教学楼计算书.pdf

毕业设计设计题目：伊川第一高级中学教学楼学生：孙智良班级：B110631学号：B110631281工程概况.42建筑设计说明.42.1 建筑设计原则.42.2建筑设计.42.3 建筑缩略图.43结构设计说明.83.1 结构设计与分析概述.83.1.1 上部结构的设计.83.2 设计内容.83.3 设计准备.84楼盖板设计.94.1 设计资料.94.2 楼板设计.114.2.1标准层板的设计.114.2.2不上人屋面板的设计.185.楼梯设计.235.1楼梯梯段斜板设计.235.2楼梯平台板设计.255.3楼梯平台梁设计.276.结构平面布置及结构简图的确定.287.1结构平面布置.286.2框架梁柱截面尺寸确定.296.3框架柱截面初步估计.307.横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算.327.1横向框架在荷载作用下的计算简图.327.11 横向框架在恒载作用下的计算简图.327.12 横向框架在活载作用下的计算简图.517.3横向框架在荷载作用下的内力计算.597.31 横向框架在恒载作用下的内力计算.597.32 横向框架在活载作用下的内力计算.667.33 横向框架在水平地震作用下的内力计算.708框架梁柱的内力组合.818.1梁端弯矩调幅.818.11 横向框架在恒载作用下的弯矩调幅.818.12 横向框架在活载作用下的弯矩调幅.828.2 框架梁的内力组合.828.3 框架柱的内力组合.848.4截面设计.978.4.1框架梁的截面设计.978.4.2框架柱的截面设计.1068.4.3框架节点设计一一“强节点弱构建”.121参 考 文 献.128致 谢.1291工程概况本工程为伊川第一高中教学楼建筑。建筑面积约为5000m2,结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，总层数为五层，无地下室。建筑耐火等级为二级，设计合理使用年限为50年。建筑结构安全等级为二级，二级框架，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g;场地土 I类，地基承载力fk=180kpa。2建筑设计说明本毕业设计课题为伊川第一高中教学楼建筑的建筑与结构设计。建筑总面积为5000平方米左右，混凝土框架结构，主体五层。楼层内包括办公室，厕所，开水房，教室，值班室以及休息室。2.1建筑设计原则设计全过程将充分考虑安全、经济、适用三要素，满足消防要求，采光通风良好，同时考虑到绿色低碳建筑在此次设计中的应用，建筑设计注意与周围环境的协调，功能区组合合理。考虑建筑自身特点，着力体现出现代化教学楼和谐自然、实用又美观大方的形象特点。方案应符合规范，满足功能要求，妥善处理建筑与结构关系。注明房间面积、功能和总建筑面积。2.2建筑设计教学楼的人员流动相对较大，基于消防的考虑，本工程采用一字型布局。整栋建筑采用内廊式的通道形式，内廊通道设计宽度为3.3m。底层有一个主入口，两个分入口，设有两个楼梯，能满足消防和交通要求。为了满足功能的需要，建筑布局以大开间为主，开间为9 m,进深为7.5m。建筑层高均为3.6m。2.3建筑缩略图建筑缩略图如图2.1-2.3所示25671i-：2):4 图2.1底层平面图fTfrl血宙血西西田E血陋6f O HTTIjT H三曰FFTTI HTHm n Fmrl rfrrl rrfTI 市市rm lfWIffTTrffrl FrrTTl hrTTl tTTTl图 2.2立面图IT剖面图 1:100图2.3剖面图3结构设计说明结构设计根据建筑施工图确定结构方案。主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，划分板块，根据规范，由跨度确定梁板的截面尺寸；柱的截面尺寸由轴压比限值初步确定，也可假定一配筋率根据轴心受压柱来计算柱的截面尺寸。3.1 结构设计与分析概述3.1.1 上部结构的设计1）楼盖的设计：本设计选择标准层楼盖进行设计。按照荷载分析、内力计算及配筋的一般过程，设计楼板。2）框架的设计：选 取 3 轴线所在框架进行设计。按照荷载分析、内力分析（包括恒载、活载和水平地震三种作用下的内力分析）、侧移分析和验算（由于多层框架结构的整体弯曲变形很小，故仅验算其整体剪切变形）、内力组合、截面设计的-一 般过程进行。其中：竖向荷载作用下的内力分析采用弯矩二次分配法；水平荷载作用下采用D 值法。最后，进行电算校核，分析误差3）楼梯的设计：采用现浇板式楼梯。包括梯段板的设计、平台板的设计以及平台梁的设计。3.2 设计内容本设计计算书包括标标准层楼板的设计计算；一根框架的设计计算、楼梯的设计计算。计算方法及原理应满足结构设计规范标准。3.3设计准备工程所在地抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组，场地类别为I I 类。屋面做法：防水等级为III级，一道防水设防，使用年限10年。采用高聚物改性沥青卷材防水屋面。4楼盖板设计4.1 设计资料1.楼面做法：钢筋混凝土现浇板，10mm混合砂浆抹底2.楼面荷载：（1）恒荷载1）不上人屋面恒荷载（板厚100mm）,见表5.1。表 4.1 不上人屋面恒荷载计算（板 厚 100mm）构造层面 荷 载(kN/mm2)找平层：15厚水泥砂浆0.015X20=0.30防 水 层（刚性）：40厚 C20细石混凝土防水1.0找 平 层（柔性）：三毡四由铺小石子0.4找平层：15厚水泥砂浆0.015X20=0.30找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆C30混凝土找平0.04X14=0.56保温层：80厚矿渣水泥0.08X14.5=1.16结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.10X25=2.5抹灰层：10厚混合砂浆0.01X17=0.17合计：6.84 取 7.02）标准层楼面恒荷载（板厚100mm）,见表5.2。表 4.2 标准层楼面恒荷载计算（板 厚 100mm）构造层面 荷 载(kN/mm2)板面装修荷载1.10结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.10X25=2.5抹灰层：10厚混合砂浆0.01X17=0.17合计：4.22 取 4.53）标准层楼面恒荷载（板厚80mm）,见表5.3。表 4.3 标准层楼面恒荷载计算（板厚801n m）构造层面 荷 载(k N/m m2)板面装修荷载1.1 0结构层：1 00厚现浇钢筋混凝土板0.1 X 25=2.5抹灰层：1 0厚混合砂浆0.01 X 1 7=0.1 7合计：3.27 取 3.54）雨篷恒荷载（板厚100mm）,见表5.4。表 4.4 雨篷恒荷载计算（板 厚 1 00m m）构造层面 荷 载(k N/m m2)40细石混凝土面板1.00防水层0.30找坡层0.50防水层0.30找平层0.40结构层：1 00厚现浇钢筋混凝土板0.1 0X 25=2.5板底粉刷0.01 X 20=0.20合计：5.65 取 5.75）卫生间恒荷载（板厚100mm）,见表5.5。表 4.5 卫生间恒荷载计算（板 厚 1 00m m）构造层面 荷 载（k N/m m ）板面装修荷载1.00找平层：1 5厚水泥砂浆0.01 5X 20=0.30结构层：1 00厚现浇钢筋混凝土板0.1 0X 25=2.5防水层0.30蹲位折算荷裁（考虑局部20厚炉渣填高）1.5抹灰层：1 0厚混合砂浆0.01 X 1 7=0.1 7合计：5.87 取 6.0（2）.活荷载各项活荷载标准值见表4.6o表 4.6 各项活荷载值活荷载项标 准 值(k N/m m2)不上人屋面荷载0.5一般房间活荷载3.0走廊、门厅、楼梯活荷载3.0雨篷活荷载（按不上人屋面活荷载考虑）0.5卫生间活荷载2.53.材.料：混凝土强度等级为C 3 0,立=1 4.3/加/，/=L 43N/m m，板内钢筋为 H P B 300,fy=f：=270N/mm2.4.2楼板设计4.2.1 标准层板的设计根据不同的支撑情况，整个楼盖板可以分为A、B、C三种区隔板。1.楼板设计楼板平面图如图5.1 所示3-AEA1-EA3A8AaA gAJ-A-EA3A TABBBBBBBBBB由BCCrA3-EJA3-/A/AA3-AB图 4.1 标准层楼板平面图2.A区格板配筋计算lx=4.5/77,ly=1.5m,lx/ly=Q.62 0 按双向板计算(1)荷载设计值恒荷载设计值：g=L2x4.5=5.4ZW/m2活荷载计算：q=1.4x2.0=2.8AN/m2g+q/2-5.4+2.8/2=6.SkN/m2“2=2.8/2=1.4k7V/m2g+q-5.4+2.8-S.2kN/nt2(2)计算跨度/0=/c(轴线间距离)(3)弯矩计算跨中最大弯矩为当支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座在q/2作用下的跨中弯矩之和。本题计算时混凝土的泊松比取0 2 支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。/0)/102=4.5/7.5=0.60,查表得：单位板宽跨中弯矩:m=(0.0367+0.2 x 0.0076)x 6.8 x 4.52+(0.082+0.2 x 0.0242)x1.4 x 4.52=7.725kN-Mm2=(0.0076+0.2 x 0.0367)x 6.8 x 4.52+(0.0242+0.2 x 0.0820)xl.4x4.52=3.2O8k7V-M单位板支座弯矩：加；=；=0.0793 x 8.2 x 4.52=13.168k7V M机 2=机 2=00571x8.2 x 4.52=9.4814kATM(4)截面设计板保护层厚度取20m m,则短跨方向跨中截面有效高度为：%】=/一 c-d/2=100 20 4=76(z7im)心短跨方向跨中截面有效高度为：%2=力 一 c-3d/2=100 20 3x8/2=68(机 用)支座处为均为76mmo截 面 弯 矩 设 计 值 不 考 虑 折 减，计 算 配 筋 时，取 力=14.3N/mm，)=1.43N/mm2,=210N/mmL 查表得%=1.0,低=0.614短跨方向：as=M lax fcbhm=7.725 x 106/1.0 x 14.3 x 1000 x 762=0.0935/=(l+Jl-2 a,)/2 =0.951=M/fy/A i=7.75 xlO6/210 x0.95 lx 76=508.962mm2自短跨方向：as=M/a jcbhoi=3.208xl06/1.0 xl4.3xl000 x682=0.0485=(1+7 1-2 )/2 =0.975As=M/fyysh0l=3.208xl06/210 x 0.975 x 68=230.410mm22.B区格板配筋计算lx=3.3m,ly=4.5m,/x/仅=0.73 2。按双向板计算(1)荷载设计值恒荷载设计值：g =1.2x4.5=5AkN/m2活荷载计算：q=1.4x2.5=3.5k A /m2g+q/2=54+3.5/2=7.1 5k 7V/机2/2=3.5/2=1.75k 7V/m2g+q =5.4+3.5=8.91 d V/机2(2)计算跨度lo=lc(轴线间距离)(3)弯矩计算跨中最大弯矩为当支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座在q/2作用下的跨中弯矩之和。本题计算时混凝土的泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。/o i o 2=3.3/4.5=0.73,查表得：单位板宽跨中弯矩：机 =(0.0306+0.2 X 0.01 23)X7.1 5 X 3.32+(0.0645+0.2 x 0.0309)x 1.75 x 3.32=3.921 U V -Mm2=(0.01 23+0.2 x 0.0306)x7.1 5x3.32+(0.0309+0.2 x 0.0645)x 1.75 x3.32=2.269kN -M单位板支座弯矩：叫=-0.0793x8.9x3.32=-6.930kN -Mm；=m =-0.0567 x 8.9 x 3.32=-9.494k 7V -M(4)截面设计板保护层厚度取2 0 m m,则编短跨方向跨中截面有效高度为：/i01=/z-c-J/2=1 00-20-4=76(加 机)Q短跨方向跨中截面有效高度为:%2=6-c-3d/2=1 00-20-3x8/2=68(，*)支座处均均为76m m o截 面 弯 矩 设 计 值 不 考 虑 折 减，计 算 配 筋 时，取 ,=1 4.3N/m m-力=1.43N/m m*=21 02V/m m;,查表得名=1.0,=0.61 4短跨方向：as=M /ajcbhoi=3.921 xl 06/1.0 xl 4.3xl 000 x762=0.04757=(1 +J 1 2a.)/2=0.976A$=/九%|=3.921 x1()6/21 0 x0.976x76=251.71 8m m 24 短跨方向:as=M/于 也;2.269xl 06/1.0 xl 4.3xl 000 x682=0.0343ys=(1 +J 1-2a.)/2=0.983=M/fy/s/z0l=2.269 x 1 06/21 0 x 0.983 x 68=1 61.64m m23.C 区格板配筋计算lx=4.5/n ,ly=1.5m,lx/ly=0.6=1 3.1 68x1()6as=M/alfcbhOi=1 3.1 68xl 06/1.0 xl 4.3xl 000 x 762=0.1 597=(l +J l-2a,)/2=0.91 3As=M/fy/A i =1 3-168xl 06/21 0 x 0.91 3 x 76=903.683m m2AR m=9.481 x1()6J.A-D:1=5.495 xi o6as=M/d jcbho=9.481 xl 06/1.0 xl 4.3xl 000 x762=0,1 1 5ys=(l +J l-2a,)/2=0.939AS=M/f y 八%=9.481X106/210 X 0.939 X 76=632.639m m26.B-B:m=6 9 3 0 x 1 06as=M lajcbhox=6.930 xl 06/1.0 xl 4.3xl 000 x762=0,083九=(1 +71二 拓)/2=0.956AS=M /6.930 x 1 06/21 0 x0.956x76=454.20m m27 CC 吗=1 2.257x1()6g=1 2.257x1()6/1 0 x1 4.3x1 000 x762=0.1 48ys=(l +J l-2a,)/2=0.920&=M/fy/t/j0l=1 2.257 x 1 06/21 0 x 0.920 x 76=834.76m m2AR.m=5.49 5 x l O6=1 7.0 22 x l O6as=M/atfcbhOi=17.022 x 106/1.0 x 14.3 x 1000 x 762=0.206=(1+71-2 av)/2=0.8834 =A/fy/(/i01=17.022xl06/210 x0.883x76=1207.86mm29.标准楼层板配筋计算如表5.7所示表 4.7 标准层楼板配筋截面m(kN/m)As(mm2)配筋实有跨中A 区格7 67.7 255 0 8.9 61 0 1 0 07 8 56 83.20 8230.418 1 0 05 0 3B 区格7 63.9 2125 1.7 28 1 5 03356 82.26 91 6 1.6 4-8 1 5 0335C 区格7 61 2.0 448 1 9.37 1 0 S 1 0 07 8 56 87.8 6 95 8 8.7 3：8 1 0 05 0 3支座A-A7 61 3.1 6 89 0 3.6 8-1 4S 1 0 01 231A-B7 69.48 16 32.6 4I 1 0 1 5 09 0 5B-B7 66.9 345 4.20:8 1 0 05 0 3c-c7 61 2.25 78 34.7 6:1 4S 1 0 01 5 39C-B7 61 7.0 221 20 7.8 6:1 4 1 0 01 5 394.2.2 不上人屋面板的设计根据不同的支撑情况，整个楼盖板可以分为A l、B1、两种区隔板。1.楼板设计楼板平面图如图5.2所示图4.2顶层楼板平面图2.A1区格板配筋计算lx=4.5m,ly-7.5/M,lx/ly-0.6 2 按双向板计算（1）荷载设计值恒荷载设计值：g=L2x7.0=8.4kJV/m2活荷载计算：g=L4xO.5=2.8kTV/m2g+“2=84+0.7/2=8.75k7V/机2“2=0.7/2=0.351JV/m2g+q=8.4+.07=9.Ik/V/m（2）计算跨度-=/c （轴线间距离）（3）弯矩计算跨中最大弯矩为当支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座在q/2作用下的跨中弯矩之和。本题计算时混凝土的泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。/0 1/0 2=4.5/7.5 =0.6 0,查表得：单位板宽跨中弯矩：ml=(0.0 36 7 +0.2 x 0.0 0 7 6)x 8.7 5 x 4.52+(0.0 8 2+0.2 x 0.0 242)x 0.35 x 4.52=7.8 38 k 7 V -Mm2=(0.0 0 7 6 +0.2 x 0.0 36 7)x 8.7 5 x 4.52+(0.0 242+0.2x 0.0 8 20)x 0.35 x 4.52=2.9 35 k 7 V -M单位板支座弯矩：m；=m1，f=-0.0 7 9 3 x 9.1 x 4.52=1 4.6 1 3k J V Mm2=m =-0.0 5 7 I x 9.1 x 4.52=-l 0.5 22k 2V -M(4)截面设计板保护层厚度取2 0 m m,则6短跨方向跨中截面有效高度为：/i0 1=h-c-d /2=100-20-4=7 6(m m)Q短跨方向跨中截面有效高度为：二 一 c -3d /2=1 0 0 20 3 x 8 /2=6 8(m m)支座处%均为7 6 m m 0截 面 弯 矩 设 计 值 不 考 虑 折 减，计 算 配 筋 时，取 力=1 4.3N/m n P ,=1.4 3 N/m m fy=21 0?/m m2,查表得囚=1.0,刍=0.6 1 4短跨方向：as=M I a/.M o i =7.8 38 x 1 ()6 /1 o x 1 4.3 x 1 0 0 0 x 7 6 2=0 0 9 4 9=(l +J l-2%)/2=0.9 5 0&=M/fv/5/z0 1=7.8 38 x 1 ()6 /21 o x 0.9 5 0 x 7 6 =5 1 6.9 5 m m2%短跨方向:as=M /a,fcbh0l=2.9 35 x l 06/1.0 x l 4.3x l 0 0 0 x 6 82=0.0 444九=(1 +J 1-2a,)/2=0.9 7 7M=2.9 35 x 1 ()6 /21 o x 0.9 7 7 x 6 8 =21 0.37 m m23.B 1区格板配筋计算lx=3.3m,ly=4.5 m ,氏/勿=0.7 3 2。按双向板计算(1)荷载设计值恒荷载设计值：g =1.2x 7.0 =8.4k /m2活荷载计算：g =1 4x 0.5 =2.8 k 7 V/m?g +”2=8.4+0.7/2=8.7 5 k T V/m 2/2=0.7/2=0.35 U V/m2g+q=8.4+.0 7 =9.I k j V/a?(2)计算跨度c(轴线间距离)(3)弯矩计算跨中最大弯矩为当支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座在q/2作用下的跨中弯矩之和。本题计算时混凝土的泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。/。儿=3.3/4.5 =0.7 3,查表得：单位板宽跨中弯矩：町=(0.0 30 6 +0.2 x 0.0 1 23)x 8.7 5 x 3.32+(0.0 6 45 +0.2 x 0,0 30 9)x 0.35 x 3.32=3.420 k N -M/M,=(0.0 1 23+0.2 x 0.0 30 6)x 8.7 5 x 3.32+(0.0 30 9 +0.2 x 0.0 6 45)x 0.35 x 3.32=1.9 22U V-M单位板支座弯矩：mA-ml 0.0 7 1 5 x 9.l x 3.32-7.0 8 6 k A Mf f tm-,=m,=0.0 5 6 7 x 9.l x 3.3=5.6 1 9 U V A/(4)截面设计板保护层厚度取2 0 m m,则6短跨方向跨中截面有效高度为：A0 1=/?-c -/2=1 0 0 -20 -4=76(mm)总短跨方向跨中截面有效高度为：%2=-c -3d/2=1 0 0-20-3x 8/2=6 8(z n m)支座处均为7 6 m m o截 面 弯 矩 设 计 值 不 考 虑 折 减，计 算 配 筋 时，取 力=1 4.3N/m m，t=1.43N/m n T,/,=27 0 N/m m，,查表得名=1.0,=0.6 1 4，。1短跨方向：as=M lajcbhw=3.420 x l 06/1.0 x l 4.3x l 0 0 0 x 7 62=0.0 41 4九=(1 +7 1-2()/2=0.9 7 9&=3.420 x 1 ()6/21 0 x 0.9 7 9 x 7 6 =21 8.8 8 m m)Q短跨方向：as=M I%工力%|=1.9 22 x I O,/1 o x 1 4.3x 1 0 0 0 x 6 8：=0 0 2 9 0ys+2a,)/2=0.9 8 54 =M/fy/(h0 l=1.9 22 x l O6/21 O x 0.9 8 5 x 6 8 =1 36.6 43m m24.A 1-A 1：/=1 0 6 22x 1 0 6as=M /ajcbhm=1 0.5 22x l 06/1.0 x l 4.3x l 0 0 0 x 7 62=0.1 27ys=(l +J l-2%)/2=0.9 32&=M /=1 0.5 22 x 1 06/21 0 x 0.9 32 x 7 6 =7 0 7.37 m m2 A I CM=1 4.6 1 3x 1()6加 2 =5.6 1 9 x 1()6as=M /aj 69.72AN所以按构造配筋，取。6250双肢配筋。6.结构平面布置及结构简图的确定7.1结构平面布置如图7.1,各梁柱截面尺寸确定如下:柱650 X 650300 X 800Q-Fa-E3 r300 X 800a-3300 X 650/300 X 400g/g300 X 800300 X 800300 X 650/0 E3-?Y_ _e3-K图 6.1 结构平面布置图6.2框架梁柱截面尺寸确定(1)横向框架梁AB、CD 跨:/0=7.5m,/=(1-5-)/0o 12取 b=300mm,h=650mm937.5 625mmBC跨:/=3.3机，力=(1)/0=412.5 275mmo 3 12取 b=300mm,h=400mm(2)纵向框架梁A、B、C 轴：/0=9.Om,/i=(1 )/o取 b=300mm,h=800mm1125 750mm(3)次梁AB、CD跨：Zo=7.5m,/z=(；-)/0=937.5 625mm取 b=300mm,h=650mm(4)次梁AB、CD跨:/()=3.3m,/i=(o8412.5 275mm取 b=300mm,h=400mm6.3框架柱截面初步估计(1)按轴压比要求初估框架梁柱截面尺寸框架柱的受荷面积如图6.2所示。图6.2框架柱的受荷面积图框架柱选用C30混凝土，t =14.3N/zwn2,=1.43N/m m 柱架抗震等级为二级，轴压比为0.85。由轴压比初步估算框架截面尺寸时，可按下式计算：Ac=bchc N/pnfc柱轴向压力设计值N 估算即：N=/qSnac2 月1)3 轴与C 轴相交中柱：N=/gqSna,/?=1.25xl4x(1650+3750)x9000 x5xl.05xl.0 xL0=4465.125kNAc=bchc N/pNfc=4465.125xlO3/0.85xl4.3=367348.83mm2因为 bcxhc=650mmx650mm=422500mm2367348.83mm2故取中柱截面尺寸为650mmx650mm2)1轴与C 轴相交中柱：N=/gqSna.ttj/?=1.25xl4x(1650+3750)x4500 x5x 1.05x1.lx 1.0=2455.819KNAc=bchc N I pNfc=2445.819 x 1()3/o 85 x 14.3=202041.88mm2因为 bcxhc=650mmx650mm=422500mm2202041.88mm2考虑到边柱承受偏心荷载且跨度较大，故 C 轴边柱截面尺寸为650mmx650mm3)2轴与D 轴相交中柱：N-YQcnaa2/3=1.25x14x37500 x9000 x5x1.05x1.1x1.0=3410.860KNAc=bchc N/jUNfc=3410.86x1()3/o用 5xl4.3=280613.74mm2因为 bcxhc=650mmx650mm=422500mm2280613.74mm2考虑到边柱承受偏心荷载且跨度较大,故D轴边柱截面尺寸为650mmx650mmo.4)1轴与A 轴相交中柱：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，故截面尺寸取与A 柱相同，即650mmx650mm。故框架柱截面尺寸只有一种：650mmx650mm。(2)校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求1)按构造要求框架柱截面高度不宜少于400mm，跨度不宜小于350mm02)为避免发生剪切破坏，柱净高与截面边长之比宜大于4。取二层柱高，Hn=3600mmHn/h=3.6/0.65=5.5443)框架柱截面高度和跨度一般可取层高的1/10-1/15h()x 3600=360 240mm10 15 10 15故所选框架柱截面尺寸均满足构造要求。7.横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算7.1 横向框架在荷载作用下的计算简图7.11 横向框架在恒载作用下的计算简图L横向框架简图底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，根据已知室内外高差为-0.600m,基础顶面至室外地坪的距离为-0.500m,二楼楼面标高为+3.6m,故底层柱高为：3.6+0.6+0.5=4.7m,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），即3.6m,3.6m,3.6m,3.6m,3 轴线横向框架简图如图8.1所示：图 7.1 3 轴线横向框架简图2.标准层框架计算简图标准层楼面梁板布置如图8.2和图8.3所示，为方便荷载整理，在梁布置和板布置图中分别标出梁和板。图7.2标准层楼面梁布置简图图7.2标准层楼面梁布置简图图8.3 标准层楼面板布置简图三角形荷载作用时：q=5/8p梯形荷载作用时：q=（-2a2+a3）p分析图8.2和图8.3的荷载传递，3 轴线第一层框架计算简图如图8.4所示，在 AB跨和CD跨作用有梯形分部的荷载，BC跨作用有三角形分部的荷载,等效转换为图8.5所示的计算简图。图中集中力作用点有A、B、C、D 四个，如FA表示在A 点的集中力,qAB为AB范围的均布荷载。下面计算第一层楼板面和楼面梁传给3 轴线横向框架的恒载，求出第一层框架计算简图。图7.4 3轴线第一层框架简图 图7.5 3轴线第一层框架简图（1）计算1）板 A 传递荷载。板 A 得荷载为4.5KN/m2,由图可知，传递给AB板的为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：（l-2（z2+a3）p=l-2x（2.25/7.5）2+（2.25/7.5）2x4.5x2.25=8.576AN/m因为左右两边板A传递荷载，故板A荷载为：8.5 7 6 x 2=1 7.1 5 k N/m2)梁自重及抹灰梁(3 0 0 m m x 6 5 0 m m)自重：2 5 x 0.3 x(o.6 5-0.1 )=4.1 2 5 k N/m抹灰层(1 0 厚混合砂浆,只考虑两侧抹灰):0.0 1 x(0.6 5-0.1 )x 2 x 1 7=0.1 8 7 k N/m小计：4.1 2 5+0.1 8 7=4.3 1 2 k N/m3)墙体荷载梁上墙体选用2 0 0 m m 厚大空页岩空心砖(砌筑容量小于l O k N/n?,取砌筑容量Y=1 0 k N/m 3),填充墙外墙面荷载计算见表8.1,外墙见表8.2。表 7.1 填充墙外墙面荷载构造层面 荷 载(k N/m2)墙体自重2水泥粉刷外墙面0.5 0水泥粉刷内墙面0.3 6合计2.8 6 取 3.0表 7.2填充墙内墙面荷载构造层面 荷 载(k N/m2)墙体自重2水泥粉刷外墙面0.3 6水泥粉刷内墙面0.3 6合计2.7 2 取 2.8故 AB段墙体荷载为：2.8 x (3.6-0.6 5)=8.2 6 k N/m4)或8 荷载小计：1 7.1 2 5+4.3 1 2+8.2 6=2 9.7 2 4 k N/m(2)计算1)板 B传递荷载。板 B得荷载为4.5 K N/m 2,可知，传递给BC板的为三角形荷载，等效转化为均布荷载为:q=5/8p=5/8xl.65x4.5=4.641KN/m因为左右两边板B 传递荷载，故板B 荷载为：4.641x2=9.282 kN/m2)梁自重及抹灰梁(300mmx400mm)自重：25x0.3x(0.40-0.1)=2.25kN/m抹灰层(10厚混合砂浆，只考虑两侧抹灰):0.01 x(0.40-0.1 )x2x 17=0.102kN/m小计：2.25+0.102=2.352kN/m3)BC段没有墙重4)荷载小计：9.282+2.352=11.634kN/m(3)%。计算1)板 A 传递荷载。板 A 得荷载为4.5KN/m2,由图可知，传递给CD板的为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：(l-2 a2+a3)p=l-2x(225/7.5)2+(2.25/7.5)2k 4.5x2.25=8.576kN/机因为左右两边板A 传递荷载，故板A 荷载为：8.576x2=17.15 kN/m2)梁自重及抹灰梁(300mmx650mm)自重：25x0.3x(o.65-0.1 )=4.125kN/m抹灰层(10厚混合砂浆,只考虑两侧抹灰):0.01 x(0.65-0.1 )x2x 17=0.187kN/m小计：4.125+0.187=4.312kN/m3)墙体荷载故 CD段墙体荷载为：2.8x(3.6-0.65)=8.26kN/m4)j 4 k H （=29.7 24 k NF L=3 6 3.0 24 k NFAA=280.6 0 3 k N T 语音*憎“iiflHi而”I 1 FD=3 6 4.6 98 k N我喝墟身陶舸 谥=2：戒 品FA=280 6 0 3 k Nn i 匕31八。妹、I363.02lkN 玲=3 6 4.6 98 k N人1H场 如#礴卜飞娟2：及4萧FA=280.6 0 3 k N.FR=3 17.5 4 k NF l=3 6 3.0 24 k N O C/1 c no.vi m 1 科邛114 11L 114 M|FD=3 6 4.6 98 k NqJ=11.6 3 4 k NA7500B ac Jj3300 7500图 7.18横向框架在恒载作用下的计算简图7.12横向框架在活载作用下的计算简图L 标准层框架计算简图标准层楼面梁布置如图8.14 所示，第一层楼面板布置如图8.15 (活载和恒载的荷载平面传递方式相同)，分析图8.14 和图8.15 的传递，3 轴线第一层框架简图如图所示，下面计算标准层楼面板和楼面梁传给3 轴线的横向框架的活荷载，求出标准层框架计算简图。图 7.1 9 标准层框架计算简图(1)qAB 计算qAB 为板A 传递荷载，板 A 的面荷载:2.0 k N/m 2,可知传递给A B段为梯形荷载,等效转化为均布荷载为：(l-22+a3)p=1 2x(225/7.5)2+(2.25/7.5 y x 2.0 x 2.25 =3.8 12Z:N/机因为左右两边板A 传递荷载，故板A 荷载为：3.8 12x 2=7.6 24 k N/m(2)qB c计算qBc 为板B 传递的荷载，板 B 的面荷载:2.5kN/n?,可知传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：q=5/8p=5/8x2,5x 1.65=2.578kN/m因为左右两边板B 传递荷载，故板B 荷载为：2.578x2=5.156kN/m(3)qcD计算qCD为板A 传递荷载,板A 的面荷载:2.0kN/m2,可知传递给AB段为梯形荷载,等效转化为均布荷载为：(l-2 a2+3)p=1 2x(225/7.5)2+(2.25/7.5yx2.0 x2.25=3.812kN/？因为左右两边板A 传递荷载，故板A 荷载为：3.812x2=7.624kN/m(4)FA计算FA是由KL-4传递的集中荷载，KL-4的计算简图如图8.6所示：1)qi计算。qi板 A 传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载为：q=5/8p=5/8x2.0 x2.25=2.813kN/m2)FLA计算：FL-1A为L-l传来的集中荷载，L-1的计算简图如图8.7所示/为板由板A 传递的梯形荷载，板A 的面荷载:2.0kN/m2,等效转化为均布荷载为：(l-2 a2+a3)p=l-2x(2.25/7.5)2+(2.25/7.5)2x2.0 x2.25=3.812/n因为左右两边板A 传递荷载，故板A 荷载为：3.812x2=7.624kN/m则：FL-IA=(7/x7.5/2=7.624x7.5/2=28.59kNFL-iB=28.59kN3)FA计算FA=qix9+FL.iA=2.813x9+28.59=53.907kN(5)FB计算FB是由KL-3传递的集中荷载，KL-3的计算简图如图8.12所示：l)qi计算。qi板A传递的三角形荷载，板A的面荷载:2.0 k N/m 2,等效转化为均布荷载为:q=5/8 p=5/8 x 2.0 x 2.25=2.8 13 k N/m2)q2计算。qi板B传递的梯形荷载，板B的面荷载:2.5 k N/m 2,等效转化为均布荷载为：(l-2a2+a3)p=1-2x(225/7.5)2+(2.25/7.5)21x 2.5 x 2.25 =4.7 6 4 AN/机3)FSB计算:FL.I B=28.5 9k N4)FL一2B为L-2传来的集中荷载，L-2的计算简图如图所示图7.20 L-2计算简图/为 板B传递的三角形荷载，板B的面荷载:2.5 k N/m 2,等效转化为均布荷载为:q=5/8 p=5/8 x 2.5 x 1.6 5=2.5 7 8 k N/m因为左右两边板B传递荷载，故板B荷载为：2.5 7 8 x 2=5.15 6 k N/m则：FL-2B=x3.3/2=5.15 6 x 3.3/2=8.5 0 7 k NFL.2c=8.5 0 7 k N5)FB计算F B=(q i +q2)x 9+F L-I A+F L-2=(2.8 13+4.7 6 4)x 9+28.5 9+8.5 0 7=10 5.29k N(6 )F c计算F c是由K L-2传来的集中力，K L-2的计算简图如图8.8所示：1)qi计算。qi为板B传递的荷载和二层楼梯平台传来的荷载板B传递的梯形荷载，板B的面荷载:2.5 k N/m 2,等效转化为均布荷载为：楼梯一层平台传来的荷载见表4.3:2.5 x l/2=1.25 k N/m，卜计：q!=3.219+1.25=4.469kN/m2)q2计算。q2为板A、B 传来的荷载板 A 传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载为：q=5/8p=5/8x2.0 x2.25=2.813kN/m板 B 传递的梯角形荷载，等效转化为均布荷载为：q=(1-2/+)P=1-2X(1.65/4.5)2+(1.65/4.5)2卜2.5x 1.65=3.219AN/用小计：q2=2.813+3.219=6.032kN/m3)q3计算。q3为板A、B 传来的荷