五层结构设计混凝土框架结构计算书

图3.17荷载的等效
图3.18分层法计算简图
把梯形荷载化作等效均布荷载
= 6.6=5.60
6=3.75
图3.19示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：
= 5.60 =13.608
3.75 =1.8
3.75 =0.9
两边跨满布：
0.361
0.361
0.278
=8.172
图示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：
= 13.32 =32.36
8.172 =3.92
8.172 =1.96
弯矩分配法计算过程如图3.9所示，计算所得结构弯矩图见图3.10
0.581
0.419
0.347
0.48
0.173
A下
AB
BA
B下
BＣ
5.58
5.58
-11.16
12.06
-5.1
-5.1
-1.86
1.86
图3.19弯矩分配法计算过程
图3.20两边跨满布的梁柱弯矩图（KN·m）
(括号内为梁端弯矩经调幅并折算至柱边截面的弯矩)
中跨满布：
0.361
0.361
0.278
0.234
0.324
0.324
0.234
A上
A下
AB
BA
B上
B下
BC
中间层边节点集中荷载
中柱连系梁自重6.6
粉刷0.63
内纵墙自重
扣除门洞重加上门重
框架柱自重13.2
连系梁传来楼面自重 =10.40
3.3间层边界点集中荷载
5恒荷载作用下的结构计算简图
恒荷载作用下结构计算简图如下图3.3
3.2.2楼面活荷载计算
楼面活荷载作用下的结构计算简图如图3.4所示
图3.1结构平面布置图
各梁柱截面尺寸确定如下：
边跨（ 、 跨）梁：取 ， 。
中跨（ 跨）梁：取 ， 。
边柱连系梁（ 轴、 轴）：取 = × 。
中柱（ 轴、 轴）连系梁：取 = × 。
柱截面均为 = × 。现浇楼板厚 。
各梁柱构件的线刚度经计算见图3.2
其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取 =2 （ 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯矩）。
板的设计：用弹性理论对板进行设计，求出板的配筋。
1.2
使用了 、 表格制作和 进行了排版设计。
在设计过程中我严格按照现行结构设计规范和现行施工组织设计规范进行设计，并取一榀框架进行内力配筋计算，绘制建筑施工图和结构施工图，在设计的过程中我们还参考了有关房建、混凝土结构、抗震等教材。
2
1工程名称：某学生宿舍楼
7.7 =1.85
弯矩分配法计算过程如图3.11所示，计算所得结构弯矩图见图
0351
0.377
0.272
0.240
0.308
0.308
0.120
A上
A下
AB
BA
B上
B下
BC
CB
-50.93
50.93
-3.7
-1.85
17.88
19.20
13.58
1／2
6.925
-6.5
1／2
-13.00
-16.68
CB
-32.36
32.36
-3.92
-1.96
18.8
13.56
1／2
6.78
-6.79
1／2
-13.58
-18.78
-6.78
-1
6.78
3.94
2.845
1／2
1.42
-0.25
1／2
-0.49
-0.68
-0.25
-1
0.25
0.15
0.10
1／2
0.05
-0.015
-0.027
-0.009
-1
中柱连系梁自重
粉刷
连系梁传来屋面自重
——————————————————————————————————
顶层中节点集中荷载
4楼面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重6.6
粉刷0.63
钢窗自重
窗下墙体自重
粉刷
窗边墙体自重
窗上墙体自重
框架柱自重
粉刷0.8 0.02 3.3 17=0.84
连系梁传来楼面自重
本建筑为某学生宿舍楼，共4层，室内地面标高： ，室外标高： ，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 ，梁、板、柱受力钢筋采用 级，箍筋采用 级。
（六）建筑做法
1）屋面做法
防水层：两道3厚SBS防水层
找平层：15厚水泥砂浆找平层
找坡层：水泥珍珠岩2%找坡，最薄处30；
结构层：120厚现浇钢筋混凝土板；
活荷载（竖向荷载）作用下内力采用分层法。
标准层：
由图3.18取出中间任一层进行分析，结构计算简图如图(a)所示，图中除底层柱外其余柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。
图3.17(a)中梁上分布荷载梯形组成，根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载如图3.17(b)所示，等效均布荷载的计算公式如图3.17所示。
、 跨梁： =
跨梁：
上部各层柱：
底层柱：
3.2
3.2.1恒荷载计算
1屋面框架梁线荷载标准值：
厚1:2水泥砂浆找平
水泥珍珠岩2%找坡
100厚钢筋混凝土楼板
屋面恒荷载
因此作用在顶层框架梁上的线荷载为：
=2.204
（注：下标4代表第四层及顶层框架梁）
2楼面框架梁线荷载标准值
20mm厚 水泥砂浆找平
10mm厚地砖
CB
-1.8
-0.9
0.225
1／2
0.45
0.58
0.58
0.19
-1
-0.19
-0.081
-0.081
-0.062
-0.081
-0.081
0.167
0.426
0.59
0.59
-1.60
-0.28
图3.21弯矩分配法计算过程
图3.22中跨满布梁柱弯矩图
(括号内为梁端弯矩经调幅并折算至柱边截面的弯矩)
保温层：100厚的棉板保温层
2）标准层楼面
面层：10厚地砖，素水泥砂浆填缝；
结合层：4厚水泥胶结合层；
找平层：20厚1：3水泥砂浆找平层，素水泥砂浆一道；
结构层：100厚现浇钢筋混凝土板；
3）卫生间楼地面做法
面层：10厚防滑陶瓷地面砖，稀水泥浆填缝；
结合层：1:2干硬性水泥砂浆结合层最薄处20厚，从门口向地漏找坡1%；素水泥砂浆一道；
图3.12底层恒荷载弯矩图
将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架结构在恒荷载作用下的弯矩图。很显然，叠加后框架内各节点弯矩不一定能达到平衡，这是由于分层法计算的误差所造成的。为提高精度，将节点弯矩再分配一次进行修正，修正后竖向荷载作用下整个结构弯矩图如图3.13所示。并进而求得框架各梁柱的剪力和轴力图3.14
2拟建地点：见总平面图。
3建设规模：建筑层数为4层。
4建筑面积：约2600
5结构形式：钢筋混凝土框架结构
2.1
（一）气象条件
（1）气温：北方寒冷地区。
（2）主导风向为北风，基本风压W0=0.75KN/m2。
（3）年降雨量：7至8月份为雨季，施工中应采用防范技术措施。
（二）地质条件
（1）场地描述：建筑场地地段情况见总平面图图所示，场地地势平坦。
0.009
22.89
-22.90
26.52
-19.484
-10.96
5.08
图3.9顶层弯矩分配法计算过程
图3.10顶层恒荷载弯矩图
底层：
把梯形荷载化作等效均布荷载
=20.96
图示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：
= 20.96 =50.93
7.7 =3.70
A下
AB
BA
B上
B下
BC
CB
-50.9
50.93
-3.7
-1.85
16.10
16.10
18.73
0.5
9.365
-6.62
0.5
-13.24
-18.34
-18.34
-6.67
-1
6.67
2.09
2.09
1.840
0.5
0.92
-0.11
0.5
-0.215
-0.30
-0.30
-0.10
-1
0.10
0.03
1
根据设计材料提供的建筑场地的工程地质条件、气象条件以及基本设计资料，确定计算方案。建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计两部分。
1.1
分别从结构体系、结构总体布置、屋盖的结构方案、基础方案的选择及结构计算等多方面进行了论述。
构件布置：按建筑方案中的平、立、剖面进行设计，确定各构件的截面及布置，绘出结构计算简图并初选梁、柱截面。
-16.68
-7.80
-1
7.80
2.28
2.28
1.77
1／2
0.885
-0.106
1／2
-0.212
-0.272
-0.272
-0.129
-1
0.13
0.036
0.04
0.03
20.196
21.69
-41.886
45.528
-16.95
-16.95
-11.629
6.08
图3.11底层弯矩分配法计算过程
在求得梁端支座弯矩后，欲求梁跨中弯矩，则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布按平衡条件计算而不能按等效分布荷载计算。框架梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如图3.15所示。
图3.13框架在恒荷载作用下的弯矩图（KN·m）
图3.14框架在恒荷载作用下的梁剪力、轴力图（KN）
图3.15
结构弯矩调幅：
防水层：高分子聚合物水泥复合防水涂料１厚，四周沿墙刷起250高；
结构层：120厚现浇钢筋混凝土板；
找平层：20厚1:3水泥砂浆找平层，素水泥一道
工具体情况实测后予以适当调整，用料必须满足各种强度要求。
3结构设计
3.1
下面以计算第 榀为例计算：
3.1.1结构布置及结构计算简图的确定：
结构平面布置如图(3.1)所示
0.234
0.324
0.324
0.118
A上
A下
AB
BA
B上
B下
BC
CB
-13.608
13.608
4.91
4.91
3.78
1／2
1.89
-1.813
1／2
-3.627
-5.02
-5.02
-1.83
-1
1.83
0.66
0.66
0.50
1／2
0.25
-0.05
-0.085
-0.085
-0.03
-1
0.03
（2）地质条件：根据勘察报告，建筑场地土类别为Ⅱ类，其它略。
（三）材料供应
（1）三材品种齐全，可生产C50以下混凝土。
（2）墙体材料：承重墙可供应页岩砖，填充墙用190规格混凝土小型空心砌块、加气混凝土砌块或粉煤灰小型空心砌块。
（四）施工条件
（1）合同工期：9个月
（2）水、电、路已通至现场
（五）基本资料
0.03
0.02
18.22
18.22
-36.44
47.76
-18.64
-18.6
-0.77
4.92
图3.7标准层弯矩分配法计算过程
图3.8标准层恒荷载弯矩图
顶层：
由图中取出顶层进行分析，结构计算简图如图(a)所示，图中除底层柱外其余柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。
把梯形荷载化作等效均布荷载
=13.32
图中各荷载值计算如下：
顶层：
3.3 3.3 0.5=1.36
标准层：
3.3
3.3.1恒荷载作用下的内力计算
恒荷载（竖向荷载）作用下内力采用分层法。
标准层：
由图3取出中间任一层进行分析，结构计算简图如图(a)所示，图中除底层柱外其余柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。
图3.5-(a)中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载如图3.5(b)所示，等效均布荷载的计算公式如图所示。
120mm厚钢筋混凝土面板
15mm厚纸筋石灰抹灰
楼面恒荷载
边跨梁及其粉刷
中跨框架梁及梁侧粉刷2.204
因此作用在中间层框架梁上的线荷载为：
g =g =2.204+8.5=10.704
g =
g =g =
g =
3屋面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重
粉刷
0.9 m高女儿墙自重
粉刷
连系梁传来屋面自重
顶层边节点集中荷载
荷载荷载类恒荷载活荷载活荷载恒荷载活荷载截荷载型活荷载类截荷载类型活荷控制12恒载14活载截面mvmvmmaxmminvmax三层内力组合面型mvmvmv122904618241386003606面2587661104132652482827840301120641096142407420031455080742024活荷载活荷载荷载组合13563810164007387560822612009790834084010530076008635784435737089002188816975053053165mvmvmv16136943216533810177056211456271203123818411296173640904605641256112326025623151156735241荷活荷载活荷载荷载组合截载类型12活荷控制恒载14活载面mvmvmmaxmminvmax1165238100390046967711852271007817543173640900090046122514127144793790200022178187851231232409表62荷恒荷载活荷载活荷载载类截型面mvmvmv16136943216533810177056211456271203123818411296173640904605641256112326025623151156735241荷活荷载活荷载荷载组合载类活荷控制截型12恒载14活载截面mvmvmmaxvminvmax1165238100390046967711852271007817543173640900090046122514127144793790200022178187851231232409二层内力组合表63荷恒荷载活荷载活荷载载荷恒荷载活荷载活荷载载类截型面mvmvmv160121023516613810178079211879272028238837104891744080451079412371123956020120851207754212荷活荷载活荷载荷载组合载截类型12活荷控制恒载14活载面mvmvmvvmax11659381004400469539128152271800941806331739409004800461303131589448837900020022823187850320322504柱内力组合荷载4层梁上有活