【文章內容簡介】 ：夏季最高溫度： 40℃ ，冬季最低溫度： 5℃ ；相對濕度： 75%。 ：全年為 南、 東南風，基本風壓為： 045kN/m2。 ：最大積雪深 30mm，基本雪壓： 。 材料選擇 混凝土：采用 C30（ fc= 2/N mm ， ft= 2/N mm ）； C25（ fc= 2/N mm ， ft= 2/N mm ） 鋼筋：梁柱中受力縱筋采用 HRB335 級（ fy=300 2/N mm ），其余采用 HPB235 級（ fy=210 2/N mm ）； 某中學五層框架結構設計 7 墻體：外墻和內隔墻均采用 粘土 磚，其尺寸為 240mm120mm60mm ，重度γ=18kN/m179。；門窗：木門， γ=178。；鋼塑門窗， γ=178。 框架計算簡圖及梁柱線剛度 梁柱截面尺寸的初步確定 橫向框 架梁 ： h=l/（ 8~18） =1/（ 8~18） 6 300=350~ b=(1/2— 1/3)h，取 b=250mm bh=250mm600mm (橫向主梁、次梁 ) bh=250mm500mm(縱向主梁 ) 框架柱： N=βFgn= 14 5= KN,負載面積取中柱 中柱 Ac=bchcN/unfc= 103247。 247。 = mm(抗震等級三級 ) 即 b=h= A ≥358mm 取 bh=500mm 500mm 故柱統(tǒng)一取 500 500mm 確定框架計算簡圖 框架計算單元如圖 所示，取 9 軸上的一榀框架進行計算，假定框架柱固定于基礎頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎頂面算至二層樓面，基頂標高根據(jù)地 質條件、室內外高差，定位 ，二層樓面標高為 ，故底層柱高為 。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），均為 。由此可繪出框架的計算簡圖，如圖 所示。 某中學五層框架結構設計 8 圖 結構平面布置圖 框架梁柱的線剛度計算 ： 對于中框架梁取 I=2I0 左邊跨梁： i 左邊梁 =EI/l=107kN/m178。21/12（ ） 3/ =104kNm 中跨梁： i 中跨梁 =EI/l=107kN/m178。21/12（ ） 179。/ =104kNm 右邊跨梁： i 左邊梁 =i 左邊梁 =104kNm 底層邊柱： i 底邊柱 =EI/h=107kN/m178。1/12（ ） 4/=104kNm 其余各層邊柱（ A 軸和 D 軸）： i 余邊柱 =EI/h=107kN/m178。1/12（ ） 4/=104kNm 令 i 余邊柱 =，則其余各桿件的相對線剛度為： 則 i’ 左 =i’ 右 =104/104 = 某中學五層框架結構設計 9 i‘ 中 =104/104 = i‘ 底 =104/?104= 圖 計算簡圖 荷載計算 恒載標準值計算 （ 1）屋面 防水層（ 剛） 30 厚 C20 細石混凝土防水 防水層 （柔）三氈四油鋪小石子 找平層： 20 厚 1： 3 水泥砂漿 20kN/m3= 找平層： 20 厚 1： 3 水泥砂漿 20kN/m3= 找坡層： 40 厚水泥石灰焦渣砂漿 3‰找平 14= 保溫層： 80 厚 礦渣水泥 =某中學五層框架結構設計 10 結構層： 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25kN/ m3= 抹灰層： 10 厚混合砂漿 17kN/ m3= 合計 （ 2）標準層樓面 瓷磚地面（水泥砂漿擦縫） 30 厚 1： 3 干硬性水泥砂漿，面上撒 2 厚素水泥 水泥漿結合層一道 kN/m2 結構層： 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25kN/m3= 抹灰層： 10 厚混合砂漿 17kN/m3= 合計： （ 3）梁自重 bh=250mm600mm 梁自重： 25kN/m3()=抹灰層： 10mm厚混合砂漿 17= kN/m 合計： bh=250mm500mm 梁自重： 25kN/m3（ ） m=抹灰層： 10mm厚混合砂漿 17[()2+]=合計： 基礎梁 bh=250mm400mm 梁自重： 25kN/m3=（ 4）柱自重 bh=500mm500mm 柱自重： 25kN/m3= 抹灰層： 10 厚混合砂漿 417= 合計： （ 6）縱墻自重 某中學五層框架結構設計 11 標 準層： 縱墻： 18 kN/m3= kN/m 鋁合金窗： kN/m2= kN/m 水刷石外墻面： kN/m2= kN/m 水泥粉刷內墻面： = 合計： 底層： 縱墻： 18 kN/m3()m= 鋁合金窗： kN/m2= kN/m 水刷石外墻面： kN/m2= kN/m 水泥粉刷內墻面： = 合計： （ 6） 橫 墻自重 標準層： 橫 墻 18 kN/m33 .1m= 水泥粉刷內墻面： 23= kN/m 合計： kN/m 底層：： 橫 墻： 18 kN/m3()m= 水泥粉刷內墻面： 2= kN/m 合計： kN/m 活荷載標準值計算 （ 1）屋面和樓面活荷 載標準值 根據(jù)《荷載規(guī)范》查得： 不上人屋面： kN/m2 樓面： kN/m2 走廊 ： （ 2）雪荷載 某中學五層框架結構設計 12 Sk= kN/m2= kN/m2 屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取較大值 橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算 集中風荷載標準值 為了簡化計算，作用在外墻面上的風荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效 集中荷載替代。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值： 0 ( ) / 2k z s z i jW w h h B? ? ??? 式中基本風壓 0w = kN/ m2； z? 風壓高度變化系數(shù) ,因建設地點位于有密集建筑群的城市市區(qū)，所以地面粗糙度為 C 類； s? 風荷載體型系數(shù) ,根據(jù)建筑物的體型查表得 s? =； z? 風振系數(shù) ,對于建筑物高度小于 30m的建筑 ,取 ； ih 下層柱高； jh 上層柱高； B— 迎風面的寬度 ,B=. 計算過程見下表 表 集中風荷載標準值 離地高度 z/m z? z? s? 0w (kN/m2) ih/m jh /m kW /kN 0 某中學五層框架結構設計 13 風荷載作用下的水平位移驗算 （ 1） 側移剛度 D 表 橫向 25 層 D 值的計算 構件名稱 2 bcii i?? 2c i i? ? ? 212ccDih?? ( kN/m) A軸柱 442 10 10?? ??? 8598 C軸柱 442 ( 2 .5 5 .8 ) 1 0 1 .9 32 4 .3 1 0? ? ? ??? 19594 D軸柱 442 ( 2 .5 5 .8 ) 1 0 1 .9 32 4 .3 1 0? ? ? ??? 19594 F軸柱 442 10 10?? ??? 8958 (1 9 5 4 9 8 9 5 8 ) 2 5 7 0 1 4D ? ? ? ?? 表 橫向底層 D 值的計算 構件名稱 2 bcii i?? 2cii????? ? 212ccDih??( kN/m) A軸柱 4 10 10? ?? 8908 某中學五層框架結構設計 14 B軸柱 44( 2 .5 2 .8 ) 1 0 2 .4 4 13 .4 1 0?? ?? 13047 C軸柱 44( 2 .5 2 .8 ) 1 0 2 .4 4 13 .4 1 0?? ?? 13047 D軸柱 4 10 10? ?? 8908 (1 3 0 4 7 8 9 0 8 ) 2 4 3 9 1 0D k N m? ? ? ? ?? （ 2） 風荷載作用下框架側移計算 水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計 算 : jjijVu D??? 式中 jV 第 j 層的總剪力 ijD? 第 j 層所有柱的抗側移剛度之和 ju? 第 j 層的層間側移 第一層的層間側移值求出以后 ,就可計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值 ,各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移是所有各層層間側移之和 j 層側移 1jjjjuu???? 頂點側移 1njjuu???? 框架在風荷載作用下側移的計算見下表 表 風荷載作用下框架側移計算 層次 jW /kN jV /kN D? /( kN/m) ju? /m ju? /h 5