某中学教学楼结构设计计算书Ⅰ、构件截面尺寸选择和荷载计算 （1）设计基本资料按设计任务规定的组别，选择开间尺寸为7200mmx9000mm，纵向有12跨，每跨4500mm,横向有3跨，边跨尺寸7200mm，中间跨尺寸3000mm按此参数和建筑设计中已经进行平面布置 （2）主要设计参数 根据设计任务书的要求及有关规定，确定如下主要的设计参数： ①抗震设防烈度：8度；抗震设计分组：第一组；房屋高度低于30m，可知框架的抗震等级为二级 ②基本风压：，C类粗糙度 ③雪荷载标准值： ④设计使用年限：50年；本建筑为一般民用建筑，安全等级二级；在抗震设计时是丙类建筑 ⑤基础顶面设计标高的确定：建筑标高±0.000，建筑绝对标高57.50m，室外地坪标高-0.450m根据地质勘察报告，基础持力层可以设计在粉质粘土上，选择独立基础时，基础顶面标高可设在-1.0m—-1.6m之间 ⑥活荷载标准值及相应系数：按房屋的使用要求，可查得教学楼露面活荷载标准值，组合值系数，准永久值系数（2） 材料的选择 ①混凝土 除基础垫层混凝土选择C15外，基础及以上各层混凝土强度均选C25。
②钢筋 框架梁、柱等主要构件纵向受力筋选择HRB335级钢筋，构造钢筋、板筋及箍筋选择HPB级钢筋3） 结构构件截面尺寸的选择 ①结构平面布置方案 主体结构为5层，底层高度4.2m，其余各层3.9m 外墙240mm，内墙120mm，隔墙100mm，门窗布置见门窗洞口总表 ②构件截面尺寸的选择a.根据平面布置，双向板短向跨度，取板厚h=150mm,,满足要求b.框架梁边横梁，7200mm,跨中横梁，纵梁，次梁，c.柱截面尺寸 当选择基础标高为-1.200m时，则一层柱的高度为4.2m+1.2m=5.4m，按，又框架主梁b=300mm，则初选柱截面宽度，故中柱截面初选尺寸 简单验算： 假定楼层各层荷载设计值为16，则底层中柱的轴力近似为边柱承受轴力较小，但承受弯矩相对较大，按轴心受压验算，取1.5N，有故中柱取 边柱取Ⅱ、竖向荷载的计算 （1）屋面恒荷载标准值30厚细石砼保护层 三毡四油防水层 0.420厚水泥砂浆找平层 100厚水泥蛭石保温层 150厚钢筋砼板 15厚板底抹灰 合计 5.965 活荷载标准值 不上人屋面应考虑雪荷载 0.5 （2）屋面荷载 瓷砖地面 0.55 150厚钢筋砼板 合计 4.525 活荷载标准值按“教学楼”一栏，取2.0（3） 梁、柱重力荷载 梁、柱重力荷载标准值构件b(m)h(m)边横梁0.30.7251.055.51中横梁0.250.5251.053.28纵梁0.250.5251.053.12次梁0.250.6251.053.00底层柱0.50.5251.106.875标准层柱0.50.5251.106.875注：1）表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件的重力荷载。
2） 梁长取净长；柱长度取层高（4） 墙体荷载 墙体重力荷载标准值使用楼层墙体层高 荷载标准值（kN/m）门窗洞口形式底层1外纵墙4.2（8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.25+0.6+0.4)x0.42=11.680.78.172外横墙4.2（8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.7-0.42)+(16x0.25+0.6+0.4)x0.42=11.091.011.093内纵墙4.2（8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.920.74.844内横墙4.2（8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.561.06.565内隔墙4.2（8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.1+0.6+0.4)x0.42=6.101.06.10标准层1外纵墙3.9（8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.5-0.42)+(16x0.24+0.6+0.4)x0.42=10.730.77.512外横墙3.9（8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.7-0.42)+(16x0.24+0.6+0.4)x0.42=10.151.010.153内纵墙3.9（8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.390.74.484内横墙3.9（8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.7-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.041.06.045内隔墙3.9（8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.6-0.42)+(16x0.1+0.6+0.4)x0.42=5.621.05.62屋顶1女儿墙0.5（8x0.12+0.6+0.4)x0.5=1.081.01.08Ⅲ、水平风荷载的计算 ①风荷载标准值计算 每榀框架各层所受风荷载标准值 ②、内力计算 a.梁、柱线刚度计算 横梁线刚度计算表类别边横梁中横梁 柱线刚度计算表楼层154002—53900b.梁、柱相对相对线刚度（取中框架） 假设边横梁的相对线刚度为1，则中横梁的相对线刚度为0.73，,2—5层柱的相对线刚度为1.12，底层相对线刚度为0.81c.风荷载作用计算简图 风荷载标注值作用下计算简图d.各柱的反弯点高度2—5层均在各柱的中点处：1层取底层柱高，即e.柱剪力分配系数： 因柱截面一样，剪力平均分配，即f.从第五层开始计算，求各柱的剪力 g、根据柱剪力和梁分配系数，求柱弯矩图 计算略，弯矩图和剪力图如下： 风荷载作用下弯矩和剪力图 风荷载作用下梁的剪力和柱的轴力图 ③、风荷载作用下框架侧移的验算 a、中框架柱侧移刚度D值计算 中框架柱侧移刚度D值楼层边柱（A,D）中柱(B,C)50.430.178108840.740.27165095478640.430.178108840.740.27165095478630.430.178108840.740.27165095478620.430.178108840.740.27165095478610.5950.50115232.370.6571514153328b、风荷载标准值作用下框架侧移计算 考虑到正常使用情况下梁、柱的塑性变形，现浇框架在求侧移时整体引入刚度抗剪系数0.85，则相对层间侧移为 风荷载标准值作用下框架侧移计算楼层限值53.43547860.0631/619051/40049.57547860.1751/22286315.54547860.2841/13732225.51547860.4661/8369132.05533280.6011/8985顶点1/135301/500Ⅲ、水平地震作用下的框架内力计算 ①、基本计算参数的确定 抗震设防烈度：7度；抗震设计分组：第一组；房屋高度低于30m，可知框架的抗震等级为三级。
②、场地和周期特征值 场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，查得特征周期值 ③、重力荷载代表值（取中框架计算） 恒荷载取100%，楼面活荷载取50%，屋面荷载不考虑 屋面荷载平均值 屋顶女儿墙自重 G=1.3×(17.4+9)=34.2 楼面荷载平均值 q=4.525+2×50%=5.525 标准层自重 G=7.51×9+10.15×14.4=213.75 底层墙自重 G=8.17×9+10.09×14.4=233.2 梁自重 G=5.51×6.72×2+3.28×2.5=82.03 底层柱自重 G=6.875×5.4×4=148.5 标准层柱自重 G=6.875×3.9×4=107.3 竖向荷载面积 A=17.4×4.5=7。