框架五層辦公樓計算書

1、鄭州市勤政辦公樓框架結構設計畢業(yè)設計專業(yè)：建筑工程技術姓名：佘曉娟指導教師：趙云峰 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。本組畢業(yè)設計題目為某辦公樓設計。在畢設前期，我溫習了結構力學、鋼筋混凝土、建筑結構抗震設計等知識，并借閱了抗震規(guī)范、混凝土規(guī)范、荷載規(guī)范等規(guī)范。在畢設中期，我們通過所學的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進行建筑、結構設計。在畢設完成過程中，我主要主要進行手繪設計的優(yōu)化，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。畢業(yè)設計的三個月里，在指導老師的幫助

2、下，經過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內力組合的計算時，進一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設計的目的與要求?？蚣芙Y構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。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。 內容摘要本設計主要進行了結構方案中橫向框架2、3、7、8軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地

3、震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力，。 是找出最不利的一組或幾組內力組合。 選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。關鍵詞： 框架 結構設計 抗震設計 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions

4、of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned ac

5、cording to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the comb

6、ination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stair

7、s is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords : frames, structural design, anti-seismic design目 錄第一部分：畢業(yè)設計任務書第二部分：工程概況第三部分：框架側移剛度的計算第四部分：重力荷載代表值的計算第五 部分：橫向

8、水平荷載作用下框架 結構的內力和側移計算第六部分：豎向荷載作用下框架結構的內力計算（橫向框架內力計算）第七部分：截面設計第八部分：樓板設計第九部分：樓梯設計第十部分：設計心得 參考資料高等教育自學考試建筑工程專業(yè)（本科）實踐環(huán)節(jié)畢業(yè)設計任務書題 目：* * * 辦公樓鄭州大學土木工程學院二一二年十二月第一部分工程概況一 建筑概況1、工程名稱：* * * 辦公樓。2、建設地點：鄭州市高新開發(fā)區(qū)文化大道北，場地平面示意圖見附圖。3、建筑規(guī)模：本工程本工程地上五層，建筑面積5600m2，基底面積1100m2；地上五層為辦公室，每層高為3.9m，室內外高差0.6m。4、結構形式：框架結構。5、建筑結構

9、安全等級為二級，建筑耐火等級為二級，屋面防水等級為二級。6、功能布置：a.底層布置門廳、接待室、值班室、配電間、消防控制室。b.二、三層每層各設100 m2會議室1間，60 m2間辦公室2間。c.頂層布置200 m2活動室，其余為普通辦公室。d.其它各層房間為普通辦公室。e.各層均布置男女衛(wèi)生間，并設前室。f.屋面為上人屋面。7、建筑設備：本辦公樓采用集中空調，水、電由市政提供。8、建筑裝修及材料：a.外墻面：外墻涂料。b.內墻面：內墻涂料。衛(wèi)生間及前室內墻面選用面磚。c.頂棚：吊頂部分用輕鋼龍骨礦棉吸音板吊頂，其余采用內墻涂料。d.樓、地面：地板磚。9、墻體材料：外墻采用250厚加氣混凝土砌

10、塊，內墻采用200厚加氣混凝土砌塊，標高-1.450以下墻體為250厚鋼筋混凝土墻。10、門窗：a.建筑外窗抗風壓性能為3級、氣密性能為4級、水密性能3級、保溫性能為3級、 隔聲性能為3級。b.門窗制作安裝應遵照全國通用建筑標準設計92SJ704。二 建筑參考資料房屋建筑制圖統(tǒng)一標準GB/T 50001-2001、建筑工程設計文件編制深度規(guī)定（2003版）、民用建筑設計通則GB 50352-2005、辦公建筑設計防火規(guī)范GB 50016-2006、05系列工程建設標準設計圖集（05YJ）、建筑結構制圖標準GB/T 50105-2001等。第二部分結構設計要求一結構方案的選擇1、確定結構體系；2

11、、確定結構樓屋蓋的類型及基本形式；3、根據(jù)工程地質條件及上部結構形式確定基礎類型及埋深；4、確定變形縫的設置及劃分；5、確定結構其它承重構件的類型。二結構平面布置1、確定柱網尺寸及梁、板的平面布置；2、確定基礎平面布置；三結構計算1、框架計算：（1）確定框架結構計算簡圖；（2）初步確定結構構件的截面尺寸；（3）荷載計算：注意傳力途徑，防止少算和漏算；（4）豎向荷載作用下的內力計算；（5）水平風荷載作用下的內力計算；（6）內力組合，確定各構件控制截面上的控制內力；2、基礎設計計算3、自選構件的設計計算四繪制結構施工圖1、基礎平面布置圖及基礎配筋詳圖；2、結構平面布置圖；3、框架梁、柱配筋圖；4、

12、自選構件配筋詳圖五結構設計計算書書寫整理六結構設計部分參考資料（1）現(xiàn)行國家規(guī)范、規(guī)程，主要有：建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB 50068-2001、建筑抗震設防分類標準GB 50223-2004、建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002、混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002、建筑結構荷載規(guī)范GB 50009-2001(2006年版)、建筑抗震設計規(guī)范GB 50011-2001、02系列結構標準設計圖集DBJT19-01-2002、鋼筋混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖03G101-1修訂版等。（2）建筑結構綜合設計手冊，中國建筑工業(yè)出版社。（3）各種教材及參考書。七

13、建設場地工程地質概況地形、地貌：擬建場地地貌屬山前沖洪積平原。地質構成：根據(jù)巖土工程勘察報告，按地層的成因、時代及物理力學性質差異，勘探深度范圍內從上到下場地地質構成如下：1）耕土，層厚0.400.70m； 2）粉質粘土，層厚3.203.70m，承載力標準值kPa；3）粉質粘土，層厚02.50m，承載力標準值kPa；4）粉質粘土，層厚3.604.60m，承載力標準值kPa。水文概況：場地地下水類型為孔隙潛水，勘察期間測得地下水位埋深4.50m，場地水位年變幅1.01.5m。巖土工程評價根據(jù)地質勘察結果，場地地形平坦，由于場區(qū)地基土層層面坡度均小于10，地基土的物理力學性能差異不大，因此地基屬均

14、勻性地基。鄭州地區(qū)屬非自重濕陷性黃土地區(qū)。八建設場地附圖15m注：畢業(yè)設計題目要求一人一題，題目自命。第一部分：工程概況建筑地點：鄭州市建筑類型：五層辦公樓，框架結構。建筑介紹：建筑底面積約1030平方米，建筑總面積5150平方米，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，樓板厚度取120mm，填充墻采用空心磚粉和加氣混凝土砌塊。門窗使用：大門采用鋼門，門洞尺寸為3.4m2.7m，窗為塑鋼窗，洞口尺寸為2m2.1m。地質條件：根據(jù)地質勘察結果，場地地形平坦，廠區(qū)地基土層層面坡度均小于10%地基土的物理力學性能差異不大，地基屬于均勻性地基。設防烈度為度。柱網與層高：本辦公樓采用柱距為6.6m的柱網

15、，邊跨為6.3m，中間跨為2.1m，層高取3.9m，如下圖所示： 框架結構承重方案的選擇：豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經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橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側移剛度?？蚣芙Y構的計算簡圖： 框架結構的計算簡圖 縱向框架組成的空間結構 橫向框架組成的空間結構本方案中，需近似的按縱橫兩個方向的平面框架分別計算。 梁、柱截面尺寸的初步確定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/127200=600mm，截面寬度取6002

16、/3=200mm，可得梁的截面初步定為bh=200*600。2、框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計算： （1）柱組合的軸壓力設計值N=Fg E n注：考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)。F按簡支狀態(tài)計算柱的負載面積。g E 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取14KN/m2。n為驗算截面以上的樓層層數(shù)。 （2）AcN/uNfc 注：uN 為框架柱軸壓比限值，本方案為二級抗震等級，查抗震規(guī)范可知取為0.8。 fc 為混凝土軸心抗壓強度設計值，對C30，查得14.3N/mm2。3、計算過程：對于邊柱：N=Fg E n=1.325.92146=2830.464（KN） Ac

17、N/uNfc=2830.464103/0.8/14.3=247418.18（mm2） 取700mm700mm 對于內柱：N=Fg E n=1.2534.56146=3628.8（KN） AcN/uNfc=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80（mm2） 取700mm700mm梁截面尺寸（mm）混凝土等級橫梁（bh）縱梁（bh）AB跨、CD跨C30200600200600柱截面尺寸（mm）層次混凝土等級bh1C302006002-5C30200600第二部分：框架側移剛度的計算橫梁線剛度i b的計算：類別Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（

18、Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）AB跨、BC、CD跨3.01042006005.4010972002.2510103.3810104.501010縱梁線剛度i b的計算：類別Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）跨3.01042006005.410942003.8610105.7910107.711010柱線剛度i c的計算：I=bh3/12層次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）1-547003.01042006002.00

19、1101012.771010四、各層橫向側移剛度計算： (D值法)1、底層、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8（9根）K=0.352c=(0.5+K)/(2+K)=0.362Di1=c12ic/h2=0.3621212.771010/47002=25112、A-1、A-4、A-6、A-9、D-1、D-5、D-6、D-9 （8根）K=3.38/12.77=0.266c=(0.5+K)/(2+K)=0.338Di2=c12ic/h2 =0.3381212.771010/47002 =23447、B-1、C-1、B-9、C-9 （4根）K=（2.5+3.38）/1

20、2.77=0.460c=(0.5+K)/(2+K)=0.390Di3=c12ic/h2 =0.3901212.771010/47002 =27055、B-2、C-2、B-3、C-3、C-4、B-7、C-7、B-8、C-8 （9根）K=（3.34+4.5）/12.77=0.614c=(0.5+K)/(2+K)=0.426Di4=c12ic/h2 =0.4261212.771010/47002 =29552、B-4、B-6、C-5、C-6 （4根）K=（3.34+3.38）/12.77=0.526c=(0.5+K)/(2+K)=0.406Di5=c12ic/h2 =0.4061212.771010

21、/47002 =28165、B-5 （1根）K=3.34/12.77=0.262c=(0.5+K)/(2+K)=0.337Di6=c12ic/h2 =0.3371212.771010/47002 =23378D1=251129+234478+270554+295529+281654+23378 =9238102、第二層：、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 （9根）K=4.52/（12.42）=0.363c=K/(2+K)=0.154Di1=c12ic/h2 =0.1541212.41010/36002 =17681、A-1、A-9、D-1、D-5、D-6、

22、D-9 （6根）K=3.382/（12.42）=0.273c=K/(2+K)=0.120Di2=c12ic/h2 =0.1201212.41010/36002 =13778、A-5 （1根）K=4.5/7.233=0.622c=（0.5+K）/(2+K)=0.428Di3=c12ic/h2 =0.428127.2331010/83002 =5392、A-4、A-6 （2根）K=（4.5+3.8）/（12.4*2）=0.318c=K/(2+K)=0.137Di4=c12ic/h2 =0.1371212.41010/36002 =15730、B-1、C-1、B-9、C-9 （4根）K=（2.5+3

23、.38）2/（12.42）=0.474c=K/(2+K)=0.192Di5=c12ic/h2 =0.1921212.41010/36002 =22044、B-2、B-3、C-2、C-3、C-4、B-7、B-8、 C-7、 C-8 （9根）K=（3.34+4.5）2/（12.42）=0.632c=K/(2+K)=0.240Di6=c12ic/h2 =0.240*12*12.4*1010/36002 =27556、B-4、B-6 （2根）K=（3.342+4.5+3.38）/（12.42）=0.587c=K/(2+K)=0.227Di7=c12ic/h2 =0.2271212.41010/3600

24、2 =26063、C-5、C-6 （2根）K=（3.34+3.38）2/（12.42）=0.542c=K/(2+K)=0.213Di8=c12ic/h2 =0.2131212.41010/36002 =24456、B-5 （1根）K=3.342/（12.42）=0.269c=K/(2+K)=0.119Di9=c12ic/h2 =0.1191212.41010/36002 =13663D2=176819+137786+5392+157302+220444+275569+260632+244562+13663=7295303、第三層至第六層：、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8

25、、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 （12根）Di1=17681、A-1、A-9、D-1、D-9、D-5、D-6 （6根）Di2=13778、B-1、C-1、B-9、C-9 （4根）Di3=22044、B-2、B-3、B-4、B-5、C-2、C-3、C-4、B-6、B-7、B-8、C-7、C-8 （12根）Di4=27556、C-5、C-6 （2根）Di5=24456D3-6=1768112+137786+220444+2755612+244562 =7626004、頂層：、D-5、D-6 （2根）K=3.382/（12.42）=0.273c=K/(2+K)=0.120Di1=c12ic

26、/h2 =0.1201212.41010/36002 =13778 、C-5、C-6 （2根）K=（3.382+3.34）/（12.42）=0.407c=K/(2+K)=0.169Di2=c12ic/h2 =0.1691212.41010/36002 =19404D頂=137782+194042=66364由此可知，橫向框架梁的層間側移剛度為：層次12345頂Di（N/mm）92381072953076260076260076260066364D1/D2=923810/7295300.7，故該框架為規(guī)則框架。五、各層縱向側移剛度計算：同理，縱向框架層間側移剛度為：層次12345頂層Di（N/m

27、m）1035634935623942398942398942398103102D1/D2=1035634/9356230.7，故該框架為規(guī)則框架第三部分：重力荷載代表值的計算一、資料準備：查荷載規(guī)范可?。何菝嬗谰煤奢d標準值（上人）30厚細石混凝土保護層 220.03=0.66KN/m2 三氈四油防水層 0.4 KN/m220厚礦渣水泥找平層 14.50.02=0.29 KN/m2150厚水泥蛭石保溫層 50.15=0.75 KN/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 KN/m2（二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層） 合計 5.35

28、KN/m2、1-5層樓面：木塊地面（加防腐油膏鋪砌厚76mm） 0.7 KN/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 KN/m2 合計 3.95 KN/m2、屋面及樓面可變荷載標準值：上人屋面均布活荷載標準值 2.0 KN/m2樓面活荷載標準值 2.0 KN/m2屋面雪荷載標準值 SK=urS0=1.00.2=0.2 KN/m2 （式中ur為屋面積雪分布系數(shù)）、梁柱密度25 KN/m2蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 5.5KN/m3二、重力荷載代表值的計算：1、第一層：（1）、梁、柱：類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體 積（m3）數(shù)

29、量(根)單 重（KN）總 重（KN）橫梁3600600600251.17429.25497.25縱梁6600400600251.172029.25819.006300400600250.63415.7563.00類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體 積（m3）數(shù) 量（根）單 重（KN）總 重（KN）柱3600700700251.7643644.11587.6（2）、內外填充墻重的計算： 橫墻： AB跨、CD跨墻：墻厚240mm，計算長度6500mm，計算高度3600-600=3000mm。 單跨體積：0.246.53=4.68m3 單跨重量：4.685.5=25.74KN

30、數(shù)量：17 總重：25.7417=437.58KN BC跨墻：墻厚240mm，計算長度1700mm，計算高度3600-600=3000mm。 單跨體積：（1.73-1.5*2.4）0.24=0.36m3 單跨重量：0.365.5=1.98KN 數(shù)量：2 總重：1.982=3.96KN 廁所橫墻：墻厚240mm，計算長度7200-2400=4800mm，計算高度3600-120=3480mm。 體積：0.244.83.48=4.009m3 重量：4.0095.5=22.0495KN 橫墻總重：437.58+3.96+22.0495=463.5895KN 縱墻： 跨外墻：單個體積：（6.53.0）

31、-（1.82.12） 0.24=2.8656 m3數(shù)量：12總重：2.8656125.5=189.1296KN 廁所外縱墻：體積：6.52.1=15.72 m3總重：15.725.5=86.46KN 樓梯間外縱墻：體積：3.52.1=6.72 m3總重：6.725.5=36.96KN 門衛(wèi)外縱墻：體積：3.52.4=7.62m3總重：7.625.5=41.91KN 內縱墻：單個體積：(6.52.4*2) 0.24=13.74m3 單個重量：13.745.5=75.57KN數(shù)量：12總重：75.5712=906.84KN 廁所縱墻：單個體積：0.24（3.6-0.12）4.93=4.1175m3

32、 單個重量：4.11755.5=22.6463KN數(shù)量：2總重：22.64632=45.2926KN 正門縱墻：總重：（1.82.1）0.245.5=10.4544KN 縱墻總重：189.1296+86.46+36.96+41.91+906.84+45.2926+10.4544=1317.0466KN（3）、窗戶計算（鋼框玻璃窗）： 走廊窗戶：尺寸：1800mm2100mm 自重：0.4KN/m2 數(shù)量：26 重量：1.82.10.426=39.312KN 辦公室窗戶：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.4KN/m2 數(shù)量：2重量：1.52.10.42=2.52KN 總重：39.312+

33、2.52=41.832KN（4）、門重計算： 木門：尺寸：1200mm2400mm 自重：0.15KN/m2 數(shù)量：26.25 重量：1.22.40.1526.25=11.34KN 鐵門：尺寸：6500mm3000mm 自重：0.4KN/m2 數(shù)量：0.5重量：6.53*0.40.5=3.9KN 總重：11.34+3.9=15.24KN（5）、樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板計算）： 面積：48.441613+117.4176+30.24=777.3984（m2） 恒載：3.95777.3984=3070.7237KN 活載：2.0777.3984=1554.7968KN由以上計算可知，一層重

34、力荷載代表值為G1=G 恒+0.5G活=（497.25+38.25）1.05+（819+63）1.05+1587.61.05+463.5895+1317.0466+41.832 +15.24+（3070.7237+1554.7968）0.5 =9618.5836KN注：梁柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.05。2、第二層：（1）、梁、柱橫梁：AB跨：300mm600mm 29.25KN18根=526.5KNBC跨：250mm400mm 4.25KN9根=38.25KN 縱梁：819+63=882KN 柱： 類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體積（m3）數(shù) 量（

35、根）單 重（KN）總 重（KN）柱3600400600251.5213638.0251368.9（2）、內外填充墻重的計算：橫墻總重：463.5895KN縱墻： 比較第二層縱墻與第一層的區(qū)別有： 大廳：一層有鐵門 二層A、B、B跨有內墻。 比較異同后，可得第二層縱墻總重為： 1317.0466+（3.06.55-21.82.1）0.245.5-3.9+（1.51.2）0.245.5+（1.51.2）0.245.5 =1317.0466+15.9588-3.9+10.593+4.653 =1344.3514KN（3）、窗戶計算（鋼框玻璃窗）： 第一類：尺寸：1800mm2100mm 自重：0.4

36、KN/m2 數(shù)量：29 重量：1.82.10.429=43.848KN 第二類：尺寸：1500mm2100mm 自重：0.4KN/m2 數(shù)量：2重量：1.52.10.42=2.52KN 總重：43.848+2.52=46.368KN（4）、門重計算： 木門：尺寸：1200mm2400mm 自重：0.15KN/m2 數(shù)量：27.25 重量：1.22.40.1527.25=11.772KN（5）、樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板計算）： 面積：777.3984+11.166.96=855.072（m2） 恒載：3.95855.072=3377.5344KN 活載：2.0855.072=1710.1

37、44KN由以上計算可知，二層重力荷載代表值為G2=G 恒+0.5G活=（526.5+38.25）1.05+8821.05+1368.91.05+463.5895+1344.3514+46.368 +11.772+（3377.5344+1710.144）0.5 =9910.1918KN注：梁柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.05。3、第三層至第五層：比較其與第三層的異同，只有B、B不同，可得三到五重力荷載代表值為：G3-5=9910.1918-10.593-4.653+（3.010.1-21.22.4）0.245.5=9927.3386KN 屋面恒載、活載計算： 恒載：855.07

38、25.35=4574.6352KN 活載：855.0722.0=1710.144KN 雪載：855.0720.2=171.0144KN由以上計算可知，五層重力荷載代表值為G6=G 恒+0.5G活=（564.75+882+798.525）1.05+231.7948+680.7491+23.184+4.4145+4574.6352 +（1710.144+171.0144）0.5 =9753.4748KN注：梁柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.05。5、頂端重力荷載代表值的計算：橫梁：29.252=58.5KN縱梁：15.752=31.5KN柱：38.0254=152.1KN橫墻：25

39、.742=51.48KN縱墻：（3.02.4）0.245.5+（3.02.1）0.245.5=19.3248KN 木門：1.22.40.15=0.432KN 窗：1.82.10.4=1.512KN 樓板恒載、活載計算： 面積：4.27.2=30.24m2 恒載：30.245.35=161.784KN 活載：30.242.0=60.48KN雪載：30.240.2=6.048KN由以上計算可知，頂端重力荷載代表值為G頂=G 恒+0.5G活=58.5+31.5+51.48+19.3248+152.1+0.432+1.512+161.784+(60.48+6.048) 0.5 =543.1608KN集

40、中于各樓層標高處的重力荷載代表值G i的計算結果如下圖所示：第四部分：橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算一、橫向自振周期的計算： 橫向自振周期的計算采用結構頂點的假想位移法。按式Ge=Gn+1（1+3h1/2/H）將突出房屋重力荷載代表值折算到主體結構的頂層，即：Ge=543.16081+33.6/（3.65+4.7）=650.8153（KN）基本自振周期T1（s）可按下式計算：T1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結構頂點位移。T結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.6。uT按以下公式計算：VGi=Gk（u）

41、i= VGi/D ij uT=（u）k注：D ij 為第i層的層間側移剛度。 （u）i為第i層的層間側移。 （u）k為第k層的層間側移。 s為同層內框架柱的總數(shù)。結構頂點的假想側移計算過程見下表，其中第六層的Gi為G6和Ge之和。結構頂點的假想側移計算層次Gi（KN）VGi（KN）D i（N/mm）ui（mm）ui（mm）59927.338620331.628776260026.661252.68549927.338630258.967376260039.679225.68539927.338640186.305976260052.696186.00629910.191850096.49777

42、2953068.670133.3119618.583659715.081392381064.64064.64T1=1.7T （uT）1/2 =1.70.6(0.265989)1/2=0.526(s)二、水平地震作用及樓層地震剪力的計算：本結構高度不超過40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即：1、結構等效總重力荷載代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85（9618.5836+9910.1918+9927.33863+9753.4748+543.1608）=50666.3128（KN） 2、計算水平地震影響系數(shù)1查表得二類場地近震特征周期值T

43、g=0.30s。查表得設防烈度為8度的max=0.161=（Tg/T1）0.9max =（0.3/0.526）0.90.16 =0.0965 3、結構總的水平地震作用標準值FEkFEk=1Geq =0.096550666.3128 =4890.5658（KN）因1.4Tg=1.40.3=0.42sT1=0.526s，所以應考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù) n=0.08T1+0.07=0.080.526+0.07=0.1121 F6=0.11214890.5658=548.2324KN 各質點橫向水平地震作用按下式計算： Fi=GiHiFEk（1-n）/（GkHk） =4342.3

44、33（KN）地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=Fk（i=1，2，n）計算過程如下表：各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KNm）GiHi/GjHjFi（KN）Vi（KN）26.3543.160813959.230.01773.82073.820622.79753.4748221403.880.2691168.0881241.908519.19927.3386189612.170.230998.7372240.645415.59927.3386153873.750.187812.0163052.662311.99927.3386118135.

45、330.143620.9543673.61528.39910.191882254.590.100434.2334107.84814.79618.583645207.340.055238.8284346.676824446.29各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖： （具體數(shù)值見上表）三、多遇水平地震作用下的位移驗算：水平地震作用下框架結構的層間位移（u）i和頂點位移u i分別按下列公式計算：（u）i = Vi/D iju i=（u）k各層的層間彈性位移角e=（u）i/hi，根據(jù)抗震規(guī)范，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值e1/550。計算過程如下表：橫向水平地震

46、作用下的位移驗算層次Vi（KN）D i（N/mm）（u）i （mm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi52240.6457626002.93822.09436001/122543052.6627626004.00319.15636001/89933673.6157626004.81715.15336001/74724107.8487295305.63110.33636001/63914346.6769238104.7054.70547001/999由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，1/6390，說明xal，則x=（VA+alq2/2）/（q1+q2）可得跨間最大正彎矩值：Mm

47、ax=MA+VAx-（q1+ q2）x2/2+alq2（x-al/3）/2若VA0，則Mmax=MA2）同理，三角形分布荷載和均布荷載作用下，如下圖：VA= -（MA+MB）/l+q1l/2+q2l/4 x可由下式解得： VA=q1x+x2q2/l可得跨間最大正彎矩值：Mmax=MA+VAx-q1x2/2-x3q2/3l第1層AB跨梁： 梁上荷載設計值：q1=1.28.46=10.15 KN/m q2=1.2（14.22+0.57.2）=21.38 KN/m 左震： MA=270.47/0.75=360.63 KNm MB=-367.14/0.75=-489.52 KNmVA= -（MA-MB

48、）/l+q1l/2+（1-a）lq2/2 =-（360.63+489.52）/7.2+10.157.2/2+21.387.2/3 =-30.22 KN0，故xal=l/3=2.4mx=（VA+alq2/2）/（q1+q2）=（205.03+1.221.38）/（10.15+21.38）=5.73m Mmax=MA+VAx-（q1+q2）x2/2+alq2（x-al/3）/2=-541.72+205.035.73-（10.15+21.38）（5.73）2/2+21.382.4（5.73-2.4/3）/2=241.98 KNm REMmax=0.75241.98=181.48 KNm 其它跨間的最

49、大彎矩計算結果見下表： 跨間最大彎矩計算結果表層次123跨ABBCABBCABBCMmax281.79214.91234.07191.00206.00178.40層次456跨ABBCABBCABBCMmax151.44134.1581.5188.2029.2638.434、梁端剪力的調整：抗震設計中，二級框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5，其梁端剪力設計值應按下式調整：V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb（1）、對于第6層， AB跨：受力如圖所示：梁上荷載設計值：q1=1.24.5=5.4 KN/m q2=1.2（19.26+0.57.2）=27.43 KN/m V Gb=5.

50、47.2/2+27.434.8/2=85.27 KN ln=7.2-0.65=6.55 m左震：M lb=18.54/0.75=24.72 KNm M rb=-132.97/0.75=-177.29 KNm V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb =0.751.2（24.72+177.29）/6.55+85.27 =91.71 KN右震：M lb=147.21/0.75=196.28 KNm M rb=6.4/0.75=8.53 KNm V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb =0.751.2（196.28+8.53）/6.55+85.27 =92.09 KNB

51、C跨：受力如圖所示：梁上荷載設計值：q1=1.22.5=3.0 KN/m q2=1.2（9.63+0.5*3.6）=13.72 KN/m V Gb=3.02.4/2+13.721.2/2=11.83 KN ln=2.4-0.65=1.75 m左震：M lb= M rb=36.72/0.75=48.96 KNm V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb =0.751.2248.96/1.75+11.83 =59.23 KN右震：M lb= M rb=57.21/0.75=76.28 KNm V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb =0.751.2276.28/1.7

52、5+11.83 =87.33 KN（2）、對于第1-5層， AB跨：q1=1.28.46=10.15 KN/m q2=1.2（14.22+0.57.2）=21.38 KN/m V Gb=10.157.2/2+21.384.8/2=87.85 KN BC跨：q1=1.22.5=3.0 KN/m q2=1.2（7.11+0.53.6）=10.69 KN/m V Gb=3.02.4/2+10.691.2/2=10.01 KN剪力調整方法同上，結果見47頁各層梁的內力組合和梁端剪力調整表。六、框架柱的內力組合：取每層柱頂和柱底兩個控制截面，組合結果如下表： 橫向框架A柱彎矩和軸力組合層次截面內力SGk

53、調幅后SQk調幅后SEk（1）SEk（2）Re1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk1.35SGk +1.0SQk1.2SGk+1.4SQkMmaxMM12NNminNmax5柱頂M26.42 7.94 -125.30 125.30 -94.82 149.52 43.61 42.82 149.52 -94.82 43.61 N428.25 103.68 -58.62 58.62 374.93 489.24 681.82 659.05 489.24 374.93 681.82 柱底M-30.65 -9.21 61.72 -61.72 28.45 -91.91 -50.59 -49.67 -

54、91.91 28.45 -50.59 N466.27 103.68 -58.62 58.62 409.14 523.45 733.14 704.68 523.45 409.14 733.14 4柱頂M30.65 9.21 -152.88 152.88 -117.3180.79 50.59 49.67 180.79 -117.33 50.59 N661.13 155.52 -115.13 115.13 552.75 777.25 1048.05 1011.1777.25 552.75 1048.05 柱底M-30.65 -9.21 101.92 -101.92 67.64 -131.10 -50

55、.59 -49.67 -131.10 67.64 -50.59 N699.15 155.52 -115.13 115.13 586.97 811.47 1099.37 1056.7811.47 586.97 1099.37 3柱頂M30.65 9.21 -168.64 168.64 -132.7196.15 50.59 49.67 196.15 -132.70 50.59 N894.01 207.36 -187.91 187.91 714.71 1081.13 1414.27 1363.11081.13 714.71 1414.27 柱底M-31.00 -9.31 137.98 -137.98

56、 102.44 -166.62 -51.16 -50.23 -166.62 102.44 -51.16 N932.03 207.36 -187.91 187.91 748.93 1115.35 1465.60 1408.71115.35 748.93 1465.60 2柱頂M30.16 9.08 -161.28 161.28 -126.0188.48 49.80 48.90 188.48 -126.02 49.80 N1126.9 259.20 -267.10 267.10 870.42 1391.26 1780.50 1715.21391.26 870.42 1780.50 柱底M-34.5

57、8 -10.48 197.12 -197.12 156.35 -228.03 -57.16 -56.17 -228.03 156.35 -57.16 N1164.9259.20 -267.10 267.10 904.64 1425.48 1831.83 1760.81425.48 904.64 1831.83 1柱頂M21.68 6.59 -149.94 149.94 -123.7168.67 35.86 35.24 168.67 -123.71 35.86 N1359.8 311.04 -357.58 357.58 1015.11712.40 2146.73 2067.21712.40 10

58、15.12 2146.73 柱底M-10.84 -3.30 405.39 -405.39 384.01 -406.50 -17.93 -17.63 -406.50 384.01 -17.93 N1397.8311.04 -357.58 357.58 1049.31746.62 2198.06 2112.81746.62 1049.34 2198.06 橫向框架B柱彎矩和軸力組合層次截面內力SGk調幅后SQk調幅后SEk（1）SEk（2）Re1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk1.35SGk +1.0SQk1.2SGk+1.4SQkMmaxMM12NNminNmax5柱頂M-22.61

59、-6.13 -174.88 174.88 -193.62 147.40 -36.65 -35.71 -193.62 -193.62 -36.65 N523.59 138.24 -60.81 60.81 474.15 592.73 845.09 821.84 474.15 474.15 845.09 柱底M24.86 6.77 116.59 -116.59 139.10 -88.25 40.33 39.31 139.10 139.10 40.33 N561.61 138.24 -60.81 60.81 508.37 626.95 896.41 867.47 508.37 508.37 896.4

60、1 4柱頂M-24.86 -6.77 -218.41 218.41 -238.37 187.53 -40.33 -39.31 -238.37 -238.37 -40.33 N800.59 207.36 -132.22 132.22 684.93 942.76 1288.16 1251.0684.93 684.93 1288.16 柱底M24.86 6.77 178.70 -178.70 199.65 -148.81 40.33 39.31 199.65 199.65 40.33 N838.61 207.36 -123.22 123.22 727.92 968.20 1339.48 1296.6