层框架结构一榀框架手算计算书

层框架结构一榀框架手

算计算书

Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

济南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=·m 2,基本风压ω0=·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,标准层,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高,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 =·mm 2，f t =·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

13.60.45 2.2 1.10.1 5.05

h m

=++--=。

图1 结构平面布置图

图2 建筑平面图

图3 剖面图

（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

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×= kN·m-2

20mm1:3水泥砂浆找平层 20×= kN·m-2

50mm炉渣找坡2% 12×= kN·m-2

三毡四油防水层 kN·m-2

100mm钢筋混凝土板×25= kN·m-2

V型轻钢龙骨吊顶 kN·m-2

合计 kN·m-2

1～5层楼面:瓷砖地面 kN·m-2

60mm浮石珍珠岩混凝土隔声层 5×= kN·m-2

100mm混凝土楼板×25= kN·m-2

V型轻钢龙骨吊顶 kN·m-2

合计 kN·m-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 kN·m-2

楼面活荷载标准值 kN·m-2

电梯机房楼面活荷载标准值 kN·m-2

屋面雪荷载标准值 kN·m-2

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×+17×= 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×+17××2= kN·m-2

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: kN ·m -2 普通钢铁门: kN

·m -2 铝合金门: kN ·m -2

火 门: kN ·m -2 木 门: kN ·m -2 玻璃门: kN ·m -2

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

横向框架侧移刚度计算

表3 横梁线刚度i b 计算

c

·

1D i 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算

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=

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 =⨯=⨯++∑） =×=

F EK =α1·

G eq =×=

因=×=

δn =·T 1+=×+=

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

（a ）水平地震作用分布 （b ）层间剪力分布

图6 横向水平地震作用及楼层地震剪力

水平地震作用下位移计算

水平地震作用下框架结构层间位移i μ∆和顶点位移i μ分别 按()∑==

∆n

i ij

i

i D V u 1

和()k

n

i u V ∑=∆=1

计算。计算结果见表11

表11 横向水平作用下的位移验算

e e 的要求，其中550

1=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡∆h u ，查表可得，（《土木工程专业毕业设计指导》）。

5.1.4 水平地震作用下框架内力计算

表12 各层柱端弯矩及剪力计算

注:表中M 的量纲为kN ·m,V 量纲为kN

以图2中④轴线横向框架内力计算为例进行计算，框架柱端剪力及弯矩分别按式

∑==

n

j ij

ij

ij D

D V 1

和

()h

y V M yh V M ij u

ij ij b

ij -==1计算，各柱反弯点高度y 按式y=y 0+y 1+y 2+y 3确定。其中y n