混凝土结构课程设计设计题目：内廊式多层办公楼结构设计学 院：建筑工程学院 姓 名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 2015年10月17日 一、任务书31设计内容32设计条件1二.框架结构计算书11.平面布置12.结构计算简图233.内力计算3(1)恒荷载计算4(2)活荷载计算7(3)荷载转化8(4)水平荷载计算16轴力剪力图（KN）19(5)内力组合19三.构件配筋计算211.梁的设计212、柱的设计24四.绘制框架结构施工图27一、任务书 某内廊式多层办公楼结构设计。1设计内容（1）结构平面布置与材料选择。确定柱网尺寸，构件截面尺寸，绘制框架结构平面布置图。（2）横向框架结构分析。（3）框架梁、柱截面设计。（4）绘制施工图，内容包括：结构平面布置图。（1:200）框架施工图。（1:200）施工说明。2设计条件(1)办公楼标准层建筑平面如图所示，层高均为3.6m，室内外高差0.45m。房屋安全等级为二级，设计使用年限50年。抗震设防烈度六度，拟采用钢筋混凝土框架结构。(2)建筑构造 屋面做法:50mm厚C20细石混凝土20mm厚1:3水泥砂浆找平60mm厚挤塑聚苯板保温层20mm厚1:3水泥砂浆找平层合成高分子防水卷材一层20-150mm厚轻质混凝土找坡（坡度2%）现浇钢筋混凝土屋面板 楼面做法:15mm厚1:2白水泥彩色石子磨光打蜡刷素水泥结合层一道20mm厚水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土楼面 （3）可变荷载标准值： 建设地点基本风压（重现期50年），场地粗糙程度属B类，组合值系数=0.6。 建设地点基本雪压=0.40（重现期50年），组合值系数=0.7。 不上人屋面可变荷载标准值0.5，组合值系数=0.7。 办公室楼面可变荷载标准值2.0，组合值系数=0.7。 走廊、楼梯可变荷载标准值2.5，组合值系数=0.7。 二.框架结构计算书1.平面布置（1）结构平面布置 图 2 结构平面布置 （2）构件尺寸确定横梁：取 300*500mm纵梁：取300*600mm柱截面均为400*600mm现浇楼板厚150mm。2.结构计算简图（1）确定结构计算单元阴影（2）计算梁、柱线刚度（见图3）（假定底层层高为4.2m，其他各层为3.6m）梁： 2）柱： 可知： AB,CD跨梁：BC跨梁： 上部各层柱: 底层柱： 图3梁柱线刚3.内力计算 图4 均布荷载向梁传递图示(1)恒荷载计算a)屋面框架梁线荷载的标准值: 50mm厚C20细石混凝土：0.0525=1.2520mm厚1:3水泥砂浆找平： 60mm厚挤塑聚苯板保温层：0.060.5=0.03 20mm厚1:3水泥砂浆找平层： 20-150mm厚轻质混凝土找坡：150mm厚现浇钢筋混凝土屋面板：0.1525=3.75屋面恒荷载： 7.785框架梁自重：0.30.525=3.75梁侧粉刷： 4.02（0.5-0.15）0.0217=0.238 因此，作用在顶屋框架梁上的线荷载为：kN/m kN/mb)楼面框架梁线荷载标准值15mm厚1:2白水泥彩色石子磨光打蜡：0.0150.65=0.009820mm厚1:3水泥砂浆找平层：0.0220=0.4150mm厚现浇钢筋混凝楼板：0.1025=3.75楼面恒荷载： 4.16框架梁及侧梁粉刷 4.02填充墙自重 0.24（3.6-0.5）19=14.14kN 16.25 kN墙面粉刷（3.6-0.5）0.02217=2.11kN 因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：c）屋面框架节点集中荷载标准值边纵梁自重0.30.63.625=16.2kN粉刷0.02（0.60.1）23.617=1.23 kN1m高女儿墙自重：13.60.249=7.7kN梁传来的屋面自重 kN顶层边节点集中荷载 50.43 kN边横梁自重0.30.53.625=13.5kN粉刷0.02（0.5-0.1）23.617=1.0kN连系梁传来的屋面荷载 kNkN顶层中节点集中荷载 62.7kNd)楼面框架节点集中荷载标准值边柱纵梁自重：16.2kN粉刷：1.23 kN墙体自重：3.60.24(3.6-0.5)19=50.9 kN墙体粉刷：3.60.0223.617=8.8kN框架柱自重：0.40.63.625=21.6kN（柱子粉刷算在墙体之中）连系梁传来的楼面自重： kN中间层边节点集中荷载 112.3kN中柱连系梁自重：13.5 kN中柱粉刷：1.0kN内纵墙自重：3.6(3.6-0.5)0.2419=50.9 kN内纵墙粉刷：3.6(3.6-0.5)20.0217=7.6 kN框架柱自重：21.6kN（柱子粉刷算在墙体之中）连系梁传来的楼面荷载： kNkN中间层终结点集中荷载： 120.4kNe）恒荷载作用下的结构简图如图5 图5 恒荷载作用下结构计算简图(2)活荷载计算不上人屋面活荷载0.5KN/m2，办公室楼面活荷载2.0KN/m2，走廊楼面活荷载2.5KN/m2。活荷载计算值如下： 0.53.6 =1.8kN/m/m/m/m2.03.6 =7.2kN/m/m 楼面活荷载作用下的结果计算简图如图6： 图6 楼面活荷载作用下结构计算简图(3)荷载转化（同时列出弯矩分配系数如下）梯形转化为均布荷载的公式为：三角形转化为均布荷载的公式为： 弯矩分配系数A.恒载作用下（ ）=24.73kN/m =24.73 +4.0=28.73 kN/m=12.17 kN/m 12.17+4.0=16.17kN/m=13.1kN/m =13.1+20.27=33.37 kN/m=6.5 kN/m =6.5+4.0=10.5 kN/m 转换后恒荷载均分荷载图屋面恒荷载内力利用弯矩分配计算并利用结构对称性取二分之一结构计算,各杆固端弯矩为:a) 顶层： b)标准层： c)底层： i.根据弯矩二次分配法计算结果，得整个结构弯矩图如下图所示: ii.计算梁端剪力梁平衡受力及柱轴力图如下：顶层集中力：kN 62.7 kN标准层集中力：112.3 kN 120.4 kN梁平衡受力图由梁的平衡条件可得：和 可知恒荷载标准值作用下梁剪力、柱轴力表如下：（单位：KN） 恒荷载下梁剪力楼层右梁左梁qlV右V左跨中弯矩跨中剪力5-92.9113.8228.736.996.09 102.15 160.52 3.03 4-126.45132.0433.376.9114.32 115.94 195.80 0.81 3-124.18131.7333.376.9114.03 116.22 194.82 1.09 2-124.52131.8233.376.9114.07 116.18 194.94 1.06 1-118.19129.5933.376.9113.47 116.78 192.89 1.65 恒荷载下柱轴力楼层GaGbV右V左V右合V左合550.462.7146.49 248.64 146.49 248.64 4112.3120.4226.62 342.55 373.10 591.19 3112.3120.4226.33 342.55 599.44 933.74 2112.3120.4226.37 342.55 825.80 1276.30 1112.3120.4225.77 342.55 1051.58 1618.85 B.活载作用下 =1.60kN/m =0.78kN/m=6.36kN/m =3.91kN/m 转换后活载均布荷载图a)顶层： b)标准层： c)底层： I根据弯矩二次分配法计算结果，得整个活载下结构弯矩图如下图所示: ii计算梁端剪力梁平衡受力及柱轴力图如下：梁平衡受力图由梁的平衡条件可得：和 可知活荷载标准值作用下梁剪力、柱轴力表如下：（单位：KN） 活荷载下梁剪力楼层右梁左梁qlV右V左跨中弯矩跨中剪力5-5.981.241.66.96.21 4.83 11.89 -0.69 4-223.996.366.924.55 19.33 46.85 -2.61 3-22.54.016.366.924.62 19.26 47.09 -2.68 2-22.584.016.366.924.63 19.25 47.13 -2.69 1-21.344.16.366.924.44