学生宿舍楼设计计算书

第 1章 绪 论1.1 选题背景及设计方法1.1.1 选题背景框架结构是多高层建筑的一种主要结构形式， 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋 混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形式可灵活布置建筑空间，使用 较方便但是随着建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著 增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处 理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理因此在 使用上层数受到限制 框架结构抗侧刚度较小， 在水平力作用下将产生较大的侧向位移 由于框架构件截面较小， 抗侧刚度较小， 在强震下结构整体位移都较大， 容易发生震害 此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重因而其主要适用于 非抗震区和层数较少需要较大开阔空间的建筑1.1.2 设计方法 建筑设计一般分为三个阶段：方案构思、初步设计阶段和施工图阶段在设计过程 中要求各专业密切配合互相协调、不断完善修改、以满足建筑、结构、设备等各方面要 求1.1.3 设计容1、建筑设计部分底层平面图 1: 100标准层平面图 1: 100正立面图 1: 100侧立面图 1: 100剖面图 1: 50屋顶平面图 1: 200总平面图、建筑说明 1：5002、结构设计部分确定结构方案荷载收集及计算 计算简图确定 结构设计计算柱、梁、板、基础设计 结构施工图绘制1.2 设计概况及预期结果1.2.1 工程概况 本设计为市松江宾馆设计，结构类型为钢筋混凝土框架结构，共五层，建筑面积5036.4m2，建筑物平面为一字形，底层高 3.3m，标准层高3m,室外高差0.5m。

1.2.2 气象条件(1) 冬季采暖室外计算温度-26 ° C (绝对最低气温-36.6 C)；夏季通风室外空气 计算温度27.3 C (绝对最高气温35.7 ° C)室计算温度：卫生间、楼梯间、大厅为16C, 其它均为20 C2) 主导风向：西南年平均风速3.8m/s ,最大风速22m/s,基本风压 W=0.55kN/m2 (按 50 年一遇采用)3) 基本雪压：Sc=0.45kN/m2 (按50年一遇采用)4) 年降雨量：634mm日最大降雨量：122mm 1小时最大降雨量：56mm雨季集 中在 7、 8 月份 5)土壤最大冻结深度 2000mm1.2.3工程地质条件( 1)由市地质勘察工程公司提供地质勘察技术报告，场地地质情况见表 1.1 2)场地地下水位在自然地面以下 9.55~11.0m，绝对标高为410.00 — 410.37m 地下水对混凝土结构不具腐蚀性， 但在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱 腐蚀性3)抗震设防烈度为6度，场地类别为U类表1.1 场地地质情况序号岩土分类土层深度(m)厚度围(m地基十承载力(KPa)描述1杂填土60.6——2Y =18.2KN/m2粉质粘土6.66220Y =18.6KN/m2 C=120Pa ® =220 ® =25.7%-1e=0.729 a=0.729 a1-2=0.33MpaEs=5.2Mpa Ie =0.41 fk=220MPa续表1.1场地地质情况序号岩土分类土层深度(m)厚度围(m地基十承载力(KPa)描述3粘土9.631802 0Y =19KN/m C=15pa ® =20 w =25.7%e=0.72 Es=4.8Mpa I e=0.86 f k=180MPa4红粘土很厚很厚200fk=200MPa注：表号中给定的土层深度从自然地坪算起。

124施工条件(1) 建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件2) 拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高施工技术水平较高， 机械设备力量雄厚，施工水平较高建筑材料及各种半成品等可均由承包公司负责组织 供应125预期结果本设计根据给定资料及设计任务书，在进行初步方案构思与设计后，进行初步方案 调整，确定相对优化的建筑方案，充分运用了现代旅馆的国外设计现状以及办公楼的特 点，满足了建筑功能的要求，采用了合理的技术措施，具有良好的经济效果，体型规整、 简洁、美观通过相关旅馆的设计规及设计标准学习与掌握，根据建筑方案得到经济合理的结构 设计方案，充分考虑了结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经 济的结构体系，加强了结构构造措施通过对相关旅馆楼的设计规及设计标准学习与掌 握，选用主要计算单元进行结构受力计算，得出合理可行的结构设计第2章建筑设计2.1建筑功能与特点2.1.1总平面布置参考：1]国家标准•建筑制图标准(GB/T 50104— 2001)[S].:中国计划，2002.[2] 同济大学、建筑大学等合编•房屋建筑学[M].:中国建筑，2006.旅馆楼置于场地中间，一层西侧主道设置一个主出入口，无次出入口，因为旅馆的 车辆通行少，但要求位置醒目，客人易于进入，出入方便。

停车场安排在建筑物北侧和 西侧，方便人流通行建筑物的四周布置绿化，美化建筑总平面布置图见图2.1r'i图2.1 总平面布置图2.1.2平面设计参考：国家标准.建筑制图标准(GB/T 50104— 2001) [ S].:中国计划，2002. 行业标准.旅馆建筑设计规(JGJ62-90 ) [S].:中国建筑工业.该设计采用廊式组合，使平面紧凑、组合灵活，平面布置满足长宽比小于 5,采用纵向3.9m、横向7.8m、2.6m、7.8m的柱距纵、横向定位轴线均与柱轴线重合，为使外墙、走廊墙壁平齐，纵梁轴线与柱轴线发生偏移，满足美观与使用要求门厅面积主要根据建筑物的性质、 规模、功能要求及其空间处理确定， 面积为 60.84 m2 满足使用要求该旅馆设置电梯两部， 楼梯二部，楼梯间设置在框架中， 以保证框架整体稳定要求 卫生间每层设置两间，布置在建筑大厅边上有利于使用人流在各卫生间设置前 室，作为盥洗室标准间为两床布置，且全部配有卫生淋浴设施餐厅设在一楼单独地方 平面设计中的一层平面图见图 2. 2，标准层平面图见图 2. 3，顶层平面图见图 2. 45 ® '41 @ IS ■» Q5 ii图2. 4顶层平面图a„vI.Jl_-n■=..04■lif.f-击th帛X「一n2.1.3立面设计参考：同济大学、建筑科技大学、东南大学、大学等.房屋建筑学[M].:中国建 筑工业，2005。

正立面、背立面窗户成组排列墙面外装饰采用涂料粉刷，整个建筑物线条简洁有力，充分体现了建筑朴实、大方 的风格特点，适合商务居住，与它的使用功能相互呼应立面设计中的正立面图见图 2.5，左立面图见图2.6lil-X-1： 1*->ic-fflI*-J,jffla叫J—fflE IS.■>«31/1P丄ffl-fflrnn rm吐O1八兀—J—Ml !心.hl411s = d'l 1lOi rrrO EDn o'.H 0口 [EQo皿CEO 口tn] o1 :[EO 口 to曲H-I9E ? LjJrm rmO EHrm rmo til[TI] TT曲tDrm n~no nrm rm血tnnm n~nn tn:~Zi Jrrn n~riEl III□zp 口H Hitt| rrntn曲B::j.D'Hrm rnnKI tc眄fflH0 E0 00 i⑹JaHfa~J JpA ■!-rm rmo nrni mO □mo曲rm rmed tn|jlin ,[m cedEd eiH..J—rm 匸 rrn rrn o t olnijJ -■■J严图2.5 正立面图图 2.6 左立面图2.1.4 剖面设计参考: 国家标准. 建筑制图标准（ GB／T 50104－2001）[S]. ：中国计划， 2002。

建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋个部分的组合关系 剖面设计主要分析建筑 物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造 关系等本设计室外高差 0.5 米，用台阶连接，使建筑物入口亲切、近人为保证室具有充 足的天然采光，纵墙侧窗规格主要为 2100mM 1500mm窗台高度为850 mm纵梁高度 为650 mm屋面采用有组织排水，屋顶采用不上人屋面，女儿墙高度为 1500 mm室楼 梯间均为封闭式防火楼梯，楼梯采用板式楼梯外墙采用空心砖，外墙保温材料采用聚 苯乙烯塑料板剖面设计中的 1-1 剖面图见图 2.7图2.7 1-1剖面图2.1.5防火防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于 35m大房间设前后两个门，小房间设一个门，满足防火要求2.1.6抗震措施本设计为六度设防，考虑抗震措施，采用三跨框架平面设计时，将楼梯设置在框 架中，有利于抗震本设计在平面上力求平面对称，对称平面易于保证质量中心与刚度 中心重合，避免结构在水平力作用下扭转2.2设计资料2.2.1工程做法1、屋面做法防水层：SDC12C复合卷材找平层：1 : 3 30mm厚水泥砂浆找平层保温层：150mn厚加气混凝土结构层：100mn厚现浇钢筋砼屋面板2、 楼面做法10mn厚水泥砂浆面层100mn厚现浇混凝土楼板3、 墙体墙体采用加气混凝土砌块砌筑。

墙厚由砌块尺寸而定，由于墙体稳定性较差，亦需 对墙身进行加固处理，通常沿墙身竖向和横向配以一定数量的受力钢筋4、 台阶室外台阶的平台与室地坪的高差为 50m m表面外稍微倾斜，以免雨水流向室2.2.2材料砼强度等级为C30, C20,纵筋HRB335 箍筋HPB2352.2.3门窗门窗表见表2.1表2.1门窗表类型设计编号洞口尺寸（mm各层樘数总樘数备注1层2层3层4层5层门M1120021002325252523121单开木门M27002000101010101050单开铁皮门M3180021003一一一——3双开玻璃门M415002100一11114子母式木门续表2.1门窗表类型设计编号洞口尺寸（mm各层樘数总樘数备注1层2层3层4层5层窗C1210015002628282828138塑钢窗C215001500122227塑钢窗C32100180018一一一一18塑钢窗2.3 本章小结建筑设计是一个较为复杂的过程，影响它的因素又很多在进行建筑设计时，应根 据建筑物的使用性质，规模，及周围交通采光等状况有关确定建筑物在使用要求、所用 材料、设备条件等方面的质量标准，并且相应确定建筑物的耐久年限和耐火等级。

建筑 设计还应满足建筑使用功能、考虑建筑美观要求、具有良好的经济效果、符合总体规划 要求本设计满足了“适用、经济、美观”的要求平面布局分区明确，互不干扰建 筑造型简洁、空间完整此外，还考虑了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第3章结构设计3.1确定结构方案3.1.1框架结构的选择框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，它既承受竖向荷载，又承受水平荷载由于该设计仅考虑水平风荷载，总高度小于 24m,属多层建筑，U类场地土，又为旅馆 楼，比较砖混结构、框架-剪力墙结构，砖混结构满足不了使用功能要求；框架-剪力墙 结构性能好，但造价较高选择框架结构，由钢筋砼梁、柱等杆件刚接而成的框架体系 则具有承载力高、整体性强、抗震性能好、平面布置灵活、易形成较大空间、施工方便 等优点所以本设计选择五层框架结构3.1.2基础布置本框架设计层数不多，上部结构的荷载较小，地基坚实均匀，再综合考虑现场的工 程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件等综合因素，选择柱下独立基础，因 为中间柱距较小，所以采用矩形联合基础3.1.3楼（屋）盖布置考虑本设计梁格布置，结合双向板受力性能较好，适合旅馆房间布局，梁格布置使 顶棚整齐美观以及经济等因素，采用钢筋混凝土双向板肋梁楼（屋）盖。

3.1.4结构措施本框架设计由于长度方向为 69.6>55m,不符合规关于伸缩缝的设置要求，因此考虑设置后浇带，同时建筑不规则形状应设置沉降缝，所以沿建筑物长度方向隔 30.2m和23.4间距留出施工后浇带，带宽取 550mm,后浇带混凝土采用膨胀混凝土，在二个月后 浇灌混凝土，浇灌时的温度宜低于主体混凝土浇灌时的温度依据工程结构抗震设计规，六度设防时一般不必计算地震作用，只须采取必要的抗 震措施基础选择了低承台桩，同一结构单元的基础均埋置在同一标高上， 有利于抗震；楼面，梁柱均为整体现浇结构，合理选择构件尺寸和配筋，体现了 “强柱弱梁” ，“强剪弱弯”的设计原则3.2结构计算3.2.1柱截面、板厚及柱高度的确定1、柱(1) .恒荷载： 12X 0.5X( 7.8+2.60)X 3.9X 5=1217KN活荷载： 2X 0.5X( 7.8+2.60)X 3.9X 5=203KN估算柱轴力设计值：1.2X 1217+1.4X 203=1669KNfc为混凝土轴心抗压强度设计值，本方案为 C30混凝土，则fc取14.3kN/ mm2 柱：A 1.2N /0.75fc 公式(3.1 )Ac —柱的截面面积N—柱所承受的轴力fc — C30混凝土轴心抗压值由公式(3.1 ) A > 1.2 X 1669000/0.75 X 14.3=1.8674屯 X0000im2 ,取柱截面为正方形，则柱截面尺寸为：柱： 450mm 450mm (202500mm2 )。

h= (1/8 〜1/15) lb=(1/2 〜1/3) hh—梁高 l —梁场 b—梁宽 估算： 连系梁：h= (1/8 〜1/15)3900=500〜260b=(1/2 〜1/3)500=250〜2AB,CD 跨:h= (1/8 〜1/15)7800=975〜520b=(1/2 〜1/3)650=325〜217,BC跨：h=500m,楼梯间处：h=500mm,2、梁根据公式(3.2)公式(3.3)取 h=500mm取 b=250mm取 h=650mm取 b=250mm取 b=250mm取 b=250mm图3. 1框架平面柱网布置3、 板厚本结构采用单向板，板厚100 mm4、 柱高度底层柱高度h=3. 4+0. 5+1.0=4. 5m，其中：3.4m为底层层高，0.5m为室外高差，0.6m为基础顶面至室外地面的高度其他柱高度等于层高 3m框架计算简图如图3.27M0 .w'12D0;)151图3.2横向框架计算简图及线刚比3.2.2框架侧移刚度参考：同济大学、大学、东南大学、清华大学等 .混凝土结构[M].:中国建筑工业，2008，浦生主编 混凝土结构设计[M].:高等教育，2005.6。

1、横梁线刚度混凝土，C20, Ec=2.55 X 04 N/mm2 =2.55 XO7 kN/m在框架结构中，现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减小框架侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取1=1.5110为梁的截面惯性矩），对中框架梁取1=2.01 横梁的线刚度计算结果列于表 3. 1ibElbL公式（3.2）E—混凝土的弹性模量Ib —框架梁、柱截面惯性矩L —跨长表3.1横梁线刚度梁号L截面b h(m)跨度L(m)惯性矩,bh3 4I0 12 (m )中框架梁4Ib 2I0 (m )EIbib 〒(kN m)AB、CD0.25 >.650.56 >.557.85.72 >0-3"21.14 103.74 104BC0.25 >.52.62.60 10-320.52 105.11 10 42、横向框架柱的侧移刚度D值柱混凝土 C30, C30, Ec=3.0X104N/mm2 =3.0X107 kN/m2，柱线刚度列于表 3. 2,横向框架柱侧移刚度D值计算见表3.3表3.2柱线刚度柱号Z截面(m2)柱高度h(m)惯性矩,bh3 4I0 12 (m )线刚度EI0i^ — (kN m) h底层柱0.45 >0.454.53.42 >10-342.28 10标准层柱0.45 >0.453.03.42 >10-343.42 10在计算力时线刚度区实际线刚度 0.9倍底层：2.28 >104 >0.9=2.05 W4 kN m标准层：3.42 >04 >0.9=3.08 W4 kN m线刚比：4 4I b= (3.74 >0 ) /(3.42 W )= 1.094lz=(5.11 104)/(3.42 1.494Id =(0.667 104)/(3.42 值)=0.667.12公式—线刚度修正系数 ic —层柱的线刚度 h —层柱高DIc 2 h（3.3）△(2 k一般层）公式（3.4）k—梁柱线刚比值0.5 k2 k（底层）公式(3.5)表3.3横向框架柱侧移刚度D值计算层次柱号k Ib （一般层）2ick 一 （底层）Ic亠（一般层）2 k0.5 k 宀戶 -（底层）2 kr - 12D I^"2 h(kN /m)根数底层中框架边柱1.8240.60873862中框架中柱4.3170.76392692D333102中框架边柱1.2140.3781552325层中框架中柱2.8730.590242292D79504323横向风荷载作用下框架结构力和侧移计算参考：国家标准•混凝土结构设计规（GB 50010 — 2002） [ S].:中国建筑工业, 2002;混凝土结构第二版[M]，叶列平，清华大学，2006。

1、风荷载标准值公式（3.6）作用在屋面梁楼面梁集中荷载标准值：k z s z 0 （hi hj） B/ 20 —基本风压z —高处Z处的风振系数s—风载体型系数—风压高度变化系数hi —下层柱咼hj —上层柱高B —柱距本设计房屋高度18mv 30m,高宽比18/18.2=0.989< 1.5,故不考虑风压脉动的影响, 取z 1.0 , C类地区，基本风压 ° 0.55kN/m，由荷载规查得矩形s 0.8KN/m（迎风面），s 0.5KN /m（背风面）取④轴线横向框架计算，其负载宽 度为 18.2m、B=3.9m沿房屋高度分布风荷载标准值如表 3. 4所示表3.4沿房屋高度分布风荷载标准值层次H i/mHi /mZH j / mw/kn13.430.7436.1926.430.7436.1939.430.7436.19412.430.7436.19515.43.90.7437.12沿房屋高度分布风荷载标准值如图 3.3,按静力等效原理将图示的分布风荷载转化为节点集中荷载如图3.4■ I-■ . 1-...1.图3.4节点集中风荷载2、风荷载作用下的水平位移验算水平荷载下的层间位移公式:VjDj公式（3.7）Vj —第i层的总剪力Dj —第j层所有柱侧位移刚度和Uj —第j层的层间位移风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算如表 3. 5所示表3.5风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次hi(m)Fi(kN)Vi(kN )DUi (mm)Ui /h(kN/m)536.196.19795040.0000852.67 X0436.1912.38795040.0001655.33 X0336.1918.57795040.0002357.67 X0236.1924.76795040.0003110.33 X0 514.57.1231.88333100.0009621.33 10 5由表3.5可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为 21.33 X 10 5，远小于1/550=181.82X 10 5，满足规要求。

3、风荷载作用下，横向框架的力分析参考：国家标准.混凝土结构设计规(GB 50010- 2002) [ S].:中国建筑工业， 2002,梁兴文、王社良、晓文等.混凝土结构第二册[M].:清华大学，2006以中框架为例进行计算，边框架和纵向框架的计算方法、步骤与横向中框架完全相 同框架柱剪力及弯矩计算，采用 D值法，其结果见表3.6确定反弯点饿位置用公式 丫= y 0+y1 +y 2 +y3 公式(3.6 )y 0 —框架柱的标准反弯点高度比y1 —上、下梁线刚度变化时对反弯点高度比的修正值y2、y3—上、下层层高变化时对反弯点高度比的修正值表3.6 A柱框架反弯点的位置层号h/my°y1y 2y 3yyh/m530.360000.631.08430.410000.411.23330.460000.461.38230.500-0.0050.51.514.50.570000.572.57表3.7 A柱框架反弯点的位置层号h/myy1y2y3yyh/m530.440000.441.32430.450000.451.35330.500000.501.5230.500000.501.514.50.5350000.5352.57计算公式：Mc上 Vim（1 y）h 公式（3.7 ）Me下 Vmyh 公式（3.8 ）■左lbM b左j —■左（M e下j 1 M 上j） 公式（3.9 ）ib ib・右Mb右j ‘ - （Me下ji M上j） 公式（3.10）ib ibMb总j Me下ji M上j 公式（3.11 ）Me上一层间柱上部弯矩Me下一层间柱下部弯矩M b左j —层间柱左部弯矩M b右j —层间柱右部弯矩M b总j —层间柱总弯矩Vim —层间柱剪力y—反弯点高度h—层咼i—梁柱所对应的线刚度表3. 8中框架柱剪力及弯矩计算表层次54321层高hi33334.5层间剪力Vi6.1912.3818.5724.7631.88层间刚度Di7950479504795047950433310A（D）轴柱Dii155231552315523155237386Vii(kN)1.212.413.624.837.08K0.1950.1950.1950.1950.222yi(m)1.081.231.381.502.57M上（kN m）2.324.275.867.2513.66M下（kN m）1.312.965.007.2518.2M总（kN m）2.325.588.8213.2520.91B（C）轴柱Di12422924229242292422924229Vii(kN)1.893.785.667.558.86K0.3050.305.03050.3050.278yi(m)1.321.351.51.52.41M上（kN m）15.4721.9828.1331.8736.85M下（kN m）10. 3116.5823.0231.8774.83B(C)轴M左（kN m）1.353.695.758.3812.623M右（kN m）1.835.047.8411.4417.22注：y y。

yi g , W MDii/Di , M 上 W（1 yjhi，M 下 Viyihi框架梁端弯矩、剪力及柱轴力见表 3.7表3.9风荷载作用下框架梁端弯矩层数梁弯矩梁端剪力（KNAB跨长BC跨长A轴B轴左B轴右AB跨左二AB跨右BC跨左=BC跨右57.82.62.321.351.830.471.4147.82.65.583.695.041.193.8837.82.68.825.757.841.876.0327.82.613.258.3811.442.778.817.82.620.9112.6317.224.313.25表3. 10风荷载作用下框柱轴力层数A轴AB跨右-BC跨左B轴5-0.47-0.94-0.944-1.66-2.69-3.633-3.53-4.16-7.792-6.3-6.03-13.821-10.6-8.95-22.77注1：柱轴力中的负号表示拉力注2 :表中 M单位为kN - m V单位为kN, N单位为kN, L 单位为m风荷载作用下框架弯矩见图3.3剪力及柱轴力见图3.4324活荷载收集参考：国家标准•建筑结构荷载规(GB 50009— 2001) [S].:中国建筑工业，2002;东南大学、同济大学、大学合编，混凝土结构中册 [M]，中国建筑工业，20081、屋面均布活载标准值计算重力载荷代表值时，仅考虑屋面雪载荷 0. 45 kN/m2。

由于屋面雪荷载0. 45 kN/ m2 < 0.5kN/tf，则屋面均布活荷载取 0.5 kN/ m22、楼面均布活荷载标准值楼面均布活荷载对旅馆楼的一般为 2 . 0kN/m2,取均布载荷为2. 0kN/m2 3.2.5竖向荷载作用下横梁框架的力分析参考：国家标准.混凝土结构设计规(GB 50010 — 2002) [ S].:中国建筑工业， 参考：国家标准.建筑结构荷载规(GB 50009— 2001) [ S].:中国建筑工业，2002;， 东南大学、同济大学、大学合编，混凝土结构中册 [M]，中国建筑工业，2008取④轴框架计算1、计算单元横向框架计算单元如图3.7所示图3.5 横向框架计算单元2、恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值（不上人屋面）：SDC120复合卷材1 : 3 30mm厚水泥砂浆找平层150mm厚加气混凝土保温层100mm厚现浇混凝土楼板20厚板底粉刷0 .15 KN/m20.03 X 20=0.6 KN/m20.15X 6.0=1.2 KN/m220.1 X 25=2.5 KN/m20.02X 20=0.4 KN/m2屋面恒载框架边梁自重（AB、CD） 边梁侧粉刷框架中梁自重（BC） 中梁侧粉刷作用在顶层框架梁上的线荷载为：g5AB1=g5CD1=4.06+0.37= 4.43 KN/mg5AB2=g5CD2=4.55X 3.9=17.55 KN/m4.55 KN/m20.25X 0.65X 25= 4.06 KN/m2X(0.65-0.1 )X 0.02X 17= 0.374KN/m0.25X 0.50X 25=3.125 KN/m2X( 0.50-0.1)X 0.02X 17= 0.272 KN/mg5BC1 =3.125+0.272=3.397KN/mg5BC2=4.55X 2.6=11.83KN/m(2) 楼面框架梁线荷载标准值：10mm厚水泥砂浆面层 0.01 X 20=0.2 KN/m2100mm厚现浇混凝土楼板 2.5 KN/m 220mm厚水泥砂浆板底 0.02X 20=0.4 KN/m2楼面恒载 3.10 KN/m2边跨填充墙标准层自重：0.24X( 3.0-0.65)X 10= 5.64KN/m墙面粉刷：(3.0-0.65)X 0.02X2X 17= 1.598KN/m管道井填充墙：(3.0-0.0.1)X (1+1.5) X 0.24X 10= 17.4KNC型轻钢龙骨隔墙四层(无保温)：0.49X( 3-0.1)X( 2.4+2.4) =6.28KN卫生间平均到楼板仅在墙下受压处进行双倍配筋:实际楼面恒荷载为：(17.4+6.82) / (3.9X 7.8) =0.80 KN/m3.10+0.80=3.9 KN/m作用在中间层框架梁上的线荷载为：gAB1 =gcD1=4.434+5.64+1.598= 11.67KN/m gBC1 =3.4 KN/m0.25X 0.50X 3.9X 25= 12.19KNgAB2=gcD2=3.9X 3.9=15.21 KN/m gBC2=3.9X 2.6=10.14 KN/m(3)屋面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.25X 0.5X 3.9X 25= 12.19KN粉刷：2X 0.02X( 0.50-0.10)X 3.9X 17= 1.06KN1.5m高女儿墙自重：1.5X 3.9X 0.24X 10= 14.04 KN粉刷：2X 0.02X 1.5X 3.9X 20= 4.68 KNA、D点相同：1/2X 3.9 X 1/2X 3.9 X 4.55 = 17.30 KN顶层边节点集中何载：G5a=G5d=49.27 KN连系梁传来屋面自重:中柱连系梁自重:粉刷： 2X 0.02X( 0.50-0.10 X 3.9X 17= 1.06 KN连系梁传来屋面自重：B、C 点相同：(0.5X 3.9X 0.5X 3.9+0.5X 3.9X 0.5X 2.6-0.5X 2.6X 0.5X 2.6X 0.5) X2X 4.55= 32.68 KN顶层中间节点集中荷载：G5b=G5c=45.93KN（4）楼面框架节点集中何载标准值：边柱连系梁自重：0.25X 0.50X 3.9X 25= 12.19KN粉刷：2X 0.02X( 0.50-0.10)X 3.9X 17= 1.06 KN钢窗自重：2.1 X 1X 1.5X 0.45= 1.42KN窗下墙体自重：0.37X 0.85X 2.1 X 10= 6.6KN粉刷：2 X 0.018X 0.85X 2.1 X 20= 1.29 KN窗边墙体自重：0.37X( 3-0.65)X( 3.9-2.1-0.45)X 10= 11.74 KN粉刷：2X 2.35X 1.35X 0.018X 20= 2.28 KN框架柱自重：0.45X 0.45X 3X 25= 15.19KN连系梁传来楼面自重：A、D点相同：0.5X 3.9 X 0.5 X 3.9X 3.9= 14.83 KN中间层边节点集中何载：Ga=Gd=66.6KN中柱连系梁自重：12.19 KN粉刷：1.06 KN纵墙自重：(3.9-0.45)X( 3.0- 0.5)X 0.24X 10 = 20.17KN粉刷：2X( 3.9-0.45)X( 3.0-0.5)X 0.018X 20= 6.21KN扣除门洞重加上门重：—2.1X 1.0X 0.24X 10+1.0X 2.1 X 0. 2-2.1X 1.0X 2X 20X 0.018= -6.13KN框架柱自重：15.19KN连系梁传来楼面自重：B、C点相同：[0.5 X 3.9 X 0.5 X 3.9 X 0.5 + 0.5 X 3.9 X 0.5 X 2.6-0.5 X2.6 X 0.5 X 2.6 X 0.5] X 2X 3.9= 28.01 KN中间层中节点集中荷载：Gb=Gc=77.23KN(5) 恒载作用下的结构计算简图如图 3 所示，G5A= G5D=49.27KNG5B= G5C=45.93 KNGA= GD=66.6 KNGB= GC=77.23 KNg5AB1= g5CD1=4.43 KN/mg5BC1=3.4 KN/mg5AB2= g5CD2=17.55 KN/m g5BC2=11.83KN/m gAB1 = gCD1 =11.67KN/m gBC1=3.4KN/m gAB2 = gCD2 =15.21KN/m gBC2=10.14 KN/m3. 屋、楼面活荷载计算 屋、楼面活荷载作用下的结构计算简图如图 4 所示。

图中各荷载值计算如下P5ab= F5cd=3.9x 0.5=1.95 KN/mP5bc=2.6X 0.5=1.3KN/mP5a=P5d=0.5X 3.9 X 0.5 X 3.9 X 0.5 X 2X 0.5=1.9 KNP5b= P5c= (3.9X 0.5X 3.9X 0.5X 0.5+3.9X 0.5X 2.6X 0.5-2.6X 0.5X 2.6X 0.5X 0.5)X 0.5X 2=3.59 KNPab = Pcd =7.8 KN/m走廊：Pbc = 5.2KN/mPA= PD=7.61KNPB= Pc= 14.37KN4. 屋面雪荷载(分布同屋面活荷载)P 雪 AB = P 雪 CD = 0.45X 3.6 = 1.62 KN/mP 雪bc= 0.45X 2.6=1.17 KN/mP 雪a=P 雪d=0.45X 0.5 X 3.9 X 0.5 X 3.9=1.71KNP 雪b= P 雪 c= 0.45X 2 (0.5X 3.9X 0.5X 3.9X 0.5+0.5X 3.9X 0.5X 2.6+0.5X 2.6X 0.5X 2.6X0.5) =3.23 KN图3. 6恒载作用下框架剪力图P砸PPcPo图3.7活载作用下框架剪力图5、力计算参考：叶列平•混凝土结构设下册[M].:清华大学，2006。

梁端，柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算因各楼层楼面活荷载标准值均小于3. 5kN/m2，可采用满布荷载法近似考虑活荷载不利布置的影响1） 分配系数计算考虑框架对称性，取半框架计算，取AB跨梁线刚度作为基础值1，半框架的梁柱相对 线刚度如图3. 10所示,切断的横梁线刚度为原来的2倍，分配系数按与节点连接的转动刚 度比值计算，由图3.2已经得出2） 传递系数传递系为1/2，远端滑动铰支传递系数为-13） 转化匀布荷载梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成， 可根据固端弯矩相等的原则先将梯形分布 荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载等效均布荷载的计算公式如图 3.10.所示：图3.8等效匀布荷载计算图MabP MabQQ (1 2 2 3)〕,Q 57p4 641-,Q -P2 857 57g5 边=g5ABi + g5AB2=4.43+ X 17.55=20.06KN/m64 645 5g5 中=g5BCi+ g5BC2=3.40+— X 10.14=9.74 KN/m8 857 57g 边=gAB1 + gAB2=11.67+ X 15.21=25.22 KN/m64 645 5g 中=gBC1 + gBC2=3.40+— X 10.14=12.77 KN/m8 8图示结构力可用弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取二分之一结构计算，各杆 的固端弯矩为:M5AB= M5BA =丄4边•边2=丄 X20.06 X.82= 101.70 KN M12 12M5bc=—g5中 l 中2=丄 X10.79 X.&= 6.08 KN M12 12Mab=Mba=2g5 边 l 边2=右曲 =127・87 KN MMbc =^g5中 I 中 2=丄 X9.74 X.62= 5.49 KN M12 12活荷载转化匀布荷载:P5 边=57P5ab=57 X1.95=1.74 KN/m64 645 5P5 中=—P5BC二—X1.3=0.81 KN/m8 8P5边=57 P5AB=57 X7.8=5.29 KN/m64 645 5P5 中= P5bc= X5.2=3.25KN/m8 8各杆的固端弯矩为：1 2 1 2Mab5= Mba = — P5边 I 边2= — X1.74 K 82 = 8.82KN M12 12MBC5= — P5 中｝中2=丄 >0.84 2.g = 0.47KN -M12 121 2 1 2Mab5= Mba = P 边｝边= >5.29 >.8 = 26.82KN ・M12 121 2 1 2MBC5= P 中 I 中2= >3.25 >.62= 1.83KN -M12 12(3) 弯矩分配恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见表3. 11，框架弯矩图见图3.9活荷载作用下，框架的弯矩分配计算见表3. 12,框架弯矩图见图3.9表3. 11恒载作用下上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.4520.5480.3140.2580.428五杆端弯矩-101.7101.7-6.0845.9755.73-30.2-24.67-40.93层19.89-15.0127.87-12.55-2.21-2.67-4.81-3.95-6.65结果弯矩63.65-63.6594.74-41.17-53.57调幅弯矩-54.180.53-45.53分配系数0.3110.3110.3780.2490.2050.2050.341四杆端弯矩-127.87127.87-5.4939.7739.7748.33-30.47-25.09-25.09-41.73层22.9919.89-15.2424.17-12.34-12.55-8.6-8.6-10.440.180.150.150.24结果弯矩54.1651.06-105.22121.75-37.28-37.49-46.98调幅弯矩-89.44103.49-39.93分配系数0.3110.3110.3780.2490.2050.2050.341三杆端弯矩-127.87127.87-5.4939.7739.7748.33-30.47-25.09-25.09-41.73层19.8919.89-15.2424.17-12.55-12.55-7.63-7.63-9.280.230.190.190.32结果弯矩52.0352.03-104.06121.8-37.45-37.45-46.9调幅弯矩-88.45103.53-39.87分配系数0.3110.3110.3780.2490.2050.2050.341-二二杆端弯矩-127.87127.87-5.4939.7739.7748.33-30.47-25.09-25.09-41.7319.8922.19-15.2424.17-12.55-13.46层-8.35-8.35-10.140.460.380.380.62结果弯矩51.3153.61-104.92122.03-37.26-38.17-46.6调幅弯矩-89.18103.73-39.61分配系数0.3470.2310.4220.2680.220.1470.365-一-杆端弯矩-127.87127.8744.3729.5453.96-32.8-26.92-17.99-46.67层19.89-12.426.98-12.55-2.6-1.73-3.16-3.87-3.17-2.12-5.27结果弯矩61.6627.81-89.47118.18-42.64-20.11-55.43调幅弯矩-76.05100.45-47.12传至地基的弯矩13.9110.55表3. 12活载作用下上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.4520.5480.3140.2580.428五杆端弯矩-8.828.82-0.473.994.83-2.62-2.16-3.57层4.17-1.312.42-2.56-1.29-1.570.040.040.06结果弯矩6.87-6.878.66-4.68-3.98调幅弯矩-5.847.36-3.38分配系数0.3110.3110.3780.2490.2050.2050.341四杆端弯矩-26.8226.82-1.838.348.3410.14-6.23-5.12-5.12-8.52层24.17-3.125.07-1.08-2.56-0.95-0.95-1.15-0.36-0.29-0.29-0.49结果弯矩9.3911.56-20.9525.3-6.49-7.97-10.84调幅弯矩-17.8-21.5-9.21分配系数0.3110.3110.3780.2490.2050.2050.341-三杆端弯矩-26.8226.82-1.838.348.3410.14-6.23-5.12-5。