榀框架计算书
8层小高层一榀横向框架计算书

目录1 工程概况 02 结构布置及计算简图 03 重力荷载计算 (3)3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 (3)3.2屋面及楼面可变荷载标准值 (3)3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 (4)3.4 重力荷载代表值 (5)4 框架侧移刚度计算 (6)4.1 横向框架侧移刚度计算 (6)5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (8)5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 (8)5.1.1 横向自振周期计算 (8)5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 (8)5.1.3 水平地震作用下的位移验算 (10)5.1.4 水平地震作用下框架内力计算 (11)5.2 横向风荷载作用下框架内力和侧移计算 (13)5.2.1 风荷载标准值 (13)5.2.2 风荷载作用下的水平位移验算 (15)5.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算 (16)6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (18)6.1 横向框架内力计算 (18)6.1.1 计算单元 (18)6.1.2 荷载计算186.1.3 内力计算206.2 横向框架内力组合 (22)6.2.1 结构抗震等级226.2.2 框架梁内力组合226.2.3 框架梁柱内力组合277 截面设计357.1 框架梁357.1.1 梁的正截面受弯承载力计算357.1.2 梁斜截面受剪承载力计算367.2 框架柱377.2.1剪跨比和轴压比验算377.2.2 柱正截面承载力计算387.2.3 柱斜截面受剪承载力计算408 楼盖设计428.1双向板设计 (43)8.2单向板设计 (44)9 楼梯的设计459.1 踏步板计算469.1.1 荷载计算 (46)9.1.2 内力计算 (47)9.1.3截面承载力计算 (47)9.2楼梯斜梁计算 (47)9.2.1 荷载计算 (47)9.2.2 内力计算 (47)9.2.3 承载力计算 (47)9.3平台板计算 (48)9.3.1 承载力计算 (48)9.3.2 内力计算 (48)9.3.3承载力计算 (48)9.4 平台板设计 (49)9.4.1 荷载计算 (49)9.4.2 内力计算 (49)9.4.3 承载力计算 (49)10基础设计5010.1 设计资料5010.2 确定基础埋深5010.3 确定基础类型及材料5010.4 A、B柱柱下独立基础设计5010.4.1 根据持力层地基承载力确定柱下基础截面尺寸 (50)10.4.2计算基础沉降5110.4.3基础高度验算5410.4.4基础配筋计算5511框架核芯区截面抗震验算56致谢 (59)参考文献 (60)1 工程概况本工程为XXXX 写字楼。
一榀框架结构设计计算书

一榀框架结构设计计算书一榀框架结构设计计算书在建筑设计中,框架结构被广泛应用,其主要特点是具有较高的强度、刚度和稳定性,并且适用范围广泛。
因此,对框架结构进行设计和计算十分必要。
下面,我们将对一榀框架结构的设计计算进行详细介绍。
1. 整体结构设计在框架结构的设计中,首先需要确定其整体结构。
在考虑结构形式时,应充分考虑建筑用途、设计荷载、周边环境和地质条件等因素,合理确定结构类型和结构形式。
对于一榀框架结构,通常采用单跨或双跨结构,梁柱长度应控制在合理范围内,避免过长造成剪力和弯矩作用过大。
2. 材料选择和规格确定在选择使用的材料时,应根据设计荷载和地理环境等因素,选择适当的材料类型。
对于一榀框架结构,常用的材料一般包括钢材、混凝土和木材等。
其中,钢材具有较高的强度和刚度,但在防火方面存在不足;混凝土具有很好的耐久性和火灾防护性能,但施工难度大;木材则有较好的美观性和隔音性能,但相对强度和稳定性较弱。
在确定材料规格时,应考虑本体的受力情况和要求,以确保结构强度和稳定性满足设计要求。
3. 受力计算和分析受力计算是框架结构设计的核心内容之一。
在完成结构整体设计和材料选择后,应对结构进行受力计算和分析,以确定各构件的荷载和应力状态,并满足设计要求。
具体来说,应对结构进行弯矩、剪力、轴力等受力分析,结合力学原理和受力公式,确定构件截面设计和材料厚度,以确保结构强度和稳定性满足设计要求。
4. 正确施工和检查验收在进行框架结构的施工时,应确保按照施工图纸和设计方案进行施工,保持结构的几何形状和准确尺寸,确保构件之间的连接牢固可靠。
在施工中,应及时发现并排除施工中的缺陷和质量问题,确保结构的质量和安全。
在完成结构施工后,应进行检查验收,以确保结构符合设计要求并具有承载能力和稳定性。
总之,框架结构的设计计算是保证建筑结构强度和稳定性的重要环节,需要充分考虑建筑用途、设计荷载、周边环境和地质条件等因素,合理选择材料和规格,进行受力计算和分析,并确保施工质量和验收合格。
一榀框架结构设计计算书

一榀框架结构设计计算书框架结构设计计算书1.截面尺寸估算图1 结构平面布置图横梁AB 轴的截面尺寸为:h=L/12=6000/12=500mm ,取500mm b=h/3=500/3=167mm ,取250mm横梁BD 轴的截面尺寸为:h=L/12=8000/12=666mm ,取700mm b=h/3=700/3=233mm ,取300mm纵梁1-2轴的截面尺寸为:h=L/12=8100/12=675mm ,取700mmb=h/3=700/3=233mm ,取300mm次梁的截面尺寸为:h=L/18=8100/12=450mm ,取500mmb=h/3=500/3=167mm ,取250mm 现浇板厚为:h=L/50=6000/50=120mm柱子的截面尺寸:按层高确定:底层层高H =3900 mmb =(1/10-1/15)×H =390-260 mm按轴压比确定:可根据式c估算。
各层的平均荷载设计值近似取14 kN /m 2,柱的负载面积为(4+3)×8.1m 2。
由公式可得第一层柱截面面积为:Ac≥N/fc≥1.4×14×(4+3)×8.1×3×103/14.3=233144mm2所以b=h≥482mm,第一、二层柱截面取b=h=500mm 第三层柱截面面积为:Ac≥N/fc≥1.4×14×(4+3)×8.1×103/14.3=77714mm 所以b=h≥278mm,取b=h=400mm柱子的高度:首层柱高3.9m,二、三层柱高3.6m2.框架结构计算简图2.1 框架的线刚度计算取楼层中间的一榀框架进行计算。
框架的计算单元如图2,绘出框架计算简图。
图2框架计算简图框架梁、柱的混凝土强度等级为C30,计算梁的截面惯性矩:表1 横梁线刚度i b计算表梁编号层次Ec b h I0L EcI0/L αEcI0/L (N/mm2)(mm)(mm)(mm)(N.mm) (N.mm)中框架AB 1~3 3.00E+04 250 500 2604166667 6000 2.60E+10 BD 1~3 3.00E+04 300 700 8575000000 8000 3.22E+10 6.43E+10 边框架AB 1~3 3.00E+04 250 500 2604166667 6000 1.30E+10 1.95E+10BD 1~3 3.00E+04 300 700 8575000000 8000注:α为梁刚度调整系数表2 柱线刚度i c 计算表层次 h c (mm) Ec(N /mm 2)b ×h (mm 2) Ic (mm 4) E c I c / h c (N .mm) 1 3900 3.0×104500×500 5.21×1094.01×10102 3600 3.0×104 500×500 5.21×109 4.34×1010 336003.0×104400×4002.13×1091.78×1010表3 梁柱相对线刚度i 计算(底层柱ic=1.0)iab0.65 边框架iab 0.048 ibd 1.60 ibd 1.20 i2 1.08 i2 1.083 3.荷载计算3.1 荷载标准值计算3.1.1 屋面恒载(上人)20厚水泥砂浆找平层 2m /40kN .002.020=?150厚水泥蛭石保温层 2m /75kN .015.05.0=?120厚钢筋混凝土板 2m /kN 312.025=?20厚石灰砂浆 2m /kN 43.020.071=? 合计 2m /4.49kN屋面均布恒荷载为: kN 66.203649.4)226()41.8(=?+3.1.2 楼面恒载:瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) 2m /0.55kN 120厚钢筋混凝土板 2m /kN 312.025=? 20厚水泥砂浆 2m /40kN .002.020=?合计 2m /3.95kN楼面均布恒荷载为: kN 72.179195.3)226()41.8(=?+3.1.3 屋面活载:屋面为上人屋面,查《建筑结构荷载规》得均布荷载标准值为2.0kN /m 2,所以屋面均布荷载标准值为:kN 20.9070.2)226()41.8(=?+3.1.4楼面活载:查《建筑结构荷载规》楼面均布活载中:办公室、阅览室、会议活动室为2.0kN/m 2,餐厅为2.5kN/m 2,走廊、门庭、楼梯为2.5kN/m 2,为便于计算,居室中的隔墙,隔断统一不计,楼面均布荷载统一偏大取为2.5kN/m 2。
一榀框架结构计算(湖南城市学院毕业设计)

第一章 结构选型及布置本次设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构,结构平面布置简图见附图。
本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。
针对本教学楼的建筑施工图纸,选择H ~M 轴交⑨轴横向框架为手算对象。
本计算书除特别说明外,所有计算、选型、材料、图纸均为H ~M 轴交⑨轴横向框架数据。
梁、柱、板的选择如下: 1.1梁的有关尺寸 (1)长跨横向框架梁:mm l h 5506600121121=⨯==, 取h=600mm, b=250mm ,短跨横向框架梁(楼道):1127002701010h l mm ==⨯=,取h=400mm ,b=250mm 。
(2)纵向框架梁:mm l h 3754500121121=⨯==,由于纵向布置窗,所以纵向框架梁兼过梁,取h=500mm ,b=250mm 。
1.2柱的选择根据梁的截面选择及有关屋面、楼面的做法,可初略确定柱的尺寸为mm mm 500500⨯方柱。
经验算可满足有关轴压比的要求。
1.3板的选择采用全现浇板,可根据荷载以及梁的尺寸确定板的厚度为 mm 120。
第二章 ⑨号轴线框架计算2.1 计算任务计算作用于H ~M 轴交⑨轴线的恒载、活载、风荷载以及由这些荷载引起的各层梁、柱的内力。
恒载、活载作用下梁端弯矩计算采用弯矩两次分配法;风载作用下的内力计算采用D 值法;地震作用采用底部剪力法。
2.2 计算简图的几何尺寸的确定该房屋主体结构共5层,一到五层层高4.2m 。
该框架结构的计算简图如图3.1所示。
屋盖和楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板厚度取120mm 。
梁截面高度按跨度的l )81121(-估算,而且梁的截面尺寸应满足承载力、刚度以及延性的要求。
梁截面宽度可取。
h )2131(-梁高,同时不宜小于21柱宽,且不应小于250mm 。
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算: E N F g nβ= []c N cNA f μ≥式中:N 为柱组合的轴压力设计值;F 为按简支状态计算的柱的负载面积;E g 为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,近似取18KN/2m ;β为考虑地震作用组合后柱的轴压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25;n 为验算截面以上的楼层层数。
毕业设计—一榀框架计算书(整理后)

南通大学杏林学院本科毕业论文题瑞地事业发展有限公司综合楼设计目作者:姚梦娴专业:土木工程班级:土木077(杏)指导教师:赵玉新原创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。
参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:日期:本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)学生签名:指导教师签名:日期:南通大学建筑工程学院2011年06月目录摘要 1 ABSTRACT 21工程设计基本资料及计算参数11.1工程设计资料11.1.1工程概况及地质报告11.1.2构造做法11.2基本(材料)参数取用及设置依据21.3结构平面布置31.3.1框架梁柱截面尺寸确定41.4楼板荷载(参数)71.4.1楼板恒荷载与活荷载计算确定71.5荷载(作用)计算及计算简图91.5.1竖向荷载作用下的计算简图(恒荷载、活荷载、重力代表值)101.5.2水平荷载作用下的计算简图(风荷载、水平地震作用) 501.6横向框架在水平荷载作用下的位移计算 601.6.1横向框架在风荷载作用下的位移计算 601.6.2横向框架在水平地震作用下的位移计算 62 2内力计算与内力组合 642.1横向框架在竖向荷载作用下的内力计算 642.1.1恒荷载内力计算642.1.2活荷载内力计算 762.1.3重力荷载代表值内力计算 872.2横向框架在水平荷载作用下的内力计算 972.2.1风荷载荷载内力计算 972.2.2水平地震作用内力计算 1042.3 ⑨轴横向框架内力组合1102.3.1一般规定 1102.3.2框架梁的内力组合1122.3.3框架柱的内力组合1303结构截面配筋设计 1473.1框架梁截面设计 1473.1.1框架梁非抗震截面设计 1473.1.3框架梁抗震截面设计 1523.2框架柱截面设计 1673.1.1框架柱非抗震截面设计 1673.1.3框架柱抗震截面设计 1673.3楼板配筋计算 1903.2楼梯配筋计算 1973.2桩基配筋计算 199 4手算与PKPM电算结果对比 2054.1恒荷载与恒荷载作用下内力对比 2054.2活荷载与活荷载作用下内力对比 213 5施工方案设计 221参考文献 225致谢 2261.工程设计基本资料及计算参数1.1工程设计资料1.1.1 工程概况扬州市瑞地事业发展有限公司综合楼设计,采用现浇混凝土框架结构,主体结构为六层,1-6层得建筑层高分别为3.9m、3.6m、3.6m、3.6m、3.6m、3.6m。
毕业设计一榀框架计算书

第一章设计依据------------------------------------------------21.1 工程名称----------------------------------------------2 1.2 工程概况----------------------------------------------2 1.3 工程地质情况------------------------------------------2 1.4 荷载及抗震设防要求------------------------------------2 1.5 材料强度等级------------------------------------------3 1.6 屋面、楼地面做法参见建筑施工图------------------------3 1.7 参考图集及规范----------------------------------------3 第二章结构布置及梁柱线刚度------------------------------------42.1 结构布置----------------------------------------------4 2.2 梁柱线刚度计算及框架计算简图确定----------------------4 第三章竖向荷载计算--------------------------------------------63.1 恒荷载标准值计算--------------------------------------6 3.2 活荷载标准值计算--------------------------------------8 3.3 竖向荷载下框架受荷总图--------------------------------8 第四章风荷载计算---------------------------------------------114.1 集中风荷载标准值--------------------------------------11 4.2 风荷载标准值作用下的内力计算-------------------------11 第五章竖向荷载作用下的内力计算和内力组合---------------------175.1 分层法原理--------------------------------------------17 5.2 分层法计算框架内力计算图示---------------------------18 5.3 计算框架各杆件内力(弯矩、剪力、轴力)---------------26 5.4 框架内力组合-----------------------------------------27 第六章框架梁柱截面设计---------------------------------------496.1 框架柱截面设计---------------------------------------50 6.2 框架梁截面设计---------------------------------------52 第七章基础计算-----------------------------------------------547.1 确定桩的规格------------------------------------------54第八章板的设计-----------------------------------------------588.1 荷载计算----------------------------------------------58 8.2 按弹性理论计算----------------------------------------58 第九章楼梯设计(T1)------------------------------------------609.1 结构布置与尺寸----------------------------------------60 9.2 楼梯板设计--------------------------------------------60 9.3 平台板设计--------------------------------------------61 9.4 平台梁设计--------------------------------------------62第一章设计依据1.1工程名称万丽小区5号楼1.2 工程概况建筑面积为 947.72m,主体九层,结构形式为钢筋混凝土框架结构,一层层高4.200m,二层层高3.600m,其余层层高3.000。
一榀框架计算(带基础)

⼀榀框架计算(带基础)结构计算书设计资料1 设计资料(1)⼯程名称:⼤学某教学楼。
(2)结构形式:现浇钢筋混凝⼟框架结构,柱⽹尺⼨为6.6m×6.3m。
(3)⼯程概况:建筑物类别为⼄类,建筑层数3层,层⾼3.6m,室内外⾼差450mm,⼥⼉墙⾼600mm,建筑⾼度11.85m。
(4)基本风压:0.45 kN/ m2,地⾯粗糙度为C类。
(5)材料选⽤:钢筋:梁、柱中的纵向钢筋采⽤HRB400,板中钢筋和箍筋采⽤HPB300;基础中除分布钢筋和箍筋采⽤HPB300外,其余钢筋采⽤HRB400。
混凝⼟:采⽤C35混凝⼟,f c=16.7N/mm2墙体:采⽤加⽓混凝⼟砌块,重度?=5.5 kN/m3;窗:铝合⾦窗,?=0.35 kN/m3;(6)墙体厚度:内墙厚200mm,外墙厚250mm。
(7)楼板厚度取120mm(8)采⽤柱下独⽴基础,并在墙体下⽅砌筑⽑⽯条形基础。
结构平⾯布置图如图1所⽰。
图1 结构平⾯布置图2 梁、柱截⾯尺⼨估算2.1 梁截⾯尺⼨估算框架梁截⾯⾼度h=l/12,截⾯宽度b=(1/3~1/2)h,本结构中取:纵向连系梁:b=250mm h=500mm横向AB、CD跨框架梁:b=250mm h=550mm横向BC跨框架梁:b=250mm h=400mm次梁:b=200mm h=400mm2.2 柱截⾯尺⼨估算框架柱的截⾯尺⼨b c=(1/18~1/12)H i,h c=(1~2)b c,H i为第i层层⾼。
本结构中层⾼为3.6m,故b c=(200~300)mm。
框架柱截⾯尺⼨还应根据公式估算,式中:N=(1.2~1.4)N v,N v=负荷⾯积*(12~14)kN/m2*层数,为轴压⽐,本⽅案不考虑抗震设防,轴压⽐不⼤于1.05,为减少配筋,依据经验取为0.9。
仅估算底层柱,本结构中,边柱和中柱负荷⾯积分别为(6.3*3.3)m2,(6.3*4.95)m2,层数为3层。
C30混凝⼟,f c=16.7N/mm2边柱中柱取柱截⾯为正⽅形,则边柱、中柱截⾯分别为285mm*285mm、350mm*350mm,考虑到施⼯、计算简便以及安全因素,各柱截⾯尺⼨从底层到顶层均取为500 mm*500 mm。
一榀框架计算书

⼀榀框架计算书⼀、设计资料1、⼯程概况上海杨浦科技园区活动中⼼建筑与结构设计,采⽤现浇混凝⼟框架结构,主体结构为五层,⼀⾄五层建筑物层⾼分别为5m、4m、4m、3m、3m。
建筑为上⼈屋⾯,楼顶有突出的⼩房间,层⾼为3m。
建筑⾯积约为m2。
±相当于绝对标⾼,室内外⾼差为450mm。
2、基本参数本设计安全等级为⼆级,抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速度为,设计地震分组为⼀组,抗震等级为三级,轴压⽐限值取。
地⾯粗糙类别为C类,基本风压为m2,基本雪压为m2,本设计均采⽤混凝⼟强度C40:f c=/mm2,f t=mm2,f tk=/mm2,普通钢筋强度采⽤HRB 400:f y=360N/mm2,fyk=400N/m m2。
⼆、结构布置和计算简图结构平⾯布置图框架梁柱截⾯尺⼨确定主梁跨度为l0= ,h=(1/15~1/10)l0=560~840mm 取h=700mm,b=(1/3~1/2)h=233~350mm 取b=350mm,中间各梁调整b=300mm。
后经计算周期⽐不满⾜要求,边梁调整为h=900mm,中间各梁调整为h=800mm。
次梁跨度为l0=8m ,h=(1/18~1/12)l0=444~667mm 取h=500mm ,b=(1/3~1/2)h=167~250mm 取b=200mm 框架柱采⽤矩形柱,底层层⾼为H=5m,b=(1/15~1/10)H=333~500mm 取b=450mm,h=(1~2)b=450~900mm 取h=450mm后经验算轴压⽐不合格,柱尺⼨调整为700mm700mm。
结构计算简图注(图中数字为线刚度,单位:10-3E C)AB跨梁=DE跨梁:i=2E C1/3/=BC跨梁=CD跨梁:i=2E C1/3/8=四五层柱:i=E C1/3/3=610-3E C⼆三层柱:i=E C1/3/4=底层柱:i=E C1/3/=三、荷载计算1、恒荷载计算(1)屋⾯框架梁线荷载标准值40厚C20细⽯砼=m225厚挤塑保温板防⽔卷材⼀道KN/m220厚1:25⽔泥砂浆找平=m220厚1:25⽔泥砂浆找平=m2120厚现浇混凝⼟屋⾯板=m212厚⽔泥砂浆吊顶=m2屋⾯恒荷载KN/m2取m2(AB、BC、CD、DE跨)框架梁⾃重梁侧粉刷()=m合计KN/m因此,作⽤在顶层框架梁上的线荷载为:g5AB1=g5BC1=g5CD1= g5DE11=m(注:下标5表⽰第5层) g5AB2= g5BC2= g5CD2= g5DE2=+4)= KN/m(2)楼⾯框架梁线荷载标准值20厚1:25⽔泥砂浆找平=m220厚1:25⽔泥砂浆找平=m210厚地砖⾯层=m2120厚现浇混凝⼟屋⾯板=m212厚⽔泥砂浆吊顶=m2楼⾯恒荷载KN/m2取m2四层框架梁及梁侧粉刷KN/m梁上填充墙⾃重()80. 2=m墙⾯粉刷()=m合计m因此,作⽤在中间层框架梁上的线荷载为g4AB1=g4BC1=g4CD1= g4DE1=+=mg4AB2=g4BC2=g4CD2= g4DE2=KN/m⼀⼆三层框架梁及梁侧粉刷KN/m梁上填充墙⾃重()80. 2=m墙⾯粉刷()=m合计m因此,作⽤在中间层框架梁上的线荷载为g AB1=g BC1=g CD1= g DE1=+= KN/mg AB2=g BC2=g CD2= g DE2=(3)屋⾯框架节点集中荷载标准值A、E柱连系梁⾃重粉刷()⾼⼥⼉墙⾃重粉刷连系梁传来屋⾯⾃重1/2(1/)=顶层A、E柱节点集中荷载G5A= G5E=B、C、D柱连系梁⾃重粉刷()连系梁传来屋⾯⾃重①B、C、D柱KN顶层柱节点集中荷载G5B= G5C= G5D= KN (4)楼⾯框架节点集中荷载标准值四层A、E柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重(注:窗户尺⼨较⼩,未考虑折减)粉刷外墙⾯砖外墙保温框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重四层A、E柱节点集中荷载G A= G E= KN四层B、C、D柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重粉刷框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重①B、C、D柱四层柱节点集中荷载G B= G C= G D= KN ⼆、三层A、E柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重(注:窗户尺⼨较⼩,未考虑折减)粉刷外墙⾯砖外墙保温框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重⼆、三层A、E柱节点集中荷载G A= G E= KN⼆、三层B、C、D柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重粉刷框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重①B、C、D柱⼆、三层柱节点集中荷载G B= G C= G D= KN ⼀层A、E柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重(注:窗户尺⼨较⼩,未考虑折减)粉刷外墙⾯砖外墙保温框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重⼀层A、E柱节点集中荷载G A= G E= KN⼀层B、C、D柱连系梁⾃重粉刷墙体⾃重粉刷框架柱⾃重粉刷连系梁传来楼⾯⾃重①B、C、D柱⼀层柱节点集中荷载G B= G C= G D= KN (5)恒荷载作⽤下的结构计算简图恒荷载作⽤下结构计算简图2、活荷载计算民⽤建筑楼⾯均布活荷载标准值参考项次类别标准值(kN/m2) 1 住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托⼉所、幼⼉园2 教室,试验室、阅览室、会议室3 ⾷堂、办公楼中的⼀般资料档案室13 挑出阳台p AB= p BC= p CD= p DE= P A= P EP B =P C= P D =活荷载作⽤下结构计算简图3、风荷载计算风压标准值计算公式为:ω=βzµsµzω0式中ω——风荷载标准值(kN/m2);βz——⾼度z 处的风振系数;µs——风荷载体型系数;µz——风压⾼度变化系数;ω0——基本风压(kN/m2)。
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一、设计资料1、工程概况上海杨浦科技园区活动中心建筑与结构设计,采用现浇混凝土框架结构,主体结构为五层,一至五层建筑物层高分别为5m、4m、4m、3m、3m。
建筑为上人屋面,楼顶有突出的小房间,层高为3m。
建筑面积约为 m2。
±相当于绝对标高,室内外高差为450mm。
2、基本参数本设计安全等级为二级,抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速度为,设计地震分组为一组,抗震等级为三级,轴压比限值取。
地面粗糙类别为C类,基本风压为 m2,基本雪压为m2,本设计均采用混凝土强度C40: f c=/mm2,f t=mm2, f tk=/mm2,普通钢筋强度采用HRB 400:f y=360N/mm2,f yk=400N/m m2。
二、结构布置和计算简图结构平面布置图框架梁柱截面尺寸确定主梁跨度为l0= ,h=(1/15~1/10)l0=560~840mm 取h=700mm,b=(1/3~1/2)h=233~350mm 取b=350mm,中间各梁调整b=300mm。
后经计算周期比不满足要求,边梁调整为h=900mm,中间各梁调整为h=800mm。
次梁跨度为l0=8m ,h=(1/18~1/12)l0=444~667mm 取h=500mm ,b=(1/3~1/2)h=167~250mm 取b=200mm 框架柱采用矩形柱,底层层高为H=5m,b=(1/15~1/10)H=333~500mm 取b=450mm,h=(1~2)b=450~900mm 取h=450mm 后经验算轴压比不合格,柱尺寸调整为700mm700mm。
结构计算简图注(图中数字为线刚度,单位:10-3E C)AB跨梁=DE跨梁:i=2E C1/3/=BC跨梁=CD跨梁:i=2E C1/3/8=四五层柱:i=E C1/3/3=610-3E C二三层柱:i=E C1/3/4=底层柱:i=E C1/3/=三、荷载计算1、恒荷载计算(1)屋面框架梁线荷载标准值40厚C20细石砼=m225厚挤塑保温板防水卷材一道KN/m220厚1:25水泥砂浆找平=m220厚1:25水泥砂浆找平=m2120厚现浇混凝土屋面板=m212厚水泥砂浆吊顶=m2屋面恒荷载 KN/m2取m2(AB、BC、CD、DE跨)框架梁自重梁侧粉刷()=m合计 KN/m因此,作用在顶层框架梁上的线荷载为:g5AB1=g5BC1=g5CD1= g5DE11=m(注:下标5表示第5层)g5AB2= g5BC2= g5CD2= g5DE2=+4)= KN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值20厚1:25水泥砂浆找平=m220厚1:25水泥砂浆找平=m210厚地砖面层=m2120厚现浇混凝土屋面板=m212厚水泥砂浆吊顶=m2楼面恒荷载 KN/m2取m2四层框架梁及梁侧粉刷 KN/m梁上填充墙自重()80. 2=m墙面粉刷()=m合计 m因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为g4AB1=g4BC1=g4CD1= g4DE1=+=mg4AB2=g4BC2=g4CD2= g4DE2= KN/m一二三层框架梁及梁侧粉刷 KN/m梁上填充墙自重()80. 2=m墙面粉刷()=m合计 m因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为g AB1=g BC1=g CD1= g DE1=+= KN/mg AB2=g BC2=g CD2= g DE2=(3)屋面框架节点集中荷载标准值A、E柱连系梁自重粉刷()高女儿墙自重粉刷连系梁传来屋面自重1/2(1/)=顶层A、E柱节点集中荷载 G5A= G5E=B、C、D柱连系梁自重粉刷()连系梁传来屋面自重①B、C、D柱KN 顶层柱节点集中荷载 G5B= G5C= G5D= KN(4)楼面框架节点集中荷载标准值四层A、E柱连系梁自重粉刷墙体自重(注:窗户尺寸较小,未考虑折减)粉刷外墙面砖外墙保温框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重四层A、E柱节点集中荷载 G A= G E= KN四层B、C、D柱连系梁自重粉刷墙体自重粉刷框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重①B、C、D柱四层柱节点集中荷载 G B= G C= G D= KN二、三层A、E柱连系梁自重粉刷墙体自重(注:窗户尺寸较小,未考虑折减)粉刷外墙面砖外墙保温框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重二、三层A、E柱节点集中荷载 G A= G E= KN二、三层B、C、D柱连系梁自重粉刷墙体自重粉刷框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重①B、C、D柱二、三层柱节点集中荷载 G B= G C= G D= KN一层A、E柱连系梁自重粉刷墙体自重(注:窗户尺寸较小,未考虑折减)粉刷外墙面砖外墙保温框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重一层A、E柱节点集中荷载 G A= G E= KN一层B、C、D柱连系梁自重粉刷墙体自重粉刷框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重①B、C、D柱一层柱节点集中荷载 G B= G C= G D= KN(5)恒荷载作用下的结构计算简图恒荷载作用下结构计算简图2、活荷载计算民用建筑楼面均布活荷载标准值参考5健身房、舞厅6展览馆、商店7车站大厅、候车室、舞台、体操室8藏书库、档案库9停车库:(1)单向板楼盖(板跨不小于2m)(2)双向板楼盖和无梁楼盖(柱网尺寸不小于6mX6m)10厨房11浴室、厕所、盥洗室:(1)对第一项中的民用建筑(2)对其他民用建筑12走廊、门厅、楼梯:(1)住宅、托儿所、幼儿园(2)宿舍、旅馆、医院、办公楼(3)教室、食堂(4)礼堂、剧场、电影院、看台、展览馆13挑出阳台p AB= p BC= p CD= p DE=P A= P EP B=P C=P D =活荷载作用下结构计算简图3、风荷载计算风压标准值计算公式为:ω=βzμsμzω0式中ω——风荷载标准值(kN/m2);βz——高度 z 处的风振系数;μs——风荷载体型系数;μz——风压高度变化系数;ω0——基本风压(kN/m2)。
因结构高度H=19m<30m,可取βz=;平面近似于矩形取μs=;μz可查《建筑结构荷载规范》。
将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如下:层次βzμs Z(m)μzω0(kN/m2)A(m2)P W(KN)542132281注:表中z为框架节点至室外地面的高度;A为一榀框架各层节点的受风面积;P W=ωA。
风荷载作用下结构计算简图四、内力计算1、恒荷载作用下内力计算采用分层法①顶层先将梁上梯形荷载和三角形荷载化为等效均布荷载M pAB = M pBAq=(1-2α21+α31)p荷载的等效α1=α2=α3=α4=顶层梯形荷载化作等效均布荷载为g AB= g DE=+(1-2×+×+(1-2×+×=mg BC=g CD=+(1-2×+×+(1-2×+04763)×=m各杆的固端弯矩为:M AB= M DE =××82=·mM BC= M CD=××=·m四层梯形荷载化作等效均布荷载为g AB= g DE=+(1-2×+×+(1-2×+×=mg BC=g CD=+(1-2×+×+(1-2×+04763)×=m各杆的固端弯矩为:M AB= M DE =××82=·mM BC= M CD=××=·m一、二、三层梯形荷载化作等效均布荷载为g AB= g DE=+(1-2×+×+(1-2×+×=mg BC=g CD=+(1-2×+×+(1-2×+04763)×=m各杆的固端弯矩为:M AB= M DE =××82=·mM BC= M CD=××=·m1、恒荷载作用下的内力计算修正后框架在恒荷载下的弯矩图框架在恒荷载作用下梁的剪力图注:V A=(M A-M B)/L+gL/2V B= V A-GL框架在恒荷载作用下柱的轴力图注:N A=V A+G A+N i+1 (i为当前层数)框架在恒荷载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩注:M1=M-V1b/2;V1=V-(g+p)b/2式中M1、V1为柱边截面的弯矩和剪力;g和q分别为梁上恒荷载和活荷载;b为柱的边长。
2、活荷载作用下的内力计算框架在活荷载作用下梁、柱的弯矩图框架在活荷载作用下算至柱边的梁的剪力图框架在活荷载作用下柱的轴力图框架在活荷载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩3、风荷载作用下的内力计算风荷载作用下框架梁、柱的弯矩图风荷载作用下梁柱的剪力图注:V=(M1+M2)/L风荷载作用下柱的轴力图4、横向水平地震作用下的内力计算重力荷载代表值G5=G4=G3=G2=G1=总重力荷载代表值为G E=总水平地震作用的表达式为 F EK=α1G E查的αmax=;T g=。
阻尼比为,故γ=。
根据周期经验计算公式T1= (n是层数)=α1=αmax=F EK=T1/T g==<,无需在顶部附加地震作用。
用底部剪力法把总水平地震作用沿高度分配,可得到隔层的水平地震作用。
F i=G i Hi/ΣG KH K F EKF1=F3=F4=F5=仍采用D值法计算,过程如下:剪力在各柱间的分配各柱反弯点及柱端弯矩各柱反弯点及柱端弯矩各柱反弯点及柱端弯矩地震作用下框架梁、柱的弯矩图地震作用下梁柱的剪力图地震作用下柱的轴力图五、内力组合梁的控制截面柱的控制截面五层梁的内力组合四层梁的内力组合三层梁的内力组合二层梁的内力组合一层梁内力组合五层柱内力组合四层柱内力组合三层柱内力组合二层柱内力组合一层柱内力组合六、截面设计混凝土强度采用C40,f c=/mm2,f t=mm2, f tk=/mm2;受力主筋和箍筋均采用HRB400级,f y=360N/mm2,f yk=400N/m m2。
1、框架梁截面设计五层AB梁:最不利内力组合为:左端(1截面):M=-m V=右端(3截面):M=-438kN/m V=跨中(2截面):M=m正截面受弯承载力:查的相对界限受压区高度为ξb=。
322328322最小配筋率为:Ρ支座=max【%,(55f t/f y)%】= max【%,)%】=%Ρ跨中=max【%,(45f t/f y)%】= max【%,)%】=%满足要求。
斜截面受剪承载力:按“强剪弱弯”调整剪力值V=?vb(M lb + M rb)/l n+V Gb?vb为梁端剪力增大系数,三级抗震取V Gb为重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端剪力值l n为梁的净跨V Gb=(g AB+)l n/2=(+)=V=所以,框架梁梁端最大剪力组合值为βc f c bh0=截面符合要求=需按计算配箍筋A sv/s=(V-)/f y0h0=()/mm采用双肢箍8@200A sv /s=2mm2/mm > mm2/mm,可以。