西南交通大学框架结构课程设计指导书

房屋建筑课程设计

——多层钢筋混凝土框架结构设计

指导教师： 班 级： 学生姓名： 学 号： 设计时间：

西南交通大学土木工程学院建筑工程系

钢筋混凝土框架结构课程设计指导书

一、题目

多层钢筋混凝土框架结构设计 二、目 的

掌握现浇多层框架结构方案布置、荷载分析、框架结构内力分析、内力组合、框架梁、柱和节点设计。通过该课程设计，能综合运用结构力学和钢筋混凝土基本构件的知识，掌握结构设计的基本程序和方法。 三、设计任务 1.工程概况

某钢筋混凝土框架结构，功能为办公楼，共M层，层高Hm，室内外高差为0.6m，基础顶面至室外地面距离Δm。框架平面柱网布置见图1所示，选择典型一榀框架进行计算。框架梁、柱、屋面板、楼面板全部现浇。

2. 设计资料 （1） 气压条件

基本雪压K(kN/m2)，基本风压W(kN/m2)，具体见分组，地面粗糙度类别为B类。不上人屋面。

（2） 抗震设防：考虑抗震设防，设防烈度为I度，分区：三组，场地：二类。 （3） 主要建筑做法：

? 构件尺寸根据相关要求确定：

? 屋面做法：20mm厚板底抹灰，钢筋混凝土板厚具体见分组，120mm水泥膨胀珍

珠岩保温层找坡，20mm厚水泥砂浆找平层，4mm厚SBS卷材防水层。

1

? 楼面做法：20mm厚板底抹灰，钢筋混凝土板厚120mm，30mm厚水磨石面层。

梁柱表面采用20mm厚抹灰。

? 墙体做法：外墙用240mm普通砖砌体，内外层抹灰20mm。内墙用200mm混凝

土空心砌块，两侧抹灰20mm。不考虑门窗开洞，内外墙均按满布考虑。

（4） 荷载取值：钢筋砼容重25 kN／m3，水泥膨胀珍珠岩砂浆15 kN／m3，水泥砂浆

容重20kN／m3，石灰砂浆17kN／m3，SBS卷材防水层0.3kN/m2，水磨石自重0.65kN/m2。恒载分项系数为1.2，活荷载具体见分组，分项系数1.3。

（5） 材料：梁混凝土强度等级为C30，柱为C40。受力钢筋采用Ⅱ级钢。 四. 设计任务

? 手算出各楼层的恒载，给出计算过程，查规范得到各楼层活荷载； ? 给出竖向荷载的力学计算简图：其中活载采用满跨布置； ? 确定出完整的地震计算参数；

? 分别给出恒载、活荷载（雪荷载）、地震作用、风荷载作用下的内力计算结果简

图，包括梁柱弯矩图、剪力图、轴力图（可用电算）； ? 内力组合，包括：梁端和跨中截面，柱上下端截面； ? 侧移验算； ? 梁柱配筋计算；

? 画出底层梁柱配筋图（3号图，与任务书一起装订，作为附件）。 五. 设计相关重要参考 1、结构方案设计

（1） 结构平面布置： 结构设计者应根据建筑的使用和造型的要求，确定一个相对合理

的结构布置方案。结构布置基本原则为结构受力合理；传力体系简单明确。结构平面布置内容包括框架梁、柱布置；非框架梁布置；楼、屋面板布置；以及其它构件布置。框架的布置可根据具体情况选择采用：

? 横向承重体系—竖向荷载主要由横向框架梁承担，用纵向连系梁连接各榀横向框

架。

? 纵向承重体系—竖向荷载主要由纵向框架梁承担，用横向连系梁连接各榀纵向框

架。

? 双向承重体系—纵、横向框架梁均要承担楼板传来的竖向荷载，有抗震设防要求

的房屋宜采用此方案。非框架梁一般优先布置于墙下和较重设备下，然后再根据

2

楼板的大小和框架承重体系布置。

（2） 构件的材料及施工方法： 框架结构梁、板、柱混凝土等级不低于C20，目前框架

梁、柱混凝土等级通常采用C30及以上。多层框架结构梁、板、柱常采用相同的混凝土等级；高层框架结构梁、板、柱常采用不同的混凝土等级。梁、柱主筋常采用热轧II级钢筋；箍筋常采用热轧I级钢筋；现浇板、楼梯构件及非主结构构件常采用热轧I级钢筋。在抗震设防区，全现浇框架被广泛采用，也可采用现浇装配整体式框架。

（3） 构件截面估算：

? 梁高hb：主、次梁交接时，主梁梁高一般比次梁梁高大50mm以上。

框架梁、非框架主梁 hb=（1/8~1/12）l（l为梁的跨度） 连系梁、次梁 hb=（1/12~1/15）l（l为梁的跨度）

? 梁宽bb：框架梁和主梁梁宽一般不小于250mm；次梁梁宽一般不小于200mm。

bb=（1/2~1/3）hb

? 框架柱截面尺寸： 框架柱截面尺寸一般按轴压比估算；但不小于300mm×300mm

（考虑抗震时要求更高，查教材或者规范）。轴力N可按柱受荷面积以板面综合荷载12/M2~14/M2计算；柱面积A按下式算出后可适量放大1.1~1.2倍。

N/Afc≤0.9（三级框架）

? 现浇板厚度：连续板h=（1/30~1/40）l0；悬臂板h=（1/10~1/12）l0；l0为板跨。 （4） 结构平面布置简图：以上结果还应在结构计算书中绘制结构平面布置简图来表达；

其图样可参照例图一。

2、框架结构计算简图

（1） 计算单元：在较为简单规整的工程设计中，通常是将结构简化为一系列平面框架

进行内力分析和侧移计算，不考虑空间工作影响，计算单元宽度取相邻开间各一半。竖向荷载计算时，要注意相关支承构件的传力路线。

（2） 框架计算模型：框架的杆件一般取其截面形心轴线表示；杆件间的连接用节点表

示；对于全现浇和现浇整体式框架各节点视为刚接点；杆件的长度用节点间的距离表示；框架柱在基础顶面处为固接。通常的处理方法为：

? 框架跨度取柱轴线间距。当部分框架柱截面形心不在轴线上时，通常采用力的平

移原理来处理荷载，而不改变框架计算跨度。

? 二层及二层以上框架层高取建筑层高；底层框架层高取基础顶面至二层框架梁面

3

间的距离，若基础顶面标高暂时确定时，也可近似取底层层高加1.0米。 ? 各跨跨度相差不超过10%时，可视为等跨框架；斜梁斜度不超过1/8时，可视为

水平梁；基础顶面标高相差不超过1.0米时，可视为等标高。 ? 各杆件的线刚度：

? 梁的原始惯性矩I0按梁矩形截面计算，I0=bbhc3/12。

? 梁的计算惯性矩Ib按梁与板的连接方式确定，对于现浇装配整体式框架梁的中框

架梁Ib=1.5I0；边框架梁Ib=1.2I0。对于全现浇框架梁的中框架梁Ib=2.0I0；边框架梁Ib=1.5I0。

? 柱的计算惯性矩Ic按实际截面计算，Ic=bchc3/12。

? 梁的线刚度ib=EIb/l；柱的线刚度ic=EIc/h；框架内力计算时可采用相对线刚度以

简化计算。

3、荷载计算 （1） 竖向荷载

? 恒荷载：恒荷载即结构及建筑装饰材料自重等，可按构件的设计尺寸与材料自重

计算。常用材料的重力密度可查阅《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）； ? 楼面活荷载：楼面均布活荷载可查阅《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）； ? 屋面活荷载：不上人屋面均布活荷载取0.5KN/M2；当施工荷载较大时，按实际

荷载取用。上人屋面均布活荷载取1.5KN/M2；当屋面兼作其它用途时，应按实际荷载取用。

? 在计算框架梁及节点上的竖向荷载时，各传力构件均按简支考虑。

（2） 水平荷载：一般仅考虑水平地震荷载，手算时可采用D值法，电算时可以用振型

分解反应谱方法计算。本次课程设计分别按七度和八度抗震设防、II类场地、近震考虑。

? 集中于i质点的重力荷载代表值Gi，Gi按《建筑抗震设计规范》第5.1.3条规定

计算，其中构件自重标准值为与该质点相邻楼层各取一半层高范围内的所有构件自重标准值之和。

? 结构等效总重力荷载Geq，Geq=0.85G，G=?Gi。

i?1n? 结构基本自振周期T1，结构基本自振周期采用顶点位移法计算。T1=1.7α0?G，其

4

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库西南交通大学框架结构课程设计指导书在线全文阅读。