混凝土框架结构课程设计计算书
嘉应学院课程设计任务书
课程名称：混凝土结构设计
设计题目：多层框架结构设计
学院：土木工程学院
班级：土木1301
姓名：
学号：1
指导老师：
目录
一、设计任务........................................ 错误！未定义书签。
1设计内容....................................... 错误！未定义书签。
2设计条件 (2)
二.框架结构计算过程 (3)
1.平面布置 (3)
2.结构计算简图 (4)
3.内力计算 (5)
(1)恒荷载计算 (5)
(2)活荷载计算 (8)
(3)荷载转化 (9)
(4)水平荷载计算 (15)
(5)弯矩调整 (21)
(6)内力组合 (23)
三.构件配筋计算 (29)
1.梁的设计 (29)
2.柱的设计 (35)
四.绘制框架结构施工图 (45)
1 设计题目
某办公楼是五层框架结构，建筑平面图如附图所示。采用钢筋混凝土现浇框架结构设计该办公楼。选第②榀框架进行设计。
根据学号选择自己的跨度
2 设计资料
(1) 设计标高：层高3.300m ，室内设计标高000.0±m ，室外设计标高-0.600m ，基
础顶面离室外地面为600mm 。
(2) 屋面楼面荷载：恒载1.5 kN/m 2（不包括板结构自重），活载2kN/m 2。 (3) 梁上墙荷载：8kN/m 。
(4) 基本风压：20/60.0m KN w =（地面粗糙度为B 类）。
3 设计内容
(1) 结构布置及主要构件尺寸初选。
(2) 荷载计算。计算第②榀框架的梁柱承受的恒荷载、活荷载、风荷载。 (3) 内力计算。使用弯矩二次分配法或分层法计算竖向荷载，使用D 值法计算水平荷载。
(4) 内力组合。考虑永久荷载控制，可变荷载控制情况。 (5) 框架的梁柱截面设计。进行正截面、斜截面配筋计算。 (6) 绘制一榀框架的结构施工图。
4 提交成果
(1) 多层框架设计计算书。 (2) 一榀框架结构施工图。
二.框架结构计算过程
1.平面布置
（1）结构平面布置（见图2）
图 2 结构平面布置
（2）构件尺寸确定
楼盖及屋盖均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取100mm，边跨（AB、CD）梁：
取，取h=600mm
取b=300mm
中跨（BC）梁：取，取h=450mm
，取b=300mm
柱连系梁：取
，取500mm
，取200mm
柱截面：
边柱
中柱
根据上述估算结构并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值为：1-5层450mm×450mm, 2-5层柱计算高度为层高。取3.3m；底层柱计算高度：h=3.3+0.6+0.6-0.1=4.4m.
2.结构计算简图
（1计算第②榀框架 （2）计算梁、柱线刚度 梁：中框架
边框架
柱：c
c l EI i =
12
3bh I c = )(m 1068.80.6/5.05.20121234-3c
c E E i ?=???= 可知：
AB,CD 跨梁：
BC 跨梁：
上部各层柱:
底层柱：
算竖向荷载柱线刚度乘以0.9系数得：
梁柱线刚度
3.内力计算
均布荷载向梁传递的示意图
(1)恒荷载计算
a)屋面框架梁线荷载的标准值:
楼面框架梁线荷载标准值：
100mm厚现浇钢筋混凝土板：0.10×25=2.52
kN
/m 屋面恒荷载：
边跨（AB，CD跨）框架梁自重：
kN/
0.3×0.6×25=4.5m
梁侧粉刷： 4.84
kN/
2×（0.6-0.1）×0.02×17=0.34m
中跨BC跨框架梁自重：
kN/
0.3×0.45×25=2.25m
侧梁粉刷： 2.488
kN/
2×（0.45-0.1）×0.02×17=0.238m
因此，作用在顶屋框架梁上的线荷载为:
b)楼面框架梁线荷载标准值
楼面框架梁线荷载标准值：
100mm厚现浇钢筋混凝土板：0.10×25=2.52
kN
/m
楼面恒荷载：
边跨框架梁及侧梁粉刷 4.84
边跨填充墙自重
中跨框架梁及侧梁粉刷 2.488
因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：
c）屋面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁梁自重 0.2×0.5×5.7×25=14.25kN
粉刷 0.02×（0.5－0.1）×2×5.7×17=1.55 kN 连系梁传来的屋面自重 0.5×5.7×0.5×5.7×4=32.49 kN
顶层边节点集中荷载48.29 kN
中柱连系梁自重 0.25×0.5×5.7×25=14.25 kN
粉刷 0.02×（0.5-0.1）×2×5.7×17=1.55 kN 连系梁传来的屋面荷载 0.5×（5.7+5.7-2.7）×1.35×4=23.49 kN
0.5×5.7×0.5×5.7×4=32.49 kN
顶层中节点集中荷载71.78 kN
d)楼面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重 0.2×0.5×5.7×25=14.25kN
粉刷 0.02×（0.5－0.1）×2×5.7×17=1.55 kN 墙体自重 5.7×8=45.6 kN
框架柱自重 0.5×0.5×3.3×25=20.63 kN 连系梁传来的楼面自重 0.5×5.7×0.5×5.7×4=32.49 kN 中间层边节点集中荷载 ==D A G G 114.52 Kn 中柱连系梁自重 0.2×0.5×5.7×25=14.25kN
中柱粉刷 0.02×（0.5－0.1）×2×5.7×17=1.55 kN 墙体自重 5.7×8=45.6 kN
框架柱自重 0.5×0.5×3.3×25=20.63 kN
连系梁传来的楼面荷载 0.5×（5.7+5.7-2.7）×1.35×4=23.49 kN
0.5×5.7×0.5×5.7×4=32.49 kN
中间层终结点集中荷载 ==B C G G 137.95 Kn e ）恒荷载作用下的结构简图如图5
图5 恒荷载作用下结构计算简图
(2)活荷载计算
活荷载计算值如下：
==CD AB p p 55 2×5.7 =11.4kN/m
==C B P P 55 0.5×（5.7+5.7-2.7）×1.35×2+ 0.5×5.7×0.5×5.7×2=28kN
==CD AB p p 2×5.7 =11.4kN/m
图6 楼面活荷载作用下结构计算简图
（3）竖向荷载作用下框架内力计算
因结构和荷载均匀对称，故取对称轴一侧的框架为计算对象，且中间跨梁取为竖向滑动支座。利用弯矩二次分配法计算杆端弯矩。先计算恒荷载作用下的弯矩。
第1层：
下上右
下上左右
第2-4层：
下上右
下上左右
第5层：
下右
下左右
计算1-4层固端弯矩：
）
第5层固端弯矩：
荷载作用下框架结构的弯矩二次分配
0.3980.6020.3430.1390.3980.5180.2850.430.2550.1040.2550.3860.2850.2390.4540.2040.1110.2730.4120.307-116.91
50.2733.3233.32116.91-43.14-21.5717.9516.66-5.6-3.35-3.72-93.8147.5546.26-5.16
-28.50-28.50-11.6125.14-14.25-15.261.69 1.11 1.110.46100.6
-41.64-42.65-16.31
0.2850.430.2550.1040.2550.3860.2850.2850.430.2550.1040.2550.3860.285上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
-116.9150.2733.3233.32116.91-43.14-21.5716.6616.66-5.05-3.35-93.26
46.63
46.63
-5.16
-28.50-28.50-11.6125.14-14.25-14.251.30 1.09 1.090.12100.11
-41.66-41.66-16.65
-116.9150.2733.3233.32116.91-43.14-21.5716.6616.95-5.18-3.43-93.39
46.84
46.84
-5.16
-28.50-28.50-11.6125.14-13.72-14.251.090.720.720.3100
-41.47-42.07-16.49
-85.1751.2733.9085.17-41.45-20.7316.66 2.41-52.152.1-5.16-27.44-11.2125.64-14.25
-5.90-3.91-1.5863.5
-45.6-17.95
-116.91
53.0827.9433.89-23.0216.66 2.891.521.95-83.96
29.4654.5116.91-46.04-5.16
-30.51-22.80-12.426.54-14.25
-5.06-3.36-2.51-1.3692.35
-48.12-25.31-18.92
-3.431.5414.73-12.66
恒荷载作用下的框架弯矩图
计算活荷载作用下的弯矩
-32.98
78.82
84.54
84.54
84.03
93.08
83.9693.8193.2693.3952.1100100.11100.692.3517.95
9.1317.95
16.49
7.6716.4916.65
7.8316.65
16.31
7.4916.31
18.92
10.1018.92
52.1
46.84
46.84
46.63
46.63
46.26
47.55
54.5
29.46
14.73
45.6
41.47
42.07
41.66
41.66
41.64
42.65
48.12
23.31
12.66
活荷载作用下框架结构的弯矩二次分配
0.3980.6020.3430.1390.3980.5180.2850.430.2550.1040.2550.3860.2850.2390.4540.2040.1110.2730.4120.30714.189.409.40-11.94-5.975.064.7-1.63-0.98-1.08-26.2213.3813.02-7.89-7.89-3.227.09-3.95-4.220.420.280.280.128.55
-11.56-11.83-5.17
0.2850.430.2550.1040.2550.3860.2850.2850.430.2550.1040.2550.3860.285上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
-5.974.74.7-1.47-0.98-26.2113.1213.127.09-3.95-3.950.310.210.210.0828.44
-11.63-11.63-5.19
-5.974.76.57-2.28-1.51-27.0512.5914.467.09-5.31-3.950.840.550.550.2328.97
-12.65-11.29-5.04
-32.9819.8513.1332.98-16.02-8.014.7 1.99-19.1519.15-2.05-10.61-4.309.93-3.95
-3.10-2.05-0.8323.79
-16.61-7.18
14.977.8810.12-6.374.7
0.760.400.51-23.62
8.28
15.33-12.74-8.44-6.31-3.43
7.49-3.95
-1.46-0.97-0.72-0.3926.27
-13.36-7.03-5.87
-1.511.32-32.98
32.98-2.05
-32.98
32.98-2.05
-32.98
32.98-2.05
-32.9832.98-2.0514.189.409.40-11.94-7.89-7.89-3.2214.189.409.40-11.94-7.89-7.89-3.22-1.084.14-3.52
活荷载作用下框架弯矩图
边梁跨最大弯矩和剪力可根据梁两端的杆端弯矩及作用于梁上的荷载，用平衡条件求得。 走道梁的最大弯矩画出两端弯矩连线，用叠加法求的，剪力可查结构静力学手册。将两侧的
31
24.46
25.15
25.09
27.53
23.6226.2226.2127.0519.1523.79
28.9728.4428.5526.277.18
5.54
5.04
3.45.19
3.555.17
3.535.87
4.2319.15
14.46
12.59
13.12
13.12
13.02
13.38
15.33
8.28
4.14
16.61
12.65
11.29
11.63
11.63
11.56
11.83
13.36
7.03
3.52