四层框架结构设计计算书(毕业设计)

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w

0＝m2（地面粗糙度属B类），基本雪压S

＝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

1、结构布置及截面尺寸初估；

2、荷载计算；

3、内力及侧移计算；

4、内力组合及内力调整；

5、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》 GB 50010－2002 简称《砼设计规范》《建筑结构荷载规范》 GB 50009－2001简称《荷载规范》

《建筑结构抗震设计规范》 GB 50011－2001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）mm

b=（1/2～1/3）h=(412~275)mm

故取梁截面尺寸（300×600）mm

柱KZ N==×12××6×4=2376KN

A=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 =m2

30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×=m

150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》 =m2

2、楼面荷载标准值：

地板砖地面 =m2 150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 =m2

3、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 =27KN

Z1：b×h=×净长;

均布线荷载25××＋×4=m;

Z1重量为×=38

4、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×+=m 2 200厚加气砼墙： 7×+17××2=m 2 240厚砖墙砌女儿墙： 18×+17×+=m 2

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= I 0〈I 0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/mm 2

C40混凝土 Ec=×104

N/mm 2 I 0=121bh 3=121××=×10-3

m 4 I b ==2××10－3

=×10－3m 4 梁的线刚度为：

K b =E C I b /L=（×104××10－3）/=×104

KNm

横梁线刚度计算见表7－4。

表7--4

横梁线刚度计算表