈度為7度。結構計算包括手算和電算兩部分，其中手算部分主要為水平地震力作用下結構受力情況。電算部分采用PKPM結構設計軟件進行分析計算。 通過高層結構課程設計，綜合應用了所學的相關專

4、業(yè)知識，對專業(yè)水平有很大提升作用，對于PKPM等結構設計軟件有了較為深入的認識，為將來的工作打下了堅實的基礎。關鍵詞：框架結構，高層設計，PKPM 正文部分1. 工程概況及設計條件本工程為焦作焦煤集團員工宿舍樓，建筑物占地面積710.64m2, 總建筑面積4380.48m2，總長為46.8m,總寬為13.8m。自然層數(shù)為6層,一層層高4.2m,二至六層層高為3.3m，建筑高度為20.7m。工程地質資料：（1）地層由素填土和黃土狀土組成。地基承載力標準值為：素填土：，黃土狀土：（2）地下水位在天然地表下5.5m，且無侵蝕性。（3）建筑場地類別：類場地土。本工程采用框架結構,結構采用橫向承重體系。

5、樓面采用現(xiàn)澆混凝土樓面,板厚度為100mm,按雙向板布置。建筑等級為二級，結構重要性系數(shù)為1.0，抗震設防烈度為7度，地震分組為第二組，結構類型框架，耐火等級二級，屋面防水等級級，使用年限50年。氣象條件：當?shù)刂鲗эL向，夏季東南風，冬季西北風，基本風壓值：0.3 KN/m2。 基本雪壓值：0.3 kN/m2。氣溫：年平均氣溫25度，最高氣溫36度，最低氣溫為-5度。雨量：年將水量1200mm，最大雨量200m/日，相對濕度：最熱月平均濕度73% 。其他條件：（1）建筑結構的安全等級為二級，結構設計正常使用年限為50年。（2）屋面活荷載0.5kN/m2，走廊樓面活荷載2.0kN/m2。2. 建筑

6、主要用材及構造要求墻體做法：采用粉煤灰輕渣空心砌塊，M5混合砂漿砌筑，內粉刷為混合沙漿底紙筋灰面，厚20mm。外粉刷為1：3水泥沙漿底，厚20mm， 涂刷白色丙烯酸涂料。樓面做法：樓板頂面為20mm厚水泥沙漿找平，5mm厚1：2水泥沙漿加“107”膠水著色面層 ；樓板底面為10mm厚混合砂漿，涂刷乳膠漆。屋面做法：現(xiàn)澆板上80mm厚礦渣水泥灰焦渣3%找坡層，15mm厚水泥砂漿找平，三氈四油鋪小石子防水，15mm厚水泥砂漿找平，底面為10mm厚混合砂漿。門窗做法：門為木門，窗為鋁合金門窗。 3. 結構總信息樓層及樓層參數(shù)表自然層序號結構層序號構件標準層號層高 1 11 4.2 2-6 2 2 3

7、.33.1 恒荷載計算（1）屋面框架梁線荷載標準值： 15mm厚水泥砂漿 0.015×20=0.30kN/m2 三氈四油鋪小石子 0.4kN/m2 15mm厚水泥砂漿 0.015×20=0.30kN/m2 40mm厚水泥石灰焦渣3%找平 0.04×14=0.56kN/m2 80mm厚礦渣水泥 0.08×14.5=1.16kN/m2 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.10×25=2.5 kN/m2 10mm厚混合砂漿 0.01×17=0.17 kN/m2小計：屋面恒荷載： 5.39kN/m2（2）女兒墻施加在屋面梁的荷載：600mm高女

8、墻自重 0.6×0.24×19=2.74kN/m 粉刷 0.6×0.02×2×16=0.38kN/m小計：主梁傳來屋面自重 3.12kN/m （3）樓面荷載標準值 25mm厚水泥沙漿面層 0.025×20=0.5kN/m2 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5kN/m2 10mm厚混合砂漿 0.01×17=0.17 kN/m2小計：樓面恒荷載 3.17kN/m2（4）樓面框架梁荷載標準值 墻體自重 3.3×0.20×8=5.28kN/m小計：連系梁傳來樓面自重 5.28kN/m3

9、.2活荷載計算屋面為不上人屋面屋面活荷載 0.5kN/m2 樓面活荷載 2.0 KN/m24. 梁柱斷面類型及尺寸4.1 梁斷面估算及選用一般情況下主梁的經濟跨度為58m。；框架結構主梁截面高度為跨度的1/101/18；梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁截面寬度為梁高的1/31/2，且不宜小于200mm，梁截面高寬比不宜大于4?？刹捎?50mm×500mm截面的梁。4.2 柱截面估算及選用矩形截面柱的邊長，抗震設計時不宜小于300mm；圓柱截面直徑不宜小于350mm；柱截面高寬比不宜大于3。則可取柱的截面為400mm×400mm。5. 標準層結構布置圖5.1網格示意圖網格示

10、意圖5.2梁柱布置梁截面柱截面6. 荷載6.1樓面荷載樓面恒載（1-5層）樓面活載（1-5層）屋面恒載屋面活載6.2梁上荷載梁上荷載（1-5層）梁上荷載（頂層）6.3水平地震作用7.主要分析結果7.1恒載作用下恒載作用下剪力恒載作用下彎矩7.2活載作用下活載作用下剪力活載作用下彎矩7.3水平地震作用Y向地震作用下彎矩7.3.1梁線剛度的計算 在計算框架梁截面慣性矩I時考慮樓板的影響。在框架梁梁端節(jié)點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較小；而在框架梁的跨中，樓板處于受壓，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。本工程是現(xiàn)澆樓蓋，中框架取I=2I0，且要比對的部分為中間框架，故梁

11、的線剛度的計算如表3-1所示表3-1 框架梁的線剛度 位置跨度截面m×mI0=1/12bh³I=2I0ic=EI/hAB跨5.40.25×0.50.00260.00522.7BC跨34.85CD跨5.42.77.3.2柱線剛度的計算框架柱的線剛度計算如表3-2所示 表3-2 框架柱的線剛度 軸線層號截面（m×m）層高h（m）Ic=1/12bchc3ic=EIc/hABCD2-90.4×0.43.30.002118.114.214.2注：C25混凝土E=2.8×107kN/ m²7.3.3柱抗側剛度計算層號柱編號icKD2-6

12、A18.10.1490.0691382196650B18.10.4170.17334504C18.10.4170.17334504D18.10.1490.069138211A14.20.1900.31530429135624B14.20.5320.40839412C14.20.5320.40839412D14.20.1900.315304297.3.4框架柱剪力計算層號水平荷載層剪力622.522.50.1430.3563.228.01520.5430.1430.3566.1515.31418610.1430.3568.7222.78318.379.30.1430.35611.3428.232

13、18.597.80.1430.35613.9934.82116.21140.2180.28224.8532.15層號()()KyKy60.149-0.15000-0.150.4170.2090000.20950.1490.10000.10.4170.350000.3540.1490.250000.250.4170.400000.4030.1490.40000.40.4170.450000.4520.1490.65000.020.670.4170.5000.0160.51610.1901.00001.00.5320.730000.737.3.5各板反彎點高度比7.3.6各層柱端彎矩層號()()6

14、-0.495-1.7713.570.695.5320.9150.332.2620.311.1617.7632.7640.8258.0024.011.3230.0745.1031.3216.6524.971.4942.0651.1022.2134.3716.951.759.1955.7114.2107.2703.9799.7836.337.4側移驗算 7.5軸壓比和剪重比底層軸壓比頂層軸壓比8.總結與體會8.1列出所做內容的大致操作流程及主要技術思路PMCAD:繪制網格網格生成形成網點構件定義梁柱斷面樓層定義換標準層梁、柱布置本層信息（本層修改）荷載定義樓層組裝SETWE:PMCAD接PM生成數(shù)據(jù)結構分析構件配筋次梁及內力配筋結果分析及檢查。8.2列出遇到的問題及解決的辦法 （1）在輸入樓面荷載時，無法輸入到標準層上。應當先添加恒活組合，在樓層組裝時將標準層與對應樓面荷載組合即可。 （2）當進行板施工圖時無法正確出圖，應當先進行樓板計算，然后逐間配筋即可。 （3）在SATWE8計算中出現(xiàn)錯誤，應當先進行接PM生成數(shù)據(jù)，并進行必要設置，才能正確進行分析計算。參考文獻1 陳興義.房屋建筑學.