土木工程毕业设计大学生宿舍楼设计计算书

1、齐齐哈尔大学毕业设计 i 前前 言言 本工程为大学学生宿舍楼，综合考虑了周围环境，功能需求等因素，本着美 观、大方、环保、适用等原则进行设计。宿舍楼共分四层，无地下室，采用上人屋面， 根据建筑物南北宽，东西长要求设两部楼梯，建筑物总高度 15.4 米，建筑面积约 3456左右，宿舍楼功能分区合理，采光控制得当，窗的位置布置合理，自然通风效 果良好，所用材料均符合国家相关标准，且更加人性化，房间的设计布局优雅舒适。 本工程为现浇框架，结构受力明确，布置均匀。竖向荷载作用下的内力计算采用 采用分层法计算，水平荷载作用下的内力计算采用反弯点法和 d 值法进行内力计算， 参照由沈蒲生主编的建筑工程毕业

2、设计指南一书中的参考例题，在荷载组合时， 同时考虑到以恒荷载控制和以活荷载为主的荷载组合方式。活荷载计算过程中采取满 跨布置。基础采用柱下独立基础，用正常使用极限状态的标准组合确定截面尺寸，用 承载力极限状态的基本组合进行配筋计算，满足基础高度要求，满足抗冲切承载力要 求，内力组合计算所取得的数值中对框架梁取最大弯矩和最大剪力进行配筋计算，对 框架柱采用最大的轴力及相应的剪力和弯矩进行配筋计算。 本设计分建筑设计和结构设计两部分，参照了现行国家规范、标准。建筑设计部 分布局合理，功能区丰富，符合国家各项规范。结构设计部分计算准确，结构布置简 捷，传力途径明确，结构受力合理。 通过毕业设计复习和

3、巩固以前所学知识，把主要课程联系成一个完整的体系，了 解整个建筑物建筑、结构设计的全过程，有系统地综合运用所学的基础理论和专业知 识，来解决工程实际问题，达到加强技能性培养的目的；熟悉有关寝室楼建筑设计和 结构计算方法，培养进行调查研究、查阅文献、收集资料以及使用本专业各种规范和 手册的能力；锻炼设计、计算、绘图、运用技术资料撰写毕业设计的能力，培养独立 思考、独立进行工程设计的能力，为毕业后的工作打下坚实的基础。 齐齐哈尔大学毕业设计 ii 摘摘 要要 本文主要进行了大学生宿舍楼设计。设计的内容包括建筑设计和结构设计两部分。 设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑层数为四层，建筑总高度 15.

4、4m，总建筑面积 3456。根据设计要求，设防烈度为 6 度，抗震等级为三级，选取了一榀框架进行计 算，同时也进行了板计算、楼梯计算及基础计算。计算内容包括框架梁柱截面尺寸的 选取及线刚度的计算；恒载、活载、风荷载和地震荷载作用下构件弯矩、剪力及轴力 的计算；框架内力组合；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算及基础配筋计算。框架受 力钢筋主要采用 hrb335 级钢筋，箍筋主要采用 hpb235 级钢筋；基础采用钢筋混凝 土柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。 通过对本宿舍楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了设计的全过程，掌握了结构 设计计算的基本方法。同时，对这些年所

5、学的专业知识和基本概念有了更深的理解， 从而提高了分析和解决实际问题的能力。 关键词：大学生宿舍楼；建筑设计；结构设计；框架结构 齐齐哈尔大学毕业设计 iii abstract this article mainly for design of dormitory building. designs include architectural and structural design in two parts. design using cast-frame structure of reinforced concrete, architectural layers for the four

6、-story, building a total height of 15.4m, total area 3456 square meters. according to the design requirements, fortification intensity for 6-, earthquake- resistant level for level iii, calculated selected pin framework and basis for calculation, stair calculations and calculations. calculation incl

7、udes select the beam section dimensions and stiffness calculation of dead loads, live loads, wind loads and seismic loads of components under bending moment, shear and axial force calculation of frames internal force combination; frame reinforcement calculation of beam-column connections; stairs rei

8、nforcement calculation and reinforcement calculation of the basis. force steel main frame made of hrb335 steel, stirrup key made of hpb235 steel; base reinforced concrete independent foundation under column. design general, design and structural requirements of the programme as a whole, has a certai

9、n legitimacy. through the design calculation and construction of drawings of dormitories, familiar with the whole process of design, master basic structural design calculation method. at the same time, these years of learning knowledge and a deeper understanding of basic concepts, thereby improving

10、the ability to analyze and solve practical problems. key words: students dormitory building; building; structure design for the frame structure 齐齐哈尔大学毕业设计 i 目目 录录 前前 言言.i 摘摘 要要.ii abstract.iii 第第 1 章章 绪论绪论.1 1.1 选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值.1 1.1.1 依据.1 1.1.2 意义.1 1.1.3 理论或实际应用方面的价值.1 1.2 本课题在国内外的研究现状.1 1.

11、3 课题研究的内容及拟采取的方法.2 1.3.1 研究的内容.2 1.3.2 结构设计部分.2 1.3.3 采取方法.2 第第 2 章章 建筑设计建筑设计 .3 2.1 基本设计资料 .3 2.2 地质资料 .3 2.3 建筑设计说明及依据.4 2.4 建筑细部构造做法.4 第第 3 章章 结构设计结构设计 .5 3.1 结构设计方案 .5 3.2 结构布置 .5 3.2.1 柱截面尺寸的确定.5 3.2.2 梁尺寸确定.6 3.2.3 楼板厚度.6 齐齐哈尔大学毕业设计 ii 3.2.4 基础确定.6 3.3 基本假定与计算简图.7 3.3.1 基本假定.7 3.3.2 计算简图.7 3.4

12、 计算梁、柱的转动刚度.7 第第 4 章章 竖向荷载计算及内力分析竖向荷载计算及内力分析.9 4.1 计算单元选取 .9 4.2 恒载标准值计算 .10 4.3 活荷载标准值计算 .12 4.4 竖向荷载下框架受载计算.13 4.4.1 恒载.13 4.4.2 活载.15 4.4.3 转化为均布荷载.16 4.5 竖向荷载作用下的内力分析.16 4.5.1 分配系数计算.17 4.5.2 梁端弯矩计算.17 4.5.3 恒载作用下弯矩分配及弯矩图.19 4.5.4 活荷载作用下弯矩分配及弯矩图 .23 4.5.5 梁端剪力和轴力计算.27 第第 5 章章 风荷载计算及内力分析风荷载计算及内力分

13、析.29 5.1 风荷载计算 .29 5.2 风载作用下的内力分析.30 5.2.1 d 值法计算各柱剪力.30 5.2.2 求反弯点高度.30 5.2.3 柱端弯矩计算.31 5.2.4 梁端弯矩剪力计算.32 齐齐哈尔大学毕业设计 iii 5.2.5 柱轴力计算.32 第第 6 章章 地震荷载计算及内力分析地震荷载计算及内力分析 .35 6.1 地震作用力计算 .35 6.1.1 各层重力荷载计算.35 6.1.2 重力荷载代表值的计算.36 6.1.3 结构基本自振周期 t1的计算 .36 6.1.4 横向水平地震作用的计算.36 6.2 地震作用下的内力分析.37 6.2.1 d 值法

14、计算各柱剪力.37 6.2.2 柱端弯矩计算.38 6.2.3 梁端弯矩剪力计算.38 6.2.4 柱轴力计算.39 第第 7 章章 内力组合内力组合.41 第第 8 章章 梁柱截面设计梁柱截面设计.45 8.1 框架梁的配筋计算.45 8.1.1 正截面受弯承载力计算.45 8.1.2 斜截面受弯承载力计算.46 8.2 框架柱配筋计算 .48 8.2.1 轴压比验算(a 轴柱) .48 8.2.2 正截面受弯承载力计算.48 8.2.3 斜截面受剪承载力计算.50 8.2.4 外柱的配筋计算（d、a 柱） .51 8.2.5 内柱配筋计算(c、b 柱) .52 8.2.6 框架柱的抗剪承载

15、力计算.53 8.2.7 柱的抗裂度验算.54 第第 9 章章 楼盖设计楼盖设计.55 齐齐哈尔大学毕业设计 iv 9.1 a 区格板的计算.56 9.2 b 区格板的计算.57 第第 10 章章 楼梯设计楼梯设计.58 10.1 计算资料.58 10.2 梯段板设计.59 10.3 平台板设计.60 10.4 平台梁设计.60 第第 11 章章 基础设计基础设计.62 11.1 外柱基础设计.62 11.2 内柱基础设计.64 结论结论.66 致谢致谢.67 参考文献参考文献.68 齐齐哈尔大学毕业设计 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 1.1

16、.1依据 自改革开放以来，随着社会与经济的发展，人们的生活水平随之提高，学生对宿 舍的要求也越来越高，功能需求也变的多样化，现有老旧宿舍不能满足他们的需求。 新的要求促使宿舍楼设计的发生变化。 1.1.2意义 通过毕业设计巩固所学专业理论知识,进一步培养处理实际问题的动手能力。熟练 地掌握天正 cad、pkpm 等软件的应用，是对自己专业能力的提高。为即将走向工作 岗位做好准备。 1.1.3理论或实际应用方面的价值 在建筑学上使用更加美观的造型，功能分区上更加多样化的布置，可以 满足大多 数学生的需求，在保障学生私人空间的情况下同时便于集中管理。 而且一栋好的宿舍 楼可以给与学生家的温馨，使学

17、生的注意力可以更加集中的投入到学习中去。 1.2 本课题在国内外的研究现状 国外： 国外大学由于是全民式的大学，拥有开放式的校园，校园内居住的大学 生构成复杂，所以国外寝室楼提供的服务比较全面，面向各种人群的需求。他们的楼 里有洗衣房，健身房，自习室甚至还有小型图书馆。一栋寝室楼就像一个微型社区。 这也使得他们的人均居住面积达到了 20-30 平米。宿舍的种类也多样化不只是单纯的 8 人间，12 人间之类的，更多的是双人间和四人间。充分的考虑到学生的私密性与公 共性的需求。在造型与结构上也比国内多样化，有的还采用了新材料来建造。 国内： 反观国内，与国外的差距不是一点半点，近些年来建造的新宿舍

18、有改进 的想法和趋势，但是总体变化不大，人口较多和资金土地的缺乏是很大的制约因素， 在我国人均宿舍居住面积只有 2-4 平米，仅是国外的十分之一。设计简单，功能单一， 空间变化单调几乎是说有学校寝室楼的共病。以人为本的概念提出好多年，但是在宿 舍的设计上人性化的考虑还远远不够。寝室楼的内外环境质量也不高，绿化面积大大 落后与国外。 齐齐哈尔大学毕业设计 2 1.3 课题研究的内容及拟采取的方法 1.3.1研究的内容 1.建筑设计部分： （1）进行功能分区，然后根据建筑功能的要求，对建筑物的平面、立面、剖面设 计； （2）最后绘制相应的建筑施工图。 2.结构设计部分： （1) 确定结构方案：包括

19、梁柱承重结构方案与布置；楼盖 结构方案与布置；基 础方案与布置；结构主要构造措施及特殊部位的处理等。 （2) 结构设计计算：手算完成一榀框架的设计计算，基础设计计算；应用 pkpm 建筑结构 cad 程序对工程进行全面结构设计。 1.3.2采取方法 1). 收集和阅读相关数据和文献，并在基于相关规范和老师的指导下完成任务，确 保项目达到经济、安全、耐久性等方面的要求。 2). 归纳总结和借鉴国内外优秀设计案例，做出优劣对比，得出适合齐齐哈尔地区 的设计方案。 齐齐哈尔大学毕业设计 3 第第 2 章章 建筑设计建筑设计 基本设计资料 本次毕业设计为综合寝室楼类建筑，结构形式为钢筋混凝土框架结构，

20、形状长方 型，占地 15000m2，其中东西长 100m，南北宽 120m，距离城市主干道的中心为 20m。层数一般为 4 层，建筑面积约 30005000m2，要求有会议室 1 面积分别 120m2，娱乐室 100m2，接待室 1 个面积 35-60 m2 寝室为 4 人和 6 人室，办公室 3 个， 每个面积 30m2，其他自定。 基本风压: wo=0.45 kn/m2,；地面粗糙度 b 类； 基本雪压: so=0.4 kn/m2, ； 风向：西北风为主导方向； 雨量：年降雨量 1100，最大降雨量 190/日； 地震：设防烈度 6 度；抗震等级三级；场地类别二类；分组为第一组；加速度值

21、0.15g；特征周期 0.35s； 冻深：1.7m。 2.2 地质资料 表 2-1 各层土壤资料表 土层类别 土层厚度 （m） 承载力 标准 （kpa） 桩的极 限端阻 力标准 值 qpk (kpa) 桩的极限 侧阻力标 准值 qsik （kpa） 土层概况 素填土 0.507.201234 褐黄黄褐色，可塑-硬塑，中等压缩性 粉煤灰 1.202.9013024 浅灰色，稍密，很湿 素填土 0.202.208516 褐黄、黄褐、灰褐色，稍密，很湿 淤泥 0.403.009024 灰色，可塑状态 粉质粘土 0.503.1010048 灰黄核黄色，可塑，中等压缩性 粉土 0.609.5010530

22、 灰色，稍密中密，湿 粉砂 1.4013.013532 灰黄色、灰色，稍密，饱和，中等压缩性 齐齐哈尔大学毕业设计 4 2.3 建筑设计说明及依据 本工程采用框架结构体系，抗震等级为三级。本工程耐火等级为二级，其建筑构 件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（gbji0i8-7）执行. 全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均 为结构标高。 依据： 1) 国家及黑龙江省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 2) 毕业设计任务书要求。 3) 本工程的活载取值严格按建筑结构荷载规范 （gb50009-2001）执行。 2.4 建筑细部构造做法 1) 本工程中所采用

23、的钢筋箍筋为级钢，fy=210n/m,主筋为级钢， fy=300n/m。 2) 柱梁钢筋混凝土保护层为 35mm,板为 15mm。 3) 钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 4) 本工程所有混凝土强度等级均为 c30。 5) 墙体外墙及疏散楼梯间采用 200 厚预制砌块。 6) 当门窗洞宽1000mm 时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座 370 并弯直钩;门窗 洞宽1000mm 时,设置钢筋混凝土过梁。 7) 本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布） ，当外荷载达到 3.0kn/m 时，应采取可靠措施予以保护。 8) 本工程女儿墙压顶圈梁为 240mm120mm，内配 48，6250，

24、构造柱为 240mm240mm，内配 410，6250，间隔不大于 2000mm 9) 施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷 2 度 纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。 10)未详尽说明处，按相关规范执行。 齐齐哈尔大学毕业设计 5 结构设计结构设计 结构设计方案 钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的 结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大 等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆 等民用建筑。因此这次设计的宿舍楼采用钢筋混凝土框架结构。 按结构布

25、置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置 方案。 本次设计的宿舍楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预 制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向 框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连 接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地 震荷载。 3.2 结构布置 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计 其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图所示，主体结构 4 层，标准层层高为 3.6m。 填充墙面采用 200 mm 厚的预制砌块砌

26、筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口 尺寸见门窗表。 3.2.1柱截面尺寸的确定 柱载面尺寸可根据式 n=fgen acn/unfc 估算表 2 查得该框架结构在 30m 以下，抚震得级为三级，其轴压比值un=0.9 表 3-1 抗震等级分类 烈 度 结构类型 6789 高度/m 30 30 30 30 30 30 25 框架四三三二二一一框架结构 剧场、体育等三二一一 齐齐哈尔大学毕业设计 6 表 3-2 轴压比限值 抗 震 等 级 结构类型 一二三 框架结构 0.70.80.9 柱截面尺寸：柱截面高度可取 h=（1/15-1/20）h，h 为层高；柱截面高度可取 b=（1-2/3）h，并按

27、下述方法进行初步估算。 a） 框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压 柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以 1.2-1.4 的放大系数。 b） 对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比, 柱截面面积应满足下列要求。 /anfc c) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,宽度不宜小于 350mm。为避免发生剪切破坏， 柱净高与截面长边之比不宜大于 4。 根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值 450 450mm。 3.2.2梁尺寸确定 梁载面高度按梁跨度的 1/121/8 估算，由此估算的梁载面尺寸见表 2-3，表中还给

28、出柱板的砱强度等级。c30（fc=14.3n/mm2，ft=1.43n/mm2） 表 3-3 梁截面尺寸 横梁（bh） 层次砼强度 ab 跨bc 跨cd 跨 纵梁(bh) 1-4c30300700200400200400200400 3.2.3楼板厚度 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 100mm. 3.2.4基础确定 基础采用桩基础，基础+距离室外地平 0.5，室内外高差为 0.45,框架结构计算简图 如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-4 层柱高度即为 层高 3.6m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即 h1=3.6+0.45+0.5=4.5m。

29、 齐齐哈尔大学毕业设计 7 3.3 基本假定与计算简图 3.3.1基本假定 第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该 方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。 第二：由于结构体型规整，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。 3.3.2计算简图 在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体 系， 框架计算简图见图 2-1。 图 3-1 框架计算简图 3.4 计算梁、柱的转动刚度 横梁线刚度 ib 计算过程见下表 3-4，柱线刚度 ic 计算见表 3-5。 表 3-4 横梁线刚度 ib 计算表 层 次 类 别 ec/ (n/mm2)

30、 bh/mm2io/mm4l/mm ecio/l (n.mm) ab 跨 3.01043007008.57510975006.861010 bc 跨 3.01042004001.06710930002.13310101-4 cd 跨 3.01043007008.57510975006.861010 齐齐哈尔大学毕业设计 8 表 3-5 柱线刚度 ic 计算表 层次 hc/mmec/(n/mm2)bh/mm2ic/mm4ecic/hc/(n.mm) 145003.0104450450 9 2.133 10 3131010 2-436003.0104450450 9 2.133 10 434101

31、0 取标准层柱的相对线刚度为 1.0，则其他为： 表 3-6 相对线刚度计算表 ab 跨bc 跨cd 跨底层柱标准层柱 相对刚度 i 2.410.752.410.801 框架梁柱的相对线刚度如图 3-2，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。 图 3-2 框架相对线刚度布置图 齐齐哈尔大学毕业设计 9 第第 4 章章 竖向荷载计算竖向荷载计算及内力分析及内力分析 计算单元选取 图 4-1 计算单元的选取 齐齐哈尔大学毕业设计 10 4.2 恒载标准值计算 屋面：刚性防水上人屋面(有保温层) ： 30 厚混凝土保护层 0.0325=0.4 kn/m2 100 厚憎水珍珠岩保温层 0.14=0.4

32、kn/m2 sbs（3+3）改性沥青防水卷材 0.4kn/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kn/m2 1：8 水泥膨胀珍珠岩找坡 3%最薄处 40 厚 0.2054=3.25kn/m2 100 厚钢筋混凝土现浇楼板 0.125=2.5kn/m2 10 厚板底抹灰 0.0120=0.2kn/m2 合 计 5.47kn/m2 楼面： 瓷砖地面包括水泥粗砂打底 0.55kn/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平 0.0220=0.4kn/m2 1.5 厚水乳橡胶沥青防水材料 0.001510=0.015kn/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kn

33、/m2 100 厚结构层 0.125=2.5kn/m2 10 厚板底抹灰 0.0120=0.2kn/m2 合 计 4.056kn/m2 柱自重：bh=450mm450mm；外表 10 厚抹灰 自重 0.450.4525=5.0625kn/m 抹灰 0.4540.0120=0.36kn/m 合计 5.42kn/m 齐齐哈尔大学毕业设计 11 边跨梁自重：bh=300mm700mm；外表 20 厚抹灰 自重 0.30.725=5.25kn/m 梁侧抹灰（0.7-0.1）20.0220=0.48kn/m 合计 5.73kn/m 中跨及连系梁梁自重：bh=200mm400mm；外表 20 厚抹灰 自重

34、 0.20.425=2kn/m 梁侧抹灰（0.4-0.1）20.0220=0.24kn/m 合计 2.24kn/m 女儿墙自重： 墙重及压顶 11.80.240.8+0.80.2425=3.46kn/m 釉面砖外墙面 0.51=0.5kn/m 内墙粉刷 0.361=0.36kn/m 合计 4.3256kn/m 外墙自重：（混凝土空心砌块） .底层： 1 墙重11.80.48（4.5-1.8-0.4）=13.027kn/m 铝合金门窗 0.351.8=0.63kn/m 釉面砖外墙面0.5（4.5-1.8）=1.35kn/m 内墙粉刷0.36（3.6-1.8）=0.648kn/m 合计 15.65

35、52kn/m 齐齐哈尔大学毕业设计 12 .标准层： 2 墙重11.80.48（3.6-1.8-0.4）=7.93kn/m 铝合金门窗 0.351.8=0.63kn/m 釉面砖外墙面0.5（3.6-1.8）=0.9kn/m 内墙粉刷0.36（3.6-1.8）=0.648kn/m 合计 10.11kn/m 内墙自重：（混凝土空心砌块） .底层： 1 墙重 11.80.244.05=11.47kn/m 抹灰 200.024.052=3.24kn/m 合计 14.71kn/m .标准层： 2 墙重 11.80.243.6=10.20kn/m 抹灰 200.023.62=2.88kn/m 合计 13.

36、08kn/m 4.3 活荷载标准值计算 根据荷载规范查得： 上人屋面 2.0kn/m2 宿舍楼面 2.0kn/m2 走道 2.0kn/m2 雪荷载 0.45 kn/m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。 齐齐哈尔大学毕业设计 13 4.4 竖向荷载下框架受载计算 本次设计的宿舍楼纵向柱距为 4.0m,横梁边跨为 7.5m，单区格板为 4.0m7.5m。l1/l2=7.5/4=1.92 所以按双向板传递荷载，板上荷载分配如图 3-2 所示。 图 4-2 板面荷载分配图 4.4.1恒载 线荷载： .顶层 1 边跨梁 5.73kn/m 屋面传来（边跨） 5.474=21.88kn/m 中

37、跨梁 2.24kn/m 齐齐哈尔大学毕业设计 14 屋面传来（中跨） 5.473=16.41kn/m .标准层： 2 梁和填充墙传来 13.08+5.73=18.81kn/m 楼面传来（边跨） 4.0654=16.26kn/m 中跨梁 2.24kn/m 楼面传来（中跨） 4.0653=12.195kn/m 集中荷载： .顶层边柱： 1 连系梁自重 2.244=8.96kn 女儿墙 4.32564=17.302kn 连系梁传来屋面自重 0.540.545.47=21.88kn 合 计 48.1424kn .顶层中柱 2 连系梁自重 2.244=8.96kn 连系梁传来屋面自重0.5（4+4-3）

38、1.55.47=20.51kn 0.540.545.47=21.88kn 合 计 51.35kn .标准层边柱 3 齐齐哈尔大学毕业设计 15 合 计 85.173kn .标准层中柱： 4 连系梁自重 2.244=8.96kn 内墙自重 4.32564=17.302kn 框架柱自重5.4224（3.6-0.1）=18.98kn 连系梁传来屋面自重 0.540.545.47=21.88kn 0.5（4+4-3）1.54.065=15.23kn 合 计 112.3kn .柱子自重： 5 标准层柱5.4224（3.6-0.1）=18.98kn 底层柱5.4225（4.5-0.1）=23.86kn 4

39、.4.2活载 顶层： 边跨线载 24=8kn 中跨线载 23=6kn 边柱集中荷载 0.540.542=2kn 中柱集中荷载 0.5（4+4-3） 1.52+0.25442=15.5kn 标准层： 边跨线载 24=8kn 中跨线载 23=6kn 边柱集中荷载 0.540.542=2kn 齐齐哈尔大学毕业设计 16 中柱集中荷载 0.5（4+4-3） 1.52+0.25442=15.5kn 4.4.3转化为均布荷载 把梯形荷载化作等效均布荷载 梯形转化系数；。三角形转化系数为。 23 11 1 2 1 2 0.267 7.5 5 8 .恒荷载 1 顶层： 标准层： 23 1112 g(1 2)

40、5.730.876 21.88 24.91/ m abab gg kn 边 23 1112 g(1 2) 18.81 14.25 33.06/ m abab gg kn 边 bc1bc2 5 g 8 5 2.24 16.41 8 12.496/ m gg kn 中bc1bc2 5 g 8 5 2.24 12.195 8 9.862/ m gg kn 中 .活荷载 2 顶层： 标准层： 23 112 p(1 2)p 8 0.876 7.01/ m ab kn 边 23 112 p(1 2)p 8 0.876 7.01/ m ab kn 边 bc2 5 pp 8 5 63.75/ m 8 kn 中

41、bc2 5 pp 8 5 63.75/ m 8 kn 中 4.5 竖向荷载作用下的内力分析 竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。 当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计 算采用分层法。 竖向荷载作用下,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活 荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏 低,但当活载占总荷载的比例较小时,其影响很小.若活荷载占总荷载的比例较大时,可在 齐齐哈尔大学毕业设计 17 截面配筋时,将跨中弯距乘以 1.11.2 的较大系数。 4.5.1分配系数计算

42、 分配系数计算公式为： l ljik i = i +iii 表 4-1 分配系数计算表 下柱1/（2.41+1）=0.2933 4 a 右梁2.41/（2.41+1）=0.7067 下柱1/（0.75+2.41+1）=0.2404 右梁 0.75/(0.75+2.41+1)=0.1803 顶 层 4 b 左梁 2.41/(0.75+2.41+1)=0.5793 上柱 1/(1+2.41+1)=0.2267 下柱 1/(1+2.41+1)=0.2267 3 a 右梁 2.41/(1+2.41+1)=0.5465 上柱 1/(1+2.41+1+0.75)=0.1938 下柱 1/(1+2.41+1

43、+0.75)=0.1938 左梁 2.41/(1+2.41+1+0.75)=0.4671 标 准 层 3 b 右梁 0.75/(1+2.41+1+0.75)=0.1453 上柱 1/(1+2.41+0.8)=0.2375 下柱 0.8/(1+2.41+0.8)=0.1900 1 a 右梁 2.41/(1+2.41+0.8)=0.5724 上柱 1/(1+2.41+0.8+0.75)=0.2016 下柱 0.8/(1+2.41+0.8+0.75)=0.1613 左梁 2.41/(1+2.41+0.8+0.75)=0.4859 底 层 1 b 右梁 0.75/(1+2.41+0.8+0.75)=0

44、.1512 4.5.2梁端弯矩计算 恒载： 顶层： 4,b4 22 11 24.91 7.5116.765 1212 a g mglkn m b4c4 22 11 12.496 337.488 33 g mgln m ab 22 11 27.61 7.5194.13 88 g mglkn m 22 bc 11 18.65 320.98 88 g mglkn m 齐齐哈尔大学毕业设计 18 标准层： 3,b3 22 11 33.06 7.5154.969 1212 a g mglkn m b3c3 22 11 9.862 329.586 33 g mgln m ab 22 11 35.07 7.

45、5246.58 88 g mglkn m 22 bc 11 14.435 316.24 88 g mglkn m 活载： 顶层： 4,b4 22 11 7.01 7.532.86 1212 a g mglkn m b4c4 22 11 3.75 311.25 33 g mgln m ab 22 11 8 7.556.25 88 g mglkn m 22 bc 11 6 36.75 88 g mglkn m 标准层： 4,b4 22 11 7.01 7.532.86 1212 a g mglkn m b4c4 22 11 3.75 311.25 33 g mgln m ab 22 11 8 7.

46、556.25 88 g mglkn m 22 bc 11 6 36.75 88 g mglkn m 表 4-2 叠加调整后跨中弯矩 单位 knm ab 跨bc 跨 4115.8020.98 3125.0616.24 2125.0616.24 恒 荷 载 1135.5116.24 434.786.75 329.576.75 230.006.75 活 荷 载 131.936.75 齐齐哈尔大学毕业设计 19 4.5.3恒载作用下弯矩分配及弯矩图 用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，底层柱的传递系数为 0.5，其余各 层柱的传递系数为 1/3。将分层法所得到的弯矩图叠加，并将节点不平衡弯矩进行

47、再分 配。分层法计算见图 4-3、4-4、4-5。竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如图 4-6。 -10.75 15.18 5.44-61.67-32.2593.92 -45.5445.54 2.531.05 -3.572.22 -2.22-2.97-7.15 12.34 -34.91 24.6710.24 21.73-21.73-28.98-69.83 41.2682.5234.25 -18.74-37.49116.77-116.77 0.579 左梁 下柱 右梁 0.2400.1800.7070.293 右梁下柱 10.7515.18 5.44 32.24 61.67 45.54 45.54

48、 93.92 齐齐哈尔大学毕业设计 20 图 4-3 顶层弯矩分配及弯矩图 -11.57 14.86 -34.71 -89.17 1.55-2.07 21.41 -32.51 84.69 0.546 右梁下柱 0.227 左梁 0.467 -11.5714.86 11.23-55.61-34.71125.03 44.5844.58 -1.55-2.07-5.00 7.09 -39.17 8.888.88 24.37-24.37-32.51-78.34 42.3435.1335.13 -14.79-29.58154.97 -154.97 0.194 上柱下柱右梁 0.1940.14530.227

49、 上柱 0.570.57 -2.50 1.37 11.57 14.86 34.71 11.5714.86 11.23 34.71 55.61 44.58 44.58 89.17 125.03 图 4-4 标准层弯矩分配及弯矩图 齐齐哈尔大学毕业设计 21 12.50 15.73 -37.50 -155.4 1.78-2.43 23.55 -34.91 88.55 0.572 右梁上柱 0.238 左梁 0.486 14.67 18.88 12.72-57.10-29.35123.14 47.1937.75 -1.78-1.90-5.72 11.78 -41.15 9.777.82 25.61-

50、25.61-27.32-82.30 44.2736.7429.39 -14.79-29.58154.69 -154.69 0.206 上柱下柱右梁 0.1610.1510.19 下柱 0.681.64 -2.86 0.54 12.50 15.73 37.51 14.6718.88 0.44 29.35 57.10 123.14 37.75 84.97 47.19 图 4-5 底层弯矩分配及弯矩图 齐齐哈尔大学毕业设计 22 14.6818.88 29.35 （27.48） 49.08 （46.70） 123.14 （128.76） 57.10 （55.35） 46.28 （41.61） 47.

51、21 （42.54） 55.61 (52.12） 125.04 （136.28） 55.61 （52.37） 46.28 （41.95） 45.46 （41.13） 125.04 （135.46） 43.80 （41.04) 61.67 （59.58） 93.91 （100.62） 37.75 （34.93） 84.97 （93.37） 62.05 （58.51） 60.31 （53.37） 89.18 （105.87） 59.44 （52.5） 59.76 （52.94） 89.18 （105.57） 59.44 （52.62） 60.4 （56.04） 45.54（56.04）45.54（

52、56.04） 60.4 （56.04） 89.18 （105.57） 59.44 （52.62） 59.76 （52.94） 89.18 （105.87） 59.44 （52.5） 60.31 （53.37） 84.97 （93.37） 37.75 （34.93） 62.05 （58.51） 18.8814.68 49.08 （46.70） 29.35 （27.48） 57.10 （55.35） 123.14 （128.76） 47.21 （42.54） 65.63 （41.61） 125.04 （136.28） 55.61 (52.12） 46.28 （41.95） 45.46 （41.13

53、） 125.04 （135.46） 55.61 （52.37） 43.80 （41.04) 61.67 （59.58） 93.91 （100.62） 图 4-6 竖向均布恒载作用下的框架弯矩图 齐齐哈尔大学毕业设计 23 4.5.4活荷载作用下弯矩分配及弯矩图 竖向均布活荷载作用下的框架内力计算方法同恒荷载，结果见图 4-7、4-8、4- 9、4-10。 下柱 左梁 0.2930.7070.1800.240 右梁下柱左梁 0.579 -32.8632.86-11.25-5.62 9.6423.2211.61 -19.24 -7.99-5.995.99 2.826.8 -9.62 3.40 -1

54、.97 -0.82-0.610.61 12.75-12.75 26.80 -8.89-17.911.04 4.25 -2.96 -0.98 0.690.29 26.80 12.75 12.75 17.91 8.89 1.04 4.252.96 图 4-7 顶层弯矩分配及弯矩图 齐齐哈尔大学毕业设计 24 -5.65 3.06 -6.33 -18.35 028-0.39 3.90 -5.93 17.96 0.546 右梁下柱 0.227 左梁 0.467 -2.11 3.06 0.88-15.99-6.3328.66 9.179.17 -0.28-0.39-0.91 1.95 -7.14 1.6

55、21.62 4.44-4.44-5.93-14.29 8.987.457.45 -5.63-11.2532.86 -32.86 0.194 上柱 下柱左梁 0.1940.1450.227 上柱 -0.45 0.100.100.25 9.17 18.35 9.17 28.66 15.99 6.33 0.88 3.062.11 6.33 3.06 2.11 图 4-8 标准层弯矩分配及弯矩图 齐齐哈尔大学毕业设计 25 上柱 0.1900.1510.161 左梁下柱上柱 0.206 -32.86 32.86-11.25-5.62 6.247.809.40 -15.07-5.00-4.694.69

56、1.431.79 -7.53 2.15 -0.15-0.350.33 7.779.72 28.38-5.37-16.29-0.59 3.89 -2.69 0.486 左梁 0.238 下柱右梁 0.572 18.81 -6.39 4.30 -0.44-0.33 -17.49 -6.87 2.59 -2.29 -0.52 0.10.120.30 9.71 17.49 7.77 28.38 16.29 5.37 0.59 3.892.69 6.87 2.59 2.29 图 4-9 底层弯矩分配及弯矩图 齐齐哈尔大学毕业设计 26 2.69 3.89 5.03 7.59 7.77 15.36 30.

57、71 15.26 7.46 8.31 31.03 10.49 17.53 28.02 7.77 （7.19） 12.41 （10.98） 18.35 （21.79） 12.23 （10.80） 13.42 （11.76） 18.35 （22.34） 15.81 （14.91） 12.75（14.91） 12.23 （10.57） 17.50 （19.24） 9.72 （12.05） 8.55 29.41 15.97 7.77 （7.19） 17.50 （19.24） 9.72 （12.05） 12.23 （10.80） 12.41 （10.98） 18.35 （21.79） 12.23 （10

58、.57） 18.35 （22.34） 13.42 （11.76） 15.81 （14.91） 29.47（33.37）28.02 31.03 8.31 30.71 7.59 15.36 7.77 29.41 15.97 5.03 8.55 2.69 3.89 15.26 7.46 10.49 17.53 图 4-10 活荷载作用下的弯矩图 对节点不平衡弯矩进行再次分配，以恒荷载作用下四层左上节点为例： 60.39 45.53 图 4-11 不平衡弯矩重分配图 齐齐哈尔大学毕业设计 27 0.707 45.5345.5356.04/ 0.7070.293 0.293 60.3960.3945.5

59、356.04/ 0.7070.293 mkn m mkn m 梁 柱 （60. 39） （） 其余各节点弯矩分配见图中数据。 4.5.5梁端剪力和轴力计算 梁端剪力梁端剪力 qm vvv : 2 : 2 qq mm ql vv mm vv 左 梁上均布荷载引起的剪力 右 梁端弯矩引起的剪力 柱轴力柱轴力 nvp : : v p 梁端剪力 柱顶竖向集中荷载 具体计算结果见表 4-3,4-4,4-5,4-6,4-7,4-8。 表 4-3 恒载作用下 ab 梁端剪力计算 层号/q kn m l m /2ql kn /m l kn 2 a m ql v l kn 2 b m ql v l kn 424

60、.917.593.415.9487.4799.35 333.067.5123.973.99119.98127.96 233.067.5123.974.05119.92128.02 133.067.5123.974.72119.25128.69 表 4-4 恒载作用下 bc 梁端剪力计算 层号/q kn m l m /2ql kn /m l kn 2 b m ql v l kn 2 c m ql v l kn 49.86314.79 014.7914.79 312.49318.72018.7218.72 212.49318.72018.7218.72 112.49318.72018.7218.7