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1、钢筋混凝土课程设计三钢筋混凝土多层框架结构设计1. 设计资料(1) 基本资料南方某高校拟建一四层教学楼，采用整体式钢筋混凝土框架结构，现浇双向板肋梁楼盖， 楼板厚均按100 mm设计，屋面板按120 mm设计。建筑总高19.0m，每层层高3.9m，室内外高差0.45m。基础顶面标高定位一1.0m。抗震设防烈度为7度，11类场地土，特征周期分区为第三组。基本风压w0=0.35kN/E，地面粗糙度为B类。基本雪压s0=0.25 kN/E。活荷载：内走道及卫生间：2.5 kN/E，其余房间：2.0 kN/E。楼梯间荷载：10 kN/E(恒+活)，一般取恒荷载为7.5 kN/E，活荷载为2.5 kN/
2、E。上人屋面活荷载：2.0 kN/E；不上人屋面活荷载:0.5 kN/E。(2) 建筑构造楼面面层做法：水磨石楼面(0.76 kN/E)；顶棚抹灰：20 mm厚混合砂浆刷乳胶漆(y=17 kN/ )；内墙做法：190厚小型空心砌块(2.28 kN/E)；外墙做法：249厚小型空心砌块(2.88 kN/E)；内外墙装修一律采用20 mm厚混合砂浆找平后刷外墙漆。(3) 材料选用混凝土：底层采用C30；二层以上采用C30。钢筋：梁、柱中受力纵筋均采用HRB335，箍筋及构造钢筋采用HPB235。2. 结构布置及计算简图(1) 抗震等级确定：框架结构，高度H=19m4。中间跨： hb=l0/8=30
3、00/8=375 mm，取 hb=400 mm，bb=hb/2=400/2=200 mm，取 bb=250 mm，l0/h0=3000/400=7.54。次梁：hb2=l0/12=6000/12=500mm，取 hbi=450 mm，bb2=hb2/2=450/2=225 mm，取bb2=250 mm，l0/hb2=6000/450=13.34。 纵向框架梁截面尺寸主梁 600mm X 250mm次梁 hbi=l0/10=3600/10=360 mm，取 hbi=400 mm，bbi=hbi/2=400/2=200 mm，l0/hbi=3600/400=94o 框架柱截面尺寸确定底层：bc=H
4、i/12=4900/12=408mm，取 bc=hc=450 mm 其他层：Hi/12=3900/12=325m，取 bc=hc=450 mm。(3) 计算简图如下所示3.重力荷载计算（1）恒荷载标准值计算：屋面：卷材防水屋面结构层抹灰层合计各层楼面：水磨石地面结构层：100 m厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：20厚混合砂浆刷乳胶漆 合计标准层梁自重（顶层）：bXh=600X250：自重抹灰合计bXh=400X200：自重抹灰合计bXh=450X200：自重抹灰合计bXh=600X250：自重抹灰合计bXh=400X250:自重抹灰合计基础梁：bXh=450X250:自重柱自重：bXh=450X4
5、50：自重抹灰合计外墙自重：墙体：240厚小型空心砌块 混合砂浆刷外墙漆 合计内墙自重：墙体：190厚小型空心砌块 混合砂浆刷外墙漆 合计2.23 kN/E 0.12X25=3 kN/E 0.02X17=0.34 kN/E 5.57 kN/E 0.76 kN/E 0.1X25=2.5 kN/E 0.02X17=0.34 kN/E 3.6 kN/E25X0.25X(0.60.1) =3.13 kN/m 0.02X(0.60.1)X17X2=0.34 kN/m 3.47 kN/m(3.33 kN/m) 25X0.2X(0.40.1) =1.5 kN/m 0.02X0.40.1)X17X2=0.2
6、kN/m 1.7 kN/m(1.59 kN/m) 25X0.2X(0.450.1) =1.75 kN/m 0.02X(0.450.1)X17X2=0.24 kN/m1.99 kN/m(1.87 kN/m) 25X0.25X(0.60.1) =3.13 kN/m 0.02X(0.60.1)X17X2=0.34kN/m 3.47kN/m(3.33 kN/m) 25X0.25X(0.40.1) =1.88KN/m 0.02X0.40.1)X17X2=0.2 kN/m 2.08KN/m(1.94 kN/m) 25X0.25X0.45=2.81 kN/m 25X0.45X0.45=5.06 kN/m 0
7、.02X0.45X17X4=0.61 kN/m5.67 kN/m 2.88 kN/E 0.02X17X2=0.68 kN/E3.56 kN/E 2.28 kN/E 0.02X17X2=0.68 kN/E2.96 kN/E女儿墙：墙体抹灰0.9X0.24X18=3.89 kN/m 0.02 X17X2X 0.9=0.41 kN/m 0.4 kN/E0.5 kN/E2.5 kN/E2.0 kN/E恒+活=7.5+2.5=10 kN/E0.25 kN/E窗：(2) 活荷载标准值计算屋面：不上人屋面：楼面：内走道及卫生间：其余房间：楼梯间： 雪荷载：(3) 各层重力荷载代表值计算G 4=屋面板重+顶层
8、梁重+女儿墙重+0.5(标准层墙重+标准层柱重)+雪活载=5.57X36X15+ (3.33X36X2+1.59X7.2X1.87X15X4+3.33X6X14+1.94X3X7)+396.58+2X0.34X0.9X (36+15) X 2+0.5 23.85 X 10 X 2+0.34 X (3.9X3.6-20X2.42) X 0.34 X 23.9 X 12 X 0.34 X 2+2 X 320.11+3.9 X 36 X 0.34 X 2 X 2+5 X 106.7+3.9 X 12 X 0.34 X 2 X 5+2.81 X 21+5.67 X 3.9 X28+0.5 X 0.25
9、 X36X 15=5801.94kNG 2=G 3=楼板重+标准层梁重+标准层墙重+标准层柱重)+楼面活活载=3.6X 36X 15+(33.47 X 36 X 2+1.7 X 7.2+1.99 X15X 4+3.47 X6 X 4+2.08 X3X 7)+0.5 X 23.85 X10X 2+0.34 X (3.9 X 3.6-20X2.4A2) X0.34X2+3.9X12X0.34X2+2X320.11+3.9X36X0.34X2X2+5X 106.7+3.9 X12 X0.34X 2X 5+2.81 X 21+5.67X 3.9X 28+0.5X 2.5X(3 X36+10.8X6)
10、+2X3.6X 6X 17=6330.38kNG楼板重+标准层梁重+0.5(标准层和底层墙重+标准层和底层柱重)+0.5*基础梁重+楼面活 活载=3.6 X36X 15+ (3.47X36X 2+1.7 X 7.2+1.99 X15X 4+3.47 X 6 X 4+2.08 X 3 X 7 ) +0.5 X 2548.38+34.21 X10X2+0.34X (4.9X3.6 20X2.42)+195.09+169.34+(4.9X 12 - 2.4A2) X 0.34 X 2+4.9 X12X 0.34 X 2+2 X 402.19+4.9 X36X 0.34 X2X2+5X 134.06+
11、4.9 X12X 0.34 X2X 5+2.28 X 21+5.67 X 4.9 X 2.8+5.67 X 3.9 X 28 +0.5 X 2.81 X(4X 36+7X15) +0.5X2.5X(3X 36+10.8 X6) +2X3.6X6X 17=6735.50kN4.框架侧移刚度计算(1)框架梁线刚度计算截面hXb跨度L矩形截面惯性矩I0边框架梁中框架梁Ib=1.5I0ib=EIb/LIb=2I0Ib=EIb/L0.6X0.256.01：4.5 X1：6.75 X334001：9.0X450000.4X0.253.01：1.33 X1：2.00 X200001：2.66X26600(2
12、)框架柱线刚度计算截面bcX hc层高h截面惯性矩lc线刚度ic=EIc/hK=Eib/2ica =k/(2+k)D=12 a ic/hA2A,F轴柱2X45000/(2X26300)=1.710.4619566B,C轴柱2 X (45000+26600)/(2 X 26300)=2.720.57611952(3)柱侧移刚度计算E D=2 X (9566+11952)=43036中框架梁底层D值计算K=E ib/ica = (0.5+k) /(2+k)D=12 a ic/hA2A,F轴柱45000/20900=2.150.6396675B,C轴柱(45000+26600)/20900=3.43
13、0.7247563ED=2X( 6675+7563) =28476边框架梁24层D值计算K=Eib/2ica =k/(2+k)D=12 a ic/hA2A,F轴柱2X33400/(2X26300)=1.270.3888051B,C轴柱2 X (33400+20000)/(2 X 26300)=2.030.50410458E D=2 X (8051+10458)=37018边框架梁底层D值计算K=E ib/ica = (0.5+k) /(2+k)D=12 a ic/hA2A,F轴柱33400/20900=1.60.5836090B,C轴柱(33400+20000)/20900=2.560.671
14、7009各层层间侧移刚度计算表层次1234ED224776289216289216289216450X4504.91：3.42 X20900450X4503.91：3.42 X26300中框架梁24层D值计算5.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算（1）结构顶点假想位移计算层次GiEGiED层间侧移EGi/EDu i45801.945801.942892160.02010.13736330.3812132.322892160.04190.116926330.3818462.702892160.06380.07516735.525198.202247760.01120.0112基本周期为：机=1.7虹* t=i.7X0.7XEM了 =0.44s（2）水平地震作用及楼层地震剪力计算设防烈度7度，11类场地，设计地震分组为第三组，amax=0.08, Tg=0.45s
