土木工程框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計計算書

1、1 緒論作為一名即將畢業(yè)的土木工程專業(yè)的本科生，在大學(xué)四年的理論學(xué)習(xí)后，要結(jié)合社會的實(shí)際情況，檢驗(yàn)一下所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識是否專業(yè)和完善。畢業(yè)設(shè)計恰好就是一種最好的檢驗(yàn)，可以使四年中所學(xué)習(xí)的知識得到綜合利用，使得各方面的知識系統(tǒng)化和實(shí)踐化。通過獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計，可以培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力，以及調(diào)查、分析和查閱資料的能力。小組畢業(yè)設(shè)計題目為三河縣某實(shí)驗(yàn)中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計，該工程位于三河縣，地震設(shè)防烈度為8度，本工程采用框架結(jié)構(gòu)。該樓為四層，層高3.6m，總高14.4m，總建筑面積為2845.44m2。結(jié)構(gòu)形式采用全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。在熟悉本課題設(shè)計任務(wù)書的基礎(chǔ)上，通過給定的總平面圖，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件

2、，施工技術(shù)水平，并查閱相關(guān)建筑設(shè)計的書籍和規(guī)范，獨(dú)立完成綜合樓工程的建筑方案設(shè)計，并最終繪制出建筑施工圖。通過建筑方案的設(shè)計，對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行柱網(wǎng)布置和結(jié)構(gòu)選型，并確定材料類型和截面尺寸。首先，通過現(xiàn)行規(guī)范選定房間作法，并以此計算框架結(jié)構(gòu)各層的重力荷載代表值；其次，采用合適的計算方法對豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、水平地震荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力及側(cè)移進(jìn)行計算；最后，通過以上的結(jié)構(gòu)計算，對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行截面設(shè)計（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、樓板設(shè)計（樓板尺寸及配筋）、樓梯設(shè)計（平臺板、樓梯梁、梯段板截面尺寸及配筋）、基礎(chǔ)設(shè)計（柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的截面設(shè)計及配筋），并使得截面的配筋還要滿足構(gòu)造要求。最總并通

3、過對框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)計算，繪制出框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)施工圖?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計工作量很大，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算過程中要手算一榀框架，并對這一榀框架進(jìn)行截面設(shè)計和配筋計算，最后再使用一些計算機(jī)輔助軟件對計算結(jié)果進(jìn)行對比和校正。由于自己水平有限，難免出現(xiàn)一些錯誤和不妥之處，懇請各位老師給予批評和指正。2 工程概況工程名稱：三河縣某實(shí)驗(yàn)中學(xué)教學(xué)樓。建設(shè)單位：三河縣某實(shí)驗(yàn)中學(xué)。建設(shè)場地：擬建建筑物位于三河縣縣城東南角。建設(shè)規(guī)模：總建筑面積3000mm2左右，主體結(jié)構(gòu)4層，擬容納班級18個。建筑層高自定，無地下室。單位內(nèi)已引進(jìn)有城市電網(wǎng)和水管網(wǎng)，并設(shè)有水塔供水，屋面不設(shè)水箱。本項目擬定開工日期：2012年5月

4、1日，竣工日期：2013年4月30日。氣象條件：冬季采暖室外計算溫度6C。主導(dǎo)風(fēng)向：夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)?；撅L(fēng)壓0.35kN/m2。基本雪壓：0.25kN/m2。年降雨量：593.7mm；日最大降雨量：90mm；時最大降雨量：52mm；雨季集中在7、8月份。三河地區(qū)屬于溫帶半濕潤大陸季風(fēng)氣候，土壤最大凍結(jié)深度0.6m。3 建筑設(shè)計3.1 建筑總平面設(shè)計在建筑總平面設(shè)計過程中，依據(jù)擬建位置、建筑物的使用功能、道路交通等情況進(jìn)行綜合考慮。在地段條件方面，擬建位置的東面、南面都臨近城市主干道，交通方便。建筑物為南北朝向，主入口放在南面，次入口設(shè)在東面，考慮了施工便利，教學(xué)樓相應(yīng)

5、需要一個比較安靜的環(huán)境。并對該建筑物的人流進(jìn)行設(shè)計。建筑物東面為學(xué)校主入口，人流主要通過建筑物東面的入口來進(jìn)行出入，東面為消防安全出入口及車輛入口。3.2 建筑方案設(shè)計由于此建筑物為綜合教學(xué)樓工程，建筑物在使用功能上除了要滿足普通教學(xué)，還應(yīng)有多媒體教育等使用功能。建筑物采用內(nèi)廊式。建筑物內(nèi)部包括大空間多媒體教室及多班合用大教室，在使用功能上要求具有大面積，同時考慮建筑物衛(wèi)生間、樓道人流及樓梯防火等要求。建筑介紹如下。(1) 總建筑面積為3000m2 。 (2) 標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積：700m2左右。(3) 層數(shù)為4層。(4) 結(jié)構(gòu)形式：全框架結(jié)構(gòu)。(5) 雨篷鋼筋混凝土雨篷。(6) 本工程普通教室共

6、15個，合班教室1個，計算機(jī)機(jī)房1個，語音教室1個，實(shí)驗(yàn)室1個，辦公室14個，每層設(shè)衛(wèi)生間2個。(7) 基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。(8) 室內(nèi)外高差為0.45m。(9) 外墻，屋面均采用保溫苯板。(10) 衛(wèi)生間標(biāo)高比樓層各處低20mm，每層設(shè)地漏。(11) 屋面均考慮保溫隔熱。(12) 窗采用塑鋼窗，門采用木門。3.3 建筑平面設(shè)計一幢建筑物的平、立、剖面圖，是這幢建筑物在不同方向的外形及剖切面的投影，這幾個面之間是有機(jī)聯(lián)系的，平、立、剖面綜合在一起，表達(dá)了一幢三度空間的建筑整體。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系。在建筑平面設(shè)計中，始終需要從建筑整體空間組合的效果來考慮，緊密聯(lián)

7、系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不斷調(diào)整修改平面，反復(fù)深入。3.4 建筑立面設(shè)計建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面設(shè)計和建筑體型組合一樣，也是在滿足房屋使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的前提下，運(yùn)用建筑體型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合下進(jìn)行的。3.5 建筑剖面設(shè)計建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑層數(shù)、建筑空間的組合和利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。它和房屋的使用、造價和節(jié)約用地等有密切關(guān)系，也反映了建筑標(biāo)準(zhǔn)的一個方面。4 結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇豎向荷載的傳力途徑：樓板

8、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，本建筑物采用縱橫向框架承重體系，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度。4.2梁柱截面尺寸的初步確定4.2.1結(jié)構(gòu)平面布置圖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，再由框架柱傳至基礎(chǔ)，最后傳至地基。根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計要求，進(jìn)行了建筑平面及剖面設(shè)計。該框架柱網(wǎng)平面布置規(guī)則，如圖4.1所示。選其中一榀橫向框架設(shè)計計算，7軸計算簡圖，如圖4.2所示。框架梁的跨度等于柱截面形心軸線之間距離，底柱高從基礎(chǔ)頂面算至二

9、層樓板底。室內(nèi)外高差為0.45m，基礎(chǔ)頂面至室外地坪通常取0.5m，故底層柱高4.55m，其余各層的柱高從板底算至板底，均為3.6m。圖4.1 結(jié)構(gòu)平面圖圖4.2 7軸框架簡圖4.2.2框架梁截面尺寸初估樓板及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm,梁截面高度按照梁跨度的1/12到1/8估算，當(dāng)梁的負(fù)載面積較大時，易取上限值。為了防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨與截面高度之比不易小于4。梁截面寬度可取1/31/2梁高，同時不易小于1/2柱寬，且不應(yīng)小于250，混凝土強(qiáng)度柱采用C30，梁采用C30，板采用C30，基礎(chǔ)采用C25?？蚣芰撼叽绯醪酱_定為：BC跨300 mm500 mm，A

10、B、CD跨300 mm700 mm，縱向框架梁尺寸為300 mm700 mm。4.2.3框架柱截面初估柱截面尺寸按照軸壓比確定，查多高層抗震等級規(guī)范知該框架的抗震等級為二級，軸壓比限值V0.8，各層的重力荷載代表值近似取12，可知邊柱及中柱的負(fù)載面積為（3600/2+3600/2）（6000/2）3.63.010.80m2，（3600/2+3600/2）（6000/23000/2）3.64.516.2m2的第一層柱截面積為：邊柱1.3，中柱1.25邊柱 AC1.33.63.01210005（0.819.1）55130.89中柱 AC1.253.64.51210005（0.819.1）79515

11、.71如取柱截面為方形，則邊柱和中柱截面寬度分別為234.8mm和282.0mm根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其他因素，如hc不宜小于400mm，寬度bc不宜小于350mm，柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大于4。本設(shè)計柱截面尺寸取值如下：14層：500mm500mm。4.2.4 樓板設(shè)計現(xiàn)澆板厚取=120mm，平臺板厚取=70mm，雨棚=80mm。4.3荷載統(tǒng)計4.3.1恒荷載統(tǒng)計屋面荷載（不上人屋面）1:3厚刷著色涂料保護(hù)層4厚高聚物改性瀝青著色材料 0.05kN/ m220厚1:3水泥砂漿找平層 200.020.4kN/ m21:6水泥焦渣找2坡最薄處30厚，振搗密實(shí)表面抹面 (0.030.031

12、)/2120.36kN/ m2108厚水泥蛭石保溫層 50.1080.54kN/ m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 250.123kN/ m2 合計：4.35kN/ m2樓板荷載樓面做法 陶瓷面磚樓面10厚地磚鋪實(shí)拍平，水泥砂漿擦縫 0.01019.80.198kN/ m220厚1:4干硬性水泥砂漿 0.02200.4kN/ m2素水泥漿結(jié)合層一遍鋼筋混凝土現(xiàn)澆板120厚 250.123.00kN/ m2 合計：3.598kN/ m2外墻面（加氣混凝土砌塊）噴刷外墻涂料6厚1:1:6水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 0.006120.072kN/ m26厚1:0.5:4水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 0.00612

13、0.072kN/ m26厚1:2.5水泥砂漿找平 0.006200.12kN/ m2刷加氣混凝土界面處理劑一遍 合計：0.264kN/ m2內(nèi)墻面（加氣混凝土砌塊）5厚1:0.3:2.5水泥石膏砂漿抹面壓實(shí)抹光 0.005120.06kN/ m26厚1:1:6水泥石膏砂漿抹平掃毛 0.006120.072kN/ m26厚1:0.5:4水泥石膏砂漿打底掃毛 0.006120.072kN/ m2刷加氣混凝土界面處理劑一遍 合計：0.204kN/ m2雨棚水泥砂漿抹面（防水）20厚1:3水泥砂漿找平層 200.0200.4kN/ m280厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 0.08252.0kN/ m220厚底板抹

14、灰 0.02170.34kN/ m2 合計：2.74kN/ m2浴廁、衛(wèi)生間樓面 陶瓷地磚防水樓面8厚地磚鋪平拍實(shí)，水泥砂漿擦縫 0.00819.80.158kN/ m225厚1:4干硬性水泥砂漿 0.025200.5kN/ m21.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黃砂，四周沿墻上翻150高刷基層處理劑一遍15厚1:2水泥砂漿找平 0.015200.3kN/ m250厚C15細(xì)石混凝土找坡不小于0.5，最薄處不小于30厚 0.05251.25kN/ m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板120厚 250.123.00kN/ m2 合計：5.208N/ m24.3.2 基本構(gòu)件活荷載各種構(gòu)件的活荷載見表4.1。表4.1

15、 構(gòu)件活荷載樓面活載走廊活載屋面活載衛(wèi)生間活載雨棚施工檢修雪載2.0kN/ m22.0kN/ m20.5kN/ m22.0kN/ m21.0kN不考慮4.3.3 樓梯荷載梯段板計算取第一個踏步板的計算單元。其中，踏步尺寸為150mm300mm，tg=150/300，c=335.41mm，cos=0.894。8厚地磚鋪實(shí)拍平（帶防滑條）面層 （0.3+0.15）0.158/0.3=0.237kN/m220厚1:4干硬性水泥砂漿 0.02200.4 kN/m踏步自重 1.650.30.1525=1.86 kN/m120砼斜板 0.1225/0.894 =3.36 kN/m底面抹灰重 0.0217/

16、0.894=0.38 kN/m恒荷載總重 g=6.24kN/m平臺板重10厚地磚鋪平拍實(shí)，水泥漿擦縫 0.1019.80.198 kN/m220厚干硬性水泥砂漿 0.02200.4 kN/ m270砼板 0.0725=1.75 kN/ m2板底抹灰重 0.0217=0.34 kN/ m2平臺板總重 2.69 kN/ m2平臺梁重 尺寸：200 mm300 mm平臺梁自重 0.20.325=1.5 kN/m 70砼板 0.0725=1.75 kN/m2梁側(cè)粉刷 0.020.25172=0.17kN/m2平臺梁總重 3.42 kN/m24.4 層間重力荷載代表值計算4.4.1一層重力荷載代表值的計

17、算(1)載代表值梁、柱自重的計算見表4.2。表4.2 層間梁柱自重類別截面尺寸(mm)凈跨(mm)體積(m3)容重(kN/m3)增大系數(shù)單重(kN)數(shù)量總重（kN）橫梁AB、CD跨30070050001.05251.0527.5628771.68BC跨30050020000.3251.057.8814110.32縱梁30050026000.39251.0510.2452532.48柱50050045501.14251.131.35561755.6故一層梁的自重為1414.48kN，柱子的自重為1755.60kN。(2)墻體重力荷載代表值A(chǔ)軸縱墻體面積為：B軸縱墻體面積為：C軸縱墻體面積為：D軸

18、縱墻體面積為：外橫墻體面積為：內(nèi)橫墻體面積為：外墻墻重為：內(nèi)墻墻重為：一層墻重為：1037.53kN。 (3)門、窗重力荷載代表值門自重為： 窗自重為： (4)鋼筋混凝土樓板重力荷載代表值樓板面積如下。一層樓板： 衛(wèi)生間： 樓板自重： 故一層墻體、門、窗自重： (5)樓梯梯段： 平臺板： 平臺梁： 4.4.2.二層重力荷載代表值的計算(1) 二層梁、柱重力荷載代表值梁、柱自重計算見表4.3。表4.3 粱、柱自重類別截面尺寸(mm)凈跨(mm)體積(m3)容重(kN/m3)增大系數(shù)單重(kN)數(shù)量總重（kN）橫梁AB、CD跨30070050001.05251.0527.5628771.68BC跨

19、30050020000.3251.057.8814110.32縱梁30050026000.39251.0510.2452532.48柱50050036000.9251.124.75561386二層梁的自重為1414.48kN，柱子的自重為1386kN。 (2)墻體重力荷載代表值A(chǔ)軸縱墻體面積為：B軸縱墻體面積為：C軸縱墻體面積為：D軸縱墻體面積為：外橫墻體面積為：內(nèi)橫墻體面積為：外墻墻重為：內(nèi)墻墻重為： 二層墻重為：874.98kN(3)門、窗重力荷載代表值門自重為： 窗自重為： (4)鋼筋混凝土樓板重力荷載代表值：樓板面積：二層樓板 衛(wèi)生間： 樓板自重： 二層墻體、門、窗自重： （5）雨棚重

20、力荷載代表值4.4.3 三層重力荷載代表值的計算(1) 三層梁、柱重力荷載代表值梁柱自重計算見表4.4。表4.4 層間梁柱自重類別截面尺寸(mm)凈跨(mm)體積(m3)容重(kN/m3)增大系數(shù)單重(kN)數(shù)量總重（kN）橫梁AB、CD跨30070050001.05251.0527.5628771.68BC跨30050020000.3251.057.8814110.32縱梁30050026000.39251.0510.2452532.48柱50050036000.9251.124.75561386故三層梁的自重為1414.48kN，柱子的自重為1386kN。(2)墻體重力荷載代表值A(chǔ)軸縱墻體

21、面積為：B軸縱墻體面積為：C軸縱墻體面積為：D軸縱墻體面積為：外橫墻體面積為：內(nèi)橫墻體面積為： 外墻墻重為：內(nèi)墻墻重為： 三層墻重為：874.98kN(3)門、窗重力荷載代表值門自重為： 窗自重為： (4)鋼筋混凝土樓板重力荷載代表值樓板面積如下。三層樓板 衛(wèi)生間： 樓板自重： 三層墻體、門、窗自重： 4.4.4 四層重力荷載代表值的計算(1) 四層梁、柱重力荷載代表值四層梁的自重為1414.48kN，柱子的自重為1386kN。(2)墻體重力荷載代表值A(chǔ)軸縱墻體面積為：B軸縱墻體面積為：C軸縱墻體面積為：D軸縱墻體面積為：外橫墻體面積為：內(nèi)橫墻體面積為：外墻墻重為：內(nèi)墻墻重為：四層墻重為：88

22、5.38kN(3)門、窗重力荷載代表值門自重為： 窗自重為： (4)鋼筋混凝土樓板重力荷載代表值樓板面積如下。四層樓板： 衛(wèi)生間： 樓板自重： 四層墻體、門、窗自重： 女兒墻： 0.6(48.6+15)(0.2642+1.1)2=124.25kN4.4.5 計算結(jié)果一層：樓面恒載、50活載、上半層墻、下半層墻、上半層柱、下半層柱、梁重、上下各半層樓梯。二層：樓面恒載、50活載、上半層墻、下半層墻、上半層柱、下半層柱、梁重、上下各半層樓梯。三層：樓面恒載、50活載、上半層墻、下半層墻、上半層柱、下半層柱、梁重、上下各半層樓梯。 四層：屋面恒載、50活載、女兒墻、半層墻、半層柱、頂層梁重。 圖4.

23、3 質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值4.5 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算4.5.1框架梁柱線剛度計算在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取I=1.5 I0 (I0為梁的截面慣性矩)，對中框架梁取I=2.0I0，混凝土C30，Ec=3.0104 kN/ mm2。橫梁及柱的線剛度計算結(jié)果列于表4.5、4.6中。表4.5 框架梁線剛度計算 類別N/mm2截面跨度慣性距邊框架梁中框架梁bhmm2lmmI0=bh3/12mm4I=1.5I0mm4Kb=EI/l/NmmI=2.0I0mm4Kb=E

24、I/l/NmmAB跨CD跨3.010430070060008.57510912.8631096.43101017.151098.581010BC跨3.010430050030003.1251094.6881094.68810106.251096.251010表4.6 框架柱的線剛度層/N/mm2截面/ mm2柱高度/mm慣性距Ic/mm4線剛度Kc/Nmm13.010450050045505.21093.4310102-43.010450050036005.21094.331010柱側(cè)移剛度D值的計算見表4.7。表4.7 柱側(cè)移剛度D值底層K =Kb/Kc=(0.5+K)/(2+K)D=12a

25、Kc/h2/N/m根數(shù)邊框架邊柱1.8750.613121874邊框架中柱3.2430.714141954中框架邊柱2.5010.6671326124中框架中柱4.3320.7631516924D7878482-4層K=Kb/2Kc= K/(2+ K)D=12aKc/h2/N/m根數(shù)邊框架邊柱1.4850.426170794邊框架中柱2.5680.562225324中框架邊柱1.980.4971992624中框架中柱3.4320.6322533824D13799764.5.2 結(jié)構(gòu)基本自振周期的計算按頂點(diǎn)位移法計算橫向框架的自振周期。頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基頻的一種近似方法，將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡

26、化成無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿,導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式，這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： T1= 式中0基本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻使框架自振周期減少的影響，取0.7?？蚣艿捻旤c(diǎn)位移，在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移， 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點(diǎn)位移，然后由求出T1，再用T1求得框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點(diǎn)位移計算見表4.8。表4.8 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計算 層次Di (kN)Di (kN/m)層間相對位移45926.905926.9013799760.00430.115937

27、042.1512969.0513799760.00940.072927151.9527272.9513799760.01980.063517161.3934434.347878480.04370.0437計算周期T1，其中uT的綱量m，取0=0.7，則T1=1.70.70.405S。4.5.3 地震影響系數(shù)本工程所在場地為8度設(shè)防，設(shè)計地震分組為第一組，設(shè)計地震加速度為0.20g。采用假想頂點(diǎn)位移法計算出結(jié)構(gòu)的基本自振周期為T1=0.405。查得：,，因 ，則地震影響系數(shù)為：式中：衰減指數(shù)， 阻尼調(diào)整系數(shù)，1.0地震影響系數(shù)為： 4.5.4 各層位移計算此房屋高度不超過40m，且質(zhì)量和剛度沿高

28、度分布比較均勻，故采用底部剪力法計算多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。（1）結(jié)構(gòu)底部總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，不需要考慮結(jié)構(gòu)頂部附加水平地震作用的影響。根據(jù)公式計算各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：，（2）橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算見表4.9表4.9 橫向水平地震作用下的位移層數(shù)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(kN)層間剪力（kN）Di (kN/m)41409.041409.0413799760.0010231281.542690.5813799760.001952902.103592.6813799760.002601504.6640987878480.00520樓層最大位移與樓層層高之比： 故滿足位移要求。4.5.5 內(nèi)力

29、計算橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力計算采用D值法。下面以7軸線橫向框架為例，進(jìn)行水平地震作用下的框架內(nèi)力計算。(1)框架柱的剪力框架柱的剪力計算見表4.10。表4.10 水平地震作用下的框架剪力值（kN）位置4層3層2層1層邊柱19.7337.6750.2969.67中柱25.3648.4364.6977.86(2) 反彎點(diǎn)高度及柱端彎矩計算 y=（查表可得，h按計算高度計算。 經(jīng)查表，計算結(jié)果見表4.11。表4.11 反彎點(diǎn)高度及柱端彎矩值層數(shù)1234位置邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱0.550.530.50.50.450.50.450.45/m2.52.41.81.81.621.81.6

30、21.62/kNm142.82167.4090.52116.4474.5987.1739.0750.21/kNm174.18186.8690.52116.4461.0387.1731.9641.08(3)計算梁端彎矩Mb梁端彎矩可按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件，將節(jié)點(diǎn)上，下柱端彎矩之和按左，右梁的線剛度比例分配。 計算結(jié)果見圖4.4。（4）梁端剪力Vb的計算剪力采用下式計算，計算結(jié)果見圖4.4。 = （5）水平地震作用下柱軸力采用下式求柱軸力，計算結(jié)果見圖4.5、4.6。圖4.4 地震荷載作用下下結(jié)構(gòu)彎矩（單位：kNm）圖4.5 地震荷載作用下剪力軸力圖（單位：kN）圖4.6 橫向框架的計算單元4.6 橫

31、向框架在豎向荷載作用下的計算簡圖及內(nèi)力計算4.6.1 橫向框架在恒荷載作用下的計算簡圖橫向框架在恒荷載作用下的計算簡圖見圖4.6。取7線橫向框架內(nèi)力計算，計算單元寬度3.6m，如圖4.6所示。由于房間內(nèi)布置沒有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖4.6中的水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上有集中力矩，而B、C框架節(jié)點(diǎn)上則相反沒有集中力矩。4.6.2荷載計算恒載計算如下，恒載下各梁的荷載簡圖見圖4.7。(1)屋面、代表橫梁自重，為均布荷載形式，分別為房間和走廊上面的屋面

32、或者樓面?zhèn)鹘o橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖示的幾何關(guān)系可知：，。圖4.7 各層梁上作用恒載(2)第三層頂 ，。(3)第二層頂、第一層頂同上集中荷載以及集中彎矩的計算如下。(1)屋面框架梁上 A、D柱兩邊縱梁自重： 粉刷： 女兒墻重： 梁傳來的屋面重： A、D柱集中荷載： A、D柱集中彎矩： B、C柱兩邊縱梁自重： 粉刷： 梁傳來的屋面重：B、C柱集中荷載： (2)第三層頂框架梁上 D柱兩邊縱梁自重： 粉刷： 梁傳來的樓面重： 外墻重： 樓梯重： 平臺板重： 平臺梁重： D柱集中荷載： D柱集中彎矩： A柱兩邊縱梁自重： 粉刷： 梁傳來的樓面重： 外墻重： A柱集中荷載： A柱集中彎矩： B柱

33、兩邊縱梁自重： 粉刷： 梁傳來的樓重：內(nèi)墻重： B柱集中荷載： C柱兩邊縱梁自重： 粉刷： 樓梯重： 平臺梁重： 梁傳來的樓面重：內(nèi)墻重： C柱集中荷載： (3)第二層、第一層頂框架梁上同第三層頂?；詈捎嬎闳缦??；钶d下各梁的荷載簡圖見圖4.8。圖4.8 各層梁上作用活載 (1)屋面活載作用下框架荷載計算 A、D柱集中荷載： A、D柱集中彎矩： B、C柱集中荷載：(2)第三層頂活載作用下框架荷載計算A柱集中荷載： A柱集中彎矩： D柱集中荷載： D柱集中彎矩： B柱集中荷載：C柱集中荷載： (3)第二層、第一層頂框架梁上同第三層頂。將以上計算的結(jié)果匯總見表4.12、4.13。恒荷載作用下梁的內(nèi)力

34、計算如下。第4層：對于第13層：活荷載作用下梁的內(nèi)力計算如下：第4層： 對于第13層： 表4.12 橫向框架恒載匯總表 層次qabqbcqABqCDM1M2415.5613.54.572.9931.9446.0446.0431.943.153.1536.4810.978.942.9936.7248.3537.7554.093.675.4126.4810.978.942.9936.7248.3537.7554.093.675.4116.4810.978.942.9936.7248.3537.7554.093.675.41表4.13 橫向框架活載匯總表 層次qabqbcM1M241.81.51.6

35、23.23.21.620.16.0.1637.266.4812.7812.787.290.650.7327.266.4812.7812.787.290.650.7317.266.4812.7812.787.290.650.734.6.3內(nèi)力計算由于結(jié)構(gòu)基本對稱，在豎向荷載作用下框架的側(cè)移可以忽略不計。梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加得到。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到。計算柱底軸力還需考慮柱自重。計算過程如下頁圖4.9、4.10。彎矩圖見圖4.10、4.12。上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.

36、3350.6650.4480.2260.3260.3260.2260.4480.6650.335-3.15-58.2958.29-11.5311.53-58.358.29-3.1518.4736.67-20.95-10.57-15.24-15.2410.5720.95-36.7-18.474.83-10.4818.34-37.62-7.62-3-18.310.48-4.611.893.76-10.29-5.197.487.485.19-10.3-3.9-1.9725.19-28.3445.39-18.76-26.6326.6318.76-45.428.2-25.050.2510.2510.49

37、80.3660.1840.1840.2660.2660.1840.3660.4980.2510.2513.67-42.1642.16-9.639.63-42.242.16-5.419.669.6619.17-11.91-5.99-5.35-8.658.655.995.9911.91-18.3-9.22-9.229.244.83-5.969.59-5.29-2.684.33-4.335.293-9.955.96-9.24-4.61-2.04-2.04-4.04-2.06-1.041.58-1.5-1.51.041.04-2.063.931.981.9816.8612.45-32.9937.78-

38、12.3-10.03-15.455.4512.3210.03-37.833.75-16.48-11.850.2510.2510.4980.3660.1840.1840.2660.2660.1840.1840.3660.4980.2510.2513.67-42.1642.16-9.639.63-42.242.16-5.419.669.6619.17-11.91-5.99-5.35-8.658.655.995.9911.91-18.3-9.22-9.224.835.1-5.969.59-3-2.834.33-4.3332.25-9.155.96-4.61-4.87-1-1-1.98-2.96-1.491.49-2.152.191.511.513.011.750.880.8813.4913.76-30.9336.88-10.5-10.31-16.116.1410.59.75-36.431.75-13.15-13.210.2650.210.5250.3440.1740.1380.3440.3440.1380.1740.3440.5250.2650.213.67-42.1642.16-9.639.63-16.942.16-5.4110.28.084.269-11.19-5.66-4.49-11.211.194.495.6611.19-19.3-9.74-7.72