学 院
班 级
组 名
组 长
指导老师 刘良林 贾燕翔 龚 昕
时 间 2015-12-21～2016-2-24
《混凝土结构设计》课程设计任务书
1. 设计目的
1）巩固、运用所学的混凝土结构课程有关知识；
2）培养独立工作、分析和解决问题的能力；
3）为将来的毕业设计做准备。
2. 工程概况
某酒店为6层钢筋混凝土框架结构，底层层高为3.6m，其余层高为3.0m。基本雪压为0.4kN/m2，基本风压为0.7 kN/m2，地面粗糙度为B类。设计使用年限为50年。柱网的布置图如下：
3.设计规定
1）混凝土强度等级为C20～C30，框架柱、梁的受力钢筋为HRB400，箍筋为HPB300；
3）不考虑抗震设防；
4）楼板的厚度取120mm；
5）屋面为不上人屋面，且永久荷载标准值为5.5kN/m2，楼面永久荷载标准值为4.5 kN/m2，二者均包括了楼屋面装饰层、功能层及板自重。
4.设计要求
1）分组进行，每组不得超过6人；
2）每组推举组长，实行组长负责制；
3）设计周期：两周，务必于2016年2月24日下午五点前提交。
5.成果要求
1）提交计算书一份。=
2）计算书的内容包括梁柱截面估计和计算简图、荷载计算、内力分析、荷载组合（可以任取一层进行分析）四大部分。 6.参考资料
●《混凝土结构基本原理》 梁兴文 史庆轩 中国建筑工业出版社
●《混凝土结构设计》梁兴文 史庆轩 中国建筑工业出版社
●《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010） 中国建筑工业出版社
●《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012） 中国建筑工业出版社
1.梁柱截面尺寸及计算简图
梁截面高度按梁跨度的1/18-1/10估算，梁截面宽度按梁高度的1/3-1/2估算，混凝土强度 等级C30（fc=14.3KN/M^2, ft=1.43KN/M^2）,C25（fc=11.9KN/M^2, ft=1.27KN/M^2）.楼板厚120mm.
梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级 表1-1
层次 | 混凝土等级 | 横梁（b*h） | 纵梁（b*h） |
AB,CD | BC |
1,2 | C30 | 200*420 | 200*470 | 200*420 |
3,4,5,6 | C25 | 200*420 | 200*470 | 200*420 |
| | | | |
柱截面尺寸可按Ac>=(1.1-1.2)N/fc估算。各层重力荷载标准值可取14KN/M^2.由图可知，边柱负载面积3.0*1.5M，中柱负载面积3.0*3.3。N=1.25N
由式可得，第一层柱截面面积：
如取第一层截面为正方形，边柱为200mm，中柱为296mm，根据上述条件并综合其他因素，本设计柱截面：一层400*400mm，第二三四五层350*350mm，第六层300*300mm.
基础选用条形基柱，基础埋深取1.8m（自室外地坪算起），肋梁高度取1m，室内外地坪高差0.5m
取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，各层柱轴线重合；梁轴线取板底处，2-6层柱计算高度取层高，3.0m；底层柱计算高从基础梁顶面取至一层楼板，即h1=3.6+0.5+1.8-1.0-0.12=4.78m
2重力荷载和水平荷载计算
.1不上人屋面永久荷载标准值： 5.5KN/m^2
楼面永久荷载标准值： 4.5KN/m^2
.2屋面不上人均布活荷载标准值： 0.5 KN/m^2
楼面活荷载标准值（房间，走廊）： 2.0 KN/m^2
屋面雪载标准值： 0.35 KN/m^2
.3梁柱墙门窗等重力荷载计算：
..1梁柱可根据截面尺寸，材料重度等计算出单位长度的重力荷载，因计算楼面屋面永久荷载时已经考虑了板的自重，故在计算梁自重时，应从梁截面尺寸扣去板厚度。
..2内墙为250mm厚水泥空心砖（9.6 KN/m^3），两侧均为20mm厚抹灰，则墙面单位面积重力荷载为9.6*0.25+17*0.02*2=3.08 KN/m^2
..3外墙为250mm厚水泥空心砖，外墙贴瓷砖（0.5 KN/m^2），内墙为0.2mm厚抹灰（0.34 KN/m^2），则外墙墙面单位面积重力荷载为：
9.6*0.25+17*0.02+0.5=3.24 KN/m^2
..4外窗尺寸1.5m*1.8m。单位面积重0.14 KN/m^2
.4风荷载计算w。=0.7 KN/m^2，因为H=19.78,<30m故不需要考虑风振系数的影响，Bz=1.0
查附录5，风载体型系数Us=0.8（迎风面），Us=-0.5（背风面）
q（z）=Wk*h=1.0*Uz*Us*0.7*h(计算结果如下表)
沿房屋高度风荷载标准值（KN/m） 表2-1
层次 | Z（m） | Uz | q（z）迎风 | q（z）背风 |
6 | 19.78 | 1.226 | 2.06 | 1.287 |
5 | 16.78 | 1.166 | 1.96 | 1.224 |
4 | 13.78 | 1.098山萘酚 | 1.84 | 1.153 |
3热失重 | 10.78 | 1.020 | 1.71 | 1.071 |
2 | 7.78 | 1.000 | 1.68 | 1.05 |
1 | 4.78 | 1.000 | 2.016 | 1.26 |
| | | | |
计算结果，沿框架结构高度的分布图，内力及侧移计算时，可按静力等效原理将分布风荷载转换为节点集中荷载。第五层的集中荷载F5（每层层高范围内的水平荷载视为沿高度的均布荷载与三角形荷载之和）。
F5=（1.96+1.84+1.224+1.153）*3*1/2+（2.06-1.96+1.287-1.224）*3*1/2*1/3+（1.224-1.153+1.96-1.84）*3*2/3*1/2=9.539KN
3竖向荷载作用下框架结构内力分析
.1计算简图及计算单元
仍取中间框架进行计算，由于楼面荷载为均布，可取两轴线中间的长度为计算单元宽度。因梁板为整体现浇，且各区板为双向板，故直接传给横梁的楼面荷载分为三角形分布荷载（边梁）或梯形分布荷载（走道梁），计算单元范围内的其余荷载通过纵梁以集中荷载的形式传给框架柱，框架横梁的自重以及直接作用在横梁上的填充墙自重则按均布荷载考虑。
.2荷载计算
下面以2-5层的恒载计算为例，说明荷载计算方法
..1：q。及q。`包括梁自重（扣除板自重）和填充墙自重，由上可知
房间：q。=3.08*（3.0-0.42）+25*（0.42-0.12）*0.2=9.45KN/m
走廊：q。`=25*（0.47-0.12）*0.2=1.75 KN/m
..2:q1,q2为板自重传给横梁的梯形和三角形分布荷载峰值
q1=4.5*3.0=13.5 KN/m q2=4.5*3.0=13.5 KN/m
..3:M1,P1,M2,P2分别为通过纵梁传给柱的板自重，纵梁自重，外挑阳台，纵墙自重所产生的集中力矩和集中荷载。外纵梁外侧与柱外侧平齐，内纵梁一侧与柱的走道平齐。
同理：可得下表
各层梁上的竖向荷载标准值 表3-1沛县电视台
层次 | 横载 | 活载 |
q。 | q。` | q1 | q2 | P1 | P2 | M1 | M2 | q1 | q2 | P1 | P2 | M1 | M2 |
6 | 1.5 | 1.75 | 16.5 | 16.5 | 38.877 | 53.735 | 8.19 | 2.678 | 1.5 | 1.5 | 18.215 | 2.25 | 15.608 | 0.113 |
2-5 | 9.45 | 1.75 | 13.5 | 13.5 | 36.209 | 48.817 | 8.694 | 3.661 | 6 | 6 建筑安全生产管理制度 | 10.4 | 9 | 5.748 | 0.675 |
1 | 11.29 | 1.75 | 13.5 | 13.5 | 50.786 | 63.394 | 10.879 | 6.339 | 6 | 6 | 12.48 | 9 | 7.768 | 0.9 |
| | | | | | | | | | | | | | |
注：表中q。，q。`，q1，q2量纲为KN/M，P1 P2的量纲为KN，M1M2量纲为KN·M。
.3梁柱线刚度计算
cd15
框架梁线刚度ib=EIb/L，因取中框架计算，故ib=2EcIo/L,其中Io为按b*h得矩形截面梁计算所得的梁截面惯性矩。柱线刚度ic=EcIc/hc
计算结果如下表：
梁线刚度（N·mm） 表3-2
氯化钾溶液类别 | 层次 | Ec（N/mm^2） | b*h(mm) | Io(mm^4) | L(mm) | ib=2EcIo/L(10^10) |
边梁 | 3-6 | 2.8*10^4 | 200*420 | 1.235*10^9 | 3000 | 2.306 |
1,2 | 3.0*10^4 | 200*420 | 1.235*10^9 | 3000 | 2.47 |
走道梁 | 3-6 | 2.8*10^4 | 200*470 | 1.73*10^9 | 3600 | 2.692 |
1,2 | 3.0*10^4 | 200*470 | 1.73*10^9 | 3600 | 2.884 |
| | | | | | |
柱线刚度（N·mm） 表3-3
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议