钢筋混凝土框架结构 计算书.docx

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钢筋混凝土框架结构计算书

1引言

随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。

由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有很多优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。

因此，在我国乃至世界各地钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。

本设计也是采用了钢筋混凝土框架结构，根据设计材料提供的建筑场地的地质条件及所在地区的抗震烈度，确定出拟建建筑物的抗震等级为二级，设计使用年限为50年，耐火等级为一级。

此设计包括建筑设计和结构设计，其中结构设计是本设计的重点。

此外，还有其他辅助应用部分。

2工程概况

2.1建筑规模及场地设计参数

该工程为廊坊市某高校办公楼，总建筑面积3132.4㎡左右，层数为四层，层高为底层3.9m，标准层3.6m,基础顶面距室外地面为700mm,承重结构体系拟采用现浇钢筋混凝土框架结构。

2.2气象条件

（1）.冬季采暖室外计算温度-9度。

（2）.主导风向：

西南、东北风，冬季以北风、西北风为主；夏季以偏南风、东北风为主。

基本风压0.45kN/m2。

（3）.基本雪压：

0.40kN/m2。

（4）.年降雨量：

570.3mm；雨季集中在降水集中在7～8月份月份。

（5）.土壤最大冻结深度0.7m。

2.3基本资料

本建筑为廊坊市高校某办公楼，共4层，室内地面标高：

±0.000，室外标高：

-0.450m，采用现浇钢筋混凝土框架结构，地上建筑混凝土强度等级为C35，梁、板、柱受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级。

表2.1

设计使用年限

50年

建筑总面积

3123.4m2

结构安全等级

二级

结构层数

地上4层

结构重要性系数

1.0

结构形式

框架结构

抗震设防烈度

8度

框架抗震等级

二级

设计特征周期

0.55s

场地类别

Ⅲ类

抗震构造措施

二级

地基承载力

100kPa

2.4建筑做法

（1）墙身做法：

内墙、外墙厚均为200mm，±0.000以上采用MU2.5陶粒空心砌块（容重不大于8kN/m3），M5混合砂浆砌筑，内粉刷20mm厚石灰砂浆，喷内墙涂料。

外墙±0.000以下采用MU10烧结页岩砖，M7.5水泥砂浆砌筑。

（2）楼面做法：

10mm厚花岗岩面层

20mm厚1:

2.5水泥砂浆找平层

钢筋混凝土楼面板

楼板底面为20mm厚纸筋灰石灰打底，涂料两度。

（3）屋面做法：

水泥炉渣2%找坡，20厚1：

2.5水泥砂浆找平，

二粘三油防水层上铺小豆石

干铺100mm厚加气混凝土保温层，表面平整扫净

铺油毛毡隔离层一道，

40厚C25刚性防水层

钢筋混凝土屋面板

粉底（喷涂料）

（4）卫生间做法：

防滑地砖10厚，20厚1：

2.5水泥砂浆粘结层，高分子防水卷材一层大于等于1.2厚，20厚1：

2.5水泥砂浆向地漏找坡，现浇钢筋混凝土板，楼板底面20厚纸筋灰石灰打底，涂料两度。

（5）门窗做法：

门庭处为断桥铝合金门，其他均为木门、塑钢窗。

其他说明：

女儿墙厚200mm，高500mm，采用陶粒空心砌块砌筑。

除标高单位为m以外，其余均为mm

3、钢筋混凝土框架设计

各梁柱截面尺寸确定如下：

边跨（AB、CD）梁：

取h=600mm，b=300

中跨（BC）梁：

取h=500mm，b=300mm

边柱（A轴、D轴）连系梁：

取b×h=250mm×500mm

中柱（B轴、C轴）连系梁：

取b×h=250mm×500mm

柱截面均为：

b×h=600mm×600mm

现浇楼板厚为：

100mm。

根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为700mm，由此求得底层层高5.05m。

各梁柱构件的线刚度经计算后列于图1-1。

其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。

边跨（AB、CD）梁：

i=2××0.3×0.6／6.6=16.4×10（m）

中跨（BC）梁：

i=2××0.3×0.5／2.7=23.1×10（m）

上部各层柱：

i=××0.6×0.6／3.6=30.0×10（m）

底层柱：

i=××0.6×0.6／5.05=21.4×10（m）

图3.1结构计算简图（图中数字为线刚度，单位：

×）

4恒荷载计算

4.1.恒荷载计算

（1）屋面框架梁线荷载标准值：

水泥炉渣2%找坡0.14÷2×12=0.84kN／m

20厚1:

2.5水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN／m

二粘三油防水层上铺小豆石0.3kN／m

100mm厚加气混凝土保温层0.1×6=0.6kN／m

100mm厚钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5kN／m

40厚C25刚性防水层0.04×22=0.88kN／m

屋面恒荷载5.52kN／m

边跨（AB、CD跨）框架梁自重0.30×0.6×25=4.5kN／m

梁侧粉刷2×（0.6-0.1）×0.02×17=0.34kN／m

中跨（BC跨）框架梁自重0.3×0.5×25=3.75kN／m

梁侧粉刷2×（0.5-0.1）×0.02×17=0.27kN／m

作用在顶层框架梁上的线荷载为：

g=g=4.5+0.34=4.84kN／m

g=3.75+0.27=4.02kN／m

g=g=5.52×4.5=24.8kN／m

g=5.52×2.7=14.90kN／m

（注：

下标4代表楼层数）

（2）楼面框架梁线荷载标准值

10mm厚花岗岩面层0.01×15.4=0.15kN／m

20mm厚1:

2.5水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN／m

100mm厚钢筋混凝土面板0.1×25=2.5kN／m

20mm楼板底面纸筋灰石灰打底0.02×16=0.32kN／m

楼面恒荷载3.37kN／m

边跨梁及其梁侧粉刷4.84kN／m

边跨填充墙自重顶层或标准层0.2×（3.6-0.6）×8=4.8kN／m

底层0.2×（3.0-0.6）×8=5.28kN／m

边跨填充墙粉刷顶层或标准层0.02×2×（3.6-0.6）×17=2.04kN/m

底层0.02×2×（3.9-0.6）×17=2.24kN/m

中跨框架梁及梁侧粉刷4.02kN／m

作用在中间层框架梁上的线荷载为：

g=g=4.84+4.8＋2.04=11.68kN／m

g=4.02kN／m

g=g=3.37×4.5=15.17kN／m

g=3.37×2.7=9.10kN／m

作用在底层框架梁上的线荷载为：

g=g=4.84+5.28＋2.24=12.36kN／m

g=4.02kN／m

g=g=3.37×4.5=15.17kN／m

g=3.37×2.7=9.10kN／m

（三）屋面框架节点集中荷载标准值

边柱连系梁自重0.25×0.5×4.5×25=14.06kN

粉刷2×（0.5-0.1）×0.02×17×4.5=1.23kN

0.5m高女儿墙自重0.5×4.5×0.2×8=3.6kN

粉刷0.5×0.02×2×4.5×17=1.53kN

连系梁传来屋面自重0.5×4.5×0.5×4.5×5.52=27.95kN

—————————————————————————————————顶层边节点集中荷载G=G=48.36kN

中柱连系梁自重0.5×0.25×4.5×25=14.06kN

粉刷0.02×（0.5-0.1）×2×4.5×17=1.23kN

连系梁传来屋面自重0.5×（4.5+4.5﹣2.7）×1.35×5.52=22.47kN

0.5×4.5×2.25×5.52=27.95kN

顶层中节点集中荷载G=G=65.71kN

（4）楼面框架节点集中荷载标准值

边柱连系梁自重及粉刷：

15.28kN

钢窗自重：

3.3×2.1×0.45=3.12kN

窗下墙体自重：

标准层0.2×1.0×3.9×8=6.24kN

底层0.2×1.3×3.9×8=8.11kN

粉刷：

标准层2×0.02×1.0×3.9×17=2.65kN

底层2×0.02×1.3×3.9×17=3.45kN

窗边墙体自重：

0.6×2.1×0.2×8=2.02kN

粉刷：

0.6×2.1×2×0.02×17=0.86kN

框架柱自重：

标准层0.6×0.6×3.6×25=32.4kN

底层0.6×0.6×5.05×25=45.45kN

框架柱粉刷：

标准层（2.4-0.6）×3.6×17×0.02=2.20kN

底层（2.4-0.6）×3.9×17×0.02=2.39kN

连系梁传来屋面自重：

0.5×4.5×0.5×4.5×3.37=17.06kN

中间层边节点集中荷载：

G=G=81.83kN

底层边节点集中荷载：

G=G=97.74kN

中柱连系梁自重及粉刷：

15.29kN

内纵墙自重：

标准层3.9×﹙3.6-0.5﹚×0.2×8=19.34kN

底层3.9×﹙3.9-0.5﹚×0.2×8=21.22kN

内纵墙粉刷：

标准层3.9×﹙3.6-0.5﹚×2×0.02×17=8.22kN

底层3.9×﹙3.9-0.5﹚×2×0.02×17=9.02kN

框架柱自重及粉刷：

标准层34.6kN

底层47.84kN

连系梁传来屋面自重：

0.5×（4.5+4.5﹣2.7）×1.35×3.37=14.33kN

0.5×4.5×0.5×4.5×3.37=17.06kN

扣除门洞重加上门重：

-2.1×1×﹙0.2×8﹢0.02×2×17﹣0.2﹚=﹣4.37kN

中间层中节点集中荷载：

G=G=104.47kN

底层中节点集中荷载：

G1B=G1C=120.39kN

恒荷载作用下的结构计算简图如图2-1所示：

图4.1恒荷载作用下的结构计算简图

4.2．楼面活荷载计算

不上人屋面活荷载：

0.5kN／m2办公室楼面活荷载2.0kN／m2走廊2.5kN／m2

p=p=0.5×4.5=2.25kN／m

p=0.5×2.7=1.35kN／m

P=P=0.5×4.5×0.5×4.5×0.5=2.53KN

P=P=0.5×（4.5+4.5-2.7）×0.5×1.35+0.25×4.5×0.5×4.5=4.66kN

2×4.5=9.00KN/m

=2.5×2.7=6.75kN／m

0.5×4.5×4.5×2=10.13KN

0.5×（4.5+4.5-2.7）×1.35×2.5+10.13kN=16.52kN

（注：

P、P、P、P代表屋面活荷载）

图4.2楼面活荷载作用下的结构计算简图

4.3．风荷载计算

风压标准值计算公式为：

因结构高度H=14.85m＜30m，可取；对于矩形平面；按B类环境查《建筑结构荷载规范》。

将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。

风荷载计算表4.1

层次

z（m）

4

1.0

1.3

15.15

0.743

0.45

10.35

4.50

3

1.0

1.3

11.55

0.74

0.45

16.20

7.01

2

1.0

1.3

7.95

0.74

0.45

16.20

7.01

1

1.0

1.3

4.35

0.74

0.45

17.89

7.74

风荷载计算表4.1

表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如下图所示。

5、内力