高层框架结构课程设计报告

--专业资料---专业资料-《高层建筑结构课程设计》设计说明书题目：某集团员工宿舍楼结构设计姓g：xx班级：XX学号：_XX指导教师：XX2015年1月18日课程设计任务书专业班级^学生姓名XX一、题目某集团员工宿舍楼结构设计二、主要任务与要求（1）基本资料：框架结构，6层，柱网尺寸：开间4200，进深6000和2100，层高：首层层高4.2m,其他各层层高3.3m（2）设计内容：1.确定构件（梁、柱）截面尺寸及计算简图2.进行荷载计算3.进行荷载作用下的内力分析与侧移验算，绘制出内力图（或表）4.内力组合5.选取一根框架梁、柱或一片剪力墙进行截面设计6.绘制结构（梁、柱、墙）施工图（3）设计要求：设计说明书1套、结构施工图1套-专业资料---专业资料---专业资料-河南理工大学课程设计成绩评定书题目焦作建工集团员工宿舍楼结构设计指导教师一、摘要二、工程概况及设计条件三、建筑主要用材及构造要求四、结构总信息3.1恒荷载计算3.2活荷载计算五、梁柱断面类型及尺寸4.1梁断面估算及选用4.2柱截面估算及选用六、标准层结构布置图5.1网格示意图5.2梁柱布置七、荷载6.1楼面荷载6.2梁上荷载6.3水平地震作用八、主要分析结果7.1恒载作用下7.2活载作用下7.3水平地震作用7.4侧移验算7.5轴压比和剪重比九、总结与体会8.1列出所做内容的大致操作流程及主要技术思路8.2列出遇到的问题及解决的办法十、参考文献- - - - -专业资料---专业资料-本次高层结构课程设计题目为焦作市焦煤集团员工宿舍楼结构设计。设计内容主要为结构设计。本设计主体为六层；底层高为4.2米，其余层高为3.3米，总建筑面积近为4380.48平方米，室内外高差为0.60米，本工程设定相对标高±0.000，功能上满足员工住宿需求，在充分利用空间的基础上为员工营造了良好的住宿条件。本工程采用钢筋混凝土框架结构，建筑抗震设防烈度为7度。结构计算包括手算和电算两部分，其中手算部分主要为水平地震力作用下结构受力情况。电算部分采用PKPM结构设计软件进行分析计算。通过高层结构课程设计，综合应用了所学的相关专业知识，对专业水平有很大提升作用，对于PKPM等结构设计软件有了较为深入的认识，为将来的工作打下了坚实的基础。关键词：框架结构，高层设计，PKPM正文部分1.工程概况及设计条件本工程为焦作焦煤集团员工宿舍楼，建筑物占地面积710.64m2,总建筑面积4380.48m总长为46.8m,总宽为13.8m。自然层数为6层,一层层高42⑺二至六层层高为3.3m,建筑高度为20.7m。工程地质资料：(1)地层由素填土和黄土状土组成。地基承载力标准值为：素填土：/二120kPa,ak黄土状土：f=180kPaak(2)地下水位在天然地表下5.5m,且无侵蚀性。(3)建筑场地类别：II类场地土。本工程采用框架结构,结构采用横向承重体系。楼面采用现浇混凝土楼面,板厚度为1。。⑺⑺蜴双向板布置。建筑等级为二级，结构重要性系数为1.0，抗震设防烈度为7度，地震分组为第二组，结构类型框架，耐火等级二级，屋面防水等级HI级，使用年限50年。气象条件：当地主导风向，夏季东南风，冬季西北风，基本风压值：0.3KN/m2。基本雪压值：0.3kN/m2。气温：年平均气温25度，最高气温36度，最低气温为-5度。雨量：年将水量1200mm,最大雨量200m/日,相对湿度：最热月平均湿度73%。其他条件：(1)建筑结构的安全等级为二级，结构设计正常使用年限为50年。(2)屋面活荷载0.5kN/m2，走廊楼面活荷载2.0kN/m2。

建筑主要用材及构造要求墙体做法：采用粉煤灰轻渣空心砌块，乂5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合沙浆底纸筋灰面，厚20mm。外粉刷为1：3水泥沙浆底，厚20mm,涂刷白色丙烯酸涂料。楼面做法：楼板顶面为20mm厚水泥沙浆找平，5mm厚1：2水泥沙浆力口“107”胶水着色面层；楼板底面为10mm厚混合砂浆，涂刷乳胶漆。屋面做法：现浇板上80mm厚矿渣水泥灰焦渣3%找坡层，15mm厚水泥砂浆找平,三毡四油铺小石子防水，15mm厚水泥砂浆找平，底面为10mm厚混合砂浆。门窗做法：门为木门，窗为铝合金门窗。结构总信息楼层及楼层参数表自然层序号结构层序号构件标准层号层高1114.22-6223.33.1恒荷载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：15mm厚水泥砂浆15mm厚水泥砂浆三毡四油铺小石子15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣3%找平80mm厚矿渣水泥100mm厚现浇钢筋混凝土板10mm厚混合砂浆0.015x20=0.30kN/m20.4kN/m20.015x20=0.30kN/m20.04x14=0.56kN/m20.08x14.5=1.16kN/m20.10x25=2.5kN/m20.01x17=0.17kN/m2--专业资料---专业资料-4.1梁断面估算及选用4.1梁断面估算及选用-专业资料-小计：屋面恒荷载：5.39kN/m2（2）女儿墙施加在屋面梁的荷载：600mm高女墙自重0.6x0.24x19=2.74kN/m粉刷0.6x0.02x2x16=0.38kN/m小计：主梁传来屋面自重 3.12kN/m（3）楼面荷载标准值25mm厚水泥沙浆面层0.025x20=0.5kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1x25=2.5kN/m210mm厚混合砂浆 0.01x17=0.17kN/m2小计：楼面恒荷载 3.17kN/m2（4）楼面框架梁荷载标准值墙体自重3.3x0.20x8=5.28kN/m小计：连系梁传来楼面自重5.28卜^印3.2活荷载计算屋面为不上人屋面屋面活荷载0.5kN/m2楼面活荷载2.0KN/m2梁柱断面类型及尺寸一般情况下主梁的经济跨度为5~8m。；框架结构主梁截面高度为跨度的1/101/18；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁截面宽度为梁高的1/3~1/2,且不宜小于200江江，梁截面高宽比不宜大于4。可采用250mmx500mm截面的梁。4.2柱截面估算及选用矩形截面柱的边长，抗震设计时不宜小于300印印；圆柱截面直径不宜小于350印印；柱截面高宽比不宜大于3。则可取柱的截面为400mmx400mm。标准层结构布置图5.1网格示意图网格示意图5.2梁柱布置

梁截面柱截面荷载6.1楼面荷载1 ■1 ■n ■1 I■■1 ■H ■■■■■■■■1 I........1111 11J1 11J1 11I 111111JJ1 1J1/1/1/1/I I1//11 I1 1li 11 11 11 11 i11 11 11楼面恒载（1-5层）--专业资料---专业资料-6.2梁上荷载6.2梁上荷载-专业资料-■■•■,■■1 1■ 1V ・1i .1 15.4-1 1■ 11 ・1।«1 154V 1fi.4p 15.4■11 11 11 ・1 1M1 1141 11 11'J'J'J111 11/1 11;1 11/1 11/二1屋面恒载II—■M—11——11—(ClE)—1他的—11—■—311——11—m.由1——1—11—tofi)—1I—也引—1III111■111111111।■■11■1I■他51i：皿也5)(45)m.品幅5)t蝴1mi1111(0.S)i1113)1肛鼻11912J1I--w1II——11——11——11 —11— 1■— 11——■1— 11——11 —11——■■——1屋面活载

I»1^3 1 ।-旧,三 .■Q ■Ia I■E |।a ।■皿.■皿 1■皿||1 j::I■13 ■3・1百3 >1■1b53 .g>1f53 >w.1f£l3 i二*.|H5l3 ri.MIS i1 」1HS.S J;;1 」।1*3.3 \1」w।1-3.3 ；1」1」w1 」?.2 d1:・1413 ■1 g■,hl3 ・/」i■忖】 ■・1幻J ■g■11i3 ■g.1k12 .0■1*53 .1.13 1■1 1■ 1■1 10।a 1■d n1Ed I1Ed 11Ed 1.3 g.।» 11* I■梁上荷载（1-5层）梁上荷载（顶层）6.3水平地震作用地废作用下D 的 ，占口 地废作用下D 的 ，占口 370 至0|i1'F方向呆丈催层■反应为甘躇地震作用下r方向最大反应力=3-12.8W£ 地靛作用下地震作用下xK向最大位替=㈤•5GGf内■向晶大位粉=IL.4(pn)X方向最大髅层能耕而猿I方向余大楼层长播甘线地震作用下地族作用下K内向匿大层同位尊角二L/i211T方自最大层倡位卷痈=1/121DI地震作用下地族作用下K内向匿大层同位尊角二L/i211T方自最大层倡位卷痈=1/121DI方向锻大层同校槎角曲州y方向昆士层闰位移角曲㈱L./SDDJ/8DD!>=£]□1JE&口口门30口 3/1EDD□]<E0£ia>32DDL/L&OO7.主要分析结果7.1恒载作用下恒载作用下剪力TUS6；ICSG；loa.恒载作用下剪力TUS6；ICSG；loa.-o.恒载作用下弯矩7.2活载作用下活载作用下剪力-2.G-2.9-2.9-2.2-S.S-2.7-2.7—S.S-2.S-1.61.8-S.1-S.6-S.3-S.57.1—S.6-S.6活载作用下弯矩活载作用下弯矩7.3水平地震作用--专业资料-7.3.17.3.1梁线刚度的计算--专业资料-口；

I-3.16.1丫向地震作用下弯矩在计算框架梁截面惯性矩I时考虑楼板的影响。在框架梁梁端节点附近，梁受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小；而在框架梁的跨中，楼板处于受压，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较大。本工程是现浇楼盖，中框架取1=210,且要比对的部分为中间框架，故梁的线刚度的计算如表3-1所示表3-1框架梁的线刚度位置跨度截面mxmI0=1/12bh3I=2I0ic=EI/hAB跨5.40.25x0.50.00260.00522.7BC跨34.85CD跨5.42.77.3.2柱线刚度的计算框架柱的线刚度计算如表3-2所示表3-2框架柱的线刚度轴线层号截面(mxm)层高h(m)Ic=1/12bchc3ic=EIc/hABCD2--90.4x0,43.30.002118.114.214.2注：C25混凝土E=2.8x107kN/m27.3.3柱抗侧刚度计算

层号柱编号icKaDED2-6A18.10.1490.0691382196650B18.10.4170.17334504C18.10.4170.17334504D18.10.1490.069138211A14.20.1900.31530429135624B14.20.5320.40839412C14.20.5320.40839412D14.20.1900.315304297.3.4框架柱剪力计算层号水平荷载层剪力DA/EDDB/EDVAVB622.522.50.1430.3563.228.01520.5430.1430.3566.1515.31418610.1430.3568.7222.78318.379.30.1430.35611.3428.23218.597.80.1430.35613.9934.82116.21140.2180.28224.8532.15--专业资料---专业资料-7.3.57.3.5各板反弯点高度比--专业资料-层Z(Z)ADZ(Z)BC号Kyoyiy2y3yKyoyiy2y3y60.149-0.15000-0.150.4170.2090000.20950.1490.10000.10.4170.350000.3540.1490.250000.250.4170.400000.4030.1490.40000.40.4170.450000.4520.1490.65000.020.670.4170.5000.0160.51610.1901.00001.00.5320.730000.737.3.6各层柱端弯矩层号Z(Z)ADZ(Z)BCYhM下M上YhM下M上6-0.495-1.7713.570.695.5320.9150.332.2620.311.1617.7632.7640.8258.0024.011.3230.0745.1031.3216.6524.971.4942.0651.1022.2134.3716.951.759.1955.7114.2107.2703.9799.7836.33

7.4侧移验算===工况1===X方向地震作用下的楼层最大位移FloorTower JnaxMax-(X)fiue-(X)hJnaxDMax-DxAue-DxMax-Dx/h DxR/DmRatioAX6 1 31810.5510.553309.3180.620.621/5288. 82.3^1.005 1 26510.0010.003309.2661.141.141/2900. 36.4%1.404 1 2128.978.973309.2121.551.551/2127. 21.5^1.473 1 1597.587.503309.1591.891.891/1751. 16.n1.422 1 1065.655.65330S.1062.202.201/1500. 23.7^1.201 1 533.473.474209.S33.473.471/1212. 99.密1.21x方向最大层间位移角二1/1212.（第1层第1塔）===工况N===Y/|可地震也用下的修层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Aue-(Y)hJnaxDHax-DyAue-By Hax-Dy/fi OyR/Dy RatioAV5 1 31811.4711.473300.3220.79G.791/4159. 69.9%1.095 1 26510.7710.773300.2651.341/2457. 31.3%1.394 1 2129.559.553300.2161.761.761/1BF1. 16.4%1.383 1 1597.897.89330S.1592.S92.891/15B1. 14.8%1.942 1 1065.855.853300.1062.4Q2.461/19?7. 19.8%1.151 1 S33.473.U711200.533.473.471/1218. 99.9%1.89Y方向最大层间位移角二1/1218.(^1层笫1塔）===工况3===K方向用荷载作用下的楼层最大位移FloorTower.Jna^DHas-(X)blax-DscAue-DxRatio-[X]Ratio-OxWax-DxzriD^R/DxRaitinflX613210.910.911„603390„31Sk*S.0£1.681/9999.82B3^1.S05126SMbB.86i,oe3300.2699.099-091„601/9999.40.疆1.40a1215机7日口L丁般1.DD3S90.2630.120.121„601/9999.26.瞧1„5131162口.659.6S1™603399.2100.150.151,G9179993.21.511.502118?9.599.501„603399.15r机191.6030.9%1311569.310.311„604290„659.310.311™601/90QP.四.聪1.321/9999.(^1.00(聿曷爵思摹商比值：L位与位旬骂誓

向向向

昉富===工况4===Y方向风荷载傕用下的楼层最大位移FloorTowerJin己次JniaxDHas-(V)HaM一mIftue-(V]fime-DijRatia-(V)Ratlo-DpMax-By/h6131W2^633.631.0C33QUb3189.220.221.06i/9m.512fi53/13.M1.0C33皿2650.370.371.0C1/SB13.41212小&3.041.0G336S.2120.510H511.0C1/6520=311592,532.S31.0C33GUa1749.639.631.0G1/5258.211061.911.911,0033皿113fla750h7E1.0C1/U3SUa11531.151.151.0G4266.531.151.151,00叫Rf回Ratlo_flY70.9%1.9036.7^1=3124.911.*420.腌1.4328.3%1a2E99m1.20单耳格层移.一『与事一口除向局位同丈人大tfi回可向万方小VV-V1/36M.O］层勇］场位移的I二隹： 1』肌夔碎集「苔）均后同住栋的比值：1,则重鼎章1塔）7.5轴压比和剪重比fMUJ喇；££助Ll—(c.n)底层轴压比顶层轴压比各层X方向内售用力《CQDFloor:层3TowerFXU'XhfeStaticX口他雷在用下给前彻士震反应力TowerFXU'XhfeStaticX口他雷在用下给前彻士震反应力x闫延善「刃丁结M」的秋后剪力上目地比作用三吉码的音矩「土口产i口

确地FloorTowerFX(则回工分塔剪重比】］整层剪重比〕（碗NX(hN-n)staticfx(网f注意:下面分塔输出的戴重比不适舍于上连多塔结构）613陌日_92(5.51^] (5.51^)11UU.S3Udi51321.01ii.on] (4，超3292.21276.0341285.300911.39<4.46^] (4.U6%)6191.45224.413127E.&&1配九岫t4.哂】 （4.83%）9664.53171.B9212A9.S41249.25(3.6知 (3/舞)1359B.O8119.3711231.7S1375.311(3.36^] (3.36%)1901_DB68.66Fx抗震规范（5.35）条要求的X向楼层最小前重比-1.6确x方向的有效质量系数二 w-g理。结构的地震反应力「结相的喽层药土，结构的普矩向的地震力crrnrrnrrn。结构的地震反应力「结相的喽层药土，结构的普矩向的地震力crrnrrnrrnYQE.-E....B...ct£ri加用此地世英停=△节向向向部的层塔YI底向 方FyYC

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