现浇混凝土框架结构设计.doc

目录一、 设计资料 （ ） 二、 结构布置及计算简图 （ ） 三、 荷载计算 （ ） 四、 内力计算及截面组合 （ ） 五、 节点及构造要求 （ ） 六、 梁柱配筋表 （ ） 现浇混凝土框架结构设计一、 设计资料1. 某学生宿舍采用框架结构，其建筑平面图和剖面图如图1和图2。建设地点为某城市郊区，底层为食堂，层高5.0m，27层为学生宿舍，层高4.2m，室内外高差为0.6m，基础顶面到外室面为0.5m。基本风压为 。不考虑抗震设防。2. 楼面和层面采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖结构，板厚120m。3. 层面采用柔性防水，层面构造层的恒载标准值为，层面为不上人屋面，活荷载标准值为。4. 楼面构造层的恒载标准值为，楼面活荷载标准值为。5. 墙体采用灰砂砖，重度，外墙贴瓷砖，墙面重，内墙采用水泥粉刷，墙面重。6. 木框玻璃窗重，木门重。7. 梁的混凝土等级为C30，柱的混凝土等级为C35，钢筋为HRB400。图1 建筑平面图图2 建筑剖面图二、 结构布置及结构计算简图的确定平面布置如图3。边跨（AB、CD跨）梁：，取，。中跨（BC跨）梁：取，。边柱（A轴、D轴）连系梁：，取，。中柱（B轴、C轴）连系梁：取，。15层柱截面：。6、7层柱截面：。结构计算简图如图4。 图3 结构平面图图4 结构计算简图求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取，各梁柱线刚度标在结构计算简图中。AB、CD跨梁：BC跨梁：底层柱：25层柱：6、7层柱：三、荷载计算1.恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值： 120mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0 构造层 3.24 屋面恒荷载： 边跨框架梁自重 0.30.625=4.5 梁侧粉刷 20.6-0.120.36=0.36 中跨框架梁自重 0.40.2525=2.5 梁侧粉刷 20.4-0.120.36=0.202 因此，作用在顶层框架梁上的线荷载：（2）楼面框架梁线荷载标准值：120mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0 构造层 1.56 楼面恒荷载边跨框架梁及梁侧粉刷 4.86 边跨填充墙自重 0.24.2-0.618=12.96 墙面粉刷 24.2-0.60.36=2.59 中跨框架梁及梁侧粉刷 2.7因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：（3）屋面框架节点集中荷载标准值： 边柱连系梁自重 0.250.5625=18.75kN 粉刷 2（0.6-0.12）6（0.5+0.36）/2=2.58kN 0.9m高女儿墙自重 0.90.2625=27.00 kN 女儿墙外瓷砖 20.960.5=5.4kN 连系梁传来屋面自重 6/26/26.24=56.16kN 因此，顶层边节点集中荷载 中柱连系梁自重 0.40.25625=15kN 粉刷 20.4-0.1260.36=1.296kN 连系梁传来屋面自重 6/26/26.24+ 0.50.7566.24=70.23kN因此，顶层中节点集中荷载 （4）楼面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 18.75kN 粉刷 2.58kN 木框玻璃窗自重 3.62.40.3=2.59kN 窗下墙体自重 0.21.283.618=16.59kN 内粉刷+外瓷砖 0.93.60.36+0.50.5=2.79kN 窗边墙体自重 25层：（2.4-0.45）2.420.218=33.7kN67层：（2.4-0.5）2.420.218=34.56 kN 内粉刷+外瓷砖 （2.4-0.425）2.4（0.5+0.36）=4.075 kN 框架柱自重 25层: 0.450.554.225=25.99kN67层: 0.40.54.225=21kN 内粉刷+外瓷砖 25层: 0.364.20.95=1.44kN67层: 0.364.20.8=1.21kN 连系梁传来楼面自重 6/26/24.56=41.04kN因此，中间层边节点集中荷载 中柱连系梁自重 15kN 粉刷 1.296kN 内纵墙自重 25层: 6-0.454.2-0.50.218=73.525kN67层: 6-0.44.2-0.50.218=74.19kN粉刷 26-0.453.680.36=14.77kN 扣除门洞加门重 -2.41.2180.2-0.2= - 9.79kN 框架柱自重 25层: 25.99kN67层: 21kN 粉刷 25层: 1.44kN67层: 1.44kN连系梁传来楼面自重 6/26/24.56+0.7564.56=51.3kN因此，中间层中节点集中荷载 计算简图如图5。图5 恒载作用下结构计算简图2.活载计算活载作用下的结构计算简图如图6。图6 活荷载作用下结构计算简图3.风荷载计算计算公式 ，计算简图如图7因结构高度为30.2略大于30m，可取=1.0，对于矩形平面=1.3， 计算过程如下表，z为框架节点至室外地面高度，A为一榀框架各层节点的受风面积。风载计算表（表1）层次（m）（）（）71.01.330.81.4310.51816.7461.01.326.61.3620.525.222.3151.01.322.41.2910.525.221.1541.01.318.21.210.525.219.8231.01.3141.1120.525.218.2121.01.39.81.00.525.216.3811.01.35.61.00.531.820.67图7 左风载作用下结构计算简图四、内力计算、组合及截面设计。（用结构力学求解器计算荷载作用下的内力，用excel进行内力组合及截面设计和验算） 1.恒载作用下内力计算恒载作用下框架弯矩图()恒载作用下框架剪力图()恒载作用下框架轴力图 () 2.活载作用下内力计算 活载作用下框架的弯矩图()活载作用下框架的剪力图()活载作用下框架的轴力图()3.风载内力计算由力学求解器得到左风作用下与右风作用下的内力值大小一样，方向相反。左风载作用下框架的弯矩图()左风载作用下框架的剪力图()左风载作用下框架的轴力图()4.框架梁的正截面及斜截面配筋设计（1）正截面计算配筋见附表。（2）斜截面计算在附表中，可以查出该建筑物的AB跨梁斜截面最大剪力为222.069KN，BC跨斜截面最大剪力为198.94KN。AB跨：,故截面尺寸满足要求。，需要按计算配置箍筋配置肢f8箍筋，箍筋用级钢筋（），则，满足要求配箍率：满足要求。BC跨：,故截面尺寸满足要求。，需要按计算配置箍筋配置肢f8150箍筋，箍筋用级钢筋（），则，满足要求配箍率：满足要求。5.框架柱的正截面及斜截面配筋设计(1).正截面计算配筋见附表。（2）由计算表可以查出斜截面的最大剪力,故仅需要按构造要求配置箍筋，配置4肢f850箍筋。五、节点与构造要求1.框架顶层节点处梁上部纵向钢筋的截面面积为2.纵向受拉钢筋的最小配筋率在支座处不小于0.25% ，跨中处不小于0.20% ，梁跨中截面的上部架力钢筋不小于2123.框架梁上部纵向钢筋在框架中间层端节点内的锚固长度为：，取400mm+350mm在顶层端节点内的锚固长度为，取400mm+700mm需截断的上部纵筋在跨中的截断点距柱中轴线2300mm4.框架梁下部纵向钢筋在中间节点和端节点的锚固长度为：取300mm+350mm。 5.框架柱纵筋焊接搭接距梁顶650mm，错开长度取700mm6.箍筋在距