混凝土框架结构课程设计文档格式.docx
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抹灰层0.02×
17=0.34kN/㎡
合计5.57kN/㎡
各层楼面：
水磨石地面0.76kN/㎡
结构层：
100㎜厚现浇钢筋混凝土板0.1×
25=2.5kN/㎡
抹灰层：
20厚混合砂浆刷乳胶漆0.02×
合计3.6kN/㎡
标准层梁自重（顶层）：
b×
h=600×
250：
自重25×
0.25×
（0.6－0.1）=3.13kN/m
抹灰0.02×
（0.6－0.1）×
17×
2=0.34kN/m
合计3.47kN/m（3.33kN/m）
b×
h=400×
200：
0.2×
（0.4－0.1）=1.5kN/m
0.4－0.1）×
2=0.2kN/m
合计1.7kN/m（1.59kN/m）
h=450×
（0.45－0.1）=1.75kN/m
（0.45－0.1）×
2=0.24kN/m
合计1.99kN/m（1.87kN/m）
2=0.34kN/m
合计3.47kN/m（3.33kN/m）
250:
自重25×
（0.4－0.1）=1.88KN/m
合计2.08KN/m（1.94kN/m）
基础梁：
0.45=2.81kN/m
柱自重：
450：
0.45×
0.45=5.06kN/m
4=0.61kN/m
合计5.67kN/m
外墙自重：
墙体：
240厚小型空心砌块2.88kN/㎡
混合砂浆刷外墙漆0.02×
2=0.68kN/㎡
合计3.56kN/㎡
内墙自重：
190厚小型空心砌块2.28kN/㎡
合计2.96kN/㎡
女儿墙：
墙体0.9×
0.24×
18=3.89kN/m
2×
0.9=0.41kN/m
窗：
0.4kN/㎡
（2）活荷载标准值计算
不上人屋面：
0.5kN/㎡
楼面：
2.5kN/㎡
其余房间：
2.0kN/㎡
楼梯间：
恒+活=7.5+2.5=10kN/㎡
雪荷载：
0.25kN/㎡
（3）各层重力荷载代表值计算
G₄=屋面板重+顶层梁重+女儿墙重+0.5（标准层墙重+标准层柱重）+雪活载=5.57×
36×
15+（3.33×
2+1.59×
7.2×
1.87×
15×
4+3.33×
6×
14+1.94×
3×
7）+396.58+2×
0.34×
0.9×
（36+15）×
2+0.5[23.85×
10×
2+0.34×
（3.9×
3.6-20×
2.4^2）×
23.9×
12×
2+2×
320.11+3.9×
2+5×
106.7+3.9×
5+2.81×
21+5.67×
3.9×
28]+0.5×
15=5801.94kN
G₂=G₃=楼板重+标准层梁重+标准层墙重+标准层柱重）+楼面活活载=3.6×
15+（33.47×
2+1.7×
7.2+1.99×
4+3.47×
4+2.08×
7）+0.5×
[23.85×
2+3.9×
[2.5×
（3×
36+10.8×
6）+2×
3.6×
17]=6330.38kN
G₁=楼板重+标准层梁重+0.5（标准层和底层墙重+标准层和底层柱重）+0.5*基础梁重+楼面活活载=3.6×
15+（3.47×
[2548.38＋34.21×
（4.9×
3.6－20×
2.4^2）+195.09+169.34+（4.9×
12﹣2.4^2）×
2+4.9×
402.19+4.9×
134.06+4.9×
5+2.28×
4.9×
2.8+5.67×
28]+0.5×
2.81×
（4×
36+7×
15）+0.5×
17]=6735.50kN
4.框架侧移刚度计算
（1）框架梁线刚度计算
截面
h×
b
跨度
L
矩形截面惯性矩I0
边框架梁
中框架梁
Ib=1.5I0
ib=EIb/L
Ib=2I0
Ib=EIb/L
0.6×
0.25
6.0
4.5×
6.75×
33400
9.0×
45000
0.4×
3.0
1.33×
2.00×
20000
2.66×
26600
（2）框架柱线刚度计算
bc×
hc
层高
h
截面惯性矩
lc
线刚度
ic=EIc/h
450×
450
4.9
3.42×
20900
3.9
26300
（3）柱侧移刚度计算
中框架梁2～4层D值计算
K=∑ib/2ic
α=k/（2+k）
D=12αic/h^2
A,F轴柱
45000/（2×
26300）
=1.71
0.461
9566
B,C轴柱
（45000+26600）/（2×
26300）=2.72
0.576
11952
∑D=2×
（9566+11952）=43036
中框架梁底层D值计算
K=∑ib/ic
α=（0.5+k）/（2+k）
45000/20900
=2.15
0.639
6675
（45000+26600）/20900=3.43
0.724
7563
（6675+7563）=28476
边框架梁2～4层D值计算
33400/（2×
=1.27
0.388
8051
（33400+20000）/（2×
26300）=2.03
0.504
10458
（8051+10458）=37018
边框架梁底层D值计算
33400/20900
=1.6
0.583
6090
（33400+20000）/20900=2.56
0.671
7009
各层层间侧移刚度计算表
层次
1
2
3
4
∑D
224776
289216
5.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算
（1）结构顶点假想位移计算
Gi
∑Gi
层间侧移
∑Gi/∑D
μi
5801.94
0.0201
0.137
6330.38
12132.32
0.0419
0.1169
18462.70
0.0638
0.075
6735.5
25198.20
0.0112
基本周期为：
T₁=1.7ψt
=1.7×
0.7×
=0.44s
（2）水平地震作用及楼层地震剪力计算
设防烈度7度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第三组，αmax=0.08，Tg=0.45s
Tg<
T₁<
5Tgα₁=αmax=0.08
T₁＜1.4Tg=1.4×
0.45=0.63，不考虑附加顶部集中力。
结构总水平地震作用效应标准值为：
Fek=α₁Geq=α₁×
0.85×
∑Gi=0.08×
25198.2=1713.48kN
Fi=Fek
多遇地震下楼层剪力和楼层弹性位移计算：
hi
Hi
Fi
Vi
Di
Δμi
Δμi/hi
16.6
621.99
0.00215
1/1800
μ/H<
1/550
12.7
519.18
1141.17
0.00395
1/1000
8.8
359.83
1501.0
0.00519
1/750
212.47
1713.47
0.00762
1/650
层间最大位移为：
1/650<
1/550，满足要求。
（3）水平地震作用下框架内力计算
各层柱端弯矩及剪力计算
边柱
Dij
Vij
y
Mij
上端弯矩
下端弯矩
20.57
1.7
42.25
34.97
37.74
1.76
80.76
66.42
49.65
1.95
96.82
50.88
2.70
111.94
137.38
续表
中柱
11952
25.7
55.0
45.23
47.16
1.9
94.32
89.6
62.03
1,95
120.96
7563
57.65
2.7
126.83
155.66
注：
Vij=VijMij=Vijyihi（上端弯矩）
③各层梁端弯矩计算
边跨梁
中跨梁
Mi右
Mi左
45.25
34.59
20.41
115.73
87.77
51.78
163.24
132.43
78.13
208.76
115.84
91.95
④各层梁端剪力计算
边跨Vb
中跨Vb
11.09
15.12
28.26
38.36
41.07
57.84
45.08
68.11
Vb=（Mb左+Mb右）/l
⑤各柱轴力计算
5.97
39.35
10.1
80.42
16.77
125.5
23.03
各柱轴力为相应层及以上层梁端剪力代数和。
⑥弯矩图、剪力图、轴力图分别如下：
6.横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
（1）风荷载标准值计算
B=7.2mω0=0.35kN/㎡ωk=βzμsμzω0（hi+hi）B/2
z
μz
βz
μs
hj
ωk
16.05
1.16
1.0
1.3
1.8
10.83
12.15
1.06
13.54
8.25
12.77
4.35
13.51
（2）风荷载作用下各层柱端剪力和弯矩计算
43036
2.41
5.3
4.1
24.37
5.42
11.6
9.54
37.15
8.26
16.11
50.66
28476
11.88
32.08
3.01
6.44
6.77
12.86
10.32
20.13
13.46
29.61
36.34
（4）风荷载作用下各层梁端弯矩计算
5.30
4.05
2.39
15.7
11.85
6.99
25.65
20.77
12.24
31.28
18.46
（5）风荷载作用下各层梁端剪力计算
1.56
2.51
4.59
5.18
7.73
9.07
12.25
13.67
（6）风荷载作用下各柱轴力计算
0.95
6.15
1.54
13.88
2.88
26.13
4.3
（7）弯矩图、剪力图、轴力图分别如下：
7.竖向荷载作用下框架结构内力计算
（1）荷载计算
α=1-2×
0.25^2+0.25^3=0.891
①边跨：
屋面板传荷载：
恒载：
5.57×
α=17.23kN/m
活载：
0.5×
α=1.55kN/m
梁自重：
3.33kN/m
楼面板传荷载：
3.6×
α=11.54kN/m
2.0×
α=6.41kN/m
3.47kN/m
框架梁均布荷载：
屋面梁：
恒载=梁自重＋板传荷载=3.33＋17.23=20.56kN/m
活载=板传荷载=1.55kN/m
楼面梁：
恒载=梁自重＋墙自重＋板传荷载=3.47＋11.54+3.3×
（2.28+0.34×
2）=24.94kN/m
活载=板传荷载=6.41kN/m
②中跨：
5.57×
=10.44kN/m
0.5×
=0.94kN/m
1.95kN/m
楼面板传荷载：
=6.75kN/m
2.5×
=4.69kN/m
2.08kN/m
恒载=梁自重＋板传荷载=1.94＋10.44=12.38kN/m
活载=板传荷载=0.94kN/m
恒载=梁自重＋板传荷载=2.08＋6.75=8.84kN/m
活载=板传荷载=4.69kN/m
（2）边柱纵向集中荷载计算
顶层柱恒载=女儿墙＋梁自重＋板传荷载=4.5×
7.2＋0.5×
6+3.33×
（7.2－0.45）＋
1.8×
2+5.57×
0.891×
6=159.39kN
顶层柱活载=板传活载=0.5×
6＋0.5×
5/8=8.86kN
标准层柱恒载=墙自重＋梁自重＋板传荷载=3.3×
（2.88+0.34×
2）×
7.2-2.4×
2.4×
2.88+0.95×
2.4＋0.5×
1.99×
6+3.47×
（7.2-0.45）+5/8×
2+3.6×
6=166.93kN
标准层柱活载=板传活载=2×
6＋2×
5/8=35.44kN
（3）中柱纵向集中荷载计算
顶层柱恒载=梁自重＋板传荷载=3.33×
（7.2－0.45）＋0.5×
9+5.57×
1.5×
0.891
6+5/8×
5.57+5/8×
5.57
2=198.89kN
2＋0.5×
5/8×
1.5
3+0.5×
2=15.08kN
标准层柱恒载=梁自重＋墙自重＋板传荷载=3.47×
9＋3.6×
6＋3.6×
5/8＋3.6×
2＋3.3×
2.96×
7.2=214.83kN
标准层柱活载=板传活载=2.5×
6+2.5×
3＋2×
2=66.55kN
竖向荷载作用下荷载分布图如下：
（4）内力计算
①梁柱相对线刚度计算
边跨
中跨
梁
0.58
0.59
0.46
竖向恒载：
上柱
下柱
右梁
左梁
0.367
0.633
0.532
0.308
0.16
15.94
-61.68
61.68
-19.89
-9.29
16.79
28.95
-17.29
-10.01
-5.2
7.76
-8.65
14.48
-5.46
0.33
0.56
-4.80
-2.78
-1.44
24.88
-40.82
54.07
-18.25
-15.93
0.269
0.269
0.462
0.406
0.236
0.122
16.69
-74.34
74.34
-21.48
-6.63
15.51
15.51
26.63
-18.77
-10.91
-10.91
-5.64
8.40
7.76
-9.39
13.32
-5.01
-5.46
-1.82
-1.82
-3.13
-1.16
-0.67
-0.35
22.09
21.45
-60.23
67.73
-16.59
-17.04
-12.62
0.122
16.69
-6.63
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