西南交通大学房屋建筑工程_毕业论文

房屋结构课程设计 1 第一章 概述 第一节 设计参考 1 中华人民共和国国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 2 中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 3 中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010） 4 《高层建筑结构设计原理》（第二版），西南交通大学出版社。

第二节 房屋结构概况 某七层办公楼为钢筋混凝土全现浇框架结构，其平面柱网布置如图1-1，②—⑦轴线对应的框架立面如图1-2。

图1-1 柱网布置图 房屋结构课程设计 2 图1-2 框架立面图 第三节 设计参数

1 结构层高 如图1-2所示，H1=5.7m,H2=3.3m，H3=3.3m。 2 荷载

楼面恒载：24.5/kNm，屋面恒载：25.0/kNm，楼面活载：22.0/kNm 走廊活载：2/5.2mkN，屋面活载：20.7/kNm 二三层横墙荷载：13.5/kNm 四至七层横墙荷载：15.5/kNm 二至七层外纵墙荷载：18.0/kNm 屋面以上外纵墙荷载：16.5/kNm 二至七层内纵墙荷载：13.0/kNm 注： 1）楼面层恒载中已计入楼屋面面层，结构层即楼屋面板及顶棚抹灰或吊顶重，但未计入梁自重。 房屋结构课程设计 3 2）内外纵墙荷载已计及门、窗及相关装饰、粉刷、贴面，且忽略结构层高差别的影响。 3）屋面以上外纵墙荷载为屋面女儿墙荷载。 4）一层墙对框架结构内力无影响，未列入。 查《建筑结构荷载规范》表A.1钢筋混凝土自重取3m/kN25。 3 钢筋种类 梁、柱纵筋：（C）HRB400，2/400mmNfyk，2/360'mmNffyy 其他钢筋：(A)HPB300，2300/ykfNmm，2'270/yyffNmm 4 混凝土强度等级 混凝土强度等级为C30，2/1.20mmNfck，2/01.2mmNftk

，

2/3.14mmNfc，2/43.1mmNft

。

混凝土弹性模量2/30000mmNEc。 5 抗震设防烈度 本设计抗震设防烈度设定为7度（0.1g）。 6 设计地震分组 本设计设计地震分组为第一组。 7 建筑场地类别 本设计选定场地类别为：Ⅰ类。 8 其他 由于本设计是抗震设防烈度为7度，高度为25.5m>24m的框架结构,查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表6.1.2可知，本设计的抗震等级为二级。

本设计将⑤轴横向框架作为典型框架。 第二章 截面设计

第一节 构件截面尺寸 1 板厚 由柱网布置图可知，本设计中的板为双向板，查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）表9.1.2，现浇钢筋混凝土双向板的最小板厚为80mm。考虑到本设计的荷载，以及模数要求，板厚取为100mm。 房屋结构课程设计 4 2 梁截面设计

框架梁截面高度h可按计算跨度的11~1018选取，且不小于400mm，也不宜

大于41净跨。框架梁的宽度b一般为梁截面高度h的31~21，且不应小于200mm。 考虑到实际承受的荷载大小、跨度、抗震设防烈度、混凝土强度等级等因素，本设计选取梁的截面为：

纵 梁：mmmm500250 横梁边跨梁：mmmm500250 横梁中跨梁：mmmm400200 3 柱截面设计 框架柱的截面尺寸一般由最小构造、模数、剪跨比、轴压比要求决定。 在本设计中剪跨比不起控制作用，可不考虑。 查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.3.5可知，柱截面的宽度和高度不宜小于400mm。截面长边与短边的边长比不宜大于3。

查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.3.6可知，柱轴压比限值为0.65。 根据轴压比按下式估算截面尺寸：

cNcf

NA

式中 cA——柱所需截面面积； N——柱组合的轴压力设计值； AGnN 式中 ——考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，取1.3； A——按简支状态计算的柱的负载面积，本设计中为23.86300+3600218.81mmmm（）；

G——折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取2/16~12mkN，本设计取2m/kN12

n——验算截面以上楼层层数； cf——混凝土轴心抗压强度设计值； N——框架柱轴压比限值。 本设计中起控制作用的是底层的中柱 房屋结构课程设计 5 kN052.205471281.183.1AGnN 截面尺寸：2cNcmm61.2209843.1465.01000052.2054fNA 选取柱截面尺寸为22550550302500220984.61mmmmmmmm。 第二节 刚度计算 1 梁的刚度计算 计算梁的截面惯性矩时，对于两侧有板的中间框架，横梁截面惯性矩可取梁矩形截面（包括板厚在内）惯性矩I的2倍，对于仅有一侧有板的横梁，则取I5.1。梁的计算过程见表2.1。

表2.1 梁的刚度

部位 断面 hb )(mm

跨度 L )(m

截面惯性矩 0I

)10(43m

边框架梁 中框架梁

05.1IIb)10(43m LIEibcb)10(3mkN 02IIb)10(43m L

IEibcb

)10(3mkN 边跨梁 0.25×0.5 6.3 2.60 3.9 19.5 5.2 26 中跨梁 0.2×0.4 3.6 1.07 1.61 14.09 2.14 18.73 2 柱的刚度计算 按D值法计算柱的刚度的计算过程见表2.2。 Ic =0.55×0.553÷12=0.00763m4 表2.2 柱的线刚度

层数 层高 （m） Ec

)/(2mmN c=/cc

iEIh

)10(3mkN

1 5.7 31500 42.166

2至6 3.3 31500 72.832 7 3.3 31500 72.832 房屋结构课程设计 6 第三章 重力荷载作用下的内力计算

第一节 重力荷载计算 1荷载参数计算

图3-1 用分层法计算各层荷载，荷载传递简图如图3-1所示，按单向板计算（实为双向板），结果：

表3-1 计算说明： （1）楼板荷载按单向板（老师要求）传递，左右各取板重的一半加到⑤号横梁上 房屋结构课程设计 7 （2）梁上均布荷载 边跨=楼面传递荷载+横梁荷载+横墙荷载 中跨=楼面传递荷载+横梁荷载 （3）柱节点处集中荷载 柱节点上集中荷载=柱子自重（节点上下柱各取一半长之和）+外（内）纵墙+纵梁 （4）竖向活载计算 边跨均布活载=楼屋面均布荷载按单向板传递到梁上 中跨均布荷载=走廊面均布荷载按单向板传递到梁上（屋面无走廊） （5）重力荷载代表值=恒载+0.5×活载 屋面重力荷载代表值=恒载+0×活载

2 框架上的恒载简图 框架上的恒载由上述所算出的各参数组合而成，分为二层、三层、四至七层、屋面四种情况，分别如图3-2、3-3、3-4、3-5所示。整个框架的受力简图如图3-6所示。

图3-2 二层框架恒载受力简图 房屋结构课程设计 8 图3-3 三层框架恒载受力简图

图3-4 四至七层框架恒载受力简图 图3-5 屋面层框架恒载受力简图 房屋结构课程设计 9 图3-6 整个框架的恒载受力简图 3 框架上的活载简图 框架上的活载只有均布荷载，分为楼面 、屋面两种情况，分别如图3-7、3-8所示。整个框架的受力简图如图3-9所示。

图3-7楼面的活载受力简图 房屋结构课程设计 10 图3-8屋面的活载受力简图

图3-9 整个框架的活载受力简图 4 框架上的重力荷载代表值简图 框架上的重力荷载=100%的恒荷载+50%的活荷载（屋面0%活载）。叠加框架上的恒载及活载的一半得整个框架的重力荷载，如图3-10所示。 房屋结构课程设计 11 图3-10 整个框架的重力荷载代表值受力简图 第二节 竖向荷载作用下框架梁内力计算 受力分析运用sap2000分析得到，首先输入框架模型，定义截面，边框架梁绕3轴惯性矩调整系数为1.5，中框架梁绕3轴系数为2，柱子绕3轴系数为1,定义荷载工况，指定荷载：恒载、活载、重力荷载代表值，分别选择平面运行得出分析结果数据，选择数据如下：

1 恒载作用下框架梁弯矩（及调幅）与剪力（表和图） 说明：恒载作用下，弯矩需要调幅（活载不用），端弯矩调幅系数可取0.8，跨中弯矩调幅系数取1.2。结构对称，数据只取左边一半，用于计算配筋。