教学楼毕业设计计算书.doc

湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - i - 摘摘 要要 为满足学校的发展，某高校计划在校内修建一栋 57 层的综合办公楼。办公楼为 教职人员、学生提供行政、教务、人事、财务、会议等办公场所，具有社会展示及校 内服务功能，要求美观大方、简洁实用，富有新时代高校的新风貌。 在此背景下我完成了题为东升办公楼设计的本科毕业设计。建筑结构采用了框架 承重方案，主楼六层，总建筑面积约为 4000m2，地区抗震设防为 6 度。 本次设计分为建筑设计、结构设计与施工组织设计三部分。设计过程中运用了 pkpm 和天正建筑等软件。完成了相应的图纸和计算书。 其中建筑设计主要有建筑平面、立面、剖面设计，及构件设计；结构设计主要有 结构布置、结构选型、全楼结构设计和一榀框架的计算及配筋，以及柱下独立基础内 力和配筋计算。 关键词：建筑设计；结构计算；结构布置；内力计算；配筋计算 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - ii - abstract .with the requirement of development,the muti-function office building is going to be built for the society demonstration and internal service function in an university.it will have 5 to 7 stories. the office complex consists of administration, academic affairs, personnel, finance, meeting and so on facilities, which requiring a nice, simple, practical and modern look for a college. under this circumstance, i have completed the graduate design entitled fang zheng office building. the seven-story main building, using frame load-bearing program on structure, has a total floor area of approximately 6022 square meters, regional seismic fortification of 6 degrees. the design is divided into three parts of architectural design, structural design and construction design. the design results includes calculations and drawings. architectural design includes architectural graphic,faade,profile design,and component design;structure design includes layout of the main structure, the structure selection, the whole building structure design and calculation of a pin and reinforced frame, and the internal force and an independent basis under column reinforcement calculation. keywords: architectural design; structural design; the arrangement of structure; the caculation of load and force; the calculation of reinforcement 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - iii - 目 录 第一章第一章 前前 言言.1 第二章第二章 建筑设计建筑设计2 2.1 工程概况.2 2.2 建筑平面设计.2 2.2.1 使用部分的平面设计2 2.2.2 交通联系部分的平面设计2 2.3 建筑剖面设计.3 2.4 建筑立面设计.3 2.5 本设计特点.4 第三章第三章 结构设计结构设计5 3.1 设计资料.5 3.2 结构布置及梁柱截面估算 5 3.2.1 结构布置方案和结构选型.5 3.2.2 框架梁、柱、板截面尺寸估算.6 3.2.3 框架计算简图及梁、柱线刚度计算.7 3.3 荷载计算 10 3.3.1 恒载标准值计算.10 3.3.2 活荷载标准值计算.11 3.4 竖向荷载作用下的框架受荷计算 12 3.4.1 gk、lm 轴间边框架梁12 3.4.2 kl 轴间中框架梁12 3.4.3 竖向荷载作用下框架的内力计算.14 3.5 风荷载及其内力分析 24 3.5.1 风荷载计算.24 3.5.2 各层 d 值及剪力分配系数的计算25 3.5.3 各柱反弯点、剪力、柱端弯矩计算.25 3.5.4 各柱反弯点、剪力、柱端弯矩计算及侧移验算.26 3.5.5 水平风荷载作用下框架的内力图.27 3.6 内力组合 28 3.6.1 框架梁内力组合.29 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - iv - 3.6.2 框架柱内力组合.31 3.7 梁、柱截面配筋计算 36 3.7.1 梁配筋计算.37 3.7.2 梁正截面配筋表.38 3.7.3 梁斜截面配筋表.39 3.7.4 柱配筋计算.39 3.8 基础类型及计算形式 41 3.8.1 确定基础的初步尺寸.41 3.8.2 基础底面积验算.42 3.8.3 受冲切承载力验算.42 3.9 楼梯计算 46 3.9.1 梯段板 tb-1 计算46 3.9.2 平台板 tb-2 计算47 3.9.3 平台梁 tl-1 计算48 第四章第四章 施工组织设计施工组织设计.50 4.1 总 则.50 4.1.1 编制说明.50 4.1.2 编制依据.50 4.1.3 编制原则.50 4.2 工程概况 51 4.2.1 工程地点及地貌.51 4.2.2 建筑形式.51 4.2.3 工程结构.51 4.2.4 现场自然条件.51 4.3 现场平面布置 52 4.3.1 生产设施.52 4.3.2 临时生活设施.52 4.3.3 平面布置要求.52 4.3.4 施工临时供水供电线路.52 4.4 施工方案设计 52 4.4.1 工程总施工顺序安排.52 4.4.2 基础工程施工顺序.53 4.4.3 主体结构工程施工顺序.53 4.4.4 室内装饰工程施工顺序.53 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - v - 4.4.5 外墙及室外装饰工程施工顺序.53 4.4.6 施工段划分.53 4.4.7 重点分项工程施工方法.53 4.5 技术组织措施 56 4.5.1 质量保证措施.56 4.5.2 技术难点、常见质量通病及处理办法.57 4.5.3 安全保证措施.58 第五章第五章 结论结论.59 参参 考考 文文 献献.60 致致 谢谢61 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 1 - 第一章第一章 前前 言言 社会社会主义现代化建设的大潮已进入高潮，城市化是社会发展必然的历史进程， 是人类文明进步的表现。城市化进程，促使城市功能性质发生改变，城市职能得到提 高。城市中的一些物质文化与精神文化被保留，同时，许多被更替、被更新。新的生 活永远不停地改造着城市，促进着城市的发展。我们作为新世纪的大学生，在党和国 家的多年培养下，终于要走入工作岗位，在走入社会工作之前，毕业设计是检验我们 大学四年所学知识的一个最好标准，同时我们也可以学到很多的知识，为将来做好技 术上的储备。随着经济的发展，建筑行业已成为不少国家和地区的支柱产业，在其国 民经中起着举足轻重的作用。所以我们就更应该好好的做好毕业设计了。 为了锻炼我独自组织设计方面的能力，也提前接受工程师所必须的基本训练，达 到建筑工程专业人才培养的要求。所以，我将四年来所学的各种专业知识作一次全面 的系统的复习，达到融会贯通、整合运用的目的，本人特别详细认真的做了本次毕业 设计。 本次毕业设计课题是办公楼设计。该办公楼的设计大致分以下三个主要部分：1、 建筑设计 2、结构设计 3、施工组织设计。通过这三个部分针对性的训练可以把大学里 面的各种专业知识进行一次系统详实的复习，同时为今后走上工作岗位奠定了雄厚的 理论基础和必要的实践经验，是一次难得的岗前培训。 在设计过程中，本组设计指导老师王彦老师及其他同学都给予了无私的帮助，并 提出了许多宝贵的意见。在此向他们表示衷心的感谢！同时由于自身水平有限，计算 书中难免有不足和错误之处，恳请各位老师批评指正，将不胜感激！ 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 2 - 第二章第二章 建筑设计建筑设计 2.1 工程概况工程概况 地点：湖南省湘潭市湖南科技大学。 建筑形式：楼为六层较规则长方形式综合办公楼，高为 23m，建筑面积约 4000m2。 设计目的：由于学校的发展，原有的办公楼不能满足工作需要。 房间组成：大厅、会议室、多媒体综合会议室、办公室、传达室、配电控制室、 储藏室与其它附属设施、开水房等组成。 2.2 建筑平面设计建筑平面设计 2.2.1 使用部分的平面设计使用部分的平面设计 （1）办公室用房设计）办公室用房设计 一般办公用房面积为 20 和 30 平方米两种，开间和进深是 3.9m6m 和 5.46m 两 种，结构柱距为 3.9m6m ，需要大空间的房间时可做调整。 （2）卫生间设计）卫生间设计 据办公楼建筑设计规范规定：厕所距离最远的工作点不应大于 50m；应设前 室，前室内宜设置洗手盆；应有天然采光和不向邻室对流的直接自然通风，条件不许 可时，应设机械排风装置。 卫生洁具数量应符合下列规定：男厕每 40 人设大便器一具，每 30 人设小便器一 具(小便槽按每 0.60m 长度相当一具小便器计算)，女厕所每 20 人设大便器一具，洗手 盆每 40 人设一具，每间厕所大便器三具以上者，其中一具宜设坐式大便器。 设有大会议室的楼层应相应增加厕位，专用卫生间可只设蹲式大便器、洗手盆和面镜。 （3）采光通风设计）采光通风设计 所有办公用房窗地面积比为 1:7，会议室、展览厅窗地面积比为 1:8，满足规范中 办公室、研究工作室、接待室、打字室、陈列室和复印机室等房间窗地比不应小于 16、设计绘图室、阅览室等房间窗地比不应小于 15、会议室房间窗地比不应小于 18 的规定。主楼两端设置有观光区，该观光区兼做走道通风采光，满足了民用建筑设 计通则里走道的通风采光规定。 2.2.2 交通联系部分的平面设计交通联系部分的平面设计 一栋建筑物除了有满足使用要求的各种房间外，还须有交通联系部分把各个房间 以及室内外之间联系起来，建筑物内部的交通联系部分可分为：水平交通联系的走廊、 过道；垂直交通联系的楼梯、电梯等；交通联系的枢纽：门厅、过厅等。这些部分设 计得是否合理，除了直接影响到建筑物中各部分的联系通行是否方便外，它对房屋的 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 3 - 造价、建筑用地、平面组合方式等许多方面也有很大的影响。 交通联系部分设计的主要要求有：交通路线简洁明确，联系通行方便；人流通畅， 紧急疏散时迅速安全；满足一定的采光通风要求；力求节省交通面积，同时考虑空间 处理等造型问题。以下分述各种交通联系部分的平面设计。 （1）走道设计）走道设计 走道的宽度应符合人流和建筑防火要求，该办公建筑走道净宽为 2.4 米，满足办 公楼建筑设计规范中：走道长度小于等于 40 米单面布房走道的净宽不小于 1.3 米， 双面布房走道的净宽不小于 1.4；走道长度大于 40 米单面布房走道的净宽不小于 1.5 米， 双面布房走道的净宽不小于 1.8 米的规定。 （2）楼梯的设计）楼梯的设计 楼梯是房屋各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经之路。楼梯设计主 要依据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式， 考虑整栋建筑的楼梯数量，以及楼梯间的平面布置和空间组合。楼梯的宽度也是根据 通行人数的多少和建筑防火要求决定的。一般按 0.6m/100 人的宽度。该办公楼主楼人 数较多一层最多可容纳 450 人，设有两部楼梯，楼梯开间均为 3600mm，满足规范要 求。楼梯形式的选择，主要以房屋的使用要求为依据，采用双跑楼梯，使用方便。楼 梯位置较为明显，人流组织通畅安全，建筑面积经济合理。 （3）门厅及出入口的设计）门厅及出入口的设计 门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡人流集散枢纽。和所有交通联系部分的设 计一样，疏散出入口安全也是门厅设计的一个重要内容。门厅对外出入口的总宽度不 应小于通向该门厅的过道、楼梯宽度的总和，对于办公楼，门厅对外出入口的宽度， 一般按 0.6m/100 人计算。此设计中门厅宽度为 6000mm，满足要求。此外，该设计中 门厅的导向明确，进出门厅后，能够较容易的找到各个过道口和楼梯口。由于门厅是 人们进入建筑物首先到达并经常经过或停留的地方，因此设计门厅时须考虑到空间组 合和建筑造型要求，本设计采用 4500mm 高的门厅。 2.3 建筑剖面设计建筑剖面设计 （1）层数和层高）层数和层高 层数：七层 层高：层高是空间设计经济的原则，通过结构布置和计算取层高为首层 4.5 米，其 他层 3.6 米。 （2）室内外高差）室内外高差 为防止室外雨水倒流和墙体受潮，要求室内外存在一定的高差，取室内外高差为 450mm，出入口处设三个踏步的台阶，踏步宽为 300mm，高为 150mm。 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 4 - 2.4 建筑立面设计建筑立面设计 不同功能要求建筑物的类型具有不同的内部空间组合特点，建筑物的外部形象尽 可能具有表现、张扬性，整幢采用银白色乳液涂料，使得整体效果给人以简洁大方、 新颖别致、虚实相生，给人一种轻松气派的感觉。 2.5 本设计特点本设计特点 设计充分利用地理位置优势，平面布置简单，人流无交叉干扰，使用方便，房间 布置灵活多样，且有利于动静分离，互相干扰少，便于管理此建筑将成为该路段的又 一亮点。整个设计符合民用建筑设计通则、简明建筑结构设计手册，多层 建筑设计防火规范，钢筋混凝土设计规范等，设计深度达到设计任务书的规范 要求。 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 5 - 第三章第三章 结构设计结构设计 3.1 设计资料设计资料 1、工程名称：方正办公楼设计。 2、工程概况：建筑总面积为 6022 m2，为框架承重结构,主体结构层数为七层，局 部层数为五层，首层层高为 4.5m，女儿墙高 900 mm，抗震设防烈度为 6 度。 3、气象资料：常年主导东南风风向，基本风压 0=0.35kn/ m2，基本雪压 s0=0.45kn/ m2，年最高气温 38。最低温度-2。 4、 设计标高：办公楼室内设计标高0.000m，室外地坪-0.450m。 5、墙身做法：墙身实心粘土砖，m7.5 水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂底，纸筋 灰面，厚 20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为 1：3 水泥砂浆底，厚 20mm，面砖贴 面。 6、楼面做法：（从上向下）10mm 厚水磨石地面；20mm 厚水泥砂浆；100mm 厚 现浇楼板； 20mm 厚天棚抹灰。 7、屋面做法：（从上向下）30mm 厚细石混凝土保护层；三毡四油防水层； 20mm 厚水泥砂浆找平层；50mm 厚苯板保温，1：10 水泥珍珠岩找坡（2%）；20mm 厚水泥砂浆找平层；100mm 厚现浇楼板； 20mm 厚天棚抹灰。 8、 地基情况：地面以下 1.7m 为粘土，厚度约为 5m，再往下为砾石层。 9、 活荷载：办公室、会议室等的活荷载 2.0kn/ m2，电梯间活荷载 7.0 kn/ m2， 走廊、门厅、楼梯间活荷载 2.5kn/ m2，上人屋面活荷载 2.0 kn/ m2。 10、材料强度等级：梁柱砼等级 c30，纵向受力主筋、箍筋 hpb235；板砼等级 c20；基础混凝土等级为 c30，垫层混凝土等级为 c20。内隔墙非承重的页岩多孔砖 980kg/ m3，外墙选用实心页岩砖容重 1800kg/ m3。 3.2 结构布置及梁柱截面估算结构布置及梁柱截面估算 3.2.1 结构布置结构布置方案和结构选型方案和结构选型 结构布置及一榀计算框架的选取位置如图 3.1 所示。 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 6 - 图 3.1 结构平面布置图和计算框架选取位置 （1）结构承重方案选择）结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架 梁、柱布置参见结构平面图。 （2）主要构件选型）主要构件选型 梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 墙体采用：粘土砖砌块 墙体厚度：外墙：240mm，内墙：180mm 基础采用：柱下独立基础 3.2.2 框架梁、柱、板截面尺寸估算框架梁、柱、板截面尺寸估算 （1）框架梁：）框架梁：根据混凝土结构设计，梁宽不小于 200mm，梁高不大于 4 倍 梁宽，梁净跨不小于 4 倍梁高。根据受弯构件连续梁经验公式 ， 估算梁高 h=（1/81/12）l，梁宽 b=（1/21/3）h。其中 l 为梁的计算长度。 横向框架梁： ，取；mmlh68 . 0 45 . 0 5.4) 12 1 8 1 () 12 1 8 1 ( mh5 . 0 48 . 9 500 5005400 h ln ，取；mmhb25 . 0 167 . 0 5 . 0) 3 1 2 1 () 3 1 2 1 ( mb25 . 0 中间框架梁虽然跨度较小，但考虑施工方便，截面尺寸取为与横向框架梁一样。 纵向和次梁框架梁： ，取；mmlh75 . 0 5 . 02 . 4) 12 1 8 1 () 12 1 8 1 ( mh6 . 0 42 . 9 600 5006000 h ln 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 7 - ，取(因 g 轴纵向框架梁沿柱外边3 . 02 . 05 . 0) 3 1 2 1 () 3 1 2 1 (mhbmb25 . 0 平齐放置，为减小梁柱偏心，梁宽适当取得宽些，当然梁也可采取加腋的办法) （2）框架柱：）框架柱：根据混凝土结构设计，由公式 设楼面荷载为每层 10kn/ m2,轴压比限制不超过 0.8，8 . 0 af n cc f n a 8 . 0 knknmmmn157571075 . 3 0 . 6 2 1114 . 0 /10 3 . 148 . 0 101575 26 3 mn n a 取 bh=0.5m0.5m。 2 111400mma mm77.333111400 （3）楼板）楼板:（采用双向板） ，取楼板厚 h=100mm。075 . 0 0 . 3 40 1 40 1 lh 3.2.3 框架计算简图及梁、柱线刚度计算框架计算简图及梁、柱线刚度计算 （1）确定框架结构计算单元简图）确定框架结构计算单元简图 根据结构平面布置图,选定第(-)作为计算单元. 如图 3.2 示框架的计算单元， 2125 取轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层 23 柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。 图3.2框架计算单元和双向板传力简图 各框架计算简图如图 3.3 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 8 - 图3.3框架计算简图 （2）梁、柱的计算高（跨）度）梁、柱的计算高（跨）度 梁的跨度：取轴线间距，即边跨梁为 5.4m，中间跨梁为 2.1m； 底层柱高：h=4.5m+0.45m+0.65m=5.6m,其中 4.5m 为底层层高，0.45m 为室内外高 差，0.65m 为基础顶面至室外地面的高度。 其它层柱高：取层高，即为 3.6m。框架几何尺寸见图 3.4 250500250500 250500 500500 500500 250500250500 250500 500500 500500 250500250500 250500 500500 500500 250500250500 250500 500500 500500 250500250500 250500 500500 500500 250500250500 250500 500500 500500 250500250500 250500 500500 500500 g kl m 图3.4框架几何尺寸 （3）梁柱线刚度计算）梁柱线刚度计算 框架，在竖向荷载作用下，可忽略节点侧移，按刚性方案设计。在水平荷载作用 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 9 - 下不能忽略节点侧移，按弹性方案设计。 相对线刚度计算如下： 柱惯性矩 4 4424 1 0.50.52 10 m 1212 c a im 底层柱线刚度： 10224 7 1 3.0 10 n/m0.52 10 m 2.8 10 n m 5.6 cc c e i i hm 其他层柱线刚度： 10224 7 2 3.0 10 n/m0.52 10 m 4.3 10 n m 3.6 cc c e i i hm 对于梁考虑整体刚度提高取 0 2ii 横梁的惯性矩： 3 3434 1 220.25 0.5 m5.2 10 m 1212 bh i 纵梁的惯性矩： 3 3434 1 220.25 0.6 m9 10 m 1212 bh i 纵梁的线刚度： 10234 7 3.0 10 n/m9 10 m 4.5 10 n m 6 c e i i lm 横梁的线刚度： 10234 7 3.0 10 n/m5.2 10 m 2.89 10 n m 5.4 c e i i lm 横梁 g-k 的线刚度： 10234 7 3.0 10 n/m5.2 10 m 7.4 10 n m 2.1 c e i i lm 令其他层柱线刚度，则其余各杆件的相对线刚度为： 0 . 1 2 c i 7 1 7 2.8 10 0.65 4.3 10 c i 7 7 4.5 10 1.05 4.3 10 i 纵 7 7 2.89 10 0.67 4.3 10 i 横 7 7 7.4 10 1.7 4.3 10 i g -k 框架梁、柱相对线刚度如图 3.5 所示： 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 10 - g kl m 1 111 0.67 0.671.7 0.65 0.650.650.65 1 111 0.67 0.671.7 1 111 0.67 0.671.7 1 111 0.67 0.671.7 1 111 0.67 0.671.7 1 111 0.67 0.671.7 0.67 0.671.7 图 3.5 框架梁柱线刚度 3.3 荷载计算荷载计算 3.3.1 恒载标准值计算恒载标准值计算 （1）屋面）屋面 结构层：100 厚现浇混凝土板 0.10m25 kn/m3=2.5 kn/m2 找平层：15 厚水泥砂浆 0.015m20 kn/m3=0.30kn/m2 保温层： 80 厚矿渣水泥 0.08m14.5 kn/m3=1.16 kn/m2 防水层（刚性）：40 厚 c20 细石混凝土防水 1.0 kn/m2 找坡层：1:10 水泥珍珠岩找坡 （坡度 2%） 1/212m2%1/211 kn/m3=0.66 kn/m2 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 11 - 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17 kn/m3=0.17 kn/m2 合计合计： 5.79 kn/m2 （2）标准层楼面）标准层楼面 12mm 大理石地面 0.012m28kn/m3=0.34kn/m2 30mm 厚细石混凝土 0.03m24kn/m3=0.72kn/m2 结构层：100 厚现浇混凝土板 0.10m25 kn/m3=2.5 kn/m2 天棚抹灰：15mm 厚混合砂浆 0.015m17 kn/m3=0.26 kn/m2 合计合计： 3.82 kn/m2 （3）梁的自重）梁的自重 梁截面尺寸 bh=250 mm600 mm 梁自重： 25 kn/m30.25 m（0.60 m-0.10 m）=3.13 kn/m 抹灰层:10 厚混合砂浆 0.01 m(0.6m-0.10 m) 2+0.25 m 17 kn/m3=0.21 kn/m 合计合计： 3.34 kn/m 梁截面尺寸 bh=250 mm500 mm 梁自重： 25 kn/ m30.25 m（0.50 m-0.10 m）=2.5 kn/m 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01 m(0.5m-0.10m) 2+0.25 m 17 kn/ m3=0.18 kn/m 合计合计： 2.68 kn/m （4）柱的自重）柱的自重 柱截面尺寸 bh=500mm500mm 底层柱自重： 25 kn/ m3 0.50m0.50m5.6m=35kn 其它层柱自重： 25 kn/ m3 0.50m0.50m3.6m=22.5kn （5）墙体自重）墙体自重 （外墙为 240mm 厚实心粘土砖，外墙面为贴瓷砖墙面 0.5 kn/ m2，内墙面 20mm 抹灰；内墙为 180mm 厚粘土砖，内墙面 20mm 抹灰） 外墙重： 贴瓷砖外墙面 0.5 kn/m2 粉刷内墙面 0.02m17kn/ m3=0.34 kn/m2 墙体 0.2m18 kn/ m3 =4.32 kn/m2 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 12 - 外墙重=贴瓷砖外墙面+粉刷内墙面+墙体= 5.4 kn/ m2(4.5-0.6)m=21.05kn/m 内横墙重： （ 2 0.02m17 kn/ m3 +0.2m18 kn/ m3）（3.6m-0.5m） =13.27kn/m 内纵墙重： （2 0.02m17 kn/ m3 +0.2m18 kn/ m3）（3.6m-0.6m）=12.84 kn/m 窗自重： 0.5 kn/ m2 门自重： 0.2 kn/m2 （6）女儿墙自重）女儿墙自重 (0.24m18 kn/m3+0.5 kn/ m2) 0.9m=4.34kn/m 3.3.2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 由结构荷载设计规范，得以下荷载数值： （1）屋面和楼面活荷载标准值）屋面和楼面活荷载标准值 上人屋面： 2.0 kn/ m2 不上人屋面： 0.5 kn/ m2 楼面：办公室、会议室、接待室 2.0 kn/ m2 电梯间 7.0 kn/ m2 楼梯间 2.5 kn/ m2 卫生间 2.0 kn/ m2 雪荷载 0.45 kn/ m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取最大值。 3.4 竖向荷载作用下的框架受荷计算竖向荷载作用下的框架受荷计算 3.4.1 gk、lm 轴间边框架梁轴间边框架梁 （1）板传荷载）板传荷载 据混凝土结构设计，板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载 的等效示意图如图 3.6 和图 3.7 所示。 边框架梁承担的是由屋面板、楼面板传来的荷载形式为梯形，中框架梁的荷载形 式为三角形。为计算简便，按支座弯矩等效原则，将其简化为矩形分布。 梯形传荷： 32 )21 (qq （3.1） 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 13 - （a） （b） 图 3.6 荷载等效示意图 其中：是实际荷载，是等效均布荷载，。 qq l a 33 . 0 4 . 5 8 . 1 l a 屋面板传荷载： 恒载 5.79 kn/ m21.8m2（1-20.332+0.333） =17.05kn/m 活载 2.0kn/ m21.8m2（1-20.292+0.293）=5.9 kn/m 楼面板传荷载： 恒载 3.82 kn/ m21.8m2（1-20.292+0.293） =11.28kn/m 活载 2.0 kn/ m21.8m2（1-20.292+0.293） =5.9kn/m 梁自重及抹灰 2.68 kn/m 3.4.2 kc 轴间中框架梁轴间中框架梁 （1）板传荷载）板传荷载 三角形传荷： 8 5 qq （3.2） （a） （b） 图 3.7 荷载等效示意图 屋面板传荷载： 恒载 5.79 kn/ m21.05m25/8=7.6kn/m 活载 2.0kn/ m21.05m25/8=2.63 kn/m 楼面板传荷载： 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 14 - 恒载 3.82 kn/ m21.05m25/8=5.0n/m 活载 2.0kn/ m21.05m25/8=2.63 kn/m 梁自重及抹灰 2.68 kn/m 框架各层恒荷载、活荷载作用分布见图 3.8 和 3.9。 19.7 7.6 19.7 14.0 5.0 14.0 14.0 5.0 14.0 14.0 5.0 14.0 14.0 5.0 14.0 14.0 5.0 14.0 14.0 5.0 14.0 g kl m 图 3.8 恒荷载作用分布图 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 15 - 8.58 5.3 8.58 8.58 5.3 8.58 8.58 5.3 8.58 8.58 5.3 8.58 8.58 5.3 8.58 8.58 5.3 8.58 g kl m 8.58 5.3 8.58 图 3.9 活荷载作用分布图 3.4.3 竖向荷载作用下框架的内力计算竖向荷载作用下框架的内力计算 （1）恒、活荷载作用下框架的内力分析）恒、活荷载作用下框架的内力分析 恒荷载作用下框架的固端弯矩计算。 表 3.1 恒荷载作用下框架的固端弯矩计算表 边跨框架梁中间跨框架梁 顶 层 222 5.4/7 .19 12 1 12 1 mmknql =41.53 mkn 222 1 . 2/6 . 7 12 1 12 1 mmknql 2.8 mkn 及底层 标准层 222 5.4/28.11 12 1 12 1 mmknql =27.41 mkn 222 1 . 2/0 . 5 12 1 12 1 mmknql 1.9 mkn 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 16 - 活荷载作用下框架的固端弯矩计算。 表 3.2 活荷载作用下框架的固端弯矩计算表 边跨框架梁中间跨框架梁 顶 层 222 5.4/58 . 8 12 1 12 1 mmknql =20.9 mkn 222 1 . 2/58. 8 12 1 12 1 mmknql =3.15 mkn 及底层 标准层 = 222 4 . 5/3 . 5 12 1 12 1 mmknql 12.9 mkn 222 1 . 2/3 . 5 12 1 12 1 mmknql =1.95 mkn 节点分配系数计算。 顶层分配系数计算过程如下（其他层计算方法相同，见表 3.3）。 节点 g： 8.40 07 . 1 414 14 66 kg 52 . 0 7.01414 7.014 56 gg 节点 k：，35 . 0 9.7047.01414 14 66 gk 28 . 0 9.7047.01414 79. 04 66 lk 37. 0 9.7047.01414 7.014 56 kk 表 3.3 节点分配系数计算表 节点 g 各杆端分配系数节点 k 各杆端分配系数 顶g7k70.4k7g70.2 层g7g60.6k7l70.5 k7k60.3 标g5k50.26k5g50.15 准g5g40.37k5k40.23 层g5g60.37k5k60.23 k5l50.39 g1k10.3k1g10.17 底g1g20.43k1l10.42 层g1g00.27k1k00.16 k1k20.25 （2）用弯矩二次分配法计算框架内力）用弯矩二次分配法计算框架内力 根据梁、柱相对线刚度，算出各节点的弯矩分配系数 ij，见表 3.3 所示。 用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为 0.5，各节点分配二次即可。 其计算步骤和结果参见下图表。 梁的跨内最大弯矩的求法，根据公式： 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 17 - 2 8 1 qlm （3.3） 和利用数学三角关系求得，结果如下弯矩图，恒载作用下的内力计算分析如表 3.4，活 荷载作用下的内力计算分析如表 3.5。 跨中弯矩： 2 11 (+ 82 qlmm 右左 ） （3.4） 柱剪力： +mm q h 下上 （3.5） 边跨梁端剪力： ； = 2 m ql v l 左 =+ 2 m ql v l 右 （3.6） 中跨梁端剪力： =v = 2 ql v右 左 （3.7） 恒载作用下跨中弯矩及梁端剪力与柱剪力表 3.4 和表 3.6；活荷载作用下跨中弯矩 及梁端剪力与柱剪力表 3.5 和表 3.7。恒载作用下框架梁弯矩图及剪力图如图 3.10 和图 3.11；活荷载作用下框架梁弯矩图及剪力图如图 3.12 和图 3.13。 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 18 - 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 19 - 表 3.4 恒荷载作用下内力计算过程 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 70.000.600.400.2000.3000.500 -41.5341.53-0.98 0.0024.9216.61-8.110.00-12.17-20.28 0.005.07-4.068.310.00-3.041.43 0.00-0.61-0.41-1.340.00-2.01-3.35 0.0029.38-29.3840.390.00-17.21-23.17 60.370.370.260.150.230.230.39 -27.4127.41-0.98 10.1410.147.13-3.96-6.08-6.08-10.31 12.465.07-1.983.56-6.08-3.04-5.86 -5.75-5.75-4.041.712.632.634.45 16.859.46-26.3128.72-9.54-6.49-12.69 50.370.370.260.150.230.230.39 -27.4127.41-0.98 10.1410.147.13-3.96-6.08-6.08-10.31 5.075.07-1.983.56-3.04-3.04-5.34 -3.02-3.02-2.121.181.811.813.06 12.1912.19-24.3928.19-7.31-7.31-13.56 40.370.370.260.150.230.230.39 -27.4127.41-0.98 10.1410.147.13-3.96-6.08-6.08-10.31 5.075.07-1.983.56-3.04-3.04-5.34 -3.02-3.02-2.121.181.811.813.06 12.1912.19-24.3928.19-7.31-7.31-13.56 30.370.370.260.150.230.230.39 -27.4127.41-0.98 10.1410.147.13-3.96-6.08-6.08-10.31 5.075.07-1.983.56-3.04-3.04-5.34 -3.02-3.02-2.121.181.811.813.06 12.1912.19-24.3928.19-7.31-7.31-13.56 20.370.370.260.150.230.230.39 -27.4127.41-0.98 10.1410.147.13-3.96-6.08-6.08-10.31 5.073.70-1.983.56-3.04-3.30-5.34 -2.51-2.51-1.771.221.871.873.17 12.7011.33-24.0328.23-7.25-7.52-13.46 10.270.430.300.170.250.160.42 -27.4127.41-0.98 7.4011.798.22-4.49-6.61-4.23-11.10 5.07-2.254.11-3.040.87 -0.76-1.21-0.85-0.33-0.49-0.31-0.82 11.7110.57-22.2826.70-10.13-4.54-12.03 g5.29k-2.27 湖南科技大学本科生毕业设计（论文） - 20 - 表 3.5 活荷载作用下内力计算过程 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0.00 0.60 0.40 0.200 0.300 0.500 -14.34 14.34 0.00 0.00 8.60 5.74 -2.87 0.00 -4.30 -7.17 0.00 2.65 -1.43 2.87 0.00 -1.65 1.43 0.00 -0.73 -0.49 -0.53 0.00 -0.80 -1.33 0.00 10.53 -10.53 13.81 0.00 -6.75 -7.06 0.37 0.37 0.26 0.15 0.23 0.23 0.39 -14.34 14.34 0.00 5.31 5.31 3.73 -2.15 -3.30 -3.30 -5.59 4.30 2.65 -1.08 1.86 -2.15 -1.65 -5.86 -2.18 -2.18 -1.53 1.17 1.79 1.79 3.04 7.43 5.78 -13.22 15.22 -3.66 -3.16 -8.41 0.37 0.37 0.26 0.15 0.23 0.23 0.39 -14.34 14.34 0.00 5.31 5.31 3.73 -2.15 -3.30 -3.30 -5.59 2.65 2.65 -1.08 1.86 -1.65 -1.65 -5.34 -1.57 -1.57 -1.10 1.02 1.56 1.56 2.64 6.39 6.39 -12.79 15.07 -3.39 -3.39 -8.29 0.37 0.37 0.26 0.15 0.23 0.23 0.39 -14.34 14.34 0.00 5.31 5.31 3.73 -2.15 -3.30 -3.30 -5.59 2.65 2.65 -1.08 1.86 -1.65 -1.65 -5.34 -1.57 -1.57 -1.10 1.02 1.56 1.56 2.64 6.39 6.39 -12.79 15.07 -3.39 -3.39 -8.29 0.37 0.37 0.26 0.15 0.23 0.23 0.39 -14.34 14.34 0.00 5.31 5.31 3.73 -2.15 -3.30 -3.30 -5.59 2.65 2.65 -1.08 1.86 -1.65 -1.65 -5.34 -1.57 -1.57 -1.10 1.02 1.56 1.56 2.64 6.39 6.39 -12.79 15.07 -3.39 -3.39 -8.29 0.37 0.37 0.26 0.15 0.23 0.23 0.39 -14.34 14.34 0.00 5.31 5.31 3.73 -2.15 -3.30 -3.30 -5.59 2.65 1.94 -1.08 1.86 -1.65 -1.79 -5.34 -1.30 -1.30 -0.91 1.04 1.59 1.59 2.70 6.66 5.94 -12.60 15.09 -3.36 -3.50 -8.23 0.27 0.43 0.30 0.17 0.25 0.16 0.42 -14.34 14.34 0.00 3.87 6.17 4.30 -2.44 -3.59 -2.29 -6.