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

蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5 kN/m3；钢筋混凝土25 kN/m3；铝合金窗0.4 kN/m2；木门0.15kN/m2。

（1）屋面

40厚C20细石混凝土，内配Φ4@150×150钢筋网片24×0.04＝0.96kN/ m2干铺无纺聚酯纤维布隔离层0.01kN/ m2

25厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板保温层0.5×0.025=0.0125kN/ m2

4厚高聚物改性沥青防水卷材层0.01kN/ m2 20厚1∶3水泥砂浆掺聚丙烯找平层20×0.02＝0.40kN/ m2 1∶8水泥膨胀珍珠岩找2%坡,最薄处20厚7×(0.18+0.02)/2＝0.7kN/ m2 100厚现浇钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/ m2 20厚板底抹灰20×0.02=0.40kN/ m2 恒载合计： 4.993 kN/ m2活载合计（不上人，只有雪载）：0.7kN/ m2（2）楼面

水磨石楼面(总厚度30) 0.65kN/ m2 100厚现浇钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/ m2 20厚板底抹灰20×0.02=0.40kN/ m2恒载合计： 3.55 kN/m2活载合计： 2.32kN/ m2（3）外墙

一底二涂高弹丙烯酸涂料0.50kN/ m2 20厚聚苯乙烯泡沫塑料板加压粘牢，板面打磨成细麻面0.02×2=0.04kN/ m2 10厚1∶1(重量比)水泥专用胶粘剂刮于板背面16×0.01=0.16kN/ m2 20厚2∶1∶8水泥石灰砂浆找平17×0.02=0.34kN/ m2 200厚加气混凝土砌块 5.5×0.2=1.1kN/ m2 20厚石灰砂浆抹灰17×0.02=0.34kN/ m2 合计： 2.17 kN/m2（4）内墙

200厚加气混凝土砌块17×0.02=0.34kN/ m2

20厚水泥石灰砂浆双面抹灰 5.5×0.2=1.1kN/ m2合计： 1.78 kN/m2（5）女儿墙（采用外墙做法）

高度1000 2.17×1=2.17kN/m 合计： 2.17 kN/m2

3重力荷载代表值的计算

3.1第一层

（1）梁、柱

表2 梁柱重力计算

类别

净跨

（mm）截面（mm）

密度

（kN/m3）

数量

(根)

单重

（kN）

总重

（kN）

横梁

7200 300×700 25 16 37.8 604.8 7200

(次梁)

300×500 25 14 27 378 3000 300×400 25 8 9 72

纵梁

7200 300×700 25 28 37.8 1058.4

3600 300×400 25 2 10.8 21.6

合计2134.8 柱4550 600×600 25 32 40.05 1281.6 （2）内外填充墙重的计算：

横墙：

AB跨、CD跨外墙：墙厚240mm，计算长度7200mm，

计算高度：4550－700=3850mm。

单跨重量：7.2×3.85×2.17=60.15kN

数量：4

总重：60.15×4=240.60kN

AB跨、CD跨内墙：墙厚240mm，计算长度7200mm，计算高度：4550－700=3850mm。

单跨重量：1.78×7.2×3.85=49.34kN

墙数量：14

总重：49.34×14=690.76kN

BC跨墙：墙厚240mm，计算长度3000mm，

计算高度：4550－400=4150mm。

单跨重量：2.17×(3×4.55－2.1×1.8)=21.42kN

数量：2

总重：21.42×2=42.84kN

横墙总重：240.60kN+690.76kN+42.84kN=974.2kN

纵墙：

外纵墙：单个纵墙面积3.85×7.2－2.4×1.5×2=24.12 m2

数量：14

总重：24.12×2.17×14=732.77kN

内纵墙1：单个纵墙面积3.85×7.2－1×2.1×2－0.9×0.9×2=21.90 m2数量：12

总重：21.90×1.78×12=467.78kN

内纵墙2：单个纵墙面积3.85×3.6－1×2.1=11.76 m2

数量：2

总重：11.76×2=23.52kN