1、 襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 1 页 共 60 页第一部分：工程概况建筑地点：某市建筑类型：六层教学综合楼，框架填充墙结构。建筑介绍：建筑面积 5893.36 平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。本建筑主入口为南向,门窗使用：大门采用玻璃门，其它为木门，窗为铝合金窗。地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为 7 度。柱网与层高：本综合楼采用柱距为 7.2m 的内廊式小柱网，边跨为 7.2m，中间跨为 2.4m，层高取4.2m 和 3.3m， 本方案中，需近似的按横向的平面框架分
2、别计算。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：1、梁截面高度一般取梁跨度的 1/121/8。本方案取 700mm，截面宽度取 700（1/21/3）=300mm，可得梁的截面初步定为 bh=300*700。梁截面尺寸（mm）横梁（bh）混凝土等级AB 跨、CD 跨 BC 跨纵梁（bh）C30 300700 250400 300700柱截面尺寸（mm）层次 混凝土等级 bh1 C30 6006002-6 C30 600600第二部分：重力荷载代表值的计算一、资料准备：查荷载规范可取：、 屋面永久荷载标准值（不上人）襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第
3、2 页 共 60 页4mm厚 APP改 性 沥 青 防 水 卷 材 防 水 层 （ 上 带 细 砂 保 护 层 ） 100.004=0.04KN/m2 20 厚 1：2 水泥找平层 200.02=0.4 KN/m 21：10 水泥砂浆珍珠岩找坡，最薄处 30 厚 200.03=0.6 KN/m 2100 厚阻燃型苯乙烯泡抹塑料保温板 0.50.1=0.05 KN/m 220厚 1： 3水 泥 砂 浆 找 平 层 ， 上 刷 聚 氨 酯 防 水 涂 料 一 层 200.02=0.25 KN/m2100 厚钢筋混凝土板 250.10=3.0 KN/m 210 厚混合砂浆刮大白 170.01=0.1
4、7 KN/m 2合计 4.16 KN/m 2、1-5 层楼面：10 厚 1：1 水泥砂浆 200.01=0.2 KN/m 220 厚大理石 280.02=0.56 KN/m 2 20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m 2100 厚钢筋混凝土板 250.10=2.5 KN/m 220 厚 1：3 水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m 210 厚混合砂浆刮大白 170.01=0.17 KN/m 2合计 4.23 KN/m 2、屋面及楼面可变荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m 2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m 2屋面雪荷载标准值 0.35
5、KN/m 2、梁柱密度 25 KN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5KN/m 3二、重力荷载代表值的计算：1、第一层：（1） 、梁、柱：zhi襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 3 页 共 60 页类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m 3）体 积（m 3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）6600 300700 25 1.39 16 34.75 556横梁1800 250400 25 0.18 8 4.5 36纵梁 7200 300700 25 1.51 14 37.75 528.5类别 计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m 3）体 积（m 3）数
6、 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱 4200 600600 25 1.51 40 37.75 1510（2） 、内外填充墙重的计算：横墙：AB 跨、CD 跨墙：墙厚 370mm，计算长度 6600mm，计算高度 4200-700=3500mm。单跨体积. ：0.376.63.5=855m 3单跨重量：8.555.5=47.01KN数量：4 总重：47.014=188.03KN AB 跨、CD 跨墙：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 4200-700=3500mm。单跨体积：0.246.63.5=5.54m 3单跨重量：5.545.5=30.49KN数量：20 总重：30
7、.4920=609.84KNBC 跨墙：墙厚 370mm，计算长度 1800mm，计算高度 4200-700=3500mm。单跨体积：（1.83.5-1.52.1）0.37=1.17m 3单跨重量：1.175.5=6.41KN 数量：2 总重：6.412=12.82KN厕所横墙：墙厚 240mm，计算长度 7200-2400=4800mm，计算高度 4200-100=4100mm。单跨体积：0.244.84.1=4.72m 3单跨重量：4.725.5=25.98KN 数量：2 总重：25.982=51.96KN襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 4 页 共 60 页横墙总重：18
8、8.03+609.84+12.82+51.96=862.65KN纵墙：外墙：单个体积：（7.23.5）-（2.71.72） 0.37=5.93m 3数量：12 总重：5.93125.5=391.21KN厕所外纵墙：体积：（7.23.5-1.81.9）0.24=5.23 m 3总重：5.235.52=57.50KN内纵墙：单个体积：(7.23.5-12.12) 0.24=5.04m 3单个重量：5.045.5=27.72KN数量：15 总重：27.7215=415.80KN纵墙总重：391.21+57.50+415.80=864.51KN（3） 、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公室窗户：尺寸：270
9、0mm1700mm自重：0.4KN/m 2 。数量：23。重量：2.71.70.423=42.23KN（4） 、门重计算：木门：尺寸：1000mm2100mm自重：0.15KN/m 2 。数量：9。重量：12.10.159=2.84KN木门：尺寸：1500mm2100mm自重：0.15KN/m 2。数量：9。重量：1.52.10.159=4.25KN玻璃门：尺寸：5400mm3000mm自重：0.4KN/m 2 数量：3重量：5.430.43=19.44KN总重：2.84+4.25+19.44=26.53KN（5） 、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：16.854.6=917.28
10、（m 2）恒载：4.23917.28=3880.09KN由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G1=G 恒 +0.5G 活 =（556+36）1.05+528.51.05+15101.05+862.65+864.51+26.53+3880.08+1834.560.5=9243.075KN襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 5 页 共 60 页注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 1.05。活载：2.0917.28=1834.56KN2、第二五层：（1） 、梁、柱：类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m 3）体 积（m 3）数 量(根)单 重（KN）总 重（K
11、N）6600 300700 25 1.39 16 34.75 556横梁1800 250400 25 0.18 8 4.5 36纵梁 7200 300700 25 1.51 14 37.75 528.5柱： 类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m 3）体积（m 3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱 3300 600600 25 1.188 40 29.7 1188（2） 、内外填充墙重的计算：横墙：AB 跨、CD 跨墙：墙厚 370mm，计算长度 6600mm，计算高度 3300-700=2600mm。单跨体积：0.376.62.6=6.35m 单跨重量：6.355.5=
12、34.92KN 数量：4 总重：34.924=139.68KNAB 跨、CD 跨墙：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 3300-700=2600mm。 单跨体积：0.246.62.6=4.12m3 单跨重量：4.125.5=22.65KN 数量：22 总重：22.6522=498.33KNBC 跨墙：墙厚 370mm，计算长度 1800mm，计算高度 3300-700=2600mm。单跨体积：（1.82.6-1.51.7）0.37=0.79m 3 单跨重量：0.795.5=4.33KN 厕所横墙：墙厚 240mm 计算长度 7200-2400=4800mm，计算高度 3300
13、-100=3200mm。单跨体积：0.244.83.2=3.69m 3 单跨重量：3.695.5=20.28KN数量：2 总重：20.282=40.55KN横墙总重：139.68+498.33+8.67+40.55=687.28KN纵墙：外墙：襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 6 页 共 60 页单个体积：（7.22.6）-（2.71.72） 0.37=3.53m 3数量：14 总重：3.53145.5=271.79KN厕所外纵墙：体积：（7.22.6-1.81.9）0.24=5.01m 3总重：5.015.52=55.11KN内纵墙：单个体积：(7.22.6-12.12) 0
14、.24=4.82m 3单个重量：4.825.5=26.53KN数量：16 总重：26.5316=424.51KN纵墙总重：271.79+55.11+424.51=751.41KN（3） 、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公所用窗户：尺寸：2700mm1700mm 自重：0.4KN/m 2 数量：28重量：2.71.70.428=51.41KN （4） 、门重计算：木门：尺寸：1000mm2100m 自重：0.15KN/m 2 数量：15重量：12.10.1515=4.725KN木门：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.15KN/m 2 数量：9重量：1.52.10.159=4.25KN 总重：
15、4.725+4.25=8.975KN（5） 、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：16.854.6=917.28（m 2）恒载：4.23917.28=3880.09KN活载：2.0917.28=1834.56KN由以上计算可知，二五层重力荷载代表值为G2=G 恒 +0.5G 活=（556+36）1.05+528.51.05+11881.05+687.28+751.41+51.41 +8.975+3880.09+1834.560.5=8720.73KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 1.05。3、第六层重力荷载代表值的计算：（1） 、梁、柱：类别净 跨（mm）截 面
16、（mm）密 度（KN/m 3）体 积（m 3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 7 页 共 60 页6600 300700 25 1.39 16 34.75 556横梁1800 250400 25 0.18 8 4.5 36纵梁 7200 300700 25 1.51 14 37.75 528.5柱： 类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m 3）体积（m 3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱 3300 600600 25 1.188 40 29.7 1188（2） 、内外填充墙重的计算：横墙：AB 跨、CD 跨墙：墙
17、厚 370mm，计算长度 6600mm，计算高度 3300-700=2600mm。 单跨体积：0.376.62.6=6.35m 3单跨重量：6.355.5=34.92KN数量：4 总重：34.924=139.68KNAB 跨、CD 跨墙：墙厚 240mm，计算长度 6600mm，计算高度 3300-700=2600mm。单跨体积：0.246.62.6=4.12m 3 单跨重量：4.125.5=22.65KN数量：22 总重：22.6522=498.33KNBC 跨墙：墙厚 370mm，计算长度 1800mm，计算高度 3300-700=2600mm。单跨体积：（1.82.6-1.51.7）0.
18、37=0.79m 3单跨重量：0.795.5=4.33KN 数量：2 总重：4.332=8.67KN厕所横墙：墙厚 240mm，计算长度 7200-2400=4800mm，计算高度 3300-100=3200mm。单跨体积：0.244.83.2=3.69m 3 单跨重量：3.695.5=20.28KN 数量：2 总重：20.282=40.55KN横墙总重：139.68+498.33+8.67+40.55=687.28KN纵墙：外墙：单个体积：（7.22.6）-（2.71.72） 0.37=3.53m 3数量：14 总重：3.53145.5=271.79KN厕所外纵墙：体积：（7.22.6-1.
19、81.9）0.24=5.01m 3总重：5.015.52=55.11KN内纵墙：单个体积：(7.22.6-12.12) 0.24=4.82m 3单个重量：4.825.5=26.53KN襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 8 页 共 60 页数量：16 总重：26.5316=424.51KN纵墙总重：271.79+55.11+424.51=751.41KN（3） 、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公室窗户：尺寸：2700mm1700mm 自重：0.4KN/m 2数量：28 重量：2.71.70.428=51.41KN（4） 、门重计算：木门：尺寸：1000mm2100mm 自重：0.15
20、KN/m 2（5） 、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：16.854.6=917.28（m 2）恒载：4.16917.28+0.90.24146.16=3847.45KN活载：2.0917.28=1834.56KN雪载：0.35917.28=321.05KN由以上计算可知，六层重力荷载代表值为G2=G 恒 +0.5G 活=（556+36）1.05+528.51.05+11881.05+687.28+751.41+51.41数量：15 重量：12.10.1515=4.725KN木门：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.15KN/m 2数量：9 重量：1.52.10.159=4.
21、25KN总重：4.725+4.25=8.975KN（5） 、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：16.854.6=917.28（m 2）恒载：4.16917.28+0.90.24146.16=3847.45KN活载：2.0917.28=1834.56KN雪载：0.35917.28=321.05KN由以上计算可知，六层重力荷载代表值为G2=G 恒 +0.5G 活=（556+36）1.05+528.51.05+11881.05+687.28+751.41+51.41 +8.975+3847.45+（1834.56+321.05）0.5=8848.615KN襄 樊 学 院 土 木 工 程
22、毕 业 设 计第 9 页 共 60 页注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 1.05。集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 G i的计算结果如下图所示各质点的重力荷载代表值第三部分：框架侧移刚度的计算一、 横梁线刚度 i b的计算：类别Ec（N/mm 2）bh（mmmm）I0（mm 4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 10 页 共 60 页AB 跨、CD 跨 3.0104 300700 8.57109 7200 3.571010 5.361010 7.141010BC 跨 3.01
23、04 250400 1.33109 2400 1.671010 2.501010 3.341010二、 柱线刚度 i c的计算：I=bh 3/12层次 hc（mm） Ec（N/mm 2）bh（mmmm）Ic（mm 4）EcIc/hc（Nmm）1 4200 3.0104 600600 1.081010 7.7110102-6 3300 3.0104 600600 1.081010 9.821010三、各层横向侧移刚度计算： (D 值法)1、底层A，D：K=5.36/9.82=0.54 c=(0.5+K)/(2+K)=0.41Di6= c12ic/h2 =0.41127.711010/42002
24、=21475 B，C：K=（5.36+3.34）/7.71=1.13 c=(0.5+K)/(2+K)=0.52Di6= c12ic/h2=0.52127.711010/42002 =27286D 1=214752+272862=975232、第二六层：A，D：K=5.362/（9.822）=0.546 c=K/(2+K)=0.214Di1= c12ic/h2 =0.214129.821010/33002 =23198 B，C：K=（5.36+3.34）/9.82=0.88 c=K/(2+K)=0.31Di6= c12ic/h2 =0.31129.821010/33002 =33544 D 1=
25、231982+335442=113484D 1/D 2=97523/113484=0.860.7，故该框架为规则框架。第四部分：横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算襄 樊 学 院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 11 页 共 60 页一、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。基本自振周期 T1（s）可按下式计算：T1=1.7 T （u T） 1/2 T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 0.6。VGi=G k。 （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
26、） k为第 k 层的层间侧移。 s 为同层内框架柱的总数。 结构顶点的假想侧移计算过程见下表：结构顶点的假想侧移计算层次 Gi（KN） VGi（KN）D i（N/mm）u i（mm） ui（mm）6 8848.615 8824.615 97523 9.049 181.3235 8720.43 17545.045 97523 17.991 172.2744 8720.43 26265.475 97523 26.933 154.2833 8720.43 34985.905 97523 35.875 127.352 8720.43 43706.335 97523 44.816 91.4751 924
27、3.75 52950.085 113484 46.659 46.659T1=1.7 T （u T） 1/2 =1.70.6(0.181323)1/2=0.434(s) 二、水平地震作用及楼层地震剪力的计算：本结构高度不超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，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 GeqGeq=0.85G i=0.85（8848.615+8720.734+9243.73）=45028.975（KN）2、计算水平地震影响系数 1查表得二类场地近震特征周期值 Tg=0.40s。查表得设防烈度为 7 度的 max=0.08襄 樊 学
28、院 土 木 工 程 毕 业 设 计第 12 页 共 60 页 1=（T g/T1） 0.9 max =（0.4/0.434） 0.90.08 =0.0743 3、结构总的水平地震作用标准值 FEkFEk= 1Geq =0.074345028.975 =3347.30KN）因 1.4Tg=1.40.4=0.56s0，说明 xal，则x=（V A+alq2/2）/（q 1+q2）可得跨间最大正弯矩值：Mmax=MA+VAx-（q 1+ q2）x 2/2+alq2（x-al/3）/2若 VA0，则 Mmax=MA2）同理，三角形分布荷载和均布荷载作用下，如下图：VA= -（M A+MB）/l+q 1l/2+q2l/4
