结构计算书.doc

82821 引 言作为四年大学里最后一个学习环节,毕业设计是至关重要的,起到了承前启后的作用，学完专业课程不等于会做设计,而毕业设计是把在课堂学到的专业知识运用到工程实践上去,为即将踏上工作岗位作好强实的基础。和其他学习环节不同，毕业设计要求在我们指导老师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，解决与之相关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。房屋建筑工程毕业设计一般包括建筑设计、结构设计和施工组织设计三个方面。由于毕业设计的时间较短，我们土木工程专业的学生本次毕业设计仅需完成该工程主体建筑某中学教学楼的建筑图及结构设计部分施工图，侧重于结构计算，包括类场地土7近震的抗震设防，考虑结构的抗震设计。在设计中，一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去，熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文；另一方面，由于现代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，设备复杂，装修豪华，防火要求和管理自动化水平高，需要各工种交叉配合。因此，通过这次毕业设计，扩大学生非本专业知识面也是十分重要的。由于毕业设计是一种初步的尝试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请土木学院资深专家、教师批评指正。 学生：2006 年 月 日2 建筑设计说明建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题，着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等，为人们提供一个有组织的内部空间环境的同时，也创造了一个有组织的外部空间环境。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调，以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。在建筑设计之前需要明确建筑目的和总的要求，从中可以了解建筑物的性质及其大概的使用要求。本方案采用框架结构，框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形式的骨架结构，框架结构的特点是有梁、柱承受竖向和水平荷载，墙仅起维护作用。其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架。框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”。在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。横梁和立柱通过节点连成一体，形成承重结构，将荷载传至基础。其特点是承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架与梁，柱是承重系统，而分割室内外空间的围护结构和轻质隔墙是不承重的，这种结构形式强度高，整体性好刚度大，抗震性好，开窗自由。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同的房屋造型。同时，在结构性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。我国定义8层及8层以上的建筑为高层建筑，一般认为8层以下房屋属多层建筑，钢筋混凝土框架结构多用于多层建筑，较少用于高层建筑，因为当房屋的高度超过一定的范围时，框架结构侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，从受力合理和控制造价的角度，现浇钢筋混凝土框架结构一般不超过60米，地震区现浇钢筋混凝土框架，当设防烈度为7度、8度、9度、时高度一般不超过55米、45米和25米。地震区框架结构宜优先考虑选择现浇框架结构体系，其次是装配体式框架结构体系，现已很少采用装配式框架结构体系；非地震区的框架结构则可以根据施工条件等因素具体选定。 框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和柱，通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯（全）框架结构，框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因工艺和使用要求，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。框架结构特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用。但是，由于框架结构构件的截面尺寸一般都比较小，它们的抗侧移刚度较弱，随着建筑物高度的增加，结构在风荷载和地震作用下，侧向位移将迅速加大。为了不使框架结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密，框架结构一般只用于层数不超过20层的建筑物中。当柱为正方形或接近正方形，或楼面荷载较大的情况下，可采用纵横向承重方案，这时楼面常为现浇双向板楼盖或井字梁楼盖，两个方向的框架同时承受竖向荷载和水平荷载。建筑物是社会物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求。 2、1 平面设计建筑的平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑，它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。各种类型的建筑，从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两大类。另外，对于一栋建筑来说，还有建筑的结构体系和围护体系，如墙、柱、隔断等构件所占的结构面积。（1）使用部分的平面设计使用部分是由许多房间组成的。房间是建筑物最基本的使用单位，它通常以单个的形式出现。由于在功能使用上具有不同的特点和要求，使用部分的房间又分为使用房间（包括生活用房间、工作用房间和公共活动用房间）和辅助房间。（2）交通联系部分的平面设计交通联系部分设计是否合理，不仅直接影响到建筑物内部各部分之间联系通行是否方便，还在很大程度上影响建筑的工程造价、用地、平面组合方式等。2、2 剖面设计建筑剖面图反映出的是建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。建筑的剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑的层数及建筑空间的组合关系。剖面设计主要表现为建筑物内部结构构造关系，以及建筑高度、层高、建筑空间的组合与利用。它和房屋的使用、造价和节约用地有着密切关系，也反映了建筑标准的一个方面。其中一些问题需要平、剖面结合在一起研究，才具体确定下来。本工程为中学教学楼，层高均为3.9m。垂直交通采用楼梯，没有设计电梯，因为考虑到办公楼层数较少，仅有四层。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。 2、3 立面设计建筑的立面图反映的是建筑四周的外部形象。立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合而进行的。因此在立面设计中一应反映出建筑的性格，即建筑的使用性质；二应反映内部空间及其组合情况；三应反映自然条件和民族特点的不同；四应适应基地环境和建筑规划的总体要求。立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑立面设计的步骤，根据初步确定的房屋平、剖面的内部空间组合关系，绘出建筑各个方向立面的基本轮廓作为设计基础。推敲立面各部分的体量和总的比例关系，同时考虑几个立面之间的统一，相邻立面之间的协调。调整各个立面上的墙面处理和门窗，以满足建筑立面形式美的原则。最后对入口、雨篷、建筑装饰等进行重点及细部处理。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。2、4 构造和建筑设计措施满足建筑物的各项使用功能要求：在建筑设计中，由于建筑物的功能要求和某些特殊需要，如保温、隔热、隔声、吸声、防射线、防腐蚀、防振等，给建筑设计提出了技术上的要求。为了满足使用功能的需求，在构造设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计、计算，并选择经济合理的构造方案。有利于结构安全：建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，在构造上需采取措施，以保证构件与构件之间的连接，使之有利于结构的安全和稳定。适应当地的施工技术水平：建筑构造设计必须与当地的生产力发展水平、施工技术水平相适应，否则难以实现。适应建筑工业化的需要：为确保建筑工业化的顺利进行，在构造设计时，应大力推广先进技术，选择各种新型建筑材料，采用标准设计和定型构件，为制品生产工厂化、现场施工机械化创造有利条件。在 构造设计中，应全面贯彻“适用、安全、经济、美观”的建筑方针，并考虑建筑物的使用功能、所处的自然环境、材料供应情况以及施工条件等因素，进行分析、比较，确定最佳方案。2、4、1 墙体墙体按所处位置分为外墙，按布置方向又可以分为纵横墙，按受力方式分为承重墙和非承重墙。墙体应该满足程度要求，刚度要求及抗震要求。为满足抗震要求，应设置贯通的圈梁和钢筋混凝土构造柱，使其具有一定的延伸性，减缓墙体的酥碎现象产生。墙脚和勒脚受到土壤中水分的侵蚀，致使墙身受潮，墙面层脱落，影响卫生环境，应做好防潮工作。门窗过梁用来支承门窗洞口上墙体的荷重，承重墙上的过梁还要支承楼板荷等，是承重构件，本工程采用钢筋混凝土过梁，外墙为240mm厚水泥炉渣空心砌块，内墙为1200mm厚轻质条型墙板。墙体在设计中应具有足够的强度和稳定性，满足保温、隔热等热工方面的要求，满足隔声要求。此外，作为墙体还应考虑防潮、防水及经济等方面的要求。2、4、2 基础基础是建筑面地面以下的承重构件，是建筑的下部结构，它随建筑物上部结构传下来的全部荷等，并把这些有过连同本身的重量一起传到把基上。本工程采用柱下独立基础，当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的单独基础。2、4、3 楼地层楼地层包括楼板层和地坪层，是水平方向分隔空间的承重构件，楼板层分隔上下楼层空间，地坪层分隔大地与底层空间，楼极层由面层、楼板、顶棚三部分组成，必须满足足够的强度和刚度；隔声、防火、热工；建筑经济等要求，本工程采用现浇钢筋混凝土楼板，该楼板具有强度高、防火性好、耐久等优点，应用广泛。楼地面采用水磨石地面，该种地向有良好的耐磨性，耐久性、防火防火性，并具有质地美观、表面光洁，下起尘，易清洁等优点。楼地层是多层建筑中沿水平方向分隔上下空间的水平构件，它承受作用其上的使用荷载和构件本身的自重，并将这些荷载传给墙或柱，它在水平方向起着水平隔板和连接竖向构件、保证竖向构件稳定的作用。2、4、4 变形缝建筑物受到外界各种因素的影响，如温度变化、地基不均匀沉降和地震因素等的影响，会使结构内部产生附加应力和变形，从而使建筑物发生裂缝或破坏，影响使用及安全。为此，可以加强建筑物的整体性，使之具有足够的强度和刚度来克服这些破坏应力、不产生破裂。在设计时预先在这些变形敏感部位将结构断开，将房屋分成几个独立变形的部分，使各部分能独立变形、互不影响，从而达到保证整体结构稳定的目的。变形缝有三种，即伸缩缝、沉降缝和防震缝。2、4、5 屋顶屋顶按其外形一般分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶。本工程采用平屋顶，其排水坡度小于3%，最常用的排水坡度为2%-3%，本工程采用2%的排水坡度。屋顶设计满足功能，结构、 建筑艺术三方面要求，屋顶先建筑的围护结构，应抵御自然界各种环境因素对建筑物的不利影响。屋顶承受风、雨、雪等荷重及其自身重量，因此，屋顶也是房屋的承重构件，应有足够的强度和刚度，以保证房屋的结构安全，并防止因过大的结构变形引起的防水原开裂、漏水、本一工程采用女儿墙外排水。屋面采用高分子卷材防水屋面，其构建简单，施工方便，造价较低。本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。3、结构设计说明3、1 工程概况某中学教学楼，建筑面积约3000m2，按照规划要求，拟建层数为4层的框架结构。1、 年平均温度16 0C，夏季最高气温为40.7 0C，冬季最低气温为-14 0C；2、 冬季相对温度73 ，夏季相对温度81；3、 冬季主导风向东北平均风速2.6m/s，夏季主导风向东南平均风速2.6m/s，最大风速为23.7 m/s；4、 年平均降水量1034.1mm，月最大降水量179.3mm；5、 常年地下水位低于-1.5m，水质对混凝土没有侵蚀作用；6、 地震荷载和雪荷载等常用荷载查相关规范。3、2 设计主要依据和资料1 房屋建筑学 武汉工业大学出版社2 混凝土结构（上、下） 武汉理工大学出版社3 基础工程 同济大学出版社4 建筑结构设计 东南大学出版社5 结构力学 人民教育出版社6 地基与基础 武汉工业大学出版社7 工程结构抗震 中国建筑工业出版社8 简明建筑结构设计手册 中国建筑工业出版社9 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社10 实用钢筋混凝土构造手册 中国建筑工业出版社11 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001） 中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准（BG50105-2001） 中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范（GBJ1687） 中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范（GBJI0I8-7） 中国建筑工业出版社15 中小学建筑设计规范（GBJ99-86） 中国计划出版社16 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87） 中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范（GB5009-2001） 中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001） 中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范（GB500102002） 中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范（GB5007-2002） 中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范（GB500112001） 中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系，框架抗震等级为三级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。3、3 主体工程设计1 全部单向板底筋短向放置在底层,长向放置在短向筋上.2 框架柱与砖墙连接均需间隔500高、在柱内预埋并向外伸出长度不小于1000的26的钢筋与砌体相连接。3 主体工程内预留洞、预埋件应与其他相关专业配合施工，严禁在结构构件上事后凿洞。凡柱、板、梁及混凝土墙上开洞必须满足相关规范要求。4 凡建筑图中未设墙处今后需加隔墙时，只允许加轻质隔墙。5 框架梁上下立筋除图中注明外均不宜有接头，不可避免时，必须采用焊接接头，同一截面内钢筋的接头面积不多于钢筋总面积的50%.3、4 结构设计方案及布置 该建筑为教学楼，采用框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。 该工程采用全现浇结构体系，混凝土强度等级为C30，结构平面布置见详图。由于教学楼的横向尺寸较短，纵向尺寸较长，横向刚度比纵向刚度弱，采用横向承重方案，可以在一定程度上改善房屋横向与纵向刚度相差较大的缺点。3、4、1构件初估 1柱截面尺寸的确定由于本框架结构荷载较小，可取1.1。设防烈度7度、小于60 m高的框架结构抗震等级为三级,因此取0.9。选定柱截面尺寸为500 mm500mm 2、梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。该工程框架为横向承重，根据梁跨度可初步确定横向框架梁240mm600mm。 3、楼板厚度 楼板为现浇单向板，根据经验板厚取100mm。3、4、2 基本假定与计算简图 1、基本假定（1）平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。 （2）由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。 2、计算简图在横向水平力作用下，连梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。框架各构件在计算简图中均用单线条代表，各单线条代表各构件形心轴所在位置线。因此，梁的跨度等于该跨左、右两边柱截面形心轴线之间的距离。为简化起见，底层柱高可从基础顶面算至楼面标高处，中间层柱可从下一层楼面标高算至上一层楼面标高，顶层柱高可从顶层楼面标高算至屋面标高。当上、下柱截面发生改变时，取截面较小的截面形心轴线作为计算简图上的柱单元，待框架内力计算完成后，计算杆件内力时，要考虑荷载偏心的影响。3、4、3 荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。 高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用于风力。本建筑高度小于60m，且风荷载不大，故可不算风荷载。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。 竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。3、4、4 侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。3、4、5 内力计算及组合 1竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力分层法；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。2水平荷载下的计算 水平力首先在框架分配，然后将分得的份额按各榀框架的剪切刚度进行再分配；将总剪力墙分得的份额按各片剪力墙的等效刚度进行再分配。最后计算单榀框架。3、内力组合 （1）荷载组合。由于不考虑风荷载影响，荷载组合简化如下： 1）1.2恒1.4活。 2）1.2恒0.6活+1.3水平地震作用。 （2）控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。 框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。 框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。3、4、6 构件及节点设计框架节点是结构抗震的薄弱部位，在水平地震力作用下，框架节点受到梁、柱传来的弯距、剪力和轴力作用，节点核芯区处于复杂应力状态。地震时，一旦节点发生破坏，难以修复和加固，因此应根据“强节点”的设计要求，使得节点核芯区的承载力强于与之相连的杆件的承载力。框架节点核芯区处于剪压复合受力状态，为了保证节点具有良好的延性和足够的抗剪承载力，应在节点核芯区配置箍筋。节点范围内的箍筋数量应与柱端相同。 构件设计包括框架梁、柱，板的配筋计算。3、4、7 基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。3、5 施工材料1 本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋为级钢，fy=300N/m。2 柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。3 钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。4 本工程所有混凝土强度等级均为C30。5 墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚多孔空心砖，其余内墙采用200厚多孔空心砖，后封设备管道及夹墙采用80厚石膏砌块。6 当门窗洞宽1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。3、6 施工要求及其他设计说明 本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。2. 本工程女儿墙压顶圈梁为240mm120mm，内配48，F6250，构造柱为240mm240mm，内配410，6250，间隔不大于2000mm3. 施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。4未详尽说明处，按相关规范执行。4 结构计算书4、1工程概况我们这次设计课题是马坝镇中学教学楼，建筑面积3000m2 按照规划要求层数为4层，框架结构，抗震设计烈度为7度、近震。地基按III类场地土。建筑物层高为3.9米。柱、梁板均为现浇结构。4、1、1平面设计首先应是底层的设计，初步确定柱的截面尺寸为500*500，横梁的截面尺寸为240*600，纵梁尺寸为240*600，在设计中，满足人员分流以及防火要求，各自有单独出入口，并形成对称布置。4、1、2 剖面设计 为了很好的反映楼层的结构，在设计剖面时，剖到楼梯这个比较重要的部位，使剖面能很好的反映结构的布置，楼地面的装修以及梁柱之间的关系等。4、1、3 排水设计 为了使雨水能很好的有组织的排走，设计中，我采用外檐沟排水，起坡坡度均为2%，设计成双坡排水。4、1、4 结构选型采用钢筋混凝土框架结构（1） 屋面、楼面结构：现浇钢筋混凝土屋面板，按上人屋面的使用荷载取用；（2） 楼梯结构：采用梁式楼梯；（3） 排水采用檐沟外排水；（4） 基础：采用柱下独立基础。4、1、5基本资料：（1） 设计标高：室内设计标高0.000，室内外高差600mm墙身做法：墙身为加气混凝土砌块。内外墙均厚240。用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚15mm，“803”内墙涂料两层，外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚15mm，5厚1：1水泥砂浆粘结层，水刷石墙面。（2） 楼面做法：见建施01号图（3） 屋面做法：40厚C3OUEA补偿收缩混凝土防水层，表面压光，混凝土内配4钢筋双向间距150 10厚黄砂隔离层20厚1：2.5水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土屋面板，板面清扫干净（4） 门窗做法：采用木门，铝和金窗。门厅处门为玻璃铝合金。（5） 工程地质资料：持力层为粉质粘土，地基承载力标准值为2074Kpa；（6） 基本风压0.4KN/M2，雪压0.3 KN/M2 。（7） 抗震7度设防（近震）（8） 活荷载标准值：屋面活荷载为2.0 KN/M2 ，楼面活荷载2.0 KN/M2根据这些资料和设计的平面图和结构布置，我选取第六榀框架作为计算单元，并据此来进行框架计算。4、2 结构布置及计算简图4、2、1结构布置 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，其各层建筑平面、剖面示意图见建筑设计图，主体结构4层，层高为3.9m. 填充墙采用240 mm厚的粉媒灰轻渣空心砌块，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm，梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表1，混凝土强度等级取C30（，） 表1 梁截面尺寸（mm）层 次横梁（）纵梁（）2-4240 600240 6001240 600240 600柱截面尺寸可根据式，估算，查表2得该框架结构在30m以下，抗震等级为三级，其轴压比值=0.9结构类型烈 度6789框架结构高度/m30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表2 柱轴压比限值N结构类型 抗 震 等 级一二三框架结构0.70.80.9取柱的截面为正方形，设计柱截面尺寸取值统一取600 600mm2基础选用柱下独立基础，基础埋深取0.8m，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶，2-4层柱高度即为层高3.9 m，底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即4、2、2 计算简图4、3竖向荷载作用下的框架计算4、3、1 框架侧移刚度计算横梁线刚度ib计算过程见下表4，柱线刚度ic计算见表5表4 横梁线刚度ib计算表层次Ec/(N/mm2)bh/mm2Io/mm4L/mmEcIo/L(N .mm)1.5EcIo/L(N .mm)2EcIo/L(N .mm)1-43.01072406001.49101075005.7310108.610103.4561010表5 柱线刚度ic计算表层次hc/mmEc/(N/mm2)bh/mm2Ic/mm4EcIc/hc/(N.mm)150003.0*104500*5001.08*10103.125*10102-439003.0*104500*5001.08*10104.006*1010柱的侧移刚度按式D=c计算，式中系数c为柱侧移刚度修正系数，根据梁柱线刚度比的不同，由相关表可查得。表6 中框架柱侧移刚度D值层次cDiDi11.110.51812771255422-40.8630.3019513.2619026.52把上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层间侧移刚度Di见表8：表7 横向框架侧移刚度（N/mm）层次1234Di2554219026.5219026.5219026.52由上表D1/D2=25542/19026.52=1.340.7故该框架为规则框架4、4荷载计算4、4、1恒载标准值计算（1）屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）：25厚1：2.5水泥砂浆保护层 0.02520=0.5KN/m220厚M5水泥砂浆隔离层 0.0220=0.4 KN/m2高聚物改性沥青卷材一层 0.05 KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m240厚水泥石灰焦渣砂浆找坡层 0.0414=0.56KN/m240厚聚乙烯泡沫塑胶保温层 0.040.5=0.02 KN/m210厚混合砂浆抹灰层 0.01 17=0.17 KN/m2100厚现浇钢筋砼屋面板 250.1=2.5KN/m2 合 计 4.6KN/m2（2）走廊楼面水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底) 0.65 KN/m210厚混合砂浆抹灰层 0.0117 KN/m2=0.17 KN/m2结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.1025 KN/m2=2.5 KN/m2合 计 3.15 KN/m2（3）标准层楼面15厚1：2水泥白石子掺有色石子、磨光打蜡 0.01514=0.21 KN/m2素水泥浆结合曾一道 0.25 KN/m230厚C20细石混凝土 1.0 KN/m21.2厚聚氨酯二遍涂膜 0.00120.52=0.0012 KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m210厚混合砂浆抹灰层 0.01 17=0.17 KN/m2100厚现浇钢筋砼屋面板 250.1=2.5 KN/m2合 计 4.53 KN/m2（4）卫生间楼面8厚地砖楼面、干水泥擦缝 0.0080.55=0.004 KN/m25厚1：1水泥细砂浆结合层 0.00520=0.1 KN/m230厚C20细石混凝土 1.0 KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m2100厚现浇钢筋混凝土板 0.0125=2.5 KN/m210厚混合砂浆抹灰层 0.01 17=0.17 KN/m2合 计 4.174 KN/m（5） 梁自重bh=240mm600mm梁自重 25 KN/m30.24（0.6m-0.1m）=3 KN/m10厚混合砂浆抹灰层 0.01m (0.6m-0.1m+0.24m) 17=0.17 KN/m2合 计 3.1258KN/m（6） 基础梁bh=250mm400mm梁自重 25 KN/m30.250.4=2.5 KN/m（7） 柱自重 bh=500mm500mm 柱自重 25 KN/m30.250.4=2.5 KN/m 10厚混合砂浆抹灰层 0.01m 0.5m4m 17 KN/m3=0.17 KN/m2合 计 6.59KN/m（8） 外纵墙自重标准层纵墙 0.9m0.24m22 KN/m3=4.752 KN/m铝合金窗 1.8m0.35 KN/m2=0.63 KN/m乳胶漆外墙面 （ 3.9m-1.8m）0.36 KN/m2=0.65 KN/m乳胶漆内墙面 （3.9m-1.8m）0.36 KN/m2=0.65 KN/m合计 6.682 KN/m 底层纵墙 (5m-2.7m-0.6m-0.4m)0.24m22 KN/m3=4.752 KN/m铝合金窗 1.8m0.35 KN/m2=0.63 KN/m乳胶漆外墙面 （ 3.9m-1.8m）0.36 KN/m2=0.65 KN/m乳胶漆内墙面 （3.9m-1.8m）0.36 KN/m2=0.65 KN/m合计 8.794 KN/m（9） 内纵墙自重标准层纵墙 (3.9m-0.6m)0.24m22 KN/m3=17.424KN/m乳胶漆内墙面 （3.9m-0.6m）0.36 KN/m22=2.376 KN/m合计 20.156 KN/m（10） 内隔墙自重标准层内隔墙 (3.9m-0.6m)0.14m9.8 KN/m3=4.528KN/m乳胶漆内墙面 （3.9m-0.6m）0.36 KN/m22=2.376 KN/m合计 6.682 KN/m（11） 栏杆自重 0.24m1.218 KN/m3+0.0525 KN/m30.24=5.484 KN/m1、2、2、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得： 不上人屋面 0.5 KN/m 楼面： 阅览室 2.0 KN/m走廊 2.5 KN/m教室 2.0 KN/m（2） 雪荷载 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值1、1、21 框架梁框架梁均布荷载为：屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载=3.158KN/m+4.63.3=18.3058 KN/m 活载=板传荷载=2.0 KN/m23.3 =6.6 KN/m 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=3.1258 KN/m+4.533.3=18.0748 KN/m 活载=板传荷载=2.0 KN/m23.3 =6.6 KN/m 4、4、21 框架柱a.B轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱女儿墙自重：（做法：墙高900mm ， 100mm 的混凝土压顶）0. 240.9m18 KN/m3 +25 KN/m3 0.1m0.24m+(1.2m2+0.24m) 0.5 KN/m2 =5.808 KN/m 顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载 =5808 KN/m 3.3+3.1258（3.3m-0.5m）+18.3058 KN/m 3.3 =88.33 KN 顶层柱活载=板传荷载=6.63.3=21.78KN 标准层柱 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =6.682（3.3 m-0.5m）+3.1258(3.3m-0.5m)+9.0374 KN/m 3.3 =57.28 KN 标准层柱活载=板传荷载 =6.63.3=21.78KN 基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 =8.794（3.3m-0.5m）+2.5(3.3m-0.5m)=31.6KNb.C 轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载 =5808 KN/m 3.3+3.1258 KN/m （3.3m-0.5m）+18.3058 KN/m 3.3m =88.33 KN顶层柱活载=板传荷载 =6.63.3m=21.78KN标准层柱标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =3.1258 KN/m （3.3m-0.5m）+9.03743.3m=35.75 KN标准层柱活载=板传荷载 =6.63.3=21.78 KN 基础顶面恒载=基础梁自重 =2.53.3m=8.25 KNc.走廊 悬臂梁 恒载=梁自重+板传荷载 =3.1258 KN/m +4.61.55/82=11.75 KN/m 活载=板传荷载=2.55/81.52=4.69 KN/m1、1、2、2竖向荷载下框架受荷总图1、1、3内力计算：1、1、3、1 恒荷载作用下的内力计算恒荷载为竖向荷载，内力计算采用分层法或弯距二次分配法。下面采用分层法计算，计算在竖向荷载作用下个杆端的固端弯距。1、1、3、2分层法计算框架弯距竖向荷载作用下,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低,但当活载占总荷载的比例较小时,其影响很小.若活荷载占总荷载的比例较大时,可在截面配筋时,将跨中弯距乘以1.11.2的较大系数.1、1、3、2、1固端弯距计算将框架看作两端固定的梁计算固端弯距 见表格104、4、6、2、2 分配系数的计算B柱顶层节点 其他各节点的分配系数见图9 BC跨简 图固端弯距 MA=MB(KN.m) AB跨简 图固端弯距 MA=MB(KN.m)4、5、1、3梁端