电大毕业设计

某县科技综合楼

中文摘要

本设计主要进行了结构方案中横向框架4轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，并找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。

关键词： 框架；结构设计；抗震设计

英文摘要

Abstract

The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.

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目 录

1、前言--------------------------------------------1 2、设计任务书--------------------------------------4 3、建筑设计说明-----------------------

3.1、工程概况---------------------------- 13 3.2、建筑物功能与特点----------------------13 3.3、设计资料----------------------------------13 4、工程总体概述 4.1、柱网布置

4.2、框架结构承重方案的选择 4.3、梁、柱截面尺寸的初步确定 4.4、计算过程 5、框架侧移刚度的计算 5.1、横梁线刚度 ib的计算 5.2、柱线刚度ic的计算 5.3.各层横向侧移刚度计算 6、重力荷载代表值的计算 6.1楼屋面做法

6.2 屋面及楼面可变荷载标准值 6.3 墙、门、窗重力荷载计算 6.4 梁、柱计算

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6.5、各质点重力荷载代表值计算

7、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 7.1 横向自振周期的计算

7.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 7.3 多遇水平地震作用下的位移验算 7.4 水平地震作用下框架内力计算 8、竖向荷载作用下框架结构的内力计算 8.1 计算单元确定 8.2 荷载计算 8.3 内力计算 9、横向框架内力组合 9.1结构抗震等级 9.2框架梁内力组合 10、截面设计 10.1框架梁 10.2 框架柱 11、楼梯设计 11.1 设计资料 11.2 楼梯板设计 11.3 平台板计算 11.4 平台梁设计 12、基础设计

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12.1 工程概况

12.2 独立基础设计（○7轴线 C 柱） 12.3 联合基础设计（○7轴D、E基础） 13、板的设计 13.1设计资料：

13.2各双向板内力及变形分析计算 13.3各板区配筋计算： 14、参考文献

1、前言

结构设计是土木工程毕业设计的重要阶段，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,是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本组毕业设计题目为《某城市快捷教室》。在结构设计前期，我温习了《结构力

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学》、《土力学》、《基础工程》、《混凝土结构设计原理》、《混凝土结构设计》、《工程结构抗震设计》等书籍，并借阅了《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构构造手册》、《荷载规范》、《地基规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》等规范。在网上搜集了不少相关资料，并做了笔记。在结构设计中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能参照相关书籍中的示例行计算和分析，并在结构设计指导老师的指导下进行相应修正。在结构设计后期，主要进行设计手稿的校正并电脑输入和 PKPM 计算出图（并有一张手画基础图）。

结构设计的八周里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、以及外文的翻译，加深了对框架结构结构设计、新规范、计算原理、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解并熟练使用了 Excel；在绘图时熟练掌握了 AutoCAD、PKPM、天正建筑等专业软件。通过以上所有这些从不同方面的辅助逐渐达到了毕业设计的目的与要求。

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Excel进行内力组合的计算。但由于自己水平有限，在整个结构设计过程中难免有欠考虑 和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

2009年5月20日

2、设计任务书

题目：某城市快捷教室

一、建筑面积： 5500～6000㎡ 二、工程概况：

某教室连锁企业拟建一幢教室综合楼，建筑层数在五层左右，采用框架结构，功能包括教室、门厅、实验室简餐厅、会议及相关服务用房，如洗衣房、配电房、电话

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机房等（各部分功能可根据具体情况灵活安排），建筑体型组合可为单一型或组合型，室外有停车场及绿化布置。

三、基地平面：（见下图） 四、建筑组成及面积分配（面积上下浮动在10％以内） 1. 门厅：250 m2 2. 教学用房：700 m2

(1) 教室： 200 m2 (2) 大厅： 300 m2 (3) 实验室： 200 m2

4. 会议室：500 m2

(1) 大会议室：100 m2× 1 (2) 小会议室： 50 m2× 8

5. 标准层用房：25 m2/层 6. 教室：2000 m2――2500 m2

(1) 实验室（占房间面积的80％）： 25 m2/间 (2) 教室（占教室面积的20％）： 50 m2/间 7. 办公室（若干）：75 m2

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8. 辅助用房: 150 m2 (1) 洗衣及贮物： 100 m2 (2) 电话机房： 25 m2 (3) 配电房： 50 m2 9. 交通面积: 若干

(1) 走道、楼梯、电梯（1部）、过厅等

五、建筑标准： 1. 层数、层高: (1) 层数： 5层

(2) 层高：大空间：4.2 m--4.5 m；教室：3.3 m--3.6 m 2. 装修：

(1) 外墙：干粘石或外墙乳胶漆，或贴面砖，重点部位可采用幕墙 (2) 内墙和顶棚：

a) 门厅、餐厅——较高级装修和吊顶棚 b) 其余——中等装修 (3) 楼地面：

a) 门厅——较高级地板砖或石材面层 b) 教室及教室走廊、会议室辅地毯 c) 卫生间、盥洗室——防滑地板砖 d) 其余——水泥砂浆地面 (4) 门窗：

a) 外窗——铝合金门窗

b) 内门——木门、内窗——铝合金窗 3. 建筑平面形式：内廊式 4. 结构类型：钢筋混凝土框架 六、设计要求： 1. 建筑部分：

a) 认真分析任务书中确定的环境特征，从环境入手进行单体布置，合理安排主要入口和辅助入口，注意处理好主体停车场绿化之间的关系。同时了解城市规划部门对建筑设计的要求，如建筑红线、停车场面积、自来水接口、电气高低压变配、下水道等方面的要求。

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b） 结合《房屋建筑学》中所学知识，在单体设计时明确主要使用部分、辅助使用部分、交通联系部分之间的关系。做到功能分区明确，流线组织合理，空间尺寸恰当。房间开间、进深符合建筑模数，楼梯间、电梯间的数量及布置形式满足《建筑设计防火规范》的要求。 c） 根据建筑物各使用部分的组合情况，分析适合该建筑结构形式的受力特征和应用范围，确定合理的结构形式，注意各种变形缝处的建筑、结构处理方法。

d） 建筑体型及立面造型应有秩序感和统一感，注意比例尺度、节奏和韵律，建筑形象和结构形式辩证统一。在此基础上，重点处理入口及檐口等细节部分，做到严谨活泼，体现建筑美学。

e） 建筑方案设计完成后，应进行构造方案设计，合理确定屋面、楼地面、墙面、门窗等部位的构造方案。正确进行楼梯设计及踏步、扶手构造选型，对特殊部位的构造处理（檐口、雨篷、隔断、玻璃幕墙等）应有清晰概念。

2. 结构部分: （1）地质资料

场地范围内土质构成，自地表向下依次为：

a层：杂填土，厚度0.7m，地基承载力标准值fk＝100kPa； b层：亚粘土，厚度0.5～1.0m，地基承载力标准值fk＝80kPa； c层：粘土，厚度3～4m，硬塑状，地基承载力标准值fk＝210kPa。 （2）水文资料

拟建场地地势平坦，自然地表标高24.50m，实测最高地下水位21.00m，水质无侵蚀性。 （3）气象资料

东南风向，基本风压W0＝0.30kN/m2，基本雪压S0＝0.50kN/m2。 （4）地震资料

地震设防烈度为7度，Ⅱ类场地。 （5）结构设计要求

遵守国家现行各有关规范和强制性标准，从建筑造型和使用功能出发，以结构安全可靠为基础，兼顾经济合理、施工方便，强调结构造型和结构布置的合理性，结构分析计算的正确性和构造处理的可能性。结构设计内容及要求：

结构方案和构件的选型，确定基础、屋（楼）盖、楼梯型式； 结构平面布置，确定梁、柱、板尺寸并编号；

竖向荷载计算，确定框架计算简图（选择1～2榀代表性框架）

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重力荷载代表值计算，框架梁柱刚度计算及自振周期计算； 地震作用下框架内力计算和侧移验算；

竖向荷载作用下框架内力计算（恒载与活载作用分别计算） 框架梁柱内力组合及截面设计与配筋； 基础设计及配筋； 楼梯设计及配筋

部分楼（屋）盖现浇板设计与配筋；

结构计算书，电算结果，包括中英文摘要，设计资料，所有设计内容及必要的图表说明。 七、图纸要求： 1.建筑施工图：

（1）1~2层平面图 （包括实验室及空间划分、卫生间布置） 1∶100 （2）标准层平面 （包括教室及空间划分、卫生间布置）

（选与二层布置不同的平面） 1∶100 （3）屋顶平面图 （画出排水分区、纵横坡坡度） 1∶100 （4）建筑主要立面图 （两个） 1∶100 （5）建筑主要剖面图 （要求剖到楼梯） 1∶50 （6）施工说明、门窗表、详图1～2个 1:10

2. 结构施工图： 完成结构施工图（4张）

楼层结构平面布置图 1:100 框架结构配筋图 1:50 楼梯结构配筋图 1:25

主体结构基础平面及基础配筋图 1:100,1:25 八、建筑图纸标注要求： 1. 平面图:

(1) 标注建筑纵横轴线（点划线）及轴线编号 (2) 标注建筑各部分尺寸：

a）外墙：分三道尺寸，即：

① 总尺寸 (外包八寸)——表示总长度和总进深 ② 轴线尺寸

③ 门窗洞口尺寸及墙段尺寸

b) 内墙：标注墙厚尺寸(要表明墙与轴线的关系)、洞口位置及大小。 c) 标注墙上预留孔洞位置，孔底标高等。

d) 底层室外踏步、台阶、散水等尺寸。

(3) 标注各层标高及室外地坪标高，一般标在入口处或公共走道上，若房间或外廊地面低于同层标高时，要在该处注明高差尺寸。

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(4) 标注门窗编号，凡高、宽与形式均同者为同一编号，不同者另编一号。 门用M-1、M-2??表示，窗用C-1、C—2??表示；画出门的开启方式或方向。 (5)布置（阅览室、卫生间）

(6) 标注剖面图、详图的位置及索引编号，剖切线只能绘在底层平面图中 (7) 标注房间名称、图名及比例。

(8) 楼梯间要求绘出踏步数、平台、栏杆扶手及上下行箭头方向。 2. 立面图:

(1) 表明建筑外形、门窗、雨篷、外廊或阳台及雨水管等的形式与位置

(2) 标注尺寸： a、门窗标高。 b、必要部位的标高，如：门廊、雨篷等的标高 (3) 注明外墙材料及做法，饰面分格线，立面细部详图索引号。 (4) 节点详图索引号。

(5) 立面名称及比例，立面名称用所表示的立面的边轴线表示。 3. 剖面图(应剖在门厅、楼梯间位置):

(1) 要表明建筑内外部位的高度关系，标三道尺寸： 第一道：建筑总高。

第二道：层间尺寸，楼地层标在面层表面；屋顶标在屋面板表面。当平屋面为结构找坡时，要标出屋面坡度。

第三道；门窗洞及窗间尺寸。

(2) 标注标高：包括楼地面、层高、室外地坪、门窗洞口、雨篷底及楼梯平面等处的标高。 (3) 节点详图索引。

(4) 楼地面、屋顶构造做法。 (5) 剖面图名称、比例。

4. 屋顶平面图： 屋顶平面图是假设由天上俯视屋顶所得的平面图，因而所有线条均为可见线(细实线)

(1) 标注各转角部位定位轴线及其间距。

(2) 标注四周围的出檐尺寸及屋面各部分标高（指结构层表面标高）。

(3) 屋面排水方向，坡度及各坡面交线、天沟、檐沟、泛水、出水口、水斗等位置。 (4) 屋面上入孔或出入口，女儿墙等的位置尺寸。 (5) 图名及比例。 5. 图纸要求:

(1) 图纸应按建筑制图标准GBJl—86图纸幅面，采用2＃或1＃图。

1#图纸—841mm × 594mm 2#图纸—594mm × 420mm

2#加长图纸—(594mm + 594mm/3) × 420mm或(594mm + 594mm/2) × 420mm (2) 定稿图用铅笔按比例绘制于白色绘图纸上，设计成果图用针管笔绘制于硫酸图纸上（其中40％为手绘图，60％为计算机绘制并打印），图幅尺寸规范，图签格式正确，图面布置均衡，标注完整，线型等级清晰，字体采用工程仿宋体，各种制图符号及字体大小符合制图规范。 (3) 图标如下

九、进度安排： 1. 第1～2周：（题目布置、初步方案设计、修改方案、确定方案、画出平、立剖定稿图）。 2. 第3～7.5周：（结构布置草图，结构计算，电算）。 3. 第7.5～10周：（绘制建筑施工图）。

4. 第11～12周：整理计算书，绘制结构施工图，毕业答辩。 十、参考资料： 1. 建筑：

(1)《建筑设计资料集》（第二版）(1)、(3)、(4)、(10) (2)《公共建筑设计原理》

(3)《建筑设计方法解析系列从书---教育建筑》 武汉工业大学出版社 (4)《现代建筑集成---科研建筑》 辽宁科学技术出版社

(5) 屋面、饰面、门窗、室外工程、楼梯、浴厕等安徽省及国家标准图集。 a) GB99(03)J201-1《平屋面建筑构造（－）》

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b) 皖2004J301《饰面》

c) 皖2001J311-DI《轻钢龙骨吊顶》 d) GB02J603-1《铝合金门窗》 e) 皖91J904《厕浴配件水池》 f) GB99sj403《楼梯建筑构造》 g) 皖2003J903《变形缝》 h) GB02J003《室外工程》 i) GB04J601-1《木门窗》 2. 结构：

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 《砼结构设计规范》 GB50010-2002 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《建筑结构设计手册》（静力计算）

《钢筋砼结构构造手册》《建筑抗震设计手册》

3、建筑设计说明部分

3.1、工程概况：

1、工程名称：某中学科技综合楼； 2、工程位置：某城市；

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3、工程总面积：5310㎡，地上五层，建筑高度19.200m,1~2层层高4.2m，其余各层层高3.6 m。

4、结构形式：现浇整体框架。

3.2、建筑物功能与特点：

该拟建的建筑位于合肥市市内，设计内容：此楼为科技综合楼，建筑基底面积1062m2 ，总建筑面积为5310 m2 1、平面设计

建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向5.7m横向7.8m、3.0m、7.8m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。 2、立面设计

该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。外墙面根据《05J909工程做法》选用乳胶漆饰面，不同分隔区采用不同的颜色区隔，以增强美感。 3、防火

防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。 4、抗震

建筑的平立面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，均满足抗震要求。 5、屋面

屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为2%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为外排水。屋面做法采用《99J201-1平屋面建筑构造<一>》中卷材涂膜防水屋面。

3.3、设计资料

（一）、自然条件

1、工程地质条件：详见地质勘查报告。 2、抗震设防： 7 度

3、防火等级： 二级，Ⅱ类场地 4、建筑物类型： 丙类

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5、基本风压： W0= 0.30 KN/m2，主导风向：东南风 6、基本雪压： S0= 0.50 KN/m2

7、楼面活荷： 厕所、门厅：2.5 KN/m2；教室：2.0 KN/m2；其余：2.0 KN/m2。 （二）、工程做法

1、屋面做法——SBS改性沥青卷材防水

①20厚1：3水泥砂浆面层 ②10厚低标号砂浆隔离层 ③防水层(4厚SBS改性沥青卷材) ④20厚1：3水泥砂浆找平层

⑤保温或隔热层，采用30厚硬质聚氨酯泡沫塑料 ⑥最薄30厚LC轻集料混凝土2%找坡层 ⑦现浇钢筋混凝土屋面板120厚 2、楼面做法

（1）卫生间、盥洗室楼面——铺防滑地板砖

①防滑彩色釉面砖8-10厚，干水泥擦缝

②1：3干硬性水泥砂浆结合层30厚表面撒水泥粉 ③聚氨酯防水层1.5厚

④1：3水泥砂浆或细石混凝土找坡层最薄处20厚 ⑤现浇钢筋混凝土楼板100厚

（2）教室、教室走廊、会议室（铺地毯）楼面（单层地毯楼面）：

①地毯5-8厚

②1：2.5水泥砂浆20厚 ③水泥砂浆一道（内掺建筑胶） ④现浇钢筋混凝土楼板100厚

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（3）其他楼面——水泥砂浆楼面

①1：2.5水泥砂浆20厚 ②水泥砂浆一道（内掺建筑胶） ③现浇钢筋混凝土楼板100厚 （4）内墙面做法——纸筋（麻刀）灰墙面

①刷内墙涂料

②2厚纸筋（麻刀）灰抹面 ③9厚1:3石灰膏砂浆

④5厚1:3:9水泥石膏砂浆打底划出纹理 ⑤加气混凝土界面处理剂一道 （5）散水做法：混凝土散水

①50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，压实赶光 ②150厚3:7灰土垫层 ③素土夯实向外坡4%

4、工程总体概述

4.1、柱网布置

柱网与层高：根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了平立面及剖面的设计，

主体结构为整体 5 层，一、二层层高为 4.2m其余层高3.6m；柱网如见结构平面所示：

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4.2、框架结构承重方案的选择：

竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。

根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本教室框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。 框架结构的计算单元：（见结构平面图）

本方案中，需近似的按横向的平面框架分别计算。 梁、柱截面尺寸的初步确定： 4.3、梁、柱截面尺寸的初步确定 4.3.1梁截面尺寸估算

1、l=7800 mm，h=（1/8~1/12）l＝900 mm~600 mm,取h=600 mm；b=（1/2~1/3）h＝300 mm~200 mm, 取b =250 mm；故梁的截面初步定为：b×h=250×600其惯性矩为：I＝1/12（bh3）＝250×6003/12＝4.5×109 mm4

2、l=3000 mm，h=（1/8~1/12）l＝300mm~200 mm,取h=400 mm；按规范规定的最小限值，梁的截面初步定为：b×h=250×400其惯性矩为：I＝1/12（bh）＝250×400/12＝1.33×109 mm4L

3、l=7800 mm，h=（1/8~1/12）l＝975 mm~650 mm,取h=650 mm；b=（1/2~1/3）h＝325 mm~126 mm, 取b =250 mm；故梁的截面初步定为：b×h=250×650其惯性矩为：I＝1/12（bh3）＝250×6003/12＝5.72×109 mm4

4.3.2、柱截面尺寸估算

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3

框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：

按层高确定柱的截面尺寸，取底层层高为5600 mm，b=（1/15~1/20）H＝467mm~280 mm，初选底层柱截面尺寸为b×h=600×600，二～五层柱截面尺寸为b×h=500×500（内外柱），以框架柱的轴压比限值来验算：

A1＝（3.6+1.2）×7.8＝37.44 m2；A2＝3.6×7.8＝28.08 m2； （1）柱组合的轴压力设计值 N=βFgEn

注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。

F 按简支状态计算柱的负载面积。

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gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取 14KN/m。

n 为验算截面以上的楼层层数。

（2）Ac≥N/uNfc

注：uN为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为 0.9。

fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对 C30，查得 2

14.3N/mm。 4.4、计算过程：

对于边柱：

N=βFgEn=1.1×28.08×14×5=2162.16（KN）

Ac≥N/uNfc=2162.16×103/0.9/14.3=1680000（mm）; 取为 600×600mm I＝1/12（bh3）＝250×6003/12＝5.72×109 mm4 对于二～五层柱：

N=βFgEn=1.1×37.44×14×5=2882.88（KN）

Ac≥N/uNfc=2882.88×10/0.9/14.3=22400（mm）； 取为 500mm×500mm

表4.1柱截面尺寸（mm） 层次 1~2 3～5 混凝土等级 C30 C30 表4.2梁截面尺寸（mm）

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b×h 600×600 500×500 混凝土等级 AB跨 C30 250×650

横梁（b×h） BC跨 250×500 CD跨 250×650 纵梁（b×h） 250×650

5、框架侧移刚度的计算

5.1、横梁线刚度 ib的计算：

9 类别 Ec×1024 b×h Io×102(N/ mm) (mm×mm) (mm) AB跨 3.0 250×650 4.5 l （EcIo/l）（1.5EcIo/l）（2.0EcIo/l）10 （mm） ×10（N·mm） ×1010（N·mm） ×1010 （N·mm） 7800 1.875 2.81 3.75 3000 7800 1.6625 1.875 2.49 2.81 3.33 3.75 BC跨 CD跨

3.0 3.0 250×500 250×650 1.33 4.5 5.2、柱线刚度ic的计算：I=bh/12

层号 层高hc （mm） Ec×104 （N/mm2） b×h (mm×mm) 17

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Ic×1010 EcIc/hc×1010 （N/mm2） （N·mm）

1~2 3~5

4200 3600 3.0 3.0 600×600 500×500 1.08 0.52 5.79 4.33 5.3.各层横向侧移刚度计算(D 值法)

1、底层

①、A-1、A-6、D-1、D-6（4 根）

K=3.75/5.79=0.648 3.75 αc=(0.5+K)/(2+K)=0.434 5.79 Di1=αc×12×ic/h=0.434×12×5.79×10/5600=9616

②、B-1、B-6、C-1、C-6（4 根） 3.33 3.75 2102

K=(3.33+3.75)/5.79=1.223 5.79 αc=(0.5+K)/(2+K)=0.535

Di2=αc×12×ic/h=0.535×12×5.79×10/5600=11853

③、A-2~5、D-2~5、（8 根） 2.81 2102

K=2.81/5.79=0.485 5.79 αc=(0.5+K)/(2+K)=0.396

Di3=αc×12×ic/h=0.396×12×5.79×10/5600=8774

④、B-2~5、C-2~5、（8 根） 2.81 2.49 2102

K=（2.81+2.49）/5.79=0.915 5.79 αc=(0.5+K)/(2+K)=0.485

Di4=αc×12×ic/h=0.485×12×5.79×10/5600=10745

∑D1=(9616+11853)×4+(8774+10745) ×4=85876+156152=242028

2、2~5层

①、A-1、A-6、D-1、D-6（4 根） 3.75 2102

K=3.75×2/（4.33×2）=0.866 4.33 αc=K/(2+K)=0.302 3.75 Di1=αc×12×ic/h=0.302×12×4.33×10/3600=12108

18

2102

②、B-1、B-6、C-1、C-6（4 根） 3.33 3.75 K=(3.33+3.75) ×2/4.33×2=1.635 4.33 αc=K/(2+K)=0.450 3.33 3.75 Di2=αc×12×ic/h=0.450×12×4.33×10/3600=18042

③、A-2~5、D-2~5、（8 根） 2.81 2102

K=（2.81 ×2）/4.33×2 =0.649 4.33 αc= K/(2+K)=0.245 2.81 Di3=αc×12×ic/h=0.245×12×4.33×10/3600=9823

④、B-2~5、C-2~5、（8 根） 2.49 2.81 2102

K=（2.49+2.81）×2/4.33×2 =1.224 4.33 αc= K/(2+K)=0.380 2.49 2.81 Di4=αc×12×ic/h=0.380×12×4.33×10/3600=15235

∑D2-5=(12108+18042)×4+(9823+15235)×8=120600+200464=321064

由上计算得，横向框架梁的层间侧移刚度为： 层次 1 2 321064 3 321064 4 321064 5 321064 2102

∑Di（N/mm） 242028

∑D1/∑D2=645104/805012=0.801>0.7，故该框架为规则框架。

6、重力荷载代表值的计算

6.1楼屋面做法

根据建筑类别（框架教室）查 05J909 工程做法 P290 表查得屋面防水等级为Ⅲ级，10 年。 根据平屋面和不上人屋面要求选择以下屋面、楼面做法：

6.1.1 楼面做法

（1）卫生间楼面——铺防滑地板砖

①小瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55KN/m2 ②3mm防水涂膜 0.3 KN/m2

19

③25mm厚细石混凝土找坡 24×0.025 =0.6 KN/m2 ④现浇钢筋混凝土楼板100厚 25×0.1=2.5 KN/m2 合计：3.95 KN/m2

（2）教室、教室走廊、会议室（铺地毯）楼面（单层地毯楼面）：

①地毯5-8厚 不考虑 ②1：2.5水泥砂浆20厚 0.02×20 KN/m3 =0.40 KN/m2 ③水泥砂浆一道（内掺建筑胶） 不考虑 ④现浇钢筋混凝土楼板100厚 0.1×25 KN/m3 =2.5 KN/m2

2

合计：2.9 KN/m

（3）其他楼面——水泥砂浆楼面

①1：2.5水泥砂浆20厚 不考虑 ②水泥砂浆一道（内掺建筑胶） 0.02×20KN/m3 =0.40KN/m2 ③现浇钢筋混凝土楼板100厚 0.1×25 KN/m3 =2.5 KN/m2 合计：2.9 KN/m2

6.1.2 屋面做法

选 05J909 工程做法 P297卷材涂膜防水屋面（不上人）（水泥砂浆保护层有保温隔热 WM15）

①20厚1：3水泥砂浆面层 0.02×14.5=0.29 KN/m2 ②10厚低标号砂浆隔离层 忽略 ③防水层(4厚SBS改性沥青卷材) 0.15 KN/m2 ④20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×14.5=0.29 KN/m2 ⑤保温或隔热层，采用30厚硬质聚氨酯泡沫塑料 3.5×0.03=0.105 KN/m2 ⑥最薄30厚LC轻集料混凝土2%找坡层 6×0.23=1.38 KN/m2 ⑦现浇钢筋混凝土屋面板120厚 25×0.12=3.0 KN/m2 合计：5.215 KN/m2

6.2 屋面及楼面可变荷载标准值

查《建筑荷载规范 GB50009-2001》

20

①不上人屋面均布活荷载标准值 0.5 kN /m2 ②楼面活荷载标准值：

水泥砂浆楼面取为2.0KN/m2 ；厕所、门厅取为2.5 KN/m2；走廊取为2.0 KN/m2 ③屋面雪荷载标准值：Sk=μrS0=1.0×0.60=0.60 KN/m2 （式中μr为屋面积雪分布系数）

6.3 墙、门、窗重力荷载计算

①外墙 200 厚 粘土非承重空心砖（12 KN/m3，考虑了外墙保温）内侧20mm抹灰，则外墙重力荷载为：12×0.2+17×0.02＝2.74 KN/m2

②内墙 200 厚 粘土非承重空心砖（12 KN/m3）双侧各20mm抹灰，则内墙重力荷载为：12×0.2+17×0.02×2＝3.08 KN/m2

③木门单位面积重力荷载： 0.2 kN / m ④铝合金窗单位面积重力荷载： 0.4 kN / m

22

6.4 梁、柱计算

6.4.1 梁柱平面布置（见图 6.1）

6.4.2 梁、柱重力荷载计算

表 6.1底层 梁柱重力荷载计算表

类别 净跨（mm） 主梁1

2b×h（mm） r（KN/m3） 体积数量单重（KN） 总重（KN） 合计（KN） （m3） （根） 250×650 25 1.2675 20 21

7800 31.6875 633.75 主梁2 主梁3 次梁1 次梁2

3000 5700 5700 5700 250×500 250×600 200×550 200×550 25 25 25 25 1.08 0.24 0.792 0.192 12 6 10 5 27 6 19.8 4.8 324 36 198 24 993.75 222 合计一层：主梁993.75 KN，次梁222 KN，总重1215.75 KN 类计算高度截面（mm） r（KN/m3） 体积（m3） 数量单重总重别 （mm） 柱 4200 600×600

25 2.016 （根） （KN） （KN） 24 50.4 1209.6 表 6.2二~三层 梁柱重力荷载计算表

类别 净跨（mm） 主梁1 主梁2 主梁3 次梁1 次梁2 次梁3

合计二~三层：主梁993.75 KN，次梁378 KN，总重1371.75 KN

类别 计算高度（mm） 柱 4200，3600

表 6.3四~五层 梁柱重力荷载计算表

类别 净跨（mm） 主梁1

2b×h（mm） r（KN/m3） 体积2b×h（mm） R 体积数量单重 总重（KN） 合计（KN） （KN/m3） （m3） （根） （KN） 250×650 250×500 250×600 200×550 200×550 200×550 25 25 25 25 25 25 1.2675 20 1.08 0.24 0.312 0.792 0.192 12 6 20 10 5 31.69 633.75 27 6 7.8 19.8 4.8 324 36 156 198 24 7800 3000 5700 5700 5700 5700 993.75 378 截面（mm） r（KN/m3） 体积（m3） 500×500 25 0.9 数量（根） 24 单重（KN） 总重（KN） 22.5 540 数量单重（KN） 总重（KN） 合计（KN） （m3） （根） 250×650 25 1.2675 22

7800 12 31.6875 380.25 主梁2 主梁3 次梁1 次梁2 次梁3

3000 5700 5700 5700 5700 250×500 250×600 200×550 200×550 200×550 25 25 25 25 25 1.08 0.24 0.312 0.792 0.192 8 4 12 6 3 27 6 7.8 19.8 4.8 216 24 93.6 620.25 118.8 14.4 226.8 合计四~五层：主梁620.25 KN，次梁226.8 KN，总重847.05 KN 类别 计算高度（mm） 柱

6.5、各质点重力荷载代表值计算 第一层上半部分（雨蓬近似折算）

1. CD 跨、EF 跨（无洞口考虑）内外墙均厚 200mm，计算长度 6600mm（数量 14）； 计算高度 5600/2-600=2200mm

内墙面积：6.6×2.2=14.52m，数量：14（6600mm）， 内墙总重：14×14.52×3.08=626.1024kN CD、EF 跨内外墙总重：626.1024kN

DE 跨（有洞口），洞口为门，尺寸：1800×2100，计算长度 1800mm； 计算高度：700 mm

内墙面积：1.8×2-1.8×0.7=2.7 m 内墙总重：2×2.7×3.08=16.632kN

横向墙总重：626.1024+16.632＝642.7344kN 2、外纵墙厚 200mm，计算长度 7800-600＝7200mm，

计算高度（5600/2）-600=2200mm，窗计算高度也为2200 mm； 墙体总面积：7.2×2.2×10=158.4m 窗面积：7.2×2.2×9.5=150.48 m（通窗）

23

222

2

截面 （mm） 500×500 r 体积数量 （根） 16 单重 （KN） 22.5 总重 （KN） 360 （KN/m3） （m3） 25 0.9 3600 门面积：0.7×1.8=1.26m外纵墙总重=墙体+窗+门

2

=（158.4-150.48-1.26）×2.74+150.48×0.4+1.26×0.2 ＝6.66×2.74+60.192+0.252 ＝78.6924 kN

3、内纵墙厚200 mm，总计算长度：5×7.2=36m

计算高度：2.2m 总面积：2.2×36=79.2m

内门尺寸900×2100，计算高度0.7 m，门洞面积：0.9×0.7×9＝5.67 m 另一内门尺寸1800×2100，计算高度：0.7m，门洞面积：0.7×1.8×1＝1.26 m 内纵墙总重=（79.2－5.67－1.26）×3.08＋5.67×0.2+1.26×0.2 =223.9776kN

4、楼板和活载（卫生间按普通楼板近似计算，楼梯间折算为 1.5 倍板厚） 楼板面积:[7.2m×3.9m-2×0.22m](柱角)]×19=25.16×17=679.32m 楼梯间面积:7.2m×3.9m-2×0.22m（柱角）=28m 走廊面积：（7.8m×2.4m-4×0.22m ）×5=92.8m

总荷载=532×(3.95+2.0×0.5)+28×（2.9+2.0×0.5）×1.5+92.8×（2.9+2.0×0.5）

=3159.12kN

5、梁和柱（参考表 3.1） 梁：1215.75kN

柱：1209.6×0.5＝604.8 kN

柱最外边修饰重：尺寸150×100，底层层高5600，体积0.15×0.1×5.6＝0.084 m

24

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

共24个，共重24×0.084×25×0.5＝25.2 kN

梁柱总重：1215.75kN+604.8 kN+25.2kN ＝1845.75kN 综合以上得一层上半部分总重：

642.7344+78.6924+223.9776+3159.12+1845.75＝5950.2744 kN 第二层:

1.CD 跨、EF 跨（无洞口考虑）内外墙均厚 200mm，计算长度 6700mm（数量 22）； 计算高度： 上半部： 3600/2-600=1200mm

下半部： 3600/2=1800mm

内墙面积： 上半部： 6.7×1.2=8.04m， 下半部： 6.7×1.8=12.06m， 内墙重量： 上半部： 22×8.04×3.08=544.7904kN

下半部： 22×12.06×3.08=817.1856kN

DE 跨（有洞口），洞口为窗，尺寸：1800×2100，计算高度：上半部1200mm，下半部 900 mm；墙计算长度是2.4m-0.5m＝1.9m

计算高度： 上半部： 1200mm

下半部： 900mm

内墙面积： 上半部： 0 m

下半部： 0.9×1.9=1.71m， 内墙重量： 上半部： 0kN

下半部： 1.71×3.08=5.2668kN

内窗面积： 上半部： 1.2×1.9=2.28m， 下半部： 0.9×1.9=1.71m 内窗重量： 上半部： 2.28×0.4=0.912kN

下半部：1.71×0.4＝0.684kN

凸窗侧面：上下计算高度分别为1250 mm和850 mm，共20个窗，厚为120 mm，计算

25

222

2

22

长度为800 mm

凸窗侧重量： 上半部： 0.8×1.25×20×3.68=73.6kN

下半部：0.8×0.85×20×3.68=50.048kN

横向墙总重： 上半部： 544.79+0.912+73.6=619.302kN

下半部：817.1856+5.9508+50.048=873.1844kN

2、外纵墙厚 200mm，计算长度 7800-500＝7300mm， 计算高度上下部分别为1200 mm和1800 mm，共10片墙 墙体总面积： 上半部：7.3×1.2×10＝87.6 m 下半部：7.3×1.8×10=131.4m，

窗面积：洞口尺寸为1800×2100，上下计算高度分别为1250 mm和850 mm，共20个窗

上半部：1.25×（2.1+0.5）×20＝65 m

下半部：0.85×（2.1+0.5）×20=44.2m， 外纵墙总重： 上半部： （87.6-65）×3.08+65×0.4=95.608kN

下半部： （131.4-44.2）×3.08+44.2×0.4=286.256kN

3、内纵墙厚 200mm，计算长度 7300×10＝7300mm， 计算高度上下部分别为1200 mm和1800 mm，共10片墙 墙体总面积： 上半部：7.3×1.2×10＝87.6 m 下半部：7.3×1.8×10=131.4m，

门洞面积：洞口尺寸为900×2100，上下计算高度分别为300 mm和1800 mm，共21个

上半部：0.3×0.9×21＝5.67 m

下半部：0.9×1.8×21=34.02m，

26

2222

22

22

内纵墙总重： 上半部： （87.6-5.67）×3.08+5.67×0.2=253.4784kN 下半部： （131.4-34.02）×3.08+34.02×0.4=306.7344kN

4、楼板和活载（卫生间按普通楼板近似计算，楼梯间折算为 1.5 倍板厚） 楼板面积:[7.2m×3.9m-2×0.152m-2.4m×2.15m](柱角)]×19=434.625 m 楼梯间面积:7.2m×3.9m-2×0.152m（柱角）=28.035m 走廊面积：（7.8m×2.4m-4×0.152m ）×5=93.15m 卫生间面积：2.15m×2.4m×19=98.04m

总荷载=434.625×(2.9+2.0×0.5)+98.04×（4.15+2.5×0.5）+28.035×1.5×

（2.9+2.0×0.5）+93.15×（2.9+2.0×0.5） =2621.6235kN

5、梁和柱（参考表 ） 梁：1371.75kN 柱：540 kN

柱最外边修饰重：尺寸150×100，层层高3600，体积0.15×0.1×3.6＝0.054 m共24个，共重24×0.054×25＝32.4 kN

凸窗上下板的重量：0.1×2.15×0.6＝0.129 m； 0.129×25＝3.225 kN 一层共20块，共3.225×20＝64.5 kN 综合以上得该层总重：

上半部分：619.302+95.608+253.4784+2621.6235+1371.75+286.2

＝5247.9619 kN

下半部分：873.1844+286.256+306.7344+286.2＝1752.3748 kN

第三层：同第二层：上半部分：5247.9619 kN

27

3

3

22

2

2

2

2

2

下半部分：1752.3748 kN 第四层：比第三层少两跨

上半部分：（5247.9619×3）/5＝3148.777 kN 下半部分：（1752.3748×3）/5＝1051.4249 kN 第五层：

屋盖面积：7.8×3×（7.2×2+2.4）-4×0.52-4×0.52-1×0.52 ＝390.87 kN 屋盖和活载：390.87×（5.215+0.6×0.5）＝2155.648 kN (比楼盖重量少 4359.91-4186.41=173.5kN)

女儿墙重=（7.8×3+7.2×2+2.4）×2×1.2×0.12×25=289.44kN 综上得：

五层上部重=3148.777+582.6739+289.44=4020.8909kN 五层下部重=1051.4249kN

注：错层处屋盖面积：7.8×2×（7.2×2+2.4）-2×0.5-3×0.5-1×0.5＝260.58 kN

屋盖和活载：260.58×（5.215+0.6×0.5）＝1437.0987 kN (比楼盖重量多1437.0987-2621.6235×0.4=388.4493kN)

女儿墙重=[（7.8×2×2）+（7.2×2+2.4）]×1.2×0.12×25=172.8kN 错层部分重量：

上半部分：5247.9619×0.4+388.4493+172.8＝2660.43406 kN 下半部分：1752.3748×0.4＝700.94992 kN

集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 G i的计算结果如下： G5=4020.89kN

G4=3148.777+1051.4249=4200.20kN

G3=63148.777+2660.43406+1051.4249=6860.64kN

28

2

2

2

G2=5247.9619+1752.3748=7000.34kN G1=5950.2744+1752.3748=7702.65kN

7.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

7.1 横向自振周期的计算

横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。 结构顶点假想位移按按以下公式计算：

VGi=∑Gk

(△u)i= VGi/∑D ij

uT=∑(△u)k

注：∑D ij 为第 i 层的层间侧移刚度； (△u)i 为第 i 层的层间侧移； (△u)k 为第 k 层的层间侧移；

s 为同层内框架柱的总数。

29

结构顶点的假想侧移计算过程见下表 7.1:

表 7.1 结构顶点的假想侧移计算 VGi（kN） ∑D i（N/mm） △ui（mm） 4020.89 321064 12.52 8221.09 321064 25.61 15081.73 321064 46.97 22082.07 321064 68.78 29784.72 242028 123.06 层次 5 4 3 2 1 Gi（kN） 4020.89 4200.20 6860.64 7000.34 7702.65 ui（mm） 276.94 264.42 238.81 191.84 123.06 基本自振周期 T1： 1T=1.7ψT uT 注：1、ψT为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 0.8。 2、uT为假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值，Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。

T1=1.7ψT uT ＝1.7×0.8×0.276940.5 ＝0.716 s

7.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算

本教室结构高度未超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，属多层框架结构，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即： 1、结构等效总重力荷载代表值 Geq

Geq=0.85∑Gi =0.85×29784.72 =25317.012 kN

2、计算水平地震影响系数 а1

查《建筑抗震规范》得二类场地一组特征周期值 Tg=0.35s。 设防烈度为7度的 αα1=（Tg/T1）а

0.9

max=0.08

0.9

max=（0.35/0.716）×0.08=0.04

30

3、结构总的水平地震作用标准值 FEk

FEk=α1Geq

=0.042×25317.012＝1063.32 k

因 1.4Tg=1.4×0.35=0.49s

δn=0.08T1+0.07=0.08×0.716+0.07=0.127 △F5=δn FEk ＝0.127×1063.32=135.04kN 各质点横向水平地震作用按下式计算：

Fi=GiHiFEk（1-δn）/（∑GjHj）

FEk（1-δn）=1063.32-135.04=928.28kN (∑GjHj)=299956.63kN

地震作用下各楼层水平地震层间剪力 Vi 为：

Vi=∑Fk（i=1，2，?n）

计算过程如下表 7.2：

表 7.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层次 Hi（m） Gi（kN） GiHi（kN·m） GiHi/∑GjHj Fi（kN） Vi（kN） 5 4 3 2 1 18.6 15 11.4 7.8 4.2 4020.89 74788.55 0.249 4200.20 60003.00 0.200 6860.64 78211.30 0.261 7000.34 54602.65 0.182 7702.65 32351.13 0.108 231.14 231.14 185.66 416.80 242.28 659.08 168.95 828.03 100.25 928.28 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图：

31

7.3 多遇水平地震作用下的位移验算

水平地震作用下框架结构的层间位移 (△u)i和顶点位移 u i分别按下列公式计算：

(△u)i= Vi/∑D ij

u i=∑(△u)k

各层的层间弹性位移角 θe=(△u)i/hi，根据《建筑抗震规范》，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[θe]<1/550。

计算过程如下表 7.3：

表 7.3 横向水平地震作用下的位移验算

层次 V i（kN） ∑D（ （△u）i iN/mm）（mm） ui（mm） hi （mm） θe=(△u)i /hi 5 4 3 2 1 231.14 321064 416.8 321064 0.720 1.298 2.053 2.579 3.835 10.485 3600 9.765 8.467 6.414 3.835 3600 3600 3600 4200 1/5000 1/2773 1/1754 1/1396 1/1095 659.08 321064 828.03 928.28 321064 321064 由此可见，最大层间弹性位移角发生在底层，1/1095<1/550(满足规范要求)。

7.4 水平地震作用下框架内力计算

32

1、框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算： Vij=DijV i/∑Dij

MM b=ijij u=ijijVyh V（1-y）h

y=y0+y1+y2+y3

注：1.y0框架柱的标准反弯点高度比。

2.y1 为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。 3.y2、y3 为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 4.y 框架柱的反弯点高度比。

5.底层柱需考虑修正值 y2，二层柱需考虑修正值 y1 和 y3，其它柱无修正。 下面以⑧轴线横向框架内力的计算为例(表 7.4)：

表 7.4a 各层柱端弯矩及剪力计算（边柱） 层 hi Vi ∑DijV i1（kN） 边柱 次 （m） （kN） （N/mm） D（ iN/mm）k y（m） M i1bM i1u（kN·m） （kN·m） 5 4 3 3.6 231.14 321064 3.6 416.8 321064 9823 9823 9823 9823 8774 7.07 0.649 0.3 12.75 0.649 0.375 20.16 0.649 0.45 7.64 17.21 32.66 17.82 28.69 39.92 45.59 42.40 3.6 659.08 321064 828.03 321064 928.28 242028 2 3.6 1 4.2 25.33 0.649 0.50 45.59 33.65 0.485 0.70 98.93 二层修正值：y1=0， y2=0； 一层修正值：y3= 0

表 7.4b 各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）

层 hi Vi ∑Dij 中柱 33

次 （m） （kN） （N/mm） Di2V i2K y（m） Mi2bMi2u（N/mm） （kN） 5 3.6 4 3.6 3 3.6 2 3.6 1 4.2 231.14 321064 416.8 321064 659.08 321064 828.03 321064 928.28 242028 15235 15235 15235 15235 10745 （kN·m） （kN·m） 10.97 1.224 0.36 14.22 19.78 1.224 0.41 29.20 31.27 1.224 0.46 51.78 39.29 1.224 0.50 70.72 41.21 0.915 0.65 112.50 25.27 42.01 60.79 70.72 60.58 1、梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算： Mlb=ilb(Ｍbi+j,j+Ｍni,j)/（ilb+ irb） Mrb=irb(Ｍbi+j,j+Ｍni,j)/（ilb+ irb） Vb=(Ｍni,j+Ｍrb)/l N=Σ(Vlb- Vrb)k

具体计算过程见下表 7.5：

表 7.5：梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算

层 边梁 次 走道梁 柱轴力 Mb lMb l rV b Mb lMb l 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 rV b 边柱N 中柱N 5 17.82 13.39 7.2 4.33 11.88 11.88 4 36.33 29.80 7.2 9.18 26.43 26.43 3 57.13 47.69 7.2 14.56 42.30 42.30 2 78.25 64.93 7.2 19.89 57.57 57.57 1 87.99 69.59 7.2 21.89 61.71 61.71 9.9 4.33 5.57 22.03 13.51 18.42 35.25 28.07 39.11 47.98 47.96 67.20 51.43 69.85 96.74 框架左震弯矩图、梁剪力图、柱轴力如下：

34

35

36

8、 竖向荷载作用下框架结构的内力计算

（横向框架内力计算）

8.1 计算单元确定

取8轴线横向框架进行计算，如下图（图8.1）所示，计算单元宽度为7.8m，由于房间内布置有次梁（b×h=250mm×600mm），故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。

8.2 荷载计算

8.2.1 恒载作用

恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图（图 8.2）所示：

（1）、对于第 5 层

q1，、 q1代表横梁自重，为均布荷载形式。

q1=0.25×0.6×25×1.05=3.938 kN/m q1，=0.25×0.4×25×1.05=2.625 kN/m

q21、q22和 q2，分别为屋面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载,由图8.1

37

关系可得相应尺寸，并将这些分布荷载转化为等效均布荷载值如下：

q21=5.215kN/m×1.95m×（1-2×0.412+0.413）×2 =14.90 kN/m

2

q22=5.215kN/m×1.2m×5×2/8 =7.82 kN/m q2，=5.215kN/m×1.2m×5×2/8 =7.82 kN/m

P1、P2、P3分别由边纵梁、中纵梁、中间次梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、楼板自重、次梁自重、女儿墙自重等重力荷载，计算如下

P1=女儿墙自重+梁自重+板传荷载

=25kN/m×1.2m×0.12m×7.8m+25kN/m×0.65m×0.25m×（7.8m -0.5m）+5.215kN/m×7.8m×2.4m ＝155.36 kN

2

3

3

2

2

P2=梁自重+板传荷载

=25kN/m×0.65m×0.25m×（7.8m -0.5m）++5.215kN/m×7.8m×2.4m ＝127.28kN

3

2

P3=梁自重+板传荷载

=25kN/m×0.4m×0.2m×（7.8m -0.5m）++5.215kN/m×（7.8m×2.4m+7.8m×1.2m） ＝161.04kN

将P3简化为等效均布荷载：

3

2

q3: α=a/l0=4800/16800=48/168=2/7 β= b/l0=5/7

q3左=4×(5/7)[1-(5/7)2]p3/l0+ q2左=4×(2/7)[1-(2/7)2]p3/l0= q3左

=4×(1/7){5[1-(5/7)2]+2[1-(2/7)2]}×161.04/168=23.48kN/m

q3右=4×(2/7)[1-(2/7)2]p3/l0+ q2右=4×(5/7)[1-(5/7)2]p3/l0= q3右

=4×(1/7){2[1-(2/7)2]+5[1-(5/7)2]}×161.04/16.8=23.48kN/m

38

最后的荷载分布图为：

（2）、对于 1~4 层，

q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载，其它荷载的计算方法同第 5 层。

q1=3.938+3.08×（7.2-0.5）=24.57 kN/m q1，=2.625 kN/m

q21、q22和 q2，分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。 2~4 层全为地毯地面，q21=2.9kN/m×1.95m×（1-2×0.412+0.413）×2 =8.29 kN/m 2~4 层全为卫生间地面，q22=3.95kN/m×1.2m×5×2/8 =5.925 kN/m 2~4 层全为水泥砂浆地面，q2，=2.9kN/m×1.2m×5×2/8 =4.35kN/m P1=梁自重+外纵墙+内横墙+板传荷载

=25kN/m×0.65m×0.25m×（7.8m -0.5m）+3.08N/m×（3.6m -0.5m）×0.5×（7.2m -0.5m）+2.74kN/m×（7.8m -0.5m）×（3.6m -0.65m）+2.9kN/m×7.8m ×2.4m ＝173.4 kN

P2=梁自重+外纵墙+内横墙+板传荷载

=25kN/m×0.65m×0.25m×（7.8m -0.5m）+3.08 kN/m×（3.6m -0.65m）×（7.8m -0.5m）+3.08kN/m×（7.2m -0.5m）×0.5×（3.6m -0.65m）+[2.9kN/m×7.8m ×1.2m+3.95kN/m×7.8m ×1.2m] ＝190.6 kN

P3=梁自重+板传荷载＝161.04 kN 将P3简化为等效均布荷载：

22

2

3

3

2

2

3

2

22

2

q3=23.48kN/m

39

8.2.2 活载作用

活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图 8.3 所示:

（1）、对于第五层（活荷载取 0.6kN/m）：

2

q21=0.6kN/m×1.95m×（1-2×0.412+0.413）×2 =1.71 kN/m q22=0.6kN/m×1.2m×5×2/8 =0.9 kN/m q2，=0.6kN/m×1.2m×5×2/8 =0.9 kN/m P1=0.6kN/m×7.8m×2.4m＝11.23 kN P2=0.6kN/m×7.8m×2.4m＝11.23 kN

2222

2

P3=0.6kN/m×(7.8m×2.4m+7.8m×1.2m)＝11.23 kN 将P3简化为等效均布荷载：（同前） a/l0=α=2/7 β= 5/7

q3 =4×(1/7){5[1-(5/7)2]+2[1-(2/7)2]}×16.85/168=2.46kN/m

（2）、对于 1~4 层(楼板、楼梯间、走廊取为2.0kN/m，卫生间取为2.5kN/m)

2

2

2

q21=2.0 kN/m×1.95m×（1-2×0.412+0.413）×2 =5.72 kN/m q22=2.5 kN/m×1.2m×5×2/8 =3.75 kN/m q2=2.0 kN/m×1.2m×5×2/8 =3 kN/m P1=2.0kN/m×7.8m×2.4m＝37.44 kN

P2=2.5kN/m×7.8m×1.2m+2.0 kN/m×7.8m×1.2m＝42.12 kN

2

2

2

，

22

2

P3=2.0kN/m×7.8m×2.4 m +2.5 kN/m×7.8m×1.2m＝60.84 kN 将P3简化为等效均布荷载：

40

22

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