高层建筑结构课程设计参考

高层建筑结构课程设计目录摘要5一、建筑设计51.设计数据52.结构方案评估6二。相关尺寸的结构布置和初步估算61、结构布置和梁柱截面尺寸的初步选择.62.负载计算9Iii .结构13的线性刚度和横向刚度的计算1.结构13线性刚度的计算2.结构横向刚度的计算.15四、框架的风荷载和地震荷载集中在各楼层标高15处的重力荷载代表值gi1.地震荷载下梁、柱、墙、门窗重力荷载标准值.152.风荷载标准值计算和位移计算.22V.风荷载的计算24六、竖向荷载内力计算.25七、水平荷载下的内力计算.281.在水平地震荷载的作用下.282.水平风荷载下的内力计算31八、三、四层内力计算到柱边.32九、竖向荷载作用下弯矩调幅后梁控制截面内力值.33十、三、四层内力组合如下表所示.33Xi。截面钢筋的计算331.33号梁跨中截面配筋计算2.计算柱弯矩的设计值36十二。参考文献39正在建造一座整体式钢筋混凝土六层框架结构，建筑高度为20.4米，基本风压为0.35千牛顿/米。设计包括建筑和结构两部分。本设计项目的建筑设计从水平、垂直和剖面三个方面进行了建筑设计。办公楼是公共建筑，不仅需要满足建筑布局，还需要满足抗震、集风、采光等要求。结构设计主要包括结构布置和选型、荷载计算、内力计算、内力组合和按最不利内力计算各构件的配筋。关键词：框架结构；办公楼；建筑设计；结构设计一、建筑设计1.设计数据(1)六层办公楼采用整体钢筋混凝土结构。标准楼层的平面图见图1。(2)建筑层高：层高为3.9m，2-6层高为3.3m.(3)抗震设防烈度为7度，一类场地土壤分为两个具有特征周期的区域。(4)基本风压：W0=0.35 kN/m2，地面粗糙度为B级(5)其他条件可参考相关教材中框架结构的设计实例。(6)恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。(7)材料选择：C30混凝土；HRB335或HRB400用于加固梁和柱的纵向钢筋，HPB235用于箍筋和结构钢筋。图1标准地板的平面图其他：(1)室内外高差450毫米；基底顶标高为-1.200米(2)屋面做法：不使用人工屋面(活荷载0.5 kN/m2)、卷材防水(保温层、二次防水)、水泥膨胀珍珠岩找坡。(注：屋面保温、防水和找坡层的总重量按2.5 kN/m2计算。)(3)女儿墙：240 mm厚，用实心砖建造(自重18 kN/m3)，高0.5m，100mm混凝土盖顶。外墙饰面：20 mm厚水泥砂浆打底找平，表面刷乳胶漆(外墙)。内墙面：乳胶漆混合砂浆(总厚度22毫米)。外纵墙开窗高度：底层2.6m，2 4层2.0m。内纵墙重量计算不能扣除门，外纵墙重量计算必须扣除窗洞，然后计算窗重。(塑钢窗重量按0.4 kN/m3计算)纵向框架梁和基础梁按250400设计。2.结构程序评估该建筑为普通建筑，即属于甲级框架结构体系。查阅表2-2:当抗震设防烈度为7度时，最大适用高度为50m。设计方案建筑高度(3.93.35)m=20.4米u 50米，满足要求。查阅表2-6，最大高宽比为4，本设计方案高宽比为H/B=，满足要求。查找表2-10显示纵横比限制为6.0，因此该设计的纵横比满足要求。该方案设计的建筑标高规则一致，形状自上而下不变，沿高度连续均匀布置。这座建筑的平面形状是长方形的，规则的，简单的，对称的。长宽比不大，有利于抗震。综上所述，结构方案是合理的。二。结构布置及相关尺寸的初步估算1、结构布置及梁柱截面尺寸的初步选择项目状态：该项目是为办公楼设计的。该建筑共6层，层高为3.9m，2-6层为3.3m，室内外高差为450mm；基底顶标高为-1.200米，框架平面和柱网布置如下图2-1所示。图2-1结构平面布置图该板的厚度为120毫米一、计算图的确定假设框架柱与基础顶面接触，框架梁仅与柱连接，为便于设计计算，每根柱的尺寸不会改变，因此梁跨度与柱截面质心之间的距离相等。将基础高度从室外地坪设置为1.2m，室内外高差设置为0.45米，因此底层柱高h=3.91.20.45=5.55米，其余各层竹杆从外露表面到上层均为3.3米，因此框架计算如下图2-2所示。图2-2框架计算示意图二、梁柱截面尺寸估算：(1)梁截面1.AB跨度：主梁：L=7200mm毫米高=()升=600毫米 900毫米，高=700毫米b=()h=233毫米 350毫米，取b=300毫米。因此，框架横梁和纵梁的初步设计截面尺寸为BH=300毫米和700毫米次梁：L=7200h=()L=400毫米 600毫米，h=500毫米b=()h=200毫米 300毫米，取b=300毫米。因此，框架次梁的初步设计截面尺寸为BH=300毫米500毫米2.BC跨度：主梁：L=3000mm毫米h=()L=250毫米 375毫米，h=500毫米b=()h=167毫米 250毫米，取b=300毫米。因此，框架梁初步设计截面尺寸为BH=300mm500mm，计算结果汇总如下表2-1:表2-1估算梁的截面尺寸，单位为毫米层数，具体的强度等级光束(bh)纵梁(bh)次级光束(bh)AB，CE跨度BC跨度16C30300700300500300700300500(2)柱截面尺寸的估算框架柱的截面尺寸应根据柱的轴压比计算，如下：公式(2-1)其中：为了考虑地震作用组合后柱轴力增加系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2，不等跨取1.25。:是根据简支状态计算的柱的荷载面积；:单位面积重力荷载的换算代表值约为14kN/；:是检查区上方的楼层数；底部中心柱的轴向力设计值为n=1.2147.2(7.2 3)/25=3084.48千牛顿本工程采用C30混凝土，检查fc=14.3N/mm2。首先假设bh=500mm500mm是该层中柱的截面尺寸，柱的轴压比为：满足要求。因此，框架柱的预计尺寸满足要求，确定为bh=500mm500mm。为了施工方便，每层所有柱的截面尺寸可以保持不变。2.负载计算2.1屋顶和地板恒载标准值的计算大理石表面0.02m28=0.5620厚1: 3硬质水泥砂浆0.02m20=0.4结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m25=3抹灰层：10厚混合砂浆0.01m17=0.17总计：4.13三。卫生间地板2厚水泥砂浆加10厚300防滑地砖0。3420厚水泥细砂浆面层0.02m20=0.430厚水泥砂浆坡度(0.033.40.01/2) M20=0.9615厚水泥砂浆找平0.015m20=0.3结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m25=3抹灰层：10厚混合砂浆0.01m17=0.17总计：5.172.2屋面和楼面活荷载计算一、根据荷载规范:楼层：2.0走道： 2.5雪荷载Sk=1.00.45=0.452.3梁、柱、墙、门和窗的重力荷载计算I .横梁自重：1.侧梁和纵梁：bh=300mm700mm梁自重：(0.7m-0.12m)250.3m=4.35抹灰层：10厚混合砂浆；(0.7m-0.12m)2 0.3m0.01 m17=0.25总计：4.62.中梁：bh=300mm500mm梁自重：(0.5m-0.12m)250.3m=2.85抹灰层：10厚混合砂浆；(0。5米-0.12米)2 0.3米0.01米17=0.18总计：3.033.次级梁：bh=300 mm500 mm因为次梁的尺寸和方法与中梁完全相同，所以次梁的重力荷载也是3.034.基础梁：bh=300 mm500mm横梁重量：250.3m0.5m=3.75二、柱重：柱尺寸：bh=500 mm500 mm立柱自重：0.5m0.5m25=6.25抹灰层：10厚混合砂浆：0.01米0.5米417=0.34总计：6.593.外墙自重：标准楼层：墙：(3.4m-1.8m-0.5m-0.4m)0.3m 18=4.32铝合金窗：0.351.8米=0.63(3.4m-1.8m)0.5=0.9水泥抹灰内墙面：(3.4m-1.8m)0.36=0.648总计：6 498底部：墙：(3.4m-1.8m-0.5m-0.4m)0.3m 18=4.32铝合金窗：0.35 1.8m=0.63(3.4m-1.8m)0.5=0.9水泥抹灰内墙面：(3.4m-1.8m)0.36=0.648总计：6 498四.内壁重量：标准楼层：墙：(3.4m-0.5m)0.3m18=16.2水泥抹灰内墙面：3.0米0.36 2=2.16总计：18.36底部：墙：(3.4m-0.5m)0.3m18=16.2水泥抹灰内墙面：3.0米0.36 2=