石家莊某學院行政辦公樓設計 土木畢業(yè)設計正文終稿

1、鄭州大學現(xiàn)代遠程教育畢 業(yè) 設 計題 目：石家莊某學院行政辦公樓設計 入 學 年 月_2010年10月_ 姓 名_王飛 _ 學 號_10088227023_ 專 業(yè)_土木工程_ 學 習 中 心_石家莊_ 指 導 教 師_易穎_ 完成時間_2012_年_7_月_18_日目 錄摘要11 引言22 建筑設計說明3 2.1 工程概況3 2.2 工程設計原始資料33 建筑部分4 3.1 建筑體型選擇與平面布置4 3.2 平、立面設計4 3.3 防火與抗震 5 3.4工程做法54 結構部分6 4.1 結構選型6 4.2 結構布置6 4.3 框剪計算簡圖及梁柱線剛度8 4.3.1 梁柱截面尺寸估算9 4.3

2、.2 確定框架計算簡圖（kj-4）9 4.3.3 框架梁柱的線剛度計算9 4.4 荷載計算 11 4.4.1 恒荷載標準值計算11 4.4.2 活荷載標準值計算14 4.4.3 豎向荷載下框架受荷載總圖15 4.5 水平地震作用下內(nèi)力計算18 4.5.1 重力荷載代表值計算18 4.5.2 框架柱抗側剛度d和結構基本自振周期計算20 4.5.3 水平地震作用計算（多遇）21 4.5.4 剛重比和剪重比驗算23 4.5.5 水平地震力作用下框架內(nèi)力計算（以左震為）24 4.5.6地震作用下框架梁端剪力及框架柱軸力26 4.6 內(nèi)力計算28 4.6.1 恒荷載作用下內(nèi)力計算28 4.6.2 活荷載

3、作用下內(nèi)力計算39 4.7 內(nèi)力組合和最不利內(nèi)力組合確定41 4.7.1 框架梁內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力組合41 4.7.2 框架柱內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力組合43 4.8 框架梁柱配筋計算46 4.8.1 框架梁截面設計46 4.8.1.1 正截面受彎承載力計算46 4.8.1.2 斜截面受剪承載力計算50 4.8.2 框架柱截面設計 53 4.8.2.1 柱截面尺寸驗算53 4.8.2.2 正截面承載力計算55 4.8.2.3 柱斜截面受剪承載力計算59 4.9 板的截面設計60 4.9.1 板的荷載計算60 4.9.2 板的內(nèi)力計算61 4.9.3 板的配筋計算62 4.10 樓梯設計63 4.

4、10.1 樓梯概況63 4.10.2 樓梯板設計63 4.10.3 平臺板計算65 4.10.4 平臺梁設計66 4.11 基礎設計67結論 70參考文獻 72致謝73評審表74石家莊某學院行政辦公樓設計摘要: 我的畢業(yè)設計的課題為石家莊經(jīng)濟學院行政辦公樓設計，此建筑總建筑面積為5746 m 。本建筑防火等級二級，抗震設防烈度7度。根據(jù)建筑功能要求、相關技術參數(shù)及現(xiàn)行國家設計規(guī)范等資料，擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。本工程結構設計采用多層鋼筋混凝土框架結構，基本步驟為：結構計算簡圖的確定；荷載計算；內(nèi)力分析；內(nèi)力組合；梁、柱截面配筋、板的設計、樓梯的設計、基礎的設計以及結構施工圖的繪制等。其中

5、，內(nèi)力計算考慮以下四種荷載作用，即恒荷載、活荷載、風荷載以及地震作用；柱、板的設計采用彈性理論；梁的設計采用塑性理論；樓梯選用梁式樓梯；基礎選用柱下獨立基礎。在進行截面抗震設計時，遵循了強剪弱彎，強柱弱梁，強節(jié)點弱構件的設計原則，且滿足構造要求。關鍵詞: 框架結構；混凝土；建筑設計；結構設計；配筋1 前言畢業(yè)設計是大學本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教和學的重要過程,是對大學期間所學專業(yè)知識的全面總結。我的畢業(yè)設計題目為石家莊某行政辦公樓設計。通過畢業(yè)設計,首先我可以將以前學過的知識重溫回顧,我溫習了結構力學、混凝土設計原理、混凝土設計、建筑結構抗震設

6、計等知識；其次我對疑難知識再學習,并借閱了抗震規(guī)范、混凝土設計規(guī)范、荷載規(guī)范等規(guī)范；最終對提高個人的綜合知識結構有著重要的作用。通過畢業(yè)設計,使我們在資料查找、設計安排、分析計算、施工圖繪制、口頭表達等各個方面得到綜合訓練,具備從事相關工作的基本技術素質和技能。目前，我國建筑中仍以鋼筋混凝土結構為主，鋼筋混凝土造價較低，材料來源豐富，且可以澆筑成各種復雜斷面形狀，節(jié)省鋼材，承載力也不低，經(jīng)過合理設計可以獲得較好的抗震性能。今后幾十年，鋼筋混凝土結構仍將活躍在我國的建筑業(yè)上。框架結構體系的主要特點是平面布置比較靈活，能提供較大的室內(nèi)空間，對于自選商場類樓房是最常用的結構體系。多層建筑結構的設計，

7、除了要根據(jù)建筑高度、抗震設防等級等合理選擇結構材料、抗側力結構體系外，要特別重視建筑體形和結構總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面；結構總體布置指結構構件的平面布置和豎向布置。 建筑體形和結構總體布置對結構的抗震性能有決定性的作用。在我即將畢業(yè)的這幾個月里，初期在指導老師的幫助下，經(jīng)過查閱資料、設計計算、論文撰寫以及圖紙繪制，加深了對規(guī)范等相關內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識，提高了綜合分析、解決問題的能力。并熟練掌握了autocad和結構設計軟件pkpmcad，基本上達到了畢業(yè)設計的目的與要求。在后期，主要進行設計手稿的整理，并用電腦繪圖并得到老師的審批和指正，使我完成了任務，在此表示衷心的感謝

8、。框架結構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，后面采用建筑結構軟件pkpm進行電算,并將電算結果與手算結果進行了誤差分析對比。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。2 建筑設計說明2.1 工程概況工程名稱：石家莊某學院行政辦公樓設計；工程位置：石家莊市裕華區(qū)；工程總面積：5746m2；樓為5層，高19.95m，首層層高4m，其余每層層高3m，女兒墻高0.85m；結構形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架。本設計為石家莊某學院行政辦公樓，建筑物的總長為67.68m，總寬度為16.98m。采用大柱網(wǎng)現(xiàn)澆鋼筋砼框架結構，共設四個出入口，三個樓梯間，一個電梯間，主體建筑為五層，填充

9、墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊（=5.57.5kn/m3）。2.2 工程設計原始資料1) 工程地質條件：建筑場地持力層屬粉質粘土，地基承載力特征值130 kn/m2 ；2) 抗震設防： 7 度；3) 防火等級： 二級；4) 建筑物類型： 丙類；5) 基本風壓： = 0.35kn/m2；常年主導風向：東北西南風；6）基本雪壓： = 0.3 kn/m2 ；7）凍土深度： 0.55 m；8）地下水位： 穩(wěn)定地下水埋深約15.5m，屬潛水類型，對混凝土結構不具腐蝕性；9）氣象條件： 年平均溫度：7.8c； 10）樓面活荷： 辦公室、廁所：2.0 kn/m；資料室：2.5 kn/m；走道：2.5 kn/

10、m；樓梯：3.5 kn/m；不上人屋面活載：0.5 kn/m；11）設計基本地震加速度值： 0.1g；12）場地類別： 類；13）地基處理及基礎方案：采用天然地基；3 建筑部分3.1 建筑體型選擇與平面布置建筑體型選擇：行政辦公樓是以辦公為主要公共設施的建筑。鑒于此，綜合辦公樓體型設計應根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟技術水平處理好功能、空間與形式的辨證統(tǒng)一關系，還要處理好與環(huán)境的關系，以便在滿足功能要求的同時，生根于特定的環(huán)境，給人以良好的感覺。對于建筑造型與平面布置的選擇，必須考慮結構因素，以有利于結構受力。平面形狀應簡單、對稱、規(guī)則，以減少地震災害的影響。建筑造型根據(jù)設計原則，本設計采用“”字型結構體系，這

11、種結構體系符合簡單、對稱、規(guī)則的原則。平面布置：鑒于本設計采用大柱網(wǎng)框架的平面布置，在平面上力求平面對稱，對稱平面易于保證質量中心與剛度中心重合，避免結構在水平力作用下扭轉。此框架辦公樓分為辦公區(qū)和會議區(qū)，分別位于門廳及大廳兩側，辦公區(qū)采用中間走道，兩側辦公室布局。3.2 平、立面設計該擬建的建筑位于石家莊市裕華區(qū)，為石家莊某學院行政辦公樓設計，此建筑占地面積 1149.2m2 ，總建筑面積為5746 m2 。建筑朝向為南北向，平面布置滿足長寬比小于5，采用縱向8.4m，橫向7.2m、2.1m、7.2m的柱距。立面設計時首先應推敲各部分總的比例關系，考慮建筑物整體的幾個方面的統(tǒng)一，相鄰立面的連

12、接與協(xié)調(diào)，然后著重分析各立面上墻面的處理、門窗的調(diào)整和安排，最后對入口、門廊等進一步進行處理。在建筑立面上，相同構件或門窗作有規(guī)律的重復和變化，給人們在視覺上以節(jié)奏韻律感。立面的節(jié)奏感在門窗的排列組合、墻面的構件劃分中表現(xiàn)得比較突出。該建筑立面為了滿足采光和美觀需求，設置了大面積的玻璃窗和玻璃幕墻，并在立面上劃分不同的區(qū)域，力求立面在效果上富于變化。3.3 防火與抗震耐火等級：本工程屬二類建筑（1018層普通住宅和高度不超過50m的公共建筑），其耐火等級不能低于二級。防火設計要點：（1） 選址應在交通便捷處，根據(jù)城市規(guī)劃確定的場地位置應有方便的道路通過，要求既靠近干道，便于高層建筑中人群的集散

13、，又便于消防時交通組織和疏散。（2）疏散所需時間：從火災現(xiàn)場退出的時間不應超過2分30秒為宜。通道寬度：按通過人數(shù)每100人不少于1m計算。（3）安全疏散距離：防火等級為二級，安全疏散距離滿足房門至外部出口或封閉樓梯間最大距離小于35m，大房間設前后兩個門，小房間設一個門，滿足防火要求；室內(nèi)消火栓設在走廊兩側,每層兩側及中間設3個消火栓，最大間距25m,滿足間距50m的要求。3.4 工程做法散水做法：水泥砂漿散水寬600mm；素土夯實，80厚碎磚或道渣墊層寬700mm，60厚c10混凝土寬600mm，10厚1:2.5水泥砂漿抹面，橫坡5%，根部轉角及沿長度18留20寬縫，瀝青砂漿嵌縫。 屋面做

14、法：防水層：2mm淺色鋁基反光防水涂料，找平層：20厚1：3水泥砂漿，找坡層：c15細石混凝土找坡，保溫層：80厚聚苯乙烯泡沫塑料，結構層：150厚現(xiàn)澆混凝土板，抹灰層：10厚混合砂漿。樓面做法: 陶瓷地磚（約10mm），20mm厚1:2水泥砂漿結合層，20mm厚1:3水泥砂漿找平，150mm厚鋼筋混凝土板，20mm厚石灰砂漿抹灰。廁所樓面：陶瓷地磚（約10mm），10mm厚1:2泥水砂漿結合層，10mm厚素砼剛性防水層，10mm厚1:6水泥礦渣找坡，150mm厚鋼筋砼，20mm厚石灰砂漿抹灰。墻身做法：填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊（=5.57.5kn/m3），外墻厚度均為200mm，內(nèi)

15、墻均厚200mm。女兒墻厚200mm。內(nèi)墻用石灰砂漿抹面，外墻鑲嵌陶瓷錦磚。門窗做法：門為木門和玻璃門，自重0.2 kn/m2，窗為塑鋼玻璃窗，自重0.45 kn/m2，玻璃幕墻自重1.01.5 kn/m2；屋面找坡：排水坡度為2%。4 結構部分4.1 結構選型結構體系選型：采用全現(xiàn)澆框架結構（縱橫向承重）體系。其它結構選型：屋面和樓面均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。4.2 結構布置本框架結構設計為雙向梁抗側力體系，框架梁柱中心線重合，對于梁柱中心線不重合的，它們的偏心距不大于該方向柱寬的1/4。結合建筑的平面立面和剖面布置情況，結構平面布置如圖4-1；圖4-1 結構平面布置圖本工程結構方案經(jīng)過分析

16、比較，為了滿足行政辦公樓的大跨度需求，因此采用純框架結構體系。框架的計算簡圖用梁、柱的軸線表示，梁、柱的軸線分別取各自的形心線?？蚣艿挠嬎銌卧鐖D4-2所示。 圖4-2 框架計算單元豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本辦公樓框架的承重方案為縱橫向框架承重方案，本建筑平面除走廊板區(qū)格為單向板外，其余均為雙向板。雙向板的板厚hl/50(l為雙向板的短向計算跨度)，h=7200/50=144mm, 考慮到板的撓度及裂縫寬度的限制因素，本建筑樓面板和屋面板的厚度均取150mm。本建筑的材料選用

17、如下： 混凝土：c30（fc=14.3mpa ，ec=3.0107kn/m2）； 鋼筋：縱向受力筋采用hrb335級鋼筋，其余采用hpb235級鋼筋； 墻體：蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊； 窗： 塑鋼玻璃窗、玻璃幕墻； 門： 木門、玻璃門；4.3 框架計算簡圖及梁柱線剛度本結構是三維空間的。但由于建筑結構的質量、剛度都比較均勻，故選用一榀框架進行計算與配筋，其余框架可參照此框架進行配筋。現(xiàn)以軸線為例進行計算。4.3.1 梁柱截面尺寸估算 框架主梁： h=(1/121/8)l=(1/121/8)8400=700mm1050mm，取 h=800mm， b=(1/31/2)h=(1/31/2) 800=

18、266.6mm400mm，取b=350mm；次梁：h=(1/181/12)l=(1/181/12)8400=467mm700mm，取 h=600mm b=(1/31/2)h=(1/31/2) 600=200mm300mm，取b=250mm框架柱：建筑總高度按19.95m算，小于30m的現(xiàn)澆框架結構，設防烈度7度近震查抗震設計規(guī)范，該框架為三級抗震，最大軸壓比。假定采用c30混凝土，查得，假定每平方米荷載為14kn/ m2，則柱子最大軸壓力：n=1.25148.4(9.3/2)5=3417.75kn，則柱子軸壓比： 即 ， 取柱子截面形狀為正方形，即b=h515mm；為了簡化施工，各柱截面從底層

19、到頂層不改變，即取柱子尺寸為600mm600mm。4.3.2 確定框架計算簡圖假定框架柱嵌固與基礎頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱截面尺寸都不變，故梁跨取柱截面形心線間距離。底層柱高從基礎頂面算至二層樓面。根據(jù)地質資料，取室內(nèi)外高差為0.45m，基礎頂面至室外地坪取為0.55m，因此框架底層計算高度為=3+0.450.55=4m，為了簡化計算，其它各層取=h=3m。4.3.3 框架梁柱的線剛度計算混凝土c30， ，現(xiàn)澆框架結構梁慣性矩，對于現(xiàn)澆樓板，考慮樓板的約束，取 ，線剛度；1. 邊跨框架梁線剛度：2.中間跨框架梁線剛度： 3.底層框架柱線剛度：4.其他各層框架柱線剛度：把其他層層柱的線剛

20、度看做1.0，則其他相對線剛度為：邊跨梁：1.28 中跨梁：4.37 底層柱：0.83框架梁柱的相對線剛度如圖4-3所示，作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。 圖4-3 框架計算簡圖及梁柱相對線剛度4.4 荷載計算4.4.1 恒荷載標準值計算（1）屋面恒荷載標準值 (不上人屋面) ：防水層：三油二氈防水層 找平層：20厚1：3水泥砂漿 找坡層：（2%找坡）c15細石混凝土找坡 保溫層：80厚聚苯乙烯泡沫 結構層：150厚現(xiàn)澆混凝土板 抹灰層：20mm厚石灰砂漿抹底 屋面恒載標準值 （2） 樓面恒荷載標準值：陶瓷地磚（約10mm） 0.55kn/ 20mm厚1:3水泥水泥水砂漿找平 200.0

21、2=0.4kn/150mm厚鋼筋混凝土板 250.15 =3.75kn/20mm厚石灰砂漿抹灰 170.02=0.34kn/樓面恒恒載標準值 5.04 kn/（3）梁自重：bh=350mm800mm 自重 250.35(0.80-0.15)=5.69 kn/m 抹灰層：20mm厚石灰砂漿抹灰 0.02(0.80-0.15)217=0.49 kn/m合計 6.13 kn/mbh=250mm600mm 自重 250.25(0.60-0.15)=2.81 kn/m 抹灰層：20mm厚石灰砂漿抹灰 0.02(0.60-0.15)217=0.31 kn/m合計 3.12 kn/m（4）柱自重： bh=6

22、00mm600mm 自重 250.600.60=9 kn/m 抹灰層：20mm厚石灰砂漿抹灰 0.020.6417=0.816n/m合計 9.816kn/m（6）標準層外縱墻自重（以軸線間縱墻為例） 窗上墻體自重 鋁合金窗自重 外墻面貼瓷磚 內(nèi)墻面20mm厚石灰砂漿抹灰 合計 37.16kn 標準層外縱墻線荷載 （7）底層外縱墻自重 窗上墻體自重 鋁合金窗自重 （外墻面）貼瓷磚 內(nèi)墻面20mm厚石灰砂漿 合計 43.21kn 底層外墻線荷載 （8）內(nèi)縱墻自重（以軸線間縱墻為例）： 標準層： 自重 粉刷 合計 27.5kn標準層內(nèi)縱墻線荷載 自重 粉刷 合計 38.22kn 底層內(nèi)縱墻線荷載 （

23、8）外橫墻自重（以軸線上a、b間外橫墻為例）： 標準層： 自重 （內(nèi)墻面）粉刷 （外墻面）貼瓷磚 合計 6.6kn/m 底層： 自重 （內(nèi)墻面）粉刷 （外墻面）貼瓷磚 合計 8.809kn/m(9) 內(nèi)橫墻自重（以軸線上a、b間內(nèi)橫墻為例） 標準層： 自重 粉刷 合計 4.521kn/m 底層： 自重 粉刷 合計 5.896kn/m（10）女兒墻自重(100mm的混凝土壓頂)： 自重 外墻面貼瓷磚 頂面貼瓷磚 合計 2.775kn/m4.4.2 活荷載標準值計算 屋面活荷載標準值： 不上人屋面 0.5 kn/m2 ； 樓面活荷載標準值：走廊 2.5 kn/m2； 辦公室、廁所等 2.0 kn/

24、m2； 資料室 2.5 kn/m2； 樓梯 3.5 kn/m2； 會議室 2.0 kn/m2 檔案室 5.0 kn/m2 雪荷載：so=0.30kn/m2 ， ，則；屋面活荷載與雪荷載不同時考慮兩者中取大值；屋面板傳荷載：板傳至梁上為均布荷載。4.4.3 豎向荷載下框架受荷載總圖確定板傳遞給梁的荷載時,一個區(qū)格板一個區(qū)格板地考慮。確定每個區(qū)格板的荷載傳遞時,先區(qū)分板是單向板還是雙向板。若為單向板,沿板的短跨方向作中線,將板上的荷載平均分給兩長邊的梁；若為雙向板計算，從四角出45o平分線，區(qū)格板被分為四個小塊，每小塊荷載傳給與之相鄰的的梁，見板傳荷示意圖4-2。板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為

25、均布荷載。（1）ab軸間框架梁：屋面：屋面板傳給梁的荷載恒載： 活載： 樓面板傳給梁的荷載：恒載：活載：ab軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載：梁自重+板傳荷載=6.13kn/m+23.41n/m =29.54kn/m活載：板傳荷載=1.80kn/m樓面梁：恒載：梁自重+板傳荷載+內(nèi)橫墻體重=6.13kn/m+18.12kn/m +4.52kn/m =28.77kn/m活載：板傳荷載=7.35kn/m （2）bc軸間框架梁：由于bc軸間板為單向板,故板傳荷載為零，則bc軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載：梁自重+板傳荷載=6.13+0 =6.13kn/m活載：板傳荷載= 0 kn/m樓面梁：恒

26、載：梁自重+板傳荷載=6.13+0=6.13kn/m活載：板傳荷載= 0 kn/m（3）cd軸間框架梁：(完全同ab軸間框架梁) （4）a軸柱縱向集中荷載的計算： 頂層柱：板傳給梁的恒載：板傳給梁的活載：頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載=2.7758.4+8.46.13+169.63=16.17+51.49+169.63=244.43kn頂層柱活載=板傳活載=11.99kn標準層：標準層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=51.49+169.63+37.128=258.25kn 標準層活載=板傳活載=(2.08.4/48.4/25/8+1.87.2/4)2=28.53 kn（5）b軸柱縱

27、向集中荷載的計算頂層柱板傳荷載=2（6.518.4/48.4/25/8+3.127.2/4+23.417.2/4）+26.518.4/22.1/2=224.718kn 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =6.138.4+224.718=51.49+224.718=276.21kn 頂層柱活載=板傳活載=0.58.4/48.4/25/82+1.87.2/42+20.58.4/22.1/2= 16.4kn標準層柱: 恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載51.49+224.718+3.52(8.4-0.6)+4.527.2/4= 330.532kn 活載 = 板傳活載 =(28.4/48.4/25/8+2.5

28、8.4/22.7/2)2+1.87.2/42=56.88kn（6） c軸柱縱向集中荷載的計算(同b軸柱縱向集中荷載的計算)；d軸柱縱向集中荷載的計算(同b軸柱縱向集中荷載的計算)； 圖4-4 豎向荷載下框架受荷載總圖(kn) 4.5 水平地震作用下內(nèi)力計算該建筑物高度為18.3m40m，以剪切變形為主，且質量和剛度沿高度分布比較均勻，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。4.5.1 重力荷載代表值計算屋面重力荷載代表值=屋面上下半層范圍內(nèi)結構或構件自重標準值+0.5雪載標準值；樓面重力荷載代表值=樓面上下半層范圍內(nèi)結構或構件自重標準值+0.5活載標準值；其中，結構和構配件自重取樓面上、下各半層層

29、高范圍的結構及構配件自重(屋面處取頂層的一半)。 屋面處的重力荷載標準值的計算：女兒墻的重力荷載代表值的計算： 屋面板自重標準值： 屋面梁自重標準值：頂層的墻重： 頂層柱重： 則： 其余各層樓面處重力荷載標準值計算： 底層樓面處重力荷載標準值計算： 屋頂雪荷載標準值計算： 樓面活載標準值計算 總重力荷載代表的計算：屋面處： =12660.9+0.5335 =12828.4n樓面處： =13079.37+0.52309.75 =14234.25kn底層樓面處： =12463.57+0.52309.75=13618.45kn 建筑物總重力荷載代表值為4.5.2 框架柱抗側剛度d和結構基本自振周期計

30、算 橫向d值的計算： 表4-1 橫向25層d值的計算 構件名稱=a、 d軸柱（18個）0.3950544b、 c軸 柱（18個）0.71759750表4-2 橫向底層d值的計算 構件名稱=a、 d軸柱（18個）0.5862408b、c軸柱（18個）0.886080 結構基本自振周期計算： 結構的基本自振周期采用公式：h=19.95 b=16.5其中 h結構總高度 b結構寬度該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為7度近震設防，場地類別為類，0.1g為設計基本地震加速度，設計地震分組為第一組，由表知，水平地震影響系數(shù)最大值，特征周期 ，則地震影響系數(shù)4.5.3 水平地震作用及樓層地震剪力計算 本工程中框架結

31、構不超過40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，。所以，不需要考慮頂部附加水平地震作用的影響；附加水平地震作用系數(shù)：，對于多質點體系,結構底部總縱向水平地震作用標準值: 附加頂部集中力： 質點i的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及樓層層間位移的計算過程見下表： 表4-4 質點i的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及樓層層間位移層次512828.4516205255.2686756.21654.09 1654.0919852920.00083 414234.2513185045.251491.49 3145.5819852920.00158 3142

32、34.2510142342.51147.51 4293.0919852920.00216 214234.25799639.75803.40 5096.4919852920.00257 113618.45454473.8439.30 5535.7326727840.00207 圖4-5 樓層水平地震作用標準值（kn）樓層最大位移與樓層層高比： 所以，滿足要求。4.5.4 剛重比和剪重比驗算為了保證結構的穩(wěn)定和安全，需分別按下列公式進行結構剛重比和剪重比驗算。各層的剛重比和剪重比見表4-5。剛重比公式：框架結構： ；分別為第i，j樓層重力荷載設計值；第i樓層層高；第i樓層的彈性等效側向剛度，可取該

33、層剪力與層間位移的比值；n結構計算層數(shù)；水平地震作用計算時，結構各樓層對應于地震作用標準值的剪力應符合下式要求：第i層對應于水平地震作用標準值的剪力 ；水平地震剪力系數(shù) ；查高層表（1-21知） 表4-5 各層剛重比和剪重比 層號h53198529259558761654.0912828.45464.27 0.13 43198529259558763145.5827062.7220.08 0.12 33198529259558764293.0941296.95144.22 0.10 23198529259558765096.4955531.2107.25 0.09 14267278410691

34、1365535.7369149.65154.61 0.08 從表中 即剛重比與剪重比均滿足要求。4.5.5 水平地震力作用下框架內(nèi)力計算(以左震為例) 水平地震作用下，框架柱剪力、柱端彎矩計算采用d值法，計算過程見表4-6、4-7、 4-8、4-9。其中,反彎點相對高度值在表中求得?？蚣軆?nèi)分析原則為取隔離體，平衡分析。如取梁、節(jié)點等?？蚣軛U端彎矩、軸力，梁端彎矩、剪力按下式計算：彎矩： ， ； =（） 中柱 （注：左邊式子中的量值有正負之分，要根據(jù)所取隔離體分析。） 邊柱 剪力： 軸力： 計算過程如下: 表4-6 a(d)軸框架柱反彎點位置 層號531.270.360000.36431.270

35、.410000.41331.270.460000.46231.270.50000.5141.540.620000.62 表4-7 b(c)軸框架柱反彎點位置 層號 535.060.450000.45435.060.500000.50335.060.500000.50235.060.500000.50145.650.550000.55注：為標準反彎點高度比，按該框架總層數(shù)、所在樓層以及梁柱線剛度比查表得到；為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比修正值，用與查表得到； 、為上下層層高變化時反彎點高度比修正值，用，與查表得到?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按下列公式計算： 表4-8 橫向水平地震荷載作用下a(d

36、)軸框架柱剪力和柱端彎矩的計算 層號yh51654.091985292505440.02541.35 1.08 79.39 44.66 79.3943145.581985292505440.02578.64 1.23 139.19 96.73 183.8534293.091985292505440.025107.33 1.38 173.87 148.12 270.625096.491985292505440.025127.41 1.50 191.12 191.12 339.2415535.732672784624080.023127.32 2.48 193.53 315.75 384.65 表

37、4-9 橫向水平地震荷載作用下b(c)軸框架柱剪力和柱端彎矩的計算 層號51654.091985292597500.0301 49.78 1.3582.14 67.20 82.1422.34 59.80 43145.581985292597500.0301 94.67 1.5142.01 142.01 209.2156.91 152.30 34293.091985292597500.0301 129.21 1.5193.82 193.82 335.8391.35 244.48 25096.491985292597500.0301 153.39 1.5230.09 230.09 423.9111

38、5.30 308.61 15535.732672784860800.0322 178.28 2.2320.90 392.22 550.99149.87 401.12 4.5.6 地震作用下框架梁端剪力及框架柱軸力（其中l(wèi)為梁的計算長度，邊跨l=7.2m；中跨l=2.1m）梁端剪力（kn）柱軸力（kn）ab跨bc跨cd跨a軸b軸c軸d軸514.13 56.95 14.13 -14.13 -42.8214.13 42.82433.44 145.05 33.44 -47.57-154.4347.57154.43350.27 232.84 50.27 -97.84-33797.84337263.13

39、293.91 63.13 -160.97-567.78160.97567.78174.24 382.02 74.24 -235.21-875.56235.21875.56注：（1）柱軸力中的負號表示拉力。當為左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩柱為壓力。 （2）表中m量綱為,v量綱為kn,n量綱為kn。圖4-8 橫向水平地震作用下的彎矩圖圖4-9 橫向水平地震作用下左地震剪力圖(kn)圖4-10 橫向水平地震作用下右地震軸力圖(kn) 4.6 框架結構的內(nèi)力計算 4.6.1 恒荷載作用下內(nèi)力計算 框架結構在豎向荷載作用下的內(nèi)力計算采用分層力矩分配法，一般情況下，分層計算法所得桿端彎矩在

40、各節(jié)點不平衡，這時需將節(jié)點的不平衡彎矩再進行分配，但不傳遞。荷載作用框架計算簡圖為： 恒載標準值在屋面處引起的固端彎矩：(半邊結構)頂層: 邊跨(ab)： 中跨(bc)梁：； 其他層: 邊跨梁：； 中跨梁：； （梁端彎矩以繞桿端順時針為正，反之為負）框架的梁柱線剛度分配系數(shù)如下表所示：轉動剛度按下式計算：遠端固定 遠端滑動 分配系數(shù)按下式計算：層次終點桿件剛度頂層a右梁5.129.120.561 下柱4.000.439 b左梁6.1218.860.324 右梁8.740.463 下柱4.000.212 標準層a上柱4.0013.120.305 下柱4.000.305 右梁5.120.390 b上柱4.0021.860.183 下柱4.000.183 左梁5.120.23