土木工程畢業(yè)設計(帶計算書)---框架結構教學樓設計

1、<p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p><b>　　緒論5</b></p><p>　　1 建筑設計理念及設計依據6</p><p>　　1.1 設計理念6</p><

2、p>　　1.2 工程概況6</p><p><b>　　1.3設計依據7</b></p><p><b>　　2 建筑設計8</b></p><p>　　2.1 平面設計8</p><p>　　2.2 立面設計9</p><p>　　2.3 建筑剖面設計10

3、</p><p>　　2.4 其它部分詳細做法和說明10</p><p>　　3 截面尺寸初步估計12</p><p>　　3.1柱截面設計12</p><p>　　3.2梁的截面設計12</p><p>　　4 框架側移剛度的計算13</p><p>　　4.1 橫梁線剛度i b的計

4、算13</p><p>　　4.2 柱線剛度i c的計算14</p><p>　　4.3各層橫向側移剛度計算14</p><p>　　5 豎向荷載及其內力計算16</p><p>　　5.1計算單元的選擇確定16</p><p>　　5.2豎向荷載統(tǒng)計16</p><p>　　5.3

5、豎向荷載內力計算18</p><p>　　5.2 重力荷載代表值計算及荷載匯總29</p><p>　　6 水平荷載計算32</p><p>　　6.1風荷載計算32</p><p>　　6.2 地震荷載計算35</p><p>　　7框架的內力組合40</p><p>　　7.1

6、梁柱的內力組合40</p><p>　　7.2 柱端彎矩設計值的調整45</p><p><b>　　8 截面設計46</b></p><p>　　8.1框架梁截面設計46</p><p>　　8.2框架柱截面設計48</p><p>　　8.3 樓板設計54</p>&

7、lt;p><b>　　9 樓梯計算57</b></p><p>　　9.1 示意圖57</p><p>　　9.2 荷載計算57</p><p>　　10 基礎設計59</p><p>　　10.1荷載設計值59</p><p>　　10.2 A、D柱獨立基礎的計算59</

8、p><p>　　10.3 B、C柱基礎配筋62</p><p><b>　　畢業(yè)設計總結65</b></p><p><b>　　致謝69</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據教學樓設計規(guī)范和其它相關標準，以及

9、設計要求和提供的地質資料，設計該框架結構教學樓。 按照先建筑后結構，先整體布局后局部節(jié)點設計步驟設計。主要內容包括：設計資料、建筑設計總說明、建筑的平面、立面、剖面圖設計說明，以及其它部分的設計說明；結構平面布置及計算簡圖確定、荷載計算、內力計算、內力組合、主梁截面設計和配筋計算、框架柱截面設計和配筋計算、次梁截面設計配筋計算、樓板和屋面設計、樓梯設計，基礎設計等。其中附有風荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；縱向和橫向地震荷載作用下的

10、框架彎矩、剪力和軸力圖；恒荷載和活荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖以及梁柱的內力組合表。</p><p>　　關鍵詞：框架、重力荷載代表值；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構；內力組合；彎矩調幅。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According： to building design specifications

11、 and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. After the first building in accordance with the structure and layout of the overal

12、l after the first local node design steps design. Main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, Facade, profile design specifications, , and other parts of th

13、e design; struct</p><p>　　Key Words：frame, Gravity load charecter value , cast-in-place reinforced concrete structure , internal force make up , curved square amplitude modulation.</p><p><b&

14、gt;　　緒論</b></p><p>　　畢業(yè)設計是大學本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教和學的重要過程,是對大學期間所學專業(yè)知識的全面總結。</p><p>　　本組畢業(yè)設計題目為——鄭州大學土木工程學院教學樓。在畢設前期，我溫習了《結構力學》、《鋼筋混凝土設計》、《建筑結構抗震設計》等書籍，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《

15、荷載規(guī)范》等規(guī)范。在畢設中期，我們通過所學的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進行建筑、結構設計。在畢設后期，主要進行設計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　畢業(yè)設計的三個月里，在指導老師的幫助下，經過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內力組合的

16、計算時，進一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD、天正、探索者等繪圖軟件，以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設計的目的與要求。</p><p>　　框架結構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。</p><p>　　1 建筑設計理念及設計依據</p><p>

17、<b>　　1.1 設計理念</b></p><p>　　教學樓是為人們學習提供最為良好環(huán)境的建筑。縱觀教學建筑的發(fā)展歷史，無不體現(xiàn) 著人類文化、文明的歷史進程和時代特征。教學樓建筑設計同設計其他類型建筑一樣有許多共同點，也有許多不同的特點和要求。隨著時代的發(fā)展，辦公樓的內容和形式都在不斷發(fā)生變化。因此，我對教學樓的設計過程和設計方法進行了詳細研究，經過一番思考，我認為本設計應該具有以下&l

18、t;/p><p>　　特點：（1）彈性。從設計、結構到服務功能都應做到開放性，以適應時空的變化。（2）緊湊性。教室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理。（3）易接近性。從樓外到樓內，從入口到各個部門，要規(guī)劃得合理，要設計一個良好的導引系統(tǒng)。（4）可擴展性。在未來擴展時可靈活延伸，將損失減小到低程度。（5）舒適性。在環(huán)境、通風、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調，盡量借用外部的自然環(huán)境。（6）環(huán)境的穩(wěn)定性。（7）安全性

19、。建筑安全防護措施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化。（8）濟性。把建設和維護一座教學樓所需要的經費和人員控制在最低限度。</p><p>　　在整個設計過程中，我本著“安全，適用，經濟，美觀”的原則，在滿足設計任務書提出的功能要求前提下，完成了建筑設計這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結構設計打下了良好的基礎。</p><p><b>　　1.2 工程概況</b>

20、</p><p>　　本設計教學樓位于鄭州市，用地755方米，紅線范圍為50m×20m。該地段地勢平坦，環(huán)境較好，在選址和環(huán)境營造方面，注意自然景色的優(yōu)美，也重學習環(huán)境各交通條件的因素，更強調人與自然環(huán)境的協(xié)調統(tǒng)一，比較適合教學樓功能的充分利用。</p><p>　　根據設計資料的規(guī)劃要求，本教學樓建筑要求的主要功能有：門衛(wèi)室，教師休息室，大教室，小教室，多媒體教室等。</

21、p><p>　　設計標高：室內外高差：450mm。</p><p>　　墻身做法：墻身采用250厚的加氣混凝土塊。內粉刷為混合沙漿漿底，紙筋抹灰面，厚20mm, 內墻涮兩度涂料,外墻貼磚。</p><p>　　樓面做法：樓面（大理石樓面），100厚現(xiàn)澆鋼筋砼樓板，20厚板底抹灰。</p><p>　　屋面做法（上人屋面）：見建筑設計部分。<

22、/p><p>　　門窗做法：塑鋼窗和木門。</p><p>　　地質資料：工程地質和水文地質</p><p>　　建筑場地的地質鉆孔資料如下表：</p><p><b>　　表1 地質資料</b></p><p>　　場地土的特征周期（卓越周期）為0.30s，勘測時間，勘測范圍內未見地下水。</

23、p><p>　　地震烈度：7度，設計基本地震加速度為0.1g，Ⅱ類場地，設計地震分組為第一組，抗震等級三級。</p><p>　　基本風壓：0 =0.40KN/m2</p><p>　　雪壓：0.30 KN/m2，地面粗糙度類別為B類。</p><p>　　上人屋面活荷為2.0KN/m2，走廊、樓梯活荷載為2.5KN/m2，衛(wèi)生間樓面活荷載為2.

24、0KN/ KN/m2，教室樓面活荷為2.0KN/ KN/m2。</p><p><b>　　1.3設計依據</b></p><p>　　(1) 鄭州大學土木工程教學樓畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　(2) 鄭州大學土木工程教學樓畢業(yè)論文開題報告(3) 相關建筑設計規(guī)范</p><p><b>　　

25、2 建筑設計</b></p><p><b>　　2.1 平面設計</b></p><p>　　該建筑物總長度為42.4m，總寬度為17.8m，共五層，總建筑面積為3773.6m2,主體結構采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框結構。</p><p>　　圖2-1 建筑平面圖</p><p>　　2.1.1 使用部分的平面設

26、計</p><p>　　使用房間面積的大小，主要由房間內部活動的特點，使用人數(shù)的多少以及設備的因素決定的，本建筑物為教學樓，主要使用房間為教室，各主要房間的具體設置在下表一一列出，如下表：</p><p>　　表2-1 房間設置表</p><p>　　2.1.2 門的寬度、數(shù)量和開啟方式</p><p>　　房間平面中門的最小寬度是由通過人流

27、多少和搬進房間家具設備的大小決定的，如果室內人數(shù)多于50人，或房間面積大于60 m2時，按照防火要求至少要設兩個門，分別設在兩端，以保證安全疏散，在進出人流頻繁的地方，應使用彈簧門。</p><p>　　教室設置兩扇900寬的門，門扇開向室外。為了在發(fā)生危險時便于疏散，正面大門采用兩扇寬為1.8m的雙扇門，走廊兩端的采用0.75m的雙扇門，均向外開。</p><p>　　2.1.3 窗的大

28、小和位置</p><p>　　房間中窗的大小和位置主要是根據室內采光通風要求來考慮。采光方面，窗的大小直接影響到室內照明是否充足。各類房間照明要求是由室內使用上直接影響到室內是用上精確細密的程度來確定的。通常以窗口透光部分的面積和房間地面的采光面積比來初步確定或檢驗面積的大小。</p><p>　　教室采光面積比為1/6~1/8，走廊和樓梯間大于1/10。</p><p

29、>　　教室采光面積比為，在范圍之內</p><p><b>　　樓梯間: </b></p><p><b>　　均滿足要求。</b></p><p>　　2.1.4 輔助房間的平面設計</p><p>　　通常根據各種建筑物的使用特點和是用人數(shù)的多少，先確定所需設備的個數(shù)，建筑物中公共服務的衛(wèi)

30、生間應設置前室，這樣使得衛(wèi)生間比較隱藏，又有利于改善通向衛(wèi)生間的走廊或過廳的衛(wèi)生條件。為了節(jié)省交通面積，并使管道集中，采用套間布置。</p><p>　　在本設計中，每層大約有400人上課，按規(guī)范規(guī)定:</p><p>　　男衛(wèi)生間：大便器 5具/80人，設5具；小便器1具/40人，設10具；</p><p>　　女衛(wèi)生間：大便器1具/40人，設10具；</p

31、><p>　　洗手盆 ：1具/200人 ，設2具。</p><p>　　2.1.5交通部分的平面設計</p><p>　　走廊的應符合人流通暢和建筑防火要求，通常單股人流的通行寬度約為500~600mm。由于走廊兩側設房間，走廊寬度采用3000mm，根據建筑物的耐火等級為二級，層數(shù)五層，走廊通行人數(shù)為60人，防火要求最小寬度為1m,符合要求。</p>&l

32、t;p>　　樓梯是房屋個層間的垂直交通部分，各樓層人流疏散的必經通路。樓梯設計主要根據使用要求和人流通行情況確定梯段和休息平臺的寬度，梯段的寬度通常不小于1100mm~1200mm。</p><p><b>　　2.2 立面設計</b></p><p>　　結構韻律和虛實對比，是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設計手法。建筑立面上結構構件或門窗作用有規(guī)律的重復和變化，

33、給人們在視覺上得到類似音樂詩歌中節(jié)奏韻律變化的感受效果。在本設計中，正立面中所有的窗尺寸都是一樣的，給人以特別整齊的感覺！</p><p>　　房屋外部形象反映建筑類型內部空間的組合特點，美觀問題緊密地結合功能要求，同時，建筑物所在地區(qū)的氣候、地形、道路、原有的建筑物以及綠化等基地環(huán)境，也是影響建筑物立面設計的重要因素。</p><p>　　2.3 建筑剖面設計</p>&l

34、t;p>　　為防止室外雨水流入室內，并防止墻身受潮，將使內地坪提高到室外地坪450mm。首層、標準層與頂層層高均為3.3m。</p><p>　　2.4 其它部分詳細做法和說明</p><p>　　根據《設計規(guī)范》，采用如下設計</p><p>　　(1). 基礎（墻基）防潮層：</p><p>　　在－0.045以下基礎兩側均用防水水

35、泥砂漿防潮,20厚的1：2水泥砂漿摻5％避水漿，位置一般在－0.045標高處,適用于磚墻墻身。</p><p>　　(2)．地面：人造大理石板地面</p><p>　　20厚1：2水泥砂漿找平層</p><p>　　100厚C30混凝土</p><p><b>　　100厚素土夯實</b></p><

36、p>　　(3)．樓面：人造大理石板地面</p><p>　　20厚1：2水泥砂漿找平層</p><p>　　100厚鋼筋混凝土樓板</p><p><b>　　20厚底板抹灰</b></p><p>　　(3)．踢腳臺度做法：</p><p><b>　　釉面瓷磚踢腳臺度</

37、b></p><p>　　5厚釉面磚（白瓷磚）水泥擦縫</p><p>　　5厚1：1水泥細砂結合層</p><p>　　12厚1：3水泥砂漿打底</p><p>　　(4)．內墻面做法： </p><p>　　水泥砂漿粉面：刷（噴）內墻涂料</p><p>　　10厚1：2水泥砂漿抹面&

38、lt;/p><p>　　15厚1：3水泥砂漿打底</p><p><b>　　(5)．外墻面：</b></p><p>　　用15厚1：3水泥沙漿找平，200×60高級無釉質瓷磚飾面。</p><p>　　(6)．a、五層上人屋面做法：</p><p><b>　　小瓷磚面層<

39、;/b></p><p>　　高聚物改性瀝青防水層</p><p>　　1:8水泥砂漿找坡層</p><p>　　20厚1：2水泥砂漿找平層</p><p>　　150厚水泥蛭石保溫層</p><p><b>　　20厚底板抹灰</b></p><p>　　(7)．

40、水泥臺階：</p><p><b>　　花崗巖面層</b></p><p>　　20厚1：25水泥砂漿抹面壓實抹光</p><p>　　素水泥漿一道70厚C15號混凝土（厚度不包括踏步三角部分）臺階面向外坡1%</p><p>　　200厚碎石或碎磚石灌M2.5號混合砂漿</p><p>　　素土

41、夯實（坡度按工程設計）</p><p>　　(8)．散水做法： </p><p>　　20厚1：2水泥砂漿抹面、壓實抹光</p><p><b>　　60厚C15混凝土</b></p><p><b>　　素土夯實向外坡4%</b></p><p>　　備注：①散水寬度應在施

42、工圖中注明</p><p>　　②每隔6m留伸縮縫一道，墻身與散水設10寬，瀝青砂漿嵌縫。</p><p>　?、蹖?00～900mm</p><p><b>　?、芷露?～5% </b></p><p>　　(9)．主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。</p><p&g

43、t;　　整個設計過程中，在滿足設計任務書提出的功能要求前提下，同時遵循“安全，適用，經濟，美觀”的 原則，結構布置合理，房間利用率比較高，適用性很強，同時又不失美觀。</p><p>　　3 截面尺寸初步估計</p><p><b>　　3.1柱截面設計</b></p><p>　　該結構選用C30的混凝土，選用二級鋼筋HRB335。</

44、p><p>　　結構抗震等級為三級，由公式</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　式中 取0.8</b></p><p>　　取14.3×103 kN/m2</p><p>　　N=15×A （其中15

45、為面荷載）</p><p><b>　　從而得到</b></p><p>　　N=15×3×（×7.2＋×3.0）=230KN</p><p><b>　　可得</b></p><p>　　A===0.101m2 =101000mm2</p>&

46、lt;p>　　b=h==317mm.</p><p>　　取b=h=400mm.</p><p><b>　　3.2梁的截面設計</b></p><p>　　梁的截面寬度b: 框架梁取300mm,樓面連系梁取200mm。</p><p>　　梁的截面高度h取值如下：</p><p>　　框架

47、梁： h1=（~）L (3-2)</p><p>　　AB、CD跨: h1=L==600mm 取h1=600mm </p><p>　　BC跨：在AB和CD之間，考慮到整體性，故也取h1=600mm </p><p>　　連系梁： H2L h2=

48、L==250mm,k</p><p>　　取h2=400mm。</p><p>　　綜上可知，各梁的截面如下：</p><p>　　框架梁： b1×h1=300mm×6000mm（AB跨、BC跨、CD跨） </p><p>　　連樓面系梁： b3×h3=200mm×400mm</p>

49、;<p>　　4 框架側移剛度的計算</p><p>　　根據規(guī)范可知，對于現(xiàn)澆樓板其梁的線剛度應進行修正：</p><p>　　邊框架梁 =1.5 </p><p><b>　　中框架梁 =2</b></p><p>　　取結構圖中5號軸線的一榀框架進行計算</p>

50、<p>　　圖4－1 框架示意圖</p><p>　　4.1 橫梁線剛度i b的計算</p><p>　　表4－1 橫梁線剛度ib計算表</p><p>　　4.2 柱線剛度i c的計算</p><p>　　表4－2 柱線剛度ic計算表</p><p>　　圖4－2 線剛度示意圖</p>&

51、lt;p>　　4.3各層橫向側移剛度計算 </p><p><b>　　4.3.1 底層</b></p><p><b>　　A、D柱</b></p><p><b>　　i=2.37</b></p><p>　　αc=(0.5+i)/(2+i)=0.66</p

52、><p>　　D11=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.66×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=13818</b></p><p><b>　　B，C柱</b></p><p>　　

53、i=(4.5+3.2)/1.9=6.18</p><p>　　αc=(0.5+i)/(2+i)=0.82</p><p>　　D12=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.82×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=17168</b>

54、;</p><p><b>　　4.3.2 第二層</b></p><p><b>　　1，4號柱</b></p><p>　　i=4.5×2/（1.9×2）=2.37</p><p>　　αc=i/(2+i)=0.54</p><p>　　D21=αc&

55、#215;12×ic/h2</p><p>　　=0.54×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=11305</b></p><p><b>　　2，3號柱</b></p><p>　　i=4.5×2+3.2×2

56、/（1.9×2）=4.05</p><p>　　αc=i/(2+i)=0.67</p><p>　　D22=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.67×12×1.9×1010/33002</p><p><b>　　=14028</b></p&

57、gt;<p>　　4.3.3 三、四、五層</p><p>　　三層，四層和五層的計算結果與二層相同</p><p>　　D31=D34=11305</p><p>　　D32=D33=14028</p><p>　　D41=D44=11305</p><p>　　D42=D43=14028</p&

58、gt;<p>　　D51=D54=11305</p><p>　　D52=D53=14028</p><p>　　表4-3橫向側移剛度統(tǒng)計表</p><p>　　該框架為橫向承重框架，不計算縱向側移剛度。</p><p>　　∑D1/∑D2=929580/759990>0.7，故該框架為規(guī)則框架。</p>&

59、lt;p>　　5 豎向荷載及其內力計算</p><p>　　5.1計算單元的選擇確定</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　5 5－1 計算單元</p><p>　　計算單元寬度為7.2m， 4軸線至6軸線間，故直接傳給該框架的樓面荷

60、載如圖中的水平陰影所示。</p><p><b>　　5.2豎向荷載統(tǒng)計</b></p><p>　　5.2.1 屋面及樓面恒載</p><p>　　屋面： </p><p>　　小瓷磚層： 0.55 kN/m2</p&g

61、t;<p>　　高聚物改性瀝青防水層： 0.5 kN/m2</p><p>　　20厚水泥砂漿找平： 0.02×20=0.4 kN/m2 </p><p>　　1:8水泥砂漿找坡層: 1.44 kN/m2</p><p>　　150厚水泥蛭石保溫層:

62、 0.15×5=0.75 kN/m2</p><p>　　100厚鋼筋混凝土結構層: 0.1×25=2.5 kN/m2</p><p>　　20厚底板抹灰： 0.02×17=0.34 kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b></p&

63、gt;<p><b>　　樓面：</b></p><p>　　12厚人造大理石板面層 0.012×28=0.336 kN/m2</p><p>　　100厚砼板： 0.10×25=2.5 kN/m2</p><p>　　20厚板底抹灰：

64、 0.34 kN/m2</p><p><b>　　kN/m</b></p><p>　　5.2.2 屋面及樓面活載</p><p>　　樓面活載： 教室： 2.0 kN/m2</p><p>　　廁所： 2.0

65、 kN/m2</p><p>　　走廊、門廳、樓梯: 2.5 kN/m2</p><p>　　屋面活載： 上人屋面: 2.0 kN/m2</p><p>　　雪載：本題目基本雪壓：S0=0.3 kN/m2 ,屋面積雪分布系數(shù)r =1.0</p><p>　　屋面水平投影面積上的雪荷載

66、標準值為：SK=r S0 =1.0×0.3=0.3 kN/m2</p><p>　　5.2.3 梁荷載標準值</p><p>　　框架梁 b1×h1=300×600 mm2</p><p>　　梁自重 0.3×（0.60-0.1）×25=3.75

67、kN/m</p><p>　　10厚水泥石灰膏砂漿0.01×（0.6-0.1）×2×14=0.14 kN/m </p><p><b>　　kN/m </b></p><p>　　縱向連系梁 b2×h2=200×400 mm2</p>&l

68、t;p>　　梁自重 0.2×（0.4-0.1）×25=1.50 kN/m</p><p>　　10厚水泥石灰膏砂漿0.01×（0.4-0.1）×2×14=0.084 kN/m </p><p><b>　　kN/m </b></p>

69、<p>　　5.2.4墻荷載標準值</p><p>　　外： 250mm厚加氣混凝土砌塊 0.25 ×7 =1.75 kN/m2</p><p>　　20厚底板抹灰： 0.02×17=0.34 kN/m2</p><p>　　6厚外墻貼面磚 0.006×19.8 =0.1188

70、kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b></p><p>　　內： 250mm厚加氣混凝土砌塊 0.25 ×7 =1.75 kN/m2</p><p>　　20厚底板抹灰： 0.02×17=0.34 kN/m</p><p>　　20厚水泥粉刷墻面

71、 0.02×17=0.34 kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b></p><p><b>　　女兒墻：</b></p><p>　　6厚水泥砂漿罩面 0.006×20=0.12 kN/m2</p><p>　　12水泥砂漿打底

72、 0.012×20=0.24 kN/m2</p><p>　　240粘土空心磚 0.24×11=2.64 kN/m2</p><p>　　6厚外墻貼磚 0.006×19.8 =0.119 kN/m2</p><p><b>　　kN/m2</b></p>

73、<p><b>　　門,窗及樓梯間荷載</b></p><p><b>　　門窗荷載標準值：</b></p><p>　　塑鋼玻璃窗單位面積取0.4 KN/m2 ，木門取0.2 KN/m2</p><p>　　塑鋼玻璃門取0.40KN/m2。</p><p><b>　　樓梯荷載

74、標準值：</b></p><p>　　樓梯底板厚取為100㎜，平臺梁截面尺寸為200㎜×400㎜</p><p>　　樓梯板自重 0.5×（0. 074＋0.15＋0.074）×0.3×25÷0.3=3.73KN/m2</p><p>　　人造理石面層 （0.3＋0

75、.15）×0.336÷0.3=0.504 KN/m2</p><p>　　板底20厚紙筋抹灰 0.34×0.02×12÷0.3=0.36 KN/m2</p><p>　　合 計 4.594 KN/m2</p

76、><p>　　平臺梁兩端擱置在樓梯間兩側的梁上，計算長度取l=3300－300=3000㎜ ，其自重</p><p>　　=0.3×0.2×3.0×25=4.5KN，</p><p>　　5.3豎向荷載內力計算</p><p>　　圖5－2 荷載示意圖</p><p>　　5.3.1 恒載作用

77、下柱的內力計算</p><p>　　恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖5-3 恒荷載作用下的荷載分布圖</p><p><b>　　對于第5層，</b></p><p>　　q1″表橫梁自重，為均布荷載形式。</p><p>　　q1 =3.89KN/m<

78、/p><p>　　q2分別上人屋面板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2=6.48×3.0=19.44KN/m</p><p>　　P1 、P2分別由邊縱梁、中縱梁、邊縱梁直接傳給柱的恒載，PE是由縱向次梁直接傳給橫向主梁的恒載，它們包括主梁自重、次梁自重、樓板重、及女兒墻等重力荷載，計算如下：</p><p>　

79、　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×3.567+1.58×3.0+3.119×3.0×1.4=25.87</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×4×3.567 +1.58×3.0=20.79 KN</p><p>　　集中力矩M1=PBeB<

80、;/p><p>　　=25.87×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=2.59 KN·m</p><p><b>　　M2=PDeD</b></p><p>　　=20.79×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=2.08 KN·m</p

81、><p><b>　　對于1-4層，</b></p><p>　　q1″是包括梁自重和其上部墻重,為均布荷載，其它荷載的計算方法同第5層。</p><p>　　q1 =3.89KN/m</p><p>　　q2、q2″和q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q

82、2，=3.567×3.0=10.70 KN/m</p><p>　　外縱墻線密度[（3.0×2.9-1.8×1.8）×2.21+1.8×1.8×0.4]/3.0=4.45 KN/m</p><p>　　內縱墻線密度[（3.0×2.9）×2.43]/3.0=7.05 KN/m</p><p&g

83、t;　　P1= P4= (1.5×1.5×1/2)×2×3.567+1.58×3.0+4.45×3.0=26.12</p><p>　　P2 = P3 =(1.5×1.5×1/2)×4×3.567 +1.58×3.0+7.05×3.0=41.94 KN</p><p>　

84、　集中力矩M1=PBeB</p><p>　　=26.12×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=2.61 KN·m</p><p><b>　　M2=PDeD</b></p><p>　　=41.94×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=4.19

85、KN·m</p><p>　　5.3.2 恒荷載作用下梁的固端彎矩計算</p><p>　　等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。 </p><p>　　梯形：q =（1-2α²+α³）q2 本設計中AB,CD跨α=1.5/7.2=0.21 q =0.92q2</p><p>　　三角形：q =0.62

86、5 q2，</p><p><b>　　對于第5層，</b></p><p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×19.44+3.89=21.77KN/m </p><p>　　BC跨：q″=0.625×19.44+3.89=16.04KN/m </p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MAB=

87、 MB A=ql2AB/12</p><p>　　=21.77×7.22/12</p><p>　　=94.05 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=21.77×3.02/12</p><p>　　=16.33 （KN.m）&

88、lt;/p><p><b>　　對于第1-4層，</b></p><p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×10.70+3.89=13.73KN/m </p><p>　　BC跨：q，=0.625×10.70+3.89=10.58KN/m</p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MBD= MDB=

89、ql2BD/12</p><p>　　=13.73×7.22/12</p><p>　　=59.31 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=10.58×3.02/12</p><p>　　=7.94 （KN.m）</p&g

90、t;<p>　　5.3.3 恒載作用下框架的彎矩計算</p><p>　　分配系數(shù)的計算: </p><p><b>　　其中為轉動剛度</b></p><p>　　采用分成法計算時，假定上下柱的遠端為固定時與實際情況有出入。因此，除底層外，其余各層的線剛度應乘以0.9的修正系數(shù)，其傳遞系數(shù)由0.5改為0.33。</p&g

91、t;<p>　　圖5-4 恒載作用下彎矩分配圖</p><p>　　圖5-5 恒載彎矩圖</p><p>　　5.4.4 活載作用下柱的內力計算</p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖5-6 活荷載作用下的荷載分布圖</p><p><b>

92、　　對于第5層，</b></p><p>　　q1=2.0×3.0=6.0 KN/m</p><p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×2.0+1.58×3.0=9.24 KN</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×4×2.0

93、 +1.58×3.0=13.74 KN</p><p>　　集中力矩M1= M4=PBeB</p><p>　　=9.24×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.92 KN·m</p><p>　　M2= M3=PDeD</p><p>　　=13.74×（0.4-0

94、.2）/2</p><p>　　=1.37 KN·m</p><p>　　同理，在屋面雪荷載的作用下：</p><p>　　q1=0.3×3.0=0.9 KN/m</p><p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×0.3+1.58×3.0=5.42 KN<

95、/p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×4×0.3 +1.58×3.0=6.09 KN</p><p>　　集中力矩M1 =PBeB</p><p>　　=5.42×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.54 KN·m</p><p

96、><b>　　M2 =PDeD</b></p><p>　　=6.09×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.61 KN·m</p><p><b>　　對于第1-4層，</b></p><p>　　q1=2.0×3.0=6.0 KN/m</p&

97、gt;<p>　　q2=2.5×3.0=7.5 KN/m</p><p>　　P1 = (1.5×1.5×1/2)×2×2.0+1.58×3.0=9.24 KN</p><p>　　P2 =(1.5×1.5×1/2)×2×2.0+(1.5×1.5×1/2)&

98、#215;2×2.5+1.58×3.0=14.87 KN</p><p>　　集中力矩M1=PBeB</p><p>　　=9.24×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=0.92 KN·m</p><p><b>　　M2=PDeD</b></p><

99、p>　　=14.87×（0.4-0.2）/2</p><p>　　=1.49 KN·m</p><p>　　將計算結果匯總如下兩表：</p><p>　　表5-1 橫向框架恒載匯總表</p><p>　　表5-2 橫向框架活載匯總表</p><p>　　5.4.5 活荷載作用下梁的內力計算&l

100、t;/p><p><b>　　對于第5層，</b></p><p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×6.0=5.52KN/m </p><p>　　BC跨：q″=0.625×6.0=3.75KN/m </p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MAB= MB A=ql2AB/12</p>

101、;<p>　　=5.52×7.22/12</p><p>　　=23.85 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=3.75×3.02/12</p><p>　　=2.81 （KN.m）</p><p><b&

102、gt;　　對于第1-4層，</b></p><p>　　AB,CD跨梁： q=0.92×6.0=5.52KN/m </p><p>　　BC跨：q，=0.625×7.5=4.69KN/m</p><p>　　AB,CD跨梁端彎矩：-MBD= MDB=ql2BD/12</p><p>　　=5.52×

103、7.22/12</p><p>　　=23.85 （KN.m）</p><p>　　BC跨梁端彎矩：-MBC= MCB=ql2AB/12</p><p>　　=4.69×3.02/12</p><p>　　=3.52 （KN.m）</p><p>　　圖5-7 活載作用下彎矩分配圖</p>&

104、lt;p>　　圖5-8 活載彎矩圖</p><p>　　5.4.6 跨中彎矩計算</p><p>　　恒載作用下梁的跨中彎矩，按實際荷載利用兩端帶彎矩的簡支求得。</p><p>　　以下結果為彎矩調幅后的結果。</p><p>　　對于5層：MAB中 =M0-（M左+ M右）×0.8/2=96.16KN·m<

105、/p><p>　　MBC中=M0-（M左+ M右）×0.8/2=-26.51KN·m</p><p>　　對于4層：MBD中 =52.54KN·m</p><p>　　ME =-7.48KN·m</p><p>　　對于3層：MBD中 =53.88KN·m</p><p>

106、　　ME =-7.98KN·m</p><p>　　對于2層：MBD中=65.88KN·m</p><p>　　ME=-7.98KN·m</p><p>　　對于1層：MBD中 =55.19KN·m</p><p>　　ME =-8.53KN·m</p><p>　　對

107、梁彎矩進行調幅，調幅系數(shù)為β，取0.8。</p><p>　　調幅后：梁端彎矩M’1 =βM1 M’2=βM2</p><p>　　跨中彎矩：M’中=M中-(M’1 + M’2）/2</p><p>　　注：這里彎矩帶正負號，梁上邊受拉為負，下邊受拉為正。</p><p>　　活荷載作用下的梁跨中彎矩，利用兩端帶彎矩的簡支求得。

108、</p><p>　　對于5層：MAB中 =M0-（M左+ M右）×0.8/2=24.27KN·m</p><p>　　MBC中=M0-（M左+ M右）×0.8/2=-5.27KN·m</p><p>　　對于4層：MBD中 =21.52KN·m</p><p>　　ME =-2.91KN&#

109、183;m</p><p>　　對于3層：MBD中 =21.66KN·m</p><p>　　ME =-2.96KN·m</p><p>　　對于2層：MBD中=21.66KN·m</p><p>　　ME=-2.96KN·m</p><p>　　對于1層：MBD中 =22.19

110、KN·m</p><p>　　ME =-3.18KN·m</p><p>　　又考慮荷載最不利位置，將跨中彎矩乘以1.1，計算結果如下：</p><p>　　對于5層：MAB中 = 24.27×1.1=26.70KN·m</p><p>　　MBC中= -5.27×1.1=-5.80KN

111、83;m</p><p>　　對于4層：MBD中 =21.52×1.1=23.68KN·m</p><p>　　ME =-2.91×1.1=-3.20KN·m</p><p>　　對于3層：MBD中 =21.66×1.1=23.82KN·m</p><p>　　ME =-2.96&#

112、215;1.1=-3.26KN·m</p><p>　　對于2層：MBD中=21.66×1.1=23.82KN·m</p><p>　　ME=-2.96×1.1=-3.26KN·m</p><p>　　對于1層：MBD中 =22.19×1.1=24.41KN·m</p><p&

113、gt;　　ME =-3.18×1.1=-3.50KN·m</p><p>　　5.4.7 梁端剪力和柱軸力的計算</p><p><b>　　恒載作用下：</b></p><p>　　表5-3 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）</p><p>　　表5-4 活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）<

114、/p><p>　　5.2 重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p>　　5.2.1 第一層重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p><b>　　梁、柱：</b></p><p>　　表5－5 梁重力統(tǒng)計</p><p>　　表5－6 柱重力統(tǒng)計</p><p>　　內外

115、填充墻重的計算： </p><p>　　表5－7 柱重力統(tǒng)計</p><p>　　樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的1.2倍計算）：</p><p>　　樓板面積：42.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2=668.32（m2）</p><p>　　樓梯面積: 6.0×7.2+

116、3.0×7.2×2=86.4（m2）</p><p>　　恒載=樓梯恒載+樓板恒載:86.4×3.567×1.2 + 668.32×3.567=2753.7KN</p><p>　　活載：2.5×（6.0×7.2+3.0×7.2×2）×1.2+2.0×（542.4×17.

117、8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2） =1595.84KN</p><p>　　由以上計算可知，一層重力荷載代表值為</p><p>　　G1=G 恒+0.5×G活</p><p>　　=768×1.05 + 1271.49 +1346.59 + 2753.7 + 1595.84×0.5= 6976

118、.1KN</p><p>　　注：柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.05。</p><p>　　5.2.2 第二層至第四層重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p>　　第二層至四層的重力荷載代表值同第一層的計算差異不大,僅多一面內墻 ,所以：</p><p>　　二層、三層、四層的重力荷載代表值為</p>&l

119、t;p>　　G2=7006.55KN G3=7006.55KN G4=7006.55KN </p><p>　　5.2.3 第五層重力荷載代表值計算及荷載匯總</p><p>　　梁重力荷載（同一層）：1271.49KN </p><p>　　柱重力荷載（同一層）：768KN</p><p>　　內外填充墻及女兒墻重的計算：&

120、lt;/p><p>　　表5-8 墻重力統(tǒng)計</p><p>　　屋面板及樓板恒載、活載計算同一～四層</p><p>　　樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的1.2倍計算）：</p><p>　　樓板面積：42.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2=668.32（m2）</p>

121、<p>　　樓梯面積: 6.0×7.2+3.0×7.2×2=86.4（m2）</p><p>　　恒載=樓梯恒載+樓板恒載:86.4×3.567×1.2 + 668.32×6.48=4638.9KN</p><p>　　活載：2.5×（6.0×7.2+3.0×7.2×2）

122、5;1.2+2.0×（542.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2） =1595.84KN</p><p>　　雪載：403.2×0.4=161.28KN</p><p>　　由以上計算可知，五層重力荷載代表值為</p><p>　　G5=G 恒+0.5×G活</p>

123、<p>　　=768.00×1.05 + 1271.49 + 1458.78 + 4638.9 + 1595.84×0.5= 9336.75KN </p><p>　　集中于各樓層標高處的重力荷載代表值G i的計算結果如下圖所示：</p><p>　　圖5-9 重力荷載代表值</p><p><b>　　6 水平荷載計算&l

124、t;/b></p><p><b>　　6.1風荷載計算</b></p><p>　　垂直作用在建筑物表面的風荷載</p><p><b>　　按下式計算：</b></p><p>　　=

125、 (6-1)</p><p>　　式中 —風荷載標準值（kN/m2）；</p><p>　　—高度z處的風振系數(shù)；</p><p>　　s —風荷載體型系數(shù)；</p><p>　　—風壓高度變化系數(shù)；</p><p>　　—基本風壓 （kN/m2）。<

126、/p><p>　　根據所給條件：基本風壓 Wo =0.4 kN/m2 。 </p><p><b>　　則 </b></p><p>　　風壓高度變化系數(shù)z 由《建筑結構荷載規(guī)范》確定</p><p>　　橫向風荷載的標準值Wk為：</p><p><b>　　Wk=zszWo</

127、b></p><p>　　表6-1 Wk值計算表</p><p>　　圖6-1 風荷載示意圖</p><p>　　表6-2 側移值計算表</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：</p><p>　　Vij=DijV i /∑Dij

128、 (6-3)</p><p>　　M bij=Vij×yh (6-4)</p><p>　　M uij=Vij（1-y）h

129、 (6-5)</p><p>　　y=yn+y1+y2+y3 (6-6)</p><p>　　注：yn框架柱的標準反彎點高度比。</p&g

130、t;<p>　　y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。</p><p>　　y2、y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。</p><p>　　y框架柱的反彎點高度比。</p><p>　　第1層A、D柱的反彎點高度為：</p><p>　　查表得 y0=0.55 y1=0 y2=0 y3=0 </p

131、><p><b>　　所以y=0.55</b></p><p>　　同理可算出各層的反彎點高度，各層的反彎點高度詳見彎矩計算表中。</p><p>　　表6-3 A、D柱彎矩計算表</p><p>　　表6-4 B、C柱彎矩計算表</p><p>　　表6-5 風載作用下柱端剪力和軸力計算圖&l

132、t;/p><p>　　圖6-2 風荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖</p><p>　　6.2 地震荷載計算</p><p>　　6.2.1 橫向自振周期的計算</p><p>　　橫向自振周期的計算采用結構頂點的假想位移法。</p><p>　　基本自振周期T1（s）可按下式計算：</p><p>

133、;　　T1=1.7ψT （uT）1/2 (6-7)</p><p>　　注：uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結構頂點位移。</p><p>　　ψT結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.6。</p><p>　　u