教学楼结构设计计算书.doc

XX市XX区某教学楼结构设计计算书 专业：土木工程 姓名：XXX 学号：XXXXX 指导教师：XXXXXXX大学目 录引 言 1结构设计计算书 21 设计资料 21.1 工程名称 21.2 工程概况 21.3 设计资料 22 结构布置及计算简图 32.1 结构布置 32.2 计算单元选取 32.3 梁柱截面尺寸的确定 42.4 板厚的确定 53 恒载计算 63.1 屋面荷载标准值 63.2 楼面荷载标准值 63.3 框架梁柱荷载标准值 63.4 填充墙荷载标准值： 73.5 门窗荷载标准值 74 活荷载计算 75 楼层荷载汇总 75.1 顶层荷载 75.2 二~四层荷载 95.3 一层荷载 96 地震作用 106.1 横向框架侧移刚度计算 106.2 横向框架自振周期计算 126.3 横向框架水平地震作用 136.4 变形验算 146.5 横向框架轴柱端弯矩计算 166.6 地震作用下的内力分析 167 竖向荷载作用下横向框架内力计算 197.1 计算单元 197.2 荷载计算 197.3 各层结点弯矩计算 217.4 梁柱线刚度比（弯矩分配系数） 227.5 横向框架的弯矩用二次分配法进行弯矩分配 238 横向框架内力组合 348.1 弯矩调幅 348.2 内力组合 369 截面设计 469.1 框架梁 469.2 框架柱 519.3 现浇板 609.4 次梁 6310 地基基础设计 6610.1 地基变形验算 6610.2 柱下基础设计 66结 论 72致 谢 73参考文献 74引 言土木工程专业的毕业设计教学过程，是我们在毕业前最后学习和综合训练过程，是深化、拓宽、综合学习的重要过程，它提高了我们的综合素质，对工程实践能力和创新能力都起到了非常重要的作用。

本次毕业设计是按照学校的教学计划进行的，根据设计任务书的要求，我们此次设计的课题为教学楼设计，是我们非常熟悉的民用公共建筑我所设计的高校教学楼，五层框架结构，本篇计算书是按照设计任务书的要求对所设计的结构做了一些基本计算，包括框架结构设计计算、基础计算、现浇板计算以几个主要部分由于时间有限，计算中我们只选择有代表性的一榀框架以及有代表性的一些构件进行计算，其他的相互参考毕业设计的二个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求由于我的水平、经验有限，其中的问题和不妥之处，敬请老师批评指正，我一定会虚心接受，在此表示衷心感谢！ 结构设计计算书1 设计资料1.1 工程名称xx区某教学楼1.2 工程概况本建筑采用的是现浇混凝土框架结构，建筑总高度20.15米，层数为5层一层层高为4.5m，二~五层高为3.6m，室内外高差为0.9m，平屋顶1.3 设计资料1、基本风压：0.45KN/m²2、基本雪压：0.40KN/m²，雪荷载准永久值分区为Ⅲ区。

3、地震烈度：8度，设计基本地震加速度为0.20g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组4、地面粗糙度类别： B类5、地质资料：本工程不考虑地下水的影响2 结构布置及计算简图2.1 结构布置图2-1 结构布置图2.2 计算单元选取由于本设计为一简单矩形三跨框架结构，计算单元取中跨横向框架轴线一榀框架，如图2-2所示，其计算简图如图2-3底层柱高取4500mm注：底层地面做刚性面层并加基础梁与基础隔开，即底层柱高取4500mm.）图2－2 计算单元图2-3 计算简图2.3 梁柱截面尺寸的确定2.3.1 梁截面尺寸1、主梁：AB跨：梁高h=(1∕12~1∕8)L=500~750mm；取600㎜梁宽b=(1∕3~1∕2)h=200~300mm；取250㎜BC跨：梁高(1∕12~1∕8)L=200~300mm根据实际情况及刚度要求，综合考虑多种因素取500㎜ 梁宽取 250 mm故主梁截面尺寸：600㎜×250㎜，500㎜×250㎜ 2、次梁：①～②跨：梁高(1∕12~1∕8)L=375~562mm；取500㎜梁宽b=(1∕3~1∕2)h=167~250mm；取250㎜故次梁截面尺寸： 500㎜×250㎜ 。

2.3.2 柱截面尺寸的确定1、按底层确定柱截面尺寸，底层柱高H=4500㎜2、b=(1∕20~1∕15)h=225~300mm3、初步选定柱的截面尺寸（1）、该建筑采用全现浇结构，混凝土强度等级取C30， 边柱负荷面积：6×4.5∕2=13.5 m2中柱负荷面积：F=6×（4.5+2.25）/2=20.25 m2（2）、确定柱截面尺寸： 柱轴压比限制： 估算 N＝10～20 KNA/ 教学楼一般取N＝12KN/㎡ 又因为本设计抗震等级为三级，框架结构所以 n = 0.9（3）、一层边柱： （4）、一层中柱：故取500mm，初步选定柱截面尺寸为：500mm×500mm2.4 板厚的确定规范规定单向板中民用建筑楼板的最小厚度厚取60mm ，故本设计取板厚120mm3 恒载计算3.1 屋面荷载标准值40厚C20细石混凝土保护层： 10厚1:4石灰砂浆隔离层： 30厚C20细石混凝土找平层： 50厚挤塑保温板： 15厚水泥砂浆找平： 120厚现浇钢筋混凝土板： 板底抹灰平顶： 合计： 3.2 楼面荷载标准值10厚地砖： 5厚1：1水泥砂浆粘结层： 30厚水泥砂浆结合层： 120厚现浇钢筋混凝土屋面板： 板底抹灰平顶： 合计： 4.06KN/m23.3 框架梁柱荷载标准值3.3.1 梁自重（包括20mm厚抹灰） （1） 主梁（600×250）：0.60×0.25×25=3.75 KN/m 总：4.08KN/m 梁侧粉刷:(0.60-0.12)×0.02×17×2=0.326 KN/m 次梁（500×250）：0.50×0.25×25=3.125 KN/m 总：3.38 KN/m 梁侧粉刷:(0.50-0.12)×0.02×17×2=0.258 KN/m合计： 11.54KN/m（2）柱自重：（包括20mm厚抹灰）柱：（500×500）：0.50×0.50×25=6.25 KN/m 总：6.93 KN/m 柱侧粉刷:4×0.02×0.5×17 =0.68 KN/m合计： 6.93 KN/m3.4 填充墙荷载标准值：外墙单位墙体自重（包括20mm厚抹灰）：合计： 内墙单位墙体自重（包括20mm厚抹灰）：合计： 按照任务书所给定的隔墙按恒载摊到楼面取2.0KN/㎡。

3.5 门窗荷载标准值铝合金玻璃窗（以钢框玻璃窗计算）取，木门取，铝合金门取，木框玻璃窗取4 活荷载计算上人屋面活荷载为，雪荷载标准值为，按规范屋面活载取荷卫生间活荷载为，楼面活荷载为5 楼层荷载汇总计算各层总重力荷载代表值，恒载取50%，各层重力荷载集中于楼屋盖标高处5.1 顶层荷载女儿墙自重：（240厚墙砖女儿墙）0.24 ×19+0.02×17×2=5.24 KN/m2 5.24×1.2×（94.1+14.9）×2=1370.78 KN屋面自重：5.1×（94.1×14.9）=7150.66KN柱自重（包括粉刷）：6.93×3.9×104×0.5=1405.40 KN梁荷载（包括粉刷）：主梁（包括粉刷）：4.08 ×（6-0.5）×52+3.38×(2.4-0.5) ×18+4.08×94.1×2=2050.34 KN次梁（包括粉刷）：3.38 ×(6-0.25) ×38=738.53KN梁总荷载为：2050.34+738.53=2788.87 KN顶层上半部分墙荷载：外墙净长度：(94.1+14.9) ×2-54×0.5=191m顶层上半部分外墙荷载：5.24×{191×(3.6-0.6)-2.4×2.1×36-1.5×2.1×6-1.2×2.1×4}=1899.92KN顶层上半部分内墙荷载： 内墙净面积：（3.6-0.6）×（6-0.5）×26+{94.1×2×(3.6-0.6)-(3.6-0.6) ×0.5×44-0.9×2.4×40}=841.2 m2顶层上半部分内墙荷载：3.53×841.2=2969.44 KN门窗洞口总面积： C2421:(36个) 2.4×2.1×36=181.44m2C1521:(6个) 1.5×2.1×6=18.9 m2 C1221:(4个) 1.2×2.1×4=10.08 m2 M0924:(40个) 0.9×2.4×40=86.4 m2 C：（181.44+18.9+10.08）×0.2=42.08KN M：86.4×0.2=17.28 KN 故墙体总荷载：0.5 ×（1899.92+2969.44）=2434.68KN门窗荷载：0.5 ×（42.08+17.28）=29.68KN若隔墙摊到楼面按2KN/㎡计算94.1×14.9×2=2804.18KN。

与计算的墙体实际荷载基本相符∑恒载=1370.78+7150.66+1405.40+2788.87+2804.18=15519.89KN按规范规定活载取雪荷载： 0.40×（94.1×14.9）=560.84KN顶层重力荷载代表值：G5＝（15519.89+0.5×560.84）＝15800.31KN5.2 二~四层荷载楼面荷载：4.06 ×（94.1×14.9-6×3×2-6×3.6）=5485.52KN 柱自重（包括粉刷）： 6.93×3.6×88。