某学校教学楼的设计毕业设计计算书

本科毕业论文（设计）（题目：某学校教学楼的设计）姓名：学号：06专业：土木工程院系：土木与环境工程学院指导老师：职称学历：助教/硕士研究生工程师/硕士研究完成时刻：教务处制安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创许诺书本人依照毕业论文（设计）进度计划踊跃开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究功效。据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究功效，不包括其他人已经发表或撰写过的研究功效。与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。毕业论文（设计）作者签名：日期：教学楼设计摘要本设计建筑名称为教学楼，教学楼建筑建筑总高度18米，共5层，层高米，采用现浇钢筋混凝土框架结构，抗震品级为四级，抗震设防烈度为6度，整个设计包括建筑设计和结构设计两部份。建筑设计部份，第一按照建筑的利用功能肯定建筑的初步布局，包括建筑体形及室内空间布置等，然后结合利用的材料、做法进一步肯定具体尺寸和平、立面风格等。具体来讲，主要包括总平面设计、建筑平面设计（功能布局及布置思路、房间的布置、洗手间的设计、楼梯布置、柱网布置等）、立面设计、剖面设计（层数层高肯定及楼梯设计）、建筑材料设计（屋面做法、楼面做法）、防火设计，并对主要设计规范、尺寸单位、荷载及钢筋混凝土作了附加说明。结构设计部份，第一按照建筑设计、工艺利用要求、材料供给情形和场地地质条件等肯定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步肯定框架经受的荷载，包括恒载、屋（楼）面活载和风荷载，在此基础上进行框架内力计算（采用D值法计算风荷载作用下的内力，采用弯矩二次分派法计算竖向荷载作用下的内力）、内力组合、梁、柱和基础等构件的配筋计算和风荷载作用下的侧移验算。除此之外，还进行了楼梯设计（梯段板设计、平台板设计及平台梁设计）、雨篷的设计与计算等。为进一步验证手算结果的精准度，采用PKPM2005行业软件进行了电算，比较分析表明手算结果是靠得住的。最后用AutoCAD进行画图。关键词：钢筋混凝土框架结构；教学楼；建筑设计；结构设计TheDesignOfEducationBuildingAbstractThenameofthedesignbuildingisaneducationbuilding.Thepresentprojectisa5-storeywiththefloorheightandthetotalheight18m.Thefive-layerbuildingisadoptedthecast-in-placereinforcedconcreteframestructure,andtheseismicfortificationintensityis6withtheanti-seismiclevel4.Theentiregraduationprojectdividesintotwoparts,thearchitecturaldesignpartandthestructuraldesignpart.Inthearchitecturaldesignpart,thegenerallayoutisfirstdeterminedaccordingtothebuildingfunction,includingconformationandindoorspatialsetting;thenthedimension,planestyleandelevationstylearechosenconsideringtheengineeringmaterialsandconstructionaldetails.Makeitmorespecific,itincludesthetotalplanedesign,architecturalgraphicdesign(thefunctionlayoutandlayoutthinking,theroomarrangementandthedesignoftoilet,stairlayout,column,etc),thefacadedesignlayout,sectiondesign(thenumberandtheheightoflayersidentityandstairdesign),buildingmaterialsdesign(roofingapproach,thefloorpractice)andfirepreventiondesign.Inaddition,instructionsforthemaindesignnormsanddimensions,loadandreinforcedconcreteisgiven.Inthestructuraldesignpart,thearrayofstructureisfirstdeterminedaccordingtoarchitecturaldesign,processdemand,materialsupplyandgeologicalconditions;thenatypicaltransverseframeistakentobecomputed.Aftertheextractofcomputationsketch,theexternalloadssuchasthedeadload,livingloadontheroof(floor)andthewindloadarecalculated;thentheinternalforceinthestructureisobtainedthroughthemomentdistributionmethodunderverticalloadingandthemodifiedknickpointmethodunderhorizontalloads.Inthefollowing,thecombinationofinternalforceisperformed.Ontheabovebasis,thedesignofstructuralcomponentssuchasbeams,columnsandfoundationsarerespectivelycarriedout,andatthesametimethecheckingcomputationoftheslideswayunderwindloadisdone.Inaddition,thedesignofthestair(ladderperiodofboarddesign,smoothbedplatedesignandplatformbeamdesign),thecanopyandotheraccessorycomponentsarealsocompleted..Toverifytheaccuracyofaboveresults,numericaltestsareperformedwiththesoftwarePKPM2005,andthecomparisonsprovethattheoriginalresultsarereliable.Finally,theconstructiondocumentsarecompletedusingthesoftwareAutoCAD2004.Keywords:Reinforcedconcreteframe;educationbuilding;Architecturaldesign;Structuraldesign.目录1绪论 1TOC\o"1-3"\h\u2建筑设计说明 3工程概况 3工程设计依据 3工程设计原始资料 3规范 3建筑设计的目的和要求 3建筑剖面设计 4房间的剖面形状 4房间各部份高度的肯定 4衡宇的层数肯定 5建筑体型和立面的设计 5影响体型和立面的因素 5体型设计 5立面设计 5构造设计 6影响建筑构造设计的因素 6建筑构造设计的原则： 6墙体和基础设计 6楼地面设计 7屋顶设计 73结构设计说明 9结构体系的选择 9框架结构组成 9框架结构种类 9框架结构布置 9柱截面尺寸的肯定 10梁尺寸肯定 10楼板厚度 10大体假定与计算简图 10大体假定 10计算简图 10荷载计算 10内力计算及组合 11竖向荷载下的内力计算 11水平荷载下的计算 11内力组合 11基础设计 12施工材料 12施工要求及其他设计说明 124设计计算书 13设计原始资料 13结构布置及计算简图 13荷载计算 15恒载标准值计算 15活载标准值计算 17竖向荷载作用下框架受荷载 17荷载总汇 20各层重力荷载代表值 20横向地震作用计算 25横向框架抗震变形验算 27水平地震作用下横向框架的内力分析 27用弯矩分派法计算框架弯矩 31梁端剪力及柱轴力的计算 38内力组合 42框架梁内力组合 42框架柱内力组合 47梁截面设计 49承载力抗力调整系数 49梁的正截面承载力计算 50梁斜截面承载力计算 56柱截面设计 58剪跨比和轴压比验算 59柱正截面承载力计算 59柱斜截面承载力计算 64节点设计 665现浇板的截面设计 67设计资料 67区格板的计算 67荷载设计值计算 67计算跨度 68弯矩计算 68截面设计 69楼梯设计 70设计资料 70计算进程 71台板计算 72平台梁计算 73估算截面尺寸：，取。 73基础设计 75单柱基础设计 75结论 80致谢 82参考文献 831绪论毕业设计是土木工程专业本科培育计划中间的最后一个重要的环节，目的是通过毕业设计这一个时刻较长的专门环节，培育咱们综合应用所学公共基础课、专业基础课及专业课知识和解决具体工程设计问题所需的综合能力和创新能力。毕业设计要求咱们在指导老师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，解决与之相关的问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图和工程实践中常常利用的方式，具有实践性、综合性强等显著特点。因此能培育咱们的综合素质、增强咱们的工程意识和创新能力。毕业设计不仅是对大学四年所学知识的总结，也是对咱们能力的一次考验，这对咱们以后的工作有专门大的帮忙。本次我所选做的毕业设计的课题是《某学校教学楼的设计》且在老师的指导下，我进行了本次毕业设计。建筑设计说明中详细论述了建筑要求，知足了建筑功能要求，采用了合理的技术办法，具有良好的经济效果。建筑设计在整体工程设计中起着主导和先进的作用，除考虑上述各类要求，还应考虑建筑与结构，建筑与各类设备等相关技术的综合协调，和如何以较少的材料、劳动力、投资和时刻来实现各类要求，使建筑达到适用、牢固、美观的要求。结构设计计算按照建筑设计选择可行的结构方案，进行结构计算及构件设计、结构布置及构造设计等。结构计算书中详细论述了荷载计算和内力组合、抗震计算、柱下独立基础设计、楼梯设计等。在本设计大体上是一个内容比较全面的设计，在设计中运用了AutoCAD、天正等一系列运算机辅助设计软件，这也对自己的运算机知识和软件运用能力有了必然帮忙。鉴于设计书的实践性强、质量高，因此，本设计书力求扩大知识面；力求综合运用所学学科的大体理论和知识，以知足设计任务；力求理论联系实际；力求符合新规范、新标准和有关技术法规；着重结构计算。本设计书在编写时，内容上尽可能符合设计需要，可是本人能力和经验均有必然的局限，本设计中不免会有失稳妥的地方，还望老师批评指正，提出宝贵意见，本人不胜感激。在本次毕业设计中，我的指导老师在百忙当中倾注了大量时刻和精力，给予了重要的指导，在此表示衷心的致谢。

2建筑设计说明工程概况建筑面积约7276㎡，占地面积为1455㎡，层高为，室内外高差结构形式为现浇整体框架。建筑设计要求建筑物造型美观、新颖，知足各项利用功能要求，功能组合合理；结构设计要求结构布置合理，构件设计经济合理。工程设计依据工程设计原始资料大体雪压S0=㎡抗震设计烈度：6度，地震分组为第一组。规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2011《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑结构静力计算手册》（第二版）《混凝土结构构造手册》《建筑抗震设计手册》建筑设计的目的和要求通过毕业设计初步了解民用建筑设计原理，熟悉应用建筑规范和建筑标准图集。初步掌握建筑设计的大体方式和步骤，了解建筑各细部的构造做法。本着“布局合理，功能齐全，技术先进，美观大方，经济合理”的原则设计一座实用、经济、牢固、美观的现代化教育建筑。建筑剖面设计剖面设计肯定建筑物各部份高度，建筑层数，建筑空间组合与利用和建筑剖面中的结构，构造关系。设计内容应包括：第一：肯定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；第二：肯定房间的层数各部份的标高；第三；肯定天然采光自然、通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案；第四：肯定主体结构及围护结构的方案；第五：进行房间竖向空间的组合。房间的剖面形状教学楼的剖面形状都采用矩形。这是因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，易于取得简练而完整的体形，同时结构简单，施工方便。同时也能知足利用要求。同时矩形的剖面的形状规整、简练、有利于梁板式结构的布置。房间各部份高度的肯定房间的净高和层高：肯定教学楼的净高和层高的因素：第一：教学设备及教学人员活动的要求；第二：教学楼采光和通风的要求；第三：教学楼的结构高度及布置方式的要求；第四：建筑经济效果；第五：教学楼室内空间的比例。室内外地面高差设计：为了避免室外雨水流入室内，并避免墙身受潮，一般民用建筑常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外形成必然的高差，该高差主要由以下的因素肯定：第一：内外联系方便；第二：防水、防潮要求；地形及环境要求；第三：建筑物性格特点。综合考虑各类因素和教学楼的特点室内外的高差肯定为450mm。台阶高度采用150mm高，三阶台阶。室内地面标高为+，室外地面的标高为。衡宇的层数肯定选择教学楼的层数时综合考虑了它的利用要求，建筑结构，材料和施工的要求，建筑基地环境与城市计划的要求。即教学楼的层数要知足利用人数的要求并保证其人员活动的安全。同时有利于一般的建筑结构形式的实现。教学楼的高度也考虑到学校整体环境的适应问题。综合这些要求教学楼的层数肯定为五层。建筑体型和立面的设计建筑不仅要知足人们的物质功能的要求，而且要知足人们精神文化方面的要求。为此，不仅要给予建筑实用性，同时也要给予建筑美观的属性。建筑的美观主如果通过内部空间和外部造型的艺术处置来表现，同时也涉及到建筑的群体空间布局，而其中建筑物的外部形象普遍的被人们所接触，对人们的精神感受上产生的影响尤其深刻。影响体型和立面的因素第一：利用功能；第二：物质技术条件；第三：城市计划及环境条件；第四：社会经济条件。体型设计选择教学楼体型时主要考虑到基地环境和利用功能的要求。立面设计进行教学楼立面设计时主要通过虚实与凹凸的对比来使建筑的立面丰硕。南立面中大面积的窗户形成了“虚”，而窗户间的墙体则形成了“实”。大面的“虚”配以小面积的“实”使建筑取得轻巧、开朗的效果。南立面中上下窗户间的墙体上做银灰色的铝合金的装饰骨架，使墙体部份的视觉感受加倍丰硕。构造设计构造设计主要解决建筑各组成部份的构造原理和构造方式。它是建筑设计中不可缺少的一部份，其任务是按照建筑的功能、材料、性能、受力情形、施工方式和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。影响建筑构造设计的因素第一：外部作用里的影响；第二：气候条件的影响；第三：以为因素的影响；第四：建筑技术的影响；第五：建筑标准的影响。建筑构造设计的原则：第一：牢固实用；第二：技术先进；第三：经济合理；第四：美观大方。墙体和基础设计本设计为框架结构，墙体都为填充墙。由于填充墙不经受外来的荷载，且本身的重量还要由楼板和梁来经受，因此设计应利用墙自重轻，厚度薄，便于施工，有必然的隔声能力，同时还要能够知足特殊利用部位如教室、洗手间等处的防水、防火、防潮的要求。综合以上的要求本设计中所有的教室的墙体，外墙都采用300厚的加气混凝土砌块，内墙都采用240厚的加气混凝土砌块，标高以下墙体为250厚钢筋混凝土墙。本设计的地基情形良好，能够采用柱下独立基础。楼地面设计楼地层包括楼板层和地平层，是水平方向分隔房间空间的承重构件，楼板分割上下楼层的空间，地坪层分隔大地与底层的空间。由于他们所处的位置不同、受力不同，因此结构层有所不同。楼板层的结构层为楼板；地坪层的结构层为垫层。楼板层的设计要求：第一：具有足够的刚度和强度；第二：知足隔声，防火的要求；第三：知足建筑经济的要求。地坪层与楼板层一样，是人们日常生活、工作、生产直接接触的地方，按照不同房间对面层的不同要求，面层应牢固耐磨、表面平整、光洁、不起尘、易清洗。对于居住和人们长时刻停留的房间，要求有较好的蓄热性和弹性；浴室、茅厕要求耐潮湿、不透水；厨房、锅炉房要求防水、耐火；教室要求耐酸碱、耐侵蚀。本设计的房间用途主如果教室。人流量较大，因此采用水磨石地面。因为水磨石地面具有良好的耐磨性、耐久性、防水防火性，并具有质地美观、表面光洁、不起尘、易清洗等长处，而且经济性好。屋顶设计屋顶一般能够分为平屋顶和坡屋顶。屋顶的设计应该考虑知足功能、结构、建筑三方面的要求。屋顶是建筑物的围护结构，应能抵御自然界各类环境因素对建筑的不利影响。第二屋顶还应具有抵御气温的影响。屋顶好要经受风、雨、雪的荷载及自身的重量，上人屋面还要经受人和设备的重量。因此必需具有必然的强度和刚度。屋顶是建筑的外部形体的重要组成部份，屋顶的造型对建筑的造型具有影响。同时屋顶的设计应该利于迅速的排水。屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。排水方式的选择应该知足下列要求：第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。第三：有侵蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。第四：在浆雨量大的地域或衡宇较高的地域应采用有组织排水。第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。本设计为教学楼，地处丘陵地带，雨水量一般。采用上人屋面。上人屋面的做法采用标准做法可见施工说明。屋顶的排水采用有组织排水，利用结构进行找坡。屋面采用柔性防水。

3结构设计说明钢筋混凝土框架结构普遍应用于教学、住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。这种结构体系的长处是建筑平面布置灵活，能取得较大的利用空间，建筑立面容易处置，能够适应不同房间造型。因此这次设计的教学楼采用钢筋混凝土框架结构。结构体系的选择框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。整个衡宇采用这种结构形式称为框架结构或纯框架结构。框架结构种类框架结构按照施工方式的不同分为整体式、装配式和装配整体式三种。整体式又称全现浇框架，它由现场支模浇筑而成，整体性好，抗震能力强。本次设计的工程采用现浇整体式框架。框架结构布置按结构布置不同，框架结构能够分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案，本次设计的教学楼采用纵横向承重方案，楼板的竖向荷载沿两个方向传递。构件初估柱截面尺寸的肯定柱截面高度能够取h=(1/12～1/6)H，H为层高；柱截面宽度能够取为b=(1～2/3)h，选定柱截面尺寸为500mm×500mm。梁尺寸肯定框架梁截面高度取梁跨度的l/12～l/8估算，宽度按高的l/4～l/2估算；次梁截面高度取梁跨度的l/18～l/12估算，宽度按高的l/3～l/2估算。该工程框架为纵横向承重，按照梁跨度可初步肯定横向框架梁300mm×800mm，走道梁250mm×500mm，纵向框架梁300mm×850mm。楼板厚度楼板为现浇单向板，按照经验板厚取80mm。大体假定与计算简图大体假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，能够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。第二：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。计算简图在横向水平力作用下，连梁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。荷载计算高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方式按《建筑结构抗震设计规范》进行，在本次毕业设计进程中水平方向只要考虑地震作用。竖向荷载主如果结构自重（恒载）和利用荷载（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。利用荷载（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。内力计算及组合竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算第一按照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计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重散布而进行调幅，按两头固定进行计算。水平荷载下的计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力依照该榀框架各柱的刚度比进行分派，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）恒荷载+活荷载（2）重力荷载+地震荷载第二：控制截面及不利内力。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，跨中截面。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：M及相应的N、V，及相应M、V，及相应M、V。基础设计按照上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用经济性好，受力较好的独立基础。施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢，fy=270N/,主筋为Ⅱ级钢，fy=300N/。第二：柱梁钢筋混凝土保护层为30mm,板为15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四：本工程所有混凝土强度品级均为C30。施工要求及其他设计说明第一：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m时，应采取靠得住办法予以保护。第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm。第三；施工缝接缝应认真处置，在混凝土浇筑前必需清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水凝浆后，用高一级的水凝砂浆接头，再浇筑混凝土。第四：未详尽说明处，按相关规范执行。

4设计计算书设计原始资料大体雪压kN/m抗震设防烈度6度，设计地震分组第一组，设计大体地震加速度值为。地质条件：场地二类，Tg=结构布置及计算简图框架平面同柱网布置如下图。\ 图框架平面同柱网布置图按照该衡宇的利用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示用意如建筑设计图，主体结构5层，层高均为。填充墙面外墙采用300mm厚的加气混凝土砌块，内墙采用240厚加气混凝土砌块。标高以下墙体为240厚钢筋混凝土墙。门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见施工图门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取80mm，梁截面高度按梁跨度的1/12～1/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表4-1，表中还给出柱板的混凝土强度品级C30（=，=）。表4-1梁截面尺寸层次砼强度横梁（bh）纵梁(bh)AB跨BC跨CD跨1-5C30300800250500300800300850截面尺寸可按照式Ac≥N/unfc估算表4-2查得该框架结构在24m以下，抗震品级为四级，其轴压比值un=，柱尺寸取500mm×500mm。表4-2抗震品级分类结构类型烈度6789框架结构高度/m≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24框架四三三二二一一大跨度框架三二一一表4-3柱轴压比限值结构类型抗震等级一二三四框架结构基础采用柱下独立基础，基础顶面距离室外地坪，室内外高差为,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-5层柱高度即为层高，底层柱高度从基础顶面取至二层板底，即h1=++=。荷载计算恒载标准值计算（1）屋面（上人）找平层：20mm厚水凝砂浆=kN/m2防水层（柔性）：三毡四油铺小石子kN/m2找坡层：40mm厚水凝石灰焦渣砂浆找平=kN/m2保温层：120mm厚膨胀珍珠岩=kN/m2结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板=kN/m2装饰层:10厚石灰砂浆=kN/m2合计 kN/m2（2）标准层楼面水磨石地面（10mm面层，20mm水凝砂浆素水凝浆结合一道）kN/m2结构层：80mm厚现浇钢筋混凝土板=kN/m2抹灰层：15厚混合砂浆=kN/m2合计kN/m2(3)梁自重边跨横梁b×h=300×800mm×kN/m10mm厚砂浆抹灰层×kN/m合计kN/m中跨横梁b×h=250×500mm×kN/m10mm厚砂浆抹灰层×kN/m合计kN/m次梁b×h=250×600mm×kN/m10mm厚砂浆抹灰层×kN/m合计kN/m（4）柱自重b×h=500×500mm××25=m10mm混合砂浆××4×17=kN/m合计kN/m（5）外纵墙自重标准层纵墙（）××7=kN/m铝合金窗×=kN/m水凝刷外墙面×kN/m水凝刷内墙面×kN/m合计kN/m底层纵墙（）×7×=kN/m铝合金窗×=kN/m瓷砖外墙面×=kN/m米以下为钢筋混凝土墙 ××25=kN/m水凝刷内墙面×kN/m合计kN/m（6）内纵墙自重标准层纵墙（240灰砂砖）×7×（）=kN/m水凝刷墙面×2×（）=kN/m合计kN/m底层纵墙（）×17×=kN/m水凝刷墙面×2×（）=kN/m合计kN/m活载标准值计算一、屋面和楼面活荷载标准值上人屋面 kN/m2楼面 kN/m2走廊 kN/m2竖向荷载作用下框架受荷载1)A-B轴间框架梁 屋面板传荷载：图荷载的传递示用意板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载、荷载的传递示用意见图恒载：2×（1—2a2+a3）q=2×[1—2（）2+（）3]× ＝m活载： 2×（1—2a2+a3）q=2 ×××2＝m楼面板传荷载： 恒载： ××2＝m 活载： 2××2＝m梁自重 mA-B轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁 恒载＝梁自重＋板传恒载 ＝m＋m＝m 活载＝板传活载＝m 楼面梁 恒载＝梁自重＋板传荷载+墙自重 ＝m+m+m＝m 活载＝板传活载 ＝m 2）B-C轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁 恒载＝梁自重=m 无活载 楼面梁 恒载＝梁自重=m无活载3）C-D轴间框架梁均布荷载同A-B轴间框架梁均布荷载 4)A轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 女儿墙自重：（做法：墙高1100mm，100mm的混凝土压顶） ××18kN/m3+25kN/m3××+（×2m+）×m2=m顶层柱恒载＝女儿墙自重＋梁自重＋板传荷载 =m×+m×（）+×+×（×××= 顶层柱活载＝板传荷载 =m2×（×××）= 标准层柱恒载＝外纵墙自重+梁自重+板传荷载＝m×（）+m×（）+kN/m2×+×（×××）=标准层柱活载＝板传活载＝m2×（×××）=基础顶面恒载＝底层外纵墙自重＝m×（）＝5)B轴纵向集中荷载计算顶层恒载＝梁自重+板传荷载＝m×（）+m2×（×××+×2×）+×＝顶层活载＝板传活载＝m2×2m×+m2×（×××）=标准层恒载＝梁自重+内纵墙自重+板传荷载＝m×（）+m×+m2××(×××+×2×) = 标准层活载＝板传活载＝m2××2+××2)＝基础顶层恒载＝底层内纵向墙自重＝m×（）＝6)D轴与A轴柱相同,C轴与B轴相同。图竖向荷载示用意荷载总汇各层重力荷载代表值顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%屋面活载，纵横墙自重，半层柱自重，半层墙体自重其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活载，纵横墙自重，楼上下各半层柱及墙体自重。每层面积约1455㎡。（a）顶层集中于屋盖处重力代表值G5屋面活载2×1455=2910kN屋面恒载 ×1455=7086kN纵梁 ××4=横梁××14+××7+××2×13=女儿墙2××（+）=柱重25×××2×38=纵横墙1/2×××2+×1/2××2+×1/2×（×2-30）=kN合计G5=kN（b）集中于二、三、四层处的重力代表值G2～G450%楼面活载×2×1455=1455kN楼面恒载×1455=kN梁×14×+××7+××2×13=纵梁××4=柱重25××××38=855kN横墙×纵墙×+××2-30)=合计（c）集中于底层处的重力代表值G150%楼面活载×2×1455=1455kN楼面恒载×1455=kN横梁×14×+××7+××2×13=纵梁××4=柱重25×××38×=横墙×=纵墙1355×=合计建筑物总重力荷载代表值∑G为∑G=+×3+=图各质点的重力荷载代表值梁线刚度计算Ec=3×107kN/mI0=bh3/12(m4)——惯性矩边跨：300×800mm（L==×××=×104kN·m250×600mm（L=）=×××=×104kN·m中跨：300×800mm（L=）=×××=×104kN·m250×650mm（L=）=×××=×104kN·m柱线刚度计算底层柱线刚度：=E×××=×104kN·m其它层柱线刚度：=E×××=×104kN·m表4-4梁的线刚度计算截面（mm2）跨度（m）边宽架梁（截面（mm）跨度（m）中宽架梁（300×800×104300×800×104250×600×104250×650×104300×850×104300×850×104200×600×104表4-5柱的线刚度计算表截面（mm2）柱高度（m）线刚度（500×500×104500×500×104表4-6横向框架柱侧移刚度D值计算表层次（一般层）（一般层)（底层）（底层）底层边框架边柱=177904边框架中柱+/=237214中框架边柱=1957014中框架中柱+/=2490714∑D（底层）788722标准边框架边柱×2/2×=176814续表层边框架中柱+×2/2×=285314中框架边柱×2/2×=2049314中框架中柱+×2/2×=3174514∑D（标准层层）91618如此，只要求出结构的极点水平位移，就可以够按下式求得结构的大体周期： （4-1）式中——大体周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取；——框架的极点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移；是将框架的重力荷载视为水平作使劲，求得的假想框架极点位移。然后由求出，再用求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架极点位移计算见表4-7表4-7横向框架极点位移层次（kN）（kN）（kN/m）层间相对位移5154551545591618041239427849916180312394402439161802123945263791618011254165178788722T1==××=横向地震作用计算由于该工程所在地域抗震设防烈度为7度，场地土为二类，设计地震分组为第一组情形下，结构的特征周期=，水平地震影响系数最大值=。由于=<=×=（s），需考虑极点附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按分派给各层，则水平地震作用呈倒三角形散布。对一般层，这种散布大体符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严峻。因此，即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力散布与实际加倍吻合。=+=×+=结构横向总水平地震作用标准值：=（/）××（4-2）=（）×××=各层横向地震剪力计算见表4-8，表中：（4-3）横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图表4-8各层横向地震作用及楼层地震剪力层次（m）（m）（m）kN/m（kN）（kN）5154552851444123941840513123941394322123949481411254050787图横向框架各层水平地震作用和地震剪力横向框架抗震变形验算详见表4-9。表4-9横向框架抗震变形验算层次层高

（m）层间剪力

（kN）层间刚度

（kN）层间位移

（m）层间相对弹性转角5916180×1044916180×1043916180×1042916182×1041788722×104注：层间弹性相对转角均知足要求。＜[]=1/550。水平地震作用下横向框架的内力分析本设计取中框架为例，柱端计算结果详见表4-10、表4-11。地震作用下框架梁柱弯矩，梁端剪力及柱轴力别离见表4-1二、图、图。表4-10A轴柱（边柱）柱端弯矩计算层次层高H（m）层间剪力层间刚度y(m)5672288105821346722881058223367228810582312228067228810582361330256548141注：表中：（4-4）（4-5）（4-6）以本建筑第五层为例：由高层内差法得=，由于柱的上梁与下梁的刚度相等，=0对于最上层，不考虑修正值对于最基层，不考虑修正值层高没有转变，不考虑修正值表4-11B轴柱（中柱）柱端弯矩计算层次层高H（m）层间剪力层间刚度y(m)5916180317451749161803174528391618031745372916180317454319161802490746该框架为对称结构,A轴柱与D轴柱相同，B轴柱与C轴柱相同。梁端弯矩按节点弯矩平衡条件，将节点上、下端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分派：（4-7）（4-8）式中：别离表示节点上、下两头柱的弯矩；，别离表示节点左、右梁的线刚度；，别离表示节点左、右梁的弯矩。梁端剪力按照梁的两头弯矩，按下式计算：（4-9）由梁端剪力叠加即可求得框架柱轴力，其中边柱为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为双侧梁端剪力之差，亦按层叠加。具体计算进程及结果见表4-12。表4-12框架梁端弯矩、剪力及轴力计算层次A-B跨B-C跨柱轴力lVblVb边柱N中柱N54321注：1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作历时，左侧两根柱为拉力，对应的右边两根柱为压。2)表中M单位为kN·m，V单位为kN，N单位为kN，l单位为m。 图地震作用下中框架弯矩图(kN·m) 图水平地震作用下梁端剪力及柱轴力图(kN)用弯矩分派法计算框架弯矩竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑能够不考虑活荷载的不利布置。如此求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载在总荷载比例较大时，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘～的放大系数予以调整。a.固端弯矩计算(1)恒荷载作用下内力计算将框架视为两头固定梁，计算固端弯矩。对于顶层：AB=-BA=-×kN/m×=BC=-CB=-×kN/m×=对于标准层：AB=-BA=-×m×=BC=-CB=-×m×=(2)活荷载作用下内力计算对于顶层：AB=-BA=-×m×=BC=-CB=0kN对于标准层：AB=-BA=-×kN/m×=BC=-CB=0kNb.分派系数计算考虑框架对称性，取半框架计算，半框架的梁柱线刚度如图。各杆端分派系数见表4-13。 图半框架梁柱线刚度示意表4-13各杆端分派系数层号节点A各杆端分配系数节点C各杆端分配系数顶层A5A4B5B4A5B5B5A5B5C5标准层A4A5A4A3B4B5B4B3A4B4A4B4B4C4底层A1A2A1A0B1B2B1B0A1B1B1A1B1C1c.传递系数远端固定，传递系数为1/2；d.弯矩分派恒荷载作用下，框架的弯矩分派计算见图，框架的弯矩图见图；活荷载作用下，框架的弯矩分派计算见图，框架的弯矩图见图。竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重散布，取弯矩调幅系数为，调幅后，恒荷载及活荷载弯矩见图中括号内数值。上柱下柱右梁5层左梁上柱下柱右梁004层3层2层1层 图恒载弯矩分派图图恒载作用下框架弯矩图（单位kN.m）上柱下柱右梁5层左梁上柱下柱右梁004层3层2层1层 图活载弯矩分派图图活载作用下框架弯矩图（单位kN.m）梁端剪力及柱轴力的计算梁端剪力V=+Vq+Vm（4-10）式中Vq梁上均布荷载引发的剪力。Vq=ql/2梁上均布荷载引发的剪力。=p/2Vm梁端弯矩引发的剪力。Vm=(M左-M右)/l柱轴力N=V+（4-11）式中梁端剪力节点集中力柱自重AB跨：四五层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例由图查得梁上均布荷载为：第四层：=m梁集中荷载：0kN柱集中荷载：柱自重：第五层：=m梁集中荷载：0kN柱集中荷载：四层梁端弯矩：=·m（·m）=·m（·m）五层梁端弯矩：=·m（·m）=·m（·m）括号内为调幅后的数值。五层梁端剪力：VqA=VqB==1/2××=VpA=VpB=1/2P=0kN调幅前：kN=++=+=kN调幅后： kN=++=+=kN同理可得五层梁端剪力：===1/2××=调幅前：kNkN=++=+=kN调幅后：kN=++=kN五层A柱柱顶及柱底轴力：=+=++0==+=四层A柱柱顶及柱底轴力：=++==+=其他层梁端剪力及柱轴力计算见表4-14，表4-15。表4-14恒载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱顶底顶底50（）（）40（）（）3（）0（）（）2（）0（）（）1（）0（）（）