框架结构设计计算步骤(参考)

框架结构毕业设计内力计算步骤（仅供参考，配筋计算不在内）

一．进行结构方案比较，选定结构方案，进行结构布置

1. 结构选型：在建筑设计的基础上，从抗震要求方面、房屋总高度、层数、柱最大间距等，说明为何选用框架结构，而不采用框剪结构、内框架结构、剪力墙结构以及砖混结构。

2. 楼盖结构方案比较：确定承重方案，进行结构布置，比较选用现浇板及预制板的不同点，画出三种以上结构平面布置草图，比较后全组共同确定一种方案，画出结构平面布置图，进行编号对框架负载面积基本相同的编同一个号：“KJ-X ”；连续梁用“L-X ”表示；现浇板用“B-X ”表示；构造柱用“GZ-X ”表示；预制板放在选板后再补画，其他见结构参考图。

二．初步选择梁柱截面尺寸及材料强度等级

1． 确定梁柱剪力墙截面尺寸 （1）梁

1）框架梁：

b b b h b l h )3

1~21()121~

81(==

按抗震要求：

42

12004

1≥≥≥≥b

n

c b b b b h l b b mm

b h b 荷载大（一般指活荷大或负荷面积大），取大值。 2）连续梁：

b b b h b l h )3

1~21()181~121(

==

另外，确定梁宽时，尽量与填充墙厚度相同，可使室内不见梁棱角，纵向框架梁还要考虑下皮最好与窗上口标高相同，以免再设过梁。 （2）现浇板及预制板

现浇板厚：工业建筑：;80mm h ≥ 连续单向板：40l h ≥；双向板：50

l h ≥； （3）柱截面尺寸：

;300mm b c ≥柱净高与截面高度之比

4≥c

n

h H ； 截面积c

c f N

A )55.0~45.0(≥

；式中N 为首层柱根估算轴力设计值，计算方法如下：对于中柱

与边柱，分别找出负荷面积最大的柱，算出一层楼面的面荷载，假设屋面荷载同楼面荷载，用此荷载乘以层数再乘以负荷面积，即为所求N 。柱自重略去不计，各层Ac 宜相同。

2． 确定材料强度等级

钢筋：按抗震要求，确定纵筋与箍筋级别；

混凝土：按抗震要求，并考虑现浇板砼质量，经济确定砼强度等级，考虑首层较高，变形较大，

可适当提高砼强度等级。

三．分层计算重力荷载代表值

1. 确定地震作用计算简图

首层计算高度：取基础顶面至首层楼板顶面标高之间距离；其他层取层高。 2. 计算重力荷载代表值

重力荷载代表值包括：楼（屋）面自重标准值；上下各半层窗、墙高标准值；50%楼面活荷载；50%雪荷载。（查《GB50011-2001》第5.1.3条）

首层墙自重按室外地坪至板顶标高之半计算；板墙自重先求出面荷载，再求总重；梁柱可先求出每米长自重，再求总重。

1）板：每平方米上的荷载

屋面：恒载钢筋混凝土板厚×25= kN/m2

保温层厚×容重= kN/m2

防水层= kN/m2

抹灰厚×20= kN/m2

………………

恒载小计kN/m2

活载雪载S=ΜS0=1.0×0.4 kN/m2

使用荷载不与活载组合0.5 kN/m2

………………

活载小计kN/m2

楼面（1）

楼面（2）

………………

2）梁：b1×h1×2.5+(b1+2h1)×2.0= kN/m（包括抹灰重）

b2×h2×2.5+(b2+2h2)×2.0= kN/m（包括抹灰重）

………………

3）柱：b1×h1×2.5+2(b1+h1)×2.0= kN/m（包括抹灰重）

b2×h2×2.5+2(b2+h2)×2.0= kN/m（包括抹灰重）

………………

4）墙：300混凝土空心砖外墙kN/m2（包括内外抹灰）

200混凝土空心砖内隔墙kN/m2（包括两面抹灰）

………………

四．框架刚度计算

（一）框架刚度计算

1 梁柱线刚度计算

梁的线刚度计算

柱的线刚度计算

按层高、混凝土强度、柱截面将楼层划分为几个标准层，分别计算每一楼层柱的抗侧移刚度。

∑D=根数1×D1值+根数2×D2 +根数3×D3 +根数4×D4+根数5×D5

五．框架自振周期的计算：

1．顶点位移法

按剪切型震动由顶点位移法确定自振周期，将G i看作水平作用后求出层间剪力，除以楼层刚度，得到层间相对位移及顶点位移Δ，并考虑折减系数0.6、 0.7。

1.80.6T =⨯2．经验公式

2

0.33T =+

六．横向地震作用计算： 底部剪力法：

按地震作用7度（0.15g ），II 类场地，设计地震分组按一组，则T g =0.35,αmax =0.12, 采用底部剪力法计算，结构总水平地震作用标准值为：

0.9

max 0.85g EK

i T F G T α⎛⎫

=⨯ ⎪⎝⎭

∑ 作用在第i 质点上的水平地震作用标准值：

1

(1)i i

i EK n n

j

j

j G H F F G H

δ==

-∑

顶点附加地震作用：

n n EK F F δ∆=

（n F ∆作用在主体的顶层，若T 1>1.4T g 时，就要考虑n F ∆) 突出屋面的第6层上的剪力：

V 5=3F 5

（放大倍数3不往下传）

各层地震作用及楼层地震剪力