建筑学院教学楼设计计算书

建筑学院教学楼设计计算书内容摘要：

ic 计算表 层次 Ec (N/mm2) b （ mm） h （ mm） hc （ mm） Ic （ mm4） EcIo/l （ kNm） 1  104 400 400 4500  109  1010 2~4  104 400 400 3300  109  1010 图 4－ 2 线刚度示意图 各层横向侧移刚度计算 底层 A、 D 柱 i= αc=(+i)/(2+i)= D11=αc12ic/h2 =121010/33002 =13818 15 B， C 柱 i=(+)/= αc=(+i)/(2+i)= D12=αc12ic/h2 =121010/33002 =17168 第二层 1， 4 号柱 i=2/（ 2 ） = αc=i/(2+i)= D21=αc12ic/h2 =121010/33002 =11305 2， 3 号柱 i=2+2/（ 2 ） = αc=i/(2+i)= D22=αc12ic/h2 =121010/33002 =14028 三、四 、五 层 三层 ， 四层 和五层 的计算结果与二层相同 D31=D34=11305 D32=D33=14028 D41=D44=11305 D42=D43=14028 D51=D54=11305 D52=D53=14028 表 43 横向侧移 刚度统计表 层次 1 2 3 4 5 ∑Di（ N/mm） 6197215=929580 5066615=759990 759990 759990 759990 该框架为横向承重框架，不计算纵向侧移刚度。 ∑D1/∑D2=929580/759990，故该框架为规则框架。 16 5 竖向 荷载 及其内力 计算 计算单元的选择确定 图 5 5－ 1 计算单元 计算单元宽度为 ， 4 轴线至 6 轴线间，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。 竖向 荷载 统计 屋面及楼面 恒 载 屋面： 小瓷砖层 ： kN/m2 高聚物改性沥青防水层 ： kN/m2 20 厚水泥砂浆找平： 20= kN/m2 1:8 水泥砂浆找坡层 : kN/m2 150 厚水泥蛭石保温层 : 5= kN/m2 100 厚钢筋混凝土结构层 : 25= kN/m2 20 厚 底板抹灰 ： 17= kN/m2  kN/m2 17 楼面 ： 12 厚人造大理石板面 层 2 8= kN/m2 100 厚砼板： 25= kN/m2 20 厚板底抹灰 ： kN/m2  kN/m 屋面及楼面 活载 楼 面活载： 教室 ： kN/m2 厕所： kN/m2 走廊、门厅、楼梯 : kN/m2 屋面活载： 上 人屋面 : kN/m2 雪载： 本题目基本雪压： S0= kN/m2 ,屋面积雪分布系数  r = 屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为： SK= r S0 == kN/m2 梁 荷载标准值 框架梁 b1h 1=300600 mm2 梁自重 （ ） 25=10 厚水泥石灰膏砂浆 （ ） 214= kN/m  kN/m 纵向连系梁 b2h 2=200400 mm2 梁自重 （ ） 25= kN/m 10 厚水泥石灰膏砂浆 （ ） 214= kN/m  kN/m 墙 荷载标准值 外： 250mm厚加气混凝土砌块 7 = kN/m2 20 厚底板抹灰： 17= kN/m2 6 厚 外墙贴面砖 = kN/m2  kN/m2 内： 250mm厚加气混凝土砌块 7 = kN/m2 20 厚底板抹灰： 17= kN/m 20 厚水泥粉刷墙面 17= kN/m2  kN/m2 女 儿墙： 18 6 厚水泥砂浆罩面 20= kN/m2 12 水泥砂浆打底 20= kN/m2 240 粘土空心砖 11= kN/m2 6 厚外墙贴砖 = kN/m2  kN/m2 门 ,窗及楼梯间 荷载 门窗荷载标准值： 塑钢玻璃窗单位面积取 KN/m2 ，木门取 KN/m2 塑钢玻璃门取。 楼梯荷载标准值： 楼梯底板厚取为 100 ㎜，平台梁截面尺寸为 200 ㎜ 400 ㎜ 楼梯板自重 （ 0. 074＋ ＋ ） 25247。 =人造理石面层 （ ＋ ） 247。 = KN/m2 板底 20 厚纸筋抹灰 12247。 = KN/m2 合 计 KN/m2 平台梁两端搁置在楼梯间两侧的梁上，计算长度取 l=3300－ 300=3000 ㎜ ，其自重 =25=， 竖向 荷载 内力 计算 19 图 5－ 2 荷载示意图 恒载作用下柱的内力计算 恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如 下图所示： 图 53 恒荷载作用下的荷载分布图 对于第 5 层， q1″表横梁自重，为均布荷载形式。 q1 =q2 分别上人屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。 q2==P1 、 P2 分别由边纵梁、中纵梁、边纵梁直接传给柱的恒载， PE 是由纵向次梁直接传给横向主梁的恒载，它们包括主梁自重、次梁自重、楼板重、及女儿墙等重力荷载，计算如下： P1 = (1/2)2++= P2 =(1/2)4 += KN 集中力矩 M1=PBeB =（ ） /2 = KNm M2=PDeD =（ ） /2 = KNm 对于 14 层， q1″是包括梁自重和其上部墙重 ,为均布荷载，其它荷载的计算方法同第 5 层。 q1 =q q2″和 q2， 分别为楼面 板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。 q2， == KN/m 外纵墙线密度 [（ ） +]/= KN/m 内纵墙线密度 [（ ） ]/= KN/m 20 P1= P4= (1/2)2++= P2 = P3 =(1/2)4 ++= KN 集中 力矩 M1=PBeB =（ ） /2 = KNm M2=PDeD =（ ） /2 = KNm 恒荷载作用下梁的固端弯矩计算 等效于均布荷载与梯形、三角形荷载的叠加。 梯形： q =（ 12α178。 +α179。 ） q2 本设计中 AB,CD 跨 α=三角形： q = q2， 对于第 5 层 ， AB,CD 跨梁： q=+=BC 跨： q″=+=AB,CD 跨梁端弯矩： MAB= MB A=ql2AB/12 = = （ ） BC 跨梁端弯矩： MBC= MCB=ql2AB/12 = = （ ） 对于第 14 层， AB,CD 跨梁： q=+=BC 跨： q， =+=AB,CD 跨梁端弯矩： MBD= MDB=ql2BD/12 = = （ ） BC 跨梁端弯矩： MBC= MCB=ql2AB/12 = = （ ） 恒载作用下框架的 弯矩计算 分配系数的计算 : iiSi S  其中 iS 为转动刚度 采用分成法计算时，假定上下柱的远端为固定时与实际情况有出入。 因此，除底层外，其余 21 各层的线刚度应乘以 的修正系数，其传递系数由 改为。 图 54 恒载作用下弯矩分配图 22 图 55 恒载弯矩图 23 活载作用下柱的内力计算 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示： 图 56 活荷载作用下的荷载分布图 对于第 5 层， q1== KN/m P1 = (1/2)2+= KN P2 =(1/2)4 += KN 集中力矩 M1= M4=PBeB =（ ） /2 = KNm M2= M3=PDeD =（ ） /2 = KNm 同理，在屋面雪荷载的作用下： q1== KN/m P1 = (1/2)2+= KN P2 =(1/2)4 += KN 集中力矩 M1 =PBeB =（ ） /2 = KNm M2 =PDeD =（ ） /2 = KNm 对于第 14 层， q1== KN/m q2== KN/m P1 = (1/2)2+= KN P2 =(1/2)2+(1/2)2+= KN 24 集 中力矩 M1=PBeB =（ ） /2 = KNm M2=PDeD =（ ） /2 = KNm 将计算结果汇总如下两表： 表 51 横向框架恒载汇总表 层次 q1 KN/m q2 KN/m P1P4。