五層教學(xué)樓畢業(yè)設(shè)計計算書畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　教學(xué)樓設(shè)計計算書</b></p><p>　　題 目: xx大學(xué)土木工程學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計 </p><p>　　院系名稱： 土木工程學(xué)院 專業(yè)班級： 土木工程******班 </p>&

2、lt;p>　　學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 20*********　　 </p><p>　　指導(dǎo)教師： ********* 教師職稱： 教 授　　 </p><p>　　20**年**月**日</p><p><b>　　目 錄 </b></p>&l

3、t;p><b>　　摘 要3</b></p><p><b>　　緒論5</b></p><p>　　1 建筑設(shè)計理念及設(shè)計依據(jù)6</p><p>　　1.1 設(shè)計理念6</p><p>　　1.2 工程概況6</p><p><b>　　1.3設(shè)

4、計依據(jù)7</b></p><p><b>　　2 建筑設(shè)計8</b></p><p>　　2.1 平面設(shè)計8</p><p>　　2.2 立面設(shè)計9</p><p>　　2.3 建筑剖面設(shè)計10</p><p>　　2.4 其它部分詳細(xì)做法和說明10</p>

5、<p>　　3 截面尺寸初步估計12</p><p>　　3.1柱截面設(shè)計12</p><p>　　3.2梁的截面設(shè)計12</p><p>　　4 框架側(cè)移剛度的計算13</p><p>　　4.1 橫梁線剛度i b的計算13</p><p>　　4.2 柱線剛度i c的計算14</p>

6、;<p>　　4.3各層橫向側(cè)移剛度計算14</p><p>　　5 豎向荷載及其內(nèi)力計算16</p><p>　　5.1計算單元的選擇確定16</p><p>　　5.2豎向荷載統(tǒng)計16</p><p>　　5.3豎向荷載內(nèi)力計算18</p><p>　　5.2 重力荷載代表值計算及荷載匯總

7、29</p><p>　　6 水平荷載計算32</p><p>　　6.1風(fēng)荷載計算32</p><p>　　6.2 地震荷載計算35</p><p>　　7框架的內(nèi)力組合40</p><p>　　7.1 梁柱的內(nèi)力組合40</p><p>　　7.2 柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整45<

8、;/p><p><b>　　8 截面設(shè)計46</b></p><p>　　8.1框架梁截面設(shè)計46</p><p>　　8.2框架柱截面設(shè)計48</p><p>　　8.3 樓板設(shè)計54</p><p><b>　　9 樓梯計算57</b></p><

9、;p>　　9.1 示意圖57</p><p>　　9.2 荷載計算57</p><p>　　10 基礎(chǔ)設(shè)計59</p><p>　　10.1荷載設(shè)計值59</p><p>　　10.2 A、D柱獨立基礎(chǔ)的計算59</p><p>　　10.3 B、C柱基礎(chǔ)配筋62</p><p&g

10、t;<b>　　畢業(yè)設(shè)計總結(jié)65</b></p><p><b>　　致謝69</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)教學(xué)樓設(shè)計規(guī)范和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)計要求和提供的地質(zhì)資料，設(shè)計該框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓。 按照先建筑后結(jié)構(gòu)，先整體布局后局部節(jié)點設(shè)計步驟設(shè)計。主要

11、內(nèi)容包括：設(shè)計資料、建筑設(shè)計總說明、建筑的平面、立面、剖面圖設(shè)計說明，以及其它部分的設(shè)計說明；結(jié)構(gòu)平面布置及計算簡圖確定、荷載計算、內(nèi)力計算、內(nèi)力組合、主梁截面設(shè)計和配筋計算、框架柱截面設(shè)計和配筋計算、次梁截面設(shè)計配筋計算、樓板和屋面設(shè)計、樓梯設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)計等。其中附有風(fēng)荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；縱向和橫向地震荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；恒荷載和活荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖以及梁柱的內(nèi)力組合表。</p&g

12、t;<p>　　關(guān)鍵詞：框架、重力荷載代表值；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)力組合；彎矩調(diào)幅。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According： to building design specifications and other relevant standards and design requirements

13、 and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. After the first building in accordance with the structure and layout of the overall after the first local node design steps design. Mai

14、n contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, Facade, profile design specifications, , and other parts of the design; struct</p><p>　　Key Words：fram

15、e, Gravity load charecter value , cast-in-place reinforced concrete structure , internal force make up , curved square amplitude modulation.</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)

16、目標(biāo)實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。</p><p>　　本組畢業(yè)設(shè)計題目為——鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院教學(xué)樓。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土設(shè)計》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》等書籍，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。在畢設(shè)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計。在畢設(shè)后期，主

17、要進(jìn)行設(shè)計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的三個月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進(jìn)行內(nèi)力組合的計算時，進(jìn)一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD、天正、探索者等繪圖軟件，以上所有這些從不

18、同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。</p><p>　　1 建筑設(shè)計理念及設(shè)計依據(jù)</p><p><b>　　1.1 設(shè)計理念</b></p><p>　　教

19、學(xué)樓是為人們學(xué)習(xí)提供最為良好環(huán)境的建筑。縱觀教學(xué)建筑的發(fā)展歷史，無不體現(xiàn) 著人類文化、文明的歷史進(jìn)程和時代特征。教學(xué)樓建筑設(shè)計同設(shè)計其他類型建筑一樣有許多共同點，也有許多不同的特點和要求。隨著時代的發(fā)展，辦公樓的內(nèi)容和形式都在不斷發(fā)生變化。因此，我對教學(xué)樓的設(shè)計過程和設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，經(jīng)過一番思考，我認(rèn)為本設(shè)計應(yīng)該具有以下</p><p>　　特點：（1）彈性。從設(shè)計、結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開放性，以適應(yīng)時

20、空的變化。（2）緊湊性。教室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理。（3）易接近性。從樓外到樓內(nèi)，從入口到各個部門，要規(guī)劃得合理，要設(shè)計一個良好的導(dǎo)引系統(tǒng)。（4）可擴展性。在未來擴展時可靈活延伸，將損失減小到低程度。（5）舒適性。在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，盡量借用外部的自然環(huán)境。（6）環(huán)境的穩(wěn)定性。（7）安全性。建筑安全防護(hù)措施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化。（8）濟(jì)性。把建設(shè)和維護(hù)一座教學(xué)樓所需要的經(jīng)費和人員

21、控制在最低限度。</p><p>　　在整個設(shè)計過程中，我本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿足設(shè)計任務(wù)書提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　1.2 工程概況</b></p><p>　　本設(shè)計教學(xué)樓位于鄭州市，用地755方米，紅線范圍為50m&#

22、215;20m。該地段地勢平坦，環(huán)境較好，在選址和環(huán)境營造方面，注意自然景色的優(yōu)美，也重學(xué)習(xí)環(huán)境各交通條件的因素，更強調(diào)人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，比較適合教學(xué)樓功能的充分利用。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計資料的規(guī)劃要求，本教學(xué)樓建筑要求的主要功能有：門衛(wèi)室，教師休息室，大教室，小教室，多媒體教室等。</p><p>　　設(shè)計標(biāo)高：室內(nèi)外高差：450mm。</p><p&

23、gt;　　墻身做法：墻身采用250厚的加氣混凝土塊。內(nèi)粉刷為混合沙漿漿底，紙筋抹灰面，厚20mm, 內(nèi)墻涮兩度涂料,外墻貼磚。</p><p>　　樓面做法：樓面（大理石樓面），100厚現(xiàn)澆鋼筋砼樓板，20厚板底抹灰。</p><p>　　屋面做法（上人屋面）：見建筑設(shè)計部分。</p><p>　　門窗做法：塑鋼窗和木門。</p><p>　

24、　地質(zhì)資料：工程地質(zhì)和水文地質(zhì)</p><p>　　建筑場地的地質(zhì)鉆孔資料如下表：</p><p><b>　　表1 地質(zhì)資料</b></p><p>　　場地土的特征周期（卓越周期）為0.30s，勘測時間，勘測范圍內(nèi)未見地下水。</p><p>　　地震烈度：7度，設(shè)計基本地震加速度為0.1g，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為

25、第一組，抗震等級三級。</p><p>　　基本風(fēng)壓：0 =0.40KN/m2</p><p>　　雪壓：0.30 KN/m2，地面粗糙度類別為B類。</p><p>　　上人屋面活荷為2.0KN/m2，走廊、樓梯活荷載為2.5KN/m2，衛(wèi)生間樓面活荷載為2.0KN/ KN/m2，教室樓面活荷為2.0KN/ KN/m2。</p><p>&

26、lt;b>　　1.3設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　(1) 鄭州大學(xué)土木工程教學(xué)樓畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　(2) 鄭州大學(xué)土木工程教學(xué)樓畢業(yè)論文開題報告(3) 相關(guān)建筑設(shè)計規(guī)范</p><p><b>　　2 建筑設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1 平

27、面設(shè)計</b></p><p>　　該建筑物總長度為42.4m，總寬度為17.8m，共五層，總建筑面積為3773.6m2,主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖2-1 建筑平面圖</p><p>　　2.1.1 使用部分的平面設(shè)計</p><p>　　使用房間面積的大小，主要由房間內(nèi)部活動的特點，使用人數(shù)的多

28、少以及設(shè)備的因素決定的，本建筑物為教學(xué)樓，主要使用房間為教室，各主要房間的具體設(shè)置在下表一一列出，如下表：</p><p>　　表2-1 房間設(shè)置表</p><p>　　2.1.2 門的寬度、數(shù)量和開啟方式</p><p>　　房間平面中門的最小寬度是由通過人流多少和搬進(jìn)房間家具設(shè)備的大小決定的，如果室內(nèi)人數(shù)多于50人，或房間面積大于60 m2時，按照防火要求至少要

29、設(shè)兩個門，分別設(shè)在兩端，以保證安全疏散，在進(jìn)出人流頻繁的地方，應(yīng)使用彈簧門。</p><p>　　教室設(shè)置兩扇900寬的門，門扇開向室外。為了在發(fā)生危險時便于疏散，正面大門采用兩扇寬為1.8m的雙扇門，走廊兩端的采用0.75m的雙扇門，均向外開。</p><p>　　2.1.3 窗的大小和位置</p><p>　　房間中窗的大小和位置主要是根據(jù)室內(nèi)采光通風(fēng)要求來考慮

30、。采光方面，窗的大小直接影響到室內(nèi)照明是否充足。各類房間照明要求是由室內(nèi)使用上直接影響到室內(nèi)是用上精確細(xì)密的程度來確定的。通常以窗口透光部分的面積和房間地面的采光面積比來初步確定或檢驗面積的大小。</p><p>　　教室采光面積比為1/6~1/8，走廊和樓梯間大于1/10。</p><p>　　教室采光面積比為，在范圍之內(nèi)</p><p><b>　　樓

31、梯間: </b></p><p><b>　　均滿足要求。</b></p><p>　　2.1.4 輔助房間的平面設(shè)計</p><p>　　通常根據(jù)各種建筑物的使用特點和是用人數(shù)的多少，先確定所需設(shè)備的個數(shù)，建筑物中公共服務(wù)的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)置前室，這樣使得衛(wèi)生間比較隱藏，又有利于改善通向衛(wèi)生間的走廊或過廳的衛(wèi)生條件。為了節(jié)省交通面積，并

32、使管道集中，采用套間布置。</p><p>　　在本設(shè)計中，每層大約有400人上課，按規(guī)范規(guī)定:</p><p>　　男衛(wèi)生間：大便器 5具/80人，設(shè)5具；小便器1具/40人，設(shè)10具；</p><p>　　女衛(wèi)生間：大便器1具/40人，設(shè)10具；</p><p>　　洗手盆 ：1具/200人 ，設(shè)2具。</p><p&

33、gt;　　2.1.5交通部分的平面設(shè)計</p><p>　　走廊的應(yīng)符合人流通暢和建筑防火要求，通常單股人流的通行寬度約為500~600mm。由于走廊兩側(cè)設(shè)房間，走廊寬度采用3000mm，根據(jù)建筑物的耐火等級為二級，層數(shù)五層，走廊通行人數(shù)為60人，防火要求最小寬度為1m,符合要求。</p><p>　　樓梯是房屋個層間的垂直交通部分，各樓層人流疏散的必經(jīng)通路。樓梯設(shè)計主要根據(jù)使用要求和人流

34、通行情況確定梯段和休息平臺的寬度，梯段的寬度通常不小于1100mm~1200mm。</p><p><b>　　2.2 立面設(shè)計</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)韻律和虛實對比，是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設(shè)計手法。建筑立面上結(jié)構(gòu)構(gòu)件或門窗作用有規(guī)律的重復(fù)和變化，給人們在視覺上得到類似音樂詩歌中節(jié)奏韻律變化的感受效果。在本設(shè)計中，正立面中所有的窗尺寸都是一樣的，給人以

35、特別整齊的感覺！</p><p>　　房屋外部形象反映建筑類型內(nèi)部空間的組合特點，美觀問題緊密地結(jié)合功能要求，同時，建筑物所在地區(qū)的氣候、地形、道路、原有的建筑物以及綠化等基地環(huán)境，也是影響建筑物立面設(shè)計的重要因素。</p><p>　　2.3 建筑剖面設(shè)計</p><p>　　為防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，將使內(nèi)地坪提高到室外地坪450mm。首層、標(biāo)準(zhǔn)層

36、與頂層層高均為3.3m。</p><p>　　2.4 其它部分詳細(xì)做法和說明</p><p>　　根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》，采用如下設(shè)計</p><p>　　(1). 基礎(chǔ)（墻基）防潮層：</p><p>　　在－0.045以下基礎(chǔ)兩側(cè)均用防水水泥砂漿防潮,20厚的1：2水泥砂漿摻5％避水漿，位置一般在－0.045標(biāo)高處,適用于磚墻墻身。</p

37、><p>　　(2)．地面：人造大理石板地面</p><p>　　20厚1：2水泥砂漿找平層</p><p>　　100厚C30混凝土</p><p><b>　　100厚素土夯實</b></p><p>　　(3)．樓面：人造大理石板地面</p><p>　　20厚1：2水泥

38、砂漿找平層</p><p>　　100厚鋼筋混凝土樓板</p><p><b>　　20厚底板抹灰</b></p><p>　　(3)．踢腳臺度做法：</p><p><b>　　釉面瓷磚踢腳臺度</b></p><p>　　5厚釉面磚（白瓷磚）水泥擦縫</p>

39、<p>　　5厚1：1水泥細(xì)砂結(jié)合層</p><p>　　12厚1：3水泥砂漿打底</p><p>　　(4)．內(nèi)墻面做法： </p><p>　　水泥砂漿粉面：刷（噴）內(nèi)墻涂料</p><p>　　10厚1：2水泥砂漿抹面</p><p>　　15厚1：3水泥砂漿打底</p><p&g

40、t;<b>　　(5)．外墻面：</b></p><p>　　用15厚1：3水泥沙漿找平，200×60高級無釉質(zhì)瓷磚飾面。</p><p>　　(6)．a(chǎn)、五層上人屋面做法：</p><p><b>　　小瓷磚面層</b></p><p>　　高聚物改性瀝青防水層</p>&

41、lt;p>　　1:8水泥砂漿找坡層</p><p>　　20厚1：2水泥砂漿找平層</p><p>　　150厚水泥蛭石保溫層</p><p><b>　　20厚底板抹灰</b></p><p>　　(7)． 水泥臺階：</p><p><b>　　花崗巖面層</b>&

42、lt;/p><p>　　20厚1：25水泥砂漿抹面壓實抹光</p><p>　　素水泥漿一道70厚C15號混凝土（厚度不包括踏步三角部分）臺階面向外坡1%</p><p>　　200厚碎石或碎磚石灌M2.5號混合砂漿</p><p>　　素土夯實（坡度按工程設(shè)計）</p><p>　　(8)．散水做法： </p>

43、;<p>　　20厚1：2水泥砂漿抹面、壓實抹光</p><p><b>　　60厚C15混凝土</b></p><p><b>　　素土夯實向外坡4%</b></p><p>　　備注：①散水寬度應(yīng)在施工圖中注明</p><p>　?、诿扛?m留伸縮縫一道，墻身與散水設(shè)10寬，瀝青砂

44、漿嵌縫。</p><p>　?、蹖?00～900mm</p><p><b>　　④坡度3～5% </b></p><p>　　(9)．主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。</p><p>　　整個設(shè)計過程中，在滿足設(shè)計任務(wù)書提出的功能要求前提下，同時遵循“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的 原則，

45、結(jié)構(gòu)布置合理，房間利用率比較高，適用性很強，同時又不失美觀。</p><p>　　3 截面尺寸初步估計</p><p><b>　　3.1柱截面設(shè)計</b></p><p>　　該結(jié)構(gòu)選用C30的混凝土，選用二級鋼筋HRB335。</p><p>　　結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，由公式</p><p>&

46、lt;b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　式中 取0.8</b></p><p>　　取14.3×103 kN/m2</p><p>　　N=15×A （其中15為面荷載）</p><p><b>　　從而得到</b>&l

47、t;/p><p>　　N=15×3×（×7.2＋×3.0）=230KN</p><p><b>　　可得</b></p><p>　　A===0.101m2 =101000mm2</p><p>　　b=h==317mm.</p><p>　　取b=h=400m

48、m.</p><p><b>　　3.2梁的截面設(shè)計</b></p><p>　　梁的截面寬度b: 框架梁取300mm,樓面連系梁取200mm。</p><p>　　梁的截面高度h取值如下：</p><p>　　框架梁： h1=（~）L

49、 (3-2)</p><p>　　AB、CD跨: h1=L==600mm 取h1=600mm </p><p>　　BC跨：在AB和CD之間，考慮到整體性，故也取h1=600mm </p><p>　　連系梁： H2L h2=L==250mm,k</p><p>　　取h2=400mm。</p>

50、<p>　　綜上可知，各梁的截面如下：</p><p>　　框架梁： b1×h1=300mm×6000mm（AB跨、BC跨、CD跨） </p><p>　　連樓面系梁： b3×h3=200mm×400mm</p><p>　　4 框架側(cè)移剛度的計算</p><p>　　根據(jù)規(guī)范可

51、知，對于現(xiàn)澆樓板其梁的線剛度應(yīng)進(jìn)行修正：</p><p>　　邊框架梁 =1.5 </p><p><b>　　中框架梁 =2</b></p><p>　　取結(jié)構(gòu)圖中5號軸線的一榀框架進(jìn)行計算</p><p>　　圖4－1 框架示意圖</p><p>　　4.1 橫梁線剛

52、度i b的計算</p><p>　　表4－1 橫梁線剛度ib計算表</p><p>　　4.2 柱線剛度i c的計算</p><p>　　表4－2 柱線剛度ic計算表</p><p>　　圖4－2 線剛度示意圖</p><p>　　4.3各層橫向側(cè)移剛度計算 </p><p><b&

53、gt;　　4.3.1 底層</b></p><p><b>　　A、D柱</b></p><p><b>　　i=2.37</b></p><p>　　αc=(0.5+i)/(2+i)=0.66</p><p>　　D11=αc×12×ic/h2</p>

54、<p>　　=0.66×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=13818</b></p><p><b>　　B，C柱</b></p><p>　　i=(4.5+3.2)/1.9=6.18</p><p>　　αc=(0.5+i)

55、/(2+i)=0.82</p><p>　　D12=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.82×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=17168</b></p><p><b>　　4.3.2 第二層</b>&

56、lt;/p><p><b>　　1，4號柱</b></p><p>　　i=4.5×2/（1.9×2）=2.37</p><p>　　αc=i/(2+i)=0.54</p><p>　　D21=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.54×1

57、2×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=11305</b></p><p><b>　　2，3號柱</b></p><p>　　i=4.5×2+3.2×2/（1.9×2）=4.05</p><p>　　αc=i/(2+i)=0

58、.67</p><p>　　D22=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.67×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=14028</b></p><p>　　4.3.3 三、四、五層</p><p>　　三層

59、，四層和五層的計算結(jié)果與二層相同</p><p>　　D31=D34=11305</p><p>　　D32=D33=14028</p><p>　　D41=D44=11305</p><p>　　D42=D43=14028</p><p>　　D51=D54=11305</p><p>　　D

60、52=D53=14028</p><p>　　表4-3橫向側(cè)移剛度統(tǒng)計表</p><p>　　該框架為橫向承重框架，不計算縱向側(cè)移剛度。</p><p>　　∑D1/∑D2=929580/759990>0.7，故該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　5 豎向荷載及其內(nèi)力計算</p><p>　　5.1計算單元的

61、選擇確定</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　5 5－1 計算單元</p><p>　　計算單元寬度為7.2m， 4軸線至6軸線間，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。</p><p><b>　　5.2豎向荷載統(tǒng)計

62、</b></p><p>　　5.2.1 屋面及樓面恒載</p><p>　　屋面： </p><p>　　小瓷磚層： 0.55 kN/m2</p><p>　　高聚物改性瀝青防水層： 0.5 kN/m2&

63、lt;/p><p>　　20厚水泥砂漿找平： 0.02×20=0.4 kN/m2 </p><p>　　1:8水泥砂漿找坡層: 1.44 kN/m2</p><p>　　150厚水泥蛭石保溫層: 0.15×5=0.75 kN/m2</p><p>　

64、　100厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層: 0.1×25=2.5 kN/m2</p><p>　　20厚底板抹灰： 0.02×17=0.34 kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b></p><p><b>　　樓面：</b></p><

65、;p>　　12厚人造大理石板面層 0.012×28=0.336 kN/m2</p><p>　　100厚砼板： 0.10×25=2.5 kN/m2</p><p>　　20厚板底抹灰： 0.34 kN/m2</p><p><b>

66、;　　kN/m</b></p><p>　　5.2.2 屋面及樓面活載</p><p>　　樓面活載： 教室： 2.0 kN/m2</p><p>　　廁所： 2.0 kN/m2</p><p>　　走廊、門廳、樓梯: 2.5 kN/m2

67、</p><p>　　屋面活載： 上人屋面: 2.0 kN/m2</p><p>　　雪載：本題目基本雪壓：S0=0.3 kN/m2 ,屋面積雪分布系數(shù)r =1.0</p><p>　　屋面水平投影面積上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：SK=r S0 =1.0×0.3=0.3 kN/m2</p><p

68、>　　5.2.3 梁荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　框架梁 b1×h1=300×600 mm2</p><p>　　梁自重 0.3×（0.60-0.1）×25=3.75kN/m</p><p>　　10厚水泥石灰膏砂漿0.01×（0.6-0

69、.1）×2×14=0.14 kN/m </p><p><b>　　kN/m </b></p><p>　　縱向連系梁 b2×h2=200×400 mm2</p><p>　　梁自重 0.2×（0.4-0.1）×25=1

70、.50 kN/m</p><p>　　10厚水泥石灰膏砂漿0.01×（0.4-0.1）×2×14=0.084 kN/m </p><p><b>　　kN/m </b></p><p>　　5.2.4墻荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　外： 2

71、50mm厚加氣混凝土砌塊 0.25 ×7 =1.75 kN/m2</p><p>　　20厚底板抹灰： 0.02×17=0.34 kN/m2</p><p>　　6厚外墻貼面磚 0.006×19.8 =0.1188 kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b>&

72、lt;/p><p>　　內(nèi)： 250mm厚加氣混凝土砌塊 0.25 ×7 =1.75 kN/m2</p><p>　　20厚底板抹灰： 0.02×17=0.34 kN/m</p><p>　　20厚水泥粉刷墻面 0.02×17=0.34 kN/m2</p><p>&

73、lt;b>　　kN/m2</b></p><p><b>　　女兒墻：</b></p><p>　　6厚水泥砂漿罩面 0.006×20=0.12 kN/m2</p><p>　　12水泥砂漿打底 0.012×20=0.24 kN/m2</p><p>　

74、　240粘土空心磚 0.24×11=2.64 kN/m2</p><p>　　6厚外墻貼磚 0.006×19.8 =0.119 kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b></p><p><b>　　門,窗及樓梯間荷載</b></p>&l

75、t;p><b>　　門窗荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p>　　塑鋼玻璃窗單位面積取0.4 KN/m2 ，木門取0.2 KN/m2</p><p>　　塑鋼玻璃門取0.40KN/m2。</p><p><b>　　樓梯荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p>　　樓梯底板厚取為100㎜，平臺梁截

76、面尺寸為200㎜×400㎜</p><p>　　樓梯板自重 0.5×（0. 074＋0.15＋0.074）×0.3×25÷0.3=3.73KN/m2</p><p>　　人造理石面層 （0.3＋0.15）×0.336÷0.3=0.504 KN/m2</p><p

77、>　　板底20厚紙筋抹灰 0.34×0.02×12÷0.3=0.36 KN/m2</p><p>　　合 計 4.594 KN/m2</p><p>　　平臺梁兩端擱置在樓梯間兩側(cè)的梁上，計算長度取l=3300－300=300

78、0㎜ ，其自重</p><p>　　=0.3×0.2×3.0×25=4.5KN，</p><p>　　5.3豎向荷載內(nèi)力計算</p><p>　　圖5－2 荷載示意圖</p><p>　　5.3.1 恒載作用下柱的內(nèi)力計算</p><p>　　恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：

79、</p><p>　　圖5-3 恒荷載作用下的荷載分布圖</p><p><b>　　對于第5層，</b></p><p>　　q1″表橫梁自重，為均布荷載形式。</p><p>　　q1 =3.89KN/m</p><p>　　q2分別上人屋面板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p>

80、;<p>　　q2=6.48×3.0=19.44KN/m</p><p>　　P1 、P2分別由邊縱梁、中縱梁、邊縱梁直接傳給柱的恒載，PE是由縱向次梁直接傳給橫向主梁的恒載，它們包括主梁自重、次梁自重、樓板重、及女兒墻等重力荷載，計算如下：</p><p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×3.567+1.58&

81、#215;3.0+3.119×3.0×1.4=25.87</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×4×3.567 +1.58×3.0=20.79 KN</p><p>　　集中力矩M1=PBeB</p><p>　　=25.87×（0.4-0.2）/2</p>

82、<p>　　=2.59 KN·m</p><p><b>　　M2=PDeD</b></p><p>　　=20.79×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=2.08 KN·m</p><p><b>　　對于1-4層，</b></p>

83、<p>　　q1″是包括梁自重和其上部墻重,為均布荷載，其它荷載的計算方法同第5層。</p><p>　　q1 =3.89KN/m</p><p>　　q2、q2″和q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2，=3.567×3.0=10.70 KN/m</p><p>　　外縱

84、墻線密度[（3.0×2.9-1.8×1.8）×2.21+1.8×1.8×0.4]/3.0=4.45 KN/m</p><p>　　內(nèi)縱墻線密度[（3.0×2.9）×2.43]/3.0=7.05 KN/m</p><p>　　P1= P4= (1.5×1.5×1/2)×2×3.567

85、+1.58×3.0+4.45×3.0=26.12</p><p>　　P2 = P3 =(1.5×1.5×1/2)×4×3.567 +1.58×3.0+7.05×3.0=41.94 KN</p><p>　　集中力矩M1=PBeB</p><p>　　=26.12×（0.4-0

86、.2）/2</p><p>　　=2.61 KN·m</p><p><b>　　M2=PDeD</b></p><p>　　=41.94×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=4.19 KN·m</p><p>　　5.3.2 恒荷載作用下梁的固端彎矩計算&

87、lt;/p><p>　　等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。 </p><p>　　梯形：q =（1-2α²+α³）q2 本設(shè)計中AB,CD跨α=1.5/7.2=0.21 q =0.92q2</p><p>　　三角形：q =0.625 q2，</p><p><b>　　對于第5層，</b>

88、</p><p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×19.44+3.89=21.77KN/m </p><p>　　BC跨：q″=0.625×19.44+3.89=16.04KN/m </p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MAB= MB A=ql2AB/12</p><p>　　=21.77×7.22

89、/12</p><p>　　=94.05 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=21.77×3.02/12</p><p>　　=16.33 （KN.m）</p><p><b>　　對于第1-4層，</b><

90、/p><p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×10.70+3.89=13.73KN/m </p><p>　　BC跨：q，=0.625×10.70+3.89=10.58KN/m</p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MBD= MDB=ql2BD/12</p><p>　　=13.73×7.22/12<

91、;/p><p>　　=59.31 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=10.58×3.02/12</p><p>　　=7.94 （KN.m）</p><p>　　5.3.3 恒載作用下框架的彎矩計算</p><p>

92、;　　分配系數(shù)的計算: </p><p><b>　　其中為轉(zhuǎn)動剛度</b></p><p>　　采用分成法計算時，假定上下柱的遠(yuǎn)端為固定時與實際情況有出入。因此，除底層外，其余各層的線剛度應(yīng)乘以0.9的修正系數(shù)，其傳遞系數(shù)由0.5改為0.33。</p><p>　　圖5-4 恒載作用下彎矩分配圖</p><p>　

93、　圖5-5 恒載彎矩圖</p><p>　　5.4.4 活載作用下柱的內(nèi)力計算</p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖5-6 活荷載作用下的荷載分布圖</p><p><b>　　對于第5層，</b></p><p>　　q1=2.0×

94、3.0=6.0 KN/m</p><p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×2.0+1.58×3.0=9.24 KN</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×4×2.0 +1.58×3.0=13.74 KN</p><p>　　集中力矩M1

95、= M4=PBeB</p><p>　　=9.24×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.92 KN·m</p><p>　　M2= M3=PDeD</p><p>　　=13.74×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=1.37 KN·m</p>

96、<p>　　同理，在屋面雪荷載的作用下：</p><p>　　q1=0.3×3.0=0.9 KN/m</p><p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×0.3+1.58×3.0=5.42 KN</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×4

97、×0.3 +1.58×3.0=6.09 KN</p><p>　　集中力矩M1 =PBeB</p><p>　　=5.42×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.54 KN·m</p><p><b>　　M2 =PDeD</b></p><p>

98、;　　=6.09×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.61 KN·m</p><p><b>　　對于第1-4層，</b></p><p>　　q1=2.0×3.0=6.0 KN/m</p><p>　　q2=2.5×3.0=7.5 KN/m</p>&

99、lt;p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×2.0+1.58×3.0=9.24 KN</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×2×2.0+(1.5×1.5×1/2)×2×2.5+1.58×3.0=14.87 KN</p><

100、;p>　　集中力矩M1=PBeB</p><p>　　=9.24×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.92 KN·m</p><p><b>　　M2=PDeD</b></p><p>　　=14.87×（0.4-0.2）/2</p><p>　　

101、=1.49 KN·m</p><p>　　將計算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀恚?lt;/p><p>　　表5-1 橫向框架恒載匯總表</p><p>　　表5-2 橫向框架活載匯總表</p><p>　　5.4.5 活荷載作用下梁的內(nèi)力計算</p><p><b>　　對于第5層，</b></p&

102、gt;<p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×6.0=5.52KN/m </p><p>　　BC跨：q″=0.625×6.0=3.75KN/m </p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MAB= MB A=ql2AB/12</p><p>　　=5.52×7.22/12</p><p>

103、　　=23.85 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=3.75×3.02/12</p><p>　　=2.81 （KN.m）</p><p><b>　　對于第1-4層，</b></p><p>　　AB,CD跨梁

104、： q=0.92×6.0=5.52KN/m </p><p>　　BC跨：q，=0.625×7.5=4.69KN/m</p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MBD= MDB=ql2BD/12</p><p>　　=5.52×7.22/12</p><p>　　=23.85 （KN.m）</p>

105、<p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=4.69×3.02/12</p><p>　　=3.52 （KN.m）</p><p>　　圖5-7 活載作用下彎矩分配圖</p><p>　　圖5-8 活載彎矩圖</p><p>　　5.4.6 跨中彎矩

106、計算</p><p>　　恒載作用下梁的跨中彎矩，按實際荷載利用兩端帶彎矩的簡支求得。</p><p>　　以下結(jié)果為彎矩調(diào)幅后的結(jié)果。</p><p>　　對于5層：MAB中 =M0-（M左+ M右）×0.8/2=96.16KN·m</p><p>　　MBC中=M0-（M左+ M右）×0.8/2=-26.51

107、KN·m</p><p>　　對于4層：MBD中 =52.54KN·m</p><p>　　ME =-7.48KN·m</p><p>　　對于3層：MBD中 =53.88KN·m</p><p>　　ME =-7.98KN·m</p><p>　　對于2層：MBD中=

108、65.88KN·m</p><p>　　ME=-7.98KN·m</p><p>　　對于1層：MBD中 =55.19KN·m</p><p>　　ME =-8.53KN·m</p><p>　　對梁彎矩進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)為β，取0.8。</p><p>　　調(diào)幅后：梁端彎矩M’

109、1 =βM1 M’2=βM2</p><p>　　跨中彎矩：M’中=M中-(M’1 + M’2）/2</p><p>　　注：這里彎矩帶正負(fù)號，梁上邊受拉為負(fù)，下邊受拉為正。</p><p>　　活荷載作用下的梁跨中彎矩，利用兩端帶彎矩的簡支求得。</p><p>　　對于5層：MAB中 =M0-（M左+ M右）×0.

110、8/2=24.27KN·m</p><p>　　MBC中=M0-（M左+ M右）×0.8/2=-5.27KN·m</p><p>　　對于4層：MBD中 =21.52KN·m</p><p>　　ME =-2.91KN·m</p><p>　　對于3層：MBD中 =21.66KN·m

111、</p><p>　　ME =-2.96KN·m</p><p>　　對于2層：MBD中=21.66KN·m</p><p>　　ME=-2.96KN·m</p><p>　　對于1層：MBD中 =22.19KN·m</p><p>　　ME =-3.18KN·m<

112、;/p><p>　　又考慮荷載最不利位置，將跨中彎矩乘以1.1，計算結(jié)果如下：</p><p>　　對于5層：MAB中 = 24.27×1.1=26.70KN·m</p><p>　　MBC中= -5.27×1.1=-5.80KN·m</p><p>　　對于4層：MBD中 =21.52×1.1=

113、23.68KN·m</p><p>　　ME =-2.91×1.1=-3.20KN·m</p><p>　　對于3層：MBD中 =21.66×1.1=23.82KN·m</p><p>　　ME =-2.96×1.1=-3.26KN·m</p><p>　　對于2層：MBD

114、中=21.66×1.1=23.82KN·m</p><p>　　ME=-2.96×1.1=-3.26KN·m</p><p>　　對于1層：MBD中 =22.19×1.1=24.41KN·m</p><p>　　ME =-3.18×1.1=-3.50KN·m</p><

115、;p>　　5.4.7 梁端剪力和柱軸力的計算</p><p><b>　　恒載作用下：</b></p><p>　　表5-3 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）</p><p>　　表5-4 活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）</p><p>　　5.2 重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><

116、p>　　5.2.1 第一層重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p><b>　　梁、柱：</b></p><p>　　表5－5 梁重力統(tǒng)計</p><p>　　表5－6 柱重力統(tǒng)計</p><p>　　內(nèi)外填充墻重的計算： </p><p>　　表5－7 柱重力統(tǒng)計</p>

117、<p>　　樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的1.2倍計算）：</p><p>　　樓板面積：42.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2=668.32（m2）</p><p>　　樓梯面積: 6.0×7.2+3.0×7.2×2=86.4（m2）</p><p>　　恒載

118、=樓梯恒載+樓板恒載:86.4×3.567×1.2 + 668.32×3.567=2753.7KN</p><p>　　活載：2.5×（6.0×7.2+3.0×7.2×2）×1.2+2.0×（542.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2） =1595.84KN</

119、p><p>　　由以上計算可知，一層重力荷載代表值為</p><p>　　G1=G 恒+0.5×G活</p><p>　　=768×1.05 + 1271.49 +1346.59 + 2753.7 + 1595.84×0.5= 6976.1KN</p><p>　　注：柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.

120、05。</p><p>　　5.2.2 第二層至第四層重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p>　　第二層至四層的重力荷載代表值同第一層的計算差異不大,僅多一面內(nèi)墻 ,所以：</p><p>　　二層、三層、四層的重力荷載代表值為</p><p>　　G2=7006.55KN G3=7006.55KN G4=7006.55KN

121、</p><p>　　5.2.3 第五層重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p>　　梁重力荷載（同一層）：1271.49KN </p><p>　　柱重力荷載（同一層）：768KN</p><p>　　內(nèi)外填充墻及女兒墻重的計算：</p><p>　　表5-8 墻重力統(tǒng)計</p><p>

122、　　屋面板及樓板恒載、活載計算同一～四層</p><p>　　樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的1.2倍計算）：</p><p>　　樓板面積：42.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2=668.32（m2）</p><p>　　樓梯面積: 6.0×7.2+3.0×7.2×2=86

123、.4（m2）</p><p>　　恒載=樓梯恒載+樓板恒載:86.4×3.567×1.2 + 668.32×6.48=4638.9KN</p><p>　　活載：2.5×（6.0×7.2+3.0×7.2×2）×1.2+2.0×（542.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2

124、15;3.0×2） =1595.84KN</p><p>　　雪載：403.2×0.4=161.28KN</p><p>　　由以上計算可知，五層重力荷載代表值為</p><p>　　G5=G 恒+0.5×G活</p><p>　　=768.00×1.05 + 1271.49 + 1458.78 + 4

125、638.9 + 1595.84×0.5= 9336.75KN </p><p>　　集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值G i的計算結(jié)果如下圖所示：</p><p>　　圖5-9 重力荷載代表值</p><p><b>　　6 水平荷載計算</b></p><p><b>　　6.1風(fēng)荷載計算</

126、b></p><p>　　垂直作用在建筑物表面的風(fēng)荷載</p><p><b>　　按下式計算：</b></p><p>　　= (6-1)</p><p>

127、;　　式中 —風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；</p><p>　　—高度z處的風(fēng)振系數(shù)；</p><p>　　s —風(fēng)荷載體型系數(shù)；</p><p>　　—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；</p><p>　　—基本風(fēng)壓 （kN/m2）。</p><p>　　根據(jù)所給條件：基本風(fēng)壓 Wo =0.4 kN/m2 。 </

128、p><p><b>　　則 </b></p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù)z 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》確定</p><p>　　橫向風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值Wk為：</p><p><b>　　Wk=zszWo</b></p><p>　　表6-1 Wk值計算表</p>&l

129、t;p>　　圖6-1 風(fēng)荷載示意圖</p><p>　　表6-2 側(cè)移值計算表</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：</p><p>　　Vij=DijV i /∑Dij

130、 (6-3)</p><p>　　M bij=Vij×yh (6-4)</p><p>　　M uij=Vij（1-y）h (6-5)</p>

131、;<p>　　y=yn+y1+y2+y3 (6-6)</p><p>　　注：yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比。</p><p>　　y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。</p>&l

132、t;p>　　y2、y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。</p><p>　　y框架柱的反彎點高度比。</p><p>　　第1層A、D柱的反彎點高度為：</p><p>　　查表得 y0=0.55 y1=0 y2=0 y3=0 </p><p><b>　　所以y=0.55</b></p>

133、;<p>　　同理可算出各層的反彎點高度，各層的反彎點高度詳見彎矩計算表中。</p><p>　　表6-3 A、D柱彎矩計算表</p><p>　　表6-4 B、C柱彎矩計算表</p><p>　　表6-5 風(fēng)載作用下柱端剪力和軸力計算圖</p><p>　　圖6-2 風(fēng)荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖</p>