5层框架结构办公楼设计计算书_ .docx
精品名师归纳总结六层框架结构办公楼设计运算书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，采纳大开间.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纳现浇框架结构.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.依据建筑设计，夲结构平面图布置如下列图.图 1-1 结构平面布置图本建筑柱距为7.2M ，依据结构布置，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：纵向受力钢筋采纳热轧钢筋HRB400 ，其余采纳热轧钢筋HPB3352可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结墙体：外纵墙、分户墙采纳灰砂砖，其尺寸为240mm120，m重m度60mm18kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结门窗 ：钢塑0.35kN / m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、框架运算简图和梁柱线刚度运算图 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，理应按空间结构进行运算 .但是，采纳手算和借助简洁的运算工具运算空间框架太过复杂，高层建筑混凝土结构技术规定（JGJ3-2002）答应在纵、横两个方向将其按平面框架运算.夲运算书只做横向平面框架运算，纵向平面框架的运算方法与横向相同，从略.夲运算中，横向柱距7.2M ，荷载基本相同，可选用一品框架进行运算与配筋，其余框架可参照次榀框架进行配筋.现以 1 号轴线的 KL-5 为运算单元 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）梁、柱截面尺寸估算1111可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1） 框架横梁截面尺寸框架横梁截面高度h,截面宽度l.本结b构中，取，h,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 框架柱截b面尺30寸0h500mm18832可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结底层柱轴力估算：假定结构每平方M 总荷载设计值12kN ，就底层中柱的轴力设计值约为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N123.66.3采纳5C13306混1k凝N土浇捣，查的.假定柱子f c14.3Mpa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结截面尺寸 bh500m，m就柱50的0轴m压m比为：uN13610000.38可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结cfbh14.3500500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转变 .（ 2）确定框架运算简图框架的运算单元如图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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结面，室内外高差为 -0.45M ，基础顶面至室外的坪为1M ，故基础顶标高至0.000 的距离为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-0.95M ，故底层柱高 4.55M ，其他层高 3.6M. 框架运算简图如图1-2图 1-2 框架运算简图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）框架梁柱的线刚度运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I2I 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i一跨梁： cEI / l3.0107210.3120.53/ 6.31.5104 kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i底层柱： cEI / l3.010710.5412/ 4.553.43104 kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c二层以上柱： iEI / l3.010710.54 / 3.6124.3410 4kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结令二层以上柱线刚度 =1.0 ，就其余各杆件的相对线刚度为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二跨梁： ic10.3EI / l3.01072EI / l3.01072120.53 / 2.43.9104 kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三跨梁： ic10.3120.53 / 6.3.1 .510 4kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ii一跨梁： c 二跨梁： c 三跨梁： ici底层柱： c1.54.343.94.341.54.343.434.340.350.90.350.79.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就框架梁柱的相对线刚度如图1-3 所示，作为运算各节点杆端弯矩的安排系数的依据.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1-3 框架梁柱相对线刚度3、荷载运算为了便于以后内力组合，荷载运算按标准值运算且横活荷载分开运算.1 恒荷载标准值运算6.49KN / m21屋面找平层： 15 厚水泥砂浆0.04200.30KN / m2防水层： 40 厚 C20 细石混凝土防水（刚性）0.04251.0 KN / m 2找平层： 15 厚水泥砂浆0.015200.30KN / m2找坡层： 40 厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04140.56KN / m 2保温层： 80 厚矿渣水泥0.0814.51.16KN / m 2结构层： 120 厚现浇钢筋混凝土板0.12253KN / m 2抹灰层： 10 厚混合砂浆0.10170.17KN / m 2合计：2 各层楼面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的砖面层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 厚混合砂浆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合计：4.33KN/ m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3） 走廊楼面的砖面层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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结结构层： 120 后现浇钢筋混凝土板0.12253KN/ m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结抹灰层： 10 厚混合砂浆0.01170.17 KN/ m 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合计 :4 梁自重4.33KN/ m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b×h=300 ×600自重：250.30.50.122.85 KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结抹灰层： 10 厚混合砂浆0.010.50.120.32170.23KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合计：5）柱自重b×h=500 ×500自重：3.08kN / m250.50.56.25KN / m1.16KN / m20.12253 KN / m 20.01170.17KN / m 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结抹灰层： 10 厚混合砂浆0.010.54170.34KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合计：6.59 KN/ m6）外纵横墙自重标准层：纵墙：0.90.24183.89KN / m铝合金窗：0.352.10.74KN / m水刷石外墙面：3.62.10.50.75 KN/ m1.16KN/ m 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水泥粉刷内墙面：3.62.10.360.54 KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7）内纵墙自重标准层：纵墙：3.60.50.241813.4 KN / m水泥粉刷内墙面：3.60.50.3622.23KN / m合计：15.63KN / m底层纵墙：4.550.520.241815.34 KN / m合计：5.92KN / m底层：纵墙（基础梁250×400） :4.552.10.420.24187.13KN / m铝合金窗：0.352.10.74KN / m水刷石外墙面：3.60.62.10.51.05 KN / m3.60.62.10.360.76KN / m水泥粉刷内墙面：合计：9.68 KN / m水泥粉刷内墙面：3.60.50.3622.23KN / m17.57KN/ m合计：（2）活荷载标注运算.（1）屋面和楼面活荷载标准值.上人屋面：2.0 KN / m 2楼面： 2.0 KN / m2（2）雪荷载标准值2走廊： 2.5KN / msk1.00.350.35KN / m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑、两者中取大值.（3）竖向荷载下框架受荷总图.（1） A-B 轴间框架梁可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结屋面板传给梁的荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结恒载：6.491.8120.2920.293220.00KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结活载： 2.01.8120.29 20.29 326.16 KN / m楼面板传给梁荷载恒载： 4.331.8120.2920.29326.1613.35KN/ m活载： 2.01.8120.29 20.29 326.16 KN/ m梁自重标准值： 1.93KN / m就 A-B 轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载 =梁自重 +板传荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.0820.0023.08KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结活载=板传荷载6.16 KN / m楼面梁：恒3载. 08=梁自7重. 3+板传1荷0 载. 38/ m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.0813.3516.43KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结活载=板传荷载(3) B-C 轴间框架梁屋面板传给梁的荷载：55.63KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结恒载：活载：6.492.00.9280.95287.3KN / m2.25KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结楼面板传给梁荷载：5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结恒载： 活载：4.332.50.9280.95284.87KN / m2.81KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结梁自重标准值：1.93可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就 B-C 轴间框架梁均布荷载为 :屋面梁恒载 =梁自重 +板传自重活载 =板传荷载2.25/ m楼面梁恒载 =梁自重 +板传荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.084.877.95/ m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结活载 =板传荷载2.81/ m（3） C-D 轴间框架梁均布荷载同A-B 轴（4） A 轴柱纵向集中荷载运算： 顶层柱：女儿墙自重（做法=墙高 900,100 高混凝土压顶）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.240.918250.10.241.020.240.55.61KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结天沟自重（玻璃瓦+现浇天沟）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结玻璃瓦自重：1.050.90.95KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结现浇天沟自重：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结250.60.20.080.080.60.20.5.0.362.13KN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合计3.29KN / m顶层柱恒载 =女儿墙及天沟 +梁自重 +板传荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.163.293.63.083.60.5120.0023.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结75.68KN顶层柱活载 =板传荷载6.163.61 211.1KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标准层柱恒载 =墙自重 +梁自重 +板传荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.923.60.63.083.60.6113.3523.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结47.58KN标准层柱活载 =板传荷载6.163.61 211.1KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基础顶面荷载 =底层外纵墙自重 +基础梁自重可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9.683.60.63.083.60.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结38.28KN（5） B 轴柱纵向集中荷载的运算顶层柱恒载 =梁自重 +板传荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20.003.63.083.60.681.24KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结顶层柱活载 =板传活载6.163.622.18KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标准层柱恒载 =梁自重 +板传荷载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结13.353.63.083.60.657.3KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标准层柱活载 =板传荷载6.163.622.18KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基础顶面恒载 =基础梁自重3.083.60.69.24KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（6） C 轴柱纵向集中荷载的运算同B 柱.（7） D 轴柱纵向集中荷载的运算同A 柱.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖向荷载受荷载总图1. 图中各值单位为 KN/m2. 图中数值均为标准值3. 括号内为活载标准值4 风荷载标准值运算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：为了简化运算起见通常将运算单元范畴内处墙面的分布风荷载，化等量的作用于楼面集中风荷载，运算公式如下：wkzusuzw0hih j B / 2式中：基本风压 w00.35KN / m2uzus风压高度变化系数风荷载体型系数本建筑查表us1.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结z风振系数hi下层柱高hj上层柱高 .对顶层为女儿墙为女儿墙高度的2 倍可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B运算单元迎风面宽度运算过程见下表：B6.3m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结各层楼面处集中风荷载标准值离的高度 Zm18.451.251.221.300.353.601.8011.8014.851.141.171.300.353.603.6013.7611.251.091.131.300.353.603.6012.717.651.001.071.300.353.603.6011.044.051.001.021.300.354.053.6011.184、风荷载作用下位置移验算位移验算时，各荷载均采纳标准值.(2) 侧移刚度 D见下表横向框架 2-5层 D 值的运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结称A 轴柱0.350.1495988B 轴柱1.240.38315391C 轴柱1.240.38315391D 轴柱0.350.1495988D 之和42758横向框架底层D 值的运算构件名 = ib/2icac= /2+ D=12 ac ic/h2KN/m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结构件名称 = ib/iac=0.5+ /2+D=12 ac ic/h2KN/m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 轴柱0.440.3912386B 轴柱2.010.6320008C 轴柱2.010.6320008D 轴柱0.440.3912386D 之和64788(3) 风荷载作用下框架侧移运算风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比运算层次五11.8011.80427580.000261/13780四13.7625.56427580.000571/6362三12.7138.27427580.000851/4255二11.0449.31427580.001091/3333一11.1860.49647880.000951/3571u/m0.0032侧移动验算：有上表可知，对于框架结构，楼层层间最大位移与层高之比的限值为 1/550. 夲框架的层间最大位移与层高之比在二层，其值为 1/3333，满意 1/3333<1/550. 要求，框架抗侧移刚度足够.3、内力运算 :竖向恒载作用下，采纳弯矩二次安排发运算其内力，水平荷载作用下，采纳D 值法运算内力 .在内力分析前，应运算节点各杆件的弯矩安排系数以及在竖向荷载作用下各杆件的杆端固端弯矩 .（ 1）竖向荷载标准值作用下的内力运算1）由前面刚度比依据下式求的节点各杆端弯矩安排系：u'1iikik2iik均布荷载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平稳弯矩：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M 均布1 ql 212M 集中Fe M梁固端M 均布M 集中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将固端弯矩及节点不平稳弯矩填入如下所示弯矩二次安排图，进行弯矩二次安排.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2） 剪力运算依据结构力学取脱离体的方法运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VlkVolkM ijkM jik / l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VrkVorkM ijkM jik / l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中：Volk ,Vork- 简支梁支座左端和右端的剪力标准值，当梁上无荷载作用时，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Volk , Vork可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M ijk , Mjik为零，剪力以使所取隔离体产生顺时针转动为正.- 梁端弯矩标准值，以绕杆端顺时针为正，反之为负.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3） 轴力运算已知某节点上柱传来的轴力Nu 和左右梁传来的剪力Vl、 Vr时，其下柱的轴力为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结NdNuVlVr可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中：Nu、 Nd以压力为正，拉力为负.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖向荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如下图所示：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖向恒载作用下弯矩图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖向恒载作用下剪力图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖向恒载作用下轴力图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖向活载作用下弯矩二次安排图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 水平风荷载的标准值作用下内力运算B 轴框架柱反弯点位置C 轴框架柱反弯点位置A 轴框架柱反弯点位置层号h/myh/m63.30.18-0.30000-0.30-0.9953.30.180.000.2000.200.6643.30.180.200.3000.501.6533.30.180.400.4000.802.6423.30.180.700.6001.304.2914.90.270.950.85001.808.82层号h/myh/m63.30.300.100.050.000.000.150.5053.30.300.250.050.000.000.300.9943.30.300.350.050.000.000.401.3233.30.300.400.050.000.000.451.4923.30.300.550.050.000.000.601.9814.90.450.800.000.000.000.803.92层号h/myh/m63.30.400.200.000.000.000.200.6653.30.400.300.000.000.000.300.9943.30.400.350.000.000.000.351.1633.30.400.450.000.000.000.451.4923.30.400.500.000.000.000.501.6514.90.590.750.000.000.000.753.68D 轴框架柱反弯点位置可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结层号h/myh/m63.30.400.200.000.000.000.200.6653.30.400.300.000.000.000.300.9943.30.400.350.000.000.000.351.1633.30.400.450.000.000.000.451.4923.30.400.500.000.000.000.501.6514.90.590.750.000.000.000.753.68E 轴框架柱反弯点位置层号h/myh/m63.30.12-0.240.050.000.00-0.19-0.6353.30.120.040.050.000.000.090.3043.30.120.220.050.000.000.270.8933.30.120.400.050.000.000.451.4923.30.120.680.050.000.000.732.4114.90.180.870.000.000.000.874.26风荷载作用下 A 轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的运算号66.786524489350.140.93-0.993.83-0.923.83514.696524489350.142.010.666.311.335.39422.056524489350.143.021.657.474.988.80328.816524489350.143.952.647.1610.4212.14235.266524489350.144.834.293.9820.7214.40142.632777639290.14
