1、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
2、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 日目 录一、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
3、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、参考文献摘 要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
4、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 正文部分1. 工程概况及设计条件本工程为焦作焦煤集团员工宿舍楼，建筑物占地面积 710.64m2, 总建筑面积4380.48m2，总长为 46.8m,总宽为 13.8m。自然层数为 6 层,一层层高 4.2m,二至六层层高为 3.3m，建筑高度为 20.7m。工程地质资料：（1）地层由素填土和黄土状土组成。地基承载力标准值为：素填土：，黄土状土：kPafak20kPafak180（2）地下水位
5、在天然地表下 5.5m，且无侵蚀性。（3）建筑场地类别：类场地土。本工程采用框架结构,结构采用横向承重体系。楼面采用现浇混凝土楼面,板厚度为100mm,按双向板布置。建筑等级为二级，结构重要性系数为 1.0，抗震设防烈度为 7 度，地震分组为第二组，结构类型框架，耐火等级二级，屋面防水等级级，使用年限 50 年。气象条件：当地主导风向，夏季东南风，冬季西北风，基本风压值：0.3 KN/m2。 基本雪压值：0.3 kN/m2。气温：年平均气温 25 度，最高气温 36 度，最低气温为-5 度。雨量：年将水量 1200mm，最大雨量 200m/日，相对湿度：最热月平均湿度 73% 。其他条件：（1
6、）建筑结构的安全等级为二级，结构设计正常使用年限为 50 年。（2）屋面活荷载 0.5kN/m2，走廊楼面活荷载 2.0kN/m2。2. 建筑主要用材及构造要求墙体做法：采用粉煤灰轻渣空心砌块，M5 混合砂浆砌筑，内粉刷为混合沙浆底纸筋灰面，厚 20mm。外粉刷为 1：3 水泥沙浆底，厚 20mm， 涂刷白色丙烯酸涂料。楼面做法：楼板顶面为 20mm 厚水泥沙浆找平，5mm 厚 1：2 水泥沙浆加“107”胶水着色面层 ；楼板底面为 10mm 厚混合砂浆，涂刷乳胶漆。屋面做法：现浇板上 80mm 厚矿渣水泥灰焦渣 3%找坡层，15mm 厚水泥砂浆找平，三毡四油铺小石子防水，15mm 厚水泥砂浆
7、找平，底面为 10mm 厚混合砂浆。门窗做法：门为木门，窗为铝合金门窗。 3. 结构总信息楼层及楼层参数表自然层序号 结构层序号 构件标准层号 层高1 1 1 4.22-6 2 2 3.33.1 恒荷载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值： 15mm 厚水泥砂浆 0.01520=0.30kN/m2三毡四油铺小石子 0.4kN/m215mm 厚水泥砂浆 0.01520=0.30kN/m 240mm 厚水泥石灰焦渣 3%找平 0.0414=0.56kN/m280mm 厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16kN/m 2 100mm 厚现浇钢筋混凝土板 0.1025=2.5 kN/m210mm 厚混合砂浆
8、 0.0117=0.17 kN/m 2小计：屋面恒荷载： 5.39kN/m2（2）女儿墙施加在屋面梁的荷载：600mm 高女墙自重 0.60.2419=2.74kN/m粉刷 0.60.02216=0.38kN/m小计：主梁传来屋面自重 3.12kN/m（3）楼面荷载标准值25mm 厚水泥沙浆面层 0.02520=0.5kN/m2100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5kN/m210mm 厚混合砂浆 0.0117=0.17 kN/m2小计：楼面恒荷载 3.17kN/m2（4）楼面框架梁荷载标准值墙体自重 3.30.208=5.28kN/m小计：连系梁传来楼面自重 5.28kN/m3.
9、2 活荷载计算屋面为不上人屋面屋面活荷载 0.5kN/m2 楼面活荷载 2.0 KN/m24. 梁柱断面类型及尺寸4.1 梁断面估算及选用一般情况下主梁的经济跨度为 58m。 ；框架结构主梁截面高度为跨度的1/101/18；梁净跨与截面高度之比不宜小于 4。梁截面宽度为梁高的 1/31/2，且不宜小于 200mm，梁截面高宽比不宜大于 4。可采用 250mm500mm 截面的梁。4.2 柱截面估算及选用矩形截面柱的边长，抗震设计时不宜小于 300mm；圆柱截面直径不宜小于350mm；柱截面高宽比不宜大于 3。则可取柱的截面为 400mm400mm。5. 标准层结构布置图5.1 网格示意图网格示
10、意图5.2 梁柱布置梁截面柱截面6. 荷载6.1 楼面荷载楼面恒载（1-5 层）楼面活载（1-5 层）屋面恒载屋面活载6.2 梁上荷载梁上荷载（1-5 层）梁上荷载（顶层）6.3 水平地震作用7.主要分析结果7.1 恒载作用下恒载作用下剪力恒载作用下弯矩7.2 活载作用下活载作用下剪力活载作用下弯矩7.3 水平地震作用Y 向地震作用下弯矩7.3.1 梁线刚度的计算在计算框架梁截面惯性矩 I 时考虑楼板的影响。在框架梁梁端节点附近，梁受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小；而在框架梁的跨中，楼板处于受压，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较大。本工程是现浇楼盖，中框架取 I=2I0，且
11、要比对的部分为中间框架，故梁的线刚度的计算如表 3-1 所示表 3-1 框架梁的线刚度 位置 跨度 截面mm I0=1/12bh I=2I0 ic=EI/hAB 跨 5.4 2.7BC 跨 3 4.85CD 跨 5.40.250.5 0.0026 0.00522.77.3.2 柱线刚度的计算框架柱的线刚度计算如表 3-2 所示表 3-2 框架柱的线刚度 轴线 层号 截面（mm） 层高 h（m） Ic=1/12bchc3 ic=EIc/h2-9 3.3 18.1ABCD10.40.44.20.002114.2注：C25 混凝土 E=2.8107kN/ m7.3.3 柱抗侧刚度计算层号 柱编号 i
12、c K D A 18.1 0.149 0.069 13821B 18.1 0.417 0.173 34504C 18.1 0.417 0.173 345042-6D 18.1 0.149 0.069 1382196650A 14.2 0.190 0.315 30429B 14.2 0.532 0.408 39412C 14.2 0.532 0.408 394121D 14.2 0.190 0.315 304291356247.3.4 框架柱剪力计算层号 水平荷载 层剪力 DA/B/AVB6 22.5 22.5 0.143 0.356 3.22 8.015 20.5 43 0.143 0.356
13、 6.15 15.314 18 61 0.143 0.356 8.72 22.783 18.3 79.3 0.143 0.356 11.34 28.232 18.5 97.8 0.143 0.356 13.99 34.821 16.2 114 0.218 0.282 24.85 32.157.3.5 各板反弯点高度比7.3.6 各层柱端弯矩7.4 侧移验算( )AZD ( )BZC层号 K 0y12y3y K 0y12y3y6 0.149 -0.15 0 0 0 -0.15 0.417 0.209 0 0 0 0.2095 0.149 0.1 0 0 0 0.1 0.417 0.35 0 0
14、0 0.354 0.149 0.25 0 0 0 0.25 0.417 0.40 0 0 0 0.403 0.149 0.4 0 0 0 0.4 0.417 0.45 0 0 0 0.452 0.149 0.65 0 0 0.02 0.67 0.417 0.5 0 0 0.016 0.5161 0.190 1.0 0 0 0 1.0 0.532 0.73 0 0 0 0.73( )AZD ( )BZC层号 hY下M上 hY下M上6 -0.495 -1.77 13.57 0.69 5.53 20.915 0.33 2.26 20.31 1.16 17.76 32.764 0.825 8.00 2
15、4.01 1.32 30.07 45.103 1.32 16.65 24.97 1.49 42.06 51.102 2.21 34.37 16.95 1.7 59.19 55.711 4.2 107.27 0 3.97 99.78 36.337.5 轴压比和剪重比底层轴压比顶层轴压比8.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PMCAD:绘制网格网格生成形成网点构件定义梁柱断面楼层定义换标准层梁、柱布置本层信息（本层修改）荷载定义楼层组装SETWE:PMCAD接 PM 生成数据结构分析构件配筋 次梁及内力配筋结果分析及检查。8.2 列出遇到的问题及解决的办法（1）在输入楼面荷
16、载时，无法输入到标准层上。应当先添加恒活组合，在楼层组装时将标准层与对应楼面荷载组合即可。（2）当进行板施工图时无法正确出图，应当先进行楼板计算，然后逐间配筋即可。（3）在 SATWE8 计算中出现错误，应当先进行接 PM 生成数据，并进行必要设置，才能正确进行分析计算。参考文献1 陈兴义.房屋建筑学. 郑州：郑州大学出版社，20082 吕西林.高层建筑结构.武汉：武汉理工大学出版社，20113 王社良.抗震结构设计.武汉：武汉理工大学出版社，20114 梁兴文.混凝土结构基本原理.重庆：重庆大学出版社，20115 龙驭球，包世华结构力学 I北京：高等教育出版社，20066 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构设计规范 GB50010-2010.北京：中国建筑工业出版社，20117 工程建设标准化协会.建筑结构荷载规范S.北京：中国建筑工业出版社，2012
