混凝土框架结构课程设计

1、WORD格式温州大学瓯江学院WENZHOUUNIVERSITYOUJIANGCOLLEGE混凝土结构课程设计 二）专业：土木工程班级：08 土木工程本一姓名：王超学号： 08207023219指导教师：张茂雨日 2018 年 6 月 10 号1/45专业资料整理期：混凝土框架结构课程设计设计资料500mm某三层工业厂房，采用框架结构体系。框架混凝土柱截面尺寸边柱为500mm，中柱 600mm 600mm。楼盖为现浇钢筋混凝楼盖，其平面如图所示。图示范围内不考虑楼梯间）。厂房层高分别为4.5， 4.2 ， 4.2M。地面粗糙度类别为 B类。1. 楼面构造层做法： 20mm厚水泥砂浆地面，钢筋砼现

2、浇板， 2可变荷载：楼面屋面标准值取 3 永久荷载 : 包括梁、板及构造层自重。33， m，石灰砂浆容重 17KN m 分项系数为材料选用：混凝土采用 C20f c 9.6N mm15mm厚石灰砂浆刷。5.0KN m 2，活荷载分项系数 钢筋砼容重25KN m1.3。3 ，水泥砂浆容重 20KN1.2 。 p1EanqFDPwL1=8100， L2=6600) b5E2RGbCAP2,f t 1.10N mm2)。2钢筋柱、梁受力筋采用级钢筋 f y 300N mm），板内及梁内其它钢筋采用级 f y 210N mm2) DXDiTa9E3d框架梁及柱子的线刚度计算取轴上的一榀框架作为计算简图

3、，如图所示。WORD格式专业资料整理2/45WORD格式专业资料整理梁、柱混凝土强度等 级为 C20，Ec2.551025.54N/mm2101.5 ，中框架取 2.06KN/m2。框架梁惯性矩增大系数：边框架取RTCrpUDGiT中框架梁的线刚度：636 0.30.73/6.6 66.28 1ib bEIb/l=2.0 25.5 10103KNm25PCzVD7HxA边框架梁的刚度：ib60.3 0.73/6.6 49.70 bEIb/l1.5 25.5 10103KNm2jLBHrnAILg底层中柱的线刚度：3/4.5 61.44 103KNm26i 底中 EI c/l= 25.5 10

4、0.6 0.6底层边柱的线刚度i 底边EIc/l= 25.51060.50.5/4.5 29.51 103KNm60.5 0.5/4.5 29.51 103KNm2其余各层中柱的线刚度i 其中 0.9EIc/l=0.9 25.5 1060.6 0.63/4.5 55.30 60.6 0.6103KNm2 xHAQX74J0X其余各层边柱的线刚度3/45i63KN m2底边 0.9EIc/l=0.9 25.5 100.5 0.5/4.5 26.56 10三荷载计算 LDAYtRyKfE1恒荷载标准值计算（ 1）楼 屋）面自重 结构层 :80 厚现浇钢筋砼板 0.1 m 25KN m 20mm厚水

5、泥砂浆面层 0.02 m 20KN m 20mm石灰砂浆天棚抹灰 0.015 m 17KN m3 2.5 KN m2 3 0.4 KN m3 0.26 KNZzz6ZB2Ltk2dvzfvkwMI12m rqyn14ZNXIEmxvxOtOco合计 gk 3.16KN m2）梁自重 次梁自重 25KN m次梁抹灰自重 217KN m2SixE2yXPq533 0.25 m 0.45m 0.1 m） 2.19 KN m0.015m0.45m 0.1 m） 0.02m 0.25m17KN m 0.26 KNm6ewMyirQFLkavU42VRUs合计 gk 2.45KN my6v3ALoS893

6、0.3 m 0.7m 0.1 m） 4.5 KN m 主梁自重 25KN m主梁抹灰自重 2 17KN m33 0.015m 0.7m 0.1 m）0.02m0.3m17KN m 0.41 KN mM2ub6vSTnP0YujCfmUCw合计 gk 4.91KN meUts8ZQVRd3）柱自重30.5 m 0.5m 6.25 KN msQsAEJkW5T 33 0.02 m0.5 m 0.68 KN边柱自重 25KN m 边柱抹灰自重 4 17KN mmGMsIasNXkATIrRGchYzg合计 gk 6.93KN m7EqZcWLZNX3中柱自重 25KN m3 0.6 m0.6 m 9

7、.0 KN mlzq7IGf02E3中柱抹灰自重 4 17KN m0.02 m 0.6 m 0.82 KN mzvpgeqJ1hkNrpoJac3v1合计 gk 9.82KN m1nowfTG4KI 2活荷载标准值计算2 1）楼屋）面活荷载标准值： 5.0KN m2）雪荷载2sk=0.35 KN m 屋面活荷载不与雪荷载同时考虑， 取两者中大者。4/45WORD格式3框架竖向荷载计算1)AB(BC,CD轴间框架梁23.3m586.52 KN3.16KN m楼面 屋面)板传荷载。 恒载：活载：5.0KNmmfjnFLDa5Zo223.3m5810.31 KN m tfnNhnE6e5梁自重：4.

8、91KN mAB(BC,CD轴间框架梁均布荷载为恒载板传荷载梁自重 6.52 KN m 4.91KN m 11.43 KN m 活载 板传荷载取荷载 11.34 KN m2)A(D轴柱竖向荷载计算顶层柱顶顶层柱顶恒载：屋面板传荷载22 3.3m 5 8 3.3m 222 3.3m 1 2 0.42 2 ） 3.9m 63.15 KNHbmVN777s0L.42梁传荷载3.16KN m3.16KN m32.45KN m3.9m 0.25m） 4.91KN m 3.3m0.25m ）23.92 KNV7l4jRB8Hs 顶层柱顶活载：屋面板传荷载25.0KN m 3.3m5 83.3m20.25m

9、） 5.0KN m 3.3m 1 20.4220.42 3） mZkklkzaaP 297.0 KN 基础顶面活载 0KN 3）B（C轴柱竖向荷载计算 顶层柱顶 顶层柱顶恒载： 屋面板传荷载2223.3m583.3m 3.16KN m23.3m1 2 23.16KN m0.4220.42 3） 3.9m） 89.64 KNAVktR43bpw梁传荷载2 2.45KN m 3.9m 0.25m） 4.91KN m 3.3m0.25m ） 47.84 KNORjBnOwcEd 顶层柱顶活载： 屋面板传荷载22 5.5KN m 3.3m58 3.3m 0.25m ）2 2 35.5KN m 23.3

10、m120.4220.42 3） 3.9m 0.25m ）145.14 KN2MiJTy0dTT 顶层柱顶恒载板传荷载梁传荷载 137.48 KN顶层柱顶活载板传荷载 145.14 KN 二层柱顶恒载板传荷载梁传荷载柱自重 316.2 KN 二层柱顶活载板传荷载 290.28 KN 底层柱顶恒载板传荷载梁传荷载柱自重 494.93 KN底层柱顶活载板传荷载 435.42 KN 基础顶面恒载板传荷载梁传荷载柱自重541.08 KN基础顶面活载板传荷载 0KN 框架在竖向荷载作用下的受荷图如图所示6/45WORD格式7/45专业资料整理4框架水平荷载计算 为简化计算，将风荷载近似用作用在屋面梁和楼面

11、梁节点处的集中荷 载，其标准值：Wk z s z 0hi hj ） B 2WK计算过程见表集中风荷载标准值离地高度 z m z z s 0KNm 2hi hj BWkKN13.11.091.31.30.64.203.99.05.23.913.678.91.001.071.30.64.244.71.001.021.30.64.74.23.913.81四框架结构内力计算 采用分层法和 D 值法）为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：（ 1 ）恒载作用（ 2 ）活荷载作用于 A B 轴跨间（ 3 ）活荷载作用于 B C 轴跨间（ 4 ）活荷载作用于 C D 轴跨间（ 5 ）风荷载作用 从左向右或从右

12、向左） 1恒荷载标准值作用下的内力计算 节点各杆的弯矩分配系数按下式计算 ik =i ik i ik2节点的不平衡弯矩即梁固端弯矩 M= 1 12ql 0 由分层法可求得整个框架在恒荷载作用下的弯矩图 计算过程见图a），在求得结构支座弯矩 （ 1 ）确定各柱的反弯点位置；2 ）分层取脱离体计算各反弯点处剪力；3 ）先求柱端弯矩，再由节点平衡求梁端弯矩，当为中间节点时，按 梁的线相对线刚度分配节点的柱端不平衡弯矩。4）其他内力的计算 : 根据力的平衡条件，由梁两端的弯矩求出梁的剪力；由梁的剪力，根据节点的平衡条件，可求出柱的轴力IAg9qLsgBX风荷载标准值作用下的内力图见图 13、14、 1

13、5所示WORD格式9/45专业资料整理WORD格式专业资料整理图 a 恒荷载作用下分层法计算过程层号 h/my oy 1y 2y 3yyh/m34.21.750.390000.391.6450.45000.424.21.751.89表 1A(D轴框架柱反弯点位置14.71.760.560000.562.63WORD格式专业资料整理10/45WORD格式11/45专业资料整理WORD格式13/45专业资料整理表 3 框架柱修正后的抗侧刚度轴号层号 cEI/hD= c12EI/h 3A(D3 层 0.472.469.102 层 0.4728.469.10 1 层 0.6028.269.21B(C3

14、 层 0.5059.0120.082 层 0.5059.0120.081 层 0.6258.6019.74WORD格式17/45专业资料整理表 4 风荷载作用下框架柱端剪力弯矩和梁端弯矩计 算轴号层V号ikNDkN/m DkN/mD/ DVkNyh/mMs/kN mMcx /kNmMbz /kN mMby /kN mA(D39.059.1058.360.161.451.643.712.383.71222.729.1058.360.163.641.898.416.8810.79136.539.2157.90.186.582.6313.6217.3120.50B(C39.0520.0858.360

15、.343.081.687.765.173.344.42222.7220.0858.360.347.721.8917.8314.599.8913.11136.5319.7457.900.3412.422.5926.2132.1717.5423.26表 5 风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力计算层号梁端剪力/kN 柱轴力 /kNAB跨 BC跨CD跨 A 轴B轴C轴 D轴31.021.341.021.020.320.321.02拉）拉）23.133.973.134.151.861.864.15拉）拉）15.767.055.769.913.153.159.91拉）拉）WORD格式19/45专业资料整理图

16、 b 活荷载作用在 AB 轴间分层法计算过程WORD格式21/45专业资料整理WORD格式23/45专业资料整理WORD格式25/45专业资料整理1WORD格式27/45专业资料整理WORD格式29/45专业资料整理图c活荷载作用在 BC轴间分层法计算过程WORD格式31/45专业资料整理WORD格式33/45专业资料整理WORD格式35/45专业资料整理图 d 活荷载作用在 CD轴间分层法计算过程WORD格式五框架结构内力组合37/45专业资料整理WORD格式各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。比较恒荷 载和活荷载由可变荷载效应控制的组合和由恒荷载效应控制的

17、组合的大小，取两者中大 者 。 构件控制截面的内力按下式计算： WwghWvVhPE梁支座边缘处的内力值：M 边 =Mb Vb b/2V边=Vb q b/2 柱上端控制截面在上层的梁底 , 其内力按下式计算 :Mcs=Mc Vc h/2Mcx=Mc Vch/2Vc=Mc1+Mc2) /H式中M 边支座边缘截面的弯矩标准值；V 边支座边缘截面的剪力标准值；Mb,Mc分别为梁柱中线交点处的梁端的弯矩标准值和柱端的弯矩标准值； Mc1,Mc2分别为梁柱中线交点处的柱上端和下端的弯矩标准值Vb,V c与 M相应的梁柱中线交点处的梁端的剪力标准值和柱端的剪力标准值 q梁单位长度的均布荷载标准值；b梁端支

18、座宽度 由可变荷载效应控制的基本组合恒载活 载活 载活载左风右风的及相应M、V的及相应M、V及相应的 N、 V层组组组合 工值合 工值合 工值3上M23.30.-0.958232-5.1954.4 +.19 +53.81 +16.91 +59.92程程程 +0. 6+0.6N1161388-0.36-1.43-1.43254.9113.4.24.701.614)1253.72下 M- - 3.3- 0.423.33-3.33 +20. 23. 0- + 19.21 +- 45.95 43.49 + +094432/451)V3.95.0-0.18-9.219.219.089.5814.92990.1注： 1、活载分别作用在 AB轴间、 BC轴间、 CD轴间；2、恒载的分项系数为 1.2 ；3、4、活载以上各值的分项均为轴线处系数为的 M 和1.3 ，左风V；、右风 的分项系数为 1.4 ，5、表中弯矩11 用于的单位为承载力计，剪力单位算的框架柱为A(D由恒荷载效应控制的基本组合恒载活 活