层框架结构办公楼设计计算

mm

mm mm 60120240⨯⨯2

/18m kN =γ 六层框架结构办公楼设计计算书

1、结构选型与布置

(1)结构选型

本建筑只有5层，且为办公楼，为便于办公及其他要求，采用大开间。为使结构的整体刚度较好，楼面、屋面、楼梯等主要受力构件均采用现浇框架结构。基础为桩基础。

(2)结构布置

框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系，框架梁、柱中心线宜重合。根据建筑设计，夲结构平面图布置如图所示。

图1-1 结构平面布置图 本建筑柱距为7.2米，根据结构布置，本建筑板均为双向板，楼板厚100mm 。屋面板厚100mm

本建筑的材料选用如下： 混凝土：C30 钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB335

墙体：外纵墙、分户墙采用灰砂砖，其尺寸为 ，重度 门窗 ：钢塑

2、框架计算简图和梁柱线刚度计算

图1-1所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构，是一个空间结构体系，理应按空

2

/35.0m

kN =γ

l

h )81

181(-=间结构进行计算。但是，采用手算和借助简单的计算工具计算空间框架太过复杂，《高层建

筑混凝土结构技术规定》（JGJ3-2002）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算。夲计算书只做横向平面框架计算，纵向平面框架的计算方法与横向相同，从略。

夲计算中，横向柱距7.2米，荷载基本相同，可选用一品框架进行计算与配筋，其余框架可参照次榀框架进行配筋。现以1号轴线的KL-5为计算单元。

（1）梁、柱截面尺寸估算

1）框架横梁截面尺寸框架横梁截面高度 ,截面宽度 。本结构中，取， , 2）框架柱截面尺寸

底层柱轴力估算：假定结构每平方米总荷载设计值12kN ，则底层中柱的轴力设计值约为： 。采用C30混凝土浇捣，查的 。假定柱子

截面尺寸 ，则柱的轴压比为： 故符合要求。框架梁、柱编号及截面尺寸如图1-1 。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。

（2）确定框架计算简图

框架的计算单元如图1-1所示。框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱子刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱子截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，室内外高差为-0.45米，基础顶面至室外地坪为1米，故基础顶标高至000.0±的距离为-0.95米，故底层柱高4.55米，其他层高3.6米。框架计算简图如图1-2

h b )2131(-=Mpa f c 3.14=kN N 1361 5 3 . 6 6 . 3 12 = ⨯ ⨯ ⨯ = mm h 500 = 300 = b mm mm h b 500 500 ⨯ = ⨯ 38

. 0 500 500 3 . 14 1361000 = ⨯ ⨯ = = c

fbh N u

图1-2框架计算简图

（3）框架梁柱的线刚度计算

由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑，对于中框架梁取

令二层以上柱线刚度=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：

kNm l EI i kNm l EI i c

c 4 4 7 4 4 7 10 34 . 4 6 . 3 / 5 . 0 12 1 10 0 . 3 / 10 43 . 3 55 . 4 / 5 . 0 12

1 10 0 . 3 / ⨯

= ⨯ ⨯ ⨯ = = ⨯ = ⨯ ⨯ ⨯ = = 二层以上柱： 底层柱： kNm l EI i kNm l EI i c

c

4 3 7 4 3 7 10 .

5 . 1 3 .

6 / 5 . 0 3 . 0 12

1

2 10 0 .

3 / 10 9 . 3

4 . 2 /

5 . 0 3 . 0 12 1

2 10 0 .

3 / ⨯ = ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ = = ⨯ = ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ = = 三跨梁： 二跨梁： kNm l EI i c

4 3 7 10

5 . 1 3 .

6 / 5 . 0 3 . 0 12 1 2 10 0 . 3 / ⨯ = ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ = = 一跨梁： 0

2I I =

则框架梁柱的相对线刚度如图1-3所示，作为计算各节点杆端弯矩的分配系数的依据。

图1-3 框架梁柱相对线刚度

3、荷载计算

为了便于以后内力组合，荷载计算按标准值计算且横活荷载分开计算。 (1)恒荷载标准值计算

1)屋面

找平层：15厚水泥砂浆 2

/30.02004.0m KN =⨯

防水层：40厚C20细石混凝土防水（刚性） 2

/0.12504.0m KN =⨯ 找平层：15厚水泥砂浆 2/30.020015.0m KN =⨯ 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平 2/56.01404.0m KN =⨯

35 . 0 34

. 4 5

. 1 9 . 0 34 . 4 9 .

3 35 . 0 3

4 . 4 5

. 1 = = = = = = c

c c i i i 三跨梁： 二跨梁： 一跨梁： 79 . 0 34 . 4 43

. 3 = = c

i 底层柱：

保温层：80厚矿渣水泥 2

/16.15.1408.0m KN =⨯ 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 2

/32512.0m KN =⨯ 抹灰层：10厚混合砂浆 2/17.01710.0m KN =⨯

合计：

2)各层楼面

地砖面层

30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 水泥砂浆结合层一道

结构层：120后现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆

合计： 2

/33.4m KN

3）走廊楼面

地砖面层

30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 水泥砂浆结合层一道

结构层：120后现浇钢筋混凝土板 2

/32512.0m KN =⨯ 抹灰层：10厚混合砂浆 2

/17.01701.0m KN =⨯

合计: 2/33.4m KN 4)梁自重

b ×h=300×600

自重： ()m KN /85.212.05.03.025=-⨯⨯

抹灰层：10厚混合砂浆 ()m KN /23.01723.012.05.001.0=⨯⨯+-⨯

合计： m kN /08.3

5）柱自重

b ×h=500×500

自重： m KN /25.65.05.025=⨯⨯

2

/49.6m KN 2

/16.1m KN 2

/32512.0m KN =⨯2

/17.01701.0m KN =⨯2

/16.1m KN