大学教学楼设计结构计算书.pdf

目 录一.结构设计说明.11.1 工程概况.1二设计主要依据和资料.22.1 设计依据.22.2 设计资料.2三构件初估.33.1 柱截面尺寸的确定.33.2 梁尺寸确定.33.3 楼板厚度.4四基本假定与计算简图.44.1 基本假定.44.2 计算简图.44.3 荷载计算.44.4 侧移计算及控制.4五内力计算及组合.55.1 竖向荷载下的内力计算.55.2 水平荷载下的计算.55.3 内力组合.55.4 基础设计.5六设计计算书.56.1 结构布置及计算简图.56.2 恒载标准值计算.76.3 重力荷载代表值计算：.146.4 地震作用计算.156.5 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算.286.5 竖向荷载作用下的框架内力计算.376.5.1 梁柱端弯矩的计算.406.5.2 梁端剪力和柱轴力的计算.496.6 内力组合.526.7 截面设计.566.7.1 框架梁的配筋计算.576.7.2 框架柱配筋计算.596.8 楼板设计.6 16 .8.1 B,D区格板的计算.6 16 .8.2A,C 区格板的计算.6 56.9 楼 梯设计.6 56.9.1梯 段板计算.6 66.9.2平 台板计算.6 76.9.3平 台梁计算.6 8七基础设计.6 917.1 独立基础设计.6 97.2 联合基础设计.73结论.78致谢.79参考文献.802一.结构设计说明1.1 工程概况X x x 大学教学楼设计：位于校园北侧，占地面积约8 3 0 平方米，共六层，采用全框架结构，总建筑面积为5 0 0 0 平方米。建筑形体为“一”字型布置。培训楼:一层设阶梯教室2个；普通教室2个；教室休息室3个；一至五层设普通教室1 6 个；教师用房3 6 间。六屋设为储藏室间。1-6 层长4 8.6 4 米，宽 1 6.5 0 米，层高 3.6 米；每层设厕所，不仅为学生提供方便，而且创造了优良的教学环境。教学楼外观采用现代风格，色调以青灰色和白色涂料为主，教学楼楼梯间、外廊、门厅、室内走廊为花岗岩地面，教室、办公室为8 0 0 X 8 0 0 玻化砖地面，教室、办公室 1.5 米以下为乳白色油漆墙面，以上为内墙涂料，内走廊1.8 以下乳白色油漆墙面，以上为内墙涂料外墙面0.9 米以下为干挂花岗岩。以上为外墙涂料.，外窗选用7 0 铝塑复合单框双玻中空玻璃内平开窗。1 .结构型式：框架结构。2 .框架抗震等级：二级。1.2 地质概况：本工程混凝土构件的环境类别分别为二类，其余为一类。北京地区抗震设防烈度为8 度，设计基本地震加速度值为0.2 0 g。设计地震分组第一组，设计特征周期0.3 5 s,建筑场地类别为H 类。1.3 荷载取值：楼面活荷载取值：教室、办公室：2.0KN/m2卫生间：2.0KN/m2一般储藏室：2.5 KN/m2楼梯，走廊：2.5 KN/m2 不上人屋面：0.5 KN/m2上人屋面：2.0KN/m21.4 基础设计：基础形式暂定为柱下独立基础，底标高约为-4.5米，地基承载力特征值为1F k=2 00Kpa o1.5主要结构抗震及构造措施：1 .钢材.：梁、柱主筋为HR B 3 3 5 级，箍筋及楼板主筋为HP B 3 00级。2 .混凝土强度等级采用：C 2 5-C 4 0o3 .砖砂浆采用M u l O 粘土砖、M u 7.5 加气混凝土砌块，M 1 0水泥砂浆、M 5-M 1 0混合砂浆；砌体施工质量控制等级为B级。温度应力较大部位的构件，加强构造配筋措施，屋面女儿墙每隔1 2 米左右设置一道2 0mm左右竖向伸缩缝，缝内填柔性材料，屋面保温层选择性能较好的材料，在满足热工计算的基础上厚度适当增大，并确保施工质量，严格控制。二设计主要依据和资料2.1 设计依据a)国家及当地现行的有关结构设计规范、规程及规定。b)本工程各项批文及甲方单位要求。c)本工程的活载取值严格按 建筑结构荷载规范(GB 5 0009-2 001)执行。2.2 设计资料 建筑结构荷载规范S .(GB 5 0009-2 001.)北京：中国建筑工业出版社，2 002 混凝土结构设计规范S .(GB 5 001 0-2 002)北京：中国建筑工业出版社，2 002 建筑抗震设计规范S .(GB 5 001 1-2 001)北京：中国建筑工业出版社，2 001 建筑地基基础设计规范S .(GB 5 0007-2 002)北京：中国建筑工业出版社，2 002 工程结构抗震与防灾M .南京：东南大学出版社，2 003 建筑结构设计M .南京：东南大学出版社，2 002 工程结构设计原理M .北京：科学出版社，2 007 中小学建筑设计规范GB J 9 9-8 6 建筑防火规范GB/5 001 6-2 0052 公共建筑节能设计标准青海省实施细则D B 6 3/6 1 7-2 007 城市道路和建筑物无障碍设计规范（JGJ5 0-2 001）工程建设标准强制性规范（房屋建筑部分）建筑结构可靠度设计统一标准G B5 0 0 6 8-2 0 0 1 建筑结构荷载规范G B5 0 0 0 9-2 0 0 1（2 0 0 6 年版）建筑结构抗震设计规范G B5 0 0 11-2 0 0 1（2 0 0 8 年版）建筑地基基础设计规范G B5 0 0 0 7-2 0 0 2 工业建筑防腐蚀设计规范G B5 0 0 4 6-2 0 0 8 混凝土结构设计规范G B5 0 0 10-2 0 0 2 建筑抗震设防分类标准G B5 0 2 2 3-2 0 0 8 建筑基坑支护技术规范J G J 12 0-9 9 湿陷性黄土地区建筑规范G B5 0 0 2 5-2 0 0 4 砌体结构设计规范G B5 0 0 0 3-2 0 0 4 冻土地区建筑地基基础设计规范J G J 118-9 8 混凝土结构耐久性设计规范G B/T 5 0 4 76-2 0 0 8本工程采用框架结构体系，抗震等级为二级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（G BJ I 0 I 8-7）执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。三构件初估3.1 柱截面尺寸的确定柱截面宽度可以取错误！未找到引用源。H为层高；柱截面高度可以取为错误！未找到引用源。选定柱截面尺寸为5 0 0 m m X5 0 0 m m3.2梁 尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的1/8 1/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁3 0 0 m m X 6 0 0 m m3.3 楼板厚度楼板为现浇双向板，根据经验板厚取13 0 m m。3四基本假定与计算简图4.1基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。4.2计算简图在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。4.3荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方 法 按 建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过4 0 m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。4.4侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：6 5 0,1：7 0 0 o框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/5 5 0的限值。4五内力计算及组合5.1 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每根框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。5.2 水平荷载下的计算利 用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该根框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。5.3 内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：(1)恒荷载+活荷载、(2)恒荷载+风荷载、(3)恒荷载+活荷载+风荷载、(4)恒荷载+地震荷载+活荷载。第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，跨 中 截 面，M,框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：M m ax及相应的N、V,及相应M、V,N*及相应M、V。5.4 基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。六 设 计 计 算 书6.1 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面5设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构6层，层高均为3.6 m。填充墙采用MulO粘土砖、Mu7.5加气混凝土砌块，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取130mm,梁截面高度按梁跨度的1/1 2 1/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表1,表中还给出柱板的舲强度等级。基础、地 梁C40,标 高3.6 0 0米以下的框架柱、梁C40,标高3 6 00-14.400米的框架梁、柱C35,标高14.400米以上的框架梁、柱C30,板C25,其他构件均为C25。表1梁截面尺寸标高碎强度横梁(bxh)纵梁(bxh)AB跨BC跨CD跨-0.3米楼层C40300 x6 00300 x6 00300 x6 00300 x7003.6 00米楼层C35300X6 00300X6 00300X6 00300X70014.400以上C30300X6 00300X6 00300X6 00300X7006图 1框架平面布置图框架柱截面尺寸：中柱5 5 0 X 5 5 0 ，边 柱 5 0 0 X 5 0 0图2框架计算单元6.2恒载标准值计算1 .墙身做法：砖砂浆采用M ulO 粘土砖、M u7.5加气混凝土砌块，M 1 0 水泥砂浆、M 5-M 1 0 混合砂浆；砌体施工质量控制等级为B 级。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚 2 0 mm。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚 2 0 mm,马赛克贴面。2 .楼面做法：顶层为2 0 mm厚水泥砂浆找平，5 mm厚 1：2 水泥砂浆加“1 0 7”胶水着色粉面层；底层为1 5 mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。3 .屋面做法：屋面防水等级为二级，防水层选用4厚 S B S 防水卷材；屋面保温材料采用8 0 毫米厚挤塑聚苯板保温。现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚1 0 0 mm,2%自两侧檐口向中间找坡），1：2 水泥砂浆找平层厚 2 0 mm.4 .基本风压：错误！未找到引用源。CT0=0.4 5 K N/m27图3结构计算简图g9rog9rOg9rOg9rogcorog6ro结构计算简图如图3所示，根据地质资料确定基础顶面距离地面3.8 m,由于基础埋深大，故考虑在-0.3m处设置地基梁，由此可得各层的层高，如图3所示。梁柱线刚度经计算列于表2中。5恒载计算屋面框架线荷载标准值：20mm厚水泥砂浆找平错误！未找到引用源。100-140mm厚膨胀珍珠岩错误！未找到引用源。130厚现浇钢筋混凝土楼板（H3X25=3.25KN/错误！未找到引用源。15mm厚纸筋面石灰抹底 错误！未找到引用源。屋面恒载4.73KN/错误！未找到引用源。边跨框架梁自重：错误！未找到引用源。梁侧粉刷 2 X 0.6 X 0.02 X 17=0.408KN/m作用在屋顶框架梁上的线荷载为：SABI=Ssci=8CDI=4.90akn/m8错 误！未找到引用源。错误！未找到引用源。楼面框架线荷载的标准值：20mm厚水泥砂浆找平错误！未找到引用源。130厚现浇钢筋混凝土楼板0.13 X25=3.25KN/错 误！未找到引用源。15mm厚纸筋面石灰抹底 错 误！未找到引用源。Mu7.5 加气混凝土砌块 0.2X7.5 X(3.6-0.6)=4.5KN/m楼 面 恒 载 3.89KN/错 误！未找到引用源。图 4 楼板的荷载分配作用在楼面框架梁上的线荷载为：错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。6活载标准值计算：屋面框架节点集中荷载标准值:9面活荷载取值：教室、办公室：2.0KN/m2卫生间：2.0KN/m2一般储藏室：2.5KN/m2楼梯，走廊：2.5KN/m2 不上人屋面：0.5KN/m2上人屋面：2.0KN/m2雪荷载 0.2KN/m2（屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值）屋面荷载：错误！未找到引用源。楼面荷载：错误！未找到引用源。=8.6 3KN/m错误！未找到引用源。A-B轴间框架梁均布荷载：屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.908+20.4=25.308KN/m活载=板传荷载=8.6 3KN/m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=4.908+16.77+4.5=26.2KN/m活裁=板传荷载=8.6 3KN/mB-C轴间框架梁均布荷载：屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.908+7.98=12.89KN/m活载=板传荷载=8.6 3KN/m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.908+6.57=11.48KN/m活载=板传荷载=4.3KN/m107边柱纵向集中荷载计算顶层柱纵向梁自重：0.3X 0.6X 7.8X 25=35.1 K N梁侧粉刷：2 X 0.6 X 0.02X 1 7 X 7.8=3.2KN1m 高女儿墙自重：1X7.8XO.24X19=35.57KN墙侧粉刷：1 X 7.8 X O.O 2 X 1 7 X 2=5.3 K N纵向梁传来的屋面自重：4.73 X 6,9 X (10.3362+0.069)X 4.2+4.73 X 6.9 X (10.46+0.11)X3.6=100.45+76.37=176.82KN柱顶所承受的活载：2 X 6.9 X (10.3362+0.069)X 4.2+2X 6.9X (10.46+0.11)X3.6=42.47+32.29=74.76KN标准层柱纵向梁自重：0.3X 0.6X 7.8X 25=35.1 K N梁侧粉刷：2 X 0.6 X 0.02X 1 7 X 7.8=3.2KN墙自重：7.5X (7.8-0.5)X3.6X0.2=39.42KN纵向梁传来的屋面自重：3.89 X 6.9 X (10.3362+0.069)X 4.2+3.89 X 6.9 X (10.46+0.11)X3.6=82.61+62.8=145.42KN所受活载：2 X 6.9 X (10.3362+0.069)X 4.2+2X 6.9X (10.46+0.11)X3.6=42.47+32.29=74.76KN8中柱纵向集中荷载计算顶层柱纵向梁自重：0.3X0.6X7.8X25=35.1 K N梁侧粉刷:2 X 0.6 X 0.0 2 X 17X7.8=3.2KN纵梁传来的屋面自重：114.7 3 X 6.9 X (1 0.3 3 6 2+0.0 6 9)X 4.2+4.7 3 X 6.9 X (1 0.4 6+0.1 1)X3.6+1/2 X C 8.4+7.2)X 1/2 X2,7 X4.7 3=1 0 0.4 5+7 6.3 7+4 9.8=2 2 6.6 3 KN柱顶所承受的活载:2 X 6.9 X (1 0.3 3 6 2+0.0 6 9)X 4.2+2 X 6.9 X (1 0.4 6+0.1 1)X3.6+1/2 X C 8.4+7.2)X1/2 X 2.7 X 2=4 2.4 7+3 2.2 9+2 1,0 6=9 5.8 2 KN标准层柱纵向梁自重：0.3 X 0.6 X 7.8 X 2 5=3 5.1 K N梁侧粉刷：2 X 0.6 X 0.0 2 X1 7 X7.8=3.2 KN墙 自 重：7.5 X (7.8-0.5 5)X 3.6 X0.2=3 9.1 5 KN纵梁传来的屋面自重:3.8 9 X 6.9 X (1 0.3 3 6 2+0.0 6 9)X 4.2+3.8 9 X 6.9 X (1 0.4 6+0.1 1)X3.6+1/2 X C 8.4+7.2)X 1/2 X2.7 X3.8 9=8 2.6 1+6 2.8+4 0.9 6=1 8 6.3 7 KN柱顶所承受的活载:2 X 6.9 X (1 0.3 3 6 2+0.0 6 9)X 4.2+2 X 6.9 X (1 0.4 6+0.1 1)X3.6+1/2 X C 8.4+7.2)X 1/2 X 2.7 X 2.5=4 2.4 7+3 2.2 9+2 6.3=1 0 1.1 KN误！误！误！顶层边柱集中荷载：恒载未找到引用源。中柱集中荷载：恒载未找到引用源。标准层边柱集中荷载：恒载未找到引用源。中柱集中荷载：恒载错 误！未找到引用源。2 5 5.9 9 KN错 误！未找到引用源。2 6 4.9 3 KN错 误！未找到引用源。2 2 3.1 4 KN活 载 错活 载 错活 载 错错 误！未找到引用源。K N 活 载 错 误！未找到引用源。基础顶面恒载=纵墙自重+基础梁自重=7.5 X (7.8-0.5 5)X 3.6 X 0.2+0.3 X 0.6X7.8 X2 5=7 4.2 5 KN129风荷载计算风荷载标准值计算公式为8=B，凡 R.4因结构高度小于3 0 m,可取4=L；对于矩形截面从=13；4可查荷载规范，当查得的产,L 0时，取=L。地面粗糙程度为B类。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表1所示。表1为一幅框架各层节点的受风面积，计算结果表2风荷载计算层次耳Az/m一 d/(kN-m-2)A/m2Pw/kN11.01.33.61.00.4528.0814.621.01.37.21.00.4528.0814.631.01.310.81.0250.4528.0814.9741.01.314.41.120.4528.0816.3551.01.3181.20.4528.0817.5261.01.321.61.280.4528.0818.6 96.3重力荷载代表值计算：结构的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值G加上各可变荷载组G=GK+Z%,Q,合值,=l,即,=l其中可变荷载为雪荷载0.2 KN/m2%=0.5屋面活载2.0AN/m2%=楼面活载：教室l.QkN Im2 PQ=1-0走道2.5kN/m213(1)屋面处的重力荷载代表值的计算女儿墙的计算:1 X0.2 4 X1 9 X(4 8.6+1 6.5)X 2=5 9 3.7 KN屋面板结构层及构造层的计算：4.7 3 X4 8.6 X1 6.5=3 7 9 2.9 9 KN框架柱的计算：2 5 X0.5 X0,5 X3.6 X3 2=7 2 0 KN墙的计算：7.5 X 3.6 X 0.2 X(4 8.6 X 2+1 6.5 X 2+1 7 X 6.9+4 8.6 X 2)=1 8 6 1.4 KN框架梁的计算：2 5 XO.3 XO.6 X(1 6.6 X8+4 8.6 X4)=1 4 7 2.4 KN顶 层 重 力 荷 载 代 表 值：错 误！未 找 到 引 用 源。=5 9 3.7+3 7 9 2.9 9+7 2 0+1 8 6 1.4+1 4 7 2.4=8 4 4 0.5 KN(2)其余层楼面的重力荷载代表值：楼面板结构层计算：3.8 9 X 4 8.6 X 1 6.5=3 1 1 9.4 KN框架柱的计算：2 5 X0.5 X0.5 X3.6 X3 2=7 2 0 KN墙的计算:7.5 X 3.6 X 0.2 X(4 8.6 X 2+1 6.5 X 2+1 7 X 6.9+4 8.6 X 2)=1 8 6 1.4 KN框架梁的计算：2 5 X0.3 X0.6 X(1 6.6 X8+4 8.6 X4)=1 4 7 2.4 KN重力荷载代表值：错误！未找到引用源。=3 1 1 9.4+7 2 0+1 8 6 1.4+1 4 7 2.4=7 1 7 3.2 KN(3)一层楼面重力荷载代表值：楼面板结构层计算：3.8 9 X 4 8.6 X 1 6.5=3 1 1 9.4 KN框架柱的计算：2 5 X0.5 X0,5 X3.9 X3 2=7 8 0 KN墙的计算：7.5 X 3.9 X 0.2 X(4 8.6 X 2+1 6.5 X 2+1 7 X 6.9+4 8.6 X 2)=2 0 1 6.5 KN框架梁的计算：2 5 X0.3 X0.6 X(1 6.6 X8+4 8.6 X4)=1 4 7 2.4 KN重力荷载代表值：错误！未找到引用源。=3 1 1 9.4+7 8 0+2 0 1 6.5+1 4 7 2.4=7 3 8 8.3 KN(3)屋顶雪荷载标准值：错误！未找到引用源。=0.2 X 4 8.6 X 1 6.5=1 6 0.3 8 KN(4)楼面活载标准值：错误！未找到引用源。=2.5 X 2.7 X 4 8.6+2.0 X 4 8.6 X(1 6.5-2.7)=1 6 6 9.4 1 KN(5)总重力荷载代表值：顶层：错误！未找到引用源。=8 4 4 0.5+0.5 X 1 6 0.3 8=8 5 2 0.7 KN标准层：错误！未找到引用源。=7 1 7 3.2+0.5 X 1 6 6 9.4 l=8 0 0 7.9 KN14一层：错 误！未找到引用源。=7 3 8 8.3+0.5 X 1 6 6 9.4 1=8 2 2 3.0 0 5 KN6.4地震作用计算（1）梁柱线刚度计算边 跨（A B、C D梁）：错 误！未找到引用源。=错 误！未找到引用源。=1 5.6 5 X错误！未找到引用源。E（注：由于采用现浇楼板，考虑到楼板的刚度作用，取错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。）其他梁柱线刚度计算同上，在 图5中列出。15.65 40 15.65U.515.6521.24021.2 忆 515.65h O14 S15.6521.2321.2 14 515.65U.515.6521.24.021.Z 1 4 515.65适14.515 6521.24D21 2 14 515.6514.515.6521 2321 2 14.S15.65浜19.&19.6 n 4.sro图5梁柱线刚度（2）横向框架的抗侧刚度计算柱的侧移刚度按式.错误！未找到引用源。计算，式由系数错 误！未找到引用源。为柱侧移刚度修正系数，由相关的表可查，现以第二层B 3柱为列：1515,65 4021.215,65 40错误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。表3中框框架柱抗侧刚度（边柱）层次线刚度K错 误！未找到引用源。D (N/mm)i=EI0/L错 误！未找到引用源。Ka 二-2+K,飙D=a片一层错误！未找到引用源。1.1 70.3 6 91.2 X 1O4二 到六错误！未找到引用源。1.0 80.3 51.4S X I。表4中框框架柱抗侧刚度（中柱）层次线刚度K错 误！未找到引用源。D(N/mm)16i=EI0/L错误！未找到引用源。Ka-2+Kn 1 2 1CD=a-rj-一层错误！未找到引用源。2.8 40.5 8 72.85 X IO4二 到六错误！未找到引用源。2.6 2 50.5 6 73.5 X 104.表 5边框框架柱抗侧刚度（边柱）层次线刚度K错误！未找到引用源。D(N/mm)i=EI0/L错误！未找到引用源。Ka=-24 Kn 1 2 1aD=a.-k一层错误！未找到引用源。0.8 7 7 50.3 0i.o x io4二到六错误！未找到引用源。0.8 10.2 91.2 X 10，表 6 边框框架柱抗侧刚度（中柱）层次线刚度K错误！未找到引用源。D (N/mm)i=EI0/L错误！未找到引用源。K-2+Kr 1 2 1CD=a-77T-彳一层错误！未找到引用源。2.1 30.5 22.52 X IO4二到六错误！未找到引用源。1.9 70.5 03.1 X 104横向框架层间抗侧刚度：（X 错误！未找到引用源。N/mm）层次 一 二三 四 五 六 D i 6 1.3 6 7 5.3 4 7 5.3 4 7 5.3 4 7 5.3 4 7 5.3 417（3）横向自振周期计算横向地震自振周期利用顶点假想侧移计算，计算过程见表7层次G i/kNV,/kNSD,(N/mm)U (mm)u ./mm68 5 2 0.78 5 2 0.77 5 3 4 0 01 1.32 9 1.8 458 0 0 7.91 6 5 2 8.67 5 3 4 0 02 1.92 8 0.5 448 0 0 7.92 4 5 3 6.57 5 3 4 0 03 2.5 72 5 8.6 438 0 0 7.93 2 5 4 4.47 5 3 4 0 04 3.22 2 6.0 728 0 0 7.94 0 5 5 2.37 5 3 4 0 05 3.81 8 2.8 718 2 2 3.0 0 54 8 7 7 5.3 0 56 1 3 6 0 07 9.51 2 9.0 7按式T尸1.7仍计算基本周期T”其中心 的量纲为m取%=0.7则TL=1.7 X 0.7 X v,0.29184=0.64s（4）横向水平地震力计算：本工程中结构不超过4 0 m质量和刚度沿度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，结构总水平地震作用标准值按式R行a G”计算即Geq=085无G=0.85 X 51285.005=43s9Z.3KN由于该工程所在地抗震设防烈度为7度，场地类别为n类，设计地震分组为第一组，则 错误！未找到引用源。y由于4 7；5 7；，贝I a=W 7 7 2 a ma x（式 中r-一衰减指数，在T.玉 78.12=36KN1D 12000=-=0.02Z D 613600V=0.02 X 9389=1.88KND 28500=-=0.0464E D 613600V=0.0464 X 9389=436KN表1 7各柱的反弯点高度层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱6错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。同B轴同A轴31错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。y=0.35错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。y=0.435错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。y=040y=0.454错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。y=04Sy=0.463错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。/32错 误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。y=0454错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。y=0.52错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。y=0454错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。y=0.51错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。/错误！未找到引用源。y=0.5错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。错 误！未找到引用源。/错 误！未找到引用源。y=0.5梁端弯矩剪力及柱轴力发别按下式计算:M；=(M3 MQlb +%33Vb=(M +M/)/l,N i=f(%匕)k=i k表18横向水平风荷载作用下A轴框架柱层次V)y（加）M AKN-m)C-LMcKN-m)60.1 940.3 50.4 5 40.2 450.5 60.41.2 10.8 140.90.4 51.7 81.4 631.2 20.4 5 42.41.9921.5 30.4 5 43.0 02.511.8 80.53.6 73.6 7表19横向水平风荷载作用下B轴框架层次V)y（加）McKN-ni)McKN-tn)60.4 5 90.4 30.940.7 151.3 30.4 52.6 32.1 542.1 40.4 84.0 03.732.8 90.55.25.223.60.56.4 86.4 814.3 60.58.58.5340.26图1 3风荷载作用下的梁，柱弯矩图35图1 4风荷载作用下的梁柱剪力图36图 15风荷载作用下的框架柱轴力图5.145I.93I0 5+5 1I97$,3 43.1 71 3.31；,6 71 9.e 6376.5 竖向荷载作用下的框架内力计算向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。竖向荷载作用下,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活荷载的不利布置，这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低，但当活载占总荷载的比例较小时，其影响很小.若活荷载占总荷载的比例较大时，可在截面配筋时，将跨中弯距乘以1.11.2的较大系数。框架横梁均布恒荷载、活荷载可从前面荷载计算中查得。具体数值见图16。其中框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以0.9o图 1 6 横向框架荷载作用图g=25,3)BKN/m g=12.89KN/mq=B.63KN/m q=B.63KN/m15.6540i=14.5(13.05)g=26.2KN/mq=8.63KN/mg:1148 卜q=4.3KNN/m/m15.6540i=14.5(13.05)g=26.2KN/mg=11.48k N/mq=8.63KN/mq=4.3Kh/m15.6540i=14.5(13.05)g=26.2KN/mg=11.48F N/mq=8.63KN/mq=4.3Kh/m15.6540i=14.5(13.05)g=26.2KN/mg=11.48bN/mq=8.G3KN/mq=4.3Kh/m15.6540i=14.5(13.05)g=26.2KN/mg=11.48 N/mq=8.&3KN/mq=4.3Kh/m15.6540i=13.4(12.06)结构在进行梁柱布置时由于柱子的轴线和梁的轴线不重合，因此柱的竖向荷载对柱存在偏心，框架竖向荷载及偏心距如图所示：38223.14(74.76)223.14(74.76)223.14(74.76)223.14(74.76)223.14(74.76)223.14(74.76)255.99(74.76)图 17框架竖向荷载作用图3940图1 9竖向活载引起的偏心弯矩6.5.1梁柱端弯矩的计算梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。计算步骤为：1.将原框架分成5个敞口计算单元，除底层主旨外，其余各层柱子的线刚度乘以0.92.用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，底层柱的传递系数为0.5,其余各层柱的传递系数为1/3。将分层法所得到的弯矩图叠加，并将节点不平衡弯矩进行再分配。梁端固定弯矩计算：恒载：屋面：MAWBW=-x 25.3x6.92=100.4KN.mMBW,AW=100.4 KN.相1 ,1 ,MBRWWCW=ql2=x 12.89x2.72=-18K N .m-CW 12 12Mcw BW=l.SKN.ni41活载:屋面:楼面楼面:lMv l-CW.DW-=gl2=-121.-x 25.3 x 6.9 =12=-l00.4 KN.miMV 1-DW,CW-=OOAKN.mM-AW,BW-/2=-121,x 26.2 x 6.9?=12I03.9KN”M-BW,AW 70 3.9 K N.加M-BW.CW：ql=-121,一x l l.48 x 2.7212=-6.9 7 K N.相lMY i-CW,BW:6.9 7KN.？lMv l-CW,DW:.250.31白-22.3-W3.93534 6-4.17 46.69-13.43.75 4.69 心 6-0.31103.9-B.2-3 5-26.7X2035-25.7-T.4 8v-0.62-0.47-Q.6-6.97-34.26-D.79-3.485-34.26-0.790.09 0.11 0.1139.18 26.67-65.851(2,34-Z0.82-39.5-42.02 31.565图2 2底层弯矩分配及弯矩图4546竖向均布活载作用下的梁柱弯矩计算与恒载相同:图 2 4 顶层弯矩分配及弯矩图474334.Z4-2.6125-7.512.91.331.33-34.J415.94-L3-1.64-7.97-0.6-7.25-7.25T.82D.Q31-0.10.031 0.038-0.2-0.17-0.Tj-0.27-11.414.26 6.8-21.0234.23-7.42-12.5-14.3 10.4图 2 5 五-二层弯矩分配及弯矩图48图2 6竖向均布活载作用下的弯矩图49本设计中梁端弯矩的调幅系数为0.8,调幅结果见表20表 1 4 梁端弯矩的调幅A B 跨B C 跨C D 跨调幅前调幅后调幅前调幅后恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右六层45.810 3.1436.648 2.552.752.742.242.2五层74.810 7.7659.88 6.237.037.029.629.6四层72.710 7.858.28 6.236.936.929.529.5同 A B跨72.710 7.858.28 6.236.936.929.529.5二层72.710 7.858.28 6.236.936.929.529.5心72.110 7.657.78 6.1