学士五层教学楼毕业设计计算书

前言本毕业设计说明书是本科高等学校土木工程专业本科生毕业设计的说明书，本说明书全部内容共分十四章，这十四章里包含了荷载汇集、水平作用下框架内力分析、竖向作用下框架内力分析、以及框架中各个结构构件的设计等，这些内容容纳了本科生毕业设计要求的全部内容，其中的计算方法都来自于本科四年所学知识，可以说是大学四年所学知识的一个很好的复习总结,同时也是培养能力的过程。本毕业设计说明书根据任务书要求以及最新相关规范编写，内容全面、明确，既给出了各类问题解决方法的指导思想，又给出了具体的解决方案，并且明确地给出了各类公式及符号的意义和必要的说明。本说明书概念清晰、语言流畅，每章都有大量的计算表格，并且对重点说明部分配置图解。应该说本说明书很好地完成了本次毕业设计的任务要求、达到了本次毕业设计的预定目标。第一章方案论述1.1建筑方案论述1.1.1设计依据依据土木工程专业2009届毕业设计任务书。遵照国家规定的现行相关设计规范。1.1.2设计内容、建筑面积、标高（1）本次设计的题目为“xx教学楼”。该工程位于沈阳市，为永久性建筑，建筑设计使用年限50年，防火等级二级。（2）本建筑结构为五层，层高均为4.2m。建筑面积：5697m2，占地面积：1139.40m2。（3）室内外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。1.1.3房间构成和布置（1）房间构成本工程为一所中学教学楼，根据教学楼的功能要求，此次设计该教学楼共包括20个普通教室，8个120人合班教室，10个教师办公室，计算机室，语音室，物理实验室、电话总机室各1个，1个会议室，资料室，教师休息室，学生会办公室等配套房间若干个，以及配套的卫生间若干个。（2）房间布局充分考虑教学楼各种房间在功能和面积等方面的不同，尽量做到功能分区清晰，各功能分区之间联系紧密，以及结构布置合理等，在设计中主要注意了以下几点：①教室（包括普通教室和合班教室）布置在教学楼的阳面。②语音教室以及录音室等需要安静环境的教室布置在教学楼相对较为偏僻的地方。③充分考虑实验室办公室，实验准备室和实验室的紧密联系，各类实验室都设置了配套的教师办公室，实验准备室以及实验储藏室。④考虑结构的合理性，像语音室，计算机室，各类实验室，以及合办教室这样大面积的房间，都布置在了一起，使上下层结构更加规整。⑤卫生间布置在教学的阴面，卫生间都带有前室，且通风良好以减少异味，各层卫生间都上下对齐布置，方便穿管。1.1.4采光和通风本建筑主体结构采用内廊式，内廊式建筑的采光和通风是一个比较棘手的问题，如何做好内廊的采光和通风，满足建筑规范的要求就显得很重要。由于本建筑主体五层长度达到了70.04m，为了满足《民用建筑设计通则》中所规定的：“内廊式走道长度超过20m时应两端设采光口，超过40m时应增加中间采光口”的要求。在本设计中特在建筑中部设置了大厅并曾设窗，来满足内廊对采光和通风上的要求，同时也可以作为一个共享空间作为学生课间休息的场所。建筑中的房间，尤其是教室，设置了高窗，足以满足建筑对采光和通风的要求，为学生的学习提供了一个很好的环境。由于是本建筑地处沈阳，需要考虑建筑的保温和节能，因此采用高标准的双层中空玻璃塑钢窗，在一定程度上保证了建筑的保温和节能。1.1.5主要立面和出入口的考虑考虑到本建筑为教学楼，采用近似对称的立面造型能够体现出科教建筑较为严谨的风格。另外，建筑位于主要交通要道南侧，教学楼坐北朝南，因此把教学楼主出入口设在建筑南面方便进出，此外充分考虑到疏散的要求，在建筑北面设置了次要入口。由于主出入口雨篷较大，因此采用斜拉钢结构雨篷，在立面造型上更体现了一份现代的气息。1.1.6防火及安全防火和安全是一个需要重点考虑的因素。在本设计中走道，楼梯宽度，房间门宽度，走道长度，采光等均严格按照国家建筑防火规范进行设计，满足防火疏散要求。1.1.7各部分工程构造（1）屋面：为不上人屋面改性沥青防水层20mm厚1﹕3水泥砂浆找平100mm厚再生聚苯乙烯板保温膨胀珍珠岩100mm100mm厚钢筋混凝土板板底抹灰10mm（2）楼面：水磨石地面100mm厚钢筋混凝土板15mm厚板下混合砂浆抹灰（3）厕所：瓷砖地面20mm厚水泥砂浆保护层防水剂（2道）15mm厚水泥砂浆找平100mm厚钢筋混凝土板（4）室外台阶：花岗石条石30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层100厚C15现浇混凝土300厚中粗砂垫层（5）墙体：①外墙20厚1：3水泥砂浆抹灰300厚空心砖墙体60厚苯板保温层20厚水泥砂浆抹面②内墙20厚1：3水泥砂浆抹灰200厚空心砖20厚水泥砂浆抹面（6）门窗构件：窗均采用铝合金窗，除正门采用玻璃门外，其他门均采用实木门。1.1.8本建筑设计的主要特点本建筑主要特点为采用内廊式符合北方地区保温节能的要求。各功能区分区清晰，结构形式较为简单，建筑外墙面采用橙色涂料装饰能够给人一种学生朝气蓬勃的感觉。主体结构采用中间五层，两侧四层的形式，高低错落有致，房间布置合理，经济实用。1.2结构方案论述1.2.1基本资料（1）抗震条件：本工程抗震设防烈度为7度（0.15g）。（2）气象条件：沈阳地区基本雪荷载0.65kN/m2，基本风压：0.40kN/m2.（3）工程地质条件：Ⅱ类场地，冰冻深度-0.8m，地下稳定水位距地坪4m以下。1.2.2结构形式和基础形式（1）结构形式目前，多层建筑结构中常采用的结构形式有砌体结构，钢筋混凝土结构和钢结构，这三种结构各有它们自己的特点。砌体结构以砖墙为主体，加配钢筋混凝土圈梁和构造柱，因此可根据各地情况的特点因地制宜、就地取材、降低造价，是理想的多层建筑结构形式。但是由于砌体结构由砖墙承重决定了它的开间和进深受到了一定的限制，而且砌体结构对抗震也非常不利。而本设计又是一个位于抗震7度设防地区的教学楼工程，不仅需要采取一定的抗震措施，还由于是教学楼需要一些大开间房间，这就决定了本设计不适合采用砌体结构。钢结构具有强度高、构件重量轻、平面布置灵活、抗震性能好施工速度快等特点。但由于我国钢产量不多，而且施工技术也不是很成熟，因此钢结构建筑造价特别高，因此目前钢结构通常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用大的各种建筑及其他土木工程结构中，而很少运用于教学楼中，因此本设计也不适合采用钢结构。现浇钢筋混凝土框架结构是一种抗震性能好，施工技术成熟，原材料资源丰富，成本和能耗较低，可模性、整体性、刚性，防火性能和耐久性能均较好的结构形式，而且框架结构具有房间布局灵活等特点。所以现浇钢筋混凝土框架结构已经成为现代工程建设中的主要结构型式。正因为现浇钢筋混凝土框架结构有这些特点，而且随着商品混凝土、钢模板和一些新的施工工艺的涌现，现浇框架结构的建筑周期极大缩短、施工质量明显提高、建筑造价不断降低，这些符合教学了的结构特点和施工要求，符合当地的施工条件，所以本设计将现浇钢筋混凝土框架结构作为其主要结构形式。在选择柱网上，充分考虑结合教学楼房间的特点，主要采用6m6.9m的经济柱网，对于开间要求较大的合班教室，实验室等，则局部采用了9m6.9m的较大柱网，为保证房间的净高，采用井字形楼盖，最大限度地降低了梁高，使结构更为经济。（2）基础形式基础可以分成深基础和浅基础。考虑到本建筑自重较小，地质条件良好，从技术需要的角度考虑选择天然地基上的浅基础。目前多层框架结构中最常用的浅基础形式有无筋扩展基础，柱下钢筋混凝土独立基础，柱下钢筋混凝土条形基础。其中无筋扩展基础是刚性基础，所选材料抗拉强度大但抗拉和抗弯强度很低，设计时，要求一定的刚性角，所以基础相对很高，基坑深度加大，基底压力增加，也不利于抗震。柱下钢筋混凝土条形基础则多用于处理地基软弱而荷载又较大时的工程问题。根据本工程的地质勘测资料显示，本工程地下水位为-4.0m以下，地下水位比较深。另外，地下土层地质良好，没有软弱层，而且地下-1.8m处为中砂层，地基承载力比较高，因此采用施工方便，技术成熟的柱下独立基础更为经济适用。1.2.3结构尺寸及采用的材料框架柱，梁及楼板，楼梯等均为现浇混凝土结构：（1）框架柱框架柱截面尺寸为500500mm。采用C30混凝土；纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。（2）框架梁框架纵梁截面尺寸为250550mm，框架横梁截面尺寸为300600mm和250400mm，采用C25混凝土；纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。（3）现浇板房间现浇楼板板厚度为100mm，走廊现浇板厚度为100mm，采用C25级混凝土；HPB235级钢筋。（4）基础形式为钢筋混凝土柱下独立基础，底面尺寸为28002800mm，基础厚为800mm，混凝土强度等级为C25；采用HRB335级钢筋。基础底做100mm厚C15混凝土垫层。（5）楼梯现浇折板式楼梯设有平台梁，楼梯踏步宽为300mm，高为150mm，楼梯斜板厚为150mm，混凝土强度等级为C25，采用HPB235级钢筋。平台梁截面尺寸为200400mm，混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。（6）墙体填充墙，外墙300mm厚空心砖墙加60厚苯板保温层，内墙200mm厚空心砖；砂浆等级为M5。1.2.4荷载种类及其组合（1）荷载种类荷载可分为恒荷载，活荷载，风荷载和地震荷载，其中地震荷载在设计中只考虑水平地震荷载，不考虑竖向地震荷载。（2）荷载组合在荷载组合中分别考虑无地震作用下的组合和有地震作用下的组合。其中梁端取最大负弯矩和最大正弯矩所对应的组合，以及最大剪力所对应的组合；梁跨中取最大正弯矩对应的组合；柱取最大弯矩绝对值，最大轴力和最小轴力三者所对应的组合。1.2.5计算方法eq\o\ac(○,1)用底部剪力法计算水平地震作用；eq\o\ac(○,2)用D值法计算框架结构在水平地震作用下的内力；eq\o\ac(○,3)用力矩二次分配法计算竖向荷载作用下的框架内力；结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。毕业设计说明书书毕业设计题目系别专业班级学生姓名性别指导教师职称20009年5月25日摘要本工程为沈阳市市彩虹中学学教学楼，位位于沈阳市市皇姑区.本工程占地面积积约11399.40平方米左左右，建筑筑面积5697平方米。本本建筑为五五层，总高高度21.9米，室内内外高差为为0.45米，女儿儿墙高0.9米。建筑筑总长度为为70.004米，总宽宽度为16.7米。，女女儿墙实心心砖砌筑，除除正门为玻玻璃门外，其其余均采用用实木门，窗窗为塑钢窗窗。在设计计中，遵循循安全、适适用、经济济、节能、美美观的设计计原则遵照照国家现行行的建筑类类设计规范范及制图标标准，参照照教科书中中的设计实实例，查阅阅各种建筑筑及结构图图集，所以以该设计符符合建筑设设计的程序序要求。本工程结构形式式为钢筋混混凝土框架架结构，柱柱子混凝土土强度等级级为C30，首层是5005000，其余层层截面也均均为5005000，框架梁梁混凝土等等级C25，截面为2505550和2504000。建筑地地点地质条条件良好，柱柱下基础采采用的是混混凝土强度度C25。结构采采用三缝合合一构造，基基础以上全全部断开。设设计严格遵遵守我国现现行规范，其其中包括««建筑地基基基础设计计规范»、«建筑结构构荷载规范范»、«混凝土结结构设计规规范»、«建筑抗震震设计规范范»等。计算算中包括荷荷载计算，内内力组合，基基础设计，楼楼梯设计等等。关键词：教学楼楼；钢混；；框架AbstracctTheproojecttloccatessinShennyanggcittyinnHuaangGGudiistriictfforddidacctcallbuiildinngoffraiinbowwhigghscchoollinShennyangg.Thisenngineeerinngcooverssanareaaof11399.40squaaremmeterrsanndcoontaiinsffiveflooors.Thetotaalbuuildiingaareassaree56997sqquareemetters..Itsstottalhheighhtiss21..9m,theoutddoorgrouundiis0..45mloweerthhanttheiindooor,aandttherroofwalllsarre0..9m’sheeightt.Thhebuuildiingiis700.04mm’stootalinllengtth,116.7mm’stootalinwwidthh.Thhedeesignnofthissbuiildinngissshaapedinfformaal,wwithwhittetiilesdecoorateedtootheeouttsideewalll,aanduusesreinnforccedconncrettetobuilldthhedaaughtterwwall..Theestrructuureiiseqquipttedwwithglaassddoorasttheffronttdoooranndsoolidwoodddooorsaasthheottherss.Thhewiindowwsarrepllastiic-steeelwiindowws.IInthhisddesiggn，folllowinngseecuriity,applly,econnomiccs,eenerggycoonserrvatiion,handdsomeedessignphillosopphy,,allofttheseescoonforrmtootheestaatecconsttructtiondesiignsspeciificaationnsannddrraftiingsstanddard，refeerenccetoodessignexammpleinttextbbook，conssultiionoofdiifferrentkinddsoffconnstruuctioonanndcoonstrructiionalldraawinggmulltituude，sotthisdesiignmmeetsstheeprooceduurerrequiiremeentoofbuuildiingddesiggn.Thestrructuuralformmoftheciviilenngineeerinngisstheeforrmoffreiinforrcemeentcconcrretccastiing.ThestreengthhdeggreeoftthefframeecollumnssisC30..Thefirsstcrrosssecttionofttheccolummnsis500mm500mm,ttheootherrcroossssectiionoofthhecoolumnnsarre500mm500mmttoo.TheestrrengtthdeegreeeoftheframmebeammsissC255,andthecrosssseectioonsaare2250mmm550mmmannd2550mm4400mm.ThesoillconnditiionoofthhebuuildiingssiteistheconccretofCC25.Thesthrructuureuusethreeeboodyttakeup,tthessewddesisstfrromttheffounddatioon.TTheddesiggnissstrrictllycoompliiedwwiththecurrrentcodeeofourcounntry..Theccodeinclludesstheecoddefoordeesignnofbuilldinggfouundattion,,theloaddcoddefoorthhedeesignnofbuilldinggstrructuures,,thecodeeforrdessignofcconcrretestruucturres,ttheccodeforseissmicdesiignoofbuuildiings..Thecalcculattioninclludesstheeloaad,theecommposiitionnofinteernallforrces,thedesiignooffooundaationnanddtheedessignoftthesstairrs.Inttheddesiggnweeuseetheeknoowleddgewwhichhwehaveeleaarneddinthecolllege，forexammple::CADDanddexccel.Thouughssomedetaailsintthisdesiignaarennotwworkoutperffectlly,IIdofinddthaatIammmuchmoreeskiillfuulanndprrofesssionnal.Thissgraaduattedeesignnisgreaatlymeanningfful.keywordds:ddidacctcallbuiildinng；reinnforcceedconccretee；framme；isollateddfouundattion目录中文摘要……………………………英文摘要……………………………前言…………………1第一章方案案论述………………21.1建筑方案案论述………………21.1.1设计依……………21.11.2设计内容容、建筑面面积、标高高……………21.1.3房间构成成和布置………………21.1.4采光和通通风……………………31.1.5主要立面面和出入口口考虑…………………31.1.6防火及安安全……………………31.1.7各部分工工程构造………………31.1.8本建筑设设计的主要要特点……………………41.2结构方案案论述…………………41.2.1基本资料………………………41.2.2结构形式式和基础形形式………………………51.2.3结构尺寸寸及采用材材料……………………61.2.4荷载种类类及其组合合…………61.2.5计算方法………………………7第二章荷载载汇集…………………………82.1荷载汇集集及截面尺尺寸的选取取……………82.1.1截面尺寸寸的选取………………82.1.2荷载汇集………………………82.2计算简图图及层数划划分………………………102.3各层重力力荷载代表表值计算…………………10第三章水平平地震作用用下框架内内力分析……………133.1基本资料………………………133.2水平地震震作用下框框架内力……………133.2.1梁线刚度………………………133.2.2柱线刚度………………………133.2.3柱的侧移移刚度D………………143.2.4水平地震震作用分析析…………15第四章风荷载载作用下框框架内力分分析…………………224.1风荷载作作用下楼层层剪力…………………224.2风荷载作作用下的框框架内力……………23第五章竖向向荷载作用用下的内力力………………………265.1竖向荷载载计算………………265.1.1荷载传递递路线………………265.1.2恒载……………275.1.3活荷载………………………275.2框架内力力计算…………………275.2.1框架计算算简图………………275.22.2梁固端弯弯矩……………………285.2.3内力分配配系数计算算………………………295..2.4弯矩分配配与传递………………305.2.5梁端剪力………………………375.2.6柱轴力和和剪力…………………39第六章荷载载组合及最最不利内力力确定…………………436.1基本组合合公式…………………436.1.1框架梁内内力组合公公式………………………436.1.2框架柱内内力组合公公式………………………446.2梁的内力力组合…………………446.2.1梁端弯矩矩的调幅………………………446.22.2控制截面面内力计算算……………………4766.2.33梁控制截截面的内力力组合……………………506.3柱的内力力组合…………………57第七章框架结构构梁柱配筋筋计算………………………647.1框架梁配配筋计算………………647.1.1截面尺寸……………………647.1.2材料强度……………………647.1.3配筋率………………………647.1.4基本公式……………………647.1.5具体配筋筋计算……………………677.22框架柱配配筋计算…………747.2.1截面尺寸…………………747.2.2材料强度…………………747.2.3框架柱端端弯矩和剪剪力调整…………747.2.4框架柱配配筋计算…………77第八章现浇浇板配筋计计算………………878.1荷载计算…………………878.2配筋计算……………………878.2.1A板（四边边固定板）……………8788.2.22DD板（四边边固定板）………………………88第九章基础础设计…………………………909.1确定基础础底面面积积………………………909.1.1选择基础础的材料，类类型，进行行基础平面面布置…………………909.1.2确定地基基持力层和和基础埋深深…………909.1.3确定地基基承载力…………909.1.4确定基础础底面尺寸寸………………………909.22地基承载载力验算…………929.2.1按第一组组荷载计算算………………………929.2.2按第二组组荷载计算算………………………929.3基础抗冲冲切验算…………939.4基础底板板配筋计算算………………………939.4.1考虑第一一组内力设设计值…………………949.4.2考虑第二二组内力设设计值…………………949.5基础梁的的设计……………93第十章折板板式楼梯计计算………………9710.1梯板设计……………………9710.1.1板厚………………………9810.1.2荷载………………………9810.1.3截面设计…………………9910.2平台板计计算…………………9910.2.1荷载计算…………………9910.2.2截面设计………………1000第十一章雨雨篷设计…………………………10311.1荷载计算……………………10311.1.1荷载……………10311.1.2荷载组合……………………10311.2配筋计算…………………103第十二章技技术经济分分析…………………104第十三章施施工组织设设计…………………106第十四章结结论………………121参考文献…………………………122谢辞……………………………123附录一译文文附录二外文文..9mmm2取bc×hc=5000mm×5000mm（2）框架梁：(见见《混凝土土设计原理理》P37))由挠度、裂度控控制h=((1/8～1/144)l，b=((1/2～1/3))h选定纵向框架梁梁截面尺寸寸为bb×hb=250mmm×600mm选定横向框架梁梁截面尺寸寸为bb×hb=250mmm×550mmm；次梁截面尺寸为为(1/114～1/188)l，选定bb×hb=250mmm×550mmm;（《全国民用建建筑工程设设计技术技技术措施》P118页）（3）楼板厚度：11/40××30000=75mmm取h=1000mm楼梯板选选为150mmm2.1.2荷载载汇集（1）恒载eqq\o\\ac(○,1)屋面（不不上人）：：改性沥青防水层层00.4kN/m220mm厚1﹕﹕3水泥砂浆浆找平220×0.022=0.44kN/mm2100mm厚再再生聚苯乙乙烯板保温温3..5×0..1=0.355kN/mm2膨胀珍珠珠岩100mmm(0..10+00.14))/2×77=0.844kN/m2100mm厚钢钢筋混凝土土板255×0.110=2..5kN//m2板底抹灰10mmm17×00.01==0.177kN/mm2∑=4.666kN//m2eq\o\aac(○,2)楼面：水磨石地地面0.555kN//m2100mm厚钢钢筋混凝土土板22.50kkN/m2215mm厚板下下混合砂浆浆抹灰0.0115×166=0.224kNN/m2∑=3.229kN//m2eq\o\aac(○,3)梁重：纵梁26×0.6××0.255=3.99kN//m2横梁26×0.555×0.225=3..57kkN/m2次梁26×0.555×0.225=3..57kkN/m2eq\o\aac(○,4)墙重：（砌砌体与抹灰灰之和）外墙：13×00.2=22.6kNN/m2内墙：13×00.2=22.6kNN/m2抹灰：外墙面外外抹灰：20厚水泥砂砂浆0.400kN/mm2外墙面内内抹灰及内内墙面抹灰灰：20厚石灰砂砂浆0.344kN/m2保温：外外墙60mm厚苯板保保温层00.06××3.5==0.211kN//m2总墙重：外墙：2.6++0.4++0.344+0.221=3..55kN/m2内内墙：2.6++0.344×2=33.28kN/m2eq\o\aac(○,5)柱：27×00.50××0.500=6.775kN//m（考虑到到柱子抹灰灰，取柱子子自重27kNN/m3）eq\o\aac(○,6)门、窗：门：0.2kkN/m22窗：0.2kkN/m22（2）活荷载：客房、会议室、办办公室：2.0kN/mm2卫生间、走廊、门门厅、楼梯梯：2.5kN/mm2(办公楼、学学校)屋面活载：0..5kNN/m2(不上人屋屋面)；沈阳雪载：0..50kkN/m22沈阳基本风压：：0.445kN//m22.2计算简简图及层数数划分由于结构质量主主要集中于于各层楼盖盖和屋盖处处，故可将将结构简化化为图2-1所示的多多质点体系系，其中质质量G5为第五层层上半层高高度范围内内的全部集集中于屋面面标高处的的质量，其其他层质量量均取其楼楼盖及其上上、下各一一半层高范范围内的全全部集中于于楼面标高高处的质量量。图2-1动力力荷载计算算简图2.3各层层重力荷载载代表值计计算2.3.1五五层上半层层女儿墙：现浇钢筋混混凝土，高高度0.9m，厚度0.100m26kN/mm3×（16.22+42）×0.99×0.11×2=272..376kkN屋面自重：44.66××16.22×42=31770.6664kN纵梁：3.99×（42-00.5×77）×4=6600.66kN横梁：3.775×[（16.22-0.55×2）×8+66.9×22×7]==778..98kkN柱子：6..75×××32根=4533.6kNN外墙：3.555×[(16..2+422)×2--0.5×24]]×--24×11.8×00.9-33×0.99×0.99-0.66×（42×22-16××0.5）-0.555×（4×6..9-0..5×8）]=4223.699kN内墙：3.228×(6.99××112+5..1××22+6×××13.55-0.555×6×13..5-0..55×66.9×112-×111.5××0.5))=8633.41kN窗重量：0.2××(24××1.8××0.9++3×0..9×0..9)=88.2622kN五层上半层的恒恒载∑恒=∑G5恒=272.3776+31170.6664+7778.997+6000.6++453..6+4223.699+8633.41++8.2662=6571.557kNN恒五层上半层的活活载：取雪雪载0.5kkN/m22∑∑活=0.55×16..2×422=3400.2=G5活G5=G5恒恒+0.55G5活=65771.577+3400.2=66911..77kNN2.3.2五五层下半层层柱子：6.75××332根=4533.6kNN外墙：3..55×{{[（16.22+42）×2-00.5×224]×--24×11.8×11.2-33×0.99×1.22}=5882.766kN内墙：3.28××（6.9×××12++5.1×××2+66××133.5-00.3×11.8×00.9-×××11..5×0..5）=5199.2kkN窗：0.2×（1..2×1.88×24++0.9××1.2××4+0..3×1..8×6）=11..88kkN门重重量：0.22×0.99×2.11×16==6.0448kN标准层的恒荷载载∑恒=G4恒=G3恒=G2恒=4533.6+5582.776+5119.2++11.888+6..048==15733.49kN2.3.3四四层上半层层楼板：3.29×166.2×442=22238.55kN横梁：3.57×[((16.22-0.55×2)×8+66.9×22×7]==778..97kkN纵梁：3.9×（422-0.55×7）×4=6600.66kN柱重：6.75××332=4553.6kN外墙：3.55×{[[(16..2+422)×2--0.5××24]×-244×1.88×0.99-3×00.9×00.9-00.6×（42×22-16××0.5）-0.555×（4×6..9-0..5×8）}=4223.699kN内墙:3.28×((6.9×××12++5.1×××2+66××122.5-00.55××6×133.5-00.55××6.9××12-××11.55×0.55)=8663.411kN窗重量：0.22×（24×11.8×00.9+33×0.99×0.99）=8.2262kkN∑恒=685.066+7788.97++600..6+4553.6++423..69+8863.441+8..262++22388.5=55367..05kkN∑活=0.5×[22.0×66×6.99×3+22.5×（42×116.2--6.9××6×3）]=8119.455kN2.3.4四四层下半层层等于五层层下半层15733.49kN2.3.5三三层上半层层等于四层层上半层60522.11kN2.3.6三三层下半层层等于四层层下半层15733.49kN2.3.7二二层上半层层等于三层层上半层60522.11kN2.3.8二二层下半层层等于三层层下半层15733.49kN2.3.9一一层上半层层33.29××16.22×42==22388.52kN横梁：7778.997纵梁：6600.66柱重：66.755.2/2××5.2//2×322=5611.6kkN外墙：33.55××{[（16.22+42）×2-00.5×224]××5.2//2=5882.322kN内墙：33.28××[(6..9×5..2/2××12+55.1×55.2/22×2+66×5.22/2×112.5))-0.555×5..5×6××13.55-0.555×6..9×122-5.22/2×111.5××0.5]]=10888.177kN∑恒=2238.552+7778.977+6000.6+5561.66+5822.32++10888.17==58500.18kNG5=6911..77kkNG4=1573..49+55367..05+8819.445=77759.999kNNG3=1573..49+55367..05+8819.445=77759.999kNNG2=1573..49+55367..05+8819.445=77759.999kNNG1=1573..49+55850..18+8819.445=82243.112kNN∑G/∑A=388434..68/116.2××42×55=12..3kN/mm2满足要求求第三章水平地地震作用下下框架内力力分析3.1基本本资料情况况3.1.1在在计算梁线线刚度时，考考虑楼板对对梁刚度的的有利影响响，即板作作为翼缘工工作。工程程上，为简简化计算，通通常梁均先先按矩形截截面计算某某惯性矩II0，然后乘乘以增大系系数。3.1.2设计计概况：柱柱截面：bc×hc=500mmm×5000mm框架梁：横向框架架梁边跨250mmm×5550mm,,中跨250mmm×4000mm3.2水平平地震作用用下框架内内力3.2.1梁线线刚度中框架梁I=22.0I0边框架梁梁I=1.55I0梁采用C25混凝土土，EC=2.8××104N/横向框架：中框架梁梁：Kb1==(2×28×100000000/122×0.225×0..55×00.55××0.555)/6..9=28×kN·mKbb2==(2×288×100000000/12××0.255×0.440×0..40×00.40))/2.44=24.88×kN·m边框架梁：Kb1==(1.5×28××10000000//12×00.25××0.555×0.555×0..55)//6.9==21×kN·mKb2==(1.5××28×110000000/112×0..25×00.40××0.400×0.440)/33=19×kN·m——中跨、边跨跨梁的线刚刚度——混凝土土弹性模量量、梁截面面惯性矩、梁梁长度3.2.2柱线线刚度柱采用C30混混凝土Ec=3×104N/，首层层高度5.2m,,2～5层4.2m。柱截面：5000mm×5500mmm==(3×100000000//12×00.5×00.5×00.5×00.5)//5.2==3.0××104kN·m==(3×100000000//12×00.5×00.5×00.5×00.5)//4.2==3.7××104kN·m——首层柱的线线刚度——二至五层柱柱的线刚度度3.2.3柱侧侧移刚度DD一般层：=D=（3-1）首层：=D=（3-2）表3-1边框架柱柱子的侧移移刚度部位层高m柱子刚度Kc边跨梁线刚度KKb中跨梁线刚度KKb2-54.23.7×1044210001900015.23.0×10442100019000部位边框架边柱C1（4根）×104（4根）边框架中柱C2（4根）×104（4根）K1α1DC1K2α2DC22-40.560.220.552.20.521.3110.70.440.591.30.550.73图3-1计算简图图表3-2中框架柱柱子的侧移移刚度部位层高m柱子刚度Kc边跨梁线刚度KKb中跨梁线刚度KKb2-54.23.7×10442.8×10442.48×100415.23.0×10442.8×10442.48×1004部位位中框架边柱C3（12根）×104中框架中柱C4（12根）×104K3α3DC3K4α4DC42-40.760.280.71.430.421.0610.930.490.651.760.600.80表3-3层间侧移移刚度的计计算部位各层柱子侧移刚度层间刚度∑DC1∑DC2∑DC3∑DC4∑Di2-12.7228.5612.362.927.89.622.68∑D1/∑D2=22.668/28.556＝0.79﹥0.70满足要要求——梁柱相对线线刚度比———与柱两两端相接的的梁的线刚刚度之和———柱的线线刚度———柱侧移移刚度修正正系数——修正后后的柱抗侧侧移刚度3.2.4水平平地震作用用分析（采采用底部剪剪力法）(1).框框架水平地地震作用及及水平地震震剪力计算算：本本框架结构构符合底部部剪力法的的适用范围围，故采用用底部剪力力法计算水水平地震作作用，用顶顶部位移法法计算结构构的基本自自振周期TT1。表3-2结构顶点点侧移层56911.7776911.7772856000.0240.42947759.99914671.7762856000.05137759.99922431.7752856000.07927759.99930191.7742856000.10618243.12238434.8862268000.169结构顶点侧移=0.33808T1=1.7=00.6688s（3-3）场地Ⅱ类，抗震设防烈烈度7度（0.1g），设计计地震分组组第一组。Tg=0.35S,,,,TT1﹥1.4Tg=0.499s=0.08×00.6688+0.007=0.122(0.35/0..668))0.9×1.0×0.088=0.0045（3-4）=0.855×3388424..86=326669.633kN（3-5）0.045×3326699.63==14700.13kkN（3-6）0.12×14470.113=176..42kNN（3-7）（3-8）（3-9）——结构基本自自震周期——结构的高度度、宽度——建筑结构的的特征周期期——地震影响系系数最大值值——顶部附加地地震作用系系数——建筑结构的的阻尼比——地震影响系系数曲线下下降段的衰衰减指数——阻尼调整系系数，，当当小于0.05时，应取0.05。——相应于结构构基本自震震周期的水水平地震影影响系数值值——结构等效总总重力荷载载，单质点点应取总重重力荷载代代表值，多多质点可取取总重力荷荷载代表值值的85%——总重力荷载载代表值——结构总水平平地震作用用标准值——顶部附加水水平地震作作用——质点i的水水平地震作作用标准值值——建筑结构在在水平地震震作用下的的层剪力——集中于质点点i的重力荷荷载代表值值——质点i的计计算高度——抗震验算时时的水平地地震剪力系系数表3-3水平地震震作用下楼楼层剪力质点（m）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）5226911.7771470.1330.12176.42384.57560.99110.5417.87759.999349.33910.32234.7313.67759.999266.911177.233358.929.47759.999184.481361.711483.015.28243.122108.411470.122614.9(2).水平平地震作用用下层间位位移和顶点点位移计算算表3-4水平地地震作用下下层间位移移验算层(kN)(m)Σ(kN/m))=/Σ(m·10-3))/5560.994.228560001.960.4674910.324.22856003.190.76031177.2334.22856004.120.98121361.7114.22856004.771.13611470.1225.22268006.481.246﹤所以以满足规范范规定弹性性位移要求求。——水平地震作作用下的层层间位移——建筑结构在在水平地震震作用下的的顶点位移移——建筑结构层层高图3-2水平地震震作用下的的楼层剪力力(3).水平平地震作用用下框架柱柱剪力和柱柱弯矩（DD值法,取6轴横向中中框架计算算）（3-10）――反弯点到柱下端端结点的距距离，即反反弯点高度度；――标准反弯点高度度比；――上下横粱线刚度度比对标准准反弯点高高度比的修修正系数；；――上层层高变化修修正值；――下层层高变化修修正值；根据框架总层数数，该柱所所在层数和和梁柱线刚刚度比查表表得。表3-5边柱柱反弯点高高度计算层h(m)y54.20.760.3000.0000.0000.0000.30044.20.760.3800.0000.0000.0000.38034.20.760.4500.0000.0000.0000.45024.20.760.5000.0000.0000.0000.50015.20.930.6500.0000.0000.0000.650表3-6中柱柱反弯点高高度计算层h(m)y54.21.430.3700.0000.0000.0000.37044.21.430.4200.0000.0000.0000.42034.21.430.4700.0000.0000.0000.47024.21.430.5000.0000.0000.0000.50015.21.760.5800.0000.0000.0000.580表3-7边柱柱柱端弯矩计计算层(m)(kN/m))

(kN/m)(kN)(kN)（kN·m）(Kn·m))54.2285600070000.025560.9914.020.30017.6741.2244.228560070000.025910.3222.760.38036.3259.2734.228560070000.0251177.23329.430.45053.1570.4624.228560070000.0251361.71134.040.50071.4871.4815.222680065000.0291470.12242.630.650144.0977.599表3-8中柱柱柱端弯矩矩计算层(m)(kN/m))(kN/m)(kN)(kN)（kNm）(kN·m))54.2285600106000.037560.9920.760.3732.2654.9344.2285600106000.037910.3233.680.4259.4182.0434.2285600106000.0371177.23343.560.4785.9996.9624.2285600106000.0371361.71150.380.50105.79105.7915.222680080000.0351470.12251.610.58155.200112.38注：①;②;③(4).水平平地震作用用下梁端弯弯矩按下式式计算：µB1=KB1/(KB1+KKB2)（3-11）MB1=(M上+MC下)×µB1（3-12）µB2=KB2/(KB1+KKB2)（3-13）MB2=(MC上+MC下)×µB2表（3-14）表3-9水平地地震作用下下梁端弯矩矩层 层AB跨BC跨MC上MC下µB1MABMC上MC下µB1µB2MABMBC541.2217.67141.2254.9332.260.530.4746.2140.97459.2736.32176.9482.0459.410.530.4774.7966.48370.4653.151106.8796.9685.990.530.4799.9685.99271.4871.481124.63105.77105.790.530.47112.1099.41177.59144.091149.07112.58155.200.530.47141.92125.86(5).水平平地震作用用下梁端剪剪力和柱轴轴力标准值值：（3-15）——框架梁宰水水平地震作作用下的剪剪力——说平地震作作用下的梁梁端弯矩表3-100水平地震震作用下梁梁端剪力和和柱轴力标标准值层AB跨梁端剪力力BC跨梁端剪力力柱轴力L(m)L(m)边柱（kN）中柱(kN)56.941.2240.9711.912.446.2146.21138.511.9123.7446.976.9466.4820.792.474.4774.4762.532.768.1936.9106.7885.9927.942.499.9699.96683.360.64125.8926.9124.6399.41132.472.4112.10112.10093.493.11197.3716.9149.07125.8639.842.4141.92141.922118.3132.95303.35(6).水平地地震作用下下的框架内内力图如下下：图3-3水平地震震作用下的的框架内力力图第四章风荷载载作用下框框架内力分分析4.1风荷载作作用下的楼楼层剪力风荷载取一榀框框架来计算算，风压标标准值计算算公式：——单位面积上上的风荷载载标准值——高度Z处的的风震系数数——风载体型系系数——风压高度变变化系数——基本风压——集中于质点点i的风作用用——风作用下第第i层层剪力地区基本风压：：=0.445KPaa风载体型变化系系数：=00.8-（-0.5）=1.33风压高度变化系系数：按C类地区查查表离地高度（m）5101520300.740.740.740.841.0风振系数：由于于房屋高度度未超过30米，（4-1）由于房屋宽度为为42m，层高4.2mm,故此框架架结构受到到的结点水水平风荷载载（对顶层层考虑女儿儿墙高度900mmm）作用于房屋楼面面处的集中中风荷载标标准值如下下：5层：=1.011.30..870..45422（+0.9）=64..13kNN4层：=1.011.30..790..454224.2==81.552kN3层：=1.011.30..740..454224.2==76.336KN2层：=1.011.30..740..454224.2==76.336kN1层：=1.011.30..740..45422（+）=85..45kNN风荷载作用下剪剪力分布图图图4-1风风荷载作用用下的剪力力分布图4.2风荷荷载作用下下的框架内内力4.2.1风荷荷载作用下下的柱端弯弯矩表4-1A柱柱柱端弯矩矩层HDy54.228560070000.02564.131.600.760.302.024.7044.228560070000.025145.653.640.760.385.819.4834.228560070000.025222.015.550.760.4510.4912.8224.228560070000.025298.377.460.760.5015.6715.6715.222680065000.029383.829.590.930.6532.4117.15表4-2B柱柱端弯矩层HDy54.228560070000.02564.131.601.430.372.494.2344.228560070000.025145.653.641.430.426.428.8734.228560070000.025222.015.551.430.4710.9612.3524.228560070000.025298.377.461.430.5015.6715.6715.222680065000.029383.829.591.760.5828.9220.944.2.2风荷荷载作用下下梁端弯矩矩表4-3风荷荷载作用下下的梁端弯弯矩层A轴B轴54.702.0214.704.232.490.530.473.563.1649.485.8116.508..876.420.530.478.107.19312.8210.49118.6312.3510.960.530.4712.3510.96215.6715.67126.1615.6715.670.530.4716.6114.73117.4532.41133.1220.9428.920.530.4726.4323.434.2.3风荷荷载作用下下梁端剪力力和柱轴力力标准值表4-4风荷荷载作用下下梁端剪力力和柱轴力力标准值层AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力（kN）L(m)L(m)边柱中柱56.94.703.563.162.631.201.4346.96.5093.325.3036.918.6312.354.492.410.9610.969.137.819.9426.926.1616.616.202.414.7314.7312.2814.0116.0216.933.1226.438.632.423.4323.4319.5322.6426.924.2.4风荷荷载作用下下的框架梁梁内力图如如下图4-2风荷荷载作用下下的框架内内力图第五章竖向向荷载作用用下的内力力分析（采用弯矩二次次分配法）5.1竖向向荷载计算算5.1.1荷载载传递路线线图5-1荷载传递递简图5.1.2恒载载：（1）屋面梁上线荷荷载标准值值：①梁重：边跨梁梁0.255×0.555×266=3.5575kNN/m中跨梁0.255×0.44×26==2.6kkN/m②屋面板荷载：屋面板边跨为33.0×66.9m，属于双双向板（按按塑性计算算），为梯梯形荷载：：折减系数：===0.22171-222+33=0.9916中跨为2.4××6.9mm，属于双双向板，为为三角形荷荷载：折减系数：5//8=0..625梯形荷载折减系系数：=1.22/6.00=0.221-222+33=0.9928∴屋面梁上线荷载载标准值为为：边跨：g1=44.66××3.0××0.9166+3.5775=16.338kN//m中跨：g2=44.66××2.4××0.6225+2..6=9.599kN/mm（2）楼面梁上线荷荷载标准值值：边跨(AAB)：g3=3.299×3.00×0.9166+3.5775+（4.2--0.555）×(133×0.22)=22.111kN//m边跨(CD):g4==3.299×3.00×0.9166+3.5775+（4.2--0.555）×(133×0.22)=22.111kN//m中跨(BC)：g5=3.5××3.0××0.6255+2.344=8.900kN/mm5.1.3活荷荷载：（1）屋面边跨跨=00.45××3.0××0.9166=1.244kN//m中跨=0..45×22.4×00.6255=0.668kNN/m（2）楼面边跨跨==2.0×33.0×00.9166=5.5kNN/m中跨跨=2.55×2.44×0.6625=33.75kkN/m5.2框架架内力计算算5.2.1框架架计算简图图竖向恒荷载和活活荷载都按按照全跨布布置计算，这这里不考虑虑活荷载的的最不利布布置，而是是在内力组组合之后跨跨中弯矩乘乘以1.2的放大系系数。图5-2框架架计算简图图5.2.2梁固固端弯矩：：（梁端弯矩矩以绕杆端端顺时针为为正，反之之为负）M固固=QL2/12（5-1）表5-1竖向向荷载作用用下框架的的固端弯矩矩荷载部位边跨（AB）中跨（BC）边跨（CD）跨度均布荷载固端弯矩跨度均布荷载固端弯矩跨度均布荷载固端弯矩左右左右左右恒载顶层6.916.38-64.9964.992.49.59-4.604.606.916.38-64.9964.99其它层6.922.11-87.8287.722.47.54-3.623.626.922.11-87.8287.72活载顶层6.91.24-4.924.922.40.68-0.330.336.91.24-4.924.92其它层6.95.5-21.8221.822.43.75-5.5-21.8221.825.2.3内力力分配系数数计算(1）转动刚度S及相相对转动刚刚度计算表5-2转动动刚度S及相对转转动刚度构件名称转动刚度S（KKNm）(×103)相对转动刚度框架梁边跨4Kb=4×22.8=111.20.76中跨4Kb=4×22.48==9.9220.67框架柱2—5层4Kb=4×33.7=114.81.0001层4Kb=4×33=120.81(2）分配系数计算算：（5-2）表5-3各杆杆件分配系系数节点层()()边节点50.76+1..000==1.766—0.43—0.5740.76+1..000++1.0000=2..949—0.280.360.3630.766+1.0000+11.0000=2.9949—0.280.360.3620.76+1..000++1.0000=2..949—0.280.360.3610.76+1..000++0.811=2.7726—0.300.390.31中间节点50.76+0..67+11.0000=2.22880.310.28—0.4140.76+0..67+11.0000×2=3..2890.2930.76+0..67+11.0000×2=3..2890.2920.76+0..67+11.0000×2=3..2890.2910.76+0..67+11.0000+0.881=3..06弯矩矩分配与传传递：(1)恒荷载作作用方法：首先将各各点的分配配系数填在在相应方框框内，将梁梁的固端弯弯矩填写在在框架横梁梁相应位置置上，然后后将节点放放松，把各各节点不平平衡弯矩同同时进行分分配。假定定远端固定定进行传递递（不向滑滑动端传递递），右（左左）梁分配配弯矩向左左（右）梁梁传递，上上（下）分分配弯矩向向下（上）柱柱传递（传传递系数均均为0.55）。第一一次分配弯弯矩传递后后，再进行行第二次弯弯矩分配。此此处用表格格进行分配配。图5-3恒载载作用下的的弯矩分配配（2）活荷载作用图5-4活载载作用下的的弯矩分配配（3）恒荷载作用下下的梁端弯弯矩图（未未调幅）图5-5恒载作用用下的弯矩矩图（未调调幅）（4）恒荷载作用下下的梁端弯弯矩图（调调幅）图5-6恒载作用用下调幅后后的梁端弯弯矩（5）活荷载作用下下的梁端弯弯矩图（未未调幅）图5-7活荷荷载作用下下的弯矩图图（未调幅幅）（6）恒荷载作用下下的梁端弯弯矩图（调调幅）图5-8活荷荷载作用下下调幅后的的梁端弯矩矩（7）恒载作用下的的弯距：表5-4恒载载作用下的的弯距楼层AB跨BC跨CD跨左端中间右端左端中间右端左端中间右端MMMMMMMMM5-43.6146.8657.63-26.11-19.226.11-43.6146.8657.634-70.7956.2179.96-23.2-17.7823.2-70.7956.2179.963-70.7956.2179.96-23.2-17.7823.2-70.7956.2179.962-70.7956.2179.96-23.2-17.7823.2-70.7956.2179.961-62.2357.0779.80-24.39-18.9624.39-62.2357.0779.80注:梁弯矩符号逆顺顺时针为正正；跨中弯弯矩下边受受拉为正。（7-1）（7-2）（7-3）、、——分别为调幅前梁梁两端负弯弯矩及跨中中正弯矩；；——按简支梁计算的的跨中弯矩矩；、、——分别为调幅后梁梁两端负弯弯矩及跨中中正弯矩；；（8）活载作用下的的弯距：表5-5活载载作用下的的弯距楼层AB跨BC跨CD跨左端中间右端左端中间右端左端中间右端MMMMMMMMM5-3.633.164.81-2.41-1.62.41-3.633.164.814-15.7515.6718.36-7.33-4.637.333-15.7515.6718.363-15.7515.6718.36-7.33-4.637.33-15.7515.6718.362-15.7515.6718.36-7.33-4.637.33-15.7515.6718.361-15.4015.8718.33-7.56-4.867.56-15.4015.8718.33注:梁端弯矩符号顺顺时针为正正；跨中弯弯矩下边受受为正。、、——分别为调幅前梁梁两端负弯弯矩及跨中中正弯矩；；——按简支梁计算的的跨中弯矩矩；、、——分别为调幅后梁梁两端负弯弯矩及跨中中正弯矩；；5.2.5梁端端剪力均布荷载下:（5-3）（1）恒载作用下梁端端剪力:表5-6恒载载作用下BC跨梁端剪剪力BC跨梁端剪力层q（kN/m）L（m）qL/2（kN）(kN)(kN)(kN)（kN）(kN)59．592．411．51011．5111．5110．3110．3147．542．49．0509．059．058．118．1137．542．49．0509．059．058．118．1127．542．49．0509．059．058．118．1117．542．49．0509．059．058．118．11表5-7恒载载作用下AB跨梁端剪剪力AB跨梁端剪力层q（kN/m）L(m)qL/2（kN）(kN