【五層】5000平米左右框架結(jié)構(gòu)大學(xué)教學(xué)樓（開題報告、任務(wù)書、計算書、設(shè)計圖）

【五層】5000平米左右框架結(jié)構(gòu)大學(xué)教學(xué)樓（開題報告、任務(wù)書、計算書、設(shè)計圖）,【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預(yù)覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 xx科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 109 頁 鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教學(xué)樓方案（一） 摘要 本工程為鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教學(xué)樓，采用框架結(jié)構(gòu)，主體為五層，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，場地類別為II類場地。樓屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 本設(shè)計貫徹“實用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計原則。按照建筑設(shè)計規(guī)范認(rèn)真考慮影響設(shè)計的各項因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)與建筑的總體與細(xì)部的關(guān)系。在確定框架布局之后先進(jìn)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而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)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(jié)構(gòu)內(nèi)力。是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最安全的結(jié)果計算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制。對樓板進(jìn)行了配筋計算，本設(shè)計采用樁基礎(chǔ)，對基礎(chǔ)承臺和樁進(jìn)行了受力和配筋計算。 整個結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮?？傊m用、安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計的原則。設(shè)計合理可行的建筑結(jié)構(gòu)方案是現(xiàn)場施工的重要依據(jù)。 關(guān)鍵詞： 框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計，荷載計算，內(nèi)力計算，計算配筋 Mechanical engineering college of zhengzhou university teaching building Author：Zhang sanfeng Tutor：Liu lina ABSTRACT This works for the zhengzhou university teaching building , a framework structure for a five-storey main, in the region earthquake intensity of 7 degrees near Lan site classification as Class II venues. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure. The design and implement "practical, security, economic, aesthetic," the design principles. With the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. According to the structural and architectural detail and the overall relationship. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the Internal Forces. Identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. Select the best safety results of the reinforcement and Mapping. In addition, the structure of the program indoor staircase design. Completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces calculation and construction mapping. On the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation. The whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Design reasonable and workable structure of the program is the construction site of the important basis for the construction. KEY WORDS:Frame Structure,Seismic Design ，Load Calculation， Internal force calculation，Calculation reinforcement 1緒論 6 2 梁、柱截面尺寸估算 7 3 框架計算簡圖及梁柱線剛度 8 4 荷載計算 9 4.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 4.1.1 屋面 9 4.1.2 各層樓面 9 4.1.3 梁自重 9 4.1.4 柱自重 10 4.1.5 外縱墻自重 10 4.1.6 內(nèi)縱墻自重 10 4.1.7 外橫墻自重 11 4.1.8 內(nèi)橫墻自重 11 4.1.9 走廊盡頭墻 11 4.1.10 女兒墻自重 12 4.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 12 4.2.1 屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 12 4.2.2 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 12 4.3 恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖 12 4.3.2 B～C軸間框架梁 13 4.3.3 A軸柱縱向集中荷載的計算 14 4.4 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 16 4.5 水平地震作用計算 17 4.5.1 重力荷載代表值計算 17 4.5.2 框架柱抗側(cè)剛度D和結(jié)構(gòu)基本自振周期計算 19 4.5.3 多遇水平地震作用計算 21 4.5.4 剛重比和剪重比驗算 23 5 內(nèi)力計算 23 5.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架的內(nèi)力 23 5.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架的內(nèi)力 23 5.3 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架的內(nèi)力 23 5.4 水平地震作用下框架的內(nèi)力 32 5.5 重力荷載代表值作用下框架的內(nèi)力 38 5.5.1 均布重力荷載代表值計算 38 5.5.2 作用于A柱集中重力荷載代表值計算 38 5.5.3 作用于B柱集中重力荷載代表值計算 38 5.5.4 框架內(nèi)力 39 6 內(nèi)力組合 39 6.1 各種荷載作用下梁控制截面的內(nèi)力 39 6.1.1 恒荷載作用下梁控制截面的內(nèi)力 39 6.1.2 活荷載作用下梁控制截面的內(nèi)力 45 6.1.3 風(fēng)荷載作用下梁控制截面的內(nèi)力 45 6.1.4 水平地震作用下梁控制截面的內(nèi)力 45 6.1.5 重力荷載代表值作用下梁控制截面的內(nèi)力 46 6.2 各種荷載作用下柱控制截面的內(nèi)力 46 6.2.1 恒荷載作用下柱控制截面的內(nèi)力 46 6.2.2 活荷載作用下柱控制截面的內(nèi)力 47 6.2.3 風(fēng)荷載作用下柱控制截面的內(nèi)力 47 6.2.4 水平地震作用下柱控制截面的內(nèi)力 47 6.2.5 重力荷載代表值作用下柱控制截面的內(nèi)力 48 6.3 框架梁內(nèi)力組合 50 6.3.1 地震作用下框架梁內(nèi)力組合 50 6.4 框架柱內(nèi)力組合 51 6.4.1 非地震作用下框架柱內(nèi)力組合 51 6.4.2 地震作用下框架柱內(nèi)力組合 51 7 框架梁截面設(shè)計 61 7.1 框架梁正截面承載力計算 61 7.2 框架梁斜截面承載力計算 69 7.3 框架梁裂縫寬度驗算 73 8 框架柱截面設(shè)計 73 8.1 框架柱正截面承載力計算 74 8.1.1 軸壓比驗算 74 8.1.2 正截面承載力計算 74 8.2 框架柱斜截面承載力計算 79 8.3 裂縫寬度驗算 80 9 次梁截面設(shè)計 81 9.1 荷載計算 81 9.2 內(nèi)力計算 81 9.3 次梁截面承載力計算 81 9.3.1 次梁正截面承載力計算 81 9.3.2 次梁斜截面承載力計算 82 10 板截面設(shè)計 82 10.1 B1計算 83 10.1.1 荷載計算 83 10.1.2 內(nèi)力計算 83 10.1.3 截面承載力計算 84 10.2 B2計算 85 10.2.1 荷載計算 85 10.2.2 內(nèi)力計算 85 10.2.3 截面承載力計算 86 11 樓梯設(shè)計 86 11.1 設(shè)計資料 86 11.2 踏步板設(shè)計（TB1） 87 11.2.1 確定踏步板的基本尺寸 87 11.2.2 荷載計算 87 11.2.3 內(nèi)力計算 88 11.2.4 配筋計算 88 11.3 平臺板設(shè)計（TB2） 88 11.3.1 確定平臺板的基本尺寸 88 11.3.2 荷載計算 88 11.3.3 內(nèi)力計算 89 11.3.4 截面承載力計算 89 11.4 平臺梁設(shè)計（TL1） 89 11.4.1 確定平臺梁尺寸 89 11.4.2 荷載計算 89 11.4.3 內(nèi)力計算 90 11.4.4 正截面承載力計算 90 11.4.5 斜截面承載力計算 91 11.5 其它梁、板設(shè)計 91 12 基礎(chǔ)設(shè)計 91 12.1 作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載計算 92 12.1.1 A軸基礎(chǔ) 92 12.1.2 B軸基礎(chǔ) 92 12.2 A柱基礎(chǔ)的計算 93 12.2.1 初步確定基礎(chǔ)尺寸 93 12.2.2 地基承載力驗算（采用標(biāo)準(zhǔn)組合） 94 12.2.3 沖切驗算（采用基本組合） 95 12.2.4 基礎(chǔ)底面配筋計算（采用基本組合） 96 12.3 B柱基礎(chǔ)的計算 96 12.3.1 初步確定基礎(chǔ)尺寸 96 12.3.2 地基承載力驗算（采用標(biāo)準(zhǔn)組合） 97 12.3.3 內(nèi)力分析（采用基本組合） 98 12.3.4 基礎(chǔ)梁配筋計算 98 12.3.5 底板配筋計算 99 致謝 102 參考文獻(xiàn) 102 1緒論 1.1 設(shè)計目的和意義 通過本次畢業(yè)設(shè)計，達(dá)到對四年學(xué)業(yè)的一次檢驗和總結(jié)，更重要的是對學(xué)生進(jìn)入社會從事工作的一次很好的培訓(xùn)。學(xué)生要明白從建筑方案設(shè)計到結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后組織施工各個環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，三者之間有著一定的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生在這個過程中的協(xié)調(diào)能力，以及進(jìn)行高水平結(jié)構(gòu)設(shè)計和組織施工的能力，達(dá)到學(xué)校的本科培養(yǎng)目標(biāo)。 通過本次畢業(yè)設(shè)計掌握土木工程專業(yè)的設(shè)計原則、程序和內(nèi)容以及設(shè)計的方法和步驟，并熟悉專業(yè)相關(guān)的規(guī)范和規(guī)程。 1.2 設(shè)計任務(wù) 根據(jù)相關(guān)規(guī)范和規(guī)程以及設(shè)計任務(wù)書完成建筑平面，立面，剖面和總平面的設(shè)計。隨后完成手算一榀框架的配筋，以及選算一個柱下獨立基礎(chǔ)和一個板式樓梯的配筋，并通過運用相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件完成整個工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。最后對整個工程進(jìn)行施工組織設(shè)計并對施工總平面圖進(jìn)行設(shè)計 1.3 設(shè)計資料 （1）工程名稱：鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教學(xué)樓。 （2） 結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)尺寸為6.6m×6.9m。 （3） 工程概況：建筑層數(shù)主體為5層、局部為4層，底層層高有3.6m,4.2m,4.8m，室內(nèi)外高差450mm，女兒墻高1200mm，建筑高度19.65m，建筑面積6701.76m2。 （4） 基本風(fēng)壓：0.45 kN/ m2，地面粗糙度為C類。 （5） 基本雪壓：0.40 kN/ m2。 （6） 抗震設(shè)防烈度：七度設(shè)防。 （7） 材料選用： 鋼筋：梁、柱中的縱向鋼筋采用HRB335，板中鋼筋和箍筋采用HPB235；基礎(chǔ)中除分布鋼筋和箍筋采用HPB235外，其余鋼筋采用HRB335。 混凝土：采用C30混凝土； 墻體：采用加氣混凝土砌塊，重度=5.5 kN/m3 ； 窗：鋁合金窗，=0.35 kN/m3 ； （8） 墻體厚度：衛(wèi)生間的隔墻厚150mm，其余墻厚為200mm。 2 梁、柱截面尺寸估算 2.1 梁截面尺寸估算 框架梁截面高度，截面寬度，本結(jié)構(gòu)中取： 縱向框架梁： b=300mm h=600mm 橫向AB、BC跨框架梁： b=400mm h=1100mm 橫向CE跨框架梁： b=300mm h=600mm 次梁： b=250mm h=500mm 2.2 柱截面尺寸估算 框架柱的截面尺寸，，為第層層高。本結(jié)構(gòu)中層高為4.2m ，3.6m，4.8m，故=（200~400）mm。 框架柱截面尺寸還應(yīng)根據(jù)公式估算。式中：N=1.25Nv，負(fù)荷面積×（12~14） kN/ m2×層數(shù)，為軸壓比，可根據(jù)規(guī)范查出。 僅估算底層柱。本結(jié)構(gòu)中，邊柱和中柱負(fù)荷面積分別為（6.93.6）m2 ，（6.94.95）m2，層數(shù)為5層；該框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為七度，建筑高度19.05m<30m，因此為三級抗震，其軸壓比限值=0.9。 C30混凝土 ，=14.3 N/mm2 邊柱 mm2 中柱 mm2 取柱截面為正方形，則邊柱、中柱截面分別為429mm×429mm,565mm×565mm,考慮到施工、計算簡便以及安全因素，各柱截面尺寸從底層到頂層均取為600 mm 600 mm。 圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖 3 框架計算簡圖及梁柱線剛度 3.1 確定框架計算簡圖（KJ-4） 框架的計算單元如圖1所示，選?、茌S線上的一榀框架進(jìn)行計算，其余框架可參照此框架進(jìn)行配筋。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度為0.5 m，室內(nèi)外高差為0.45 m，因此基頂標(biāo)高為-0.95 m，二層樓面標(biāo)高為4.2m，故底層框架柱高為5.15m，其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），故均為3.6 m。由此可繪出框架的計算簡圖，如圖2所示。 3.2 梁柱線剛度計算 對于現(xiàn)澆樓板，中框架梁取，，。 各跨框架梁和各層框架柱的線剛度計算分別見表1和表 2 。 由于該榀框架結(jié)構(gòu)對稱，因此只需計算半邊結(jié)構(gòu) 表1 梁線剛度的計算 構(gòu)件 EC (N/mm2) bh (mm×mm) I0 (mm4) L (mm) 1.5ECI0/L (N×mm) 2ECI0/L (N×mm) 邊框架梁AB 3.0×104 300×600 5.4×109 6900 3.5217×1010 4.6957×1010 中框架梁BC 3.0×104 300×600 5.4×109 3000 8.1×1010 10.8×1010 表2 柱線剛度的計算 層 EC (N/mm2) bh (mm×mm) I0 (mm4) h (mm) ECI0/h (N×mm) 1 3.0×104 600×600 10.8×109 5150 6.291×1010 2~5 3.0×104 600×600 10.8×109 3600 9×1010 令，則其余各桿件的相對線剛度為： ， ， 框架結(jié)構(gòu)的相對線剛度如圖2所示。 圖2 計算簡圖 4 荷載計算 4.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 4.1.1 屋面 高聚物改性瀝青卷材防水屋面 2.20 kN/m2 結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1×25 =3 kN/m2 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15 kN/m2 合計 5.35 kN/m2 4.1.2 各層樓面 陶瓷地磚樓面 0.70 kN/m2 結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1×25 =2.5 kN/m2 抹灰層粉刷石膏砂漿 0.15 kN/m2 合計 3.35 kN/m2 4.1.3 梁自重 （1）bh=300 mm 600 mm 梁自重 25×0.3×（0.6-0.12）=3.6 kN/m 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15×﹝（0.6-0.12）×2+0.3﹞=0.189 kN/m 合計 3.79kN/m （2）bh=250 mm 500 mm 梁自重 25×0.25×（0.5-0.12）=2.38 kN/m 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15×﹝（0.5-0.12）×2+0.25﹞=0.152 kN/m 合計 2.53kN/m （4）基礎(chǔ)梁300 mm500 mm 梁自重 25×0.3×0.5=3.75kN/m 4.1.4 柱自重 bh=450 mm450 mm 柱自重 25×0.5×0.5=6.25 kN/m 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15×0.5×4=0.3 kN/m 合計 6.55 kN/m 4.1.5 外縱墻自重 （1）標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為m的墻，鋁合金窗在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為m的窗。 縱墻 1.76× 0.25×5.5=2.42kN/m 鋁合金窗 1.24×0.35=0.43 kN/m 水刷石外墻面 1.76×0.5=0.88kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 1.76×0.15=0.26 kN/m 合計 3.99 kN/m （2）底層 縱墻在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為m的墻，鋁合金窗在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為1.24m的窗。 縱墻 2.81×0.25×5.5=3.86kN/m 鋁合金窗 1.24×0.35=0.43 kN/m 水刷石外墻面 2.81×0.5=1.41kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 2.81×0.15=0.42 kN/m 合計 6.12 kN/m 4.1.6 內(nèi)縱墻自重 （1）標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻 （3.6-0.6）×0.25×5.5 =4.13kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 （3.6-0.6）×0.15×2=0.9 kN/m 合計 4.22 kN/m （2）底層 縱墻 （5.15-0.6-0.5）×0.25×5.5=5.57 kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 （5.15-0.6）×0.15×2=1.37kN/m 合計 6.94 kN/m 4.1.7 外橫墻自重 （1）標(biāo)準(zhǔn)層 橫墻 （3.6-0.6）×0.25×5.5=4.13kN/m 水刷石外墻面 （3.6-0.6）×0.5=1.5 kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 （3.6-0.6）×0.15=0.15 kN/m 合計 5.78 kN/m （2）底層 橫墻 （5.15-0.6-0.5）×0.25×5.5=5.57kN/m 水刷石外墻面 （4.2+0.45-0.6）×0.5=2.03 kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 （4.2-0.6）×0.15=0.54 kN/m 合計 8.14 kN/m 4.1.8 內(nèi)橫墻自重 （1）標(biāo)準(zhǔn)層 橫墻 （3.6-0.5）×0.25×5.5=4.26 kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 （3.6-0.5）×0.15×2=0.93 kN/m 合計 5.19 kN/m （2）底層 橫墻 （5.15-0.5-0.5）×0.25×5.5=5.71kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 （3.6-0.5）×0.15×2=0.93 kN/m 合計 6.64 kN/m 4.1.9 走廊盡頭墻 （2）底層 縱墻在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為m的墻，鋁合金窗在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為m的窗。 走廊盡頭墻 1.28×0.25×5.5=1.76 kN/m 鋁合金窗 1.72×0.35=0.60 kN/m 水刷石外墻面 1.28×0.5=0.64 kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 1.28×0.15=0.19 kN/m 合計 3.19 kN/m （2）底層 縱墻在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為m的墻，鋁合金在計算單元內(nèi)相當(dāng)于高度為1.72m的窗。 走廊盡頭墻 2.33×0.25×5.5=3.2 kN/m 鋁合金窗 1.72×0.35 =0.60 kN/m 水刷石外墻面 2.33×0.5=1.17 kN/m 粉刷石膏砂漿內(nèi)墻面 1.28×0.15=0.192 kN/m 合計 5.16 kN/m 4.1.10 女兒墻自重 做法：100 mm混凝土壓頂，1200 mm加氣混凝土 墻 0.5×0.25×5.5=0.69 kN/m 壓頂?shù)幕炷? 0.1×0.25×25=0.63 kN/m 水刷石外墻面 （0.6×2+0.25）×0.5=0.73 kN/m 合計 2.05 kN/m 4.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 4.2.1 屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面 1.5 kN/ m2 房間 2.0 kN/ m2 走廊 2.0 kN/ m2 4.2.2 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =1.0×0.45 kN/ m2 屋面活荷載和雪荷載不同時考慮，兩者中取大值。 4.3 恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖 A~B軸間梁上板的 ，2＜2.09＜3。宜按雙向板進(jìn)行計算，長邊支承梁上荷載呈梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三角形分布；B~C軸間梁上板的，按單項板進(jìn)行計算，長邊支承梁上荷載呈梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三角形分布。本結(jié)構(gòu)樓面荷載的傳遞示意圖見面3。 圖3 板傳荷載示意圖 板傳至梁上的三角形荷載等效為均布荷載=0.625q梯形荷載等效為均布荷載 ，，，。 4.3.1 A～B軸間框架梁 屋面板傳給梁（即屋面板兩個梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.625×1.65×2=11.04 kN/m 活荷載：1.5×0.625×1.65×2=3.09kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板兩個梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.625×1.65×2=6.91 kN/m 活荷載： 2.0×0.625×1.65×2=4.13kN/m A~B軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁 恒荷載=梁自重+板傳恒荷載=3.79+15.87=19.66 kN/m 活荷載=板傳活荷載=4.45 kN/m 樓面梁 恒荷載=內(nèi)橫墻自重+梁自重+板傳恒荷載=5.78+2.53+9.94=18.25 kN/m 活荷載=板傳活荷載=5.93kN/m 4.3.2 B～C軸間框架梁 屋面板傳給梁（即屋面板兩個三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.625×1.65×2=11.04 kN/m 活荷載：1.5×0.625×1.65×2=3.09kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板兩個三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.625×1.65×2=6.91 kN/m 活荷載： 2.0×0.625×1.65×2=4.13kN/m B~C軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁 恒荷載=梁自重+板傳恒荷載=3.79+11.04=14.83 kN/m 活荷載=板傳活荷載=3.09 kN/m 樓面梁 恒荷載=梁自重+板傳恒荷載=2.53+6.91=9.44 kN/m 活荷載=板傳活荷載=4.13kN/m 4.3.3 A軸柱縱向集中荷載的計算 屋面板梯形荷載等效為均布荷載： 恒荷載：5.35×1.65×0.625=5.52 kN/m 活荷載：1.5×1.65×0.625=1.55kN/m 樓面板梯形荷載等效為均布荷載： 恒荷載：3.35×1.65×0.625=3.45 kN/m 活荷載：2.0×1.65×0.625=2.06kN/m * 頂層柱恒荷載=女兒墻自重+外縱框架梁自重+內(nèi)橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載=2.05×6.6+3.79×（6.6-0.5）+3.79×（6.9-0.5）÷2+15.87×6.9+5.52×6.6 =194.71kN * 頂層柱活荷載=板傳活荷載 =1.48×（6.9-0.5）+0.52×6 =12.59kN * 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒荷載=外縱墻自重+外縱框架梁自重+內(nèi)橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載 =3.99×（6.6-0.5）+3.79×（6.6-0.5）+3.79×（6.9-0.5）÷2+2.53×（6.9-0.5）÷2+9.94×6.9+3.45×6.9 =160.07kN * 標(biāo)準(zhǔn)層柱活荷載=板傳活荷載 =4.45×（6.9-0.5）+2.06×6.6 =42.08 kN * 基礎(chǔ)頂面恒荷載=底面外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =6.12×（6.6-0.5）+3.79×（6.6-0.5） =60.45 kN 4.3.4 B軸柱縱向集中荷載的計算 屋面板傳給梁（即屋面板梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.899×1.5=7.21 kN/m 活荷載：1.5×0.899×1.5=2.02kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.899×1.5=4.52kN/m 活荷載： 2.0×0.899×1.5=2.7kN/m 屋面板傳給梁（即屋面板三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.625×1.5=5.02 kN/m 活荷載：1.5×0.625×1.5=1.41kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.625×1.5=3.14kN/m 活荷載： 2.0×0.625×1.5=1.88kN/m 頂層柱恒荷載=內(nèi)縱框架梁自重+內(nèi)橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載 =3.79×（6.9+1.5-0.75）+3.79×(6.6-0.5)+2.53×（6.9-0.5）÷2+ 7.21×6.6+15.87×6.9÷2+11.04×3.3+5.02×6 =229.1kN 頂層柱活荷載=板傳活荷載 =4.45×（6.9-0.5）+3.09×(6.6-0.5) ÷2+2.02×(6.6-0.5) ÷2+1.41×(6.6-0.5) =52.67 kN 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒荷載=內(nèi)縱墻自重+內(nèi)縱框架梁自重+內(nèi)橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載 =4.22×（6.9-0.5）+3.79×（6.9+1.5-0.75）+3.79×(6.6-0.5)+2.53×（6.9-0.5）÷2+7.21×6.6+9.94×6.9÷2+6.91×3.3+3.14×6 =210.74kN 標(biāo)準(zhǔn)層柱活荷載=板傳活荷載 =5.93×（6.9-0.5）+4.13×(6.6-0.5) ÷2+2.7×(6.6-0.5) ÷2+1.88×(6.6-0.5) =70.44kN 基礎(chǔ)頂面恒荷載=底面內(nèi)縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =6.94×（6.9-0.5）+3.75×（6.9-0.5） =68.42 kN 圖4 恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖 注：1.圖中集中力的單位為kN，均布力的單位為kN/m；2.圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值；3.括號外數(shù)值表示恒荷載，括號內(nèi)數(shù)值表示活荷載。 框架在恒荷載和活荷載作用下受荷圖如圖4所示，豎向荷載與柱軸心有偏心，偏心距均為125mm。 4.4 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 為簡化計算，將計算單元范圍內(nèi)外墻面的風(fēng)荷載化為等量的作用于樓面的集中風(fēng)荷載，計算公式為： 式中：—基本風(fēng)壓，為0.4kN/m2 —風(fēng)壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度為C類 —風(fēng)荷載體形系數(shù), =0.8-(-0.5)=1.3（迎風(fēng)面、背風(fēng)面疊加） —風(fēng)振系數(shù)，因房屋高度小于30m，所以=1.0 —下層柱高 —上層柱高，對于頂層為女兒墻高2倍 B—計算單元迎風(fēng)面寬度，B=6.9m 計算過程見表3。 表3 各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 離地高度(m) (m) (m) (kN) 19.05 0.821 1.0 1.3 3.6 2.4 8.45 15.45 0.74 1.0 1.3 3.6 3.6 9.14 11.85 0.74 1.0 1.3 3.6 3.6 9.14 8.25 0.74 1.0 1.3 3.6 3.6 9.14 4.65 0.74 1.0 1.3 4.65 3.6 10.48 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的受荷圖如圖5所示。 4.5 水平地震作用計算 4.5.1 重力荷載代表值計算 4.5.1.1 屋面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 kN kN =1155.07kN 圖5 風(fēng)荷載作用下框架的受荷圖 注：1.圖中各值的單位為kN；2.圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值 kN 外縱墻+內(nèi)縱墻+外橫墻+內(nèi)橫墻+走廊盡頭墻 = =494.22kN =233.29+3711.46+1155.07+308.11+602.63 =5902.15 kN 4.5.1.2 標(biāo)準(zhǔn)層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 kN kN =1155.07 kN kN =+++=988.44+2670.86+1155.07+638.23 =5452.6 kN 4.5.1.3 底層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 + =892.64 kN kN =2670.86 kN =1155.07 kN =638.231.397=891.61kN =+++=1386.86+2670.86+1155.07+891.61 =6104.4kN 4.5.1.4 屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 kN 4.5.1.5 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 = =1387.46 kN 4.5.1.6 總重力荷載代表值計算 屋面處：=屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =5902.15+0.5312.18 =6058.34 kN 標(biāo)準(zhǔn)層樓面處：=樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =5452.6+0.51387.46 =6146.33 kN 底層樓面處：=樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =6104.4+0.51387.46 =6798.13 kN 4.5.1.7 總重力荷載設(shè)計值計算 屋面處：=1.2屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+1.4雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =1.25902.15+1.4312.18 =7519.63 kN 標(biāo)準(zhǔn)層樓面處：=1.2屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+1.4活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =1.25452.6+1.41387.46 =8485.56kN 底層樓面處=1.2屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+1.4活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =1.26104.4+1.41387.46 =9267.58 kN 4.5.2 框架柱抗側(cè)剛度D和結(jié)構(gòu)基本自振周期計算 4.5.2.1 橫向D值計算 各層柱的D值及總D值見表4~表9。 表4 橫向2~5層中框架D值計算 構(gòu)件名稱 框架柱A 0.35 14066 框架柱B 0.64 25720 表5 橫向底層中框架D值計算 構(gòu)件名稱 框架柱A 0.51 7014 框架柱B 0.79 10866 表6 橫向2~5層邊框架D值計算 構(gòu)件名稱 框架柱A 0.29 5695 框架柱B 0.57 11193 表7 橫向底層邊框架D值計算 構(gòu)件名稱 框架柱A 0.52 7152 框架柱B 0.74 10178 表8 橫向2~5層總D值計算 構(gòu)件名稱 D值（kN/m） 數(shù)量 中框架A軸 14066 5 70330 中框架B軸 25720 5 128600 邊框架A軸 5695 2 11390 邊框架B軸 11193 2 22386 =2327062=465412 表9 橫向底層總D值計算 構(gòu)件名稱 D值（kN/m） 數(shù)量 中框架A軸 7014 5 35070 中框架B軸 10866 5 54330 中框架A軸 7152 2 14304 邊框架B軸 10178 2 20356 =1240602=248120 4.5.2.2 結(jié)構(gòu)基本自振周期計算 用假想頂點位移計算結(jié)構(gòu)基本自振周期，計算結(jié)果見表10。 表10 假想頂點側(cè)移計算結(jié)果 層次 (kN) (kN) (kN/m) (m) (m) 5 6058.34 6058.34 465412 0.013 0.2573 4 6146.33 12204.67 465412 0.0262 0.2443 3 6146.33 18351 465412 0.0394 0.2181 2 6146.33 24497.33 465412 0.0526 0.1787 1 6789.13 31295.46 248120 0.1261 0.1261 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非結(jié)構(gòu)墻影響折減系數(shù)=0.6，則結(jié)構(gòu)基本自振周期為： s 4.5.3 多遇水平地震作用計算 由于該工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為七度，場地土為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，故： kN 由于，故 式中：—衰減指數(shù)，在區(qū)間取0.9 —阻尼調(diào)整系數(shù)，取1.0 所以， =0.55s<1.4=0.49s 需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加地震 作用系數(shù)： 如圖6所示，對于多質(zhì)點體系，結(jié)構(gòu)底部總縱向水平地震 圖6 樓層水平地震作用 作用標(biāo)準(zhǔn)值：kN 標(biāo)準(zhǔn)值（單位：kN） 附加頂部集中力：kN 質(zhì)點i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓面地震剪力及樓面層間位移的計算過程見表11。 其中： 表11 ，和的計算 層 (kN) (m) (kN·m) (kN·m) (kN) (kN) (kN/m) (m) 5 5753.82 18.95 109034.89 349087.80 564.38 796.87 329536 0.00242 4 6011.66 15.35 92278.98 349087.80 477.65 1274.52 329536 0.00387 3 6011.66 11.75 70637.01 349087.80 365.60 1640.15 329536 0.00498 2 6011.66 8.15 48995.03 349087.80 253.60 1893.75 329536 0.00575 1 6185.03 4.55 28141.89 349087.80 145.67 2039.42 329536 0.00721 樓層最大位移與樓層層高之比：，滿足位移要求。 4.5.4 剛重比和剪重比驗算 為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，需分別按式和進(jìn)行結(jié)構(gòu)剛重比和剪重比驗算。各層的剛重比和剪重比見表12。 表12 各層剛重比和剪重比 層 (m) (kN/m) (kN) (kN) (kN) 5 3.6 329536 1186329.6 796.87 5753.82/7117.14 166.69 0.138 4 3.6 329536 1186329.6 1274.52 11765.48/15441.12 76.83 0.083 3 3.6 329536 1186329.6 1640.15 17777.14/23765.10 49.92 0.069 2 3.6 329536 1186329.6 1893.75 23788.80/32089.08 36.97 0.059 1 4.55 282650 1296057.5 2039.42 29973.83/40621.10 29.2 0.050 注：一欄中，分子為第j層的重力荷載代表值，分母為第j層的重力荷載設(shè)計值，剛重比計算用重力荷載設(shè)計值，剪重比計算用重力荷載代表值。 由表12可見，各層的剛重比均大于20，不必考慮重力二階效應(yīng)，各層的剪重比均大于0.016，滿足剪重比要求。 5 內(nèi)力計算 5.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架的內(nèi)力 采用力學(xué)求解器計算，求得的內(nèi)力圖如圖7到圖9所示。 5.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架的內(nèi)力 采用力學(xué)求解器計算，求得的內(nèi)力圖如圖10到圖12所示。 5.3 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架的內(nèi)力 采用力學(xué)求解器計算，求得的內(nèi)力圖如圖13到圖15所示。 109 圖7 恒荷載作用下的M圖（單位：kN·m） 圖8 荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖9 恒荷載作用下的N圖（單位：kN） 圖10 活荷載作用下的M圖（單位：kN·m） 圖11 活荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖12 活荷載作用下的N圖（單位：kN） 圖13 風(fēng)荷載作用下的M圖（單位：kN·m） 圖14 風(fēng)荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖15 風(fēng)荷載作用下的N圖（單位：kN） 5.4 水平地震作用下框架的內(nèi)力 柱端彎矩計算采用D值法，先分別計算各軸柱反彎點位置，計算結(jié)果見表13。 表13 各軸框架柱反彎點位置 構(gòu)件 層 h (m) yh (m) (1-y)h (m) 框 架 柱 A 5 3.60 0.60 0.300 0 0 0 0.3000 1.080 2.520 4 3.60 0.60 0.350 0 0 0 0.3500 1.260 2.340 3 3.60 0.60 0.450 0 0 0 0.4500 1.620 1.980 2 3.60 0.60 0.500 0 0 -0.05 0.4500 1.620 1.980 1 4.55 0.76 0.670 0 -0.0022 0 0.6678 3.038 1.512 框 架 柱 B 5 3.60 1.28 0.364