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1、结构设计计算书设计题目：多层框架结构设计。设计资料：设计资料见设计任务书。第一章 荷载计算1.1、结构选型1.1.1 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构（纵横向承重框架）体系。1.1.2 其它结构选型：（1）.屋面结构：采用混凝土现浇楼板，不上人屋面；（2）.楼面结构：采用混凝土现浇楼板；（3）.楼梯结构；采用混凝土板式楼梯；（4）.基础梁：采用钢筋混凝土基础梁；（5）.基础：采用钢筋混凝土柱下独立基础。1.2、结构布置：标准层楼面及屋面结构布置见结构施工图。1.3、框架结构荷载计算：选取为框架计算单元。1.3.1 确定框架的计算简图：假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱
2、的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面行心之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二层楼面，其基顶标高根据地质条件室内外高差（-0.450m）等定为-0.950m，标准层柱高均为3.60m，底层柱高为3.9m，顶层柱高为4.2m.由以上条件画出框架结构计算简图如图所示：1.3.2 框架梁柱线刚度计算：材料选用：框架梁、柱：C混凝土 E3.1510N/mm横向框架梁尺寸确定：因为梁高应为跨度的1/151/10，b=(1/31/2)h对于边跨(AB、CD跨)梁取h=700mm，b=300mm对于边跨(BC跨)梁取h=450mm，b=300mm纵向框架梁尺寸确定：取h=7.2m/12=0.6m =600mm，
3、b=250mm框架柱:上层柱计算高度H=1.25H=1.254.2=5.25m,底层柱计算高度H=1.0H=1.0（3.9+0.5+0.45）=4.85m，由H0/b30，H0/h25，初选柱子截面为bh=500mm600mm对于抗震设防烈度为7度，房屋高度为26.55m24m，即抗震等级为二级的框架结构。框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算： （2-1）= （2-2）式中：N柱组合的轴压比设计值；F按简支状态计算的柱的负载面积；折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取1215kN/m；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
4、1.25，等跨内柱取1.2；n验算截面以上楼层层数；柱截面面积；混凝土轴心抗压强度设计值； 框架柱轴压比限值，对一级、二级和三级抗震等级分别取0.7，0.8和0.9。该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值=0.8，各层的重力何在代表值近似取12kN/，由结构平面布置图可知边柱及中柱的负载面积分别为和。由式（2-1）得第一层柱截面面积为边柱 a=470mm中柱 a=548mm其他层柱子按公式（2-1）估算如果柱截面取为正方形，则边柱和中柱的截面尺寸: 500mm600mm。梁柱线刚度计算：考虑现浇板的作用，中框架梁截面惯性矩取2横向框架梁：边跨梁：=2EI/L22.86710=72031 中跨
5、梁：2EI/L16.87510=53156底层柱：EI/H18.55710=58454标准层柱：EI/H25.00010=78750顶层柱：EI/H21.42910=67500令=1,则其余各杆的相对线刚度为： 一、荷载计算：1、恒载标准值计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：由中南地区通用建筑标准设计05ZJ001知：屋16 1.82100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.10252.5010mm厚纸筋石灰粉平 0.010160.16V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/屋面恒载合计： 4.73kN/m边跨(BC、DE跨)框架梁自重及粉刷： （0.7-0.1）（0.325+20.0217）=4.908 k
6、N/m中跨(CD跨)框架梁自重及粉刷： （0.45-0.10）（0.325+20.0217）=2.863 kN/m故，作用在顶层框架梁上的线荷载为：=4.908 kN/m =2.863 kN/m=4.733.6=17.028 kN/m =4.732.7=12.771 kN/m（2）楼面框架梁线荷载标准值：由中南地区通用建筑标准设计05ZJ001知：楼6： 0.6 kN/m100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.10252.50 kN/m10厚纸筋石灰粉平 160.01=0.16 kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/楼面恒载合计： 3.51 kN/m边跨(BC、DE跨)框架梁自重及粉刷： 4.9
7、08 kN/m中跨(CD跨)框架梁自重及粉刷： 2.863 kN/m边跨(BC、DE跨)填充墙自重及粉刷： （3.6-0.5）（0.25.5+20.0217）=5.518 kN/m故，作用在一至五层框架梁上的线荷载为：=4.908+5.518=10.426 kN/m =2.863 kN/m=3.513.6=12.636 kN/m =3.512.7=9.477kN/m作用在第六层框架梁上的线荷载为：=4.908 kN/m =4.908+5.518=10.426 kN/m =2.863 kN/m=3.513.6=12.636 kN/m =3.512.7=9.477kN/m（3）屋面框架节点集中荷载
8、标准值：檐沟自重及粉刷（为计算简便取其重度为26） 0.06457261.679kN/m纵向框架梁自重及粉刷： （0.60-0.10）（0.2525+20.0217）=3.465 kN/mL-1自重及粉刷： （0.50-0.10）（0.2025+20.0217）=2.272 kN/m顶层边节点荷载=梁自重+檐沟自重+板传来的荷载 =（3.465+1.679）7.2+2.2727.50.5+4.73（3.61.82+）=124.737 KN由于边梁不偏心，偏心弯矩仅由檐沟引起，故可不考虑其影响，按无偏心计算。顶层中节点荷载=梁自重+板传来的荷载=3.4657.2+2.2727.50.5+4.73
9、（3.61.82+）=150.003 KN=150.003=26.25 kNm（4）楼面框架节点集中荷载标准值：纵向框架梁自重及粉刷： （0.60-0.10）（0.2525+20.0217）=3.465 kN/mL-1自重及粉刷： （0.50-0.10）（0.2025+20.0217）=2.272 kN/m铝合金窗自重： 0.42.12.0=1.680 kN窗下墙自重及粉刷： （0.205.5+20.0217）1.0（7.2-0.5）=11.926 kN窗边墙自重及粉刷： （0.205.5+20.0217）2）2.0=8.900 kNL-1上隔墙自重及粉刷： （0.205.5+20.0217）
10、（3.6-0.5）=5.518 kN/m框架柱自重及粉刷： 0.50.625（3.6-0.1）+0.0217（3.6-0.1） 2 (0.5+0.6) -0.22 =28.392kN一至五层边节点荷载=梁自重+墙自重+窗自重+柱自重+板传来的荷载：=3.4657.2+2.2727.50.5+11.926+8.9+1.6802+28.392+5.5187.24+3.51（3.61.82+）=154.736 kN由于边梁不偏心，按无偏心计算。纵向框架梁自重及粉刷： 3.465 kN/m L-1自重及粉刷： 2.272 kN/m木门自重： 0.21.52.1=0.630 kN 框架柱自重及粉刷： 2
11、8.392 kN高窗自重： 0.40.90.92=0.648 kN L-1上隔墙自重及粉刷： （0.205.5+20.0217）（3.6-0.5）=5.518 kN/m扣除门、窗洞墙体自重及粉刷： （0.25.5+20.0217）（7.2-0.5）（3.6-0.6）-1.50.92=27.287 kN一至五层中间节点荷载=梁自重+墙自重+门自重+柱自重+板传来的荷载：=3.4657.2+2.2727.50.5+0.630+28.392+0.648+5.5187.24+27.287+3.51（3.61.82+）=186.835 kN=186.835=32.70 kNm六层边节点荷载=梁自重+墙自重+窗自重+柱自重+板传来的荷载：=3.4657.2+2.2727.50.5+11.926+8.9+1.6802+28.392+5.5187.24+3.51（3.61.82+）=168.681 kN=3.4657.2+2.2727.50.5+11.926+8.9+1.6802+28.392+3.51（3.61.82+）=156.826 kN
