框架结构抗震设计计算书

本结构选择横向框架承重方案构梁面尺寸估算如下梁截面尺寸纵梁纵梁 =8

~1)×7500= 1b=3

~1)×400= 2横梁横梁 =8

~1)×6300= 1b=(13

)×600= 22.柱截面尺寸：b=(1~1)×L，统一取柱截面尺寸为 梁截面尺寸混凝土横梁（b纵梁（b200×柱截面尺寸混凝土横梁（b纵梁（b600×3.板厚取b=123412345678CBA91、屋面10厚地砖铺平拍实，缝宽5mm，1：1水泥砂浆填251：4干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥满铺0.15厚聚乙烯薄膜一层二层1.5厚氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材刷沥青马蹄脂一2厚聚氨酯防水涂料，刷基层处理剂一遍沥青膨胀珍珠岩找坡（40厚20厚（最薄处）1：8水泥珍珠岩找2%坡干铺30厚聚苯乙烯塑料板1厚聚氨酯防水涂料隔汽层，沿墙高出保温层上表面201：2.5水泥砂浆找100厚钢筋混凝土屋面板屋面恒 楼面荷载标准251：2水泥砂浆抹面压100厚现浇混凝土楼板楼面其他荷载折合成均布荷楼面恒 梁线荷载标准梁1自 0.3×0.6×25= （0.6−0.1）×17×0.02=0.17KN/m梁2自 0.4×0.7×25= （0.7−0.1）×17×0.02=0.204KN/m柱线荷载标准柱1自 0.5×0.5×25= 17×0.5×4×0.01=0.34KN/m柱2自 0.6×0.6×25= 17×0.6×4×0.01=0.408KN/m4.墙线荷载标准1.8m女儿 7×1.8×0.24=第一层外墙自 7×(3.6−0.6)×0.24=外墙粉 20×(3.6−0.6)×0.024×2=7.92内墙自 7×(3.6−0.6)×0.24=内墙粉（20×0.018+16×0.002）×(3.6−0.6)×2=7.39第二外墙自 7×(3.4−0.6)×0.2=外墙粉 20×(3.4−0.6)×0.02×2=6.16内墙自 7×(3.4−0.6)×0.2=内墙粉（20×0.018+16×0.002）×(3.4−0.6)×2=第三部分：水平力计(一)重力代表值计屋面荷载标准值：屋面恒载标准值4.3上人屋面活载标准值2.0KN/m2不上人屋面活载标准值0.5楼面恒载标准值3.8KN/m2、楼面活载标准值梁柱楼墙线荷墙的长度（去洞口墙合外内外内外内400311.5（女儿墙321（二）.重力代表值计楼面活载：2×楼面恒载：3.8727.9=4屋面：活载2.0727.9=恒载4.3727.9=5屋面：活载0.5452.25=恒载3.8452.25=重力楼屋、楼面活恒梁柱墙1234（三）框架自振周期计横梁线刚度计算𝐢𝐛(C25Ec=2.55×104N/mm2)类b×LL2LABBC5.4××××柱的线刚度计算𝐢𝐜(C30凝土Ec=3.0×104N/mm2层b×43.0×2.13×2.37×2.33.0×2.13×1.78×13.0×2.13×1.4×①A-1、A-11、C-1、C-K=i1+i2=3.3=

αc

= =α12ic=0.656× =5323.4（4根

c

②A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、A-9、A-10K=i1+i2=4.4=

αc

= =α12ic=0.708× =5745.4（18根

c

③B-1、B-K=i1+i2=3.3+3.3=αc

0.5+K

0.5+4.71=

=α12ic=0.776× =6297（2根

c

④B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7、B-8、B-9、B-10K=i1+i2=4.4+4.4=6.286αc

0.5+K

0.5+6.286=

=α12ic=0.819× =6646.2（9根

c

∑Dj=5323.4×4+5745.4×18+6297×2+6646.2×9=第二、三层①、A-1、A-11、C-1、C-K=i1+i2+i3+i4=3.3+3.3=

α=

=

=

=α12ic=0.481 =7927.6（4根

c

K=i1+i2+i3+i4=4.4+4.4=α=

=

= =α12ic=0.553 =9114.3（18根 c

③ K=i1+i2+i3+i4=3.3+3.3+3.3+3.3=α=

=

= =

12ic=0.650×12×1.78×1010= c

K=i1+i2+i3+i4 α=

=

= =α12ic=0.712 =11735(9 c

∑Dj=7927.6×4+9114.3×18+10713×2+11735×9=第四层 K=i1+i2+i3+i4=3.3+3.3 α=

=

= =α12ic=0.410 =15995（2根 c

K=i1+i2+i3+i4=4.4+4.4 α=

=

= =α12ic=0.481 =18762（2根 c

∑Dj=15995×2+18765×2把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而计算第j层楼∑4321顶点位移发计算结构基本周期T1=1.7√uT=1.7√0.093=(四)水平作用计1、结构等效重力荷载代表Geq=0.85∑Gi=0.85×10674.04=2、计算该水 影响系数1查表的Ⅲ类场地特征周期Tg查表设防烈度7度三级 =因为Tg=0.45<所以

Tg

a= T

× =

×0.08=则：FEk=a1Geq=0.07×9073=又因为：T1=0.52<1.4Tg=0.63则不用考虑顶部附加水平作用3、各质点横向水平作用及楼层剪力计算∑GiHi=GiHi/∑4321层间剪力分布图4、弹性层间位移角验规范要求框架的最大弹性层间位移△u与层高之比过限值e△u<eh

]弹性间位移角限值《建筑混凝土结构设计规范规框架结构为横向水平作用下的位移验层∑θe=△ui÷4321由此可见，最大层间位移角发生在底层，1/1161.3<1/550,满足规要求(五)水平作用下框架内力计⑤轴线横向框架内力1、把层间剪力分配给该层的各柱 =Djk1 ∑mDjk1y=y0+y1+y2+y3(框架柱反弯点高度比化时反弯点高度比修正值，底层柱不考虑正值，顶层柱，y2=0；顶层柱，y3=

⑤号轴线横剖【边柱】各层柱弯矩和剪力剪力计层Ky300020001000弯矩和剪力计层∑ky321【中柱】各层柱弯矩和剪力剪力计层Ky300020001000弯矩和剪力计层∑ky32144.5

⑤号轴线M图

⑤号轴线Q图

⑤号轴线N图第四部分：竖向荷载作用下内力计由第二部分荷载计算第三层

屋面恒载上人屋面活荷载：2.0KN/m2作用于顶层框架梁上的恒载线荷载g3AB1=g3BC1=g3AB2=g3BC2=4.3KN/m2×3.2m=作用于顶层框架梁上的活载线荷载g3AB′=g3BC′=2.0KN/m2×3.2m=第一、二层楼面恒载填充墙重：7.2KN/m楼面活荷载：1.8作用于顶层框架梁上的恒载线荷载g2AB1=g2BC1=4.67KN/m+7.2KN/m=11.87KN/mg2AB2=g2BC2=3.22KN/m2×3.2m=10.3KN/m作用于顶层框架梁上的活载线荷载g2AB′=g2BC′=1.6KN/m2×3.2m=

ABABC 恒载作用下的结构计算简 荷载的等

活载作用下的结构计算简将Ta=0.5×3.2=g3=g3AB1+g3AB2(1−a2+=4.76+13.76×(1−0.2582+0.2583)=g3′=g3AB1′(1−a2+a3)=6.4×(1−0.2582+0.2583)=g1=g2=g2AB1+g2AB2(1−a2+=11.87+10.3×(1−0.2582+0.2583)=2g1′=2

′=

′(1−a2+a3)=5.76×(1−0.2582+0.2583)22分层法弯矩计算如下（一（二（三

4.62

𝐅=𝟏

𝐥𝟐=𝟏×𝟐𝟏.𝟔𝟔×𝟔.𝟐𝟐=𝟔𝟗.

𝐅=𝟏

′𝐥𝟐=𝟏×𝟔.𝟎𝟖×𝟔.𝟐𝟐=𝟏𝟗.----

-

-12.8-69.4(二)恒载分

-

- - - ---

---

-

-3.39-17.55

+9.69-

- - - --

-

𝐅=−𝟏

(二)活载分𝐥𝟐=−𝟏×𝟐𝟏.𝟔𝟔×𝟔.𝟐𝟐=−𝟔𝟗.

-

𝐅 𝐅=−𝟏𝐠′𝐥𝟐=−𝟏×𝟓.𝟒𝟖×𝟔.𝟐𝟐=−𝟏𝟕. 𝐅=𝟏𝐠′𝐥𝟐=𝟏×𝟓.𝟒𝟖×𝟔.𝟐𝟐=𝟏𝟕.

𝐅=𝟏

𝐥𝟐=𝟏×𝟐𝟏.𝟔𝟔×𝟔.𝟐𝟐=𝟔𝟗. 𝐌 𝐌𝐀𝐁𝐅= 𝐠𝟐′𝐥𝟐= ×𝟓.𝟒𝟖×𝟔.𝟐𝟐=−𝟏𝟕. 𝐌𝐁𝐀𝐅 𝐠𝟐′𝐥𝟐 ×𝟓.𝟒𝟖×𝟔.𝟐𝟐=𝟏𝟕. -- - +40.3- ---

- - - --

---

(三)恒载分-10.18 -3.39

- - - --

-

-

-

-

-

（三)活载分

-

𝐅=−𝟏

𝐥𝟐=−𝟏×𝟐𝟏.𝟔𝟔×𝟔.𝟐𝟐=−𝟔𝟗.

′

𝟏𝟐

=−𝟏𝟐𝐠𝟑

= ×𝟓.𝟒𝟖×𝟔.

=−𝟏𝟕. 𝐅=𝟏

𝐥𝟐=𝟏×𝟐𝟏.𝟔𝟔×𝟔.𝟐𝟐=𝟔𝟗.

′

𝟏𝟐

=𝟏𝟐𝐠𝟑

×𝟓.𝟒𝟖×𝟔.

=𝟏𝟕.（1）+（2）+（3）弯矩再0.2240.2240.2240.224-5.2-5.2ABCABC

(

-

-3

3

1

171A

BM图

C

Q图框架在活载作用下的内力

----------ABC第四部分：竖向荷载作用下内力1、梁的内力组55432123415611A2B2C框架梁的控制截面为梁端柱边和框架梁控制截面取6个如上图柱控制界面2底层框架梁在恒荷载作用下梁端柱边剪力和弯V′=V−(g+p)2M′=M−V′2V′、M−梁端柱边剪力和V、M−内力计算得到的梁端柱轴线截面的剪力和弯g、p−作用在梁上的竖向分布恒载和活荷调幅系数β=底层梁端柱边剪力弯矩：g=21.66KN/mp=（1）竖向恒载作用下柱边弯矩剪力计算和调幅截面 1=V−g2=67−21.66×0.4÷2=

=M−V′b=32.12−62.7×0.4÷2=2M1=19.6×0.8=截面 2=V−g2=67−21.66×0.4÷2=

=M−V′b=82.2−62.7×0.4÷2=2M2=69.7×0.8=（1）竖向活载作用下柱边弯矩剪力计算和调幅截面 1=V−g2=17−21.66×0.4÷2=

=M−V′b=8.13−4.3×0.4÷2=7.27KN·2M1=7.27×0.8=5.8N·截面 2=V−g2=17−21.66×0.4÷2=

=M−V′b=20.94−4.3×0.4÷2=20.1KN·2M2=20.1×0.8=16KN·则底层框架梁在竖向恒载和活载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩如图：ABC底层框架梁在恒载作用下经弯矩调并算至柱边ABC考虑到有左震和右震之分前面内力计算时采用左震在表中+表示左震和右震。底层截面恒荷活荷荷1.2（恒+0.5活）+1.3MVMVMV1--—-200——3----—--4--—-500——6----—--2、柱的内力组弯矩以顺时针为正，轴力以受压为底层柱截恒荷活荷荷1.2（恒+0.5活）+1.3MNMNMNA柱2---1---B柱2000-1000-C柱2-1-二层柱截面恒荷活荷荷1.2（恒+0.5活）+1.3MNMNMNA3-B300-C3---第五部分：梁柱截面设Nccμ=fcc

453.6×=400×400×14.3=0.20>柱端弯矩设计值要满足强柱c∑Mc=η∑cMc——节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计η——强柱系数（三级为1.1）c底层柱下端截面弯矩设计值三级框架乘以增大系数底层A柱∑Mc=31.4+58.5=89.9KN·ηc∑Mb=1.1×100.8=110.9KN·AAMt=110.9÷2=55.5KN·mMb=1.15×36.1=41.5KN·mAA底层B柱∑Mc=36.1+42.6=82.3KN·Bηc∑Mb=1.1×119=130.9KN·mMt=130.9÷2=65.45KN·mBBMb=1.15×74.9=86KN·B底层C柱∑Mc=31.4+58.5=107.7KN·Cηc∑Mb=1.1×100.8=110.9KN·mMt=110.9÷2=55.5KN·mCCMb=1.15×49.2=56.6KN·C框架梁设计剪力的V=η(Ml+Mr)/ln+ η剪力增大系数（三级为Ml、Mr——梁左右两端顺时针或者反时针方向组合的弯矩设计 ln——梁的净VGb——梁在重力荷载代表值作用下的剪力设计V=η(Ml+Mr)/ln+VGb=1.1×(97.5+97.5)/6.2+15.1 V=η(Ml+Mr)/ln+VGb=1.1×(97.5+97.5)/6.2+15.1 框架柱设计剪力的V=η(Mt+ ——柱剪力增大系Mt、Mb——柱的上下端顺时针或者反时针组合弯矩设计 Hn——柱的净AV=η(Mt+

=1.1×(66.4+66.5)/4.55= BV=η(Mt+

=1.1×(43+79.4)/4.55= CV=

(Mt+

=1.1×(63.4+66.5)/4.55= 1）已知条混凝土强度等级C25，fc=11.9N/mm2ft=1.27N/mm2,纵向受力筋用HRB335（fy=fy′=300N/mm2，箍筋采用HRB235（fy=fy′=210N/mm22（1）承载力抗震调整系数γRE=(2)三级抗震设防要求，框架混凝土梁受压区高x≤0.35h0=0.35×565=配筋计1、梁的最不利内力跨间：Mmax=161.24KN·m支座A：Mmax=100.8KN·m支座Bl：Mmax=119KN·m调整后剪力：V=49.7KN梁正截面受弯承载力计算抗震设计中，对于楼面现浇的框架结构，梁支座负弯矩按矩形T的计算弯矩，得：、考虑跨间最大弯矩处按T形截面设计，翼缘计算宽度bf，按跨度考虑，取=l/3=6.2/3=2.1m=2100mmHRB335（fy=fy′=300N/mm2，h01=600−35=565mm因α1fcb′h′(h0 f)=11.9×2100×120×(565

)f =1514.4KN·m>161.24𝐾𝑁·属第一类T面M

161.24×αs=

f

=11.9×2100×5652= ξ=1−√1−2αs= A= =0.02×2100×565 = 0

实配钢筋2Ф25,As=982mm2ρ=982/(300565)=0.58%>ρmin=0.25%，满足要求。ξ

300×=11.9×2100×

=0.02<符合三级抗震设计要两支座处s将下部跨间截面的2Ф25钢筋支座作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，A′=982mm2，再计算相应的受拉钢筋As，即：s左支座考虑到承载力弯矩抗震调整系数γRE=0.75M=0.75×100.8=75.6KN·mAs

=sfy(h0−a′s

75.6×300×(565−

=As=B：考虑到承载力弯矩抗震调整系数γRE=M=0.75×119=89.25KN·M

89.25×AsAs=

sfy(h0−a′s

300×(565−

=实配钢筋3Φ16,As=603mm2一层梁的正截面配楼截s实配A′+A 一123456承载力抗震调整系数：γRE=底层梁AB、γREV=0.75×49.7=判断hw=565=1.9< γREV<=0.25×1.0×11.9×300×565=截面尺寸满足0.7βf

=0.7×(800)4×1.27×300×h

=可知，按构造配箍筋即可梁端箍筋加密区采用2肢0.7ftbh0+

s

=0.7×1.27×300×565+1.25×210

×=384KN>箍筋加密区0.9m,非加密区按最小配箍率配

=0.24

=Asv=300×250×0.15%=肢Ф10@250，Asv=一层梁斜截面楼梁加密非加密一双肢双肢双肢双肢已知y混凝土采用C30（fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2），纵向受力钢筋选用HRB400（fyf′360N/mm2）,柱的尺寸截面为400yy0箍筋采用HRB235（fy=f′=210N