长春一汽实验小学教学楼毕业设计计算书

长春工程学院毕业设计1前 言土木工程专业包括建筑工程、岩土工程、桥梁工程等。对土建工程，毕业设计是在学完全部理论课程，并完成了工艺流程实习，专业实习之后对房屋建筑工程中常见的典型房屋进行一次理论和实践相结合的相对完整的工程设计。毕业设计也是土木工程专业培养计划中最后一个主要的教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节。其主要目的有以下几方面：巩固、联系、充实、加深和扩大所学基础理论和专业知识；提高运用所学知识；解决实际问题的能力；提高创新能力以及正确地将独创精神与科学态度相结合的能力初步掌握专业设计工作的流程和方法。熟悉运用计算机等工具提高工作效率；养成严肃认真、刻苦钻研、事实求是的工作作风。毕业设计要求学生在指导教师的指导下，独立系统地完成一项工程设计或计算，解决与之相关的所有问题，熟悉相关规范、手册、标准图集以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和提高创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。它的意义主要体现在：毕业设计在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练和提高综合实践能力与素质等方面，具有不可替代的作用。是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现。是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。毕业设计的质量也是衡量教学水平和学生毕业与学位资格认证的重要依据。毕业设计可以提高学生多方面的能力，包括综合应用所学知识的能力、发现和解决问题的能力、计算机应用能力、口头表达能力和协调合作能力。毕业设计可以缩短学生在未来工作岗位的适应期，能够使他们尽早的进入角色并发挥作用。混凝土框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。编者：盛健2014 年 6 月 10 日长春工程学院毕业设计2结构设计部分1 工程概况1.1 工程名称长春一汽实验小学教学楼1.2 设计条件1、建设地点：长春市2、建筑层数：6 层，计算楼板配筋楼层：第二层。3、结构形式：钢筋混凝土框架结构。场地：见工程地质资料。1.3 设计要求1）施工图中的线条、表示方法、尺寸及各种符号、文字标注均遵照 建筑结构制图标准中有关规定。 2）布图疏密均匀，比例准确，线形清晰流畅，图面整洁，字体工整规范。1.4 设计依据（1）地形条件：基地地势平坦，邻近城市干道，城市上、下水及电煤气管网在附近通过。（2）气象资料：标准冻土深度 1.7 m，其它查看相关资料。1.5 工程地质资料地质勘察报告（1）场地工程地质条件概述建筑场地位于市区内，场地地势平坦，由钻探资料探明场区地层由上而下分别为：1）杂填土：黑褐色，含有大量砖石碎块和人工垃圾，厚约 1.2 米；长春工程学院毕业设计32）粉质粘土：棕黄色，稍湿，呈可塑状态，厚约 3.6 米；3）淤泥质土：黑灰色，含有大量腐植质，呈流塑状态，厚约 4.9 米；4）粉土：黄褐色，密实状态，未穿透。各类土的主要物理力学性质指标见表。土的物理力学性质指标层次土层名称土层厚度(m)土的天然密度(t/m3)土的天然含水量(%)孔隙比e塑性指数IP液性指数IL土的内摩角(度)土的粘聚力 C(kPa)压缩模量ES(MPa)承载力特征值fak(KPa)1 杂填 土 1.22 粉质粘土 3.6 1.87 24 0.70 14 0.5 25 12.0 9.0 1803 淤泥质土 4.9 1.75 43 1.5 19 1.2 10 5.0 3.0 954 粉土 未穿 透 1.80 22 0.68 29 7.6 8.6 210（2）地下水情况本场区地下水属浅水，水位高程为-2.5 米，略受季节的影响，但变化不大。根据该场区原有测试资料，地下水无腐蚀性。（3）工程地质条件评价1）本场地地层条件评价如下：杂填土：物质成分复杂，承载力低，压缩性不均匀，不能作为基础持力层。粉质粘土：处于可塑状态，有一定的承载力，可支撑四、五层建筑物，当建筑物荷载较大时，作为基础持力层将增加基础造价。淤泥质土：含水量高，孔隙比大，属高压缩性土，不宜作为基础持力层。粉土：承载力高，可作为桩基持力层。2）建议当建筑物荷载不大时，可采用天然地基上浅基础方案，将基础埋置于粉质粘土中，但在基础设计中，应考虑软弱下卧层的影响；如采用桩基，可将桩基置于粉土中。长春工程学院毕业设计4单桩承载力计算参数表(kPa)混凝土预制桩 沉管灌注桩 干作业钻孔桩 水下钻孔桩土的名称 侧阻qsik端阻qpk侧阻qsik端阻qpk侧阻qsik端阻qpk侧阻qsik端阻qpk粉质粘土 66 52 62 64淤泥质土 25 18 22 22粉土 75 2600 60 2300 70 1900 70 500（4）附图1）场地钻孔平面布置图2）工程地质剖面图长春工程学院毕业设计5' 2360/yfNm2 结构布置及计算简图2.1 结构布置长春一汽实验小学教学楼，总建筑面积 4963 ，建筑总长度 55.5m，宽度 14.7m，建筑高2m度 20.10m，共 6 层：1 层 3.6m，26 层 3.3m，无地下室。本工程是多层框架结构体系，耐火等级为二级，建筑抗震烈度 7 度，框架抗震等级为二级。结构布置(1) 结构形式：全现浇钢筋混凝土框架结构；(2) 承重方案：框架梁柱；(3) 材料选用：混凝土强度等级为框架柱 C35，f 16.7N/mm ；框架梁c2C25，f 11.9N/mm ，楼板 C25,f 11.9N/mm 。钢筋为框架梁受力纵向钢筋采用 HPB300，c2c2；框架梁柱纵向受力钢筋采用 HRB400， 其余钢筋一律采'/70mNy用 HPB300， 。结构平面布置图见图-1。2'/fy2.2 梁、柱、板截面尺寸确定确定主梁高度：h= =500750mm,取 h=600mm/15/10b= =200300mm,取 b=300mmh/3/2次梁：h= =333500mm,取 h=450mm/18/12b= =150225mm,取 b=200mmh/3/2板厚：h 2500/3=83mm,取 h=90mm卫生间板厚取 110mm3 楼盖的设计根据建筑结构荷载规范查得民用建筑楼面均布荷载的标准值为：办公室、上人楼面2kN/m2,卫生间、走廊：2.5kN/m 2。长春工程学院毕业设计6长春工程学院毕业设计7图-1 结构平面布置图3.1 荷载计算构件设计计算标准层楼板计算荷载收集：（教室）瓷砖地面： 0.55kN/m2木丝板吊顶棚： 0.26 kN/m 290 厚混凝土楼板： 25×0.09=2.25 kN/m220mm 水泥砂浆面层 0.02×20 kN/m 2 =0.40 kN/m2恒荷载标准值： =3.46kN/m2Kg恒荷载设计值： g=3.46×1.2=4.15 kN/m2活荷载设计值： q=2.0×1.4=2.8 kN/m2活荷载设计值： p=g+q=4.15+3.5=7.65 kN/m2卫生间楼面荷载收集瓷砖地面： 0.55kN/m28mmAPP 防水卷材防水层 0.11 kN/m 2木丝板吊顶棚： 0.26 kN/m210mm 混合砂浆找平层 0.01×17kN/m 2=0.17 kN/m2110 厚混凝土楼板： 25×0.11 kN/m2=2.75 kN/m220mm 水泥砂浆面层 0.02×20 kN/m2 =0.40 kN/m2恒荷载标准值： =4.40kN/m2Kg恒荷载设计值： g=4.40×1.2=5.28 kN/m2活荷载设计值： q=2.5×1.4=3.5 kN/m2活荷载设计值： p=g+q=5.28+3.5=8.78 kN/m2弯矩计算（塑性理论）长春工程学院毕业设计8代表简支边； 代表固定边m1平行于 方向板中心单位板宽内的弯矩；01lm2平行于 方向板中心单位板宽内的弯矩；2固定中点沿 方向单位板宽内的弯矩；'2 0l固定中点沿 方向单位板宽内的弯矩。'1 13.2 楼板内力计算及配筋区格板 B1（双向板弹性）按弹性理论计算跨内弯矩时，按恒荷载满布活荷载棋盘式布置计算取荷载 g=g+q/2=7.03kN/m2q=q/2=1.75kN/m2表 3-1 弯矩计算区格 1B021/l 3.9/750.2 计算简图 gqm1(kNm/m) 2(0.2197.30.61.75)3.94.8kNm/v=0m2(kNm/m) 2.845.8.5/(kNm/m)1v .3029.5467k/跨内v=0.2(kNm/m)2 81Nm/长春工程学院毕业设计9计算简图 g+q(kN m/m)'1m20.168.73916.kNm/支座(kN m/m)'2 0板 110mm， =110mm-15mm=95mmh0跨中：Y：A s1=(4.83 106)/(0.9 270 95)mm=209mm2× × ×X：A s2=(9.54 106)/(0.9 270 95)mm=413mm2× × ×考虑区格板四周与梁整体连接，乘以折减系数 0.8As1=209 0.8mm2=167mm2×As2=462 0.8mm2=330mm2×分别配 A8200，实配 251mm2，和 A8130，实配 387mm2验算最小配筋率， =0.45ft/fy=0.21% 0.2% =0.21% 1000 100mm2=231mm2 × ×区格板 B2（双向板塑性）计算跨度：l01=2.5m-0.25m=2.25ml 02=6m-0.3m=5.7mn= l 02 /l01=5.7/2.25=2.5，取 =1/n2=0.2， =2 采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为： m 1l025.7 m 1Mm 2l01= 0.2×2.25m×m 10.45 m 10= l02 =2×5.7=11.4m1, =0''1 '1=l01 =2 0.25 0.2 m1=0.9m, =0''2 1× × '2由公式 得：'“'“01222013PlMMlB2长春工程学院毕业设计102 +11.4 =×5.71+2×0.451 1+0.911/12×0.8×7.65×2.25×2.25×(3×5.72.25)24.6 =38.31解得： 1.6kN·m/mm故得： 0.2×1.60.32kN·m/m21= =3.2 kN·m/m='1 1 ''1 2×1.63.2kN·m/m='2m''2区格板 B3（双向板塑性）计算跨度：l01=2.5m-0.2m=2.3ml 02=6m-0.3m=5.7mn= l 02 /l01=5.7/2.3=2.48，取 =1/n2=0.2， =2 采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为： l025.71Mm1 = 0.2×2.3m× 0.46201m1l02 =5.7×2 =11.4 kN·m/m'1'= 1'2011.46385=.42=- =2 =0.92 , =0''2 011 ×0.2×2.31 1'2由公式 得：01“'2“'2 3lPlMM2 +2 11.4 =×5.71+2×0.461 × 1+0.911/12×0.8×7.65×2.3×2.3×(3×5.72.3)解得： 1.1kN·m/mm故得： 0.2×1.10.22kN·m/m21= =2.2 kN·m/m='1 1 ''1 2×0.220.44kN·m/m''2 m区格板 B4（双向板塑性）B3长春工程学院毕业设计11计算跨度：l01=2.5m-0.25m=2.25ml 02=6m-0.3m=5.7mn= l 02 /l01=5.7/2.25=2.53，取 =1/n2=0.2， =2 采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为： l025.71Mm1 = 0.2×2.25m× 0.45201m1l02 =5.7×2=11.4kN·m/m'1=''=- =2 =0.9''2 011 ×0.2×2.251 1'0M由公式 得：01201“2'“1'21 3lPlM2 +2 11.4 =×5.71+2×0.451 × 1+0.911/12×0.8×7.65×2.25×2.25×(3×5.72.25)解得： 1.07kN·m/mm故得： 0.2×1.070.214kN·m/m21= =2.14 kN·m/m='1 1 ''1 2×0.2140.43kN·m/m, =0''2 m'2教室休息室：标准值 g=3.46 kN·m，q=2.0kN·m设计值 g+q=1.2 3.46+1.4 2.0=7.55kN·m× ×区格板 B5（双向板塑性）计算跨度：l01=3m-0.3m=2.7ml 02=6m-0.3m=5.7mn= l 02 /l01=5.7/2.7=2.1B4长春工程学院毕业设计12取 =1/n2=0.22， =2 采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为： l02 ×5.71Mm1 = 0.2×2.7m× 0.54201m1l02 =2×5.7× =11.4'1 11=0'= =2 =1.08''2 011 ×0.2×2.71 1'0M由公式 得：2'“'“011212013-PlMl2 +11.4 =×5.71+2×0.541 1+1.0811/12×0.8×7.55×2.7×2.7×(3×5.72.7)解得： 2.12kN·m/mm故得： 0.2×2.120.424kN·m/m21= =4.24kN·m/m， =0'1 1 ''1 2×0.4240.848kN·m/m, =0''2 m'2走廊板标准值 g=3.46 kN·m，q=2.5 kN·m设计值 g=1.2 =7.65 kN·m×3.46+1.4×2.5区格板 B8（双向板塑性）计算跨度：l01=3m-0.3m=2.7ml 02=2.7m-0.3m=2.4mn= l 02 /l01=2.4/2.7=0.89，取 =1/n2=1.3， =2 采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为： l022.41Mm1 = 1.3×2.7m× 3.51201m1B5B8长春工程学院毕业设计13l02 =2×2.4× =4.8'1M 1m1=0'= =2 =7.02'2 011 ×1.3×2.71 1=0''2由公式 得：01201“2'“1'21 3lPlMM2 +4.8 =1/12×2.41+2×3.511 1+7.021 ×0.8×9.05 ×2.72×(3×2.72.7)解得： 0.84kN·m/mm故得： 1.3×0.841.09kN·m/m21= =1.638kN·m/m， =0'1 1 ''1 2×1.092.18kN·m/m, =0''2 m'2配筋计算：各区格板跨中及支座弯矩弯矩即已求得，取截面有效高度 =75mm, =65mm（环h0 h0境类别为一类，取保护层厚度为 15mm）,近似按 =m/(0.9fyh)计算钢筋截面面积，结果见下表：表 3-2 双向板配筋计算截面 m/( kN·m) /mmh0 /mm2 选配钢筋 实配面积/mm2区格 2 01方向方向021.60.3275658821A8200 251区格 3 01方向方向021.10.2275656114A8200 251区格 4 01方向方向021.070.2175655914A8200 251区格 5 01方向方向022.120.4275651127A8200 251跨中区格 8 01方向方向020.841.0975654671A8200 251长春工程学院毕业设计142-3 （ 3.2+2.2）/2=2.7 75 148 A8200 2513-4 （2.2+2.14）/2=2.17 75 118 A8200 2514-5 （ 2.14+4.24）/2=3.1975 175 A8200 2514-4 2.14 75 117 A8200 251支座4-8 （ 2.14+1.68）/2=1.9175 105 A8200 251最小配筋率： =0.45 / =0.21% 0.2% =0.21% mm2=210mm2 ×1000×90区格板 B6（单向板）长短边之比（7.5-0.3）/（2.7 -0.3） 3，按单向板计算=2.7m-0.3m=2.4m01弯矩设计值 由表 1-4 查得板的弯矩系数 分别为：边支座-1/14，跨中 1/16=（g+q） /16=7.65 /16 kN·m=2.8 kN·m1 201 ×2.42=-(g+q) /14 kN·m=-3.2 kN·m2 201区格板 B7（双向板塑性）走廊板由表查的 分别为：跨中 1/14，边支座-1/16求得：=（g+q） /14=7.65 /14 kN·m=3.2kN·m1 201 ×2.42=-(g+q) /16 kN·m=-2.8 kN·m2 201正截面受弯承载力计算 板厚取 90mm, =90-15=75mm,C25 混凝土， =1.0， =11.9N/ ,h0 1 2采用 HPB300 钢筋， =270 N/mm2,取 1m 宽板带作为计算单元，b=1m 。板配筋的计算过程如下表：3-3 板的配筋计算表g+q=9.05kN/m长春工程学院毕业设计15截面位置 B6 跨中 B6 边支座 B7 跨中 B7 边支座M/（kN·m） 2.8 3.2 3.2 2.8=M/ b 1h201 0.066 0.076 0.076 0.066 =1- 12 0.068 取 0.1 0.080 取 0.1 0.080 取 0.1 0.068 取 0.1= /1h0 2 329 329 329 329选配钢筋 A8150 A8150 A8150 A8150实配配筋面积/ 2 335 335 335 335最小配筋率验算， =0.45 / =0.21% 0.2% =0.21% mm2=210mm2 ×1000×90支座配筋附加计算区格板 1，弹性板， =16.1 kN/m,区格板 4，塑性板， =2.14 kN/m'1 ''1取 m=16.1 kN/m= = =697mm2,选配钢筋 A12160，实配面积 707mm2/(0.9 )16.1/(0.9×270×95)4 框架内力组合及内力调整4.1 梁柱截面初步确定确定框架结构计算简图该框架柱网平面布置规则，主要为纵向框架承重，为减少计算篇幅，本例题仅选择中间位置的一榀框架 KJ-3 为例进行设计计算。计算简图如下：图 4-1长春工程学院毕业设计16图 4-1 KJ3 计算简图KJ_3 计算简图中，框架梁的跨度等于顶层柱截面形心轴线之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二层楼板底，为 4.55m，其余各层柱高为建筑层高，均为 3.3m。（1） 材料选用 混凝土：C30，E c=3.15 4N/mm2,fc=14.3N/mm2；钢筋：梁柱纵筋采×10用 HRB400，箍筋采用 HPB300。（2） 拟定梁柱截面尺寸长春工程学院毕业设计171） 框架梁：边跨 300mm 600mm，中跨 300mm 600mm× ×2） 框架柱：N=(2700+6000)/2 7500 13 6=2545kN× × × 要求 A 1.2N/fc,N=(12 )nA=182856mm2 14b =428mm,取柱截面 b h=600mm 600mm × × 在抗震设计时，柱的截面面积还应该考虑轴压比 N/fcA 的影响。已知抗震等级为二级，轴压比限制查的 0.8=N/Acfc,Ac=N/ fc=190494mm2 b =436mm,取柱截面 b h=600mm 600mm × × 据构造选取截面，框架柱的截面边长不宜小于 250mm，剪跨比宜大于 2，截面高宽比不宜大于 3。综上，框架梁、柱截面尺寸：AB 跨梁：b×h=300mm×600mm；BC 跨梁: b×h=300mm×450mm;次梁：b×h=200mm×450mm.;13 层柱：600mm×600mm46 层柱：550mm×550mm（3） 梁柱线刚度计算一层：4.55m 其余各层： 3.3m柱的线刚度计算：底层柱： 14411 560223.705ccc caEIi ENmH23 层柱： 14432 51.0ccc cIi 46 层柱： 14433 5523.0ccc caEIi ENmH梁的线刚度计算：AB 跨梁： ；13351 6.5212.0600ccABcb cbhEIil长春工程学院毕业设计18BC 跨梁： 。133520452116.9077ccBCcb cbhEEIi Nml 在内力分析时，一般只要梁柱相对线刚度比，为计算简便，取 AB 跨梁线刚度作为基础值 1，算得个杆件的相对线刚度比，标于框架计算简图中，见图 4-22706060 DCB E4503030303030（ 1.25）（ 1.25） （2.43）（2.43）（2.43）（2.43） （1.76）（1.76）（1.76）（1.76） （1.7）（1.7）（1.7）（1.7）（ 1.0）（ 1.0）（ 1.0）（ 1.0）（ 10） （ 10）（ 125）（ 0） （ 0）（ 25）（ 1.0） （ 1.0）（ 1.25）（ 1.0） （ 1.0）（ 1.25）（243） （2.43）（7）（7） （7）（.7） （1.7）（1.7）（7）（7）（43）（43）长春工程学院毕业设计19图 4-2 结构线刚度简图4.2 风荷载作用下的框架内力分析风荷载作用下框架内力分析及侧移验算4.2.1 风荷载标准值：基本风压 w00.65kN/,风载体型系数 s1.3风压高度变化系数 按 C 类粗糙度查表，查得高度变化系数如表 4-1 表示：z表 4-1 C类粗糙度风压高度变化系数离地高度/m 5 10 15 20 30 40z0.65 0.65 0.65 0.74 0.88 1.0荷载规范规定，对于高度大于 30m 且高宽比大于 1.5 的高层房屋，应该采用分振系数以考虑风压脉动的影响。本工程结构高 20.55m 不需要考虑风压脉动的影响。z风振系数： ； 1z柱顶集中风荷载标准值为： kiFwBH各层柱顶集中风荷载标准值计算见表 4-2表 4-2 柱顶风荷载标准值层数 离地高度 z各层柱顶风荷载标准值 6 20.55 0.75 F6=065 1.3 1.0 0.75 (0.9+1.65) 7.5kN=12.1kN× × × × ×5 17.25 0.69 F5=0.65 1.3 1.0 0.69 3.3 7.5kN=14.4kN× × × × ×4 13.95 0.65 F4=0.65 1.3 1.0 0.65 3.3 7.5kN=13.6kN× × × × ×长春工程学院毕业设计203 10.65 0.65 F3=13.6kN2 7.35 0.65 F2=13.6kN1 4.05 0.65 F1=0.65 1.3 1.0 0.65 (1.65+2.025) 7.5kN=15.1kN× × × × ×风荷载作用下的计算简图如图 4-3 所示长春工程学院毕业设计21图 4-3 风荷载作用下的计算简图4.2.2 柱的侧移刚度：仅计算 KJ-3，计算过程及结果见表 4-3。表 4-3 各层柱侧移刚度D柱 D0.52cKc21iDh边柱（2 根） 1.05687.680.4151020.4635.78中柱（2 根） 1.02.876.2780.411020.5437.底层柱 D(35)291D柱bciK0.cKc2iDh边柱（2 根） 1.0.41223.4120.71020.173.594中柱（2 根） (.5)0.964.230.1691020.3167.58二三层柱 D(4587)3边柱（2 根） 1.0.58270261020.6.518四六层柱中柱（2 根） (1.0)1.36271.30.97261020.397.518长春工程学院毕业设计22D2(1832)9064.2.3 风荷载作用下的侧移验算： iijVuD框架在风荷载作用下的侧移计算如表 4-4 所示：表 4-4 风荷载作用下的侧移计算表层数各层风荷载 /kNjP层间剪力 /kjV侧移刚度 /(kNm)D层间侧移 /jujuh6 12.1 12.1 99906 0.00012 1/275005 14.4 26.8 99906 0.00027 1/120004 13.6 40.4 99906 0.00040 1/82503 13.6 54.0 110853 0.00049 1/67302 13.6 67.6 110553 0.00061 1/54101 15.1 82.7 82912 0.00100 1/4050框架总侧移：u 0.00289iu层间侧移最大值为 1/40501/550 ，满足侧移限值。4.2.4 风荷载作用下的框架内力分析（D 值法）以顶层为例：A 轴线柱： = ， 则 V=0.181 8.4=2.19kND182N/m0.1896反弯点高度：由 ，查附表得， =0.29350.k0y，顶层不考虑 ，则：1133.0ayay， ， ， 2长春工程学院毕业设计23y=y0+y1+y3=0.293柱端弯矩：柱顶 MA98=（1-0.293）×3.3×2.19=5.11 kNm柱底 MA89=0.293×3.3×2.19=2.12 kB 轴线柱： = ， 则 V=0.319 8.4=3.86kND382N/m0.3996反弯点高度： ，由查附表得， =0.3661.k0y，顶层不考虑1133.00ayay， ， ， 2y=y0+y1+y3=0.366柱端弯矩：柱顶 MB98=（1-0.366）×3.3×3.86=8.08 kNm柱底 MB89=0.366×3.3×3.86=4.66其余各层计算过程如表 4-5表 4-5 D值法计算柱端弯矩A 轴柱 B 轴柱层次 /D/VkNy /(km)ucM/(N)lc/VkNy /(km)ucM/(N)lc6 0.181 2.19 0.293 5.11 2.12 0.319 3.86 0.366 8.08 4.665 0.181 4.85 0.393 9.72 6.29 0.319 8.55 0.45 15.52 12.704 0.181 7.31 0.443 13.44 10.69 0.319 12.89 0.466 22.71 19.573 0.176 9.50 0.450 17.24 14.11 0.324 17.50 0.463 31.01 26.742 0.176 11.90 0.543 17.95 21.32 0.324 21.90 0.500 36.14 36.141 0.217 17.95 0.732 15.87 53.21 0.283 23.40 0.636 34.50 60.27由公式得梁端弯矩：M (M M )；M (M M )lbrblictrbrblict长春工程学院毕业设计24梁端剪力：V b 。由梁端弯矩进一步求得梁端的剪力，LrbM计算过程如表 4-6 所示。表 4-6 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算AB 跨梁 BC 跨梁柱轴力层次 M/(kNm)lb/rb/l/bVkNM(m)lb/krb/l/bVkNA 轴柱 B 轴柱6 5.11 3.59 6 1.45 4.49 4.49 2.7 3.33 1.45 1.885 11.84 8.97 6 3.47 11.21 11.21 2.7 8.30 4.92 6.714 19.73 15.74 6 5.91 19.67 19.67 2.7 14.57 10.83 15.373 27.93 22.48 6 8.40 28.10 28.10 2.7 20.81 19.23 27.782 32.06 27.95 6 10.00 34.93 34.93 2.7 25.87 29.23 43.651 37.19 31.40 6 11.43 39.24 39.24 2.7 29.07 40.66 61.29柱轴力前正负号表示风荷载可左右两方向作用于框架，当风荷载反向作用于框架时，轴力将变号。框架在左风荷载作用下的弯矩图、梁端剪力及柱轴力图 4-4、4-5 所示：长春工程学院毕业设计255.19.7213.417.2417.9515.872.16.2910.6914.21.353.218.015.22.7131.036.1434.504.612.7019.5726.7436.1460.2718419727.332.0637.193598975.742.4827.951.4049119683939.2图 4-4左风作用下框架弯矩图（kN·m）长春工程学院毕业设计263.1.431.43 10.10.8.408.40 5.915.913.473.47 1.451.4517.95(406)1.90(23)9.50(123)7.31(08)4.85(92)2.19(45)23.40(6129)21.90(4365)17.50(28)12.89(537)8.5(671)3.86(1)-23.40(6129)-21.90(4365)-17.50(28)-12.89(537)-8.5(71)-3.86(1)-17.95(406)-1.90(23)-9.50(123)-7.31(08)-4.85(92)-2.19(45)EDCB 29.0725.8720.8114.578.30图 4-5 右风作用下框架梁端剪力、柱轴力图(kN)长春工程学院毕业设计274.3 重力荷载计算4.3.1 屋面横向梁 SBS 改性沥青防水卷材 0.05kN/m²150mm 厚泡沫混凝土保温层 0.15 0.9 kN/m²×0.6/²=20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02m×20kN/ m³=0.4 kN/m²100mm 厚钢筋砼板 0.1m×25kN/ m³=2.5 kN/m²木丝板吊顶棚 0.26 kN/m² 屋面板均布恒荷载标准值 =4.21kN/m²kgAB 跨屋面梁上恒荷载标准值： =2.5m ×4.21 kN/m2=10.53kN/m1wkgBC 跨屋面梁上恒荷载标准值： gwk2=0AB 跨框架梁自重 gwk3：框架梁自重 0.3m×（0.6-0.09）m×25 kN/m3= 3.83 kN/m框架梁抹灰 2×（0.6m -0.09m）+0.3m×0.02m×17 kN/m 3=0.45 kN/m gwk3=4.28 kN/mBC 跨框架梁自重: g wk3框架梁自重 0.3m×（0.45-0.09）m×25 kN/m3= 2.7 kN/m框架梁抹灰 （0.45m-0.09m）×2+0.3m×0.02m×17 kN/m 3=0.35 kN/m gwk3=3.05 kN/m屋面上人，活荷载标准值为 2.0kN/m2，走廊处活荷取 2.5kN/m2 则AB 跨屋面梁上活荷载标准值： =2.5m ×2.0 kN/m2=5.0kN/m1qwkBC 跨屋面梁上活荷载标准值： qwk2=04.3.2 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，300mm 厚,100mm 混凝土压顶双面抹灰砖墙自重为： 0.3×0.9×18 kN/m 2+25 kN/m2×0.1×0.3+0.08×0.9×0.5 kN/m2+0.02×(0.9+0.1)×17 kN/m2×3=6.0kN长春工程学院毕业设计28纵向框架梁自重标准值：纵向框架梁自重 0.3m×（0.6-0.09）m×25 kN/m2= 3.83kN/m框架梁抹灰 2×（0.6m -0.09m）+0.3m×0.02m×17 kN/m 2=0.45kN/m 4.28kN/m次梁自重标准值：次梁自重 0.2m×（0.45-0.09）m×25 kN/m 2= 1.8 kN/m次梁抹灰 （0.45m-0.09m）×2×0.02m×17 kN/m2=0.31 kN/m2.11 kN /mA/C 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 ：1Gwk女儿墙自重 6.0N/m×7.5m=45kN纵向框架梁自重 4.28kN/m×7.5m=32.1kN次梁自重 2.11kN/m×2×3.0m=12.7kN屋面恒荷载传来 7.5×3- （ 1.75+3）×1.25×4.21kN·m=69.7kN=159.5kN1GwkB 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 ：2Gwk纵向框架梁自重 4.28kN/m×7.5m=32.1kN次梁自重 2.11kN/m×2×3.0m=12.7kN屋面恒荷载传来 7.5×3-（1.75+3）×1.25×4.21kN·m=69.7kN1.35 7.5 4.21kN=42.6 kN× ×=157.1kN2wkG次梁传来恒荷载标准值 Gwk3：纵向框架梁自重 2.56kN/m×6m=15.36kN屋面恒荷载传来 (6×4.2-2.1×2.1×2)×6.51kN·m=106.64kN Gwk3=122kNA/C 轴纵向框架梁传来活荷载标准值 ：1wkQ=7.5×3-（1.75+3）×1.25×2.0kN·m=33.1kN1kB 轴纵向框架梁/次梁传来活荷载标准值 ：2w长春工程学院毕业设计297.5×3-（1.75+3）×1.25×2.0kN·m=33.1kN1.35 7.5 2.5kN=25.3kN× ×=58.4kN2wkQwk2wk1 MMwk4wk3g wk1wk1 wk1 wk1wk2wk2wk1wk1 qgQGG图 4-6 屋面梁荷载简图A 轴纵向框架梁中心线往外侧偏离轴线应考虑 125mm 的偏心，以及由此产生的节点弯矩，则：Mwk1=159.5kN×0.125m=19.9kN·m; Mwk2=33.1kN×0.125m=4.1kN·m4.3.3 楼面框架梁楼面均布恒荷载：瓷砖地面： 0.55kN/m215mm 混合砂浆顶棚抹灰： 0.015×1.7 kN/m2=0.26kN/m290 厚混凝土楼板： 25×0.09=2.25kN/m220mm 水泥砂浆面层 0.02×20 kN/m2 =0.40 kN/m2恒荷载标准值： =3.46kN/m2Kg内隔墙自重标准值：300 水泥空心砖墙身 0.3m×10.3k N/m 3=3.09kN/m2×250×11020mm 厚混合砂浆两侧粉刷 2×0.02m×17 k N/m 3=0.68kN/m23.77 kN/m2内隔墙自重标准值 3.77 kN/m 2×（3.3m-0.6m ）=10.2kN/mAB 跨屋面梁上恒荷载标准值： =2.5m ×3.46kN/m2=8.65kN/m1kggk3=0=10.2kN/m2+4.28kN/m2=14.48kN/m长春工程学院毕业设计30BC 跨屋面梁上恒荷载标准值： g k2=0 gk4=3.05 kN/m教学楼楼面活荷载标准值为 2.5kN/m2则：AC 跨梁上活荷载标准值 =2.5m×2.5kN/=6.25N/m1kq楼面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载外纵墙自重标准值：瓷砖墙面 0.5kN/m 2300 水泥空心砖墙身 0.3m×10.3k N/m 3=3.09kN/m2×250×11020mm 厚混合砂浆两侧粉刷 0.02m×17 k N/m 3=0.34kN/m23.93 kN/m2墙重 7.5m×（3.3-0.6）m -3×2.0m×1.8m×3.93kN/m 2 =37.1kN窗重 3×2.0×1.8 kN×2= 10.08kN合计 47.9kN内纵墙自重标准值：墙重 7.2m×2.7m-2×0.9m×2.4m×3.77kN/m2 =57.0kN 门重 2×0.9m×2.4m kN/m2=4.3kN ×1.0合计 61.3kNA/C 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 ：1kG外纵墙重 47.9kN次梁自重 2.11kN/m×2×3.0m=12.7kN纵向框架梁自重 4.28kN/m2 ×7.5m =32.1kN楼面恒荷载传来 7.5×3-（1.75+3）×1.25×3.46kN·m=57.3kN=150.0kN1kGB 轴纵向框架梁传来恒荷载标准值 ：2kG内纵墙重 61.3kN纵向框架梁自重 4.28kN/m2 ×7.5m =32.1kN楼面恒荷载传来： 7.5×3- （1.75+3 ）×1.25×4.21kN·m=69.7kN