建筑面积为4073.3平米五层框架办公楼计算书、建筑结构图开题报告设计

1、Xx 信息本科毕业设计()题目：xx 公司办公楼设计系别：建筑工程系专业：土木工程班级：学生：学号：指导教师：2013 年 04 月毕业设计（）任务书系（部） 建筑工程系 专业 土木工程 班级学号1.毕业设计（）题目： xx 办公楼设计2.题目背景和意义：本工程位于西安市 xx 区，其主要使用功能是办公，结构形式是框架结构。总建筑面积为：4000 左右，建筑层数 56 层；建筑抗震设防烈度为 8 度，设计基本加速度值 0.20g,第一组；建筑耐火等级二级，屋面防水等级级；建筑物设计使用年限 50 年。1场地条件：建筑场地平坦，常年水位低于地面下 8m，水无侵蚀性；场地类别为类；2气象条件：冬季

2、平均风速 0.7m/s，基本风压:0.35 kN/；基本雪压： 0.25 kN/。3地质条件：地层自上而下分别为：杂填土，厚度 1.01.5m,不宜作天然地基；黄土，厚度 1.53.5m，具有弱湿陷性，承载力标准值 fk=120kPa；粉质粘土，厚度 15m，夹中砂，卵石等，承载力标准值 fk=180kPa。通过本次毕业设计，使学生学会查阅规范与图集；锻炼学生的团队协作精神、独立工作能力、动手能力、计算机应用能力等综合素质，为今后从事土木工程设计与施工奠定基础。3.设计()的主要内容（理工科含技术指标）：1建筑设计(1)建筑总平面布置。应考虑到和周围环境（绿化、道路、相邻建筑）的关系，做到平面

3、布局合理，交通流线明确、便捷。建筑的主体部分应有良好的采光、通风和朝向，根据使用要求确定各个房间的位置，交通疏散须符合防火规范。建筑造型和建筑立面应美观、大方，反映时代特色。(2)完成以下建筑设计图：建筑总平面图，（比例 1:5001:1000）；各层平面图（比例 1:1001:200） 各主要立面图（比例 1:1001:200） 剖面图（比例 1:1001:200） 构造详图（比例 1:201:50） 门窗明细表，包括门窗、洞口尺寸、门窗数量等；建筑说明（包括总建筑面积、经济指标、主要构造做法、装饰、施工要求及需明的其他内容等。(3)编写建筑设计说明书。2结构设计(1)结构选型和结构布置，根

4、据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求，以及场地地质条件，施工设计条件等，合理进行结构选型和结构布置，包括结构，确定构件定位尺寸，确定柱网布置，结构形式，及伸缩缝、沉降缝或抗震缝的位置，绘制结构平面布置图。(2)结构计算选择有代表性的一榀横向框架进行设计计算：从确定框架计算草图、荷载计算、内力分析计算（恒载、活载、力作用下内力计算）、内力组合到配筋计算和构造措施；进行楼梯或现浇板的配筋计算；(3)绘制结构施工图：标准层结构平面布置图(包括板及次梁);一榀横向框架的配筋详图(包括框架梁、框架柱)；标准层楼板配筋图，楼梯配筋图。(4)编制结构设计说明书和计算书：说明结构选型和结构布置的理由及实际依据

5、，列出结构计算的各步骤和主要计算过程及全部计算结果。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：设计的基本要求:1总平面设计合理。2要有良好的建筑造型，体现建筑自身特征。3设计方案合理，计算方法正确，计算数据准确。4计算书格式应符合标准，书写工整，文字简练，条理清楚。5施工图必须符合制图标准，能正确、准确表达设计意图，图面布置协调、清楚、整洁。进度安排:建筑设计12-13（1）第 12 周-第 14 周各层房屋的结构选型、结构方案及布置12-13（1）第 15 周-第 16 周荷载计算12-13（1）第 17 周-第 18 周结构计算12-13（1）第 19 周，12-13（2）第

6、2 周-第 4 周绘制施工图12-13（2）第 5 周-第 7 周答辩12-13（2）第 8 周5.毕业设计（）的工作量要求图纸（幅面和张数）*： 建筑图 8 张,结构图 5 张其他要求：字数： 20000 字外文翻译字数： 3000 字参考文献篇数： 15 篇以上年月日指导教师签名：年月 日学生签名：年月日系说明：1 本表一式二份，一份由各系集中归档保存，一份学生留存。2 带*项可根据学科特点选填。Xx 公司办公楼设计摘 要本设计研究的内容是 xx 公司办公楼。采用框架结构，主体结构为五层，主楼标高 18.55m，总建筑面积 4000.36m2。在设计中楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计

7、“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项。严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关学性考虑。的规范，对设计的各个环节进行综合全面的科本设计主要包括建筑设计部分和结构设计部分。建筑设计部分主要包括建筑平面、立面、剖面的设计；结构设计方面包括了结构的布置、结构构件的配筋设计，具体有柱梁板设计、楼梯间计算、内力组合、框架配筋等方面。在确定框架布局之后，计算竖向荷载作用下的结构内力和水平荷载作用下的结构内力。进行内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。最后，使用专业办公工具进行电脑输入，对手算的结果进行了分析和检查。最后依据

8、计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制结构施工图和建筑施工图，写出相应的设计说明以及结构设计计算书。：框架结构；抗震；结构设计；内力计算Design of the Office Building of Xian Dinuo Pharmaceutical CoAbstractThe design of the study content is xx company office building. Using framestructure, the main structure is dividedtotal construction area of 4000.36m2.o five layer

9、s, the elevation of 18.55m, thehe design of the building, roof were usingcast-in-place reinforced concrete structure. The design principle of practical, safe,economic, beautiful design. According to the architectural design standard, carefully consider the various factors affecting the design. Stric

10、t compliance with therelevant profesal standard, reference to relevant information and the latestnational standards, is a comprehensive scientific considerations on all aspects of the design.The design includes architectural design and structural design part. The designmainly includes building plane

11、, elevation, section; structural design includes the reinforcement design of structural arrangement, structural components, specificallythe column beam plate design, staircase, the combination ofernal forcecalculation, the framework reinforcement etc. In determining the distributionframework,ernal f

12、orce calculation of the structureernal force and thehorizontal load function structure under vertical loads. Find a group or severalgroups ofernal force combination of the most unfavorable combination ofernalfor. Select the best safety results of the reinforcement and drawing.Finally, the use of pro

13、fesal software and offioftware tools for computerinput, the opponent is the results of theysis and examination. Finally, accordingto the calculation results, the corresponding structural requirements, drawing construction drawing and construction drawing design, write the corresponding andstructure

14、design calculations.Key Words： Frame structure; seismic; structural design;ernal force calculation目录1绪论1建筑设计背景1建筑概况1设计资料及设计依据1建筑方案及方案说明1建筑方案初步设计1建筑施工图设计2课题研究的意义22结构布置3结构布置3柱网布置3初选截面尺寸33计算简图的确定64框架结构刚度参数计算8梁柱线刚度计算8柱的抗侧刚度计算85荷载计算12恒载标准值计算12活荷载标准值计算15荷载分类15重力荷载代表值166内力计算176.1 横向水平作用下框架结构的内力和位移计算176.1.1

15、 横向自振周期计算17水平水平水平作水平作用及楼层剪力计算17作用下的位移验算19作用下框架内力计算19作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图226.2 竖向荷载作用下框架结构的内力计算24计算单元24荷载计算24内力计算267 内力组合31结构抗震等级31框架的内力组合31框架梁内力组合31框架梁内力组合34柱端弯矩M 和轴力N 组合的设计值34柱端剪力组合和设计值的调整35柱端弯矩设计值的调整368截面设计及配筋计算38框架梁38梁正截面受弯承载力计38梁斜截面受弯承载力计算40框架柱42剪跨比和轴压比验算42柱正截面承载力计算42柱斜截面承载力计算46框架梁柱节点核芯区截面抗震验算47

16、9楼板设计48楼板类型及设计方法的选择48弯矩计算48截面设计4910楼梯设计5110.2.10.3板计算52梁计算5311 设计心得55参考文献56致谢571绪论1.1 建筑设计背景1.1.1 建筑概况设计题目：xx 公司办公楼设计建筑层数：五层建筑面积：4006.80m2建筑总高度：18.55m结构类型：现浇混凝土框架结构1.1.2 设计资料及设计依据(1) 建筑物设计使用年限 50 年。1场地条件: 建筑用地地形平缓，常年水位低于地面下 8m,无侵蚀性；场地类别为 II 类。2气象条件:冬季平均风速 0.7m/s，基本风压：0.35kN/;基本雪压:0.25 kN/。(2) 抗震设防：抗

17、震设防烈度为 8 度，设计基本加速度值 0.20g, 第一组。设计特征周期为 0.35s，建筑场地类别为类,抗震设防烈度为 8 度，抗震等级为二级。建筑耐火等级为二级，屋面防水级。结构环境类别：一类环境。1.2 建筑方案及方案说明1.2.1 建筑方案初步设计根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境 (相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。具体如下：(1) 平面设计1) 柱网尺

18、寸采用 7.2m6. 6m的开间取为 3.6 m，进深为 6.6m，大开间取 7.2m，进深取小6.6m。主要房间平面设计房间门设置：根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为 1000mm，开启方向朝房间内侧。走道两端的门采用等宽双扇门，大厅的门采用三个双扇玻璃门。房间窗设置：房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。防火设计该建筑为高度不超过 24m 的多层建筑，防火等级为二级，将每一层划分为一个防火区间，则每层长度 50.4m 小于允许长度 150m，每层的建筑面积 801.36m2 小于最大允许面积 2500 m2。该建筑设有二部楼梯，满足防火规范要求。1.2.2

19、建筑施工图设计建筑设计和结构设计互相影响、互相配合、互相制约，所以，在绘制建筑施工图过程中，遇到问题及时修改。在施工图设计过程中，结合相关的规范考虑全面，按照制图标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。设计深度应满足施工要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。1.3 课题研究的意义通过西安迪诺制药办公楼设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关规范和资料进行综合楼建筑方案设计和框架结构在抗震设防烈度为 8 度时的结构计算，熟悉工

20、程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题及绘制施工图的能力。2结构布置2.1 结构布置（1）根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共 5 层。（2）结构采向承重，整体性和受力性能都很好。外墙采用 240mm 混凝土砌块，内墙采用 200mm 轻质隔墙。混凝土等级选用：梁、板、柱均选用 C30。2.1.1 柱网布置图 2.1 柱网布置图2.1.2 初选截面尺寸(1) 框架梁截面尺寸纵向框架梁h=(1/81/12)l=(1/81/12)7200=600mm900mm b=(1/21/3)h=(1/21/3)650=217mm325mm横向框架梁AB CD

21、 跨h=(1/81/12)l=(1/81/12)6600=550mm825mmb=(1/21/3)h=(1/21/3)600=200mm300mmBC 跨 h=(1/81/12)l=(1/81/12)2400=225mm338mm取h=650mm取b=250mm取h=600mm取b=250mm取 h=300mm次 梁h=(1/81/12)l=(1/81/12)（7200-250）=579mm869mm b=(1/21/3)h=(1/21/3)600=200mm300mm取 h=600mm取 b=250mm表 2.1 梁截面尺寸(mm)柱截面尺寸估算柱截面尺寸根据柱的轴压比限值，按公式计算根据建

22、筑抗震设计规范，结构形式是框架结构，抗震设防烈度为 8度，建筑物高度 18.55m24m,查得抗震等级为二级，确定柱轴压比限值为 0.75。2) AcN/fc柱组合的轴压比设计值 N=A g n(2.1)(2.2)注： 考虑 作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取 1.3，内柱取 1.2。 g 折算在 建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取 14 kN/m2。 n 为验算截面以上的楼层层数。A 柱的负荷面积。fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对 C30，查得 14.3 N/mm2。图 2.2 框架结构的计算简图中柱：A1=7.2(6.6/2+2.7/2)=33.48m2边柱:A2=7.26.6/2=

23、23.76m2一层五层：中柱 AcN/fc=Agn/fc层数混凝土等级横梁(bh)次梁(bh)纵梁(bh)AB 跨、CD 跨BC 跨1-5C30250600250300250600250650=(1.233.481000145)/ (0.7514.3)=262220.98 mm2边柱 AcN/fc=Agn/fc=(1.323.761000145)/(0.7514.3)=201600.00 mm2取矩形截面 b=h边柱 449.0449.00中柱 512.08512.08取中柱 bh=550mm550mm边柱 bh=550mm550mm表 2.2 柱截面尺寸(mm)层次混凝土等级Bh (mm4)

24、15C305505503计算简图的确定框架各构件在计算简图中均用单线条代表，各单线条代表构件形心轴所在的位置线梁的跨度=该跨左右两边柱截面形心轴线之间的距离底层柱高=从基础顶面算至楼面标高处中间层柱高=从下一层楼面标高至上一层楼面标高顶层柱高=从顶层楼面标高算至屋面标高一层五层：横跨 ABCD 跨： 6600+120 BC 跨： 2700-200+550=3050mm纵跨 1-2 轴 7-8 轴： 7200柱高：底层柱高：3.6+0.45+2.4-1.5=4.95m=6270mm=7070mm2-7 轴： 7200mm2-6 层的柱高：3.6m图 3.1 横向计算简图4框架结构刚度参数计算4.

25、1 梁柱线刚度计算在框架结构中，可将现浇楼面视作梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I0，对中框架梁取I=2I0。截面惯性矩I0=bh3/12。框架梁线刚度为ib=EcI0/l，其中 EC 为混凝土弹性模量，L 为梁的计算跨度。表 4.1 横梁线刚度 ib 计算表柱的线刚度iC=ECIB/l。其中 Ie 为柱的截面惯性矩，HC 为柱的计算高度。表 4.2 柱的线刚度计算表4.2 柱的抗侧刚度计算根据梁柱的线刚度比层次Ec（kN /mm2）bh（mmmm）HC(m)Ie（mm4）iC=EcI0/l（kNmm）13

26、.01045505504.957.6310104.6210102-53.01045505503.607.6310106.361010类别层次Ec（kN/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）L(mm)ib=EcI0/l（kNmm）1.5EcI0/l（kNmm）2EcI0/l（kNmm）AB CD跨1-53.01042506004.510962702.1510103.2310104.31010BC跨1-53.01042503000.610930500.5910100.8910101.181010表 4.3 柱侧移刚度修正系数表一般层位置边柱中柱c简图K简图K表 4.5 边框架柱侧移刚度 D 值k

27、N /mmD次层边柱（12）根中柱（12）根5荷载计算5.1 恒载标准值计算（1）屋面(不上人)：防水层(刚性)：30mm 厚 C20 混凝土防水防水层(柔性)：三毡四油铺小石子找平层：15mm 厚水泥砂浆找平层：15mm 厚水泥砂浆找坡层：40mm 厚水泥石灰焦渣砂浆 3找平保温层：80mm 厚矿渣水泥结构层：100mm 厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10mm 厚混合砂浆1.00kN/m20.40 kN/m2 200.015=0.30 kN/m2 200.015=0.30 kN/m2 0.0414=0.56 kN/m2 14.30.08=1.16 kN/m2 250.10=2.50 kN/m21

28、70.01=0.17 kN/m26.39 kN/m2合计：屋面的面积取到墙外包尺寸线屋面面积：（50.4+0.24）（15.9+0.24）=817.330 817.3306.39=5222.739kN（2）各层走廊及楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30mm 厚13 干硬性水泥砂浆，面上撒 2mm 厚素水泥水泥浆结合层一道结构层：100mm 厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10mm 厚混合砂浆m21.16 kN/m2250.12=2.50 kN/m2170.01=0.17 kN/m23.83 kN/m2合计：一层五层楼面面积：（50.4+0.24）（15.9+0.24）=817.330m2817.3303

29、.83=3130.37 kN（3）梁、柱梁净跨计算横梁1 层5 层： ABCD 跨 600+1202=5720 mmBC 跨 2700-200=2500 mm纵梁1 层5 层1-2 跨 7-8 跨 7200+1202=6495 mm2-7 轴之间梁跨 7200-550=6650mm2=6320 mm次梁： 6600+120柱净高可取层高减去板厚表 5.1梁、柱重力荷载代表值： 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增加系数。g 表示长度构件重力荷载。n 为构件数量。：梁长度取净跨，柱长度取净高。：对现浇板肋梁楼盖，因为板自重已计入楼面（屋面）的恒荷载中，故计算梁自重时高度应取梁原厚减去板

30、厚。（4）墙外墙采用 240mm 厚水泥空心砖（容重 9.8 kN/m2），内墙采用 200mm 厚加气混凝土砌块（容重 5.5 kN/m2）a.外墙0.5 kN/m2 0.249.8=2.35 kN/m20.36 kN/m2水刷石外240mm 厚水泥空心砖水泥粉刷内合计：b.内墙3.212 kN/m2200mm 厚加气混凝土砌块0.2005.5=1.100kN/m20.362=0.72 kN/m2水泥粉刷内层数构件b/mh/mr/（kN/m3）g/(kN/m)li/mnGi/kNGi/（kN）1AB CD 跨0.250.50251.053.2815.72016300.277983.17BC

31、跨0.250.20251.051.3132.500826.260纵梁边跨0.250.55251.053.6096.4958187.524中跨6.65020468.809次梁0.250.50251.053.2816.52014290.303柱0.550.55251.106.5634.850321018.5781018.57825AB CD 跨0.250.50251.053.2815.72016300.277983.17BC 跨0.250.20251.051.3132.500826.260纵梁0.250.250.55251.053.6096.4958187.524中跨6.65020468.809次

32、梁0.250.50251.053.2816.52014290.303柱0.550.55251.106.5633.50032735.056735.0561.82 kN/m2合计：（5）门、窗房间门采用木门（面积重力荷载为 0.2 kN/m2 ），窗采用铝合金门窗（单位面积重力荷载为 0.4 kN/m2），底层（面积重力荷载为 0.4 kN/m2）。面积计算处：两侧门与中间门采用钢塑玻璃门1 层5 层：外积（6.6+0.12+0.1-0.552）（3.6-0.6）4+（2.7-0.1-0.1）（3.6-0.3）2 +（7.2+0.12-0.55-0.275）( 3.6-0.65) 4+(7.2-0

33、.1-0.1) (3.6-0.65) 2+（7.2+0.1-0.55）（3.6-0.65）4=361.201m2外墙门窗面 M-2(1.8+2.1) 51=18.9 m2 C-1(26 个) 1.81.826=84.24 m218.9+84.24=103.14 m2内积（6.6+0.12+0.1-0.552）（3.6-0.6）12+(6. 6-0.12-0.1) (3.6-0.6)11+(3.6+0.1-0.275)(3.6-0.65)+(7.2-0.55)(3.6-0.65)4+(7.2-0.55+0.1-0.275)(3.6-0.65)4+(7.2+0.12-0.55-0.275)(3.6

34、-0.65) 3 =638.92m2m2m2内墙门窗面积 M-1（21 个）1.02.121=44.1M-30.92.12=3.78C-1（1 个） 1.81.81=3.24 m244.1+3.78+3.24=51.12 m2外墙自重 （ 361.201-103.14）3.212=828.89 kN外墙门窗重 84.240.4+18.90.4=41.26 kN内墙自重 （638.92-51.12）1.82=1069.80 kN内墙门窗重 (44.1+3.78) 0.2+3.240.2=10.85 kN墙总重 门窗总重2 层4 层：外828.89.80=1898.69 kN41.26+10.85

35、=52.11 kN积 计算方法同一层 S=361.20 m2外墙门窗面积 C-1 (30 个) 1.81.830=97.2 m2内积（6.6+0.12+0.1-0.552）（3.6-0.6）11+(6.6-0.12-0.1) (3.6-0.6)10+(6.6+0.1-0.275)(3.6-0.65)+(7.2-0.55)(3.6-0.65)4+(7.2-0.275+0.1-0.275)(3.6-0.65)4+(7.2+0.12-0.55-.2075)(3.6-0.65)3=600.26 m2内墙门窗面积 M-1（22 个）1.02.122=46.2 m2 M-3（2 个）0.92.12=3.7

36、8 m246.2+3.78=49.98 m2外墙自重 （361.20-97.20）3.212=847.97kN外墙门窗重 97.20.4=38.88 kN内墙自重 （600.26-49.98）1.82=1001.51 kN内墙门窗重 49.980.4=19.99 kN847.97.51=1849.48 kN墙总重门窗总重19.99 +38.88=58.87kN积 计算方法同一层 S=361.20 m25 层：外外墙门窗面积 C-1 (30 个) 1.81.830=97.2 m2积 （6.6+0.12+0.1-0.552）（3.6-0.6）9+(6.6-0.12-0.1) (3.6-0.6)10

37、+(3.6+0.1-0.275)(3.6-0.65)+(7.2-0.55)(3.6-0.65)4+(7.2-0.275+0.1-0.275)(3.6-0.65)4+(7.2+0.12-0.55-0.275)(3.6-0.65)3=568.30 m2内m2内墙门窗面积 M-1 （ 22 个） 1.02.122=46.2M-3 （ 2个） 0.92.12=3.78 m246.2+3.78=49.98 m2外墙自重（361.20-97.20）3.212=847.97kN外墙门窗重 97.20.4=38.88 kN内墙自重（568.3-49.98）1.82=943.34 kN内墙门窗重 49.980.

38、4=19.99 kN墙总重847.97+943.34=1791.31 kN门窗总重 19.99 +38.88=58.87kN5.2 活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查的不上人屋面均布荷载标准值 综合楼楼面均布荷载标准值 楼 梯、走 廊均布荷载标准值展厅均布荷载标准值0.5 kN/m22.0 kN/m22.5 kN/m22.5 kN/m22 层5 层均布活荷载：（2.7-0.2）（50.4-0.24）2.5+（7.2-0.2）（6.6-0.12-0.1）2.5+（3.6-0.12-0.1）（6.6-0.12-0.1）2.5+（50.4-7.2）6.622.0+ （ 3.6

39、-0.1-0.1 ） （ 6.6-0.12-0.1 ）2.5=1673.77kN屋面均布活荷载：（50.4-0.24）（15.9-0.24）0.5=392.75 kNSk =s0 =1.00.25 kN/m2=0.25 kN/m2（2）屋面雪荷载标准值屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。5.3 荷载分类将各层各构件荷载分类，计算各层何荷载代表值，列入表 5.2 中其中各层自重为：楼面恒载、50%楼面均布活荷载、梁自重、楼面上下各半层的柱及墙体自重和门窗。顶层自重为：屋面恒载、50%屋面雪荷载、下半层墙体自重。墙自重、半层柱自重、上表 5.2重力荷载代表值计算表kN5.4 重力荷载代表值

40、图 5.1 各质点的重力荷载代表值层次梁柱板墙门窗活荷载Gi1983.17876.8173130.371874.08552.11836.8857753.4372983.17735.0563130.371849.4852.11836.8857587.0713983.17735.0563130.371849.4852.11836.8857587.0714983.17735.0563130.371849.4852.11836.8857587.0715983.17367.5285222.7391820.39558.87196.3758649.0776内力计算6.1 横向水平作用下框架结构的内力和位移计

41、算6.1.1 横向自振周期计算T1=1.7T （uT）1/2（6.1）注：uT 假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值 Gi 作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T 结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 0.7。uT 按以下公式计算：VGi=Gk（u）i= VGi/D ijuT=（u）k（6.2）（6.3）（6.4）注：D k 为集中在 k 层楼面处的重力荷载代表值，VGi 为把集中在各层楼面处的重力荷载值视为水平荷载而得的第 i 层的层间剪力。D ij 为第 i 层的层间侧移刚度。（u）i（u）k 分别为第 i、k 层的层间侧移。表 6.1 结构顶点的假想侧移计算T1=1.7T（u

42、T）1/2 =1.70.7(254.0310-3)1/2=0.60s6.1.2 水平作用及楼层剪力计算根据建筑设计抗震规范（GB500112010）规定，对于高度不超 40 米、以剪切变形为主且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及可近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。层次Gi（kN）VGi（kN）Dm）ui（mm）ui（mm）58649.0778649.07749466817.48254.0347587.07116236.82236.5537587.07123823.21949466848.16203.7327587

43、.07131410.2949466863.5155.5717753.43739163.72742537692.0792.07Fek=1 Geq Geq=0.85Gi=0.85（7753.437根据场地类别为类，设计Tg=0.35s。抗震设防烈度为 8 度，多遇max=0.16。（6.5）.0714.077=33289.163kN分组为第一组，查得场地特征周期值情况下，查的水平影响系数最大值1=（Tg/T1）0.9max=由特征周期与自振周期的比值确定计算（0.35/0.60）0.90.16 =0.0985FEk=1Geq=0.098533289.163=3278.98kN影响系数因 1.4Tg

44、=1.40.35=0.49sGj，查得 =0.032表 6.3 水平剪力验算表因此水平剪力按计算结果计算。作用下框架结构的层间位移ui 和顶点位移 u i 的计算：水平ui = Vi/D iju i=uk各层的层间弹性位移角的计算e=ui/hi（6.7）（6.8）（6.9）表 6.4 横向水平作用下的位移验算由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层， 1/5831/550 ，满足层次Vi（kN）Dm）（u）i（mm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi51390.4654946682.8126.3436001/128142107.6964946684.2623.5336001/8453

45、2660.0794946685.3819.2736001/66923050.5074946686.1713.8936001/58313281.8724253767.727.7249501/641层次Gi（kN）G（kN）0.032G（kN）Vi（kN）58649.0778649.077276.7701390.46547587.07116236.148519.5572107.69637587.07123823.219762.3432660.07927587.07131410.291005.1293050.50717753.43739163.7271253.239(210.09+20.87 1.8

46、=73.89 kN X=(218.36+0.51.820.87)/(10.09+20.87)=7.66m6.6m则最大跨间正弯矩Mmax 发生在支座处Mmax=1.3MEK -1.0 MGE =1.3278.53-(47.86+0.516.33)= 306.06kNm表 7.2框架梁内力组合表M-46.06-15.6A1层次位置内力荷载类型0.751.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk1.35 SGk+ SQk1.2 SGk+1.4 SQkV=REvb（Ml +Mr ）bb/ln+VGbSGkSQkSEk表 7.3横向框架 A 柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGkSQkSEkRE1.2(

47、SGk+0.5SQk)+ 1.3SEk1.35 SGk+ SQk1.2 SGk+1.4 SQk|Mmax|NNmin MNmax M5柱顶M64.095.66-104.28-46.97183.4992.1884.83183.49-46.9792.18N-38.9811.85-33.87193.96252.21344.33312.13252.21193.96344.33柱底M-38.98-8.8644.695.10-93.66-61.48-59.18-93.665.10-61.48N269.2511.85-33.87214.63280.68375.34339.99280.68214.63375.

48、344柱顶M26.0011.36-137.76-119.91184.5446.4647.01184.54-119.9146.46N474.7959.06-88.08368.01539.77700.03652.43539.77368.01700.03柱底M-30.80-10.44156.76209.96-136.4852.0251.58209.96209.9652.02N725.89106.33-157.64547.45854.851086.281019.93547.45547.451086.283柱顶M725.89106.33-169.94-139.30214.1856.0255.09214.

49、18-139.3056.02N1189.94188.02-218.391005.471459.721794.441691.161459.721005.471794.44柱底M-30.18-10.22128.26105.73-177.72-50.96-50.52-177.72105.73-50.96N148.86106.33-157.64568.12875.521117.291047.49875.52568.121117.292柱顶M31.8610.79-149.04-126.69202.6953.8053.34202.69-126.6953.08N954.30153.62-217.14736.

50、961160.381472.931387.791160.38736.961472.93柱底M-38.76-13.13177.80150.23-242.70-65.46-64.89-242.70150.23-65.46N977.27153.62-217.14736.961160.381472.931387.791160.38736.961472.931柱顶M18.826.37-222.30-223.20268.0931.7831.50268.09-233.2031.28N1182.58200.79-319.96842.721466.641797.571700.201466.64842.72179

51、7.57柱底M-9.41-3.19201.13211.02-233.47-15.89-15.76-233.47211.03-15.89N1214.41200.79-319.96871.361495.291840.241738.401495.29871.361840.24表 7.4横向框架 B 柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGkSQkSEkRE1.2(SGk+0.5SQk)+ 1.3SEk1.35SGk+SQk1.2 SGk+1.4 SQk|Mmax| NNmin MNmax M5柱顶M-57.84-5.17-151.96-229.55106.28-83.25-73.65-229.55106.

52、28-83.25N262.4514.799.67252.29233.43369.10335.65252.29233.43369.10柱底M35.178.0626.8269.6210.3555.5453.4969.6210.3555.54N285.4214.799.67272.96254.11400.11363.21272.96254.11400.104柱顶M-24.90-10.18-203.26-255.19194.01-43.80-44.13-255.19194.01-43.80N534.7076.1235.92550.51480.46797.97748.21550.51480.46797.

53、97柱底M28.399.4667.75108.65-48.3348.5247.96108.6548.3348.52N557.6776.1235.92571.18501.14828.97775.77571.18501.14828.973柱顶M-28.39-9.46-205.20-260.53192.96-47.79-47.31-260.53192.96-47.79N807.08137.3959.41846.12730.271226.951160.84846.12730.271226.75柱底M28.089.35136.80184.57-117.7547.2646.79184.57-117.754

54、7.26N830.05137.3959.41866.80750.951257.961188.41866.80750.951257.962柱顶M-29.05-9.66-215.72-272.89203.85-48.82-48.34-272.89203.85-48.82N1079.43198.6499.281157.67964.081655.871573.411157.67964.081655.87柱底M34.2511.40176.50235.78-154.4757.6457.06235.78-154.4757.64N1102.40198.6499.281178.35984.751686.8816

55、00.981178.35984.751686.881柱顶M-17.90-5.97-178.31-218.34175.73-30.14-29.84-218.34175.93-30.14N1351.91260.01157.741487.521179.932085.091986.311487.521179.932085.09柱底M8.952.98487.02548.81-527.5115.0614.91548.81-527.5115.06N1383.74760.01157.741516.171208.572128.062024.501516.171208.572128.067.4.2 柱端剪力组合和

56、设计值的调整5 层：恒载活载作用SGk =（M 上+M 下）/h=-（64.09+38.98）/3.6=-28.63 kN SQk =（M 上+M 下）/h=-（5.66+8.86）/3.6=-4.03 kNSEk =（M 上+M 下）/h=（104.28+44.69）/3.6=41.38 kN为体现强剪弱弯，对框架柱剪力进行调幅，按混凝土设计规范下式进行调幅。二级框架柱端部组合的剪力设计值的调整：V=7.4.3 柱端弯矩设计值的调整除框架顶层和柱轴压比0.15，需要调整。第 2 层，柱顶轴压比N = N/Ac fc=1139.71103/14.3/5502=0.260.15，需要调整。柱底轴

57、压比N = N/Ac fc=1160.38103/14.3/5502=0.250.15，需要调整。第 1 层，柱顶轴压比N = N/Ac fc=1466.64103/14.3/5502=0.340.15，需要调整。柱底轴压比N = N/Ac fc=1495.29103/14.3/5502=0.350.15，需要调整。B 柱第 5 层，按抗震规范，无需调整。第 4 层，柱顶轴压比N = N/Ac fc=550.51103/14.3/5502=0.130.15，无需调整。柱底轴压比N = N/Ac fc=571.18103/14.3/5502=0.130.15，需要调整。柱底轴压比N = N/Ac

58、 fc=866.80103/14.3/5502=0.200.15，需要调整。第 2 层，柱顶轴压比N = N/Ac fc=1157.67103/14.3/5502=0.270.15，需要调整。柱底轴压比N = N/Ac fc=1178.35103/14.3/5502=0.270.15，需要调整。第 1 层，柱顶轴压比N = N/Ac fc=1487.52103/14.3/5502=0.340.15，需要调整。柱底轴压比N = N/Ac fc=1516.57103/14.3/5502=0.350.15，需要调整。2 层 A 节点右梁弯矩MA=-438.57/0.75+163.29/0.85(0.

59、55-0.6/2)=-536.73kNmA 节点上下柱弯矩M 上=-242.70/0.8+128.16/0.850.1=-290.55 kNmM 下=268.09/0.8-149.04/0.85(0.55-0.1)=268.04 kNmMc=290.55+268.04=558.59 kNmMb=277.30 kNm1.2Mc=1.2277.30=332.76 kNmM 上=332.76290.55/558.59=173.08 kNm8 截面设计及配筋计算8.1 框架梁8.1.1 梁正截面受弯承载力计从内力组合表中分别选出截面及支座截面最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩

60、进行配筋计算。1 层：支座弯矩MA=438.57/0.75-163.29/0.850.55/2=488.71kN.m,实配钢筋 4受压钢筋的应力达不到梁端加密区长度为 900mm,箍筋用 HPB235 级钢筋（fyv=210v/ mm2）。min=0.248.2 框架柱8.2.1 剪跨比和轴压比验算根据抗震规范，对于二级抗震等级，剪跨比大于 2，轴压比小于 0.8。表 8.3 柱的剪跨比和轴压比验算：表中的 Mc、Vc 和N 都不应考虑抗震调整系数，由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。8.2.2 柱正截面承载力计算将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩值比较后，选出最不利