[学士]某五层框架中学教学楼毕业设计-土木毕业设计(计算书+CAD图纸)

XXXXXXX大学毕业设计（ 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ） 目录 I 摘要 II Abstract - 1 - 绪论 - 2 - 第一部分 设计任务书 - 2 - 1 设计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目 - 2 - 2 设计目的及要求 - 2 - 3 建筑功能及要求 - 2 - 3.1 建筑功能要求 - 2 - 3.2 建筑等级 - 2 - 3.3 规划及其他要求 - 3 - 3.4 结构类型 - 3 - 4 建筑基本技术条件及设计要求 - 3 - 4.1 建筑基本技术条件 - 3 - 4.2 工程地质条件 - 3 - 5 设计内容图纸及归档要求 - 3 - 5.1 建筑部分 - 4 - 5.2 结构部分 - 4 - 5.3 图面要求 - 4 - 5.4 归档书写要求 - 5 - 第二部分 建筑设计说明 - 5 - 6 建筑平面设计 - 5 - 6.1 教学区的布置 - 6 - 6.1.1 教室功能说明 - 6 - 6.1.2 房间的门窗 - 6 - 6.2 辅助使用房间 - 6 - 6.2.1 卫生间 - 6 - 6.2.2 教师办公室、休息室 - 6 - 6.3 交通联系部分 - 6 - 6.3.1 楼梯 - 6 - 6.3.2 走道 - 7 - 6.3.3 出入口及门厅 - 7 - 7 建筑空间和立面设计 - 7 - 7.1 层数层高 - 7 - 7.2 建筑立面设计 - 8 - 第三部分 结构设计计算 - 8 - 8 工程概况 - 8 - 8.1 工程简介 - 8 - 8.2 课题条件要求 - 8 - 8.3 设计的基本内容 - 8 - 8.4 设计资料 - 8 - 8.4.1 气象条件 - 9 - 8.4.2 抗震设防 - 9 - 8.4.3 地基土承载力 - 9 - 8.4.4 其它条件 - 10 - 9 结构类型 - 11 - 10 框架结构的一般性设计与计算 - 11 - 10.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定 - 11 - 10.1.1 梁截面尺寸的初步确定 - 12 - 10.1.2 柱截面尺寸的初步确定 - 13 - 10.1.3 板的截面尺寸初步估计 - 13 - 10.1.4 梁的计算跨度 - 14 - 10.1.5 柱的高度 - 14 - 10.2重力荷载的计算 - 14 - 10.2.1屋面及楼面永久荷载（恒荷载） 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 - 15 - 10.2.2屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值 - 15 - 10.2.3梁柱的自重 - 16 - 10.2.4墙体的自重 - 17 - 10.2.5 门窗的自重 - 17 - 10.2.6 各层的荷载的组合 - 19 - 11 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算 - 19 - 11.1 横梁的线刚度 - 19 - 11.2横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值 - 19 - 11.2.1横向框架柱的线刚度 - 21 - 11.2.2横向框架柱的侧移刚度D值 - 23 - 11.3横向框架自震周期 - 23 - 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 水平地震作用下框架内力计算 - 31 - 12 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 - 31 - 12.1 风荷载标准值的计算 - 32 - 12.2风荷载作用下的水平位移验算 - 33 - 12.3风荷载作用下的框架内力计算 - 35 - 13 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 - 35 - 13.1 计算单元 - 36 - 13.2 荷载计算 - 39 - 13.3 内力计算 - 45 - 13.4 计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力 - 47 - 14 框架内力组合 - 47 - 14.1 框架内力组合 - 47 - 14.1.1 结构抗震等级 - 47 - 14.2 框架梁内力组合 52 14.2.1 最不利截面处的弯矩设计值 53 14.3 框架柱内力组合 61 14.3.1框架内力组合中几点说明 61 14.3.2关于表4-8中计算注意事项 61 14.3.3关于表4-9中计算注意事项 61 14.3.4关于表4-10中计算注意事项 62 15 截面设计 62 15.1承载力抗力调整系数 62 15.1.2 框架梁 67 15.1.3框架柱 70 15.2抗震条件下框架柱的截面设计 73 15.3计算非抗震条件下框架柱的截面设计 77 16 现浇板设计 77 16.1 设计参数 77 16.2计算结果： 78 16.3 跨中挠度验算： 82 17 基础设计 82 17.1基础梁截面尺寸的选取 82 17.2荷载选用 82 17.3基础截面设计 83 17.4地基承载力及基础冲切验算 86 17.5基础底板配筋计算 89 18 楼梯设计 89 18.1楼梯板设计 90 18.2平台板设计 90 18.3平台梁设计 92 结语 93 参考文献 94 致 谢 XXXXXX中学教学楼建筑结构设计 摘要 该计算书主要包括八个部分：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。 设计主体是五层框架结构，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 XXXXX Abstract The book mainly including eight parts: the selection of the structure, the calculation of framework structure under the horizontal loads,the internal forces calculation 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 five-story frame structure. Choose one load of the frameworks to calculate. The calculation of framework 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 earthquake 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 composition 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 compression ratio and the positive section and the oblique section,the design of node. When design the plate considers it’s 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 plate of platform and calculation of reinforcement of staircase. KEY WORDS: framework structure, basis, beam, column plate, staircase 绪论 紧张忙碌且充实的毕业设计转眼间即将过去了，这也意味着四年大学生活即将结束。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：XXXX中学教学楼建筑结构设计。 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。经历了这次毕业设计，自己再很多方面有了很大的提高，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，更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、工程荷载、基础工程等专业课程有了更深入的了解。 本次毕业设计是在我的指导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，X老师都会耐心认真的解答。在这里郑重的像杜老师表示真挚的感谢。 同时在这个毕业设计中，也得到了很多同学的帮助，在次表示感谢。 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！ 第一部分 设计任务书 1 设计题目 设计题目：《框架教学楼》：XXXXX中学教学楼建筑结构设计。 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 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 及有关规定，并会正确应用。 （3） 要求建筑设计部分 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 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5～6层，总建筑面积约为6000 。 3.1 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20～40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 4 建筑基本技术条件及设计要求 4.1 建筑基本技术条件 本次设计的任务是为XXXX中学，名称为XXXX中学。 建筑地点：安徽省合肥市 建筑规模： （1） 建筑面积：4500～5500 （2） 层数：5～6层 （3） 建筑：要求教室数在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)。 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Ⅱ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（2~4个） 1:100 剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切） 1:100/1:50 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（2~4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、图纸一一写明。 计算书：一律用A4纸排版打印，页边距上2.8cm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。 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，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的横向走道。 6.1.2 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，标准层采用不同尺寸的塑钢玻璃窗，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1000mm，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。 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。 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：合肥市 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7.2m的外廊式柱网，教室跨为7.2m，走道跨2.4m.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 。 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 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/m2 8.4.4 其它条件 室内外高差450mm。 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5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1.0m×2.4m。窗为塑钢窗，洞口尺寸为1.5m×1.8 m、2.1m×1.8 m等。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 10.1.1 梁截面尺寸的初步确定 （1）．横梁 a: 截面的高度：1/12～1/8的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求） h =（1/12～1/8）×7200㎜＝600～900㎜， h =（1/12～1/8）×2400㎜＝200～300㎜， 　　　 则教室梁高度： h=600㎜；走道梁高度：300 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×600㎜=200～300㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ （2）．纵梁 a: 截面的高度：1/12～1/8的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求） L1 h =（1/12～1/8）×4400㎜＝367～550㎜， 即截面高度： 375㎜～565㎜ 取400 　　　　　　　　 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　 即截面宽度： 133㎜～200㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ L2： h =（1/12～1/8）×3900㎜＝325～487㎜， 即截面高度： 325㎜～487㎜ 取400 　　　　　　　　 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　 即截面宽度： 133㎜～200㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ L3： h =（1/12～1/8）×4500㎜＝375～563㎜， 即截面高度： 375㎜～563㎜ 取400 　　　　　　　　 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　 即截面宽度： 133㎜～200㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ L4： h =（1/12～1/8）×4050㎜＝338～506㎜， 即截面高度： 338㎜～506㎜ 取400 　　　　　　　　 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　 即截面宽度： 133㎜～200㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ L5： h =（1/12～1/8）×3000㎜＝250～375㎜， 即截面高度： 250㎜ 取375 　　　　　　　　 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　 即截面宽度： 133㎜～200㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ L6 h =（1/12～1/8）×7200㎜＝600～900㎜， 即截面高度： 600㎜～900㎜ 取600 　　　　　　　　 b: 梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。 b =（1/3～1/2）×600㎜=200～300㎜　　　　　　　　　 即截面宽度： 200㎜～300㎜ 则边跨梁宽度：b＝250㎜ 综上：L1~L5全部视为L1， 10.1.2 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） 式中： —柱的组合的轴压力设计值； —按简支状态计算的柱的负载面积； —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12～15kN/㎡； —考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，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； —柱截面面积； —混凝土轴心抗压强度设计值； —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0.7，0.8和0.9。 其中： ＝15 kN/㎡， ＝5， ＝0.9， ＝1.3， ＝1.25。 C25混凝土： fc＝11.9 kN/㎡ ， ft＝1.43 kN/㎡ 边柱： ＝ ＝ 中柱： ＝ ＝ 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，柱净高与截面边长尺寸之比宜大于4 取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别是 和 。 为方便计算取柱截面尺寸为： 底层教室边柱、中柱取600mm×600mm；走廊边柱取500mm×500mm；其他层教室边柱、中柱取500mm×500mm；走廊边柱取400mm×400mm； 由以上计算可得梁柱的截面尺寸，列表如下 表10-1 梁、柱截面尺寸 层次 教室梁 走道梁 纵梁 教室边柱 中柱 走道边柱 5 250×600 250×300 250×400 600×600 600×600 500×500 4 250×600 250×300 250×400 500×500 500×500 400×400 3 250×600 250×300 250×400 500×500 500×500 400×400 2 250×600 250×300 250×400 500×500 500×500 400×400 1 250×600 250×300 250×400 500×500 500×500 400×400 注：梁、柱配筋均采用C30混凝土施工 10.1.3 板的截面尺寸初步估计 根据实际情况和设计要求，板厚取： 10.1.4 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，基础顶部至室外地面0.5 。 其他各层为3.6 因而得到 =5.0 ； =3.6 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屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值 1.屋面 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： 屋面： 35厚细石混凝土保护层（内配钢筋） 0.84kN/m2 三毡四油防水层 0.30kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.40kN/m2 150厚水泥防水珍珠岩块保温层 1.5kN/m2 100厚钢筋混凝土板 2.5kN/m2 粉刷层 0.4kN/m2 合计 6.04kN/m2 经计算可得： 屋面的长边长：34.2m 屋面的短边长：9.6m 那么屋面恒荷载标准值为： 2.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。 楼面： 水磨石面层 0.65kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 100厚现浇混凝土楼板 2.5kN/m2 粉刷层 0.4kN/m2 合计 3.95kN/m2 因而得到楼面均布恒载标准值： 10.2.2屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值 1.屋面 计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载作用 2.楼面 根据荷载规范，楼面活载按来参与计算： 表10-2 屋、楼面恒活载 　荷载类别 屋面长边 屋面短边 屋面重度 楼层重度 屋面恒载 楼层恒载 恒载 34.2 9.6 6.04 3.95 1983.05 1296.86 活载 34.2 9.6 0.45 2 147.74 656.64 10.2.3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：：长度= 6.9 （扣除一个柱宽） ：长度= 1.96 （扣除柱宽） 表10-3 梁自重 层次 构件 宽 高 根数 长度 重度 抹灰 每根重量 总重 1~5 教室梁 0.25 0.6 9 6.9 25 0.02 31.0155 613.22 走道梁 0.25 0.3 9 2 25 0.02 4.64 纵梁 0.25 0.4 24 4 25 0.02 12.18 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+2×0.02=0.34m 0.25+2×0.02=0.29m 高：0.6+1×0.02=0.62m 0.4+1×0.02=0.42m 0.45+1×0.02=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 注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理，边长=0.5+0.02×2=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，其计算如表3所示：（此处门窗暂不考虑，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，则外墙单位墙面重力荷载为： 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： 木门单位面积重力荷载为0.2 ，钢框玻璃窗单位面积重力荷载取0.4 注：（1）墙厚=240+20×2=280mm（考虑抹灰层） （2）单位面积重为 1×0.28×19=5.32 （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： （0.5＋15×0.12＋17×0.02）×1.2=3.168KN/M （0.5＋15×0.12＋17×0.02）×1.2×（43.44×2＋16.44×2）=379.40 KN 10.2.5 门窗的自重 根据建筑结构荷载规范GB50009-2001，木门按0.2考虑，塑钢窗按0.4考虑，计算结果如表10-5所示： 表10-4　 梁、柱重力荷载计算 层 构件 b h r β g li n Gi ∑G 1 教室横梁 0.25 0.6 25 1 3.75 6.9 9 232.88 511.78 走道横梁 0.25 0.3 25 1 1.875 1.95 9 32.91 纵梁 0.25 0.4 25 1 2.5 4.1 24 246.00 教室边、中柱 0.6 0.6 25 1 9 5 18 810.00 1091.25 走道边柱 0.5 0.5 25 1 6.25 5 9 281.25 2~5 教室横梁 0.25 0.6 25 1 3.75 6.9 9 232.88 511.78 走道横梁 0.25 0.3 25 1 1.875 1.95 9 32.91 纵梁 0.25 0.4 25 1 2.5 4.1 24 246.00 教室边、中柱 0.5 0.5 25 1 6.25 3.6 18 405.00 534.60 走道边柱 0.4 0.4 25 1 4 3.6 9 129.60 10.2.6 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，得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下： 顶层恒载： 6.04×9.6×34.2（屋面恒载）+0.5×0.45×9.6×34.2（雪载）+551.785（纵横梁）+534.6×0.5（半层柱）+（9.6+34.2）×2×1.2×4.44（女儿墙）+4.28×［（28.8-0.5×4）×（1.8-0.5）+（30.3-8×0.5）×（1.8-0.35）-1.8×0.5×5］（半内墙）+4.44×［（9.6-0.5×2）×（1.8-0.5）×2+（34.2-8×0.5）×（1.8-0.35）-3.0×0.8×10］（半外墙）+（1.8×0.6×5×0.2+3.0×0.8×10×0.5）（门窗）=3832.34KN 二~四层： 3.95×9.6×34.2（楼面恒载）+0.5×2.0×［9.34×33.96-（36+30.3-1.8×5）×0.24］（活载）+551.785（纵横梁）+534.6（上下半层柱）+4.28×［（28.8-0.5×4）×（3.6-0.6）+（30.3-8×0.5）×（3.3-0.45）-1.8×2.4×5］（上下半内墙）+4.44×｛［（7.2-0.5）×2+（2.4-0.45）］×（3.6-0.6）+［（34.2-4×0.5）×（3.6-0.45）+（34.2-0.5×4）×1.5-3.0×0.8×10］（上下半外墙）+（1.8×2.4×5×0.2+3.0×1.8×10×0.5）（门窗）=3745.55KN 底层： 3.95×9.6×34.2（楼面恒载）+0.5×2.0×［9.34×33.96-（28.8+30.3-1.8×5）×0.24］（活载）+511.785（纵横梁）+（534.6+742）×0.5（上下半层柱）+4.28×［（28.8-0.5×4）×（1.8+2.5-0.6）+（30.3-8×0.5）×（1.8+2.5-0.4）-1.8×2.4×5］（上下半内墙）+4.44×｛［（7.2-0.5）×2+（2.4-0.45）］×（1.8+2.5-0.6）+［（34.2-8×0.5）×（1.8+2.5-0.4）+（34.2-0.5×8）×1.5-3.0×0.8×10］（上下半外墙）+（1.8×2.4×6×0.2+3.0×1.8×10×0.5）（门窗）=4472.055KN 重力荷载代表值如图10-4所示 SHAPE \* MERGEFORMAT 图10-2 重力荷载代表值 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， 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=1.5（为梁的截面惯性矩），对中框架梁取I=2来计算： 表11-1 横梁线刚度计算表 类别 Ec b h I0 L i=EcI0/l 2 1.5 教室横梁 30000 250 600 4.5×10 7200 1.875×10 3.75×10 2..813×10 走道横梁 30000 250 300 0.5625×10 2400 7.03×10 1.406×10 1.055×10 11.2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 柱的侧移刚度D计算公式： （3-1） 其中 为柱侧移刚度修正系数， 为梁柱线刚度比，不同情况下， 、 取值不同。 对于一般层： （3-2） （3-3） 对于底层： （3-4） （3-5） 如3-7表所示： 表11-2 柱侧移刚度修正系数 位置 边柱 中柱 简图 简图 一般层 底层 固接 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： 表11-3 柱的线刚度 类别 Ec b h I0 hc i=EcI0/l 柱型1 30000 600 600 1.08×10 5000 6.48×10 柱型2 30000 500 500 5.208×10 5000 3.13×10 柱型3 30000 500 500 5.208×10 3600 4.34×10 柱型4 30000 400 400 2.13×10 3600 1.775×10 注：由于柱采用C25混凝土，因而 11.2.2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，边框中柱，中框边柱，中框中柱 1． 中框架柱侧移刚度 值 表11-4 中框架柱侧移刚度D值 层次 柱型 根数 1 教室边柱 0.579 0.418 13009.69 5 98525.5 中柱 0.796 0.464 14432.26 5 走廊边柱 0.450 0.388 5825.63 7 2~5 教室边柱 0.864 0.302 12135.93 5 175330.85 中柱 1.376 0.408 16395.6 5 走廊边柱 0.794 0.284 4667.6 7 2． 边框架柱侧移刚度 值 表11-5 边框架柱侧移刚度D值 层次 柱型 根数 1 教室边柱 0.434 0.384 11935.55 6 110380.38 中柱 0.597 0.422 13138.66 2 走廊边柱 0.567 0.416 6244.88 2 2~5 教室边柱 0.648 0.245 9845.37 6 91353.62 中柱 0.891 0.308 12377.04 2 走廊边柱 0.594 0.229 3763.66 2 3． 楼梯及其他框架柱侧移刚度 值 表11-6 边框架柱侧移刚度D值 层次 柱型 根数 1 楼梯 0.398 0.374 11647.79 2 23295.58 2~5 楼梯 0.594 0.229 3763.66 2 7527.32 表11-7 横向框架曾见侧移刚度D值 层次 1 2 3 4 5 311665.12 274211.79 274211.79 274211.79 274211.79 ，该框架为规则框架。 11.3横向框架自震周期 本处按顶点位移法计算框架的自震周期：此方法是求结构基频的一种近似方法，将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂之杆，导出直感顶点位移的基频公式，所以需先求出结构的顶点水平位移，按式来求结构的基本周期： ：基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减小的影响，此处取0.6。 ：框架顶点位移，而在求框架周期前，无法求框架地震力和位移，是将框架的重力荷载顶点位移，由求，再由求框架结构底部剪力，再求各层剪力和结构的真正的位移，如表11-5所示： 表11-8结构顶点的假象侧移计算 层 Gi VGi ∑Di △ui ui 5 3832.34 3832.34 274211.79 13.98 200.56 4 3745.55 7577.89 274211.79 27.64 186.58 3 3745.55 11323.44 274211.79 41.29 158.95 2 3745.55 15068.99 274211.79 54.95 117.65 1 4472.06 19541.05 311665.12 62.70 62.70 因此： ， 11.4横向框架水平地震作用及楼层地震剪力 总框架高为15.8m，因本工程结构高度不超过40m，质量刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用， 设防烈度7度地震分区为一区，查表得 （水平地震影响系数最大值）。Ⅱ类场地近震时特征周期： ；结构总水平地震作用标准值按 计算， 。 由于 ＜ 根据结构抗震设计， ，因而不考虑顶部附加地震作用。 按底部剪力法球的基底剪力，按 分配各层的质点，因此各层横向地震作用及楼层地震剪力如表11-6所示： 表11-9 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层 Hi Gi Gi*Hi ∑GiHi Gi*Hi/∑GiHi Fek Fi Vi 5 19.4 3832.34 74347.40 233794.83 0.32 1029.80 327.48 327.48 4 15.8 3745.55 59179.69 0.25 1029.80 260.67 588.15 3 12.2 3745.55 45695.71 0.20 1029.80 201.28 789.43 2 8.6 3745.55 32211.73 0.14 1029.80 141.88 931.31 1 5 4472.06 22360.30 0.10 1029.80 98.49 1029.80 横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图11-1所示 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图3-14。 SHAPE \* MERGEFORMAT （1）水平地震作用分布 （2