抗震结构课程设计

抗震结构课程设计
抗震结构课程设计

目录

一、工程概况 (2)

1.结构方案 (2)

2.结构布置及梁柱截面 (2)

3.梁柱的截面尺寸 (3)

二、重力荷载代表值的计算 (3)

1.屋面荷载标准值: (3)

2.楼面荷载标准值 (3)

3.梁柱自重: (3)

4.墙体 (4)

三、结构自震周期计算 (5)

1.横梁线刚度i b的计算: (5)

2.柱线刚度i c的计算: (5)

3.各层横向侧移刚度计算: (D值法) (6)

四、水平地震作用计算 (9)

1.结构等效总重力荷载代表值Geq (9)

2.计算水平地震影响系数а1 (9)

3.结构总的水平地震作用标准值FEk (9)

五、多遇水平地震作用下的位移验算 (10)

六、水平地震作用下框架内力计算 (11)

1.框架柱端剪力及弯矩 (11)

2.梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: (13)

七、设计体会及今后的改进意见 (15)

八、参考文献 (15)

一、工程概况

1.结构方案

(1)结构体系。考虑该建筑开间进深层高较大,根据“抗震规范”第 6.1.1条,框架结构体系选择大柱网布置方案。

(2)结构抗震等级。该全现浇框架结构处于8度(0.2g )设防区,建筑为六层,底层柱高4.2米,其它层柱高3.6米;场地为二类场地,地震分组为第二组。根据“抗震规范”第6.1.2条确定结构抗震等级。

(3)楼该方案。考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗,抗震要求较高,为了符合适用,经济,美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。

(4)基础方案。根据工程地质条件,考虑地基有较好的土质,地耐力高,采用柱下独立基础,并按“抗震规范”第6.1.14条设置基础系梁。

2.结构布置及梁柱截面

1、结构布置见图1

2、各梁柱截面尺寸: 框架梁,柱截面尺寸见下表

3500

6300

6300

6300

6300

6300

3500

6900

6900

1

2

3

4

5

6

7

8

C

B

A

L1L1L1L1L1L1L1L1

L2

L2

图1 结构布置图

L3

3.梁柱的截面尺寸

构件编号

计算跨度L

(mm) h=(1/8~1/12)L

(mm)

b=(1/2~1/3)h

(mm)

横向框架梁L1 6600 650 250 纵向框架梁

L2 6300 600 250

L3 3000 450 250 底层框架柱Z1 4200 550 550 其它层框架柱Z2 3600 500 500

二、重力荷载代表值的计算

资料准备:查《荷载规范》可取:

1.屋面荷载标准值:

屋面恒载标准值: 5.95 KN

屋面活载标准值(不上人): 0.5 KN/m2

屋面雪荷载标准值: 0.75 KN/m2

2.楼面荷载标准值

楼面恒载标准值 3.80 KN/m2

楼面活载标准值 2.50 KN/m2

3.梁柱自重:

构件编号 截面 (m2) 长度 (m ) 线荷载 (KN/m ) 每根重量

(KN )

每层根数 (个)

每层总重 (KN )

L1 0.25*0.65 6.1 4.0625 24.7813 8 198.25 L2 0.25*0.6 5.8 3.75 21.75 15 326.25 L3 0.25*0.45 3.5 3.75 13.125 6 78.75 Z1 0.55*0.55 4.2 7.5625 31.7625 24 762.3 Z2

0.5*0.5

3.6

6.25

22.5

24

540

4.墙体

4.1第一层

内墙总重 6.6*4*5.96=157.344 KN 外墙总重 105*6.84=718.2KN 楼面面积 495m 2

楼面恒载 3.8*495=1881 KN 楼面活载 2.5*495=1237.5 KN 一层重力代表值

10.5(198.25326.2578.75762.3) 1.05157.344718.218811237.50.54808.87

G G G =+=+++?++++?=活

恒注:梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。

4.2第二至五层

内墙总重 6.6*8*4.95=261.36KN 外墙总重 105*6.84=718.2KN 楼面面积 495m 2

楼面恒载 3.8*495=1881 KN 楼面活载 2.5*495=1237.5KN 二至五层重力代表值

25 0.5(198.25326.2578.75540) 1.05261.36718.218811237.50.54679.72

G G G -=+=+++?++++?=活恒

注:梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。

4.3第六层

外墙总重 105*3.6=378 KN 屋面面积 495 m2 屋面恒载 495*5.95=2945.25 KN 屋面活载 495*0.5=247.5 KN 屋面雪荷载 495*0.75=371.25KN 第六层重力代表值

G6=G 恒+0.5G 活=378+2945.25+(247.5+371.25)*0.5=3632.625

三、结构自震周期计算

1.横梁线刚度i b 的计算:

类别

Ec

(KN/m 2

) B ×h (m ×

m )

I0(m4) l (m )

EcI0/l (K N·m) 1.5EcI0/l (K N·m) 2EcI0/l

(K N·m) AB 跨、

BC 跨

3.0×107

0.25×

0.65 5.72×

10-3

6.6

2.6×104

3.9×104

5.2×104

2.柱线刚度i c 的计算:

层次 hc (m )

Ec

(KN/m2)

b ×h

(m ×m ) Ic

(m4) EcIc/h

(K N·m) 1 4.2 3.0×107 0.55×0.55 7.63×10-3 5.45×104 2--6

3.6

3.0×107

0.5×0.5

5.21×10-3

4.34×104

3.各层横向侧移刚度计算: (D值法)

3.1第一层

①、A-1、A-8、C-1、C-8(4根)

K=3.9/5.45=0.72

ac=(0.5+K)/(2+K)=0.45

Di1=ac×12×Kc/h2

=0.45×12×5.45×104/4.22

=16683.7 KN/m

②、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7(12根)

K=5.2/5.45=0.95

ac=(0.5+K)/(2+K)=0.5

Di2=ac×12×Kc/h2

=0.5×12×5.45×104/4.22

=18537.4 KN/m

③、B-1、B-8 (2根)

K=(3.9+3.9)/5.45=1.43

αc=(0.5+K)/(2+K)=0.56

Di2=ac×12×Kc/h2

=0.56×12×5.45×104/4.22

= 20761.9KN/m

④、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7(6根)

K=(5.2+5.2)/5.45=1.91

αc=(0.5+K)/(2+K)=0.62

Di2=ac×12×Kc/h2

=0.62×12×5.45×104/4.22

=22986.39 KN/m

∑D1=16683.7×4+18537.4 ×12+20761.9×2+22986.39×6

=535360.54 KN/m

3.2第二至六层

①、A-1、A-8、C-1、C-8(4根)

K=3.9×2/(4.34×2)=0.9

ac=K/(2+K)=0.31

Di1=ac×12×Kc/h2

=0.31×12×4.34×104/3.62

= 12457.41KN/m

②、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7(12根)

K=5.2×2/(4.34×2)=1.2

ac=K/(2+K)=0.375

Di2=ac×12×Kc/h2

=0.375×12×4.34×104/3.62

=15069.44 KN/m

③、B-1、B-8 (2根)

K=(3.9+3.9)×2/(4.34×2)=1.8

ac=K/(2+K)=0.47

Di3=ac×12×Kc/h2

=0.47×12×4.34×104/3.62

=18887.03 KN/m

④、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7(6根)

K=(5.2+5.2)×2/(5.45×2)=1.9

ac=K/(2+K)=0.49

Di4=ac×12×Kc/h2

=0.49×12×4.34×104/3.62

= 19690.74 KN/m

∑D2~6=12457.41×4+15069.44 ×12+18887.03 ×2+19690.74×6

=386581.42 KN/m

基本自振周期T1(s)可按下式计算:

T1=1.7ψT (uT)1/2

注:uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。

ψT结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,取0.6。

uT按以下公式计算:

VGi=∑Gk

(△u)i= VGi/∑D ij

uT=∑(△u)k

注:∑D ij 为第i层的层间侧移刚度。

(△u)i为第i层的层间侧移。

(△u)k为第k层的层间侧移。

s为同层内框架柱的总数。

结构顶点的假想侧移计算过程见下表,其中第六层的Gi为G6和Ge之和。

结构顶点的假想侧移计算

层次Gi(KN)VGi(KN)∑D i(KN/m)△ui(m)ui(m)

6 3547.89 3547.89 386581.42 0.009 0.212

5 4864.42 8219.13 386581.42 0.021 0.203

4 4864.42 12890.37 386581.42 0.032 0.182

3 4864.42 17561.61 386581.42 0.045 0.15

2 4864.42 22232.85 386581.42 0.058 0.106

1 4989.35 27038.217 535360.54 0.05 0.05

T1=1.7ψT (uT)1/2

=1.7×0.6×(0.212)1/2

=0.47 (s)

四、水平地震作用计算

本结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,即:

1.结构等效总重力荷载代表值Geq

Geq=0.85∑Gi

=0.85×(4808.87+4679.72×4+3632.625)

=23086.32(KN)

2.计算水平地震影响系数а1

查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.40s。

查表得设防烈度为8度的аmax=0.16

а1=(Tg/T1)0.9аmax=(0.4/0.47)0.9×0.16=0.138

3.结构总的水平地震作用标准值FEk

FEk=а1Geq=0.138×23068.32=3185.91(KN)

因1.4Tg=1.4×0.4=0.56s>T1=0.47s,所以不用考虑顶部附加水平地震作用。

各质点横向水平地震作用按下式计算:

Fi=GiHiFEk/(∑GkHk)

地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为

Vi=∑Fk(i=1,2,…n)

计算过程如下表:

各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表

GiHi/∑

层次Hi(m)Gi(KN)GiHi(KN·m)

Fi(KN)Vi(KN)

GjHj

6 22.2 3547.89 78763.16 0.226707.11 3037.5

5

18.6

4864.42

90478.21 0.252

768.6

2330.3

9

4 1

5 4864.42 72966.3 0.201 614.88

1561.7

9

3 11.

4 4864.42 55454.39 0.151 461.16 946.91 2 7.8 4864.42 37942.48 0.104 307.44 485.7

5 1 4.2 4989.35 20955.27 0.0582 178.31 178.31 ∑

356559.84

各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图2

F6

F5

F4

F3

F2

F1

V1

V2

V3

V4

V5

V6

水平地震作用分布

层间剪力分布

图2

五、多遇水平地震作用下的位移验算

水平地震作用下框架结构的层间位移(△u )i 和顶点位移u i 分别按下列公式计算: (△u )i = Vi/∑D ij u i=∑(△u )k

各层的层间弹性位移角θe=(△u)i/hi,根据《抗震规范》,考虑砖填充墙抗侧力作用的框架,层间弹性位移角限值[θe]<1/550。

计算过程如下表:

横向水平地震作用下的位移验算

层次

Vi

(KN)

∑D i

(KN/m)

(△u)i

(m)

ui

(m)

hi

(m)

θe=(△

u)i /hi

6 707.11 386581.42 0.00183 0.0306 3.6 1/1967

5 1475.71 386581.42 0.0038 0.0288 3.

6 1/947

4 2090.59 386581.42 0.0054 0.02

5 3.

6 1/667

3 2551.75 386581.42 0.0066 0.0196 3.6 1/602

2 2859.19 386581.42 0.007

3 0.013 3.6 1/575

1 3037.5 535360.54 0.0057 0.0057 4.

2 1/736

由此可见,最大层间弹性位移角发生在第二层,1/575<1/550,满足规范要求。

六、水平地震作用下框架内力计算

1.框架柱端剪力及弯矩

分别按下列公式计算:

Vij=DijV i /∑Dij

Mbij=Vij*yh Muij=Vij(1-y)h

y=yn+y1+y2+y3

注:yn框架柱的标准反弯点高度比。

y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。

y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。

y框架柱的反弯点高度比。

底层柱需考虑修正值y2,第二层柱需考虑修正值y1和y3,其它柱均无修正。

下面以②③⑥⑦轴线横向框架内力的计算为例:

各层柱端弯矩及剪力计算(边柱)

边柱

层次hi(m)Vi(KN)∑D ij(KN/m)

Di1(KN/m)Vi1(KN)k y Mbi1(KN·m)Mui1KN·m)

6 3.6 707.11 386581.42 15069.44 27.56 1.2 0.35 34.73 64.50

5 3.

6 1475.71 386581.42 15069.44 57.53 1.2 0.4 82.84 124.26

4 3.6 2090.59 386581.42 15069.44 81.

5 1.2 0.45 132.03 161.37

3 3.6 2551.75 386581.42 15069.4

4 99.47 1.2 0.4

5 161.14 196.95

2 3.6 2859.19 386581.42 15069.44 111.45 1.2 0.50 200.61 200.61

1 4.

2 3037.5 535360.54 18537.4 105.2 0.95 0.65 287.20 154.65

例:第六层边柱的计算:

Vi1=15069.44×707.11/386581.42=27.56(KN)

y=yn=0.35(m)(无修正)

Mbi1=27.56×0.35×3.6=34.73(KN·m)

Mui1=27.56×(1-0.35)×3.6=64.5(KN·m)

各层柱端弯矩及剪力计算(中柱)

中柱

层次hi(m)Vi(KN)∑D ij(N/mm)

Mui2

Di2(N/mm)Vi2(KN)k Y M bi2(KN·m)

(KN·m)

6 3.6 707.11 386581.42 19690.74 36.02 1.9 0.40 51.8

7 77.80

5 3.

6 1475.71 386581.42 19690.74 75.1

7 1.9 0.45 121.7

8 148.84

4 3.6 2090.59 386581.42 19690.74 106.49 1.9 0.4

5 172.51 210.85

3 3.6 2551.75 386581.42 19690.7

4 129.97 1.9 0.50 233.9

5 233.95

2 3.6 2859.19 386581.42 19690.74 145.6

3 1.9 0.50 262.13 262.13

1 4.

2 3037.5 535360.54 22986.39 130.42 1.91 0.55 301.27 246.49

2.梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算:

Mlb=ilb(Mbi+1,j + Mui,j)/(ilb+ irb)

Mrb=irb(Mbi+1,j + Mui,j)/(ilb+ irb)

Vb=(Mlb+ Mrb)/ l

Ni=∑(Vlb- Vrb)k

具体计算过程见下表:

梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算

边梁柱轴力

层次

Mlb Mrb l Vb 边柱N 中柱N

6 64.5 38.9 6.9 15.0-15.6

7 -31.76

5 158.99 100.3

6 6.9 37.6-54.9

7 -54.26

4 244.21 166.32 6.9 59.5-117.17 -129.38

3 328.98 203.23 6.9 77.1-197.81 -215.87

2 361.75 248.04 6.9 88.4-290.21 -317.65

1 355.26 254.31 6.9 88.3-383.75 -408.67

具体内力图见图3

64.5

38.9 158.99

100.36 244.21

166.32 328.98

203.23 361.75

248.04

355.26

254.31 64.5

34.73124.26 82.84

161.37 132.03

196.95 161.14200.61 200.61154.65 287.20

77.80

51.78148.84

121.78

210.85

172.51

233.95

233.95

262.13

262.13

246.49

301.27

15.0

37.6

59.5

77.1

88.4

88.3

15.0

37.6

59.5

77.1

88.4

88.3

-15.67

-54.97

-117.17

-197.81

-290.21

-383.75

-317.65

-408.67

-215.87

-129.83

-54.26

-31.76

15.67

54.97

117.17

197.81

290.21

383.75

2、4、6、7轴横向框架弯矩图

2、4、6、7轴横向框架梁剪力图2、4、6、7轴横向框架柱轴力图

图3

七、设计体会及今后的改进意见

为期一个星期的结构抗震课程设计结束了,回顾一下一个星期来做课程设计的过程,发现自己学到了很多的东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且通过理论与实际的结合,使自己原有的一些知识掌握的更加牢固,同时也学到了许多课本上学不到的东西!俗话说实践出真知,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力,才能真正的把知识掌握好。在进行课程设计的过程中,也难免会遇到很多难题,但我们都没有灰心,我们的知道老师也多次进行了答疑,给我们讲解一些我们在设计中出现的错误和指导意见,对我们课程设计的圆满完成起到了至关重要的作用。

课程设计终于完成了,虽然过程中有艰辛,也有汗水,但在老师的辛勤指导下和同学的帮助下,终于迎刃而解。同时,在设计过程中我学得到很多实用的知识,我相信,这对我以后的工作生活也会起到很大的作用。总之,这次施工组织课程设计将会成为我一个很美好的回忆!

八、参考文献

1.尚守平.结构抗震设计.北京.高等教育出版社.2003

2.吕西林.高层建筑结构.武汉.武汉理工大学出版社.2003

3.国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).2010

4.国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009-2001).2006

5.国家标准.建筑结构抗震设计规范(GB50011-2010).2010

混凝土结构设计原理课程设计任务书

《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖 适用专业:土木工程专业(本科) 使用班级:2014级土木4、5班 设计时间:2016年12月 设计任务书

建筑工程教研室 《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖设计任务书 一、设计任务: 设计某三层轻工厂房车间的楼盖,拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置,确定梁、板、柱截面尺寸,计算梁板配筋,并绘制结构施工图。 二、设计目的 《混凝土结构》课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节,对培养和提高学生的基本技能,启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容,为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法,诸如: (1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图; (2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法; (3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法; (4)了解构造设计的重要性,掌握现浇梁板的有关构造要求; (5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定; (6)学习书写结构计算书; (7)学习运用规范。 三、设计资料 1、结构平面及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面外),按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,车间内无侵蚀性介质,柱网尺寸见表二。每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。 活荷载标准值 表1

表3 度序号 ^组 活载序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 1 2 P 3 4 5 31 43 56 ② 6 7 r 8 9 10 32 44 55 ③ 11 12 13 14 15 33 45 54 ④ 16 17 18 19 20 34 46 53 ⑤ 21 22 23 24 25 35 47 52 ⑥ 26 27 28 29 30 36 48 51 ⑦ 37 38 39 40 41 42 49 50 2、楼面构造 楼面面层为水磨石(底层20mm 厚水泥砂浆,10mm 面层),自重 为 0.65kN/m 2 ;顶棚为15mm 厚混合砂浆抹灰;梁用15mm 厚混合砂浆 抹灰。 3、材料 ① 混凝土:自定。 ② 钢 筋:自定。 四、设计内容及要求 1 .结构布置 柱网尺寸给定,要求了解确定的原则。 梁格布置,要求确定主、次梁 布置方向及次梁间距。 2.按塑性理论方法设计楼板和次梁,按弹性理论方法设计主梁。 3.提交结构计算书一份。要求:步骤清楚、计算正确、书写工整。 4.绘制结构施工图。内容包括 ( 1 )结构平面布置; ( 2)板、次梁配筋图; 序号 L x L y ① 6600 5400 ② 6600 6600 ③ 6900 5700 ④ 6900 6000 ⑤ 6900 6300 ⑥ 6900 6600 ⑦ 7200 6000 ⑧ 7200 6300 柱网跨度尺寸 分组编号 表2 结构平面及柱网布置图

结构设计原理课程设计

. 装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书

中华人民共和国行业标准: 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空:净—7+2×1.5m 2. 设计荷载:公路Ⅱ级汽车荷载,人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级,即r0=1.0 3. 材料规格: 钢筋:主筋采用HRB400钢筋;箍筋采用HRB335钢筋;Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh,直径8~10mm,水平纵向钢筋对称,下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土:采用C30混凝土 4. 结构尺寸: T形主梁:标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形(挠度)验算

梁体采用C40的混凝土,轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ,轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ,抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =;箍筋采用HRB335,直径8mm ,抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利,故取永久效应,即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载,其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合,故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 (1)确定T梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示T形截面受压翼板厚度的尺寸,可得: 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知:5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ,则每个T 形梁宽1580/ =f b ,缝宽(8000-1580*5)/5=20,则两相邻主梁的平均间距为1600mm ,即: mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=

抗震课程设计

广东技术师范学院天河学院 《建筑结构抗震设计》 课程设计成果 班级:土木111 姓名:王春辉 学号:2011031043121 指导教师:王爱云 日期:2013年12 月 广东技术师范学院天河学院建筑工程系

目录 1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 (1) 1.1设计资料 (1) 1.2设计内容 (2) 1.3设计要求 (2) 2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书 (3) 2.1计算简图及各楼层质量的计算 (3) 2.2框架抗侧移刚度的计算 (3) 2.3自震周期计算 (5) 2.4水平地震作用计算及弹性位移验算 (5) 2.4.2水平地震作用计算 (5) 2.4.3楼层地震剪力计算 (6) 2.4.4多遇地震下的弹性位移验算 (6) 2.5水平地震作用下框架的内力分析 (6) 2.6 框架重力荷载作用效应计算........................................................... 错误!未定义书签。 2.6.1重力荷载代表值计算 (10) 2.6.2重力荷载代表值下的弯矩计算 (12) 2.6.3弯矩的条幅与折算 (14) 2.7 内力组合与内力调整 (15) 2.7.1 框架梁的内力组合及调整 (15) 2.7.2 框架柱的内力组合及调整 (16) 2.7.3节点核心区组合剪力设计值 (17) 2.8 框架截面设计 (17) 2.8.1 框架梁截面设计 (17) 2.8.2 框架柱截面设计 (19) 2.8.3 节点核心区验算 (21) 参考文献 (22) 《建筑结构抗震设计》课程设计个人总结 (23)

2021年建筑抗震课程设计

一、设计资料 欧阳光明(2021.03.07) 某2层现浇钢筋混凝土框架结构衡宇(按多层框架考虑),其平面及剖面辨别见图1和图2,楼层高度辨别为H1=3.9m、H2=3.6m见分组表。现浇钢筋混凝土楼(层)盖。框架梁截面参考尺寸:走道梁(各层)为250mm×400mm、顶层为250mm×600mm、一层250mm×650mm。柱截面参考尺寸:500mm×500mm。混凝土强度品级:梁采取C30;柱采取C35。钢筋强度品级:受力纵筋和箍筋的强度品级辨别不低于HRB400、HRB335。 抗震设防烈度为8度,设计基本地动加速度为0.2g,结构阻尼比为0.05,设计地动分组为第二组、场地类别为Ⅳ类。试对该框架进行横向水平地举措用下的地动设计计算。 荷载信息如下:钢筋混凝土容重为25kN/m3,楼板厚度为h见分组表,活荷载标准值:住宅楼面为2.0kN/m2,走道为2.0kN/m2,不上人屋面为0.5kN/m2。设计时考虑雪荷载的影响,雪荷载标准值为0.4 kN/m2。

图1 结构平面图 图2 结构剖面图 注:a=6m,b=2.4m,c=4.5m 二、重力荷载代表值 对重力荷载的计算,永久荷载取全部,可变荷载取50%,各层重力荷载集中于楼层标高处,各层的墙体均取本层的一半和上一层的一半,顶层只取下层的一半计算。其代表值如图3所示。 第二层: 恒载: 25+[0.25 ]=2538KN 活载:0.50.4 4.5()=103.68KN 荷载代表值G2=2641.68KN 第一层: 恒载:

25+[0.25 ] =3033KN 活载:0.52 4.5 ( )=518.40KN 荷载代表值G1=3551.40KN 为了便利计算,取G1=2645KN ,G2=3555KN 。 三、结构自震周期计算 1、横梁线刚度的计算 梁柱的刚度均采取D 值法计算,即梁的截面惯性矩考虑了楼板的作用,计算结果如表1所示。 表1 梁的抗侧移刚度 部位 截 面 2 /h b m ? 跨度 /l m 矩形截面 惯性矩 3034 12 10I bh m -= 边框架梁 中框架梁 034 1.510b I I m -= 410c b b E I i l kN m = ? 034 210b I I m -= 410c b b E I i l kN m = ? 走道梁 2.4 1.33 2 2.5 2.66 3.333 二层其 他梁 6 4.5 6.75 3.375 9 4.5 一层其 他梁 6 4.5 8.58 4.29 11.44 5.72 注:混凝土C30,423.010c E N mm =? 2、柱及楼层的抗侧移刚度 柱抗侧移刚度:2 12c i D h α =

结构设计原理课程设计完整版

结构设计原理课程设计 设计题目:预应力混凝土等截面简支 空心板设计(先张法) 班级:6班 姓名:于祥敏 学号:44090629 指导老师:张弘强

目录 一、设计资料 (2) 二、主梁截面形式及尺寸 (2) 三、主梁内力计算 (3) 四、荷载组合 (3) 五、空心板换算成等效工字梁 (3) 六、全截面几何特性 (4) 七、钢筋面积的估算及布置 (5) 八、主梁截面几何特性 (7) 九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9) 十、应力损失估算 (10) 十一、钢筋有效应力验算 (13) 十二、应力验算 (13) 十三、抗裂性验算 (19) 十四、变形计算 (21)

预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、设计资料 1、标跨m 16,计算跨径m 2.15 2、设计荷载:汽车按公路I级,人群按2/0.3m KN ,10=γ 3、环境:I类,相对湿度%75 4、材料: 预应力钢筋:采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线(71?标准型),抗拉强度标准值MPa f pk 1860=,抗拉强度设计值MPa f pd 1260=,公称直径mm 24.15,公称面积2140mm ,弹性模量MPa Ep 51095.1?= 非预应力钢筋:400HRB 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 400=,抗拉强度设计值 MPa f sd 330=,弹性模量MPa Es 5100.2?= 箍筋:335H R B 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 335=,抗拉强度设计值 MPa f sd 280=,弹性模量MPa Es 5100.2?= 混凝土:主梁采用50C 混凝土,MPa Ec 41045.3?=,抗压强度标准值MPa f ck 4.32=,抗压强度设计值MPa f cd 4.22=,抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=,抗拉强度设计值 MPa f td 83.1= 5、设计要求:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求,按A类预应力混凝土构件设计此梁 6、施工方法:先张法 二、主梁截面形式及尺寸(mm ) 主梁截面图(单位mm )

抗震结构课程设计

目录 一、工程概况 (1) 1.结构方案 (1) 2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 (1) 二、重力荷载代表值的计算 (2) 1.屋面荷载标准值: (2) 2.楼面荷载标准值 (2) 3.梁柱自重: (3) 4.墙体 (3) 三、结构自震周期计算 (5) 的计算: (5) 1.横梁线刚度i b 2.柱线刚度i 的计算: (5) c 3.各层横向侧移刚度计算: (D值法) (5) 四、水平地震作用计算 (8) 1.结构等效总重力荷载代表值Geq (9) (9) 2.计算水平地震影响系数а 1 (9) 3.结构总的水平地震作用标准值F Ek 五、多遇水平地震作用下的位移验算 (10) 六、水平地震作用下框架内力计算 (12) 1.框架柱端剪力及弯矩 (12) 2.梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: (14) 七、重力荷载代表值内力计算 (15) 八、⑤框架内力组合 (15) 九、设计体会及今后的改进意见 (18) 十、参考文献 (18)

一、工程概况 1.结构方案 该全现浇框架结构处于8度(0.2g)设防区,建筑为六层,底层柱高 4.2m,其他柱高为3.6m;场地为II类场地,地震分组为第二组。根据“抗震规范”第6.1.2条,确定结构抗震等级。考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗、抗震要求较高,为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。 2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 2.1结构布置见图1 42006000600060006000600042006 6 0 0 6 6 0 0 12345678C B A L1L1L1L1L1L1L1L1 L2 L2 图1 结构布置图 2.2各梁柱截面尺寸: 框架梁,柱截面尺寸见下表1。 根据结构布置,板确定为双向板,板厚根据不小于短边边长1/50设计,统一取为100mm。

建筑抗震课程设计

一、设计资料 某2层现浇钢筋混凝土框架结构房屋(按多层框架考虑),其平面及剖面分别见图1和图2,楼层高度分别为H1=、H2=见分组表。现浇钢筋混凝土楼(层)盖。框架梁截面参考尺寸:走道梁(各层)为250mm×400mm、顶层为250mm×600mm、一层250mm×650mm。柱截面参考尺寸: 500mm×500mm。混凝土强度等级:梁采用C30;柱采用C35。钢筋强度等级:受力纵筋和箍筋的强度等级分别不低于HRB400、HRB335。 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为,结构阻尼比为,设计地震分组为第二组、场地类别为Ⅳ类。试对该框架进行横向水平地震作用下的地震设计计算。 荷载信息如下:钢筋混凝土容重为25kN/m3,楼板厚度为h见分组表,活荷载标准值:住宅楼面为m2,走道为m2,不上人屋面为m2。设计时考虑雪荷载的影响,雪荷载标准值为kN/m2。 图1 结构平面图

图2 结构剖面图 注:a=6m,b=,c= 二、重力荷载代表值 对于重力荷载的计算,永久荷载取全部,可变荷载取50%,各层重力荷载集中于楼层标高处,各层的墙体均取本层的一半和上一层的一半,顶层只取下层的一半计算。其代表值如图3所示。 第二层: 恒载: 2 5+[ ]=2538KN 活载:荷载代表值G2= 第一层: 恒载: 25+[ ] =3033KN 活载:荷载代表值G1= 为了方便计算,取G1=2645KN,G2=3555KN。 三、结构自震周期计算 1、横梁线刚度的计算 梁柱的刚度均采用D值法计算,即梁的截面惯性矩考虑了楼板的作用,计算结果如表1所示。

表1 梁的抗侧移刚度 部位 截 面 2 /h b m ? 跨度 /l m 矩形截面惯性矩 3034 1210I bh m -= 边框架梁 中框架梁 034 1.510b I I m -= 410c b b E I i l kN m = ? 034 210b I I m -= 410c b b E I i l kN m = ? 走道梁 2 二层其 他梁 6 9 一层其 他梁 6 注:混凝土C30, 423.010c E N mm =? 2、柱及楼层的抗侧移刚度 柱抗侧移刚度:212c i D h α = 二层: ,22b c i K K i K α= =+∑;一层: 0.5,2b c i K K i K α+==+∑ 表2 框架柱值及楼层抗侧移刚度 楼 层 层 高 柱 号 根数 截面 2 /h b m ? 33 4 1210c I bh m -= 410c c c E I i l kN m = ? K α 2 /ij D kN m 2 ij D kN m ∑ 2 i D kN m 2 1Z 14 0.50.5? 15150 212100 617300 2Z 14 20300 284200 3Z 4 12490 51760 4Z 4 17310 69240 1 1Z 14 18360 257040 668460

武汉理工大学混凝土结构设计原理课程设计上课讲义

学号:0121206120102 课程设计 课程:混凝土结构设计原理 学院:土建学院 班级:土木 zy1202 姓名: 学号: 0121206120102 指导老师: 2015年1月18日

目录 一、设计资料 (1) 二、设计荷载 (1) 三、主梁毛截面几何特性计算 (1) 四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 (4) 五、主梁截面几何特性计算 (7) 六、截面强度计算 (9) 七、钢束预应力损失估算 (11) 八、预加应力阶段的正截面应力验算 (15) 九、使用阶段的正应力验算 (18) 十、使用阶段的主应力验算 (21) 十一、锚固区局部承压验算 (23) 十二、主梁变形(挠度)计算 (24)

贵州道真高速公路桥梁上部构件设计 一、设计资料 1、初始条件:贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径,上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板,20 m 空心板、1.25m 板宽,计算跨径19.5m ,预制长度19.96m 。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按A类预应力混凝土构件设计此梁。 2、材料:(1)混凝土:C40混凝土,MPa Ec 41025.3?=,抗压强度标准值 MPa f ck 8.26=,抗压强度设计值MPa f cd 4.18=,抗拉强度标准值MPa f tk 40.2=,抗拉强度设计值MPa f td 65.1=。 (2)非预应力钢筋:普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋,抗拉设计强度 a sd MP f 280=;箍筋采用R235级钢筋,抗拉设计强度a sd MP f 195=。 (3)预应力钢筋公称直径为15.24mm ,公称面积为140mm2,抗拉标准强度 a pk MP f 1860=,MPa f pd 1260=,弹性模量Ep =1.95×105Mpa ,低松弛级。 二、设计荷载 设计荷载为公路-I 级,结构重要性系数0γ取1.0。荷载组合设计值如下: kN Q 76=跨中m kN M .399=汽m kN M .710=恒m kN M .1395=跨中kN Q j 3720=00=j M m kN M .10254/1= 三、主梁毛截面几何特性计算

高层框架结构课程设计

《高层建筑结构课程设计》 设计说明书 题目:某集团员工宿舍楼结构设计 姓名:XX 班级:XX 学号:XX 指导教师:XX 2015年 1月 18日

课程设计任务书 专业班级XX学生姓名XX 一、题目某集团员工宿舍楼结构设计 二、主要任务与要求 ( 1)基本资料:框架结构, 6 层,柱网尺寸:开间4200,进深 6000 和 2100,层高:首层层高 4.2m,其他各层层高 3.3m (2)设计内容: 1. 确定构件(梁、柱)截面尺寸及计算简图 2.进行荷载计算 3.进行荷载作用下的内力分析与侧移验算,绘制出内力图(或表) 4.内力组合 5.选取一榀框架梁、柱或一片剪力墙进行截面设计 6.绘制结构(梁、柱、墙)施工图 (3)设计要求:设计说明书 1 套、结构施工图 1 套

河南理工大学 课程设计成绩评定书 题目焦作建工集团员工宿舍楼结构设计 指导教师 年月日

一、摘要 二、工程概况及设计条件 三、建筑主要用材及构造要求 四、结构总信息 3.1 恒荷载计算 3.2 活荷载计算 五、梁柱断面类型及尺寸 4.1 梁断面估算及选用 4.2 柱截面估算及选用 六、标准层结构布置图 5.1 网格示意图 5.2 梁柱布置 七、荷载 6.1 楼面荷载 6.2 梁上荷载 6.3 水平地震作用 八、主要分析结果 7.1 恒载作用下 7.2 活载作用下 7.3 水平地震作用 7.4 侧移验算 7.5 轴压比和剪重比 九、总结与体会 8.1 列出所做内容的大致操作流程及主要技术思路 8.2 列出遇到的问题及解决的办法 十、参考文献

本次高层结构课程设计题目为焦作市焦煤集团员工宿舍楼结构设计。设计内容主要为结构设计。本设计主体为六层;底层高为 4.2 米,其余层高为 3.3 米,总建筑面积近 为4380.48 平方米,室内外高差为 0.60 米,本工程设定相对标高± 0.000 ,功能上满足员工住宿需求,在充分利用空间的基础上为员工营造了良好的住宿条件。 本工程采用钢筋混凝土框架结构,建筑抗震设防烈度为 7 度。结构计算包括手算和电算 两部分,其中手算部分主要为水平地震力作用下结构受力情况。电算部分采用 PKPM结构 设计软件进行分析计算。 通过高层结构课程设计,综合应用了所学的相关专业知识,对专业水平有很大提升 作用,对于PKPM等结构设计软件有了较为深入的认识,为将来的工作打下了坚实的基础。关键词:框架结构,高层设计,PKPM

抗震结构课程设计

一.工程概况 1.1结构方案 (一)结构体系 考虑该建筑开间进深层高较大,根据“抗震规范”第6.1.1条,框架结构体系选择大柱网布置方案。 (二)结构抗震等级 该全现浇框架结构处于8度(0.2g)设防区,建筑为六层,底层柱高4.2m,其他层柱高为3.6m;场地为II类场地,地震分组为第二组。“根据抗震规范”第6.1.2条,确定结构抗震等级 (三)楼盖方案 考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗、抗震要求较高,为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。 (四)基础方案 根据工程地质条件,考虑地基有较好的土质,地耐力高,采用柱下独立基础,并按“抗震规范”第6.1.14条设置基础系梁。 二.结构布置及梁柱截面 2.1结构布置见图1

C B A 图1 结构布置图 2.2各梁柱的截面尺寸 荷载标准值按《荷载规范》取用: 3.1屋面荷载标准值 屋面恒载标准值: 5.95 KN/m2 屋面活载标准值(不上人):0.5 KN/m2 屋面雪荷载标准值:0.75 KN/m2 3.2楼面荷载标准值

楼面恒载标准值 3.80 KN/m2 楼面活载标准值 2.50 KN/m2 3.3墙体自重标准值 外墙体均采用250厚加气混凝土块填充,内墙均采用200厚加气混凝土块填充。内墙抹灰,外墙贴面砖。 建筑外围均有填充墙,底层②、⑦轴设有内横墙,二~六层②、④、⑥、⑦轴设有内横墙。 底层外墙线荷载(考虑开门、窗)标准值 6.84 KN/m 内墙线荷载(考虑开门、窗)标准值 5.96 KN/m 标准层外墙线荷载(考虑开门、窗)标准值 5.70 KN/m 内墙线荷载(考虑开门、窗)标准值 4.95 KN/m 240厚砖砌女儿墙线荷载标准值 3.60 KN/m 3.4梁柱自重:

抗震课程设计建筑结构抗震设计

《建筑结构抗震设计》 课程设计成果 目录 1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 (1) 1.1设计资料 (1) 1.2设计内容 (2) 1.3设计要求 (2) 2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书 (3) 2.1计算简图及各楼层质量的计算 (3) 2.2框架抗侧移刚度的计算 (3) 2.3自震周期计算 (5) 2.4水平地震作用计算及弹性位移验算 (5) 2.4.2水平地震作用计算 (5) 2.4.3楼层地震剪力计算 (6) 2.4.4多遇地震下的弹性位移验算 (6) 2.5水平地震作用下框架的内力分析 (6) 2.6 框架重力荷载作用效应计算............................................................. 错误!未定义书签。 2.6.1重力荷载代表值计算 (10) 2.6.2重力荷载代表值下的弯矩计算 (12) 2.6.3弯矩的条幅与折算 (14) 2.7 内力组合与内力调整 (15) 2.7.1 框架梁的内力组合及调整 (15) 2.7.2 框架柱的内力组合及调整 (16) 2.7.3节点核心区组合剪力设计值 (17) 2.8 框架截面设计 (17) 2.8.1 框架梁截面设计 (17)

2.8.2 框架柱截面设计 (19) 2.8.3 节点核心区验算 (21) 参考文献 (22) 《建筑结构抗震设计》课程设计个人总结 (23)

1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 1.1设计资料 1.某一栋普通3层的现浇钢筋混凝土框架结构办公楼,结构平面布置如图1所示,不上人屋面,屋顶无局部突出部分;底层层高4m,二、三层层高3.6m。 2.本设计所有梁、柱尺寸均见图1.1,柱截面尺寸均为500mm×500mm。 图1.1 结构平面布置 3.材料强度:梁、板、柱强度等级皆为C30,纵向受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。 4.结构恒荷载框架计算简图1.2、活荷载框架计算简图1.3已给出。各层的重力荷载代表值为: G1=11400kN,G2=10900kN,G3=9900kN; 5.地震资料: (1)设防烈度及基本地震加速度:8度(0.2g)。 (2)设计地震分组:第二组。 (3)建筑场地类别:I1类场地。

框架结构课程设计计算书

2 .计算书 某大学7层学生宿舍楼,采用钢筋混凝土框架结构,没有抗震设防要求,设计年限为50年,试设计该结构(限于篇幅,本例仅介绍 轴框架结构的设计)。 2.1设计资料 7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍,设计使用年限为50年,其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示,L 1=6m ,H 1=4.5m 。 (1)设计标高:室内设计标高土0.000相当于绝对标高4.400m ,室内外高差600mm 。 (2)墙身做法:墙体采用灰砂砖,重度γ=18kN/m 3 ,外墙贴瓷砖,墙面重0.5kN/㎡,内 墙面采用水泥粉刷,墙面重0.36kN/㎡。 (3)楼面做法:楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡;楼面活荷载标准值为2.5kN/㎡。 (4)屋面做法:屋面采用柔性防水,屋面构造层的恒载标准值为3.24 kN/㎡;屋面为上人屋面,活荷载标准值为2.0kN/㎡。 (5)门窗做法:木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡。 (6)地质资料:位于某城市的郊区,底层为食堂,层高4.5m ,2~7层位学生宿舍。 (7)基本风压:4.00=ω 2 m kN 。 (8)材料选择:混凝土强度等级C35,钢筋级别HRB400和HPB300。 图1-1 建筑平面图 2.2 结构布置及结构计算简图的确定

结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下: 图2-1 结构平面布置图 边跨(AB 、CD 跨)梁: mm l l h )1000~7.666(8000121 )121~81(=?==, 取mm h 1000=;h b ) 3 1 ~21(=,取 mm b 400=。 边柱和中柱(A 轴、B 轴、C 轴)连系梁:取mm mm h b 500250?=?;中柱截面均为mm mm h b 600500?=?,边柱截面均为mm mm h b 500450?=?现浇楼板厚mm 120。 结构计算简图如图3-59所示根 据地质资料,确定基础顶面标高为mm 1500-,由此求得底层层高为 mm 5.6。 各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取02I I =(0I 为考虑楼板翼缘作用的梁截面 惯性矩)。 图 2-2 结构计算简图:单位;×10-3E (m 3)

土木工程课程设计--建筑结构抗震设计电子教案

《建筑结构抗震设计》课程设计 学院:建筑工程学院 班级:11土木工程1 姓名:******* 学号:30150590110 指导老师:********

建筑结构抗震设计任务书 设计一个钢筋混凝土框架结构房屋,建筑面积6000m2-8000m2,4-6层。房屋的使用功能自拟,柱网布置与房间分隔按照所拟题目合理设置,要求选取计算的横向框架不小于三跨,围护和分隔墙体建议选用加气混凝土砌块,墙体开洞情况根据设计建筑物功能自行设置。设计中选用的建筑层高、楼层活载和混凝土标号按照表1选取。7度设防,第二组,二类场地,设计地震基本加速度0.1g,按照多遇地震计算地震作用。按照要求我选用C30混凝土,楼层活荷载标准值为:2.8-0.12×4=2.32kN/m2。试完成房屋结构的合理布置,并完成以下工作: (1)画出结构方案,绘制结构布置图 (2)底部剪力法计算等效水平地震作用 (3)完成水平荷载下的框架内力计算 (4)进行水平荷载下的位移验算 (5)完成竖向荷载(恒载、活载)下的框架内力计算 表1 混凝土等级、层高、活荷载值分配表 混凝 土等级层高 楼层活荷载标准值(kN/m2;i=0、1、2、3、4) 2.5-0.1i 2.8-0.12i C303.3(学号1-5)(学号6-10)3.6(学号11-15)(学号16-20) C353.3(学号21-25)(学号26-30)3.6(学号31-35)(学号36-40) C403.3(学号41-45)(学号46-50)3.6(学号51-55)(学号56-60)

1结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置图见图1,计算简图见图2。 图1 结构平面布置图 图2 计算简图图3 各质点重力荷载代表值 2荷载标准值计算

工程结构抗震设计课程总结报告

2011-2012第二学期工程抗震课程过程考核:课程总结报告 课程总结报告 姓名:张志星 学号:0901012045 专业班级:09土木 2 班 成绩:

建筑结构抗震设计学习总结 通过一学期对《建筑结构抗震设计》课程的学习,虽然时间很短暂,但还是了解和认识到了,结构抗震设计对房屋建筑的重要性,并且学习到了抗震设防的目标和思想,当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其他方面有专门要求的建筑,当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。 一、了解地震知识和设防思想 地球内部的温度随深度增加而不断升高,从地下20km到700km,温度从大约600°C上升到2000°C。另外,地球内部的压力也不均衡,在地幔上部约为900MPa,地幔中间则达到370000MPa。在这样的热状态和不均衡压力下,地幔内部的物质处于缓慢运动之中,地壳岩层也不停地连续变动,不断产生变形和应力,积聚了大量的能量。当岩层的应变达到其极限应变时,岩层就会发生突然断裂和错动,积聚的应变能得到突然释放,以波的形式传到地面,从而形成地震。这从局部地质构造上解释了地震的成因,称为断层学说。地震引起的振动将能量以波的形式从震源向各个方向传播,此即为地震波。地震波是一种弹性波,包括在地球内部传播的体波和在地表传播的面波。体波又包括纵波和横波,面波包括瑞利波和乐夫波。 地震烈度——某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度,既反应地震后果又是地面运动强度的一种度量。表示一次地震大小的震级只有一个,然而由于同一次地震对不同地点的影响不一样,随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。一般来说,距离震中越近,烈度就越高;距离震中越远,烈度就越低。 抗震设防的思想 抗震设防目标应达到经济与安全间的合理平衡,世界上的大多数国家都遵循“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。我国“抗震规范”的三水准设防目标是:第一水准——当遭遇多遇的、低于本地区设防烈度的地震时,主体结构不受损坏或不需修理仍可继续使用;第二水准——当遭遇相当于本地区设防烈度的地震影响时,可能发生损坏,但经一般修理仍可继续使用;第三水准——当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑,当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。规范要求对抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。 二、抗震概念设计 抗震概念设计就是根据实际的震害和工程经验、科学和试验研究等形成的基本设计原则和设计思想,做好建筑和结构的总体布置和细部构造,避免不利于结构抗震的做法。建筑结构抗震概念设计涉及勘察、设计、施工等环节,包括场地选择、建筑平立面造型、结构体系的选择、非结构构件的处理以及材料的选用等。 2、1场地、地基与基础 在建筑选址时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,尽量选择对建筑抗震有利的地段,避开不利和危险地段。主要的考虑方面:断裂带、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非岩质陡坡、河岸和边坡边缘、软弱土、液化土、延性及均匀性等。对山区建筑,场地勘察应有边坡稳定性评价和防治建议,边坡设计应符合《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330)的要求。边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计,

混凝土结构设计原理课程设计修订版

混凝土结构设计原理课 程设计修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

混凝土结构设计原理课程设计计算书 1 设计题目 某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,其跨度L 1,伸臂长度L 2 ,由楼面传来 的永久荷载设计值g,活荷载设计值q 1,q 2 (图1)。采用混凝土强度等级C25,纵向受力 钢筋为HRB335,箍筋和构造钢筋为HPB300。试设计该梁并绘制配筋详图。 图1 2 设计条件 跨度L 1=6m,伸臂长度L 2 =1.5m,有楼面传来的永久荷载设计值g 1 =30kN/m,活荷载设 计值q 1 =30kN/m,q 2 =65kN/m,采用混凝土强度等级为C25。 2.1 截面尺寸选择 取跨高比为:h/L=1/10,则h=600mm,按高宽比的一般规定,取b=250mm,h/b=2.4, 则h 0=h-a s =600-40=560mm 2.2 荷载计算 梁自重设计值(包括梁侧15mm厚粉刷层重) 钢筋混凝土自重25kN/m,混凝土砂浆自重17kN/m。 g 2 =1.2×(0.25×0.6)×25+1.2(0.015×0.6×17×2+0.015×0.25×17)=5kN/m 则梁的恒荷载设计值为:g=g 1+g 2 =30+5=35kN/m 2.3 梁的内力和内力包络图

(1)荷载组合情况 恒荷载作用于梁上的位置是固定的,计算简图为图2(a),活载q 1 q 2的作用位置有三种可能的情况,图2的(a)、(c)、(d)。每一种活荷载都不可能脱离恒荷载的作用而单独存在,因此作用于构件上的荷载分别有(a)+(b)、(a)+(c)、(a)+(d)三种情形。 (2)计算内力(截面法) ①(a)+(b) (a)作用下:ΣM A1=0,-Y B1L 1+g (L 1+L 2)2/2=0得 Y B1=164kN ΣY=0 , 得Y A1=98.5kN (b)作用下:ΣY=0 , 得Y A2=Y B2=90kN (a) +(b )作用下剪力: V A =Y A1+Y A2=9805+90=188.5kN V B 左=Y A1+Y A2-(g +q 1)L 1=188.5-(35+30)×6=-201.5kN V B 右=gL 2=35×1.5=52.5kN M B =-gL 22/2=35×1.52/2=-39.375kN.m 由于当剪力V 等于零时弯矩有最大值,所以设在沿梁长度方向X 处的剪力V=0,则由M(x)=V A X -(g +q 1)X 2/2,对其求一阶导M'(x)=V (x )=V A -(g +q 1)X 当V=0时,有M 取得最大值,即V(x)=V A -(g +q 1)X =0时,M 取得最大值

2011级抗震课程设计指导书

抗震框架设计课程设计指导书 土木工程专业 福建工程学院土木工程学院 二0一四年十一月

一、结构选型与布置 1.结构方案选择 房屋结构方案应根据使用要求、材料供应和施工条件进行必要的经济技术比较,在满足安全、适用和耐久性的前提下,尽可能做到经济合理、技术先进。 房屋的结构型式,应根据建筑物的功能、造型、房屋的高度、工程地质条件、工期等物质与技术条件来确定,根据教学要求,本次设计的主体房屋采用钢筋混凝土框架结构。 结构体系的选择,与房屋内部的空间要求有关,还与所受的荷载性质及其大小有关。钢筋混凝土框架结构可采用横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架承重体系等。 钢筋混凝土框架结构房屋按施工方法的不同可分为现浇整体式、装配式和装配整体式。地震区的混凝土框架结构主要采用现浇整体式框架。 2.结构布置 房屋的结构布置,既要满足建筑在使用和造型上的要求,又必须考虑到结构布置合理,有利抗震。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,体型力求简单,并应具有良好的整体性。建筑的立面和剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化。房屋楼层不宜错层。当建筑平面突出部分较长,结构刚度和荷载相差悬殊或房屋有较大错层时,宜设防震缝将房屋划分为平面规整、对称的单元。 (1)框架结构的承重方案通常有三种: 1)横向框架承重方案 由横向框架梁与柱构成主要承重框架,纵向由连系梁将横向框架连成一空间结构体系。建议本次课程设计采用此方案。 2)纵向框架承重方案 由纵向框架梁与柱构成主要承重框架,横向由连系梁将纵向框架连成一空间结构体系。此承重方案横向刚度较差。 3)纵横向框架承重方案 沿房屋纵横向布置承重框架,当房屋的纵横两个方向的长度相等或接近时,或两个方向柱列区格相近时,或有抗震设防要求时,宜采用此承重方案。 有关各种承重方案具体特点及适用性详见教材及相关参考书。 (2)柱网与层高 多层工业与民用房屋的平面与剖面尺寸,应按《建筑模数协调统一标准》和《厂房建筑模数协调标准》确定,设计时应满足建筑上的功能要求,同时应尽可能地考虑构件的标准化。 (3)板、梁、柱截面尺寸初估 本次课程设计梁、柱截面采用矩形截面,截面尺寸应符合现行规范的构造要求。 1)板的厚度h 简支单向板:h≥l/35(l为板的跨度); 简支双向板:h≥l/45(l为板的较小跨度);

结构设计原理课程设计模板

钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计 课程设计 班级1090 学号120090850 姓名 指导教师 成绩 三江学院土木工程学院 2011年12月~2012年1月

钢筋混凝土T形梁桥主梁设计资料 ⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。 标准跨径:20.00m; 计算跨径:19.50m; 主梁全长:19.96m; 梁的截面尺寸如下图(单位mm): ⒉计算内力 ⑴使用阶段的内力 跨中截面计算弯矩(标准值) 结构重力弯矩:M1/2 恒=878.72KN·m; =6057.28 KN·m (未计入冲击系数);汽车荷载弯矩:M1/2 汽 人群荷载弯矩:M1/2 人=75.08 KN·m; 1/4跨截面计算弯矩(设计值) M d,1/4=1867.00 KN·m;(已考虑荷载安全系数) 支点截面弯矩 M d0=0, 支点截面计算剪力(标准值) =230.75KN; 结构重力剪力:V0 恒 汽车荷载剪力:V0 汽=197.80KN (未计入冲击系数); 人群荷载剪力:V0 人=18.60KN; 跨中截面计算剪力(设计值) =76.50KN(已考虑荷载安全系数);跨中设计剪力:V d ,1/2

主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。结构安全等级为二级。汽车冲击系数,汽车冲击系数1+μ=1.292。 ⑵施工阶段的内力 简支梁在吊装时,其吊点设在距梁端a=400mm处,而梁自重在跨中截面的弯矩标准值M k =585.90 KN·m,吊点的剪力标准值V0=110.75 KN·m。 ,1/2 ⒊材料 主筋用HRB335级钢筋 f sd=280N/mm2;f sk=335N/mm2;E s=2.0×105N/mm2。 箍筋用R235级钢筋 f sd=195N/mm2;f sk=235N/mm2;E s=2.1×105N/mm2。 采用焊接平面钢筋骨架 混凝土为C30 f cd=13.8N/mm2;f ck=20.1N/mm2;f td=1.39N/mm2; f tk=2.01N/mm2;E c=3.00×104N/mm2。

结构设计原理课程设计

装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书

中华人民共和国行业标准: 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空:净—7+2×1.5m 2. 设计荷载:公路Ⅱ级汽车荷载,人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级,即r0=1.0 3. 材料规格: 钢筋:主筋采用HRB400钢筋;箍筋采用HRB335钢筋;Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh,直径8~10mm,水平纵向钢筋对称,下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土:采用C30混凝土 4. 结构尺寸: T形主梁:标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形(挠度)验算

梁体采用C40的混凝土,轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ,轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ,抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =;箍筋采用HRB335,直径8mm ,抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利,故取永久效应,即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载,其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合,故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 (1)确定T梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示T形截面受压翼板厚度的尺寸,可得: 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知:5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ,则每个T 形梁宽1580/ =f b ,缝宽(8000-1580*5)/5=20,则两相邻主梁的平均间距为1600mm ,即: mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=

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