教学楼计算书毕业设计.pdf

《教学楼计算书毕业设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教学楼计算书毕业设计.pdf（98页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 教学楼计算书毕业设计 XXX 学院土木工程专业毕业设计-1-前言 本毕业设计的课题来源于教师，主要研究设计教学楼设计，采用现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，毕业设计是大学教学计划的一个重要的组成部分,它培养了我们综合运用所学基础和专业知识,提高了我们实践能力，在理论上联合了实际。本毕业设计课题是设计高校教学楼,其中包括建筑设计,结构设计两大部分共 9 章内容，包括建筑设计、楼板设计、连系梁设计、框架设计、内力组合、截面设计、楼梯设计、雨篷设计和基础设计。在设计的过程中也运用到很多参考资料，结合规范和实际情况设计了鼎盛教学楼，对于建筑设计，参考了房屋建筑学，研究教学楼各部分的组合原理、构造方法以

2、及建筑空间环境，从而设计出总平面布置图，平面图、立面图以及剖面图。对于结构设计主要参考了混凝土上、中两册，建筑结构抗震及高层建筑结构。设计完成后，一切的数据都是符合规范要求，并运用 PKPM 进行了电算，符合计算的结果。由于自身所学知识的局限性以及第一次独立的完成设计，设计中难免存在问题。在此，请各位老师，专家给予批评指正。2012 年 4 月 XXX 学院土木工程专业毕业设计-2-1 建筑设计 1.1 设计理念 教学楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑。纵观教学建筑的发展历史，无不体现 着人类文化、文明的历史进程和时代特征。教学楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点，也有许多不同的特点

3、和要求。随着时代的发展，办公楼的内容和形式都在不断发生变化。因此，我对教学楼的设计过程和设计方法进行了详细研究，经过一番思考，我认为本设计应该具有以下 特点：（1）弹性。从设计、结构到服务功能都应做到开放性，以适应时空的变化。（2）紧凑性。教室以及其它辅助用房的空间布置要做到紧凑合理。（3）易接近性。从楼外到楼内，从入口到各个部门，要规划得合理，要设计一个良好的导引系统。（4）可扩展性。在未来扩展时可灵活延伸，将损失减小到低程度。（5）舒适性。在环境、通风、温湿度、光线等方面要柔和、协调，尽量借用外部的自然环境。（6）环境的稳定性。（7）安全性。建筑安全防护措施做到不仅满足规范要求而且更加人性

4、化。（8）经济性。把建设和维护一座教学楼所需要的经费和人员控制在最低限度。在整个设计过程中，我本着“安全，适用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架，并为以后的结构设计打下了良好的基础。1.2 工程概况 本设计教学楼位于青岛市。该地段地势平坦，环境较好，在选址和环境营造方面，注意自然景色的优美，也重学习环境各交通条件的因素，更强调人与自然环境的协调统一，比较适合教学楼功能的充分利用。根据设计资料的规划要求，本教学楼建筑要求的主要功能有：普通教室，阶梯教室，实验室，办公室等。建筑总长度为 74.75m，所以在长度方向设置温度伸缩缝，其做

5、法为：沿建筑物长度方向 54m 处预留缝隙，将建筑物从屋顶、墙体、楼层等地面以上构件全部断开，建筑物基础因其埋在地下受温度变化影响小，不必断开。伸缩缝的宽度为 10 厘米，缝内填保温材料。XXX 学院土木工程专业毕业设计-3-设计标高：室内外高差：450mm。墙身做法：墙身采用 240 厚粉煤灰填充墙。内粉刷为混合沙浆浆底，纸筋抹灰面，厚 20mm,内墙涮两度涂料,外墙贴砖。楼面做法：楼面（大理石楼面），100 厚现浇钢筋砼楼板，20 厚板底抹灰。屋面做法（不上人屋面）门窗做法：塑钢窗和木门。地质资料：土的类型划分为：第 1 层耕土为软弱土，第 2 层残积土为中硬土，第 3 层强风化花岗岩为坚

6、硬土。场地土的特征周期（卓越周期）为 0.45s，勘测时间，勘测范围内未见地下水。地震烈度：7 度，设计基本地震加速度为 0.15g，类场地，设计地震分组为第二组，抗震等级三级。基本风压：0=0.50kN/m2 雪压：0.25 kN/m2，地面粗糙度类别为 B 类。不上人屋面活荷为 0.5kN/m2，走廊、楼梯活荷载为 2.5kN/m2，卫生间楼面活荷载为 2.0kN/m2，教室、办公室楼面活荷为 2.0 kN/m2。1.3 使用部分的平面设计 使用房间面积的大小，主要由房间内部活动的特点，使用人数的多少以及设备的因素决定的，本建筑物为教学楼，主要使用房间为教室，各主要房间的具体设置在下表一一

7、列出，如下表 1.1：表 1.1 房间设置表 序号 房间名称 数量 单 个面积(m2)1 普通教室 30 60.48 2 大办公室 14 30.24 XXX 学院土木工程专业毕业设计-4-3 厕所 20 25.92 5 阶梯教室 6 90.72 6 实验室 17 90.72 7 小办公室 5 25.92 1.4 门的宽度、数量和开启方式 房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具设备的大小决定的，如果室内人数多于 50 人，或房间面积大于 60 m2时，按照防火要求至少要设两个门，分别设在两端，以保证安全疏散，在进出人流频繁的地方，应使用弹簧门。教室设置两扇 900 宽的门，门扇开向

8、室内。为了在发生危险时便于疏散，正面大门采用四扇宽为 1.6m 的门，走廊两端的采用 0.80m 的双扇门，均向外开。1.5 窗的大小和位置 房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。采光方面，窗的大小直接影响到室内照明是否充足。各类房间照明要求是由室内使用上直接影响到室内是用上精确细密的程度来确定的。通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。1.6 辅助房间的平面设计 通常根据各种建筑物的使用特点和是用人数的多少，先确定所需设备的个数，建筑物中公共服务的卫生间应设置前室，这样使得卫生间比较隐藏，又有利于改善通向卫生间的走廊或过厅的卫生条件。为了节省

9、交通面积，并使管道集中，采用套间布置。XXX 学院土木工程专业毕业设计-5-在本设计中，每层大约有 400 人上课，按规范规定每 25 人/1 具:男卫生间：大便器 8 具；小便槽 2 具；洗手盆：4 具，女卫生间：大便器 16 具；洗拖把槽：2 具；洗手盆：4 具。1.7 交通部分的平面设计 走廊的应符合人流通畅和建筑防火要求，通常单股人流的通行宽度约为500600mm。由于走廊两侧设房间，走廊宽度采用 2400mm。根据建筑物的耐火等级为二级，层数五层。走廊通行人数为 60 人，防火要求最小宽度为 1m,符合要求。楼梯是房屋个层间的垂直交通部分，各楼层人流疏散的必经通路。楼梯设计主要根据使

10、用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度，梯段的宽度通常不小于 1100mm1200mm。1.8 立面设计 在本设计中，正立面中所有的窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉！房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧密地结合功能要求，同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计的重要因素。1.9 建筑剖面设计 为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将使内地坪提高到室外地坪 450mm。首层层高为 3.9、标准层与顶层层高均为 3.6m。XXX 学院土木工程专业毕业设计-6-2 楼板设计 2.1 楼面结构平面布置 教学楼平面布置

11、图如下图 2.1 图 2.1 柱网布置图 2.2 截面尺寸初步估计 2.2.1 柱截面设计 该 结 构 选 用C30的 混 凝 土214.3/cfN mm，选 用 二 级 钢 筋XXX 学院土木工程专业毕业设计-7-HRB3352300/yfN mm。结构抗震等级为三级，由公式cAfN，式中取 0.8,cf取 14.3103 kN/m2，N=15A （其中 15 为面荷载）从而得到 N=153（217.2212.4）=216kN 可得 A=nNfc=3.1480.05216=0.113m2=113000mm2 b=h=A=336mm.取 b=h=500mm.2.2.2 梁的截面设计 梁的截面宽

12、度 b:框架梁取 300mm,楼面连系梁取 250mm。梁的截面高度 h 取值如下：框架梁：h1=（101151）L AB、CD 跨:h1=600mm BC 跨：在 AB 和 CD 之间，考虑到整体性，故也取 h1=600mm 连系梁：H2121L h2=121L=122400=200mm,取 h2=500mm。综上可知，各梁的截面如下：框架梁：b1h1=300mm600mm（AB 跨、BC 跨、CD 跨）连系梁：b2h2=250mm500mm 2.3 设计资料 板采用 100 厚现浇钢筋混凝土板，10 厚水磨石地面层，20 厚 1：3 水泥砂浆打底，20 厚 1：3 水泥砂浆抹灰，V 型轻钢

13、龙骨吊顶。混凝土采用 C30（fc=14.3N/mm2）,钢筋选用 HRB335(fy=300N/mm2).不上人屋面活荷为 0.5kN/m2，走廊、楼梯活荷载为 2.5kN/m2，卫生间楼面活荷载为 2.0kN/m2，教室、办公室楼面活荷为 2.0 kN/m2。2.3.1 荷载计算 10 厚水磨石地面层 0.01 25=0.25 XXX 学院土木工程专业毕业设计-8-kN/m2 20 厚 1：3 水泥砂浆打底 0.40 kN/m2 100 厚现浇混凝土楼板 0.10 25=2.50 kN/m2 20厚1：3水泥砂浆抹灰 0.02 17=0.34 kN/m2 V 型龙骨吊顶 0.25 kN/m

14、2-恒荷载标准值 3.74 kN/m2 恒荷载设计值 g=1.2 3.74=4.50 kN/m2 活荷载标准值：教室、办公室、厕所：2.0 kN/m2 走廊、楼梯：2.5 kN/m2 活荷载设计值：教室、办公室、厕所：q1=1.4 2.0=2.80 kN/m2 走廊、楼梯：q2=1.4 2.5=3.50 kN/m2 合计：教室、办公室、厕所：P1=g+q1=4.50+2.80=7.30 kN/m2 走廊、楼梯：P2=g+q2=4.50+3.50=8.00 kN/m2 2.3.2 按塑性理论计算 弯矩计算：首先假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同，支座截面配筋率不随板带而变，取同一数值，跨中钢筋

15、在离支座 l1/4 处间隔弯起。取 m2=m1，对所以区隔板，均取=0.6.取=2。A 区格 M1=（4.0-2.2/2)m1+m1/22.2/42=3.45m1 M2=2.2/2m2+m2/22.2/42=1.65m2=0.99m1 XXX 学院土木工程专业毕业设计-9-M1/=M1/=-24.0 m1=8.00 m1 M2/=M2/=-22.2 m2=4.4 m1=2.64m1 带入基本公式:M1+M2+21(M1/+M1/+M2/+M2/)=P2l12/12(312-11)3.45m1+0.99m1+8.0m1+2.64m1=818.002.22(4.0-2.2/3)得 m1=1.05k

16、Nm m2=m1=0.61.05=0.63kNm m1/=m1/=m1=-21.05=-2.10 kNm m2/=m2/=m2=-20.63=-1.26kNm 区格 B 将 A 区格的 m1/作为 B 区隔板 m1/的已知值，并取 m1/=0，则 M1/=-2.107.0=-14.70 M1/=0 M2/=M2/=-23.3m2=-6.6 m2=3.96m1 M1=（813.30.7）m13.3=6.59m1 M2=430.63.3 m1=1.49 m1 带入基本公式，由于区格板四周与梁整结，内力折减系数为 0.8。M1+M2+21(M1/+M1/+M2/+M2/)=P1112/12(312-

17、11)6.59m1+1.49m1+3.96m1+14.70/2=817.303.32(7.0-3.3/3)得 m1=4.26kNm m2=m1=0.64.26=2.56kNm m/=-2.10 kNm m2/=m2/=22.56=5.11 kNm 区格 C 将 A 区格的 m1/作为 C 区隔板 m1/的已知值，并取 m1/=0，则 M1/=-2.104.0=-8.40 M1/=0 M2/=M2/=-23.3m2=-6.6 m2=-3.96m1 XXX 学院土木工程专业毕业设计-10-M1=（813.30.4）m13.3=3.59m1 M2=430.63.3 m1=1.49 m1 带入基本公式

18、，由于区格板四周与梁整结，内力折减系数为 0.8。M1+M2+21(M1/+M1/+M2/+M2/)=81P2112(12-11/3)3.59m1+1.49m1+3.96m1+8.40/2=818.03.32(4.0-3.3/3)得 m1=3.03kNm m2=m1=0.63.03=1.82kNm m1/=-2.10 kNm m2/=m2/=21.82=3.64 kNm 区格 D 将 A 区格的 m1/作为 D 区隔板 m1/的已知值，并取 m1/=0，则 M1/=-2.107.0=-14.70 M1/=0 M2/=M2/=-24.0m2=-8.0 m2=-4.8m1 M1=（810.40.7

19、）m14=6.5m1 M2=430.64.0 m1=1.80 m1 带入基本公式，由于区格板四周与梁整结，内力折减系数为 0.8。M1+M2+21(M1/+M1/+M2/+M2/)=81P1112(12-11/3)6.5m1+1.8m1+4.8m1+14.7/2=818.04.02(7.0-4.0/3)得 m1=6.36kNm m2=m1=0.66.36=3.82kNm m1/=-2.10 kNm m2/=m2/=23.82=7.64 kNm 2.3.3 配筋计算 各区格板跨中及支座弯矩已求得,取截面有效高度：h0 x=70mm,h0y=80mm,即可以似按 As=M/(0.95fyh0)计算

20、钢筋截面面积，钢筋选用 HPB235，fy=210N/mm2XXX 学院土木工程专业毕业设计-11-板配筋如下表 2.2 表 2.2 板配筋计算 截 面 ho(mm2)m(kNm)As(mm2)选配钢筋 实配面积（mm2）跨中 A L01方向 80 0.84 37 8200 251 L02方向 70 0.51 26 8200 251 B L01方向 80 4.26 187 8200 251 L02方向 70 2.56 129 8200 251 C L01方向 80 3.03 133 8200 251 L02方向 70 1.82 92 8200 251 D L01方向 80 6.36 279 8

21、180 279 L02方向 70 3.82 192 8200 251 XXX 学院土木工程专业毕业设计-12-支座 A-A 80 1.26 56 8200 251 A-C 80 3.64 165 8200 251 A-D 80 7.64 336 10220 357 B-C 80 3.64 165 8200 251 B-D 80 7.64 336 10220 357 D-D 80 7.64 336 10220 357 3 连系梁设计 连系梁配筋计算，按考虑塑性内力重分布方法计算：主梁：高 h=600mm；宽 b=300mm，纵向框架梁梁高 500mm，外墙厚 240mm，确定梁宽为 250mm。

22、3.1 荷载统计 恒载计算（取最大值）由板传来的恒载 （1-20.332+0.333）8.00+5/87.30=10.39kN/m 连系梁自重 1.2 25 0.25（0.5-0.1）=3.00 kN/m 连系梁粉刷抹灰 1.2 200.02（0.5-0.1）=0.19 kN/m 内墙重 1.2（3.6-0.5）0.24 18=14.52kN/m 墙抹灰 1.2（3.6-0.5）0.02 20=1.35 kN/m 合计 g=10.39+3.00+0.19+14.52+1.35=29.45kN/m XXX 学院土木工程专业毕业设计-13-3.2 连系梁计算 计算跨度取 l0=4.2m-0.3m=

23、3.9m M=mgl02=24129.453.93.9=18.67mkN V=vgl0=0.50 29.45 3.9=57.43kN 连系梁弯矩计算表 3.1：表 3.1 连系梁弯矩计算 M（mkN）端支座 边跨跨中 离端第二支座 离端第二跨中 中间支座-1/24 1/14-1/11 1/16-1/14-18.67 32.00-40.72 28.00-32.00 V(kN)端支座内侧 离端外侧第二支座 0.5 0.55 0.529.453.9=57.43 0.5529.453.9=63.17 3.3 截面承载力计算 3.3.1 正截面受弯承载力计算 联系梁混凝土等级为 C30,1=1.0,fc

24、=14.3 N/mm2;纵向钢筋采用 HRB335，fy=300N/mm2；联系梁支座截面按矩形截面计算，跨内按 T 型截面计算，其翼缘计算宽度为 bf=1/33900=130032.00 kN/m 故属于第一类 T 型截面，即跨内按宽度为 bf的矩形截面计算。支座截面按矩形截面计算 h0=460mm 连系梁正截面计算表 3.2 表 3.2 连系梁正截面计算 截面 边跨中 离端第二支座 离端第二跨中 中间支座 M 32.00 40.72 28.00 32.00 B 1300 250 1300 250 s=M/(1fcbh02)0.0082 0.0538 0.0071 0.0423 s=0.5（

25、1+s12）0.9959 0.9723 0.9964 0.9784 As=M/(fysh0)232.84 303.48 203.63 237.00 实际配筋 2 16 3 14 2 14 2 16 实配 As 402 461 308 402 3.3.2 斜截面承载力计算 验算截面尺寸：hw=h0-bf=460-100=360mm，hw/b=360/250=1.44V=63.17 kN 故：截面尺寸满足要求。验算是否需要计算配置箍筋（对离端第二支座左边截面）0.7 ftbh0=0.71.43250460=115.15kNV=63.17 kN 按截面构造配置箍筋：28，Asv=101mm2，实配间

26、距为 200mm。箍筋加密区长度取 1.5h 和 500mm 中较大值 600mm，间距 100mm。4 框架设计 4.1 设计资料 设计标高：室内设计标高为0.000；室内外高差为 450mm 墙身做法：240 厚粉煤灰砌块填充墙 用 M5 混合砂浆砌筑 内粉刷为混合砂浆打底，纸筋灰面厚 20 内墙涂料两度 外粉刷为 1：3 水泥砂浆打底，厚 20 外墙涂料两度 楼面做法：10 厚水磨石板面层 100 厚现浇砼板 20 厚混合砂浆板底抹灰 V 型轻钢龙骨吊顶 屋面做法：20 厚 1：3 水泥砂浆防护层 二道 TS 复合防水卷材 80 厚苯板保温层 1：8 水泥膨胀珍珠岩找坡 2%最薄处 40

27、mm 20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 TS-F 复合防水卷材隔气层 20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 100 厚现浇砼屋面板 XXX 学院土木工程专业毕业设计-16-20 厚 1：3 水泥砂浆抹灰 V 型轻钢龙骨吊顶 女儿墙 900 高，240 厚砖墙 门窗做法：内外窗均为铝合金窗 外门为铝合金玻璃门，内门为木门 地质资料：地表填土为 0.3m；填土下为 0.5m 中砂层承载力设计值为250KPa，再下层 0.7m 厚粗砂层 场地类型：属于类建筑场地 地震烈度：抗震设防烈度为 7 度 气候条件：基本风压为 0.50kN/m2；基本雪压 0.25kN/m2(青岛)风荷载：地面粗糙度为 B 类；

28、雪荷载：基本雪压为 S。=0.25kN/m2；屋面积雪分布系数 r=1.0 屋面、楼面均布活荷载标准值：厕所、走廊、门厅、楼梯：2.5kN/m2 教室、实验室、办公室：2.0kN/m2 不上人屋面：0.5kN/m2 4.2 荷载统计 4.2.1 屋面框架梁恒载计算 屋框架梁线荷载标准值：20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m 二道TS复合防水卷材 0.35kN/m 20 厚 1：2.5 水泥砂浆防护层 0.0220=0.50kN/m 100厚水泥膨胀珍珠岩保温层 0.104=0.40kN/m 1：8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40mm 0.114=0.44kN/m X

29、XX 学院土木工程专业毕业设计-17-20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.40kN/m 100厚现浇砼屋面板 0.1025=2.5kN/m V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m 恒载标准组合标准值合计：5.14 kN/m AB跨屋面梁恒载标准值 gwk1=42.75.142=18.51kN/m BC跨屋面梁恒载标准值 gwk2=24.25.142=12.34kN/m 框架梁自重 0.3（0.6-0.1）25=3.75 kN/m 抹灰 20.50.0220=0.40kN/m-AB 跨框架梁自重3wkg 4.15kN/m 框架梁自重 0.25（0.5-0.1）25=2.50 kN

30、/m 抹灰 20.40.0220=0.32kN/m-BC 跨框架梁自重4wkg 2.82kN/m 屋面不上人，活荷载标准值为 0.5 kN/m2 AB 跨框架梁活荷载标准值 qwk1=42.70.52=1.80kN/m BC 跨框架梁活荷载标准值 qwk2=24.20.52=1.20kN/m 屋面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载：女儿墙自重标准值：900mm 高，240 mm 厚，双面抹灰，墙自重为5.36 0.9=4.82 kN/m；纵向框架梁自重标准值：纵向框架梁自重 0.3(0.6-0.1)25=2.5kN/m 抹灰 (0.6-0.1)20.0217=0.272kN/m-XXX 学院土木工

31、程专业毕业设计-18-纵向框架梁自重标准值 2.772kN/m A 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值1wkG：女儿墙自重 4.824.2=20.26kN 纵向框架梁自重 2.7724.2=11.64kN 屋面恒荷载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.25.14=18.51kN-Gwk1=50.41kN B 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 Gwk2：纵向框架梁自重 2.7724.2=11.64kN 屋面恒荷载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.25.14=18.51kN 214.222.45.14=22.67kN-Gwk2=52.82kN A 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qwk1：屋面活

32、载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.20.5=1.80kN-Qwk1=1.80kN B 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qwk2：屋面活载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.20.5=1.80kN 214.222.40.5=2.21kN-Qwk2=4.01 kN A 轴纵向框架梁中心向外偏离柱轴线，由此产生节点弯矩 Mk1=50.410.075=3.78kN m；Mk2=1.800.075=0.14 kNm 4.2.2 楼面框架梁恒载计算 屋面框架梁恒载统计：10 厚面砖，20 厚 1：3 水泥砂浆 0.65kN/m XXX 学院土木工程专业毕业设计-19-20 厚 1：3 水泥砂

33、浆打底 0.0225=0.50kN/m 100 厚现浇砼屋面板 0.1025=2.5kN/m V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m -恒载标准组合标准值合计：3.74 kN/m 内隔墙自重：240mm 厚粉煤灰砖 0.2418=4.32kN/m 20mm 厚双面砂浆抹灰 0.0217=0.68kN/m-内隔墙自重标准值合计：5.36（3.6-0.6）=14.47kN/m AB 跨屋面梁恒载标准值 Gk1=4.23.74=15.71 kN/m Gk3=15.71+2.82=18.53 kN/m BC 跨屋面梁恒载标准值 Gk2=3.742.4=8.98 kN/m Gk4=2.77 kN/m 教

34、学楼楼面活荷载标准值：教室、厕所、办公室 2.0 kN/m 走廊 2.5 kN/m AB 跨框架梁活载标准值 Qk1=2.04.2=8.40kN/m BC 跨楼面梁活载标准值 Qk2=2.52.5=6.25kN/m 楼面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载：纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载：外纵墙自重标准值 墙重 （4.2-0.5）（3.6-0.6）5.36=53.55kN -外纵墙自重标准值 53.55kN 内纵墙自重标准值：自重 （4.2-0.5）（3.6-0.5）5.36=53.55kN 抹灰 （4.2-0.5）（3.6-0.5）20.0217=6.79kN XXX 学院土木工程专业毕业设计-2

35、0-内纵墙自重标准值 60.34kN A 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值1kG：外纵墙自重 53.55kN 纵向框架梁自重 4.22.772=11.64kN 楼面恒荷载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.23.74=13.46kN-Gk1=78.65 kN B 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 Gk2：内纵墙自重 60.34kN 纵向框架梁自重 4.22.772=11.64kN 楼面恒荷载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.23.74=13.46kN 214.222.43.74=16.49kN-Gk2=101.93kN A 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qk1：楼面活载传来 21(4.2

36、+4.2-2.4)24.22.0=7.2kN-Qk1=7.2kN B 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 Qk2：楼面活载传来 21(4.2+4.2-2.4)24.22.0=7.2kN 214.222.42.0=2.20kN-Qk2=9.40kN A 轴纵向框架梁中心向外偏离柱轴线，由此产生节点弯矩 Mk1=78.650.075=5.90kN m；Mk2=7.20.075=0.54 kN m 底层柱自重：0.50.5804.85=76.5 kN XXX 学院土木工程专业毕业设计-21-其余各层柱自重：0.50.5803.6=59.4 kN（混凝土容重取 28kN/m，以考虑柱外抹灰重）4.3 风荷载

37、计算 风荷载：基本风压 0.5 kN/m2，风荷载体型系数s1.3，风压高度变化系数z按 B 类粗糙度查表 4.1，查得高度变化系数。表 4.1B 类粗糙度风压高度变化系数z 离地高度/m 5-10 15 20 30 z 1.0 1.14 1.25 1.42 作用于屋面梁和梁节点处的集中风荷载标准值如下表 4.2：0zszW，其中：1.3s；Z：高度 Z 处的风振系数。因高度 H=19.25m30m，故取0.1z；0-基本风压，取0=0.5kN/m2；Z-风压的高度变化系数；表 4.2 柱顶集中风荷载标准值 层数 离地高度 高度变化系z 各层柱顶集中风荷载标准值 5 18.75 1.18 F5

38、=0.51.31.01.18(1.8+0.9)3.6=6.45kN 4 15.1.10 F4=0.51.31.01.103.63.6=7.XXX 学院土木工程专业毕业设计-22-15 79kN 3 11.55 1.01 F3=0.51.31.01.013.63.6=7.15kN 2 7.95 1.0 F2=0.51.31.01.03.63.6=7.08kN 1 4.35 1.0 F1=0.51.31.01.0(2.175+1.8)3.9=7.56kN 4.4 地震作用计算 本工程仅需考虑水平地震作用，建筑高度为 19.25m，质量和刚度沿高度均布，故可采用底部剪力法来计算水平地震作用。作用于屋

39、面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值：屋面梁处：G5z=结构构件自重+50%雪荷载 楼面梁处：GEi=结构构件自重+50%活荷载 顶层 屋面恒荷（7.2+7.2+2.4）（4.216+3.62）5.14=6061.910kN 梁 L1（bh=300mm600mm）自重及梁侧粉刷:(4.2-0.5)16+3.1220.3(0.6-0.1)25+(4.2-0.5)16+3.120.022(0.6-0.1)17+(7.2-0.5)400.3(0.6-0.1)25+(7.2-0.5)40(0.6-0.1)0.02217=1470.24 kN 梁 L2（bh=250mm500mm）自重及梁侧粉刷:(2.4

40、-0.5)0.2518(0.5-0.1)25+(0.5-0.1)20.0217(2.4-0.5)18=94.80 kN 女儿墙自重：(4.216+3.62+（7.2+2.4+7.2）)20.240.918+4.216+3.62+（7.2+2.7+7.2）20.021217=794.83 kN 柱重：（3.6-0.1）/2（0.50.525204+1.280.0220174）=770.14 kN XXX 学院土木工程专业毕业设计-23-活荷载：（7.2+7.2）70.20.25+70.22.40.25=294.84 kN（取一半）G5=6061.910+1470.24+94.80+794.83+

41、770.14+294.84/2=9340kN 标准层 楼面板及其粉刷：（7.2+7.2+2.4）（4.216+3.62）3.74=4410.81kN 梁 L1 自重:1470.24 kN 梁 L2 自重:94.80 kN 墙自重：(3.6-0.6)(4.2-0.5)162+(3.6-0.5)(3.6-0.6)4(0.2418+0.0217)+(3.6-0.6)(7.2-0.5)220(0.2418+0.0217)+(3.6-0.5)(2.4-0.5)18(0.2418+0.0217)=5017.70 kN 柱重：770.142=1540.28 kN 活荷载：（7.2+7.2）70.22.0+7

42、0.22.42.5=2442.96 kN（取一半)G42=4410.81+1470.24+94.80+5017.70+1540.28+2442.96/2=13755kN 底层 楼面板及其粉刷：（7.2+7.2+2.4）（4.216+3.62）3.74=4410.81kN 梁 L1 自重:1470.24 kN 梁 L2 自重:94.80 kN 柱 自 重：727.35+（4.85-0.1）/20.50.52580+1.280.02（4.85-0.1）/21780=1726.12 kN 活荷载：（7.2+7.2）74.852.0+74.852.42.5=2442.96 kN（取一半)墙自重：501

43、7.70 kN G1=4410.81+1470.24+94.80+5017.70+1726.12+2442.96/2=13941kN XXX 学院土木工程专业毕业设计-24-框架简图及质点重力荷载代表值简图如下图 4.1 图4.1框架简图及质点重力荷载代表值简图 4.4.1 地震作用下框架侧移刚度计算 梁的线刚度计算如下表 4.表 4.3 梁的线刚度计算 截面 bh(m2)跨度 l(m）矩形截面惯性矩 I0（m4）边框架梁 中框架梁 Ib=1.5I0(m4)Kb=EcIb/l(kNm)Ib=2.0I0(m4)Kb=EcIb/l(kNm)0.30.6 7.2 5.410-3 8.1010-3 3

44、.37104 10.810-2 4.50104 XXX 学院土木工程专业毕业设计-25-0.250.5 2.4 2.610-3 3.9010-3 4.87104 5.2010-2 6.50104 柱的线刚度如下表 4.4 表 4.4 柱的线刚度表 层次 hc/mm Ec/(N/mm2)bh/mm2 Ic/mm4 EcIc/hc/(kN.m)1 4850 3.0104 500500 5.21109 3.68104 2-5 3600 3.0104 500500 5.21109 4.26104 令 i 左边梁=1.0，则其余各杆的相对线刚度如下图 4.2 XXX 学院土木工程专业毕业设计-26-图

45、4.2 分层法相对线刚度图 柱的侧移刚度计算如下表 4.5 表 4.5 柱的侧移刚度计算 层次 截面 bh(m2)层高 h(m)矩形截面惯性矩 Ic(m4)线刚度 Kc=hEIc(kNm)K=cbKK2(一般层)K=cbKK（底KK2(一般层)KK25.0（底层）212hKDc XXX 学院土木工程专业毕业设计-27-层）A、D 轴边框架边柱 25 0.50.5 3.6 5.2110-3 4.83104 0.70 0.26 13838 1 0.50.5 4.85 5.2110-3 3.68104 0.92 0.49 11980 A、D 轴中框架边柱 25 0.50.5 3.6 5.2110-3

46、 4.83104 0.93 0.32 17031 1 0.50.5 4.85 5.2110-3 3.68104 1.22 0.53 12958 B、C 轴边框架中柱 25 0.50.5 3.6 5.2110-3 4.83104 1.40 0.41 21821 XXX 学院土木工程专业毕业设计-28-1 0.50.5 4.85 5.2110-3 3.68104 2.45 0.66 16136 B、C 轴中框架中柱 25 0.50.5 3.6 5.2110-3 4.83104 2.69 0.57 30337 1 0.50.5 4.85 5.2110-3 3.68104 3.53 0.73 1784

47、7 各层 D 值汇总如下表 4.6 表 4.6 各层 D 值汇总 25(D 值根数)1(D 值根数)边柱 A、D 138388 119808 A、D 1703132 1295832 中B、C 218218 161368 层 次 D 值 柱 类 型 XXX 学院土木工程专业毕业设计-29-柱 B、C 3033732 1784732 D(kN/m)1658412 1098224 4.4.2 自振周期计算 按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数T=0.6。计算公式为 T1=1.7TT，式中T为顶点位移（单位为 m），按 D 值法计算，见表 4.7 表 4.7 横向框架定点位

48、移计算 层次 Gi（kN）Gi(kN）Di i-i-1=Gi/D(m)i(m)5 9340 9340 1658412 0.0056 0.1355 4 13755 23095 1658412 0.0139 0.1299 3 13755 36850 1658412 0.0222 0.1160 2 13755 50605 1658412 0.0305 0.0938 1 13941 64546 1098224 0.0588 0.0588 T1=1.70.61355.0=0.38s XXX 学院土木工程专业毕业设计-30-4.4.3 横向水平地震作用计算 对地震作用按 7 度计算，基本地震加速度 0.1

49、5g、类场地，设计地震二组，则Tg=0.45s，采用底部剪力法计算。由于 T1=0.38sNmax=1569.37kn 6.2.3 斜截面受剪承载力计算 A 轴柱:一层:最不利内力组合:M=43.21mkN N=1645.71KN V=20.33KN 因为剪跨比04.25/24.573,32 0.465nHh所以 因为2C0.3f0.3 14.3 5001072.5AkNN,所以 N=1072.5kN XXX 学院土木工程专业毕业设计-77-00056.0105.1hfNbhfVrsAyvtRESV=465210105.1072056.046550043.11305.11033.2085.03

50、30 柱箍筋加密区的体积配筋率为:/0.07 14.3/2100.48%0.4%vvcyvff 取复式箍 48 11 122 21 250.3 4430430195430 430 0.48%SSvn A ln A lsmmll 加密区箍筋最大间距min 8,150100d柱根,箍筋最小直径为 6mm,所以加密区取复式箍 48100。柱上端加密区的长度取max,/6,500nh Hmm，取 700mm，柱根取 1400mm。非加密区取 48200 三层：最不组合内力组合 M=218.74mkN N=785.80kN V=60.02kN 非加密区取 482000 因为剪跨比03.3/23.553,