土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 裕華中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)

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1、南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 裕華中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì) II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： ⑴ 建筑面積：約3500~4000m2，層高3.6m，5層。每層設(shè)教學(xué)樓8~10間及男女衛(wèi)生間各1間。 ⑵ 結(jié)構(gòu)形式：全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),墻體采用普通磚。 ⑶ 地質(zhì)條件：場(chǎng)地土為Ⅱ類；場(chǎng)地平坦，土質(zhì)均勻，無不良地質(zhì)發(fā)育；地基土為厚度較大的粘性土 層，地基土承載力fak =220 kPa；地下水埋藏較深，不考慮地下水影響；冬季凍土深度0.85m。 ⑷ 主導(dǎo)風(fēng)向：西南風(fēng)；基本風(fēng)壓：0.50kN/

2、m2；基本雪壓：0.40kN/m2。 ⑸ 抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，該建筑為丙類建筑，抗震等級(jí)四級(jí)。 ⑹ 材料供應(yīng)：各種材料均能保證供應(yīng)；施工技術(shù)條件上：各種機(jī)具均能滿足要求。 III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間： ⑴ 5～6周，查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)住宅樓的文獻(xiàn)資料，完成開題報(bào)告和科技文獻(xiàn)翻譯。 ⑵ 7～10周，完成建筑設(shè)計(jì)：在老師指導(dǎo)下確定建筑設(shè)計(jì)方案，獨(dú)立完成必要的建筑設(shè)計(jì)說明及門 窗表，建筑總平面圖，各層及屋面平面圖，正立面、側(cè)立面，剖面圖，大樣圖等建筑施工圖紙。 ⑶ 11～14周，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)布置與選型，荷載計(jì)算，選取一榀典型框架，

3、手工進(jìn)行內(nèi)力分 析，內(nèi)力組合及其板、梁、柱及基礎(chǔ)配筋計(jì)算，現(xiàn)澆樓梯設(shè)計(jì)計(jì)算，現(xiàn)澆雨蓬、陽臺(tái)等設(shè)計(jì)計(jì)算， 懸挑構(gòu)件的抗傾覆計(jì)算，現(xiàn)澆梁板設(shè)計(jì)計(jì)算。 ⑷ 15～16周，按照結(jié)構(gòu)計(jì)算及施工圖設(shè)計(jì)深度要求繪制結(jié)構(gòu)施工圖：繪制屋面結(jié)構(gòu)布置圖，樓面 結(jié)構(gòu)平面布置圖，基礎(chǔ)平面布置圖及基礎(chǔ)詳圖，框架配筋圖，樓梯結(jié)構(gòu)施工圖，雨蓬、沿口等結(jié) 構(gòu)施工圖，施工說明。 ⑸17周，撰寫和整理設(shè)計(jì)計(jì)算書、圖紙等設(shè)計(jì)文件，并提交與指導(dǎo)老師。 ⑹18周，熟悉設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯。 Ⅳ 、主 要參考資料： [1] 舒秋華. 房屋建筑學(xué)[M]. 武漢: 武漢理工大學(xué)出版社, 2002. [2] 樂荷卿.

4、土木建筑制圖[M]. 武漢: 武漢理工大學(xué)出版社, 2003. [3]《建筑設(shè)計(jì)資料集》編委會(huì).建筑設(shè)計(jì)資料集(第二版)[M]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2003. [4] GB50010-2002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2002. [5] GB50009-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2006. [6] GB50007－2002 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2002. [7] GB50223-2008 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2008

5、. [8] GBJ16 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2001. [9] JGJ 67-2006 辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2006. [10] 沈蒲生 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003. [11] 董軍等. 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南: 房屋建筑工程分冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)水利水電出版社, 2002. [12] 教育部高等教育司, 北京市教育委員會(huì).高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊(cè): 土建卷[M]. 北京: 高等教育出版社, 1999. [13] 龍馭

6、球, 包世華. 結(jié)構(gòu)力學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1994. [14] Smith I M. Soil behavious and critical state soil mechanics[M]. Cambridge University Press, 1992. 土木建筑 學(xué)院 土木工程 專業(yè)類 班 學(xué)生（簽名）： 日期： 自 2011 年 3 月 日至 2011 年 6 月 日

7、 指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)： 系主任（簽名）： 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論

8、文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 裕華中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：

9、 班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 摘要：本畢業(yè)設(shè)計(jì)工程為裕華中學(xué)教學(xué)樓，建筑面積為4000。主體建筑層數(shù)為5層，采用框架結(jié)構(gòu),地震設(shè)防烈度為6度，場(chǎng)地為二類。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成下列內(nèi)容： 一、建筑設(shè)計(jì)階段：根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場(chǎng)地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式、建筑平面、剖面及立面設(shè)計(jì)； 二、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段：包括豎向荷載作用下的框架計(jì)算和水平風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合：考慮風(fēng)荷載作用下的梁、柱最不利內(nèi)力組合，梁柱配筋,樓板計(jì)算，樓梯計(jì)算,基礎(chǔ)計(jì)算等； 三、施工圖設(shè)計(jì)階段：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)

10、范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。 關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu) 荷載計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算 內(nèi)力組合 指導(dǎo)老師簽名：  YuHua Middle school classroom building design Student name: Class: Supervisor: Abstract:The graduation project for the design of street Building,construction area for 4000. The main body construction layer is Five,

11、 uses the portal frame construction, the earthquake fortification intensity is 6 degrees, venues for the second category. This graduation project mainly completes following content: First, architectural design stage: According to building importance,the seismic fortification intensity of building

12、location, geological prospecting works report, the type of construction sites and construction of the high and low-rise building to determine the structure、construction plane、 elevation profiles and design; Second, structure computation stage: Including the vertical load calculation under the frame

13、work and level of internal forces under wind load calculation,combination of internal forces: Consider the role of wind load beams, columns most disadvantaged combination of internal forces, reinforced beams, calculation of the floor、stairs、basis and so on. Third, construction drawing design stage:

14、 Based on the above calculation results to determine the final component layout and components as well as reinforcement in accordance with the requirements of standardized components to determine the structure of the structural measures.. Key words:Frame Load calculation Internal force calculatio

15、n Combination of internal forces Signature of supervisor: 66 目 錄 1 建筑設(shè)計(jì) 1.1 建筑設(shè)計(jì)說明： 1 1.2 建筑方案 1 1. 2.2建筑設(shè)計(jì)做法 1 1.2.3材料選用 1 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1．框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁、柱抗側(cè)剛度 3 2.1.1 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖 3 2.1.2框架梁柱線剛度計(jì)算 3 2.2.恒活荷載計(jì)算 4 2.2.1．恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 4 2.

16、2.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 7 2.3框架所受豎向荷計(jì)算 7 2.3.1 A-B軸間框架梁 7 2.3.2 B-C軸間框架梁 9 2.3.3 C-D軸間框架梁 9 2.3.4 A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 9 2.3.5 B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 10 2.3.6 C軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 10 2.3.7 D軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 10 2.4風(fēng)荷載計(jì)算 11 2.4.1 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 11 2.4.2 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算 12 2.5內(nèi)力計(jì)算 14 2.6 內(nèi)力組合 28 2.7 截面設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算 33

17、2.7.1框架柱截面設(shè)計(jì) (B軸柱) 33 2.7.2 框架梁截面設(shè)計(jì) 37 3 樓梯的設(shè)計(jì) 3.1 1至6層樓梯的設(shè)計(jì) 42 3.1.1、設(shè)計(jì)資料 42 3.1.2、結(jié)構(gòu)平面布置 42 3.1.3 踏步板TB-1的設(shè)計(jì) 42 3.1.4樓梯斜梁（TL-1）計(jì)算 43 3.1.5 休息平臺(tái)板（PB-1）計(jì)算 44 3.1.6平臺(tái)梁（TL-2）計(jì)算 45 4 柱下鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 4.1 A軸柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì) （獨(dú)立基礎(chǔ)） 48 4.1.1 確定基礎(chǔ)底面面積 48 4.1.2 基礎(chǔ)高度 49 4.1.3 配筋計(jì)算 50 4.2 B、C 軸柱下基礎(chǔ)設(shè)

18、計(jì) （聯(lián)合基礎(chǔ)） 51 4.2.1 確定基礎(chǔ)底面面積 51 4.2.2 抗沖切驗(yàn)算及配筋 52 5 樓板計(jì)算 5.1 樓板設(shè)計(jì)資料： 54 5.2 荷載計(jì)算 54 5.3 內(nèi)力計(jì)算 55 5.4 配筋計(jì)算 56 總結(jié) 58 參考文獻(xiàn) 59 致 謝 60 第一章 建筑設(shè)計(jì) 1.建筑設(shè)計(jì) 1.1 建筑設(shè)計(jì)說明： 建筑設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表

19、的藝術(shù)效果。各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。 建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識(shí)。 建筑設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和個(gè)體設(shè)計(jì)兩部分。 1.2 建筑方案 該建筑東西方向長(zhǎng)53.4，南北方向長(zhǎng)16.8。地面以上建筑總高度為18.7。 1. 2.2建筑設(shè)計(jì)做法 墻體做法：內(nèi)外墻體均采用普通磚

20、塊，厚240mm，水刷石外墻面，水泥粉刷內(nèi)墻面。 不上人屋面做法：三氈四油防水層，冷底子油，15厚1：3水泥砂漿找平層，40厚水泥石灰焦渣砂漿找坡層，50厚聚乙烯泡沫塑料保濕， 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)層，10厚混合砂漿抹灰。 樓面做法：大理石面層（水泥砂漿擦縫），30厚1：3干硬水泥砂漿（面上撒2厚素水泥），水泥漿結(jié)合層一道，100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)層，10厚混合砂漿抹灰。 樓梯做法：樓梯采用混凝土梁式樓梯。 1.2.3材料選用 混凝土：采用C30； 鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋HRB335，其余采用熱軋鋼筋HPB235； 墻體：內(nèi)外墻體均采用粉煤灰輕渣空心砌塊，其

21、尺寸390mm240mm190mm，查《荷載規(guī)范》得γ=8 kN/m3； 窗：鋼塑門窗，r=0.35 kN/m3； 門：木門，r=0.2kN/m3； 活荷載：不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0kN/m2。  第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1．框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁、柱抗側(cè)剛度 2.1.1 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖 以第6榀框架為例，進(jìn)行手算?？蚣苤豆逃谟?jì)基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，室內(nèi)外高差為-1.100m,二層樓面標(biāo)高為3.600m,故得到底層柱高4.7m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面，均為3.600m

22、由此得到計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1所示。 圖1計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.1.2框架梁柱線剛度計(jì)算 對(duì)于中框架梁取I=2I0 左邊跨梁：i左邊梁=EI /l=3.0107 kN/m2 21/120.25 m(0.5m)3/6.0m =2.6104 kNm 中間跨梁：i中跨梁=EI /l=3.0107 kN/m2 21/120.25m(0.5m)3/2.4m =6.5104 kNm 右邊跨梁：i右邊梁=EI /l=3.0107 kN/m2 21/120.25m(0.5m)3/6.0m =2.6104 kNm 底層柱（B-E軸）： i柱=EI/l=3.0 107 kN/m2 1/12(0.5m)4

23、/4.7m=3.32104kNm 其余各層柱（B-E軸）： 余柱=EI/l=3.0 107 kN/m2 1/12 (0.5m)4/3.6m=4.3410kNm 令余柱=1.0，其余各桿件的相對(duì)線剛度則為： 左邊梁=2.6104 kNm/4.3410 kNm=0.59 中跨梁=6.5104 kNm/4.3410 kNm=1.5 右邊梁=2.6104 kNm/4.3410 kNm=0.59 底柱=3.3210 kNm/4.3410 kNm=0.76 表2.1梁尺寸總表 層數(shù) 橫梁（bh）/(mmmm) 縱梁（bh）/(mmmm) 次梁（bh）/(mmmm) AB

24、跨、CD跨 BC跨 200400 1~5 250500 250500 250500 2.2.恒活荷載計(jì)算 2.2.1．恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 (1) 屋面（不上人）: 防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4 kN/m2 找平層：20厚1:3水泥砂漿 0.02m20kN/m3=0.4 kN/ m2 找坡層：30厚水泥石灰焦渣砂漿找坡 0.03m14kN/m3=0.42 kN/m2 保溫層：80厚礦渣水泥 0.08

25、m14.5kN/m3=1.16 kN/m2 結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.12m25kN/m3＝3.0 kN/m2 抹灰層：10厚板底混合砂漿 0.01m17kN/m3＝0.17kN/m2 ————————————————————————————————— 合計(jì) 5.55 kN/m2 (2)標(biāo)準(zhǔn)層樓面 25厚大理石配水泥砂漿擦縫 面層： 30厚1：3干硬性水泥砂漿，面上撒2厚素水

26、泥 1.16 kN/m2 水泥砂漿結(jié)合層一道 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m25kN/m3＝3.0kN/m2 10厚混合砂漿抹灰 0.01m17kN/m3＝0.17kN/m2 ————————————————————————————————— 合計(jì) 4.33kN/m2 (3)梁自重 bh=250mm500mm 梁自重 25k

27、N/m30.25m(0.25m-0.12m)=2.38 kN/m 抹灰層：10厚混合砂漿 0.01m(0.5m-0.12m)217kN/m3=0.13 kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 2.51 kN/m 梁自重 bh=200mm400mm 梁自重 25kN/m30.20m（0.4m-0.12m）=1.75 kN/m 抹灰層：10厚混合砂漿 0.01m（0.4m-0.1

28、2m）217kN/m3=0.1 kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 1.85 kN/m 基礎(chǔ)梁bh=250mm400mm 梁自重 25kN/m30.25m0.4m=2.5 kN/m 合計(jì)

29、 2.5 kN/m (4)柱自重 bh=500500 柱自重 25kN/m30.5m0.5m=6.25 kN/m 抹灰層：10厚混合砂漿 0.01m0.5m417kN/m3=0.34kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 6.59 kN/m (5) 外縱墻自重：

30、標(biāo)準(zhǔn)層： 縱墻:[(3.6m-0.5m)(4.2m-0.5m)-1.8m2.1m]0.24m18kN/m3/(4.2m-0.5m)＝ 8.97kN/m 鋁合金窗： 1.8m2.1m0.35kN/m2/(4.2m-0.5m)＝0.36kN/m 水刷石外墻面：[(3.6m-0.5m)(4.2m-0.5m)-1.8m2.1m]0.5 kN /m2 /(4.2m -0.5m) =1.03kN/m 水泥粉刷內(nèi)墻面：[(3.6m-0.5m)(4.2m-0.5m)-1.8m2.1m]0.36kN/m3/(4.2m -0.5m)＝0

31、.72kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 11.11 kN/m 底層： 縱墻:[(3.8m-0.5m)(4.2m-0.5m)-1.8m2.1m]0.24m18kN/m3/(4.2m -0.5m)＝ 11.07kN/m 鋁合金窗： 1.8m2.1m0.35kN/m2/(4.2m -0.5m) ＝0.36kN/m 水刷石外墻面：[(3.8m-0.5m)(4.2m-0.5m)-1.8m2.

32、1m]0.5 kN /m2 /(4.2m -0.5m) =1.13kN/m 水泥粉刷內(nèi)墻面：[(3.8m-0.5m)(4.2m-0.5m)-1.8m2.1m]0.36kN/m3/(4.2m -0.5m)＝0.82kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 13.38kN/m (6)內(nèi)縱墻自重: 標(biāo)準(zhǔn)層： 縱墻:[(3.6m-0.5m)(4.2m-0.5m)-0.9m2.1m2]0.24m18N/m3 /(4.2m-0.5m) =8.97

33、kN/m 門： 0.2 kN /m20.9m2.1m2/(4.2m-0.5m)=0.2kN/m 水泥粉刷內(nèi)墻面 1.5kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 10.67kN/m 底層: 縱

34、墻:[(3.8m-0.5m)(4.2m-0.5m)-0.9m2.1m2]0.24m18N/m3 /(4.2m-0.5m) =11.07kN/m 水泥粉刷內(nèi)墻面 1.64kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 12.71kN/m (7)

35、 內(nèi)隔墻 標(biāo)準(zhǔn)層： 墻體： (3.6m-0.5m)0.24m18N/m3=13.39kN/m 粉刷 2.23kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 15.62kN/m 底層: 墻體： (3.8m-0.5m)0.24m18N/m3

36、=14.26kN/m 粉刷 2.38kN/m ————————————————————————————————— 合計(jì) 16.64kN/m 2.2.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 (1)屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)《荷載規(guī)范》查得： 不上人屋面 0.5 kN/m2 樓面：教室：2.0 kN/m2 走廊 2.5 kN/m2 (2)雪

37、荷載 SK=1.00.4kN/m2=0.4kN/m2 屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者取最大值。 2.3豎向荷載下框架受荷總圖 2.3.1 B-1/B軸間框架梁 屋面板傳荷載： 板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載，為簡(jiǎn)化計(jì)算近似按圖2所示計(jì)算 恒載：5.55kN /m21.5m5/82=10.41kN/m 圖2.屋面板傳荷載示意圖 活載：0.5kN /m21.5m5/82=0.94kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：4.33kN /m21.5m5/82=8.12kN/m 活載：2kN /m21.5m5/82=3.75kN/m 梁自重

38、：2.51kN/m B-1/B軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁:恒載=梁自重+板傳荷載 = 2.51kN/m + 10.41 kN/m=12.92kN/m 活載=板傳荷載=0.94 kN/m 樓面梁:恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=2.51kN/m+8.12kN/m+16.64kN/m=27.27 kN/m 活載=板傳荷載=3.75kN/m 2.3.2 B軸間框架梁 頂層柱： 女兒墻自重(做法;墻高600mm，100mm的混凝土壓頂) 0.12m0.6m18kN/m3+25kN/m30.1m0.12m+(0.7m2+0.12m)0.5kN/m2

39、 =3.22N/m 天溝自重:(琉璃瓦+現(xiàn)澆天溝) 琉璃瓦自重： 1.05m1.1kN/m2=1.16N/m 現(xiàn)澆天溝自重: 25 kN/m3［0.60m+(0.20m-0.08m)］0.08m+(0.6m+0.2m) (0.5+0.36) kN/m2=2.13 kN/m 合計(jì)： 3.29 kN/m 頂層柱恒載=女兒墻及天溝自重+梁自重+板傳荷載=(3.22kN/m+3.29kN

40、/m)4.2m+2.51 kN/m(4.2-0.5)m +5.55 kN/m21.5m0.794.2m =64.25 kN 頂層柱活載=板傳活載 =0.5 kN/m21.5m0.794.2m=2.49kN 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=2.51kN/m(4.2-0.5)m+4.33kN/m1.5m0.794.2m+11.11kN/m(4.2m-0.5m)=71.95kN 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=2.0kN/m21.5m0.794.2m=9.95kN 底層柱恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=2.51kN/m(4.2-0.5)m+4.33kN/m1.5m 0.794.2m+

41、13.38kN/m(4.2m-0.5m)=80.35kN 基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =13.38kN/m(4.2-0.5)m+2.5kN/m (4.2-0.5)m=58.76kN 2.3.3 1/B-C軸間框架梁 屋面板傳荷載： 恒載：5.55kN /m21.5m5/82=10.41kN/m 活載：0.5kN /m21.5m5/82=0.94kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：4.33kN /m21.5m5/82=8.12kN/m 活載：2kN /m21.5m5/82=3.75kN/m 梁自重：2.51kN/m 1/B-C軸間框架梁均布荷載為：

42、 屋面梁:恒載=梁自重+板傳荷載 = 2.51kN/m + 10.41 kN/m=12.92kN/m 活載=板傳荷載=0.94 kN/m 樓面梁:恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=2.51kN/m+8.12kN/m+16.64kN/m=27.27 kN/m 活載=板傳荷載=3.75kN/m 2.3.4 1/B軸次梁集中荷載的計(jì)算 頂層恒載=梁自重+板傳荷載=5.55kN/ m21.5m0.794.2m2 +1.85 kN/m 4.2m=62.11kN 頂層活載=板傳活載=2.1m1.5m0.790.5kN/ m24=4.98kN 標(biāo)準(zhǔn)層恒載=梁自

43、重+板傳荷載=1.85 kN/m4.2m+4.33 kN/m21.5m4.2m0.794.2m2 =50.77kN 標(biāo)準(zhǔn)層活載=板傳活載 =2.0kN/ m21.5m 2.1m0.794=19.91kN 2.3.5 C-D軸間框架梁 屋面板傳荷載 恒載：5.55kN /m21.2m5/82=8.33kN/m 活載：0.5kN /m21.2m5/82=0.75kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：4.33kN /m21.2m5/82=6.5kN/m 活載：2.5kN /m21.2m5/82=6.25kN/m 梁自重：2.51kN/m C-D軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁:恒載

44、=梁自重+板傳荷載 = 2.51kN/m + 8.33 kN/m=10.84kN/m 活載=板傳荷載=0.75 kN/m 樓面梁:恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=2.51kN/m+6.5kN/m+16.64kN/m= 25.65 kN/m 活載=板傳荷載=6.25kN/m 2.3.6 C軸柱集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載=5.55kN/ m21.2m0.862.1m2 +5.55kN/ m2 1.2m0.792.1m2 +2.51 kN/m(4.2m-0.5m)=75.45kN 頂層柱活載=板傳活載=2.1m1.2m0.860.5kN

45、/ m22+2.1m1.5m0.86 0.5kN/ m22=4.88kN 標(biāo)準(zhǔn)層恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=2.51 kN/m(4.2m-0.5m)+4.33 kN/m21.5m2.1m0.792+4.33 kN/m21.2m2.1m0.862 +10.67 kN/m(4.2m-0.5m)=49.61kN 標(biāo)準(zhǔn)層活載=板傳活載 =2.0kN/ m21.5m 4.2m0.79+2.0kN/ m21.5m 4.2m0.86=20.84kN 基礎(chǔ)頂面恒載=基礎(chǔ)梁自重+墻自重=2.5kN/m(4.2m-0.5m)+10.67kN/m (4.2m-0.5m)=48.73kN 框架

46、在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖3所示： 圖3.豎向受荷總圖 2.4風(fēng)荷載計(jì)算 2.4.1 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 式中基本風(fēng)壓=0.50 kN/m2 ——風(fēng)載體型系數(shù)； ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本結(jié)構(gòu)按C類地區(qū)查表。 ——風(fēng)振系數(shù),因結(jié)構(gòu)高度H<30m,可取=1.0。應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響，； ——下層柱高，底層柱高自室外自然地面算起； ——上層柱高；對(duì)頂層為女兒墻高度。 B ——迎風(fēng)面的

47、寬度，B=4.2m 計(jì)算過程見表1. 表.1.集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 離地高度 z/m /( kN/m2) /m /m /kN 18.45 0.84 1.0 1.3 0.5 3.6 1.4 5.73 14.85 0.74 1.0 1.3 0.5 3.6 3.6 7.27 11.25 0.74 1.0 1.3 0.5 3.6 3.6 7.27 7.65 0.74 1.0 1.3 0.5 3.6 3.6 7.27 4.05 0.74

48、 1.0 1.3 0.5 3.6 3.6 7.27 2.4.2 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算 （1）側(cè)移剛度D見表.2 （2）風(fēng)荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算： 表.2.橫向2-5層D值的計(jì)算 構(gòu)件 /（kN/m） B軸柱 0.228 9162 C軸柱 0.51 20535 D軸柱 0.511 20535 E軸柱 0.228 9162 9162 kN/m2

49、+20535 kN/m2=59394kN/m 表.3橫向底層D值的計(jì)算 構(gòu)件 /（kN/m） B軸柱 0.461 8314 C軸柱 0.684 12336 D軸柱 0.684 12336 E軸柱 0.461 8314 8314kN/m2+12336 kN/m2=41300kN/m 式中——第j層的總剪力 ——第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和 ——第j層的層間側(cè)移 第一層的層間側(cè)移值求出以后，就可以計(jì)算各樓板標(biāo)高處的側(cè)移值的頂點(diǎn)側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值是該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點(diǎn)側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和。 j層側(cè)移

50、 頂點(diǎn)側(cè)移 框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算見表.4 表.4.風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 層次 5 5.73 5.73 59394 0.0001 1/37316 4 7.27 13.00 59394 0.0002 1/16418 3 7.27 20.27 59394 0.0003 1/10519 2 7.27 27.54 59394 0.0005 1/7764 1 7.27 34.81 41300 0.0008 1/5573 側(cè)移驗(yàn)算： 層間側(cè)移最大值

51、：1/5573<（滿足）。 2.5內(nèi)力計(jì)算 為簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮如下幾種單獨(dú)受荷情況 （1）恒載作用 （2）活荷載作用 風(fēng)荷載作用(從左向右，或從右向左)。 對(duì)于1，2，等2種情況，框架在豎向荷載作用下。采用彎矩二次分配法計(jì)算。 對(duì)于第3種情況，框架在水平荷載作用下，采用D值法計(jì)算。 在內(nèi)力分析前，還應(yīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)各桿的彎矩分配系數(shù)以及在豎向荷載作用下各桿端的固端彎矩。 3.5.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力值 由前述的剛度比可根據(jù)下式求得節(jié)點(diǎn)各桿端的彎矩分配系數(shù)如圖所示 均布

52、恒載和集中荷載偏心引起的固端彎矩構(gòu)成節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩： 根據(jù)上述公式計(jì)算的梁固端彎矩如圖.4所示 將固端彎矩及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩填入圖.4中的節(jié)點(diǎn)方框后，即可進(jìn)行迭代計(jì)算，直至桿端彎矩趨于穩(wěn)定，最后按下式求得各桿端彎矩，如圖.4所示 式中 ——桿端最后彎矩 ——各桿端固端彎矩 ——迭代所得的桿端近端轉(zhuǎn)角彎矩 ——迭代所得的桿端遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角彎矩 以上計(jì)算中，當(dāng)已知框架M圖求V圖以及已知V圖求N圖時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法，如已知桿件兩端的彎矩。 其剪力： 式中

53、，——簡(jiǎn)支梁支座左端和右端的剪力標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)梁上無荷載作用時(shí)，==0，剪力以使所取隔離體產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正； ，——梁端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，以繞桿端順時(shí)針為正，反之為負(fù)。 已知某節(jié)點(diǎn)上柱傳來的軸力和左、右傳來的剪力、時(shí)，其下柱的軸力圖 -+ 式中 ，以壓力為正，拉力為負(fù)。 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖.5，6，7所示。 3.5.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的彎矩、剪力、軸力圖如圖.9，10，11所示。 3.5.3 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算 框架在風(fēng)荷載（從左向右吹）下的內(nèi)力用D值法（改

54、進(jìn)的反彎點(diǎn)法）進(jìn)行計(jì)算，其步驟為： 求各柱反彎點(diǎn)處的剪力值; 求各柱反彎點(diǎn)高度; (1) 求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩; (2) 求各柱的軸力和梁剪力。 表5.B、E軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào) 5 3.6 0.59 0.295 0 0 0 0.295 1.062 4 3.6 0.59 0.35 0 0 0 0.35 1.26 3 3.6 0.59 0.445 0 0 0 0.445 1.602 2 3.6 0.59 0.50 0 0 -0.0

55、225 0.4775 1.719 1 4.7 0.783 0.65 0 -0.0075 0 0.6425 3.02 表6.C、D軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào) 5 3.6 2.09 0.40 0 0 0 0.40 1.44 4 3.6 2.09 0.45 0 0 0 0.45 1.62 3 3.6 2.09 0.50 0 0 0 0.50 1.80 2 3.6 2.09 0.50 0 0

56、 0 0.50 1.80 1 4.7 2.741 0.55 0 0 0 0.55 2.585 各桿端的彎矩分配系數(shù) 圖4.恒載作用下的彎矩二次分配圖 圖5.恒荷載作用下的M圖 圖.6.恒荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖.7.恒荷載作用下的N圖 圖.8.活荷載作用下彎矩二次分配法 圖9.活載作用下的N圖 圖10.活荷載作用下V圖（單位：kN） 圖11.活荷載作用下N圖（單位：kN）

57、 框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計(jì)算，計(jì)算過程如表7和8所示。 Mc上 =Vim（1-y）h Mc下= Vimyh 中柱處的梁： Mb左j=i左b(Mc下j+1+ Mc上j)/( i左b+ i右b) Mb右j=i右b(Mc下j+1+ Mc上j)/( i左b+ i右b 邊柱處的梁 Mb總j=Mc下j+1+ Mc上j 表7.風(fēng)荷載作用下B軸框架梁柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) Vi/KN ∑D /(KN/m) Dim/ (KN/m) Di

58、m/ ∑D Vim /KN yh/m Mc上 /(KNm) Mc下/ (KNm) Mb總/ (KNm) 5 5.73 59394 9162 0.154 0.88 1.062 2.23 0.93 2.23 4 13.00 59394 9162 0.154 2.00 1.26 4.68 2.52 5.61 3 20.27 59394 9162 0.154 3.12 1.602 6.23 5.00 8.75 2 27.54 59394 9162 0.154 4.24 1.719 7.98 7.59 1

59、2.98 1 34.81 41300 8314 0.201 7.00 3.02 11.76 21.14 19.35 表8.風(fēng)荷載作用下C軸框架梁柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) Vi/KN ∑D /(KN/m) Dim/ (KN/m) Dim/ ∑D Vim /KN yh/m Mc上 /(KNm) Mc下/ (KNm) Mb左/ (KNm) Mb右/ (KNm) 5 5.73 59394 20535 0.346 1.98 1.44 4.28 2.85 1.21 3.07 4 13.00

60、 59394 20535 0.346 4.50 1.62 8.91 7.29 3.32 8.44 3 20.27 59394 20535 0.346 7.01 1.80 12.62 12.62 5.62 14.24 2 27.54 59394 20535 0.346 9.53 1.80 17.15 17.15 8.40 21.37 1 34.81 41300 12336 0.298 10.37 2.585 21.93 26.81 11.03 28.05 表9.風(fēng)荷載作用下D軸框架梁柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層

61、號(hào) Vi/KN ∑D /(KN/m) Dim/ (KN/m) Dim/ ∑D Vim /KN yh/m Mc上 /(KNm) Mc下/ (KNm) Mb左/ (KNm) Mb右/ (KNm) 5 5.73 59394 20535 0.346 1.98 1.44 4.28 2.85 3.07 1.21 4 13.00 59394 20535 0.346 4.50 1.62 8.91 7.29 8.44 3.32 3 20.27 59394 20535 0.346 7.01 1.80 12.62 12

62、.62 14.24 5.62 2 27.54 59394 20535 0.346 9.53 1.80 17.15 17.15 21.37 8.40 1 34.81 41300 12336 0.298 10.37 2.585 21.93 26.81 28.05 11.03 表10.風(fēng)荷載作用下E軸框架梁柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) Vi/KN ∑D /(KN/m) Dim/ (KN/m) Dim/ ∑D Vim /KN yh/m Mc上 /(KNm) Mc下/ (KNm) Mb總/ (KNm) 5 5.73

63、 59394 9162 0.154 0.88 1.062 2.23 0.93 2.23 4 13.00 59394 9162 0.154 2.00 1.26 4.68 2.52 5.61 3 20.27 59394 9162 0.154 3.12 1.602 6.23 5.00 8.75 2 27.54 59394 9162 0.154 4.24 1.719 7.98 7.59 12.98 1 34.81 41300 8314 0.201 7.00 3.02 11.76 21.14 19.35 表

64、11.風(fēng)荷載作用下框架柱軸力與梁端剪力 層 梁端剪力/kN 柱軸力/kN BC跨 CD跨 DE跨 B軸 C軸 D軸 E軸 VbBC VbCD VbDE NCB VbBC-VbCD NcC VbCD-VbDE NcD NcE 5 0.59 2.55 0.36 -0.59 -1.96 -1.96 2.19 2.19 0.36 4 1.48 7.03 0.97 -2.07 -5.55 -7.51 6.06 8.25 1.33 3 2.4 11.87 1.77 -4.47 -9.47 -16.98 10.10

65、 18.35 3.10 2 3.56 17.81 2.67 -8.03 -14.25 -31.23 15.14 33.49 5.77 1 5.06 23.38 5.37 -13.09 -18.32 -49.55 18.01 51.50 11.14 2.6 內(nèi)力組合 各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進(jìn)行內(nèi)力組合。當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時(shí)，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對(duì)豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。分別考慮恒荷載和活荷載由可變荷載效應(yīng)控制的組合和由永久荷載效應(yīng)控制的組合，并比較兩種組合的內(nèi)力，取最不利者。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值應(yīng)取自支座邊緣處，為此，進(jìn)行組合前，應(yīng)先計(jì)算各控制截面處的（支座邊緣處的）內(nèi)力值。 梁支座邊緣處的內(nèi)力值： 式中——支座邊緣截面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值； ——支座邊緣截面的剪力標(biāo)準(zhǔn)值； ——梁柱中線交點(diǎn)處的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值； ——與M相應(yīng)的梁柱中線交點(diǎn)處的剪力標(biāo)準(zhǔn)值； ——梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——梁端支座寬度（即柱截面高度） 柱上端控制截面在上層的梁底柱下端控制截面在下層的梁頂。按軸線計(jì)算簡(jiǎn)圖算得的柱端內(nèi)力值，宜換算到控制截