福山大学教学楼计算书.pdf

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1、摘 要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7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。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福山大学教学楼，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

2、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，请各位老师给予批评指正。2013年 12月ABSTRACTThis graduation design topic is derived from the teachers,the mainresearch design teaching building design,using cast-in-place reinforced concreteframe structure,a to

3、tal of five layers,the graduation design is an important partof university teaching plan,it has trained the foundation of our integrated use ofknowledge and professional knowledge,improve our practice ability,in theorycombined with practice.This graduation design topic of college teaching building d

4、esign,includingarchitectural design,structural design of two parts,a total of eight chapters,including building design,floor design,the connecting beam design,frameworkdesign,the internal forces combination,section design,stair design,design theawning.In the process of design is applied to a lot of

5、resources,in combinationwith the practical situation of the specification and design the fukuyamauniversity teaching building,the architectural design,refer to the buildingarchitecture,the building of each part combination principle,constructionmethod and architectural space environment,so as to des

6、ign the general layout,plan,elevation and section.For the reference on the concrete structural design,in two copies,building structure seismic and high-rise building structure.Designis completed,all data are conform to the requirements of the specification,andhas carried on the computer by using PKP

7、M,accord with the results of thecalculation.Due to the limitations of their knowledge and the completion of the firstindependent design,the hard to avoid in the design of the problems.In this,please the teacher,the expert to give a comment.目录摘要.11 建筑设计.61.1 设计理念.61.2 工程概况.71.3 使用部分的平面设计.71.4 门的宽度、数量

8、和开启方式.71.5 窗的大小和位置.81.6 辅助房间的平面设计.81.7 交通部分的平面设计.81.8 立面设计.81.9 建筑剖面设计.82 楼板设计.92.1 楼面结构平面布置.92.2 截面尺寸初步估计.92 2 1 柱截面设计.92 2 2 梁的截面设计.92.3 设计资料.102.3.1 荷载计算.102 3 2 按塑性理论计算.102.3.3 配筋计算.123 连系梁设计.133.1 荷载统计.133.2 连系梁计算.133.3 截面承载力计算.143.3.1 正截面受弯承载力计算.143.3.2 斜截面承载力计算.144 框架设计.154.1 设计资料.154.2 荷载统计.

9、164.2.1 屋面框架梁恒教计算.164.2.2 楼面框架梁恒载计算.184.3 风荷载计算.204.4 地震作用计算.204.4.1 地震作用下框架侧移刚度计算.224.4.2 自振周期计算.244.4.3 横向水平地震作用计算.254.4.4 变形计算.254.4.5 地震作用下框架的内力分析.254.5 风荷载作用下的内力计算.284.5.1 柱的侧移刚度.284.5.2 风荷载作用下柱的侧移计算.294.5.3 风荷载作用下框架的内力分析.294.6 竖向荷载作用.324 6 1 恒载作用下的内力计算.324 6 2 活载作用下的内力计算.375内力组合.426截面设计.456.1

10、框架梁的配筋计算.466.2 框架柱配筋计算.486.2.1 轴压比验算（A 轴柱）.496.2.2 正截面受弯承载力计算.496.2.3 斜截面受剪承载力计算.506.3 节点设计.517楼梯设计.527.1 设计资料.527.2 楼梯段计算.527.2.1 荷载计算.527.2.2 内力计算.527.2.3 截面计算.527.3 平台板计算.537.3.1 荷载计算.537.3.2 内力计算.537.3.3截面计算.537.4平台梁计算.547.4.1 估算截面尺寸.547.4.2 荷载计算.547.4.3 内力计算.547.4.4 截面计算.54结论.56致谢.57主要参考文献.58附录

11、.591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。

12、在未来扩展时可灵活延仰，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山东。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

13、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7 4.7 5 m,所以在长度方向设置温度伸缩缝，其做法为：沿建筑物长度方向5 4 m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。设计标高：室内外高差：4 5 0m m o墙身做法：墙身采用24 0厚粉煤灰填充墙。内粉刷为混合沙浆浆底，纸筋抹灰面，厚20m m,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

14、碎楼板，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硬土。场地土的特征周期（卓越周期）为0.4 5 s,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0.15 g,n类场地，设计地震分组为第二组，抗震等级三级。基本风压：6 t o=O.5 O k N/m2雪压：0.25 k N/m 2,地面粗糙度类别为B类。不上人屋面活荷为0.5 k N/m2,走廊、楼梯活荷载为2.5 k N/m2,卫生间楼面活荷载为2.0k N/m 2,教室、办公室楼面活荷为2.0k N/

15、m 2。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列出，如 下 表1.1：表 L 1 房间设置表序号房间名称数量单个面积（n?）1普通教室3060.482大办公室1430.243厕所2025.925阶梯教室690.726实验室1790.727小办公室525.921.4 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5 0人，或房间面积大于6 0 n?时，按照防火要求至少要设两个门，分别设在两端，以保

16、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9 0 0宽的门，门扇开向室内。为了在发生危险时便于疏散，正面大门采用四扇宽为L 6 m的门，走廊两端的采用0.8 0 m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

17、，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。为了节省交通面积，并使管道集中，采用套间布置。在本设计中，每层大约有400人上课，按规范规定每25人/I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

18、。楼梯设计主要根据使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 1100mm 1200mm。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，将室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。2楼板设计2.1楼面结构平面布置教学楼平面布置图如下图2.1图2.1柱网布置图2

19、.2截面尺寸初步估计2.2.1柱截面设计该 结 构 选 用 C 3 0 的 混 凝 土 fc=1 4.3 N/nun：选 用 二 级 钢 筋HRB335/v=3 0 0 N/mm2.结构抗震等级为三级，由公式几=工，式中4 取 0.8.44取 14.3X103 kN/m2,N=15xA(其中 15 为面荷载)从而得到 N=15X3X(-X7.2+-X2.4)=216kN2 2可得 A=-=2 I=0.113m2=113000mm2Afc 0.80 x14.3b=h=VZ=336mm.取 b=h=500mm.2.2.2梁的截面设计梁的截面宽度b:框架梁取300mm，楼面连系梁取250mm。梁的截

20、面高度h取值如下：框架梁：hi=()L10 15AB、CD 跨：hi=600mmBC跨：在A B和C D之间，考虑到整体性，故也取hi=600mm连系梁：H2 L h2=-L=2 2 =200mm,_ 12 12 12取 h2=500mmo综上可知，各梁的截面如下：框架梁：b|Xh|=300mmx600mm(AB 跨、BC 跨、CD 跨)连系梁：b2xh2=250mmx500mm2.3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，2 0厚1：3水泥砂浆抹灰，V型轻钢龙骨吊顶。混凝土采用C30(f=14.3N/mm2)，钢筋选用 HRB335(fy=300

21、N/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ZO kN/n?,教室、办公室楼面活荷为2.0kN/m2。2.3.1荷载计算10厚水磨石地面层20厚1:3水泥砂浆打底100厚现浇混凝土楼板20厚1：3水泥砂浆抹灰V型龙骨吊顶恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载标准值：教室、办公室、厕所：走廊、楼梯：活荷载设计值：教室、办公室、厕所：走廊、楼梯：合计：教室、办公室、厕所：走廊、楼梯：0.01 X 25=0.25 kN/m20.40 kN/m20.10 x 25=2.50 kN/m20.02 x 17=0.34 kN/m20.25 kN/m23.74

22、 kN/m2g=1.2 x 3.74=4.50 kN/m22.0 kN/m22.5 kN/m2qi=1.4 x 2.0=2.80 kN/m2q2=1.4x2.5=3.50 kN/m2Pi=g+qi=4.50+2.80=7.30 kN/m2P2=g +q2=4.50+3.50=8.00 kN/m22.3.2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，跨中钢筋在离支座1，4处间隔弯起。取m 2=a i m，对所以区隔板，均取a=0.6.取0=2。A区格M i=(4.0-2.2/2)m i+m i/2 x 2.2/4 x 2=3.4 5

23、m iM 2=2.2/2 x m 2+m 2/2 x 2.2/4 x 2=1.6 5 m 2=0.9 9 m iM=MI=-2X4.0 m i=8.00 m iM=M2=-2X2.2 m 2=4.4 m i=2.6 4 m i带入基本公式:M 1+M 2+1(M/+M|/+M2Z+M 2”尸 P21/12X(312-1I)3.4 5 m,+0.9 9 m1+8.0m i+2.6 4 mI=-x 8.00 x 2.2 2 x(4.0-2.2/3)8得 m i=1.05 k N-mm 2=a m i=0.6x 1.05=0.6 3 k N-mm/=m 1/=p m 1=-2 x 1.05=-2.1

24、 0 k N-mH i 2/=m 2/=Pm 2=-2 x 0.6 3=-1.2 6 k N m区格B将A区格的m 1作为B区隔板m J的已知值，并取m/=0,则M1/=-2.1 0 x 7.0=-1 4.7 0M =0M 2-M 2 =-2 x 3.3 m 2=-6.6 m 2=3.9 6 m i7 0 1、M|=(-)m X3.3=6.5 9 m i3.3 83M 2=x 0.6 (12-li/3)2 86.5mi+1.8m1+4.8mi+14.7/2=-x8.0 x4.02x(7.0-4.0/3)8得 mi=6.36kN-mm2=amj=0.6x6.36=3.82kN-mm/=-2.10

25、 kN-mm2/=m27-2x3.82=7.64 kN-m2.3.3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:hx=70mm,hoy=8Omm,即可以似按As=M/(O.95xfyXho)计算钢筋截面面积，钢筋选用HPB235,fy=210N/mm2板配筋如下表2.2表 2.2 板配筋计算截 而ho(mm2)m(kN-m)2As(mrrr)选配钢筋实配面积（mm2）跨中AL（n方向800.84370 8200251L02方向700.5126 8200251BLoi方向804.261870 8200251L（）2方向702.561290 8200251CU i方向803.03133

26、8200251%2方向701.82920 8200251DL n方向806.362798180279%2方向703.82192 8200251支座A-A801.26560 8200251A-C803.641650 8200251A-D807.6433610220357B-C803.641650 8200251B-D807.64336010220357D-D807.64336102203573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=6 0 0 m m;宽b=3 0 0 m m,纵向框架梁梁高50 0 mm,外墙厚240 mm,确定梁宽为2 5 0 m m。3.1荷载统

27、计恒载计算（取最大值）由板传来的恒载连系梁自重连系梁粉刷抹灰内墙重墙抹灰合计(1-2X0.332+0.333)x8.00+5/8x7.3 0=10.3 9kN/m1.2 x25 x0.25 x1.2 x20 x0.02x1.2 x(3.6-0.5)1.2 x(3.6-0.5)(0.5-0.1)=3.00 kN/m(0.5-0.1)=0.19kN/t nx0.24 xl 8=14.5 2kN/mx0.02 x20=1.3 5 kN/mg=10.3 9+3.00+0.19+14.5 2+1.3 5=29.4 5 kN/m3.2连系梁计算计算跨度取 l（）=4.2m-0.3 m=3.9mM=amg

28、l02=-(x29.4 5 x3.9x3.9=-18.6 7ZN 加V=g l o=O.5 O x29.4 5 x3.9=5 7.4 3 kN连系梁弯矩计算表3.1：表 3.1连系梁弯矩计算M(kN m )端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨中中间支座-1/241/14-1/111/16-1/14-18.6 73 2.00-4 0.7228.00-3 2.00V(kN)端支座内侧离端外侧第二支座0.50.5 50.5 x29.4 5 x3.9=5 7.4 30.5 5 x29.4 5 x3.9=6 3.173.3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C 3 0,a i=

29、1.0,fc=14.3 N/m m2;纵向钢筋采用H R B 3 3 5,f；=3 00N/m m2；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=l/3 x3 900=13 003 2.00 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 h o=4 6 O m m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M3 2.004 0.7228.003 2.00B13 0025 013 0025 0as=M/(a,f；bh02)0.00820.05 3 80.00710.04 23

30、ys=0.5 (1+-2a s )0.995 90.97230.996 40.9784As=M/(百 x%xh o)23 2.843 03.4 8203.6 323 7.00实际配筋2 163电142$142；16实配As4 024 6 13 084 023.3.2斜截面承载力计算验算截面尺寸：hw=h o-b（-=4 6 0-100=3 6 0m m,hw/b=3 6 0/25 0=1.4 4 V=6 3.17 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 ftbho=O.7x 1.4 3 x25 0 x4 6 0=115.15 kN V=6 3.17

31、kN按截面构造配置箍筋：2 8,As v=101m m2,实配间距为200m m。箍筋加密区长度取1.5 h 和 5 00m m 中较大值6 00m m,间距100m m。4框架设计4.1设计资料设计标高：室内设计标高为士 0.000；室内外高差为4 5 0m m墙身做法：24 0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厚现浇碎板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T S 复合防水卷材80厚苯板保温层1：8 水泥膨胀珍

32、珠岩找坡2%最薄处4 0m m20厚 1 ：3 水泥砂浆找平层T S-F 复合防水卷材隔气层20厚 1：3 水泥砂浆找平层100厚现浇碎屋面板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250K P a,再下层0.7m厚粗砂层场地类型：属于H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OSOkN/n?；基本雪压0.25kN/n?（青岛）风荷载：地面粗糙度为B 类；雪荷载：基本雪压为S.=0.25kN/m2；屋面积雪分布系数

33、%=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/m24.2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 水泥砂浆找平层二道TS复合防水卷材20厚 1：2.5水泥砂浆防护层100厚水泥膨胀珍珠岩保温层1：8 水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40mm20厚 1：3 水泥砂浆找平层100厚现浇碎屋面板V 型轻钢龙骨吊顶恒载标准组合标准值合计：AB跨屋面梁恒载标准值BC跨屋面梁恒载标准值框架梁自重0.02x20=0.4 kN/m0.35kN/m0.02x20=0.50kN/m0.10 x

34、4=0.40kN/m0.11x4=0.44kN/m0.02x20=0.40kN/m0.10 x25=2.5kN/m0.25 kN/m5.14 kN/m7 2gwki=x5.14x2=18.5 IkN/m42 4gwk2=-x5.14 0.5 x2=1.8 0 kN/m4B C 跨框架梁活荷载标准值2.4Qwk2=-y x0.5 x2=1.2 0 kN/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:9 0 0 mm高,2 4 0 m m 厚,双面抹灰，墙自重为5.3 6 x0.9=4.8 2kN/m；纵向框架梁自重标准值：纵向框架梁自重抹灰0.3 X (0.6-0.1)X 2 5=2.

35、5 kN/m(0.6-0.1)X 2 X 0.0 2 X I 7=0.2 7 2 kN/m纵向框架梁自重标准值2.7 7 2 kN/mA轴纵向框架梁传来恒荷载标准值G.：女儿墙自重 4.8 2 x4.2=2 0.2 6 kN纵向框架梁自重2.7 7 2 x4.2=1 1.6 4 kN屋面恒荷载传来1 7 4-(4.2+4.2-2.4)x x5.1 4=1 8.5 1 kNGwk i=5 0.4 1 kNB轴纵向框架梁传来恒荷载标准值G、，k2：Gwk2=52.82kN纵向框架梁自重2.7 7 2 x4.2=1 1.6 4 kN屋面恒荷载传来1 2 41 (4.2+4.2-2.4)x 手 x5.

36、1 4=1 8.5 1 kN1 4 2-x4.2 x x5.1 4=2 2.6 7 kN2 2A轴纵向框架梁传来活荷载标准值Qwkl：1 2 4屋面活载传来；(4.2+4.2-2.4)x 宁 x0.5=1.8 0 kNQwkl=1.8 0 kNB轴纵向框架梁传来活荷载标准值Q“，k2：1 2 4屋面活载传来；(4.2+4.2-2.4)x 宁 x0.5=L 8 0 kN1 4 2-x4.2 x xO.5=2.2 1 kN2 2Q wk2=4.0 1 kNA轴纵向框架梁中心向外偏离柱轴线，由此产生节点弯矩Mk|=5 0.4 1 x0.0 7 5=3.7 8 kN-m；Mk2=l.8 0 x0.0

37、7 5=0.1 4 kN-m4.2.2楼面框架梁恒载计算屋面框架梁恒载统计：1 0 厚面砖，2 0 厚 1：3 水泥砂浆 0.6 5 kN/m2 0 厚 1：3 水泥砂浆打底 0.0 2 x2 5=0.5 0 kN/m1 0 0 厚现浇碎屋面板 0.1 0 x2 5=2.5 kN/mV型轻钢龙骨吊顶 0.2 5 kN/m恒载标准组合标准值合计：3 .7 4 kN/m内隔墙自重：2 4 0 mm 厚粉煤灰砖 0.2 4 义 1 8=4.3 2 kN/m2 0 m m 厚双面砂浆抹灰 0.0 2 xl7=0.6 8 kN/m内隔墙自重标准值合计：5.3 6 x(3.6-0.6)=1 4.4 7 k

38、N/mAB跨屋面梁恒载标准值 Gki=4.2 x3.7 4=1 5.7 1 kN/mGk3=1 5.7 1+2.8 2=1 8.5 3 kN/mB C 跨屋面梁恒载标准值 G k2=3.7 4 x2.4=8.9 8 kN/mGk4=2.7 7 kN/m教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/mA B 跨框架梁活载标准值 Qki=2.0 x4.2=8.4 0 kN/mB C 跨楼面梁活载标准值 Qk,=2.5 x2.5=6.2 5 kN/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)x(3.6-0

39、.6)x5.3 6=5 3.5 5 kN外纵墙自重标准值 5 3.5 5 kN内纵墙自重标准值：自重(4 2 0.5)x(3.6-0.5)x5.3 6=5 3.5 5 kN抹灰(4.2-0.5)x(3.6-0.5)x2 x0.0 2 xl7=6.7 9 kN内纵墙自重标准值 6 0.3 4 kNA轴纵向框架梁传来恒荷载标准值G-：外纵墙自重 5 3.5 5 kN纵向框架梁自重 4.2 x2.7 7 2=1 1.6 4 kN1 2 4楼面恒荷载传来-(4.2+4.2-2.4)x x3.7 4=1 3.4 6 kNGk,=7 8.6 5 kNB轴纵向框架梁传来恒荷载标准值G k2：内纵墙自重 6

40、0.3 4 kN纵向框架梁自重 4.2 x2.7 7 2=1 1.6 4 kN1 2 4楼面恒荷载传来-(4.2+4.2-2.4)x x3.7 4=1 3.4 6 kN2 21 4 2-x4.2 x x3.7 4=1 6.4 9 kN2 2Gk2=1 0 1.9 3 kNA轴纵向框架梁传来活荷载标准值Qu：1 2 4楼面活载传来-(4.2+4.2-2.4)x x2.0=7.2 kN2 2Q ki=7.2 kNB轴纵向框架梁传来活荷载标准值Q k2：1 2 4楼面活载传来 一 (4.2+4.2-2.4)x x2.0=7.2 kN2 21 4 2-x4.2 xx2,0=2.2 0 kN2 2Qk2

41、=9.40kNA 轴纵向框架梁中心向外偏离柱轴线，由此产生节点弯矩Mkl=78.65x0.075=5.90kN-m；Mk2=7.2x0.075=0.54 kN-m底层柱自重：0.5X0.5X80X4.85=76.5 kN其余各层柱自重：0.5x0.5x80 x3.6=59.4 kN（混凝土容重取28kN/m,以考虑柱外抹灰重）4.3风荷载计算风荷载：基本风压0.5 kN/n?,风荷载体型系数 =1.3,风压高度变化系数;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人离地高度/m5-1015203041.01.141.251.42作用于屋面梁和梁节点处的集中风

42、荷载标准值如下表4 2卬=。4用。0，其中：A=1.3;B z 高度Z 处的风振系数。因高度H=19.25m0.5x25x80+L28x0.02*(4.85-0.1)/2x 17x80=1726.12 kN活荷载：C7.2+7.2)x74.85x2.0+74.85x2.4x2.5=2442.96kN(取一半)墙自重:5017.70 kNGi=4410.81+1470.24+94.80+5017.70+1726.12+2442.96/2=13941kN框架简图及质点重力荷载代表值简图如下图4.1.G5-9340RN G4-3755kN G3-13755kN.G2=13755kNOGl=13941

43、kN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bxh(n?)跨度I(m)矩形截面惯性矩Io(m4)边框架梁中框架梁Ib=1.5Io(m4)Kb=EcIt/l(kNm)Ib=2.OIo(m4)Kb=EcIb/l(kNm)03x0.67.25.4x108.10 x1 O-33.37xl0410.8x10=4.50 x1040.25x0.52.42.6x1 O-33.90 x1 O-34.87xl045.20 x10-26.50 x104柱的线刚度如下表4.4表 4.4 柱的线刚度表层次hc/mmEc/(N/

44、mm2)bxh/mm2Ic/miTi4E cW(kN.m)148503.0 x104500 x5005.21X1093.68x1042-536003.0 xl04500 x5005.21X1094.26x104令 i 左边梁=1.0,则其余各杆的相对线刚度如下图4.20.941.01.44101.00.941.44D.94100.940.94.o0.941.440.94100.940.941.00.941.440.94100.940.94.o0.941.440.94100.940.820.8?0.820.82d9db aD图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

45、度计算层次截面bxh(m2)/-1 Jh(m)矩形截面惯性矩Ic（m4）线刚度EI,凡=h(kN-m)K=2K,（一般层）K=（底层）Ka=-=2+K(一般层)0.5+Na-2+K(底层)D=YA、D轴边框架边柱250.5x0.53.65.21*10-34.83X1040.700.261383810.5x0.54.855.21x10-33.68x1040.920.4911980A、D 轴中框架边柱250.5x0.53.65.21x10,4.83X1040.930.321703110.5x0.54.855.21x10-33.68x1041.220.5312958B、C 轴边框架中柱250.5x0

46、.53.65.21X1034.83X1041.400.412182110.5x0.54.855.2”10-33.68X1042.450.6616136B、C 轴中框架中柱250.5x053.65.21x10,4.83X1042.690.573033710.5x0.54.853.68X1043.530.7317847各层D 值汇总如下表4.6表 4.6 各层D值汇总0次25(D 值x根数)1（D 值x根数）边柱A、D13838x811980 x8A、D17031x3212958x32中柱B、C21821x816136x8B、C30337x3217847x32ED(kN/m)16584121098

47、2244.4.2 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=0.6o计算公式为T1=L7T百，式中5为顶点位移（单位为m）,按 D 值法计算，见表4.7表 4.7 横向框架定点位移计算层次G i(kN)Kk N)D,A i-A i-1 =ZG/D(m)A i(m)59 3 4 09 3 4 01 6 5 8 4 1 20.005 60.1 3 5 541 3 7 5 52 3 09 51 6 5 8 4 1 20.01 3 90.1 2 9 931 3 7 5 53 6 8 5 01 6 5 8 4 1 20.02 2 20.1 1 6 021 3 7

48、5 55 06 051 6 5 8 4 1 20.03 050.09 3 811 3 9 4 16 4 5 4 61 09 8 2 2 40.05 8 80.05 8 8Tl=1.7x0.6x 70.1355=0.38s4.4.3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0.15g、II类场地，设计地震二组，则Tg=0.45s,采用底部剪力法计算。由于=0.38srREV满足要求ASy=/RE.0421独0 =156.54x 1 （）3 一 呸x 1.43x300 x565=Q 3 6 9S 1.25%1.25x210 x565 梁端箍筋加密区取双肢箍。8,取 min(/4,8

49、d,150(柱根100),S=100mm,加密区的长度 max（1.5h,500mm）,取 900mm媪=竺 1=0.67 0.161S 150非加密区箍筋配置208 150验算可否按构造要求配箍AT4,=ioibs 300 x150f 1 430.224%0.26 人=0.26 x-=0.177%fyv 210框 架 梁 斜 截 面 受 剪 承 载 力 配 筋 计 算 表 6.3表 6.3框架梁斜截面强度计算截面支座A支座B左支座B右剪力V(K N)1 8 4.1 71 8 4.7 92 0 6.0 5相（KN）1 5 6.5 41 5 7.0 71 7 5.1 43 0 0 x 5 6 5

50、3 0 0 x 5 6 52 5 0 x 4 6 50200%(kN)4 8 4.7 7(rR E b )4 8 4.7 7(%匕)3 3 2.4 7(加匕)0.25j3cfcbh(kN)6 0 5.9 6(共)6 0 5.9 6(%)4 1 5.5 9（匕）续表6.3框架梁斜截面强度计算As-(一/-0 4 2/恤)S -L254%0.3 6 90.3 7 30.8 6 2S L25Mo0.0 9 80.1 0 20.7 3 4加密区实配箍筋2$8 1 0 02$8 1 0 02 中 8 1 0 0加密区长度（机用2）9 0 09 0 09 0 0截面支座A支座B左支座B右实 配 令1.0