毕业设计教学楼计算书1

3.12 施工要求及其他设计说明
第一：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。
第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm，内配 4φ8，Fφ6@250，构造柱为240mm×240mm，内配4φ10， φ6@250，间隔不大于2000mm
3.7荷载计算Biblioteka Baidu
作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结 构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包 括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。
高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风 力。地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对
高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀 的结构，可采用底部剪力法。
0.13)×2+0.012×0.25＞×20＝0.26kN/m
合计 3.26kN/m2
柱自重： bXh=500×500mm 柱自重
25×0.50×0.50=6.25kN/m 抹灰层：12厚水泥砂浆
0.012×0.50×4×20＝0.48kN/m 合计
6.73kN/m 外纵墙自重： 标准层： 纵墙（240灰砂砖） 18×(3.9-0.5-
框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及 相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。
3.11 施工材料
第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢，fy=210N/m ㎡,主筋为Ⅱ级钢，
fy=300N/m㎡。 第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。 第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。 第五：墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。 第六：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。
3.5.1 柱截面尺寸的确定 柱截面高度可以取，H为层高；柱截面宽度可以取为。选
定柱截面尺寸为500 mm×500mm 3.5.2 梁尺寸确定
框架梁截面高度取梁跨度的l/8~l/12。该工程框架为 纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁300mm×600mm
3.5.3 楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验板厚取130mm。
3.6 基本假定与计算简图
3.6.1 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，布置对称均匀，结构在水平荷 载作用下不计扭转影响。 3.6.2 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，计算简图如后面所述。
表6 框架柱侧移刚度
4.5 竖向荷载作用框架内力计算
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,
0.40)×0.24=17.06kN/m 水泥粉刷墙面
0.36×3.90×2=2.808kN/m
合计 19.87kN/m 4.3.2 活荷载标准值计算
第一：面和楼屋面活荷载标准值 根据荷载规范查得： 上人屋面
2.0 楼面：教室
2.0 走道
2.5 第二：雪荷
载 0.4 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。
3.9.3 内力组合 第一：荷载组合。荷载组合简化如下： （1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷
载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。 第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一
般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系 反弯点所在层。
框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，－Mmax，Vmax， 跨中截面，Mmax。
4
BC 跨
3.0×104
250×500
2． 6×109
3． 2100 71×1010
5．57× 1010
43×10
表5 柱线刚度ic计算表 层次 hc/mm Ec/(N/mm2) b×h/mm2 Ic/mm4 EcIc/hc/(N.mm)
1
4850 3.0×104 500×500
2-4 3900 3.0×104 500×500
第五：B柱纵向集中荷载计算 顶层柱： 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
标准层柱： 标准层柱恒载=内纵墙自重+梁自重+板传荷载
基础顶面恒载=底层内总墙+基础梁自重 结构在进行梁柱的布置时柱轴线与梁的轴线不重合， 因此柱的竖向荷载对柱存在偏心。框架的竖向荷载及偏心距如 图4所示。
图4 框架竖向荷载图
4.3.4 重力荷载代表值计算 结构的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值加上各
可变荷载组合值，即 其中可变荷载为雪荷载 屋面活载 楼面活载：教室 走道 （1） 屋面处的重力荷载代表值的计算 女儿墙的计算 屋面板结构层及构造层自重的标准层
顶层的墙重
（2） 其余层楼面处重力荷载代表值计算 （3） 底层楼面处重力荷载代表值计算 （4） 屋顶雪荷载标准值
（5） 楼面活荷载标准值 （6） 总重力荷载标准值
表1 梁截面尺寸
横梁（bh）
纵梁(bh)
层次 1-4
砼强度 C30
AB跨 300600
BC跨
CD跨
250500 300600
250500
4.3 荷载计算
4.3.1 恒载标准值计算 屋面：刚性防水屋面(有保温层) ：苏J01-2005 12/7 40厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋
0.8 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平
第三；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。
第四：未详尽说明处，按相关规范执行。
4 设计计算书
4.2 结构布置及计算简图
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，主体结构4层，层高均为3.9m。
竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活 载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体 积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取 值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。
3.8 侧移计算及控制
框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生 的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以 忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变 形。
3．22×1010 4．00×1010
取BC跨梁的相对线刚度为1.0，则其他为：
AB 跨
BC跨
1层柱
2-
4层柱
相对刚度I 0.69
1.0
0.43
0.54
框架梁柱的相对线刚度如图4，作为计算各节点杆端弯矩分配
系数的依据。
图5 计算简图
柱的侧移刚度按式D=αc计算，式由系数αc为柱侧移刚度 修正系数，由相关的表可查，根据梁柱线刚度比的不同。例 如，中框架柱分中柱和边柱，边柱梁分中柱和边柱等，现以第 2层B-3柱的侧移刚度计算为例，其余见表6
底层： 纵墙（240灰砂砖）
18×(4.85-1.80-0.500.40)×0.24=9.288kN/m
铝合金门窗 0.35×1.8=0.63kN/m
釉面砖外墙面 0.5×(4.351.80-0.50)=1.025kN/m
水泥粉刷内墙面 0.756kN/m
当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层 高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。
框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间 侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。
3.9 内力计算及组合
3.9.1 竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖
传荷载
屋面梁
恒载=梁 活载=板
+板传荷载+墙自重
楼面梁
恒载=梁自重
荷载
活载=板传
第三：C-D轴间框架梁均布板荷载同A-B轴 第四：A柱纵向集中荷载计算
顶层柱： 女儿墙自重(做法:墙高 900mm,100mm砼压顶)
顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+板传荷载
标准层柱： 标准层柱恒载=墙自重 +梁自重+板传荷载
填充墙面采用240 mm厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝 合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 130mm，梁载面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁 载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砱强度等级。 C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）
恒载
活载 楼面板荷载： 恒载 活载
梁自重 A-B轴间框架梁均布荷载： 自重+板传荷载
传荷载
自重+板传荷载
传荷载
屋面梁
恒载=梁
活载=板
楼面梁
恒载=梁
活载=板
第二：B-C轴间框架梁均布荷载： 屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板荷载： 恒载
活载 梁自重 B-C轴间框架梁均布荷载： 自重+板传荷载
4.82kN/m2 楼面：
打底)
水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底，素水泥
130厚钢筋砼板
25×0.13=3.25 kN/m2
12厚水泥沙浆
0.012×20=2.5 kN/m2
合计
4.14 kN/m2
梁自重：
边跨梁 bXh=300×600mm
1.8)×0.24=6.48kN/m 铝合金门窗
0.35×1.8 =0.63kN/m 水泥粉刷外墙面
0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 水泥粉刷内墙面
0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 合计
8.622kN/m2
合计 11.70kN/m
内纵墙自重： 标准层： 纵墙（240灰砂砖） 18×(3.90-
0.50)×0.24=14.688kN/m 水泥粉刷墙面 0.36×(3.90-
0.5)×2.00=2.448kN/m 合计
17.136kN/m2
底层： 纵墙（240灰砂砖） 18×(4.85-0.50-
4.3.3 竖向荷载下框架受荷总图 本次设计的教学楼纵向柱距为4.50m,横梁跨度为6.90m，
单区格板为4.50m×6.90m。L1/L2=1.5<2所以按双向板传递荷 载，板上荷载分配如图２所示。
图2 板面荷载分配图 图3 计算单元的选取
第一：A-B轴间框架 屋面板荷载： 板传至梁上的三角形和梯形荷载等效为均布荷载
横梁线刚度ib计算过程见下表4，柱线刚度ic计算见表5。
表4 横梁线刚度ib计算表
层类 次别
Ec/ (N/mm2)
b×h/mm2
Io/mm4
L/mm
EcIo/L (N.mm)
1.5EcIo/L
1-
AB 跨
3.0×104
300×600
5.4×109
6300
2． 57×1010
3.85×1010
14×10
向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采 用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力 进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定 进行计算。 3.9.2 水平荷载下的计算
利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，
然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进 行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡 求出梁端弯矩。
梁自重
25×0.3×(0.6-
0.13)=3.75kN/m
抹灰层：12厚水泥砂浆
＜0.012×(0.6-0.13)×2+0.012×0.3
＞×20＝0.312kN/m
合计
4.062kN/m2
中间跨梁 bXh=250×500mm 梁自重
25×0.25×(0.5-0.13)=3.00kN/m 抹灰层：12厚水泥砂浆 ＜0.012×(0.5-
0.02x20=0.4kN/m2 70厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层
0.07x10=0.7 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层
0.02x20=0.4 kN/m2 100 厚结构层
0.1x25=2.5 kN/m2 12厚板底抹灰
0.012x20=2.5 kN/m2 合计