框架结构风荷载作用下弯矩计算.doc
土木工程专业毕业设计四层框架超市计算书(荷载梁柱尺寸内力组合弯矩)
1土木工程专业毕业设计-四层超市结构计算书目录一.结构计算书1.设计资料 (1)2.结构选型及结构布置 (1)3.框架(KJ-4)截面尺寸估算、计算简图、梁柱线刚度 (2)4.荷载计算 (4)5.框架荷载计算 (5)6.风荷载作用下的位移计算 (12)7.内力计算 (14)8.内力组合 (40)9.截面设计与配筋计算 (50)10.基础设计 (60)11.梁式楼梯设计 (64)12.电算复核 (69)二. 参考文献 (70)三. 致谢词 (72)1摘要本建筑为岳阳市南湖超市，为4层框架结构,各层层高4.5米，建筑总高19.70米。
总建筑面积7000.5平方米，。
本建筑从平面布局的合理性，到工作人员、购物者和货物的分流，到采光、通风及保温的设计，都充分体现了以人为本的设计理念。
本建筑采用框架双向承重，结构计算考虑了风荷载及抗震要求，考虑结构塑性内力重分布的有利影响，对竖向荷载作用下的内力进行调幅，分别考虑恒载和活载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合。
关键词：超市框架结构抗震设计ABSTRACTThis building is supeimaket of yueyang, and frame of 4 storeys structure, bed building store height 4.5 meters, construction overall height 19.70meters.With the whole construction area of 7000.5 square meters.This building is from the rationality of the plane figure, to the distributary of staff member, buyer and books, get daylighting, ventilate and design that keep warm, fully reflect the design idea of People First. This building adopt the two-way bearing of frame. This building of structure has calculated and considered the wind loads and antidetonation is required, consider structure plasticity favorable influence that internal force distribute again, load to verticality internal force of function carry on amplitude modulation, consider permanent year and live by variable to load the association that the effect controls and loaded the association that the effect controlled for ever year separately.Key word:Supermaket Frame Structure Antidetonation一、结构设计计算书1、设计资料1.1 工程名称:岳阳市南湖超市(方案4：6000m2)1.2 建设地点:西大街1.3 工程概况:建筑总高度为19.70M,共四层,每层层高4.5M,室内外高差为0.6M。
混凝土框架结构课程设计
钢筋混凝土课程设计三钢筋混凝土多层框架结构设计1. 设计资料（1）基本资料南方某高校拟建一四层教学楼，采用整体式钢筋混凝土框架结构，现浇双向板肋梁楼盖，楼板厚均按100㎜设计，屋面板按120㎜设计。
建筑总高19.0m，每层层高3.9m，室内外高差0.45m。
基础顶面标高定位－1.0m。
抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地土，特征周期分区为第三组。
基本风压w0=0.35kN/㎡，地面粗糙度为B类。
基本雪压s0=0.25 kN/㎡。
活荷载：内走道及卫生间：2.5 kN/㎡，其余房间：2.0 kN/㎡。
楼梯间荷载：10 kN/㎡（恒+活），一般取恒荷载为7.5 kN/㎡，活荷载为2.5 kN/㎡。
上人屋面活荷载：2.0 kN/㎡；不上人屋面活荷载:0.5 kN/㎡。
（2）建筑构造楼面面层做法：水磨石楼面（0.76 kN/㎡）；顶棚抹灰：20㎜厚混合砂浆刷乳胶漆（γ=17 kN/㎥）；内墙做法：190厚小型空心砌块（2.28 kN/㎡）；外墙做法：249厚小型空心砌块（2.88 kN/㎡）；内外墙装修一律采用20㎜厚混合砂浆找平后刷外墙漆。
（3）材料选用混凝土：底层采用C30；二层以上采用C30。
钢筋：梁、柱中受力纵筋均采用HRB335，箍筋及构造钢筋采用HPB235。
2. 结构布置及计算简图（1）抗震等级确定：框架结构，高度H=19m<30m，设防烈度为7度，抗震等级为三级。
（2）框架结构梁、柱截面尺寸确定①横向框架梁截面尺寸确定边跨：hb=l0 =×6600=660㎜，取hb=600㎜，取bb=hb=×600=300㎜，取bb=250㎜，l0/hb=6600/600=11>4。
中间跨：hb=l0/8=3000/8=375㎜，取hb=400㎜，bb=hb/2=400/2=200㎜，取bb=250㎜，l0/h0=3000/400=7.5>4。
次梁：hb₂=l0/12=6000/12=500㎜，取hb₁=450㎜，bb₂=hb₂/2=450/2=225㎜，取bb₂=250㎜，l0/hb₂=6000/450=13.3>4。
框架结构的内力和位移计算
框架梁跨中截面： T型截面
框架梁支座截面： 矩形截面
边框架：I＝I0
注：I0为矩形截面框架梁的截面惯性矩
框架结构的内力和位移计算
10
§ 3.2 竖向荷载作用下的近似计算方法——分层法 计算假定：
➢ 多层多跨框架在一般竖向荷载作用下，侧移小， 作为无侧移框架按力矩分配法进行内力分析
➢ 多层框架简化为单层框架，分层作力矩分配计算
17
2 弯矩二次分配法
具体计算步骤： （1）根据各杆件的线刚度计算各节点的杆端弯矩
分配系数，并计算竖向荷载作用下各跨梁的固端弯矩。 （2）计算框架各节点的不平衡弯矩，并对所有节
点的不平衡弯矩同时进行第一次分配（其间不进行弯 矩传递）。
框架结构的内力和位移计算
18
（3）将所有杆端的分配弯矩同时向其远端传递（对 于刚接框架，传递系数均取1/2）。
首先，将多层框架分解成一层一层的单层框架
框架结构的内力和位移计算
12
分层法 例题：
框架结构的内力和位移计算
13
分层法
力学知识回顾
➢转动刚度——对转动的抵抗能力。杆端的转动刚度以S表示 等于杆端产生单位转角时需要施加的力矩。
➢固端弯矩 方向 +
框架结构的内力和位移计算
14
分层法
➢传递系数
➢分配系数
框架结构的内力和位移计算
2
荷载和设计要求
步骤四：内力计算 ➢ 竖向恒荷载作用下内力计算 ➢ 竖向活荷载作用下内力计算 ➢ 水平风荷载作用下内力计算 ➢ 地震作用下内力计算
步骤五：侧移验算 ➢ 侧移不满足要求回到步骤一
步骤六：控制截面及控制截面内力调整 ➢ 梁柱轴线端内力调整至构件边缘端 ➢ 竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布
【精品文档类】风荷载计算规律及公式
第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
层数()i H m z μ z β1()/q z KN m 2()/q z KN m7女儿墙底部 17.50.79 1.00 2.370 1.480 6 16.5 0.77 1.00 2.306 1.441 5 13.2 0.74 1.00 2.216 1.385 4 9.9 0.74 1.00 2.216 1.385 3 6.6 0.74 1.00 2.216 1.385 2 3.3 0.74 1.00 2.216 1.385 1 -3.3 0.00 0.00 0.000 0.000（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。
一榀框架计算-内力计算
第8章 一榀框架计算8.7框架内力计算框架结构承受的荷载主要有恒载、活载、风荷载、地震作用。
其中恒载、活载为竖向荷载,风荷载和地震为水平作用。
手算多层多跨框架结构的内力和侧移时，采用近似方法。
求竖向荷载作用下的内力采用分层法，求水平荷载作用下的内力采用反弯点法、D 值法。
在计算各项荷载作用下的效应时,一般按标准值进行计算，然后进行荷载效应组合。
8.7.2框架内力计算1。
恒载作用下的框架内力 (1）计算简图将图8-12（a ）中梁上梯形荷载折算为均布荷载。
其中a=1。
8m ，l=6.9m ，=1800/69000.26a α==,顶层梯形荷载折算为均布荷载值:232312+=120.26+0.2621.31=18.8kN m q αα-⨯-⨯⨯（）（），顶层总均布荷载为18.8+4.74=23.54kN m 。
其他层计算方法同顶层，计算值为21.63kN m 。
中间跨只作用有均布荷载,不需折算。
由于该框架为对称结构,取框架的一半进行简化计算,计算简图见8-19。
（2）弯矩分配系数节点A 1:101044 1.18 4.72A A A A S i ==⨯=111144 1.33 5.32A B A B S i ==⨯=12120.940.94 1.61 5.796A A A A S i =⨯=⨯⨯=()0.622 1.3330.84415.836AS =++=∑1010 4.720.29815.836A A A A AS S μ===∑图8-19 恒载作用下计算简图（括号内数值为梁柱相对线刚度）1111 5.320.33615.836A B A B AS S μ===∑1212 5.7960.36615.836A A A A AS S μ===∑ 节点B 1:11112 1.12 2.24B D B D S i ==⨯=18.076BS =∑1111 5.320.29418.076B A B A BS S μ===∑1010 4.720.32118.076B B B B BS S μ===∑ 1212 5.7960.32118.076B B B B BS S μ===∑1111 2.240.12418.076B D B D BS S μ===∑节点A 2:()210.94 1.610.4170.94 1.610.776 1.33A A μ⨯⨯==⨯⨯++230.940.7760.20113.91A A μ⨯⨯==224 1.330.38213.91A B μ⨯==节点B 2:224 1.330.3294 1.330.94 1.61+0.940.7762 1.12B A μ⨯==⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯210.94 1.610.35916.15B B μ⨯⨯==212 1.120.13916.15B C μ⨯==230.940.7760.17316.15B B μ⨯⨯==节点A 3 、A 4、A 5与A 2相同B 3、B 4、B 5与B 2相同。
框架结构计算书.【范本模板】
1. 工程概况黑龙江省某市兴建六层商店住宅,建筑面积 4770平方米左右，拟建房屋所在地震动参数 08。
0m ax =α, 40。
0T g =，基本雪压 -20m 6KN 。
0S ⋅=,基本风压—20m 40KN 。
0⋅=ϖ，地面粗糙度为 B 类.地质资料见表 1.表 1 地质资料2. 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。
主体结构共 6层,层高 1层为 3.6m , 2～6层为 2.8m 。
填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙 400mm ；内墙 200mm .窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。
楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取 120mm ，梁截面高度按跨度的1/812/1～估算，尺寸见表 2，砼强度采用 mm 43N . 1f , mm 3KN 。
14f （C —2t —2c 30⋅=⋅=。
屋面采用彩钢板屋面。
表 2 梁截面尺寸(mm柱截面尺寸可根据式 cN f ］［NA c μ≥估算.因为抗震烈度为 7度，总高度 30m <,查表可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值 8。
0][N =μ;各层的重力荷载代表值近似取 12-2m KN ⋅，由图 2。
2可知边柱及中柱的负载面积分别为 2m 35. 4⨯和 2m 8。
45。
4⨯. 由公式可得第一层柱截面面积为边柱 32c 1。
34。
5312106A 98182mm 0。
814.3⨯⨯⨯⨯⨯≥=⨯中柱 23c mm 51049114。
38. 0610128. 45。
425。
1A =⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为 371mm 和 389mm 。
根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计框架柱截面尺寸取值均为 600m m 600m m ⨯，构造柱取400m m 400m m ⨯。
基础采用柱下独立基础,基础埋深标高 -2.40m ，承台高度取 1100mm 。
风荷载计算
第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。
风正压力计算：7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算：7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= （4）将分布风荷载转化为节点荷载第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载（单位：KN ）二．柱侧移刚度及剪力的计算（212hi D c=）见下表 三：各层柱反弯点和弯矩的确定（见下表）根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ，梁柱线刚度比K ，查表得到标准反弯点系数0y ；根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ，根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ；各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
框架结构手算计算书
一、建筑抗震设计“一般规定”的检查一、规范第6.1．1条规定:现浇钢筋混泥土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.11的要求。
对于平面及竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。
本工程为框架结构,地震设防烈度为8度，房屋高度为１6.900m，满足规范要求。
二、规范第6.1.2条规定:钢筋混泥土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造要求，丙类建筑的抗震等级应按表6．1.2确定。
本工程为地震烈度为8度，房屋高度为１6．69ｍ，小于30.0ｍ的框架结构,故抗震等级定为二级。
三、规范第6．1．4条规定：高层钢筋混泥土房屋宜避免采用第３．4节规定的不规则建筑结构方案,不设防震缝,当需要设置时，应符合下列规定:框架结构房屋的防震缝宽度,当高度不超过１５.0m时可采用70ｍm；超过10.0m时,6度、7度、8度和9度地区相应每增加高度5 m、4m、3m和２m，宜加宽20ｍm，本工程结构形式规则,故不设防震缝，只需加强构造措施。
四、规范第6.1.5条规定：框架结构和框架—抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4,本工程均满足要求。
五、规范第6.1.15条规定 :框架的填充墙应符合本规范第13章规定:1．混泥土结构的非承重墙体应优先采用轻质墙体材料，墙体与主体结构应有可靠拉结，应能适应主体结构不同方向的层间位移,7~9度时基本为脆性材料制作的幕墙及各类幕墙的连接,7～9度时，电梯提升设备的锚固件，高层建筑上的电梯构件及其锚固，需进行抗震验算。
2.填充墙应沿框架柱全高每隔500设2φ6拉结筋,并伸入墙内不小于１.２ｍ。
３.填充墙应在平面和竖向的布置，宜对称均匀，避免出现薄弱层或短柱。
4.砌体的砂浆强度等级不应低于M5，墙顶应与框架密切结合。
５.墙长大于5m时，墙顶与梁宜有拉结，墙长超过层高的２倍时，宜设置钢筋混泥土构造柱,本工程均满足要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.风荷载作用下的弯矩计算
4. 1 风荷载标准值的计算 0k z s z ϖβμμϖ=
其中k ϖ——垂直与建筑物单位面积上的风荷载标准值
z β——Z 高度上的风振系数，因结构高度H=18m<30m ，B=14.4m ，H/B=1.25<1.5,可取1.0
s μ——风荷载体型系数 根据建筑物体型查得s μ=1.3
z μ——Z 高度处的风压高度变化系数，可根据地面粗糙程度C 类和各层离地面高度查规范求得
0ϖ——基本风压 取 0.45kN/m 2
B ——迎风面的宽度 B=6m
等效节点集中风荷载如图：
图4.6.1 风荷载作用下结构计算简图
4. 2 风荷载作用下抗侧移计算
侧移刚度D 计算：
A 轴柱
B 轴柱
C 轴柱
D 轴柱
c
i K i =
∑
445.4100.767.110⨯=⨯ 44(5.4 4.7)10 1.427.110+⨯=⨯ 44(5.4 4.7)10 1.427.110+⨯=⨯ 4
4
5.4100.767.110⨯=⨯
0.52c K K α+=
+ 0.46 0.56 0.56 0.46 212c jk c i
D h
α=
18931
23046
23046
18931
j
D
∑
83954
表4.6.2底层侧移刚度D
表4.6.3 2-5层侧移刚度D
表4.6.4 各层间相对转角
侧移验算：层间侧移最大值1/7609＜1/550，满足要求。
4.3风荷载作用下内力计算
求得框架柱侧向刚度后，根据下式可将层间总剪力分配给该层各柱： 1
jk
jk j m
jk
k D V V D
==
∑
式中 jk V ———第j 层第k 柱所分配到的剪力
jk D ———第j 层第k 柱的侧向刚度D 值 m ———第j 层框架柱数
j V ———第j 层框架柱所承受的层间总剪力
求得各柱所承受的剪力后，假定除底层柱以外，其余各柱的上下端节点 转角均相
同，即除底层柱以外，其余各层框架柱的反弯点位于高层的中点，对于底层柱则假
定其反弯点位于距支座2/3层高处。
则由下式可求得各柱的杆端弯矩。
()1jk c M V y h =-⋅上
c jk M V yh =下
其中柱底至反弯点的高度： ()0123yh y y y y h =+++
0y ——均布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比
1y ——上下层梁刚度变化修正系数
2y 、3y ——上下层高度变化修正系数
0y 修正后的结果见下表
风荷载作用下A 、D 轴框架柱剪力和柱端弯矩计算： 层 号
()i V KN j D ∑ jk D
jk j
D D ∑ ()jk V KN y ()
c M K N m ⋅上
()
c M K N m ⋅下
5 10.368 98334 19167 0.195 2.021 0.30 5.093 2.183 4 19.872 98334 19167 0.195 3.873 0.35 9.064 4.880 3 29.160 98334 19167 0.195 5.684 0.45 11.254 9.208 2 38.448 98334 19167 0.195 7.494 0.50 13.490 13.490 1 50.187 83954 18931 0.225 11.317
0.67
16.992 34.499
风荷载作用下B 、C 轴框架柱剪力和柱端弯矩计算： 层 号
()i V KN j D ∑ jk D jk j
D D ∑ ()jk V KN y
()
c M K N m ⋅上
()
c M K N m ⋅下
5 10.368 98334 30000 0.305 3.163 0.35
6 7.333 4.054 4 19.872 98334 30000 0.305 6.063 0.406 12.964 8.861 3 29.160 98334 30000 0.305 8.896 0.456 17.422 14.604 2 38.448 98334 30000 0.305 11.730 0.500 21.114 21.114 1 50.18
7 83954 23046 0.275 13.777 0.629
23.256 39.428
表4.6.6 B 、C 轴框架柱柱端剪力、弯矩。