土木工程毕业设计框架结构设计范例

1、1 目录目录 目录目录.1 前言前言 .- 4 - 第一部分第一部分 设计任务书设计任务书 .- 5 - 1 设计题目设计题目.- 7 - 2 设计目的及要求设计目的及要求.- 7 - 3 建筑功能及要求建筑功能及要求.- 7 - 3.1建筑功能要求 .- 7 - 3.2建筑等级 .- 7 - 3.3规划及其他要求 .- 7 - 3.4结构类型及布置 .- 8 - 4 建筑基本技术条件及设计要求建筑基本技术条件及设计要求.- 8 - 4.1建筑基本技术条件 .- 8 - 4.2工程地质条件 .- 8 - 5 设计内容图纸及归档要求设计内容图纸及归档要求.- 8 - 5.1建筑部分 .- 8 -

2、 5.2结构部分 .- 9 - 5.3图面要求 .- 9 - 5.4归档书写要求 .- 9 - 第二部分第二部分 中英文摘要中英文摘要.错误！未定义书签。 第三部分第三部分 建筑设计说明建筑设计说明 .- 10 - 6 建筑平面设计建筑平面设计.- 10 - 6.1客房区的布置 .- 10 - 6.2辅助使用房间 .- 11 - 6.3交通联系部分 .- 11 - 7 建筑空间和立面设计建筑空间和立面设计.- 13 - 7.1层数层高 .- 13 - 7.2建筑立面设计 .- 13 - 第四部分第四部分 结构设计计算结构设计计算 .- 14 - 8 工程概况工程概况.- 14 - 8.1工程简

3、介 .- 14 - 8.2框架结构承重方案的选择.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 8.3框架结构的计算简图.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 8.4梁、柱截面尺寸的初步选择.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2 9 结构类型结构类型.错误！未定义书签。 9.1横梁线刚度 b i的计算 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。 9.2纵梁线刚度 b i的计算 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。 9.3柱的线刚度的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 9.4各层横向侧移刚度的计算（d 值法）.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 9.5各层纵向侧移刚度的计算（d 值法）.错误

4、！未定义书签。错误！未定义书签。 10 框架结构的一般性设计与计算框架结构的一般性设计与计算.错误！未定义书签。 10.1资料准备：.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 10.2重力荷载代表值的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 11 地震水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算地震水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.错误！未定义书签。 11.1横向自振周期的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 11.2多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 11.3多遇水平地震作用下的位移验算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 11.4水平地震作用下

5、的框架内力计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 12 风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.错误！未定义书签。 12.1横向自振周期的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 12.2多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 12.3多遇水平地震作用下的位移验算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 12.4水平地震作用下的框架内力计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 13 竖向荷载作用下框架结构的内力计算竖向荷载作用下框架结构的内力计算.错误！未定义书签。 13.1计算单元的确定.错误！未定义书签。错误！未定

6、义书签。 13.2荷载计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 13.3内力计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 14 框架结构的内力组合框架结构的内力组合.错误！未定义书签。 14.1框架梁的内力组合.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 14.2框架柱的内力组合.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 14.3框架柱端弯矩设计值的调整.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 14.4框架柱端剪力组合和设计值的调整.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 15 截面设计截面设计.错误！未定义书签。 15.1框架梁的截面设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 15.2框架柱的截面设计.错

7、误！未定义书签。错误！未定义书签。 16 楼板设计楼板设计.错误！未定义书签。 16.1楼板类型及设计方法的选择.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 16.2设计参数.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 16.3弯矩计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3 16.4截面设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 17 基础设计基础设计.错误！未定义书签。 17.1边柱独立基础.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 17.2中柱联合基础.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 18 楼梯设计楼梯设计.错误！未定义书签。 18.1设计参数.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 18.2楼梯

8、板计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 18.3平台板的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 18.4平台梁的计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致谢致谢.错误！未定义书签。 参考文献参考文献.错误！未定义书签。 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 4 - 前言前言 三个半月紧张忙碌且充实的毕业设计转眼间即将过去了。经过四年大学的学习和实践， 我迎来了毕业设计的考验。我的毕业设计的题目是：淮

9、南市二十四班中学教学楼设计，是四 层框架结构的教学楼。 在此我想说的是这次毕业设计得到了很多老师和同学的指点和帮助。通过这次毕业设计 对我来说是个很大的提高，尤其是对结构专业课程的一次回顾、总结与提高。学习的目的是 为了有所用，它是将知识转化成实践和能力的一个过程，而毕业设计正是如此。因此对我们 尤其重要，它不仅仅是简单的知识累加，而是将已往所学知识的综合运用。通过这次毕业设 计发现自己在以前的学习中有很多的不足，同时怎样将所学的知识灵活运用也是值得深思的 一个问题。所以，这次毕业设计对我个人来说也是一个很好的深化认知的过程。 在设计过程中让我们对房屋建筑学、结构力学、材料力学、土力学与地基基

10、础、工程材 料、钢筋混凝土结构、高层建筑结构、抗震结构等专业课程有了更深入的了解。 本次毕业设计是在我的指导老师刘吉敏老师的悉心指导下完成的。从课题的选择到设计 的最终完成，老师都给予我很多的帮助。每次有问题时，刘老师都会耐心认真的解答。 在这个毕业设计中，同样感谢我的同学们，在困难时候是他们给了我很多帮助和支持。 在设计即将完成之际，我的心情无法平静，因为还有很多可敬的师长、同学、朋友给了 我无言的帮助，而我却无法一一罗列在此!在这里请所有帮助和支持过我的人接受我最诚挚 的谢意! 框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏

11、漏之处，敬请各位老师批评指正！ 二零零八年六月十日 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 5 - 摘摘 要要 该计算书主要包括八个部分：结构选型、水平力作用下的框架结构计算、竖向荷载作用 下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、基础设计、楼梯设计。 设计主体是四层框架结构，选择一榀框架计算。 框架结构的计算部分包括：梁板柱尺寸的初步确定，重力荷载标准值的计算，横向框架 侧移刚度的计算，水平地震力作

12、用下的内力计算和侧移计算,水平风荷载作用下的侧移验算， (风荷载作用在内力组合时不与考虑)。 竖向荷载作用下的框架内力计算，主要包括恒荷载和活荷载作用下的内力计算。 内力组合主要是水平地震作用、恒荷载作用、活荷载作用之间的组合。 截面设计包括梁的截面设计和柱的界面设计，梁的界面设计包括正截面验算和斜截面验 算，柱的截面设计包括轴压比的验算和正截面验算和斜截面验算和结点设计。 板的设计采用的是双向板。 基础设计包括荷载计算，基础承载力计算，冲剪验算，基础配筋计算。 楼梯设计包括梯段设计、平台梁设计、平台板设计、楼梯的配筋计算。 关键词：框架结构、基础、梁、柱、板、楼梯 安徽理工大学毕业设计（论文

13、）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 6 - abstract the book mainly including eight parts: the selection of the structure, the calculation of framework structure under the horizontal loads,the internal forces calculation under the vertical l

14、oads, the internal forces composition of horizontal framework ,the design of section size ,the design of plate,the design of basis,the design of staircase. the object of design is four-story frame structure. choose one load of the frameworks to calculate. the calculation of framework structure inclu

15、ding: the initial assurance for the size of the beam, the plate and the column; the calculation of the standard values of gravity load ; the sway stiffness calculation of the horizontal framework ; the internal forces calculation and the checking of sway under the horizontal earthquake forces ;the c

16、hecking of sway under the horizontal load of wind.(wind load is out of consideration when the internal forces composition) the internal forces composition of horizontal framework maily including: the calculation under the live load and the constant load . the internal forces composition mainly is th

17、e composition of horizontal earthquake forces, constant load and live load. the section design including: the design of the beam , column .the design of beam including:the checking of positive section and oblique section. the design of column including: the checking of axial compression ratio and th

18、e positive section and the oblique section,the design of node. when design the plate considers its two-way plate. basis design including: the calculation of carrying capacity, punching and reinforcement. the design of staircase including: the design of bench,the beam of platform,the plate of platfor

19、m and calculation of reinforcement of staircase. key words: framework structure、basis、beam、column plate、staircase 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 7 - 第一部分第一部分 设计任务书设计任务书 1 1 设计题目设计题目 设计题目：框架教学楼设计目的和要求。 2 2 设计目的及要求设计目的及要求

20、设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木 建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严、求实、创新的科 学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素 质打下坚实的基础。 具体要求： （1） 坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。 （2） 掌握与本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。 （3） 要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式， 掌握框架结构的计算方法及结构要求。 （4） 培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。建筑功能 及要求。 3 3 建

21、筑功能及要求建筑功能及要求 拟建本教学楼为永久性建筑，建筑层数 56 层，总建筑面积约为 6000。 2 m 3.13.1 建筑功能要求建筑功能要求 指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上要分区合理，必须依据教学楼规模、类型、 等级标准，根据学校基地环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中， 突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、共享、有序的建筑特点。 建筑规模：本教学楼教室数量在 2040 间左右。 布局描述：每层楼都设有教师休息室，并设有男女卫生间。 3.23.2 建筑等级建筑等级 耐久性 ii 级，耐火等级 2 级 3.33.3 规划及其他要求规划及其他要求 要求立面处

22、理简洁大方，突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、有序的建筑特点， 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 8 - 符合城市总体规划要求。 3.43.4 结构类型结构类型 结构型式：框架结构 4 4 建筑基本技术条件及设计要求建筑基本技术条件及设计要求 4.14.1 建筑建筑基本技术条件基本技术条件 本次设计的任务是在淮南市的一所学校,名称是育英中学。 建筑地点：安徽省淮南市 建筑规模： （1） 建筑面积：450

23、05500 2 m （2） 层数：45 层 （3） 建筑：要求教室数在 24 左右。 （4） 气象条件 主导风向：西南风，全年平均风速为 4.5m/s，最大风速为 18m/s，基本风压为 0.4kpa。 全年平均降雨量：818.9 mm。 最热月相对湿度：80%。 雪荷载：基本雪压 0.45 (水平投影)。 2 kn/m 风荷载：基本风压 0.35 (10m 标高处)。 2 kn/m 4.24.2 工程地质条件工程地质条件 场地类别为类场地 5 5 设计内容图纸及归档要求设计内容图纸及归档要求 5.15.1 建筑部分建筑部分 按照：建施 1、建施 2排序，设计的建筑施工图有： 总平面图1:50

24、0 建筑平面图（包括首层、标准层、顶层）1:100 顶层排水平面图1:200/1:300 立面图（24 个）1:100 剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切）1:100/1:50 楼梯间详图1:50/1:20/1:10 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 9 - 设计说明书（材料做法表、门窗数量表） 5.25.2 结构部分结构部分 按照：结施 1、结施 2排序，设计的结构施工图有： 基础平面、剖面图 平面结构布置图

25、（24 张） 梁板模板图 局部大样图 5.35.3 图面要求图面要求 图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。 布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合建筑制图标准 、尺寸完善。 计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。 5.45.4 归档书写要求归档书写要求 正面：学校全称，毕业设计题目、结构形式、班级、姓名、完成时间。 背面：目录，要求按建筑设计、结构设计、施工设计三部分将说明书、计算书、图纸一 一写明。 计算书：一律用a4纸排版打印，页边距上2.8cm下2.5cm左2.5cm右2.5cm；论文正文用小 四号宋体字，章及章标题用小三号黑体，节及节标题用黑体，字号与正文相同，图表号

26、及标 题用五号宋体，。页眉：宋体、四号，居中排列；页眉内容为：“安徽理工大学毕业设计 （论文）“；页脚：宋体、五号，居中排列，页脚内容为页码。 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 10 - 第二部分第二部分 建筑设计说明建筑设计说明 教学楼设计教学楼设计 在一个相当长的时期里，人们多把教学楼设计的着眼点放在“教学”字上，旨在如何满 足“教学”这一基本需求上考虑问题。于是，为数众多的教学楼模式单一，空间乏味，很难

27、 与城市总体规划目标相适应。教学楼不仅是学生上课学习的场所，也是学生开心活动的首选 问题。如何把教学楼的建筑功能分区合理，以人为本，与自然和谐相称是教学楼建筑设计中 十分重要的一方面。教学楼设计方案的选择，体现了建筑环境和人文环境相适应的设计理念。 6 6 建筑平面设计建筑平面设计 6.16.1 教学区的布置教学区的布置 教学区的建筑平面图布置见图 6.1 所示。 图图 6-1 建筑平面图建筑平面图 6.1.16.1.1 教室功能说明教室功能说明 教学楼的教室是教学楼建筑中的主要部分，课桌椅的排距要求：中学不宜小于 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui

28、 universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 11 - 900mm，纵向走道宽度均不应小于 550mm。前排边座的学生与黑板远端形成的水平视角不 应小于 300。教室第一排课桌前沿与黑板的水平距离不宜小于 2000 毫米；教室最后一排课 桌后前沿与黑板的水平距离中学不宜大于 8500mm。教室后部应设置不小于 600mm 的横向 走道。 6.1.26.1.2 房间的门窗房间的门窗 窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、 层高等因素，标准层采用 1800mm2

29、100mm 的塑钢玻璃窗，窗台距地面 900mm,满足休息的 要求。房间门采用木门内开，设计宽度 900mm，门高 2100 mm，门的数量和尺寸满足房间用 途、房间大小、安全疏散等设计要求。 6.26.2 辅助使用房间辅助使用房间 6.2.16.2.1 卫生间卫生间 教学楼每层应设厕所，教职工厕所应于学生厕所分设，当学校运动场中心距教学楼内最 近厕所超过 90 米时，可设外厕所，其面积宜按学生总人数的百分之十五。教学楼的厕所的 位置，应便于使用和不影响环境卫生。在厕所入口处宜设前室或设遮蔽措施。厕所内均应设 水池地漏，教学楼内厕所应按每 90 人应设一个洗手盆计算。 6.2.26.2.2 教

30、师办公室、休息室教师办公室、休息室 教师办公室的平面布置宜有利于备课及教学活动，教学楼中宜每层或隔层设置教师休息 室，教师休息室和办公室宜设洗手盆、挂衣钩、电源插座等。 6.36.3 交通联系部分交通联系部分 6.3.16.3.1 楼梯楼梯 教学楼的楼梯不得采用螺形或扇步踏步。每段赌东道楼梯的踏步不得多于 18 级，并不 应少于 3 级。梯段与梯段之间，不应设置遮挡视线的隔墙。楼梯坡度不应大于 300 楼梯梯段的竟宽度不大于 3000 时宜设中间扶手。楼梯井的宽度不应大于 200mm 当超 过 200mm 时必须采取安全防护措施。内楼梯栏杆（或栏板）的高度不应小于 900mm。室外 楼梯栏杆及

31、水平栏杆（或栏板）的高度不应小于 1100mm。 6.3.26.3.2 走走道道 走廊起到连接水平方向各个分区的交通联系作用，考虑到建筑物的耐火等级、层数及走 廊通行人数等因素。教学用房：内走廊不应小于 2100。行政及教师办公用房不应小于 1500mm。走道高差变化处必须设置台阶时，应设于明显及有天然采光处，踏步不应少于三 级，并不得采用扇形踏步。外栏杆（或栏板）的高度，不应地于 1100mm。栏杆不应采用易 于攀登的花格。 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience and

32、and technologytechnology - 12 - 6.3.36.3.3 出入口及门厅出入口及门厅 因室外地平标高设计为，故楼梯间出入口处设四步台阶，悬挑雨篷。在主要出m600 . 0 入口处设计门厅，下设四级台阶和车行坡道。主要门厅要满足交通和防火，宽敞明亮便于交 通，满足安全要求。安全出口的门洞宽度不应小于 900mm 合班教室的门洞宽度不小于 1500mm。 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology -

33、 13 - 7 7 建筑空间和立面设计建筑空间和立面设计 7.17.1 层数层高层数层高 根据教学楼的建筑规模，建筑设计成地上一区（2 层）办公综合区，二区（5 层）教学 区，三区为交通联系部分。内走廊采用 3，底层层高采用 3.9m 其它层高为 3.6m，室内外高 差 0.6m。建筑立面设计，本建筑除了在功能上满足教学的要求外，立面造型也给人一种视 觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方。 设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与海洋颜色相称。其他 部位采用浅蓝色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。 7.27.2 建筑立面设计建筑立面设计 本建筑除了在功能上满足学生的使

34、用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格 调简洁清新，典雅大方，符合整个城市格调。 设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与周围颜色相称。其他 部位采用灰白色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 14 - 第三部分第三部分 结构设计计结构设计计算算 8 8 工程概况工程概况 8.18.1 工程简介工程简介 建筑地点：淮南市 建筑类型：教学楼，框架

35、填充墙结构。 建筑介绍：建筑面积约 5000，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚 2 m 度取 100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。 门窗使用：大门采用钢框玻璃门，其它为木门，窗为塑钢门窗。尺寸详见门窗表。 地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为 7 度。 柱网与层高：本教学楼采用柱距为 6.6m 的内廊式柱网，边跨为 6.6m，中间跨为 3.0m， 底层层高取 3.9m，标准层层高取 3.6m。 8.28.2 课题条件要求课题条件要求 依本课题要求合理安排场地，创造出优美环境，平面布置合理，通风采光良好，实用性 强，立面造型新颖，有民族风格

36、，具有个性与现代感。 基本不考虑地基土的变形验算，其承载力为。 2 220 kn/m k f 建筑场地的主导风向按所在地气象资料得到。 室内的高差按600 mm考虑，其中标高相当于马路中心相对标高。 抗震设防要求：设防烈度 7 度（0.1g） ，设计地震分组为第二组，场地类别为 ii 类场地。 8.38.3 设计的基本内容设计的基本内容 结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图， 主要内容如下： （1）地震作用计算 （2）框架内力分析，配筋计算（取一榀） （3）基础设计及计算 （4）板、楼梯的设计计算 8.48.4 设计资料设计资料 8.4.18.4.1 气象

37、条件气象条件 基本风压 0.35 kn/m2 基本雪压 0.45 kn/m2 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 15 - 此处按建筑结构荷载规范 gb50009-2001 采用 主导风向：东南风 8.4.28.4.2 抗震设防抗震设防 按 7 级近震, 地震分区为一区； ii 类场地设计 8.4.38.4.3 地基土承载力地基土承载力 地基土承载力为kn/m2220 k f 8.4.48.4.4 其它条件其它

38、条件 室内外高差 600 mm。 9 9 结构类型结构类型 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计。图 9-1 是标准层平面网柱布置。主体结构共 4 层，底层层高 3.9m，层高均为 3.6m。 填充墙采用 240mm 厚的粘土空心砖砌筑。门为木门、门洞尺寸 1.0m2.4m。窗为塑钢窗， 洞口尺寸为 1.5m1.8 m。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 图图 9-19-1 柱网布置及一榀框架图柱网布置及一榀框架图 1010 框架结构的一般性设计与计算框架结构的一般性设计与计算 10.110.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定梁柱截面，梁跨度及柱高确定 梁柱的混凝

39、土设计强度：c25 22 /43 . 1 ,/ 9 . 11mmnfmmnf tc 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 16 - 10.1.110.1.1 梁截面尺寸的初步确定梁截面尺寸的初步确定 （1） 横梁 a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求） h =（1/121/8）6600550825， h =（1/121/8）3000250375， 则边跨梁高度： h=600 b:

40、 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于 250。 b =（1/31/2）600=200300 则边跨梁宽度：b300 （2） 纵梁 a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求） h =（1/121/8）4500375565， 即截面高度： 375565 则边跨梁高度： h=500 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于 250。 b =（1/31/2）500=167250 即截面宽度： 167250 则边跨梁宽度：b250 由此，估算出的梁截面尺寸见表 10-1，表中还给出了各层梁的混凝

41、土强度等级。 表表 10-1 梁截面尺寸及混凝土强度等级梁截面尺寸及混凝土强度等级 横梁（）b h 层次 混凝土强 度等级ab 跨，cd 跨bc 跨 纵梁 14c25300600250400250450 10.1.210.1.2 柱截面尺寸的初步确定柱截面尺寸的初步确定 框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算： （1-1） e nf gn cnc fna/ 式中：柱的组合的轴压力设计值；n 按简支状态计算的柱的负载面积； f 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取 e g 1215kn/； 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取 1.3，不等跨内

42、柱取 1.25，等跨内 柱取 1.2； 验算截面以上楼层层数；n 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 17 - 柱截面面积； c a 混凝土轴心抗压强度设计值； c f 框架柱轴压比限值，此处可近似取，即为一级、二级和三级抗震等级，分别取 n 0.7，0.8 和 0.9。 其中：15 kn/，4，0.9，1.3，1.25。 e gn n 边 中 c25 混凝土： fc11.9 kn/ ， ft1.43 kn/

43、边柱： cnec fnfga/ 9 . 119 . 0/410155 . 43 . 33 . 1 3 25 1008 . 1 mm 中柱： cnec fnfga/ 9 . 119 . 0/410155 . 48 . 425 . 1 3 25 1051 . 1 mm 按上述方法确定的柱截面高度不宜小于 400mm，宽度不宜小于 350mm，柱净高与截 c h 面边长尺寸之比宜大于 4 取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别是和。mm329mm389 为方便计算取柱截面尺寸为： mmmm500500 10.1.310.1.3 板的截面尺寸初步估计板的截面尺寸初步估计 根据实际情况和设计要求，板

44、厚取： mmh100 10.1.410.1.4 梁的计算跨度梁的计算跨度 框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，而墙中心线是与轴线重合的，所以柱的形心与轴 线发生偏移，造成计算跨度与轴线间距不同。 10.1.510.1.5 柱的高度柱的高度 底层：3.9+0.6+0.5=5.0。注：底层层高 3.9m，室内外高差 0.6m，基础顶部至室外地m 面 0.5。m 其他各层为 3.6m 因而得到=5.0；=3.6 1 hm 2 hm 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andan

45、d technologytechnology - 18 - 图图 10-1 横向框架计算简图及柱编号横向框架计算简图及柱编号 10.210.2 重力荷载的计算重力荷载的计算 10.2.110.2.1 屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值 1.屋面 其按屋面的做法逐项计算均布荷载：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶来 参与计算，粉底为相同重量： 其屋面构造做法如图 10-2 所示，按图 10-2 来计算屋面恒载，其结果如下： 图图 10-2 屋面构造做法屋面构造做法 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui unive

46、rsityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 19 - 屋面的长边长： m44.4324 . 0 3 . 329 . 385 . 4 屋面的短边长： m44.160 . 324. 026 . 6 那么屋面恒荷载标准值为： kn49.431314 . 6 44.1644.43 2.楼面 楼面的做法如图 10-3 所示，按图示各层进行组合来参与计算楼面恒载大小。 图图 10-3 楼面构造做法楼面构造做法 因而得到楼面均布恒载标准值： kn91.282095 . 3 44.1644.43 10.2.210.2.2

47、屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值 1.屋面 计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载作用 kn37.32145 . 0 44.1644.43 2.楼面 根据荷载规范，楼面活载按 2 2.0/kn m 来参与计算： kn31.14280 . 244.1644.43 10.2.310.2.3 梁柱的自重梁柱的自重 此处计算包括梁侧面、梁底面，柱的侧面抹灰重量： 1梁的自重 在此计算过程中，梁的长度按净跨长度，即把梁的计算跨度减掉柱的宽度来参与计算过 程： 例： 1 l：长度=6.1（扣除一个柱宽）5 . 06 . 6m ：长度=2.76（扣除墙宽） 2 l24 .

48、 0 0 . 3m 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 20 - 表表 10-2 梁自重梁自重 层次编号截面（）长度根数每根重量（kn）总计 l10.30.66.1220.340.626.125=32.147 l20.250.42.76110.290.422.7625=8.404 l30.250.454.5320.290.474.525=15.334 l40.250.453.940.290.473.925=13

49、.289 1 4 l50.250.453.340.290.473.325=11.279 1388.63 注：（1）上表中梁截面的确定，考虑到抹灰层有（每抹层均按 20mm 计算） 宽：0.3+20.02=0.34m 0.25+20.02=0.29m 高：0.6+10.02=0.62m 0.4+10.02=0.42m 0.45+10.02=0.47m （2）此处抹层按近似与梁相同，按每立方 25 kn 计算 （3）梁的长度都按净跨长度计算 2.柱的自重 表表 10-3 柱自重柱自重 层次编号截面（）长度根数每根重量（kn）总计（kn） 1 z1 0.50.55.0440.540.54525=36

50、.451603.8 24 z2 0.50.53.6440.540.543.625=26.441163.36 注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理，边长=0.5+0.022=0.54m （2）抹层记入柱内，按每立方 25 kn 计算 10.2.410.2.4 墙体的自重墙体的自重 墙体为 240 厚，两面抹灰，近似按加厚墙体计算（考虑抹灰重量） ，采用机器制普通砖， 依 gb50009-2001 建筑结构荷载规范，砖自重为 15 3 /kn m ，其计算如表 3 所示：（此处门 窗暂不考虑，为预留洞考虑） 墙体为 240mm 厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（） ，内墙面为 20mm 厚抹灰，则外

51、 2 /5 . 0mkn 墙单位墙面重力荷载为： 2 /44 . 4 02 . 0 1724 . 0 155 . 0mkn 内墙为 240mm 粘土空心砖，两侧均为 20mm 厚抹灰，在内墙单位面积重力荷载为： 2 /28 . 4 202 . 0 1724 . 0 15mkn 木门单位面积重力荷载为 0.2 3 /kn m ，钢框玻璃窗单位面积重力荷载取 0.4 3 /kn m 表表 10-4 墙体自重墙体自重 墙体的位置每片面积（）片数重量（kn）总计（kn） 4.04.5582=161292.93 3.44.5521=2137.37底层外纵墙 2.84.5512=2113.13 底层内纵墙

52、4.04.55141090.54 4436.48 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 21 - 2.84.55154.53 6.14.422=4476.68底层外横墙 3.04.62122.54 底层内横墙6.14.4101148.75 4.03.1582=16895.10 3.43.1521=295.124 层外纵墙 2.83.1512=278.32 4.03.1516862.8524 层内纵墙 2.83.1

53、5137.75 6.13.022=4325.0024 层外横墙 3.03.2285.25 24 层内横墙6.13.010783.24 3162.62 注：（1）墙厚=240+202=280mm（考虑抹灰层） （2）单位面积重为 10.2819=5.32 2 /mkn （3）女儿墙自重 墙体为 120单砖，女儿墙高为 1200，外墙面贴瓷砖（0.5 kn/） ，内墙面为 20mm 厚抹灰，则女儿墙重力荷载为： （0.5150.12170.02）1.2=3.168kn/m （0.5150.12170.02）1.2（43.44216.442）=379.40 kn 10.2.510.2.5 门窗的自重

54、门窗的自重 根据建筑结构荷载规范 gb50009-2001，木门按 0.2 2 /kn m 考虑，塑钢窗按 0.4 2 /kn m 考虑， 计算结果如表 10-5 所示： 表表 10-5 门窗自重门窗自重 层数墙体位置门、窗扣除门窗的 尺寸 个数扣除部分墙 体重量 门窗重量总扣除重 量 总和 1.81.818258.9423.328235.612 1.51.216123.2611.52117.74 窗 1.20.929.590.8648.73 356.08 1.22.416197.229.22188.00 1 4 外墙 门 1.82.4236.981.72835.252 223.25 10.2

55、.610.2.6 各层的荷载的组合各层的荷载的组合 屋盖和楼盖重力代表值为： 屋盖层=女儿墙+屋面恒载+50%雪载+纵横梁自重+半层柱重+半层墙重（墙和门窗） 楼盖层=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱 +楼面上下各半层墙重 将上述各荷载相加，得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下： 四层： g4=379.404313.49+0.5321.371388.631/21163.36 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologyt

56、echnology - 22 - 1/2 (3162.62356.08223.25)=8115.53kn 三二层： g32=2820.910.51428.311388.631/21163.362 1/2(3162.62356.08223.25)2=8670.35kn 底层： =2820.910.51428.311388.631/2（1603.8+1163.36） 1 g 1/2（4436.48+3162.62）356.08223.25=9527.50kn 重力荷载代表值如图 10-4 所示 图图 10-4 重力荷载代表值重力荷载代表值 1111 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算水平地震作

57、用下框架结构的侧移和内力计算 11.111.1 横梁的线刚度横梁的线刚度 混凝土为 c25， 24 /108 . 2mmnec 在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的 侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取 i=1.5 0 i （ 0 i 为梁的截面惯性矩） ，对中框架梁取 i=2 0 i 来计算： 表表 11-1 横梁线刚度计算表横梁线刚度计算表 截面尺寸惯性矩跨度线刚度边框架中框架 b h 3 0 12 1 bhi lliek cb0 liec 0 5 . 1liec 0 2 类别层次 mmmm 49 10 mm

58、mmmmn mmn mmn 边横梁143006005.461002.4793.7184.957 安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） a anhuihui universityuniversity ofof sciencescience andand technologytechnology - 23 - 中横梁142504001.33327601.3532.0292.705 11.211.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度横向框架柱的线刚度及侧移刚度 d d 值值 11.2.111.2.1 横向框架柱的线刚度横向框架柱的线刚度 柱的线刚度见表 10-7 所示，横向框架柱侧移

59、刚度 d 值见表 10-8 所示： 图图 11-2 柱的线刚度柱的线刚度 柱号 z截面 （ 3 0 12 1 bhi ） 49 10 mm h （）mm liek cb0 （）mmn z15005005.2085002.917 z25005005.20836004.051 注：由于柱采用 c25 混凝土，因而 24 /108 . 2mmnec 11.2.211.2.2 横向框架柱的侧移刚度横向框架柱的侧移刚度 d d 值值 柱的侧移刚度按计算，由于梁线刚度比不同，所以柱可以分为边框边柱，边 2 12 h i d c c k 框中柱，中框边柱，中框中柱 1中框架柱侧移刚度值d 表表 11-3 中

60、框架柱侧移刚度中框架柱侧移刚度 d 值值 层次柱型 2 b c b c k k k k k （一般层） k=（底层） k =（一般层） 2+k 0. 5+k =（底层） 2+k 2 12 h c d = k（kn / m ） 根数 d 边柱1.7000.5958323.82181 中柱2.2670.6769461.6318 320138.1 边柱1.2240.38014238.52182 4 中柱1.8920.48618231.8418 584466.48 2边框架柱侧移刚度值d 表表 11-4 边框架柱侧移刚度边框架柱侧移刚度 d 值值 层次柱型 2 b c b c k k k k k （一