毕业设计多层框架结构计算书

'第一章结构选择1.1结构平面布置1.1平面布置图1.2结构选型1.结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系；2.屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形盖，刚柔性相结合的屋面屋面板厚120mm。3.楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，板厚120mm。4.楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。 第二章框架计算简图及梁柱线刚度2.1确定框架计算简图 2.1计算简图框架计算单元如上图1.1所示，取14号轴的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨摩登与柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为-1.10m,二层楼面标高为4.45m。其余各层柱高从楼面至上一层楼面（即层高），均为3.30m。由此可以绘出框架的计算简图2.1。.2.2框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁取左边框架梁中间框架梁右边框架梁底层柱（A~D轴）其余柱（A~D轴）令，则其余各杆件的相对线刚度为： 第三章荷载计算3.1恒荷载标准值计算（1）屋面屋面板30厚细石混凝土保护层（刚性）224厚高聚物沥青卷材防水（三毡四油铺小石子）20厚1:3水泥砂浆找平层1:6水泥焦渣找2%坡最薄30厚120厚钢筋混凝土板10厚混凝砂浆抹灰合计（2）标准层楼面瓷砖地面（包括水泥砂浆打底）120厚钢筋混凝土板10厚混凝砂浆抹灰合计（3）卫生间、盥洗室地面瓷砖地面（包括水泥砂浆打底）20厚素钢筋混凝土刚性防水层30厚1:6水泥焦渣找坡100厚钢筋混凝土板20厚水泥砂浆抹灰 合计（4）走廊地面水磨石地面（10mm面层，包括水泥粗石打底）40厚C20细石混凝土垫层120厚钢筋混凝土板10厚混合砂浆抹灰合计（5）阳台地面瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）100厚钢筋混凝土板10厚混合砂浆抹灰合计内隔墙（1）自重纵墙20厚水泥粉刷墙面合计13.60kN/m盥洗室墙体（2）自重纵墙贴瓷砖（包括水泥砂浆打底）共25厚合计14.36kN/m盥洗室墙体（3）自重纵墙11.66kN/m20厚水泥粉刷墙面贴瓷砖墙面（包括水泥砂浆打底，共25mm厚）合计14.03kN/m 墙体（4）自重（自重=墙总重-洞口重+门窗重+抹灰重）/长度墙体（5）自重纵墙20厚水泥粉刷墙面0.97kN/m贴瓷砖墙面（包括水泥砂浆打底，共25mm厚）1.4kN/m合计14.03kN/m墙体（6）自重算法如墙体（4）=4.58kN/m墙体（7）自重纵墙20厚水泥粉刷墙面贴瓷砖墙面（包括水泥砂浆打底，共25mm厚）合计8.91Kn/m墙体(8)自重纵墙20厚水泥粉刷墙面合计8.81kN/m墙体（9）自重算法如墙体（4）=2.98kN/m墙体（10）自重纵墙20厚水泥粉刷墙面贴瓷砖墙面（包括水泥砂浆打底，共25mm厚）合计8.81kN/m墙体（11）自重算法如墙体（4）=5.1kN/m 墙体（a）自重纵墙20厚水泥粉刷合计14.62kN/m墙体(b)自重算法如墙体（4）=7.39kN/m阳台栏杆处自重算法如墙体（4）=3.63kN/m梁自重梁自重10厚混合砂浆抹灰0.24kN/m合计3.12kN/m梁自重10厚混合砂浆抹灰0.18kN/m合计1.86kN/m梁自重10厚混合砂浆抹灰0.16kN/m合计1.54kN/m基础梁自重梁自重 柱自重柱自重10厚混合砂浆抹灰合计6.59kN/m3.2活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查的：上人屋面：走廊：竖向荷载下框架受荷总图A轴阳台处悬挑梁所受荷载集中力： 屋面：恒载活载楼面：恒载活载板传荷载屋面：恒载活载楼面：恒载活载外挑梁所受均布荷载屋面：恒载=梁自重+板传荷载=1.86+5.63=7.49kN/m活载=板传荷载=1.88kN/m楼面：恒载=梁自重+墙重+板传荷载=1.86+14.62+3.22=19.7kN/m活载=板传荷载=1.88kN/mA-B轴框架梁 集中力：屋面：恒载=梁重+板传荷载=活载=板传荷载=楼面：恒载=墙重+梁重+板传荷载= 活载=板传荷载=板传均布荷载屋面：恒载活载楼面：恒载活载A-B轴梁所受均布荷载屋面：恒载=梁重+板传荷载=3.12+19.22=22.34kN/m活载=板传荷载=6.41kN/m 恒载=梁重+板传荷载=3.12+8.01=11.13kN/m活载=板传荷载=2.67kN/m楼面：恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+13.60+11.92=28.64kN/m活载=板传荷载=6.41kN/m恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+14.36+4.97=22.45kN/m活载=板传荷载=2.67kN/mA-C轴框架梁荷载板传荷载屋面：恒载活载楼面：恒载活载B-C梁所受均布荷载 屋面：恒载=梁重+板传荷载=3.12+9.00=12.12kN/M活载=板传荷载=3.00kN/m楼面：恒载=梁重+板传荷载=3.12+7.23=10.35kN/m活载=板传荷载=3.75kN/mA-D轴框架梁等同于A-B轴框架梁集中力：屋面：恒载=梁重+板传荷载=活载=板传荷载= 楼面：恒载=墙重+梁重+板传荷载=活载=板传荷载=板传均布荷载 屋面：恒载活载楼面：恒载活载C-D轴梁所受均布荷载屋面：恒载=梁重+板传荷载=3.12+19.22=22.34kN/m活载=板传荷载=6.41kN/m恒载=梁重+板传荷载=3.12+8.01=11.13kN/m活载=板传荷载=2.67kN/m楼面：恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+13.60+11.92 =28.64kN/m活载=板传荷载=6.41kN/m恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+14.36+4.97=22.45kN/m活载=板传荷载=2.67kN/mD轴外悬挑梁等同于A轴外悬挑梁集中力：屋面：恒载活载楼面：恒载活载板传荷载屋面：恒载活载楼面：恒载活载外挑梁所受均布荷载屋面：恒载=梁自重+板传荷载=1.86+5.63 =7.49kN/m活载=板传荷载=1.88kN/m楼面：恒载=梁自重+墙重+板传荷载=1.86+14.62+3.22=19.7kN/m活载=板传荷载=1.88kN/mA轴柱纵向集中荷载计算顶层柱：女儿墙自重（做法:墙高1100mm,100mm的混凝土压顶）顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载活载=板传荷载标准层柱：恒载=墙重+梁重+板传荷载活载=板传荷载基础顶面：恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载活载=板传荷载=14.70kN标准层柱：恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载+墙重传荷载活载=板传荷载=14.70kN基础顶面：恒载=底层内墙自重+基础梁自重C轴柱纵向集中荷载等同于B轴柱纵向集中荷载顶层柱：恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载活载=板传荷载=14.70kN标准层柱：恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载+墙重传荷载活载=板传荷载=14.70kN基础顶面：恒载=底层内墙自重+基础梁自重 D轴柱纵向集中荷载顶层与标准层等同于A轴柱纵向集中荷载顶层柱：女儿墙自重（做法:墙高1100mm,100mm的混凝土压顶）顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载活载=板传荷载标准层柱：恒载=墙重+梁重+板传荷载活载=板传荷载基础顶面：恒载=外纵墙自重+地基梁自重3.3风荷载计算为了简化计算，作用在外墙的风荷载可近似用作用在屋面的梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。B=3.6地面粗糙程度为B类 计算过程见表3-3-1表3-3-1集中风荷载标准值离地高度/mh16.951.251.461.30.353.61.654.9313.651.141.411.30.353.63.38.6910.351.141.311.30.353.63.38.077.0511.241.30.353.63.36.703.7511.131.30.353.63.526.52风荷载下的位移验算横向2-5层D值的计算表3-3-2横向2-5层D值的计算构件名称A轴柱0.29315175B轴柱0.61031592C轴柱0.61031592D轴柱0.29315175表3-3-3横向底层D值的计算构件名称A轴柱0.5211102 B轴柱0.7616226C轴柱0.7616226D轴柱0.5211102风荷载作用下框架侧移计算j层侧移顶点侧移表3-3-4风荷载作用下框架侧移计算层次54.934.93935340.000051/6622548.6913.62935340.000151/2202638.0721.69935340.00021/1650226.7028.39935340.00031/1100116.5234.91546560.00061/7463侧移验算层间侧移最大值：1/7463<1/550(满足要求)框架在竖向荷载作用下的受荷载总图如下图（图中数值均为标准值） 竖向荷载总图 第四章内力计算4.1内力分析为了简化计算，考虑如下几种单独受荷情况（1）恒载作用在各跨（2）活载作用在各跨用弯矩二次分配法进行框架弯矩计算计算简图弯矩图固端弯矩：计算简图弯矩图固端弯矩：计算简图弯矩图固端弯矩： 恒载作用下二次弯矩分配 活荷载作用下的二次弯矩分配 恒载弯矩图 活载弯矩图 恒载剪力图 活载剪力图 恒载轴力图 活载轴力图 风荷载下的框架内力图A轴框架柱的反弯点位置层号53.30.830.320000.321.0643.30.830.400000.400.3233.30.830.450000.451.4823.30.830.5000-0.050.451.4814.451.120.650000.652.89B轴框架柱的反弯点位置层号53.33.130.450000.451.4843.33.130.460000.461.5233.33.130.500000.501.6523.33.130.5000-0.050.451.4814.454.230.550000.552.34风荷载作用下A轴框架柱剪力和弯矩计算层号54.9393534151750.1620.801.061.800.84413.6293534151750.1622.210.324.382.92321.6993534151750.1623.511.486.375.21228.3993534151750.1624.601.488.356.83134.9154656111020.2037.092.8911.0420.51风荷载作用下B轴框架柱剪力和弯矩计算层号54.9393534151750.3381.671.483.032.48413.6293534151750.3384.601.528.206.98321.6993534151750.3387.331.6512.0512.05228.3993534151750.3389.601.4817.4214.26134.9154656111020.29710.372.3420.7725.38 风荷载弯矩图 风荷载剪力图 风荷载轴力图 1.1荷载、内力最不利组合方法1、框架上竖向活载采用满载法支座处内力：直接按满载法计算的内力进行组合；梁的跨中弯矩：按满载法计算的值考虑乘以1.1～1.2的系数予以增大，使采用值更接近最不利荷载情况下的内力。2、控制截面最不利内力类型梁跨中截面：及相应的（正截面设计）梁支座截面：及相应的（正截面设计）；及相应的（斜截面设计）柱顶截面：及相应的、柱底截面：及相应的、；及相应的、（可不考虑）3、当永久荷载起控制作用时，仅考虑楼面活荷载效应参与组合，风荷载不参与组合，，，4、当可变荷载效应起控制作用，而风荷载作为主要可变荷载、楼面活荷载作为次要可变荷载时：，，，5、可变荷载效应起控制作用，而楼面活荷载作为主要可变荷载、风荷载作为次要可变荷载时：，，，6、基础：对应的标准组合。 内力组合表用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁AB）层恒载活载左风右风及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值5左M-87.3023.361.80-1.80-138.98-138.98V85.3929.52-0.390.39144.12144.12中M70.7742.780.5-0.5145.23V右M-106.94-28.98-0.80.8-169.57-169.57V-96.36-25.480.39-0.39-152.0-152.01左M-125.95-25.4817.87-17.87-201.13-201.13V114.0829.37-5.365.36173.18173.18中M97.4341.790.18-0.18158.12V右M-146.17-29.47-17.5217.52-288.81-288.81V-139.58-25.50-5.365.36-199.99-199.99 用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁AB）层恒载活载及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值5左M-87.3023.36-140.75-140.75V85.3929.52144.21144.21中M70.7742.7837.46V右M-106.94-28.98-172.77-172.77V-96.36-25.48-155.31-155.311左M-125.95-25.48-195.0-195.0V114.0829.37182.78182.78中M97.4341.79172.48V右M-146.17-29.47-226.23-226.23V-139.58-25.50-213.42-213.42 用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁BC）层恒载活载左风右风及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值5左M-55.69-15.942.23.-2.23-91.01-91.01V14.543.61.564.5623.823.8中M46.9613.780075.64V右M-55.69-15.94-2.232.23-91.01-91.01V-14.54-3.6-1.561.56-23.8-23.81左M-59.7-12.6617.52-17.52-106.8-106.8V12.424.5-14.614.639.1239.12中M52.2510.50072.95V右M-59.7-12.66-17.5217.52-106.8-106.8V-12.42-4.5-14.614.6-39.12-39.12 用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁BC）层恒载活载及相应的V及相应的V及相应的M组合项目值组合项目值组合项目值5左M-55.69-15.94-90.80-90.80V14.543.623.1323.13中M46.9613.7876.9V右M-55.69-15.94-90.8-90.8V-14.54-3.6-23.13-23.131左M-59.7-12.66-93.0-93.0V12.424.521.1821.18中M52.2510.580.83V右M-59.7-12.66-93.0-93.0V-12.42-4.5-21.18-21.18 用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合(悬挑梁)层恒载活载及相应的V及相应的V及相应的M（1）（2）组合项目值组合项目值组合项目值5末端M40.139.3561.2561.2561.25V32.377.6449.4249.4249.421末端M63.419.3589.1889.1889.18V57.057.6479.1679.1679.16用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合(悬挑梁)层恒载活载及相应的V及相应的V及相应的M（1）（2）组合项目值组合项目值组合项目值5末端M40.139.3563.3463.3463.34V32.377.6451.0551.0551.051末端M63.419.3594.7694.7694.76V57.057.6477.5177.5177.51 用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表(B轴柱)层恒载活载左风右风及相应的M,V及相应的M,V及相应的N,V组合项目值组合项目值组合项目值3上M-50.76-9.8412.05-12.05-75.85-44.04-44.04N673.42133.08-5.085.08998.68800.98800.98下M50.69.81-12.0512.0584.57-43.85-43.85N694.05133.08-5.085.081023.44825.75825.75V-30.21-5.967.33-7.33-50.74-25.98-25.981上M-30.04-5.8620.77-20.77-61.69-6.96-11.88N1178.92222.4-9.249.241733.821401.761733.82下M15.022.93-25.3825.3843.45-17.51-15.05N1206.73222.4-9.249.241767.21435.141767.2V-10.61-2.0710.37-10.37-24.331.79-0.05 用于承载力计算的框架柱由永久荷载效应控制的基本组合表(B轴柱)层恒载活载及相应的M,V及相应的M,V及相应的N,V组合项目值组合项目值组合项目值3上M-50.76-9.84-76.78-68.52-68.52N673.42133.081039.54909.12909.12下M50.69.8177.9268.3168.31N694.05133.081069.39936.97936.97V-30.21-5.96-46.29-40.78-40.781上M-30.04-5.86-46.29-40.45-46.29N1178.92222.41809.491591.541809.49下M15.022.9323.1420.2723.14N1206.73222.41847.031629.081847.03V-10.61-2.0712.2914.3212.29 用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表(A轴柱)层恒载活载左风右风及相应的M,V及相应的M,V及相应的N,V组合项目值组合项目值组合项目值3上M33.968.786.37-6.3747.6949.0349.03N685.46150.87-4.844.841037.53815.47815.47下M-33.518.37-5.215.21-24.11-47.5-47.5N706.09150.87-4.844.841062.59840.53840.53V20.455.23.51-3.5128.8729.5429.541上M21.17-5.411.04-11.048.5740.8536.31N1180.28251.47-14.4914.491780.561396.041607.27下M-10.59-2.7-20.5120.510.74-41.42-43.68N1206.84251.47-14.4914.491812.571427.571639.14V7.481.917.09-7.095.6918.8920.49 用于承载力计算的框架柱由永久荷载效应控制的基本组合表(A轴柱)层恒载活载及相应的M,V及相应的M,V及相应的N,V组合项目值组合项目值组合项目值3上M33.968.7854.4445.8445.84N685.46150.871073.22925.37925.37下M-33.518.37-37.02-45.23-45.23N706.09150.871101.07953.22953.22V20.455.232.6927.6027.601上M21.17-5.423.2928.5823.29N1180.28251.471839.811593.371839.81下M-10.59-2.7-16.95-14.30-16.95N1206.84251.471875.671629.231875.67V7.481.9111.9710.1011.97 框架柱截面设计A柱：轴压比验算底层柱：轴压比：满足要求截面尺寸复核取因为所以满足要求正截面柱底：为小偏压，选用M大，N大的组合最不利组合因为所以 按构造配筋，由于纵向受力受力钢筋采用HRB335，最小配筋率实配3层最不利组合取因为所以为大偏压 按构造配筋，由于纵向受力受力钢筋采用HRB335，最小配筋率实配斜截面受剪承载力计算1层最不利组合因为剪跨比所以因为所以N=1072.5kN按构造配箍取双支箍1层最不利组合因为剪跨比所以因为所以N=840.53kN按构造配箍取双支箍B柱：轴压比验算底层柱： 轴压比：满足要求截面尺寸复核取因为所以满足要求正截面柱底：为小偏压，选用M大，N大的组合最不利组合因为所以 按构造配筋，由于纵向受力受力钢筋采用HRB335，最小配筋率实配3层最不利组合取因为所以为大偏压按构造配筋，由于纵向受力受力钢筋采用HRB335，最小配筋率 实配斜截面受剪承载力计算1层最不利组合因为剪跨比所以因为所以N=1072.5kN按构造配箍取双支箍1层最不利组合因为剪跨比所以因为所以N=1023.44kN按构造配箍取双支箍裂缝宽度检验A柱：1层：可不验算裂缝宽度3层：可不验算裂缝宽度 B柱：1层：可不验算裂缝宽度3层：可不验算裂缝宽度框架梁正截面配筋计算层计算公式悬挑梁梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面563.34-140.75145.23-172.77-91.0176.9-91.010.1660.1540.1590.190.10.0840.1060.1830.1680.1740.2120.1060.0880.106635.88903.64935.911140.31570.15473.33570.15192288288288288288288实配钢筋/194.76-201.13172.48-288.81-106.880.83-106.80.2490.2210.1890.3170.1170.0890.1170.2920.2530.2110.3950.1250.0930.1251014.641360.841134.932124.63672.35500.23672.35192288288288288288288实配钢筋/ 框架梁斜截面配筋计算层悬挑梁梁AB梁BC51515151.0579.16155.31213.4223.839.12260.61（>）260.61（>）403.41（>）403.41（>）403.41（>）403.41（>）<0<0<0<0<0<0实配钢筋 楼梯的计算梁式楼梯结构布置图楼梯的剖面图本宿舍所有的楼梯均采用梁式梯，使用的活荷载为2.5，踏步面采用30mm厚的水磨石，地面20厚混合砂浆抹灰层，采用C30，梁中纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，，其余钢筋采用HRB235级钢筋，。 踏步板（TB-1）计算踏步尺寸：,斜板厚度t=40mm则截面平均高度为：恒载：踏步板自重：踏步面层重：踏步抹灰重：合计g=1.45kN/使用活载：合计g+q=2.5kN/m内力计算：斜梁截面尺寸选用，则踏步板计算跨度为踏步板跨中弯矩：(3)截面承载力计算故踏步应按构造配筋，每踏步采用取踏步内斜板分布钢筋 楼梯斜梁(TL-1)计算(1)荷载：踏步板荷载斜梁自重斜梁抹灰合计g+q=8.30kN/m(2)内力计算取平台梁截面尺寸，斜梁水平方向的计算跨度为：斜梁跨中截面弯矩及支座截面剪力分别为：(3)承载力计算斜梁按T形截面进行配筋计算，取翼缘有效宽度按倒L形截面计算若翼缘高度考虑取首先按第一类T形截面进行计算：结构确为第一类T形截面，故 故选用故可选用构造配筋置配筋，选用双肢箍平台板计算荷载：恒载计算大理石面层30厚1:3干硬性水泥砂浆(面上20厚素水泥板自重)结合层：80mm厚现浇钢筋板抹灰层20厚混合砂浆抹灰恒载标准值恒载设计值活载标准值活载设计值总合计内力计算计算跨度：跨中弯矩：配筋计算 受力筋选用平台梁计算荷载计算：(取1m宽板计算)梯段板传来荷载平台板传来荷载梁自重内力计算：跨度计算：弯矩设计值：剪力设计值：配筋计算纵向钢筋(截面按倒L形计算)经计算属第一类T形截面，采用HRB335级钢筋受力筋选用箍筋计算 尺寸计算属一般故可按构造配箍选用双肢箍梁式楼梯踏步板及斜梁的配筋图 板的计算（1）荷载计算：恒载瓷砖地面(包括水泥砂浆打底)120厚钢筋混凝土板10厚混凝砂浆抹灰合计活载内力计算取总弯矩 由于区格板四周与梁连接，内力折减系数为0.8取截面有效高度即可近似按计算X方向跨中截面钢筋X方向支座钢筋Y方向跨中截面钢筋Y方向支座钢筋最终按配置双向及支座处钢筋 基础设计计算根据地质勘察资料，确定第五层碎石为桩尖持力层，采用圆形桩，直径为500mm，为21.55m,桩打入持力层1.5m,承台埋深650mm，承台高1.2m。确定单桩竖向承载力标准值按规定，取，查表得估算基桩竖向承载力设计值R为桩基承台和承台以上土自重设计值：初估桩数为根取桩数n=4桩的平面布置图桩的布置图及承台的钢筋配置图承台尺寸,高度1.2m,由n>3,要考虑群桩效应，确定单桩承载力设计值R。由查表可得 由基桩承载力验算，且承台计算：承台底垫有40mm混凝土垫层，钢筋保护层为30mma桩：b桩：(1)承台受弯计算截面截面实配钢筋实配钢筋承台冲切计算柱对承台的冲切：冲切力 采用C30，满足要求桩对承台的冲切(角桩冲切)，按下列计算故满足要求承台受剪计算截面满足要求截面'