框架结构一榀框架手算计算书

某培训中心综合楼计算书

1 工程概况

拟建5层培训中心,建筑面积4500m 2,拟建房屋所在地的设防参数，基本雪压S 0=0.3kN ·m 2,基本风压ω0=0.45kN ·m 2地面粗糙度为B 类。

2 结构布置及计算简图

主体5层,首层高度3.6m,标准层3.3m,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高3.0m,外墙填充墙采用300mm,空心砖砌筑,内墙为200mm 的空心砖填充,屋面采用130mm ，楼板采用100mm 现浇混凝土板,梁高度按梁跨度的1/12～1/8估算,且梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面宽度可取梁高的1/2～1/3,梁宽同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250mm,柱截面尺寸可由A c ≥

c

N f N

][μ 确定本地区为四级抗震,所以8.0=c μ,各层重力荷载近似值

取13kN ·m -2,边柱及中柱负载面积分别为7.8 6.9226.91⨯÷=m 2

和7.8(6.92 2.72)37.44⨯÷+÷=m 2.

柱采用C35的混凝土（f c =16.7N ·mm 2，f t =1.57N ·mm 2）

第一层柱截面 边柱 A C =

31.326.9113105

1702810.816.7⨯⨯⨯⨯=⨯mm 2 中柱 A C =

31.2537.4413105

2276950.816.7

⨯⨯⨯⨯=⨯mm 2 如取正方形,则边柱及中柱截面高度分别为339mm 和399mm 。 由上述计算结果并综合其它因素，本设计取值如下：

1层: 600mm ×600mm ； 2～5层:500mm ×500mm

表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度

1 3.60.45 2.

2 1.10.1 5.05h m =++--=。

图1 结构平面布置图

图2 建筑平面图

40厚刚性防水细石砼保护层

图3 剖面图

6.9m 2.7m 6.9m

（a ） 横向框架 （b ）纵向框架

图4 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

40mm 刚性防水细石砼内配φ4@200钢筋网 25×0.04=1.0 kN ·m -2 20mm1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN ·m -2

50mm炉渣找坡2% 12×0.05=0.6 kN·m-2

三毡四油防水层 0.4 kN·m-2

100mm钢筋混凝土板 0.1×25=2.5 kN·m-2

V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2

合计 5.15 kN·m-2

1～5层楼面:瓷砖地面 0.55 kN·m-2

60mm浮石珍珠岩混凝土隔声层 5×0.06=0.3 kN·m-2

100mm混凝土楼板 0.10×25=2.5 kN·m-2

V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2

合计 3.6 kN·m-2

3.2 屋面及楼面可变荷载标准值

上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN·m-2

楼面活荷载标准值 2.0 kN·m-2

电梯机房楼面活荷载标准值 7.0 kN·m-2

屋面雪荷载标准值 0.3 kN·m-2

3.3 墙重力荷载计算

外墙:墙体为300mm粘土空心砖，外墙面贴瓷砖。墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：

15×0.3+17×0.02=4.84 kN·m-2

内墙:为200mm粘土空心砖，两侧均为20mm抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：15×0.24+17×0.02×2=3.68 kN·m-2

3.4 梁柱自重重力荷载(见表2)

表2 梁柱重力荷载标准值

塑钢窗: 0.45 kN ·m -2

普通钢铁门: 0.45 kN ·m -2 铝合金门: 0.40 kN ·m

-2

火

门: 0.45 kN ·m -2 木 门: 0.2 kN

·m

-2 玻璃门: 1.0 kN ·

m -2

3.6 重力荷载代表值

具体数据见图5中标注，G

i 的单位为

kN 。

4

框架侧移刚度计算 图5 各质点重力荷载代表值

4.1 横向框架侧移刚度计算

表3

横梁线刚度i b 计算

表4 柱线刚度i c 计算

表5 中框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1

)

表6 边框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1

)

表7 楼、电梯间框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1

)

表8 横向框架层间侧移刚度(N ·mm -1

)

1D i 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算

5.1.1横向自振周期计算

突出屋面部分的折算重力荷载 ()

331411.0711731.77219.8e G =⨯+⨯=kN 结构顶点的假想侧移计算由表9体现。

表9 结构顶点的假想侧移计算

1T T T 1=1.7×0.75.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力

结构不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切性为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值，

即 0.850.85(894.60722056.426948.24eq i G G =⨯=⨯++∑） =0.85×29899.27=25414.38KN

0582.008.0)57

.04.0()(9

.0max 9.011=⨯==ααT T g

F EK =α1·

G eq =0.0582×25414.38=1479.12kN

因1.4T g =1.4×0.40=0.56s

δn =0.08·T 1+0.01=0.08×0.57+0.01=0.0556 50.05561479.12109.350F ∆=⨯=kN 各质点的水平地震作用按公式F i =1479.12i i

j j

G H G H ⨯∑计算

具体计算结果由表10体现

表10 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算