办公楼毕业设计-计算书

摘要
该工程位于驻马店市泌阳县人民路北段第一高级中学新校区，地震设防烈度为6度。

本工程采用框架结构。

该楼为五层，首层高3.9米，标准层高3.3米，总高17.7米，总建筑面积为4379平方米。

总的设计思路：在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用，各方向的水平地震作用应全部由该方向抗侧力结构承担。

采用框架结构计算的近似法求解内力，即：求竖向荷载作用下的内力按无侧移框架用弯距二次分配法，求水平地震作用下的内力用D值法。

最后利用钢筋混凝土的相关原理进行构件配筋计算及校核。

具体设计步骤分十步：
第一步：荷载统计，包括各层恒载、活载，计算各楼层重力荷载代表值。

第二步：刚度计算，包括各梁、柱的线刚度，柱的抗侧刚度D，按框架分析的D 值法计算。

第三步：框架自振周期的计算。

第四步：验算侧移，包括顶部位移和层间位移。

第五步：内力计算，用D值法求得各柱端弯矩、梁端弯矩和梁端剪力。

第六步：竖向力作用下框架内力计算。

采用弯矩二次分配法，对梁端弯矩调幅。

第七步：综合配筋计算。

将水平地震力与竖向力作用下分别求出的内力进行不利组合，再根据得到的几组不利组合分别进行框架梁、柱的配筋计算，取其中的最大值来配筋。

第八步：绘制一榀框架配筋图、楼板配筋图以及梁柱截面配筋图。

第九步：楼梯设计，根据建筑设计中确定的楼梯参数，对楼梯的梯段板、平台板和平台梁配筋进行计算，并绘制楼梯各处配筋图。

第十步：基础设计，首先对所给的工程地质条件进行地基处理，然后对基础进行布置和截面配筋计算。

具体的设计内容和设计进程将在正文中作详细说明。

关键词：框架结构，结构分析，抗震设计。

Abstract
It locates the region of ZhuMaDianShi BiYangXian renmin road north the first senior middle school , the earthquake establishes to defend strong degree as 6 degree.The project adopts frame structure.The building of five layers, the first storey height 3.9 meters, standard height 3.3 meters, the total 17.7 meters high, a total construction area of 4379 square meters.
The general design thinking:The two directions of main shaft in building structure difference consideration horizontal seismic role,the horizontal seismic role of each direction should fight side force structure completely by this direction to understake.With the approximation of frame structural calculation beg to take affact untie force.Beg to erect under load role force press without side move rigid frame use curved distance twice distribution law,beg horizontal earthquake to take affact under force press triangle distribution use D value method.The related principle that uses reinforced concrete finally carries out component to match tendon calulation and school nucleus.
The concrete design stage divides into ten steps:
The first step :Load statistics,including each layer permanent year and work to carry,each building layer gravity load representative of calculation worth.The second step:rigidity calculation include the line rigidity of each beam and colume,colume fight the D value law calculation that side rigidity D analyses according to frame.The third step:Frame from the calculation of the earthquake period.The fourth step:the side of Checking computation is moved,includs top displacement between layer displacement.The fifth step:Force calcultion get each colume end with on the contrary curved a litter method to bend distance and beam end curved distance and beam end cut force.The sixth step:Erect to the force calculation in force role sill frame.With curved rules,distribute law twice,and bend rules amplitude modulation for beam end, the coefficient of amplitude modulation βtake 0.8.The seventh
step:Synthesize to match tendon calculation.Face with horizontal seismic force with erect under force role difference beg make force carry out unfavorable combination,some groups of unfavorable combinations that basis gets again carries out frame beam respectively, column match tendon calculation, take the biggest value in which is last match tendon.The eighth step:Use CAD software to draw one pin frame match tendon picture and floor match tendon picture as well as beam colume section match tendon picture.The ninth step:Stairs design matches tendon according to the definite staris parameter in building design,for platform beam,platform board and the ladder section board of stairs to carry out calculation, and draw each place of stairs to match tendon pictureThe tenth step:Basic design frist carries out foundation handling for the project geological condition given,is then arranged for foundation with section match tendon calculation.
specific design content and design course will make detailed explanation in text.
Key Words：frame structure，Structural analysis，anti-seismis design
目录
第1章绪论 -------------------------------------------------------- 1
1.1 引言-------------------------------------------------------- 1
1.2 研究的背景与意义-------------------------------------------- 1
1.3 研究的内容-------------------------------------------------- 1
1.4 研究的方法-------------------------------------------------- 2 第2章设计任务及要求 ---------------------------------------------- 3
2.1 设计原始资料------------------------------------------------ 3
2.2 自然条件---------------------------------------------------- 3 第3章结构方案总说明 ---------------------------------------------- 4
3.1 材料选择 ---------------------------------------------------- 4
3.1.1 钢筋的选择 -------------------------------------------- 4
3.1.2 砼强度选择 -------------------------------------------- 4 3.2 构件截面尺寸选择 -------------------------------------------- 4
3.2.1 梁的截面尺寸 ------------------------------------------ 4
3.2.2 板的设计 ---------------------------------------------- 4
3.2.3 柱的设计 ---------------------------------------------- 4 3.3 荷载统计 ---------------------------------------------------- 4
3.3.1 竖向荷载 ---------------------------------------------- 4
3.3.2 梁荷载 ------------------------------------------------ 5
3.3.3 墙体及其他构件 ---------------------------------------- 5
3.3.4 风荷载 ------------------------------------------------ 7 3.4 截面几何特征 ------------------------------------------------ 7
3.4.1 惯性矩 ------------------------------------------------ 7
3.4.2 线刚度 ------------------------------------------------ 8 第4章结构方案设计计算 -------------------------------------------- 9 4.1 框架结构的内力计算和荷载效应组合及侧移计算 ------------------ 9
4.1.1 楼面板的内力计算 -------------------------------------- 9
4.1.2 走廊上的双向板计算 ------------------------------------ 9
4.1.3 纵向次梁配筋设计 ------------------------------------- 10
4.2 风荷载作用下框架的内力计算--------------------------------- 10
4.2.1 各杆件相对线刚度及相关尺寸 --------------------------- 11
4.2.2 框架柱反弯点高度计算 --------------------------------- 12
4.2.3 风荷载作用下的框架内力 ------------------------------- 12
4.2.4 风荷载作用下的侧移计算 ------------------------------- 15
4.3 框架的荷载效应组合----------------------------------------- 16
4.3.1 组合公式 --------------------------------------------- 16
4.3.2 控制截面内力组合值 ----------------------------------- 16
4.3.3 荷载效应组合 ----------------------------------------- 16
4.4 水平地震作用下的框架计算----------------------------------- 25
4.4.1 框架的抗震等级 --------------------------------------- 25
4.4.2 场地和特征周期值 ------------------------------------- 25
4.4.3 重力荷载代表值 --------------------------------------- 25
4.4.4 结构自振周期 ----------------------------------------- 26
4.4.5 地震影响系数 ----------------------------------------- 26
4.4.6 计算水平地震作用的标准值 ----------------------------- 26
4.4.7 水平地震作用产生的框架内力 --------------------------- 26
4.5 竖向荷载作用下框架内力计算--------------------------------- 36
4.5.1 竖向荷载作用下框架内力计算 --------------------------- 36
4.5.2 恒荷载作用下的框架内力 ------------------------------- 38
4.5.3 活荷载作用下的框架内力 ------------------------------- 42
4.6 配筋------------------------------------------------------- 45
4.6.1 框架梁配筋 ------------------------------------------- 45
4.6.2 框架柱配筋 ------------------------------------------- 48
4.6.3 框架的基础设计 --------------------------------------- 55
4.6.4 楼梯设计 --------------------------------------------- 58 结论 -------------------------------------------------------------- 61 致谢 -------------------------------------------------------------- 62 参考文献 ----------------------------------------------------------- 63
第1章绪论
1.1引言
本工程为驻马店市泌阳县一高5#教学楼，位于驻马店市泌阳县人民路北段第一高级中学，框架结构，共五层，建筑面积3283m2，建筑物东西总长54m，总宽16.2m ,建筑物最大高度为17.7m。

建筑物结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度六度。

根据设计材料提供场地的地质条件及所在地区的抗震烈度，确定出拟建筑物的抗震等级，结合业主要求，以国家相关规范为指导，进行此设计过程。

本工程的设计过程包括建筑设计、结构设计和施工组织设计三部分。

1.2研究的背景与意义
随着经济的迅猛发展，人们综合素质的提高，人们对建筑的要求已不但是经久耐用，而且要求美观、舒适、保温及隔声等功能。

这就对建筑行业提出了新的要求，从建筑的外形设计、结构设计及建筑材料等方面均提出了更高要求，同时为我国建筑行业的发展提供了新的契机。

1.3研究的内容
建筑设计部分：综合了几个方案的优点，考虑可影响建筑的各种因素，采用了既能满足现代化教学的多方面要求，又较经济、实用、美观的方案。

结构设计部分：分别从结构的体系选择、各构件的尺寸、结构总体的布置、楼屋盖的结构方案及基础方案的选择等多方面进行了论述。

结构计算大致分为以下几个步骤：
荷载统计：荷载统计是在初选截面的基础上进行的，其计算过程是按从上到下的顺序进行的，荷载的取值按各层房间的使用功能及位置的不同，查荷载规范确定。

按建筑方案中的平、立、剖面设计，选定计算见图，并初选柱截面。

框架变形验算：验算了框架在水平地震作用下横向变形。

此过程中，采用了顶点位移法计算结构的自振周期，按底部剪力法计算水平地震作用。

横向框架的内力分析：分别分析了横向框架在水平地震作用及竖向荷载作用下的内力，用D值法和弯矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩。

内力组合：对恒载、活载及地震作用进行内力组合，选出最不利内力，并以此为依据对框架梁、柱进行截面设计。

板的设计：用弹性理论进行计算。

施工组织设计部分：结合工程概况，包括具体场地条件、建筑环境、可施工条件，
选取施工组织方案和施工方法。

具体的，针对各施工过程，详细的并有所侧重的布置施工组织方法，最后布置质量和安全措施。

1.4研究的方法
在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用，各方向的水平地震作用应全部由该方向抗侧力结构承担。

采用框架结构计算的近似法求解内力，即：求竖向荷载作用下的内力按无侧移框架用弯距二次分配法，求水平地震作用下的内力用D值法。

最后利用钢筋混凝土的相关原理进行构件配筋计算及校核。

第2章设计任务及要求
2.1设计原始资料
工程概况
本建筑为驻马店泌阳县一高5层教学楼，建筑面积为4379m2，位于泌阳县第一高级中学的西南角，耐久年限为50年，6度设防，结构类型为框架结构。

2.2自然条件
1、建设地带、地形及周边条件（环境）：
该地区抗震设防烈度为6度，抗震等级为三级
设计地震动参数amax=0.12, Tg=0.4s
2、气象：
全年主导风向：东南风
基本风压为：0.4kN/m2
本雪压为：0.45kN/m2
3、水文、地质：
根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，土质为粘性土，没有夹层，其承载力的标准值为120kN/m2，可作为天然地基持力层。

地下水位距地表最低为-3.0m,对建筑物基础无影响。

第3章结构方案总说明3.1材料选择
3.1.1钢筋选择：
梁柱 HRB335 f
y
=300N/mm2
构造钢筋箍筋 HPB235 f
y
=210 N/mm2
3.1.2砼强度的选择：
C30 f
c =14.3 N/mm2 f
t
=1.43 N/mm2 E
c
=3.00×10 N/mm2
3.2构件截面尺寸选择3.2.1梁的截面尺寸
横向框架梁 h=l
o /12~l
o
/8=6600/12~6600/8=550~825 取h=800mm
b=h/2~h/4=350~175 取b=300mm
且 h/b=2.6<4 符合要求
纵向框架梁 h=l
o
/12~lo/8=9000/12~9000/8=750~1125取h=800mm b=h/2~h/4=350~175 取b=300mm
且 h/b=2.5<4 符合要求
次梁 h×b=400mm×200mm
3.2.2板的设计
按最小高跨比要求 h/l
o
≥1/35
取 h=100mm,则100/2200≥1/35 符合要求
3.2.3柱的设计
底层：内柱令b≥H/15=5200/15=347mm 取 500mm×500mm
外柱取 500mm×500mm
标准层及顶层：内柱b≥H/15=390/15=260取 500mm×500mm 外柱取 500mm×500mm
3.3荷载统计
3.3.1.竖向荷载
（1）屋面
恒荷载：
铝基涂料 0.5KN/m2
15厚细纱保护层 17×0.015＝0.255 KN/m2
沥青卷材防水层 0.05 KN/m2
20厚抗裂砂浆 0.020×20KN/m3=0.4 KN/m2
120厚加强型水泥石膏聚苯保温板 0.17 KN/m3×0.12＝0.0204 KN/m2
100厚钢筋砼楼面板 24 KN/m3×0.1＝2.4 KN/m2
15厚石灰砂浆抹灰顶棚 17 KN/m3×0.015＝0.255 KN/m2
合计 8804 KN/m2
活荷载标准值：不上人屋面 0.5 KN/m2
(2) 楼面荷载（教室）
恒荷载：
10厚陶瓷地砖 20 KN/m3×0.01＝0.2 KN/m2
5厚水泥胶结合层 16 KN/m3×0.01＝0.08 KN/m2
15厚1：3水泥砂浆找平层 20 KN/m3×0.015＝0.3 KN/m2
100厚钢筋砼楼面板 24 KN/m3×0.1＝2.4 KN/m2
15厚石灰砂浆抹灰顶棚 17 KN/m3×0.015＝0.255 KN/m2
合计 3.235 KN/m2
活荷载标准值：教室 2.0 KN/m2
教室走廊 2.5 KN/m2
屋面 0.5 KN/m2
（3）各层走廊楼面
水磨石地面10m面层，20mm水泥砂浆打底，素水泥浆结合层一道 0.45 KN/m2
100厚钢筋砼板 25×0.4＝2.5 KN/m2
5厚混合砂浆抹灰 17×0.005＝0.085 KN/m2
合计 3.04 KN/m2
3.3.2梁荷载
（1）次梁（10厚抹灰层，200×400）
25×0.2×（0.4－0.1）＋0.01×0.3×2×17＋0.2×0.01×17＝1.64 KN/m
（2）主梁（10厚抹灰层，300×700）
25×（0.7－0.1）×0.3＋0.01×（0.7－0.1）×2×17＋0.3×0.01×17＝4.7 KN/m
3.3.3墙体及其他构件
（1）檐口（200宽）
15厚1：3水泥砂浆找平层 20 KN/m3×0.2×0.015＝0.06 KN/m
SBS改性沥青卷材 0.3 KN/m2×0.2＝0.06 KN/m
卷材胶结剂 0.2×3 KN/m2＝0.6 KN/m
15厚1：3水泥砂浆找平层 20 KN/m3×0.2×0.015＝0.06 KN/m
10厚轻集料砼找坡层 12 KN/m3×0.2×0.01＝0.024 KN/m
10厚钢筋砼板 25 KN/m3×0.2×0.1＝0.05 KN/m
合计 1.304 KN/m
（2）女儿墙（600高 370宽）
普通砖 18 KN/m3×0.6×0.37＝4.0 KN/m
水泥砂浆 20 KN/m3×0.015×0.9＝0.27 KN/m
涂料 0.05 KN/m2×（0.9×2＋0.37）＝0.11 KN/m
合计 4.38 KN/m
（3）雨篷
防水砂浆 20 KN/m3×0.02×7.8×1.8＝5.62KN
（4）2～5层砌体内墙（每堵）
砖重 18 KN/m3×0.24×（3.9×9.0－2×2.1×0.9）＝135.30KN
门重 0.5 KN/m2×2.1×0.9×2＝1.89KN
水泥砂浆 2×20 KN/m2×0.015×（3.9×9.0－2×2.1×0.9）＝18.79 KN
8厚陶瓷面砖 2×19.8 KN/m3×0.008×（3.9×9.0－2×2.1×0.9）＝9.92KN
合计 165.9KN/9=18.43 KN/m
（5）底层内墙
18×0.24×（4.2×9－2×2.1×0.9）＋0.5×2.1×0.9×2＋2×20×0.015×（4.2×9－2×2.1×0.9）＋2×19.8×0.008×（4.2×9－2×2.1×0.9）＝20.01KN （6）2~5层砌体外墙
砖重 18 KN/m3×0.37×（3.9×9.0－2×1.8×1.8）＝190.61KN
窗重 0.5 KN/m2×1.8×1.8×2＝3.24 KN
20厚石灰砂浆 7 KN/m3×0.02×（3.9×9－2×1.8×1.8）＝9.73 KN
80厚充气石膏板 13.5 KN/m3×0.08×（3.9×9－2×1.8×1.8）
＝30.91KN
水泥砂浆 20 KN/m3×0.015×（3.9×9.0－2×1.8×1.8）＝8.59 KN
5厚水泥胶结合板 0.4 KN/m2×（3.9×9－2×1.8×1.8）＝11.45KN
细石窗台 2×26.4 KN/m2×0.37×1.8×0.08＝2.81KN
合计 257.34/9＝28.59 KN/m
（7）底层外墙
18×0.37×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋0.5×1.8×1.8×2＋17×0.02×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋13.5×0.08×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋20×0.015×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋0.4×（4.2×9－2×1.8×1.8）＋2×26.4×0.37×1.8×0.08＝281.04/9＝31.23 KN/m2
3.3.4风荷载
由设计条件，Wo＝0.4KN/m2，按C类粗糙度可查得在30m,20m,15m,10m,5m处为1.00，0.84，0.74，0.74，0.74、风荷载体型系数迎风面为＋0.8，背风面为－0.5
左风：F5=0.4×（0.8＋0.5）×1.00×9.0×（3.9/2＋0.6）＝11.93 KN
F4=0.4×（0.8＋0.5）×0.84×9.0×3.9＝15.33KN
F3=0.4×（0.8＋0.5）×0.74×9.0×3.9＝13.51KN
F2=0.4×（0.8＋0.5）×0.74×9.0×3.9＝13.51KN
F1=0.4×（0.8＋0.5）×0.74×9.0×（3.9/2＋4.65/2）＝14.81KN
风荷载标准值
3.4截面几何特性
3.4.1惯性矩
中框架梁 2.0I
o 边框架梁 1.5I
o
梁 I
o
＝bh3/12=300×7503/12＝1.055×1010
柱 I
o
＝bh3/12=500×5003/12＝5.21×109
故边框架梁 I=2.0I
o
＝2.11×1010
中框架梁I=2.0I
o
＝2.11×1010
3.4.2线刚度 i＝EI/l
l：对楼层取层高，对底层柱取基础顶面至二层楼板顶面
框架梁取柱轴线间距离
故边框架梁 i＝EI/l＝1.583×1010E/6600＝3.20×106E 中框架梁 i＝EI/l＝2.11×1011E/6600＝3.20×106E 底层柱 i＝EI/l＝5.21×109E/5200＝1.00×106E 标准层、顶层 i＝EI/l＝5.21×109E/3900＝1.34×106E
第四章结构方案设计计算
4.1框架结构的内力计算和荷载效应组合及侧移计算
4.1.1楼面板的内力计算（单向板）
（1）梁板截面尺寸选择
板支承中心线间距离lc=6600/3＝2200mm,选取板厚100mm 则h/lc＝100/2200＝1/22
次梁支承点中心线间距离 lc＝9000mm
取b=200mm,h=100mm
框架梁b×h=300mm×800mm,框架柱 500mm×500mm
（2）板的配筋计算
板的荷载设计值 g
k =3.24KN/m2 q
k
=2.0KN/m2
g+q=1.2 g
k +1.4 q
k
=1.2×3.24+1.4×2=6.69 KN/m2
板的计算跨度 l
o ＝l
n
＝2200－200＝2000mm h
o
＝h－a
s
＝100－25＝75mm
列表计算如下：
4.1.2走廊上的双向板计算
（1）弯矩设计值
lx/ly＝3000/3900＝0.77又 g
k
=3.24Kn/m2,qk=2.5Kn/m2
故 g+q=1.2×3.24+1.4×2.5=7.39Kn/m2 q/2=0.7×2.5=1075Kn/m2 g-q/2=7.39-1.75=5.64Kn/m2
由四边固定和四边简支系数
在对称荷载下，mx=0.034 my=0.010 mx’=－0.075 my’=－0.057
mγx=0.036 mγy=0.017
反对称荷载下，mx=0.072 my=0.028 mγx=0.078 mγy=0.042
可得（取泊松比＝0.2时弯矩，列在相应弯矩值后的括号内）
Mx=(0.034×5.64+0.072×1.75)×32+2.86kn.m(3.06kn.m)
My=(0.01×5.64+0.028×1.75)×9＝0.93kn.m(1.52kn.m)
Mx’=－0.075×7.39×32=－4.99kn.m
My’=－0.057×7.39×32＝－3.79kn.m
（2）配筋计算
2
4.1.3纵向次梁配筋设计
令主梁梁高700mm,梁宽b=300mm;次梁高400mm，梁宽b=200mm
荷载设计值 g+q=6.69×2.7＋1.2×25×0.4×0.2＝20.46KN/m
计算跨度lo=ln=3600-300=3300mm,支座处按矩形截面计算,跨中截面按T形计算,可求得bf’=l/3=8700/3=2900mm
正截面受弯承载力计算:
取ho=h=as=400-35=365mm,跨中截面均为第一类T形,现列表如下
(fc=14.3,fy=300)
斜截面受剪承载力计算
4.2.
4.2.1各杆相对线刚度及相关尺寸
根据上图及水平风荷载标准值，采用D值法计算风荷载作用下的内力1）框架柱的剪力
框架柱剪力标准值计算
4.2.2框架柱反弯点高度计算
4.2.3风荷载作用下的框架内力
在求出各柱剪力Vi和该柱反弯点高度yi值后，则该柱下端弯矩Mi＝Vi×yi，上端弯矩为Vi（hi－yi），进而利用节点平衡求出框架梁端弯矩，画出左风作用下的
框架内力图。

4.2.4风荷载作用下的侧移计算
注Σdji＝Σα
/12×ic×h2（4根柱）×E（＝3.0×104N/mm2）
c
Uj＝ΣFwk/0.85×Σdji
4.3.框架的荷载效应组合（非抗震组合时）
4.3.1.组合公式
对于承载能力极限状态，按荷载效应的基本组合进行设计。

基本组合是永久作用和可变作用的组合。

a，由可变荷载效应控制的组合：
γG恒+γQ活；γG恒+γQ风；γG恒+0.9（γG活+γQ风）
其中，γ
G 一般取1.2，当对结构有利时取1.0；γ
Q
一般取1.4；对于一般多
层框架结构，第二项往往不起控制作用。

b，由永久荷载效应控制的组合：
1.35恒+1.4ψc活，其中ψc为荷载组合值系数，除书库，档案库，储藏室，
电梯机房等为0.9外，其余民用建筑为0.7.
4.3.2．控制截面内力组合值
框架梁：框架梁的控制截面是梁的跨中和梁端支座边缘处，跨中截面的内力组合值为+M（同时注意可能出现的－M），梁端截面的内力组合值为－M（同时注意可能出现的+M）和V。

框架柱：对于某一层框架柱，其控制截面为该柱的上端和下端。

由于框架柱是偏心受压构件，M和N的不同组合会导致受压承载力的变化，因此对于采用对称配筋截面的框架柱，应分别考虑如下三种内力组合，即：|±M|max和相应的N,V；Nmax和相应的M,V。

4.3.3．荷载效应组合
（1）框架梁的内力组合表
楼面框架梁的内力组合表4层
楼面框架梁的内力组合表1层
注：表中系数0.98由1.4×0.7得出，1.26由0.9×1.4得出，风荷载产生跨中弯矩很小，略去
表中单位M－KN.m，V－KN
活2的跨中弯矩已乘系数1.2不起控制作用的组合，能直接看出时未计算而以－表示（2）框架柱的内力组合表：
框架柱的内力组合表4层
框架柱的内力组合表3层
框架柱的内力组合表2层
框架柱的内力组合表1层
取中间计算单元4.5m，宽度范围的重力荷载代表值如下：
G5（顶层）<3.3/2m>:
恒载：女儿墙：4.38KN/m2×16.2＝70.96KN
屋面： 3.88KN/m2×16.2×4.5＝282.95KN
主梁：4.76 N/m2×16.2＝77.11KN
次梁：4×1.64 KN/m×（3.9－0.3）＝23.62KN
柱： 6.59 KN/m×3.3/2×4＝43.49KN
外墙（含窗）:18.2×3.9×2＝141.96KN
内墙: 12.7×3.9×2＝99.06KN
总和 739.15KN
活载：雪荷载：0.5×16.2×3.9＝31.59KN
G5＝G恒＋0.5G活＝739.15＋1/2×31.59＝754.95KN
G2-G4（情况相同）<3.3m>
恒载：楼面:3.24×13.2×4.5+3.04×3×4.5＝233.50KN
主梁：77.11KN
次梁：23.62KN
柱： 6.59×3.3×4＝86.99KN
外墙（含窗）：28.59×3.9×2＝223KN
内墙：18.43×3.9×2＝143.75KN
总和 777.97 KN
活载：楼面荷载：2.0×3.9×13.2＋2.5×3.9×3＝132.21KN 故G2-G4＝777.97+0.5×132.21＝844.08KN
G1（底层）<3.9/2m>
恒载：楼面：3.24×13.2×3.9+3.04×3×3.9＝202.36KN 梁： 77.11+23.62＝104.66KN
柱： 6.59×1.95×4＝119.94KN
外墙（含窗）：36.44×3.9×2＝327.96KN
内墙： 23.35×3.9×2＝210.15KN
活载：楼面荷载：2.0×3.9×13.2+2.5×3.9×3＝152.55KN 故G1＝996.21+0.5×152.55＝1072.49KN
4.4.4.结构自振周期T1
框架结构，则采用经验公式
T1＝0.085n＝01.085×5＝0.43s
4.4.
5.地震影响系数α
Tg＝0.35s，设防烈度为7度，多遇地震αmax＝0.08，Tg<T1<5Tg α1==(Tg/T1)0.9, αmax＝(0.35/0.43)0.9×0.08=0.07
4.4.6.计算水平地震作用标准值
利用底部剪力法：T1=0.43<1.4Tg=0.49
故不考虑顶部附加地震作用系数δn
Fi＝GiHi/ΣGjHj×Fek
Fek＝αGeq＝0.05×0.85×（806.2+3×940.42+1072.49）＝199.75KN 列表如下：
4.4.7.水平地震作用产生的框架内力
1）各柱剪力值
列表如下：
2）各柱反弯点高度y
由风荷载计算可知，各柱反弯点高度比反由γo决定：
3）水平地震作用产生的框架内力：
根据各柱剪力和反弯点高度，可得水平地震作用下的框架内力图
4）地震作用效应和其他荷载效应的基本组合
（1）框架梁：
考虑地震作用组合的框架梁弯矩
值5层
考虑地震作用组合的框架梁弯矩
值4层
考虑地震作用组合的框架梁弯矩
值3层
考虑地震作用组合的框架梁弯
矩值2层
考虑地震作用组合的框架梁弯矩值1层
考虑地震作用组合的剪力设计值：
a，重力荷载代表值作用下的剪支剪力V
Gb
5层V
Gb
＝1.2×Ge/9＝107.49KN
4层－2层V
Gb
＝1.2×940.42/9＝125.39KN
1层V
Gb
＝1.2×1072.49/9＝143.00KN
b，剪力值计算
V＝1.1（Mb＋M r
b ）+V
Gb
5层 Va＝1.1×46.04/6.6+107.49＝115.16KN
Vab＝1.1×（123.51-5.39）/6.6+107.49＝127.18KN
Vbc＝1.1×（79.07－40.74）/6.6+107.49＝113.88KN 4层Va＝1.1×184.34/6.6+125.39＝156.11KN
Vab＝1.1×（161.35－7.02）/6.6+125.39＝151.11KN
Vbc＝1.1×（107.14－39.34）/6.6+125.39＝136.69KN 3层Va＝1.1×242.53/6.6+125.39＝165.81KN
Vab＝1.1×（190.75－58.6）/6.6+125.39＝147.42KN
Vbc＝1.1×（153.31－84.28）/6.6+125.39＝136.9KN 2层Va＝1.1×287.23/6.6+125.39＝173.26KN
Vab＝1.1×（211.66－103.73）/6.6+125.39＝143.28KN Vbc＝1.1×（185.26－115.9）/6.6+125.39＝136.95KN 1层Va＝1.1×495.37/6.6+143＝225.56KN
Vab＝1.1×（495.37－31.38）/6.6+143＝220.33KN
Vbc＝1.1×（154.23－66.54）/6.6+143＝157.62KN （2）框架柱：
考虑地震作用的柱内力组合表5层
注：±在右表示
负正
考虑地震作用的柱内力组合表4层
考虑地震作用的柱内力组合表3
层
考虑地震作用的柱内力组合表2层
考虑地震作用的柱内力组合表1
注：底层柱下端弯矩要乘
以1.15
5）水平地震作用下的框架弹性侧移验算
钢筋混凝土框架结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内的最大弹性层
4.5竖向荷载作用下的框架内力计算
4.5.1竖向荷载作用下的框架内力计算
框架KJZ的楼面框架编号为KLZ,屋面框架梁编号为WKLZ
其承受的竖向荷载有:次梁传来的集中荷载框架自重(为均布荷载)
板的面荷载传给次梁,次梁再以集中力传给主梁(要加上次梁自重),
然后主梁以均布荷载作用
（1）受荷情况
AB跨<受集中荷载>
顶层: 屋顶 3.88Kn/m2×2.2m×4.5m＝38.41Kn
次梁 1.64Kn/m×（4.5－0.3）m＝6.89Kn主梁 4.76Kn/m×6.6m＝31.42Kn
底层及标准层：楼板 3.24Kn/m2×2.2m×4.5m＝32.08Kn次梁 1.62Kn/m×（4.5－0.3）m＝6.89Kn主梁 4.76Kn/m×6.6m＝31.42K
故恒荷载标准值 G
k 1＝38.41＋6.89＋31.42＝76.72Kn G
k
2＝32.08＋6.89
＋31.42＝70.39Kn 等效均布荷载 g
ek
1＝8×76.72/3×6.6＝
30.99Kn/m g
ek
2＝8×70.39/3×6.6＝28.44Kn/m
梁固端弯矩M
gk
1＝1/12×30.99×6.62＝112.49Kn.m
M
gk
2＝1/12×28.44×6.62＝103.24Kn.m
（2）计算简图：
G k1
G k2
G k2
G k2
G k2
gek
gek
gek
gek
gek
BC跨<双向板受均布荷载>
顶层: 屋顶 3.88Kn/m2×2.25m2＝7.29Kn主梁 4.76KN/m
底层及标准层楼板 3.24KN/m2×2.25m2＝7.29KN主梁 4.76KN/m
恒荷载标准值 g
ek
1=8.73×2/3.0+4.76=10.58Kn/m
g
ek
2＝7.29×2/3.0＋4.76＝9.62Kn/m
梁固端弯矩 M
gk
1＝1/12×10.58×32＝7.94Kn.mM
gk
2=1/12×9.62×32＝7.22Kn.m
4.5.2恒荷载作用下的框架内力：
用弯矩分配法准备工作：对风荷载计算中的各种相对线刚度值图，除底层柱外，其余层各柱线刚度乘以0.9
轴力图的准备：外柱：
屋面层1 ：由剪力算得 65.31KN
外框架梁 4.76×2.25×2＝21.42 总 86.73KN 屋面层2：由剪力算得 65.31KN
柱自重 25×0.5×0.5×3.9＝24.38N
外墙自重 28.59×4.5＝128.66KN
外框架梁 4.76×4.5＝21.42KN 总 239.77KN 以此类推：
4层层顶＝239.77＋4.76×4.5＝261.19KN
4层层底＝261.19+24.38+128.66＝414.23K
3层层顶＝414.23+21.42＝435.65KN
3层层底＝435.65+24.38+128.66＝588.69KN
2层层顶＝588.69+21.42＝610.11KN
2层层底＝610.11+24.38+128.66＝763.15KN
1层层顶＝763.15+21.42＝784.57KN
1层层底＝784.57+25×0.5×0.5×5.2+187.38＝1004.45KN 内柱：
5层层顶＝4.76×4.5+3.88×4.5+88.13＝127.01KN
5层层底＝127.01+24.38+18.43×4.5＝234.33KN
4层层顶＝234.33+21.42+3.24×4.5＝270.33KN
4层层底＝270.33+24.38+82.94＝377.65KN
3层层顶＝377.65+21.42+14.58＝413.65KN
3层层底＝413.65+24.38+82.94＝520.97KN
2层层顶＝520.97+21.42+14.58＝556.97KN
2层层底＝556.97+24.38+82.94＝664.29KN
1层层顶＝664.29+21.42+14.58＝700.29KN
1层层底＝700.29+32.5+120.69＝853.39KN
4.5.3活荷载作用下的框架内力：
采用满跨布置
由于不上人屋面活载为0.5KN/m2，教室为2.0KN/m2，走廊为2.5KN/m2
而雪荷载标准值为S
k ＝μ
r
S
o
AB跨：顶层：屋顶 0.5KN/m×2.2×4.5＝4.95KN 次梁 6.89KN
主梁 31.42KN
底层及标准层：楼板 2.0×2.2×4.5＝19.8KN
次梁 6.89KN
主梁 31.42KN 所以活载标准值
Q k 1＝43.26 Q
k
2＝58.11
等效均布荷载
q k 1＝8F/3l＝8×43.26/3×6.6＝17.48KN/m，q
k
2＝8F/3l＝8×58.11/3×6.6＝
23.48KN/m 梁固端弯矩
M k 1＝1/12×17.48×6.62＝63.45KN.m M
k
2＝1/12×23.48×6.62＝85.23KN.m
BC跨：
顶层：屋顶 0.5×2.25＝1.13KN主梁 4.76KN/m
底层及标准层：楼板2.5×2.25＝5.63KN主梁 4.76KN/m 所以活载标准值
q k 1＝（1.13×2）/3＋4.76＝5.52KN/m q
k
2＝5.63×/3＋4.76＝8.52KN/m
梁固端弯矩
M k 1＝1/12×5.52×32＝4.14KN.m M
k
2＝1/12×8.52×32＝6.39KN.m
弯矩图如下：
剪力图如下：
轴力图如下：
4.6配筋
4.6.1框架梁的配筋：
（1）纵向受力钢筋计算
1～5层非抗震时的弯矩设计值及1层和5层抗震时的弯矩设计值本教学楼的结构重要性系数γo＝1.0，γ
=0.75（受弯框架梁）
RE
框架梁弯矩设计值。