某7层教学楼毕业设计(含计算书、建筑结构设计图)

1、华 中 科 技 大 学 毕 业 设 计 论 文华 中 科 技 大 学 毕 业 设 计 论 文 I摘 要本次毕业设计的目的是对大学四年以来所学的知识进行一次系统的复习和总结，以检验四年来对专业知识的掌握程度，同时能进一步巩固和系统化所学的知识，为今后的学习工作打下良好的基础。本设计为某教学楼。该工程的建筑面积约为6000，共7层，层高为3.9m，结构形式为钢筋混凝土框架结构，抗震要求为7度设防。设计内容包括建筑设计和结构设计，结构设计时取第轴横向框架进行计算。本论文包括以下内容：一 结构方案的确定。二 荷载计算，包括恒载、活载、风荷载和地震作用。三 横向框架内力计算、内力组合及截面设计。四 现浇

2、板，楼梯和基础的计算。五 电算结果及分析。六 结束语和参考文献。该设计具有以下特点：一 在考虑建筑，结构要求的同时考虑了施工要求及可行性。二 针对不同的荷载特点采用不同的计算方法，对所学知识进行了系统全面的复习。三 框架计算中运用了理论公式计算又运用了当前工程设计中常用的近似计算方法。四 利用电算对结果进行了校核，使计算结果更加令人信服。关键词： 建筑设计 结构设计 钢筋混凝土框架结构荷载 内力 截面设计AbstractThis article is to explain a design of a 7-storey-teaching building in XX shool.The buil

3、ding is reinforced concrete frame structure.It is 3.9 meters of every story and the total area is about 6000 square meters.The thesis is written for the whole process of the complete design program,including the following parts:Determination of the structure.The calculation of Load,including dead lo

4、ad,live load,wind load and earthquake load.Interior force calculation and,consititute of the lateral frame and the cross sections design of the components.The structural design of foundation ,stair and slabs.The result of computer calculation.The end words and the references.The thesis is of some ow

5、n characters:With the consideration of architecture and structure requirements,it also considers the construction requirements and feasibility.It applies different methods of structural calculation,aiming to different loads.It applies theories formulation and practical formulation in the calculation

6、 of certain framework.It offers the methods of compututation to check the result.Keywords： architectural design structural design reinforced concrete frame structure load interior force cross sections design 2 建筑设计2.1 建筑平面设计建筑平面设计主要应考虑建筑物所处的环境及其功能要求，同时又要兼顾结构平面布置的规则和合理；此外，考虑到抗震设计的一些要求，建筑物应力求规则。因此，本次设

7、计在平面上采用“一”字形、内廊式的平面布置。具体布置见建筑平面图。对该平面设计作如下说明：1、本设计柱网上采用4.27.2和4.23.0m。2、采用了内廊式结构布置。中间走道宽3.0m，以满足人流要求。同时设有两部楼梯，兼做消防楼梯。2.2 建筑立面设计结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，外观上显得大方、挺拔、气派；同时，考虑到框架结构的优点，柱间尽量多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门设于正中间，使整个建筑物显得美观大方。大门设有左右两扇门，使整个大门显得大气；雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口

8、功能，起到了吸引人流导向的作用。2.3 屋顶设计屋顶采用现浇混凝土结构平屋顶，屋顶设计为上人屋顶，檐口采用1.2m高女儿墙。屋顶还有一个突出的上人出口。1.排水构造：屋面排水采用保温层找坡，坡度取2%，设计为外排水 。2.防水构造：采用不上人屋面，柔性防水综合使用。3.保温构造：采用120厚的水泥珍珠岩保温。计算书配套CAD图纸在爱建筑网全套毕业设计尽在爱建筑网 HYPERLINK 3 结构方案的选择及结构布置3.1结构方案该教学楼主体结构采用钢筋混凝土现浇框架结构形式。框架结构抗震性能好，整体性好，建筑平面布置灵活，可以用隔断墙分割空间，以适应不同的使用功能的要求。正是基于这些优点，目前框架

9、结构在办公楼、教学楼、商场、住宅等房屋建筑中广泛采用。3.2结构布置楼板的均布活载和恒载间接或直接传至框架梁，再由框架梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本教学楼框架的承重方案为横向框架承重方案这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。建筑的三分之一处均设有楼梯，附近有两部电梯，以解决垂直交通问题。另外，结构布置完全对称，对结构设计有利，尤其对抗震有利。结构布置图见图2.1：图2.1 框架结构平面布置图3.3柱网尺寸及层高本教学楼采用纵向柱距为4.2m 横向边跨为7.2m，中跨为3m的内廊式框架，层高为3.9m。3.4梁、柱截面尺寸的初步确定3.

10、4.1梁的截面尺寸的初步确定梁截面的高度：一般取为梁跨度的1/121/8。横向框架梁：边跨：取h=l/8l/12=600900mm，取为600mm，宽b为300mm。中跨：取h600mm，b300mm。纵向框架梁:取h=l/8l/12=350525mm，取为500mm，宽b为300mm。3.4.2柱的截面尺寸的初步确定框架柱的面积根据柱的轴压比确定：柱组合的轴压力设计值N=nFgE注：n 楼层层数。柱轴压力增大系数。F算柱的负载面积，本方案中边柱及中柱的负载面积分别为4.23.6m2和4.25.1 m2。gE建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/m2。2、柱的截面尺寸 AcN/（mN

11、fc ） 注：mN轴压比限值，按三级抗震等级，查抗震规范可知取为0.9。 fc 轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。对于边柱 ：N= nFgE =141926.29kN AcN/（mNfc ）=1926.29103/（14.30.9）149672mm对于中柱：N= nFgE =142623.95kN AcN/（mNfc ）=2623.95103/（0.914.3）=203881mm2 取柱子尺寸为： 底层：bh=500mm550mm以上层：bh=450mm500mm 3.5楼板选择板的厚度取l/40=4200/40=105mm，故本设

12、计中所有楼板均采用现浇板，板厚均为100mm。3.6结构横向框架的计算简图本框架结构采用柱下独立基础，选粘土夹碎石层为地基持力层，基础顶面到室内地面1.50m。横向框架的计算简图见下图所示，取顶层柱的形心线作为轴线，27层柱的高度取为3.9m，底层柱的高度从基础顶面至楼板，h1=3.9+1.5=5.4m。图2.2 横向框架计算简图 4 竖向荷载作用下的内力计算 4.1计算单元： 取轴线处的横向框架为计算单元，计算单元的宽度为4.2m。直接传给该框架的楼面荷载如图中竖向阴影部分所示。由于纵向框架梁的中心线与柱子的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。图3.1 计算单元及荷载传递图4.2

13、恒荷载计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：图3.2 各层梁上作用的恒荷载4.2.1屋面框架梁线荷载标准值选用98ZJ001 屋面12（上人屋面）屋面恒荷载标准值 3.02kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土 0.125=2.5kN/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m2（二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层） 合计 5.77 kN/m2边跨框架梁自重 0.30.625=4.5kN/m2 梁外侧粉刷 （0.6-0.1）0.0217=0.17 kN/m2中跨框架梁自重 0.30.625=4.5kN/m2对于第7层:q1 和 QUOTE 代表横梁自重，为均布荷载形式。q1

14、=0.30.625+（0.6-0.1）0.0217=4.67 kN/m2 QUOTE =0.30.625+（0.6-0.1）0.0217=4.67 kN/m2q2 和 QUOTE 分别为屋面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=5.774.2=24.23 kN/m QUOTE =5.773=17.31 kN/m 4.2.2屋面框架节点集中荷载标准值P1、P2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重等重力荷载，计算如下：边柱纵向框架梁自重 25=15.75kN外侧粉刷 0.020.54.2=0.04 kN1.2m高女儿墙自重 1.24.2

15、0.25.5=5.54 kN装饰 +4.2（1.2+0.2）0.0217=4.52 kN梁传来的屋面自重 4.25.77=25.45 kNP1=15.75+0.04+5.54+4.52+25.45=51.30 kN中柱纵向框架梁自重 25=15.75kN框架梁传来的屋面自重 0.5（42+4.2-3）1.55.77=23.37kN 4.25.77=25.45kNP2=15.75+23.37+25.45=64.57kN集中力矩:M1=P1e1=51.30(0.5-0.3)/2=5.13 kNmM2=P2e2=64.57(0.

16、5-0.3)/2=6.46kNm4.2.3 二到六层线荷载标准值包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载，其荷载的计算方法同第7层。选用98ZJ001楼10 0.70 kN/m2100厚现浇钢筋混凝土 0.1025=2.5 kN/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m2合计 3.45 kN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷 4.67 kN/m2边跨填充墙自重 0.25(3.9-0.6) 5.5=4.54 kN/m2内墙装饰 (3.9-0.6) 20.0217=2.24 kN/m2中跨框架梁及梁侧粉刷 4.67kN/m2q1=4.67+4.54+2.24=11.45 kN/m2 QUOTE =4.67 k

17、N/m2q2 和 QUOTE 分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=3.454.2=14.49 kN/m QUOTE =3.453=10.35 kN/m 4.2.4二到六层框架节点集中荷载标准值 边柱纵向框架梁自重 15.75 kN外侧粉刷 0.04 kN钢框玻璃窗自重 3.02.40.4=2.88 kN窗下墙体自重 0.21.0(4.2-0.45) 5.5=4.13 kN装饰 0.021.03.7517+0.51.04.2=3.38 kN窗间墙体自重 (1.2-0.45) (3.9-0.5-1.0) 0.25.5=1.98 kN装饰 (1.2-0.45) (3.9-0.5

18、-1.0) 0.0217+=2.05 kN框架柱的自重 0.450.503.925=21.94 kN粉刷 (0.45+0.50) 2-0.22-0.2-0.45 0.023.917=1.13kN纵向框架梁传来的楼面自重 4.23.45=15.21kNP1=15.75+0.04+2.88 +4.13 +3.38+1.98+2.05+21.94 +1.13+15.21=74.00kN中柱纵向框架梁自重 15.75kN内纵墙自重 (3.6-0.45) (3.6-0.5) 0.25.5=10.74kN粉刷 (3.6-0.45) (3.6-0.5) 20.0217=6

19、.64kN扣除门洞重加上门重 -22.41.2(1.78-0.2)=-9.10kN框架柱自重 21.94kN 粉刷 (0.45+0.50) 2-0.22-0.2 0.023.917=1.72kN纵向框架梁传来的屋面自重 0.5(4.2+4.2-3) 1.53.45=13.97kN 4.23.45=15.21kNP2=15.75+10.74+6.64-9.10+21.94+1.72+13.97+15.21=76.87kN 集中力矩M1=P1e1=74.00(0.5-0.3)/2=7.40kNmM2=P2e2=76.87(0.5-0.3)/2=7.69kNm4.2.5一层框架以下

20、的荷载边柱纵向框架梁自重 15.75 kN钢框玻璃窗自重 3.02.40.4=2.88 kN窗下墙体自重 0.21.0(4.2-0.5) 5.5=4.07 kN装饰 0.021.03.717+0.51.04.2=3.36kN窗间墙体自重 (1.2-0.5) (3.9-0.5-1.0) 0.25.5=1.85 kN装饰 (1.2-0.45) (3.9-0.5-1.0) 0.0217+=2.05 kN框架柱的自重 0. 50.555.425=37.13kN粉刷 (0. 5+0.55) 2-0.22-0.2-0. 5 0.025.417=1.84kNP1=15.75+2.88+4.

21、07 +3.36+1.85 +2.05+37.13+1.84=68.89kN中柱纵向框架梁自重 15.75kN内纵墙自重 (4.2-0.45) (3.9-0.5) 0.25.5=14.03kN粉刷 (4.2-0.45) (3.9-0.5) 20.0217=8.67kN扣除门洞重加上门重 -22.41.2(1.78-0.2)=-9.10kN框架柱自重 37.13kN 粉刷 (0.5+0.55) 2-0.22-0.2 0.025.417=2.75kNP2=15.75+14.03+8.67-9.10+37.13+2.75=69.23kN4.3活荷载计算图3.3 各层梁上作用的活荷载4.3.1第7层上

22、的活载计算q2=2.04.2=8.4 kN/m2 QUOTE =2.03.0=6.0 kN/m2P1=4.22.0=8.82 kN/m2P2=0.5(4.2+4.2-3.0) 1.5+ 2.0=16.92 kN/m2集中力矩:M1=P1e1=8.82(0.5-0.3)/2=0.88kNmM2=P2e2=16.92(0.5-0.3)/2=1.69 kNm同理，在屋面雪荷载的作用下：q2=0.474.2=1.97 kN/m2 QUOTE =0.473.0=1.41 kN/m2P1=4.20.47=2.07 kN/m2P2=0.5(4.2+4.

23、2-3.0) 1.5+ 0.47=3.98 kN/m2集中力矩:M1=P1e1=2.07(0.5-0.3)/2=0.21kNmM2=P2e2=3.98(0.5-0.3)/2=0.40 kNm4.3.2第1-6层上的活载计算q2=2.04.2=8.4 kN/m2 QUOTE =2.53.0=7.5 kN/m2P1=4.22.0=8.82 kN/m2P2=0.5(4.2+4.2-3.0) 1.52.5+ 2.0=18.95 kN/m2集中力矩:M1=P1e1=8.82(0.5-0.3)/2=0.88kNmM2=P2e2=19.95(0.5-

24、0.3)/2=1.90kNm将计算结果汇总如下两表：表3.1横向框架恒载汇总表层次q1(kN/m) QUOTE (kN/m)q2(kN/m) QUOTE (kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kNm)M2(kNm)74.674.6724.2317.3151.3064.575.136.461611.454.6714.4910.3574.00 76.877.40 7.69表3.2横向框架活载汇总表层次q2(kN/m) QUOTE (kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kNm)M2(kNm)78.406.08.8216.920.881.69218.950.881.90注

25、：表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。4.4恒荷载作用下的内力计算（用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩）4.4.1杆的等效荷载计算将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载：图3.4竖向荷载等效梯形荷载折算公式： 其中： ； 为梯形分布荷载的最大值。 三角形荷载折算公式： 其中：为三角形分布荷载的最大值。a、顶层边跨： b、顶层中跨： c、中间层边跨： d、中间层边跨： 表3.3 横向框架恒载的等效均布荷载层次q1(kN/m) QUOTE (kN/m)q2(kN/m) QUOTE (kN/m)qb(kN/m)qz(kN/m)74.674.6724.2317.3127.4

26、415.491611.454.6714.4910.3525.07杆的固端弯矩的计算由以上所求均布荷载，可按下式求各杆固端弯矩：两端固支：其中与意义见下图：一端固支，一端滑动固支：，其中与意义见下图：图3.5 固端弯矩示意图图3.6 固端弯矩示意图由此，可计算各个杆件固端弯矩，标绘于计算简图上。4.4.3分配系数经过观察，发现第轴横向框架为对称结构，且受对称荷载的作用，所以可以取一半结构计算；要注意到，对称轴处简化为滑动支座，由此带来跨中梁线刚度增大一倍，且分配系数有所不同。 分配系数计算公式： 其中：为转动刚度，两端固支杆，一端固支，一端滑动固支杆 n为该节点所连接的杆件数

27、。线刚度的计算见下表：表3.4 梁线刚度的计算跨度（m）EcI0I=2I0ib=EI/L7.231075.4010-31.0810-24.501043.0 31075.4010-31.0810-210.8104表3.5 柱线刚度的计算层次柱截面（mmmm）高度（m）EcIiz=EI/L274505003.931074.6910-33.6110415005505.431076.9310-33.85104由此计算出各个杆件分配系数，标绘于计算简图上。然后利用力矩二次分配法计算第轴框架杆端弯矩。注：图中单线条表示分配结束，虚线框内表示固端弯矩，双线条表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正，逆时针为

28、负，标绘于计算简图上。4.4.4计算过程图3.7 弯矩二次分配法的计算过程4.4.5跨中弯矩的计算跨中弯矩的计算如下计算：对于第七层的AB跨和BC跨：MAB=43.04kNm (二次分配法的滑动端弯矩)同理，可计算出其他的跨中弯矩计算，结果见下表：表3.6 恒荷载作用下的跨中弯矩层号AB跨BC跨7-87.32 43.04 6-63.90 23.73 5-66.24 24.90 4-66.24 24.90 3-66.24 24.90 2-66.30 24.47 1-70.15 27.40 恒荷载作用下的弯矩图如下所示：图3.8 恒荷载作用下的弯矩图4.4.6梁端剪力图3.9 梁端剪力示意图 下面

29、以恒载作用下，第7层梁端剪力为例，说明计算过程第7层框架梁边跨AB的梁端弯矩为-71.68kNm和109.30kNm。根据公式。计算梁端剪力：第7层框架梁边跨BC的梁端弯矩为-60.46kNm和60.46kNm。根据公式。计算梁端剪力。 同理可以计算出其它的梁端剪力，结果如下：表3.7 恒载作用下轴线处梁端剪力梁类型层号梁长（m）外荷载q（kN/m）固端弯矩（kNm）杆端剪力（kN）左右左右边梁77.227.44-71.68109.3093.56-104.0167.225.07-92.69104.4288.62-91.8857.225.07-88.96103.4588.24-92.2647.2

30、25.07-88.96103.4588.24-92.2637.225.07-88.96103.4588.24-92.2627.225.07-88.84103.4188.23-92.2817.225.07-83.64100.9787.85-92.66中跨73.015.49-60.4660.4623.24-23.2463.011.14-36.2636.2616.71-16.7153.011.14-37.4337.4316.71-16.7143.011.14-37.4337.4316.71-16.7133.011.14-37.4337.4316.71-16.7123.011.14-37.4737.4

31、716.71-16.7113.011.14-39.9339.9316.71-16.714.4.7柱的杆端剪力已知柱的两端弯矩，且柱高范围内无其他横向力。可以根据以下公式计算柱的杆端剪力：表3.8 恒载作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高（m）固端弯矩杆端剪力上下上下A轴柱73.966.5547.49-29.24-29.2463.937.7940.78-20.15-20.1553.940.7840.78-20.91-20.9143.940.7840.78-20.91-20.9133.940.7840.88-20.94-20.9423.940.5744.91-21.92-21.9215.431.33

32、15.66-8.70-8.70B轴柱73.9-42.38-32.0819.0919.0963.9-28.38-29.1614.7514.7553.9-29.16-29.1614.9514.9543.9-29.16-29.1614.9514.9533.9-29.16-29.1914.9614.9623.9-29.06-30.8415.3615.3615.4-22.51-11.266.256.25恒荷载作用下的剪力图如下所示：图3.10 恒荷载作用下的剪力图4.4.8轴力计算根据配筋计算需要，只需求出柱的轴力即可，而不需求出梁轴力。以第七层框架柱边柱（A柱）的柱端剪力：柱顶轴力：上部结构传来的轴力

33、：P1=51.30kN轴力：N=51.30+93.56=144.86kN柱底轴力：上部结构传来的轴力：P=51.30+21.94+1.13=74.37kN轴力：N=74.37+93.56=167.93kN第七层框架柱中柱（B柱）的柱端剪力：柱顶轴力：上部结构传来的轴力：P2=64.57kN柱顶轴力：N=64.57+104.01+23.24=191.82kN柱底轴力：上部结构传来的轴力：P=64.57+21.94+1.13=87.64kN柱底轴力:N=87.64+23.24+104.01=214.89kN其他层梁端剪力和柱轴力见下表：表3.9 恒载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力（kN）邻梁剪

34、力（kN）柱中轴力（kN）左梁右梁柱顶柱底A柱751.30093.56144.86167.93674.00088.62307.48353.62574.00088.24469.72538.93474.00088.24631.96724.24374.00088.24794.20909.55274.00088.23956.431094.85174.00087.851118.271325.58B柱764.57104.0123.24191.81214.88676.8791.8816.71377.28423.42576.8792.2616.71563.12632.33476.8792.2616.71748

35、.96841.24376.8792.2616.71934.811050.16276.8792.2816.711120.661259.08176.8792.6616.711306.901514.55恒荷载作用下的轴力图如下所示：图3.11 恒荷载作用下的轴力图4.5活荷载作用下的内力计算4.5.1计算杆固端弯矩： 将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载： 梯形荷载折算公式： 其中： ； 为梯形分布荷载的最大值。 三角形荷载折算公式： 其中： 为三角形分布荷载的最大值。a、顶层边跨： b、顶层中跨： c、中间层边跨： d、中间层中跨： 等效均布活荷载汇总于下表：表3.10 横向框

36、架活载的等效均布荷载层号q2q2qbqz78.46.0 7.183.7584.694.5.2计算固端弯矩由以上所求均布荷载，可按下式求各杆固端弯矩：两段固支：其中与意义见下图：一端固支，一端滑动固支：，其中与意义见下图：图3.12 固端弯矩示意图图3.13 固端弯矩示意图由此，可计算各个杆件固端弯矩，标绘于计算简图上。4.5.3分配系数经过观察，发现第轴横向框架为对称结构，且受对称荷载的作用，所以可以取一半结构计算；要注意到，对称轴处简化为滑动支座，由此带来跨中梁线刚度增大一倍，且分配系数有所不同。 分配系数计算公式： 其中：为转动刚度，两端固支杆，一端固支，一端滑动固支

37、杆 n为该节点所连接的杆件数。由此计算出各个杆件分配系数，标绘于计算简图上。然后利用力矩二次分配法计算第轴框架杆端弯矩。注：图中单线条表示分配结束，虚线框内表示固端弯矩，双线条表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正，逆时针为负，标绘于计算简图上。4.5.4计算过程 图3.14 弯矩二次分配法计算过程4.5.5跨中弯矩的计算方法同恒荷载作用下的跨中弯矩计算。表3.11 活荷载作用下的跨中弯矩层号AB跨CD跨7-22.78 11.46 6-18.49 6.17 5-19.00 6.44 4-19.00 6.44 3-19.00 6.44 2-19.02 6.45 1-20.14 7.13 活荷载

38、作用下的弯矩图如下图所示： 图3.15 活荷载作用下的弯矩图4.5.6梁端剪力计算方法与荷载的相同。表3.12 活载作用下轴线处梁端剪力梁类型层号梁长（m）外荷载q固端弯矩杆端剪力（kN）左右左右边梁77.27.18-18.8428.6624.48-27.2167.27.18-25.8830.1925.25-26.4557.27.18-25.0829.9725.17-26.5347.27.18-25.0829.9725.17-26.5337.27.18-25.0829.9725.17-26.5327.27.18-25.0529.9625.17-26.5317.27.18-23.4929.282

39、5.04-26.65中跨73.03.75-15.6715.675.63-5.6363.04.69-11.4511.457.04-7.0453.04.69-11.7111.717.04-7.0443.04.69-11.7111.717.04-7.0433.04.69-11.7111.717.04-7.0423.04.69-11.7311.737.04-7.0413.04.69-12.4012.407.04-7.044.5.7柱的杆端剪力方法同恒荷载作用下的计算。表3.13 活载作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高（m）固端弯矩杆端剪力上下上下A轴柱73.917.96 13.53 -8.07 -8.

40、07 63.911.47 12.10 -6.04 -6.04 53.912.10 12.10 -6.21 -6.21 43.912.10 12.10 -6.21 -6.21 33.912.10 12.13 -6.21 -6.21 23.912.04 13.34 -6.51 -6.51 15.49.28 4.64 -2.58 -2.58 B轴柱73.9-11.30 -8.84 5.16 5.16 63.9-8.00 -8.18 4.15 4.15 53.9-8.18 -8.18 4.19 4.19 43.9-8.18 -8.18 4.19 4.19 33.9-8.18 -8.19 4.20 4.

41、20 23.9-8.15 -8.64 4.31 4.31 15.4-6.34 -3.17 1.76 1.76 活荷载作用下的剪力图如下图所示：图3.16 活荷载作用下的剪力图4.5.8轴力计算计算方法同恒荷载，没有柱子的轴力，柱中轴力沿柱子不变。表3.14 活载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力（kN）邻梁剪力（kN）柱中轴力（kN）左梁右梁A柱78.82024.4833.3068.22025.2566.7758.22025.17100.1648.22025.17133.5538.22025.17166.9428.22025.17200.3218.22025.04233.59B柱716.922

42、7.215.6349.76618.9526.457.04102.19518.9526.537.04154.70418.9526.537.04207.21318.9526.537.04259.73218.9526.537.04312.24118.9526.657.04364.88活荷载作用下的轴力图如下所示： 图3.17 活荷载作用下柱的轴力图5 横向荷载作用下的内力计算5.1横向框架侧移刚度的计算5.1.1横梁线刚度i b的计算表4.1 横梁线刚度类别Ec（104N/mm2）bh(mmmm)I0(109mm4)l(mm)EcI0/l(1010Nmm）1.5EcI0/l(1010Nmm）2EcI

43、0/l(1010Nmm）边跨3.0 3006005.40 72002.253.3754.50 中跨3.0 3006005.40 30005.40 8.10 10.80 5.1.2柱线刚度i c的计算表4.2 柱的线刚度层次hc(mm)Ec（104N/mm2）bh(mmmm)Ic(109mm4)EcIc/hc(1010Nmm）154003.0 5005506.933.852639003.0 4505004.693.615.1.3柱的侧移刚度的计算1、中框架柱侧移刚度计算边柱:底层 c=(0.5+K)/(2+K)=0.257D=c12ic/h2=0.257123.851010/54002=8350

44、N/mm27层 QUOTE c=K/(2+K)=0.384D=c12ic/h2=0.384123.611010/39002=10936N/mm中柱: 底层 c=(0.5+K)/(2+K)=0.749D=c12ic/h2=0.749123.851010/54002=11865N/mm27层 QUOTE c=K/(2+K)=0.679D=c12ic/h2=0.679123.611010/39002=19350N/mm图4.1 中框架柱的侧移刚度计算简图2、 边框架柱侧移刚度边柱：底层： c=(0.5+K)/(2+K)=0.479D=c12ic/h2=0.479123.851010/54002=75

45、82N/mm27层 QUOTE c=K/(2+K)=0.319D=c12ic/h2=0.319123.611010/39002=9073N/mm中柱：底层： c=(0.5+K)/(2+K)=0.699D=c12ic/h2=0.699123.851010/54002=11072N/mm27层 QUOTE c=K/(2+K)=0.614D=c12ic/h2=0.614123.611010/39002=17482N/mm图4.2 边框架柱的侧移刚度计算简图（3）楼梯电梯间柱子的侧移刚度C-4，C-8，C-9底层： c=(0.5+K)/(2+K)=0.736D=c12ic/h2=0.736123.85

46、1010/54002=11661N/mm27层 QUOTE c=K/(2+K)=0.663D=c12ic/h2=0.663123.611010/39002=18870N/mmC-5底层： c=(0.5+K)/(2+K)=0.722D=c12ic/h2=0.722123.851010/54002=11434N/mm27层 QUOTE c=K/(2+K)=0.644D=c12ic/h2=0.644123.611010/39002=18336N/mmD-4，D-8，D-9与边框架边柱相同。D-5底层： c=(0.5+K)/(2+K)=0.420D=c12ic/h2=0.420123.851010/5

47、4002=6648N/mm27层 QUOTE 0.623c=K/(2+K)=0.238D=c12ic/h2=0.238123.611010/39002=6767N/mm图4.3楼电梯间处柱的侧移刚度计算简图根据以上计算，总结如下：表4.3 中框架柱侧移刚度D值层号边柱（18根）中柱（18根）DKacDKacD11.1690.52783503.9740.74911865363870271.2470.384109364.2380.67919350545148表4.4 边框架柱侧移刚度D值层号边柱（4根）中柱（4根）DKacDKacD10.8770.47975822.9810.69911072746

48、16270.9350.31990733.1790.61417482106220表4.5 C柱处楼梯电梯间框架住侧移刚度D值层号C-4，C-8，C-9C-5DKacDKacD13.6820.7361166113.390.72211434361267273.9270.663188703.6150.6441833674946表4.6 D柱处电梯楼梯间框架住侧移刚度D值层号D-4，D-8，D-9D-5DKacDKacD10.8770.47975820.5840.42664829394270.9350.31990730.6230.238676733986将上面不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即可得框架

49、各层层间侧移刚度见下表表4.7 横向框架横向侧移刚度层号1234567829147760300760300760300760300760300760300由上表可知：D1/D2=829147/760300=1.0910.7，故该框架为规则框架。5.2重力荷载代表值的计算5.2.1资料准备屋面及楼面恒荷载标准值屋面永久荷载标准值 5.77kN/m216层楼面 3.45 kN/m2屋面及楼面可变荷载标准值:上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/m2楼面活荷载标准值 2.0 kN/m2走廊楼面活荷载 2.5 kN/m2屋面雪荷载标准值 sk=urs0=1.00.47=0.47kN/m2 梁，柱的密

50、度 25kN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌 5.5kN/m25.2.2代表值的计算1、 梁及粉刷重力荷载标准值的计算表4.8 梁重计算层号类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（kN）总重（kN）1横梁6650300600251.20 2629.93 778.05 2450300600250.44 1311.03 143.33 纵梁3700300500250.56 4813.88 666.00 27横梁6700300600251.21 2630.15 783.90 2500300600250.45 1311.25 146.25 纵梁3750300500250.5

51、6 4814.06 675.00 梁的粉刷:因为采用了V型轻钢龙骨吊顶，所以除了边梁，其它的梁都可以不用粉刷。而边梁外侧贴瓷砖。底层：横向：46.640.60.5=7.89kN 22.450.60.5=1.47kN纵向：=22.2kN合计： 31.65kN27层：横向： =8.04kN =1.5kN纵向：243.750.50.5=22.5kN合计： 32.04kN2、柱及粉刷重力荷载标准值的计算表4.10柱重计算层号计算高度截面密度体积数量单重总重13900500550251.07 5226.81 1394.25 275400450

52、500251.22 5230.38 1579.50 柱的粉刷：1层：外侧柱 ： (0.5+0.55) 2-0.23-0. 5 0.025.41726=47.74kN 内侧柱： (0.5+0.55) 2-0.23 0.025.41726=71.60kN合计： 119.34kN27层：外侧柱： (0.45+0.50) 2-0.23-0.45 0.023.91726=36.20kN 内侧柱： (0.45+0.50) 2-0.23 0.023.91716=51.71kN合计： 87.91kN3、 内、外墙体的计算外墙体为200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，外墙贴瓷砖（0.5kN/m2），内墙面为20

53、mm厚抹灰，再刷一层白色乳胶漆（忽略自重）则：外墙自重：5.50.2=1.1kN/m2外墙外表面装修：0.5 kN/m2外墙内表面装修：170.02=0.34 kN/m2内墙为200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，墙体两面各20mm厚抹灰。再刷一层乳胶漆，则内墙面荷载为：5.50.2+170.022=1.78 kN/m25.2.3各层的代表值1、 底层的计算（1）门的计算类别尺寸（mm）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）M1110.41.85 M11241.12.452.640.22.64 M12241.22.4122.880.26.91 M30333.0

54、3.349.90.415.84 M37243.752.4290.47.20合计：34.44kN（2）窗的计算类别尺寸（mm）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）C15241.52.4153.60.421.60 C27242.72.426.480.45.18 C30243.02.4177.20.448.96 合计：75.74kN（3）墙的重量计算通过计算，一层外墙的面积为236m2，外墙面装修的面积为294.72 m2，内墙面积为：437.84 m2，则一层内外墙的重量为：236（1.1+0.34）+294.720.5+1.78437.84=1266.56kN（4）楼板的面积计算 楼

55、板的面积为738.88m2，故其重为:3.45738.88=2549.14kN2、 27层的计算（1） 门的计算类别尺寸（mm）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）M1110.41.85 M11241.12.432.640.21.58 M12241.22.4182.880.210.37 M37243.752.4290.47.20 合计：21.00kN（2） 窗的计算类别尺寸（mm）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）C15241.52.4213.60.430.24 C30153.01.50 C30243.02.4217.20.

56、460.48 合计：94.32kN（3） 墙的重量计算通过计算，外墙的面积为243.55m2，外墙面装修的面积为296.53 m2，内墙面积为470.34 m2；则内外墙的重量为243.55（1.1+0.34）+296.530.5+1.78437.84=1230.46kN（4）楼板的面积计算26层的楼板的面积为738.88m2，故其重为:3.45738.88=2549.14kN7层的楼板的面积为766.88 m2，故其重为:5.77766.88=4424.90kN3、 8层的计算（1）门的计算类别尺寸（mm）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）M12241.22.422.880.4

57、2.30 合计：2.30kN（2） 窗的计算类别尺寸（mm）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）C30153.01.50 合计：3.60kN（3）墙的重量计算突出屋面的楼电梯间高为3.0m，通过计算：外墙面积为84.96m2，内墙面积为22.11 m2。需要贴瓷砖的墙面积为100.74 m2，则内外墙体的重为84.96（1.1+0.34）+100.740.5+22.111.78=212.07kN（4）女儿墙的重量计算女儿墙的做法与外墙一样，通过计算可得女儿墙的面积为165m2，则可得女儿墙的重量为：（1.1+0.5+0.34）165=320.10kN（5） 梁的

58、重量的计算层号类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（kN）总重（kN）8横梁6700300600251.206 330.15 90.45 纵梁3750300500250.563 414.06 56.25 （6） 柱子及其粉刷的计算 0.450.5253+(0.952-0.22) 3170.026=110.43kN（8） 板的计算楼板的面积为56 m2，故其重为:5.7756=323.12kN纵上所述，汇总如下表：表4.11 各层各构件的重力荷载标准值统计层号梁及粉刷柱及粉刷门窗墙板11119.031513.59110.181266.562549.142616

59、37.191667.41115.321230.462549.1474424.90 8146.7110.435.9532.17323.12则有：1层：G1=1619.03+2549.14+0.5(1513.59+110.18+1266.56+1667.41+115.32+1230.46)+0.5(50.47.222+50.432.5+2830.5)=8055.69kN26层: G26=1637.19+2549.14+0.5(1667.41+115.32+1230.46)2+0.5(50.47.222+50.432.5+2830.5)=8135.28kN7层:G7=1637.19+4424.90+

60、0.5(1667.41+115.32+1230.46+110.43+5.9+532.17) +0.5(50.47.222+50.432 +2830.5) =8790.90kN8层:G8=146.7+323.12+0.5(110.43+5.9+532.17-320.10) +0.5(562) =690.02kN图4.4 各质点的重力荷载代表值5.3横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.3.1横向自振周期的计算横向自振周期的计算采用结构顶点位移法。将突出房屋重力荷载代表值直接折算到主体结构的顶层，即：G8=690.02kNG7=8790.90+690.02=9480.92kN基本自振周