阳光中学教学楼设计手算书

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1、-目录前言3第一章建筑设计说明31.1 工程概况31.2 设计资料31.2.1 建筑要求31.2.2 构造要求31.2.3 地质条件31.2.4 气象资料31.2.5 抗震设防烈度31.2.6 技术要求31.3 建筑细部设计3第二章构造设计说明32.1 构造方案选取32.1.1 竖向承重体系选取32.1.2 水平向承重体系选取32.2 楼梯方案的选择32.3 建筑材料的选择32.4 根底形式选取32.5 构造布置计算3第三章构造计算书33.1 构造平面布置33.1.1 构造平面布置图33.1.2 构件截面尺寸的估算33.1.3 构造截面尺寸简图33.2 荷载计算33.2.1 屋面恒荷载3楼面恒

2、荷载33.2.3 卫生间恒荷载33.2.4 楼板活荷载33.2.5 构件自重33.2.6 墙体荷载清理33.3 楼板配筋计算33.4 框架在竖向荷载作用下的计算简图及力计算33.4.1 恒活载作用下的力分析33.4.2 横向框架在恒荷载作用下的计算简图33.4.3 横向框架在活荷载作用下的计算简图33.4.4 横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图33.4.5 横向框架在恒荷载作用下的力计算33.4.6 横向框架在活荷载作用下的力计算33.4.7 横向框架在重力荷载作用下的力计算33.5 横向框架在风荷载作用下的力和位移计算33.5.1 框架柱抗侧移刚度计算33.5.2 集中风荷载标准值的计

3、算33.5.3 风荷载作用下的计算简图33.5.4 横向框架在风荷载作用下的力计算33.5.5 绘制力图33.6 横向框架在水平地震作用下的力和位移计算33.6.1 重力荷载代表值计算33.6.2 横向框架的水平地震作用和位移计算33.6.3 横向框架在水平地震作用下的力计算33.7 框架梁柱力组合33.7.1 一般规定33.7.2 框架梁力组合33.7.3 框架柱力组合33.8 框架梁柱截面设计33.8.1 框架梁截面设计33.8.2 框架柱截面设计33.9 楼梯构造计算33.9.1 建筑设计33.9.2 构造设计33.9.3 楼梯板计算3平台板计算33.9.5 平台梁计算33.10根底设计

4、3设计说明3地基承载力设计值确实定3边柱独立根底设计3中柱联合根底设计3第四章电算局部3结论3参考文献3致3. z.-前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对我们大学期间所学知识的一次综合性和系统性的运用，严密联系工程实践，培养我们独立工作能力，完成理论到实践的过渡。通过毕业设计，可以将以前学过的知识重温回忆，提高个人的综合知识构造，使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制等各个方面得到综合训练，具备从事相关工作的根本技术素质和技能。目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土构造为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以

5、浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土构造仍将活泼在我国的建筑史上。框架构造体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室空间，对于办公楼是最常用的构造体系。多层建筑构造的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择构造材料、抗侧力构造体系外，要特别重视建筑体形和构造总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；构造总体布置指构造构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和构造总体布置对构造的抗震性能有决定性的作用。毕业设计的三个月里，在指导教师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规等相关容的理解，稳固了专

6、业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了AutoCAD和构造设计软件PKPMCAD，根本上到达了毕业设计的目的与要求。框架构造设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑构造软件PKPMCAD进展电算,并将电算结果与手算结果进展了误差分析比照。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位教师批评指正。第一章建筑设计说明1.1 工程概况本设计题目为中学教学楼设计。该工程为五层框架构造体系，建筑面积约5000m2建筑物平面为长方形。走廊宽度3.0m，层高3.9m，室外高差0.45m，建筑总高度19.50m，地梁2.00m。其它轴网尺寸等详见平面简图。建筑设计使用年限5

7、0年。1.2 设计资料1.2.1 建筑要求总面积5000左右，主体建筑5层，层高3.3米。1.2.2 构造要求混凝土框架构造，墙体采用普通砖，现浇钢筋混凝土楼板。1.2.3 地质条件建筑场地土层自下而上依次为杂填土层2m厚，其下为粉质粘土层2m厚，粗砂砾石层厚46m，以下为西沙曾合理沙层。采用天然地基，持力层为粉质粘土，地基承载能力标准值为，地下水位在地表以下6m。地下水为孔隙潜水，对混凝土构造物腐蚀性，对钢构造有弱腐蚀性。工程场地土类别为类，构造平安等级为二级，建筑物耐火等级为二级。根底混凝土环境类别为二a，其他混凝土构造的环境类别为一类。1.2.4 气象资料1气温：月平均最低气温3.2，月

8、平均最高气温29.8。2相对湿度：最热月平均湿度为71%，最冷月平均湿度为83%。3降雨量：年降雨量1260mm，日最大降雨强度155.6mm，暴雨强度60.5mm/h。450年一遇根本风压及常年主导风向：全年为西北风，根本风压为，地面粗糙度C。5根本雪压：，雪荷载准永久值系数分区为三区。1.2.5 抗震设防烈度建筑场地抗震设防烈度为7度。设计根本地震加速度值为0.10g，设计特征周期为0.40s，建筑场地土类别为类。1.2.6 技术要求满足工程施工图深度要求。1.3 建筑细部设计1. 建筑热工设计应做到因地制宜，保证室根本的热环境要求，发挥投资的经济效益。2. 室应尽量利用天然采光。3. 为

9、满足防火和平安疏散要求，设有二部楼梯。4. 墙身做法：墙体为加气混凝土砌块。用M5混合砂浆砌筑。粉刷为20mm厚水泥砂浆打底，做水泥墙面，做水刷石外墙面。5. 楼面做法：楼板顶面为石面层，楼板厚120mm。楼板底面为10mm厚水泥砂浆打底，刷墙涂料。6. 屋面做法：板底15mm厚抹灰，120mm厚现浇钢筋混凝土板，40mm厚水泥石灰焦渣砂浆找坡层，15mm厚水泥砂浆找平层，冷底子油一道上铺SBS防水卷材二道，40mm厚C20细石混凝土防水。7. 门窗做法：门厅处二层及以上楼层为玻璃幕墙，左右两侧窗户为玻璃幕墙材料，其余为铝合金推拉窗、门。第二章构造设计说明2.1 构造方案选取2.1.1 竖向承

10、重体系选取选择合理的抗侧力构造体系，进展合理的构造或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是构造设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。框架构造体系由梁、柱构件通过节点连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在构造受力性能方面，框架构造属于柔性构造，自振周期长，地震反响较小，经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是构造的抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大。本设计为五层的多层构造，根据教学楼的功能使用性进展构造布置。经各方案比较筛选，本工程选用框架构造的竖向承重体系。2.1.2 水平向承

11、重体系选取常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。本设计采用现浇肋梁楼盖构造。肋梁楼盖构造具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，构造整体性好，抗震性能好，且构造平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的构造平面及各种复杂的楼面荷载。2.2 楼梯方案的选择整体式楼梯按照构造形式和受力特点不同，可分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯和圆形楼梯、螺旋楼梯等。其中，应用较为经济的、广泛的是板式楼梯和梁式楼梯，剪刀式楼梯、圆形楼梯和螺旋式楼梯属于空间受力体系，外观美观，但构造受力复杂，设计与施工较困难，用钢

12、量大，造价高，在实际中应用较少。构造中的楼梯采用板式楼梯。板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步的斜板，其下外表平整，外观轻巧，施工支模方便，但斜板较厚，构造材料用量较多，不经济。故当梯段水平方向跨度小于或等于3.5m时，宜用板式楼梯。2.3 建筑材料的选择梁柱、根底、楼梯均采用C30的混凝土，用以提高整个构造的强度。由于施工工艺的改进，技术的提高，提高混凝土的强度不会引起整个构造的造价大幅提高。2.4 根底形式选取本设计的根底形式选取边柱采用柱下独立根底，中柱采用联合根底。多层框架构造的根底，一般有柱下独立根底、条形根底、十字形根底、片筏根底，必要时也可采用箱形根底或桩基等。

13、根底类型的选择，取决于现场的工程地质条件、上部构造荷载的大小、上部构造对地基上不均匀沉降及倾斜的敏感程度，以及施工条件等因素，还应进展必要的技术经济比较。2.5 构造布置计算根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进展了建筑平面、立面及剖面设计。主体构造为5层，层均为3.9m。填充墙采用200厚的加气混凝土砌块。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土构造，楼板厚度为120mm。一般情况下，框架构造是一个空间受力体系。为方便起见，常常忽略构造纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的扭转作用，将纵向框架和横向框架分别按平面框架进展分析计算。由于通常横向框架的间距一样，作用于各横向框架上的荷载一样，框架的抗侧刚

14、度一样，因此，各榀横向框架都将产生一样的力与变形，构造设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进展分析即可。第三章构造计算书3.1 构造平面布置3.1.1 构造平面布置图图3.1 标准层平面构造布置简图3.1.2 构件截面尺寸的估算1.板厚：双向板最大跨度为4.5m，板厚应满足h,现取h=120mm。2.框架梁截面尺寸初估：1横向框架梁边跨： ,取h=700mm ,取b=300mm中跨走道：取h=600mm，b=300mm2纵向框架梁： A、B轴除了、轴线之间和C、D轴除了、轴线之间：取h=600mm，b=300mmA、B轴、轴线之间和C、D轴、轴线之间：，取h=800mm ,取b=350mm3

15、横向次梁，取h=700mm ,取b=300mm4无纵向连梁5卫生间纵向两跨次梁，取h=400mm ,取b=200mm3.框架柱截面尺寸初估：由于柱主要承受轴力为主，因此轴力应乘以增大系数1.2，根据简明混凝土构造设计手册4-3-1-3，当框架柱以承受轴向压力为主时，可按轴心受压构件估算截面尺寸。但考虑到实际存在的弯矩影响。可将轴向压力乘以1.21.4的增大系数。本设计乘以1.2的增大系数。1、框架柱的截面的高度与宽度不宜少于1/151/20H，H为框架层高，且不宜少于400mm。2、由于柱主要承受轴力为主，因此按柱的轴压比来进展截面初估。n :轴压比限值 (根据建筑抗震设计规程第条规定，为了防

16、止脆性破坏抗震等级为三级的框架轴压比的限值是0.85) N柱的轴向力设计值A柱截面面积fc混凝土抗压强度设计值根据混凝土构造设计规第条，C30混凝土的轴心抗压强度设计值14.3N/mm23柱的轴向力设计值计算：式中：考虑地震组合后柱轴力增大系数，边柱取1.3，等跨柱取1.2，不等跨取1.25,该设计统一取1.2计算。F为按照简支状态计算柱的负荷面积。为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14KN/。为验算截面以上楼层层数。根据计算N=qSnB或C轴线与轴线相交中柱：AC=a2=163266.152a=404.06mm 取a=500mmA或D轴线与轴线相交边柱：AC=a2=116618.6

17、82a=341.5mm 取a=450mm各角柱虽然承受面荷载较小，但由于角柱承受双偏心荷载作用，受力复杂，故截面尺寸与同轴线边柱取一样值，即450mm450mm。由于以上各柱子截面尺寸较为接近，考虑施工方便，统一取500mm500mm柱截面尺寸。B轴线与轴线相交中柱：AC=a2=282994.652a=531.98mm 取a=550mmA轴线与轴线相交边柱：AC=a2=202139.042a=449.60mm 取a=550mm3.1.3 构造截面尺寸简图构造截面尺寸取轴线如图3.2所示。图3.2 构造截面尺寸简图3.2 荷载计算3.2.1 屋面恒荷载屋面构造见以下图3.3所示：图3.3 屋面做

18、法图不上人的屋面板厚120mm恒荷载计算见表3.1。表3.1 不上人屋面恒荷载板厚120mm构造层面荷载kN/m找平层：15厚水泥砂浆0.01520=0.30防水层刚性：40厚C20细石混凝土防水1.0防水层柔性：防水卷材0.5找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平0.0414=0.56保温层：80厚矿渣水泥0.0814.5=1.16抹灰层：15厚混合砂浆0.01517=0.255构造层：120厚现浇混凝土板0.1225=3合计6.775取7.03.2.2 楼面恒荷载标准层楼面构造如以下图3.4所示：图3.4 楼面做法图标准层楼面板厚120mm恒荷载计算见表3.2。表3.2 标准层楼面恒荷载板厚

19、120mm构造层面荷载kN/ m板面装修荷载1.10抹灰层：15厚混合砂浆0.01517=0.255构造层：120厚现浇混凝土板0.1225=3合计4.355取4.53.2.3 卫生间恒荷载板厚100mm时卫生间的恒荷载计算见表3.3。表3.3 卫生间恒荷载板厚100mm构造层面荷载kN/ m板面装修荷载1.10找平层：15厚水泥砂浆0.01520=0.30防水层0.30蹲位折算荷载考虑局部20厚炉渣填高1.5抹灰层：15厚混合砂浆0.01517=0.255构造层：100厚现浇混凝土板0.125=2.5合计5.955取6.03.2.4 楼板活荷载活荷载取值见表3.4。表3.4 活荷载取值序号类

20、别活荷载标准值kN/ m1不上人屋面活荷载 0.52教学楼一般房间活荷载 2.53走廊、门厅、楼梯活荷载 2.54卫生间活荷载 2.05 雨棚活荷载按不上人屋面活荷载考虑 0.53.2.5 构件自重1梁自重及抹灰边跨框架梁300mm700mm：0.325+0.01217=4.55kN/m中跨走道框架梁300mm600mm：0.325+0.01217=3.76kN/m框架梁350mm800mm: 0.3525+0.01217=6.18kN/m次梁200mm400mm: 0.225+0.01217=1.50kN/m2柱自重框架柱500mm500mm：0.50.525=6.25kN/m抹灰层10厚混

21、合砂浆：0.010.5417=0.34kN/m合计：6.59kN/m框架柱550mm550mm：0.550.5525=7.56kN/m抹灰层10厚混合砂浆：0.010.55417=0.37kN/m合计：7.93kN/m3墙自重选用200mm厚大孔页岩砖取砌筑容重=10kN/m外墙：墙体自重：100.20=2kN/m水泥墙面：0.36kN/m水刷石外墙面：0.50kN/m合计：2.86kN/m取3.0kN/m AB和CD段墙体荷载为：3.0=9.6kN/m BC段墙体荷载为：3.0=9.9kN/m墙：墙体自重：100.20=2kN/m水泥墙面：0.36kN/m m水刷石外墙面：0.36kN/m合

22、计：2.72kN/m取2.8kN/mAB和CD段墙体荷载为：2.8=8.96kN/m BC段墙体荷载为：2.8=9.24kN/m女儿墙：四周外墙，高900mm：3.00.9=2.7kN/m防水层：0.350.9=0.315kN/m合计：3.0kN/m取3.0kN/m3.2.6 墙体荷载清理 1. 第一构造层：上层层高3.9m。1横墙。1、轴线外墙：墙长7.5m，无洞口：3.0=9.6kN/m墙长3m，窗口1500mm2400mm： 2、轴线墙墙长7.5m，无洞口：2.8=8.96kN/m2纵墙。 1A、D轴线外墙： A轴线：墙长4.5m，窗洞2400mm1500mm2：墙长7.6m，门窗洞口：

23、1500mm1800mm2：墙长8m，窗洞2700mm2100mm2：墙长4m，窗洞2400mm2100mm：D轴线：墙长4.5m，窗洞2400mm1500mm2：墙长4m，窗洞1800mm900mm：墙长3.6m，窗洞2400mm2100mm：墙长8m，窗洞2700mm2100mm2：2B轴线墙：墙长4.5m，门窗洞1000mm2100mm+600mm2400mm：墙长7.6m，洞口4.0m：3.90.8=8.68墙长8.0m，门窗洞口：1000mm2100mm2+1800mm900mm：墙长4m，门窗洞口：1000mm2100mm+1500mm600mm：3C轴线墙：墙长4.5m，门窗洞1

24、000mm2100mm+600mm2400mm：墙长4m，门窗洞口：1800mm2100mm墙长3.6m，门窗洞口：1000mm2100mm+1500mm600mm：墙长8.0m，门窗洞口：1000mm2100mm2+1800mm900mm：4轴线墙：墙长7.6m，窗洞2100mm1000mm2：5A、B轴线间轴线上的墙：墙长6m，无门窗洞口：2.82. 第二四构造层：上层层高3.9m。1横墙1、轴线外墙：墙长7.5m，无洞口：3.0=9.6kN/m墙长3m，窗口1500mm2400mm： 2、轴线墙墙长7.5m，无洞口：2.8=8.96kN/m2纵墙。 1A、D轴线外墙： A轴线：墙长4.5

25、m，窗洞2400mm1500mm2：墙长7.6m，门窗洞口：1500mm1800mm2：墙长8m，窗洞2700mm2100mm2：墙长4m，窗洞2400mm2100mm：D轴线：墙长4.5m，窗洞2400mm1500mm2：墙长4m，窗洞1800mm900mm：墙长3.6m，窗洞2400mm2100mm：墙长8m，窗洞2700mm2100mm2：2B轴线墙：墙长4.5m，门窗洞1000mm2100mm+600mm2400mm：墙长7.6m，洞口4.0m：3.90.8=8.68墙长8.0m，门窗洞口：1000mm2100mm2+1800mm900mm：墙长4m，门窗洞口：1000mm2100mm

26、+1500mm600mm：3C轴线墙：墙长4.5m，门窗洞1000mm2100mm+600mm2400mm：墙长4m，门窗洞口：1800mm2100mm墙长3.6m，门窗洞口：1000mm2100mm+1500mm600mm：墙长8.0m，门窗洞口：1000mm2100mm2+1800mm900mm：4轴线墙：墙长7.6m，窗洞2100mm1000mm2：5A、B轴线间轴线上的墙：墙长6m，无门窗洞口：2.83.3 楼板配筋计算各层楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板构造，大局部板厚取120mm，雨篷、卫生间板厚取100mm。具体参考表3.2。下面以二层楼盖为例说明楼板的设计方法。二层楼板平面布置图如图

27、3.5所示。为计算简便，板块的计算跨度近似取轴线之间的距离。图3.5 二层楼板平面布置示意图1. A区格板图3.5配筋计算1荷载设计值。恒荷载设计值： g=1.24.5=5.4kN/m活荷载设计值： q=1.42.5=3.5kN/m g+q/2=5.4+3.5/2=7.15kN/mq/2=3.5/2=1.75kN/mg+q=5.4+3.5=8.9kN/m2力计算。单位板宽跨中弯矩：=0.0367+0.20.00767.154.5+0.0820+0.20.0242 1.754.5 =8.61kNm/m=0.0076+0.20.03677.154.5+0.0242+0.20.0820 1.754.

28、5 =3.60kNm/m单位板宽支座弯矩：3截面设计。板保护层厚度取20mm，选用8钢筋作为受力主筋，则短跨方向跨中截面有效高度短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧，以获得较大的截面有效高度：方向跨中截面有效高度：支座处均为96mm。截面弯矩设计值不考虑折减。计算配筋量时，取力臂系数，。板筋选用HRB335，。配筋计算结果见表3.5。表3.5 A区格板配筋计算位置截面(mm)M(kNm/m)(mm)选配钢筋实配钢筋跨中方向966.423158140359方向883.601448250201支座A边支座(向)96-14.29522890559A边支座(向)96 -10.2937681204192

29、. B区格板图3.5配筋计算将短跨方向定为*方向，则。1荷载设计值。恒荷载设计值： g=1.24.5=5.4kN/m活荷载设计值： q=1.42.5=3.5kN/m g+q/2=5.4+3.5/2=7.15kN/mq/2=3.5/2=1.75kN/mg+q=5.4+3.5=8.9kN/m2力计算。单位板宽跨中弯矩：=0.0335+0.20.01027.154.5+0.0718+0.20.0281 1.754.5 =7.89kNm/m=0.0102+0.20.03357.154.5+0.0281+0.20.0718 1.754.5 =3.96kNm/m单位板宽支座弯矩：3截面设计。板保护层厚度取

30、20mm，选用8钢筋作为受力主筋，则短跨方向跨中截面有效高度：方向跨中截面有效高度：支座处均为96mm。截面弯矩设计值不考虑折减。计算配筋量时，取力臂系数，。板筋选用HRB335，。配筋计算结果见表3.6。表3.6 B区格板配筋计算位置截面(mm)M(kNm/m)(mm)选配钢筋实配钢筋跨中方向967.892888150335方向883.961588250201支座B边支座(向)96-13.55495890559B边支座(向)96-10.2937681204193.4 框架在竖向荷载作用下的计算简图及力计算3.4.1 恒活载作用下的力分析对于四边支承的板，当其两个方向的跨度时，作用于板上的荷载

31、将沿两个方向传给支承构造，板在两个方向均产生较大弯矩，这种板称为双向板。双向板沿两个方向传给支撑梁的荷载划分是从每一区格板的四角作为板边成45的斜线，这些斜线于平行于长边的中线相交，每块板都被划分为四小块。假定每块板上的荷载就近传给其支撑梁。因此，沿板长向支承梁的荷载为梯形分布，沿板短向方向支承梁的荷载为三角形分布。为方便计算，可将支承梁上的梯形或三角形荷载根据截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载。三角形荷载图3.6作用时：q=5/8p梯形荷载图3.7作用时：q=1-2+p图3.6 三角形荷载的等效均布荷载图3.7 梯形荷载的等效均布荷载3.4.2 横向框架在恒荷载作用下的计算简图1. 第一层

32、框架计算简图第一层楼面梁、板布置分别如图3.8、图3.9所示。图3.8 第一层楼面梁布置简图图3.9 第一层楼面板布置简图分析图3.8和图3.9的荷载传递，轴线第一层框架简图如图3.10所示，在AB、CD跨作用有梯形分布的荷载，BC跨作用有三角形分布荷载，等效简化为均布荷载如图3.10右图所示。图中集中力作用点有A、B、C、D四个，分别表示作用在A、B、C、D点的集中力，分别表示作用在AB、BC、DC跨的均布线荷载。下面计算第一层楼面板和楼面梁传给轴线横向框架的恒荷载，求出第一层框架计算简图。图3.10 轴线第一层框架简图及均布等效图1计算。1板A传递荷载。板A面荷载为4.5kN/m，传递给A

33、B段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板A传递荷载，故板A传递荷载为：8.582=17.16kN/m2梁自重及抹灰由构件自重梁自重，以下类似同理：4.55kN/m3墙体荷载由构件自重墙体自重，以下类似同理：AB段为墙高3.9m：8.96kN/m 4荷载小计：。2计算。1板B传递荷载。板B面荷载为4.5kN/m，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板B传递荷载，故板B传递荷载为：4.2252=8.45kN/m2梁自重及抹灰：3.76kN/m3荷载小计：。3计算。由图3.8可知，是KL1传来的集中力。计算简图如图3.11所示图3.11 KL1计算简图1计算：包括

34、梁自重及抹灰，梁上墙体荷载。梁自重及抹灰300mm600mm：3.76kN/m墙体自重： 5.82kN/m小计：2计算：板A传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载。 3。4计算。计算简图如图3.13所示。图3.13 KL1计算简图1计算：包括梁自重及抹灰，梁上墙体荷载。梁自重及抹灰300mm600mm：3.76kN/m墙体自重：小计：2计算：包括板A传递的三角形荷载和板B传递的梯形荷载，分别等效转化为均布荷载。板A传递的三角形荷载转化为均布荷载：板B传递的梯形荷载转化为均布荷载：小计：4。2. 第二、三、四层框架计算简图第二、三、四层框架计算简图与第一层类似：第二、三、四层与第一层的梁布置及恒荷

35、载作用计算结果完全一样。3. 第五层框架计算简图第五层楼面梁、板布置分别如图3.15、图3.16所示。图3.15 第五层楼面梁布置简图图3.16 第五层楼面板布置简图1计算。1板C传递荷载。板C面荷载为7.0kN/m，传递给AB段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板C传递荷载，故板C传递荷载为：13.342=26.68kN/m2梁自重及抹灰300mm700mm：4.55kN/m3荷载小计：。2计算。1板D传递荷载。板D面荷载为7.0kN/m，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板B传递荷载，故板B传递荷载为：6.562=13.12kN/m2梁自重及抹灰300

36、mm600mm：3.76kN/m3荷载小计：。3计算。1计算：包括梁自重及抹灰，梁上女儿墙墙体荷载。梁自重及抹灰300mm600mm：3.76kN/m女儿墙墙体自重由构件自重墙自重：2.5kN/m小计：2计算：板C传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载 4。4计算。1计算：只包括梁自重及抹灰300mm600mm：3.76kN/m2计算：包括板C传递的三角形荷载和板D传递的梯形荷载，分别等效转化为均布荷载。板C传递的三角形荷载转化为均布荷载：板D传递的梯形荷载转化为均布荷载：小计：3。5. 恒荷载作用下横向框架的计算简图汇总前面的计算结果，画出恒荷载作用下的横向框架计算简图如图3.17所示。该计算

37、简图是经过详细的手算过程得出的，比较符合实际情况。图3.17 恒荷载作用下横向框架的计算简图3.4.3 横向框架在活荷载作用下的计算简图1. 第一层框架计算简图第一层楼面梁、板布置分别如图3.8、图3.9所示活荷载和恒荷载的荷载平面传递方式一样。分析图3.8和图3.9的荷载传递，轴线第一层框架简图如图3.18所示，下面计算第一层楼面板和楼面梁传给轴线横向框架的活荷载，求出第一层框架计算简图。图3.18轴线第一层框架简图及等效图1计算。板A传递荷载。板A的活荷载为2.5kN/m表3.4，传递给AB段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板A传递荷载，故板A传递荷载为：4.762=9.53

38、kN/m故。2计算。板B传递荷载。板B的活荷载为2.5kN/m表3.4，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板B传递荷载，故板B传递荷载为：2=4.68kN/m故。3计算。由图3.8可知，是KL1传来的集中力。计算简图如图3.19所示。图3.19 KL1计算简图1计算：板A传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载 2。4计算。LL1的计算简图如图3.21所示。图3.21 LL1计算简图1计算：包括板A传递的三角形荷载和板B传递的梯形荷载，分别等效转化为均布荷载。板A传递的三角形荷载转化为均布荷载：kN/m板B传递的梯形荷载转化为均布荷载：小计：3。2. 第二、三、四层框架计

39、算简图第二、三、四层框架计算简图与第一层类似。第二、三、四层的梁布置及活荷载作用计算结果与第一层完全一样。3. 第五层框架计算简图第五层楼面梁、板布置分别如图3.15、图3.16所示。1计算。板C传递荷载。板C面荷载为0.5kN/m表3.4，传递给AB段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板C传递荷载，故板C传递荷载为：0.952=1.90kN/m故。2计算。板D传递荷载。板D面荷载为0.5kN/m，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板B传递荷载，故板B传递荷载为：0.4692=0.94kN/m故。3计算。1计算：板C传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载 2

40、。4计算。1计算：包括板C传递的三角形荷载和板D传递的梯形荷载，分别等效转化为均布荷载。板C传递的三角形荷载转化为均布荷载：0.71kN/m板D传递的梯形荷载转化为均布荷载：小计：2。4. 活荷载作用下横向框架的计算简图汇总前面的计算结果，画出活荷载作用下的横向框架计算简图如图3.23所示。该计算简图是经过详细的手算过程得出的，比较符合实际情况。图3.23 活荷载作用下横向框架的计算简图3.4.4 横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图对于楼层，重力荷载代表值取全部的恒荷载和50%的楼面活荷载；对于屋面，重力荷载代表值取全部的恒荷载和50%的雪荷载根本雪压为0.10kN/m。下面依据和的计算

41、结果，详细求出重力荷载代表值作用下的计算简图。1. 第一层框架计算简图依据图3.17和图3.23，计算第一层框架的重力荷载代表值。1计算。2计算。3计算。4计算。2. 第二、三、四层框架计算简图第二、三、四层在重力荷载代表值作用下计算结果与第一层完全一样。3. 第五层框架计算简图第五层楼面的活荷载取根本雪压为0.10kN/m的雪荷载，不计入屋面活荷载。下面计算轴线第五层的框架在雪荷载作用下的计算简图。1计算。板C传递荷载。板C的雪荷载为0.10kN/m，传递给AB段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板C传递荷载，故板C传递荷载为：0.192=0.38kN/m故。2计算。板D传递荷载

42、。板D面荷载为0.10kN/m，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：因为左右两边板B传递荷载，故板B传递荷载为：0.092=0.18kN/m故。3计算。1计算：板C传递的三角形荷载，等效转化为均布荷载 2。4计算。1计算：包括板C传递的三角形荷载和板D传递的梯形荷载，分别等效转化为均布荷载。板C传递的三角形荷载转化为均布荷载：0.14kN/m板D传递的梯形荷载转化为均布荷载：小计：2。5第五层框架在雪荷载作用下的最终计算结果依据图3.17和图3.23，计算第五层框架的重力荷载代表值。1计算。2计算。3计算。4计算。5. 横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图汇总前面的计算结果，画

43、出重力荷载代表值作用下的横向框架计算简图如图3.24所示。该计算简图是经过详细的手算过程得出的，比较符合实际情况。图3.24 重力荷载代表值作用下横向框架的计算简图3.4.5 横向框架在恒荷载作用下的力计算1.用弯矩二次分配法计算弯矩根据图3.17恒荷载作用下横向框架的计算简图，用弯矩二次分配法计算轴线在恒荷载作用下的弯矩。1计算各框架梁柱的截面惯性矩、线刚度及相对线刚度。框架梁、柱的截面惯性矩按计算。考虑现浇楼板对梁刚度的加强作用，对轴线框架梁中框架梁的惯性矩乘以2.0。各框架梁柱的截面惯性矩、线刚度及相对线刚度详细计算如表3.7所示。表3.7框架梁柱线刚度计算表框架梁柱线刚度计算截面bh

44、(m)I ()E (kN/)L (m)i (kNm)边梁0.30.70.017157.56.861.72中跨梁0.30.60.01083.01.082.7首层柱0.50.50.005214.93.190.8025层柱0.50.50.005213.94.01.002计算弯矩分配系数例如：三根杆件汇交于12节点图3.25，各杆件的分配系数计算如下：其他各节点采用一样的计算方法，弯矩分配系数结果如图3.25所示。图3.25梁柱相对线刚度及弯矩分配系数3计算固端弯矩。均布荷载作用下的固端弯矩计算，例如：第五层AB段两端固端弯矩固端弯矩的计算结果详见表3.8。表3.8 恒荷载作用下固端弯矩值框架梁位置荷

45、载作用位置均布荷载kN/m固端弯矩kNm一四层框架梁AB跨、CD跨30.67BC跨12.21第五层框架梁AB跨、CD跨31.23BC跨16.884弯矩二次分配过程。采用弯矩二次分配法计算框架在恒荷载作用下的弯矩。按照对称性，取半边构造进展计算，分配过程如图3.26所示。 2. 绘制力图1弯矩图。根据弯矩二次分配法的计算结果，画出恒荷载作用下的框架梁柱弯矩图，如图3.27所示。2剪力图。根据弯矩图，取出梁柱脱离体，利用脱离体的平衡条件，求出剪力。例如：第五层AB跨梁剪力为：第五层边柱剪力为：并画出恒荷载作用下的框架梁柱剪力图，如图3.28所示。3轴力图。依据剪力图，根据节点的平衡条件，求出轴力。

46、具体计算见表3.10所示。并画出恒荷载作用下的框架柱轴力图，如图3.29所示。图3.26 弯矩二次分配法计算恒荷载作用下的框架梁柱弯矩图3.27 横向框架在恒荷载作用下的弯矩图单位：kNm图3.28 横向框架在恒荷载作用下的剪力图单位：kN图3.29 横向框架在恒荷载作用下的轴力图单位：kN3.4.6 横向框架在活荷载作用下的力计算1.用弯矩二次分配法计算弯矩根据图3.23活荷载作用下横向框架的计算简图，用弯矩二次分配法计算轴线在活荷载作用下的弯矩。1计算各框架梁柱的截面惯性矩、线刚度、相对线刚度及分配系数。各框架梁柱的截面惯性矩、线刚度、相对线刚度及分配系数与中相应数值一样。详细结果如表3.

47、7和图3.25所示。2计算固端弯矩。固端弯矩的计算结果详见表3.9。表3.9 活荷载作用下固端弯矩值框架梁位置荷载作用位置均布荷载kN/m固端弯矩kNm第一四层框架梁AB跨、CD跨9.53BC跨4.68第五层框架梁AB跨、CD跨1.90BC跨0.943弯矩二次分配过程。采用弯矩二次分配法计算框架在活荷载作用下的弯矩。按照对称性，取半边构造进展计算，分配过程如图3.30所示。 2. 绘制力图绘制方法同，活荷载作用下的框架梁柱弯矩图、剪力图和轴力图分别如图3.31、图3.32、图3.33所示。图3.30 弯矩二次分配法计算活荷载作用下的框架梁柱弯矩图3.31 横向框架在活荷载作用下的弯矩图单位：k

48、Nm图3.32 横向框架在活荷载作用下的剪力图单位：kN图3.33 横向框架在活荷载作用下的轴力图单位：kN. z.-3.4.7 横向框架在重力荷载作用下的力计算1.用弯矩二次分配法计算弯矩根据图3.24重力荷载代表值作用下横向框架的计算简图，用弯矩二次分配法计算轴线在重力荷载作用下的弯矩。1计算各框架梁柱的截面惯性矩、线刚度、相对线刚度及分配系数。各框架梁柱的截面惯性矩、线刚度、相对线刚度及分配系数与中相应数值一样。详细结果如表3.7和图3.25所示。2计算固端弯矩。固端弯矩的计算结果详见表3.11。表3.11 重力荷载作用下固端弯矩值框架梁位置荷载作用位置均布荷载kN/m固端弯矩kNm第一

49、四层框架梁AB跨、CD跨35.44BC跨14.55第五层框架梁AB跨、CD跨31.42BC跨16.973弯矩二次分配过程。采用弯矩二次分配法计算框架在重力荷载作用下的弯矩。按照对称性，取半边构造进展计算，分配过程如图3.34所示。 2. 绘制力图绘制方法同，重力荷载作用下的框架梁柱的弯矩图、剪力图和轴力图分别如图3.35、图3.36、图3.37所示。图3.34 弯矩二次分配法计算重力荷载作用下的框架梁柱弯矩图3.35 横向框架在重力荷载作用下的弯矩图单位：kNm图3.36 横向框架在重力荷载作用下的剪力图单位：kN图3.37 横向框架在重力荷载作用下的轴力图单位：kN3.5 横向框架在风荷载作

50、用下的力和位移计算3.5.1 框架柱抗侧移刚度计算框架柱抗侧移刚度计算各柱D值及剪力分配系数详见下表3.11。表3.11 各柱D值及剪力分配系数表层号及层高柱位置一般层：底层：一般层：底层：kN/mkN/m底层4.9m边柱2.150.6381.0174.5840.222中柱5.520.8001.2754.5840.27824层3.9m边柱1.720.4621.4587.2580.201中柱4.420.6882.1717.2580.299顶层3.9m边柱1.720.4621.4587.2580.201中柱4.420.6882.1717.2580.2993.5.2 集中风荷载标准值的计算1.框架风

51、荷载负荷宽度。轴线框架的负荷宽度。2.各层楼面处集中风荷载标准值计算。为风荷载体型系数。本设计按建筑构造荷载规中规定，迎风面取0.8，背风面取0.5，合计=1.3。为风压高度变化系数，本设计地面粗糙度类别为C类，按C类取风压高度变化系数。各层楼面处集中风荷载标准值计算列于表3.12如下所示。表3.12 各层楼面处集中风荷载标准值 (kN) B=4.5m层号离地高度mkN/mmmkN14.350.741.01.30.304.353.95.3628.250.741.01.30.303.93.95.06312.150.741.01.30.303.93.95.06416.050.761.01.30.3

52、03.93.95.20519.950.831.01.30.303.90.93.503.5.3 风荷载作用下的计算简图根据表3.12，画出轴线横向框架在风荷载作用下的计算简图，如图3.39所示。图3.39 风荷载作用下计算简图3.5.4 横向框架在风荷载作用下的力计算1. 风荷载作用下框架侧移计算。风荷载作用下框架的层间侧移可按下式3.1计算：式中 第j层的总剪力标准值；第j层所有柱的抗侧刚度之和；第j层的层间侧移2.反弯点高度计算。反弯点高度计算如式3.2所示：式中 标准反弯点高度比； 因上、下层梁刚度比变化的修正值； 因上层层高变化的修正值； 因下层层高变化的修正值。3. 柱端弯矩及剪力计算

53、。风荷载作用下的柱端剪力按下式3.3计算：式中 第j层第i柱的层间剪力； 第j层的总剪力标准值； 第j层所有柱的抗侧刚度之和； 第j层第i柱的抗侧刚度。风荷载作用下的柱端弯矩按下式3.43.5计算：4. 梁端弯矩及剪力计算。由节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配，可求出各梁端弯矩，进而由梁的平衡条件求出梁端剪力。风荷载作用下的梁端弯矩按下式3.63.8计算：边柱：式中 第j层第i节点左端梁的弯矩和第j层第i节点右端梁的弯矩；第j层第i节点左端梁的线刚度和第j层第i节点右端梁的线刚度；第j层第i节点上层柱的下部弯矩和下层柱的上部弯矩。各层柱反

54、弯点位置、剪力、柱端弯矩、梁端弯矩等计算结果详细见表3.13所示。. z.-表3.13各层柱反弯点位置、剪力、柱梁端弯矩计算表层号柱号(kN)(kN)myyh(m)(1-y)h(m)(kNm)(kNm)(kNm)(kNm)5边柱3.500.2010.701725800.000050.391.5212.3791.6681.0661.688中柱0.2991.0460.451.7552.1452.2441.8360.8751.3694边柱8.700.2011.749725800.000120.441.7162.1843.8203.001 4.886中柱0.2992.6010.501.951.955.0725.072 2.6944.2143边柱13.760.2012.766725800.000190.491.9111.9895.5025.2868.503中柱0.2994.1140.501.951.958.0228.0225.1077.9872边柱18.820.2013.783725800.000260.501.951.957.3777.37712.663中柱0.2995.6270.501.951.951