三层框架教学楼毕业设计-土木毕业设计

毕业设计（论文）计算书

（结构部分设计）

题 目： 天津市太阳酒店楼设计

专 业： 土木工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师：

一、工程概况：

1、工程名称: 天津市太阳酒店楼设计

2、建筑地点天津市建设路绿茵街地段 3、建筑规模:

1) 建筑总面积: 4565m2 2) 建筑层数: 整体三层。（上人屋面） 3) 结构类型: 钢筋混凝土框架结构 4) 层 高: 3.9m 4、建筑功能：

① 普通教室 18间 70m2/间

② 语音教室 2间 140 m2/间 （含辅助用房） ③ 微机教室 2间 140 m2/间 （含辅助用房） ④ 阅 览 室 1间 140m2/间 ⑤ 活 动 室 1间 140m2/间 ⑥ 大会 议 室 1间 140m2/间 ⑦ 办 公 室 12间

行政办公室 6间 30m2/间 教师办公室 6间 45m2/间 ⑧ 走廊 走廊为2.4m宽 ⑨ 楼梯 共三个楼梯

⑩ 厕所 每层设男女厕所各两个 其他: 收发，贮藏室 5、建筑技术条件 （一）气象条件:

1) 常年主导风向: 西北风 2) 夏季主导风向: 西南风

3) 平 均 风 速: 夏季3.1m/s,

冬季 4m/s

4) 基 本 风 压: Wo=0.30KN/m2 5) 基 本 雪 压: So=0.30KN/m2

最大积雪深度:11cm

6) 最 高 气 温: 40.6℃

最 低 气 温: --9.3℃

7) 最冷月平均温度: 4.5℃(1—2月) 8) 最热月平均温度: 29.7℃(7—9月) 9) 最 大 降 雨 量: 50.4mm/h

月最大降雨量：184.3mm(4—6月) （二）工程地质条件

1) 天然地面以下1m厚为填土,地基标准承载力为120KN/m2.填土以下的2m厚为粘土,地基

承载力为250KN/m2.粘土以下为中密粗砂层, 地基承载力为300KN/m2。 2) 地下水位:天然地面以下4m处 3) 地震设防烈度: 6度 （三）施工条件

1）施工单位：天津市第二建筑公司

2）施工人员：各工种工人数均不受限制，但要求不分工种劳动力不均衡系数K

4）预制构件和模板、钢筋骨架、门窗等半成品：可由公司构件厂供应（运距10公里） 5）机械设备：除大吊装机械外，施工单位均能解决。

6）施工用水、电：由建设单位保证供应，路边即有水源、电源。 7）施工道路：Ⅱ级公路

8）施工工期：2008年3月1日－8月25日，共178天

6、结构设计依据：

1）任务书提供的气象条件和工程地质条件 2）任务书提供的施工条件

3）建筑使用要求和已完成的建筑施工图 4）混凝土结构设计规范GB50010-2002 5）建筑结构荷载规范GB50009-2001 6）建筑地基基础设计规范GB50007-2002 7）混凝土结构设计原理、混凝土结构设计 8）多层与高层建筑结构设计 9）简明建筑结构静力设计手册

由于在进行结构方案设计时要考虑结构型式、结构体系、结构布置是否满足安全经济、方便施工等方面的原因，特作如下设计说明：

7.结构类型分析及结构选型：

.1）结构型式包括：混合结构、框架结构、筒体结构、剪立樯结构 混合结构：

优点：施工简单，就地取材，造价低，用钢量少。

缺点：整体性能差，很难满足大空间的要求，高层比较困难。 框架结构：

优点：整体性能好，满足大空间要求，耐久性好。 缺点：用钢量大，造价高。

其中框架结构又包括：装配式框架、装配整体式及现浇式 装配式框架结构：

优点：工期短，施工快。

缺点：对结点要求高（需焊接，用钢量大） 装配整体式：

优点：结点简单，焊接少，用钢量少，抗震整体性较好。 缺点：工序多，工期长。 现浇式：

优点：整体性好，抗震性好。 缺点：模板多，工期长。 筒体结构：

优点：抗侧、抗扭刚度及承载力大，建筑材料可得到充分利用。 缺点：工程量大，用钢量多。 剪立樯结构：

优点：整体性好，承载力及侧向刚度大。

缺点：剪力墙结构平面布置不灵活，空间局限结构自重大。 经以上分析，该建筑物选用现浇式框架结构。 2）框架承重方式选择：

承重方式有：横向框架承重，纵向框架承重，纵横向框架混合承重

横向框架往往跨数少，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，而纵向框架则往往反接，构造要求布置较小的联系梁，有利于房屋室内的采光和通风

纵向承重墙框架的横向梁高度较小，有利于设备管线的穿行，当在房屋开间方向需要较大空间时，可获得较高的室内净高，并且可利用纵向框架的刚度来调整房间的不均匀沉降，缺点是房屋的横向抗侧刚度较差，进深尺寸受到限制。

纵横向框架混合承重则具有较好的整体工作性能，对抗震有利。 经以上分析，并结合建筑功能要求，该建筑物采用横向框架承重。 8.初定梁柱截面尺寸: 主梁

1111

h(～)l,b～)b

1216231

H (底层柱高) h=(1～1.5)b 15

取 h=600mm , b=300mm 柱:b

取 h=400mm , b=350mm

9.其它结构选型

a屋面结构 ○

采用现浇屋盖,屋面找坡为材料找坡 b楼面结构 ○

楼板、雨篷、楼梯均采用现浇. c雨篷结构 ○

雨篷结构为现浇，采用悬梁式，有组织排水 d基础梁 ○

选用现浇式钢筋混凝土基础梁，尺寸估算：b=250mm h=300mm. e基础 ○

从地质条件可以看出,基础的持力层不太深(在天然地面以下3m)地基承 载力为250KN/m2(>200KN/m2)故采用钢筋混凝土柱下独立基础. f在④～⑤轴之间设置伸缩缝 ○

由于建筑物总长为67.8m(>55m),故需设置伸缩缝,缝宽为70mm 10、结构布置

1)因本建筑楼面标高变化不大,只作结构平面布置

其一般原则:上一层结构平面放到下一层建筑平面图布置 2)基础平面布置图

基础平面布置图上主要构件有:钢筋混凝土基础、基础梁 3)楼面结构布置图

主要构件有:框架、楼面梁、阳台梁 4)屋面结构布置图

主要构件有:框架、屋面梁、屋面板。

采用有组织的内天沟外排水形式，坡度为2％ 11、屋面、楼面均采用现浇板

三张平面布置图见附图

1、基础平面布置图 2、楼面结构布置图 3、屋面结构布置图 二、雨篷、厕所、楼梯的计算

1、雨篷计算：

本工程采用悬梁式雨篷，且板面采用有组织排水。 1） 雨蓬板的计算：

YPL

-YPB-1

YPL-2YPB-2

YPL-3

①：YPL-1

Lo2=1500-200=1300mm Lo2=3300

lo133002.54＞2 lo11300

所以可按单向板计算 a：恒荷载标准值计算

20mm厚防水砂浆面层 0.02200.4m2

5‰的排水坡度 1300×5‰×1/2×20×1/1000=0.065 KN/m2 板自重 0.08252KN

m2

板底抹灰 0.02170.34KN

m2

合计： gk=2.805 KN/m2 b：活荷载标准值： qk=0.5 g+q=1.2×2.805+1.4×0.5=4.066 KN/m2

取1m宽板带，即：b=1000mm 作为计算单元. 则： g+q=4.066KN/m c：弯矩设计值： Mmax

m2

112

(gq)lo24.0661.320.859KN.m 88

d）配筋计算：

板厚：h=80mm h0=80-20=60mm 重要性系数=1.0 砼采用C20，则fc9.6mm2

，1=1.0

2

钢筋采用HPB235 则fy210N/mm o1.0 根据：

s

oM1fcbho2

1.00.8591060.025 1.09.61000602

11

20.0250.025

s(1/2=(120.025)20.987

M0.859106

69mm2 故： As=

sfyh00.98721060

选6@180 As实=157mm2

另：（1）雨篷板中分布钢筋按构造配筋. 选用6@250

（2）YPB-1与YPL-1，YPL-2相交处所需配的负筋可按构造配筋，采用 6@180 ②：YPB-2

Lo2=1500-100=1400mm

lo133002.21＞2 lo11400

所以可按单向板计算 其配筋同

YPB-1

YPL-1

YPL-1

500

500

2） 雨蓬梁的计算： ①：YPL-3

B

C

边跨：lo1=6600mm lo2=3300mm 对于YPL-3截面： 根据 h(

1111

~)l(~)6600(550~370)mm 12181218

取： h=500mm b=(

11

~)h200mm 23

对于YPL-1截面取 300mm×500mm YPL-2截面取200mm×400mm 荷载计算：

a：恒荷载标准值 （半宽）梁底抹灰： 0.02×17×0.1=0.034KN 梁侧做水刷石面层（25mm）厚： 0.5×0.5=0.25

m

m

梁自重： 0.2(0.50.08)252.1KN 雨蓬板传来的恒载： 2.835

m

1.9

2.693KNm2

合计 gk=5.111恒荷载设计值：

g=1.2×5.111=6.133 活载设计值：

q=0.51.4

m

1.9

0.665m2

g+q=6.133+0.665=6.798

内力计算：

经查《简明建筑结构设计手册》可查得内力系数：

MB=-0.1×6.798×6.62=-29.61 KN.m M1=0.08×6.798×6.62=23.69 KN.m M2=23.69 KN.m M3=0.025×6.798×6.62=7.4 KN.m

VA=0.4×6.798×6.6=17.95 KN VB左=0.6×6.798×6.6=26.92 KN VB右=0.5×6.798×6.6=22.43 KN ①对于支座处： 根据：

29.61

106M

0.071 s=

1fcbhO21.09.62004652

11

20.0710.074

s(1/2=(120.071)20.963

M29.61106

As222mm2 =

sfyh00.963300465

选用 2 As = 226mm2 斜截面计算：

验算截面尺寸 hW=ho-80=385mm

hw3851.925＜4 b200

根据 0.25fcbho=0.259.6200465=223.2KN>V

截面满足要求

0.7ftbho=0.71.1200465=71.6KN>V 故只需按构造配箍筋

现配置 φ6@200

对于YPL-1 b=300mm h=500mm 其截面形式如下图所示：

∵lo=1500

lo615006

250mm b

sn23006600250

23475mm b

hf'5300

80

5

316mm ho=500-35=465mm

hf'80

ho



465

0.17＞0.1 ∴ blo

sf'min

6

,bn2350mm

荷载计算：

恒荷载：

（半宽）梁底抹灰： 0.02×17×0.15=0.051 梁侧做水刷石面层（25mm）厚： 0.5×0.5=0.25KN 梁自重： 0.3×（0.5-0.08）×25=3.15

合计 gk=3.451其设计值：

g=1.2×3.451=4.14KN另：由YPL-3传来的集中荷载： P=

计算简图如下：

m

mm

m

6.798

6.622.43KN 2

支座处弯矩M及剪力V：

4.141.5212

22.431.5 =38.3KNm Mglpl =

22

Vglp =4.14×1.5+22.43=28.64KN

38.3

106M

0.053 根据 s=

1fcbhO21.09.63504652

1120.

0530.054

s(1/2=(120.054)20.973

M38.3106

As282mm2 =

sfyh00.973300465

选用 2 As = 308mm2 斜截面计算：

验算截面尺寸 hW=ho-80=385mm

hw3851.28＜4 b300

根据 0.25fcbho=0.259.6300465=334.8KN>V

截面满足要求

0.7ftbho=0.71.1300465=107.4KN>V 故只需按构造配箍筋

现配置 φ

6@200

对于YPL-2 b=200mm h=400mm 其截面形式如下图所示：

根据 bf'

lo1500500mm 33

荷载计算：

恒荷载：

梁自重： 0.2×（0.4-0.08）×25=1.6KN

其设计值：

m

g=1.2×1.6=1.92m

另：由YPL-3传来的集中荷载： P=6.7986.644.87KN

计算简图如下：

支座处弯矩M及剪力V：

1.921.5212

Mglpl =44.871.5 =69.47KNm

22

Vglp =1.92×1.5+44.87=47.75KN

根据 1fcbf'hf'(ho

hf'2

)

=1.09.650080(365 =124.8KNm＞M 故属于第一类T形截面

80

) 2

69.47

106M

0.109 根据 s=22

1.09.65003651fcbf'ho

1120.109

0.115

s(1/2=(120.109)20.942

M69.47106

As673.5mm2 =

sfyh00.942300365

选用 3 As = 763mm2

斜截面计算：

验算截面尺寸 hW=ho-80=285mm

hw2851.425＜4 b200

根据 0.25fcbho=0.259.6200365=175.2KN>V

截面满足要求

0.7ftbho=0.71.1200365=56.2KN>V 故只需按构造配箍筋

现配置 φ

6@200

一、对于XB-1：

计算跨度：lo1=3900mm lo2=3900mm

1）荷载计算

a）恒荷载标准值：

马赛克地面： 0.55KN/m

2

lo139001＞0.5 故按双向板计算 lo23900

20mm厚水泥砂浆： 0.02×17=0.34 KN/m2

100mm厚板自重: 0.10×25＝2.5KN/m2 15mm厚板底粉刷： 0.015×17=0.26 KN/m2

小计

gk＝3.65KN/m

2

其设计值： g=1.2×3.65=4.38 KN/m

2

b)活荷载标准值： qk＝2.5KN/m

2

其设计值： q=1.4×2.5=3.5 KN/m

g+q/2=4.38+3.5/2=6.13 KN/m2 q/2=3.5/2=1.73 KN/m2

g+q=4.38+3.5=7.88 KN/m2 2）：弯矩计算：

跨中最大正弯矩为内支座固定时，在g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座

铰支时，在q/2作用下的跨中弯矩值之和（此处并考虑泊松比=0.2的影响），支座最大负弯矩为当内支座固定时，在g+q作用下弯矩值。 按弹性理论计算弯矩

lo13900

1 可查表： lo23900

2

2

2

由

m1=(0.04120.20.0022)6.133.9(0.04760.20.0354)1.753.9

=5.7KN.m

m2=(0.00220.20.0412)6.133.92(0.03540.20.0476)1.753.92 =4.02KN.m

m1'm1

3）截面设计：

经过计算 γs=0.95 As＝M/γshofy

lo1方向： ho=80mm lo2 方向取 ho=70mm 跨中：

M5.7106

357mm2 As1

shofy0.9580210

M4.02106

As2288mm2

shofy0.9570210l01方向选用：8@130 As=387mm2

lo2方向选用：

8@160 As=314mm2

区隔支座: γs =0.95 l01方向ho=80mm

M11.25106

As2704mm2

shofy0.9580210

选用： 12@160 As=707mm

2

次梁设计计算

取 bh=200300mm

1、 荷载计算

恒载标准值：

板传荷载： 次梁自重： 次梁粉刷：

小 计：

活载标准值： 总设计值： 2、 计算跨度：

qk=2.5

gk=4.84KN/m

3.65

3.9

0.2623.7KN/m 2

0.2（0.3-0.1）×25=1KN/m

（0.3—0.1）20.0217=0.136KN/m

3.9

0.2622.54KN/m 2

g+q=1.2×4.8+1.4×2.54=9.36 KN/m

lo=3.9m

3、 内力计算：

1. 弯矩设计值：

M支

ql29.363.9211.86KN.m 1212ql29.363.925.93KN.m 2424

M中2. 剪力设计值： V

4、 承载力计算：跨中按T形截面计算：

ql9.363.918.25KN 22

b'f

lo3900

1300mm 33

hf'2)

根据 1fcbf'hf'(ho

=1.09.61300100(260 =262KNm＞M 故属于第一类T形截面

根据 s

100

) 2

M1fcbf'ho

2

5.93106

0.0064 =

1.09.613002602

11

20.00640.0064

s(1/2=(120.0064)20.997

M5.93106

As76.25mm2 =

sfyh00.997300260

Asmin=0.25%×200×300=150 mm2

选用 2 As = 157mm2

11.86106M

0.092 对于支座：s=

1fcbhO21.0

9.62002602

1

120.0920.096

s(1/2=(120.092)20.952

M11.86106

As=160mm2＞Asmin

sfyh00.952300260

选用 2 As = 157mm2

斜截面计算：

验算截面尺寸 hW=ho-100=160mm

hw1600.8＜4 b200

根据 0.25fcbho=0.259.6200260=124.8KN>V

截面满足要求

0.7ftbho=0.71.1200260=40.04KN>V 故只需按构造配箍筋 选用 6@200

四、现浇楼梯计算

此处所计算的现浇楼梯为板式楼梯，楼梯的结构布置如图所示。

该楼梯：踏步尺寸为150mm300mm，采用C20混凝土，板中采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋楼梯均布活荷载标准值Qk=3.5KN/平方米 。

板厚t(

1111

~)ln(~)3600144~120 25302530

所以斜板取板厚为 140mm，水平段板厚取与斜板相同的 厚度为140mm

（一）：楼梯段设计，荷载标准值计算

斜板：

栏杆自重 0.2

0.150.14

）5.79 20.8940.150.3

板30厚水磨石面层 0.650.975

0.30.02

板底20厚纸筋灰粉刷 160.358

0.894

斜板自重 25（ 合计 gk7.323 设计值 g=7.3231.2=8.788

水平段

板自重 2510。14=3。5 30厚水磨石面层 0.65

板底粉刷 160.021=0.32 合计 gk4.47

设计值 g=4.471.2=5.364 活荷载标准值 3.5

设计值 q=3.51.4=4.9 总计

斜板部分 P1=7.3231.2+3.51.4=13.688 水平段板部分 P2=4.471.2+3.51.4=10.264 1、 斜板截面设计

板水平计算跨度ln=3.6m，弯矩设计值M=板的 有效高度h0=140-20=120mm

11

pln213.6883.6217.74 1010

17.74

106M

0.128 =s

1fcbhO21.09.610001202

s(1/2=(120.128)20.931

M17.74106

As756mm2 =

sfyh00.931210120

选配10 @100 As = 785mm2

分布筋每步踏板1根8

2、 平台板设计

设平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算 （1） 荷载计算 （KN.m）

水磨石面层 0.65

80mm厚混凝土板 0.0825=2 板底 抹灰 0.0217=0.34

合计 gk2.99

活荷载 qk3.5

总荷载设计值P=2.991.2+3.51.4=8.488KN/ m 截面设计

平台板的计算跨度lo=2.1-0.2/2+0.12/2=2.06m 弯矩设计值

M=

11

pln28.4882.0623.60KN.m 1010

板的有效高度h0=80-20=60mm

3.60

106M

s=0.104 22

1fcbhO1.09.6100060

s(1/2=(120.104)20.945

M3.6106

As=302mm2

sfyh00.94521060

选配6/8 @130 As = 302mm2

3、 平台梁设计

设平台梁 截面尺寸为200mm350mm

(1) 荷载计算

恒载计算

梁自重：0.2（0.30-0.08）25=1.35

梁侧粉刷0.2（0.30-0.08）217=0.184 平台板 传来荷载2.992.1/2=3.14 梯段板传来荷载7.3233.6/2=13.18

合计 17.85

3.62.1

）9.98 22

总荷载设计值P=1.217.85+1.49.98=35.39KN/m

活荷载 3.5（

（2） 截面 设计 4、

计算跨度lo=1.05ln=1.05（3.3-0.24）=3.21m

11

plo235.393.21245.58KN.m 8811

剪力设计值Vpln35.393.0654.15KN

22

弯矩 设计值M

截面按倒L型计算bfb5hf200580600mm 梁的有效高度ho=350-35=315mm

经判断属于第一类T型截面

'

'

45.58

106M

0.08 s=22

1fcbhO1.09.6600315

s(1/2=(120.08)20.958

M45.58106

As503mm2 =

sfyh00.958300315

选配2 As = 628mm2 按构造配置2 As = 308mm2 配置6 @200 箍筋 则斜截面受 剪力为

Vcs0.7ftbh01.25fyvAsvh0s

56.6315 2000.71.12003151.25210

71.9KN54.15KN

满足 要求

（五）绘制施工图：

板式楼梯斜板的配筋图

框架荷载、内力计算

一、确定计算简图

1、 计算单元 KJ-11

2、 计算简图

假定框架与基础固定，且嵌固于基础顶面.框架梁与柱节点刚结.由于各层柱的截面尺寸不

变，则梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二楼板底，基顶标高

根据地质条件暂定—1.05m，则底层柱高为（3.77+1.05）=4.82m，其余各层柱高为层高，均为

3.9m。

注：计算时，取柱心之间的距离，所以A，F轴线各自向内偏移80mm，实际计算距离为

7640mm，C，D轴线向外偏移80mm，实际计算距离为2560mm

框架计算简图

3、 主要杆件尺寸估算

混凝土梁：C20 则Ec=2.55104N/mm2

柱： C30 则Ec=3.00104N/mm2

横向框架梁（边跨）

则 h=( h=( b=(～)h 11~) 1216 121311取 h=600mm ~)7640(637~478)mm 1216

11 b=(～)600(300~200)mm 取 b=300mm 23

11框架柱： b= H（底层柱高）=4820321mm 1515

h=（1～1.5）b

取：b=350mm h=400mm

横向框架梁（中跨） 取b=300mm h=450mm

纵向连梁：考虑其兼做过梁：取：b=250mm h=600mm

4、 惯性矩线刚度计算

其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用

的梁截面惯性矩）：

横向框架

10.30.632EI边跨梁 I边梁=36047KN.m l7.64

125.51060.30.432EI 中跨梁 I中梁=38250KN.m l2.56

1301060.350.43

EI 底层柱 I底层柱=11618KN.m l4.82

1301060.350.43

EI 其余各层柱 I余层柱=14359KN.m l3.925.5106

=1 令 i边梁则其余杆的相对线刚度为：

= i中梁

382501.06 36047

143590.40 36047

11618= i底柱0.32 36047= i上柱 框架梁柱相对线刚度如图所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据

二、各种荷载设计值计算：1.06

（1）屋面框架相关荷载计算：

10mm厚面砖保护层 （上人屋面） 0.01×17=0.17KN/m2

三毡四油防水层 0.45KN/m2

20mm厚1：2水泥砂浆找平层： 0.02×20=0.30kN/m2

20~220mm厚炉渣水泥找坡（最薄处20厚）： 14×（0.02+0.22）/2=1.68kN/m2

100mm厚现浇混凝土板： 0.1 ×25=2.5kN/m2

2小计： 5.32kN/m2

屋面板传给次梁荷载： 5.321.95=10.374KN/m

次梁自重： 0.25×（0.4-0.1）×25=1.875kN/m

小计： 12.249KN/m

次梁传来集中荷载： 12.515×4.5=55.121 KN

主梁自重： （0.6-0.1）×0.3×25=3.75kN/m

屋面板的恒载设计值： 1.2×5.32=6.384kN/m2

屋面板的活载设计值：（上人屋面） 1.4×2=2.8kN/m2

屋面次梁的恒载设计值： 1.2×12.249=14.699kN/m2

屋面次梁的恒载设计值： 1.2×2×1.95=4.68kN/m2

屋面边跨主梁中：1255.1266.144KN由次梁传来的集中荷载设计值：

1.23.754.5KN/m主梁自重设计值：

屋面边跨主梁活载设计值： 4.68×4.5=21.06kN

屋面中跨主梁中

2.565由屋面板传来的荷载设计值：26.38410.214KN/m 281.2（0.40.1）0.3252.7KN/m主梁自重设计值：

屋面中跨主梁活载设计值： 22.82.5654.48KN/m 28

边柱纵向连系梁自重： 0.25×0.6×25=3.75kN/m

梁侧粉刷： ( 0.6-0.1)×17×0.02=0.17kN/m

梁外侧贴面砖： 0.5×0.6=0.3kN/m

1.2m高女儿墙自重： 0.24×1.2×19=5.472kN/m

1.2m高女儿墙内侧粉刷： 1.2×0.025×18=0.54kN/m

1.2m高女儿墙外侧贴面砖： 0.5×1.2=0.6kN/m

屋面板传来的荷载： 5.32

小计： 16.019KN/m

顶层边节点集中荷载标准值： 16.019×4.5=72.09kN

其设计值： 1.2×72.09=86.50kN

顶层边节点活载设计值： 1.421.955.187KN/m 21.954.512.285KN 2

中柱纵向连系梁自重： 0.25×0.6×25=3.75 KN/m

中柱纵向连系梁侧粉刷： 2×（0.6-0.1）×17×0.02=0.34 KN/m

屋面板传来的荷载： 5.187(1.952.40.876)10.51KN/m 2

小计： 14.6 KN/m

顶层中结点集中荷载标准值： 14.6×4.5=65.7kN

其设计值： 1.2×65.7=78.84kN

顶层中结点活荷载设计值： 1.42(1.952.40.876)4.525.53KN 2

（2）标准层框架相关荷载计算：

30mm厚水磨石面层 0.65KN/m2

100mm厚现浇混凝土板： 0.1 ×25=2.5kN/m2

2小计：楼板恒载标准 3.27 kN/m2

其设计值 1.2 ×3.27=3.924kN/m2

楼面板传给次梁荷载： 3.271.95=6.38KN/m

次梁自重： 0.25×（0.4-0.1）×25=1.875kN/m

小计： 8.255 N/m

次梁传来集中荷载： 8.255×4.5=37.15KN

楼面板的恒载设计值： 3.924 kN/m2

楼面板的活载设计值： 1.4 ×2=2.8kN/m2

楼面次梁的恒载设计值： 8.255×1.2=9.906KN/m

楼面次梁的恒载设计值： 1.4 ×1.95×2=5.46kN/m2

楼面边跨主梁中：1237.1544.58KN由次梁传来的集中荷载设计值：

1.23.754.5KN/m主梁自重设计值：

楼面边跨主梁活载设计值： 5.46×4.5=24.57kN/m2

2.45由楼面板传来的荷载设计值：23.9245.886KN/m楼面中跨主梁中  28

1.2（0.40.1）0.3253.15KN/m主梁自重设计值：

楼面中跨主梁活载设计值： 22.82.452.1KN/m 28

边柱纵向连系梁自重： 0.25×0.6×25×4.5=16.875kN

梁侧粉刷： (0.6-0.1)×17×0.02×4.5=0.765kN

梁外侧贴面砖： 0.6×0.5×4.5=1.35kN

楼面板传来荷载： 3.271.954.514.35KN 2

窗下墙体自重： 0.24×0.9×18×3.6=14kN

窗下墙体粉刷： 0.02×0.9×17×3.6=1.1kN

窗下墙体贴面砖： 0.5×0.9×3.6=1.62kN

铝合金窗自重 0.45×2.4×3.6=3.888kN

窗边墙体自重： 3.3×0.24×18×0.275×2=7.84kN

窗边墙体粉刷： 0.02×3.3×17×0.275×2=0.617kN

窗边墙体贴面砖： 0.5×3.3×0.275×2=0.908kN

框架柱自重： 0.30×0.4×3.9×25=13.65kN

框架柱粉刷： 0.7×0.02×3.9×17=0.93kN

框架柱贴面砖： 0.5×3.9×0.30=0.683kN

小计：标准层边柱集中荷载标准值： 78.578kN

其设计值： 1.2×78.578=94.29kN

楼层边节点活荷载设计值： 1.421.954.512.285KN 2

中柱连系梁自重： 0.25×0.6×25×4.5=16.875kN

中柱连系梁侧粉刷： 2×(0.6-0.1)×17×0.02×4.5=1.53kN

楼面板传来的荷载： 3.27(1.952.40.876)4.529.82KN 2

窗下墙体自重： 0.2×0.24×1.8×18×1.2=18.66KN

窗下墙体粉刷： 2×2×0.02×1.8×17×1.2=2.94KN

铝合金窗自重： 2×0.45×1.2×0.6=0.648KN

窗边墙体自重：3.3×30.24×18×（0.75-0.17）+3.3×0.24×18×（1.25-0.175）=23.52KN

窗边墙体粉刷：2×3.3×0.02×17×（0.75-0.175）+2×3.3×0.02×17×（1.25-0.175）

=3.7KN

框架柱自重及粉刷： 13.65+1.1×3.9×0.02×17=15.11kN

小计：标准层中结点集中荷载标准值： 112.8kN

其设计值： 1.2×112.8=135.36kN

标准层中结点活荷载设计值： 1.42

(1.952.40.876)4.525.53KN 2

（3）底层框架相关荷载计算

基础梁： bh=250mm400mm

基础梁自重： 0.25×0.30×4.5×25=10.8kN

铝合金窗自重： 0.45×2.4×3.6=3.888kN

窗下墙体自重： 0.24×1.55×3.6×19=25.44kN

窗下墙体粉刷： 0.90.023.617=1.1kN

窗下墙体贴面砖： 0.51.353.6=2.43kN

窗边墙体自重： 3.95×0.24×18×0.275×2=9.39kN

窗边墙体粉刷： 0.02×3.3×17×0.275×2=0.62kN

窗边墙体贴面砖： 0.5×3.55×0.275×2=0.976kN

小计：基础台阶上集中荷载标准值： 54.644 kN

其设计值： 1.2×54.644=65.573kN

框架柱自重： 0.30×0.4×4.82×25=16.87kN

框架柱粉刷： 0.65×0.02×3.9×17=0.862kN

框架柱贴面砖： 0.5×3.9×0.30=0.683kN

对于中柱基础：

基础梁自重： 0.25×0.4×4.5×25=11.25kN

内纵墙自重 0.65×4.5×18×0.24+18.66+2.94+0.648+23.52+3.7=62.104KN

内纵墙粉刷： 0.02×1.1×17×3.9=1.459kN

框架柱自重： 0.30×0.4×4.82×25=16.87kN

框架柱粉刷： 1.0×0.02×3.9×17=1.326kN

小计：中柱基础台阶上集中荷载标准值： 74.813 kN

其设计值： 1.2×74.813=89.78kN

恒载作用、活载作用下结构计算简图如下所示

85.6 64.1466.1466.1478.8478.8464.1464.1464.1485.6

12.2821.0621.0621.0625.5325.5321.0621.0621.0612.28

0.9830.9830.983

活荷载作用下的计算简图（KN/m）

（5）作用于屋面梁和楼面节点处集中风载计算

根据风压标准值计算公式为：wkzszw0，其中z为高度z处风振系数，由于

本建筑高度H=12.9m

z2=-0.5风压高度变化系数μz经查规范如下表；由设计资料可知w00.4kN/m2。将风荷

载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，其计算过程如下表：

根据： ww =γQzswos（H4+0.5H3）z

=1.4×（0.8+0.5）×1×z wos（H4+0.5H3） =1.82z wos（H4+0.5H3） W3=1.82z wos（0.5H3+0.5H2） =0.91z wos（H3+H2） W2=0.91z wos（H2+H1）

S：为开间. H4为女儿墙高，取1.2m

风荷载计算表

左荷载作用下结构计算简图

风荷载作用下的内力计算：

框架在风荷载作用下（以左向右吹）的内力用D值法进行计算，其步骤为： ⒈计算各柱抗侧刚度D及总剪力在各柱间的剪力分配； ⒉确定各柱反弯点高度系数y； ⒊求各柱杆端弯矩及梁端弯矩

①：计算各柱抗侧刚度D及总剪力在各柱间的剪力分配

②：确定各柱反弯点高度系数y

n：为总层数 j：为所在层 k：为梁柱线刚度比 yo：标准反弯点高度比（由n、j、k查表可得） α1：上下梁刚度变化时的刚度比 α2=

上层层高/所计算层层高 α3=下层层高/本层层高

由α1、α2、α3可查得y1 、y2、y3

③：求各柱杆端弯矩及梁端弯矩

根据各柱分配到的剪力及反弯点位置yh计算i层第j个柱端弯矩 上端弯矩： Mtij=Vijh（1-y） 下端弯矩： Mbij=Vijhy 由柱端弯矩，并根据节点平衡计算梁端弯矩 对于边跨梁端弯矩：Mbi=Mtij+Mbi+1，j

对于中跨，由于梁端弯矩与梁的线刚度成正比，因此：

Mlbi=（Mtij+Mbi+1，j）l

ilb

r

ibibirb

r

ibib

Mrbi=（Mtij+Mbi+1，j）l

再根据力平衡原理，由梁端弯矩和作用在该梁上的竖向荷载，求出梁跨中弯矩和剪力 经计算，其内力图如下：

3.2173.4095.339

10.57118.567

风荷载作用下的M图 （KNm）

风荷载作用下V图（KN）

风荷载作用下的N图（KN）

四 框架内力计算

1、 恒载设计值作用下内力计算

中间跨BC杆线刚度乘0.5修正系数可求得节点各杆端弯矩分配系数如图（利用对称性 求内力计算）

n21p

主梁自重按原荷载引起的固端弯矩（可将集中荷载转化为均布荷载，根据qE=nl

均布荷载不变）

86.5

78.8478.84

86.5

6.927.547.54

恒荷载作用下（等效）计算简图

25.512.28512.285235.53

N/m

0.9830..N2/8m50.9830..285N/m0.0.983

活荷载作用下（等效）计算简图

计算分配系数

1i

u'ik.ik

2iik

u'1 1）：屋面

11

0.357 210.410.4u'20.43

210.411.060.5u'30.137

211.060.50.411u'40.259

211.060.50.410.4u'50.104

211.060.50.411u'60.278

210.40.4

10.4

u'7u'80.111

210.4211u'90.215

210.421.060.5

10.4

u'10u'110.086

210.421.060.511.060.5

u'120.114

210.421.060.511

u'130.291

210.40.3210.4

u'140.116

210.40.3210.32

u'150.093

210.40.3211

u'160.222

210.40.321.060.510.4

u'170.089

210.40.321.060.510.32

u'180.071

210.40.321.060.511.060.5

u'190.118

210.40.321.060.5

q2l 1236.966

=7.642

12

=179.808KN. m

M

gAW,CW



MgCW,AW179.808KN. m

q2l 1212.914

=2.562

12

=6.678KN. m

MgCW,DW

MgDW,CW6.678KN. m

2）：标准层楼面梁

q2

l 1226.382

=7.642

12

=128.326KN. m

MgAb,Cb

MgCb,Ab128.326KN. m

q2l 129.036

=2.562

12

=4.935KN. m

MgCb,Db

MgDb,Cb4.935KN. m

则恒载引起的节点不平衡弯矩：

MMMM

AW,CW

（179.8086.92）=172.891 KN. m 179.8086.6786.31=166.82 KN. m

CW,AW

Ab,Cb

（128.3267.54）=120.79 KN. m 128.3264.93510.83=112.56 KN. m

Cb,Ab

-179.81-0.143

79.05

24.7279.7331.6610.4479.9331.9410.5532.0111.23

10.66

-0.357

179.81

-0.259

-0.104-61.11

-61.54-61.65-8.69-8.72

-8.76-9.93128.33-0.086-22.39

-21.81-9.93-21.72-8.96

-8.72

-8.69-12.94

-12.93-12.83-11.99

-0.215

-0.114

-6.68-32.32-32.55-32.61

-0.111

-0.278

-0.111

10.6611.23

10.5516.5416.50

16.1812.78

-0.116

-0.291

-128.3326.7128.1326.4326.16

-0.086

-0.137

-4.94-11.87-11.57-11.52

-0.093

-0.222

-0.118

-128.3332.0540.5841.3941.49

10.2412.9713.2313.26

128.33-29.90-0.071-40.58

-32.24-9.56-32.26-0.089

-4.94-17.01-17.14-17.15

恒荷载作用下迭代法计算

32.0142.4574.4610.4442.45-128.3326.164.44-179.8118.28-81.6

179.8118.28-24.76-33.45128.33-21.724.44-8.69-128.33

13.2613.6626.92

41.499.23128.33-32.269.23-12.94-21.63-4.94-17.15-8.69-33.45-4.94-11.52-27.98-6.68-32.61-71.9

10.4426.9837.4216.5426.98-10.32-10.3210.32

恒荷载作用下最后杆端弯矩

136.44136.44

109.23

100.8225.90

16.53

123.5273.9120.55

85.8018.67

8.44

恒载作用下V图（KN）

195.73

218.89

恒载作用下的N图（KN）

2、活载作用下的内力计算

活载直接作用于BC跨时的内力，利用对称性. 荷载引起的固端弯矩 屋面

MgCW,DW

q2l 12

4.48

2.562 12

=2.45KN. m

=

标准层 M

gCb,Db



q2l 12

5.6

2.562 12

=3.06KN. m 由荷载引起的偏心弯矩

=

M'CW,DW2.042 KN. m M'Cb,Db2.042 KN. m

活载在BC跨时，引起的不平衡弯矩：

MAWMEW0 MCW=（2.45+2.042）=4.49 KN. m MAbMEb0 MCb=（3.06+2.042）=5.10 KN. m

P=25.53KN活荷载作用在CD跨时的计算简图

57

-0.137

-4.490-0.100

-0.100-0.094

-0.278

-0.378-0.3761.1521.152

0.4250.4630.462

0.4220.4510.400

-0.215

-2.450.6090.609

0-0.116-0.117-0.120

291

-0.236-0.250-0.252

1.0521.055

-0.114

-0.259

-3.060.5300.5580.559

0.4000.4210.422

0.4430.4450.454

118

0-5.10-3.060.6020.5900.587

-0.302-0.294-0.294

1.1321.1101.104

0.3620.3550.353

活荷载作用在CD跨时迭代法计算

0.4000.7760.400

0.7760.4620.8840.4220.884-3.06

-0.116-0.216-0.2520.8031.0550.8030.4220.4430.865-3.06

-0.2940.8100.516

1.1040.8100.5870.5870.5590.559-1.942-2.450.609-1.232

0.3530.3530.353

活荷载作用在CD跨时最后杆端弯矩

0.093

活荷载作用在CD跨的M图

5.73

活荷载作用在CD跨时V图(KN)

活载设计值作用在AB跨时的内力计算：

计算汇交于每个节点各杆的转角分配系数：

u'ik.

12

iik

iik

u'1

110.357 210.410.4u'20.143

210.411.06u'30.215

211.060.411u'40.203

211.060.410.4u'50.081

211.060.4

10.4

u'6u'70.111

210.4211u'80.278

210.40.411u'90.142

210.5821.3711.06

u'100.185

210.421.06

10.4

u'11u'120.07

210.421.0611

u'130.291

210.40.3210.4

u'140.116

210.40.3210.32

u'150.093

210.40.3211

u'160.180

210.40.321.0611.06

u'170.191

210.40.321.0610.4

u'180.072

210.40.321.0610.32

u'190.058

210.40.321.06

12.285

25.53

活载引起的不平衡弯矩：

① 活载引起的固端弯矩：

q2l 1210.337

=7.642

12

=50.28KN. m

M

'AW,CW



M'CW,AW50.28KN. m

q2l 1210.337

=7.642

12

=50.28KN. m

M'Ab,Cb

M'Cb,Ab50.28KN. m

则活载引起的节点不平衡弯矩：

MMM

AW,CW

（50.280.938）=49.30 KN. m 50.282.042=48.44 KN. m

CW,AW

Ab,Cb

（50.280.983）=49.30KN. m

M

Cb,Ab

50.282.042=48.44KN. m

50.28

-13.88

-13.95-5.35

-5.54-5.57

-3.72-3.76-3.84

50.28-0.07

-0.215

-0.203-0.175

-0.185

7.05

8.308.32

-50.2820.7120.78

-0.357

-0.215

03

-14.70-14.77

4.904.984.69

-50.2811.7512.4812.24

3.25

3.281.15

1.221.23

3.073.09

0.600.580.63

-0.185

-0.175

-1.05

-1.06-0.41

-0.42

-0.43-0.11

-0.11-0.13

-0.33-0.27

-0.28-0.13

-0.11-0.11

-0.25-0.23-0.23

-0.116-0.278

0.357

-0.111

4.694.984.90

6.426.345.17

-0.29-9.40-9.29

48.44-3.84-3.76-3.72

-3.57-3.53-3.34

-10.15-9.34-9.83

1.67

1.530.631.600.58

0.60

1.441.51

0.920.920.85

-0.19-0.180

-0.191

-50.2812.9815.9116.11

50.28

48.44

-0.072

-0.180

4.155.095.15

-10.36-10.95

-11.00-3.34

-3.53-3.54

-11.15-11.32-11.34

2.12

2.230.672.240.70

0.72

2.012.222.23

0-0.093-0.58

-0.58

-0.60-0.19

-0.21-0.21

-0.291

活载在作用在AC跨时的迭代计算

8.3221.544.9013.22-50.2812.242.95-50.286.83-22.67

50.28 6.8343.16-5.57-9.2950.28-9.292.95-3.72-50.28

5.155.1510.30

16.115.1150.28-11.005.11-3.54-3.72-9.29-11.49-11.49-26.26-6.89

1.231.832.035.120.601.832.030.97-0.43-0.54-0.97

-0.125-0.764.9011.3216.226.4211.32-9.83-8.23-18.061.60-8.23-6.63

0.601.511.230.23-0.281.23-0.11-0.39-0.50

-0.371-0.496-12.64-11.252.23-11.252.151.63-0.721.63-0.21-0.21-0.42

-3.54-3.54-3.54

0.720.72活载作用在AC跨时杆端弯矩（KN.m）

43.160.97

0.29

0.42

活荷载作用在AC跨时的M图

28.91

活荷载作用在AC跨时V图（KN)

4

812

活载作用在AC跨时的N图（KNm）

内力组合：

根据最不利而又可能的原则进行内力组合，并进行承载力计算： ①恒载标准值1.2

②恒载标准1.2+活载标准值1.4 ③恒载标准1.2+风载标准值1.4

④恒载标准值1.2+活载标准值1.4+0.6风载标准值1.4

或近似：恒载标准值1.2+0.85（活载标准值+风载标准值）1.4 假定：当

qk

0.3~1时，（M，N，V）标准值设计值/1.25 gk

符号规定： 梁：

弯矩下侧受拉为“+”反之为“-” 剪力以绕杆端顺时针为“+”

柱：

弯矩M：以柱左侧受拉为“+”

轴力N：以柱受压为“+”受拉为“-”