任务书。
一、设计内容。
钢筋混凝土框架结构抗震设计。
二、设计资料。
某六层现浇钢筋混凝土框架结构,屋顶有局部突出的楼梯间和水箱间。平面、剖面,构件尺寸和各层重力荷载代表值如图1、图2所示。
梁、板混凝土强度等级均为c25,柱的混凝土等级为c30,梁柱中纵向筋均采用hrb335级,箍筋均采用hpb235。梁板柱截面尺寸:ab轴线和cd轴线间梁顶层b×h=250mm×600mm,一~五层为b×h=250mm×650mm;bc轴线间梁b×h=250mm×400mm。
柱截面尺寸:一~三层为550mm×550mm,四~六层为500mm×500mm。抗震设防烈度、设计**分组和场地类别见表1。
采用底部剪力法对该框架进行截面抗震计算。
本人:设计抗震设防烈度7度,设计**分组二组,场地类别ⅳ类)
三、设计要求。
课程设计时间:一周。
成果:(1)设计计算书一份。包括:计算过程,计算简图等
(2)梁、柱配筋设计图。
要求:按学号选择设计资料。计算完整,数据正确,书写工整。图号自拟,布图合理,线型分明,标注明确。独立完成,采用手写稿或电子稿并按要求装订成册。
图1 平面图。
图2 剖面图。
1.计算简图及重力荷载代表值的确定。
作用于框架梁上的荷载。
屋面恒载。三毡四油屋面防水层。
0.4kn/m2
1:3水泥沙浆找平层20mm 0.4kn/m2
水泥蛭石板保温层60mm0.12kn/m2
1:8水泥炉渣找坡80mm1.44kn/m2
1:3水泥沙浆找平层20mm0.4kn/m2
现浇钢筋混凝土板。
板底抹灰20mm0.4kn/m2
合计5.1kn/m2
楼面恒载 水磨石地面 0.65kn/m2
现浇钢筋混凝土板80mm2..0kn/m2
板底抹灰20mm0.4kn/m2
合计3.05kn/m
梁自重横向框架梁: 2.5kn/m
次要框架梁: 2kn/m
柱自重上层柱: 18.75 kn /根。
底层柱: 20.25 kn /根
墙自重及两面抹灰。
女儿墙: 4.56kn/m 两面抹灰: 0.68kn/m 共计:5.24kn/m
2~6层:外墙标准层墙: 20.3kn/m
内墙标准层墙: 13.1kn/m
底层: 外墙标准层墙: 28.12kn/m
内墙标准层墙: 28.12kn/m
重力荷载代表值(恒载+0.5活载)
活荷载 q=2.048.911.6=1155kn
g6= g板+g梁+g上柱/2+g女儿墙+g标墙/2=6900(不包括屋面活荷载)
g5= g板+g梁+g上柱+ g标墙+f活/2=9300kn
g2=g3=g4=g5 =9300kn
g1= g板+g梁+g上柱/2+g底柱/2+g标墙/2+g底墙+f活/2=10300kn
各层重力代表值及计算简图。
2.框架抗侧移刚度的计算。
d值的计算)
1) 梁的线刚度。
计算结果见表1。其中梁的截面惯性矩考虑了楼板的作用。
混凝土c25,。
表1 现浇框架梁线刚度计算。
2) 柱的抗侧移刚度。
采用d值法计算。由式计算,结果见表2。
其中表中系数、分别由下式确定:
底层。一般层。
3) 楼层抗侧移刚度。
楼层所有柱的d值之和即为该楼层的抗侧移刚度。计算过程及结果结果见表2。(混凝土c30,。)
表2 框架柱及楼层抗侧移刚度的计算。
3.自震周期的计算。
选用顶点位移法计算,基本周期按下式计算:
取填充系数。
计算得。假想顶点位移计算结构见表3
表3 假想顶点位移计算。
4.水平**作用计算及弹性位移计算。
采用底部剪力法计算。
1) 水平**影响系数的计算。
结构基本周期由上计算出;水平**影响系数最大值和特征周期值由下**得出。
可遇**下设防烈度为7度,设计**分组为二组,场地类别为ⅳ类,则。
**影响系数谱曲线。
由**影响系数谱曲线可得。
结构总水平**作用标准值按下式计算:
因为, >由下表可知。
分布在各楼层的水平**作用标准值按下式计算:
计算结果见表4。
3)楼层**剪力计算。
各楼层**剪力标准值按式:计算,计算结构见表4. 经验算,各楼层均满足楼层最小**剪力要求。
4)多遇**下的弹性位移验算。
多遇**下的各楼层层间弹性位移由式:计算。并表示为层间位移角的形式。钢筋混凝土框架结构弹性层间位移角极限值为1/550。经验算均满足要求。
计算结果见表4。
表4 各质点水平**作用及楼层**剪力沿房屋高度分布见下图。
5. 水平**作用下框架内力分析。
步骤如下:1)将上诉求得的各楼层地**剪力按式分配到单元框架的各框架柱,可得各层每根柱的剪力值。
2)确定各层柱的反弯点位置。各柱反弯点高度比y按式来确定。
3)计算每层柱的上下端弯矩值。
4)利用节点的弯矩平衡原理,求出每层各跨的梁端弯矩。
5)求梁端剪力。
6)由柱軸力与梁端剪力平衡的条件可以求出柱轴力。
上述计算结果见表5和表6。
表5 水平**作用下的中框架柱剪力和柱端弯矩标准值。
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