钢筋混凝土结构课程设计任务书和指导书(框架)

钢筋混凝土结构课程设计任务书

一、题目：钢筋混凝土结构设计（框架结构） 二、设计地点：长春市

三、设计任务：钢筋混凝土框架结构设计 四、设计内容：

1、计算简图的确定：确定计算模型及相应的计算参数。

2、荷载计算：竖向荷载考虑竖向恒荷载、竖向活荷载，不考虑竖向活荷载不利布置。 水平荷载考虑风荷载和地震作用。 3、框架结构在水平荷载作用下的位移和内力计算。 4、框架结构在竖向荷载作用下的内力计算。

5、选取一榀有代表性的框架分别对框架梁、柱进行内力组合。 4、一榀框架梁、柱，截面设计并满足相应的抗震措施。 5、计算书上画出相应结构施工图。 五、设计条件：

1、该建筑为多层办公楼，，地势平坦，Ⅱ类场地； 2、建筑平、剖面图的尺寸如图1、2所示。 3、学生承担的具体设计组号见表一 4、荷载:

2

(1)永久荷载——楼面采用30厚水磨石地面，自重为0.65kN/m,板底、梁底、梁側

3

采用20厚混合砂浆抺灰，自重为17kN/m，钢筋混凝土自重为25kN/m3。屋盖自重：按4.65KN/m2取用（未计入荷载分项系数）。 (2)可变荷载——活、风、雪荷载查规范。 5、材料：

混凝土强度等级为不低于C25,梁、柱的主筋采用HRB335级，其余钢筋均采用HPB235级。

6、内、外墙分别采用200mm、300mm厚陶砾混凝土，室内外高差为450mm，土壤冻结深度为1.65m，屋面檐口处混凝土女儿墙高600mm平均厚为80mm。

各设计小组参数表 表—

小组号 1 2 3 4 5 l1(m) 7.2 7.2 6.6 6.6 7.2 l2(m) 6 5.7 6 5.7 6 l3(m) 2.4 2.4 2.1 2.1 2.4 h1(h2h3)(m) 3.6（3.3） 3.6（3.3） 3.6（3.3） 3.6（3.3） 3.9（3.6） 6 7 8 7.2 6.6 6.6 5.7 6 5.7 2.4 2.1 2.1 3.9（3.6） 3.9（3.6） 3.9（3.6） 图1

图2

六、设计成果：

结构设计计算书一份：要求有封皮、、目录、详细的计算内容；并在计算书里绘出相应的结构施工图。

钢筋混凝土结构课程设计指导书(框架结构)

一、工程概况与设计条件 （一）建筑概况与结构选型

1、说明建筑物地点、层数、层高、室内外高差、建筑物总高度、X方向宽

度、Y方向宽度。画出建筑物的立面图。

2、根据建筑的使用功能、房屋的高度和层数、场地条件、结构材料以及施

工技术等因素综合考虑，抗侧力结构采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。结构平面布置如图所示。

3、楼盖结构采用现浇钢筋混凝土楼板，基础采用柱下独立基础。

4、外墙保温材料；建筑隔墙采用陶粒混凝土空心砌块砌筑，分户墙厚度，

户内隔墙厚度，屋面保温材料，找坡材料，室内建筑地面的主要做法。 （二）设计依据

本工程依据下列现行国家标准或行业标准进行结构设计： 1、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068----2001 2、《建筑结构荷载规范》（2006版）GB50009----2001 3、《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223---2008 4、《建筑抗震设计规范》（2008版）GB50011----2001 5、《混凝土结构设计规范》GB50010----2002 6、《高层建筑混凝土结构技术过程》JGJ3---2002 （三）设计的基本条件

1、建筑结构的设计使用年限、安全等级及建筑抗震设防类别 说明依据国家标准或行业标准确定的依据。 2、雪荷载

根据《建筑结构荷载规范》GB50009----2001确定建筑物所在地区的基本雪压。 3、风荷载

（1）基本风压

根据《建筑结构荷载规范》GB50009----2001确定建筑物所在地区的基本风压。

（2）地面粗糙度

根据《建筑结构荷载规范》GB50009----2001确定建筑物所在地区的地面粗糙度类别。

5、抗震设防的有关参数

根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2001确定建筑场地类别、抗震设防烈度、设计基本加速度、设计地震分组、抗震等级。

（四）混凝土结构的环境类别

根据《混凝土结构设计规范》GB50010----2002确定室内构件的环境类别。

二、主要结构材料 （一）钢筋

根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2001确定钢筋级别。根据《混凝土结构设计规范》GB50010----2002确定钢筋强度设计值及弹性模量。 （二）混凝土

根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2001和《混凝土结构设计规范》GB50010----2002确定混凝土强度等级和混凝土强度设计值及弹性模量。 (三)结构混凝土耐久性的要求

根据《混凝土结构设计规范》GB50010----2002确定。 三、结构布置及计算简图 1、梁、板截面尺寸 根据《高层建筑混凝土结构技术过程》JGJ3---2002和《建筑抗震设计规范》GB50011----2001规定，梁截面高度h=（1/12----1/18）L，L为梁跨度，由此估算梁的截面尺。双向板厚度可取1/50板短边长度。单向板厚度可取1/35板跨度。 2、柱截面尺寸

框架柱截面尺寸根据轴压比确定，Ac ≥N/〔μN〕fC。 根据剪跨比确定λ=Hn/2h0＞2,避免形成短柱。 框架柱最小截面尺寸截面高度比不宜小于400mm，截面宽度不宜小于350mm。 3、计算简图

根据结构平面布置确定框架-计算简图，计算简图用梁、柱的轴线表示，梁、柱轴线取各自的形心线；因梁板现浇，一般取板底为梁轴线。对底层住的下端一般取至基础顶面。

四、重力荷载及水平荷载计算 1、重力荷载

（1） 屋面荷载：屋面恒载、屋面雪载、屋面活载 （2）楼面荷载：楼面恒载、楼面活载 （3）梁、柱、墙、门、窗重力荷载 （4）重力荷载代表值 2、横向风荷载

根据《建筑结构荷载规范》要求确定风载体型系数；确定楼层标高出的风振系数、风压高度变化系数，计算总体风荷载。 3、横向水平地震作用

（1）结构基本自振周期T1。按照顶点位移法或经验公式计算。 （2）水平地震作用。按照底部剪力法计算。

五、框架侧移刚度计算

分别计算框架梁线刚度和框架柱线刚度；计算框架柱侧移刚度。 六、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 1、位移计算与验算

计算水平地震作用下的侧移时，各层层间位移角应小于1/550。 2、横向水平地震作用下框架结构的内力 3、横向风荷载作用下构件内力计算

七、竖向荷载作用下框架-结构内力计算 1、计算单元及计算简图

取与横向水平荷载作用下计算对应的计算单元。由于楼板荷载均匀分布，取两中轴线之间的长度为计算单元宽度。 2、荷载和内力计算

各榀框架和承担各自范围内的竖向荷载。各榀框架在竖向荷载作用下内力用分层法或弯矩二次分配法计算。 八、内力组合 1、结构抗震等级

结构抗震等级应根据烈度、结构类型和房屋高度确定。2、框架梁内力组合 框架梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。 （1）框架梁弯矩

支座截面分别组合支座正弯矩和支座负弯矩。跨中截面一般为跨中正弯矩。 根据《建筑结构荷载规范》要求按有震作用和无震作用分别组合。 （2）框架梁剪力

根据《建筑抗震设计规范》GB50011---2001要求按“强剪弱弯”原则调整梁端剪力。

3、框架柱内力组合

柱内力控制截面一般取柱上、下端截面，每个截面上有M、N、V。 （1） 柱端弯矩M和轴力N组合设计值

由于柱子是偏心受力构件求采用对称配筋，故应考虑得最不利内力组合为： ∣Mmax∣及相应的N； Nmax及相应的M； Nmin及相应的M。

根据《建筑结构荷载规范》J要求按有震作用和无震作用分别组合。 （2） 柱端弯矩设计值调整

一、二、三、级的梁柱节点，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端组合弯矩设计之按照“强柱弱梁原则”调整柱端弯矩。当反弯点不再柱的层高范围内时，柱端弯矩设计值可直接乘以强柱系数。为了避免框架柱脚过早屈服，以、二、三级框架结构的底层柱下端截面弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.25和1.15。此处，底层是指物地下室的基础以上或地下室以上的首层。

（3）柱端组合剪力设计值的调整

抗震设计时，柱端剪力设计值按《建筑抗震设计规范》GB50011---2001“强剪弱弯”原则调整。

九、构件截面设计 1、框架梁

（1） 正截面承载力计算

取控制截面最不利从框架梁内力组合表中选弯矩进行纵向受力钢筋计算。设计时可先按跨中弯矩计算量下部纵向受拉钢筋面积，然后将其伸入支座，作为支座负弯矩的受压面积，按双筋截面计算梁上部纵筋面积。并满足相应抗震措施要求。 （2） 斜截面承载力计算 从框架梁内力组合表中按“强剪弱弯”原则调整后的梁端剪力进行箍筋计算，并满足箍筋抗震构造措施要求。 2、框架柱

（1） 剪跨比及轴压比验算

框架柱剪跨比按照λ=Mc/Vch0计算，轴压比按照μN=N/fcA计算。其中Mc、Vc为柱端截面未经调整的组合弯矩设计值及对应的组合剪力设计值。柱的剪跨比宜大于2，轴压比不宜大于轴压比允许限值〔μN〕（一级0.75，二级0.85，三级0.95）

（2） 柱正截面受压承载力计算

根据柱端截面组合内力设计值及其调整值，按正截面受压（或受拉）计算柱的纵向受力钢筋，采用对称配筋，并满足柱截面纵向受力钢筋抗震构造措施要求。

（3） 柱斜截面承载力计算

根据有震作用组合柱端剪力设计值及调整值，按斜截面偏压（或偏拉）计算柱的箍筋用量，并满足柱截面箍筋抗震构造措施（箍筋加密区设置及体积配箍率计算）。

（4） 框架梁柱节点核心区截面抗震验算

节点核心区截面的抗震验算是按箍筋和混凝土共同抗剪考虑的。当剪压比较高时，斜压力使混凝土破坏先于箍筋，二者不能同时发挥作用，因而不能提高其受剪承载力。因此，抗震设计时，一、二级的框架节点核心区应按照《建筑抗震设计规范》要求进行节点核心区抗震验算，三、四级框架节点以及个人抗震等级的顶层端节点核心区可不进行抗震验算。各抗震等级的框架节点均应符合构造措施的要求。