《框架结构计算书》

仅参考

第一章设计资料

1.建设地点：南方某城市。

2.工程名称：某多层综合楼。

3.水文、地质、气象原始资料：

a.气温:极端最高温度+40℃,极端最低温度-14.9℃。

b.平均相对湿度76%。

c.风向、主导风向N、NE，五、六、七三个月以南风为主，其次为北至东北风。

d.风荷载：基本风压0.3KN/。C类地区：基本雪压0.4KN/m2。

4.程地质资料：根据勘测单位勘测资料，结合个岩土层的时代成因、沉积规律及工程地质性状不同，将场地勘察深度范围内岩土层分为四层，（从上至下）其特征分述如下：

①杂填土（Q ml）：灰——黑——黄色，稍密，稍湿——湿，局部呈密实状，由混凝土、

沥青地板、粘性土及少量砖渣、瓦砾组成，充填时间大约20年。场区内均见分布，一般厚度0.40——3.90米，平均厚度1.73米。

②粘土（Q2al）：红——褐红——褐黄色，硬塑，湿——稍湿，K2孔呈可塑——硬塑状，

含铁、锰氧化物及其结核，下部含高岭土团块或条带，局部含少量钙质结核，且粘性较差，夹粉质粘土，该层压缩性中偏低，场区均见分布，厚度1.00——5.30米，平均数

3.47米，层顶标高42.50——45.90米。

③层含粘土叫砾石家碎石（Q2dl+pl）：红——黄褐色，中密——密实，湿，上部以角砾为

主，角砾含量达60——80%，次棱角状，砾径为5——20毫米，成人以石英砂为主，下部为角砾——碎石，碎石含量大30——50%，粒径以30——50毫米为主，最大达120毫米，棱角——次棱角壮，成份以石英及石英砂岩为主，填充少量呈沙土及粘性土，分选差，级配良好。该层压缩性低，场区内均见分布，厚度1.36——6.20米，平均厚度

4.40米，顶层标高37.20——41.80米。

④层粘土（Q el）：黄色，硬塑，稍湿——稍干，含灰色高岭土团块，由泥岩、页岩风化

残积而成，原岩结构已完成破坏，下部见少量泥岩，页岩碎屑，该层属中偏低压缩性土层，场区均见分布，一般厚度2.60——4.20米，平均厚度2.74米。顶层标高35.95——40.50米。

5、基础场地类别：Ⅱ类。

6、设防烈度：七度，近震。

第二章框架在竖向荷载作用下的内力计算

荷载统计（依据荷载规范GBJ9—87）

1.恒荷载标准值

1.1、板（见下表1）（KN/m2）

1.2 梁（见下表2）（kN/m）

1.3墙（见下表3）（kN/m2）

1.4门窗（见下表4）（kN/m2）

1.5抹灰（见下表5）（kN/m2）

1.6楼梯------板式楼梯（见下表6）（kN/m2）

2.活荷载（标准值）

2.1楼面活荷载（见下表7）（kN/m2）

2.2雪荷载（kN/m2）

S k=μr s0=1.0x0.4=0.4式中S k------雪荷载的标准值（kN/m2）

μr------屋面积雪分布系数（荷载规范6.2.1——7）

s0------基本雪压（kN/m2）（设计资料已明确为0.4）注：μr由不同类型的屋面形式，由《荷载规范》5.2.1条规定采用。框架和柱按积雪全跨均布分布情况考虑。

2.3风荷载（kN/m2）

计算主要承重结构时W k=βzμsμzω0 ;

式中：W k-----高度Z处的风荷载标准值，kN/m2

βz---高度Z处风振系数；

μs------风荷载体型系数；

μz---风压高度变化系数；ω0基本风压kN/m2

风荷载的标准值：基本风压ω0=0.3 kN/m2;风荷载体型系数μs=0.8-(-0.5)=1.3；

因房屋的高度小于30m，所以高度z处的风振系数βz=1.0（规范6.4.1）

μz的取值见下表8，采用差值法计算。武汉市区，其地面粗糙程度属于C类。

注：B为受荷面宽度，单位为m

第三章框架在地震作用下的内力计算

1.计算方法

由于框架的框架的质量荷刚度分布比较均匀，高度不超过40m，以剪切变形为主的结构，以及近似于单质点的结构体系，所以可以采用底部剪力法简化计算。

多层框架房屋,楼盖的平面刚度大,房屋的集中质量主要集中在楼盖附近,一般采用层模型作为计算简图。建筑的重力荷载代表值是建筑物遭遇多遇地震时，可能出现的最大重力荷载。按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001，建筑的重力荷载代表值应取质点范围内的永久荷载标准值与各可变荷载组合值之和。可变荷载组合值等于可变荷载标准值与组合系数之积。

2.恒荷载的标准值G k(kN)

的墙扣除梁高均取0.55m；楼梯的面积含梯板面积；边柱截面为400x400，中柱截面为500x500，柱面层荷载的为了方便均采用20厚的水泥沙浆计算。

积。

注：墙高以楼板为界，上下各一半；200厚的墙扣除梁高均取

0.55m ；楼梯的面积含梯板面积。

3.活荷载的标准值Q k (kN)见表

不考虑屋面活荷载，且活荷载的折减系数为0.5。

4.重力荷载的代表值（kN ）计算如下表

5.1本框架的自震周期

T 1=0.33+0.00069

H =0.33+0.00069

.1545.24=0.496s

查表可知：Ⅱ类场地，近震，T g =0.35s ；多遇烈度，αmax =0.08 因为:T g

α1=9

.0??????

??T Tg αmax =9

.0496

.035.0??????

? ??×0.08=0.058（需下载数学公式编辑器公式方可完整）

因为：T 1=0.496s>1.4 T g =0.490s 尚需考虑顶部附加水平地震作用。

δn =0.08T 1+0.01=0.08x0.496+0.01=0.0497

5.2结构总水平地震作用标准值

F EK =α1

G eq =0.058x23912.22=1386..91kN

顶点附加水平地震作用 △F n =δn F EK =0.0497x1386.91=68.92kN

5.3各层水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移计算见表

注：（其中 F i =

∑i

i i

i H G (1-δn )F EK ）考虑顶部附加水平地震作用，表中第6层F i 加上3△

F n 。

6.主要框架的受荷图

6.1计算长度的取值如下表

6.2构件刚度的取值如下表

注：I=12

2bh ，采用C30的混凝土（弹性模量E=3.0x107

）。计算模型详见附图1—2.

6.3框架刚度的取值

采用节点施加100kN 的方法（见附图），得到挠度系数，其倒数即为刚度。计算过程见表。

注：

第四章荷载作用下的框架受力

4.1恒荷载作用下的受荷计算见表。

轴线A-----D传给柱的荷载计算见表

计算模型图及计算结果见附图

注：N（ZP）表示中间平台集中力，N表示楼层平台集中力。

4.2活荷载作用下的受荷图

活荷载作用下地受荷图计算见表，轴线A---D传给柱的荷载计算见表计算模型图及计算结果见附图

注：板的荷载均为梯形荷载，图中的数值为梁的跨中最大值。P代表均布力，S代表三角形分布力，N代表集中力。

同时，也可以采用受荷面的方法计算。

4.3风荷载作用下的受荷图

计算模型图及计算结果见附图

4.4地震荷载作用下的受荷图

计算模型图及计算结果见附图

第五章内力组合

考虑五种荷载组合：

组合1：1.2恒+1.4活；

组合2：1.2恒+1.4风（组合2‘：1.2恒-1.4风）；

组合3：1.2恒+0.85x1.4（活+风）（组合3，：1.2恒+0.85x1.4（活-风）；

组合4：1.2（恒+0.5活）+1.3地震（组合4‘：1.2（恒+0.5活）-1.3地震）；组合5：恒+0.5活+1.3地震（组合5，：恒+0.5活-1.3地震）。

5.1横梁内力组合表：见表

横梁的内力组合考虑活荷载的最不利组合：

（1）边支座最大负弯矩和最大剪力及边跨跨中最大弯矩

本跨布置活荷载，再隔跨布置。

（2）跨跨中最大弯矩

本跨布置活荷载

（3）中间支座最大负弯矩和最大剪力

支座相邻两跨布置活荷载

5.2框架柱内力组合表：见表

柱的内力组合同横梁一样考虑活荷载的最不利组合。

第六章框架配筋

6.1计算基本参量（见表）

思路：根据横梁控制截面内力设计值，利用受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算公式，算出所需纵筋及箍筋并进行配筋。

弯矩调幅：考虑到塑性内力重分布，现浇框架的支座调幅系数可采用0.8---0.9，本设计取0.85，跨中弯矩为组合最不利内力，故不必调整。

6.2.1纵筋的计算公式（见表）

支座负弯矩钢筋计算采用矩形截面；跨中正弯矩计算采用T形截面；跨中负弯矩计算采用矩形截面。

T形截面受弯构件翼缘计算宽度b’f的确定：