土木工程教学楼毕业设计计算书

1、摘要设计部分题目为鸿华华职业高中教学楼，包括建筑设计和结构设计两大部分。 该建筑为五层框架结构，建筑总高度为21.6米，总建筑面积约为5218.4平方米。建筑设计方面，主要完成了建筑物的平面、立面以及剖面设计。该教学楼属于综合教学楼，平面布局时首先考虑了房间功能需求。除此之外，又综合考虑了结构设计方案以及基础选型等；在这部分中，建筑和结构是相结合来做的。结构设计方面计算了一榀框架的重力荷载、计算了风荷载和横向水平地震作用及其内力、还计算了竖向恒载作用及其内力。根据最不利组合进行了梁和柱截面设计。除一榀框架外，还进行了板的设计、楼梯的设计以及基础的设计。关键词：结构设计；横向框架；竖向荷载；内力

2、组合AbstractThe title of the design is Teaching Building Of the Xinghua vocational high school . It includes architecture design and structure design. This is a frame structure. It has 5 floors, and the total height is21.6m, the total construction area is about 5218.4 m2.In architecture design aspect,

3、 it has designed the plan view, elevation and sectional drawing of this teaching building. This building is an synthetical teaching building, so when to design the plan view, the function of the room is first considered. In addition , it is considered the structural design scheme and how to choose t

4、he foundation pattern .In this pait, architecture design and structure design is connected.In structure design aspect, it contains the calculation of the gravity load ,and the endogen calculation when wind or seismic shock force places. it also contains the endogen calculation when dead load places.

5、 After the endogen calculation is finished, and designs the section of the beam and column according to the most disadvantageous combination . It also designs the slab, stairway and foundation. Keywords : Lateral framework；Structural design; Vertical load；Combination of internal force目 录摘要IAbstractI

6、1 建筑设计11.1 建筑设计说明11.1.1 设计依据11.1.2 设计原则11.1.3 建筑体型的设计21.1.4 平面的设计31.1.5 立面的设计41.2 总平面设计41.3 建筑平面设计51.4 建筑立面设计71.4.1 层高的确定71.4.2 室内、外高差81.5 屋面排水的设计81.6 结语82 结构设计92.1 工程简介92.2 结构布置及计算简图92.2.1 承重方案的选择92.2.2 确定结构计算简图102.3 构件截面尺寸的初步选择102.3.1 框架梁截面尺寸112.3.2 框架柱的截面尺寸122.3.3 楼板132.4 框架侧移刚度的计算142.4.1 梁柱惯性矩、线

7、刚度、相对线刚度的计算142.4.2 梁柱相对线刚度计算142.4.3 各层横向侧移刚度的计算（D值法）152.5 荷载计算162.5.1 资料准备162.5.2 重力荷载代表值的计算172.6 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算202.6.1 横向自振周期的计算202.6.2 多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算212.6.3 多遇水平地震作用下的位移计算222.6.4 水平地震作用下的框架内力计算232.7 风荷载作用下框架结构的内力及侧移的计算272.7.1 风荷载作用下的侧移计算272.7.2 风荷载作用下的内力计算282.8 竖向荷载作用下框架结构的内力计算322.8.1 计

8、算单元的确定322.8.2 荷载计算322.8.3 内力计算372.9 内力组合472.9.1 框架梁内力组合472.9.2 框架柱内力组合512.10 框架梁和框架柱设计552.10.1 框架梁的配筋设计552.10.2 框架柱的配筋设计602.11 楼板计算642.11.1 双向板按弹性理论的计算方法642.11.2 标准层楼板弯矩计算652.11.3 板的配筋计算662.12 基础设计672.12.1 设计概况672.12.2 边柱独立基础设计682.12.3 中柱联合基础设计71参考文献77致谢781 建筑设计1.1 建筑设计说明 设计依据（1）人体尺度和人体活动所需的空间尺度建筑物中

9、设备的尺寸，踏步、窗台、栏杆的高度，门洞、走廊、楼梯的宽度和高度，以至各类房间的高度和面积大小。都和人体尺度以及活动所需的空间尺度直接或间接有关，因此人体尺度和人体活动所需的空间尺度，是确定建筑空间的基本依据之一。（2）酒店用品、设备的尺寸和使用它们必要的空间。（3）温度、湿度、日照、风向、风速等气候条件。（4）地形、地质条件和地震烈度 本设计为地震区的房屋。设计时主要考虑：选择对抗震有利的场地和地基。房屋设计的体型，应该尽可能规整，简洁，避免在建筑平面及体型上的凸凹。采用必要的加强房屋整体性的构造措施，不做或少做地震时容易倒塌脱落的建筑附属物，女儿墙等须作加固处理。从材料选用和构造做法上尽可

10、能减轻建筑物的自重，特别是减轻屋顶和围护墙的重量。（5）建筑模数和模数制。 设计原则（1）满足建筑功能要求 满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，是建筑设计的首要任务。合理设置门窗洞口的大小，合理安排厕所以及客房的位置大小，采光和通风 要好。（2）采用合理的技术措施 正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便、缩短工期。（3）具有良好的经济效果 建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量的人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节约建筑材料和资金。设计和建造 房屋要有周密的计划和核

11、算，重视经济领域的客观规律，讲究经济效果。房屋设计的使用要 求和技术措施，要和相应的造价、建筑标准统一起来。（4）考虑建筑美观要求 建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还需要考虑如人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。建筑设计要努力创造具有我国时代精神的建筑空间组合与建筑形象。历史上创造的具有时代印记和特点的各种建筑形象， 往往是一个国家、一个民族文化传统宝库中的重要组成部分。（5）符合总体规划要求 单体建筑是总体规划中组成部分，单体建筑应符合总体规划提出的要求。建筑物的还要充分考虑和周围环境的关系，例如原有建筑的状况，道路的走向，基地面积大小以及

12、绿化等方面和拟建建筑物的关系。新设计的单体建筑，应是所在基地形成协调的室内外空间组合、良好的室外环境。（6）根据设计资料可选用框架结构。框架结构是由梁和柱刚性连接的骨架结构，其传力途径 为板梁柱基础地基。选择依据：1、优点多：钢筋混凝土造价低，材料资源丰富，易于就地取材。耐久性 好，不需要经常保养和维修。耐火性好。整体性好，对于抵抗地震作用具有较好的性能。 具有可塑性，可以根据需要浇制成各种形式和尺寸的构件。合理的发挥材料性能，节约钢材，降低造价。2、建筑功能强：框架结构建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的房间， 而且分隔灵活，也可以用隔墙分隔成小空间，或拆除隔墙改为大房间，使用灵活。外墙采

13、用 非承重墙体，使立面设计灵活多变，可采用轻便隔墙和外墙，可大大降低房间自重，节约材料。3、从结构的受力性能来分析：对于地震地区来说，框架结构，不仅受竖向荷载，还受水平地震作用，在水平力作用下，框架的侧移由两部分组成，第一部分由梁柱的弯曲变形产生， 第二部分由柱的截面尺寸变形产生（弯曲变形）框架的抗侧移刚度主要取决于梁柱的截面尺寸。通常，梁柱截面惯性矩小，侧向变形较大。 建筑体型的设计（1）反映建筑功能要求和建筑类型的特征 不同功能要求和建筑类型，具有不同的内部空间组合特点，房间的外部形象也相应地表现这些建筑类型的特征。本设计三到七层为客房层。（2）结合材料性能、结构构造和施工技术的特点 该结

14、构为框架结构，内外墙为200mm厚粉煤灰轻渣空心砌块。由于墙体并不承重，所以立面上门窗的设置和开启有了很大的灵活性。可以在不同的层或同一层不同的位置采用不同的窗户，有的可以用横向有的可以用纵向的窗户。窗户的灵活布置形成节奏鲜明的立面构图，显示了框架房屋的外形特点。以高强度的钢材、钢筋混凝土等材料构成的空间结构，不仅为室内的大型活动提供了理想的使用空间，同时各种形式的空间结构也极大的丰富了建筑物的外部形象。是建筑物的体形和立面能够结合材料的力学性能，具有很好的表现力。（3）掌握建筑标准和相应的经济指标建筑体形和立面的设计，应该遵循设计方针政策，根据房屋的使用性质和规模、严格掌握国家规定的建筑标准

15、和经济指标。建筑外型设计的任务，应该在合理满足使用要求的前提下，用较少的投资建造起简洁、明朗、朴素、大方以及和周围环境协调的建筑物来。（4）适应基地环境和建筑规划的群体布局单体建筑是规划群体中的一个局部，拟建房屋的体型、立面、内外空间组合以至建筑风格等方面，要认真考虑和规划建筑群体的配合。同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有建筑物以及绿化等周边环境，也是影响建筑体型和立面设计的重要因素。（5）符合建筑造型和立面构图的一些规律必须符合建筑造型和立面构图的一些规律，例如比例尺度、完整均衡、变化统一，以及韵律和对比等等。 平面的设计（1）房间的面积、形状和尺寸要满足室内实用活动和桌椅、设备合

16、理布置的要求。（2）门窗的大小和位置，考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风良好。（3）房间的构成应使结构构造布置合理，施工简便，也要有利于房间之间的组合，所用材料要符合相应的建筑标准。（4）室内空间以及地面、墙面和构件细部，要考虑人们的使用和审美要求。（5）使用房间的面积、形状和尺寸使用房间面积的大小主要是考虑房间内部活动的特点、使用人数的多少等。另外还要满足人们对室内空间的观感，这也是确定房间平面形状的和尺寸的重要因素。（6）门窗在房间平面中的布置门窗的大小和数量是否恰当，它们的位置和开启方式是否合适，对房间的平面使用效果也有很大影响。a、门的宽度、数量和开启方式房间平面中门的最小宽度，是

17、由通过人流多少和搬进房间的酒店用品、设备的大小决定的。该设计中客房房间内门的宽度取800mm，门的数量根据防火要求。如果室内人数多于50人或房间面积大于60时至少需要两个门。b、房间平面中门的位置 房间平面中门的位置应考虑室内交通路线简洁和安全疏散的要求，门的位置还对室内使用面积能否充分利用、以及组织室内穿堂风等关系很大。门一般设置在紧贴墙。房间平面中门的位置，酒店内最远点至安全出口的最大距离应小于15m。c、窗的大小和位置房间中窗的大小和位置，主要根据室内采光、通风要求来设置。采光方面，窗的大小直接影响到室内照明是否足够，窗的位置关系到室内照度是否均匀。d、辅助房间的平面设计参用关于建筑设计

18、的资料，厕所离最远的工作房间不应大于50m，尽可能的布置在建筑的次要面，或朝向较差的一面。厕所等辅助房间通常是根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，先确定所需设备的个数。根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑物中厕所的使用人数情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形势和尺寸。管道井单侧设置管道，剩余净尺寸为290mm2400mm，通风管道尺寸根据通风管道技术规程JGJ131-2004。矩形风管规格为200mm320mm，满足相关规程要求。 立面的设计 建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计是由许多构部件所组成的。恰当的确定 立面中组成部分和

19、构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。（1)尺度和比例尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。比例协调首先要求结构和构造的合理性，同时也要符合立面构图的美观要求。（2) 节奏感窗户的不同设置简单的把立面进行了竖向划分。使整个结构既整体统一又富有节奏变化。（3）材料质感和色彩配置材料采用各种瓷砖贴面，感觉比较轻巧。常使人感觉明快、清新。（4）重点及细部处理建筑物的主要出入口和楼梯间等部分，是人们经常经过和接触的地方，在使用上要求这些部位的地位明显，易于找到，在建筑立面设计中也对楼梯间及出入口的立面适当进行重点处理。

20、立面中一些构件的构造做法应给予一定的注意。它能使整个建筑的体形统一而富有变化,能使建筑立面设计显得更为生动、活泼、雄伟。1.2 总平面设计鸿华职业高中占地面积为1043.68，总建筑面积为5218.4，建筑纵向长为59.3m,横向为17.6m，主体五层，首层层高3.6m，二层及标准层层高为3.6m，屋顶的设备用房层高为3.6m，建筑总高度是21.60m。屋顶采用现浇屋面，防水等级为二级。立面造型力求简洁、明快、协调。鸿华职业高中坐落在市区，交通十分便利，交通便利，本建筑注重绿化的人文环境的营造，在教学楼周围营造了大片的绿化带，为在校师生提供了舒适的办公和学习环境。同时教学楼右侧设有操场，是学生

21、在学习之余能够适当进行一些体育活动。具体总平面图见图1。1.3 建筑平面设计鸿华职业高中本设计为中学教学楼设计，应满足建筑功能要求，为学生的学习和生活创造良好的环境。结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，外观上显得大方、挺拔、气派；同时，考虑到框架结构的优点，柱间尽量多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门设于正中间，使整个建筑物显得美观大方。大门设有左右两扇门，使整个大门显得大气；雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。具体平面图见图2，图3，图4，图5。图 1 总平面图图

22、2 首层平面图图 3 二层平面图图 4 五层平面图图 5 顶层平面图1.4 建筑立面设计鸿华职业高中立面设计服从于建筑功能需求和城市总体规划要求。鉴于建筑所在地理位置的重要性，除了在功能上满足使用要求外，在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。本设计方案中，建筑屋面主体采用采用坡屋顶不上人屋面，给人以舒适的感觉。 层高的确定中学教室室内净高不应小于3.05m。走道净高不得低于2.10m。根据设计规范和使用要求，建筑物的层高均为3.9m。1.4.2 室内、外高差为防止室内外水倒流及建筑物因沉降使室内地面过低，并考虑到满足使用功能要求以及增加建筑美观，形成宏大气势的需要，将室内

23、外高差取为0.45米。具体立面图见图6、图7所示：1.5 屋面排水的设计鸿华职业高中采用有组织的排水。该建筑位于万宁市市区，根据万宁市的年最大降水量和建筑资料集可知，对于女儿墙平屋顶，雨水管最大间距为18米，民用建筑雨水管直径一般为75-150毫米。屋面排水区按每个雨水管排150-200平方米雨水划分，同时结合立面美观等因素，确定雨水管的布置方案。1.6 结语 鸿华职业高中本着“适用、安全、经济、美观”的设计原则，综合考虑教学楼所具有的功能，和教学楼所具有的设计要求，将二者完美地结合于一体。毕业设计时间虽短，但在建筑设计、结构设计等方面进行了有益的探索，这对每个学生来说都是一次挑战，一次提高与

24、学习的机会。图 6 正立面图图7 侧立面图2 结构设计2.1 工程简介工程名称：鸿华职业高中建筑类型：框架结构。建筑介绍：建筑占地面积为1043.68，总建筑面积为5218.4，底层层高为3.6m,二层至五层层高3.6m，总高度为21.6m。建筑结构采用全现浇整体式框架结构。本建筑设计使用年限为50年，为二类建筑，五十年一遇的基本风压为0.45kN/m2，建筑耐火等级为二级，楼板厚度取120mm，填充墙240mm厚的粉煤灰轻渣空心砌块.地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类场地，设防烈度为7度。设计基本地震加速度值为0.10g。设计标高：首层室内设计标高±0.000，一层室内

25、外高差为0.450米。2.2 结构布置及计算简图 承重方案的选择根据建筑功能要求及建筑施工布置图，本工程采用钢筋混凝土现浇整体式框架结构。该建筑开间和跨度较大，要求布置灵活。同时，考虑该建筑处于7度地震区，故选用框架结构。竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本酒店框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。 确定结构计算简图三个假设：(1)平面结构假定：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(2)楼板在自

26、身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；(3)不考虑水平荷载作用下的扭转作用。图8 横向框架结构体系注：室内外高差0.45m，到基础顶面的高度是0.8m，首层h=0.45+0.5+3.6=4.55m，其它层高3.6m2.3 构件截面尺寸的初步选择 框架梁截面尺寸主梁截面高度一般取梁跨度的1/151/10，次梁1/181/12，当梁的负载面积较大或荷载较大时，宜取上限值,为防止梁产生剪切脆性破坏,梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面宽度可取1/3-1/2梁高，且不应小于250mm，梁截面的高宽比不宜大于4。（1） 纵向框架梁纵轴12跨度L=7800mm主梁： 取h=700mm.

27、取b=350mm 满足b=300>250mm,且h/b=700/350=2<4,符合要求。故纵轴12主梁初选截面尺寸为：b×h=350mm×700mm次梁： 取h=600mm 取b=300mm 满足b=300>=250mm,且h/b=600/300=2<4,符合要求。故纵轴12次梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×600mm23跨度 L=4800mm主梁： 取h=400mm. <250 取b=250mm 满足b>=250mm,且h/b=400/250=1.6<4,符合要求。故23框架主梁初选截面尺寸为：b

28、15;h=250mm×400mm次梁： 取h=300mm.<250 取b=250mm 满足b>=250mm,且h/b=300/250=1.2<4,符合要求。故纵轴23次梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×300mm纵轴34跨度L=8400mm主梁： 取h=700mm. 取b=350mm 满足b=300>250mm,且h/b=700/350=2<4,符合要求。故纵轴34主梁初选截面尺寸为：b×h=350mm×700mm次梁： 取h=600mm. 取b=300mm 满足b=300>=250mm,且h/b=600

29、/300=2<4,符合要求。故纵轴34次梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×600mm45跨度 L=4200mm主梁： 取h=400mm. <250 取b=250mm 满足b>=250mm,且h/b=400/250=1.6<4,符合要求。故45框架主梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×400mm次梁： 取h=300mm.<250 取b=250mm 满足b>=250mm,且h/b=300/250=1.2<4,符合要求。故纵轴45次梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×300mm(2)横向框架

30、梁AB跨度L=7200m 取h=700mm 取b=350mm满足b>250mm,且h/b=600/300=2<4,符合要求。故AB框架主梁初选截面尺寸为：b×h=350mm×700mm次梁： 取h=600mm. 取b=300mm 满足b=300>=250mm,且h/b=600/300=2<4,符合要求。故纵轴AB次梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×600mmBC跨度L=2700m 直接取h=300mm b=250mm 框架柱的截面尺寸框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算： （31） （32）式中：为考虑地震作用

31、组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14KN/m2: 为验算截面以上楼层层数；Ac: 为柱子的截面面积；fc : 混凝土轴心抗压设计值；N : 框架柱轴向压力设计值；本建筑设防烈度为7度，为丙类建筑，故框架结构建筑抗震等级为三级，查混凝土结构设计规范可知其轴压比限值=0.85，柱选用C30混凝土，故fc=14.3N/mm。由公式(3-1)与(3-2)得柱截面面积为：柱： 取b×h=550mm×550mm根据上述计算的结果并综合考虑其他因素，取柱的截面为正

32、方形。为计算简便，边柱中柱取相同尺寸。故初选柱截面尺寸为： b×h=550mm×550mm表 1 梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）AB跨、CD跨BC跨C30主梁：350×700次梁：300×600250×300250×400350×700表 2 柱截面尺寸（mm）层次混凝土等级b×h15C30550×550 楼板01/02 = 7200 / 4200 =1.7<2 ，为双向板。楼板为双向连续板，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚且：L为板短边的长度。

33、由图取L=4200mm，可得(1/50)L=84mm，选择楼板厚h=120mm。 2.4 框架侧移刚度的计算 梁柱惯性矩、线刚度、相对线刚度的计算梁与柱均采用C30混凝土，混凝土弹性模量，在框架结构中，有现浇板的楼面，可作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼盖的边框架取=1.5（为矩形截面梁的截面惯性矩）；对中框架取=2.0。若为装配整体式楼盖，则边框架取=1.2，对中框架取=1.5。梁线刚度计算结果如表3所示：柱线刚度计算如表4所示：表3梁线刚度计算表类别（N/mm2）跨度惯性矩（）边框架梁中框架梁=（）（）=（）（）AB 跨C

34、D 跨3.0×104350×70072001.0×10101.5×10106.25×10102×10108.33×1010BC 跨3.0×104250×30027005.6×1088.4×1089.3×1091.12×1091.24×1010表4 柱线刚度计算表层次柱高（mm）（N/mm2）截面b×h（mm×mm）（）（除底层外其它层乘0.9）（）145503.0×104550×5507.6×1095.0&

35、#215;10102-536003.0×104550×5507.6×1095.7×1010 梁柱相对线刚度计算取AB跨梁的线刚度值作为基准值为1.00，则计算得梁柱的相对线刚度如图5标注所示。图 9 梁柱相对线刚度2.4.3 各层横向侧移刚度的计算（D值法）梁柱的平均线刚度 a由上述公式可求底层的梁柱线刚度为：（1）底层A,D梁柱线刚度为： （2）底层B,C梁柱的线刚度为： b由上述公式可求一般层的梁柱线刚度为：（1）一般层A,D梁柱线刚度为： （2）一般层B,C梁柱的线刚度为： 故横向框架的侧移刚度见下表 表5 横向框架底层D值表构件名称D值（）数量D

36、（）A柱147801014780B柱1622910162290C柱1622910162290D柱147801014780620180表6 横向框架2-5层D值表构件名称D值（）数量D（）A柱1847210184720B柱205836205830C柱2058310205830D柱18472101847207811002.5 荷载计算2.5.1 资料准备（1）屋面荷载 （不上人）恒载：V型轻钢龙骨顶及铝合金吊顶 0.10kN/m2三毡四油屋面防水层 0.40kN/m220mm厚1：2水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m280mm厚聚苯乙烯保温板 0.28 kN/m2100mm140mm厚

37、（2%找坡）膨胀珍珠岩 120mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0kN/m215mm厚纸筋面石灰抹底 0.1516=0.24kN/m2恒载合计： 5.26 kN/m2（2）楼面荷载恒载:瓷砖地面 0.55 kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0 kN/m220mm 1:2水泥砂浆找平层 板底20mm厚石灰砂浆抹灰 0.02×17=0.34 kN/m2恒载合计： 4.29 kN/m2 活载: 楼面 2.0 kN/m2活载合计 2 kN/m（3）屋面及楼面可变荷载标准值：根据建筑荷载规范（GB500092001）：楼面活荷载标准值 2.0 kN/m2走廊

38、活荷载标准值 2.0 kN/m2疏散楼梯活荷载标准值 2.0 kN/m2五十年一遇基本风荷载标准值 0.85 kN/m2（4）材料容重混凝土梁柱容重 25 kN/m3石灰粉刷抹面 17 kN/m3墙体（粉煤灰轻渣空心砌块）容重 8 kN/m3 重力荷载代表值的计算顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载 +纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重其它层重力荷载代表值：楼面恒载+50%楼面均布活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱+上下各半层墙体自重+门窗自重1、 第一层(1)梁、柱 表7 底层梁、柱重力荷载计算表类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总

39、重（KN）横梁7200主梁：350×700次梁：300×600251.81.320104532.59003252700250×300250.2105.050纵梁7800主梁：350×700次梁：300×600251.91.48447.5353801404800主梁：250×400次梁：250×300250.480.368412996368400主梁：350×700次梁：300×600252.11.512652.537.56302254200主梁：250×400次梁：250×300250

40、.420.328410.588432类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱4550550×550251.4403514004298（2）内外填充墙重量的计算外横墙体积： 外纵墙体积： 总体积：0.8内横墙体积： 内纵墙体积：体积为： 98.09+90.28=188.37重量：(3)楼板恒载、活载的计算面积：59.317.6=1044m2 恒载： 活载：由以上计算可知，一层重力荷载代表值为：4298+2505+4479+0.52088=12326 KN综合考虑其它因素，取12500 KN2第二五层（1）梁、柱表8

41、二五层梁、柱重力荷载计算表类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁7200主梁：350×700次梁：300×600251.81.320104532.59003252700250×300250.2105.050纵梁7800主梁：350×700次梁：300×600251.91.48447.5353801404800主梁：250×400次梁：250×300250.480.368412996368400主梁：350×700次梁：300×6002

42、52.11.512652.537.56302254200主梁：250×400次梁：250×300250.420.328410.588432类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱3600550×550251.14027.511003998（2）内外填充墙重量的计算外横墙体积： 外纵墙体积： 总体积：0.8内横墙体积： 内纵墙体积：体积为： 104.65+90.28=194.93重量：（3）楼板恒载、活载的计算面积： 1044m2 恒载： 活载：由以上计算可知，二四层重力荷载代表值为：3998+2

43、557+4479+0.52088=12078 KN 综合考虑其它因素，取12300KN3、顶层由以上计算可知，顶层重力荷载代表值为： 综合考虑其它因素，取10500 KN 12500+1230031050059900KN图10 质点重力荷载值(KN)2.6 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 横向自振周期的计算按顶点位移法计算框架的自振周期顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期：式中：基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数

44、，框架结构取0.60.7，该框架取0.6。T框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由T求出，再用求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。T按以下公式计算：（T）i= Gi/DiT =（T）k注： Di 为第i层的层间侧移刚度。 （T）i为第i层的层间侧移。结构顶点的假想侧移计算过程见下表：表 9 结构顶点的假想侧移计算表层次（KN）（KN）(N/mm)=（m）510500105007811000.0130.2454 12300228007811000.0290.232312

45、300351007811000.0450.203212300474007811000.0610.158112500599006201800.0970.097 多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算本建筑结构高度不超过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（多自由度弹性体系）59900=50915 KN计算水平地震影响系数：查表得：该地区为二类场地，分组第一组，地震特征周期值=0.35s。查表得设防烈度为7度的，查表见：建筑抗震设计规范。由于 ，故，所以考虑顶部附加水平地震作用的影响。2. 结构总的水平地震作用标

46、准值0.058 KN各质点横向水平地震作用按下式计算：查抗震规范可得，于是，结构顶部附加如下集中水平地震作用为：地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为计算过程如下：表 10 地震作用下各楼层水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次（m）(m)（KN）（五层处+）53.618.95105001989756894250.289760108543.615.35123001888050.273717180233.611.75123001445250.210 552235423.68.15123001002450.145 381273514.554.5512500568750.082 2152950 多遇水

47、平地震作用下的位移计算水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/Dij ui=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e<1/550。 计算过程如下表：表 11 横向水平地震作用下的位移验算表层次Vi（KN）Di（N/mm）（u） （mm）hi（m）e=（u）i /hi510857811001.393.61/2590418027811002.313.61/1558323547811003.013.61/1196227357811003.503.61/10291295

48、06201804.764.551/956由表11 可知最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/956，小于高层建筑钢筋混凝土结构技术规程所规定的极限值=1/550，因此结构的水平位移满足要求。3、 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布图图 11 地震剪力沿房屋高度的分布图 水平地震作用下的框架内力计算框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：Vij=DijV i /Dij=Vijyh =Vij（h-yh）y=y0+y1+y2+y3注：y0框架柱的标准反弯点高度比。y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。y框架柱的反弯点高度比。

49、底层柱需考虑修正值y0和y2，第二层柱需考虑修正值y0和y3，其余层的柱只需要考虑y0即可。查混凝土规范可得出y值，此处不一一列出y值。计算过程见下表：表12 地震作用下A、D轴柱端剪力和柱端弯矩计算表层号（KN）(KN)(m)()()51085781100184720.02426.041.2833.3360.4141802781100184720.02443.251.6270.0785.6432354781100184720.02456.501.6492.66110.7422735781100184720.02465.641.80118.15118.1512950620180147800.02470.802.96209.57112.57表13 地震作用下B、C轴柱端剪力和柱端弯矩计算表层号（KN）(KN)(m)()()51085781100205830.02628.211.3136.9664.6