1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p>　　題 目 xx院某教學樓設計 </p><p>　　學 院 </p><p>　　專 業(yè) 土木工程 </p><p>　　班 級

2、 2011土升1班 </p><p>　　學 生 xx </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導教師 xx </p><p><b>

3、　　二〇一三年五月三日</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本畢業(yè)設計的課題是xx院某教學樓。根據(jù)學校布局需要的規(guī)劃，解決教學樓建筑緊張等問題，在滿足教學需要的同時也為了改善和豐富校內景觀，擬在校內中心地段新建一教學樓建筑。該建筑為五層， 底層層高4.2米，上部層高為3.6米。</p><p&g

4、t;　　本建筑為公共建筑，要滿足教學的需要。因此要明確重要使用部分、輔助使用部分之間的關系，做到功能分區(qū)明確，流線組織合理，空間尺寸恰當，滿足《建筑設計防火規(guī)范》。教學樓在建筑設計時力求體形簡潔明快，外立面主要處理好入口 、窗型及外墻涂料色彩的對比 ，滿足中小型教學樓建筑的設計原則：使用、經濟、美觀。</p><p>　　在結構設計方面該綜合樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，墻體均為非承重墻（樓梯間除外）；樓梯采用現(xiàn)

5、澆混凝土板式樓梯；基礎采用獨立基礎。</p><p>　　關鍵詞： 教學樓；建筑設計；結構設計。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The graduation design issues are The Qingdao Technical College building. According to

6、 the plan layout of school Network, in order to slove the problems of teaching buildings shopping inconvenient, satisfy the needs in commercial teaching at the same time to improve and enrich school landscape, a new teac

7、hing building is going to be built. The building is five layers, the hitht of bottom layer is 4.5m, the hight of upper layers are 3.6m。.</p><p>　　As a public building ,it should satisfy the working needs . T

8、herefore, we should know the relationship among the most imporstant part ,the assist part and the traffic part. The building should has a obvious function, a convinent traffic , and a clear area, all of these are in ord

9、er to satify the standard of architectural design. So the trafic shoud be convinient .and use of the relationship between transport links, functional area clear, streamline organization reasonable size of space, and sat&

10、lt;/p><p>　　In the structural design of the building adopts cast-in-situ reinforced concrete frame, wall are the main wall (stairwells except), Stair adopts cast-in-situ concrete board stairs, Foundation adopt

11、independent foundation.</p><p>　　Keywords： Teaching building ； Architectural design ；Structure design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 前 言1</b></p

12、><p>　　第二章xx院教學樓建筑設計1 </p><p><b>　　2.1工程概況2</b></p><p><b>　　2.2設計依據(jù)2</b></p><p>　　2.3平面組合設計2</p><p>　　2.4立面和剖面設計3</p><

13、;p>　　2.5建筑構造做法和節(jié)點設計3</p><p><b>　　2.6排水3</b></p><p>　　第三章 xx院教學樓結構設計4</p><p>　　3.1 工程概況4</p><p>　　3.2 設計依據(jù)4</p><p>　　3.3 構造設計5</p&g

14、t;<p>　　3.4 結構布置5</p><p>　　3.5 構件尺寸初步估計6</p><p>　　3.6 結構計算簡圖7</p><p>　　3.7 恒荷載及內力分析8</p><p>　　3.8 活荷載及內力分析17</p><p>　　3.9 風荷載及內力分析22</p>

15、<p>　　3.10地震荷載內力分析29</p><p>　　3.11 內力組合36</p><p>　　3.12 結構配筋計算38</p><p>　　3.13樓梯配筋計算47</p><p>　　參 考 文 獻50</p><p><b>　　致 謝51</b>&l

16、t;/p><p><b>　　第一章 前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是學生在學完課程之后必須進行的最后一個實踐性的教學環(huán)節(jié)，是對學生所學知識的一個綜合檢驗。它是學生從學校走向工作崗位必需經歷的一個環(huán)節(jié)，有助于學生對所學專業(yè)知識的深入了解，使學生熟悉有關的設計、施工規(guī)范和手冊，進一步提高工程制圖、理論分析和運用計算機輔助軟件的能力，并熟練掌握各種繪圖軟件，培養(yǎng)

17、學生綜合應用所學理論知識解決一般房屋建筑工程的建筑設計、結構設計以及施工組織設計方面的能力，使他們受到土木工程師所必需的基本訓練，達到培養(yǎng)建筑工程專業(yè)人才的目的。</p><p>　　本人的設計課題是xx院的一棟教學樓，總占地面積約1188㎡，地處校內。本設計按照最新規(guī)范進行設計，由結構圖、中英文摘要、建筑設計說明書、結構方案說明書、結構設計計算書、施工組織設計等部分組成。</p><p>

18、;　　第二章 xx院教學樓建筑設計</p><p><b>　　2.1工程概況</b></p><p>　　工程名稱：xx院教學樓。</p><p>　　該項目占地面積1188m2，建筑面積約5000m2，長約54m，寬約22m，2014年落實投資計劃，投資概算3200萬元，目前規(guī)劃定點正在申報中。為適應學校的長遠發(fā)展，要把該教學樓建成學院

19、的標志性建筑物。優(yōu)選教學樓工程設計方案，建筑設計與結構設計、施工圖的繪制，有關事項具體說明如下： </p><p>　　建筑設計：新興建教學樓位于青島市，東臨學校的游泳館，西臨宿舍樓，正南面有大片的草地及學校的體育館，北面靠近科教樓。教學樓的工程設計在考慮安全、經濟（不超概算）的基礎上，要與周圍環(huán)境協(xié)調，把藝術與建筑有機地融合在一起，做到莊重而富有生氣，簡樸而典雅，滿足使用功能的同時突出學校特色</p>

20、;<p><b>　　2.2設計依據(jù)</b></p><p>　　[1] 羅向榮 《鋼筋混凝土結構》 高等教育出版社，2006</p><p>　　[2] 翟愛良、李平 混凝土結構設計（原理） 中國水利水電出版社</p><p>　　[3]《建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2010》</p><p>　　[

21、4]《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程JGJ 3-2002》</p><p>　　[5]《建筑設計防火規(guī)范GB 50016-2011》</p><p>　　[6]《辦公建筑設計規(guī)范JGJ67-2006》</p><p>　　[7]《建筑結構設計統(tǒng)一標準（GBJ68—84）》</p><p>　　[8]《建筑結構荷載規(guī)范（GB50009—2012）》

22、</p><p>　　[9]《混凝土結構設計規(guī)范（GB50010—2010）》</p><p><b>　　2.3平面組合設計</b></p><p>　　1、建筑結構方案：對于建筑物的土質和所在地區(qū)的抗震等要求，選擇框架結構和樁基礎，具體見結構施工圖。</p><p>　　2、平面組合：對于教學樓來說，首先要保證其用途

23、，并且符合經濟合理的要求，在平面布置上符合抗震和消防的要求，應本工程總長度未超過55m，因此未設伸縮及抗震縫。在消防方面，樓梯的布置和走廊的長度、寬度均已符合設計規(guī)范要求。</p><p>　　3、交通組織及防火疏散設計：在垂直的交通方面，在適合的位置都已設置了樓梯，并加設了消防通道。考慮到防火疏散的要求，對辦公樓樓的走廊適當加寬。</p><p>　　4、對于衛(wèi)生間，女生應按每25人設一

24、個大便器計算；男生應按每50人設一個大便器和1000mm長小便槽計算，并按每90人應設一個洗手盆。</p><p>　　5、采光通風：根據(jù)該建筑物的性質，將窗臺安排到離地面900mm的高度，以保證有足夠的采光和通風。</p><p>　　6、防火要求：本工程屬多層建筑，二級防火。按二級防火要求，房間到最近的疏散口最大距離應小于35m，本設計中的房間布置均能滿足。</p>&l

25、t;p>　　2.4立面和剖面設計</p><p>　　xx院某教學樓為多層結構，建筑總高19.8米，共5層，首層層高4.2m，標準層與頂層層高3.6，設1.2m女兒墻。室內外高度差0.45m。</p><p>　　教室外墻設2400mm×1800mm鋁合金玻璃窗，內墻設1200mm×1000mm鋁合金玻璃窗。采光等均能滿足規(guī)范要求。</p><

26、p>　　2.5建筑構造做法和節(jié)點設計</p><p>　　散水、樓地面、內外墻及防水屋面等做法詳圖見建筑結構施工圖。</p><p><b>　　2.6排水</b></p><p>　　屋面排水溝，排水管布置等詳見建筑結構施工圖。</p><p>　　第三章 xx院教學樓結構設計</p><p

27、><b>　　3.1工程概況</b></p><p><b>　　工程名稱</b></p><p><b>　　xx院某教學樓。</b></p><p><b>　　結構形式</b></p><p>　　從整個教學樓建筑中選取一個結構單元進行結構設計

28、，結構形式采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土框架結構，基礎采用柱下獨立基礎。</p><p><b>　　防火設計</b></p><p>　　本工程屬小高層建筑，二級防火。按二級防火要求，房間到最近的疏散口最大距離應小于35m，本設計中的房間布置均能滿足。</p><p><b>　　抗震設計</b></p><p

29、>　　抗震設防烈度：6度設防，0.05g，II類場地。</p><p><b>　　3.2設計依據(jù)</b></p><p>　?。?）建設地點：青島市xx院校內。</p><p>　?。?）工程概況：建筑總高19.8米，共5層，首層層高4.2，標準層與頂層層高3.6。室內外高度差0.45m。</p><p>　　（

30、3）基本氣溫：最低-9 oC, 最高33 oC。</p><p>　?。?）青島市年相對濕度平均62%。</p><p>　?。?）主導風向：全年為西北風，夏季為東南風，基本風壓w0=0.60kN/m2</p><p>　　（6）基本雪壓：0.20 kN/m2</p><p>　?。?）抗震設防烈度：6度設防，0.05g，II類場地。<

31、/p><p>　?。?）材料選用：采用C40混凝土（彈性模量Ec=3.25×104N/mm2,抗壓強度設計值fc=19.1Mpa,軸心抗拉強度設計值ft=1.71Mpa）</p><p>　　（9)鋼筋：梁、柱中箍筋和板及基礎底板內鋼筋采用HPB235，梁、柱中縱向受力鋼筋采用HRB335，抗壓強度：300 N/mm2，抗拉強度：300 N/mm2 。</p><

32、p>　　（10）墻體：填充墻采用粉煤灰輕渣空心砌塊。</p><p>　　（11）女兒墻：高1.2米。</p><p>　?。?2）建筑采用鋁合金窗，自重：0.4 KN/m2。</p><p>　　屋面做法：（從上往下）二氈三油防水層上鋪小石子，20mm厚水泥砂漿找平，80mm厚膨脹珍珠巖保溫層，1:10水泥珍珠巖找坡（坡度2%），120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，2

33、0mm混合砂漿（17 kN/m3）抹底。</p><p>　　上人屋面：活載標準值2.0 KN/m2</p><p>　　樓面做法：12mm厚大理石地面，30mm厚細石混凝土，120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板，20mm混合砂漿抹底。</p><p>　　樓面活載標準值：2.5 KN/m2</p><p>　　外墻做法：貼瓷磚墻面（0.5kN/m2）

34、，20mm水泥砂漿，240mm厚粉煤灰輕渣空心砌塊（7.5 kN/m3），設2400mm×1800mm鋁合金玻璃窗，內壁20mm混合砂漿找平。</p><p>　　內墻做法：240mm厚粉煤灰輕渣空心砌塊，設1200mm×1000mm鋁合金玻璃窗，兩面各20mm混合砂漿找平。</p><p><b>　　工程地質條件：</b></p>

35、<p>　　場地地勢平坦，填土層0.7m左右，以下為一般粘土，地基承載力設計值f=170kN/m2，土壤最大凍結深度為0.4m，地下水位－12m。</p><p><b>　　3.3 構造設計</b></p><p>　　屋面板及樓面板的保護層厚度為20mm，梁保護層厚度為25mm，柱保護層厚度為35mm。鋼筋搭接及錨固均按照規(guī)范進行。</p>

36、<p><b>　　3.4 結構布置</b></p><p><b>　　結構承重方案選擇：</b></p><p>　　根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工的布置圖，本工程確定采用框架縱橫向承重方案，框架梁、柱布置如圖3.1所示。</p><p>　　3.1 框架平面布置與計算單元簡圖</p>&l

37、t;p>　　?、咻S上的一榀橫向平面框架進行計算，取相鄰兩個柱距的各1/2寬作為計算單元，如圖3.1陰影所示。</p><p>　　3.5構件尺寸初步估計</p><p><b>　　1）主要構件選型：</b></p><p>　　a)梁、板、柱結構形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。</p><p>　　b)墻體采用：粉煤灰

38、輕渣空心砌塊。</p><p>　　c)基礎：采用柱下獨立基礎。</p><p>　　2)梁、柱截面尺寸估算。（取7軸上的一榀橫向框架計算）</p><p><b>　　a)框架柱：</b></p><p>　　柱截面面積可根據(jù)下列方法進行估計：</p><p>　　荷載估算：根據(jù)經驗鋼筋混凝土結

39、構樓層平均總豎向荷載框架結構可取13KN/m2 。</p><p>　　中柱負載面積：(7.6+3.0)/2×4.8=25.44 m2</p><p>　　中柱柱底承受荷載標準值為：</p><p>　　恒荷載：25.44×13×5=1653.6 (kN)</p><p>　　活荷載：25.44×2

40、.5×5=318 (kN)</p><p>　　以1.3N按軸心受壓進行驗算，即1.3N=，假定受壓縱筋總的配筋率ρ=3%，縱向壓屈系數(shù)φ=1，</p><p>　　C40混凝土：fc=19.1Mpa，得：</p><p>　　1.3×(1.2×1653600+1.4×318000)=0.9×1×(19

41、.1A+0.03A×300)</p><p>　　解得：A=124886 mm2 ，</p><p>　　初步選定400mm×400mm，實際面積為A=160000 mm2</p><p>　　b）框架梁尺寸確定：</p><p>　?。?） 橫向框架梁：</p><p>　　h=（1/10~1/1

42、8）L=（1/10~1/18）×7.6=0.76~0.42m 取h=600mm</p><p>　　b=（1/2~1/3）h=（1/2~1/3）×0.6=0.2~0.3m 取b=250mm</p><p>　　中間框架梁由于跨度較小，截面尺寸取b×h=250mm×300mm</p><p><b>

43、;　　（2）縱向框架梁：</b></p><p>　　h=（1/10~1/18）L=（1/10~1/18）×4.8=0.27~0.48m 取h=400mm</p><p>　　b=（1/2~1/3）h=0.13~0.2m 取b=250mm</p><p>　?。?）樓板厚度：（采用雙向板）<

44、;/p><p>　　h=1/40L=1/40×4.8m=0.12m 取h=120mm</p><p>　　c）梁柱計算高度、跨度：</p><p>　?。?）梁的跨度：取軸線間距，邊跨梁為7.6m、中間跨為3m。</p><p>　?。?）柱的計算高度：</p><p>

45、;　　底層柱高：初步設計基礎頂面離室外地面450mm，則底層柱高為4.2+0.45+0.45=5.1m</p><p>　　其它層柱高：取層高3.6m。</p><p><b>　　3.6結構計算簡圖</b></p><p><b>　?。?） 三個假設：</b></p><p>　　a：平面結構假

46、定：認定每一方向的水平力只由該縱方向的抗側力結構承擔，垂直于該方向的抗側力構件不受力。</p><p>　　b：在水平荷載作用下樓板在自身平面內不產生相對位移。</p><p>　　c：不考慮水平荷載作用下的扭轉作用。</p><p>　?。?） 框架在豎向荷載作用下，可忽略節(jié)點側移，按剛性方案設計。在水平荷載作用下不能忽略節(jié)點側移，按彈性方案設計。</p&g

47、t;<p>　　Ic= </p><p><b>　　i= </b></p><p>　　a)框架柱線剛度計算如下：</p><p>　　柱線慣性矩：Ic=a4/12=0.0021m4</p><p>　　底層柱線剛度：ic1=EcIc/H=1.36×107N·m</p

48、><p>　　其他層柱線剛度：ic2=EcIc/H=1.93×107N·m</p><p>　　b)框架梁線剛度計算如下：</p><p>　　計算框架梁的截面慣性矩，考慮樓面板與梁的連接使慣性矩增大有利影響（板對梁的翼緣作用），故要×2.</p><p>　　邊跨梁的慣性矩：Ib1=2×bh3/12=0.

49、009m4</p><p>　　邊跨梁的線剛度：ib1=EcIb1/L=3.85×107N·m</p><p>　　中間跨梁的慣性矩：Ib2=2×bh3/12=0.001m4</p><p>　　中間跨梁的線剛度：ib2=EcIb2/L=1.22×107N·m</p><p><b>

50、;　　c)相對線剛度：</b></p><p>　　取ib1=3.85×107N·m=1</p><p>　　則：ib2=1.17／3.85=0.32</p><p>　　ic1=0.35 ic2=0.50</p><p><b>　　得計算簡圖如下：</b></p>

51、<p>　　3.2 框架計算簡圖</p><p>　　3.7恒荷載及內力分析</p><p>　　（1）屋面恒荷載：(上人屋面)</p><p>　　二氈三油上鋪小石子： 0.35 kN/m2</p><p>　　20mm厚水泥砂漿找平：

52、20kN/m3×0.02m=0.4kN/m2</p><p>　　80mm厚膨脹珍珠巖保溫層： 0.08m×2.5kN/m3=0.2 kN/m2</p><p>　　1:10水泥珍珠巖找破（2%坡度）： 1/2×18.2×2%×1/2×11kN/m3=1.5kN/m2</p&g

53、t;<p>　　現(xiàn)澆樓板（120mm厚）： 0.12m×25kN/m3=3 kN/m2</p><p>　　20mm厚混合砂漿抹底： 0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2</p><p>　　屋面恒荷載標準值： 5.79

54、kN/m2</p><p>　　活荷載標準值： 2.0 kN/m2 </p><p><b>　?。?）樓面恒荷載：</b></p><p>　　12mm大理石地面： 0.012m×28kN/m3=0.34kN/m2</p&

55、gt;<p>　　30mm細石混凝土： 0.03m×24kN/m3=0.72kN/m2</p><p>　　現(xiàn)澆樓板（120mm厚）： 0.12m×25kN/m3=3 kN/m2</p><p>　　20mm厚混合砂漿抹底： 0.02m×17kN/m3=0.

56、34kN/m2</p><p>　　樓面恒荷載標準值： 4.4 kN/m2</p><p>　　活荷載標準值： 2.5 kN/m2</p><p>　　（3）構件自重：（注：考慮到梁柱抹灰，鋼筋混凝土容重取26kN/m3）</

57、p><p>　　梁自重（邊跨） （0.6-0.12）×0.25×26=3.12kN/m</p><p>　　梁自重（中間跨） （0.3-0.12）×0.25×26=1.17kN/m</p><p>　　梁自重（縱跨） （0.4-0.12）&

58、#215;0.25×26=1.82kN/m</p><p>　　柱自重 0.4×0.4×26=4.16kN/m</p><p><b>　　（4）外縱墻自重：</b></p><p>　　貼瓷磚墻面 (4.8×

59、;3.2-2.4×1.8) ×0.5 =5.52kN</p><p>　　20mm水泥砂漿 (4.8×3.2-2.4×1.8) ×0.02×20=4.42kN</p><p>　　240mm粉煤灰輕渣空心砌塊 0.24×(4.8×3.2-2.4×1.8)×

60、;7.5=19.87 kN</p><p>　　鋁合金門窗　　　　　　　　　　　　 （2.4×1.8)×0.4 =1.73kN</p><p>　　20mm混合砂漿粉刷內墻面 (4.8×3.2-2.4×1.8)×0.02×17=3.75kN</p><p>　　合計 （5.5

61、2+4.42+19.87+1.73+3.75）÷4.8=7.35 kN/m</p><p>　　外橫墻：9.12 kN/m</p><p><b>　　內縱墻自重：</b></p><p>　　鋁合金窗 （1.2×1.0)×0.4=0.48kN</p

62、><p>　　1200mm×2400mm木門（1.2×2.4）×0.2=0.58kN</p><p>　　240mm粉煤灰輕渣空心砌塊 0.24×(4.8×3.2-1.2-2.88)×7.5=20.30 kN</p><p>　　20mm混合砂漿粉刷兩墻面 (4.8×3.2-1.

63、2-2.88)×0.04×17=7.67kN</p><p>　　合計 （0.48+0.58+20.30+7.67）÷4.8=6.05 kN/m</p><p><b>　　橫墻自重：</b></p><p>　　240mm粉煤灰輕渣空心砌塊 0.24

64、15;3.0×7.5=5.4 kN/m </p><p>　　20mm混合砂漿粉刷兩墻面 2×0.02×3.0×17=2.04kN/m</p><p>　　合計 7.44 kN/m</p><p><b&g

65、t;　?。?）女兒墻重：</b></p><p>　　貼瓷磚墻面 1.2×0.5 =0.6kN/m</p><p>　　20mm水泥砂漿 1.2×0.02×20=0.48 kN/m</p><p>　　240mm粉煤灰

66、輕渣空心砌塊 0.24×1.2×7.5=2.16 kN/m</p><p>　　20mm混合砂漿粉刷內墻面 1.2×0.02×17=0.41kN/m</p><p>　　合計3.65kN/m</p><p>　　在邊跨，板傳給屋面梁的恒荷載和活荷載都是梯形的分布荷載。在中

67、間跨，則是三角形的分布荷載，如下圖所示。為計算簡便，按支座彎矩等效原則將其簡化為矩形分布。</p><p>　　3.3屋面板傳荷載示意圖</p><p><b>　　梯形荷載作用時：</b></p><p>　　a= </p>

68、<p>　　q1=（1-2a2+a3）q </p><p>　　a==2.4/7.6=0.32</p><p><b>　　三角形荷載時：</b></p><p><b>　　q1=5/8q</b></p>&

69、lt;p>　　屋面邊跨梁上線荷載：</p><p>　　q1=(1-2a2+a3)q+3.12kN/m=(1-2×0.322+0.323)×5.79kN/m2×4.8m+3.12kN/m =26.13kN/m</p><p>　　屋面中間跨梁上線荷載：</p><p>　　q 2=5/8q+1.17kN/m =5/8×5

70、.79kN/m2×3.0m+1.17kN/m=12.03 kN/m</p><p>　　樓面邊跨梁上線荷載：</p><p>　　q 1=（1-2a2+a3）q+3.12kN/m+7.44kN/m=28.55kN/m</p><p>　　樓面中間跨梁上線荷載：</p><p>　　q 2=5/8q+1.17kN/m =5/8

71、5;4.4kN/m2×3.0m+1.17kN/m=9.42 kN/m</p><p>　　框架中各層恒荷載作用分布如圖：</p><p>　　3.4 恒荷載作用分布圖</p><p>　?。?） 采用彎矩二次分配法計算各桿件的彎矩。</p><p><b>　　計算步驟如下：</b></p>&l

72、t;p>　　因框架結構和荷載對稱，取半跨進行分析，計算分配系數(shù)、固端彎矩。</p><p>　　將各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配。</p><p>　　將分配彎矩向相鄰遠端傳遞，傳遞系數(shù)為1/2。</p><p>　　將各節(jié)點因傳遞彎矩而產生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，使各節(jié)點處于平衡狀態(tài)。</p><p>　　將各桿端的固端彎矩、

73、分配彎矩和傳遞彎矩相加，即得各桿端彎矩。</p><p>　　彎矩二次分配法計算過程如圖3.5所示，最終彎矩圖如圖3.6所示。</p><p>　　3.5 彎矩二次分配計算過程（kN?m）</p><p>　　3.6 恒荷載作用下彎矩圖</p><p>　?。?）恒荷載作用下框架的剪力計算。</p><p><b

74、>　　桿端截面的剪力</b></p><p>　　式中V0------簡支梁的梁端剪力，對于柱，V0=0；</p><p>　　M1、M2------梁左、右端的彎矩值或柱上、下端的彎矩值。</p><p>　　恒荷載作用下，框架的剪力圖如圖3.7所示。</p><p>　　3.7 恒荷載作用下剪力圖</p>

75、<p>　?。?）恒荷載作用下的框架柱軸向力計算。</p><p>　　框架柱的軸向力可以不計梁的連續(xù)性影響，近似地按所承擔的豎向荷載從屬面積計算。</p><p>　　框架邊柱A4A5在頂點A5處的軸力為：</p><p>　　=5.79×4.8×7.6/2（屋面）+3.12×7.6/2（邊跨梁）+1.82×4.8

76、（縱梁）+3.65×4.8（女兒墻）=143.72kN</p><p>　　柱A3A4柱頂軸向力：</p><p>　　=+4.4×4.8×3.8（樓面）+3.12×3.8（邊跨梁）+1.82×4.8（縱梁）+7.35</p><p>　　×4.8（外縱墻）+7.94×3.8（內橫墻）=143.7

77、2+166.3=310.02kN</p><p><b>　　同理可得：</b></p><p>　　柱A2A3柱頂軸向力：</p><p>　　=+166.3=476.32kN</p><p>　　柱A1A2柱頂軸向力：</p><p>　　=+166.3=642.62kN</p>

78、<p>　　柱A0A1柱頂軸向力：</p><p>　　=+166.3=808.92kN</p><p>　　框架內柱B4B5柱頂軸向力：</p><p>　　=5.79×4.8×（7.6+3.0）/2（屋面）+3.12×7.6/2（邊跨梁）+1.17×3/2（中間梁）+1.82×4.8（縱梁）=169.

79、64kN</p><p>　　柱B3B4柱頂軸向力：</p><p>　　=+4.4×4.8×5.3（樓面）+3.12×3.8（邊跨梁）+1.17×1.5（中間梁）+1.82×4.8（縱梁）+6.05×4.8（內縱墻）+7.94×3.8（內橫墻）</p><p>　　=169.64+193.50=

80、363.14kN</p><p><b>　　同理可得：</b></p><p>　　柱B2B3柱頂軸向力：</p><p>　　=+193.50=556.64kN</p><p>　　柱B1B2柱頂軸向力：</p><p>　　=+193.50=750.14kN</p><p

81、>　　柱B0B1柱頂軸向力：</p><p>　　=+193.50=943.64kN</p><p>　　每層柱柱底軸力=柱頂軸力+柱自重。</p><p>　　底層柱自重為： 4.16×（5.1-0.6）=18.72kN </p><p>　　其它層柱自重為：4.16×（3.6-0.6）=12.48kN<

82、;/p><p>　　則恒荷載作用下框架柱的軸力如下圖3.8所示</p><p>　　3.8 恒荷載作用框架柱軸力圖</p><p><b>　　電算結果：</b></p><p>　　電算恒荷載作用下彎矩、軸力圖</p><p>　　電算恒荷載作用下剪力圖</p><p>　　

83、3.8 活荷載及其內力分析</p><p><b>　?。?）屋面活荷載：</b></p><p>　　屋面為上人屋面活荷載： 2.0kN/m2</p><p>　　邊跨框架梁承受的由屋面板、樓面板傳來活荷載形式仍為梯形，中間跨為三角形，按支座彎矩等效原則將其轉化為矩形分布的梁上線荷載

84、：</p><p>　　邊跨：q1=（1-2a2+a3）q=（1-2×0.322+0.323）×2.0kN/m2×4.8m=7.95kN/m</p><p>　　中間跨：q2=5/8q=5/8×2.0kN/m2×3.0m=3.75 kN/m</p><p><b>　?。?）樓面活荷載：</b>

85、</p><p>　　由GB 50009-2012 建筑結構荷載規(guī)范得教學樓樓面活荷載： 2.5kN/m2</p><p>　　邊跨：q1=（1-a2+a3）q=（1-2×0.322+0.323）×2.5kN/m2×4.8m=9.94kN/m</p><p>　　中間跨：q2=5/8q

86、=5/8×2.5kN/m2×3.0m=4.69 kN/m</p><p>　?。?）活荷載作用下框架內力計算與恒荷載作用下計算相同。</p><p>　　框架中各層恒荷載作用分布如圖：</p><p>　　3.9 活荷載作用分布圖</p><p>　　活荷載作用下框架內力計算結果如下圖所示。</p><

87、p>　　3.10 活荷載作用下框架彎矩圖</p><p>　　3.11 活荷載作用下框架剪力圖</p><p>　　3.12 活荷載作用下框架軸力圖</p><p><b>　　活荷載電算：</b></p><p>　　電算活荷載作用下彎矩、軸力圖</p><p>　　電算活荷載作用下剪力圖

88、</p><p>　　3.9 風荷載及其內力分析</p><p><b>　　（1）風荷載計算</b></p><p>　　基本風壓值：w0=0.6kN/m2</p><p>　　垂直于建筑物表面上的風荷載標準值計算公式： </p><p>　　因為本建筑是多層建筑，總高H不超過30m，則z=1.

89、0</p><p>　　查風荷載體型系數(shù)表可得值。</p><p>　　迎風面=0.8，背風面=-0.5，則取=1.3 </p><p>　　作用在框架節(jié)點上的水平風荷載 B為4.8m</p><p><b>　　查表計算得：</b></p><p><b>　　表3.1<

90、/b></p><p>　　左風荷載作用下荷載分布圖如下圖：</p><p>　　3.13 風荷載作用下荷載分布圖</p><p>　?。?） 各柱D值及剪力分配系數(shù)計算：</p><p>　　風荷載作用下需要考慮框架節(jié)點的側移。采用D值法。</p><p>　　抗側移剛度D可表示為：</p>&

91、lt;p>　　D= </p><p>　　對框架的底層柱，當柱腳為固定時：</p><p>　　a= </p><p>　　K= </p>

92、<p><b>　　對框架的其他層柱：</b></p><p>　　a= </p><p><b>　　對于中柱：</b></p><p>　　K= </p>

93、<p><b>　　對于邊柱：</b></p><p>　　K= </p><p><b>　　第五層：</b></p><p>　　A、D柱：K= a=</p><p><b&g

94、t;　　D==0.23</b></p><p>　　B、C柱：K==2.64 a==0.57</p><p><b>　　D==0.26</b></p><p><b>　　第二至四層：</b></p><p>　　A、D柱：K= a=</p&

95、gt;<p><b>　　D==0.23</b></p><p>　　B、C柱：K==2.64 a==0.57</p><p><b>　　D==0.26</b></p><p><b>　　第一層：</b></p><p>　　A、D柱：K==

96、2.86 a==0.69</p><p><b>　　D==0.11</b></p><p>　　B、C柱：K==3.77 a==0.74</p><p><b>　　D==0.12</b></p><p><b>　　

97、剪力分配系數(shù)：</b></p><p>　　= （3.15）</p><p>　　第五層： A==0.23</p><p><b>　　B==0.27</b></p><p>　　同理可得：C=0.27 D=

98、0.23</p><p>　　第二至四層：A=D=0.23 B=C=0.27</p><p>　　第一層： A=D=0.24 B=C=0.26</p><p>　?。?）各柱反彎點位置以及柱端彎矩和剪力可根據(jù)公式Vij=與得到。</p><p>　　其中---標準反彎點高度比（查表）</p>

99、;<p>　　---上、下梁剛度變化時的反彎點高度比修正值</p><p>　　、---層高度變化時反彎點高度比修正值</p><p>　　各柱的反彎點位置、剪力、柱端彎矩如下表3.2所示。</p><p>　　表3.2 各柱的反彎點位置、剪力、柱端彎矩</p><p>　　（4） 梁端彎矩的計算：</p>&l

100、t;p>　　梁端彎矩可根據(jù)節(jié)點平衡原理求出，按各節(jié)點上梁的線剛度大小進行分配。</p><p>　?。?） 風荷載作用下的內力圖</p><p>　　根據(jù)上述計算可得左風荷載作用下的內力圖。</p><p>　　3.14 左風荷載作用下的彎矩圖</p><p>　　3.15 左風荷載作用下的剪力圖（只標注右面）</p>

101、<p>　　3.16 左風荷載作用下柱軸力圖</p><p>　　電算風荷載作用下彎矩、軸力圖</p><p>　　電算風荷載作用下剪力圖</p><p>　　3.10地震荷載內力分析</p><p>　?。?）水平地震作用標準值的計算</p><p><b>　　框架的抗震等級：</b&

102、gt;</p><p>　　由建筑抗震設計規(guī)范可知，抗震設防烈度為6度，0.05g，該框架的抗震等級為四級。</p><p><b>　　場地和特征周期值：</b></p><p>　　根據(jù)工程地質報告和土的類型劃分，可知該場地為Ⅱ類場地，由設計地震分組為第三組，可查得特征周期值Tg=0.45s。</p><p>　?。?/p>

103、2）各層地震作用計算：</p><p>　　計算結構總重力荷載代表值 重力荷載取值原則：恒荷載100%，雪荷載、樓面活荷載取50%，屋面活荷載不考慮。經計算：</p><p>　　女兒墻自重3.65×（53.4+18.2）×2=522.68kN</p><p>　　屋面恒荷載 5.79</p><

104、p><b>　　屋面雪荷載2.0</b></p><p>　　樓面恒荷載 4.4</p><p><b>　　樓面活荷載2.5</b></p><p>　　梁自重（邊跨） 3.12kN/m</p><p>　　梁自重（中間跨）

105、 1.17kN/m合計每層梁自重為1051 kN</p><p>　　梁自重（縱跨） 1.82kN/m</p><p>　　柱自重 4.16kN/m合計標準層柱自重為649 kN</p><p>　　首層柱自重為973 kN</p><p>　　外縱墻自重7.35 kN/m<

106、/p><p>　　外橫墻自重9.12 kN/m3-5層隔墻自重2423kN</p><p>　　內縱墻自重6.05 kN/m2層隔墻自重2536kN</p><p>　　內橫墻自重7.44 kN/m首層隔墻自重2480kN</p><p>　　每層建筑面積A=972 </p><p>　　將樓層上下各半層墻體

107、重量與樓層重量集中于該層標高處，得各層重力荷載代表值：</p><p>　　五層頂 =恒+0.5雪=522.68+5.79×972+1051+649/2+2423/2</p><p>　　+0.5×2.0×972=9710kN</p><p>　　四層頂 =恒+0.5活=4.4×972+1051+649+2423+0.

108、5×2.5×972=9615kN</p><p>　　三層頂=恒+0.5活=4.4×972+1051+649+2423+0.5×2.5×972=9615kN</p><p>　　二層頂=恒+0.5活=4.4×972+1051+649+(2423+2536)/2</p><p>　　+0.5×2

109、.5×972=9671kN</p><p>　　首層頂 =恒+0.5活=4.4×972+1051+(649+973)/2+(2480+2536)/2</p><p>　　+0.5×2.5×972=9862kN</p><p>　　結構總重力代表值為： ==48473 kN</p><p>　　（

110、3）結構自震周期T</p><p>　　對框架結構，采用經驗公式計算: T=0.085n=0.085×5=0.43s</p><p><b>　?。?）地震影響系數(shù)</b></p><p>　　由=0.45s，T=0.43s， T<，則由地震影響曲線取</p><p>　　多遇地震時，6度設防烈度

111、=0.04</p><p>　?。?）計算水平地震作用標準值（采用底部剪力法計算）</p><p>　　=0.04×0.85×48473=1648.08kN</p><p>　　=（9862×5.1+9671×8.7+9615×12.3+9615×15.9+9710×19.5） =591

112、060.8kN?m</p><p>　　==140.27kN</p><p>　　==231.92kN</p><p>　　==327.08kN</p><p>　　==423.54kN</p><p><b>　　==525.2kN</b></p><p>　?。?）水平

113、地震作用產生的框架內力</p><p>　　取⑦軸上的一榀橫向平面框架進行計算，計算簡圖為：</p><p>　　3.17 水平地震荷載作用下計算簡圖</p><p>　　與風荷載內力分析相同，采用D值法對水平地震作用下結構內力進行計算，計算結果如下圖</p><p>　　3.18 水平地震荷載作用下彎矩圖</p><

114、;p>　　3.19 水平地震荷載作用下剪力圖</p><p>　　水平地震荷載作用下軸力圖</p><p><b>　　電算結果：</b></p><p>　　電算水平地震作用下結構彎矩、軸力圖</p><p>　　電算地震作用下剪力圖</p><p><b>　　3.11 內力

115、組合</b></p><p>　?。?） 框架梁的內力組合</p><p>　　考慮以下五種荷載組合:</p><p>　　1) 1.2恒+1.4活+1.4×0.6風荷載</p><p>　　2) 1.2恒荷載+0.7×(1.4活荷載+1.4風荷載)</p><p>　　3) 1.35恒

116、荷載+0.7×1.4活荷載</p><p>　　4) 1.2×(恒+0.5活)+1.3左地震荷載</p><p>　　對于活荷載作用下跨中彎矩還應乘以內力調整系數(shù)1.2再進行內力組合，框架梁內力組合表如下表3.3所示，標準層，頂層、首層的邊跨梁和中間梁組合如下表。</p><p>　　表3.3 框架梁內力組合表</p><

117、p>　?。?） 框架柱內力組合</p><p>　　結構框架柱采用對稱配筋。</p><p>　　框架柱在恒荷載、活荷載、風荷載、地震作用下的內力組合表3.4、3.5。</p><p>　　表3.4 框架邊柱內力組合表</p><p>　　表3.5 框架中柱內力組合表</p><p>　　3.12 結構

118、配筋設計</p><p>　　（1）屋蓋板的配筋計算（彈性理論）：</p><p>　　3.21 屋蓋的結構平面布置圖</p><p><b>　?。╝）荷載設計值</b></p><p>　　g=1.2×5.79=6.95kN/m2 ，q=1.4×2.0=2.8kN/m2</p>&

119、lt;p>　　q/2=1.4kN/m2，g+q/2=8.35kN/m2，g+q=9.75kN/m2</p><p><b>　　（b）彎矩計算：</b></p><p>　　跨中最大彎矩取在g+q/2作用下（內支座固定）的跨中彎矩值與在q/2作用下（內支座簡支）的跨中彎矩值之和，支座最大彎矩取在g+q作用下（內支座固定）的支座彎矩。計算過程及結果見表3.6 。&

120、lt;/p><p>　　（c）截面配筋計算：</p><p>　　截面有效高度：假定選用Φ8鋼筋，則方向跨中截面的h01=100mm；方向跨中截面的h02=90mm；支座截面h0=100mm。</p><p>　　截面彎矩設計值：中間跨的跨中截面及中間支座截面減小20%；邊跨跨中截面及樓板邊緣算起的第二個支座截面處，當時減小20%，當=1.5～2.0時減小10%，為垂直

121、于板邊緣方向的計算跨度，為沿板邊緣方向的計算跨度；樓板的角區(qū)格不折減。相鄰區(qū)格支座彎矩取絕對值較大者。然后按進行受拉鋼筋計算，計算結果見表3.7 。</p><p>　　表3.6 屋蓋彎矩值計算表</p><p>　　表3.7 屋蓋截面配筋計算</p><p>　?。?）樓蓋板的配筋計算（彈性理論）：</p><p>　　3.22

122、樓蓋的結構平面布置圖</p><p><b>　?。╝）荷載設計值</b></p><p>　　g=1.2×4.4=5.28kN/m2 ，q=1.4×2.5=3.5kN/m2</p><p>　　q/2=1.75kN/m2，g+q/2=7.03kN/m2，g+q=8.78kN/m2</p><p>&

123、lt;b>　　（b）彎矩計算：</b></p><p>　　跨中最大彎矩取在g+q/2作用下（內支座固定）的跨中彎矩值與在q/2作用下（內支座簡支）的跨中彎矩值之和，支座最大彎矩取在g+q作用下（內支座固定）的支座彎矩。計算結果如表3.8 。</p><p>　?。╟）截面配筋計算：</p><p>　　截面有效高度：假定選用Φ8鋼筋，則方向跨中截

124、面的h01=100mm；方向跨中截面的h02=90mm；支座截面h0=100mm。</p><p>　　截面設計時取用的彎矩設計值：中間跨的跨中截面及中間支座截面減小20%；邊跨跨中截面及樓板邊緣算起的第二個支座截面處，當時減小20%，當=1.5～2.0時減小10%，為垂直于板邊緣方向的計算跨度，為沿板邊緣方向的計算跨度；樓板的角區(qū)格不折減，相鄰區(qū)格支座彎矩取絕對值較大者。然后按進行受拉鋼筋計算，計算結果見表3.

125、9 。</p><p>　　表3.8 樓蓋彎矩值計算表</p><p>　　表3.9 樓蓋截面配筋計算</p><p>　?。?） 框架梁的配筋計算（僅以一層梁為例說明計算過程）：</p><p><b>　　A1B1梁：</b></p><p>　　混凝土C40，鋼筋HRB335，a1=1

126、.0，fc=19.1 N/mm2，ft=1.71 N/mm2，</p><p>　　fy=300 N/mm2，b=0.55。</p><p><b>　　（a）跨中正截面</b></p><p>　　Mmax=202.54kNm,框架梁跨中截面為T形,T形截面翼緣寬度bf`取值如下：</p><p><b>　

127、　按梁跨度考慮：</b></p><p><b>　　bf`==mm；</b></p><p><b>　　按梁肋凈距：</b></p><p>　　bf`=b+sn=250mm+4550mm=4800mm</p><p><b>　　按翼緣厚度考慮：</b><