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。
第二节框架结构课程设计指导书及实例一、设计资料规范：《混凝土结构设计规范》GB50010－2002 简称《砼设计规范》《建筑结构荷载规范》GB50009－2001简称《荷载规范》《建筑结构抗震设计规范》GB50011－2001简称《抗震规范》手册：《静力计算手册》《砼结构计算手册》《抗震设计手册》图集：《建筑抗震构造图集》97G329（一）～（九）二、结构方案（一）结构体系考虑该建筑为商业批发楼，开间进深层高较大，根据《抗震规范》第 6.1.1条，框架结构体系选择大柱网布置方案。
（二）结构抗震等级根据《抗震规范》第 6.1.2条，该全现浇框架结构处于8度设防区，总高度12.84m，因此属二级抗震。
（三）楼盖方案考虑本工程楼面荷载较大，对于防渗、抗震要求较高，为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便，采用整体式双向板交梁楼盖。
（四）基础方案根据工程地质条件，考虑地基有较好的土质，地耐力高，采用柱下独立基础，并按《抗震规范》第6.1.14条设置基础系梁。
三、结构布置及梁柱截面初估1、结构布置2、各梁柱截面尺寸初估：（1）框架梁根据《抗震规范》第6.3.1条，梁宽不小于200mm，梁高不大于4倍梁宽，梁净跨不小于4倍的梁高，又参考受弯构件连续梁，梁高h=（1/8～1/12）L，梁宽b=（1/2～1/3）h 。
（2）框架柱根据《抗震规范》第6.3.6条，柱截面宽度b不小于300mm，柱净高与截面高度之比不宜小于4，《抗震规范》第条，二级抗震等级框架柱轴压比限值为。
框架梁，柱截面尺寸板初估。
KL h=（1/8～1/12）L=（825~550）mmb=（1/2～1/3）h=(412~275)mm故取梁截面尺寸（300×600）mm柱KZ N==×12××6×4=2376KNA=N/=189700mm2故柱截面尺寸b×h=600×600mm板厚h=(1/40~1/45) ×6000=150~133mm故取板厚h=150mm框架梁的计算跨度以柱形心线为准，由于建筑轴线与柱形心线重合，而外墙面与柱外边线齐平，故①轴，⑧轴，A轴，C轴梁及填充墙均为偏心125mm，满足《抗震规范》6.1.5条规定。
四、荷载计算1、屋面荷载标准值SBS防水层=m230厚细石砼找平层24×=m2陶粒砼并找坡++×/2×7=厚加气砼块保温7×=m150厚现浇钢筋砼板25×=m2吊顶=m2屋面恒载标准值小计=m2屋面活荷载标准值《雪荷》=m22、楼面荷载标准值：地板砖地面=m2150厚现浇砼板25×=m2吊顶=m2楼面恒载标准值=m2楼面活载标准值=m23、楼面自重标准值包括梁侧、柱侧抹灰，有吊顶房间梁不包括抹灰。
例：L1：b×h=×净长6m均布线荷载为25××=m; 重量为×6 =27KNZ1：b×h=×净长;均布线荷载25××＋×4=m;Z1重量为×=384、墙体自重标准值外墙体均采用250厚加气砼块填充，内墙均采用200厚加气砼块填充。
内墙抹灰，外墙贴面转，面荷载为：250厚加气砼墙：7×+17×+=m2200厚加气砼墙：7×+17××2=m2240厚砖墙砌女儿墙：18×+17×+=m2五、内力及侧移计算〈一〉水平地震作用下框架的侧移计算1、梁、柱的线刚度因本例采用现浇楼盖，在计算框架梁的截面惯性矩时，对边框架梁取I= I0〈I0为矩形梁的截面惯性矩〉；对中框架梁取I=，采用C30混凝土，E c=×104N/mm2C40混凝土Ec=×104N/mm2I0=1bh3=121××=×10-3m412I b==2××10－3=×10－3m4梁的线刚度为：K b=E C I b/L=（×104××10－3）/=×104KNm横梁线刚度计算见表7－4。
表7--4横梁线刚度计算表〈2〉柱的线刚度柱的线刚度计算见表7-5。
表7-5柱的线刚度表2.横向框架柱侧向刚度横向框架柱侧向刚度计算见表7－6。
表7-6 横向框架柱侧向刚度D 值计算3、横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期max 017.1∆=αT式中: 0α—考虑填充墙影响的周期调整系数,取 ～,本工程中横墙较少取 ；max ∆---框架的顶点位移。
横向框架顶点位移的计算见表7－7。
表7-7 横向框架顶点位移计算1 1.70.60.36T =⨯=4. 横向地震作用由《抗震规范》5.1.4条查得，在Ⅱ类场地，8度区，结构的特征周期Tg 和地震影响系数max α为：35.0=g T （S ） 16.0max =α 因为 10.36g T T => 所以 112max (/)0.12g T T γαηα==因为g T T 4.145.01>=，所以 δn=0.顶部附加地震作用为：0==∆EK n n F F δeq EK G F 1α==××32985=各质点的水平地震作用标准值、楼层地震作用、地震剪力及楼层间位移计算过程见表7－8。
表中： )1(1n EK iii i F HG H G F δ-=∑ ∑=∆D V U i e /表7-8i F 、i Y 和e U ∆的计算横向框架各层水平地震作用地震剪力分布见图7-6。
5、横向框架抗震变形验算首层θe=Δu e/h i==1/1160≤[θe]=1/550层间相对位移的限制满足规范要求同理可进行纵向框架变形验算，在此略（二）水平地震作用下，横向框架的内力计算以③轴横向框架为例进行计算。
在水平地震作用下，框架柱剪力及弯矩计算采用D值法，其计算结果见表7－9。
表7-9 水平地震作用③轴框架剪力及弯矩标准值注：表中V ik—第I层第K号柱的剪力y—反弯点高度系数，y=y0+y1+y2+y3，y0、y1、y2、y3均查表求得，y值计算见表7－10。
M下--柱下端弯矩，M下=V ik yhM上--柱上端弯矩。
M上= V ik（1-y）h表7-10 y值计算表 7-11 地震力作用下框架梁端弯矩，剪力及柱轴力注：轴力拉为－，压为＋。
（三） 恒载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法，由于框架梁上的分布荷载由矩形（g i ‘）和梯形荷载（g i “）两部分组成，根据固端弯距相等的原则，先将梯形荷载化为等效均匀荷载，等效均匀的计算公式见《静力计算手册》。
计算简图见图7-8。
1.框架梁上梯形荷载化为等效均布荷载 q id =(1-2α2+α3)q; α=a/L=4/=四层q 3d =g 3’+（1-2×α2+α3）g 3”=+（1-2×+）×=m 三层q 2d =g 2’+（1-2×α2+α3）g 2”=+（1-2×+）×=m 二层q 2d =g 2’+（1-2×α2+α3）g 2”=+（1-2×+）×=m一层q 1d =g 1’+（1-2×α2+α3）g 1”=m2、恒载作用下的杆端弯矩本工程框架结构对称，荷载对称，故可利用对称性进行计算。
(1)固定端弯矩的计算M F A3B3=- M F B3A3=-1/12q 3d L 2=-1/12××= M F A2B2=- M F B2A2=-1/12q 2d L 2=1/12××= M F A2B2=- M F B2A2=-1/12q 2d L 2=1/12××= M F A1B1=- M F B1A1= M F A2B2= （2）分配系数：分配系数计算见表7-12。
（3）杆端弯矩计算（计算过程见图7-9）（4）恒载作用下的框架弯矩图欲求梁跨中弯矩，则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布（如图8a）按平衡条件计算，而不能按等效分布荷载计算简支梁：均布荷载下跨中弯距＝qL2/8=×8=梯形荷载下跨中弯距＝qL2/24（3-4α2）=×(3-4×/24=合计跨中弯距＝＋＝四层：M AB=×=; M BA=×=跨中弯距＝（+）/2==同理：二、三层跨中弯距＝; 一层跨中弯距＝3 、梁端剪力计算恒载作用下梁端剪力计算过程见表7－13。
表7-13恒载作用下梁端剪力计算注：b为柱截面高度4、柱轴力计算柱轴力计算见表7-14。
表7-14恒载作用下柱轴力计算（四）活荷载作用下的内力计算 1、活荷载作用下的弯矩计算 因本工程为商业批发楼，活荷载分布比较均匀，所以活荷载不利分布考虑满布法，内力计算可采用弯矩二次分配法，但对梁跨中弯矩乘～的增大系数。
