1、1目录目录 .1前言 - 6 -摘 要 - 7 -Abstract- 8 -第一部分 设计任务书 - 9 -1 设计题目 - 9 -2 设计目的及要求 - 9 -3 建筑功能及要求 - 9 -3.1 建筑功能要求 - 9 -3.2 建筑等级 - 9 -3.3 规划及其他要求 - 9 -3.4 结构类型 - 9 -4 建筑基本技术条件及设计要求 - 10 -4.1 建筑基本技术条件 - 10 -4.2 工程地质条件 - 10 -5 设计内容图纸及归档要求 - 10 -5.1 建筑部分 - 10 -5.2 结构部分 - 10 -5.3 图面要求 - 10 -5.4 归档书写要求 - 11 -第二部
2、分 建筑设计说明 - 12 -6 建筑平面设计 - 12 -6.1 教学区的布置 - 12 -6.1.1 教室功能说明 .- 12 -6.1.2 房间的门窗 .- 13 -6.2 辅助使用房间 - 13 -6.2.1 卫生间 .- 13 -6.2.2 教师办公室、休息室 .- 13 -6.3 交通联系部分 - 13 -6.3.1 楼梯 .- 13 -6.3.2 走道 .- 13 -26.3.3 出入口及门厅 .- 13 -7 建筑空间和立面设计 - 14 -7.1 层数层高 - 14 -7.2 建筑立面设计 - 14 -第三部分 结构设计计算 - 15 -8 工程概况 - 15 -8.1 工程
3、简介 - 15 -8.2 课题条件要求 - 15 -8.3 设计的基本内容 - 15 -8.4 设计资料 - 15 -8.4.1 气象条件 .- 15 -8.4.2 抗震设防 .- 15 -8.4.3 地基土承载力 .- 16 -8.4.4 其它条件 .- 16 -9 结构类型 - 16 -10 框架结构的一般性设计与计算 - 16 -10.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定 - 16 -10.1.1 梁截面尺寸的初步确定 .- 16 -10.1.2 柱截面尺寸的初步确定 .- 17 -10.1.3 板的截面尺寸初步估计 .- 18 -10.1.4 梁的计算跨度 .- 18 -10.1.5 柱的高
4、度 .- 18 -10.2 重力荷载的计算 .- 18 -10.2.1 屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值 - 18 -10.2.2 屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值 - 19 -10.2.3 梁柱的自重 - 20 -10.2.4 墙体的自重 - 20 -10.2.5 门窗的自重 .- 21 -10.2.6 各层的荷载的组合 .- 22 -11 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算 - 22 -11.1 横梁的线刚度 - 22 -11.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度 D 值 - 23 -11.2.1 横向框架柱的线刚度 - 23 -311.2.2 横向框架柱的侧移刚度 D 值 - 23
5、-11.3 横向框架自震周期 .- 24 -11.4 横向框架水平地震作用及楼层地震剪力 .- 24 -11.5 横向框架水平地震作用位移验算 .- 25 -11.6 水平地震作用横向框架的内力分析 .- 26 -11.6.1 横向框架柱端弯矩及剪力 - 26 -11.6.1 横向框架梁端弯矩及剪力 - 27 -12 横向风荷载作用下框架的内力和侧移计算 - 29 -12.1 风荷载标准值的计算 - 29 -12.1.1 风荷载标准值 - 29 -12.1.1 风荷载作用下的水平位移验算 - 30 -13 竖向荷载作用下横向框架的内力计算 - 32 -13.1 计算单元 - 32 -13.2
6、荷载计算 - 33 -13.2.1 恒载的计算 - 33 -13.2.2 活载的计算 - 34 -13.3 恒载作用下内力计算 .- 36 -13.3.1 计算分配系数 - 36 -13.3.2 框架弯矩二次分配及弯矩图 - 38 -13.3.3 梁端剪力和轴力 - 39 -13.4 活载作用下内力计算 .- 41 -13.41 框架弯矩二次分配及弯矩图 .- 42 -13.4.2 梁端剪力和轴力 - 43 -14 内力组合 - 46 -14.1 承载力抗震调整系数 .- 46 -14.2 框架梁内力组合 .- 46 -14.2.1 作用效应组合 - 46 -14.2.1 计算跨间弯矩 - 4
7、6 -14.3 框架柱内力组合 .- 50 -15 截面设计 .- 53 -15.1 截面设计及构造措施 .- 53 -15.2 承载力抗震系数 .- 53 -15.2 横向框架梁截面设计 .- 53 -415.2.1 梁正截面截面设计 - 53 -15.2.1 梁斜截面截面设计 - 58 -15.2 横向框架柱截面设计 .- 64 -15.2.1 柱的轴压比验算 .- 64 -15.2.2 柱正截面承载力计算 .- 65 -15.2.2 柱斜截面承载力计算 .- 68 -15.3 节点设计 - 69 -16 基础设计 - 70 -16.1 基础设计 - 70 -16.2 基础底面积计算 .-
8、 70 -16.3 承载力验算 .- 71 -16.4 抗冲切验算 .- 71 -16.5 内力及配筋 .- 72 -17 板的设计及配筋 - 74 -17.1 设计荷载 .- 74 -17.2 四边支承板的内力及截面配筋计算 .- 74 -17.2.1 区格 A（双向板） .- 74 -17.2.2 区格 B（双向板） - 75 -17.2.2 截面设计 .- 75 -18 楼梯设计 - 76 -18.1 楼梯段板设计 - 76 -18.1.1 板厚确定 .- 76 -18.1.2 荷载计算 .- 77 -18.1.3 内力计算 .- 78 -18.1.4 配筋计算 .- 78 -18.2
9、平台板计算 - 78 -18.2.1 平台板 - 78 -18.2.2 内力计算 - 79 -18.2.3 截面承载力计算 - 79 -18.3 平台梁计算 - 79 -18.3.1 荷载计算 .- 79 -18.3.2 内力计算 .- 80 -18.3.3 承载力计算 .- 80 -5结 语 - 82 -参考文献 - 83 -12慎铁刚 ， 建筑师结构学 ， 天津大学出版社，2000 年 4 月第一版 .- 83 - 6 -前言三个半月紧张忙碌且充实的毕业设计转眼间即将过去了。经过四年大学的学习和实践，我迎来了毕业设计的考验。我的毕业设计的题目是：淮南市二十四班中学教学楼设计，是四层框架结构
10、的教学楼。在此我想说的是这次毕业设计得到了很多老师和同学的指点和帮助。通过这次毕业设计对我来说是个很大的提高，尤其是对结构专业课程的一次回顾、总结与提高。学习的目的是为了有所用，它是将知识转化成实践和能力的一个过程，而毕业设计正是如此。因此对我们尤其重要，它不仅仅是简单的知识累加，而是将已往所学知识的综合运用。通过这次毕业设计发现自己在以前的学习中有很多的不足，同时怎样将所学的知识灵活运用也是值得深思的一个问题。所以，这次毕业设计对我个人来说也是一个很好的深化认知的过程。在设计过程中让我们对房屋建筑学、结构力学、材料力学、土力学与地基基础、工程材料、钢筋混凝土结构、高层建筑结构、抗震结构等专业
11、课程有了更深入的了解。本次毕业设计是在我的指导老师刘吉敏老师的悉心指导下完成的。从课题的选择到设计的最终完成，老师都给予我很多的帮助。每次有问题时，刘老师都会耐心认真的解答。 在这个毕业设计中，同样感谢我的同学们，在困难时候是他们给了我很多帮助和支持。在设计即将完成之际，我的心情无法平静，因为还有很多可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，而我却无法一一罗列在此!在这里请所有帮助和支持过我的人接受我最诚挚的谢意! 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，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正！二零零八年六月十日- 7 -摘 要该计算书
12、主要包括八个部分：结构选型、水平力作用下的框架结构计算、竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、基础设计、楼梯设计。设计主体是四层框架结构，选择一榀框架计算。框架结构的计算部分包括：梁板柱尺寸的初步确定，重力荷载标准值的计算，横向框架侧移刚度的计算，水平地震力作用下的内力计算和侧移计算,水平风荷载作用下的侧移验算，(风荷载作用在内力组合时不与考虑)。竖向荷载作用下的框架内力计算，主要包括恒荷载和活荷载作用下的内力计算。内力组合主要是水平地震作用、恒荷载作用、活荷载作用之间的组合。截面设计包括梁的截面设计和柱的界面设计，梁的界面设计包括正截面验算和斜截面验算，柱的截面
13、设计包括轴压比的验算和正截面验算和斜截面验算和结点设计。板的设计采用的是双向板。基础设计包括荷载计算，基础承载力计算，冲剪验算，基础配筋计算。楼梯设计包括梯段设计、平台梁设计、平台板设计、楼梯的配筋计算。关键词：框架结构、基础、梁、柱、板、楼梯- 8 -AbstractThe book mainly including eight parts: the selection of the structure, the calculation of framework structure under the horizontal loads,the internal forces calculat
14、ion under the vertical loads, the internal forces composition of horizontal framework ,the design of section size ,the design of plate,the design of basis,the design of staircase.The object of design is four-story frame structure. Choose one load of the frameworks to calculate.The calculation of fra
15、mework structure including: The initial assurance for the size of the beam, the plate and the column; The calculation of the standard values of gravity load ; The sway stiffness calculation of the horizontal framework ; the internal forces calculation and the checking of sway under the horizontal ea
16、rthquake forces ;the checking of sway under the horizontal load of wind.(Wind load is out of consideration when the internal forces composition)The internal forces composition of horizontal framework maily including: the calculation under the live load and the constant load .The internal forces comp
17、osition mainly is the composition of horizontal earthquake forces, constant load and live load.The section design including: the design of the beam , column .the design of beam including:the checking of positive section and oblique section.The design of column including: the checking of axial compre
18、ssion ratio and the positive section and the oblique section,the design of node.When design the plate considers its two-way plate.Basis design including: the calculation of carrying capacity, punching and reinforcement.The design of staircase including: the design of bench,the beam of platform,the p
19、late of platform and calculation of reinforcement of staircase.Key words: Framework structure、Basis、Beam 、 Column Plate、Staircase- 9 -第一部分 设计任务书1 设计题目设计题目：框架教学楼设计目的和要求。2 设计目的及要求设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严、求实、创新的科学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素质打下坚实
20、的基础。具体要求：（1） 坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。（2） 掌握与本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。（3） 要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式，掌握框架结构的计算方法及结构要求。（4） 培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。建筑功能及要求。3 建筑功能及要求拟建本教学楼为永久性建筑，建筑层数 56 层，总建筑面积约为 6000 。2m3.1 建筑功能要求指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上要分区合理，必须依据教学楼规模、类型、等级标准，根据学校基地环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中，突出校
21、园文化的人文特色，体现均质、优美、共享、有序的建筑特点。建筑规模：本教学楼教室数量在 2040 间左右。布局描述：每层楼都设有教师休息室，并设有男女卫生间。3.2 建筑等级耐久性 II 级，耐火等级 2 级3.3 规划及其他要求要求立面处理简洁大方，突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、有序的建筑特点，符合城市总体规划要求。3.4 结构类型结构型式：框架结构- 10 -4 建筑基本技术条件及设计要求4.1 建筑基本技术条件本次设计的任务是在淮南市的一所学校,名称是育英中学。建筑地点：安徽省淮南市建筑规模： （1） 建筑面积：45005500 2m（2） 层数：45 层（3） 建筑：要求教室数
22、在 24 左右。（4） 气象条件主导风向：西南风，全年平均风速为 4.5m/s，最大风速为 18m/s，基本风压为0.4kpa。全年平均降雨量：818.9 mm。最热月相对湿度：80%。雪荷载：基本雪压 0.45 (水平投影)。2kN/m风荷载：基本风压 0.35 (10m 标高处)。4.2 工程地质条件场地类别为类场地5 设计内容图纸及归档要求5.1 建筑部分按照：建施 1、建施 2排序，设计的建筑施工图有：总平面图 1:500建筑平面图（包括首层、标准层、顶层） 1:100顶层排水平面图 1:200/1:300立面图（24 个） 1:100剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切） 1:100/1
23、:50楼梯间详图 1:50/1:20/1:10设计说明书（材料做法表、门窗数量表）5.2 结构部分按照：结施 1、结施 2排序，设计的结构施工图有：基础平面、剖面图平面结构布置图（24 张）梁板模板图局部大样图5.3 图面要求图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合建筑制图标准 、尺寸完善。计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。5.4 归档书写要求正面：学校全称，毕业设计题目、结构形式、班级、姓名、完成时间。背面：目录，要求按建筑设计、结构设计、施工设计三部分将说明书、计算书、图纸一- 11 -一写明。计算书：一律用A4纸排版打印，页边距上2
24、.8cm下2.5cm左2.5cm右2.5cm；论文正文用小四号宋体字，章及章标题用小三号黑体，节及节标题用黑体，字号与正文相同，图表号及标题用五号宋体，。页眉：宋体、四号，居中排列；页眉内容为：“安徽理工大学毕业设计（论文）“；页脚：宋体、五号，居中排列，页脚内容为页码。- 12 -第二部分 建筑设计说明教学楼设计在一个相当长的时期里，人们多把教学楼设计的着眼点放在“教学”字上，旨在如何满足“教学”这一基本需求上考虑问题。于是，为数众多的教学楼模式单一，空间乏味，很难与城市总体规划目标相适应。教学楼不仅是学生上课学习的场所，也是学生开心活动的首选问题。如何把教学楼的建筑功能分区合理，以人为本，
25、与自然和谐相称是教学楼建筑设计中十分重要的一方面。教学楼设计方案的选择，体现了建筑环境和人文环境相适应的设计理念。6 建筑平面设计6.1 教学区的布置教学区的建筑平面图布置见图 6.1 所示。 图 6-1 建筑平面图6.1.1 教室功能说明 教学楼的教室是教学楼建筑中的主要部分，课桌椅的排距要求：中学不宜小于900mm，纵向走道宽度均不应小于 550mm。前排边座的学生与黑板远端形成的水平视角不应小于 300。教室第一排课桌前沿与黑板的水平距离不宜小于 2000 毫米；教室最后一排课桌后前沿与黑板的水平距离中学不宜大于 8500mm。教室后部应设置不小于 600mm 的横向- 13 -走道。6
26、.1.2 房间的门窗 窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、层高等因素，标准层采用 1800mm2100mm 的塑钢玻璃窗，窗台距地面 900mm,满足休息的要求。房间门采用木门内开，设计宽度 900mm，门高 2100 mm，门的数量和尺寸满足房间用途、房间大小、安全疏散等设计要求。6.2 辅助使用房间6.2.1 卫生间教学楼每层应设厕所，教职工厕所应于学生厕所分设，当学校运动场中心距教学楼内最近厕所超过 90 米时，可设外厕所，其面积宜按学生总人数的百分之十五。教学楼的厕所的位置，应便于使用和不影响环境卫生。在厕所入口处宜设前室或设遮蔽措施。厕所内均
27、应设水池地漏，教学楼内厕所应按每 90 人应设一个洗手盆计算。6.2.2 教师办公室、休息室教师办公室的平面布置宜有利于备课及教学活动，教学楼中宜每层或隔层设置教师休息室，教师休息室和办公室宜设洗手盆、挂衣钩、电源插座等。6.3 交通联系部分6.3.1 楼梯教学楼的楼梯不得采用螺形或扇步踏步。每段赌东道楼梯的踏步不得多于 18 级，并不应少于 3 级。梯段与梯段之间，不应设置遮挡视线的隔墙。楼梯坡度不应大于 300楼梯梯段的竟宽度不大于 3000 时宜设中间扶手。楼梯井的宽度不应大于 200mm 当超过 200mm 时必须采取安全防护措施。内楼梯栏杆（或栏板）的高度不应小于 900mm。室外楼
28、梯栏杆及水平栏杆（或栏板）的高度不应小于 1100mm。6.3.2 走道走廊起到连接水平方向各个分区的交通联系作用，考虑到建筑物的耐火等级、层数及走廊通行人数等因素。教学用房：内走廊不应小于 2100。行政及教师办公用房不应小于1500mm。走道高差变化处必须设置台阶时，应设于明显及有天然采光处，踏步不应少于三级，并不得采用扇形踏步。外栏杆（或栏板）的高度，不应地于 1100mm。栏杆不应采用易于攀登的花格。6.3.3 出入口及门厅因室外地平标高设计为 ，故楼梯间出入口处设四步台阶，悬挑雨篷。在主要出m60.入口处设计门厅，下设四级台阶和车行坡道。主要门厅要满足交通和防火，宽敞明亮便于交通，满
29、足安全要求。安全出口的门洞宽度不应小于 900mm 合班教室的门洞宽度不小于1500mm。- 14 -7 建筑空间和立面设计7.1 层数层高根据教学楼的建筑规模，建筑设计成地上一区（2 层）办公综合区，二区（5 层）教学区，三区为交通联系部分。内走廊采用 3，底层层高采用 3.9m 其它层高为 3.6m，室内外高差 0.6m。建筑立面设计，本建筑除了在功能上满足教学的要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方。设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与海洋颜色相称。其他部位采用浅蓝色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。7.2 建筑立面设计本建筑除了在
30、功能上满足学生的使用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方，符合整个城市格调。设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与周围颜色相称。其他部位采用灰白色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。- 15 -第三部分 结构设计计算8 工程概况8.1 工程简介建筑地点：淮南市建筑类型：教学楼，框架填充墙结构。建筑介绍：建筑面积约 5000 ，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚2m度取 100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用：大门采用钢框玻璃门，其它为木门，窗为塑钢门窗。尺寸详见门窗表。地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为
31、二类近震场地，设防烈度为 7 度。柱网与层高：本教学楼采用柱距为 6.6m 的内廊式柱网，边跨为 6.6m，中间跨为 3.0m，底层层高取 3.9m，标准层层高取 3.6m。8.2 课题条件要求依本课题要求合理安排场地，创造出优美环境，平面布置合理，通风采光良好，实用性强，立面造型新颖，有民族风格，具有个性与现代感。基本不考虑地基土的变形验算，其承载力为 。20 kN/mkf建筑场地的主导风向按所在地气象资料得到。室内的高差按 600 mm 考虑，其中标高相当于马路中心相对标高。抗震设防要求：设防烈度 7 度（0.1g） ，设计地震分组为第二组，场地类别为 II 类场地。8.3 设计的基本内容
32、结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图，主要内容如下：（1）地震作用计算（2）框架内力分析，配筋计算（取一榀）（3）基础设计及计算（4）板、楼梯的设计计算8.4 设计资料8.4.1 气象条件基本风压 0.35 kN/m2基本雪压 0.45 kN/m2此处按建筑结构荷载规范 GB50009-2001 采用主导风向：东南风8.4.2 抗震设防按 7 级近震, 地震分区为一区；II 类场地设计8.4.3 地基土承载力地基土承载力为 kN/m20kf- 16 -8.4.4 其它条件室内外高差 600 mm。9 结构类型根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑
33、平面、立面及剖面设计。图 9-1是标准层平面网柱布置。主体结构共 4 层，底层层高 3.9m，层高均为 3.6m。填充墙采用 240mm 厚的粘土空心砖砌筑。门为木门、门洞尺寸 1.0m2.4m。窗为塑钢窗，洞口尺寸为 1.5m1.8 m。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。图 9-1 柱网布置及一榀框架图10 框架结构的一般性设计与计算10.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定梁柱的混凝土设计强度：C25 22/43.1,/9.1mNfNftc10.1.1 梁截面尺寸的初步确定（1） 横梁a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求） h =（1/12 1/8 ）6600
34、550825，h =（1/12 1/8 ）3000250375， 则边跨梁高度： h=600b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于 250。b =（ 1/31/2 ）600=200 300 则边跨梁宽度：b300（2） 纵梁a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求）- 17 -h =（ 1/121/8）4500375565，即截面高度： 375565则边跨梁高度： h=500b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于 250。b =（1/3 1/2 ）500=167250 即截面宽度：
35、 167250则边跨梁宽度：b250由此，估算出的梁截面尺寸见表 10-1，表中还给出了各层梁的混凝土强度等级。表 10-1 梁截面尺寸及混凝土强度等级横梁（ ）bh层次 混凝土强度等级 AB 跨，CD 跨 BC 跨 纵梁14 C25 300600 250400 25045010.1.2 柱截面尺寸的初步确定框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算：（1-1）ENFgncNcfA/式中： 柱的组合的轴压力设计值；N按简支状态计算的柱的负载面积； F折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取Eg1215kN/；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取 1.
36、3，不等跨内柱取 1.25，等跨内柱取 1.2；验算截面以上楼层层数；n柱截面面积；cA混凝土轴心抗压强度设计值；f框架柱轴压比限值，此处可近似取，即为一级、二级和三级抗震等级，分别取N0.7，0.8 和 0.9。其中： 15 kN/， 4， 0.9， 1.3， 1.25。EgnN边中C25 混凝土： fc11.9 kN/ ， ft1.43 kN/边柱： cNEcFA/9.10/415.43.13 2508.m- 18 -中柱： cNEcfnFgA/9.10/415.4825.13 0.m按上述方法确定的柱截面高度 不宜小于 400mm，宽度不宜小于 350mm，柱净高与截ch面边长尺寸之比宜
37、大于 4取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别是 和 。m3298为方便计算取柱截面尺寸为： 5010.1.3 板的截面尺寸初步估计根据实际情况和设计要求，板厚取： h110.1.4 梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，而墙中心线是与轴线重合的，所以柱的形心与轴线发生偏移，造成计算跨度与轴线间距不同。10.1.5 柱的高度底层：3.9+0.6+0.5=5.0 。注：底层层高 3.9m，室内外高差 0.6m，基础顶部至室外地m面 0.5 。m其他各层为 3.6因而得到 =5.0 ； =3.61h2图 10-1 横向框架计算简图及柱编号10.2 重力荷载的计算10.2.1 屋面及楼面
38、永久荷载（恒荷载）标准值1.屋面- 19 -其按屋面的做法逐项计算均布荷载：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶来参与计算，粉底为相同重量：其屋面构造做法如图 10-2 所示，按图 10-2 来计算屋面恒载，其结果如下：图 10-2 屋面构造做法屋面的长边长： m4.32.039.85.4屋面的短边长： 16.206那么屋面恒荷载标准值为： KN9.4.1.32.楼面楼面的做法如图 10-3 所示，按图示各层进行组合来参与计算楼面恒载大小。图 10-3 楼面构造做法因而得到楼面均布恒载标准值： KN91.2805.3416.310.2.2 屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值1.屋面- 2
39、0 -计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载作用KN37.2145.0164.32.楼面根据荷载规范，楼面活载按 2./m来参与计算：810.2.3 梁柱的自重此处计算包括梁侧面、梁底面，柱的侧面抹灰重量：1梁的自重在此计算过程中，梁的长度按净跨长度，即把梁的计算跨度减掉柱的宽度来参与计算过程：例： 1L：长度= 6.1 （扣除一个柱宽）5.06m：长度= 2.76 （扣除墙宽）2243表 10-2 梁自重层次 编号 截面（） 长度 根数 每根重量（KN） 总计L1 0.30.6 6.1 22 0.340.626.125=32.147L2 0.250.4 2.76 11 0.290.422.7
40、625=8.404L3 0.250.45 4.5 32 0.290.474.525=15.334L4 0.250.45 3.9 4 0.290.473.925=13.28914L5 0.250.45 3.3 4 0.290.473.325=11.2791388.63注：（1）上表中梁截面的确定，考虑到抹灰层有（每抹层均按 20mm 计算）宽：0.3+20.02=0.34m0.25+20.02=0.29m高：0.6+10.02=0.62m0.4+10.02=0.42m0.45+10.02=0.47m（2）此处抹层按近似与梁相同，按每立方 25 KN 计算（3）梁的长度都按净跨长度计算2.柱的自重
41、表 10-3 柱自重层次 编号 截面（） 长度 根数 每根重量（KN） 总计（KN）1 Z1 0.50.5 5.0 44 0.540.54525=36.45 1603.824 Z2 0.50.5 3.6 44 0.540.543.625=26.44 1163.36注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理，边长=0.5+0.022=0.54m（2）抹层记入柱内，按每立方 25 KN 计算10.2.4 墙体的自重墙体为 240 厚，两面抹灰，近似按加厚墙体计算（考虑抹灰重量） ，采用机器制普通砖，依 GB50009-2001 建筑结构荷载规范，砖自重为 15 3/KNm，其计算如表 3 所示：（此
42、处门窗暂不考虑，为预留洞考虑）墙体为 240mm 厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（ ） ，内墙面为 20mm 厚抹灰，则外2/5.0- 21 -墙单位墙面重力荷载为：2/4.02.174.5.0mKN内墙为 240mm 粘土空心砖，两侧均为 20mm 厚抹灰，在内墙单位面积重力荷载为：2/82.1木门单位面积重力荷载为 0.2 3/，钢框玻璃窗单位面积重力荷载取 0.4 3/KNm表 10-4 墙体自重墙体的位置 每片面积（） 片数 重量（KN） 总计（KN）4.04.55 82=16 1292.933.44.55 21=2 137.37底层外纵墙2.84.55 12=2 113.134.04.5
43、5 14 1090.54底层内纵墙2.84.55 1 54.536.14.4 22=4 476.68底层外横墙3.04.6 2 122.54底层内横墙 6.14.4 10 1148.754436.484.03.15 82=16 895.103.43.15 21=2 95.124 层外纵墙2.83.15 12=2 78.324.03.15 16 862.8524 层内纵墙2.83.15 1 37.756.13.0 22=4 325.0024 层外横墙3.03.2 2 85.2524 层内横墙 6.13.0 10 783.243162.62注：（1）墙厚=240+202=280mm（考虑抹灰层）（
44、2）单位面积重为 10.2819=5.32 2/mKN（3）女儿墙自重墙体为 120单砖，女儿墙高为 1200，外墙面贴瓷砖（0.5 KN/） ，内墙面为 20mm 厚抹灰，则女儿墙重力荷载为：（0.5150.12170.02）1.2=3.168KN/M（0.5150.12170.02）1.2（43.44216.442）=379.40 KN10.2.5 门窗的自重根据建筑结构荷载规范 GB50009-2001，木门按 0.2 2/KNm考虑，塑钢窗按 0.4 2/KNm考虑，计算结果如表 10-5 所示：表 10-5 门窗自重层数 墙体位置 门、窗 扣除门窗的尺寸个数 扣除部分墙体重量门窗重量
45、 总扣除重量总和1.81.8 18 258.94 23.328 235.6121.51.2 16 123.26 11.52 117.741 窗 1.20.9 2 9.59 0.864 8.73356.08- 22 -1.22.4 16 197.22 9.22 188.004外墙 门1.82.4 2 36.98 1.728 35.252223.2510.2.6 各层的荷载的组合屋盖和楼盖重力代表值为：屋盖层=女儿墙+ 屋面恒载 +50%雪载+ 纵横梁自重+半层柱重+半层墙重（墙和门窗）楼盖层=楼面恒载 +50%楼面活载+纵横梁自重+ 楼面上下各半层柱+楼面上下各半层墙重将上述各荷载相加，得到集中
46、于各层楼面的重力荷载代表值如下：四层： G4=379.404313.49+0.5321.371388.631/21163.361/2 (3162.62356.08223.25)=8115.53 KN三二层： G32 =2820.910.51428.311388.631/21163.3621/2(3162.62356.08223.25)2=8670.35底层： =2820.910.51428.311388.63 1/2（1603.8+1163.36）11/2（4436.48+3162.62） 356.08223.25=9527.50 KN重力荷载代表值如图 10-4 所示图 10-4 重力荷载代
47、表值11 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算11.1 横梁的线刚度混凝土为 C25， 24/108.2mNEc在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取 I=1.50I（ 为梁的截面惯性矩） ，对中框架梁取 I=2 0I来计算：- 23 -表 11-1 横梁线刚度计算表截面尺寸 惯性矩 跨度 线刚度 边框架 中框架bh3012bhIllIEkcb0lIc05.1lIEc02类别 层次 m49mmNmN边横梁 14 300 600 5.4 6100 2.479 3.718 4.95
48、7中横梁 14 250 400 1.333 2760 1.353 2.029 2.70511.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度 D 值11.2.1 横向框架柱的线刚度柱的线刚度见表 10-7 所示，横向框架柱侧移刚度 D 值见表 10-8 所示：图 11-2 柱的线刚度柱号 Z 截面（3012bhI）49mh（ ）mlIEkcb0（ ）mNZ1 500500 5.208 500 2.917Z2 500500 5.208 3600 4.051注：由于柱采用 C25 混凝土，因而 24/108.2NEc11.2.2 横向框架柱的侧移刚度 D 值柱的侧移刚度按 计算，由于梁线刚度比 不同，所以柱可以分为边框边柱，边2hicK框中柱，中框边柱，中框中柱1 中框架柱侧移刚度 值表 11-3 中框架柱侧移刚度 D 值层次 柱型 2bcbck（ 一 般 层 ）=（ 底 层 ） k=（ 一 般 层 ）2+0.5（ 底 层 ） 21hc=k（ KN/m）根数 D边柱 1.700 0.595 8323.82 181中柱 2.267 0.676 9461.63 18320138.1边柱 1.224 0.380 14238.52 1824 中柱 1.892 0.486 18231.84 18584466.482 边框架柱侧
