教学楼设计计算书

1、学学 号：号：XXXXXXXXXX毕毕业业设设计计说说明明书书GRADUATEDESIGN设计题目：设计题目：XXXXXXXXXX 教学楼设计教学楼设计学生：学生：XXXXXXXX专业班级：专业班级：XXXXXXXX学学 院：建筑工程学院院：建筑工程学院指导教师：指导教师：XXXXXXXXXX20132013 年年 6 6 月月 5 5 日日I / 118摘摘 要要该工程位于 XXXX，地震设防烈度为 8 度。本工程采用框架结构。该楼为四层，层高 3.9 米，总高 18.00 米，总建筑面积为 4019 平方米。总的设计思路：在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用，各方向的水平地震作用应

2、全部由该方向抗侧力结构承担。采用框架结构计算的近似法求解力，即：求竖向荷载作用下的力按无侧移框架用弯距二次分配法，求水平地震作用下的力按三角形分布用 D 值法。最后利用钢筋混凝土的相关原理进行构件配筋计算与校核。具体设计步骤分十步：第一步：荷载统计，包括各层恒载、活载，计算各楼层重力荷载代表值。第二步：刚度计算，包括各梁、柱的线刚度，柱的抗侧刚度 D，按框架分析的 D 值法计算。第三步：框架自震周期的计算。第四步：验算侧移，包括顶部位移和层间位移。第五步：力计算，用反弯点法求得各柱端弯矩、梁端弯矩和梁端剪力。第六步：竖向力作用下框架力计算。采用弯矩二次分配法，对梁端弯矩调幅。第七步：综合配筋计

3、算。将水平地震力与竖向力作用下分别求出的力进行不利组合，再根据得到的几组不利组合分别进行框架梁、柱的配筋计算，取其中的最大值来配筋。第八步：使用 CAD 软件绘制一榀框架配筋图、楼板配筋图以与梁柱截面配筋图。第九步：楼梯设计，根据建筑设计中确定的楼梯参数，对楼梯的梯段板、平台板和平台梁配筋进行计算，并绘制楼梯各处配筋图。第十步：基础设计，首先对所给的工程地质条件进行地基处理，然后对基础进行布置和截面配筋计算。具体的设计容和设计进程将在正文中作详细说明关键词关键词：框架结构；结构分析；抗震设计AbstractAbstractIt locates the region of XXXX， the e

4、arthquake establishes to defend strong degree as 8 degree.The project adopts frame structure.There are three storys in the building.The height of the floor is3.9 m. The general height is 18.00m and the general area of the building is 4019 square meter.The general design thinking:The two directions o

5、f main shaft in building structure difference consideration horizontal seismic role，the horizontal seismic role of each direction should fight side force structure completely by this direction to understake.With the approximation of frame structural calculation beg to take affact untie force.Beg to

6、erect under load role force press without side move rigid frame use curved distance twice distribution law，beg horizontal earthquake to take affact under force press triangle distribution use D value method.The related principle that uses reinforced concrete finally carries out component to match te

7、ndon calulation and school nucleus.The concrete design stage divides into ten steps:The first step :Load statistics，including each layer permanent year and work to carry，each building layer gravity load representative of calculation worth.The second step:rigidity calculation include the line rigidit

8、y of each beam and colume，colume fight the D value law calculation that side rigidity D analyses according to frame.The third step:Frame from the calculation of the earthquake period.The fourth step:the side of Checking computation is moved，includs top displacement between layer displacement.The fif

9、th step:Force calcultion get each colume end with on the contrary curved a litter method to bend distance and beam end curved distance and beam end cut force.III / 118The sixth step:Erect to the force calculation in force role sill frame.With curved rules，distribute law twice，and bend rules amplitud

10、e modulation for beam end， the coefficient of amplitude modulation take 0.8.The seventh step:Synthesize to match tendon calculation.Face with horizontal seismic force with erect under force role difference beg make force carry out unfavorable combination，some groups of unfavorable combinations that

11、basis gets again carries out frame beam respectively， column match tendon calculation， take the biggest value in which is last match tendon.The eighth step:Use CAD software to draw one pin frame match tendon picture and floor match tendon picture as well as beam colume section match tendon picture.T

12、he ninth step:Stairs design matches tendon according to the definite staris parameter in building design，for platform beam，platform board and the ladder section board of stairs to carry out calculation， and draw each place of stairs to match tendon pictureThe tenth step:Basic design frist carries ou

13、t foundation handling for the project geological condition given，is then arranged for foundation with section match tendon calculation.specific design content and design course will make detailed explanation in text.KeyKey WordsWords：frame structure;Structural analysis;anti-seismis design目录摘要摘要 IVAb

14、stractAbstractIV第一章绪论 1第二章.建筑设计部分 22.12.1 工程概况工程概况 2 22.22.2 建筑平面设计建筑平面设计 2 22.2.1 使用部分的平面设计 22.2.2 交通联系部分的平面设计 22.32.3 建筑剖面设计建筑剖面设计 2 22.42.4 建筑立面设计建筑立面设计 2 2第三章结构设计说明 43.13.1 工程概况工程概况 4 43.23.2 结构设计方案与布置结构设计方案与布置 43.33.3 变形缝设计变形缝设计 43.43.4 构件初估构件初估 43.4.1 柱截面尺寸的确定 43.4.2 梁尺寸确定 53.4.3 楼板厚度 53.53.5

15、基本假定与计算简图基本假定与计算简图 53.5.1 基本假定 53.5.2 计算简图 53.63.6 荷载计算荷载计算 53.73.7 侧移计算与控制侧移计算与控制 53.83.8 力计算与组合力计算与组合 63.8.1 竖向荷载下的力计算 63.8.2 水平荷载下的计算 63.8.3 力组合 63.93.9 基础设计基础设计 63.103.10 施工材料施工材料 7第四章 结构设计计算书 84.14.1 结构结构布布置置与计与计算算简图简图 84.24.2 荷载计算荷载计算 104.2.1 恒载标准值计算 104.2.2 活荷载标准值计算 124.2.3 竖向荷载下框架受荷总图 134.2.

16、4 重力荷载代表值计算 194.34.3 地震作用计算地震作用计算 224.3.1 横向框架侧移刚度计算 224.3.2 横向自振周期计算 254.3.3 横向水平地震力计算 264.3.4 水平地震作用下的位移验算 27V / 1184.3.5 水平地震作用下框架力计算 284.44.4 竖向荷载作用框架力计算竖向荷载作用框架力计算 334.4.1 梁柱端的弯矩计算 354.4.2 梁端剪力和轴力计算 464.54.5 风荷载计算风荷载计算 484.64.6 力组合力组合 504 47 7 截面设计截面设计 534.7.1 框架梁的配筋计算（仅以一层梁为例说明计算过程）544.7.2 框架柱

17、配筋计算 57473 节点设计 604.84.8 楼板设计楼板设计 614.8.1 B，D 区格板的计算 614.8.2 A, C 单向板计算:654.94.9 纵向连续梁设计纵向连续梁设计 664.9.1 荷载计算 664.9.2 计算简图 674.9.3 力计算 674.9.4 配筋计算 684.104.10 楼梯设计楼梯设计（采用平行双跑楼梯）704.10.1 踏步板计算算 704.10.2 斜梁设计 724.10.3 平台板设计 734.10.4 平台梁的设计 754.114.11 基础设计基础设计 774111 独立基础设计 78b) 基底尺寸的确定 79C) 确定基础高度 80d)

18、 基底配筋 824112 联合基础设计 85第五章施工组织部分设计 915.15.1 工程概况工程概况 91915.1.1 工程特点 915.25.2 施工部署施工部署 97975.2.1 施工方案 975.2.2 施工顺序 975.35.3 施工进度计划表施工进度计划表 97975.45.4 施工总平面图布置施工总平面图布置 97975.55.5 施工准备工作施工准备工作 98985.5.1 现场准备 985.5.2 技术准备 985.5.3 施工用水、生活用水 985.5.4 施工用电 985.5.5 施工机械 985.5.6 劳动力组织 995.65.6 主要施工方法主要施工方法 999

19、95.6.1 土方工程 995.6.2 基础工程 1005.6.3 钢筋工程 1015.6.4 混凝土工程 1035.6.5 模板工程 1045.6.6 砌筑工程 1055.6.7 屋面工程 1055.6.8 装饰工程 1055.6.9 脚手架工程 1065.75.7 质量安质量安全全措施措施 1061065.7.1 质量措施 1065.7.2 安全措施 107参考文献参考文献 108108体会体会 109109辞辞 1101101 / 118第一章 绪 论根据设计材料提供场地的地质条件与所在地区的抗震烈度，确定出拟建筑物的抗震等级三级。建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计部分。建筑设计部分

20、：综合了几个方案的优点，考虑可影响建筑的各种因素，采用了既能满足现代化教学的多方面要求，又较经济、实用、美观的方案。结构设计部分：分别从结构的体系选择、各构件的尺寸、结构总体的布置、楼屋盖的结构方案与基础方案的选择等多方面进行了论述。结构计算大致分为以下几个步骤：荷载统计：荷载统计是在初选截面的基础上进行的，其计算过程是按从上到下的顺序进行的，荷载的取值按各层房间的使用功能与位置的不同，查荷载规确定。 按建筑方案中的平、立、剖面设计 ，选定计算见图，并初选柱截面。框架变形验算：验算了框架在水平地震作用下横向变形。此过程中，采用了顶点位移法计算结构的自震周期，按底部剪力法计算水平地震作用。横向框

21、架的力分析：分别分析了横向框架在水平地震作用方向荷载作用下的力，用弯矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩。力组合：对恒载、活载与地震荷载进行组合，造出最不利力，并以此为依据对框架梁、柱进行截面设计。板的设计： 用弹性理论进行计算。楼梯设计： 采用平行双跑楼梯。设计成果： 平面图、立面图、剖面图、楼梯平剖面一，楼屋盖的结构布置、配筋图、基础平剖面施工图与建筑总说明和结构总说明等。此外，本设计采用了 AutoCAD 软件的应用。第二章.建筑设计部分2.1 工程概况本工程为 XXXX 教学楼，位于市，框架结构，共四层，建筑面积 4019m2，建筑物东西总长 54.3m，总宽 34.5m，建筑物最大高度为

22、18.00m。室外高差0.45m。建筑物结构设计使用年限为 50 年，抗震设防烈度八度。 装修：墙面：抹灰刷涂料和贴地砖；地面为水泥砂浆地面、磨光花岗岩楼面与铺地转楼面。顶棚为抹灰刷涂料。屋面做法：保温层为聚苯乙烯泡沫塑料板，防水层为 SBS 高聚物防水卷材。2.2 建筑平面设计2.2.1 使用部分的平面设计对于使用房间平面设计的要求主要有：房间的面积、形状和尺寸要满足室使用活动的要求；门窗的大小和位置，应该考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风良好；房间的构成应使结构构造布置合理，施工方便，材料要符合相应的建筑标准。另外，使用房间面积的大小，主要是由房间部活动特点、使用人数的多少、家具设备的

23、多少等因素决定。 2.2.2 交通联系部分的平面设计交通联系部分涉与的主要要：交通路线简捷明确，连系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的采光通风要求。2.3 建筑剖面设计房间剖面的设计，首先要确定市的净高。即房间楼地面到顶棚或其它构件底面的距离。2.4 建筑立面设计建筑的立面图反映的是建筑四周的外部形象。立面设计师在满足房间的使用经济条件下，运用建筑造型和里面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的部空间组合面进行的。对于建筑物的立面的设计要求：能反映建筑功能要求和建筑类型的特征；要结合材料性能、结构构造和施工技术的特点；掌握建筑标准和相应的经济指标；适应基地环境和建筑规划的群体布置

24、；符合建筑造型和3 / 118立面构图的一些规律，如均衡、韵律、对比、统一等；做到把适用、经济、美观三者有机地结合起来。第三章 结构设计说明3.1 工程概况：本工程为 XXXX 教学楼，拟建教学楼为四层。 工程所在地：XXXX。地基承载力特征值 fak 按 160Kpa 设计。设计使用年限：50 年。抗震设防：抗震设防烈度 8 度，设计承载力特征值为 0.35g，设计地震第一组。3.23.2 结构设计方案与布置结构设计方案与布置钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室空间大等优点，广泛应用于电子、轻

25、工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的教学楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。3.33.3 变形缝的设置变形缝的设置在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可

26、以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。3.43.4 构件初估构件初估3.4.1 柱截面尺寸的确定5 / 118柱截面高度可以取1/15 1/20hH，H 为层高；柱截面宽度可以取为1 2/3bh。选定柱截面尺寸为 500 mm500mm3.4.2 梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的 l/8l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁 300mm600mm3.4.3 楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验

27、板厚取 130mm。3.53.5 基本假定与计算简图基本假定与计算简图3.5.1 基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。3.5.2 计算简图在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。3.63.6 荷载计算荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起

28、控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规进行，对高度不超过 40m 以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载） 。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规取值。使用荷载（活荷载）按荷载规取值，楼面活荷载折减系数按荷载规取用。3.73.7 侧移计算与控制侧移计算与控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位

29、移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为 1：650，1：700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过 1/550 的限值。3.83.8 力计算与组合力计算与组合3.8.1 竖向荷载下的力计算竖向荷载下力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的力计算采用分层法计算各敞口单元的力，然后在将各敞口单元的力进行叠加；连梁考虑塑性力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。3.8.2 水平荷载下的计算 利用 D 值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱

30、的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。3.8.3 力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）恒荷载+活荷载、 （2）恒荷载+风荷载、 （3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。第二：控制截面与不利力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层与体系反弯点所在层。框架梁控制截面与不利力为：支座截面，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax 与相应的N、V，Nmax与相应 M、V，Nmin与相应 M、V。3.93.9 基础设计基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构 3

31、 部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工7 / 118简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。3.103.10 施工材料施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋为级钢，fy=300N/m。第二：柱梁钢筋混凝土保护层为 35mm,板为 15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规执行。第四：本工程所有混凝土强度等级均为 C30。第五：墙体外墙与疏散楼梯间采用 240 厚蒸压灰砂砖。第四章第四章 结构设计计算书结构

32、设计计算书4.14.1 结构布置与计算简图结构布置与计算简图根据该房屋的使用功能与建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、与剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构 4 层，层高均为3.9m。填充墙面采用 240 mm 厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖与屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 130mm，梁载面高度按梁跨度的 1/121/8 估算，由此估算的梁载面尺寸见表 1，表中还给出柱板的砱强度等级。C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）表 1 梁截面尺寸横梁（bh）层次砼强度AB 跨BC 跨CD 跨纵梁(bh)1-4C

33、30300600250500300600250500柱载面尺寸可根据式 N=FgEn AcN/UNfc 估算表 2 查得该框架结构在30m 以下，抚震得级为三级，其轴压比值UN=0.85表 2 抗震等级分类烈 度结构类型6789高度/m30303030303025框架四三三二二一一框架结构剧场、体育等三二一一表 3 轴压比限值抗 震 等 级结构类型 一二三框架结构0.70.80.99 / 118柱截面尺寸：柱截面高度可取 h=（1/15-1/20）H，H 为层高；柱截面高度可取 b=（1-2/3）h，并按下述方法进行初步估算。a） 框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心

34、受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以 1.2-1.4 的放大系数。b） 对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满足下列要求。/ANfcc) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,宽度不宜小于 350mm。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于 4。根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取500500mm。基础采用柱下条形基础，基础+距离室外地平 0.5，室外高差为 0.45,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-4 层柱高度即为层高 3.9m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底

35、，即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。框架计算简图见图 1图 1 框架计算简图4.24.2 荷载计算荷载计算4.2.1 恒载标准值计算屋面：刚性防水屋面(有保温层) ： 40 厚 C20 细石砼配直径 4 间距 150 双向钢筋 0.8 kN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70 厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层11 / 118 0.07x10=0.7kN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m212 厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2合 计

36、4.82kN/m2楼面：水磨石地面(10mm 面层,20mm 水泥砂浆打底，素水泥打底)0.65kN/m2130 厚钢筋砼板 250.13=3.25 kN/m212 厚水泥沙浆0.01220=2.5 kN/m2 合 计 4.14 kN/m2梁自重：边跨梁 bXh=300600mm梁自重 250.3(0.6-0.13)=3.75kN/m抹灰层：12 厚水泥砂浆0.012(0.6-0.13)2+0.0120.3200.312kN/m合计 4.062kN/m中间跨梁 bXh=250500mm梁自重 250.25(0.5-0.13)=3.00kN/m抹灰层：12 厚水泥砂浆0.012(0.5-0.13

37、)2+0.0120.25200.26kN/m合计 3.26kN/m柱自重：bXh=500500mm柱自重 250.500.50=6.25kN/m抹灰层：12 厚水泥砂浆 0.0120.504200.48kN/m合计 6.73kN/m外纵墙自重：标准层：纵墙（240 灰砂砖） 18(3.9-0.5-1.8)0.24=6.48kN/m铝合金门窗 0.351.8 =0.63kN/m水泥粉刷外墙面 0.36(3.60-1.80)=0.756kN/m水泥粉刷墙面 0.36(3.60-1.80)=0.756kN/m合计 8.622kN/m底层：纵墙（240 灰砂砖） 18(4.85-1.80-0.50-0

38、.40)0.24=9.288kN/m铝合金门窗 0.351.8=0.63kN/m釉面砖外墙面 0.5(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m水泥粉刷墙面 0.756kN/m合计 11.70kN/m纵墙自重：标准层：纵墙（240 灰砂砖） 18(3.90-0.50)0.24=14.688kN/m水泥粉刷墙面 0.36(3.90-0.5)2.00=2.448kN/m合计 17.136kN/m底层：纵墙（240 灰砂砖） 18(4.85-0.50-0.40)0.24=17.06kN/m水泥粉刷墙面 0.363.902=2.808kN/m合计 19.87kN/m4.2.2 活荷载标准值计算

39、第一：面和楼屋面活荷载标准值根据荷载规查得：上人屋面 2.02mkN13 / 118楼面：教室 2.02mkN走道 2.52mkN第二：雪荷载 0.42mkN屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。4.2.3 竖向荷载下框架受荷总图板上荷载分配如图所示。图 2 板面荷载分配图图 3 计算单元的选取第一：A-B 轴间框架屋面板荷载：板传至梁上的三角形和梯形荷载等效为均布荷载恒载 154.826.3218.98/28kN m15 / 118 活载 152.06.327.88/28kN m楼面板荷载：恒载 154.146.3216.30/28kN m活载 152.06.327.88/28kN m

40、梁自重 4.06/kN mA-B 轴间框架梁均布荷载： 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载4.06 18.9823.04/kN m 活载=板传荷载7.88/kN m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载+墙自重 =4.06+16.3+17.136 活载=板传荷载7.88/kN m第二：B-C 轴间框架梁均布荷载：屋面板传荷载：恒载 4.82212.1285=10.122KN/m活载 2.0212.1285=4.2KN/m楼面板荷载：恒载 4.14212.1285=8.694KN/ m活载 2.5212.1285=5.25KN/m梁自重 3.26/kN mB-C 轴间框架梁均布荷载： 屋面梁 恒载=梁自重+

41、板传荷载3.26 10.12213.38/kN m 活载=板传荷载4.2/kN m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载 =3.26+8.694 =11.954 活载=板传荷载5.25/kN m第三：C-D 轴间框架梁均布板荷载同 A-B 轴第四：A 柱纵向集中荷载计算顶层柱： 女儿墙自重(做法:墙高 900mm,100mm 砼压顶)30.24 0.9 18/25 0.1 0.24(1.220.24 ) 0.55.808/KN mmmkN m 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+板传荷载16.308.62(6.90.5)3.26 (6.90.5)6.9260.7320.8634.85116.44kN152.

42、06.3(6.90.50)25.2028kN顶层柱活载标准层柱：标准层柱恒载=墙自重 +梁自重+板传荷载17 / 11818.62 (6.90.50)3.26 (6.90.50) 16.306.9255.1620.8652.16128.19kN标准柱活载板传活载6.90.57.8825.22kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重(6.90.5)2.5 (6.90.5)74.88 1890.88kN=11. 70第五：B 柱纵向集中荷载计算顶层柱：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载23153.26 (6.90.50)4.826.3(6.90.50)2814.822.11 2 0.150.1521

43、12.63kN （）（6.9-0.50）=20. 86+60. 73+31. 04顶层柱活载=板传活载15152.06.3(6.90.50)2.02.40.50282825.29.634.8kN（6.9）标准层柱：标准层柱恒载=纵墙自重+梁自重+板传荷载1517.14 (6.90.50)3.62 (6.90.50)4.146.3(6.90.50)28154.142.128202.41kN（6.9-0.50）15152.06.3(6.90.50)2.52.16.90.50282825.2 10.535.7kN顶层柱活载（）基础顶面恒载=底层总墙+基础梁自重19.87 (6.90.50)2.5 (

44、6.90.50)127.17 16143.17kN结构在进行梁柱的布置时柱轴线与梁的轴线不重合，因此柱的竖向荷载对柱存在偏心。框架的竖向荷载与偏心距如图 4 所示。图 4 框架竖向荷载图19 / 1184.2.4 重力荷载代表值计算结构的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值kG加上各可变荷载组合值1nQiikiQ，即1nkQiikiGGQ其中可变荷载为雪荷载 20.4/kN m0.5Qi屋面活载 22.0/kN m0Q楼面活载：教室 22.0/kN m1.0Q 走道 22.5/kN m（1） 屋面处的重力荷载代表值的计算女儿墙的计算 5.81 (23.4 14.7) 2442.72GglkN

45、女儿墙女儿墙屋面板结构层与构造层自重的重力荷载代表值4.82 (23.40.3) (14.70.3)1731.51GkN屋面板25 0.5 0.5 (1.950.13) 20228.75GkN柱顶层的墙重 18.62 (6.60.5) 2(7.20.5) 2(60.5) 2(6.30.5) 2(2.1 0.5)217.14 (6.60.5) 2(7.20.5) 2(3.60.5) 2(60.5) 2(6.30.5) 2(6.30.5) 8(2.1 0.5) 41095.99GkN 墙442.72 1713.51 584.33228.75 1095.994065.30GGGGGGkN顶层梁女儿墙

46、屋面板柱墙（2） 其余层楼面处重力荷载代表值计算2191.98GkN墙3.39 (23.40.6) (14.70.6)3.39 24 15.31244.81GkN楼面板25 0.5 0.5 (3.90.13) 20472.5GkN柱2191.98 1244.81 584.33472.54493.62GGGGGkN标准层墙楼面板粱柱（3） 底层楼面处重力荷载代表值计算3.94.850.13222191.982191.98 1.1263.90.132468.17GkN墙1244.81GkN楼面板584.33GkN梁472.5 1.126532.04GkN柱2468.17 1244.81 584.3

47、3532.044843.4GGGGGkN标准层墙楼面板粱柱（4） 屋顶雪荷载标准值0.40 (23.40.6) (14.70.6)0.40 24 15.3146.88QqSkN雪雪（5） 楼面活荷载标准值2.0 23.7 13.22.5 23.7 2.6625.68 154.05779.73GqSqSkN楼面教教走道走道（6） 总重力荷载标准值21 / 118 0.5EWG屋面处屋面处结构和构件自重雪荷载标准值 =4065. 30+0. 5 146. 88 =4138. 74kN 0.5779.930.5779.93EWEWGG楼面处底层楼面处结构自重活荷载标准值 =4843. 40+0. 5

48、 =5233. 27kN 标准层楼面处结构自重活荷载标准值 =4493. 62+0. 5 =4883. 6kN 4.34.3 地震作用计算地震作用计算4.3.1 横向框架侧移刚度计算横梁线刚度 ib 计算过程见下表 4，柱线刚度 ic 计算见表 5。表 4 横梁线刚度 ib 计算表层次类 别Ec/(N/mm2)bh/mm2Io/mm4L/mmEcIo/L(N.mm)1.5EcIo/L2EcIo/LAB 跨3.01043006005.4109630095.21 102571010 3.85101051410101-4BC 跨3.0104250500261092100371101055710107

49、431010表 5 柱线刚度 ic 计算表层次hc/mmEc/(N/mm2)bh/mm2Ic/mm4EcIc/hc/(N.mm)148503.010450050095.21 1032210102-439003.010450050095.21 104001010取 BC 跨梁的相对线刚度为 1.0，则其他为：AB 跨 BC 跨 1 层柱 2-4 层柱相对刚度 I 0.69 1.0 0.43 0.54框架梁柱的相对线刚度如图 4，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。图 5 计算简图柱的侧移刚度按式 D=c212hi计算，式由系数 c为柱侧移刚度修正系数，由相关的表可查，根据梁柱线刚度比K的不同。

50、例如，中框架柱分中柱和边柱，边柱梁分中柱和边柱等，现以第 2 层 B-3 柱的侧移刚度计算为例，其余见表 623 / 118表 6 框架柱侧移刚度A ,D 轴中框架边柱线刚度kcbii2(一般层)kkc2(一般层)层次hEIicckcbii( 底层)kkc25 . 0(底层)212hiDcc根数132210101580.581954462-440010101 .270.388122456A-1,5、D-1,5 轴边框架边柱层次ciKcDi根数132210101 .190.53870642-440010100950.32100994BC 轴中框架中柱层次ciKcDi根数132210104360.

51、7641255062-440010103140.611192786BC 轴边框架中柱层次ciKcDi根数132210103270.7151174542-440010102620.567178934把上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层间侧移刚度Di见下表：横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次 1 2 3 4 Di 214368 305882 305882 305882 4.3.2 横向自振周期计算 横向地震自振周期利用顶点假想侧移计算，计算过程见表 7表 7 结构顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVi/kNDi(N/mm)i(mm)i/mm441394139305882135177

52、834884902330588229. 51643248841390730588245513481523319140214368893893按式 T1=1.7TT计算基本周期 T1，其中 T的量纲为 m取T=0.7 则 T1=1.70.73177.8 10=0.502S25 / 1184.3.3 横向水平地震力计算本工程中结构不超过 40m 质量和刚度沿度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，结构总水平地震作用标准值按式FEK=1Gep计算即Gep=0.85G1=0.8519140=16269kN由于该工程所在地抗震设防烈度为 6 度，场地类别为类，设计地震分组为第

53、三组，则max0.45 ,0.04gTs。15ggTTT由于 ， 则 2maxrgTT （式中 r-衰减指数，在15ggTTT的区间取 0.9, 2-阻尼调整系数,除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取 0.05,相应的21.0为）0.921.0max0.040.90.92max0.451.0 0.040.0360.502gTT 10.036 16269585.7EKeqFGkN因 1.4Tg=1.40.45=0.63T1=0.502S，则n取为 0FI=1iEKnjjjG HiFG H（1-n）各层横向地震作用与楼层地震剪力计算见表 8表 8 各层横向地震作用与楼层地震剪力层次hiHiGiGi

54、HiSjiiiiHGHG1FiVi43.916.554139685000.345202.07202.0733.912.65488461782.60.311182.15384.2223.98.754884427350.215125.93510.1514.854.855233253800.12874.97585.12各质点水平地震作用与楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 5，6 图7 层间剪力分布图6 水平地震作用分布 图 6 水平地震作用分布 图 7 层间剪力分布4.3.4 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移i和顶点位移 i分别按式1iniijiVuD和nk和 1()k计算计

55、算过程见表 9，表中还计算了各层的层间弹性位移角e=i/hi表 9 横向水平地震作用下的位移验算27 / 118层次ViDiiihie=iih4202.073058820.666.3239001/59093384.223058821.265.6639001/30952510.153058821.674.4039001/23351585.122143682.732.7348501/1777由表 9 可见，最大层间弹性位移角发生在第 1 层，其值为 1/59091/550满足式 eeh 的要求，其中/h=1/550 由表查得。4.3.5 水平地震作用下框架力计算水平地震作用下的力采用改进的反弯点法

56、。框架柱端剪刀与等矩分别按式Vij= 和VDDiSj和ijij1bijMyhVij计算，其中 Dij取自表Dij取自表 5，层间剪刀取自表 7，各柱反弯点高度比 y 按式 y=yn+y1+y2+y3确度，各修正值见表 10，各层柱剪力计算见表 9。表 10 柱剪力计算层次 A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱第四层122450.040305882DD0.040 202.078.09VKN200740.066305882DD0.066 202.0713.26VKN同 B轴同 A轴第三层122450.040305882DD0.040 384.2215.38VKN200740.066305882DD0.

57、066 384.2225.36VKN同 B轴同 A轴层次 A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱第二层122450.040305882DD0.040 510.1520.41VKN200740.066305882DD0.066 510.1530.67VKN同 B轴同 A轴第一层95440.0445214368DD0.0445 585.1226.1VKN125050.0585368071DD0.0585 585.1234.26VKN同 B轴同 A轴表 11 各柱的反弯点高度层次A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱第五层011331.270.3641.001.000.36400.364kyyyy011333.

58、490.451.001.000.45kyyyy同 B 轴同 A 轴第四层011231.270.451.001.000.45kyyyy011333.490.501.001.000.50kyyyy同 B 轴同 A 轴第三层011331.270.4641.001.000.50kyyyy011333.490.501.001.2400.50kyyyy同 B 轴同 A 轴第二层011331.270.4641.0001.2400.464kyyyy011333.490.51.001.2400.50kyyyy同 B 轴同 A 轴层次A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱29 / 118第一层0231.580.5870

59、00.587kyyy0234.360.550.80400.55kyyy同 B 轴同 A 轴梁端弯矩剪力与柱轴力发别按下式计算：)(1ijbilblblblbMMiiiM)(1ijbirblbrbrbMMiiiMVb=(Mb1+ Mb2)/l，Ni=knikrblbVV)(表 12 横向水平地震作用下 A 轴框架柱层号()imVKN( )ymcMKN m上（）cMKN m下（）48090364200711483153804532992699220410464426736931261058752287431表 13 横向水平地震作用下 B 轴框架柱层号()imVKN( )ymcMKN m上（）cM

60、KN m下（）4132604528442327325360504945494523067050598159811342605574779139结果如图 8，图 9，图 10图 8 地震作用下的框架弯矩图31 / 118图 9 地震作用下的框架剪力图图 10 地震作用下的框架轴力图4.44.4 竖向荷载作用框架力计算竖向荷载作用框架力计算竖向荷载作用下的力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的力计算采用分层法。 竖向荷载作用下,框架的力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活荷载的不利布置,这样求得的框架力,