三 框架结构布置及计算简图
（一）梁柱尺寸 1．梁高 h b =(1/12~1/8)lb 横向 h b =600~900mm ，取800mm 纵向 h b =650~900mm ，取800mm
过道 h b =250~375mm ，考虑到次梁高度为600mm ，也取为600mm 2．柱截面尺寸
本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度<30m ，抗震等级为三级，取底层C6柱估算柱尺寸，根据经验荷载为15kN/m2： N=15×7.8×(3.6+1.5)=2983.5kN
由轴压比限值得A c ≥c f N 8.0=3
.148.0105.29833??=260795mm 2
为安全起见，取底层柱截面尺寸为650mm×650mm ，其他层为600mm×600mm （二）计算简图(取轴线⑥处)
初步设计基础顶面离室外地面500mm ，则底层层高为4.2+0.6+0.5=5.3m
框架结构计算简图
3.00
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2.81
2.81 2.812.81
3.00
3.603.56
（三）梁柱线刚度
(其中E=3.0×104N/mm2)
AC、BC跨梁
1×0.3×0.83/7.2=3.56×10-3E i=2E×
12
BC跨梁
1×0.3×0.63/3.0=3.60×10-3E i=2E×
12
上部各层柱
1×0.64/3.6=3.00×10-3 E i= E×
12
底层柱
1×0.654/5.3=2.81×10-3 E i= E×
12
将梁柱线刚度标于计算简图中
第三节框架结构的计算简图 4.3.1 梁、柱截面尺寸 框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。 1、梁截面尺寸确定 2、柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。即
框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。为避免柱产生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。 3、梁截面惯性矩 在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍；装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I： 4.3.2 框架结构的计算简图 1、计算单元 框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一计算单元。 就承受竖向荷载而言，当横向（纵向）框架承重，且在截取横向（纵向）框架计算时，全部竖向荷载由横向（纵向）框架承担，不考虑纵向（横向）框架的作用。当纵、横向框架混合承重时，应根据结构的不同特点进行分析，并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递，这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。
2、计算简图 在框架结构的计算简图中，梁、柱用其轴线表示，梁与柱之间的连接用节点表示，梁或柱的长度用节点间的距离表示，框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度；框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离，当各层梁截面尺寸相同时，除底层外，柱的计算高度即为各层层高。对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线可近似取至板底。对于底层柱的下端，一般取至基础顶面；当设有整体刚度很大的地下室；且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时，可取至地下室结构的顶板处。
建筑工程 设计说明 一、建筑层数：三层结构形式：框架结构 建设总高度：12.45m 安全等级：二级 室内外高差：450mm 屋面防水等级：二级 耐火等级：二级设计抗震烈度：8度 二、1.尺寸单位：图中尺寸单位除注明者外，柱高以米计，其他均以毫米计。 2.室内±0.0001高出室外0.45m,±0.000相应的绝对标高放线时由甲方与施工单位现场确定。 3.墙体材料：250厚混凝土砌块。 4.地面排水：a.各有水房间找1%坡，坡向地漏。 b.入口处平台向室外找坡1%，找坡后完成面高处低于室内完成面20mm。 5.门窗：a.外门窗坐樘中。 b.内门坐樘开启方向为平开。 c.所有开启扇处均加以设纱扇、纱窗。 6.油漆维护：所有外露铁件均刷银粉漆，做法图集。 7.构造柱做法详见图16。 8.防潮层做法：在墙体0.060处铺设20厚1∶2水泥砂浆加5%防水粉。 三、建筑构造用料做法： 1.地面：地16＃陶瓷地砖地面用于卫生间外地面见详细做法 地26＃陶瓷地砖卫生间地面用于卫生间见详细做法 2.楼面：楼16＃陶瓷地砖楼面用于除卫生间外楼面 楼26＃陶瓷地砖卫生间楼面用于卫生间 楼36＃PVC塑胶卷材楼面（做详见说明）用于净化区部分楼面 3.踢脚：踢脚16＃.面砖踢脚用于除卫生间外楼地面部分 4.墙裙：裙16＃釉面砖墙裙用于卫生间部分 5.室内墙面：内墙16＃水泥砂浆墙面用于除踢脚墙裙以外部分 6.天棚：顶16＃.彩钢板吊顶吊顶采用50厚彩钢复合析，内填不燃材料 顶26＃.水泥砂浆顶棚要求耐火等级不低于1.0小时，用于净化区，吊顶高2.2m。 7.外墙面：外墙16＃涂料外墙面见立面图 涂料16＃乳胶漆 8.屋面：屋16＃.高聚改性沥青卷材防水层面 9.台阶：台16＃.地砖面层台阶
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08.0max =α，40.0T g =，基本雪压-20m 6KN .0S ?=，基本风压-20m 40KN .0?=?，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c N f ][N A 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 1.3 4.5312106 A 98182mm 0.814.3?????≥ =? 中柱 23c m m 51049114.3 8.06 10128.45.425.1A =??????≥ 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600mm 600mm ?，构造柱取 400mm 400mm ?。 基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.40m ，承台高度取1100mm 。框架结构计算简图如图1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，62～层柱高度即为层高，取2.8m ；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，取4.9m 。 5.8 m 5.0m 5.0m 8 图1.框架结构计算简图 3. 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（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?=? 100厚钢筋混凝土板 -2m 5KN .210.025?=? 20厚石灰砂浆 -2m KN 43.020.071?=?
第一章：工程概况和结构设计方案 2.1 工程概况 2.1.1设计依据： （一）工程设计使用年限： 本工程设计使用年限为 50 年。 （二）自然条件： 1.基本风压： )KN (2 0W =0.45 2.地面粗糙程度：B 类。 3.基本雪压： 0.65 KN/㎡。 4.工程地质见下表： 表2-1 拟建场地工程地质情况
地下水情况： 无侵蚀性，最高水位距地表 -2.0 m。 2.1.2 设计要求： （一）本工程主体为钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第I分组，基本地震加速度为0.10g，场地类别为III类，现浇框架抗震等级为三级。层高4.5米。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚120mm。 （二）设计荷载： （1）不上人屋面活荷载 0.5 KN/㎡ （2）屋面雪荷载 0.65 KN/㎡ （3）车间活荷载标准值为 3.5KN/㎡。 （4）楼面永久荷载 3.80 KN/㎡ （5）屋面永久荷载 3.98 KN/㎡ 2.2 结构设计方案 2.2.1
图2-1 框架结构的计算简图 图2-2 纵向框架组成的空间结构 本方案中，按照纵向的平面框架进行计算。 2.2.2梁柱截面尺寸的初步确定 梁截面尺寸估算 梁截面高度一般取梁跨度的 1/12～1/8进行估算，梁宽取梁高的1/3～1/2。由此估算的框架梁的截面尺寸如下： 主框架梁：b×h=300mm×750mm 次梁： b×h=250mm×600mm 表2-2 梁截面尺寸（mm） 柱截面尺寸估算依据 （一）根据柱的轴压比限值按下列公式计算: 1.柱组合的轴压力设计值N=βFg E n 注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。 F按简支状态计算柱的负载面积。由图二可知边柱及中柱的负载面积分别为7.2×3.5和㎡和7.2×6.8㎡。 g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12KN/m2。 n为验算截面以上的楼层层数。 2.Ac≥N/uNfc
4 框架结构计算 4.1重力荷载计算 4.1.1屋面上人 30厚细石混凝土保护层22?0.3=0.66 KN/㎡ 三毡四油防水层0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层20?0.02＝0.4 KN/㎡ 40厚水泥石灰焦渣砂浆3％找平0.04×14＝0.56 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25＝2.5 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/㎡合计： 5.02 KN/㎡ 4.1.2 各层走廊楼面 大理石面层：水泥砂浆擦缝 30厚1：3干硬性水泥砂浆 水泥结合层一道 1.16 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25＝0.25 KN/㎡ 灰层；10厚混合砂浆0.01×17＝1.7 KN/㎡合计： 5.36 KN/㎡ 4.1.3 标准层楼面 大理石面层：水泥砂浆擦缝 30厚1：3干硬性水泥砂浆 水泥结合层一道 1.16 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25＝0.25 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/㎡合计： 3.91 KN/㎡ 4.1.4梁自重 b×h=300×500
梁自重: 25×0.3×(0.5-0.1)=3 KN/㎡ b×h=300×600 梁自重: 25×0.3×(0.6-0.1)=3.75 KN/㎡b×h=200×450 梁自重: 25×0.2×(0.45-0.1)=1.75 KN/㎡ b×h=200×400 梁自重: 25×0.2×(0.4-0.1)=1.5 KN/㎡4.1.5柱自重 b×h=500×500 柱自重：25×0.5×0.5=6.25 KN/㎡ 抹灰层10厚混合砂浆：0.01×0.5×4×17＝0.34 KN/㎡4.1.6外墙自重 标准层： 纵墙：0.9×0.2×19=3.42 KN/㎡ 铝合金窗：0.35×2.1=0.74 KN/㎡ 外贴瓷砖: (3.6-2.1)×0.5=0.75KN/㎡ 水泥粉刷内墙面：(3.6-2.1)×0.36=0.54KN/㎡ 合计： 5.45 KN/㎡ 底层： 纵墙：(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.2×18=6.84 KN/㎡ 铝合金窗：0.35×2.4=0.84 KN/㎡ 外贴瓷砖: (4.2-2.4)×0.5=0.9KN/㎡ 水泥粉刷内墙面：(4.2-2.4)×0.36=0.648KN/㎡ 合计：9.228 KN/㎡4.1.7 内隔墙自重 标准层： 纵墙： 3 .6×0.2×19=13.68KN/㎡ 水泥粉刷内墙面： 3.6×0.36×2=2.592KN/㎡ 合计：16.27KN/㎡ 底层： 纵墙：(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.2×19=7.22KN/㎡ 水泥粉刷内墙面：(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.36×2=1.37KN/㎡
第二部分 设计计算书 2设计计算书 2.1 框架结构布置及计算简图 2.1.1 梁、柱截面尺寸估算 （1） 梁截面估算 1）横向框架：因为梁的跨度最大为5.9m,取跨度为5.9m 进行计算。 取5900L mm =。11 ( ~)328~5901018 h L mm mm ==，取500h mm =， 11 (~)167~25023 b h mm mm ==，取250b mm =， 所以横向框架梁的截面尺寸为：250500b h mm mm ?=? 2）纵向框架：取6400L mm =， 11 (~)356~6401018h L mm mm ==，取500h mm =， 11 (~)167~25023 b h mm mm ==，取250b mm =， 所以纵向框架梁的截面尺寸为：250500b h mm mm ?=? 3）一级次梁： 取3900L mm =， 11 (~)217~3251218h L mm mm ==,考虑有二级次梁，故偏安全取400h mm =， 11 (~)133~20023 b h mm mm ==，取200b mm =， 所以次梁的截面尺寸为：200400b h mm mm ?=? 4）阳台挑梁：取2000L mm =， 1 3336 h L mm = =，取400h mm =， 11 (~)133~20023b h mm mm ==，取250b mm =， 所以次梁的截面尺寸为：250400b h mm mm ?=? （2） 柱截面尺寸估算 本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度52.50060h m m =<，抗震等级为框架抗震等级为三级，可得轴压比0.90μ=；剪力墙抗震等级为二级，可得轴压比0.20μ=，故。 按轴压比估算截面尺寸，根据经验取荷载为2 12/KN mm ，底层选择C35型混凝土。 底层：
第一章绪论 第一节工程概况 一、工程设计总概况: 1.规模:本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼,使用年限为50年, 抗震设防烈度为8度; 建筑面积约3000㎡, 建筑平面的横轴轴距为6.5m 和2.5m,纵轴轴距为4.5m ;框架梁、柱、板为现浇;内、外墙体材料为混凝土空心砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆, 教室内地面房间采用水磨石地面, 教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。 2.结构形式:钢筋混凝土四层框架结构。 1.气象、水文、地质资料: 1气象资料 A.基本风压值:0.35kN/㎡, A.基本雪压值:0.25kN/㎡。 B.冻土深度:最大冻土深度为1.2m; C.室外气温:年平均气温最底-10℃,年平均气温最高40℃; 2水文地质条件 A.土层分布见图1-1,地表下黄土分布约15m ,垂直水平分布较均匀,可塑 状态,中等压缩性,弱湿陷性,属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。地基承载力特征 值fak=120kN/㎡。
B.抗震设防等级8度,设计基本地震加速度值为0.20g ,地震设计分组为第 一组,场地类别为Ⅱ类。 C.常年地下水位位于地表下8m ,地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。 D.采用独立基础, 考虑到经济方面的因素, 在地质条件允许的条件下, 独立基础的挖土方量是最为经济的,而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的, 整体性好, 抗不均匀沉降的能力强。因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较多。 二、设计参数: (一根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物,破坏后果严 重,故建筑结构的安全等级为二级。 (二建筑结构设计使用年限为50年, 耐久等级二级(年,耐火等级二级, 屋面防水Ⅱ级。 (三建筑抗震烈度为8度,应进行必要的抗震措施。 (四设防类别丙类。 (五本工程高度为15.3m ,框架抗震等级根据GB50223-2008《建筑工程 抗震设防分类标准》,幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过24m 的混 凝土框架的抗震等级为二级。 (六地基基础采用柱下独立基础。 图1-1 土层分布 第二章结构选型和结构布置 第一节结构设计
1.恒荷载作用下内力计算 1.1梯形（三角形）、均布恒荷载作用下简支梁支座剪力和跨中弯矩 (kN) (kN-m) 式中g 1—梁上均布荷载值（kN/m)； g 2—梁上梯形（三角形）分布荷载值（kN/m)。 各梁内力计算结果如表1.1 表1.1 恒荷载作用下框架梁按简支计算的梁端剪力和跨中弯矩 g 1g 2V A0V B0l M AB0 g 1g 2V B0r M BC06 3.4015.5241.6341.6375.30 2.709.959.597.291～517.5512.64 78.25 78.25127.84 2.70 8.10 8.44 6.33 AB 梁 l =6m a =0.325 层次 BC 梁 l =2.5m a =0.5 1.2恒荷载作用下框架弯矩计算 梯形（三角形）恒荷载化作等效均布荷载 g =g 1+（1-2a 2+a 3）g 2 （kN/m ） 梁端固端弯矩 （kN-m ） 梁固端弯矩计算结果如表1.2 表1.2 框架梁恒荷载作用下固端弯矩计算表 g 1g 2g M g 1g 2g M M m 6 3.40 15.5216.1748.52 2.709.958.92 4.65-2.641～5 17.5512.64 27.95 83.86 2.708.107.76 4.04 -2.29 AB 梁 l =6m a =0.325 BC 梁 l =2.5m a =0.5层次 框架结构利用弯矩二次分配法的计算过程和结果见图1.1。 1.3恒荷载作用下框架剪力计算 梁： （AB 梁）； 柱： 式中：V —计算截面剪力（kN ）； V 0—梁计算截面在简支条件下剪力（kN ）； M l 、M r —分别为AB 梁左右两端弯矩值（kN-m ）。 M t 、M b —分别为计算截面所在柱的上下两端弯矩值（kN-m ）。
教案 专业：道路桥梁工程技术 课程：工程力学 教师：刘进朝 学期：2010-2011-1 教案首页 授课日期： 2010年 9 月 22 日授课班级：10211-10216
教学内容： 课题1 静力学基本知识与结构计算简图一、静力学基本概念
1.力的概念 ※定义：力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变和变形状态发生改变。 ※力的三要素：大小，方向，作用点 集中力：例汽车通过轮胎作用在桥面上的力。 2.力系的概念 定义——指作用在物体上的一群力。 根据力系中各力作用线的分布情况可将力系分为平面力系和空间力系两大类。 若两个力系分别作用于同一物体上时，其效应完全相同，则称这两个力系为等效力系。 用一个简单的等效力系（或一个力）代替一个复杂力系的过程称为力系的简化。 力系的简化是工程静力学的基本问题之一。 3.刚体的概念：指在力的作用下，大小和形状都不变的物体。 4.平衡的概念 平衡——指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。 二、静力学基本公理 公理1：二力平衡公理。 作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用线共线，作用于同一个物体上（如图所示）。 （a）（b） 注意：①对刚体来说，上面的条件是充要的②对变形体来说，上面的条件只是必要条件 例如，如图所示之绳索 二力构件（二力杆）：在两个力的作用下保持平衡的构件。 例如，如图所示结构的直杆AB、曲杆AC就是二力杆。
（a）（b）（c） 公理2：加减平衡力系公理。 在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 加减平衡力系公理也只适用于刚体，而不能用于变形体。 推论1：力的可传性。 作用于刚体的力可沿其作用线移动而不致改变其对刚体的运动效应（既不改变移动效应，也不改变转动效应），如图所示。 因此，对刚体来说，力作用的三要素为：大小，方向，作用线 注意：（1）不能将力沿其作用线从作用刚体移到另一刚体。 （2）力的可传性原理只适用于刚体，不适用于变形体。 例如，如图（a）所示之直杆 （a）拉伸 （b）压缩 在考虑物体变形时，力失不得离开其作用点，是固定矢量。 公理3：力的平行四边形法则。 作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示，如图（a）所示。 F R=F1+F2 力的平行四边形法则可以简化为三角形法则，如图（b）所示，
某框架结构工程量计算表(doc 13页)
2）、评分标准 成绩评定：教师根据学生的考勤情况，课程设计完成情况及规范程度，按五级记分制评分。 平时考勤占30%；课程设计完成情况占70%。 说明： 1，工程量可以手工计算或软件计算后输入电脑，但不可以只有结果而没有计算过程。 2，如需要查找有关定额子目和清单项目，采用广联达造价软件（计价3.0）的学习版可以查到。 参考文献 1、《建设工程量清单计价规范》GB50500-2008，2008 2、广东省建筑工程综合定额2006 3、广东省建筑工程计价办法2006 4、武育秦主编．建筑工程造价．武汉：武汉理工大学出版社，2007.2
表1工程量计算书 序号编码项目名称工程量计算式 工程 量 1 101010 01001 平整场地 50.5* （15+0.35*2） =792.85 794. 097 2 101010 03001 挖土方 792.85*1.7=1 346.4 1006 .27 3 101030 01001 土(石)方回填（大厅 房心填3：7灰土） 41.3*0.85=35 .105 35.9 98 4 101030 01002 土(石)方回填（楼梯 间房心回填3：7灰 土） 5.9*3.1*2*0. 85=31.09 34.5 09 5 101030 01003 土(石)方回填（男 厕、女厕房心回填 3：7灰土） 5.9*5.8*2*0. 78=53.38 52.4 32 6 101030 01004 土(石)方回填（会 议、办公、经理室房 心回填3：7灰土） （49.8*5.76+ 30.96*5.76） *0.8=372.14 367. 315
多层框架设计实例 某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1．设计资料 （1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。 （2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。 （3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。 （4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。 （5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。 （6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。 （7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。
（8）活荷载：屋面活荷载，办公楼楼面活荷载，走廊 楼面活荷载。 图1 某多层框架平面图、剖面图 2．钢筋混凝土框架设计 （1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截面尺寸确定如下。 图2 结构平面布置图 边跨（AB、CD）梁：取 中跨（BC）梁：取 边柱（A轴、D轴）连系梁：取 中柱（B轴、C轴）连系梁：取 柱截面均为
现浇楼板厚100mm。 结构计算简图如图3所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.3m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截 面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截 面惯性矩）。 边跨（AB、CD）梁： （其他梁、柱的线刚度计算同上，略） 图 3 结构计算简图 （图中数字为线刚度） （2）荷载计算 1）恒载计算 ①屋面框架梁线荷载标准值： 20mm厚水泥砂浆找平 100厚～140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩
《高层建筑结构与抗震》辅导材料四 框架结构内力与位移计算 学习目标 1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形； 2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定； 3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法； 4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法，掌握框架结构的侧移计算方法。 学习重点 1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算； 2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。 框架在结构力学中称为刚架，刚架的内力和位移计算方法很多，可分为精确算法和近似算法。精确法是采用较少的计算假定，较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系，一般需建立大型的代数方程组，并用电子计算机求解；近似算法对建筑结构引入较多的假定，进行简化计算。由于近似计算简单、易于掌握，又能反映刚架受力和变形的基本特点，因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。 本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算，反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。既然是近似计算，就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。 一、框架结构计算简图的确定 一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则，忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架，承受竖向荷载和水平荷载，进行内力和位移计算。 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析，若作用于纵向框架上的荷载各不相同，则必要时应分别进行计算。 框架结构的节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分析时，则节点也相应地简化。在常见的现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区，这时节点应简化为刚接节点；对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式，一般也设计成固定支座，即为刚性连接。 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。竖向荷载包括结构自重及楼（屋）面活荷载，一般为分布荷载，有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震作用，一般均简化成节点水平集中力。 二、竖向荷载作用下框架内力的计算 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 1．基本假定 （1）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移；
第三章框架结构设计集荷载计算
3 框架结构设计与荷载计算 3.1 结构布置 3.1.1 柱网与层高 民用建筑的柱网和层高根据建筑的使用功能确定。 柱网布置应该规整，由内廊式和跨度组合式，这里采用跨度组合式（如图）。 层高宜取同一个尺寸，这里采用层高3.6m，对于底层由于市内外地面高差加急出埋深影响为4.7m。框架结构总高度在8度抗震设防时，高度不应大于45m，而此建筑总高度也才22.7m。 图3.1 柱网布置图 3.1.2 框架的承重方案
根据楼盖的平面布置和竖向荷载的传递途径，框架的承重方案可以分为向承重方案。横向，纵向及纵横向承重三种方案。此工程采用纵横向承重方案，现浇楼面为双向板（纵向承重时因横向刚度较小一般很少采用）。 3.1.3 变形缝设置的考虑 变形缝有温度伸缩缝，沉降缝，和防震缝三种。 伸缩缝是为了避免温度变化和混凝土的收缩产生的盈利是结构产生裂缝，在结构一定长度范围内设置伸缩缝。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构及建筑构造完全断开，伸缩缝最大间距见下表3.1。 表3.1 伸缩缝的最大间距(m) 伸缩缝方案，而是采用构造和施工措施，如在顶层，底层和山墙等温度变化大的部位提高配筋率。 沉降缝是为了避免地基不均匀沉降使结构产生裂缝，在结构易产生不均匀沉降的部位设缝，将结构完全分开。此建筑中间部分是6层，两边为4层，房屋高度有一定变化，但考虑到变化不大，可以不设沉降缝。 防震缝，是为了防止在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害而可用防震缝将结构分为若干独立抗震单元，使各结构规则，但目前设计更倾向于不设，而采取加强结构整体性的措施。
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700mm b=h/3=700/3=233mm ，取300mm 次梁的截面尺寸为： h=L/18=8100/12=450mm ，取500mm b=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 mm b =(1/10-1/15)×H =390-260 mm 按轴压比确定： 可根据式c f N A 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3.6m 2.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 α EcI0/L （N/mm 2） ( mm) ( mm) (mm4) ( mm) (N.mm)(N.mm) 中框架 A B 1 ~3 3.00E+ 04 2 50 5 00 260416 6667 6 000 1302083 3333 2.60E+1 B D 1 ~3 3.00E+ 04 3 00 7 00 857500 0000 8 000 3.22E+1 6.43E+1 边框架 A B 1 ~3 3.00E+ 04 2 50 5 00 260416 6667 6 000 1.30E+1 1.95E+1 B D 1 ~3 3.00E+ 04 3 00 7 00 857500 0000 8 000 3215625 0000 4823437 5000 注：α为梁刚度调整系数
框架结构课程设计任务书 一、设计题目 某商业批发楼 二、工程概况 某商业批发楼为三层全现浇框架结构，建筑面积为1582m2。 三、设计条件 1、地质情况：地基土由素填土，砂砾石，弱风化基岩组成，第一层土为素填土，层厚～1.7m，地基承载力标准值为120KN/m2，第二层为砂砾石，层厚～8.8m，地基承载力标准值为250KN/m2，第三层为弱风化基岩，地基承载力标准值为350KN/m2，场地类别为Ⅱ类，场地地下15.00m深度范围内无可液化土层。地下水位标高为690m，水质对砼无侵蚀性。拟建场地地形平缓，地面绝对标高700.00m。 2、抗震设防为：8度、0.2g、第一组。 3、楼面活荷载标准值为m2。 4、基本风压w0＝m2（地面粗糙度属B类），基本雪压S0＝m2（n＝50）。 5、材料强度等级为：砼强度等级为C25，纵向钢筋为HRB335级，箍筋为HPB235级。 6、屋面作法：（自上而下）SBS防水层（m2）,30厚细石砼找平（24KN/m3）,陶粒砼找坡（2%、7KN/m3）,125厚加气砼块保温（7KN/m3）,150厚现浇钢筋砼板（25KN/m3）,吊顶或粉底（m2）。 7、楼面作法：（自上而下）水磨石地面（m2），150厚现浇钢筋砼板(25KN/m3)，吊顶或粉底（m2）。 8、门窗作法：均采用铝合金门窗。 9、墙体：外墙为250厚加气砼块，外贴面砖内抹灰；内墙为200厚加气砼块，两侧抹灰。 10、室内外高差450mm，初定基础底面标高为-2m，初估基础高度为1m，底层柱高5.5m。 四、设计内容 结构布置及截面尺寸初估； 荷载计算； 内力及侧移计算； 内力组合及内力调整； 截面设计。
斜屋面结构的计算实例 4层，第二层的两端和第四层的中间部分布置了较多的斜屋面。该结构斜屋面组成比较复杂，板厚为180mm，地震设防烈度为8度，地震基本加速度为0.2g，周期折减系数0.7，考虑偶然偏心的影响，并用总刚模型计算。该结构的三维轴测图、首层平面图和第四层斜梁线框。 ⑵斜屋面结构的计算 为了能够有效地体现屋面斜板对结构设计的影响，现分别采用三种计算模型对结构进行计算，第一种模型为考虑斜屋面，按真实模型进行计算；第二种模型为忽略斜屋面，将斜屋面引起的荷载传递给斜梁，按简化模型1计算；第三种模型为将斜屋面用斜撑代替，斜屋面引起的荷载传递给斜梁，按简化模型2计算。这三种计算模型中结构周期和位移的计算如表1所示，某根构件的内力计算如表2、表3和表4所示。 表1三种计算模型中结构周期和位移的计算 周期／真实模型／简化模型1／简化模型2／ T1／0.997（Y）／1.119（Y）／1.027（Y）／ T2／0.964（X）／1.018（X）／0.981（X）／
T3／0.801（T）／0.891（T）／0.826（T）／ 最大层间位移角（X向）／1/363／1/338／1/354／ 最大层间位移角（Y向）／1/366／1/298／1/326／ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表2三种模型中梁1的弯矩计算 ①恒载下真实模型的弯矩标准值：110(左端)／-77.3(跨中)／86.2(右端) ②恒载下简化模型1的弯矩标准值：106.5(左端)／-77.8(跨中)／89.8(右端) ③恒载下简化模型2的弯矩标准值：107.1(左端)／-77.9(跨中)／89.2(右端) ④X向地震下真实模型的弯矩标准值：-204(左端)／-42.7(跨中)／199.5(右端) ⑤X向地震下简化模型1的弯矩标准值：-178.9(左端)／-36.6(跨中)／174.5(右端) ⑥X向地震下简化模型2的弯矩标准值：-202(左端)／-42.2(跨中)／
框架结构设计 第一部分：框架结构设计资料 一工程概况： 本工程为某市科技局拟建的办公楼，其功能为该局提供日常办公活动、举办各类小型学术报告的场所。结构形式为整体五层框架结构,局部六层,第六层为砖结构。建筑面积为5238m2，层高3.6m，总高为21.900m，室外高差0.450m。框架平面柱网布置如图1所示。
二设计依据： 2-1. 气象条件: 2-1.1雪荷载：基本雪压力为S0=0.45kN/m2(水平投影)； 2-1.2 风荷载:全年主导风向为东南风，基本风压力为W0=0.60kN/m2; 2-1.3常年气温差值：年最高温度390C，最低气温-40C； 2-1.4 最大降雨程度65.2㎜/h,降雨强度145㎜/h。. 2-2. 建筑耐久等级、防火等级为Ⅱ级。 2-3. 工程地质条件： 2-3.1 该场地地形平坦，地貌类型属浑河冲积阶地。根据建筑对基地的勘察结果，地质情况见表1： 表1建筑地层情况表（标准值） 序号岩土分类（m）土层深度（m）厚度围（m）地基承载力 f ak(kPa) 1 耕植土0-1. 2 1.2 2 粘土 1.2-4.6 3.4 220 3 砾砂 4.6-5.5 0.9 320 4 圆砾 5.5-12.0 6. 5 360 注: ①地下潜水水位埋深4.7-6.3; ②表中给定土层深度自然地坪算起. 2-3.2建筑场地冰冻深度:-1.2M；
2-3.3建筑场地类别：Ⅱ类场地，拟建场地不存在软土震陷、砂（粉）土液化的可能性，为建筑场地有利地段。 2-3.4地震设防烈度：7度，设计地震基本加速度为0.1g，设计地震分组为第一组。 2-3.5 活荷载：走廊2.0KN/㎡,楼梯间2.0KN/㎡,厕所2.0KN/㎡, 办公室2.0KN/㎡,门厅2.0KN/㎡,库房6.0KN/㎡,上人屋面2.0KN/㎡,不 上人屋面0.5KN/㎡. 2-4 主要参考资料: 2-4.1各专业课教材 2-4.2 国家标准和行业标准 《建筑设计资料集》 《建筑制图标准》GB/T50104—2001 《砌体结构设计规》GB50003－2001 《建筑抗震设计规》GB50011－2001 《建筑结构制图标准》GB/T50105—2001 《砼结构设计规》GB50010－2002 《建筑结构荷载规》GB50009－2002 《建筑地基基础设计规》GB50007－2002 《建筑设计防火规》GBJ16—87（2001年局部修订）2-4.3设计手册 建筑设计资料集建筑结构静力计算手册 砼结构设计手册砌结设构计手册 2-4.4标准图集 国标建筑、结构图集 中南标建筑、结构图集 三、结构形式及所用材料强度等级： 采用框架结构，以横向承重为主。墙体厚度均为240㎜，采用空心粘土砖。 混凝土的强度等级如下：
多层住宅框架结构设计实例与分析摘要：本文基于现行规范，结合近年来参与的油田住宅项目工程实例，利用概念设计，对多层住宅框架结构的梁、柱等重要结构构件设计以及电算过程中需注意的问题进行了总结探讨，为以后类似的工程设计积累经验。 关键字：现浇板共同作用梁铰接轴压比剪跨比 abstract：based on the present regulation, in this paper, according to the oil field house project construction sample, through the concept design, it is necessary to conclude and discuss in the multi-layer house frame construction beam, column design and zooming process for references. key words: cast plate combined action; beam pin joint; axel pressure ratio; snip span ratio 中图分类号：f287.8文献标识码：a 文章编号： 一、概述 胜南社区南苑新区二期住宅，以90型2单元为例，七层框架结构，建筑物总高度为19.8m，总建筑面积为2668m2。抗震设防烈度为七度、设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.10g。场地土类型为软弱场地土，场地类别为 iii类。钢筋混凝土结构抗震等级：三级；地基基础设计等级:丙级；结构的设计使用年限:50年。二、梁设计 在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时，是否考虑现浇板的
PMCAD模块的使用 一、框架结构设计例题 本建筑为5层框架结构，抗震设防烈度为7度，二类场地，框架抗震等级为3级，周期折减系数取0.7，按一组计算。基本风压0.4kN/m2，地面粗糙度类别为C类，梁、板、柱的混凝土等级均为C30，梁、柱主筋选HRB400，箍筋选HPB235，板筋选HPB235。框架梁端弯矩调幅系数为0.85，结构重要性系数为1。1～五层的结构层高分别为5.5m（从基础顶面算起）、3.0m、3.0m、3.0m、3.0m。各层采用现浇混凝土板，板厚取100mm。 对于框架结构，非受力墙起分割空间作用，在PMCAD建模时不要布置非受力墙，而应将墙重转化为梁间荷载在荷载输入中布置。大厅、电梯间处的次梁和交叉梁的某些次梁应作主梁输入，卫生间有门洞的墙下不布置二级次梁，做现浇带处理。 具体楼面恒载、活载，梁间恒载按《建筑荷载规范》中的规定取值，或经过计算得出的结果。 结构标准层：结构标准层1、结构标准层2、结构标准层3、结构标准层4。 荷载标准层：荷载标准层1、荷载标准层2、荷载标准层3、荷载标准层4。 楼层组合：1个标准层1+荷载标准层1（层高5.5m）； 2个标准层2+荷载标准层2（层高3.0m）； 1个标准层3+荷载标准层3（层高3.0m）； 1个标准层4+荷载标准层4（层高3.0m）。 主菜单1—建筑模型与荷载输入 *定义第1结构标准层* *建立网格* 轴线输入，正交轴网，轴网输入 开间：6000，跨度：10，添加 进深：5400，跨度1，添加 进深：2100，跨度1，添加 进深：5400，跨度1，添加 基点：左下，转角：0，确定 用光标在屏幕选择一点
摘要 本工程是XXXX办公楼设计，为多层钢筋混凝土框架结构。共六层，层高均为3.6米，屋顶3.0米，建筑物总高度为24.6米。本工程以手算为主，计算一榀框架的受力，根据建筑所受恒载，活载，风载，地震荷载，进行内力组合后，进行各构件配筋，这些内容主要采用EXCEL表格进行计算，同时有些计算也借助过结构力学求解器进行验算。 本设计书包括如下部分： 1．设计资料； 2．结构选型； 3．荷载计算； 4．一榀框架结构的受力分析、计算和设计； 5．楼梯设计； 6．基础设计。 最终成果：建筑总目录1张，建筑图8张， 结构总目录1张，施工图8张。 结构计算书1份 关键词：钢筋混凝土；框架结构；结构设计
绪论 土木工程是具有很强的实践性的学科，这次毕业设计也就是对我们四年的大学学习一个很好的实践锻炼的机会。虽然说，随着计算机的普及，各类程序的逐渐成熟，使得设计周期变得越来越短，计算也越来越简单，可电脑毕竟是一个程序，它只会按照编好的一步一步计算，而结果是否合理，经济，计算的模型是否符合真实的工程，这就需要人为的去调整，去复核，这样就要求必须知道计算中的任何一步是怎么得来的，了解掌握其原理和过程。故本次毕业设计不但要求掌握PKPM的计算建模的方法，还需要手算一榀框架，进一步掌握和巩固所学的专业知识。 本次毕业设计的题目是XXXX办公楼设计，结构设计部分主要是先进行结构的选型，柱网的布置，梁柱截面的估计，再用PKPM建模计算整体的受力是否合理，调整后绘出整套的完整的施工图纸，手算任务为选取一榀有代表性的框架进行荷载统计，内力计算、组合及验算，主要：分层法计算荷载作用下的框架内力，D值法计算风荷载下框架内力，底部剪力法计算地震荷载作用下框架内力，再内力组合获得控制截面，最后进行各个构件的配筋及验算。以上的设计内容涵盖了整个大学所学的知识，将所学的知识系统化，整体化了。 1 设计资料 1.1 工程名称 XXXX办公楼 1.2 建设地点 南方某城市 1.3 工程概况 建筑总高度为24.6m，共六层，每层3.6m，顶层3m。室内外高差为450mm，底层室内设计标高±0.000。建筑总面积为6168.96m2。
§1-2结构的计算简图与分类 一、结构计算简图 实际结构总是很复杂的，若完全按照结构的实际情况进行力学分析，一是非常困难(有时是不可能的)，二是也无必要。所以，进行力学计算之前，总要对结构进行简化，用一个简化的图形来代替原来的实际结构，称为结构计算简图。它实际上是结构的一个近似的、简化的力学分析模型。 简化原则 （1）要求能反映结构的主要几何特征与力学特征 （2）在满足精度要求的前提下，尽可能地简化。 简化方法 （1）杆件的简化，l>>h,b，三维的杆件用其杆轴线来代替 （2）荷载的简化，有集中力，集中力偶，分布力等 （3）支座与结点的简化，下一节中详细介绍。 对结构进行合理简化，得出其计算简图，是一项很复杂的工作，是工程师的基本素质之一，要靠长期的工作经验的积累。 例1：简支梁结构，如图1.1所示 图1.1简支梁 例2：三角形屋架，主要内力为轴力，弯矩与剪力为次要内力，可简化成桁架结构，如图1.2所示。 图1.2三角桁架 二、支座与结点的类型 1.支座类型 支座：结构与基础之间的联结装置，称为支座。(有时不一定有一个具体的装置，如简支)支座在具体构造上有多种形式，根据支座对结构的约束情况，及所提供的反力的个数，常常将支
座简化成下面4种理想的形式。 （1）可动铰支座，如P3图1-3所示。 图1.3可动铰支座 相当于一根链杆约束，水平方向无反力，无反力偶，竖起方向有反力F A，?Ax≠0，θA≠0，?Ay=0，M A=0。（2）固定铰支座，如P4图1-4所示。 图1.4固定铰支座 相当于2根链杆约束，有水平反力F Ax，竖向反力F Ay，无反力偶，?Ax=0，?Ay=0，θA≠0，M A=0。（3）固定支座(固定端)，如P4图1-5所示。 图1.5固定端 相当于3根链杆约束，有水平反力F Ax，竖向反力F Ay，反力偶M A，?Ax=0，?Ay=0，θA=0，M A≠0。（4）定向滑动支座，如P4图1-6与1-7所示。 图1.6滑动支座 相当于2根平行链杆约束，有水平反力F Ax，反力偶M A，无竖向反力，?Ax=0，?Ay≠0，θA=0，M A≠0， F SA=0。 2.结点类型 （）铰结点，如P5图1-8，图1-9. 图1.7铰结点 铰结点处转动方向无约束，可自由转动，夹角θ可变。M A=0，M B=0。线位移连续，角位移不连续，即