框架结构毕业设计计算书终.docx
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框架结构毕业设计计算书终
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一、工程概况
1.工程概况
1.1建设项目名称：
中学教学楼
本工程建筑功能为公共建筑，使用年限为50年；建筑平面的横轴轴距为6.0m，纵轴轴距为5.4m和4.5m；内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块，外墙装
修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料，内墙装修喷涂乳胶漆，教室内地面房间采用水磨石地面，教室房间墙面主要采用石棉吸音板，门窗采用塑钢窗和装饰木门。
全楼设楼梯两部。
1.2建筑地点：
重庆沙坪坝
1.3设计资料：
1.3.1.地质水文资料：
根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为平
均厚度0.3m左右的杂填土，以下为1.2～1.5m左右的淤泥质粘土，承载
力的特征值为70kNm2，再下面为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粉质粘
2
土层，其承载力的特征值为180kNm，可作为天然地基持力层。
1.3.2抗震设防要求：
六度四级设防
1.3.3.底层室内主要地坪标高为±0.000，相当于黄海高程220.5m。
1.3.4.地下潜水位达黄海高程213.5m,对本工程无影响。
1.4主要构件材料及尺寸估算
1.4.1主要构件材料
框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件，
墙体采用混凝土空心砌块，
混凝土强度：
梁、板、柱均采用C30混凝土，
钢筋使用HPB235，HPB335，HRB400三种钢筋。
1.4.2.主要构件的截面尺寸
、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。
对于工业建筑的楼盖板，要求，取板厚
3、次梁的截面高度应满足～～，取则～～，取。
4、主梁的截面高度应该满足～～，，则～～，取。
（2）框架柱：
初定边柱尺寸400mm×400mm，中柱400mm×400mm角柱400mm×500mm，一至五层框架柱混凝土强度等C30。
其中，n为验算截面以上楼层层数，g为折算在单位建筑面
积上的重力荷载代表值，框架结构近似取18kNm2，F为
按简支状态计算的柱的负荷面，β为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。
-1-
抗震等级四级的框架结构轴压比，边柱和中柱的负
荷面积分别是5.4m×4.5m
和4.5m×4.2m。
1.3
5.4
4.5
3
10
6
边柱
18
2
Ac
1.0
14.3
238582mm
中柱
1.25
4.5
4.5
138
10
6
2
Ac
1.0
14.3
191171mm
所以边柱取400mm×600mm
，中柱取500mm×500mm。
1.5框架结构计算简图和结构平面布置图
框架结构计算简图
二、楼盖、板的计算
一、平面结构布置：
１、确定主梁的跨度为,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。
楼盖结构布置图如下：
框架计算单元：
-2-
２、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。
对于工业建筑的楼盖板，要求，取板厚
3、次梁的截面高度应满足～～，取则～～，取。
4、主梁的截面高度应该满足～～，，则～～，取。
二、板的设计（按塑性内力重分布计算）：
1、荷载计算：
板的恒荷载标准值：
取1m宽板带计算：
水磨石面层
80mm钢筋混凝土板
20mm板底混合砂浆
恒载：
活载：
恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于，所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的
设计值总值：
=
2、板的计算：
次梁截面为，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：
l01ln
1h2200100120100
2
20301.025ln2030mm，
2
取（）
中跨：
l02ln22002002000mm
板为多跨连续板，对于跨数超过七跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按七跨等跨度连续板计算。
-3-
3、内力计算及配筋：
用塑性内力重分布理论计算，则有
α系数如下：
表1.0
截
面
位
置
支承情况
端支座
边跨支
离端第二支座
离端第二
中间支
中间跨
座
跨中
座
中
A
1
B
2
C
3
梁板搁支在
0
111
墙上
板
与梁
-116
114
两跨连续：
-110
116
-114
116
整浇
三跨以上连续：
梁
-124
连接
-111
梁与柱整浇
-116
114
连接
则由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
1
B
2
C
α
111
-111
116
-114
由题知：
则h0has
802060mm，
，
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：
截面
1
B
2
C
M（）
6.477
-6.35
4.3653.492-4.98
3.99
（）
42.84
-4-
0.151
0.148
0.101
0.081
0.116
0.093
（）
0.164
0.161
0.107
0.084
0.123
0.098
2
0.918
0.920
0.947
0.958
0.938
0.951
480.7
480.7
322.3
255.8
317.7
293.6
（mm）
①～②轴线
选钢筋
⑤～⑥轴线
810@
810@
②～⑤轴线
130
130
①～②轴线
2
2
2
387mm
实际配⑤～⑥轴线
495mm
495mm
387mm
2
筋
②～⑤轴线
2
2
2
302mm
495mm
495mm
302mm
2
位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（、
）
和中间支座（）计算弯矩可以减少
20%，其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋：
5、绘制板的配筋示意图：
采用弯起式筋,详见板的配筋图.
三、次梁设计
1、次梁的支承情况：
次梁
主梁
120250250
2、荷载计算：
由板传来：
次梁肋自重：
0.20.40.08251.6kN/m
-5-
次梁粉刷重0.0150.40.082170.2176kN/m
恒载：
活载：
设计值总值：
=
3、确定计算跨度及计算简图。
塑性内力重分布计算时，其计算跨度：
中跨：
l02
ln
5700
250
5450mm
边跨：
l01
ln
a
5000
120250
240
4875mm
2
2
2
1.025ln1.025
47554873mm,取（）
因跨度相差小于
10%，可按等跨连续梁计算。
3、内力计算：
由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
1
B
2
C
α
111
-111
116
-114
由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
α
0.45
0.60
0.55
0.55
4、截面承载力计算：
⑴、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按
-6-
bf'1l
1
5700
1900mmb
s0
20002002200mm，故取。
3
3
梁高：
h
400,h0400
40
360mm
翼缘厚：
判定T形截面类型：
1fcbfhf（h0
hf）1.011.9
190080（360
80）
578.8106Nmm
2
2
578.8kN
76.61kNm（边跨中）
m
中间跨中
50.10kN
）
m（
故各跨中截面属于第一类
T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考
虑，取，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，
取
⑶、次梁正截面承载力计算见下表：
截
面
1
B
2
C
弯矩M
或
0.030
0.318
0.019
0.212
0.030
0.396
0.019
0.208
0.985
0.833
0.911
0.896
720.2
901.7
468.1
591.7
选用钢筋
318（弯1）
318+116（弯
316（弯1）
316（弯1）
起）
实际钢筋截面
763
964.1
603
603
2
面积（mm）
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表：
-7-
截
A
C
面
V
76.03
101.37
92.82
92.82
截面满足
截面满足
截面满足
截面满足
需配箍筋
需配箍筋
需配箍筋
需配箍筋
箍筋肢数、
26
26
26
26
直径
56.6
56.6
56.6
56.6
445.0
123.3
156.1
185.7
实配箍筋
150
150不足用补充
150
150
间距
满足
不满足
满足
满足
2
9.55mm
选配弯起
钢筋
由于纵向钢筋充足，可弯
由于纵向钢筋
由于纵向钢
118
充足，可弯起
筋充足，可弯
起118
116
起116
实配钢筋254.5mm2254.5mm2201.1mm2201.1mm2
面积
5、构造配筋要求：
沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置，
在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。
四、竖向荷载作用下框架结构的内力计算
框架梁的配筋计算（仅以一层梁为例说明计算过程）
4.1荷载计算
4.1.1恒荷载标准值计算
荷载计算：
线荷载
屋面：
屋面恒载5.2kNm2
屋面板传来的恒载：
5.2×3.3＝17.16kNm
教室梁自重：
0.25×0.7×25=4.38kNm
教室梁侧粉刷：
2×（0.7-0.12）×0.02×17＝0.39kNm
教室横梁的矩形线荷载合计：
4.77kNm
教室横梁的三角形线荷载合计：
17.16kNm
-8-
走廊板传来的恒载：
5.2×2.4＝12.48kNm
走廊梁自重：
0.25×0.7×25=4.38kNm
走廊梁侧粉刷：
2×（0.7-0.10）×0.02×17＝0.41kNm
走廊横梁的矩形线荷载合计：
4.79kNm
走廊横梁的三角形线荷载合计：
12.48kNm
楼面：
楼面恒载4.1kNm2
楼面板传来的恒载：
4.1×3.3＝13.53kNm
教室梁自重：
0.25×0.7×25=4.38kNm
教室梁侧粉刷：
2×（0.7-0.12）×0.02×17＝0.39kNm
教室梁上墙自重：
0.20×（3.6-0.7）×19＝11.02kNm
教室梁上墙面粉刷：
（3.6-0.7）×0.02×2×17＝1.97kNm
教室横梁的矩形线荷载
合计：
17.76kNm
教室横梁的三角形形线荷载
合计：
13.53kNm
走廊：
楼面恒载3.6kNm2
走廊楼面传来的恒载：
3.6×2.4＝8.64kNm
走廊梁自重0.25×0.7×25=4.38kNm
走廊梁侧粉刷：
2×（0.7-0.10）×0.02×17＝0.41kNm
走廊横梁的矩形线荷载
合计：
4.79kNm
走廊横梁的三角形线荷载
合计：
8.64kNm
荷载计算：
集中荷载
次梁传来的集中荷载：
屋面：
板传来的恒载：
5.2×3.3＝17.16kNm
次梁自重：
0.25×（0.5
－0.12）×25＝2.38kNm
次梁粉刷：
0.02×（0.5-0.12）×2×17＝0.26kNm
（4.5+4.5-3.3）×17.16×0.5＋2.38×4.5＋0.26×4.5＝69.37KN
楼面：
板传来的恒载：
4.1×3.3＝13.53kNm
次梁自重：
0.25×（0.5
－0.12）×25＝2.38kNm
次梁粉刷：
0.02×（0.5-0.12）×2×17＝0.26kNm
（4.5+4.5-3.3）
×15.53×0.5＋2.38
×4.5＋0.26×4.5＝
64.41KN
屋面框架节点集中荷载：
边柱联系梁自重：
0.25×0.6×4.5×25＝16.88KN
粉刷：
0.02×（0.6-0.12）×2×4.5×17＝1.47KN边柱联系梁传来屋面荷载：
0.5×（4.5+4.5-3.3）×3.32×5.2＝28.74KN
顶层边节点集中荷载合计：
47.1KN
中柱联系梁自重：
0.25×0.6×4.5×25＝16.88KN
粉刷：
0.02×（0.6-0.12）×2×4.5×17＝1.47KN
联系梁传来的屋面板荷载：
0.5×（4.5+4.5-2.4）×2.42×5.2=20.6KN
0.5×（4.5+4.5-3.3）×3.32×5.2=28.7KN
顶层中节点集中荷载合计：
38.95KN
楼面框架节点集中荷载：
-9-
边柱联系梁自重：
0.25×0.6×4.5×25＝16.88KN
粉刷：
0.02×（0.6-0.12
）×2×4.5
×17＝1.47KN
塑钢窗：
5KN
窗下墙体自重：
0.20×1.2×4.5×19
＝20.5KN
窗下墙体粉刷自重：
2×0.02×1.2×4.5×17＝3.67KN
框架柱自重：
0.6×0.4×3.6×25＝21.6KN
框架柱粉刷自重：
（0.6+0.4）×2×0.02×3.6×17=0.6KN
联系梁传来的楼面自重：
0.5×（4.5+4.5-3.3）×3.32×4.1＝22.66KN
楼面层边节点集中荷载
合计：
92.38KN
中柱联系梁自重：
0.25×0.6×4.5×25＝16.88KN
粉刷：
0.02×（0.6-0.12
）×2×4.5
×17＝1.47KN
内纵墙自重：
4.5×（3.6-0.6）×0.20×19=51.3KN
内纵墙墙体粉刷自重：
4.5×（3.6-0.6）×2×0.02×17=9.18KN
扣除门洞：
-2.1×1.0×0.24×19+5＝-4.5KN
框架柱自重：
0.45×0.45×3.6×25＝18.3KN
框架柱粉刷自重：
（0.45+0.45）×2×0.02×3.6×17=2.2KN
联系梁传来的楼面自重：
0.5×（4.5+4.5-2.4）×2.42×3.6＝16.4KN
0.5×（4.5+4.5-3.3）×3.32×4.1=19.3KN
楼面层中节点集中荷载合计：
130.5KN
屋面层梁上作用的恒载
屋面层梁上作用的恒载
在上图中，gk1、qk1′分别代表横梁自重，是均布荷载形式；gk2和gk2′分别代
表房间和走廊传给横梁的两个三角形荷载和三角形荷载，gk代表跨中次梁集中荷载。
gk1=4.77kNmgk2=17.16kNm
gk1′=4.79kNmgk2′=12.48kNm
gk=69.37KN
gk2、gk2′、gk代表房间和走廊传给横梁的梯形、三角形荷载和跨中集中荷载，需要将其转化为等效均布荷载。
两个三角形荷载
三角形荷载
跨中集中荷载
-10-
gk2
17gk
2
17
17.16
9.12kN/m
32
32
gk2
5gk2
5
12.487.8kN/m
8
8
gk
3p
3
69.37
12.85kN/m
gk
2
2l
6.6
横向框架恒荷载：
屋面板：
9.12＋4.77+12.85=26.74kNm
（6.6m跨）
7.8+4.79=12.59
kNm
（2.4m
跨）
楼面层梁上作用的恒载
在上图中，gk1、gk1′分别代表横梁自重，是均布荷载形式；gk2和gk2′分别代表房间和走廊传给横梁的两个三角形荷载和三角形荷载，gk代表跨中次梁集中荷载。
gk1=13.76kNmgk2=13.53kNm
gk1′=4.97kNmgk2′=8.68kNm
gk=66.41KN
gk2、gk2′、gk代表房间和走廊传给横梁的梯形、三角形荷载和跨中集中荷载，需要将其转化为等效均布荷载。
两个三角形荷载
三角形荷载
跨中集中荷载
gk2
17gk2
17
13.53
7.19kN/m
32
32
gk2
5gk2
5
8.685.43kN/m
8
8
gk
3p
3
66.41
15.1kN/m
gk
2
2l
6.6
横向框架恒荷载：
楼面板：
13.76
＋7.19+15.1=36.04kNm
（6.6m跨）
5.43+4.97=10.4
kNm
（2.4m
跨）
4.1.2活荷载标准值计算
屋面活荷载：
0.5kNm2
，（不上人屋面），
搂面活荷载：
2.0kNm2
，走廊：
2.5kNm2
荷载计算：
线荷载
2
屋面：
屋面活载0.5kNm
-11-
屋面板传来的活载：
0.5×3.3＝1.65kNm
教室横梁的三角形线荷载合计：
1.65kNm
走廊板传来的活载：
0.5×2.4＝1.2kNm
走廊横梁的三角形线荷载合计：
1.2kNm
楼面：
楼面活载2.0kNm2
楼面板传来的活载：
2.0×3.3＝6.6kNm
教室横梁的梯形线荷载合计：
6.6kNm
走廊：
楼面活载2.5kNm2
走廊楼面传来的活载：
2.5×2.4＝6kNm
走廊横梁的三角形线荷载合计：
6kNm
荷载计算：
集中荷载
次梁传来的集中荷载：
屋面：
板传来的活载：
0.5×3.3＝1.65kNm
（4.5+4.5-3.3）×1.65×0.5＝4.7KN
次梁传来的集中荷载
合计：
4.7KN
楼面：
板传来的活载：
2.0×3.3＝6.6kNm
（4.5+4.5-3.3）×6.6×0.5＝18.81KN
次梁传来的集中荷载
合计：
18.81KN
屋面框架节点集中荷载
边柱联系梁传来的屋面活载：
0.5×4.5×0.5＝1.125KN
0.5×（4.5+4.5-3.3）
×4.52
×0.5=3.2KN
合计：
4.33KN
顶层边节点集中荷载
中柱联系梁传来的屋面活载：
0.5×（4.5+4.5-2.4）
×2.42
×0.5=1.98KN
0.5×（4.5+4.5-3.3）
×3.32
×0.5=2.35KN
合计：
4.33KN
顶层中节点集中荷载
楼面框架节点集中荷载：
边柱联系梁传来的楼面活载：
0.5×（4.5+4.5-3.3）
×3.32
×2.0=9.4KN
合计：
9.4KN
楼面层边节点集中荷载
中柱联系梁传来的楼面活载：
0.5×（4.5+4.5-2.4
）×2.42×2.5＝9.9KN
0.5×（4.5+4.5-3.3）
×3.32
×2.0=10.89KN
合计：
20.79KN
楼面层中节点集中荷载
屋面层梁上作
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