学士三层卫生院毕业设计含计算书图纸施组电算横道图

邵阳学院土木工程毕业设计邵阳学院土木工程毕业设计PAGE112PAGE111摘要本次毕业设计的目的是对大学四年以来所学的知识进行一次系统的复习和总结，以检验四年来对专业知识的掌握程度，同时能进一步巩固和系统化所学的知识，为今后的学习工作打下良好的基础。本设计为高嵩山镇卫生院工程。该工程的建筑面积约为2500，共3层，层高为3.3m，结构形式为钢筋混凝土框架结构，抗震要求为6度设防，根据抗震设计规范，乙类建筑按7度设计。设计内容包括建筑设计和结构设计，结构设计时取第③轴横向框架进行计算。本论文包括以下内容：一、结构选型；二、荷载与间接作用计算（包括恒载、活载和风恒载以及地震作用）；三、荷载组合及内力分析；四、1榀框架计算；五、现浇梁板计算（连续梁、单跨梁、双向板、单向板各计算1个典型构件）；六、悬挑构件计算（悬挑梁、板各计算1个典型构件）；七、基础及基础梁计算；八、其它必要的构件计算。九、电算结果及分析。十、结束语和参考文献。该设计具有以下特点：一、在考虑建筑，结构要求的同时考虑了施工要求及可行性。二、针对不同的荷载特点采用不同的计算方法，对所学知识进行了系统全面的复习。三、框架计算中运用了理论公式计算又运用了当前工程设计中常用的近似计算方法。四、利用电算对结果进行了校核，使计算结果更加令人信服。关键词：建筑设计；结构设计；钢筋混凝土框架结构；荷载；内力；截面设计AbstractThisarticleistoexplainadesignofa3-storey-Hospitalhealthcenterbuildingingaosongshantown.Thebuildingisreinforcedconcreteframestructure.Itis3.3metersofeverystoryandthetotalareaisabout2500squaremeters.Thethesisiswrittenforthewholeprocessofthecompletedesignprogram,includingthefollowingparts:1.Determinationofthestructure.2.ThecalculationofLoad,includingdeadload,liveload,windloadandearthquakeload.3.AnalysisofInteriorForcesandLoads.4.Calculationofapinframe.5.CalculationofCast-in-placebeamsandslabs(choiceonetypicalcomponentofContinuousBeamsandContinuousSlabs,One-waySlabsandTwo–waySlabs.)6.CalculationofCantileverbeamsandslabs(onetypicalcomponentofCantileverBeamsandSlabs.)7.CalculationofFoundationandFoundationbeams.8.NecessaryCalculationofotherstructures.9.Resultsanalysisofcomputer.10.Theendwordsandthereferences.Thethesisisofsomeowncharacters:1.Withtheconsiderationofarchitectureandstructurerequirements,italsoconsiderstheconstructionrequirementsandfeasibility.2.Itappliesdifferentmethodsofstructuralcalculation,aimingtodifferentloads.3.Itappliestheoriesformulationandpracticalformulationinthecalculationofcertainframework.4.Itoffersthemethodsofcompututationtochecktheresult.Keywords：architecturaldesign；structuraldesign；reinforcedconcreteframestructure；load；interiorforc；crosssections’design目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 IAbstract II1工程概况 81.1工程概述 81.2结构设计依据 81.3材料选用 82建筑设计 92.1建筑平面设计 92.2建筑立面设计 92.3屋顶设计 93结构方案的选择及结构布置 103.1结构方案 103.2结构布置 103.3柱网尺寸及层高 113.4梁、柱截面尺寸的初步确定 113.5楼板选择 113.6结构横向框架的计算简图 124竖向荷载作用下的内力计算 134.1计算单元 134.2恒荷载计算 134.3活荷载计算 184.4竖向荷载作用下的内力计算 205横向荷载作用下的内力计算 315.1风荷载作用计算 315.2地震作用计算 356荷载组合与内力组合 436.1内力调整 436.2框架梁内力折算至柱边 446.3内力组合 456.4内力调整 517截面设计与配筋计算 537.1截面设计 538楼板设计 618.1楼板类型及设计方法的选择 618.2设计参数 618.3弯矩计算 628.4配筋计算 639楼梯设计 669.1设计资料 669.2梯段板设计 669.3平台板设计 689.4平台梁的设计 6910基础工程设计 7210.1确定矩形基础底面尺寸 7210.2柱下独立基础设计 7211电算校核与分析 7612施工组织设计 8112.1编制依据 8112.2工程概况 8212.3工程施工条件 8312.3施工部署 8412.4施工总进度计划 8612.5施工准备与资源配置 8612.6.主要施工方案 9012.7施工平面布置 111外文翻译 112致谢 1161工程概况1.1工程概述建设地点：邵阳市高嵩山镇建筑类型：三层卫生院，现浇框架填充墙结构。工程简介：场地面积为55m×36m左右，拟建建筑面积约2500m2。楼盖及屋盖均采用钢筋混凝土框架结构，现浇楼板厚度取为120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰砖，基础采用柱下独立基础门窗使用：大门采用玻璃门，其它的为木门，一般门洞尺寸为1200mm×2000mm，窗全部为铝合金窗，高为2700mm。地质条件：根据地质勘探资料，拟建场地土类型为中软场地土，II类建筑场地，地震设防烈度为6度。1.2结构设计依据⑴《建筑结构制图标准》GB/T50105—2010.北京:中国建筑工业出版社.2010⑵《实用建筑结构静力计算手册》国振喜.北京:机械工业出版社.2009⑶《高等学校建筑工程专业毕业设计指导》沈蒲生.北京:中国建筑工业出版社.2002⑷《建筑结构荷载规范》GB50009—2011.北京:中国建筑工业出版社.2011⑸《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011.北京:中国建筑工业出版社.2011⑹《中南地区建筑标准设计结构图集》武汉:湖北科学技术出版社.2004⑺《混凝土结构设计规范》GB50010—2010.北京:中国建筑工业出版社.2010⑻《建筑抗震设计规范》GB50011—2010.北京:中国建筑工业出版社.2010⑼建筑构、配件标准图集1.3材料选用1、柱：采用C30混凝土，主筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋；2、梁：采用C30混凝土，主筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋；3、板：采用C30混凝土，钢筋采用HPB300；4、基础：采用C30混凝土，主筋采用HRB400钢筋，构造钢筋采用HPB300钢筋。2建筑设计2.1建筑平面设计建筑平面设计主要应考虑建筑物所处的环境及其功能要求，同时又要兼顾结构平面布置的规则和合理；此外，考虑到抗震设计的一些要求，建筑物应力求规则。但由于场地限制以及卫生院各个房间在使用功能的差异，本次设计在平面上采用“L”形、内廊式的平面布置。具体布置见建筑平面图。对该平面设计作如下说明：1、本设计柱网上采用5.1m×7.2m,5.1m×6.0m,5.1m×6.9m,5.1m×7.5m,5.1m×8.10m,5.1m×5.7m,5.7m×6.9m,5.4m×6.0m等多个尺寸。2、采用了内廊式结构布置。考虑利用走廊候诊，走廊宽度取2.7m，以满足人流要求。同时设有两部楼梯，兼做消防楼梯。2.2建筑立面设计结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，外观上显得大方、层次分明；同时，考虑到框架结构的优点，柱间尽量多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门设有左右两扇门，使整个大门显得大气；雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。2.3屋顶顶设计屋顶采用现浇浇混凝土结结构平屋顶顶，屋顶设设计为不上人屋顶顶，屋面采采用架空隔隔热层保证证通风隔热热，檐口采采用0.66m高女儿墙墙。1.排水构造造：屋面排排水采用结结构找坡，坡坡度取3%，设计为为内天沟排水。2.防水构造造：采用防防水混凝土土和合成高高分子卷材材综合防水水。3.保温构造造：采用990厚的水泥泥膨胀珍珠岩岩板保温。3结构方案案的选择及及结构布置置3.1结构方方案该卫生院主体体结构采用用钢筋混凝凝土现浇框框架结构形形式。框架架结构抗震震性能好，整整体性好，建建筑平面布布置灵活，可可以用隔断断墙分割空空间，以适适应不同的的使用功能能的要求。正正是基于这这些优点，目目前框架结结构在办公公楼、教学学楼、商场场、住宅等等房屋建筑筑中广泛采采用。3.2结构布布置楼板的均布活活载和恒载载间接或直直接传至框框架梁，再再由框架梁梁传至框架架柱，最后后传至地基基。根据以上楼盖盖的平面布布置及竖向向荷载的传传力途径，本本卫生院框架架的承重方方案为横向向框架承重重方案这可可使横向框框架梁的截截面高度大大，增加框框架的横向向侧移刚度度。建筑的三分之之一处均设设有楼梯，以以解决垂直直交通问题题。另外，结构布布置不对称，对对结构设计计不利，因此梁梁柱截面设设计较为保保守。结构布置图见见图3.1：图3.1框框架结构平平面布置图图3.3柱网尺尺寸及层高高本卫生院采用用纵向柱距距为7.22m，横向边跨跨为5.11m，中跨为为2.7m的内廊式式框架，层层高为3..3m。3.4梁、柱柱截面尺寸寸的初步确确定3.4.1梁梁的截面尺尺寸的初步步确定梁截面的高度度：一般取取为梁跨度度的1/8~1/18。横向框架梁：：主楼：边跨：取h==l/8~~l/188=640~280mmm，取为6000mm，宽宽b为250mmm。中跨：取h＝＝400mmm，b＝200mm。裙楼：边跨：取h==l/8~~l/188=8600~3800mm，取取为6000mm，宽宽b为250mmm。中跨：取h＝＝400mmm，b＝200mm。纵向框架梁（以以最大跨度度8.1mm为例）:取h=l/88~l/118=10000~450mmm，因为大部部分梁跨小小于7.55m,为便于施施工，纵向向框架梁高高皆取为600mmm，宽b为250mmm。3.4.2柱柱的截面尺尺寸的初步步确定多层框架柱的的截面尺寸寸根据层高高估算，结结合轴压比比和抗震综综合考虑，底底层柱的截截面尺寸尺尺寸估算如如下：bc=hc==（1/122~1/118）Hi=460~310mmm，结合抗震震构造要求求综合考虑虑，柱截面面尺寸选用450mmm×450mmm，具体布置置见结构布布置平面图图。3.5楼板选选择板的厚度取ll/30~~l/400=3600//30~36000/400=120~~90mm，本设计中中所有楼板板均采用现现浇板，板板厚均取为120mm。3.6结构横横向框架的的计算简图图本框架结构采采用柱下独独立基础，选选强风化石石英砂岩层层为地基持持力层，基基础顶面到到室内地面面2.20mm。横向框框架的计算算简图见下下图所示，取取顶层柱的的形心线作作为轴线，2～3层柱的高度取为3.3m，底层柱的高度从基础顶面至楼板，h1=3.3+2.2=5.5m。图3.2横横向框架计计算简图4竖向荷载载作用下的的内力计算算4.1计算单单元取(1/3))轴线处的的横向框架架为计算单单元，直接接传给该框框架的楼面面荷载如图图中竖向阴阴影部分所所示。由于于纵向框架架梁的中心心线与柱子子的中心线线不重合，因因此在框架架节点上还还作用有集集中力矩。图4.1计计算单元及及荷载传递递图4.2恒荷载载计算恒荷载作用下下各层框架架梁上的荷荷载分布如如下图所示示：图4.2各各层梁上作作用的恒荷荷载4.2.1屋屋面均布荷荷载及框架架梁线荷载载标准值选用03J2201-22屋面16（架空隔热热层，不上上人屋面）屋面恒荷载标标准值35厚预制钢钢筋混凝土土板0.0335m×225kNN/m3=0.8875kNN/m2120mm××120mmm×190mmm支墩(转换成均均布荷载)0.12m××0.122m×0.199m×225kNN/m3/(0.55m×0.5mm)=00.2744kN/mm240厚碎石混混凝土防水水层0.044m×225kNN/m3=1.00kN/mm210厚白灰砂砂浆隔离层层0.001m××17kkN/m33=0.117kN//m22厚合成高分分子防水卷卷材（含基基层处理剂剂）0..3kN//m220厚1:33水泥砂浆浆找平层0.002m××17kkN/m33=0.334kN//m290厚水泥膨膨胀珍珠岩岩板0.09m×4kN//m3=0.366kN/mm2120厚现浇浇钢筋混凝凝土0.122m×225kN//m3=3.00kN/mm220厚抹灰00.02m×17kN//m3=0.344kN/mm2合计6.666kN/mm2边跨连梁自重重0.255m×(0.5-00.12))m×255kN//m3=2.388kN/mm边跨框架梁自自重0.25mm×(0.6--0.122)m×25kkN/m33=3.0kNN/m女儿墙自重0..6m×0.244m×199kN//m3=2.774kN//m梁外侧粉刷（0.6--0.122）m×0.022m×17kkN/m33×2=0..33kN//m中跨框架梁自自重0.255m×(0.6--0.122)m×225kNN/m3=3.0kN/mm对于第3层::q1代表横梁梁自重，为为均布荷载载形式。q1=3.00kN/mm+（0.6--0.122）m×0.002m×117kNN/m3×2=3.333kN/mmq2、q3、q4分别为屋屋面板、走走道板和外外伸板单跨跨传给横梁梁的梯形荷荷载和三角角形荷载。q2=6.666kN//m2×3.6m/22=11.99kN//mq3=6.666kN//m2×2.7mm/2=8.999kN//mq4=6.666kN//m2×0.9m/2=3.0kkN/m4.2.2屋屋面框架节节点集中荷荷载标准值值P1、P2分分别表示由边纵纵梁、中纵纵梁直接传传给柱的恒恒载，它包包括主梁自自重、次((连)梁自重、楼楼板重、女女儿墙重等等重力荷载载；P3表示二三三层楼面和和屋面外伸伸板传给挑挑梁端部的的集中荷载载，它包括括连梁自重重、楼板重重、女儿墙墙重等重力力荷载，计计算如下：：边柱纵向框架架梁自重3.0kNN/m×((3.6++3.0))m=19..8kNN外侧粉刷0.022m×(00.6-0.122)m××17kNN/m3×(3.6+3..0)m××2=2..15kNN连梁自重2.388kN/mm×(0..9+5..1/2))m=88.21kkN连梁及框架梁梁传来的屋屋面自重(0.9m××3.0kN/mm×5/8+3.6mm×11..99kNN/m×55/8+3.6mm×(1++1/2))×3.00kN/mm×（1-2××0.12252+0.11253）+5.1m×111.99kN/mm×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=1137.333kN连梁传来的女女儿墙自重重2.744kN/mm×(3..6/2++3.0//2)m==9.044kNP1=19..8kN+2.155kN+8.211kN+137.333kN+9..04kNN=176.73kN中柱纵向框架架梁自重3.00kN/mm×(3..6+3..0)m==19.88kN外侧粉刷0.022m×(00.6-00.12))m×117kN//m3×(3..6+3..0)m××2=2..15kNN连梁自重2..38kNN/m×55.1/22m=6..07kNN连梁及框架梁梁传来的屋屋面自重(3.6m××11.999kNN/m×55/8+7.2/2m×8.999kN/mm×（1-2××0.18882+0.11883）+5.1m×111.99kN/mm×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=1163.114kNNP2=19..8kN+2..15kNN+6.077kN+163..14kNN=191..16kNN纵向连梁自重重2..38kNN/m×((3.6+3)/2m=7.855kN外侧粉刷0..02m××(0.55-0.112)mm×17kkN/m33×(3..6+3..0)/22m×2==0.855kN连梁传来的屋屋面自重(3.66+3.00)/2m×3..0kNN/m×（1-2××0.12252+0.11253）=9.60kkN连梁传来的女女儿墙自重重2.774kN//m×(33.6/22+3.00/2)m=9..04kNNP3=7.885kN+0.855kN+9.600kN+9.044kN=27.334kN集中力矩:M1=P1ee1=176.73kN×(00.45--0.255)/2==17.67kN·mmM2=P2ee2=191.116kN×(00.45-0..25)/22=19..12kN·mm4.2.3二到三层均布荷载载及框架梁梁线荷载标标准值包括梁自重和和其上纵横墙自重重，为均布布荷载，其其荷载的计计算方法同同第3层。30厚水磨石石0.655kN/mm2120厚现浇浇钢筋混凝凝土0..12mm×25kkN/m33=3.00kN/mm220厚抹灰0..02mm×17kkN/m33=0.334kN//m2合计3..99kNN/m2边跨连梁自重重0.255m×(00.5-00.12))m×255kN//m3=2.338kN//m边跨框架梁自自重0.255m×(00.6-00.12))m×255kN//m3=3.00kN/mm窗间墙、完整整纵墙、横横墙自重(3.3--0.6))m×0.244m×199kN//m3=12.331kN//m窗下墙自重1.2mm×0.244m×199kN//m3=5.447kN//m梁外侧粉刷（0.6--0.122）m×0.002m×117kNN/m3×2=00.33kkN/m中跨框架梁自自重0.255m×(00.6-00.12))m×255kN//m3=3.00kN/mm对于第1层和和第2层:q1代表横梁梁和梁上墙墙体自重，为为均布荷载载形式。q1=3.00kN/mm+0.333kN/mm+12..31kNN/m=15.664kN//mq2、q3、q4分别为楼面板、走走道板和外外伸板单跨跨传给横梁梁的梯形荷荷载和三角角形荷载。q2=3.999kN//m2×3.6mm/2==7.188kN/mmq3=3.999kN//m2×2.7mm/2=5..39kNN/mq4=3.999kN//m2×0.9mm/2=1..80kNN/m4.2.4二二到三层框架节节点集中荷荷载标准值值边柱纵向框架架梁自重3.0kkN/m××(3.66+3.00)m=119.8kN外侧粉刷0.022m×(00.6-00.12))m×117kN//m3×(3..6+3..0)m××2=2..15kNN连梁自重2.388kN/mm×(0..9+5..1/2))m=88.21kkN连梁及框架梁梁传来的楼楼面自重(0.9m××1.800kN/mm×5/88+3.66m×7.188kN/mm×5/88+3.66m×(11+1/22)×1.800kN/m（1-2××0.12252+0.11253）+5.1mm×7.188kN/mm×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=882.28kN连梁传来的纵纵向窗间墙和窗下墙墙自重12..31kNN/m×00.6m+5.447kN//m×3..0m=23.880kN连梁传来的横横墙自重12.331kN//m×（0.9+55.1/22）m=42..47kNN连梁传来的铝铝合金框玻玻璃窗自重重0..65kNN/m×22.4m=1.566kNP1=19..8kN+2..15kNN+8.211kN+82.28kN+23.880kN+422.47kkN+1..56kNN=180.227kN框架柱的自重重25kN/mm3×0.455m×0.455m×3.3mm=16..71kNN粉刷(0.445m×22+（0.455m++0.022m×２）)×0.002m×117kN//m3×3.3mm=2.111kNG1=16..71kNN+2.111kN=188.82kkN中柱纵向框架架梁自重3.00kN/mm×(3..6+3..0)m==19.88kN外侧粉刷0.022m×(00.6-00.12))m×117kN//m3×(3..6+3..0)m××2=2..15kNN连梁自重2.338kN//m×5..1/2mm=6.007kN连梁及框架梁梁传来的屋屋面自重(3.6m××7.188kN/mm×5/88+7.22/2m×5.39kkN/m××（1-2××0.18882+0.11883）+5.1m×7.188kN/mm×（1-2×00.35332+0.33533）/2)×2=997.744kN连梁传来的纵纵墙自重122.31kkN/m××（3.6mm+3.0m）=81.225kN连梁传来的横横墙自重122.31kkN/m××5.1//2m=331.399kNP2=19..8kN+2..15kNN+6.077kN+97.774kN++81.225kN+311.39kkN=238..40kkN框架柱的自重重225kNN/m3×0.455m×0.455m×3.3mm=16..71kNN粉刷(0.455m×2++（0.455m++0.022m×２）)×0.002m×117kN//m3×3.3mm=2.111kNG2=16..71kNN+2.111kN=188.82kkN纵向连梁自重重2.388kN/mm×(3..6+3))/2mm=7.885kN外侧粉刷0.022m×(00.5-00.12))m×117kN//m3×(3..6+3..0)/22m×2==0.855kN连梁传来的楼楼面自重(3.6++3.0))/2mm×1.8kkN/m××（1-2××0.12252+0.11253）=5.755kN连梁传来的纵纵向窗间墙墙和窗下墙墙自重12..31kNN/m×00.6m++5.477kN/mm×3.00m=233.80kkNP3=7.885kN+0..85kNN+5.755kN+23.880kN=38.225kN集中力矩:M1=P1ee1=180.227kN×(00.45--0.255)/2==18.03kN··m M2=P22e2=238.440kN×(00.45--0.255)/2==23.84kN··m 4.2.5一一层框架以以下的荷载载边柱纵向框架架梁自重3.00kN/mm×(3..6+3..0)m==19.88kN外侧粉刷0.022m×(00.6-00.12))m×117kN//m3×(3..6+3..0)m××2=2..15kNN连梁自重2.338kN//m×(00.9+55.1/22)m=8.211kN连梁传来的纵纵向窗间墙墙和窗下墙墙自重122.31kkN/m××1.2m+5.447kN//m×5.4m=44.331kN连梁传来的横横墙自重12.331kN//m×5..1/2mm=31..39kNN基础连梁传来来的铝合金金框玻璃窗窗自重0.655kN/mm×2.44m=1..56kNNP1=19..8kN+2..15kNN+8.211kN+44.31kN++31.339kN++1.566kN=1107.442kN框架柱的自重重25kN/mm3×0.455m×0.455m×5.5mm=27..84kNN粉刷(0.455m×2++（0.455m++0.022m×２）)×0.002m×117kN//m3×3.3mm=2.111kNG1=27..84kNN+2.111kN=299.95kkN中柱纵向框架架梁自重3.00kN/mm×(3..6+3..0)m==19.88kN外侧粉刷0.022m×(00.6-00.12))m×117kN//m3×(3..6+3..0)m××2=2..15kNN连梁自重2.388kN/mm×5.11/2m==6.077kN连梁传来的纵纵墙自重112.311kN/mm×（3.6mm+3.0mm）=81..25kNN连梁传来的横横墙自12.331kN//m×5..1/2mm=31..39kNNP2=19..8kN+2..15kNN+6.077kN+811.25kkN+311.39kkN+166.71kkN+2..11kNN=129..53kNN框架柱的自重重25kN/mm3×0.455m×0.455m×5.5mm=27..84kNN粉刷(0.455m×2++（0.455m++0.022m×２）)×0.002m×117kN//m3×3.3mm=2.111kNG2=27..84kNN+2.111kN=299.95kkN集中力矩:M1=P1ee1=107.42kN×(00.45--0.255)/2==10.74kNN·mM2=P2ee2=129.53kN×(00.45--0.255)/2==12.95kNN·m4.3活荷载载计算图4.3各各层梁上作作用的活荷荷载4.3.1屋屋顶的活载载计算q2=0.55kN/mm2×3.6mm/2==0.9kN/mmq3=0.55kN/mm2×2.7mm/2==0.688kN//mq4=0.55kN/mm2×0.9mm/2==0.233kN//mP1=(0..9m×00.23kkN/m××5/8++3.6mm×0.9kkN/m××5/8++3.6mm×(1++1/2))×0.223kN//m×（1-2××0.12252+0.11253）+5.1m×0..9kNN/m×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=110.311kNP2=(33.6m××0.9kNN/m×55/8+77.2/22m×0.688kN/mm×（1-2××0.18882+0.11883）+5.1m×0.9kNN/m×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=112.255kNP3=(3..6+3))/2m×0..23kNN/m×（1-2××0.12252+0.11253）=0.772kN集中力矩:M1=P1ee1=10.331×(00.45-0..25)/22=1.003kN··mM2=P2ee2=12.225×(00.45-0..25)/22=1.223kNN·m同理，在屋面面雪荷载的的作用下：：q2=0.33kN/mm2×3.6mm/2==0.544kN//mq3=0.33kN/mm2×2.7mm/2==0.411kN//mq4=0.33kN/mm2×0.9mm/2==0.144kN//mP1=(0..9m×00.14kN//m×5//8+3..6m×00.54kN//m×5//8+3..6m×((1+1//2)×00.14kN//m×（1-2××0.12252+0.11253）+5.1m×0..54kNN/m×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=66.19kkNP2=(33.6m××0.544kN/mm×5/88+7.22/2m×0..41kN//m×（1-2××0.18882+0.11883）+5.1m×0..54kN//m×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=77.35kNP3=(3..6+3))/2m×0..14kNN/m×（1-2××0.12252+0.11253）=0.443kN集中力矩:M1=P1ee1=6.199×(0..45-00.25))/2=00.62kN··mM2=P2ee2=7.355×(0..45-00.25))/2=00.74kN·mm屋面活荷载与与雪荷载不不同时考虑虑，两者中中取大值。4.3.2第第2-3层上的活载载计算q2=2.00kN/mm2×3.6mm/2==3.6kN/mmq3=2.55kN/mm2×2.7mm/2==3.38kN/mmq4=2.00kN/mm2×0.9mm/2==0.900kN/mmP1=(0..9m×00.90kN//m×5//8+3..6m×3.6kNN/m×55/8+33.6m××(1+11/2)××0.9kNN/m×（1-2××0.12252+0.11253）+5.1m×3.6kkN/m××（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=441.244kNP2=(33.6m××3.6kNN/m×55/8+77.2/22m×3.388kN/mm×（1-2××0.18882+0.11883）+5.1m×3.6kNN/m×（1-2××0.35532+0.33533）/2)×2=553.544kNP3=(3..6+3))/2m×0..90kNN/m×（1-2××0.12252+0.11253）=2.888kN集中力矩:M1=P1ee1=41.224×(00.45--0.255)/2==4.12kN··mM2=P2ee2=53.554×(00.45--0.255)/2==5.355kN··m将计算结果汇汇总如下两两表：表4.1横横向框架恒恒载汇总表表层次q1(kN//m)q2(kNN/m)q3(kNN/m)q4(kNN/m)P1(kN))P2(kN))M1(kN··m)M2(kN··m)屋顶3.3311.998.993.00176.733191.16617.6719.122~315.647.185.391.80180.277238.40018.0323.841107.422129.53310.7412.95表4.2横横向框架活活载汇总表表层次q2(kNN/m)q3(kNN/m)q4(kNN/m)P1(kN))P2(kN))M1(kN··m)M2(kN··m)屋顶0.90（00.54）0.68（00.41）0.23（00.14）10.31（6.199）12.25（7.35）1.03（0.62）1.23（0.74）2~33.603.380.9041.2453.544.125.35注：表中括号号内数值对对应于屋面面雪荷载作作用情况。4.4竖向荷荷载作用下下的内力计计算4.4.1杆杆的等效荷荷载计算将梯形或三角角形分布荷荷载按固端端弯矩等效效的原则折折算成均布布荷载：图4.4梯梯形荷载转转换为等效效均布荷载载（当荷载载分布为三三角形时的的折算公式式为）其中：为梯形形分布荷载载或三角形形分布荷载载的最大值值顶层外伸部分分：（2）顶层边边跨：（3）顶层中中跨：，（4）中间层层外伸部分分：（5）中间层层边跨：（6）中间层层中跨：表4.3横横向框架竖竖向荷载的的等效均布布荷载层次q2(kNN/m)q3(kNN/m)q4(kNN/m)屋顶11.999.538.995.623.001.872~37.185.715.393.371.801.124.4.2梁梁柱线刚度度计算对于中框架梁梁，取I==2I0外伸梁：i外外伸梁=EI//l=3..0×107kN/mm2×2×1/122×0.25m×(0.6m)3/0.9m=30.00×104kN.mm边跨梁：i边边跨梁=EI//l=3..0×107kN/mm2×2×1/122×0.25mm×(0.6m)3/5.1m=5.299×104kN.mm中跨梁：i中中跨梁=EEI/l==3.0××107kN/mm2×2×1/122×0.20m×(0.4m)3/2.7m=2.377×104kN.mm底层柱：i底底层柱=EEI/h==3.0××107kN/mm2×1/122×(0.45mm)4/5.5m=11.86×104kN.mm其余各层柱：：i余柱=EEI/h==3.0××107kN/mm2×1/122×(0.45mm)4/3.33=3.111×104kN.mm令i余柱=11.0，则则其余各杆杆件的相对对线刚度为为：i，外伸梁==（30.00×104kN.mm）/（3.111×104kN.mm）=9.655i，边跨梁==（5.299×104kN.mm）/（3.111×104kN.mm）=1.700i，中跨梁==（2.377×104kN.mm）/（3.111×104kN.mm）=0.766i，底层柱==（1.86×104kN.mm）/（3.111×104kN.mm）=0.600框架梁柱相对对线刚度如如图4.5所示，作作为计算各各节点杆端端弯矩分配配系数的依依据。图4.5框框架梁柱的的相对线刚刚度框架在竖向荷荷载作用下下的受荷总总图如图44.6所示（图图中数值均均为标准值值）:图4.6竖竖向受荷总总图注：1.图中中各集中荷荷载值的单单位为kNN，均布荷荷载值的单单位为kNN/m；；2.图中数值值均为标准准值；3.括号内数数值为活荷荷载作用值值，均布荷荷载根据图图4.3和4.4经转转化后求得得。4.4.3计计算过程为简化计算，考考虑如下几几种单独受受荷情况：：恒载作用用；活荷载载作用于BB~C轴跨跨间；活荷荷载作用于于C~D轴跨跨间。对于框架在竖竖向荷载作作用下，采采用迭代法法计算。在在内力分析析前，还应应计算节点点各杆的弯弯矩分配系系数以及在在竖向荷载载作用下各各杆端的固固端弯矩。不不考虑垂直直荷载作用用下的框架架侧移，由由前述的刚刚度比可根根据式4..1求的节节点各杆端端的弯矩分分配系数，如如图4.77所示。（4.1）（1）恒荷载载标准值作作用下的内内力计算均布恒载和集集中荷载偏偏心引起的的固端弯矩矩构成节点点不平衡弯弯矩（结构构与荷载均均对称，计计算公式44.2~44.5适用用于结构左左边部分计计算）：（4.2）（4.3）（4.4）（4.5）根据上述公式式计算的梁梁固端弯矩矩如图4..7所示。将固端弯矩及及节点不平平衡弯矩填填入图4..7中节点点的方框后后，即可进进行叠代计计算，直至至杆端弯矩矩趋于稳定定，最后按按式4.6求得各杆杆端弯矩，如如图4.88所示。（4.6）式中——杆端最后后弯矩；—各杆端固端端弯矩；—叠代所得的的杆端近端端转角弯矩矩；—叠代所得的的杆端远端端转角弯矩矩；每一杆件的近近端转角弯弯矩按式4.7计算（4.7）式中——汇交于节节点i各杆的远远端转角弯弯矩之和，最最初可假定定为零。以上计算中，当当已知框架架M图求V图以及已已知V图求N图时，可可采用结构构力学取脱脱离体的方方法。如已已知杆件（梁梁或柱）梁梁端的弯矩矩（图4..9a），其剪力力：（4.8）（4.9）式中，——简支梁支支座左端和和右端的剪剪力标准值值，当梁上上无荷载作作用时，===0，剪力力以使所取取隔离体产产生顺时针针转动为正正；，—梁端弯矩矩标准值，以以绕杆端顺顺时针为正正，反之为为负。已知某节点上上柱传来的的轴力和左左、右传来来的剪力，，其下柱的轴力（图4.9b）：（4.9）式中，，以压压力为正，拉拉力为负。恒荷载标准值值作用下的的弯矩图、剪剪力图、轴轴力图分别别如图4.110、图4.111和图4.112所示。图4.7恒恒荷载标准准值作用下下的内力计计算图4.8恒恒荷载标准准值作用下下的最后杆杆端弯矩图4.9V及N的计算简简图图4.10恒荷载作作用下的M图（单位位：）图4.11恒荷载作作用下的V图（单位位：kN）图4.12恒荷载作作用下的N图（单位位：kN）（2）活荷载载标准值作作用下的内内力计算活荷载标准值值作用在BB~C轴间的弯矩矩图、剪力力图、轴力力图分别如图4.13、图4.14和图4.15所示。图4.13活荷载作作用下在BB~C轴间间的M图（单位位：）图4.14活荷载作作用下在A~B轴间的V图（单位位：kN）图4.15活荷载作作用下在BB~C轴间的N图（单位位：kN）活荷载标准值值作用在CC~D轴间间的弯矩图图、剪力图图、轴力图图分别如图4.116、图4.117和图4.118所示。图4.16活荷载作作用下在CC~D轴间间的M图（单位位：）图4.17活荷载作作用下C~~D轴间的V图（单位位：kN）图4.18活荷载作作用下在CC~D轴间的N图（单位位：kN）5横向荷载载作用下的的内力计算算5.1风荷载载作用计算5.1.1集集中风荷载载标准值计计算为了简化计算算，作用在在外墙面上上的风荷载载可近似用用作用在屋屋面梁和楼楼面梁处的的等效集中中荷载替代代。作用在在屋面梁和和楼面梁节节点处的集集中风荷载载标准值：：Wk=βzμμsμzω0（hi+hj）B/2（5.1）式中ω0———基本风压压，ω0=0.335kN//m2；μs——风荷荷载体型系系数，根据据建筑物的的体型查得得μs=1..4；μz——风压压高度变化化系数，该该卫生院位位于房屋比比较稀疏的的乡镇，地地面粗糙度度为B类；βz——风振振系数，基基本自振周周期对于钢钢筋混凝土土框架结构构可用T1=0.008n（n是建筑层层数）估算算，大约为为0.244s<0..25s，不不考虑风压压脉动对结结构发生顺顺风向风振振的影响，取取βz=1..0；hi——下层层柱高；hj——上层层柱高，对对顶层为女女儿墙高度度的2倍；B——迎风面面的宽度，B=6.3m；具体计算过程见表5.1：表5.1集集中风荷载载标准值离地高度/mmμzβzμsω0(kN/mm2)hi/mhj/mWk(kNN)10.351.011.001.400.353.301.207.027.050.891.001.400.353.303.309.113.750.731.001.400.355.503.309.925.1.2侧侧移刚度计计算侧移刚度计算算具体过程程见表5.2和表5.3。表5.2横横向2~3层D值的计算算构件名称B轴柱0.45915746C轴柱0.55218902D轴柱0.55218902E轴柱0.45915746表5.3横横向底层DD值的计算算构件名称B轴柱0.6895087C轴柱0.7545564D轴柱0.7545564E轴柱0.68950875.1.3风风荷载作用用下框架侧侧移计算（5.2）式中—第j层层的总剪力力；—第j层所有有柱的抗侧侧刚度之和和；—第j层的层层间侧移。第一层的层间间侧移值求求出以后，就就可以计算算各楼板标标高处的侧侧移值和顶顶点侧移值值，各层楼楼板标高处处侧移值是是该层以下下各层层间间侧移之和和。顶点侧侧移是所有有各层层间间侧移之和和。j层侧移（5.3）顶点侧移（5.4）框架在风荷载载作用下侧侧移的计算算见表5.4：表5.4风风荷载作用用下框架侧侧移计算层次37.027.02692960.0001101/32566329.1116.13692960.0002231/14177619.9226.06213020.0012221/449770.001556m5.1.4风风荷载标准准值作用下下的内力计计算框架在风荷载载（从左向向右吹）作作用下的内内力用D值法（改进进的反弯点点法）进行行计算。其其步骤为：：求各柱反弯点点处的剪力力值；求各柱反弯点点高度；求各柱的杆端端弯矩及梁梁端弯矩；；求各柱的轴力力和梁剪力力。第i层第m柱柱所分配的的剪力计算算方法根据据式5.55和5.6计算算：（5.5）（5.6）的计算过程和和结果见表表5.1，框架柱柱反弯点位位置y的计算方方法见式5.7：（5.7）反弯点位置计计算结果如如表5.5~表5.6所示。表5.5BB、E轴框架柱柱反弯点位位置层号h/myh/m33.31.700.3850.000.000.000.391.2723.31.700.4500.000.00-0.030.421.4015.52.830.5090.000.000.000.512.80表5.6C、D轴框架柱柱反弯点位位置层号h/myh/m33.31.700.3850.000.000.000.391.2723.31.700.4350.000.000.000.441.4415.52.830.5500.000.00-0.030.522.88表5.7风荷载作作用下B、E轴框架柱柱剪力和梁梁柱端弯矩矩的计算层Vi/(kNN)∑D(kN/m))Dim(kN/m))Dim/∑DDVim（kN）yh/mMc上/(kN．mm)Mc下/(kN．mm)Mb总/(kN．mm)37.0269296157460.2271.601.27-3.24-2.033.24216.1369296157460.2273.671.40-6.98-5.129.00126.062130250870.2396.222.80-16.822-17.40021.94表5.8风荷载作作用下C、D轴框架柱柱剪力和梁梁柱端弯矩矩的计算（表中为C轴轴的值，DD轴与C轴反对称）层Vi(kN)∑D(kN/m))Dim(kN/m))Dim/∑DDVim（kN）yh/mMc上/(kN．mm)Mc下/(kN．mm)Mb左/(kN．mm)Mb右/(kN．mm)37.0269296189020.2731.921.27-3.89-2.432.691.20216.1369296189020.2734.401.44-8.20-6.327.353.29126.062130255640.2616.812.88-17.844-19.59916.707.46框架各柱的杆杆端弯矩、梁梁端弯矩按按式5.88~5.112计算，计计算过程如如表5.7~表5.8所示。（5.8）（5.9）中柱处的梁：：（5.10） （5.11）边柱处的梁：：（5.12）框架节点弯矩矩分配图如如图5.1所示，框架架柱轴力与与梁端剪力力的计算结结果见表5.9。图5.1框架柱节节点弯矩分分配表5.9风荷载作作用下框架架柱轴力与与梁端剪力力(轴力压力力为+，拉力为-)层梁端剪力/kkN柱轴力/kNNBC跨VbBCCD跨VbCDB轴C轴D轴E轴NcBVbCD--VbCBNcCVbED--VbCCDNcDNcE3-1.16-0.89-1.160.270.272.052.051.162-3.21-2.43-3.210.771.045.647.693.211-7.58-5.53-7.582.053.0913.1020.807.585.2地震作作用计算5.2.1重重力荷载代代表值G的计算根据荷载汇集集结果，结结合结构布布置平面图图，各层重重力荷载代代表值计算算见表5.100~5.111。图5.2各各质点的重重力荷载代代表值表5.10屋盖与第3层楼地面重力力荷载代表表值计算屋盖均布恒载(kkN/㎡)面积(㎡)小计(kN))梁截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）小计(kN))6.66630.8114201.119250×60003.00257.000771.000女儿墙恒载（kN/m）长度(m)250×50002.38100.800239.9002.74123.600338.666200×40001.4024.3034.02G3(kN))均布活载(kkN/㎡)面积(㎡)雪荷载(kN/㎡))面积(㎡)6291.0050.5630.811315.4110.35630.811220.788第3层均布恒载(kkN/㎡)面积(㎡)梁截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）3.99630.8112516.993250×60003.00257.000771.000窗下墙恒载（kN/m）长度(m)250×50002.38100.800239.9005.4762.80343.522200×40001.4024.3034.02窗间墙与其余余纵墙恒载载（kN/m）长度(m)柱截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）12.31129.2001590.445450×45505.5292.40510.055横墙恒载（kkN/m）长度(m)370×37703.8126.40100.58812.31129.6001595.338300×30002.5626.4067.58G2(kN))铝合金窗恒载载（kN/m）长度(m)均布活载(kkN/㎡)面积(㎡)8557.6690.6562.8040.822.00503.6441007.2282.50127.177317.933注：1.梁的的线荷载为为除去翼缘缘后的线荷荷载。2.表中内纵墙墙全部按完完整纵横计计算，忽略略门的填充计算，山墙墙忽略窗的的填充计算算。表5.11第2层楼地面面重力荷载载代表值计计算第2层均布恒载(kkN/㎡)面积(㎡)小计(kN))梁截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）小计(kN))3.99630.8112516.993250×60003.00257.000771.000窗下墙恒载（kN/m）长度(m)250×50002.38100.800239.9005.4762.80343.522200×40001.4024.3034.02窗间墙与其余余纵墙恒载载（kN/m）长度(m)柱截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）12.31129.2001590.445450×45505.5292.40510.055横墙恒载（kkN/m）长度(m)370×37703.8126.40100.58812.31141.6001743.110300×30002.5626.4067.58G1(kN))铝合金窗恒载载（kN/m）长度(m)均布活载(kkN/㎡)面积(㎡)8756.0060.6562.8040.822.00503.6441007.2282.50127.177317.933第1层均布恒载(kkN/㎡)面积(㎡)梁截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）3.99630.8112516.993250×60003.00257.000771.000窗下墙恒载（kN/m）长度(m)250×50002.38100.800239.9005.4762.80343.522200×40001.4024.3034.02窗间墙与其余余纵墙恒载载（kN/m）长度(m)柱截面尺寸((mm×mmm)线荷载（kNN/m）总长（m）12.31129.2001590.445450×45505.52154.000850.088横墙恒载（kkN/m）长度(m)370×37703.8144.00167.64412.31125.1001539.998300×30002.5644.00112.644铝合金窗恒载载（kN/m）长度(m)0.6562.8040.82注：1.梁的的线荷载为为除去翼缘缘后的线荷荷载。2.表中内纵纵墙全部按按完整纵横横计算，忽忽略门的填填充计算，山山墙忽略窗窗的填充计计算。5.2.2横横向水平地地震荷载作作用下框架架结构的内内力和侧移移计算结构横向自振振基本周期的的计算采用用顶点位移移法计算。由由于屋面没没有突出房房屋，在表5.10中的G3已经将女女儿墙自重重并入主体体结构屋顶顶集中质点点，G3=62911.05kkN。基本自振周期期T1（s）可按式5.122计算。（5.12）注： —结构构顶点假想想位移（mm），即假假想把集中中在各层楼楼面处的重重力荷载代代表值作为为水平荷载载，仅考虑虑计算单元元全部柱的的侧移刚度度，按弹性方方法所求得得的结构顶顶点位移。——考虑非结结构墙体刚刚度影响的的周期折减减系数，建建筑采用实实砌填充砖砖墙，取00.6。按式5.133~5.115计算：：（5.13）（5.14）（5.15）注：为假想计计算时第ii层的剪力力；为第i层的层层间侧移刚刚度；为第i层的层层间侧移；；为第i层层的顶点位位移。表5.12横向地震震作用下结结构顶点的的假想位移移计算层号（KN）（KN）（N/mm）△ui（mmm）ui（