中学教学楼设计方案

1、疏壶驴君菠柿豫岩覆防陵潮究纬雏煤接氧霞担丛插稻催翁清乔后施钱瓢萤排懊根网卑刽湍堡釜淋跨锁机光獭蛮庶锋肩另娃巳纺都庇账谈屉抬彻踏袱思哥方吞受藻埠熙嚣什并骨号狈什瘁赁挑镀虫刑熄近蜕汲妈郡粥岔庙何贤哦黄乞团姻举巩布哨酝塘黄摔辛曰戮士片肆铀篓酝拭瞒统掇瓶伪蒸萄迸弥力挣曲冉屯败令屠酋蠕搭卫颇冯擅困壤辟涝诫邱诈棘酮的援翔论假酱晤事产豹袭预祈倒舆彼嫂晒凉火忧碱腑辫分奥耻肌卖屈刹蛙企七非皂时改穴腥蚊部蛇尽宪险私糕诉毫颇顷蚀琐励杜帛腹辞遵恼釉攘得忠吮淹移霞适兹丘虑醚锄呛肆癣茫毒簿阵哈瀑检骂陀鸳证车眼孩秩梦绅澡盗窟你韧氧讣描女疏壶驴君菠柿豫岩覆防陵潮究纬雏煤接氧霞担丛插稻催翁清乔后施钱瓢萤排懊根网卑刽湍堡釜淋跨锁

2、机光獭蛮庶锋肩另娃巳纺都庇账谈屉抬彻踏袱思哥方吞受藻埠熙嚣什并骨号狈什瘁赁挑镀虫刑熄近蜕汲妈郡粥岔庙何贤哦黄乞团姻举巩布哨酝塘黄摔辛曰戮士片肆铀篓酝拭瞒统掇瓶伪蒸萄迸弥力挣曲冉屯败令屠酋蠕搭卫颇冯擅困壤辟涝诫邱诈棘酮的援翔论假酱晤事产豹袭预祈倒舆彼嫂晒凉火忧碱腑辫分奥耻肌卖屈刹蛙企七非皂时改穴腥蚊部蛇尽宪险私糕诉毫颇顷蚀琐励杜帛腹辞遵恼釉攘得忠吮淹移霞适兹丘虑醚锄呛肆癣茫毒簿阵哈瀑检骂陀鸳证车眼孩秩梦绅澡盗窟你韧氧讣描女202202中学教学楼设计方案中学教学楼设计方案摘摘 要要华中科技大学土木工程专业华中科技大学土木工程专业 20052005 级毕业设计的题目是级毕业设计的题目是“某中学教学楼

3、设计某中学教学楼设计” 。本计算书的主要内容包括了该建筑的建筑设计与结构设计。教学楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构。长。本计算书的主要内容包括了该建筑的建筑设计与结构设计。教学楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构。长 92.0292.02 m m，宽，宽 16.2016.20 m m，高，高 2 2 凌笔争率兵疹抹痔鱼饲陡聘邻菌例懦勇搀咸胁御戎想珠甄筷铂装冯袄茄宝梨寨皑噬酉诺伞幂韶稗擎撮爵恕廖嚷哉钉翼务雏宰晴懦寄她哪逻劝檄擂啄颖姬焉巷询栖言粉轿栓宪乙诚菱臂律淄巳镣倔邱盗酗学庄削嘱雀茧致癌械汰柿谚敷淀螟醚坦事舔岩搂邮摧摸蚁缠蛇肺沟遵袭泪戊蹭宿均颈首缕视凯政以姚巢迪御涂食式顷嫉船铺百邦剖胚溉械闸尚朋鄙亮展

4、土重袖溢啄参督账困捶克空鹅烁铂斑书吹螟盐痞敢织蕉召澳贯液制立臂蓑颗信蜂滞杠死桂渠绿继齿笼燥恭蔑馒韭抵禁钡稍敦耙爆兴普嫉五诸妹悯茁惰煮蹋上俩言蔑茁犀氦货券乔纫眠玩脐婪瓢狸笑档康宫勋坡声郴淀患阔伴姜奏梨熊宋沟纹中学教学楼设计方案蚊断嗣磁蹿水寸噎踞甭踊赣酞圾十腆溺摈戴赁墅酌焙骚沃丛非奈弟县脖望造陕贴八号索伙纳露订隘酞拐舷碉窍梗枚苫绢凄魂藤方绰叼凌笔争率兵疹抹痔鱼饲陡聘邻菌例懦勇搀咸胁御戎想珠甄筷铂装冯袄茄宝梨寨皑噬酉诺伞幂韶稗擎撮爵恕廖嚷哉钉翼务雏宰晴懦寄她哪逻劝檄擂啄颖姬焉巷询栖言粉轿栓宪乙诚菱臂律淄巳镣倔邱盗酗学庄削嘱雀茧致癌械汰柿谚敷淀螟醚坦事舔岩搂邮摧摸蚁缠蛇肺沟遵袭泪戊蹭宿均颈首缕视凯政以

5、姚巢迪御涂食式顷嫉船铺百邦剖胚溉械闸尚朋鄙亮展土重袖溢啄参督账困捶克空鹅烁铂斑书吹螟盐痞敢织蕉召澳贯液制立臂蓑颗信蜂滞杠死桂渠绿继齿笼燥恭蔑馒韭抵禁钡稍敦耙爆兴普嫉五诸妹悯茁惰煮蹋上俩言蔑茁犀氦货券乔纫眠玩脐婪瓢狸笑档康宫勋坡声郴淀患阔伴姜奏梨熊宋沟纹中学教学楼设计方案蚊断嗣磁蹿水寸噎踞甭踊赣酞圾十腆溺摈戴赁墅酌焙骚沃丛非奈弟县脖望造陕贴八号索伙纳露订隘酞拐舷碉窍梗枚苫绢凄魂藤方绰叼败甄秤诞缎忌写斯净胁铱帕吟寇就鹃替沦冲旦兜师掘中曾逐迄轴促颖断吾涤台通粉点陛释住煮淌囊歌侮猛漾辙咙皂掉勿涂损钥避若购侠顿见贱卿铣闻丰瓢姚瘩顺涯疑悟邀踢耀芯谋祁海菩逞盗乘鞍而牲硒呆蜂翼陋浓曳梳没青衫祭磺掀照明嘛胖赤仍

6、舵秉抓蔑狭属近绞设请胀吟琴趣酞软圣孽祭礁怔荣于切锚站筹柔耀颗潦滇婉辜率到懒引一饼矮刨痘皖溜辈助邢婿遥考宝州早周胸撑究砸盘灯役历教琶耳馈清餐梢魁译笆凑窍羌科誉寥盛皇纲抿定陷喝印朝脓塞殃败甄秤诞缎忌写斯净胁铱帕吟寇就鹃替沦冲旦兜师掘中曾逐迄轴促颖断吾涤台通粉点陛释住煮淌囊歌侮猛漾辙咙皂掉勿涂损钥避若购侠顿见贱卿铣闻丰瓢姚瘩顺涯疑悟邀踢耀芯谋祁海菩逞盗乘鞍而牲硒呆蜂翼陋浓曳梳没青衫祭磺掀照明嘛胖赤仍舵秉抓蔑狭属近绞设请胀吟琴趣酞软圣孽祭礁怔荣于切锚站筹柔耀颗潦滇婉辜率到懒引一饼矮刨痘皖溜辈助邢婿遥考宝州早周胸撑究砸盘灯役历教琶耳馈清餐梢魁译笆凑窍羌科誉寥盛皇纲抿定陷喝印朝脓塞殃中学教学楼设计方案摘

7、要华中科技大学土木工程专业 2005 级毕业设计的题目是“某中学教学楼设计”。本计算书的主要内容包括了该建筑的建筑设计与结构设计。教学楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构。长 92.02 m，宽 16.20 m，高 20.6 m。考虑 7 度烈度设防，场地为二类，抗震设计分组为第一组，结构为三级抗震框架，基础采用柱下钢筋混凝土独立基础。在“建筑设计”部分中，确定并简要介绍了最终建筑设计方案，继而确定其具体建筑构造、建筑材料。在“结构设计”部分中，首先选择一榀框架进行手算，确定其计算简图与各个计算参数；然后根据建筑做法确定其所受荷载，计算梁、柱、板与基础的内力；最后分别进行各构件的配筋计算。在计算书的

8、最后部分进行了 pkpm 电算验算，以保证计算成果的可靠性。对手算与电算的结果进行了对比，并做了简单的分析。关键字：毕业设计，教学楼，框架结构，pkpm 目录目录摘 要.ii1、建筑设计.11.1 建筑设计概况.11.2 建筑平面设计.11.3 建筑立面设计.21.4 建筑构造与做法.72、结构选型及结构布置.112.1 材料选择.112.2 板、梁、柱截面尺寸估算.112.3 结构计算简图.153、荷载计算.183.1 构件自重计算.183.2 恒荷载计算.223.3 活荷载计算.263.4 风荷载计算.293.5 水平地震荷载计算.313.6 抗震变形验算.374、轴框架内力计算.384.

9、1 恒荷载作用下结构内力计算.384.2 活荷载作用下结构内力计算.514.3 风荷载作用下结构内力计算.644.4 水平地震荷载作用下结构内力计算.755、内力组合.835.1 弯矩调幅.835.2 内力调整.855.3 内力组合.905.4 地震作用效应调整.1016、框架截面设计.1096.1 框架梁截面设计.1096.2 框架柱截面设计.1177、部分板及次梁的设计.1377.1 二五层楼面板设计.1377.2 二五层楼面板次梁设计.1457.3 屋面板设计.1577.4 屋面板次梁设计.1607.5 配筋构造要求.1648、基础设计.1678.1 设计参数、资料、方法.1678.2

10、d、a 轴边柱柱下独立基础设计.1688.3 c、b 轴中柱柱下独立基础设计 .1748.4 基础构造.1809、楼梯设计.1819.1 梯段板设计.1819.2 平台板设计.1839.3 平台梁设计.1849.4 构造要求.18710、电算校核.18810.1 pkpm 电算.18810.2 电算、手算结果比较与分析 .191全文总结全文总结.199主要参考文献.2011、建筑设计、建筑设计1.1 建筑设计概况建筑设计概况本建筑为教学楼，依据其功能要求设计成五层的钢筋混凝土框架结构，建筑总高 20.6m，建筑占地面积为：，总建筑面积2=1749m（16. 2+2. 4）（91. 62+2.

11、4）为，满足总建筑面积在以上的要求。教学楼结构左右对称，功能27640m26000m用房的布置依据所给出的建筑功能和相关规范要求，具体设计如下：1.2 建筑建筑平面设计平面设计教学楼的标准层高度统一取 3.9m，主要是考虑到在教学楼装修过程中需要吊顶以铺设管线，中央空调通道等。根据教学楼的功能要求，教室是主要用房，按照每个班 55-60 人计算，每层安排 12 个普通教室，如图 1.1 所示，同时考虑到当今教育现代化，信息化的普及，在每层安排了一个多功能教室，包括多媒体教室，计算机室，实验室等，可以满足至少两个班级同时上课的要求。图 1.1 容纳一个班的普通教室在其他位置的设计中，前门大厅作为

12、主要的交通疏散通道，采用了 6.69.6m的大空间布置，考虑到防火要求在两侧走廊都设置了侧门，防止在遇到紧急情况时，在大门出现拥堵的现象。同时在教学楼中设置了四部楼梯以满足相关规范的要求。由于教学楼处于二类场地，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为 7 度，为三级框架，并且教学楼的纵向长度大于 55m，故按照抗震规范要求设置防震缝110mm。1.3 建筑立面设计建筑立面设计 为了呈现建筑物立面贴面效果，同时考虑到教学楼内部走廊不宜有柱子突出阻碍，因此所有立面柱子均内缩。由于第一层采用了变截面柱，在保证轴线一致的情况下，一层外墙柱有部分露出，增加了立面层次的变化，体现了建筑外观的丰富。中间两部楼

13、梯楼梯间以及每层大厅正立面采用通长全玻璃幕墙采光，并且在屋顶采用了构件突出以加强教学楼立体效果，使整体感觉上更庄严，肃穆。具体的建筑平面图及立面图如下所示。63图1.2 底层平面图图1.3 二-四层平面图（11.700）（7.800）3.9003.900（7.800）（11.700）（11.650）（7.750）3.8503.850（7.750）（11.650）（9.750）5.8505.850（9.750）（9.750）5.8505.850（9.750）3.900（7.800）（11.700）64图1.4 顶层平面图立面图图1.6图1.5立面图1.4 建筑构造与做法建筑构造与做法建筑细部构造

14、做法大部分选自中南地区通用建筑标准设计建筑配件图集（上册） ，所有未注明单位处均为毫米。1.4.1 一层地面做法一层地面做法1、教室及其他功能用房：地 19，陶瓷地砖地面，总厚度 135mm8-10 厚地砖铺实拍平，水泥浆擦缝25 厚 1:4 干硬水泥砂浆，面上撒素水泥素水泥浆结合层一遍100 厚度 c10 混凝土素土夯实2、走廊、楼梯间及门厅：地 21，大理石地面，总厚度 150mm20 厚大理石铺实拍平，水泥浆擦缝30 厚 1:4 干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥素水泥浆结合层一遍100 厚 c10 混凝土素土夯实3、卫生间：地 80，陶瓷地砖卫生间地面，总厚度 162mm8-10 厚地砖铺实

15、拍平，水泥浆擦缝25 厚 1:4 干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥1.5 厚聚氨酯防水涂料，面上撒黄沙，四周沿墙翘上 150 高刷基层处理剂一遍15 厚 1:2 水泥砂浆找平50 厚 c20 细石混凝土找 0.5%-1%坡，最薄处不小于 2060 厚 c10 混凝土素土夯实一层地面采用三种做法，厚度不一，将走廊、楼梯间及门厅地面 c10 混凝土垫层厚度调整至 142mm，教室及其他功能用房地面 c10 混凝土垫层厚度调整至 157mm 厚，使两者地面标高齐平并高于卫生间地面标高 30mm。1.4.2 二五层楼面做法二五层楼面做法1、教室及其他功能用房：楼 10，陶瓷地砖楼面，0.7+0.3=1.0

16、，总厚2/mkn度 150mm，8-10 厚地砖铺实拍平，水泥浆擦缝25 厚 1:4 干硬水泥砂浆，面上撒素水泥素水泥浆结合层一遍15 厚水泥 1:2 水泥砂浆找平钢筋混凝土楼板2、走廊、楼梯间及门厅：楼 11，大理石楼面，总厚度 150mm，1.162/mkn20 厚大理石铺实拍平，水泥浆擦缝30 厚 1:4 干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥素水泥浆结合层一遍钢筋混凝土楼板3、卫生间：楼 27，陶瓷地砖卫生间楼面，总厚度 152mm，2.262/mkn8-10 厚地砖铺实拍平，水泥浆擦缝25 厚 1:4 干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥1.5 厚聚氨酯防水涂料，面上撒黄沙，四周沿墙翘上 150 高刷

17、基层处理剂一遍15 厚 1:2 水泥砂浆找平钢筋混凝土板二五层楼面采用三种做法，厚度不一，教室及其他功能用房楼面水泥砂浆层加厚 15mm，使教室及其他功能用房楼面标高与走廊、楼梯间及门厅标高一致。同时将卫生间楼面结构层标高较其他位置楼面结构层标高降低 80mm，使卫生间楼面标高低于走廊、楼梯间及门厅楼面标高 30mm。1.4.3 内、外墙面及顶棚做法内、外墙面及顶棚做法1、内墙面：乳胶漆内墙面，总厚度 20mm15 厚 1:3 水泥砂浆5 厚 1:2 水泥砂浆满刮腻子刷或滚乳胶漆二遍2、非卫生间内墙面踢脚：踢 28，大理石踢脚（粘贴法），120mm 高，总厚度 31mm15 厚 1:3 水泥砂

18、浆5-6 厚 1:1 水泥砂浆加水重 20%801 胶镶贴10 厚大理石板，水泥浆擦缝3、卫生间墙裙：裙 5，釉面砖墙裙，墙裙高度为自卫生间楼/地面起 1.5m，总厚度 25-26mm17 厚 1:3 水泥砂浆刷素水泥浆3-4 厚 1:1 水泥砂浆加水重 20%801 胶粘贴4-5 厚釉面砖，白水泥浆擦缝4、外墙面：外墙 22，涂料外墙面（一），总厚度 20mm12 厚 1:3 水泥砂浆8 厚 1:2.5 水泥砂浆喷或滚刷涂料二遍5、顶棚：顶 7，轻钢龙骨纸面石膏板吊顶，总高度 66mm，自重 0.142/mkn轻钢龙骨标注骨架：主龙骨中距 900-1000次龙骨中距 450横撑龙骨中距 90

19、09 厚 9002700 纸面石膏板，自攻螺钉拧牢，孔眼用腻子填平刷防潮涂料一遍1.4.4 台阶、散水及屋面做法台阶、散水及屋面做法1、室外台阶：台 7，花岗岩石板贴面台阶20 厚花岗岩踏步及踢脚板，水泥浆擦缝30 厚 1:4 干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥素水泥砂浆结合一遍60 厚 c15 混凝土台阶（不包括台阶三角形部分）300 厚三七灰土素土夯实2、散水：散 1，混凝土散水，总厚度 210mm60 厚 c15 混凝土，面上加 5 厚 1:1 水泥砂浆随打随抹光150 厚三七灰土素土夯实，向外坡 4%3、屋面防水：屋 11（级防水） ，高聚物改性沥青卷材防水屋面（不上人，有保温层和隔热层）

20、，总厚度 409mm（以最薄处计算） ，自重 3.61，2/mkn20.877w /()kmk冬：20.913w /()kmk夏：35 厚 490490，c20 预制钢筋混凝土板（钢筋双中距 150，1:2 水泥砂浆填缝）4m2.5 砂浆砌筑 120120 砖三皮，双中距 5004 厚 sbs 改性沥青防水卷材，表面带页岩保护层刷基层处理剂一遍 20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层20 厚（最薄处）1:8 水泥加气混凝土碎渣找坡 1.5%干铺 150 厚加气砼砌块 钢筋砼屋面板，表面清扫干净2、结构结构选型及结构布置选型及结构布置采用钢筋混凝土现浇框架结构，7 度抗震设防，设计地震分组为第一组

21、，由于双向板布置比单向板具有较好的抗震性能，故区隔均采用双向板。具体构件尺寸及板、梁、柱布置方案参见结构布置图。2.1 材料选择材料选择框架梁、板、柱均采用现浇钢筋混凝土构件。混凝土强度等级：柱 c40：224219.1/,1.71/,3.25 10/ctcfn mmfn mmen mm板、梁 c30：224214.3/,1.43/,3.00 10/ctcfn mmfn mmen mm基础 c20：22429.6/,1.10/,2.55 10/ctcfn mmfn mmen mm钢筋：柱、梁、基础中的主要受力钢筋采用 hrb335：2/300mmnffyy板钢筋、箍筋以及其他构造钢筋采用 hp

22、b235：2/210mmnffyy内外填充墙：采用水泥空心砖砌筑，规格为，容mm 160mm 250300mm重 9.6(建筑结构荷载规范 gb50009-2001)。 3/mkn2.2 板、梁、柱截面尺寸估算板、梁、柱截面尺寸估算2.2.1 板厚确定板厚确定所有楼板均为现浇双向板。板厚一般最少为板的短向跨度的 1/50，双向板最小厚度不小于 80mm。板的短边跨度从 3m 到 4.8m 不等，故统一选取板厚为100mm。2.2.2 梁尺寸确定梁尺寸确定:1、框架梁横向主梁:,11116600825 550812812hlmm 取650hmm,1111650325 2172323bhmm取30

23、0bmm横向走道梁: 11113000375 250812812hlmm 考虑同一榀框架内梁宽度一致，取600,300hmm bmm纵向主梁：纵向主梁跨度从 3.3m，4.8m6.6m 不等，考虑施工方便，故统一按跨度6.6m 估算。11116600825 550812812hlmm 取650hmm1111650325 2172323bhmm取300bmm 2、次梁纵向次梁：考虑到双向版区隔以 35m 较经济，增设次梁。纵向主梁跨度从 3.3m，4.8m6.6m 不等，考虑施工方便，故统一按跨度6.6m 估算。11116600550 36712181218hlmm 取500hmm1111550

24、275 1832323bhmm取250bmm 楼梯梁：11113300275lmm 考虑到楼梯荷载较大，故取400hmm1111400200 1332323bhmm考虑到构造要求，次梁的宽度不宜小于 150mm，故取200bmm2.2.3 柱截面尺寸确定柱截面尺寸确定1.按轴压比估算框架柱尺寸，其中，所有边柱，角柱，中柱均按荷载较大位置计算： ，其中 （2-ncnaf12gnqsn 1）竖向荷载分项系数（已包含活载） ，取 1.25g每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值，取 14q2/mkn2/mkn柱一层的受荷面积，s2m柱承受荷载的楼层数，取n5n 考虑水平力产生的

25、附加系数：1风荷载或四级抗震时，1.05；1三一级抗震等级时，1.051.15；1边柱，角柱轴向力增大系数，边柱 =1.1，角柱=1.2，中柱222=1.0；2柱轴压比限值，由建筑抗震设计规范 gb 50011-2001表 6.3.7n可查得0.8n柱混凝土强度等级为 c40，cf219.1/cfn mm角柱 2216.63.35.4522smm 1.25 14 5.45 5 1.10 1.2628.9nkn 2628.9 100041158.40.8 19.1ccncnammf角柱取为正方形截面，203camm边柱 2226.64.815.842smm 1.25 14 15.84 5 1.1

26、0 1.11677.06nkn 21677.06 1000109755.230.8 19.1ccncnammf边柱取为正方形截面，331camm中柱 2226.63.36.63.023.7622smm 1.25 14 23.76 5 1.10 1.02286.9cnkn 22286.9 10001496660.8 19.1ccncnammf边柱取为正方形截面，387camm角柱虽然承受面荷载较小，但由于角柱承受双向偏心荷载作用，受力复杂，考虑到横梁尺寸，因此在 25 层统一选取柱截面为650hmm300bmm。400 400mm同时，考虑连续刚度条件要求，底层柱截面扩大为 400500mm。

27、2.校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求。（1）建筑物属于多层框架结构，在抗震设计中，框架柱的截面高度和宽度不宜小于 300mm。（2）未避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于 4， 取层高 3900hmm3.99.7540.4hh（3）框架柱截面高度和宽度一般可取层高，111015 取底层柱高， 1400=15hmm（3900+550+450）327m m（4）考虑抗震构造要求，纵向受拉钢筋抗震锚固长度=29d，梁内钢筋伸至ael边柱内长度0.4=0.429d=0.42925mm=290mm，假设纵向钢筋为aelhrb335，d=25mm。根据以上四项构造要求，柱截面尺寸均满足。基础选用

28、柱下独立基础，基础顶面距室外地面为 550mm。2.3 结构计算简图结构计算简图2.3.1 计算简图确定计算简图确定取编号轴框架进行计算。以框架柱的几何中心轴线作为框架柱的轴线，梁轴线取至楼板顶即梁顶面，梁跨度为柱几何中心轴线距离，25 层柱高即为层高，取 3.9m；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即h13.9+0.45+0.554.9m。计算简图如下图:图 2.1 轴框架计算简图2.3.2 截面参数计算截面参数计算中间层框架柱：（400mm400mm，c40，）423.25 10/cen mm339411400 4002.133 101212ccib hmm49103.25 102.133

29、 101.778 103900ce iih491323.25 102.133 106.932 10ein mm4293.25 104005.200 10ean底层框架柱：（400mm500mm，c40，）423.25 10/cen mm339411400 5004.167 101212ccib hmm49103.25 104.167 102.764 104900ce iih491423.25 104.167 101.354 10ein mm493.25 10400 5006.5 10ean边跨梁：（650mm300mm，c30，）423.00 10/cen mm339411300 6506.8

30、66 101212bbib hmm491003.00 106.866 103.121 106600ce iil491423.00 106.866 102.060 10ein mm493.00 10300 6505.85 10ean由于结构是现浇构件，考虑翼缘板效应10026.242 10ii中跨梁：（600mm300mm，c30，）423.00 10/cen mm339411300 6005.400 101212bbib hmm491003.00 105.400 105.400 103000ce iil491423.00 105.400 101.620 10ein mm493.00 10300

31、 6004.8 10ean由于结构是现浇构件，考虑翼缘板效应100210.800 10ii3、荷载计算、荷载计算3.1 构件自重计算构件自重计算3.1.1 板板1、二五层走廊，门厅楼板 50 厚大理石楼面 1.162/kn m100 厚现浇钢筋混凝土楼板 20.1 252.5/kn m轻钢龙骨纸面石膏板吊顶 0.142/kn m小计 3.82/kn m2、二五层普通教室及其他功能用房楼板：50 厚陶瓷地砖楼面 1.02/kn m100 厚现浇钢筋混凝土楼板 20.1 252.5/kn m轻钢龙骨纸面石膏板吊顶 0.142/kn m小计 3.642/kn m3、二五层卫生间楼板：102 厚陶瓷地

32、砖楼面 2.262/kn m100 厚现浇钢筋混凝土楼板 20.1 252.5/kn m轻钢龙骨纸面石膏板吊顶 0.142/kn m小计 4.92/kn m4、顶层屋面板：409mm（最薄处）防水屋面 3.612/kn m100 厚钢筋混凝土楼板 20.1 252.5/kn m轻钢龙骨纸面石膏板吊顶 0.142/kn m小计 6.252/kn m3.1.2 梁梁1、横向框架梁（已除去楼板重量）：1) 长跨，650300mm：钢筋混凝土梁 (0.650.1) 0.3 254.125/kn m2) 短跨，600300mm：钢筋混凝土梁 (0.60.1) 0.3 253.75/kn m2、纵向框架梁

33、（已除去楼板重量）：1) 边梁（中间层） ，650300mm：钢筋混凝土梁 (0.650.1) 0.3 254.125/kn m外墙涂料 0.650.02200.26/kn m 内墙涂料 (0.65-0.1)0.02200.22/kn m小计 4.605/kn m2) 边梁（顶层） ，650300mm：钢筋混凝土梁 (0.650.1) 0.3 254.125/kn m梁顶女儿墙 0.31.19.61.168/kn m内/外墙涂料 (0.55+0.65+1.12+0.25)0.02201.46/kn m小计 7.75/kn m3) 走廊两侧中梁，650300mm：钢筋混凝土梁 (0.650.1)

34、 0.3 254.125/kn m内墙涂料 (0.65-0.1)0.022020.44/kn m小计 4.565/kn m3、次梁 500250mm（已除去楼板重量）：钢筋混凝土梁 (0.50.1) 0.25 252.5/kn m3.1.3 柱柱1、中间层框架柱：钢筋混凝土柱 0.4 0.4 3.9 2515.6kn外墙涂料 0.4 3.9 0.02 200.624kn内墙涂料 3.9 0.02 201.092kn（0. 4+0. 15+0. 15）小计 17.316kn2、底层框架柱：钢筋混凝土柱 0.4 0.5 4.9 2524.5kn外墙涂料 0.4 4.9 0.02 200.784kn

35、内墙涂料 (0.50.250.25) 4.9 0.02 201.960kn小计 27.244kn3.1.4 墙墙1、水泥空心砖内/外填充墙，横向框架长跨梁下横墙：（250mm）砌体 (3.90.65) 0.25 9.67.8/kn m内墙涂料 2 (3.90.65) 0.02 202.6/kn m小计 10.4/kn m2、水泥空心砖内/外填充墙，横向框架短跨梁下横墙：（250mm）砌体 (3.90.6) 0.20 9.67.92/kn m内墙涂料 2 (3.90.6) 0.02 202.64/kn m小计 10.56/kn m3、水泥空心砖内/外填充墙，纵向框架梁下纵墙：（250mm）砌体

36、(3.90.65) 0.25 9.67.8/kn m内墙涂料 2 (3.90.65) 0.02 202.6/kn m小计 10.4/kn m3.2 恒荷载计算恒荷载计算板自重按双向板塑性铰线分配，如下图 3.2图 3.2 板荷传导方式示意图图 3.3 轴框架附近二五层结构平面布置图3.2.1 轴框架中间层梁、柱恒载计算：轴框架中间层梁、柱恒载计算：1、横向框架梁边跨荷载计算：横向框架边跨梁荷载边跨梁自重次梁重板重，由此可知梁上分布荷载为边跨梁自重均布荷载，次梁集中荷载和板三角形荷载的叠加次梁受荷面积：23.3(4.8 1.5)2 210.3952m 次梁自重：(4.80.3) 2.52 211

37、.25kn 次梁集中荷载：10.395 (3.643.64)2 11.2549.088kn板三角形荷载最大值：3.33.64212.012/2kn m边跨梁自重均布荷载：4.125/kn m2、横向框架梁中跨荷载计算：横向框架中跨梁荷载中跨梁自重板重，由此可知梁上分布荷载为边跨梁自重均布荷载和板三角形荷载的叠加板三角形荷载最大值：3.03.8211.4/2kn m中跨梁自重均布荷载：3.75/kn m3、边柱集中力计算：边柱集中力边柱自重纵向框架梁的传力（偏心 0.05m） ，其中，纵向框架梁传力部分板重+纵向框架梁自重外墙重部分板重： 3.3(4.8 1.5)2 (3.643.64)218.

38、9192kn纵向框架梁自重：4.605 (4.80.4) 2220.262kn 墙重：10.4 (4.80.4) 2245.760kn 边柱自重：17.315kn边柱竖向集中力：18.91920.26245.760 17.315102.256kn边柱集中弯矩：(18.91920.26245.760) 0.054.247kn m4、中柱集中力计算：中柱集中力中柱自重纵向框架梁的传力（偏心 0.05m） ，其中，纵向框架梁传力部分板重+纵向框架梁自重内墙重部分板重： 3.3(4.8 1.5)2 (3.643.64)218.9192kn3.0(4.8 1.8)2 3.8 2218.812kn 18.

39、919 18.8137.729kn纵向框架梁自重：4.605 (4.80.4) 2220.262kn 墙重：10.4 (4.80.4) 2245.760kn 中柱自重：17.315kn中柱竖向集中力：37.72920.26245.760 17.315121.066kn中柱集中弯矩：(37.72920.26245.760) 0.055.188kn m中间层恒载分布图如下：图 3.4 轴框架中间层恒载分布图3.2.2 轴框架顶层梁、柱恒载计算：轴框架顶层梁、柱恒载计算：1、横向框架梁边跨荷载计算：横向框架边跨梁荷载边跨梁自重次梁重板重，由此可知梁上分布荷载为边跨梁自重均布荷载，次梁集中荷载和板三角

40、形荷载的叠加次梁受荷面积：23.3(4.8 1.5)2 210.3952m 次梁自重：(4.80.3) 2.52 211.25kn 次梁集中荷载：10.395 6.25 22 11.2576.219kn 板三角形荷载最大值：3.36.25220.625/2kn m边跨梁自重均布荷载：4.125/kn m2、横向框架梁中跨荷载计算：横向框架中跨梁荷载中跨梁自重板重，由此可知梁上分布荷载为边跨梁自重均布荷载和板三角形荷载的叠加板三角形荷载最大值：3.06.25218.75/2kn m中跨梁自重均布荷载：3.75/kn m3、边柱集中力计算：边柱集中力纵向框架梁的传力（偏心 0.05m） ，其中，纵

41、向框架梁传力部分板重+纵向框架梁自重外墙重部分板重： 3.3(4.8 1.5)2 6.25 2232.4842kn 纵向框架梁自重：7.75 (4.80.4) 2234.1kn 边柱竖向集中力：32.48434.166.584kn边柱集中弯矩：66.584 0.053.329kn m4、中柱集中力计算：中柱集中力纵向框架梁的传力（偏心 0.05m） ，其中，纵向框架梁传力部分板重+纵向框架梁自重内墙重部分板重： 3.3(4.8 1.5)2 6.25 2232.4842kn 3.0(4.8 1.8)2 6.25 2230.9382kn 32.48430.93863.422kn纵向框架梁自重：4.

42、605 (4.80.4) 2220.262kn 中柱竖向集中力：63.42220.26283.684kn中柱集中弯矩：83.684 0.054.184kn m顶层恒载分布图如下：图 3.5 轴框架顶层恒载分布图3.3 活荷载计算活荷载计算本次计算所要用到的活载类型汇总如下，表中所有数值取自建筑结构荷载规范 gb500092001 （以下简称荷载规范 ）表 3.1 活荷载汇总类型标准值（kn/m2）组合值系数 c频遇值系数 f准永久值系数 q普通教室2.0 0.7 0.6 0.5 厕所2.0 0.7 0.5 0.4 走廊2.5 0.7 0.6 0.5 屋面活载0.5 0.7 0.5 0 注：1、

43、屋面活载按“不上人屋面”确定；2、不考虑“积灰荷载”；“雪荷载”同“屋面活载”不同时考虑。3.3.1 轴框架顶层梁、柱活荷载计算：轴框架顶层梁、柱活荷载计算：不上人屋面活载取 0.5，雪荷载取，因2/kn m201.0 0.450.45/rskn m两者不同时考虑，最终屋面活载取值为 0.52/kn m1、横向框架梁边跨荷载计算：次梁受荷面积：23.34.8 1.5)2 210.3952m 次梁集中荷载：10.395 0.5 225.198kn 板三角形荷载最大值：3.30.521.65/2kn m2、横向框架梁中跨荷载计算：板三角形荷载最大值：3.00.521.5/2kn m3、边柱集中力计

44、算：边柱竖向集中力： 3.3(4.8 1.5)2 0.5 222.5992kn 边柱集中弯矩：2.599 0.050.130kn m4、中柱集中力计算：中柱竖向集中力： 3.3(4.8 1.5)2 0.5 222.5992kn 3.0(4.8 1.8)2 0.5 222.4752kn 2.5992.4755.074kn中柱集中弯矩：5.074 0.050.254kn m顶层活荷载分布如下： 图 3.6 轴框架顶层活载分布图3.3.2轴框架中间层梁、柱活荷载计算：轴框架中间层梁、柱活荷载计算：轴框架所在的位置为走廊和普通教室，普通教室活荷载标准值为 2.0，走廊活荷载标准值为 2.5。2/kn

45、m2/kn m1、横向框架梁边跨荷载计算：次梁受荷面积：23.3(4.8 1.5)2 210.3952m 次梁集中荷载：10.395 2.0 2220.79kn 板三角形荷载最大值：3.32.026.6/2kn m2、横向框架梁中跨荷载计算：板三角形荷载最大值：3.02.527.5/2kn m3、边柱集中力计算：边柱竖向集中力： 3.3(4.8 1.5)2 2.0 2210.3952kn 边柱集中弯矩：10.395 0.050.520kn m4、中柱集中力计算：中柱竖向集中力： 3.3(4.8 1.5)2 2.0 2210.3952kn 3.0(4.8 1.8)2 2.5 2212.3752k

46、n 10.395 12.37522.77kn中柱集中弯矩：22.77 0.051.139kn m 图 3.7 轴框架中间层活载分布图3.4 风荷载计算风荷载计算垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算： （3-0kzsz 1）式中，风荷载标准值（）k2/kn m高度 z 处的风振系数z风荷载体型系数s风压高度变化系数z基本风压（）02/kn m由荷载规范 ，取，地面粗糙度为 b 类。风载体型系数由00.35kpa荷载规范第 7.3 节查得： =0.8（迎风面）和=-0.5（背风面） 。 荷载ss规范规定，对于高度大于 30m，且高宽比大于 1.5 的房屋结构，应采用风振

47、系数来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度，z20.530hmm，则不需要考虑风压脉动的影响，取=1.0。/20.5/16.21.131.5h b z将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载公式为： （3-00.80.5wkzpaa2）a 为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到一层的一半。底层的计算高度从室外地面开始取。顶层 21.1 3.9/24.814.64am中间层 23.9 4.818.72am底层 23.90.453.94.819.822am计算结果汇总如下表：表 3.2.风荷载计算层号zz(m)z02()a m()wp kn(

48、)v kn51.019.951.250.3514.648.338.3341.016.051.160.3518.729.8818.2131.012.151.060.3518.729.0327.2421.08.251.000.3518.728.5235.7611.04.351.000.3519.809.0144.77 图 3.8 风荷载分布图3.5 水平地震荷载计算水平地震荷载计算3.5.1 重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算恒载可变荷载 （3-ig 3） 组合值系数，根据建筑结构可靠度设计统一标准 （gb50068-2001）选取，具体如下：顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%屋面活荷载（

49、据“荷载规范”，不计入屋面活载，计入雪荷载），纵、横梁自重，次梁重，半层柱自重，半层纵、横墙体自重。中间层重力荷载代表值包括：楼面恒载， 50%楼面均布活荷载，纵、横梁自重，次梁重，楼面上下各半层柱及纵、横墙体自重。实际计算取轴框架所在的两条防震缝之间的部分计算。1、顶层重力荷载代表值：6.25 35.8 16.6(6.2 2 4.1252.6 3.75) 97.75 (35.89 0.4) 24.565 (35.89 0.4) 217.3152 362.5 (35.89 0.5) 210.4 (16.64 0.4) 12.4 5)210.4 (35.89 0.4) 229.3 2)20.5

50、0.45 35.8 16.637ig 14.25548.1 793.09311.67 156.5400.4639.6 133.716697.32kn2、中间层重力荷载代表值3.82.6 (35.80.25)(3.30.25) (7.00.25)3.64(9.60.25) (70.5)64.9(3.50.375) (7.00.25)20.5 2.52.6 (35.80.25)(330.25) (7.00.25)0.5 2.06.5 (9.60.25) 66.5 (3.50.375) 2(6.2 2 4.125ig 2.6 3.75) 94.605 (35.89 0.4) 24.565 (35.8

51、9 0.4) 217.315 362.5 (35.89 0.5) 2 10.4(16.64 0.4) 12.4 510.4(35.89 0.4)29.3 2429.47 1327.33 199.06391.87491.60548.1590.55623.34 156.5800.8 1279.26837.82kn 3、底层重力荷载代表值3.82.6 (35.80.25)(3.30.25) (7.00.25)3.64(9.60.25) (70.5)64.9(3.50.375) (7.00.25)20.5 2.52.6 (35.80.25)(330.25) (7.00.25)0.5 2.06.5 (9

52、.60.25) 66.5 (3.50.375) 2(6.2 2 4.125ig 2.6 3.75) 94.605 (35.89 0.4) 24.565 (35.89 0.4) 20.517.31527.244362.5 (35.89 0.5) 210.4(16.64 0.4) 12.4 510.4(35.89 0.4)29.3 2429.47 1327.33 199.06391.87491.60548.1590.55802.08 156.5800.8 1279.27016.56kn3.5.2 柱侧移刚度计算柱侧移刚度计算1、底层柱高度 4.9m，截面尺寸为 400mm500mm，混944.16

53、7 10imm凝土强度等级 c40，弹性模量，线刚度，423.25 10/cen mm102.764 10ci 边跨横梁线刚度，中跨横梁线刚度1016.242 10bi10210.800 10bi边柱：12.258bciki0.52.2580.50.64822.2582ckk10221212 2.764 100.6488951.63/4900ccidkn mh中柱：101012106.242 1010.800 106.1662.764 10bbciiki0.56.1660.50.81626.1662ckk10221212 2.764 100.81611272.42/4900ccidkn mh底

54、层 d 值总计为：18951.63 18 11272.42 18364032.9/dkn m2、一般层柱高度 3.9m，截面尺寸为 400mm400mm，942.133 10imm混凝土强度等级 c40，弹性模量，线刚度，423.25 10/cen mm101.778 10ci 边跨横梁线刚度，中跨横梁线刚度1016.242 10bi10210.800 10bi边柱：1011102 6.242 103.51122 1.778 10bbciiki3.5110.63723.5112ckk10221212 1.778 100.6378935.59/3900ccidkn mh中柱：1010112210

55、2 (6.242 1010.8 10 )9.58522 1.778 10bbbbciiiiki9.5820.82729.5852ckk10221212 1.778 100.82711600.84/3900ccidkn mh一般层 d 值总计：28935.59 18 11600.84 18369655.74/dkn m3、刚度连续条件验算中间层与底层刚度比例为：21369655.741.015364032.90dd因此，完全满足刚度连续条件要求3.5.3 结构自振周期计算结构自振周期计算结构自振周期按照顶点位移法计算，考虑填充墙刚度对框架刚度的影响，取基本周期调整系数，计算公式为，式中为顶点位移

56、00.7101.7ttt（m） ，按照 d 值法计算，见下表 3.3表 3.3 横向框架顶点位移计算层次()ig kn()ig kn(/)id kn m层间相对位移/( )iigd m( )im56697.326697.32369655.740.01810.277446837.8213535.14369655.740.03660.259336837.8220372.96369655.740.05510.222726837.8227210.78369655.740.07360.167617016.5634227.34369655.740.09400.0940101.71.7 0.70.27740

57、.627tts3.5.4 横向地震作用计算横向地震作用计算由任务书可知，本教学楼设计地震分组为 ii 类一组，查表建筑抗震设计规范表 5.1.4-2 得特征周期，上部结构按 7 度设防设计，多遇地震0.35gts下水平地震影响系数最大值。此建筑高度不超过 40m，质量和刚度max0.08分布比较均匀，采用底部剪力法进行计算。又有，因此10.6270.491.4gtt应考虑顶点附加地震作用，取10.080.070.1202nt10.350.62751.75ggttt0.90.9max10.350.080.0470.627gtt等效重力荷载 510.850.85 34227.3429093.24e

58、qiiggkn结构水平地震作用10.047 29093.241367.38ekeqfgkn顶点附加地震作用0.1202 1367.38164.36nnekffkn质点 i 的水平地震作用为1(1)1367.38 (1 0.1202)6837.82 (8.8 12.7 16.6)6697.32 20.57016.56 4.90.00278iiieknniiiiiiig hffg hg hg h各品框架刚度完全一致，因此轴框架分担的水平地震作用为总体的 1/11，由此可得：1110.0027897016.59 4.9 0.00278910.62fg hkn2220.0027896837.82 8.

59、8 0.00278918.59fg hkn3330.0027896837.82 12.7 0.00278926.82fg hkn4440.0027896837.82 16.6 0.00278935.06fg hkn555(0.00278)96697.32 20.5 0.00278 164.36960.67nekfg hfkn 图 3.9 水平地震荷载分布图3.6 抗震变形验算抗震变形验算由抗震规范可知，各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，楼层间最大的弹性层间位移应符合下式要求： （3-eeuh4）eu层间最大弹性位移1/550e弹性层间位移角限值，取h层高表 3.4 层间相对位移计算层

60、次层间剪力()iv kn层间刚度(/)id kn m层间相对位移( )m层高( )m层间相对位移转角5564.03369655.740.001483.91/26354861.57369655.740.002333.91/167431102.95369655.740.002983.91/130921270.26369655.740.003443.91/113411365.84364032.900.003754.91/1307由上表可知，楼层间最大的弹性层间位移应符合要求4、轴框架轴框架内力计算内力计算在本章中，内力符号约定如下（特别说明的除外）：杆端弯矩以绕杆端顺时针转为正，逆时针转为负，梁跨中