土木工程办公楼毕业设计计算书.doc

华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 目目 录录 1 建筑设计 1 1.1 工程概况1 1.2 建筑物功能与特点1 2 结构设计概况 3 2.1 基本资料3 2.2 结构选型及结构材料3 2.3 设计依据4 2.4 结构的计算说明4 3 结构布置及计算单元的确定 6 3.1 柱网布置及结构平面布置图6 3.2 计算单元确定7 4 框架梁、柱截面尺寸估算及计算简图确定 8 4.1 框架梁、柱截面尺寸初估8 5 刚度计算 .11 5.1 框架梁、柱的线刚度计算.11 5.2 各层柱横向侧移刚度计算.11 6 荷载及重力荷载代表值计算 .13 6.1 屋面及楼面永久荷载标准值计算.13 6.2 屋面及楼面可变荷载标准值计算.14 6.3 楼梯梯段永久荷载标准值计算 .14 6.4 梁、柱重力荷载代表值计算.14 6.5 墙体重力荷载代表值计算.15 7 横向水平地震作用及内力计算 .22 7.1 横向结构自振周期计算.22 7.2 横向水平地震作用标准值及位移计算.22 8 横向风荷载作用下框架结构内力及侧移计算 .26 8.1 风荷载标准值计算.26 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 8.2 横向风荷载作用下水平位移计算.26 8.3 横向风荷载作用下框架内力计算(D 值法) .27 9 竖向荷载作用下横向框架结构内力计算 .30 9.1 计算单元的确定.30 9.2 荷载计算.30 9.2.1 恒载计算.30 9.3 竖向荷载的内力计算.33 10 框架内力组合 42 10.1 结构抗震等级42 10.2 框架梁内力组合42 11 截面设计 51 11.1 框架梁截面设计51 11.2 框架柱58 12 基础设计 69 12.1 基础梁截面尺寸的选取69 12.2 A 柱下基础的计算 .70 12.3 B 柱下基础的计算 .78 12.4 基础梁的计算86 13 楼梯设计 89 13.1 梯段板设计89 13.2 平台板设计90 13.3 平台梁设计92 13.4 构造措施94 13.4.1 锚固长度94 14 板的配筋 95 14.1 标准层楼板计算96 14.1.1 标准层楼板区格划分：96 14.2 屋顶楼板计算.103 15 电算对比 .109 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 16 设计心得 .110 致谢 111 附表 112 主要参考文献： 125 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 0 页 共 129 页 1 建筑设计 工程名称：办公楼 1.1 工程概况 1)工程位置： 2)工程总面积：4319.82m2，主楼 6 层，高 22.65m，一层层高 4.2m，二之六层层 高 3.6m，突出屋面楼梯间层高 3.0m，室内外高差为 0.45 米。 3)结构形式：钢筋混凝土多层框架结构。 4)总平面布置：建筑物呈一字型，长约 46.7 米，宽约 15.6 米。 1.2 建筑物功能与特点 本设计为办公楼，设计汇集了近几年来对建筑设计的一些学习，并参考相关规 范图集等资料，努力做到对教学楼建筑设计的总布局和平面布局的最优化设计，以 保证该办公楼符合适用、经济、安全、防火的基本要求。本方案以体现以人为 本的设计理念为主,根据场地的总体布局方案，本建筑采用矩形设计，很好地与周 围环境融为一体，向现代化节能、绿色建筑发展。 1.2.1 平面设计 建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于 5，采用纵向 3.9m 和 3.6m、横向 6.3m、2.4m、6.3m 的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。 1.2.2 立面设计 由于该工程为教学楼，所以在立面上既要讲究自然大方，与周围环境相融合， 突出人与自然的和谐之美，同时还要满足功能上的采光、通风与隔声等要求。在整 体布置上主要以布局合理为主，外墙面涂料饰面的不同的选用，以此来划分和突出 此建筑物的美观和立体感，使整个建筑主题风格更富有现代化建筑气息。 1.2.3 剖面设计 确定房间的剖面形状和比例关系，确定房屋的层数和各部分的标高，研究竖向 空间的处理，将平面、立面和剖面密切结合，充分注意两者的联系。 1.2.4 防火 防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小 于 35m，教室、实验室、会议室及大办公室设前后两个门，小房间设一个门，楼梯间 设防火门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间 2 个消火栓, 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 1 页 共 129 页 满足间距 50m 的要求。 1.2.5 构造做法 屋面结构：屋面形式为平屋顶上人屋面；平屋顶排水坡度为 2%，排水方式为 有组织排水。屋面做法采用 05ZJ201 中的卷材刚性防水屋面，女儿墙高 1.2m。 楼面结构：走道、无水房间做法选自 05ZJ001(楼)10； 地面结构：选自 05ZJ001(地)19； 楼梯结构：由于楼梯梯段的水平投影长度为 3.3m，采用钢筋混凝土板式楼梯， 05ZJ4.0(Y/14)； 天沟：采用内天沟，做法选自 05ZJ201(4/14)； 楼梯：选自 05ZJ401(Y/14)； 卫生间及盥洗室：选自 05ZJ103(1/14)； 勒脚：选自 98ZJ901(1/3)； 门窗：见建施1 设计说明。 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 2 页 共 129 页 2 结结构构设设计计概概况况 2.1 基本资料 1)基本风压（郑州地区)(50 年重现期)；冬季主导风向：北偏 2 0 35 . 0 mKNw 东风；夏季主导风向：东南风；C类粗糙地面。 2)抗震设防烈度：7 度（0.1g，第一組） ；框架抗震等级为三级（高度24m） 。 3)郑州市地区基本雪荷载标准值：S0=0.45kN/m2(50 年重现期)。 4)地质条件： 根据地质勘察报告，自然地面一下土层依次为： 第一层，素填土层：底部埋深为 0.40.7m； 第二层，粘土层：底部埋深为 0.91.3m，地基土承载力特征值 120kPa; 第三层，粉质粘土层：底部埋深为 3.54.3m，地基土承载力特征值 150kPa; 第四层, 细砂层：底部埋深为 4.55.2m，地基土承载力特征值 150kPa； 第五层, 中砂层：底部埋深为 5.57.3m，地基土承载力特征值 170kPa； 第六层，粗砂层：底部埋深为，7.39.80m，地基土承载力特征值 180kPa； 第七层，含砾粗砂层：底部埋深为 17.0018.40m，地基土承载力特征值 180kPa； 第八层，含峦砾砂层：底部为揭穿，最大揭露厚度 13m。 水文地质条件：地下水埋深 13.3m16.4m，地下水对混凝土结构中钢筋无腐 蚀性，场地类型为中硬场地土，建筑场地类型为 类，地震烈度 7 度时，不会 产生地震液化； 5)该建筑设计年限 50 年，安全等级为二级，安全系数 1.0。 2.2 结构选型及结构材料 11 2.2.1 结构体系选型 采用钢筋混凝土双向现浇框架体系。 对于六层办公楼，因功能上要求其建筑跨度大，房间布置灵活，同时考虑该建 筑处于 7 度防震区，将承受纵、横向水平地震作用，故选用纵、横向承重的双向现 浇框架体系。 2.2.2 其他结构选项 屋面结构：按上人屋面设计，活荷载标准值取 2.00kN/m2；采用卷材刚性双防 水屋面，做法选自 05ZJ201(3/7)；女儿墙高 1.2m； 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 3 页 共 129 页 楼面结构：走道、无水房间做法选自 05ZJ001(楼)10；有水房间选自 05ZJ103(1/14)； 地面结构：选自 05ZJ001(地)19； 楼梯结构：由于楼梯梯段的水平投影长度为 3.3m，采用钢筋混凝土板式楼梯， 05ZJ401(Y/14)； 天沟：采用内天沟，做法选自 05ZJ201(4/14)； 过梁：采用钢筋混凝土过梁 180250； 基础：因荷载不是很大，地基承载力较大，采用柱下独立基础； 基础梁：因持力层较深，采用现浇钢筋混凝土基础梁，按构造要求定； 室内门采用木质门，楼梯、门厅门采用钢玻门；窗采用钢框窗； 2.2.3 材料 外墙粉刷：选自 05ZJ001(外墙)2；内墙粉刷：选自 05ZJ001(内墙)7； 顶棚抹灰：选自 05ZJ001(顶)3；吊顶：选自 98ZJ521(8/8)； 墙体：内墙体采用 200mm 厚，外墙体为 250mm 厚的粉煤灰轻质砌块； 混凝土的选用：梁用 C30(Ec=29.5106kN/m2)； 柱采用C30(Ec=29.5106kN/m2)；板采用混凝土的强度等级同梁； 钢筋：主钢筋采用 HRB335 级钢筋，箍筋采用 HPB300 级钢筋。 2.3 设计依据 建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006 年版） 建筑抗震设计规范GB50011-2010 混凝土结构设计规范GB50010-2010 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则及构造详图11G101-1 钢筋混凝土结构构造手册 建筑结构静力计算手册 中南地区建筑构配件图集 土木工程专业毕业设计手册 （第二版） 钢筋混凝土楼梯设计手册 2.4 结构的计算说明 2.4.1 结构的设计内容 确定结构平面布置；计算荷载代表值； 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 4 页 共 129 页 水平地震作用下结构内力计算；风荷载作用下结构内力经计算； 竖向荷载作用下，结构内力计算；荷载的内力组合计算； 框架梁、柱的配筋计算；框架现浇板的配筋计算； 钢筋混凝土板式楼梯的配筋计算；基础设计； 绘出相应的结构图。 2.4.2 本结构计算的特别说明 本结构为纵、横向双向三跨 6 层框架，但本结构设计只计算横向框架，且本结 构只计算主体结构，附属阶梯教室不再计算。主体结构中，楼梯只计算轴与 CE 轴围城的楼梯，框架只计算轴线上这一榀框架；板计算全板； 11 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 5 页 共 129 页 ABCD DCBA ABCD DCBA ABCD DCBA ABCD DCBA 3 结结构构布布置置及及计计算算单单元元的的确确定定 3.1 柱网布置及结构平面布置图 采用小柱距，在每一个主轴线交点上布置柱子，外围及走道柱子外皮与填充墙 平，即轴线到外皮尺寸为 125mm，详见结构平面布置图 3-1；另各建筑楼层的墙体布 置位置如下系列图。 图 图 3-1 结构柱网布置图 图 3-2 结构底层平面布置图 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 6 页 共 129 页 图 3-3 结构标准层平面布置图 3 3. .2 2 计计算算单单元元确确定定 计算单元的计算范围如图 3-6 中阴影部分； 图 3-6 计算单元划分图 4 框架梁、柱截面尺寸估算及计算简图确定 4.1 框架梁、柱截面尺寸初估 4.1.1 框架柱截面尺寸初估 根据构造要求，框架柱子抗震区截面尺寸bc、hc300mm，轴压比 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 7 页 共 129 页 （抗震等级为三级） ；0.9 c N f A 由经验公式： N=g.S.Ns.1.(4- 1) 其中：N柱子的经验轴压力（kN） ；g=1.25； 单位面积重量，框架柱取（1214）,此处取 13； S每个柱子承载的楼层面积； Ns估算截面以上的楼层数； 角柱调整系数，抗震一、二级取，其他取，本结构为抗震三级， 取 水平力使轴力增大的系数，非抗震，度时取，度时取， 度时取，本结构为度抗震设防，取1.258。 表 4-1 列表计算柱子截面尺寸如下 层 次 位置 砼 等 级 Fc (N/mm2) GS(m2)Ns 0.9 c N A f bchc 实 取 角柱6.14340720.6720125002 中心柱16.96130852.27335.3625002 、 1 轴中柱 13 8.48365426.1423725002一 A、D 轴中 柱 C3014.31.2513 12.28 51.01.058 81441.34285.125002 角柱6.14332576.52180.4925002 中心柱16.9689971.2130025002 、 1 轴中柱 13 8.48344985.6212.125002 二 三 A、D 轴中 柱 C3014.31.2513 12.28 41.01.058 65153.03255.2525002 角柱6.14316288.26127.1325002 中心柱16.9644985.61212.125002 、 1 轴中柱 13 8.48322492.8149.9825002 四 五 六 A、D 轴中 柱 C3014.31.2513 12.28 21.01.058 32576.52180.5225002 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 8 页 共 129 页 注：每层柱所承受的面积按轴线划分，且 3.6m 开间，扩大到 4.2m 计算，柱截面设计为方形，A的单 位：mm2。 4.1.2 框架梁截面尺寸的估算 根据构造要求，梁截面尺寸 bbhb满足： hb=(1/101/18)l0，l0框架梁的计算跨度； bb200mm，且框架中 bb=(1/31/2)； ，ln框架梁的净跨；4 n b l h bbbc/2，且偏心距 ebc/4。 (1) 横向框架梁截面估算： 外边梁：，取 500mm， 11 () 6.3350 630mm 1810 b h : 6300250 12.14 500 n b l h ，取 250mm； 11 ()166.7 250mm 32 bb bh 走廊：，取 400mm， 11 () 2.4133.4 240mm 1810 b h 2400250 5.3734 400 n b l h ，取 250mm； 11 ()133 200mm 32 bb bh (2) 纵向框架梁截面估算： 3.9m 开间：，取 400mm， 11 () 3.9216.7 390mm 1810 b h 3900250 9.1254 400 n b l h ，取 250mm； 11 ()133 200mm 32 bb bh 3.6 开间：，取 400mm， 11 () 3.6200 360mm 1810 b h 3600250 8.384 400 n b l h 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 9 页 共 129 页 ，取 250mm； 11 ()133 200mm 32 bb bh 5.1m 开间：，取 400mm， 11 () 5.0277.8 500mm 1810 b h n 5000250 11.8754 400 b l h 取 250mm 11 ()133 200mm 32 bb bh 4.1.3 计算简图确定 假定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，故柱距等于柱 截面形心轴线间的距离，底层柱高从基础顶面算 至二楼露面，基底标高根据地质条件，室内外高 差等定为-0.60m，基础顶面距室外地面为 0.50m， 二楼楼面标高为 4.200m，则底层柱高为 5.30m， 其余各层柱高为层高，取 3.6m，由此可绘制出框 架的计算简图如图 4-1 所示。 图 4-1 计算简图 60502650 6750 6050 3600436005300 ABCD 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 10 页 共 129 页 5 刚度计算 5.1 框架梁、柱的线刚度计算 5.1.1 框架梁的线刚度 表 5-1 框架梁的线刚度： 边框边梁 边框中 梁 中框边梁柱中框中梁 位 置 尺寸 (mm) 砼 类 别 Ec (kN/cm2) I0= 3 12 bh 0 1.5 c E I i l 0 2.0 c E I i l 横 边 跨 50025 0 2.6041.9362.582 横 中 跨 40025 0 C30 0 2.9510 3 1.3332.2643.018 注：I0单位（105cm4） ；i单位（104kN.m） 5.1.2 框架柱的线刚度计算 表 5-2 框架柱的线刚度计算： 层次砼等级 EC(kN/cm2) 尺寸 Hi 3 12 bh I c c i E I i H 一 C3031035005005.35.2082.948 二六 C3031035005005.35.2084.340 注：I0单位（105cm4） ；i单位（104kN.m） 5.2 各层柱横向侧移刚度计算 (5-1) 2 12 c i D h 其中、K 值计算公式见表 5-3 所示。 表 5-3 、K值计算公式见下表： 楼 层 次 边柱中柱 K 顶 层 ic i2 i4 ic i1i2 i4i3 b c i K i 3 K K 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 11 页 共 129 页 中 间 层 ic i2 i4 ic i1i2 i4i3 2 b c i K i 2 K K 底 层 ic i2 ic i1 i2 b c i K i 0.5 2 K K 列表计算每层层间柱的 D 值： 表 5-4 轴间各榀框架 2 12 ib 层 次 类型 ic LR K hiDn 尺寸 D 外边柱2.98302.5820.8660.4775.36078.5726500500158042.82 一 中柱2.9832.5823.0181.8770.6135.37811.6626500500203103.16 外边柱4.3402.5820.5950.2293.69202.4126500500239262.66二 五 中柱4.342.5823.0181.290.3923.615752.5926500500409567.34 外边柱4.3402.5820.5950.1663.66670.7426500500173439.24 六 中柱4.342.5823.0181.290.2943.611814.4426500500307175.44 注：ic、ib单位（104kN/m） ；n 单位（根/层） ； 表 5-5 和轴各榀框架 1 13 ib 层 次 类型 ic LR K hiDn 尺寸 D 外边柱2.98301.9360.6490.4345.35530.6450050022122.4 一 中柱2.9831.9362.2641.4080.5605.37136.26450050028545.04 外边柱4.3401.9360.4460.1823.67313.7450050029254.81 二 五 中柱4.341.932.2640.9680.3263.613100.37450050052401.48 外边柱4.3401.9360.4460.1823.67313.7450050029254.81 六 中柱4.341.932.2640.9680.3263.613100.37450050052401.48 注：ic、ib单位（104kN/m） ；n 单位（根/层） ； 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 12 页 共 129 页 6 荷载及重力荷载代表值计算 6.1 屋面及楼面永久荷载标准值计算 (1) 屋面永久荷载标准值计算(上人屋面选自 05ZJ201(3/7)合成高分子卷材屋面)： 8mm 厚地砖铺平0.00819.8=0.158kN/m2 25mm 厚 1：4 干硬性水泥砂浆0.02520=0.5kN/m2 1.2mm 厚氯化聚乙烯橡胶共防水卷材0.3kN/m2 20mm 厚 1：2.5 水泥砂浆找平0.0220=0.4kN/m2 20mm 厚（最薄处）1:8 水泥珍珠岩找 2%坡，平均 100mm 0.13.4=0.34kN/m+2 干铺 50mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料板0.050.5=0.025kN/m2 20mm 厚 1:2.5 水泥砂浆找平0.0220=0.4kN/m2 其他0.25kN/m2 100mm 钢筋混凝土楼板0.125=2.5kN/m2 12mm 厚屋顶粉刷层0.24kN/m2 g1 =5.113kN/m2 (2) 走廊、无水房间楼面永久荷载标准值计算(选自 05ZJ001(楼)10)： 10mm 厚地砖铺实拍平0.0119.8=0.198kN/m2 20mm 厚 1:4 干硬性水泥砂浆0.0220=0.4kN/m2 100mm 厚钢筋混凝土楼板0.125=2.5kN/m2 12mm 屋顶粉刷0.24kN/m2 其他0.002kN/m2 g2 =3.34kN/m2 (3)有水房间楼面永久荷载标准值计算(选自 05ZJ103(1/14)： 10mm 厚专用胶铺地砖0.0119.8=0.198kN/m2 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平0.0220=0.4kN/m2 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平0.0220=0.4kN/m2 C20 细石混凝土找坡，最薄处 30 厚，0.5%坡向地漏，平均 47mm 0.04718.5=0.87kN/m2 100mm 厚钢筋混凝土楼板0.125=2.5kN/m2 12mm 厚屋顶粉刷层0.24kN/m2 其他0.25kN/m2 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 13 页 共 129 页 g3 =4.308kN/m2 6.2 屋面及楼面可变荷载标准值计算 1）屋面：按上人屋面设计，活荷载标准值取 2.0kN/m2，雪荷载标准值 S0=0.45kN/m2； 2）教室、实验室、会议室取 2.0kN/m2； 3）资料室楼面取 2.5kN/m2； 4）商店楼面活荷载取 3.5kN/m2； 5）卫生间、盥洗室取 2.5kN/m2； 6）走廊、门厅、楼梯取 2.5kN/m2。 6.3 楼梯梯段永久荷载标准值计算 扶手选自 05ZJ401(15/28)，栏杆选自 05ZJ401(w/14): 面层 同一般房间楼面1.0kN/m2 楼梯折算板厚： 120+150/2=195mm250.195=4.875kN/m2 g4 =5.875kN/m2 6.4 梁、柱重力荷载代表值计算 其中梁、柱荷载标准值乘以=1.05，则不再计及各自表层粉刷层； 6.4.1 梁荷标准值计算： 其中： gb(m)h(m)，单位：kN/(m 根)； Ln梁的计算净跨； n每层中同样类型构件根数； 表 6-1 梁荷载标准值计算 构 件 位置 bbhb glnn 层 次 GiGi/6 总Gi 、轴 1 13 250500251.053.2815.55464370.0372.838边 横 梁 其他250500251.053.2815.552262403.66400.61 中 横 、轴 1 13 250400251.052.6252.152667.72511.288 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 14 页 共 129 页 梁其他250400251.052.6252.15116372.4962.08 3.9m 开间250400251.052.6253.652861609.65268.275 3.6m 开间250400251.052.6253.35186949.73158.29 纵 梁 5.0m 开间250400251.052.6254.7356374.0662.34 1035.7216214.32 6.4.2 柱荷载标准值计算 ： 表 6-2 柱荷载标准值计算 层 次 构件bchcghinGiGi 一500500500500251.056.5635.3521757.57 1757.57 二500500500500251.056.5633.6521228.591228.59 6.5 墙体重力荷载代表值计算 （忽略门窗洞口的影响） 6.5.1 墙体永久荷载标准值计算 墙内、外粉刷层各按 20mm 厚水泥砂浆计算，则： 250mm 墙 0.258.7+0.02220=2.975kN/m2 200mm 墙 0.208.7+0.02220=2.54kN/m2 6.5.2 各楼层各类填充墙体长度、高度计算 1)底层填充墙： 纵向： 250mm 墙：墙高：4.2-0.4=3.8m；层高上半部：； 4.2 0.41.6m 2 长度：A、E 轴线上墙长 L1= 23.9 23.6 35.003.63.9 50.5 11 0.375 278.9m B 轴线上墙长L2= 3.9 73.60.5 80.375 432.6m C 轴线上墙长L3= 3.9 73.6 45.00.5 11 0.375 239.45m Li=78.9+32.6+39.45=150.95m； 200mm 墙：墙高：4.2-0.5=3.7m，层高上半部： 4.2 0.51.6m 2 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 15 页 共 129 页 4 7.20.2550.2512.15Lm 横向： 250mm 墙：墙高：4.2-05=3.7，层高上半部：； 4.2 0.51.6m 2 长度：1 和 13 轴线上墙长L1=6.32+2.4-(0.3752+20.35)2=26.5m； 200mm 墙：墙高：4.2-05=3.7，层高上半部： 4.2 0.51.6m 2 其余轴线上墙长 L2=12(6.9-0.2752)=76.2m； 电梯间墙长 3 2.50.125 22.25Lm Li=96.25+2.25=98.5m； 2)二层：（同 35 层） 纵向： 250mm 墙：墙高 3.6-0.4=3.2m；层高一半：3.6/2=1.8m； 长度：A、D 轴线上墙长同底层：L1=78.9m； B 轴线上墙长：L2= L2 底+8.6-0.1252 =40.95m； C 轴线上墙长：L3=L1/2=39.45m； Li=78.9+40.95+39.45=159.3m； 横向： 250mm 墙：墙高 3.6-0.5=3.1m，层高一半：3.6/2=1.8m； 长度：1、13 轴线上墙长同底层：L1=26.5m； 200mm 墙：墙高 3.6-0.5=3.1m，层高一半：3.6/2=1.8m； 其余轴墙体总长：L2= L2 底=96.25m； Li=98.5m； 3)六层： 纵向： 250mm 墙：墙高 3.6-0.4=3.2m，层高一半：3.6/2-0.4=1.4m 长度：Li=159.3m， （同第二层） 200mm 墙：墙高 3.2m，半层高上半部：3.6/2-0.4=1.4m Li=12.15m （同第二层） 横向： 250mm 墙：墙高：3.6-0.5=3.1m，半层高上半部 3.6/2-0.5=1.3m； 长度： L1=26.5m； 200mm 墙：L2=98.5m； 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 16 页 共 129 页 4)女儿墙： 250mm 墙：高 1.2m， 长度： L=46.72-3.62+152=116.2mm； 5)屋顶楼梯间： 200mm 墙：高：3.0-0.4=2.6m， 长度： L=（3.6+6.3-0.25-0.5）4=36.6m； 6.5.3 各楼层中门、窗、洞口等面积及门、窗重力荷载计算 1)门窗永久荷载标准值计算： 内门采用木门，荷载标准值 0.2kN/m2；外门采用钢框玻璃门，荷载标准值 0.45kN/m2； 窗采用钢框玻璃窗，荷载标准值 0.4kN/m2； 2)每个门、窗的重力荷载值计算： 表 6-3 门、窗重力荷载值计算 hAg 类型尺寸A(m2)g(kN/个) 4.2m 3.6m4.2m3.6m4.2m3.6m C2121210021000.44.411.7641.61.33.362.731.3441.092 C1821180021000.43.781.5121.61.32.882.341.1520.936 C1015100015000.41.500.61.00.71.00.70.40.28 C3221320021000.46.722.6881.01.33.24.161.281.664 C1621160021000.43.361.3441.61.32.562.081.0240.832 C1810180010000.43.61.081.01.01.81.80.40.4 M1024100024000.452.40.900.30.60.30.60.1350.27 M1020100020000.452.01.9440.20.20.09 M1824180024000.454.323.4560.30.60.541.080.2430.486 M3224320024000.457.681.7280.30.60.961.920.4320.864 M1224160024000.453.840.721.00.480.216 注：A洞口面积；h洞口在半层高以上所占高度；A洞口在半层层高以 1.8 上所占面积；g每 个门或式窗重量；g每个门或窗在半层层高以上所占面积的重量； 3)楼层洞口面积计算： 二六层：2 个 DK1228 面积 A=3.36m2；楼层层间上半部占面积 A=1.01.2=1.2m2； 底层：2 个 DK1228 面积 A=3.36m2；楼层层间上半部占面积 A=0.66m2。 4)层间门、窗重力荷载计算： 表 6-4 层间门、窗重力荷载计算 类型 位置 C2418C3318C1818C1812C1215M1024M0824M2428M1121M2130M1224Gi 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 17 页 共 129 页 5)楼层门、窗洞口面积计算： 6.5.4 填充墙重力荷载计算： 表 6-6 墙体面积计算 (m2) 六层上六层下五层上五层下 纵横隔纵横隔纵横隔纵横隔 女儿墙 墙高1.41.31.51.81.81.81.41.31.51.81.81.82.6 墙长207.08182.16.7207.075182.16.7207.08119.46.7207.08119.46.719.4 Ai 289.91236.7310.05372.74327.7812.06289.91155.2210.05372.74214.9212.0650.44 Ai 526.6410.05700.5212.06445.1310.05587.6612.0650.44 二层上二层下一层上一层下楼梯 n144112191212六 上Gi38.225.6160.281.6641.6645.130.090.9720.8640.832.37 n14411219 1212六 下Gi23.523.7440.321.0241.02415.930.812.9162.5920.7238 n144112191212二 上Gi38.325.6160.281.6641.6645.130.090.9720.8640.832.37 n144112191212二 下Gi38.323.7440.321.0241.02415.390.812.9162.5920.7238 上 Gi18.8164.6080.41.6642.5650.4860.8640.2160.829.78 下Gi12.9363.1680.44 0.70417.955 2.9155.1841.2960.845.4 注：n个数；Gi构件重力荷载； 表 6-5 楼层门、窗洞口面积计算 (m2) 类型 位置 C2418C3318C1818C1812C1215M1024M0824M2428M1121M2130M1224Ai n2213221622六 上Ai47.522.974.864.321.449.60.964.876.47 n2213221622六 下Ai47.522.974.8602.1628.82.888.6497.83 n22132222221二 上Ai47.522.974.864.321.4413.20.964.81.6581.72 n22132222221二 下Ai47.522.974.8602.1639.62.888.640.66109.29 n222211521121一 上Ai23.761.622.70.182.250.241.321.1553.150.1836.555 n222211521121一 下Ai71.284.861.621.6233.753.65.41.1559.452.7135.435 注：n 个数；Gi构件重力荷载； 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 18 页 共 129 页 纵横隔纵横隔纵横隔纵横隔 墙高1.41.31.51.81.81.81.851.751.952.252.252.251.1 墙长207.08132.16.7207.08132.16.7196.38106.76.7196.38106.76.7145.75 Ai 289.91171.7310.05372.74237.7812.06363.31186.7313.07441.86240.0815.08160.325 Ai 461.6410.05610.5212.06550.0413.07681.9415.08160.325 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 19 页 共 129 页 表 6-7 填充墙重力荷载计算 六五四、三二一 女儿墙 出屋顶 楼梯 六层上六层下五层上五层下四层上三层下二层上二层下一层上 250200250200250200250200250200250200250200250200250200250200250200 A139.44257.47145.1334.44199.17257.4145.0334.4199.2257.5145.47334.44199.2257.47145.1334.44199.17301.7232.4 A176.0887.0476.0887.0476.0887.0476.0887.0473.4 A21.22.241.22.241.22.241.22.240.66 A139.44180.19245.16180.2245.2180.2245.16180.19245.16227.6 2.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.542.9752.54 Gi414.8276.1536.07368.4729.35505.9536.1368.4729.3505.1536.1368.45729.35505.9536.07368.4729.35505.9667.1590.2 Gi 1595.492139.772139.772139.772492.61 注：A忽略洞口；A1门窗面积；A2洞口面积 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 20 页 共 129 页 6.5.5 总重力荷载代表值计算 GE=GK+EQKL （6- 1） 其中顶层：GE=GK+50%雪荷载标准值； 其它层：GE=GK+50%活荷载标准值。 各个楼层层间板所承受的荷载面积计算: 屋顶:A0=(47-0.25)(6.3-0.25)-(3.6+0.25)6.32=641.05m2； 六层：有水房间：A1=(3.6-0.2)2(6.3-0.25)=44.14m2； 无水房间及走廊 ： 2 470.25 1 0.2 66.30.25470.253.6 40.2 96.30.25 470.252.40.25339.41 182.41 100.51622.33 A 楼梯：平台：A3=(3.6-0.2 ) 2(1.8-0.1)=11.56m2； 梯段水平投影面积：A4=1.65110.32=10.89m2； 二、三、四、五层同六层 底层吊顶面积：A5=(8.6-0.2)(6.3+2.4-0.25)=70.98m2； 2)各层楼板的恒、活荷载计算： 表 6-8 各层楼板恒、活荷载计算： 恒荷载活荷载 层次位置面积（m2） GiGi 有水房间44.144.308190.162.5110.35 六 其他622.333.342078.582.51155.83 有水房间44.144.308190.162.5110.35 二五 其他622.333.342078.582.5110.35 平台11.563.3438.612.528.9 楼梯 梯段10.896.00973.122.527.23 屋顶641.055.1333290.510.45288.47 注：梯段恒荷载计算为：面积；屋面为雪荷载代表值； 22 3.3 /() 3.31.8 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 21 页 共 129 页 3)总重力荷载代表值计算： 其中六层包括屋面以上楼梯间； 表 6-9 总重力荷载代表值计算： 类型六层五层四、三层二层一层 梁荷载1035.7211035.7211035.7211035.7211035.721 柱荷载1228.591228.591228.591228.591757.57 墙荷载1595.492139.772139.772139.772492.61 门窗荷载32.3770.3770.3770.3767.78 楼板荷载3290.5122686.7422686.7422686.742268.74 楼梯荷载111.73111.73111.73111.73111.73 恒荷载 7294.4116854.9216854.9216854.9217734.151 活荷载288.471226.181226.181226.181266.18 总重力荷载GK+0.5QK7438.6467418.0117418.0117418.0118367.241 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 22 页 共 129 页 7 横向水平地震作用及内力计算 7.1 横向结构自振周期计 ，框架T=0.60.7，取 0.7； 1 1.7 TT Tu 楼顶突出部分的折算重力荷载代表值为： 33 767.81919.3 222.8 E GKN 则第六层 6 7438.65919.3835709 iE GGGKN 表 7-1 横向结构位移的计算 层次Gi GiDuu 六8357.98357.9730486.311.4171.61 五7418.01115775.9730486.321.5 四7418.0123194730486.331.7 三7418.0130612730486.341.9 二7418.0138030730486.352 一8367.2446397.341113.42112.7 注：，单位：(10-3m) i G u D : 7.2 横向水平地震作用标准值及位移计算 7.2.1 横向水平地震作用标准值计算 1取值计算： 因为建筑场地类型为类，设计地震分组为 7 度(0.1g，第一组)，则 Tg=0.35s； 本地区采用阻尼比 0.05，则=0.9，2=1.0； 又max=0.08； 则： 0.9 0.35 ()1.0 0.080.047 0.62 2. 结构等效总重力荷载 Geq计算：Geq=0.85Gi 则： 6 1 0.850.85 46397.3kN39437.7kN eqi i GG 3. 各质点(楼层位置)水平地震作用值计算： ，(1) ii iEKn ii G H FF G H nnEK FF: 华北水利水电学院继续教育学院毕业设计 第 23 页 共 129 页 FEK=a1Geq=0.04739437.7=1853.6kN； 因 T1=0.62s1.4Tg=1.40.35=0.49s，则顶部附加地震作用系数： n=0.08T1+0.07=0.12 Fn=nFEK=0.121853.6=221.69kN 表 7-2 层间水平地震作用值计算 层次GiHiGiHiFEK(1-n)Fi(kN) 68357.923.3194739.071853.60.88478.8+221.7=700.5 57418.01119.7146134.821853.60.88359.32 47418.0116.1119429.961853.60.88293.66 37418.0112.592725.121853.60.88228 27418.018.966020.291853.60.88162.33 18367.245.344346.371853.60.88109.04 663395.63 7.2.2 横向水平地震作用下水平位移计算 查规范知，钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值e=1/550=18.1810-4，其中， ； 6 ij j i VF 具体计算见下表： 表 7-3 横向水平地震作用下水平位移计算 FiViDue(mm) 定点位移 hiue/hi(10-4) 6700.5700.5730486.30.9590.9593.62.66 5359.321059.82730486.31.4512.413.64.03 4293.661353.48730486.31.8534.2633.65.15 3248.5581581.48730486.32.1656.4283.66.01 2162.331743.81730486.32.3878.8153.66.63 1109.041852.85411813.44.513.3155.38.49 定点相对位移：；其中13.315 5.715 23.3 e i u h : i e V u D : 7.2.3 内力计算 (D 值法)只计算第轴线间这一榀框架； 11 1. 层间柱反弯点