第一章 框架结构布置及计算简图

结构设计指导书第一部分结构计算一、框架结构体系及其布置1.1、框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。

1.2、框架结构种类根据施工方法的不同，分为整体式、装配式和装配整体式三种。

本次设计采用整体式框架结构。

1.3、框架结构布置横向承重框架、纵向承重框架、纵横双向承重框架。

1.4变形缝的设置1、沉降缝设置沉降缝是为了避免地基不均匀沉降在房屋构件中引起裂缝。

房屋扩建时，新建部分与原有建筑结合处也可设置沉降缝分开。

沉降缝将建筑物从基础至屋顶全部分开，各部分能够自由沉降。

2、伸缩缝设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力而使房屋产生裂缝。

伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开，基础不断开。

3、防震缝当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度截然不同时，应设置防震缝。

对有抗震设防要求的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应符合防震缝要求，并尽可能三缝合并设置。

1.5、结构布置应注意的几个原则1、满足使用要求、尽可能的与建筑设计的划分一致。

2、柱网的布置应规则整齐且每个楼层的柱网尺寸应相同，构件类型应尽可能的少。

3、变形缝的设置应满足有关的规范要求。

4、满足施工简便、经济合理的要求。

二、框架梁、柱截面尺寸2.1梁、柱截面形状采用矩形、T型、圆形等截面形式。

2.2梁、柱截面尺寸：以矩形截面选择为例。

1、梁截面尺寸一般取：h=(1/8～1/12)l，b=(1/2～1/3)h。

2、柱截面尺寸柱截面高度可取：h＝(1/15～1/20)H，柱截面宽度可取：b=(1～2/3)h。

并按下述方法进行初步验算。

①框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。

考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2～1.4的放大系数。

②λ框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。

为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4。

3、梁截面惯性矩I0——为梁矩形截面部分的截面惯性矩。

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：
由轴压比限值得A c≥==260795mm2
为平安起见，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)
初步设计根底顶面离室外地面500mm，那么底层层高为
框架结构计算简图
〔三〕梁柱线刚度
(其中E=3.0×104N/mm2)
AC、BC跨梁
i=2E×3/7.2=3.56×10-3E
BC跨梁
i=2E×3/3.0=3.60×10-3E
上部各层柱
i= E×4/3.6=3.00×10-3 E
底层柱
i= E×4/5.3=2.81×10-3 E
将梁柱线刚度标于计算简图中。

第5章框架结构设计主要内容：z结构布置z框架结构的计算简图z竖向荷载作用下框架结构内力的简化计算z水平荷载作用下框架结构内力和侧移的简化计算z荷载效应组合和构件设计z框架结构的构造要求重点：z结构布置z框架结构的计算简图及荷载z反弯点法，D值法5.1 结构布置5.1.1 柱网和层高（1）工业建筑柱网尺寸和层高：根据生产工艺要求确定有内廊式和等跨式两种。

内廊式边跨跨度一般为6~8m，中间跨跨度为2~4m；等跨式的跨度一般为6~12m。

柱距通常为6m，层高为3.6m~5.4m。

（2）民用建筑柱网和层高：由使用功能确定小柱网：指一个开间为一个柱距，柱距为3.3m，3.6m，4.0m等；大柱网：指两个开间为一个柱距，柱距为6.0m，6.6m，7.2m等。

说明：①开间、进深、层高要符合模数。

②宾馆建筑多采用三跨框架。

③办公楼常采用三跨内廊式、两跨不等跨或多跨等跨框架5.1.2 框架结构的承重方案（1）横向框架承重主梁沿房屋横向布置，板和连系梁沿房屋纵向布置。

房屋的横向刚度大，在实际结构中应用较多。

（2）纵向框架承重主梁沿房屋纵向布置，板和连系梁沿房屋横向布置。

实际结构中应用较少。

（3）纵、横向框架承重纵、横向都布置承重框架，楼盖常采用现浇双向板或井字梁楼盖。

5.2 框架结构的计算简图5.2.1 梁、柱截面尺寸 1．梁截面尺寸截面高度h b ：根据梁的计算跨度l b 、荷载大小等确定h b = (1/18~1/10)l b截面宽度b b ： b b = (1/3~1/2)h b ，且不宜小于200mm 。

高宽比（h b /b b ）：不宜大于4（保证梁的侧向稳定性）。

采用扁梁：为了降低楼层高度，b /h 不宜超过3。

采用加腋梁：当梁跨度较大时，为了节省材料和有利于建筑空间。

图5.2.1 加腋梁2．柱截面尺寸柱截面尺寸根据轴压比限值确定。

中柱：cf nf N A ][12)(25.1][25.1N c N c μμ×××==单柱受荷面积 边柱：cN c ][3.1f NA μ=， ][N μ对一级～三级框架分别取0.7，0.8，0.912kN/m 2为单位面积上的重力荷载代表值近似值，n 为楼层数； 1.25，1.3为考虑地震作用组合后柱轴力增大系数。

第2章结构布置及计算简图2.1 结构选型和布置1. 1.1结构选型根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。

2. 1.2结构布置根据建筑功能的要求及建筑物的平面形状，本结构横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。

施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下交叉条形基础。

3. 1.3初步截面尺寸本建筑的结构类型为钢筋混凝土框架结构，且建筑地处某省某市，抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》(GB50001-2001) 6.1.2知, 本建筑的抗震等级为三级。

楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度为IOOmnb各层梁板及三、四、五层柱的混凝土强度等级均为C25, 一、二层柱及基础的混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋采用HRB335,其余钢筋采用IIPB2350根据建筑平面确定结构平面布置图如图2-l0图2T结构平面布置图框架柱的最大承载力范围：5.lw×5.25//Z2. 1.3. 1柱截面尺寸估算：柱的截面尺寸估算公式：N = yβ4G"A _ NLrarN一柱组合的轴压力设计值。

夕一考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2。

A一按简支状态计算的柱的负载面积。

G一折算在单位面积上的重力荷载代表值，可近似取为12 kN∕m2on—验算截面以上的楼层层数。

上,/一框架柱轴压比限值，对一级、二级、三级抗震等级，分别取0.7、0.8 和0.9 OA—混凝土轴心抗压强度设计值。

所以有TV = 1.25x5.1x5.25x12x5 = 2008.125^则取柱的截面尺寸为400〃w? × 400/7?/??。

2. 1.3. 2梁截面尺寸估算：框架梁的截面尺寸确定时，应综合考虑竖向荷载大小、跨度、抗震设防 烈度以及混凝土强度等级等多方面的因素。

土木工程毕业设计手算书目录第一节结构布置及计算简图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第二节荷载统计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 第三节迭代法计算竖向荷载作用下的结构内力．．．．．．．．．．．20 第四节水平荷载计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．351.水平风荷载的内力计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．352.地震荷载的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 第四节内力计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57 第六节构件截面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．741、框架梁截面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．742、框架柱截面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81 第七节基础设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．100 附：设计心得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．105 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．107结构设计第一节结构布置及计算简图1.1 设计资料(1)、工程名称：某框架商住楼一榀框架(2)、工程概况：建筑总高28.2m，共9层，室内外高差为0.45m，底层高4.2m，其余各层高3.0m，具体情况可参见结构平面布置图。

(3)、温度：夏季月平均气温33摄氏度，最高气温40摄氏度，冬季月平均气温10摄氏度，最低气温－2摄氏度。

(4)、拟建地的基本雪压S o=0.45N/m2,基本风压W0＝0.35 N/m2，地面粗糙度为B类。

(5)、最大的冻土深度为：0.8m。

框架结构计算书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?=?,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mm43N . 1f , mm3KN.14f(C-2t -2c30?=?=。

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 98182mm0.814.3≥=?中柱23c mm51049114.38. 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 m400m 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 。

框架结构计算简图如图1所⽰。

第⼀章框架结构布置及计算简图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(~)328~5901018h L mm mm ==，取500h mm =， 11(~)167~25023b 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(~)167~25023b 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(~)133~20023b 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 =，13336h 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217(5.2 5.9)(4.5 4.6)12515222N KN =??+??+?=由轴压⽐限值得321.3515210342751=5855850.90.916.7c N A mm m m f ??≥==??为安全起见，取1-6层柱截⾯尺⼨为600600mm mm ?。

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3.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.603.603.603.603.563.563.563.563.563.563.563.563.562.812.81 2.812.813.003.603.56（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×12BC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。