西安工业大学毕业设计（论文）
图3－2横向框架
图3－3纵向框架
3.4 梁柱截面尺寸初估
3.4.1 梁截面尺寸估算
网采柱用内廊式布置，中间跨布置走廊，宿舍分布在边跨上。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。梁截面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表2-1，表中还给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级。其设计强度：C30混凝土轴心抗压强度设计值fc=14.3N/mm2 ，抗拉强度设计值ft=1.43N/mm2
横向框架梁
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西安工业大学毕业设计（论文） h= (1/12 ～ 1/8)L=（1/12 ～ 1/8）?6300mm=525mm ～ 787.5mm 取h=600mm b=（1/3 ～ 1/2）h= （1/3 ～ 1/2）?600mm=200mm ～ 300mm 取b=300mm 故横向框架梁截面尺寸取b×h=300mm×600mm
中间框架梁由于跨度小, b×h=300mm×300mm 纵向框架梁
h= (1/12 ～ 1/8)L=（1/12 ～ 1/8）? 6600mm=550 ～825mm，取h=600mm b=（1/3 ～ 1/2）h= （1/3 ～ 1/2）?600mm=200 ～300mm，取b=300mm 故纵向框架梁截面尺寸取b?h=300mm?600mm 次梁
h= (1/18～1/12)L=（1/18 ～ 1/12）?6300mm=350mm ～ 525mm，取h=450mm b=（1/3 ～ 1/2）h= （1/3 ～ 1/2）?450mm=150mm ～ 225mm，取b=250mm 故次梁截面尺寸取b?h=250mm?450mm
表2-1估算梁的截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级
层数 混凝土 强度等级 横梁（b×h） AB、CD跨 300×600 BC跨 300×300 纵梁 （b×h） 次梁 （b×h） 1～6 C30 300×600 250×450 3.4.2 柱截面尺寸估算
a.框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式估算：
N=βFgEn Ac≥N/[uN]fc
注：N为柱组合的轴压力设计值；
F按简支状态计算柱的负载面积；
β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,
不等跨取1.25；
gE 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12～15KN/m2，这里取12 KN/m2；
n为验算截面以上的楼层层数； Ac为柱截面面积；
[uN]为框架柱轴压比限值，本方案为抗震8度设防，二级抗震等级，查《抗
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西安工业大学毕业设计（论文） 震规范》可知取为0.8；
fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。 b.计算过程：
边柱和中柱的负载面积： 边柱：6.6×6.3/2=20.79㎡ 中柱：6.6×(6.3+2.7)/2=29.70㎡ 对于边柱：
N=βFgEn=1.3×20.79×12×6=1945.94（KN）
Ac≥N/uNfc=1945.94×1000/0.8/14.3=170099.65（mm2） 对于中柱：
N=βFg E n=1.2×29.70×12×6=2566.08（KN） Ac≥N/uNfc=2566.08×1000/0.8/14.3=224307.69（mm）
如取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面高度分别为432mm2和481mm2。 初步估计柱的尺寸为600㎜×600㎜＝360000 mm2>224307.69 mm2，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为600㎜×600㎜。
根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下：
一层 600mm×600mm； 二到六层 550mm×550mm
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4 梁、柱侧移刚度计算 4 梁、柱侧移刚度计算
根据规范可知，对于现浇楼板其梁的线刚度应进行修正：
边框架梁 I=1.5I0
中框架梁 I=2.0I0
4.1 横梁线刚度i b的计算
混凝土C30
AB、CD跨Ec =3.0×104,b=300,h=600, I0=bh/12=300×600/12=5.4×109 l =6300, EcI0/l=3.0×104×5.4×109/6300=2.751×1010
故1.5EcI0/l = 4.127×1010 ， 2EcI0/l = 5.502×1010 BC跨Ec =3.0×104，b=300,h=300, I0=bh/12=300×300/12=0.675×109 l =2700, EcI0/l=3.0×104×0.675×109/2700=0.75×1010
故1.5EcI0/l =1.125×1010 ， 2EcI0/l =1.5×1010
表4－1 横梁线刚度ib计算表
Ec b h I0 l EcI0/l 1.5EcI0/l 2EcI0/l (mm) (N·m) (N·m) (N·m) 类别 (N/mm2) (mm) (mm) (mm4) AB、CD跨 3.0×104 300 600 5.4×109 6300 2.751×1010 4.127×1010 5.502×1010 BC跨 3.0×104 300 300 0.675×109 2700 0.75×1010 1.125×1010 1.50×1010 4.2 纵梁线刚度i b的计算
混凝土C30
Ec =3.0×104，b=300,h=600, I0=bh/12=300×600/12=5.4×109
l =6600, EcI0/l=3.0×10×5.4×10/6600=2.455×10
故1.5EcI0/l = 3.683×1010 ， 2EcI0/l =4.91×1010
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表4－2 纵梁线刚度ib计算
Ec b h (N/mm2) (mm) (mm) I0 l EcI0/l 1.5EcI0/l 2EcI0/l (mm4) (mm) (kN·m) (kN·m) (kN·m) 类别 纵梁 3.0×104 300 600 5.4×109 6600 2.455×1010 3.683×1010 4.91×1010 14
西安工业大学毕业设计（论文） 4.3 柱线刚度i c的计算
混凝土C30
一层 Ec =3.0×104，b=600,h=600, I0=bh/12=600×600/12=1.08×1010 l =4350, EcI0/l=3.0×104×1.08×1010/4350=7.448×1010 二到六层Ec =3.0×104，b=550 h=550, I0=bh/12=550×550/12=7.626×109 l =3000 EcI0/l=3.0×104×7.626×109/3000=7.626×1010
表4－3 柱线刚度ic计算表
层次 1 2～6 Ec(N/mm2) 3.0×104 3.0×104 b(mm) 600 550 h(mm) 600 550 hc(mm) 4350 3000 Ic(mm4) EcIc/hc(kN·m) 1.08×1010 7.448×1010 7.626×109 7.626×1010 4.4 各层横向侧移刚度计算:(D值法)
图4－1横向框架计算单元
a.中框架边柱（11根）A-2、3、4、5、6、7，D-2、3、5、6、7
2～6层
K=(5.502+1.5)/(2×7.626)=0.459
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