` 1 沈阳市武术学校教学楼
第一章 前言
混凝土结构使用至今已有150年的历史，其发展速度很快，应用范围也最广泛并且在不断的在扩大，已从工业与民用建筑、交通设施、水利水电建筑和基础工程扩大到了近海工程、海底建筑、地下建筑等领域。甚至已开始构思和实验用于月面建筑。随着轻质高强材料的使用，在大跨度、高层建筑中的混凝土结构越来越多。
本次设计的题目为“XXXXXXX”，该项目位于浙江省丽水市。由市规划土地局批准拟建场地平面图。经有关部门批准，拟建建筑面积5000平方米；土建总投资450万元；建筑结构为框架结构，建筑层数5层，丽水地区的基本风压0.35KN/m2，工程地质条件见设计任务书。在选定方案注意事项：一.满足功能要求：（1）各部分面积要适当；（2）器材室放在一层，健身房尽量放在一层，避免对其它部位有影响，准备室尽量靠近会议室、健身房等部位；（3）资料室放在顶层，可采用井字楼盖。二.结构要求：（1）纵向框架长度不能超过规范规定，否则要考虑设置三缝；（2）楼梯间尽量不设置在两端（从抗震角度出发，楼梯间属于薄弱环节）；（3）柱网不能过大，否则房间面积不容易匹配而且柱子的截面尺寸较大；（4）办公室尽量设在阳面。建筑设计部分：根据任务书上的使用功能的要求确定主要使用房间和辅助功能房间的平面布置和各个房间的平面尺寸，并且各面积可适当调整。立面设计应体现文化建筑的内涵，反应武术战斗灵活多变的特点。设计的内容包括：（1）建筑方案及其初步设计；（2）建筑平面、立面和剖面设计；（3）主要部位的建筑构造设计及材料作法；（4）绘制建筑施工图。在设计的过程中分阶段考虑的问题：（1）各种房间的布局，在功能、人流、交通等方面的考虑及处置；（2）各房间面积、高度（层高）及采光通风方面的说明；（3）主要立面、出入口的考虑；（4）防火及安全等措施；（5）主立面装饰材料作法及颜色的选用；（6）关于建筑构造说明；（7）本建筑设计的主要特点结构设计部分：根据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求，以及场地地质条件、材料供应和施工技术条件等，合理进行结构选型和结构布置。确定结构方案、统一构件编号及各构件的定位尺寸，结构设计计算，绘制结构施工图。具体要求：（1）确定结构方案：上部承重结构方案与布置、结构措施及其特殊部位的处理、楼（屋）盖结构方案与布置、基础方案布置、结构措施及其特殊部位的处理、维护结构等。（2）结构设计计算：初估构件截面、楼板厚度尺寸；荷载汇集； ` 2 地震作用计算；风荷载计算；荷载组合；一榀框架内力分析；主要承重构件截面、梁柱连接节点计算；现浇板计算；楼梯计算；基础计算；其它必要的构件计算。主要的计算内容：（1）本采用的结构形式、基础形式的理由；（2）主要结构构件的形式及其优缺点；（3）主要结构构件的形式、构件连接节点形式；（4）荷载种类及其组合；（5）地震作用计算方法；（6）风荷载计算方法；（7）结构内力分析方法；（8）构件截面、节点、楼梯、楼板、基础等设计计算方法，抗震设计与措施等。计算书的内容包括：简述建筑概况、计算依据和技术措施。荷载汇集。地震作用计算。框架结构内力与位移分析。一榀框架配筋计算。现浇板计算及配筋。楼梯计算及配筋。基础及基础梁计算
1 第一章 结构选型及布置
本次设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构，结构平面布置简图见附图。本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。针对本教学楼的建筑施工图纸，选择H～M轴交⑨轴横向框架为手算对象。本计算书除特别说明外，所有计算、选型、材料、图纸均为H～M轴交⑨轴横向框架数据。梁、柱、板的选择如下：
1.1梁的有关尺寸
（1）长跨横向框架梁：mmlh5506600121121,
取h=600mm, b=250mm，
短跨横向框架梁（楼道）：1127002701010hlmm，取h=400mm，b=250mm 。
（2）纵向框架梁：mmlh3754500121121，由于纵向布置窗，所以纵向框架梁兼过梁，取h=500mm，b=250mm。
1.2柱的选择
根据梁的截面选择及有关屋面、楼面的做法，可初略确定柱的尺寸为mmmm500500方柱。经验算可满足有关轴压比的要求。
1.3板的选择
采用全现浇板，可根据荷载以及梁的尺寸确定板的厚度为 mm120。
第二章 ⑨号轴线框架计算
2.1 计算任务
计算作用于H～M轴交⑨轴线的恒载、活载、风荷载以及由这些荷载引起的各层梁、柱的内力。恒载、活载作用下梁端弯矩计算采用弯矩两次分配法；风载作用下的内力计算采用D值法；地震作用采用底部剪力法。
2.2 计算简图的几何尺寸的确定
该房屋主体结构共5层，一到五层层高4.2m。该框架结构的计算简图如图3.1所示。屋盖和楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚度取120mm。梁截面高度按跨度的l)81121(估算，而且梁的截面尺寸应满足承载力、刚度以及延性的要求。梁截面宽度可取。h)2131(梁高，同时不宜小于21柱宽，且不应小于250mm。
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算：
ENFgn cNcNAf
第三章 框架内力计算
3.1计算方法
框架结构一般承担的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用，其中恒载、活荷载一般为竖向作用，风荷载、地震则为水平方向作用，手算多层多跨框架结构的内力（M、N、V）及侧移时，一般采用近似方法。如求竖向荷载作用下的内力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等；求水平荷载作用下的内力时，有反弯点法、改进反弯点法（D 值法）、迭代法等。这些方法采用的假设不同，计算结果有所差异，但一般都能满足工程设计要求的精度。本章主要介绍竖向荷载作用下无侧移框架的弯矩分配法和水平荷载作用下D
值法的计算。在计算各项荷载作用效应时，一般按标准值进行计算，以便于后面荷载效应的组合。
1. 弯矩分配法
在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧向位移很小，可忽略不计。框架的内力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的—般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、计算各节点的不平衡弯矩，然用进行分配、传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为：
（1）确定各杆件在该节点的转动刚度
杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关，如图3-1：
（a）杆件在节点A处的转动刚度
（b）某节点各杆件弯矩分配系数
图 3-1 A节点弯矩分配系数（图中lEIi）
（2）计算弯矩分配系数μ
（3）相交于一点杆件间的弯矩分配
弯矩分配之前，还需先要求出节点的固端弯矩，这可查阅相关静力计算手册得到。表3-1为常见荷载作用下杆件的固端弯矩。在弯矩分配的过程中，一个循环可同时放松和固定多个节点（各个放松节点和固定节点间间隔布置，如图3-2），以加快收敛速度。计算杆件固端弯矩产生的节点不平衡弯矩时，不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。具体计算可见例题。
常见荷载作用下杆件的固端弯矩 表3-1
..
word教育资料 《高层建筑结构与抗震》辅导材料四
框架结构内力与位移计算
学习目标
1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形；
2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定；
3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法；
4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法，掌握框架结构的侧移计算方法。
学习重点
1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算；
2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。
框架在结构力学中称为刚架，刚架的内力和位移计算方法很多，可分为精确算法和近似算法。精确法是采用较少的计算假定，较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系，一般需建立大型的代数方程组，并用电子计算机求解；近似算法对建筑结构引入较多的假定，进行简化计算。由于近似计算简单、易于掌握，又能反映刚架受力和变形的基本特点，因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。
本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算，反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。既然是近似计算，就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。
一、框架结构计算简图的确定
一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则，忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架，承受竖向荷载和水平荷载，进行内力和位移计算。
结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析，若作用于纵向框架上的荷载各不相同，则必要时应分别进行计算。
框架结构的节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分析时，则节点也相应地简化。在常见的现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区，这时节点应简化为刚接节点；对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式，一般也设计成固定支座，即为刚性连接。
