大学教学楼计算书-学位论文.doc

湖南科技学院学士学位设计I目 录绪论.1第一章 设计依据与工程概况.21.1 设计依据.21.2 工程概况.21.2.1 建筑设计概况.21.2.2 建筑做法：.21.2.3 结构设计概况.61.2.4 施工水文及地质条件.61.2.5 气象条件.6第二章 结构布置.62.1 结构选型.62.2 结构布置.72.2.1 柱网.72.2.2 楼盖结构平面布置.72.2.3 竖向布置.82.3 构件尺寸的初估.92.3.1 框架柱.92.3.2 框架梁.92.3.3板截面尺寸初估.102.4 横向框架梁柱线刚度计算.102.4.1 横向框架梁线刚度计算.102.4.2 框架柱线刚度计算.112.4.3 结构楼层抗侧刚度计算.112.5 横向框架计算简图.13第三章 荷载计算.14某大学教学楼设计II3.1 竖向永久荷载标准值计算.143.1.1 屋面结构的荷载计.143.1.2 楼面结构的荷载计算.143.1.3 梁自重计算.153.1.4 柱自重计算.163.1.5 墙体荷载计算.163.2 竖向可变荷载标准值计算.183.3 横向水平风荷载标准值计算.183.3.1 横向水平风荷载标准值计算.183.4 横向水平地震荷载作用计算.203.4.1 重力荷载代表值iG 计算.203.4.2 结构自振周期的计算.223.5 剪重比计算.25第四章 横向框架内力计算.254.1 计算单元与计算简图.254.1.1 计算单元.254.1.2 计算简图.264.2 竖向永久荷载作用下的内力计算.264.2.1 竖向永久荷载计算.264.2.2 竖向永久荷载的内力计算.314.3.1 竖向可变荷载计算.344.3.2竖向可变荷载的内力计算.394.4 横向水平风荷载作用下的内力计算.424.4.1 横向水平风荷载计算.424.4.2 横向水平风荷载的内力计算.434.5 横向水平地震作用下的内力计算.504.5.1 横向水平地震作用下荷载计算.50湖南科技学院学士学位设计III4.5.2 横向水平地震荷载的内力计算.514.6 横向框架内力组合.584.6.1 横向框架的内力组合的方法.584.6.2 横向框架梁的内力组合.584.6.3 横向框架柱的内力组合.60第五章 构件设计.625.1梁截面设计.625.1.1 梁斜截面设计.655.2 柱截面设计.675.2.1剪跨比和轴压比的验算.675.2.2一层A柱的正截面承载力计算.685.2.3一层B柱的正截面承载力计算.715.2.4 A柱斜截面受剪承载力计算.745.2.5 B柱斜截面受剪承载力计算.775.3 框架梁柱节点核心区截面抗震验算.805.3.1规范规定.805.3.2一层B节点核芯区截面验算.805.3.3一层A节点核芯区截面验算.81第六章 楼板的设计.826.1设计内容.826.1.1 荷载取值.826.1.2 板的配筋计算.826.1.3荷载的设计值计算.836.1.4计算跨度.846.1.5 5、6轴与A、B轴围成的板（120厚）的弯矩计算.846.1.6 5、6轴与A、B轴围成的板（120厚）的截面设计：.84第七章 基础设计.867.1.基础计算.86某大学教学楼设计IV7.1.1尺寸初估.867.1.2持力层强度验算.877.1.3基础冲切验算.887.1.4基础底板配筋计算.88第八章 楼梯设计.908.1楼梯布置及荷载计算.908.1.1楼梯结构布置.908.1.2楼梯板计算.918.1.3平台板计算：.918.1.4平台梁计算.92参考文献.94致 谢.95湖南科技学院学士学位设计V某 大 学 教 学 楼 设 计摘 要本工程为某大学教学楼，建筑面积5026.48平方米，总长为52.84m，总宽为18.64m，建筑层数为五层，建筑高度20.7米。结构形式为钢筋混凝土框架结构.建筑设计部分运用了一般多层房屋建筑设计的基本原理、方法及步骤，根据设计任务和使用要求确定了设计方案，完成了建筑物的平面、立面和剖面的设计。结构设计部分结合了多层框架结构的布置方法，运用了结构的荷载计算、内力计算、内力组合和配筋计算的方法和步骤，完成了结构主要构件的配筋计算。【关键词】：教学楼；框架；荷载计算某大学教学楼设计VIB u i l d i n g a u n i v e r s i t y t e a c h i n gA b s t r a c tThis works for a university teaching building,construction area 5026.48 square meters,anoverall length of 52.84m,total width of 18.64m,the building of five floors,the buildingheight 20.7 m.Structure of reinforced concrete frame structure.Architectural design part usingthe basic principles of general Storey building design,methods and steps to determine thedesign according to the design tasks and requirements,completed the design plans,elevationsand sections of the building.Structural design of a combination of multi-frame layout method,the use of the structure of the computing load,internal force calculation,methods and stepscombination of internal forces and reinforcement calculation,the completion of thereinforcement structure of the main components of the calculation.【K e y w or d s】:school buildings;framework；computing load湖南科技学院学士学位设计1绪 论毕业设计是土木工程专业本科培养的一个学习、实践、探索和创新相结合的实践性教学环节，是土木工程专业人才培养过程中的一个重要阶段，基本要求是：（1）加强基本功：巩固、深化、综合大学前几年的基础理论和专业知识；（2）培养创新能力：提高面向工程实际提出问题、分析问题、解决问题的能力；（3）学习正确的工作方法和基本技能，学会课题调研、文献检索和工具书、标准及规范的使用、掌握工程制图、设计计算、计算机应用等；（4）树立吃苦耐劳团队精神，形成认真踏实，刻苦钻研的学习态度，善于组织、协调一致平；（5）接受较为完整的置业教育。建筑设计主要解决以下问题：（1）环境、场地、体型；（2）与人的活动有关的空间组织；（3）建筑技术；（4）建筑要求。结构设计主要解决以下问题：（1）结构形式；（2）结构材料；（3）结构的安全性、适用性、耐久性；（4）结构的连接构造和施工方法。本工程的建筑建设单位是某大学教学楼，建设地点为，设计使用年限50年，屋面防水等级为二级，防火等级为三级，采光等级为三级。总建筑面积为5026.48m2，总长为52.6m，总宽为18.4m。共5层，建筑高度为20.7m。某大学教学楼设计2第 一 章 设 计 依 据 与 工 程 概 况1.1 设计 依据1建筑施工图2相关规范、规定和规程1)混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；2)建筑抗震设计规范（GB50011-2008）；3)建筑地基基础设计规范（GB50007-2012）；4)建筑结构荷载规范（GB50009-2012（2012版）；5)高层建筑混凝土结构设计规程（JGJ 3-2010）；6)国家颁布相关的结构设计文件和地方政府的有关规定；3建设单位与委托单位的基本要求1.2 工 程 概 况1.2.1 建筑设计概况本工程的建筑建设单位是某大学教学楼，建设地点为，设计使用年限50年，屋面防水等级为二级，防火等级为三级，采光等级为三级。总建筑面积为5026.48m2，总长为52.6m，总宽为18.4m。共5层，建筑高度为20.7m，室内外高差0.45m，一、二、三、四、五层：3.9m，女儿墙：1.2m。1.2.2 建筑做法：1.地面做法：(1)“地1”彩色耐磨混凝土防水地面,用于楼梯间及走廊50 厚C25 彩色耐磨混凝土随打随抹1.5 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道20 厚1：3 水泥砂浆抹平素水泥一道60 厚C15 混凝土垫层并找坡300 厚3：7 灰土夯实或 150 厚小毛石灌M5 水泥砂浆素土夯实，压实系数大于等于0.9(2)“地2”现浇水磨石防水地面，用于卫生间15 厚1：2.5 水泥彩色石子地面，表面磨光不少于三遍，刷草酸打蜡湖南科技学院学士学位设计3素水泥浆一道20 厚1：3 水泥砂浆找平层，干后卧分格条1.5 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道20 厚1：3 水泥砂浆抹平素水泥一道60 厚C15 混凝土垫层并找坡300 厚3：7 灰土夯实或150 厚小毛石灌M5 水泥砂浆素土夯实，压实系数大于等于0.9（3）“地3”地面砖防水地面，用于除卫生间楼梯间外的所有地面810 厚地面砖，砖背面刮水泥浆粘贴，稀水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝30 厚1：3 干硬性水泥砂浆结合层1.5 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道20 厚1：3 水泥砂浆抹平素水泥一道60 厚C15 混凝土垫层并找坡300 厚3：7 灰土夯实或150 厚小毛石灌M5 水泥砂浆素土夯实，压实系数大于等于0.92.楼面做法：（1）“楼1”彩色耐磨混凝土防水楼面，用于楼梯间及走廊50 厚C25 彩色耐磨混凝土随打随抹平1.5 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道30 厚C20 细石混凝土随打随抹找坡抹平现浇钢筋混凝土楼板（2）“楼2”，细石混凝土防水楼面用于卫生间40 厚C20 细石混凝土（上部配4 双向间距200 钢筋网），表面撒1：1 水泥砂子随打随抹平1.5 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道30 厚C20 细石混凝土随打随抹找坡抹平素水泥浆一道现浇钢筋混凝土楼板（3）“楼3”地面砖防水楼面，用于除卫生间楼梯间及走廊外的所有楼面某大学教学楼设计4810 厚地面砖，砖背面刮水泥浆粘贴，稀水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝30 厚1：3 干硬性水泥砂浆结合层1.5 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道30 厚C20 细石混凝土找坡抹平素水泥浆一道现浇钢筋混凝土楼板3.天棚做法：（1）“棚1”PVC 板吊顶，用于卫生间的顶棚现浇钢筋混凝土楼板8 钢筋吊杆，中距横向500，纵向小于等于900轻钢主龙骨CB5020 中距500，用吊件直接吊挂在预留钢筋吊杆下U 型轻钢次龙骨CB5020PVC 板面层，用自攻螺钉固定钉（粘）塑料线条（2）“棚2”铝合金条板吊顶，用于音乐教室的顶棚现浇钢筋混凝土楼板8 钢筋吊杆，中距横向小于等于1500，纵向小于等于1200U 型轻钢主龙骨CB5026，中距小于等于1500，与钢筋吊杆固定型轻钢次龙骨CB3812，中距小于等于15000.81.0 厚铝合金条板，离缝安装带（或不带）插缝板4.内墙做法：（1）“内墙1”用于除卫生间外所有内墙：水泥砂浆抹面内墙内墙涂料5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光6 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道刷界面剂一道加气混凝土砌块墙（2）“内墙2”用于卫生间的内墙:面砖防水内墙5 厚面砖，擦缝材料擦缝,34 厚瓷砖胶粘剂，揉挤压实1.5 厚聚合物水泥防水涂料6 厚1：3 水泥砂浆压实抹平9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛刷界面处理剂一道湖南科技学院学士学位设计5加气混凝土砌块墙5.外墙做法：光刷外墙涂料7厚聚合物砂浆保护层,配比:胶料:粉料=1:4(重量比)1.5厚聚氨酯胶粘贴30厚发泡聚氨酯块500300(胶的配比:A料:B料=1:4)7厚1:2.5水泥砂浆找平扫毛6厚1:3水泥砂浆打底扫毛8厚1:3水泥砂浆打底扫毛8厚1:1:6水泥石灰膏砂浆扫毛7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆压实抹加气混凝土砌块墙6.踢脚做法：水泥砂浆踢脚7 厚1：2 水泥砂浆压实赶光6 厚1：3 水泥砂浆找平9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道刷界面处理剂一道加气混凝土砌块墙7.墙裙做法：面砖墙裙510 厚面砖，白水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝5 厚1：2 建筑胶水泥砂浆（或专用胶）粘结层素水泥浆一道（用专用胶粘贴时无此道工序）6 厚1：3 水泥砂浆找平9 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛刷界面处理剂一道加气混凝土砌块墙8.屋面做法：（1）“屋面”为非上人屋面25 厚1：2.5 水泥砂浆抹平压光11m 分格，密封胶嵌缝隔离层（干铺玻纤布或低强度等级砂浆）一道防水层：1.2 厚合成高分子防水卷材刷基层处理剂一道20 厚1：3 水泥砂浆找平保温层：挤塑聚苯板某大学教学楼设计620 厚1：3 水泥砂浆找平40 厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2%钢筋混凝土屋面板1.2.3 结构设计概况结构安全等级为二级；结构类型是钢筋混凝土框架结构；抗震设防烈度是7度，基本地震加速度值是0.10g，设计地震分组为第一组，抗震等级是二级，建筑场地类别是类，场地特征周期是0.35S；室外环境类别为二b类；选用的材料：柱混凝土采用C35，梁、板混凝土均采用C30，梁、柱、板的主筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级。1.2.4 施工水文及地质条件该施工现场的条件满足施工要求，材料的供应均能满足要求。工程地质条件，根据地质勘察报告，场区范围内地势平坦，无障碍物影响施工，附近空地可供临时使用。最高地下水位为-3.5m，常年地下水位为-4.5m，无腐蚀性，不考虑土的液化，土质构成见下地质概况表1.1。表 2 工 程 地 质 概 况土层厚度（m）土层描述 地基承载力特征值（kN/m2）0.30.6 回填土 04.58.6 粉质粘土 1701.310.5 粘土夹碎石层 2101.2.5 气象条件冬季采暖计算温度：7；夏季通风计算温度25；全年降水量766.7.mm，每小时最大降水量150.mm。夏季主导风向为东南向，冬季主导风为西北风；地面粗糙度B类，第二章 结构布置2.1 结 构 选 型本工程为某大学教学楼，总建筑面积为5026.48m2，总高度为 20.7m，抗震设防烈度为 7度，设计基本地震加速度值为 0.10g，地震分组为第一组，根据本工程特点选用钢筋混凝土框架承重体系，结构的安全等级为二级。根据本工程的建筑特点及地基承载力，基础选用柱下独立基础。湖南科技学院学士学位设计72.2 结 构 布 置2.2.1 柱网根据本工程的建筑特点，采用 6.6m4.5m、6.6m5m、6.6m4m 和 6.6m3.3m，柱网的布置详见标准层结构平面布置图2.2.2 楼盖结构平面布置结构承重方式详见标准层结构平面布置图某大学教学楼设计82.2.3 竖向布置首层柱高为 5.15m，其他各层的柱高均为 3.9m，混凝土的强度等级为 C35,首层有柱湖南科技学院学士学位设计9子 56根，二层 56根，三层 56根，四层 56根、五层 56根。2.3 构 件 尺 寸 的 初 估2.3.1 框架柱按轴压比来初估框架柱截面尺寸。框架柱的受荷面积 S=（6.6/2+2.8/2）5=23.5m2，框架柱选用 C35 混凝土，2c16.7/mm f k N。框架抗震等级为二级，轴压比0.75。由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时，可按下式计算，即c c ccNA b h，其中，10 15 N n S（），n 为建筑层数，S 为框架柱的受荷面积，则 N=523.515=1762.5kN 2 3310 7.1407.16 75.010 5.1762m mfAc m m A a 450 2.1 10 7.140 2.13 则各层柱的截面尺寸取 500mm500mm。2.3.2 框架梁本工程的梁的截面尺寸根据刚度来初估。框架梁截面高度h取框架梁跨度的1 18 12，截面宽度b取截面高度的1 12 3，次梁的截面高度h取框架梁跨度的1 110 15，截面宽度b取截面高度的1 12 3。主梁梁截面尺寸初估KL1：h=(1/8 1/12)L=(1/8 1/12)6600=825mm550mm 取 h=700mmb=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)700=350mm233.3mm 取 b=350mmKL2：h=(1/8 1/12)L=(1/8 1/12)3300=412.5mm275mm 取 h=350mmb=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)350=175mm116.7mm 取 b=350mmKL3：h=(1/8 1/12)L=(1/8 1/12)5000=625mm416.7mm 取 h=500mmb=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)500=250mm166.7mm 取 b=250mm2次梁梁截面尺寸初估LL1：h=(1/10 1/15)L=(1/10 1/15)5000=500mm416.7mm 取 h=400mmb=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)400=200mm133mm 取 b=250mm某大学教学楼设计102.3.3板截面尺寸初估教室、实验室的板为双向板，t=（1/35 1/40）L=（1/35 1/40）4500=128.57mm112.5mm，取板厚为 120mm。走廊的板也为双向板，t=（1/35 1/40）L=（1/35 1/40）2800=80mm70mm，取板厚为 110mm。卫生间的板为双向板，t=（1/35 1/40)L=（1/35 1/40）4000=114.3mm100.0mm，取板厚为 t=110mm。则构件尺寸统计表见表2.1表 2.1 构 件 尺 寸 统 计 表构件尺寸详见标准层结构平面布置图（附录 1）。2.4 横 向 框 架 梁 柱 线 刚 度 计 算2.4.1 横向框架梁线刚度计算梁采用的C30的混凝土，则查得4 2c3.0 10 N/mm E，现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的中框架取02 I I，边框架取01.5 I I，计算过程见表2.2。表 2.2 一 至 五 层 横 向 框 架 梁 线 刚 度 计 算 表类别位置截面 Ec（N/mm2）I0(b h3/12)（mm4）L0（mm）i0=(Ec I0/L0)b(mm)h(mm)边框梁1 和13 轴AB 轴 350 700 31041.010106600 1.5 6.821010BC 轴 350 350 31040.08910102800 1.5 1.431010CD 轴 350 700 31041.010106600 1.5 6.8210103、4、7、8轴DE 轴 350 350 31040.08910102800 1.5 1.431010中框2 到12 轴AB 轴 350 700 31041.010106600 2 9.091010BC 轴 350 350 31040.08910102800 2 1.911010构 件梁 柱KL1 KL3 KL2 LL1 底层 二三四层尺 寸（mm）350700 250500 350350 250400 500500 500500湖南科技学院学士学位设计11梁 CD 轴 350 700 31041.010106600 2 9.0910102.4.2 框架柱线刚度计算柱采用的 C35的混凝土，则查得4 2c3.15 10 N/mm E，计算过程见表 2.3。表 2.3 一 至 五 层 框 架 柱 线 刚 度 计 算 表层数 bc(mm)hc(mm)Ec(N/mm2)h(mm)I0(mm4)ic(Nmm)5层 500 500 3.151043900 5.211094.2110104层 500 500 3.151043900 5.211094.2110103层 500 500 3.151043900 5.211094.2110102层 500 500 3.151043900 5.211094.2110101层 500 500 3.151045150 5.211093.771010注：3c c 000=12cb h E II ilc，2.4.3 结构楼层抗侧刚度计算结构楼层抗侧刚度计算时，采用的是修正抗侧刚度 D值计算方法，计算公式为c2j12=iDh，式中的为抗侧刚度修正系数，按以下的公式计算。底层：1 20.5,2ci i KKK i；一般层：1 2 3 4,2 2ci i i i KKK i。则计算公式见表 2.4 和表 2.5。表 2.4 底 层 柱 抗 侧 刚 度 修 正 系 数类别位置 i 1（Nmm）i2（Nmm）i3（Nmm）i4（Nmm）ic（Nmm）K 边柱A轴/1轴和 13轴 0 6.8210100 0 3.7710101.81 0.61A轴/2轴到 12轴 0 9.0910100 0 3.7710102.41 0.66D轴/1轴和 13轴 0 6.8210100 0 3.7710101.81 0.61D轴/2轴到 12轴 0 9.0910100 0 3.7710102.41 0.66E 轴/3-4 轴7-8 轴 0 1.4310100 0 3.7710100.38 0.37中柱B轴/1轴和 13轴 6.8210101.4310100 0 3.7710102.19 0.64B轴/2轴到 12轴 9.0910101.9110100 0 3.7710102.92 0.69C轴/1轴和 13轴 1.4310106.8210100 0 3.7710102.19 0.64C轴/2轴到 12轴 1.9110109.0910100 0 3.7710102.92 0.69某大学教学楼设计12表 2.5 二 三 五 层 柱 抗 侧 刚 度 修 正 系 数类别位置 i1（Nmm）i2（Nmm）i3（Nmm）i4（Nmm）ic（Nmm）K 边柱A轴/1轴和 13轴 0 6.8210100 6.8210104.2110101.62 0.45A轴/2轴到 12轴 0 9.0910100 9.0910104.2110102.16 0.52D轴/1轴和 13轴 0 6.8210100 6.8210104.2110101.62 0.45D轴/2轴和 12轴 0 9.0910100 9.0910104.2110102.16 0.52E 轴/3-4 轴7-8 轴 0 1.4310100 1.4310104.2110100.34 0.15中柱B轴/1轴和 13轴 6.8210101.4310106.8210101.4310104.2110100.98 0.33B轴/2轴到 12轴 9.0910101.9110109.0910101.9110104.2110101.31 0.40C轴/1轴和 13轴 1.4310106.8210101.4310106.8210104.2110100.98 0.33C轴/2轴到 12轴 1.9110109.0910101.9110109.0910104.2110101.31 0.40将表 2.4 和表 2.5 计算出代入公式jc212=iDh，则可得到结构楼层抗侧刚度，计算过程见表 2.6和表 2.7表 2.6 底 层 楼 层 结 构 楼 层 抗 侧 刚 度 值 计 算类别 位置 ic（Nmm）hj(mm)D（N/mm）数量nj nj Dj边柱A 轴/1 轴和 13轴 3.7710100.614350 14.581032 2.92104A 轴/2 轴到 12轴 3.7710100.664350 15.7810311 1.74105D 轴/1 轴和 13轴 3.7710100.614350 14.581032 2.92104D 轴/2 轴到 12轴 3.7710100.664350 15.7810311 1.74105E 轴/3-4 轴7-8 轴 3.7710100.374350 8.851034 3.54104中柱B 轴/1 轴和 13轴 3.7710100.644350 15.301032 3.06104B 轴/2 轴到 12轴 3.7710100.694350 16.5010311 1.82105C 轴/1 轴和 13轴 3.7710100.644350 15.301032 3.06104C 轴/2 轴到 12轴 3.7710100.694350 16.5010311 1.82105则，本层柱的抗侧刚度 D=nj Dj=8.67105N/mm湖南科技学院学士学位设计13表 2.7 二 三 四 五 层 结 构 楼 层 抗 侧 刚 度 值 计 算类别 位置 ic（Nmm）hj(mm)D（N/mm）数量 nj nj Dj边柱A 轴/1 轴和 13 轴 4.2110100.45 3900 14.951032 2.99104A 轴/2 轴到 12 轴 4.2110100.52 3900 17.2710311 1.90105C 轴/1 轴和 13 轴 4.2110100.45 3900 14.951032 2.99104C 轴/2 轴到 12 轴 4.2110100.52 3900 17.2710311 1.90105E 轴/3-4 轴7-8 轴 4.2110100.15 3900 4.981034 2.0104中柱B 轴/1 轴和 19 轴 4.2110100.33 3900 10.961042 2.19104B 轴/2 轴到 17 轴 4.2110100.40 3900 13.2910311 1.46105C 轴/1 轴和 13 轴 4.2110100.33 3900 10.961042 2.19104C 轴/2 轴到 12 轴 4.2110100.40 3900 13.2910311 1.46105则，本层柱的抗侧刚度 D=nj Dj=7.96105N/mm由表2.6和表2.7中可以得到底层结构楼层的抗侧刚度/二层结构楼层的抗侧刚度=1.090.7，故该框架为规则框架。2.5 横 向 框 架 计 算 简 图选取 5 轴所对应的横向框架进行计算，计算简图如图 2.1 所示。图 2.1 横 向 框 架 计 算 简 图（梁 柱 线 刚 度 单 位 1 05N/m m）某大学教学楼设计14第 三 章 荷 载 计 算3.1 竖向永久荷载标准值计算3.1.1 屋面结构的荷载计1“屋面”为非上人屋面荷载计算25 厚1：2.5 水泥砂浆抹平压光11m 分格,密封胶嵌缝0.02520.0=0.5kN/m2隔离层（干铺玻纤布或低强度等级砂浆）一道防水层：1.2 厚合成高分子防水卷材 0.00120.3=0.00036kN/m2刷基层处理剂一道20 厚1：3 水泥砂浆找平 0.0220.0=0.4kN/m2保温层：25厚挤塑聚苯板 0.0250.5=0.5kN/m220 厚1：3 水泥砂浆找平 0.0220.0=0.4kN/m240 厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2%0.04012.0=0.48kN/m2120厚钢筋混凝土屋面板 0.1225.0=3.0kN/m2合计：4.79kN/m23.1.2 楼面结构的荷载计算1.“楼1”彩色耐磨混凝土防水楼面，用于走廊50 厚C25 彩色耐磨混凝土随打随抹平 0.05024.0=1.2kN/m21.5 厚合成高分子防水涂料 0.00150.3=0.00045kN/m2刷基层处理剂一道30 厚C20 细石混凝土随打随抹找坡抹平 0.0320.0=0.60kN/m2110厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1125.0=2.75kN/m2合计：4.55kN/m22.“楼2”细石混凝土防水楼面用于卫生间及楼梯间40 厚C20 细石混凝土（上部配4 双向间距200 钢筋网），湖南科技学院学士学位设计15表面撒1：1 水泥砂子随打随抹平 0.0425.0=1.00kN/m21.5 厚合成高分子防水涂料 0.00150.3=0.00045kN/m2刷基层处理剂一道30 厚C20 细石混凝土随打随抹找坡抹平 0.0320.0=0.60kN/m2素水泥浆一道100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1025.0=2.5kN/m2“棚1”PVC 板吊顶 0.12kN/m2合计：4.22 kN/m23.“楼3”地面砖防水楼面，用于除卫生间楼梯间及走廊外的所有楼面810 厚地面砖，砖背面刮水泥浆粘贴，稀水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝0.55kN/m230 厚1：3 干硬性水泥砂浆结合层 0.0318.0=0.54kN/m21.5 厚合成高分子防水涂料 0.00150.3=0.00045kN/m2刷基层处理剂一道30 厚C20 细石混凝土找坡抹平 0.0320.0=0.60kN/m2素水泥浆一道120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225.0=3.0kN/m2合计：4.69kN/m23.1.3 梁自重计算梁自重计算的详细过程见表 3.1。表 3.1 一 至 五 层 框 架 梁 自 重 计 算 表编号截面（mm）永 久 荷载 值（kN/m）各层梁的总长度（m）各层梁的总重量（kN）b h 一层 标准层 顶层 一层 标准层 顶层1 350 700 6.60 171.6 171.6 171.6 1132.56 1132.56 1132.562 250 500 3.47 184.0 184.0 184.0 638.48 638.48 638.483 350 350 2.43 52.6 52.6 52.6 127.82 127.82 127.824 250 400 2.77 40.0 40.0 40.0 110.8 110.8 110.8注：梁 的 两 侧 粉 刷 按 每 侧 20mm 考 虑，则 梁 的 永 久 荷 载=b h 1+20.02 h 21=25kN/m32=17kN/m3某大学教学楼设计163.1.4 柱自重计算柱自重计算的详细过程见表 3.2。表 3.2 一 至 五 层 框 架 柱 自 重 计 算 表编号截面尺寸bc hc（mm）荷载值kN/m各层总长度（m）各层总质量（kN）一层 标准层 五层 一层 标准层 五层1 500500 6.93 243.6 218.4 218.4 1688.15 1513.51 1513.51注：柱的粉刷按每侧 20mm 考虑，则柱的永久荷载=b h1+20.02(b+h)21=25kN/m32=17kN/m33.1.5 墙体荷载计算1屋面女儿墙的荷载计算240240 厚钢筋混凝土压顶 0.24 0.24 25.0 1.440kN/m 240 加气混凝土砌块,（960 高）0.245.50.96=1.267kN/m220 厚双侧抹灰 20.021.220=0.96kN/m2合计：3.667kN/m2.外墙荷载计算（1）外墙荷载计算刷外墙涂料7 厚聚合物砂浆保护层,配比:胶料:粉料=1:4(重量比)0.00720=0.140kN/m21.5厚聚氨酯胶粘贴 30厚发泡聚氨酯块 500300(胶的配比:A料:B料=1:4)20.030 20.0 0.015kN/m 7厚 1:2.5水泥砂浆找平扫毛20.007 20.0 0.140kN/m 6厚 1:3水泥砂浆打底扫毛20.006 20.0 0.120kN/m 240 厚加气混凝土砌块 0.245.5=1.32kN/m28厚 1:3水泥砂浆打底扫毛20.008 20.0 0.160KN/m 8厚 1:1:6水泥石灰膏砂浆扫毛20.008 20.0 0.160kN/m 7厚 1:0.3:3水泥石灰膏砂浆压实抹光20.007 20.0 0.140kN/m 合计：2.195kN/m2外墙折算高度的计算h折：A、D轴/1-13轴：h折=52.6（3.9-0.5）-122.11.8-62.11.2/52.6=2.25m1轴、13轴/A-D轴：h折=18.4（3.9-0.7）-11.82.1/18.4=2.99m3轴、4轴、7轴、8轴/D-E轴 h折=3.9-0.35=3.55m湖南科技学院学士学位设计17则外墙的荷载计算见表3.2。表 3.2 外 墙 自 重 计 算 表序号做法 位置面荷载折算后外墙高度（m）扣除门窗后线荷载门窗线荷载线荷载总长（m）总重量（kN）二-五层 二-五层1 外墙A、D 轴/1-13轴2.195 2.25 4.94 0.45 5.39 105.2 567.032 外墙1、13轴/A-D 轴2.195 2.99 6.56 0.45 7.01 36.8 257.973 外墙3、4、7、8轴/D-E轴2.195 3.55 7.79 0.00 7.79 9.6 74.78注：外墙是 240厚加气混凝土砌块，外墙面做 30mm厚发泡聚氨酯块保温，内墙面为喷涂料。取塑钢窗自重为 0.45kN/m。面荷载单位为 N/mm2,线荷载单位为 N/mm。3.内墙荷载计算内墙一（用于除卫生间外的所有内墙）荷载计算内墙涂料5 厚1：2.5 水泥砂浆压实赶光 0.00520.0=0.10kN/m26 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛 0.00620.0=0.12kN/m29 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道 0.00922.0=0.20kN/m2刷界面剂一道200厚加气混凝土砌块墙 0.2005.5=1.1kN/m2合计：1.52kN/m2内墙二（用于卫生间的内墙）荷载计算5 厚面砖，擦缝材料擦缝,34 厚瓷砖胶粘剂，揉挤压实 0.55kN/m21.5 厚聚合物水泥防水涂料 0.00150.3=0.00045kN/m26 厚1：3 水泥砂浆压实抹平 0.00620.0=0.12kN/m29 厚1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 0.00922.0=0.20kN/m2刷界面处理剂一道200厚加气混凝土砌块墙 0.2005.5=1.1kN/m2合计：1.97kN/m2某大学教学楼设计18内墙折算高度的计算B、C轴/2到12轴：h折=52.6（3.9-0.5）-81.01.8-11.01.2-121.02.8/52.6=2.46m其余内墙折算高度：h折=3.9-0.70=3.2m则内墙的荷载计算见表 3.3表 3.3 内 墙 自 重 计 算 表序号做法位置面荷载折算后内墙高度（m）扣除门窗后线荷载门窗荷载线荷载总长（m）总重量（kN）二三四层五层二三四层五层1内墙一27、1012轴/A-D轴1.52 3.20 4.86 0.00 4.86 66 72.6 320.76 352.842内墙一B、C 轴/2到 12轴1.52 2.46 3.74 0.45 4.19 100.2 100.2 419.94 419.943内墙二A-B轴、C-D 轴/8、9轴1.97 3.20 6.30 0.00 6.30 26.4 26.4 166.32 166.32注：内墙一是 200厚加气混凝土砌块，两侧的内墙面均为喷涂料，内墙二是 200厚加气混凝土砌块，单侧（靠近走廊侧）墙面喷涂料，面荷载单位为 N/mm2,线荷载单位为 N/mm。3.2 竖 向 可 变 荷 载 标 准 值 计 算查建筑结构荷载规范表 4.1.1 和表 4.3.1 可得：1非上人屋面的活荷载标准值：0.5kN/m22教室及卫生间的活荷载标准值：2.5kN/m23楼梯及走廊门厅的活荷载标准值：3.5kN/m24书库和档案室的活荷载标准值：5.0kN/m25会议室的活荷载标准值：2.0kN/m23.3 横 向 水 平 风 荷 载 标 准 值 计 算3.3.1 横向水平风荷载标准值计算湖南科技学院学士学位设计19风荷载标准值计算公式为：k z s