某大学学生活动中心框架结构课程设计.doc

1、课程设计(论文)题 目 名 称 某大学学生活动中心框架结构设计 课 程 名 称 高层建筑结构设计 学 生 姓 名 学 号 系 、 专 业 城市建设系土木工程（房建方向） 指 导 教 师 2011 年 9 月 30 日2课程设计（论文）任务书年级专业 2008 级土木房建本科 学生姓名 学 号 218题目名称 某大学学生活动中心框架结构设计 设计时间 第 56 周课程名称 高层建筑结构设计 课程编号 101031204 设计地点 教学 1A404一、课程设计（论文）目的了解多、高层建筑结构的结构体系及各种体系特点及应用范围；熟悉掌握风荷载及地震作用的计算方法；掌握框架结构的内力及位移计算方法，理

2、解框架结构内力分布及侧移变形的特点及规律；学会框架结构的配筋计算及构造要求。二、已知技术参数和条件某大学学生活动中心楼，建筑面积约 4500m2，无地下室，地上 6 层，采用柱下独立基础，钢筋混凝土框架结构，平面体型为矩形，开间尺寸和房间进深依据具体情况而定。如附图所示，图中所绘柱网尺寸只是其中一种，每个学生按照各自学号选择计算所用的柱网尺寸。首层层高 3.9m，其余层高为 3.3m，不考虑抗震设计。其他材料做法见附属资料三、任务和要求任务：掌握多层及高层框架结构设计的基本方法，根据给定的建筑资料和技术参数，运用框架结构设计理论知识，通过一榀框架梁柱荷载、内力、位移计算，编写计算书一份；绘制一

3、榀框架配筋施工图 A3 纸机绘图或 A2 手绘图 1 张。要求：1根据设计内容编写结构配筋据计算设计说明书 A4 纸，能掌握一定结构施工图的表达技能；对高层建筑设计中的基本假定有初步了了解，并会使用一般的手算方法；能够了解高层结构的受力性能、变形特点和设计原则2施工图应有必要的说明，内容包括：工程概况；设防烈度，抗震等级；材料说明；钢筋的锚固长度，搭接长度取值；必要的其他注意事项等。注：1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表 1 式 3 份，学生、指导教师、教研室各 1 份。3四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）1沈蒲生编著高层建筑结构设计

4、中国建筑工业出版社第 1 版 20062沈蒲生编著高层建筑结构设计例题中国建筑工业出版社第版20053梁兴文，史庆轩主编土木工程专业毕业设计指导科学出版社 20024沈蒲生主编，梁兴文副主编混凝土结构设计高等教育出版社第 2 版2006五、进度安排2011.9.18：结构平面布置、梁柱尺寸确定、荷载计算2011.9.189.24：竖向荷载作用下的内力计算分层法；水平荷载作用下的内力计算D 值法9.249.26：内力组合、配筋计算9.279.28：手绘图或机绘图9.299.30：继续修改施工图、整理计算书9.30：整理课程设计成果六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七|、主管教学主

5、任意见主管主任（签字）： 年 月 日八、备注4指导教师（签字）：贺海斌 学生（签字）：附加资料：基本条件：某大学学生活动中心，建筑面积约 3200m2，无地下室，地上 6 层，采用柱下独立基础，钢筋混凝土框架结构，平面体型为矩形，开间尺寸和房间进深依据具体情况而定。如图所示，图中所绘柱网尺寸只是其中一种，每个学生按照各自学号选择计算所用的柱网尺寸。首层层高 3.9m，其余层高为 3.3m。 ABCD113设计资料：（1）气象资料：基本风压 0.3KN/m2，基本雪压 0.3KN/m2。（2）抗震设防：非抗震设计。（3）工程地质资料：II 类场地，地层由素填土和黄土状土组成。地基承载力标准值为：

6、素填土： kPafak10黄土状土： 8地下水在地表下 5.5m（4）主要建筑做法：屋面做法：（可自己根据房屋建筑学课程的介绍，选定屋面做法）二毡三油撒绿豆沙15mm 厚 1:3 水泥砂浆找平30mm（最薄处）1:8 水泥焦渣找坡冷底子油热沥青各一道20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平40mm 钢筋混凝土整浇层预应力混凝土多孔板5楼面做法：（或根据需要，自己选定楼面做法）水磨石地面（10mm 面层、20mm 水泥砂浆打底）；细石混凝土整浇层 35mm 厚，预应力空心楼板、铝合金龙骨吊顶外纵墙做法：2.1m 高钢框玻璃窗，门窗洞口尺寸可自定；窗下 900mm 高 240mm 厚粘土砖墙，外墙面为水

7、刷石，内墙面为 20mm 粉刷。（5）材料：混凝土 C30，钢筋 HRB400，箍筋 HPB235 级三、设计内容及成果要求1、确定梁、柱截面尺寸及框架计算简图2、荷载计算与侧移计算3、荷载作用下的内力分析4、荷载组合与内力组合5、选取一榀框架梁、柱截面配筋计算，写出计算书 1 份，并统一格式 A4 打印和封面。6、绘制框架结构模板配筋配筋图（手工绘制 2图 12 张）四、设计时间：2 周五、设计柱网尺寸选择：按学号顺序选取各自对应的柱网尺寸，不得雷同，否则不予通过。具体见下表（单位：mm）进深尺寸学 号（根据学号总位数和末尾数字选择）开间尺寸 轴 A B 轴 B C 轴 C D位数 1 位，

8、学号偶数 3600 5700 2100 5700位数 1 位，学号奇数 3900 5700 2400 5700位数 2 位,学号末尾 0 4200 5700 2700 5700位数 2 位,学号末尾 1 3000 5700 3000 5700位数 2 位,学号末尾 2 3300 4800 2100 4800位数 2 位,学号末尾 3 3600 4800 2400 4800位数 2 位,学号末尾 4 3900 4800 2700 4800位数 2 位,学号末尾 5 4200 4800 3000 4800位数 2 位,学号末尾 6 3600 4500 2100 4500位数 2 位,学号末尾 7

9、3900 4500 2400 4500位数 2 位,学号末尾 8 3300 6000 2400 6000位数 2 位,学号末尾 9 3600 6000 2700 6000位数 3 位,学号末尾 0 3900 6000 3000 6000位数 3 位,学号末尾 1 4200 5100 2100 5100位数 3 位,学号末尾 2 3000 5100 2400 5100位数 3 位,学号末尾 3 3300 5100 2700 5100位数 3 位,学号末尾 4 3600 5100 3000 5100位数 3 位,学号末尾 5 3900 5400 2100 5400位数 3 位,学号末尾 6 420

10、0 5400 2400 5400位数 3 位,学号末尾 7 3000 5400 2700 5400位数 3 位,学号末尾 8 3300 5400 3000 5400位数 3 位,学号末尾 9 3000 6000 2100 60006课程设计（论文）评阅表学生姓名 学 号 系 城市建设系 专业班级 题目名称 某大学学生活动中心框架结构设计 课程名称 高层建筑结构设计 一、学生自我总结学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目 平时表现 出勤 计算书 图纸 综合成绩权 重 10 10 40 40单项成绩指导教师评语：指导教师（签名）： 年 月 日7某大学学生活动中心框架结构设计计算书1、 确定

11、框架计算简图框架的计算单元如图 1.1 所示，取 轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于 2基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为-0.5m ，二层楼面标高为 3.9m，故底层柱高为 4.4m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），均为 3.3m。由此可绘出框架的计算简图，如图 1.2 所示。图 1.1 结构平面布置图2、 框架梁柱的线刚度计算梁柱截面尺寸估算：对于横向梁，h b=（1/81/14）L 0=675429mm，取500mm；8bh=(1/21/4)hb=25

12、0125mm,取 200mm；对于纵向梁，跨度小于 5400mm，但为了增强结构整体纵向抗侧刚度，纵向梁截面尺寸也取 200mm500mm。对于柱截面，bc=hc=（1/121/18）H c=367244mm，取柱截面为 400mm400mm。对于中框架梁，取 I=1.5I0左边跨梁：i 左边梁 =EI/l=3.0107kN/m21.51/120.20.53/5.4=1.74104kN.m中跨梁：I 中跨梁 =EI/l=3.0107kN/m21.51/120.20.53/3.0=3.14104kN.m右边跨梁：i 右边梁 =EI/l=3.0107kN/m21.51/120.20.53/5.4=

13、1.74104kN.m底层柱：i 底层柱 =EI/h=3.0107kN/m21/120.44/4.4=1.45104kN.m其余各层柱：i 余柱 = EI/h=3.0107kN/m21/120.44/3.3=1.94104kN.m令 i 余柱 =1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：i， 左边梁 =（1.7410 4kN.m）/（1.9410 4kN.m）=0.90i， 中跨梁 =（3.1410 4kN.m）/（1.9410 4kN.m）=1.62i， 底层柱 =（1.4510 4kN.m）/（1.9410 4kN.m）=0.75框架梁柱相对线刚度如图 1.2 所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系

14、数的依据。图 1.2 计算简图3、 荷载计算1.恒荷载标准值（1）屋面15mm 厚 1:3 水泥沙浆面层：0.015 20=0.3 kN/30mm 厚 1:8 水泥焦渣找坡：0.03 14=0.52 kN/20mm 厚 1:3 水泥沙浆面层：0.02 20=0.4 kN/40mm 厚钢筋混凝土整浇层：0.0425=1.0 kN/120mm 厚预应力混凝土多孔板（按轻质混凝土考虑）：0.1219=2.28 kN/ 9合计 4.50 kN/（2）楼面水磨石地面（10mm 厚面层、20mm 水泥砂浆打底）：0.65 kN/35mm 厚细石混凝土：0.035 25=0.875 kN/120mm 厚 1

15、:3 水泥沙浆面层：0.02 20=0.4 kN/40mm 厚钢筋混凝土整浇层：0.0425=1.0 kN/120mm 厚预应力空心楼板（按轻质混凝土考虑）：0.1219=2.28 kN/ 铝合金龙骨： 0.3 kN/ 合计 4.105 kN/（3）外纵墙线荷载（根据窗地比的要求，取窗宽为 1.5m）二层及其上楼层：900mm 高普通砖墙：190.90.24=4.10 kN/m2.1m 高钢框玻璃窗：0.95 kN/m水刷石： 0.75 kN/m20mm 厚粉刷层：0.020.920=0.36 kN/m 合计 6.16 kN/一层：普通砖墙：19（4.4-2.1）0.24=10.488 kN/m2.1m 高钢框玻璃窗：0.95 kN/m水刷石： 0.75 kN/m20mm 厚粉刷层：0.020.920=0.36 kN/m 合计 12.548kN/（4）外横墙线荷载：二层及其上楼层：193.30.24=15.048 kN/m一层：194.40.24=20.064 kN/m（5）梁自重 混凝土重：250.20.5=2.5 kN/m10 厚抹灰重： 0.204kN/m 合计 2.704 kN/m（6）柱自重10混凝土重：250.40.4=4.0 kN/m10 厚抹灰重： 0.272kN/m 合计 4.272 kN/m2.活荷载标准值（1）屋面和楼面活荷载标准值