【正文】 鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋課程設(shè)計(jì) 系 別： 土木工程與建筑 系 專業(yè)年級(jí)： 10 級(jí)土木工程專業(yè) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 西安工業(yè)大學(xué) 2021 年 06月 18 日 目 錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù) ......................................................... 2 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ........................................................ 1 2 設(shè)計(jì)條件 ........................................................ 1 二、設(shè)計(jì)步驟 本設(shè)計(jì)過程可以按照下列步驟進(jìn)行 （一） 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖和梁柱截面估算 （二） 荷載計(jì)算 （三） 豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 （四） 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 （五） 內(nèi)力組合 （六） 截面設(shè)計(jì) （七） 繪制施工圖。 三 .構(gòu)件配筋計(jì)算 27 ....................................................... 27 ....................................................... 35 四 .繪制框架結(jié)構(gòu)施工圖 ............................................... 44 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 某五層教學(xué)樓，鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。建筑平面為一字形，如圖 1 所示。底層層高 ， 其 它 層 高 ， 室 內(nèi) 外 高 差 。 ( 結(jié) 構(gòu) 布 置 如 下 圖 1) 圖 1 1 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）結(jié)構(gòu)布置 確定柱網(wǎng)尺寸，構(gòu)件截面尺寸，繪制框架結(jié)構(gòu)平面布置圖。 （ 2）框架內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下可按分層法計(jì)算內(nèi)力，水平荷載作用下按 D值法計(jì)算框架內(nèi)力。 （ 3）內(nèi)力組合 （ 4）框架梁和柱承載力計(jì)算 ①框架梁承載力計(jì)算 包括正截面和斜截面承載力計(jì)算，計(jì)算梁的縱向鋼筋和箍筋，并配置鋼筋。 ②框架柱承載力計(jì)算 包括正截面和斜截面承載力計(jì)算，計(jì)算柱的縱向鋼筋和箍筋，并配置鋼筋。 （ 5）框架側(cè)移驗(yàn)算 驗(yàn)算頂點(diǎn)側(cè)移和層間側(cè)移，使之符合規(guī)范要求。 （ 6）繪制框架配筋施工圖。 2 設(shè)計(jì)條件 (1)氣象條件 基本風(fēng)壓 +6 =，地面粗糙度為 B類。 注：以現(xiàn)場(chǎng)按 編號(hào) 布置的為準(zhǔn) ,本人編號(hào) 6 號(hào) (2)工程地質(zhì)條件 地表下 010m深度土層均可做天然地基，地 基承載力為 180kPa。 (3)屋面及樓面做法 : ① 屋 面做法 : 現(xiàn)澆樓板上鋪膨脹珍珠巖保溫層（檐口處厚 100mm， 2%自兩側(cè)檐口向中間找坡） ； (4)樓面屋面活荷載為： ＋ 28 = kN/m2 （ 注：樓面、屋面活荷載 以現(xiàn)場(chǎng)按學(xué)號(hào)布置的為準(zhǔn) ,本人學(xué)號(hào) 28） 二 .框架結(jié)構(gòu)計(jì)算過程 （ 1）結(jié)構(gòu)平面布置（見圖 2） 圖 2 結(jié)構(gòu)平面布置 （ 2）構(gòu)件尺寸確定 邊跨（ AB、 CD）梁：取 中跨（ BC）梁：取 h=400mm 2 邊柱（ A軸、 D軸）連系梁：取 中柱（ B軸、 C軸）連系梁：取 b h=250mm 400mm 柱截面均為 b h=300mm 500mm 現(xiàn)澆樓板厚 100mm。 （ 1）確定結(jié)構(gòu)計(jì)算單元 陰影 （見圖 1陰影 所示）。 （ 2）計(jì)算梁、柱線剛度（見圖 3） （同時(shí)由資料可知底層層高為 ，其他各層為 ） 依據(jù) 1）梁： 可 知： AB,CD跨梁： )(cc EEi ?????? BC跨梁： )(cc EEi ?????? 上部各層柱 : )(./ 343cc EEi ?????? 底層柱： )(cc EEi ?????? 算豎向荷載柱線剛度乘以 得： 500036003600360036006000 3000 6000 梁柱 線剛度 3 圖 3 (1)恒荷載計(jì)算 a)屋面框架梁線荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 : 20mm 厚 1:2水泥砂漿 ： 2/ mN?? 100150mm 厚膨脹珍珠巖 ： 2/ mkN??? 100mm 厚先交鋼筋混凝土板 ： 25= 2/mkN 15mm 厚紙筋石灰抹底 ： 16= 2/mkN 屋面恒荷載 ： 2/mkN 邊跨（ AB， CD 跨）框架梁自重 ： 因此，作用在頂屋框架梁上的線荷載為： mkNgg CDAB / ?? mkNg BC / ? ???? CDAB gg kN/m 25 ???BC kN/m b)樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 25mm 厚水泥砂漿面層： 20= 2/mkN 100mm 厚先交鋼筋混凝土板 ： 25= 2/mkN 15mm 厚紙筋石灰抹底 ： 16= 2/mkN 樓面恒荷載： 2/mkN 邊跨框架梁及側(cè)梁粉刷 2/mkN 邊跨填充墻自重 4 墻面粉刷 中跨框架梁及側(cè)梁粉刷 因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為： k N / m6 4 2 11 ???? CDAB mkNg BC / ? k N / 22 ???? CDAB k N / 2 ???BC c）屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊柱連系梁梁自重 25= 粉刷 （ － ） 2 17= kN 連系梁傳來的屋面自重 = kN 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 ?? DA GG 66 kN 中柱連系梁自重 25= kN 粉刷 （ ） 2 17= kN 連系梁傳來的屋面荷載 （ +） = kN = kN 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 ?? CB GG 66 kN d)樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊柱連系梁自重 kN kN 粉刷 kN 墻體自重 () 19= kN 墻體粉刷 2 17= Kn 內(nèi)縱墻粉刷 () 2 17= kN 框架 柱 自重 kN（柱子粉刷算在墻體之中） 連系梁傳來的樓面荷 載 （ +） = kN = 中間層終結(jié)點(diǎn)集中荷載 ?? BC GG Kn 5 e）恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 5 圖 5 恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 (2)活荷載計(jì)算 屋面活荷載 ，樓面活荷載 ，走廊樓面活荷載 。 活荷載計(jì)算值如下： ?? CDAB pp 55 =Np BC ??? /m NPP DA ?????? /m ?? CB PP 55 ?????AP /m ?? CDAB pp =Np BC ??? /m NPP DA ?????? ??????? ACB PPP 樓面活荷載作用下的結(jié)果計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 6： 6 圖 6 樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 (3)荷載轉(zhuǎn)化 （ 同時(shí)列出彎矩分配系數(shù)如下 ） 梯形轉(zhuǎn)化為均布荷載的公式為： 三角形轉(zhuǎn)化為均布荷載的公式為： ? ?231112epp??? ? ? 011ll? ? 7 58epp? A B0 . 3 9 60 . 2 8 40 . 2 4 10 . 6 0 40 . 4 3 20 . 4 5 80 . 2 8 40 . 2 8 40 . 4 3 20 . 2 8 40 . 2 8 40 . 4 3 20 . 2 8 40 . 3 0 10 . 3 0 30 . 2 3 60 . 4 6 10 . 2 3 20 . 1 8 20 . 3 5 40 . 2 3 20 . 2 3 20 . 1 8 20 . 3 5 40 . 2 3 20 . 2 3 20 . 1 8 20 . 3 5 40 . 2 3 20 . 1 9 50 . 1 9 00 . 3 7 10 . 2 4 4 彎矩分配系數(shù) 作用下 （ ?? 3121 ??? ?? ） 15ABg‘ =‘‘ =+= kN/m 25gBC’ = kN/m ?25g BC’’ += kN/m 2gAB‘ =‘‘ =+= kN/m 2gBC’ = kN/m 2gBC’‘ =+= kN/m 8 轉(zhuǎn)換后恒荷載均 分荷載圖 屋面 恒荷載 內(nèi)力利用彎矩分配計(jì)算并利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算 ,各桿固端彎矩為 : a) 頂層 ： mkNlM AB ?????? 239。39。539。39。55 邊邊 mNlgM BC ?????? 239。39。555 中’‘ 中 mkNlgM CB ?????? 239。39。55 中’‘ 中 9 彎矩分配法計(jì)算恒荷載頂層各柱端彎矩如下表格： ( mN?k ) 桿件位置 A5A4 A5B5 B5A5 B5B4 B5C539。 C539。B5 彎矩分配系數(shù) 固 端彎矩 第一次彎矩分配 彎矩傳遞 第二次彎矩分配 結(jié)果 A4A5=31 = B4B5=31 = 邊跨跨中彎矩： 中跨跨中彎矩 : 對(duì)應(yīng)彎矩圖如下： b)標(biāo)準(zhǔn)層 ： mkNlMAB ?????? 239。39。439。39。44 邊邊 mNlgM BC ?????? 239。39。444 中’‘ 中 mkNlgM CB ?????? 239。39。444 中’‘ 中 10 彎矩分配法計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)層各柱端彎矩如下表格： ( mN?k ) 桿件位置 A4A5 A4A3 A4B4 B4A4 B4A3 B4B5