四层教学楼计算书

郑州华信学院本科毕业计任务书郑州华信学院本科毕业计任务书 院系： 建筑工程学院 专业： 土木工程 班级： 08 土木工程班 学号： 0803110728 姓名： 周扬 指导教师： 刘伟 一、毕业设计（论文）题目 河南交通职业技术学院建工系教学楼 二、毕业设计（论文）工作内容与基本要求 （一）毕业设计目标： 通过毕业设计，应能达到培养学生综合分析和解决问题的能力、独立工作 的能力以及严谨扎实的工作作风等目的，为其将来走上工作岗位，顺利完成工 作任务奠定基础。 （二）选题背景： 框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点。本课题选择河南交 通职业技术学院建工系教学楼作为毕业设计内容，既有现实意义，又有实际工 程背景，是十分重要的实践教学环节。通过本课题可使学生尽早了解房屋设计 全程，为毕业参加实践打下初步基础，同时也可提高运用所学知识的综合能力。 （三）项目概况： 建设地点：拟建建筑位于郑州市白沙园区河南交通职业技术学院校内； 项目概况：本项目为河南交通职业技术学院建工系教学楼，建筑面积 4000 平 方米，建筑层数为 4-6 层，框架结构；设计要求：合理确定平面柱网尺寸； 布置房间；确定楼梯数量、位置；满足室内采光、通风要求；建筑房间要求： 值班室、收发室、普通教室、合班教室、多媒体教室、资料室、制图室、教研 室、教师休息室、会议室、配电室、厕所等；建筑标准：建筑等级二级，耐 火等级二级，层高 3.9m。基本资料：基本雪压0.4KN/，准永久值系数0.2； 基本风压 0.45KN/。场地类别：类。表层为耕植土，厚度 0.50.7 米，其 下为粉质粘土，塑性指数 10.5，液性指数 0.25。承载力特征值为 120Kpa，基 础形式为条形基础。 （四）途径方法： 教师辅导，学生自主查阅资料，结合参观相关建筑实例。学生应参观一定 数量的实际工程，了解类似工程的最新进展；同时收集必要的设计规范、手册 及参考书籍，掌握 AUTOCAD 与 PKPM 等绘图及结构分析软件的使用。要求完成建 筑设计与上部结构设计。建筑设计要满足建筑功能、消防功能以及其它安全方 面的要求，完成建筑平面、立面、剖面等基本设计任务；上部结构设计是毕业 设计的主要内容，要解决好结构安全性能与建筑功能性的关系，完成结构选型、 结构布置、梁柱板及楼梯的设计计算，并绘制相应的结构设计图。结构计算中 以手算为主，部分可采用电算的方式。 （五）时间安排： 第一二周完成毕业设计工作调研第三四周完成毕业设计开题报告； 第五八周完成建筑初步设计方案；第九周完成建筑施工图绘制、第 十十三周完成结构计算及结构施工图绘制第十四周完成毕业设计说明， 第十五周文献综述，外文文献翻译，整理资料准备答辩。 （六）预期成果及表现形式： 预期成果应包括文献综述（不少于 3000 字） 、文献翻译（不少于 3000 字） 、 设计说明书与图纸四部分内容。毕业设计说明书包括与设计有关的阐述说明及 计算，要求内容完整、计算准确、简洁明了、文字通顺、书写工整、装订整齐； 字数应不少于 8000 字，包括目录、前言、正文、参考文献及附录等。图纸应包 括建筑设计图与结构设计图，图面应布局合理、正确清晰、符合制图标准及有 关规定，主要图纸应基本达到施工图深度；图纸数量一般为 10-16 张（按 A2 号 图计） ，比例一般为 1：100，详图可采用 1：10-1：50。建筑图应包括设计说明、 门窗表、建筑平面图（首层、标准层与顶层） ；立面图、剖面图（见楼梯） 、楼 梯平面及剖面图、节点构造详图等内容。结构图应包括设计说明、结构平面施 工图、框架施工图（平法、画一框架） 、基础施工图、楼梯平面及配筋图、节点 详图等内容。 （七）参考资料： 建筑制图标准GB/T50104-2001；房屋建筑统一制图标准GB/T50001- 2001；建筑结构荷载规范GB500092001；建筑抗震设计规范 GB500112010；建筑设计防火规范GBJ16-87 2001 版；建筑地基基础设 第 3 页 共 118 页 计规范GB500072002；混凝土结构设计规范GB500102002；民用建 筑设计通则JGJ37-87 毕业设计（论文）时间：2012 年 2 月 14 日至 2012 年 5 月 25 日 计 划 答 辩 时 间： 2012 年 5 月 28 日 专业（教研室）审批意见： 审批人签名： 郑州华信学院毕业设计开题报告表 设计题目河南交通职业技术学院建工系教学楼 课题来源社会生产实践课题性质工程设计指导教师刘伟 学生姓名周扬专 业土木工程学 号 0803110728 一、调研资料的准备一、调研资料的准备 本工程任务是拟建建筑位于郑州市白沙园区河南交通职业技术学院校内，建设河 南交通职业技术学院建工系教学楼，工程各项指标如下: 总建筑面积 6000 平方米；建 筑层数为 4-6 层，框架结构；层高 3.6m；基本雪压 0.4KN/，准永久值系数0.2；基本 风压 0.45KN/。场地类别：类。表层为耕植土，厚度 0.50.7 米，其下为粉质粘 土，塑性指数 10.5，液性指数 0.25。承载力特征值为 120Kpa，基础形式为条形基础。 为了更好地完成毕业设计的任务，我做了多次调研，从而收集了很多设计资料， 并到学校图书馆查阅了钢筋混凝土框架结构设计资料及相关规范，掌握了一些关于钢 筋混凝土框架结构和平面设计的基本知识，了解了钢筋混凝土框架结构设计优缺点和 平面设计与房间功能布置的关系等，懂得了建筑防火和抗震设计的基本要求，了解了 更多关于框架结构和平面设计的知识，框架结构和平面布置的优缺点，平面设计对房 间功能的影响等。 建筑设计资料集： 1.建筑设计资料集 2.民用建筑计防火规范 3.建筑制图标准 4.中南标准图集（98 版） 结构设计参考资料 A教材： 钢筋混凝土结构结构力学土力学地基与基础多层及高层房屋结 构设计 建筑结构抗震设计建筑制图及AUTO CAD 软件使用说明等； B规范，标准： 1. 建筑制图标准GB/T50104-2001 第 5 页 共 118 页 2.房屋建筑统一制图标准GB/T50001-2001 3. 建筑结构荷载规范GB500092001 4. 建筑抗震设计规范GB500112010 5.建筑设计防火规范GBJ16-87 2001 版 6. 建筑地基基础设计规范GB500072002 7 .混凝土结构设计规范GB500102002 8 .民用建筑设计通则JGJ37-87 参考文献： 1 段兵廷.土木工程专业英语M.武汉：武汉工业大学出版社，2001. 2 王翰邦，刘文瑛.建筑类专业外语之建筑工程第三册M.北京：中国建筑工业 出版社，1997. 3 陈文斌，章金良.建筑工程制图第三版M.上海：同济大学出版社，1996. 4 朱伯钦，周竞欧，许哲明. 结构力学上册M.上海：同济大学出版社，1993. 5 GB500682001， 建筑结构可靠度设计统一标准S.北京：中国建筑工业出 版社，2002. 6 GB 500092001 建筑结构荷载规范S.北京：中国建筑工业出版社，2002. 7 李国强.建筑结构抗震设计M.北京：中国建筑工业出版社，2002. 8 GB500112001，建筑抗震设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2001. 9 龚恩礼.建筑抗震设计手册M.北京：中国建筑工业出版社，2002. 10 梁兴文，史庆轩.土木工程专业毕业设计指导M.北京：科学出版社，2002. 11 沈蒲生，苏三庆.高等学校建筑工程专业毕业设计指导M.北京：中国建筑 工业出版社，2006. 12 滕智明，罗福午，施岚青.钢筋混凝土基本构件M.北京：清华大学出版社， 1987. 二、设计的目的与任务二、设计的目的与任务 1设计的目的 通过本设计，能够使我们应用所学设计和结构知识，加强培养我们对所学专业课 程的基本理论、知识和技能的理解，掌握本专业设计的基本程序和方法；了解国家关 于建筑和结构相关的方针和政策，能够综合运用所学理论解决设计中出现的工程问题， 使我们深化对所修学科专业的认识，提高其从事本专业实际工作和研究工作的基本能 力。学会熟练应用专业相关计算机软件，能够独立完成建筑和结构项目设计以及图纸 绘制，熟练掌握基本技能。培养学生综合分析和解决问题的能力、独立工作的能力以 及严谨扎实的工作作风，为我们将来走上工作岗位，顺利完成工作任务奠定基础。 2设计的任务 本工程建筑面积 6000 平方米，建筑层数为 4-6 层，框架结构。合理确定平面柱网 尺寸；布置房间；确定楼梯数量、位置；满足室内采光、通风要求；建筑房间要求： 值班室、收发室、普通教室、合班教室、多媒体教室、制图室、资料室、教研室、教 师休息室、会议室、配电室、厕所等；建筑标准：建筑等级二级，耐火等级二级。 三、设计的思路与预期成果三、设计的思路与预期成果 1设计思路： 先绘制建筑图，确定建筑方案；荷载计算，相应的内力计算；梁配筋计算，确定 梁配筋；荷载组合，确定梁配筋；柱配筋计算；柱荷载组合，确定柱配筋；柱荷载组 合，确定柱配筋荷载，确定结构方案；绘制结构施工图。 2设计预期成果： 预期成果应包括文献综述（不少于 3000 字） 、文献翻译（不少于 3000 字） 、设计 说明书与图纸四部分内容。毕业设计说明书应包括与设计有关的阐述说明及计算，要 求内容完整、计算准确、简洁明了、文字通顺、书写工整、装订整齐；字数应不少于 8000 字，包括目录、前言、正文、参考文献及附录等。图纸应包括建筑设计图与结构 设计图，图面应布局合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，主要图纸应基本达 到施工图深度；图纸数量一般为 10-16 张（按 A2 号图计） ，比例一般为 1：100，详图 可采用 1：1050。建筑图应包括设计说明、门窗表、建筑平面图（首层、标准层与顶 层） ；立面图、剖面图（见楼梯） 、楼梯平面及剖面图；节点构造详图等内容。结构图 应包括设计说明、结构平面施工图、框架施工图（平法、画一框架） 、基础施工图、楼 梯平面及配筋图、节点详图等内容。 四、任务完成的阶段内容及时间安排四、任务完成的阶段内容及时间安排 1第一二周完成毕业设计工作调研； 2第三四周完成毕业设计开题报告； 3第五八周完成建筑初步设计方案； 4第九周完成建筑施工图绘制； 5第十十三周完成结构计算及结构施工图绘制； 第 7 页 共 118 页 6. 第十四周完成毕业设计说明； 7. 第十五周文献综述，外文文献翻译，整理资料准备答辩； 五、完成设计所具备的条件因素：五、完成设计所具备的条件因素： 设计方面的有关规范标准，可根据教师提供的参考资料在图书馆查寻，在设计过程中 遇到的疑难问题向老师请教或者同学们共同讨论。毕业设计主要参考资料为：建筑结构荷 载规范、建筑结构抗震规范、混凝土结构设计规范、建筑制图标准等现行规范和标准；房 屋建筑学、建筑制图、混凝土结构、结构力学等教材；办公楼设计、工民建毕业设计指导 等参考书 。学校机房资料库提供了各种建筑规范和设计软件，如： AutoCAD、天正等建筑 软件. 指导老师签名： 日期： 课题来源指：1.教师科研；2.社会生产实践；3.学生自选；4.导师下达； 课题性质指：1.理论研究；2.应用（实验）研究；3.工程设计；4.软件设计；5.其 他； 摘要9 1 绪论10 1.1 工程概况10 2.建筑做法.10 2.1 设计说明10 2.2 概述10 2.3 建筑平面设计11 2.3 卫生间11 2.5 门、窗11 2.6 楼梯11 2.7 建筑立面设计11 2.8 剖面设计11 3.结构选型.12 4.框架计算简图及梁柱线刚度.12 4.1 计算单元的选取.12 4.2 梁柱截面初选：.12 4.3 结构计算简图.14 5.荷载计算.16 5.1 恒荷载标准值计算16 5.2 活荷载标准值计算.19 5.3 竖向荷载下框架受荷载总图20 5.4 水平地震作用.25 6.内力计算.31 6.1 恒载作用下结构的内力计算.31 6.2 活载作用下的内力计算38 6.3 重力荷载代表值作用下的内力计算.42 6.4 横向水平地震作用下的内力计算.47 7.内力组合.53 8.截面设计.53 第 9 页 共 118 页 8.1 框架横梁截面设计.53 8.2 框架柱截面设计(抗震等级为三级）60 8.3 次梁截面设计78 8.4 板的设计80 9.楼梯设计.84 9.1 设计资料84 9.2 踏步板(TB)设计85 9.3 平台板设计.86 9.4 平台梁设计.87 10.基础设计.89 10.1 作用在基础顶面的荷载计算89 10.2 A 轴柱基础计算.92 10.3 BC 联合基础计算.96 10.4 D 轴柱基础计算99 致谢103 摘要摘要 本设计为河南交通职业技术学院建工系教学楼，主体为五层框架结构。包 括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计包括建筑的平面图，立面图，剖面图， 以及建筑说明图。结构计算内容有荷载计算，内力计算，内力组合，截面计算， 基础设计等几方面。在确定计算简图之后，选取一榀框架进行计算，进行了重 力荷载代表值的计算,通过顶点位移法求出自振周期，按底部剪力法计算水平地 震荷载作用大小，用 D 值法求出在水平地震作用和风荷载作用下的结构内力 （弯矩、剪力、轴力） 。用分层法计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构 内力，由所得的内力进行内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合进行梁、 柱的配筋计算并绘图。屋面为不上人屋面，采用双向板设计。基础采用柱下独 立基础，包括荷载计算，基础承载力计算。 关键词关键词 结构设计；框架；抗震设计；基础 第 11 页 共 118 页 1 绪论绪论 1.1 工程概况工程概况 1.1.1 设计资料 本工程为五层钢筋混凝土框架结构教学楼设计，建筑面积 4000 平方米。主 要功能和要求：普通教室，制图室，资料室，教研室，多媒体教室，综合教室， 卫生间,配电室，制图室，档案室，教师休息室，资料室，收发室等。设计要考 虑动静分区、交通便捷顺畅、采光、通风、防火等内容，同时必须满足现行规 范要求。 1.1.2 自然条件 地质情况：该处地层分布均匀、土层良好，在 8 度范围内无可液化土层， 地基承载力满足建筑物采用浅基础设计所需，地基承载力=170kPa。 ak F 气象条件：基本风压：0.45kN/m2，基本雪压 0.40 kN/m2 抗震设防烈度：郑州市的地震基本烈度为 7 度（50 年超越概率 10） ，建 筑地震影响按近震，场地类别按类。 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） 中确定郑州地震抗震设防烈度为 7 度，建筑物抗震等级为 III 级设计基本地震加 速度 0.10g。 2.建筑做法建筑做法 2.1 设计说明设计说明 在进行设计之前，充分的熟悉了设计任务书并进了调研，对施工现场进行 了实地考察，并结合本工程的特点、当前教学楼设计的动态和方向，充分研究 之后开始进行设计。本设计满足现行标准和规范规定，能够满足使用功能和要 求。 2.2 概述概述 在进行教学楼设计时，综合考虑了使用功能、结构类型、施工工艺和特点、 建筑艺术等问题，合理安排了建筑内部各种使用功能和使用空间，并使建筑与 周围外部环境相协调。 教室的设计充分考虑了使用功能和要求，满足采光、通风、视觉和听 觉等要求，前后设置门洞满足紧急疏散要求。走廊的设计充分考虑了每层的人 流量保障畅通无阻。 2.3 建筑平面设计建筑平面设计 在熟悉使用空间及其使用要求的基础上，进一步分析建筑整体的使用要求， 分析各使用空间之间及使用空间与交通联系空间之间的相互关系，综合考虑技 术、经济和建筑艺术等方面的要求，结合整体规划、场地环境等具体条件，将 各使用空间和交通联系空间在水平方向上相互联系和结合，组成一个有机的建 筑整体。 2.3 卫生间卫生间 卫生间层层设置并满足使用要求，带有洗手功能。 2.5 门、窗门、窗 门窗：外窗采用塑钢门窗，门为玻璃门 2.6 楼梯楼梯 楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。 2.7 建筑立面设计建筑立面设计 建筑的立面设计是在符合使用功能和结构构造等要求的前提下对建筑空间 造型的进一步美化，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。本设计在立面上看起来显的比较简单，但是在墙 面的装饰上，用分格条把这个立面分隔成若干块，显的比较质朴。整个立面大 体上采用了两种形式的窗户，较大的截面尺寸使得整个建筑显的很稳重。总体 上说，整个建筑在立面设计上力求达到活泼、简洁、朴素、典雅的效果。通过 对空间的综合利用，以端庄朴实无华的形象来表达教学建筑的丰富文化内涵， 达到形式和内容的统一，使环境得到改善。 2.8 剖面设计剖面设计 建筑剖面设计的实质是对使用空间、交通联系空间进行竖向的组合布局。 建筑剖面设计和建筑的使用、造价、节约用地等有很大的关系，而且要结合平 面一起考虑，才能有助于剖面设计的完成。层高是剖面设计的重要数据，是工 程常用的控制尺寸。本设计中层高的确定除了考虑室内净高与结构、构造所需 的高度外，还使其符合建筑模数的要求。 第 13 页 共 118 页 图 1-1 结构平面布置图 3.结构选型结构选型 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。详见图（1-1） 。 屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖。刚柔性相结合的屋面，屋面板厚 120mm。 楼面结构：采用现浇混凝土肋型楼盖，楼面板厚 120mm。 楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。 4.框架计算简图及梁柱线刚度框架计算简图及梁柱线刚度 4.1 计算单元的选取计算单元的选取 框架计算单元如图（1-1）所示，取轴上的一榀框架计算。假设框架柱嵌 固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱 截面形心轴之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。 4.2 梁柱截面初选：梁柱截面初选： 4.2.1 梁截面初选 框架梁： 房间主梁 1111 7500536 937.5 148148 hlmmmm 且 7500 300 1515 l hmm 取主梁尺寸，。450bmm700hmm 房间次梁 且mm 11 ()417 625 1812 hlmmmm300 25 l h 取次梁尺寸 mm，mm。300b500h 走廊横梁 11 ()417 625 1812 hlmmmm 且mm 180 15 2700 15 l h 为防止梁两侧截面差异过大，取走廊横梁尺寸 mm，mm。300b500h 4.2.2 柱截面初选 建筑总高度按 15.6m 计算，小于 30m 高的现浇框架结构，设防烈度 7 度， 查抗震设计规范，该框架为三级抗震。最大轴压比 0.85，假定各层采用 C40 混 凝土，查得 C40：=19.1N/mm2，估算负载最大的中柱，每平方米荷载为 c f 12kN/m2。 竖向荷载产生的轴力估计值： 2 1.25 121.353.758.442570.4/ v NKN m 水平荷载增大系数按 1.1 估算，即： 2 1.1 2570.42827.44/ v NKN m 3 2 c 2827.44 10 174157.0 0.85 19.1 Amm 故取柱截面为正方形，根据上述计算结果并综合考虑，本设计 A 轴、B 轴、 C 轴、D 轴各柱截面尺寸从底层到顶层都取为 450mm450mm。构件尺寸选取见 图（4-1） 第 15 页 共 118 页 图 4-1 结构构件初选图 4.3 结构计算简图结构计算简图 基础顶面标高为-0.50m，计算简图如图（4-2）所示。各梁柱线刚度经计算 后示于图（4-2）中。其中，在求梁截面惯性矩时，考虑到现浇板的作用，对于 中框架梁取，对于边框架梁取。 o 2=II o 5 . 1 II 横向边框架梁： 3 43 1 1.5E450 700 12 25.73 10() 7500 ABCD iiE m 3 43 1 1.5E450 700 12 71.46 10() 2700 BC iE m 横向中框架梁： 3 43 1 2E450 700 12 34.30 10() 7500 ABCD iiE m 3 43 1 2E300 500 12 23.20 10() 2700 BC iE m 纵向边框架梁: 3 43 3 43 2 3 43 3 1 1.5E700450 12 22.97 10() 8400 1 1.5E700450 12 29.23 10() 6600 1 1.5E700450 12 25.73 10() 7500 iE m iE m iE m 1 底层边柱： 4 43 1 450 12 7.50 10() 4550 E iE m 底层中柱： 4 43 1 500 12 7.50 10() 4550 E iE m 其余边柱、中柱： 4 43 1 450 12 9.5 10() 3600 E iE m 第 17 页 共 118 页 图 4-2 梁柱线刚度示意图 / 43 10 Em 5.荷载计算荷载计算 5.1 恒荷载标准值计算恒荷载标准值计算 5.1.1 屋面 中南标 屋 17 2 2.18kN/m 结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 2 kN/m0 . 32512 . 0 抹灰层：中南标 顶 2 2 0.15kN/m 合 计： 2 5.33kN/m 5.1.2 标准层楼面 中南标 楼 6 2 kN/m65 . 0 结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 2 kN/m0 . 32512 . 0 抹灰层：中南标 顶 2 2 0.15kN/m 合 计： 2 3.80kN/m 5.1.3 各层卫生间楼面 中南标 楼 33 2 2.26kN/m 结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 2 kN/m0 . 32512 . 0 抹灰层：中南标 顶 2 2 0.15kN/m 合 计： 2 5.41kN/m 5.1.4 梁自重 主梁：450mm 700mmbh 梁自重 250.45（0.7-0.12） =6.53kN/m 抹灰层：中南标顶 2 0.15(0.7-0.12)2+0.45=0.24kN/m 合 计： 6.67kN/m 次梁、走廊横梁 mm500mm300hb 梁自重 250.3(0.50-0.12)=2.85kN/m 抹灰层：中南标顶 2 0.15(0.50-0.12)2+0.3=0.16kN/m 合 计： 3.01kN/m 5.1.5 柱自重 bh=450mm450mm 柱自重 250.450.45=5.06kN/m 抹灰层：中南标 内墙 5 0.020.45417=0.61kN/m 合 计： 5.67kN/m 5.1.6 A、D 纵墙自重 标准层 纵墙+铝合金门窗 （7.5-0.45）(3.6-0.7)-2.72.12 0.26+2.72.10.35/7.5=1.72kN/m 内墙 7（7.5-0.45）(3.6-0.7)-2.72.12 0.0220/7.5=0.49kN/m 外墙 6 （7.5-0.45）(3.6-0.7)- 2.72.12 0.5/7.5=0.61kN/m 合 计： 2.82kN/m 底 层 纵墙+铝合金门窗 （7.5-0.45）(4.55-0.7-0.5)-2.72.12 0.26+2.72.10.35 /7.5=2.23kN/m 内墙 7（7.5-0.45）(4.55-0.7-0.5)-2.72.12 0.0220/7.5=0.65kN/m 外墙 6 （7.5-0.45）(4.55-0.7-0.5)- 2.72.12 0.5/7.5=082kN/m 合 计： 3.70kN/m 5.1.7 B、C 轴纵墙自重 标准层 纵墙+铝合金门窗 第 19 页 共 118 页 （7.5-0.45）(3.6-0.7)-12.12 0.26+12.10.352/7.5=2.80kN/m 内墙 7 2（7.5-0.45）(3.6-0.7)-12.12 0.0220/7.5=1.73kN/m 合 计： 4.53kN/m 底 层 纵墙+铝合金门窗 （7.5-0.45）(4.55-0.7-0.5)-12.12 0.26+12.10.352 /7.5=3.27kN/m 内墙 7 2（7.5-0.45）(4.55-0.7-0.5)-12.120.0220/7.5=2.07kN/m 合 计： 5.37kN/m 5.1.8 外横墙自重 标准层 横墙+铝合金门窗 (7.5-0.45)(3.6-0.7) 0.26/7.5=3.27kN/m 内墙 7 (7.5-0.45)(3.6-0.6) 0.0220/7.5=1.09kN/m 外墙 6 (7.5-0.45)(3.6-0.6) 0.5/7.5=1.36kN/m 合 计： 5.72kN/m 底层： 横墙+铝合金门窗 (7.5-0.45)(4.55-0.7-0.5) 0.26/7.5=3.78kN/m 内墙 7 （7.5-0.45)(4.55-0.7-0.5) 0.0220/7.5=1.26kN/m 外墙 6 （7.5-0.45)(4.55-0.7-0.5) 0.5/7.5=1.57kN/m 合 计： 6.61kN/m 5.1.9 内横墙自重 标准层 横墙 （3.6-0.7） 0.26=3.48kN/m 内墙 7 2（3.6-0.7) 0.0220=2.32kN/m 合 计： 5.80kN/m 底层 横墙 （4.55-0.7-0.5） 0.26=4.02kN/m 内墙 7 2（4.25-0.7-0.5) 0.0220=2.68kN/m 合 计： 6.70kN/m 5.1.10 走廊尽头墙自重 标准层 （2.7-0.45）（3.6-0.7）-2.11.8 0.26+2.11.800.35/2.7 =1.71kN/m 内墙 7 （2.7-0.45）（3.6-0.7）-2.11.8 0.0220/2.7=0.41kN/m 外墙 6 （2.7-0.45）（3.6-0.7）-2.11.8 0.5/2.7= 0.51kN/m 合 计： 2.63kN/m 底层： （2.7-0.45）（4.55-0.7-0.5）-2.41.8 0.26+2.41.800.35/2.7 =1.99kN/m 内墙 7 （2.7-0.45）（4.55-0.7-0.5)-2.41.8 0.0220/2.7=0.48kN/m 外墙 6 （2.7-0.45）（4.55-0.7-0.5）-2.41.80.5/2.7= 0.60kN/m 第 21 页 共 118 页 合 计： 3.07kN/m 5.1.11 女儿墙 墙体 1.2 0.26=1.44kN/m 混凝土压顶 2.5 0.1 0.2= 0.5kN/m 合 计： 1.94kN/ 5.2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 5.2.1 屋面和楼面活荷载标准值 根据建筑结构荷载规范 （GB500092001）查得 不上人屋面 0.5 kN/m2 楼面：教室、试验室、会议室、厕所 2.0 kN/m2 走廊、门厅、楼梯 2.5kN/m2 5.2.2 雪荷载 Sk=1.00.40=0.40kN/m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。 5.3 竖向荷载下框架受荷载总图竖向荷载下框架受荷载总图 经计算，走廊的现浇板长边和短边之比大于 3，按单向板计算；其余现浇 板板块的长边与短边比均不大于 3.0，宜按双向板计算，从四角出 45o 平分线， 区格板被分为四个小块，每小块荷载传给与之相邻的的梁，见板传荷示意图(图 5-1)。板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载(图 5-2)。 图 5-1 板传荷载示意图 图 5-2 三角形及梯形荷载换算为等效均布荷载示意图 第 23 页 共 118 页 5.3.1 屋面板传荷情况 板传至梁上的三角形荷载或梯形荷载等效为均布荷载，荷载传递图见图 4- 2。 1 2.1 0.28 7.5 23 11 1 20.865 2 1.65 0.22 7.5 23 22 1 20.914 AB 轴间屋面板传荷载 恒载： 均布荷载：5.332.10.865+5.331.650.914+6.67=24.39kN/m A 柱集中荷载： 5.332.15/84.2+5.331.655/83.3+1.947.5+6.67(7.5- 0.45)+3.017.50.5+5.332.10.8657.50.5+5.331.650.9147.50.5=186.83kN 活载： 均布荷载：0.502.10.865+0.51.650.914=1.66kN/m A 柱集中荷载： 0.502.15/84.2+0.51.655/83.3+0.52.10.8657.50.5+0.51.650.9147.5 0.5=10.69KN BC 轴间屋面板传荷载 恒载： 均布荷载：3.01kN/m B 柱集中荷载： 5.332.71/24.2+5.332.71/23.3+5.332.15/84.2+5.331.655/83.3+5.332.1 0.8657.50.5+5.331.650.9147.50.5+6.67（7.5-0.45）=214.96kN 活载： 均布荷载：0kN/m B 柱集中荷载： 0.52.71/24.2+0.52.71/23.3+0.52.15/84.2+0.51.655/83.3+0.52.10.8 657.50.5+0.51.650.9147.50.5=15.75kN CD 轴间屋面板传荷情况和 AB 轴完全相同，同时 C 柱=B 柱，D 柱=A 柱。 5.3.2 三层楼面板传荷情况 AB 轴间楼面板传荷载 恒载： 均布荷载：3.82.10.865+3.81.650.914+6.67=19.30kN/m A 柱集中荷载：3.82.15/84.2+3.81.655/83.3+2.82(7.5-0.45)+5.8（7.5- 0.45）+6.67(7.5-0.45) +3.017.50.5+3.82.10.8657.50.5+3.81.650.9147.50.5=200.34kN 活载： 均布荷载：22.10.865+21.650.914=6.65kN/m A 柱集中荷载： 22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657.50.5+21.650.9147.50.5=42.7 7kN BC 轴间楼面板传荷载 恒载： 均布荷载：3.01kN/m B 柱集中荷载： 3.82.71/24.2+3.82.71/23.3+3.82.15/84.2+3.81.655/83.3+5.8(7.5- 0.45)+3.82.10.8657.50.5+3.81.650.9147.50.5+6.67(7.5-0.45)+4.53(7.5- 0.45)=281.88kN C 柱集中荷载： 3.82.71/24.2+3.82.71/23.3+5.412.15/84.2+3.81.655/83.3+0.55.87. 5+5.412.10.8657.50.5+3.81.650.9147.50.5+6.67(7.5-0.45)+4.53(7.5- 0.45)=240.28kN 活载： 均布荷载：0kN/m B 柱集中荷载： 2.52.71/24.2+2.52.71/23.3+22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657. 50.5+21.650.9147.50.5=68.08kN C 柱集中荷载： 2.52.71/24.2+2.52.71/23.3+22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657. 第 25 页 共 118 页 50.5+21.650.9147.50.5=68.08kN CD 轴间楼面板传荷载 恒载： 均布荷载：5.412.10.865+3.81.650.914+6.67+5.8=28.03kN/m D 柱集中荷载： 5.412.15/84.2+3.81.655/83.3+2.82(7.5-0.45)+5.87.50.5+6.67(7.5- 0.45)+3.017.50.5+5.412.10.8657.50.5+3.81.650.9147.50.5=201.04kN 活载： 均布荷载：22.10.865+21.650.914=6.65kN/m D 柱集中荷载： 22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657.50.5+21.650.9147.50.5 =42.77kN 5.3.3 二层楼面板传荷情况 同三层楼面板传荷情况完全相同 5.3.4 一层楼面板传荷情况 AB 轴间楼面板传荷载 恒载： 均布荷载：3.82.10.865+3.81.650.914+5.8+6.67=25.10kN/m A 柱集中荷载：3.82.15/84.2+3.81.655/83.3+2.82(7.5-0.45)+6.67(7.5- 0.45)+3.017.50.5+3.82.10.8657.50.5+3.81.650.9147.50.5=159.45kN 活载： 均布荷载：22.10.865+21.650.914=6.65kN/m A 柱集中荷载： 22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657.50.5+21.650.9147.50.5=42.7 7kN BC 轴间楼面板传荷载 恒载： 均布荷载：3.01kN/m B 柱集中荷载： 3.82.71/24.2+3.82.71/23.3+3.82.15/84.2+3.81.655/83.3+3.81.650. 9147.50.5+3.82.10.8657.50.5+6.67(7.5-0.45)+4.53(7.5-0.45)=198.70kN C 柱集中荷载： 3.82.71/24.2+3.82.71/23.3+5.412.15/84.2+3.81.655/83.3+0.55.87. 5+3.81.650.9147.50.5+5.412.10.8657.50.5+6.67(7.5-0.45)+4.53(7.5- 0.45)=240.28kN 活载： 均布荷载：0kN/m B 柱集中荷载： 2.52.71/24.2+2.52.71/23.3+22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657. 50.5+21.650.9147.50.5=68.08kN C 柱集中荷载： 2.52.71/24.2+2.52.71/23.3+22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657. 50.5+21.650.9147.50.5=68.08kN CD 轴间楼面板传荷载 恒载： 均布荷载：5.412.10.865+3.81.650.914+6.67+5.8=28.03kN/m D 柱集中荷载： 5.412.15/84.2+3.81.655/83.3+2.82(7.5-0.45)+5.87.51/2+6.67(7.5- 0.45)+3.017.50.5+5.412.10.8657.50.5+3.81.650.9147.50.5=201.04kN 活载： 均布荷载：22.10.865+21.650.914=6.65kN/m D 柱集中荷载： 22.15/84.2+21.655/83.3+22.10.8657.50.5+21.650.9147.50.5=42.7 7kN 5.3.5 基础顶荷载 A 柱：6.7(7.5-0.45)0.5+3.7(7.5-0.45)=49.70kN B 柱：6.7(7.5-0.45)0.5+5.37(4.2-0.25)=44.83kN C 柱：6.7(7.5-0.45)0.5+0.56.77.5+5.37(7.5-0.45)=86.60kN 第 27 页 共 118 页 D 柱：3.7(7.5-0.45)+6.77.50.5=51.21kN 5.4 水平地震作用水平地震作用 5.4.1 重力荷载代表值计算 屋面处重力荷载代表值=结构和配件之中标准值+0.5 屋面活荷载标准值 楼面处重力荷载代表值=结构和配件之中标准值+0.5 楼面活荷载标准值 5.4.1.1 屋面处的重力荷载标准值计算 1.94 (55.2 17.7) 2282.85kNG 女 5.33 55.2 17.75207.62kNG 板 4 6.67 (55.27 0.45)2 6.67 (17.73 0.45) 3.01 7.5 147.50.456.67 23.012.70.4562527.77kN G 梁 3.6 32 5.67kNG 柱 =653. 18 2.822311.33kNG 外纵墙 55. 2 4.53 55.2 2500.11kNG 内纵墙 5.72 7.5 42.632.70.452183.44kNG 外横墙 5.8 7.5 14609.00kNG 内横墙 0.50.5 0.5 55.2 17.7244.26kN屋面活荷载 汇总： 4 10519.56kNG 5.4.1.2 二三层楼面处重力荷载标准值 3.817.74.2 7.5 44.2 7.5 23574.78kNG 板 （55. 2）+5. 41 3.6 32 5.67kNG 柱 =653. 18 2527.77kNG 梁 2.822311.33kNG 外纵墙 55. 2 4.53 55.2 2500.11kNG 内纵墙 5.72 7.5 42.632.70.452183.44kNG 外横墙 6 7.8 16748.8kNG 内横墙 0.5 倍活荷载标准值： 0.5 2 (55.2 17.74.2 7.5 22.7 55.2)0.5 2.5 2.7 55.2951.30kN 汇总： 9354.41GGkN 23 5.4.1.3 一层楼面处重力荷载代表值 3574.78GKN 板 4.55 32 5.67825.55kNG 柱 2527.77kNG 梁 3.72408.48kNG 外纵墙 55. 2 5.37 (55.26.6) 2528.41kNG 内纵墙 6.61 7.5 43.072.70.452212.12kNG 外横墙 6.7 7.5 15652.50kNG 内横墙 0.5 倍活荷载标准值： 0.5 2 (55.2 17.74.2 7.5 42.7 55.2) 0.5 2.5 (2.7 55.24.2 7.5 2)967.05kN 汇总： 9696.66kNG 1 5.4.2 框架侧移刚度计算 5.4.2.1 梁柱线刚度 在计算梁的线刚度时，考虑到楼板对框架梁截面惯性矩的影响，边框架梁 取，即边框架梁的线刚度为中框架梁线刚度的 0.75 倍。各层梁柱线刚 0 1.5 b II 度如表（5-1）所示。 第 29 页 共 118