框架结构课程设计计算书.doc

一、设计资料1、建设地点 : 南方某城市郊区，2、工程名称 : 某综合楼(底层为食堂，以上为宿舍)3、基本风压 :0.5kN/m24、地面粗糙类型 :B 类5、极端最高温度 +38 , 极端最低温度 +5 6、地质条件 : 地基承载力的标准值为 22OKPa, 不考虑地下水的作用 7、最大降雨量为 :110mm/ 小时8、该地区抗震设防烈度为 6 度9、建筑物安全等级 级10、室内外高差0.450M,基础顶面到一层地面距离0.600M。11、楼面和屋面采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖结构 , 板厚、梁高、柱截面自定； 12、屋面采用柔性防水 , 屋面恒荷载标准值（不包括现浇钢筋混凝土肋形楼盖自重）为1.9KN/m2; 屋面为上人屋面 , 活荷载标准值为 2.OKN/m2;楼面恒荷载标准值（不包括现浇钢筋混凝土肋形楼盖自重）为1.OKN/m2. 楼面活荷载标准值为2.OKN/m2. 墙体采用灰砂砖，重度 =18KN/m3, 外墙贴瓷砖 , 墙面重2, 内墙（180）面采用石灰砂浆抹灰粉刷 , 墙面重; 内墙（120）面采用石灰砂浆抹灰粉刷 , 墙面重; 铝合金玻璃窗重0.45KN/m2.木门重 0.2KN/m2. 混凝土强度等级和钢筋级别请自行选择。二、材料选用混凝土：C30 =14.3 N/ =1.43 N/钢筋：柱子和梁纵向受力钢筋采用HRB400 =360 N/ 其余采用HPB300 =270 N/三、截面选择板： h3300/50=66mm.取h=120mm，楼面板屋面板均为120mm。主梁：B-C段主梁，h8400/12=700mm，取h=700mm，b=250mmA- B段主梁及其余主梁， h6600/12=550mm，取h=600mm，b=250mm次梁：一级次梁，h6600/471mm, 取h=550mm ，b=200mm二级次梁，h6600/471mm, 取h=500mm ，b=200mm中柱：=4（4.2+3.3）6.612=2376KN =1.251.01.02376=2970KN A/=2970/14.3=207692 =a=456mm，取a=500mm边柱：=44.26.612=1331KN =1.251.11.01331=1830KN A/=1830/14.3=127938 =a=358mm，取a=400mm考虑到线刚度比，对C轴柱取a=500mm。则B、C轴柱子均为a=500mm,A轴柱子为a=400mm。四、确定计算单元（1）取轴上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架与柱刚接，由于层数不高，设各层柱截面不变。故梁跨等于柱截面型心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，为4m+0.6m=4.6m，其余各层为3.6m。（2）框架柱的线刚度计算对中框架梁取=EI/L=3.01070.250.732/8.4=5.1104KNm=EI/L=3.01070.250.632/6.6=4.09104KNmB、C柱底层，=EI/L=31070.54/4.6=3.4104KNm标准层，=EI/L=31070.54/3.6=4.34104KNmA柱底层，=EI/L=31070.44/4.6=1.40104KNm标准层，=EI/L=31070.44/3.6=1.78104KNm令=1，则其余杆件相对线刚度为=0.78 =0.32 =0.41 =1.18 =0.945、 荷载标准值计算1、恒荷载标准值计算屋面屋面恒荷载标准值（包括柔性防水层） 1.9KN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 3.0KN/ 合计 4.9KN/各层走廊楼面及标准层楼面楼面恒载标准值 1.0KN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 3.0KN/ 合计 4.0KN/梁自重（自重+抹灰）bh=250mm700mm 3.83 KN/mbh=250mm600mm（外纵梁一面抹灰一面贴瓷砖） 3.38 KN/mbh=250mm600mm（内纵梁两面抹灰） 3.16 KN/mbh=200mm550mm 2.30 KN/mbh=200mm500mm 2.03 KN/m柱自重（自重+抹灰） bh=500mm500mm柱自重 6.25KN/m抹灰层 0.34KN/m 合计 6.59 KN/m bh=400mm400mm柱自重 4.00KN/m抹灰层 0.40KN/m 合计 4.40 KN/m标准层外纵墙自重(自重+抹灰) 墙体自重 5.11KN/m外墙面贴瓷砖 0.79KN/m内墙面砂浆抹灰 0.57KN/m铝合金窗 0.64KN/m 合计 7.11 KN/m标准层内纵墙自重(自重+抹灰) B、C轴间墙（无柱）墙体自重 8.03KN/m木门自重 0.11KN/m砂浆抹灰 1.78KN/m 合计 9.92 KN/m B轴间墙（有柱）墙体自重 7.71KN/m木门自重 0.12KN/m砂浆抹灰 1.71KN/m 合计 9.54 KN/m标准层内隔墙自重(自重+抹灰) A、B轴与2轴交接轴间墙（有柱）墙体自重 8.66KN/m砂浆抹灰 1.92KN/m 合计 10.58 KN/m A、B轴与1、2轴交接轴间墙（无柱）墙体自重 9.72KN/m砂浆抹灰 2.16KN/m 合计 11.88 KN/m B、C轴与2轴交接轴间墙（有柱）墙体自重 7.05KN/m砂浆抹灰 1.57KN/m 合计 8.62 KN/m B、C轴与1、2轴交接轴间墙（无柱）墙体自重 7.38KN/m砂浆抹灰 1.64KN/m 合计 9.02 KN/m女儿墙（墙高1200mm，100mm混凝土压顶）墙体自重 4.34KN/m外墙面贴瓷砖 0.65KN/m内墙面和压顶抹灰 0.53KN/m 合计 5.52 KN/m2、 活荷载标准值计算屋面活荷载标准值 2.0 KN/m各层走廊楼面及标准层楼面活荷载标准值 2.0 KN/m6、 竖向荷载下框架受荷总图 1、 屋面板传荷载恒载：面荷载 4.9KN/ 线荷载 活载：面荷载 2.0KN/ 线荷载 2、各层走廊楼面及标准层楼面传荷载恒载：面荷载 4.0KN/ 线荷载 活载：面荷载 2.0KN/ 线荷载 3、 AB轴间框架梁均布荷载屋面梁恒载：梁自重+板传恒荷载 17.56KN/m活载：板传活荷载 5.88KN/m楼面梁恒载：梁自重+板传恒荷载+内隔墙自重 25.5KN/m活载：板传活荷载 5.88KN/m4、 BC轴间框架梁荷载屋面梁恒载：线荷载：梁自重+板传恒荷载 18.23KN/m 集中力：二级次梁恒载+一级次梁恒载 112.44KN/m 活载：线荷载：板传活荷载 5.88KN/m 集中力：二级次梁活载+一级次梁活载 37.5KN/m 楼面梁恒载：线荷载：梁自重+板传荷载+内隔墙自重 24.21KN/m 集中力：二级次梁恒载+一级次梁恒载 202KN/m 活载：线荷载：板传活荷载 5.88KN/m 集中力：二级次梁活载+一级次梁活载 37.5KN/m 5、 A轴柱子纵向荷载顶层柱子恒载：二级次梁恒载+主梁恒载 132.2KN活载：二级次梁活载+主梁活载 27.22KN 标准层柱子恒载：二级次梁恒载+主梁恒载 166.58KN活载：二级次梁活载+主梁活载 27.22KN 6、 B轴柱子纵向荷载顶层柱子恒载：二级次梁恒载+主梁恒载 121.2KN活载：二级次梁活载+主梁活载 37.48KN 标准层柱子恒载：二级次梁恒载+主梁恒载 201.76KN活载：二级次梁活载+主梁活载 37.48KN 7、 C轴柱子纵向荷载顶层柱子恒载：二级次梁恒载+主梁恒载+女儿墙 132.14KN活载：二级次梁活载+主梁活载 27.22KN 标准层柱子恒载：二级次梁恒载+主梁恒载 165.26KN活载：二级次梁活载+主梁活载 27.22KN 竖向受荷总图7、 风荷载计算作用在外墙面上的荷载可近似用作用在在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代，作用在节点上的集中风荷载标准值为离地高度Z/m15.251.151.01.30.53.62.615.2911.651.051.01.30.53.63.616.228.051.01.01.30.53.63.615.444.451.01.01.30.54.63.617.601、 风荷载作用下的位移验算侧移刚度D横向24层D值计算构件名称A轴柱2.290.538735B轴柱2.120.5120494C轴柱1.180.3714869 8735+20494+14869=44098 KN/M横向底层D值的计算构件名称A轴柱2.940.705558B轴柱2.720.6813112C轴柱1.510.5710991 5558+13112+10991=29661 KN/M风荷载作用下框架侧移计算层次415.2915.29440980.0003316.2231.51440980.0007215.4446.95440980.0011117.664.55296610.0022=0.0029m侧移验算：层间侧移最大值（满足要求）2、 框架柱反弯点计算A框架柱反弯点位置层号h43.62.290.4150000.4151.4933.62.290.4650000.4651.6723.62.290.500000.501.814.62.940.550000.552.53B框架柱反弯点位置层号h43.62.120.4060000.4061.4633.62.120.4560000.4561.6423.62.120.500000.501.8014.62.720.550000.552.53C框架柱反弯点位置层号h43.61.180.3590000.3591.3033.61.180.4500000.4501.6223.61.180.45900-0.01620.4431.6014.61.510.5760-0.002500.5742.643、风荷载作用下内力计算层号415.294409887350.203.061.496.464.566.46331.514409887350.206.301.6712.1610.5216.72246.954409887350.209.391.8016.9016.9027.42164.552966155580.1912.912.5326.7232.6643.62风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端弯矩层号415.2944098204940.467.031.4615.0410.268.376.67331.5144098204940.4614.491.6428.4023.7621.5217.14246.9544098204940.4621.601.8038.8838.8834.8727.77164.5529661131120.4428.402.5358.7971.8554.3643.31风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端弯矩风荷载作用下C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩层号415.2944098148690.345.201.3011.966.7611.96331.5144098148690.3410.711.6221.2117.3527.97246.9544098148690.3415.961.6031.9225.5449.27164.5529661109910.3723.882.6446.8063.0472.34风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力层号梁端剪力柱轴力AB跨BC跨A轴B轴C轴42.02.42-2.0-0.420.422.4235.135.89-7.13-0.761.188.3128.3610.02-15.49-1.843.0218.33113.1715.08-28.66-1.914.9333.418、 内力组合用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁CB）层号恒载活载活载左风右风及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值1左M-198.113.37-54.07101.28-101.28+0.7-337.24+-252.18V151.24-1.5441.96-21.1121.11201.72193.2中M180.85-3.1249.8312.59-12.59+0.6238.23V右M-389-9.62-86.56-76.1076.10+0.7+0.6-527.95+0.7+0.6-527.95V-335.20-1.54-79.7-21.1121.11-428.64-428.64用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁CB）层号恒载活载活载及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值1左M-222.872.36-37.85+-260.72+-260.72V170.15-1.0829.37199.52199.52中M203.46-2.1834.88+238.34V右M-437.63-6.73-60.59+-504.95+-504.95V-377.1-1.08-55.83-434.01-434.01注：1、活载、分别为活荷载作用在AB跨、BC跨； 2、可变荷载控制下恒载为1.2和1.2，活载、和左风、右风为1.4和1.4；永久荷载控制下恒载为1.35和1.35，活载、和左风、右风为1.4*0.7和1.4*0.7；用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁BA）层号恒载活载活载左风右风及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值1左M-204.43-29.34-23.5260.63-60.63+0.7+0.7-302.06+0.7+0.6-286.61V125.44.554.55-18.4418.44167.22168.50中M52.25-8.48-8.48-0.220.22+0.673.41V右M-43.22-18.246.55-61.0761.07+0.7-117.06+0.6-98.10V-76.56-25.484.55-18.4418.44-112.84-113.10用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁BA）层号恒载活载活载及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值1左M-230-20.54-16.46+-2.67+-267V141.0820.203.19164.47164.47中M58.7814.72-5.94+73.5V右M-48.62-12.774.59+-61.39+-61.39V-86.13-17.843.19-103.97-103.97注：1、活载、分别为活荷载作用在AB跨、BC跨； 2、可变荷载控制下恒载为1.2和1.2，活载、和左风、右风为1.4和1.4；永久荷载控制下恒载为1.35和1.35，活载、和左风、右风为1.4*0.7和1.4*0.7；用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表（C柱）层号恒载活载活载左风右风及相应的M、V及相应的M、V及相应的N、V组合项目值组合项目值组合项目值1上M-62.211.25-17.6365.52-65.52+0.6-119.15/1.2+0.714.55+0.7-140.07V1404.85-5.98320.35-46.7746.771753.261119.751675.87下M31.10-0.638.82-88.2688.26+0.692.88/1.2+0.7-62.78+0.7125.53V1441.22-5.98320.35-46.7746.77179011501712.24N-20.280.41-5.7533.43-33.43-46.0916.82-57.74用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（C柱）层号恒载活载活载及相应的M、V及相应的M、V及相应的N、V组合项目值组合项目值组合项目值1上M-69.990.88-12.34+-82.33/1.35+-50.96+-82.33V1580.46-4.19224.251804.711166.521804.71下M34.99-0.446.17+41.16/1.35+25.48+41.16V1621.37-4.19224.251845.621196.821845.62N-22.820.29-4.03-26.85-16.61-26.85注：1、活载、分别为活荷载作用在AB跨、BC跨； 2、可变荷载控制下恒载为1.2、1.2和1.2，活载、和左风、右风为1.4、1.4和1.4；永久荷载控制下恒载为1.35、1.35和1.35，活载、和左风、右风为1.4*0.7、1.4*0.7和1.4*0.7用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表（B柱）层号恒载活载活载左风右风及相应的M、V及相应的M、V及相应的N、V组合项目值组合项目值组合项目值1上M66.04-7.0622.5082.31-82.31+0.7+0.6132.98/1.2+-27.28+0.7164.1V2627.78225.25441.876.90-6.903231.472182.922944.99下M-33.023.53-11.26-100.59100.59+0.7+0.6-101.16/1.2+73.07+0.7-141.49V2664.16225.25441.876.90-6.903267.852213.232980.37N25.78-2.768.7939.76-39.7656.49-18.2871.69用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（B柱）层号恒载活载活载及相应的M、V及相应的M、V及相应的N、V组合项目值组合项目值组合项目值1上M74.30-4.9415.75+90.05/1.3555.04+90.05V2956.25 157.68309.313265.662189.813265.56下M-37.152.47-7.88+-42.56/1.35-27.52+-45.03V2997.18157.68309.313464.172220.133306.49N29-1.936.1533.2221.4835.15注：1、活载、分别为活荷载作用在AB跨、BC跨； 2、可变荷载控制下恒载为1.2、1.2和1.2，活载、和左风、右风为1.4、1.4和1.4；永久荷载控制下恒载为1.35、1.35和1.35，活载、和左风、右风为1.4*0.7、1.4*0.7和1.4*0.7用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表（A柱）层号恒载活载活载左风右风及相应的M、V及相应的M、V及相应的N、V组合项目值组合项目值组合项目值1上M10.085.67-2.4837.41-37.41+0.741.94/1.2+0.7-30.75+0.751.46V1102.67218.34-15.5040.12-40.121349.36867.921295.63下M-5.04-2.841.25-45.7245.72+0.7-39.88/1.2+0.742.40+0.7-52.75V1126.96218.34-15.5040.12-40.121373.38888.161319.92N3.291.850.8118.07-18.0717.79-15.9022.66用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（A柱）层号恒载活载活载及相应的M、V及相应的M、V及相应的N、V组合项目值组合项目值组合项目值1上M11.343.97-1.74+15.31/1.35 +6.66+15.31V1240.5152.84-10.851393.34908.041393.34下M-5.67-1.990.88+-7.66/1.35 +-3.32+-7.66V1267.83152.84-10.851420.67928.281420.67N3701.30-0.575.02.175.0注：1、活载、分别为活荷载作用在AB跨、BC跨； 2、可变荷载控制下恒载为1.2、1.2和1.2，活载、和左风、右风为1.4、1.4和1.4；永久荷载控制下恒载为1.35、1.35和1.35，活载、和左风、右风为1.4*0.7、1.4*0.7和1.4*0.79、 截面设计与配筋计算混凝土：C30 =14.3 N/ =1.43 N/钢筋：柱子和梁纵向受力钢筋采用HRB400 =360 N/ =360 N/ 其余采用HPB300 =270 N/ =0.5181、 框架柱截面设计（1） 轴压比验算A轴底层柱：Nmax=1420.67KN 轴压比：（满足要求）B轴底层柱：Nmax=3464.17KN 轴压比：（满足要求）C轴底层柱：Nmax=1845.62KN 轴压比：（满足要求）（2）截面尺寸复核A轴柱：=400-40=360mm Vmax=22.66KN 则满足要求B轴柱：=500-40=460mm Vmax=71.696KN 则满足要求C轴柱：=500-40=460mm Vmax=57.74KN 则满足要求（3） A轴柱正截面受弯承载力计算A轴底层柱： 第一组内力 由（）34-12（）=34+120.73=42.76 满足要求不考虑自身构件弯曲产生的附加弯矩 按最小配筋率配筋（实配）第二组内力 由（）需要考虑自身构件弯曲产生的附加弯矩34-12（）=34+120.98=45.76 ，由于，取则 按最小配筋率配筋（实配）（4） A轴柱垂直于弯矩作用平面受压承载力计算Nmax=1420.67KN 由，查表知满足要求（5） A轴柱斜截面最不利内力组合内力组合 剪跨比，取由于，则则可不进行配筋计算，按构造配箍（）（6） B轴柱正截面受弯承载力计算B轴底层柱： 第一组内力 由（）34-12（）=34+120.76=43.12 满足要求不考虑自身构件弯曲产生的附加弯矩 第二组内力 由（）34-