框架结构课程设计计算书

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/m2

4、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220KPa,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II级

10、室内外高差0/50M,基础顶面到一层地面距离0.600Mo

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

2.0KN/m1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I.OKN/mz.楼面活荷载标准值为2.0KN/M墙体采用灰砂砖，重度

Y=18KN/m3,外墙贴瓷砖，墙面重2,内堵（1go）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£=14.3N/m〃?2,力=1.43N/〃加

钢筋：柱子和梁纵向受力钢筋采用HRB400/v=360N/〃加

1

其余采用HPB300/v=270N/mm

三、截面选择

板：h23300/50=66mm.取h=120nl叫楼面板屋面板均为120mm。

主梁：B-C段主梁，h^8400/12=700mm,取h=700mm,b=250mm

A-B段主梁及其余主梁，

h26600/12=550mm,取h=600mm,b=250mm

次梁：一级次梁，h26600/471mm,取h=550mm,b=200mm

二级次梁，6600/471mm,取h=500nlm,b=200mm

中柱：N二nqAMX(4.2+3.3)X6.6X12=2376KN

N0=九夕口.25X1.0X1.0。2376=2970KN

A2N//二2970/14.3二207692m?

y[A=a=456mm,取a=500mm

边柱：N二〃qA=4X4.2X6.6X12=1331KN

Nc=ycpa2N=1.25X1.1X1,0X1331=1830KN

AeNJ/=1830/14.3=127938mJ

J~A.=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=500nlm,A轴柱子为a=400mm。

四、确定计算单元

(1)取②轴上的一根框架计算，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/=2/0

ihBC=EI/L二，X3.0X10八7X0.25X0.7八3X2/8.4=5.1X1(T4KN・m

ibAB=EI/L4X3.0X10-7X0.25X0.6人3X2/6.6=4.09X10人4KN・m

B、C柱

底层，心。底田/1_4*3乂10八7X054X/4.6=3.4X1(T4KN・m

标准层，zc«c=EI/L=-^X3X10^7X0.5^4X/3.6=4.34X10^4KN*m

A柱

底层，W=EI/L=-^X3X10"7X0.4^4X/4.6=1.40X10^KN*m

标准层，icA=EI/L=^X3X10^7X0.4^4X/3.6=1.78X10"4KN*m

令，则其余才二件相对线刚度为

L、c底=0.78icA}^=0.32______________________

icA=0.41

五、荷载标准值计算

1、恒荷载标准值计算

①屋面

屋面恒荷载标准值（包括柔性防水层）1.9KN/m?

结构层：120厚现浇钢筋混凝土板3.OKN/m2

合计4.9KN/m2

②各层走廊楼面及标准层楼面

楼面恒载标准值1.OKN/m2

结构层：120厚现浇钢筋混凝土板3.OKN/m2

合计4.OKN/m2

③梁自重（自重+抹灰）

bXh二250mmX700mm3.83KN/m

bXh=250mmX600mm（外纵梁一面抹灰一面贴瓷石专）3.38KN/m

bXh=250mmX600mm（内纵梁两面抹灰）3.16KN/m

bXh=200mmX550mm2.30KN/m

bXh=200mmX500mm2.03KN/m

④柱自重（自重+抹灰）

（1）bXh=500mmX500mm

柱自重6.25KN/m

抹灰层0.34KN/m

合计6.59KN/m

（2）bXh=400mmX400mm

柱自重4.OOKN/m

抹灰层0.40KN/m

合计4.40KN/m

⑤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7.11KN/m

⑥标准层内纵墙自重（自重+抹灰）

⑴B、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9.92KN/m

⑵B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9.54KN/m

⑦标准层内隔墙自重（自重+抹灰）

⑴A、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10.58KN/m

⑵A、B轴与1、2轴交接轴间墙（无柱）

墙体自重9.72KNA1

砂浆抹灰2.16KN/m

合计11.88KN/m

⑶B、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8.62KN/m

（4）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9.02KN/m

⑧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5.52KN/m

2、活荷载标准值计算

①屋面活荷载标准值2.0KN/m

②各层走廊楼面及标准层楼面活荷载标准值2.0KN/m

六、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/ma

线荷载4.9x3.3x(l-0.252+0.253)=6.6x0.8914.40ATN/m

活载：面荷载2.OKN/m2

线荷载2.0x3.3x(1—0.252+0.253)=6.6x0.895.88KN/加

2、各层走廊楼面及标准层楼面传荷载

恒载：面荷载4.OKN/m2

线荷载4.0x33x(1-0.252+0.253)=6.6x0.8911.76KN:"?

活载：面荷载2.OKN/m3

线荷载2.0x3.3x(1-0.252+0.253)=6.6x0.895.88KN/加

3、A〜B轴间框架梁均布荷载

①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

②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/m

4,B〜C轴间框架梁荷载

①屋面梁

恒载：(1)线荷载：梁自重+板传恒荷载18.23KN/m

1

⑵集中力：彳二级次梁恒载+一级次梁恒载112.44KN/m

活载：⑴线荷载：板传活荷载5.88KN/m

(2)集中力：,二级次梁活载+一级次梁活载37.5KN/m

②楼面梁

恒载：(1)线荷载：梁自重+板传荷载+内隔墙自重24.21KN/m

1

(2)集中力：5二级次梁恒载+一级次梁恒载202KN/m

活载：(1)线荷载：板传活荷载5.88KN/m

1

(2)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

①顶层柱子

1

恒载：万二级次梁恒载+主梁恒载132.2KN

1

活载：不二级次梁活载+主梁活载27.22KN

②标准层柱子

恒载：;二级次梁恒载+主梁恒载

166.58KN

活载：g二级次梁活载+主梁活载

27.22KN

6、B轴柱子纵向荷载

①顶层柱子

恒载：；二级次梁恒载+主梁恒载

121.2KN

1

活载：不二级次梁活载+主梁活载37.48KN

②标准层柱子

恒载：不二级次梁恒载+主梁恒载201.76KN

1

活载：不二级次梁活载+主梁活载37.48KN

7、C轴柱子纵向荷载

①顶层柱子

1

恒载：不二级次梁恒载+主梁恒载+女儿墙132.14KN

1

活载：5二级次梁活载+主梁活载27.22KN

②标准层柱子

1

恒载：不二级次梁恒载+主梁恒载165.26KN

1

活载：5二级次梁活载+主梁活载27.22KN

竖向受荷总图

七、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/m

15.251.151.01.30.53.62.615.29

11.651.051.01.30.53.63.616.22

8.051.01.01.30.53.63.615.44

4.451.01.01.30.54.63.617.60

1、风荷载作用下的位移验算

⑴侧移刚度D

横向2〜4层D值计算

构件名称

A轴柱2.290.538735

B轴柱2.120.5120494

C轴柱1.180.3714869

8735+20494+14869二44098KN/M

横向底层D值的计算

构件名称

A轴柱2.940.705558

B轴柱2.720.6813112

C轴柱1.510.5710991

D=5558+13112+10991=29661KN/M

风荷载作用下框架侧移计算

AM

层次△T

415.2915.29440980.0003

316.2231.51440980.0007

215.4446.95440980.0011

117.664.55296610.0022

4二2=0,0029m

侧移验算：

层间侧移最大值（满足要求）

2100550

2、框架柱反弯点计算

A框架柱反弯点位置

层号h

43.62.290.4150000.4151.49

33.62.290.4650000.4651.67

23.62.290.500000.501.8

14.62.940.550000.552.53

B框架柱反弯点位置

层号h

43.62.120.4060000.4061.46

33.62.120.4560000.4561.64

23.62.120.500000.501.80

14.62.720.550000.552.53

C框架柱反弯点位置

层号h

43.61.180.3590000.3591.30

33.61.180.4500000.4501.62

23.61.180.45900-0.01620.4431.60

14.61.510.5760-0.002500.5742.64

3、风荷载作用下内力计算

风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端弯矩

层号

415.294409887350.203.061.496.461.566.46

331.514409887350.206.301.6712.1610.5216.72

246.954409887350.209.391.8016.9016.9027.42

164.552966155580.1912.912.5326.7232.6643.62

层号

415.2944098204940.467.031.4615.0410.268.376.67

331.5144098204940.4614.491.6428.4023.7621.5217.14

246.9544098204940.4621.601.8038.8838.8834.8727.77

164.5529661131120.4428.402.5358.7971.8554.3643.31

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

415.2944098M8690.345.201.3011.966.7611.96

331.5144098148690.3410.711.6221.2117.3527.97

246.9544098148690.3415.961.6031.9225.5449.27

164.5529661109910.3723.882.6446.8063.0472.34

风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力

梁端剪力柱轴力

A轴B轴C轴

恒载活载活载左风右风M及相应的VM,及相应的V|V|及相应的M

层111UAmin1Imax

号

①②③@⑤组合项目值组合项目值组合项目值

M-198.113.37-54.07101.28-101.28①+⑤-337.24-252.18

①十③

用151.24-1.5441.96-21.1121.11+0.7③201.72193.2

Dp跻

AADR之潜DU叼

1180.85-3.1249.8312.59-12.59①+③238.23

中

V+0.6@

右-389-9.62-86.56-76.1076.10①+③-527.95®+③-527.95

42.02.42-2.0-0.420.422.42

35.135.89-7.13-0.761.188.31

28.3610.02-15.49-1.843.0218.33

层1号他移毁篦-28.66-1.914.9333.41

八、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）

+0.7②+0.7②

V-335.20-1.54-79.7-21.1121.11-428.64-428.64

+0.6④+0.6④

层

恒载活载活载左风右风max及相应的V及相应的V|V|及相应的M

号1linax

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）

注：1、活载②、③分别为活荷载作用在AB跨、BC冷；

2、可变荷载控制下恒载①为和「2%氏，活载②、③和左风④、右风⑤为

恒载活载活载Mu及相应的VM.及相应的V|V|及相应的M

层min1Imax

号

①②③组合项目值组合项目值组合项目值

M-222.872.36-37.85-260.72-260.72

左①+③①+③

V170.15-1.0829.37199.52199.52

M203.46-2.1834.88238.34

1中①+②

V

M-437.63-6.73-60.59-504.95-504.95

右①+@+③①+②+③

V-377.1-1.08-55.83-434.01-434.01

1.4加6£和1.4%户永久荷载控制下恒载①为1.35M（；£和1.35匕弘，活载②、

③和左风④、右风⑤为1.4*0.7MG人和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）

组合项组合项

①②③④⑤组合项目值值值

目目

M-204.43-29.34-23.5260.63-60.63①+⑤-302.06①+②-286.61

左+0.7②+0.7③

V125.44.554.55-18.4418.44+0.7③167.22+0.6⑤168.50

M52.25-8.48-8.48-0.220.22①十②73.41

1中

⑤

V+0.6

M-43.22-18.246.55-61.0761.07-117.06-98.10

①十④①+②

右

+0.7②+0.6@

V-76.56-25.484.55-18.4418.44-112.84-113.10

恒载活载活载左风右风Nnw（及相应的M、V乂.及相应的M、V|\1，皿及相应的N、V

用于承载力讨算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁BA）

注：1、活载②、③分别为活荷载作用在AB跨、BC跨；

恒载活载活载知…及相应的VM及相应的V|V|及相应的M

层min1Imax

①②③组合项目值组合项目值组合项目值

M-230-20.54-16.46-2.67-267

左①+@+③①+②+③

V141.0820.203.19164.47164.47

M58.7814.72-5.9473.5

1中①十②

V

M-48.62-12.774.59-61.39-61.39

右①+②①十②

V-86.13-17.843.19-103.97-103.97

2、可变荷载控制下恒载①为1.2"G人和1・2%火，活载②、③和左风④、右风⑤为

1.4MG★和1・4匕弘；永久荷载控制下恒载①为1.35MG4和1.35匕弘，活载②、

③和左风④、右风⑤为1.4*0.7加母和1.4*0.7%女；

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）

①②③④⑤组合项目值组合项目值组合项目值

M-62.211.25-17.6365.52-65.52-119.1514.55-140.07

①+③①/1.2+①+⑤

上

+0.6⑤④+0.7②+0.7③

V1104.85-5.98320.35-46.7746.771753.261119.751675.87

1M31.10-0.638.82-88.2688.26S2.88-62.78125.53

①十③①/1.2十①十⑤

下V1441.22-5.98320.35-46.7746.77179011501712.24

+0.6⑤④+0.7②+0.7③

N-20.280.41-5.7533.43-33.43-46.0916.82-57.74

层

恒载活载活载左风右风Nmx及相应的M、V乂向及相应的M、V|M|及相应的N、V

niuA1Imax

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）

注：1、活载②、③分别为活荷载作用在AB跨、BC跨；

恒载活载活载及相应的M、V及相应的乐V|M|及相应的N、V

层1Hmax

号

®②③组合项目值组合项目值组合项目值

M-69.990.88-12.34-82.33①/1.35-50.96-82.33

上①十③①十③

+②

V1580.46-4.19224.251804.711166.521804.71

1M34.99-0.446.1741.1625.4841.16

①/1.35

下V1621.37-4.19224.25①十③1845.621196.82①+③1845.62

+②

N-22.820.29-4.03-26.85-16.61-26.85

2、可变荷载控制下恒载①为1.2”以、1.2%&和1.2乂次，活载②、③和左风④、

右风⑤为1.4MG&、＜4%&和1.4N°c永久荷栽控制下恒载①为1.35M?、

1.35^^1.35^,,活载②、③和左风④、右风⑤为1.4*0.7.1.4*0.71^,

和1.4*0.7NQ人.

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）

①②③@⑤组合项目值组合项目值组合项目值

M66.04-7.0622.5082.31-82.31①十③132.98-27.28164.1

①/1.2+①+④

上+0.7②

⑤+0.7③

V2627.78225.25441.876.90-6.90+0.6@3231.472182.922944.99

1M-33.023.53-11.26-100.59100.59-101.1673.07-141.49

①十③

①/1.2十①十④

下V2664.16225.25441.876.90-6.90+0.7②3267.852213.232980.37

⑤+0.7③

+0.6④

N25.78-2.768.7939.76-39.7656.49-18.2871.69

层

恒载活载活载左风右风Ng,及相应的M、V及相应的M、V|M|及相应的N、V

nic1A1Imax

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）

注：1、活载②、③分别为活荷载作用在AB跨、BC跨；

恒载活载活载Mm及相应的M、V%强及相应的小V|M|及相应的N、V

层1Hmax

号

①②③组合项目值组合项目值组合项目值

M74.30-4.9415.7590.0555.0490.05

上①+③①/1.35①十③

V2956.25157.68309.313265.662189.813265.56

1M-37.152.47-7.88-42.56-27.52-45.03

下V2997.18157.68309.31①+@+③3464.17①/1.352220.13①+③3306.49

N29-1.936.1533.2221.4835.15

2、可变荷载控制下恒载①为1.2”以、1.2%&和1.2乂次，活载②、③和左风④、

右风⑤为1.4MG&、＜4%&和1.4N°c永久荷栽控制下恒载①为1.35M?、

1.35^^1.35^,,活载②、③和左风④、右风⑤为1.4*0.7.1.4*0.71^,

和1.4*0.7NQ人.

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）

①②③@⑤组合项目值组合项目值组合项目值

M10.0