深圳某中学五层教学楼设计

1、第1章 工程概况与设计基本条件1.1 工程概况全套图纸，加深圳龙岗实验中学地处风景如画、环境优美、交通便利的光明路。学校总占地面积为.6 m2，总建筑面积为72026.4 m2。6教学楼主体结构五层，局部六层，层高4m。建筑占地面积约750 m2，总建筑面积约2750m2。设计总标高为23.500m。本设计采用钢筋混凝土框架结构，预制高强度混凝土管桩基础。1.2 自然条件地质条件：地下水位埋深2.000m，地下水类型类，无腐蚀性。基本风压值为0.55kN/ m2，常年主导风向见风向玫瑰图；建筑所处场地为类场地，特征周期0.45秒。地震设防：抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，框架抗震等级

2、为四级。耐火等级：本工程耐火等级为三级，主要结构为钢筋混凝土构件，具有3小时以上的防火时效。1.3 结构选型综合工程各条件，本教学楼采用框架结构体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和联系梁沿纵向布置，具有结构横向刚度好的优点。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。1.4 工程设计依据1）建设单位的设计委托书、设计任务书、建筑设计方案；

3、2）政府有关部门项目立项报告批文、初步设计批文；3）国土局批准的建设用地文件；4）规划局建设项目规划建筑设计要点和规划局批准的建筑设计方案及建设工程建筑方案审查意见书；5）建筑用地地形图，建筑用地现状图，建筑用地地质资料；6）国家有关现行建筑设计的各种法规、规范、规程、标准、通则及技术措施。第2章 建筑设计2.1 建筑设计基本原理与规定2.1.1 建筑平面设计本设计是教学楼，应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般由教师办公用房、教室和卫生间等组成。教学楼楼内各种房间的具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。教学建筑应根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按

4、建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件，故本建筑选取开间为9m，进深为9m。1 房间使用面积、形状、大小的确定充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，教室的开间取为9.0m，进深为9m，厕所的布置在建筑朝向较差的一面，距最远的房间16m，并设置公用的前室，前室内置四个洗手盆。厕所有不向邻室对流的直接自然风和天然采光，卫生洁具数量按规范要求：男厕所每40人设一具大便器，每30人设一具小便器，女厕所每20人设一具大便器，每40人设一具洗手盆。2 门窗大小及位置的确定教室门洞口宽不应小于1000mm，高不应低于2m，根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为1000mm，开

5、启方向朝房间内侧。3 窗的大小以及位置的确定房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。本次设计中，教室的窗户，考虑规范要求窗地比1：6，窗宽取为8300mm，高度取为2200mm。厕所内开窗高2200m，并配置机械通风设备。4 交通联系部分的平面设计一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通

6、则和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁。当梯段板较长时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于办公楼、教学楼等建筑中，但这种楼梯施工

7、复杂，外观也显得比较笨重。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧的优点，是一种斜放的板，板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯段跨度较小（一般在3m以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚，为跨度的1/25-1/30。本设计主入口选取现浇板板式双跑楼梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率，、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用154mm,

8、踏面选用280mm。走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等，以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的要求。按规范要求，双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1.8m，考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽2.5m，净宽2.26m，可让三人并行通过。2.1.2 建筑立面与剖面设计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，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构

9、件的处理。考虑设计的是教学楼，立面尽量简洁，大方。在建筑的南立面一五层采用通长的玻璃幕墙，其余采用横向分隔条装饰。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取房间层高为4.0 m。建筑装饰：在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为褐色的马赛克，配上白色的塑钢窗。室内采用彩色水磨石地面，在卫生间内采用地砖防水楼面。 建筑抗震：根据建筑抗震设计规范规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。建筑根据其使用功能的重要性分

10、为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。本设计属于框架结构，6度设防，高度小于30m，所以为四级框架。防震逢的最小宽度应符合下列要求：(1)框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜增加宽度20mm。(2)防震缝两侧结构类型不同

11、时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定。楼梯的设计：楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。直跑楼梯具有方向单一，贯通空间的特点，双分平行楼梯和双分转角楼梯则是均衡对称的形式，典雅庄重。双跑楼梯、三跑楼梯一般用于不对称的平面布局，既可用于主要楼梯，也可用在次要部位作为辅助性质的楼梯。人流疏散量大的建筑常采用交叉楼梯和剪刀楼梯的形式，不仅有利于人流疏散，还可达到有效利用空间的效果。其它形式的楼梯，如：弧形梯、螺旋楼梯的使用，可以增加建筑空间的轻松活泼的感觉。梯段净高（H）一般应大于人体上肢伸直向上，手指触到顶棚的距离。梯段净高应当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算。考

12、虑行人肩扛物品的实际需要，防止行进中碰头产生压抑感，楼梯梯段净高不小于2200mm，平台部分的净高应不小于2000mm。梯段的起始、终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于300mm。为了适用和安全，每个梯段踏步一般不超过18步，也不应小于3步。梯段坡度的选择要从攀登效率、节约空间、便于人流疏散等方面考虑。一般在人流量大、安全标准较高或面积充裕的场所，其坡度可较平缓，适宜坡度30度左右。仅供少数人使用或不经常使用的辅助楼梯则允许坡度较陡（不宜超过38度）。计算踏步高度和宽度的一般公式： r:踏步高度；g:踏步宽度；600mm：妇女、儿童平均踏步长度。本工程的踏步高度为150mm，踏步

13、宽度300mm。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度为0.55+(0-0.15)m计算，并不应少于两股人流。（0-0.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多应取上限值）楼梯平台包括楼层平台和中间平台两部分。中间平台形状可变化多样，除满足楼梯间艺术需要外，还要适应不同功能及步伐规律所需尺寸要求。楼层平台：除开放楼梯外，封闭楼梯和防火楼梯，其楼层平台深度应与中间平台深度一致。 本工程楼梯的确定：本工程中两部楼梯均采用双跑楼梯2.1.3 建筑构造设计1 勒脚勒脚是墙身接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。它起着保护

14、墙身和增加建筑物立面美观的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蚀，遭到破坏，同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防护措施。勒脚防潮层：分为水平防潮层和垂直防潮层。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，要同时设置水平防潮层和垂直防潮层。本工程只设水平防潮层。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层。油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性。由于油毡层降低了上下砌体之间的粘结力，且降低了砌体的整体性，对抗震不利，目前已少用。砂浆防潮层是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆。防水砂浆能克

15、服油毡防潮层的缺点，但由于砂浆系脆性材料，易开裂。故不适于地基会产生微小变形的建筑中。为了提高防潮层的抗裂性能，常采用60mm厚的配筋细石混凝土防潮层。工程中常在标高-0.06m处设防潮层。2 散水为保护墙基不受雨水的侵蚀，常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面，以使将屋面水排至远处，这一坡面称散水。散水坡度约3%-5%，宽一般为600mm-1000mm，纵向每隔10米做一道伸缩缝，散水与外墙设20宽缝，其缝内均填沥青砂浆。当屋面排水方式为自由落水时，要求其宽度较出檐多200mm，一般雨水较多地区多做成明沟，干燥地区多做成散水。本工程做散水，宽度1000mm，坡度1：10，做法详见施工说明。3

16、楼地面工程(1) 内地面混凝土垫层酌情设置纵横缝（平头缝），细石混凝土地面面层设置分格缝，分格缝与垫层缩缝对齐，缝宽20mm，内填沥青玛蹄谛脂。(2) 浇水磨石楼地面面层应分格，除特殊注明外，一般普通水磨石面层用厚玻璃条分隔；彩色水磨石面层用2厚铜条分格，分格大小酌情处理。(3) 室内经常有水房间（包括室外阳台）应设地漏，楼地面用1：2.5水泥砂浆（掺3%防水粉）作不小于1%排水坡度坡向地漏，最薄处为20厚，地面最高点标高低于同层房间地面标高20。 (4）特殊注明外，门外踏步、坡道的混凝土垫层厚度做法同地面。(5）建筑电缆井、管道井每层在楼板处做法按结构整铺钢筋，待管道安装后用同样标号混凝土封

17、闭。4 屋面工程(1) 屋面防水等级为二级，具体做法详见施工说明（苏J9501）(2) 基层与突出屋面结构（女儿墙、墙、变形缝、管道、天沟、檐口）的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角。(3) 凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免做防水材料后再凿洞。(4) 高屋面雨水排至低屋面时，应在雨水管下方屋面铺放一块49049030细石混凝土板保护。5 门窗工程(1) 在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测。(2) 玻璃幕墙由业主确定专业厂家，由厂家提供图纸，经业主及设计部门认可后方可施工。玻璃幕墙的安装和施工应严格遵守超现行的玻璃幕墙工程技术的要求。(3) 玻璃幕墙的物理性能、

18、风压变形性能、雨水渗透性能、空气渗透性能和保温性能应符合现行的等级要求。玻璃幕墙在钢筋混凝土结构面上的铁件须预埋，不得后打，不可使用膨胀螺栓。(4) 门窗安装前预埋在墙或柱内的木、铁构件应做防腐、防锈处理。6 油漆构件防腐、防锈工程(1) 所有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理后方可使用，面刷酚酞清漆。(2) 所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈，刷防锈漆饿二道；所有露明金属构件（不锈钢构件除外），均须先除锈刷防锈漆一道，再刷油漆二道。(3) 所有室内木质门窗均需打腻子，磨退后刷底漆一道，再刷调和漆二道。7 基础工程根据现行建筑地基基础设

19、计规范和地基损坏造成建筑物破坏后果（危及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性）的严重性，将基础分为三个安全等级：一级、二级、三级。本设计基础的安全等级为二级，对应于破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。基础按刚度分可分为：刚性基础和柔性基础；按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础。本工程采用预制管桩基础。基础埋置深度的选择应考虑：(1) 建筑物结构条件和场地环境条件。在保证建筑物基础安全稳定，耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式，这些要求常成为其基础埋深的先决条件。结构物荷

20、载大小和性质不同，对地基的要求也不同，因而会影响基础埋置深度的选择。为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m ，且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m，同时有要便于周围排水沟的布置。(2) 工程地质条件(3) 水文地质条件选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态，具体是如下：地基冻融条件，规范规定所考虑的因素；建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施、基础的形式和构造；作用在地基上的荷载大小和性质；工程地质和水文地质条件；相邻建筑物的基础埋深；地基土冻胀和融陷的影响。综合以上因素：本设计初选基础顶面到室外地面的距离为500mm，室内外高差为600 m

21、m,则底层柱高=4000+600+500=5100mm。2.2 建筑图CAD绘制与输出建筑图CAD绘制与输出应符合房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001-2001)以及国家现行的有关强制性标准、规范的规定。建筑图见附件二。第3章 荷载计算3.1 屋面板荷载计算保护层：30 厚C20 细石混凝土 1.0 kN/憎水性保护层：80 厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16 kN/防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 0.4 kN/找平层：20 厚水泥砂浆： 0.0217=0.34 kN/结构层：120 厚现浇混凝土板 0.125=3.0 kN/抹灰层：10 厚混合砂浆 0.0117=0.17 kN/

22、小计: 6.4 kN/查建筑结构荷载规范（GB50009-2001）屋面均布活载：上人屋面 2.0kN/不上人屋面 0.5kN/3.2 楼面板荷载计算教室走廊楼面板荷载计算5厚1：2.0水泥砂浆抹面 0.00520=0.1020厚1：3水泥砂浆打底 0.0220=0.40120现浇钢筋混凝土结构层 0.1225=3.0020厚纸筋灰抹底 0.0217=0.34小计： 3.84 kN/卫生间楼面板荷载计算小瓷砖地面 0.55120 厚结构层 3.0 10 厚抹灰层 0.17 小计： 3.72 kN/楼面恒载标准值两种荷载相差不大，为偏于安全，取3.84 kN/计算查建筑结构荷载规范（GB5000

23、9-2001）楼面均布活载：教室楼面、卫生间楼面活载标准值 2.0 kN/走廊楼面活载标准值 2.5 kN/楼梯活载标准值 2.5 kN/第4章 结构设计手算部分4.1 屋面板结构设计4.1.1 屋面板结构布置 屋面板采用现浇钢筋混凝土板，屋面板布置如图41所示。图41屋面板布置图4.1.2 屋面板结构配筋计算1 荷载计算屋面板恒载：活载2.8,由恒载效应控制，所以恒载的分项系数，活载的分项系数。选用级钢筋， 。恒载设计值 g=1.356.4=8.64 kN/活载设计值 q=1.42=2.8kN/所以： p=g+q=8.64+2.8=11.44kN/。 2 配筋计算WB1 计算跨度 ，所以按单

24、向板计算。2500300+120/2=2260mm1.025 =2562.5mm,取2260mm跨中弯矩 M（gq）/11=11.442.262/11=5.31kN.m 配筋计算 ，跨中正弯矩配筋 实配钢筋 纵、横向都配 8150 （）WB2 计算跨度 ，所以按单向板计算。3000300+120/2=2760mm1.025=3075mm,取2760mm跨中弯矩 M（gq）/11=11.442.762/11=7.92 kN.m 配筋计算 。跨中正弯矩配筋实配钢筋 纵、横向都配 8120 （）4.1.3 屋面次梁配筋计算按内力重分布设计，楼盖的的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。1 荷

25、载计算恒荷载设计值屋面板传来恒荷载 8.64325.92kN/m次梁自重 0.3（0.60.12）251.354.86 kN/m次梁粉刷 0.02（0.60.12）2171.350.44 kN/m小计 g31.22 kN/m活荷载设计值 q2.8925.2 kN/m荷载总设计值 gq 31.22+25.256.42 kN/m，近似取gq 56.5 kN/m计算跨度=9000-300=8700=(gq) /14=56.58.7/14=305.46 kN.m=0.55(gq) =0.5556.58.7=270.35 kN2 截面设计取次梁截面为300600正截面受弯承载力计算，按T形截面计算，斜截

26、面受剪承载力计算验算截面尺寸：，属厚腹梁 截面符合要求3 验算是否需要计算配置箍筋故需要按计算配筋和验算选用双肢(n=2), 箍筋(),取s=250mm4.2 楼面板结构设计4.2.1 楼面板结构布置楼板采用现浇钢筋混凝土板。楼面板布置如图42所示。图42 楼面板布置图4.2.2 楼面板结构配筋计算 1 荷载计算楼面板恒载:活载2.8,由可变荷载效应控制，所以恒载的分项系数1.2，活载的分项系数。选用级钢筋，恒载设计值 g=1.23.84=4.61kN/m活载设计值 q=1.42=2.8kN/m所以：荷载总设计值 kN/m，配筋计算LB1 计算跨度 ，所以按单向板计算。 2500300+120

27、/2=2260mm1.025=2562.5mm,取2260mm跨中弯矩 M（gq）/11=7.412.262/11=3.44kN.m2 截面设计 配筋计算 。跨中正弯矩配筋 实配钢筋 纵、横向都配 8150 （）LB2 计算跨度 ，所以按单向板计算。3000300+120/2=2760mm1.025=3075mm,取2760mm跨中弯矩 M（gq）/11=7.412.762/11=5.13kN.m配筋计算 。跨中正弯矩配筋实配钢筋 纵、横向都配 8150 （）4.2.3 楼面次梁配筋计算按内力重分布设计。楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。1 荷载计算恒荷载设计值屋面板传来恒荷

28、载 4.61313.83kN/m次梁自重 0.3（0.60.12）251.24.32 kN/m次梁粉刷 0.02（0.60.12）2171.20.39 kN/m小计 g18.54 kN/m活荷载设计值 q2.8925.2 kN/m荷载总设计值 gq 18.54+25.243.74kN/m，近似取gq 43.8 kN/m计算跨度=9000-300=8700=(gq) /14=43.88.7/14=236.8 kN.m=0.55(gq) =0.5543.88.7=209.58 kN2 截面设计取次梁截面为300600正截面受弯承载力计算，按T形截面计算，斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：，属厚腹梁

29、截面符合要求3 验算是否需要按计算配置箍筋故需要按计算配筋和验算选用双肢(n=2), 箍筋(),取s=250mm4.3 框架梁柱结构设计4.3.1 框架结构布置及计算简图框架结构布置简图如图43所示。图43 结构平面图4.3.2 框架结构设计基本原理框架结构承受的作用包括竖向荷载、水平荷载和地震作用。竖向荷载包括结构自重及楼（屋）面活荷载，一般为分布荷载，有时有集中荷载。水平荷载为风荷载、地震作用。 框架结构是一个空间结构体系，沿房屋的长向和短向可分别视为纵向框架和横向框架。纵、横向框架分别承受纵向和横向水平荷载。现浇平板楼（屋）盖主要向距离较近的梁上传递，预制板楼盖传至支承板的梁上。框架结构

30、在水平荷载作用下。其侧移由两部分组成：第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生。柱和梁都有反弯点，形成侧向变形。框架下部的梁、柱内力大，层间变形也大，愈到上部层间变形愈小；第二部分侧移由柱的轴向变形产生。在水平力作用下，柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。这种侧移在上部各层较大，愈到底部层间变形愈小。在两部分侧移中第一部分侧移是主要的，随着建筑高度加大，第二部分变形比例逐渐加大。4.3.3 框架结构内力计算取号这榀框架进行手算，并与电算结果进行比较截面尺寸估算：A柱300500 ; B柱和D柱600600AB梁 300500; BD梁 3008004.3.3.1梁柱线刚度 1 梁线刚度计算在框架结构中，现

31、浇楼面或预制楼板，但有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减小框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I = 1.5I0 (I0 为梁的截面惯性矩)，对中框架梁取I = 2I0 。则AB跨梁 BD跨梁 2 柱的线刚度 计算公式为： i=EI/H=E 则标准层A柱 B柱和D柱 底层 A柱 B柱和D柱 令底层A柱线刚度为1.0, ，则其余各杆件的相对线刚度为标准层A柱相对线刚度=1.3 标准层B柱相对线刚度=12.3标准层D柱相对线刚度=12.3 标准层AB梁相对线刚度=11.4标准层BD梁相对线刚度=12.9 底层线B柱相对线刚度=9.5底层线

32、D柱相对线刚度=9.5相对线刚度如图44所示ABD11.412.91.09.512.31.312.312.312.312.912.912.912.911.411.411.411.41.31.31.312.312.312.312.39.5A1B1D1A2B2D2A3B3D3A4B4D4A5B5D52500900051004000400040004000图44 结构相对线刚度计算简图4.3.3.2恒载计算1 屋面框架梁线荷载标准值屋面恒载 6.4kN/AB，框架梁自重 梁侧粉刷 小计 4.01kN/mBD跨 框架梁自重 梁侧粉刷 小计 6.5kN/m2 楼面框架梁线荷载标准值 楼面恒荷载 AB跨框

33、架梁及梁侧粉刷 BD跨框架梁及梁侧粉刷 边跨填充墙自重 墙面粉刷 因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为： 3 屋面框架节点集中荷载标准值 单位：kNA柱连系梁自重 粉刷 1.5m女儿墙自重 粉刷 连系梁传来屋面自重 顶层边节点集中荷载 B柱连系梁自重 粉刷 连系梁船来屋面自重 顶层中节点集中荷载 A柱连系梁自重 粉刷 1.5m女儿墙自重 粉刷 连系梁传来屋面自重 顶层边节点集中荷载 BD之间次梁 自重 0.30.6925=40.5kN 粉刷 20.0217（0.6-0.12）9=2.94kN 传来楼面自重次梁集中荷载 4 楼面框架节点集中荷载标准值A柱连系梁自重 粉刷 墙自重 粉刷 连系梁传来

34、楼面自重 连系梁传来楼面自重 框架柱自重 0.30.5425=15kN粉刷 2(0.5+0.3)0.0217=0.55kN中间层A节点集中荷载 B柱连系梁自重 粉刷 铝合金窗自重 窗下墙自重 粉刷 窗边墙自重 粉刷 框架柱自重 粉刷 连系梁传来楼面自重 中间层节点集中荷载 D柱连系梁自重 54 kN粉刷 4.16kN铝合金窗自重 窗下墙自重 粉刷 框架柱自重 粉刷 连系梁传来楼面自重 D节点集中荷载 BD之间次梁 自重 0.30.6925=40.5kN 粉刷 20.0217（0.6-0.12）9=2.94kN 传来楼面自重次梁集中荷载 5 恒载作用下的结构计算简图，如图45所示。6 恒载作用下

35、框架的弯矩计算，采用弯矩二次分配法计算。 各节点的分配系数如表4-1所示。图45 恒载作用下的结构计算简图表4-1 各点的分配系数层次节点 线刚度线刚度总和 分配系数左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱 顶层11.41.312.70.8980.10211.412.912.324.930.3120.3520.336 12.912.313.360.5120.488 标准层11.41.31.315.860.8140.0930.093 11.411.571.31.327.430.2330.2510.2520.264 10.861.31.315.860.3440.3280.328 底 层 10.862.50

36、2.8116.170.4620.4980.08 10.8611.572.505.2130.140.2470.2670.2800.206 10.862.502.8116.170.3720.3540.274 求梁的固端弯矩 顶层: kNm kNm标准层：kNm kNm底层：kNm kNm 利用弯矩二次分配法计算各节点弯矩远端固定，传递系数为1/2，远端滑动铰支，传递系数为-1。弯矩二次分配法计算过程中，假定上、下柱的远端为固定时与实际情况有出入，除底层外，其他各层柱的线刚度系数乘以折减系数0.9另外，传递系数取（底层柱取），梁取。结构计算简图如图4-6所示 梁在实际分布荷载下按简支梁计算跨中弯矩。

37、AB跨中计算公式：BD跨中计算公式： +顶层：AB跨中： BD跨中：四层：AB跨中： BD跨中：下柱上柱右梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱左梁下柱上柱右梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱左梁下柱上柱右梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱左梁下柱上柱右梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱左梁下柱上柱右梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱左梁0.8980.1020.3120.3360.3520.5120.4880.0930.0930.8140.2330.2510.2520.2640.3280.3280.3440.0930.0930.8140.2330.2510.2520.2640.3280.3280.3440.0930.0930.8140.

38、2330.2510.2520.2640.3280.3280.3440.040.4980.4620.2470.2670.2060.2800.3720.3540.274-2.09-2.091.7011.87961.3-55.12.09122.550.9417.7-394.88394.882.092.09-347.63-347.63347.63347.630.0970.211-6.3131.98138.2643.419.119.90.1940.19480.5186.7387.0891.22-2.090.970.081.0485.392.271.296.8-202.18-192.7-119.58-11

39、4.02-114.02-129.32-123.06-95.25-6.06.065.5-101.1143.3194.5-337.869.13-57.01-6.2-5.9255.6-255.6-96.445.6-57.0137.135.435.3310.8-175-135.8347.63-119.58-114.02-114.02-5745.6-57.0123.622.422.4297.2-148.6-148.6347.63-119.58-114.02-114.02-5745.6-61.5338.636.936.8312.3-173.5-138.8-57.0139.76.46.14.8264.5-1

40、74-90.5-45.30.90.940.30.8543.4-59.8-3.9-3.9-34.3-2.8-2.85.6-10.7-11.5-11.5-12.173.1136.5119-328.6-2.091.7012.09-347.630.1940.19480.5186.7387.0891.2243.40.90.940.30.8543.4-59.8-3.9-3.9-34.3-2.8-2.85.6-6.5-7.0-7.0-7.477123.1123.5-323.6-2.091.7012.09-347.630.1940.19480.5186.7387.0891.2243.40.90.940.30.

41、8535.6-59.8-3.9-3.9-34.3-2.8-2.85.6-9.8-10.6-10.6-11.273.7141.6112.1-327.4-1.043.0-64.75.66.16.44.692141.375.8-309.10.942.7-1.7-21.7-20.2-1.6-19.821.437.9-0.8图46 恒载作用下结构计算简图三层：AB跨中： BD跨中： 二层：AB跨中： BD跨中：底层：AB跨中： BD跨中： 恒载作用下框架弯矩图，如图4-7所示。 梁剪力计算顶层： AB跨（左）：（6.0+143.3-）/2.5=-58.47kN AB跨（右）：-58.474.012.5-

42、68.5kN BD跨 （左）：(337.8255.6+216.639+)/9=233.3kN BD跨 （右）： 233.3-216.632-6.59=-258.41kN图47 框架在恒载作用下的弯矩图 第四层： AB跨（左） （5.6+73.1-）/2.5=-29.48kNAB跨（右） -29.484.012.5-39.51kN BD跨（左）（328.6-310.8）+/9=169.62kN BD跨（右） 169.62-144.512-6.59=-177.9kN第三层： AB跨（左） （5.6+77-）/2.5=-31.04kNAB跨（右） -31.044.012.5-41.07kN BD跨（

43、左） （323.6-297.2）+/9=154.75kN BD跨（右） 154.75-144.512-6.59=-199.56kN第二层： AB跨（左） （5.6+73.7-）/2.5=-29.71kNAB跨（右） -29.714.012.5-39.74 BD跨（左） （327.4-312.3）+/9=166.92kN BD跨 （右） 166.92-144.512-6.59=-180.6kN底层： AB跨（左） （21.4+92-）/2.5=-43.36kNAB跨（右） -43.364.012.5-53.39 BD跨（左） （309.1-264.5）+/9=156.78kN BD跨（右） 15

44、6.78-144.512-6.59=-190.74kN 柱轴力顶层： ：-58.47+200.9=142.43kN：58.47+233.1+216.56=508.13kN：258.4+215.3=473.7kN第四层 ： ：142.43-29.48+200.8=313.75kN：508.33+29.48+169.62+251.44=958.87kN：473.7+177.9+196.85=848.45kN第三层 ：313.75-31.04+200.8=483.51kN：958.87+31.04+154.75+251.44=1337.42kN：848.45+192.76+196.85=1238.0

45、6kN第二层 ：483.51-29.71+200.8=654.6kN：1337.42+29.71+166.92+251.44=1758.49kN：1238.06+180.6+196.85=1615.51kN底层 ：654.6-43.36+200.8=812.04kN：1758.49+43.36+156.78+251.44=2237.07kN：1615.51+190.74+196.85=2003.1kN恒载作用下框架结构梁剪力、柱轴力图如图48所示BAD142.23313.75483.51654.6812.042237.071758.491615.512003.11238.06848.45473

46、.77508.33958.871337.4258.4729.4831.0429.7143.3653.3939.7441.0768.539.51233.3258.4177.9169.62154.75166.72156.78190.74180.6192.76图48 恒载作用下框架结构的梁剪力、柱轴力图4.3.3.3活载计算1 活荷载作用下的结构计算简图，如图49所示。图49 活荷载作用下的结构计算简图图中各荷载值计算如下屋面 楼面 BD之间次梁传来屋面楼面活载集中力为29354kN2 活荷载作用下的内力计算活荷载作用下的内力计算也采用弯矩二次分配法，为简化计算，各层楼面活荷载按满跨计算。远端固定，传递系数为1/2，远端滑动铰支，传递系数为-1。弯矩二次分配法计算过程中，假定上、下柱的远端为固定时与实际