河南大学综合行政办公楼毕业设计计算书

第一章工程概况

该工程为河南大学综合行政办公楼，工程占地面积约1113.48㎡，总建筑面积4500㎡左右，层数为四层，层高为3.9m,基础顶面距室外地面为500mm,承重结构体系拟采用现浇钢筋混凝土框架结构。一、主要建筑做法及设计资料

1.设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m ，室内外高差450mm 。

2.墙身做法：墙身为加气混凝土填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆打底，纸筋灰面，厚20mm ，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm ，马赛克贴面。

3.楼面做法：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底），100mm 厚钢筋混凝土板，V 型轻钢龙骨吊顶。

4.屋面做法：30mm 厚细石混凝土保护层，三毡四油防水层，20mm 厚水泥砂浆找平层，150mm 厚水泥蛭石保温层，100mm 厚钢筋混凝土板，V 型轻钢龙骨吊顶。

5.门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。

6.地质资料：属Ⅱ类建筑场地，余略。

7.基本风压：200.25kN/m ω=。

8.活荷载：屋面活荷载20.5kN/m ，办公楼楼面活荷载22.0kN/m ，走廊楼面活荷载

22.5kN/m 。

9.多层框架平面图、剖面图见建筑施工图。二、钢筋混凝土框架设计各梁柱截面尺寸确定如下：边跨（AB 、CD ）梁：取111

6000600mm,300mm 12102

h l b h =

=?=== 中跨（BC ）梁：取300mm 500mm b h ?=?

边柱（A 轴、D 轴）连系梁：取300mm 600mm b h ?=? 中柱（B 轴、C 轴）连系梁：取300mm 500mm b h ?=? 柱截面均为：450mm 450mm b h ?=? 现浇楼板厚为：100mm 。

根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm ，由此求得底层层高5.15m 。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图1-1。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取02I I =（0I 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。边跨（AB 、CD ）梁：341

20.30.6/6.018.001012

C C i E E -=???=? 中跨（BC ）梁：341

20.30.50/2.723.151012

C C i E E -=???=? 上部各层柱： 341

0.450.45/3.98.761012

C C i E E -=???=? 底层柱： 341

0.450.45/5.15 6.641012

C C i E E -=?

??=?

图1-1 结构计算简图（图中数字为线刚度，单位：×43

10(m )C E -）

第二章恒荷载计算

一、荷载计算

① 屋面框架梁线荷载标准值

30mm 厚细石混凝土保护层： 2220.030.66kN/m ?= 三毡四油防水层： 20.4kN/m

20mm 厚水泥砂浆找平层： 2200.020.40kN/m ?= 150mm 厚水泥蛭石保温层：250.150.75kN/m ?= 100mm 厚钢筋混凝土板：2250.1 2.50kN/m ?= V 型轻钢龙骨吊顶：20.25kN/m 屋面恒荷载: 24.96kN/m

边跨（AB 、CD ）框架梁自重: 0.300.6025 4.50kN/m ??= 梁侧粉刷: 2(0.60.1)0.02170.34kN/m ?-??= 中跨（BC ）框架梁自重: 0.300.5025 3.75kN/m ??= 梁侧粉刷: 2(0.50.1)0.02170.25kN/m ?-??= 因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：

4141 4.84kN/m AB CD g g == 41 4.0kN/m BC g =

4242 4.96 3.617.86kN/m AB CD g g ==?= 42 4.96 2.713.39kN/m BC g =?= ② 楼面框架梁线荷载标准值

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）：20.55kN/m 100mm 厚现浇钢筋混凝土板：2250.1 2.50kN/m ?= V 型轻钢龙骨吊顶： 20.25kN/m 楼面恒荷载：23.30kN/m

边跨框架梁及梁侧粉刷：4.84kN/m 中跨框架梁及梁侧粉刷：4.00kN/m 因此，作用在中间层框架上的线荷载为： 11 4.84kN/m AB CD g g == 1 4.00kN/m BC g =

22 3.30 3.611.88kN/m AB CD g g ==?= 2 3.30 2.78.91kN/m BC g =?= ③屋面框架节点集中荷载标准值

边柱连系梁自重： 0.300.60 3.62516.20kN ???=

梁侧粉刷： 0.02(0.600.10)2 3.617 1.22kN ?-???= 1m 高女儿墙自重：1.0 3.60.248.0 6.91kN ???= 墙侧粉刷：1.00.022 3.617 2.45kN ????= 连系梁传来屋面自重：

3.6 3.6

4.9616.07kN 22

????= 顶层边节点集中荷载： 4A 4G 42.85kN D G ==

中柱连系梁自重： 0.300.50 3.62513.5kN ???= 梁侧粉刷： 0.02(0.500.10)2 3.6170.98kN ?-???= 连系梁传来屋面自重： 1

(3.6 3.6 2.7) 1.35 4.9615.07kN 2

?+-??=

3.6 3.6

4.9616.07kN 22

????= 顶层中节点集中荷载： 4B 4G 45.62kN C G ==

④楼面框架节点集中荷载标准值

边柱连系梁自重：0.300.60 3.62516.20kN ???= 梁侧粉刷：0.02(0.600.10)2 3.617 1.22kN ?-???=

钢窗自重： 2.4 2.10.45 2.27kN ??=

窗上、下墙体自重： 0.24(0.90.3) 3.15 4.5 4.08kN ?+??= 墙体粉刷： 20.02(0.90.3) 3.1517 2.57kN ??+??= 窗边墙体自重： 2.1(3.15 2.4)0.24 4.5 1.70kN ?-??= 墙体粉刷： 2.1(3.15 2.4)20.0217 1.07kN ?-???= 框架柱自重： 0.450.45 3.92519.74kN ???=

框架柱粉刷： (0.4540.242)0.02 3.917 1.75kN ?-????= 连系梁传来屋面自重：

3.6 3.6 3.3010.69kN 22

????= 中间层边节点集中荷载： A G 61.29kN D G ==

中柱连系梁自重：0.300.50 3.62513.5kN ???= 梁侧粉刷：0.02(0.500.10)2 3.6170.98kN ?-???=

内纵墙自重： (3.15 3.40.720.27)0.24 4.510.50kN ?--??= 内纵墙粉刷： (3.15 3.40.720.27)20.0217 6.59kN ?--???= 内纵墙上门窗自重： 0.1 2.70.2 1.20.60.450.38kN ??+??=

框架柱自重：0.450.45 3.92519.74kN ???=

框架柱粉刷：(0.4540.242)0.02 3.917 1.75kN ?-????= 连系梁传来屋面自重：

(3.6 3.6 2.7) 1.35 3.3010.02kN 2

?+-??= 11

3.6 3.6 3.3010.69kN 22

????= 中间层中节点集中荷载： B G 74.15kN C G == 恒荷载作用下的结构计算简图如图2-1所示：

G D

M 4A M A '

4D '

M D '

图2-1 恒荷载作用下的结构计算简图

二、恒荷载作用下的内力计算

横载作用下的内力计算采用分层法，除底层以外其它层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数，柱的弯矩传递系数为1/3，底层为1/2。图4中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时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。（ 1.8

0.36

=）

顶层：'

232341(12 4.84(120.30.3)17.8619.97kN/m AB g g =+-?+?=+-?+?=4AB2边）g

414255

g 4.013.3912.37kN/m 88

BC BC g g =+

=+?=中余层：'

23231(12 4.84(120.30.3)11.8814.90kN/m AB g g =+-?+?=+-?+?=AB2边

）g '

1255

g 4.08.919.57kN/m 88

BC BC g g =+

=+?=中附加弯矩计算： '

4442.850.105 4.50kNm A A M G e =?=?= '4445.620.105 4.79kNm B B M G e =?=?=

61.290.105 6.44kNm A

A M G e =?=?= '

74.150.1057.79kNm B

B M G e =?=?= 则等效的均布荷载布置如图2-2所示：

19.97KN/m

12.37KN/m 4.50KNm

4.50KNm

6.44KNm

图2-2 恒荷载等效的均布荷载布置图

1、顶层恒荷载弯矩分配

a.利用弯矩分配法并利用结构对称性区二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：

'224411

19.97659.91kNm 1212

AB CD M M g l =-=-

=-??=-边边 '22411

12.37 1.357.51kNm 33BC M g l =-=-??=-中中

'22411

12.37 1.35 3.76kNm 66BC M g l =-=-??=-中中

b.弯矩分配系数计算如下:

4444444418.0072.00A B A B B A S i S ==?== 43434340.940.98.7631.54A A A A B B S i S =?=??== 4444223.1546.30B C B C S i ==?=

4443

72.00

0.69572.0031.54A B A B A B A A S S S μ=

=++

4443

31.54

0.30572.0031.54

A A A A A

B A A S S S μ=

=++

44444344

72.00

0.48172.0031.5446.30B A B A B A B B B C S S S S μ=

=++++

444344

31.54

0.21072.0031.5446.30B B B B B A B B B C S S S S μ=

=++++

444344

46.30

0.30972.0031.5446.30

B C B C B A B B B C S S S S μ=

=++++

c.弯矩分配过程：

梁柱

A 4

B 4

C 4

22.21-26.7150.15

-15.31

-30.05

18.87

梁梁

柱

图2-3 顶层弯矩分配法计算过程

2、标准层恒荷载弯矩分配

a.利用弯矩分配法并利用结构对称性区二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：

'2211

14.90644.70kNm 1212

AB CD M M g l =-=-

=-??=-边边 '2211

9.57 1.35 5.81kNm 33BC M g l =-=-??=-中中

'2211

9.57 1.35 2.91kNm 66BC M g l =-=-??=-中中

b.弯矩分配系数计算如下:

3333334418.0072.00A B A B B A S i S ==?==

343234323440.940.98.7631.54A A A A A A B B B B S S i S S ==?=??=== 3333223.1546.30B C B C S i ==?=

333234

72.00

0.53472.0031.5431.54

A B A B A B A A A A S S S S μ=

=++++

323433

31.54

0.23331.5431.5472

A A A A A A A

B A A A B S S S S μμ==

=++++

3333343233

72.00

0.39772.0031.5431.5446.30

B A B A B A B B B B B

C S S S S S μ=

=++++++

34323333

31.54

0.17431.5431.5446.3072

B B B B B B B B B B B

C B A S S S S S μμ==

=++++++

33343233

46.30

0.25546.3031.5431.5472.00

B C B C B C B B B B B A S S S S S μ=

=++++++

c.弯矩分配过程：

A 3

B 3

C 3

10.92-28.2839.91

-7.59

8.22

梁下柱上柱10.92

-16.94

梁梁下柱上柱

图2-4 标准层弯矩分配法计算过程