【四層】4823平米實驗樓（計算書、建筑、結構圖）
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Xxxx
畢 業(yè) 設 計
設計題目：xxxx實驗樓建筑結構設計
土木工程系
系 別：_________________________
班 級：_________________________
姓 名：_________________________
指 導 教 師：_________________________
年6月6 日
Xxxx實驗樓建筑結構設計
摘 要
本工程為xxxx實驗樓，位于xxxx區(qū)。該工程為四層鋼筋混凝土框架結構，建筑面積為4823.28平方米，建筑物總高度為17.1米。
本設計主要分兩部分，一是建筑設計，主要包括總平面設計、平面設計、立面設計、剖面設計?？偲矫嬖O計是充分利用建筑空間，提高容積率，提高綠化率，對各類不同性質或功能的建筑進行平面布置，設計出既節(jié)約用地，又充分人性化，環(huán)境優(yōu)秀的平面布置。平面設計主要依據各房間的使用功能及使用面積定出其形狀和水平方向各部分的組合關系，按采光通風要求設計各房間的門窗大小和尺寸；立面設計主要考慮實驗樓的整體美觀；剖面設計則根據使用要求確定層高、窗臺高度、窗高及室內外高。二是結構設計，是在確定結構布置之后，先進行了截面初估，然后進行了荷載統(tǒng)計，接著計算水平及豎向荷載作用下的內力，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梁板柱配筋并繪圖。此外還進行了基礎和樓梯設計，完成了基礎、樓梯內力和選型計算及施工圖繪制。樓梯采用板式樓梯，基礎采用柱下獨立基礎。另外運用了PKPM進行框架結構設計計算。
整個結構在設計過程中，嚴格遵循相關的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關資料和有關最新的國家標準規(guī)范，對設計的各個環(huán)節(jié)進行綜合全面的科學性考慮?？傊?，適用、安全、經濟、美觀、使用方便是本設計的原則。
關鍵詞：框架結構 建筑設計 結構設計 內力組合
Architectural Design and Structure design of Xxxx eighth middle school Experiment Building
Abstract
The engineering is Xxxx eighth middle school Experiment Building , which is located in Tang Shan city.The engineering is four layer reinforced concreterame structures, which is 4823.28 square meters of the building area. The height of the whole building is 17.1 meters.
The design is made up of two parts, one part is architectural design ,which mainly includes: the overall plan design, plan design, facade design and section design. The overall graphic design go into the layout of the different types of nature or function of buildings,which can take full use of architectural space, enhance the volume and improve the greening rate ,in order to save space, also fully human,make layout of good environmental.The plan design is in the light of the functional area of the rooms and is determined by the relation of combination among all the parts of the building in horizontal plan, and design the room size and dimensions of doors and windows according to ventilation and lighting .The facade design should be based on the overall building appearance .The section design determine the height of every store, windows, windowsill and height gap between outdoors and indoors on the basis of the requirement of function . The other part is structure design,when the structural arrangement is determined, firstly take an advance estimate of the cross section and then proceed to the load statistics, and then calculate internal forces under the horizontal and vertical load, identify the most disadvantaged group, or a combination of several sets of internal forces,then select the results of the most secure and computing and reinforcement of beam ,board,column and drawings. In addition, I design the foundation and stairs, and complete the foundation, the stairs and the selection of internal force calculation and construction of mapping.The stairs are cranked slab stairs, and the foundation is independent foundation under column.I also go into the structural design of the framework calculation by PKPM.
In the design process of the entire structure, I follows the request of the related specialized standard strictly, then refer to correlation data and the related newest national
standards standard, then design each link on the synthesis comprehensive scientific nature consideration. In brief, the suitable, the security, the economy, the beauty, easy to operate is this design principle.
Keywords: frame structures; building design; structural design; combination of internal forces
目 錄
1 引言 1
2 建筑結構設計 3
2.1工程概況 3
2.1.1工程名稱 3
2.1.2建設地點 3
2.1.3工程概況 3
2.1.4地質條件 3
2.1.5氣象資料 3
2.1.6地震情況 3
2.1.7材料 3
2.2 設計依據 3
2.3 建筑設計概述 4
2.4 結構布置 4
2.5 截面初估 6
2.5.1 板截面初估： 6
2.5.2 框架梁截面初估： 6
2.6框架計算簡圖 8
2.6.1確定框架計算簡圖 8
2.6.2計算各框架梁柱線剛度： 8
2.7荷載計算 10
2.7.1恒載標準值計算 10
2.7.2活荷載標準值 11
2.7.3豎向荷載下框架受荷總圖 12
2.7.4風荷載標準值計算 18
2.7.5水平地震作用計算 20
2.7.6多遇水平地震作用計算 25
2.8 層間位移及剪重比的驗算 25
2.9 水平地震作用下內力分析 26
2.10 風荷載作用下的內力分析 31
2.11 豎向荷載下的內力分析 35
2.11.1 恒荷載作用下固端彎矩的計算 35
2.11.2 活荷載作用下固端彎矩的計算 35
2.11.3豎向荷載下剪力計算 39
2.11.4豎向荷載下柱軸力計算 42
2.12 荷載效應組合 45
2.12.1豎向荷載作用下梁端剪力和彎矩調幅 45
2.12.2水平地震作用下梁端彎矩調整 47
2.12.3風載作用下梁端彎矩調整 48
2.13 框架柱的截面設計 58
2.13.1 內力調整 58
2.13.2框架柱的截面設計 60
2.14 框架梁的截面設計 62
2.14.1正截面受彎承載力計算 62
2.14.2 斜截面受剪承載力計算 65
2.15 框架梁柱節(jié)點抗震驗算 68
2.16 板的配筋計算 69
2.16.1 屋面板的計算 69
2.16.2 樓面板的計算 73
2.17 樓梯的計算 77
2.17.1樓梯梯段斜板設計 77
2.17.2平臺板設計 78
2.17.3平臺梁設計： 79
2.18 基礎的配筋計算 81
2.18.1 荷載設計值 81
2.18.2 A柱獨立基礎的計算 81
2.18.3 B柱獨立基礎的計算 85
2.18.4 C柱獨立基礎的計算 89
2.18.5拉梁的計算 92
2.19 技術經濟指標分析 94
3 結論 95
謝辭 96
參考文獻 97
xxxx 畢 業(yè) 設 計
1 引言
本次設計題目為“xxxx實驗樓建筑結構設計”。建筑結構畢業(yè)設計是本科教學一個非常重要的環(huán)節(jié)。本設計從基本理論出發(fā)，結合施工現場經驗，對本工程的建筑結構做了詳細的設計。設計過程中參照了國家現行設計規(guī)范和標準，力求在內容上能夠全面覆蓋本結構設計的全部范圍，密切聯系工程實際，努力做到能夠對現場施工起到主要指導作用。
本設計采用鋼筋混凝土框架結構,設計內容包括建筑設計和結構設計。
建筑設計部分：在建筑結構設計中首先是初步設計的準備工作來滿足建筑居住者所使用目的的功能要求，以及建筑物的耐久性能。
建筑設計是根據設計任務書的要求，結合相關的規(guī)范章程、城市規(guī)劃、地勢條件，并考慮各房間的布局、通風、采光、人流路線來確定的建筑的平立面布置。采用既能滿足實驗樓的采光、通風、保溫、隔音等功能需要,又比較經濟、美觀的方案。設計步驟是首先設計建筑平面，包括建筑平面選擇、平面柱網布置、平面交通組織及平面功能設計；其次進行立面造型、剖面的設計；最后進行樓梯的設計及相關構件的初選。
結構設計部分：鋼筋混凝土框架作為一種常用的結構形式，具有傳力明確、結構布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點。目前已廣泛地應用于各類公用建筑中。框架結構設計包括梁、柱、板的初步設計，以確保有足夠的強度抵抗結構構件所傳遞的彎矩、剪力，最后是結構設計的數據處理，通過計算來進行各個構件的配筋計算，以滿足建筑物的使用以及耐久性。結構設計部分具體設計步驟如下：
結構布置：按建筑方案設計，確定結構布置及各構件的截面尺寸。
構件材料及截面尺寸的確定: 建筑材料要選出既經濟又能滿足構件的強度指標的鋼筋和混凝土標號。根據二級框架的有關規(guī)定，從而由柱網的尺寸確定出主梁的截面尺寸，再由主梁的布置來確定次梁的截面尺寸，主次梁布置確定后樓板的傳力途徑則可確定下來，并由此來確定樓板的厚度。柱截面尺寸確定依據結構延性要求，即二級框架限制軸壓比μ，同時各截面尺寸要滿足模數要求。
荷載統(tǒng)計：荷載的取值按各層房間的使用功能及所選材料查荷載規(guī)范而定，完成恒載與活載的統(tǒng)計。
剛度計算：由梁柱截面尺寸及各項參數計算框架梁、柱的線剛度及柱的抗側移剛度D值。
驗算側移：包括層間側移及頂部位移。
橫向框架的自振周期：按頂點位移法計算，求出結構的頂點水平位移，按下式求得結構的基本周期：
水平內力計算：本設計總高度不大于40米，質量和剛度沿高度方向基本均勻
分配，變形以剪切型為主，滿足底部剪力法的基本假定和適用條件，故采用底部剪力法來求各層剪力，采用D值法計算水平作用下的內力。
豎向荷載作用下的框架內力計算：分析了橫向框架在作用下的內力；運用結構力學所學知識求梁固端彎矩，采用彎矩二次分配法求框架的梁端、柱端彎矩；分別計算恒（活）載作用下由荷載引起的梁端剪力及柱軸力和彎矩引起的梁端剪力及柱的軸力。
內力組合及配筋計算：對梁端彎矩進行調幅；調幅后對恒載，活載及地震作用下橫向框架的內力進行組合，找出最不利內力組合；考慮強柱弱梁、強剪弱彎的設計原則，調整柱端的彎矩及梁柱剪力，并以此為依據對框架梁、柱進行截面設計。最后取其中最大值進行配筋，同時，各構件的配筋均要滿足構造要求。
板的設計：根據本設計中梁板布置確定單向板和雙向板，雙向板按彈性理論進行內力分析的。
樓梯的設計：結構設計中對板式樓梯進行設計，主要包括梯段板、平臺板、平臺梁的內力及配筋計算
基礎的設計：采用柱下鋼筋混凝土獨立基礎，根據得到的幾組不利組合取最不利組合進行配筋計算，基礎的計算主要包括基底尺寸的確定，基礎埋深及高度的確定，以及基底配筋的計算。
研究方法：在設計的建筑設計的過程中要運用房屋建筑學的有關知識并參考相關的規(guī)范和建筑實例，同時結合自己對建筑設計的理解；在結構設計的過程中要應用結構抗震設計和鋼筋混凝土設計的相關知識并結合一些規(guī)范和圖集。
近年來，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，框架結構的計算也由手算轉向電算，設計人員的工作強度逐漸降低。但是，目前有的工程人員過分依賴計算機的計算結果，缺少獨立分析問題、解決問題的能力。所以本次畢業(yè)設計采用手算配合電算對手算結果加以驗證，本次設計中用到了天正CAD和PKPM等建筑軟件，通過手算電算的結合更加深刻的掌握建筑結構設計。
2 建筑結構設計
2.1工程概況
2.1.1工程名稱：xxxx實驗樓
2.1.2建設地點：xxxx
2.1.3工程概況：建筑面積 4823.28，結構形式為鋼筋混凝土框架結構，共四層，每層高3.9，室內外高差為0.6。設計使用年限為50年。
2.1.4地質條件：
場地標準凍結深度為-0.8，場地土類型為中硬場地土，建筑場地類別為Ⅱ類。
2.1.5氣象資料：
基本風壓：0.4KN/,地面粗糙度為C類。
基本雪壓：0.35 KN/。
2.1.6地震情況：抗震設防烈度為8度，設計地震分組為第一組，框架抗震等級二級。
2.1.7材料：
基礎：鋼筋混凝土
梁：鋼筋混凝土
柱：鋼筋混凝土
隔墻：加氣混凝土砌塊
樓板：鋼筋混凝土
2.2 設計依據
(1)設計任務書
(2)建筑設計防火規(guī)范（GB50016－2006）
(3)中小學建筑設計規(guī)范（JBJ99-86）
(4)05系列建筑設計標準圖集（DBJT02-45-2005）
(5)混凝土結構設計規(guī)范（GB50010—2002）
(6)建筑抗震設計規(guī)范（GB50011—2001）
(7)建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007—2002）
(8)建筑結構荷載規(guī)范（GB50009—2006）
2.3 建筑設計概述
建筑設計是在總體規(guī)劃的前提下，根據任務書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結構施工，材料設備，建筑經濟及建筑藝術等問題。著重解決建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協調配合，內部和外表的藝術效果,各個細部的構造方式等。創(chuàng)造出既符合科學性又具有藝術的教學和辦公環(huán)境。
建筑設計在整個工程設計中起著主導和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應考慮建筑與結構，建筑與各種設備等相關技術的綜合協調，以及如何以更少的材料，勞動力，投資和時間來實現各種要求，使建筑物做到適用，經濟，堅固，美觀，這要求我們認真學習和貫徹建筑方針政策，正確學習掌握建筑標準，同時要具有廣泛的科學技術知識。
建筑設計包括總體設計和個體設計兩部分。
本次設計的主要內容是實驗樓的設計，實驗樓屬于公共建筑類。作為一個公共建筑空間設計，要在平面規(guī)劃中自始至終遵循實用、功能需求和人性化管理充分結合的原則。
（1）建設地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風向、風速等是建筑設計的重要依據，例如：炎熱地區(qū)的建筑應考慮隔熱、通風、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時，應考慮當地日照情況及主要風向等因素。
（2）基地的地形，地質及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結構選型、建筑構造處理及建筑體型設計等。
地震烈度，表示當發(fā)生地震時，地面及建筑物遭受破壞的程度。本次設計抗震設防烈度為8度，所以應進行建筑物抗震設防。
（3）水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質，直接影響到建筑物基礎。一般應根據地下水位的高低及地下水位性質確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應的防水和防腐措施。
建筑設計圖紙要求：建筑圖紙均需達到施工圖深度，弄清建筑平面、立面和剖面之間的關系，熟悉建筑施工圖的表達方式，掌握常用的建筑構造措施等。
本工程的建筑用房采用內廊式，雙面布房，具有良好的通風和采光條件。
本工程樓梯和走廊的設計充分考慮了消防的要求。
2.4 結構布置
見圖1
圖1 結構布置圖
5
Xxxx 畢 業(yè) 設 計
2.5 截面初估
2.5.1 板截面初估：
取樓板厚且
2.5.2 框架梁截面初估：
（1）主梁截面初估：
截面高度，截面寬度,。
，取
，取
（2）次梁截面初估：
截面高度，截面寬度。
①，取
，取
②，取
，取
(3)框架柱截面尺寸：
(1)按軸壓比初估框架柱截面尺寸
結構單位面積重量，取。
框架柱的受荷面積如圖所示，框架柱選用C40混凝土，fc=19.1N/mm2，框架抗震等級二級，軸壓比。由式
6
Xxxx 畢 業(yè) 設 計
可以初步估算框架柱截面尺寸，具體計算過程如下：
框架柱軸向壓力設計值按式計算，
?5軸與B軸相交中柱
取中柱截面尺寸為
?5軸與D軸相交邊柱
考慮到邊柱承受偏心荷載且跨度較大，故取D軸邊柱截面尺寸
?5軸與A軸相交邊柱
考慮到邊柱承受偏心荷載且跨度較大，故取A軸邊柱截面尺寸為。
④角柱雖然承受面荷載較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載作用，受力復雜，故截面尺寸取與A軸邊柱相同，即。
故框架柱截面尺寸為。
(2)校核框架柱截面尺寸是否滿足構造要求
?構造要求框架柱截面高度不宜小于，寬度不宜小于。
?為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4，。
(3)框架柱截面高度和寬度
故所選框架柱截面尺寸滿足構造要求。
為了簡化施工，各柱截面從底層到頂層不改變。
2.6框架計算簡圖
2.6.1確定框架計算簡圖
框架的計算單元如圖2，框架柱嵌固于基礎頂面，框架梁與柱剛接。
底層柱高從基礎頂面算至二層樓面，室內外高差為-0.60m，基礎頂面至室外地坪取-0.60m，故基礎頂面標高至0.000的距離定為-1.20m，二層樓面標高為3.90m，故底層柱高為5.1m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），故均為3.90m。
2.6.2計算各框架梁柱線剛度：
由于樓面板與框架梁的混凝土一起澆筑，對于中框架梁取，邊框架梁取
見表1 -框架梁柱線剛度
圖2框架計算簡圖
表1 框架梁柱線剛度
構件
線剛度
相對線剛度
框架梁
AB跨
邊框
0.79
中框
1.05
BC跨
邊框
0.76
中框
1.02
框架柱
二~四層
1.00
底層
0.76
2.7荷載計算
2.7.1恒載標準值計算
(1)不上人屋面
保護層：著色涂料
防水層：1.5厚高分子卷材 0.1
找平層：20mm厚水泥砂漿 0.02 20=0.4
找坡層：水泥焦渣找坡2%，最薄處30mm厚 0.0314=0.42
保溫層：60mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板 0.060.5=0.03
結構層：120mm厚鋼筋混凝土現澆板 250.12=3.0
總計： 3.95
(2)各層頂棚 0.3
(3)各層樓面
磨光花崗巖樓面： 1.5
結構層： 0.12 25=3.0
總計： 4.5
(4)雨篷荷載
厚細石混凝土面層 1.00
防水層 0.30
找坡層 0.50
防水層 0.30
找平層 0.40
120mm厚鋼筋混凝土現澆板結構層 250.12=3.0
板底粉刷
總計 5.70
(5)梁自重
自重：
抹灰：
總計： 4.6
自重：
抹灰：
總計： 3.53
自重：
抹灰：
總計： 1.80
(6)柱自重
自重：
抹灰：
總計： 9.7
(7)外墻自重（加氣混凝土塊）
?標準層：
墻自重：
塑鋼窗：
貼面磚外墻面：
內墻面：
總計： 5.98
?底層：
墻自重：
塑鋼窗：
貼面磚外墻面：
內墻面：
總計： 7.4
?玻璃幕墻
自重：
(8)內縱墻自重
墻自重：
內墻面：
總計： 5.89
(9)內隔墻自重
內隔墻：
內墻面：
總計： 6.57
2.7.2活荷載標準值
(1)屋面和樓面標準值
由《荷載規(guī)范》查得：
不上人屋面： 0.5
樓面： 2.0
走廊：
樓梯：
(2)雪荷載標準值：
屋面活荷載與雪荷載不同時組合，兩者中取大值。
2.7.3豎向荷載下框架受荷總圖
確定板傳遞給梁的荷載時，要分區(qū)格考慮。若為單向板，可沿板的短跨作中線，將板上荷載平均分給兩長邊的梁；若為雙向板，可沿四角點作線，將板區(qū)格分為四小塊，將每小塊板上的荷載傳遞給與之相鄰的梁。本結構樓面荷載的傳遞示意圖如圖3。
圖3 荷載傳遞示意圖
(1) A軸——B軸間的框架梁
屋面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
樓面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
(2) B軸——C軸間的框架梁
屋面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
樓面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
(3) A軸柱縱向集中荷載的計算
①頂層柱：
女兒墻自重：（墻高900 ）
恒荷載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重
=
活荷載=板傳荷
=
②標準層柱:
恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重+隔墻自重+柱自重
=
活荷載
=
(4) B軸柱縱向集中荷載的計算
①頂層柱：
恒荷載=梁自重+板傳荷載+次梁自重
=
活荷載=板傳荷
=
②標準層柱:
恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重+隔墻自重+柱自重
=
活荷載
=
(5) C軸柱縱向集中荷載的計算
①頂層柱：
恒荷載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重
=
活荷載=板傳荷
=
②標準層柱:
恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重+隔墻自重+柱自重
=
活荷載
=
(6) 3軸線與1/B軸相交處主梁的集中荷載
頂層：
恒荷載=次梁自重+板傳荷載
=
活荷載=板傳荷載
=
標準層：
恒荷載=次梁自重+板傳荷載 +內縱墻自重+隔墻自重
=
活荷載=板傳荷載
=
圖4 恒載立面簡圖
圖5 活載立面簡圖
2.7.4風荷載標準值計算
(1)垂直于建筑物表面上的風荷載標準值計算
計算主要承重結構時，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，按式計算。
其中——風荷載體型系數，對于矩形平面=1.3
——風壓高度變化系數，地面粗糙度類別為C類
——高度處的風振系數，取1.0
(2)各層樓面處集中風荷載標準值計算
①框架風荷載負荷寬度
5軸線框架的負荷寬度
②各層樓面處集中風荷載標準值計算
各層樓面處集中風荷載標準值計算列于下表
表2 風荷載標準值計算
層號
離地高度（）
（）
（）
4
16.2
0.76
1
1.3
0.4
3.9
0.9
7.54
3
12.3
0.74
1
1.3
0.4
3.9
3.9
11.93
2
8.4
0.74
1
1.3
0.4
3.9
3.9
11.93
1
4.5
0.74
1
1.3
0.4
4.5
3.9
12.84
③風荷載作用下的計算簡圖，見圖6。
(3)橫向框架在風荷載作用下的位移計算
①框架梁柱線剛度計算
5軸線框架梁為中框架梁，所以梁的線剛度
框架柱的線剛度：二～四層
底層
②側移剛度D計算
圖6 風荷載作用下的計算簡圖
表3 5軸線二～四層柱側移剛度D計算
構件名稱
數量
A
24142
1
B
36213
1
C
24142
1
∑D
84497
表4 5軸線底層柱側移剛度D計算
構件名稱
數量
A
17775
1
B
21584
1
C
17458
1
∑D
56817
③風荷載作用下框架側移剛度計算
表5 風荷載作用下框架樓層層間側移與層高之比計算
樓層
4
7.54
7.54
84497
0.00009
3.9
3
11.93
19.47
84497
0.0002
3.9
2
11.93
31.40
84497
0.0004
3.9
1
12.84
44.24
56817
0.0008
4.5
2.7.5水平地震作用計算
該建筑物的高度為，結構以剪切變形為主，且質量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。
(1) 重力荷載代表值的計算
屋面處重力荷載代表值=結構和構配件自重標準值+0.5屋面活荷載標準值
樓面處重力荷載代表值=結構和構配件自重標準值+0.5樓面活荷載標準值
其中結構和構配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內（屋面處取頂層的一半）的結構及構配件自重。
1)第四層重力荷載標準值的計算
①女兒墻的重力荷載代表值的計算
女兒墻線荷載：
②第四層屋面板結構層及構造層自重標準值
③第四層梁自重標準值：
④第四層柱自重標準值：
⑤第四層墻自重標準值：
⑥屋頂活荷載標準值
⑦第四層重力荷載代表值：
=10342.92
⑧第四層重力荷載設計值：
=12747.62
2)標準層樓面處重力荷載標準值計算
①標準層樓面板結構層及構造層自重標準值
②標準層梁自重標準值：
③標準層柱自重標準值：
④標準層墻自重標準值：
⑤標準層樓面活荷載標準值
⑥標準層重力荷載代表值：
=12718.31
⑦標準層重力荷載設計值：
=17182.64
3)底層樓面處重力荷載標準值的計算
①底層樓面板結構層及構造層自重標準值
②底層梁自重標準值：
③底層柱自重標準值：
④底層墻自重標準值：
⑤雨篷自重標準值
⑥底層樓面活荷載標準值
⑦底層重力荷載代表值：
=13033.26
⑧底層重力荷載設計值：
=17560.58
(2)框架柱抗側剛度D和結構基本自振周期計算
1)框架柱抗側剛度D的計算
表6 橫向2～4層D值的計算
構件名稱
數量
∑D
A軸柱
邊框
19882
2
39764
中框
24142
8
193136
B軸柱
邊框
31243
2
62484
中框
26213
8
289704
C軸柱
邊框
19882
2
39763
中框
24142
8
193136
表7 橫向底層柱D值的計算
構件名稱
數量
∑D
A軸柱
邊框
15871
2
31742
中框
17775
8
142200
B軸柱
邊框
19997
2
39994
中框
21584
8
172672
C軸柱
邊框
15871
2
31742
中框
17458
8
139664
2)結構基本自振周期計算
用頂點位移法計算結構基本自振周期
表8 頂點位移計算結果
層次
4
10342.92
10342.92
817988
0.0126
0.1720
3
12718.31
23061.23
817988
0.0282
0.1594
2
12718.31
35779.54
817988
0.0437
0.1312
1
13033.26
48812.80
558018
0.0875
0.0875
結構基本自振周期考慮非結構墻影響折減系數=0.7則結構的基本自振周期為：
2.7.6多遇水平地震作用計算
由于該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為8度，場地土為II類，設計地震分組為第一組，由《抗震規(guī)范》查得：
由于，故
式中，——衰減系數，取0.9，取1.0
不需要考慮頂部附加水平地震作用的影響。
對于多質點體系，結構底部總縱向水平地震作用標準值：
質點的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及樓層間位移的計算過程見表9
表9 ，，的計算
層號
4
10342.92
16.8
173761.06
518761.68
1667.70
1667.70
817988
0.0020
3
12718.31
12.9
164066.2
518761.68
1574.66
3242.36
817988
0.0040
2
12718.31
9.0
114464.79
518761.68
1098.60
4340.96
817988
0.0053
1
13033.26
5.1
66469.63
518761.68
637.95
4978.91
558018
0.0089
2.8 層間位移及剪重比的驗算
樓層最大位移與樓層層高之比： ，滿足要求。
為了保證結構的穩(wěn)定和安全，需分別進行剛重比和剪重比的驗算，各層的剛重比和剪重比見表10
表10 剛重比和剪重比驗算
層號
4
3.9
817988
3190153.2
1667.70
250.25
0.17
3
3.9
817988
3190153.2
3242.36
106.59
0.15
2
3.9
817988
3190153.2
4340.96
67.71
0.13
1
5.1
558018
2845891.8
4978.91
44.00
0.11
注：一欄中，分子為第層的重力荷載代表值，分母為第層的重力荷載設計值。剛重比計算用重力荷載設計值，剪重比用重力荷載代表值。
由上表可見：各層的剛重比均大于20，不必考慮重力二階效應；各層的剪重比均大于0.032，滿足剪重比要求。
2.9 水平地震作用下內力分析
框架柱剪力和柱端彎矩計算采用D值法，計算過程和結果見下表
表11 A框架柱反彎點位置
層號
K
4
3.9
1.05
0.40
0
0
0
0.40
1.56
3
3.9
1.05
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.05
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
1.38
0.61
0
0
0
0.61
3.11
表12 B框架柱反彎點位置
層號
K
4
3.9
2.07
0.45
0
0
0
0.45
1.76
3
3.9
2.07
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
2.07
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
2.71
0.55
0
0
0
0.55
2.81
表13 C框架柱反彎點位置
層號
K
4
3.9
1.02
0.40
0
0
0
0.40
1.56
3
3.9
1.02
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.02
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
1.33
0.62
0
0
0
0.62
3.16
表14 橫向水平地震荷載作用下A框架柱剪力和柱端的計算
層號
4
1767.05
817988
24142
0.030
53.01
0.40
124.04
82.70
3
3435.51
817988
24142
0.030
103.07
0.45
221.09
180.89
2
4599.55
817988
24142
0.030
137.99
0.50
269.08
269.08
1
5170.88
558018
17775
0.032
165.47
0.61
329.12
514.78
表15 橫向水平地震荷載作用下B框架柱剪力和柱端的計算
層號
4
1767.05
817988
36213
0.044
77.75
0.45
166.77
136.45
3
3435.51
817988
36213
0.044
151.16
0.45
324.24
265.29
2
4599.55
817988
36213
0.044
202.38
0.50
394.64
394.64
1
5170.88
558018
21584
0.039
201.66
0.55
462.81
565.66
表16 橫向水平地震荷載作用下C框架柱剪力和柱端的計算
層號
4
1767.05
817988
24142
0.030
53.01
0.40
124.04
82.70
3
3435.51
817988
24142
0.030
103.07
0.45
221.09
180.89
2
4599.55
817988
24142
0.030
137.99
0.50
269.08
269.08
1
5170.88
558018
17458
0.031
160.30
0.62
310.66
506.87
表17 橫向水平地震荷載作用下框架梁端彎矩剪力計算
層號
梁節(jié)點
4
AB
124.04
82.70
124.04
25.81
BA
166.77
136.45
85.05
25.81
BC
166.77
136.45
81.72
24.50
CB
124.04
82.70
124.04
24.50
3
AB
221.09
180.89
303.79
66.51
BA
324.24
265.29
234.95
66.51
BC
324.24
265.29
225.74
63.04
CB
221.09
180.89
303.79
63.04
2
AB
269.08
269.08
449.97
97.10
BA
394.64
394.64
336.56
97.10
BC
394.64
394.64
323.37
92.06
CB
269.08
269.08
449.97
92.06
1
AB
329.12
514.78
598.20
127.84
BA
462.81
565.66
437.30
127.84
BC
462.81
565.66
420.15
119.03
CB
310.66
506.87
579.74
119.03
表18 橫向水平地震荷載作用下框架柱軸力計算
層號
柱號
4
A
0
25.81
25.81
B
25.81
24.50
1.31
C
24.50
0
24.50
3
A
0
66.51
92.32
B
66.51
63.04
4.78
C
63.04
0
87.54
2
A
0
97.10
189.42
B
97.10
92.06
9.82
C
92.06
0
179.60
1
A
0
127.84
317.26
B
127.84
119.03
18.63
C
119.03
0
298.63
圖7 水平地震作用彎矩圖
圖8 水平地震作用剪力圖
圖9 水平地震作用軸力圖
2.10 風荷載作用下的內力分析
框架柱剪力和柱端彎矩計算采用D值法，計算過程和結果見下表
表19 A框架柱反彎點位置
層號
K
4
3.9
1.05
0.35
0
0
0
0.35
1.37
3
3.9
1.05
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.05
0.45
0
0
0
0.45
1.76
1
5.1
1.38
0.58
0
0
0
0.58
2.61
表20 B框架柱反彎點位置
層號
K
4
3.9
2.07
0.40
0
0
0
0.40
1.56
3
3.9
2.07
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
2.07
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
2.71
0.55
0
0
0
0.55
2.48
表21 C框架柱反彎點位置
層號
K
4
3.9
1.02
0.35
0
0
0
0.35
1.37
3
3.9
1.02
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.02
0.45
0
0
0
0.45
1.76
1
5.1
1.33
0.58
0
0
0
0.58
2.61
表22 風荷載作用下A框架柱剪力和柱端的計算
層號
4
7.54
84497
24142
0.286
2.15
0.35
5.46
2.94
3
11.93
84497
24142
0.286
3.41
0.45
7.31
5.98
2
11.93
84497
24142
0.286
3.41
0.45
7.31
5.98
1
12.84
56817
17775
0.313
4.02
0.58
7.59
10.48
表23 風荷載作用下B框架柱剪力和柱端的計算
層號
4
7.54
84497
36213
0.429
3.23
0.4
7.56
5.04
3
11.93
84497
36213
0.429
5.11
0.45
10.97
8.97
2
11.93
84497
36213
0.429
5.11
0.5
9.97
9.97
1
12.84
56817
21584
0.380
4.88
0.55
9.88
12.07
表24 風荷載作用下C框架柱剪力和柱端的計算
層號
4
7.54
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