六层框架结构住宅计算书

PAGEword文档可自由复制编辑大学学院西湖小区住宅楼设计TheRESIDENTIALbuildingdesignofXIHUCOMMUNITY学生姓名：学号：年级专业及班级：指导老师及职称：学部：理工学部word文档可自由复制编辑湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本设计的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计作者签名：年月日word文档可自由复制编辑目录摘要 1关键词 21前言 21.1毕业设计目的 21.2国内现状 31.3毕业设计内容 41.4毕业设计方法及过程 51.5毕业设计的意义 62建筑设计 62.1工程概况 62.1.1自然条件 62.1.2建筑概况 72.1.3结构概况 72.2工程设计要求 72.3建筑平面设计 82.3.1主要房屋设计 82.3.2辅助房屋设计 82.4建筑剖面设计 82.4.1层高的确定 82.4.2室内外高差的确定 82.4.3屋面排水设计 92.5建筑立面设计 92.5.1体型 92.5.2墙体 92.5.3台阶 92.6建筑构造设计 102.6.1地面设计 102.6.2散水设计 102.6.3女儿墙设计 103结构设计 113.1梁柱尺寸初估 113.1.1主要承重框架 113.1.2次要承重框架 113.1.3框架柱 113.2结构计算简图 123.3结构布置与荷载计算 123.3.1恒荷载计算 123.3.2屋面荷载标准值 133.3.3楼面荷载标准值 153.3.4屋面框架节点集中荷载标准值 183.3.5楼面框架节点集中荷载标准值 193.3.6屋面雪荷载 223.3.7活荷载计算 223.3.8风荷载计算 283.4内力计算 293.4.1恒荷载作用下的内力计算 293.4.2活荷载作用下的内力计算 383.4.3风荷载作用下的内力计算 453.4.4地震作用下的内力计算 513.4.5横向框架内力组合 583.5框架梁弯矩调幅 583.6配筋计算 593.6.1框架梁的截面设计 593.6.2正截面受弯承载力计算 593.6.3斜截面受弯承载力计算 603.6.4框架柱的截面设计 613.6.5柱斜截面承载力计算 623.7基础设计 633.7.1基础造型 633.7.2B、C柱基础设计 633.7.3A、D柱基础设计 654结论 67参考文献 68致谢 69附表 70word文档可自由复制编辑西湖小区住宅设计学生：指导老师：（湖南农业大学东方科技学院，长沙410128）摘要：本设计主要分为两大部分：第一部分为建筑设计。建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求，综合考虑地基环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑设计及建筑艺术问题，解决建筑物的使用功能和空间的安排。依据建筑物的概念，建筑方针的原则，完成了拟建住宅楼以下几方面的设计：建筑总平面设计，建筑布局，基本单元设计，公共部分设计，空间组合设计，屋面设计，建筑立面设计及建筑防火设计等等。第二部分为结构设计。结构设计由框架设计，基础设计等组成。该建筑的抗震设防烈度为7度，抗震等级为二级，考虑水平地震作用对横向框架的影响。竖向荷载作用下，横向框架内力计算采用分层法，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖向荷载与地震力组合时对框架梁，柱产生的不利影响，取两者中较大值对框架梁，柱进行截面设计。关键词：建筑设计建筑规范内力组合TheResidentialBulidingDesignofXIHUCommunityStudent:Tutor:(OrientalScience＆TechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract：Thisdesignisdividedintotwomajorpartsmainly:Thefirstpartisthearchitecturaldesign。Thearchitecturaldesignisonthepremiseofmasterplan,accordingtotherequestoftaskbook,consideringthebaseenvironmentsynthetically,thefunctionofuse,thestructureconstructs,materialequipment,architecturaldesignandartisticquestionofthebuilding,solvethefunctionofuseofthebuildingandarrangementinthespace.Whetheraccordingtoconceptdesignofbuilding,principlepolicyofbuilding,thedesignshouldfinishthefollowingaspects.Thetotalplanardesignofthebuilding,theoverallarrangementofthebuilding,theelementarycellisdesigned,thepublicpartisdesigned,thespaceismadeupanddesigned,theroofingisdesigned,theelevationdesignofthebuildingandbuildingfirepreventionanddesignetc..Thesecondpartisstructuraldesign.Structuraldesignisconsistedbydesignofframe,foundationdesigningetc.makingup.Shouldbuildprovidefortificationagainstearthquakesearthquakeintensity7,antidetonationgradeforbeingtertiary,considerhorizontalearthquakefunctionimpactonhorizontalframe.Verticaltoloadfunction,horizontalframeinternalforcecalculateandadoptthecurvedsquaretoassignFrance,andinternalforcemakeupverticaltoisitmakeupandnotverticaltoloadwithearthquakestrengthsettingaroofbeaminplacetoframewhenmakinguptoload,adverseeffectthatpostproduce,fetchthetwogreatvaluesetaroofbeaminplacetoframe,postdesignthesection.Keywords:Architecturaldesign;Normofthebuilding;Internalforceassociation.1.前言1.1毕业设计目的毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。本设计选择“西湖小区住宅设计”作为毕业设计题目，在建筑设计方面达到的目标为：了解多层建筑的设计方法、功能和要求；了解建筑平立剖面的设计方法，设计思想的图纸表现方法；了解多层建筑防火要求；了解建筑与结构的关系，多层框架结构对建筑设计的要求。在结构设计方面要求实现的目标为：掌握多层钢筋混凝土结构框架体系的特点及布置原则；掌握多层钢筋混凝土结构框架的设计方法、步骤、结构构造；掌握独立基础的设计方法、计算方法、步骤、结构构造；掌握结构施工图纸绘制方法。通过该课题的设计，使自己对建筑设计的要求有进一步的了解。该设计的内容包括了四年来所学的专业知识，为我们提供了综合应用专业知识的机会，还使我们能够真正的学以致用，同时也为我们今后走上社会打下良好的基础。这次设计参考了本地的的资源条件和环境背景，是在尽量符合环境条件的基础上完成的，通过对本地的基本概况（区位条件、地形地貌、人口与用地、道路交通、资源条件、建设条件等）、现状条件、发展背景等的了解分析，以及中小学教学楼的建筑特点，进行有针对性的方案设计，力求满足社会需求以及业主方的期望。综上所述，在自己的努力和老师精心指导下，西湖小区住宅设计是切实可行的。我希望在老师的指导下，通过这次的设计，能够把大学四年所学到的知识都综合运用起来，同时使之前还比较模糊的概念清晰明了起来，并能熟悉整个设计过程，为今后工作打好基础。1.2国内现状

住宅产业与建筑业和房地产业既有密切联系，又有明显的区别。从涵盖的范围考察，建筑业是生产建筑产品的产业，它的产品不仅包括住宅，还有厂房、商店、饭店、写字楼等等。房地产业除开发与经营建筑产品外，还开发与经营土地。住宅产业是以住宅为最终产品的产业，其生产对象有明确的限定和特定的技术要求(用户多，需求也千差万别)。

住宅产业(HousingIndustry)于1968年由日本通产省提出，它是社会化大生产的客观需要，是产业经济的产物，不是一般的三次产业分类，而是系统化的产业概念。住宅产业的概念有狭义和广义之分，狭义住宅产业系指从事住宅设计、建造及其构件、配件的生产和销售及其经营活动的总称。广义住宅产业，包括住宅商品形成到销售的全过程，包括项目的策划、规划设计(住宅(区)的规划及住宅设计)、住宅建设所需的材料、设备和住宅部品的研发生产与流通供应、施工建造，以及后期的住宅交易、物业管理、住宅金融等。住宅这一商品本身具有建设周期长、投资量大、位置固定、价值高、长期使用、异质性等特点。住宅产业还具有受宏观政治、经济和金融政策以及气候的影响大、产业链长，关联度大，带动性强等特点，它能带动投资、消费、创造大量的就业机会。除了住宅建设本身巨大的投资额对国民经济的直接拉动作用外，住宅建设的生产和消费，还与50多个生产部门、成百个行业，几千种产品密切相关，其带动效应巨大，住宅投资对各行业的诱发系数为1.7～2.2左右。

总之，住宅产业发展有广阔的市场和发展潜力，对国民经济增长有重要的促进作用。承认并认识住宅产业的独特性，并采取相关政策与措施促进住宅产业发展，对促进我国产业结构的调整和国民经济发展与社会进步具有重要意义。

我国住宅产业经过十多年的改革和发展，取得了显著的成效。尤其是一九九八年以来，随着我国城镇住房制度改革的深入推进，全国住宅产业投资的快速增长，大大改善了居民的住房条件，拉动了经济增长、并且扩大了就业。住宅产业已经成为国民经济第三产业中仅次于服务业和商业的第三大支柱。按照中国社会科学院的预测，未来10年我国城镇居民每年对新建住宅的需求量最低约5亿平方米左右，年均住宅建设投资达5000～8000亿元人民币，到2010年城镇住宅投资占GDP的比重将达到5%以上。因此，住宅产业在未来的二三十年内，都将是中国国民经济发展的增长点，发展空间十分巨大，是前景光明的朝阳产业。尽管我国住宅建设顺利完成了由计划经济型发展方式向市场导向型发展方式转变的第一次重大转折，住宅产业也已经进入了持续、健康发展的新时期，但是与发达国家相比，我国的住宅产业仍处于工业化前时代，存在着较大的差距。

总之，目前我国住宅建设呈现出“四低两高”的特点:工业化水平低，成套技术集成度低，劳动力生产率低，住宅综合质量低;资源消耗高，住宅生产造成的污染程度高。这种粗放型的住宅生产方式已经不适应可持续发展、走新兴工业化道路的要求，不能适应改善居民住房质量的需求。住宅产业的发展方向是系列化开发、规模化生产、商品化供应、社会化服务的生产、供求体系，实现住宅建设供产销的一体化、标准化、工业化和集约化，推动住宅产业整体水平提高，实现所谓的“三省二高”(省时、省力、省消耗，高品质、高质量)。要实现这些发展目标，达到让消费者感觉商品房买得称心、居住放心、安居乐业处处舒心的目的，就必须在住宅建设领域采用高新科技，从目前主要依靠劳动和资金投入的粗放型生产方式逐步转变为主要依靠科技进步的集约型产业发展模式。并且逐步在住宅产业的社会化分工和生产组织模式上，整合建筑、建材、装潢、家电、家具等相关行业的力量，以模块化和大规模定制生产为基础实施供应连管理。1.3毕业设计内容根据毕业设计任务书的要求，本毕业设计完成的工作如下：建筑方案设计及确定：根据场地和建筑功能要求设计并确定建筑方案结构方案与结构布置：框架柱网布置、梁板的布置、构件截面尺寸估算、材料选择；荷载统计：恒荷载、活荷载、雪荷载；楼屋盖结构设计：单向板设计、双向板设计、次梁设计；一榀框架竖向荷载及水平荷载作用下的内力计算：框架结构侧移计算、抗震计算、竖向荷载的计算；框架荷载效应组合与构件设计；基础设计；楼梯设计；施工图的绘制。1.4毕业设计方法及过程本次毕业设计采用人工手算方式进行，关键环节采用如下计算方法：楼板设计；次梁设计；结构自振周期：顶点位移法；水平地震作用：底部剪力法；框架结构竖向荷载作用下的受力分析：分层法；框架结构水平荷载作用下的受力分析：D值法。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土设计》、《建筑结构抗震设计》等书籍，并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕设中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。框架结构设计的计算工作量较大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。这次设计参考了本地的的资源条件和环境背景，是在尽量符合环境条件的基础上完成的，通过对本地的基本概况（区位条件、地形地貌、人口与用地、道路交通、资源条件、建设条件等）、现状条件、发展背景等的了解分析，以及住宅楼的建筑特点，进行有针对性的方案设计，力求满足社会需求以及业主方的期望。综上所述，在自己的努力和老师精心指导下，西湖小区住宅设计是切实可行的我希望在老师的指导下，通过这次的设计，能够把大学四年所学到的知识都综合运用起来，同时使之前还比较模糊的概念清晰明了起来，并能熟悉整个设计过程，为今后工作打好基础。住宅是一种常见结构，通过对其建筑设计和结构设计，了解住宅楼的特点，掌握相关课程知识和规范，并对今后的工作具有实际指导意义。应用《工程图学》、《房屋建筑学》、《土力学与地基基础》、《结构力学》、《砌体结构》和《钢筋混凝土结构》等相关知识，在满足使用要求的前提下,综合考虑安全可靠,经济合理,技术先进,施工方便等因素,确定结构形式和计算简图；且按规范要求确定构件的截面尺寸,并合理地确定结构或构件的材料。另外，通过这次的设计，也会使我对软件的应用能力有很大提高，学习新的软件广联达和PKPM，这将为以后的工作奠定良好的基础，让我们能在竞争激烈的社会中有一席立足之地。1.5毕业设计的意义（1）进一步掌握和巩固所学基础理论、基本技能和专业知识，并在科学实践中丰富和完善所学理论知识。（2）获得从事设计工作的初步训练，培养独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力，尤其注重培养创新精神和实践能力。（3）初步掌握建筑设计研究的基本方法，培养文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等基本工作实践能力。（4）树立外国先进理论和本国实际国情相结合的思想和观点。（5）培养实事求是、刻苦钻研、勇于探索、善于合作的工作作风。2.建筑设计2.1工程概况2.1.1自然条件根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《工程地质勘察报告》等设计规范可以确定该地区的自然条件如下：（1）气象条件温度：最热月平均28.8℃，最冷月平均3.8℃。夏季极端最高39.8℃，冬季极端最低-9.5℃。相对湿度：最热月平均为73%。主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压w0=0.5kN/m2。雨雪条件：年降雨量1450mm；日最大降水强度192mm/日；暴雨降水强度3.3l/s.100m2，最大积雪深80mm。（2）工程地质条件自然地表1m内为填土，填土下层为3m厚砂质粘土，再下为砾石层。砂质粘土地基承载力特征值200～250kN/m2，砾石层为300～400kN/m2。地下水位：地表以下2.0m，无侵蚀性。相邻原有建筑基础为条形基础，其底面标高在室外地面下1.2m处，马路上排水暗沟3.0m。抗震设防烈度为7度，拟建房屋所在地的设计地震动参数，场地土的特征周期为0.40s，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。（3）活载：楼面：2.0KN/m2，上人屋面：2.0KN/m2，不上人屋面：0.50KN/m2，室内：2.0KN/m2；走道：2.5KN/m2；楼梯：2.5KN/m2。材料：混凝土为C30；钢筋为Ⅰ级，Ⅱ级，或者Ⅲ级钢筋地质条件：建筑场地为Ⅱ类，场地自然地面一下土层自上而下为：2.1.2建筑概况本工程为长沙市的单元住宅楼，层数为6层，采用现浇钢筋混凝土框架设计。建筑面积3812.4m2，设置两种户型，分别为三室两厅（建筑面积132.5m2）、两室两厅（建筑面积92.6m2）。本建筑结构安全等级为二级，建筑物场地处于地震区，设防烈度按7度考虑；本工程现浇钢筋混凝土框架结构的抗震等级为二级；本工程设计基本年限为50年。该地段地势平坦，环境较好，在选址和环境营造方面，注意自然景色的优美，也重视生活环境和交通条件的因素，更强调人与自然环境的协调统一。用地具体尺寸详见地形图。2.1.3结构概况本工程为水平结构体系采用钢筋混凝土楼盖结构，竖向结构体系采用钢筋混凝土框架结构，下部结构采用柱下独立基础基础。本建筑设计使用年限为50年，耐火等级为2级。该地区基本烈度为7度（近震）,设计地震分组为第一组，抗震等级为二级。2.2工程设计要求根据一栋楼或一个建筑群的组成和使用功能，结合所处位置和用地条件、有关技术要求，综合研究新建的、原有的建筑物、构筑物和各项设施等相互之间的平面和空间关系，充分利用土地，合理进行总体布局，使场地内各组成部分成为有机的整体，并与周围环境相协调而进行的设计。结合地形、地质、气象条件等自然条件布置，有效组织地面排水，进行用地范围内的竖向布置。建筑物的布置应符合防火、卫生等规范及各种安全要求，并应满足交通要求。建筑物周围布置应与城市主干道及周围环境相协调，合理组织场地内的各种交通流线（含人流、车流、货流等），并安排好道路、出入口，并考虑风向及人员出入的便利。另外，总平面应设计合理，人流和车流不能相互交叉，并考虑一定面积的机动车和自行车停放面积。从以上原则考虑，结合已有建筑物和道路的布置，主入口设在北面。2.3建筑平面设计2.3.1主要房间设计主要房间是客厅以及餐厅。要求有适宜的尺寸，足够的使用面积，适用的形状，良好的采光和通风条件，合理的结构布置和便于施工等。2.3.2辅助房间设计在本建筑中，辅助房间主要为卫生间、卧室和厨房。2.4建筑剖面设计2.4.1层高的确定层高是剖面设计的重要依据，是工程常用的控制尺寸，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术思路来考虑，既满足使用又能达到一定的艺术效果。本建筑为六层，层高确定为3m这样的房间高度比较合适些，给人舒服空间感觉，建筑高度为21.4m，室内外高差0.6m。2.4.2室内外高差的确定为防止室内受室外雨水的流渗，室内与室外应有一定的高差，且高差不宜过大，若过大便不利于施工和通行，故设计室内外高差为0.6m，设置4级台阶，卫生间地表低于楼地面20mm，以防污水溢出，影响其他房间的使用。2.4.3屋面排水设计本建筑设计中屋面利用材料找坡（2％——3%），采用有组织排水（女儿墙外排水），为了满足各个落水管的排水面积不大于200m2,共设18个落水管。因2％<1/12，故为平屋顶。2.4.4楼梯剖面设计所有楼梯均采用现浇钢筋混凝土结构，其具有整体性好，坚固耐久，刚度好等特点。楼梯踏步面层要求耐磨、美观、防滑，便于清扫。2.5建筑立面设计2.5.1体型建筑体型设计主要是对建筑物的轮廓形状、体量大小、组合方式及比例尺的确定。本建筑根据场地和周围环境的限制，整栋建筑物采用“一”字型，结构和经济方面都容易满足。建筑立面可以看成是由许多构件组成，如墙体、梁柱、门窗及勒角、檐口等，恰当地确定立面中这些构件的比例、尺寸，运用节奏、韵律、虚实、对比等规律，已达到体型完整，形式和内容的统一。本结构是钢筋混凝土框架，具有明快、开朗、轻巧的外观形象，不但为建筑创造了大空间的可能性，同时大空间结构也大大丰富了建筑的外部形象，立面开窗自由，既可形成大面积独立窗，也可组成带形窗等。2.5.2墙身做法墙身为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，M5水泥砂浆砌筑。内墙粉刷为15厚1:1:6水泥石灰砂浆，5厚1：0.5:3水泥石灰砂浆，“803”内墙涂料。外墙粉刷为12厚1：3水泥砂浆，8厚1:2水泥砂浆，墙面喷浅黄色氟碳漆。2.5.3台阶台阶位于建筑物的出入口处，它联系室内外地坪的高差，由平台和一段踏步组成，平台宽度至少应比大门洞口宽出500mm，平台进深的最小尺寸应保证在大门开启以后，还有一个人站立的位置，以便于作为人们上下台阶缓冲之用，室外台阶踏步高150mm，宽260mm,设个踏步，满足室内外高差600mm。2.6建筑构造设计2.6.1地面设计地面设计应根据房间的使用功能和装修标准，选择适宜的面层和附加层，从构造设计到施工质量上确保地面具有坚固、耐磨、平整、不起灰、易清洁、防火、保温、隔热、防潮、防水、防腐蚀等特点。2.6.2散水设计散水是与外墙勒脚垂直交接倾斜的室外地面部分，用以排除雨水，保护墙基免受雨水侵蚀。散水的宽度应根据土壤性质、气候条件、建筑物的高度和屋面排水形式确定，一般为600mm～1000mm。当屋面采用无组织排水时，散水宽度应大于檐口挑出长度200mm～300mm。为保证排水顺畅，一般散水的坡度为3%～5%左右，散水外缘高出室外地坪30mm～50mm。散水常用材料为混凝土、水泥砂浆、卵石、块石等。2.6.3女儿墙设计主要作用除维护安全外，亦会在底处施作防水压砖收头，以避免防水层渗水、或是屋顶雨水漫流。依建筑技术规则规定，女儿墙被视作栏杆的作用，如建筑物在10层楼以上、高度不得小于1.2公尺，而为避免业者刻意加高女儿墙，方便以后搭盖违建，亦规定高度最高不得超过1.5公尺。女儿墙的作用是保护人员的安全，并对建筑立面起装饰作用。不上人的女儿墙的作用除立面装饰作用外，还固定油毡。女儿墙的高度取决于是否上人，不上人高度应不小于800mm，上人高度应不小于1300mm。有混凝土压顶时，按楼板顶面算至压顶底面为准；无混凝土压顶时，按楼板顶面算至女儿墙顶面为准。3结构设计3.1梁柱尺寸初估3.1.1主要承重框架取跨度较大者进行计算纵向：取L=3300mmh=(1/10~1/15)L=330mm~220mm取h=400mm.200mm~114.3mm取b=200mm所以纵向主梁初选截面尺寸为b×h=200×400mm横向（3,4,5,10,12,13,14,16,21,22,23轴）取L=6900mmh=(1/10~1/15)L=690mm~460mm取h=600mm300mm~171.4mm取b=300mm横向其他主梁：取L=4500mmh=(1/10~1/15)L=450mm~300mm取h=400mm200mm~114.3mm取b=200mm3.1.2次要承重框架取L=3300mmh=(1/12~1/18)L=275mm~183.3mm取h=300mm150mm~85.7mm取b=200mm故次要框架梁初选截面尺寸为：b×h=200mm×300mm3.1.3框架柱×3000=374.7mm~281mmb=(1~2/3)h取b=h=400mm按轴力估算:A列柱:No=6×13.2m2×(10~14)KN/m2=792KN~1108.8KNB列柱:No=6×15.1m2×(10~14)KN/m2=906KN~1268.4KNC列柱:No=6×9.03m2×(10~14)KN/m2=541.8KN~758.52KND列柱:No=6×7.07m2×(10~14)KN/m2=424.2KN~593.88KN按轴压比验算:此建筑抗震等级为三级，=0.9因此选C30型混凝土=14.3N=(1.2~1.4)NoA列柱：B列柱：C列柱：D列柱：故初选柱截面尺寸为：A，B，C,D列柱：b×h=400mm×400mm3.2结构计算简图如图所示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；楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；不考虑水平荷载作用下的扭转作用。图1结构计算简图Figure1Structurecalculationdiagram3.3结构布置与荷载计算3.3.1恒荷载计算主梁自重：26X0.2X0.40=2.08kN/m，26X0.3X0.60=4.68kN/m次梁自重：26X0.2X0.30=1.56kN/m3.3.2屋面荷载标准值30厚250X250，C20混凝土板25厚中砂两层3厚SBS或APP改性沥青防水卷材20厚1:2.5水泥砂浆找平层20厚（最薄处）1:8水泥珍珠岩找2%坡干铺150厚水泥珍珠岩板以上材料总自重2.97kN/m2总厚度251mm钢筋混凝土板100厚自重0.1×26=2.6kN/m2板底抹灰20厚自重0.4kN/m2合计5.97kN/m2屋面梁线荷载标准值：AB跨：梁自重：26×0.2×0.3=1.56kN/m图2屋面计算简图Figure2Roofcalculationdiagram板传荷载：AB跨受到左右两块板的荷载：左边：

右边：所以AB上板传荷载为：10.26+13.36=23.62KN/mBC跨：梁自重：26×0.2×0.3=1.56kN板传荷载BE段和EC段不同，对于BE段：左边：右边：所以BE上板传荷载为11.83+13.36=25.19KN/mEC上：左边：右边：所以EC上板传荷载为11.83+6.73=18.56KN/mCD跨：梁自重：26×0.2×0.3=1.56kN板传荷载：左边:右边：所以CD上板传荷载为：11.83+6.73=18.56KN/m3.3.3楼面荷载标准值楼面恒载:30厚C20细石混凝土素水砂浆结合层厚度30mm自重0.72kN/m2钢筋混凝土楼板100mm2.6kN/m2板底抹灰20厚0.4kN/m2合计：3.72kN/m2楼面梁线荷载标准值：AB跨：墙体荷载：（7.5×0.2+0.04×20）x（3.0-0.4）=5.98kN/m梁自重：26×0.2×0.3=1.56kN/m楼面计算简图如下图所示：相比于屋面计算简图，楼面计算简图多一根梁L7图3楼面计算简图Figure3Floorcalculationdiagram板传荷载；AB的受到左右两块板的荷载。左侧板传荷载：右侧板传荷载：所以BC跨：墙体荷载：（7.5×0.2+0.04×20）x（3.0-0.4）=5.98kN/m梁自重:26×0.2×0.25=1.3kN/m板传荷载:BE段和EC段板传荷载不同BE段：所以BE上板传荷载为2.68+9.58=12.26kN/mEC段左侧板:右侧板:所以EC段的=7.941+4.83=12.77kN/mCD跨：墙体荷载：（7.5×0.2+0.04×20）x（3.0-0.4）=5.98kN/m梁自重：26×0.2×0.25=1.3kN/m板传荷载：左侧板：P=9.438kN/m=7.941kN/m右侧板：P=7.722kN/m=p×5/8=4.83kN/m所以CD总为7.941+4.83=12.77kN/m3.3.4屋面框架节点集中荷载标准值集中荷载是由L1和L2传来的：对于L1：对于L2：上边：下边:对于L3：上边：下边：对于L8：上边：下边：对于L4：上边：下边：对于L5：下边：对于L6：3.3.5楼面框架节点集中荷载标准值集中荷载是由L1和L2传来的：对于L1：对于L2：上侧板：所以集中荷载是由L3传来的：对于L3：上侧板：下侧板：集中荷载是由L7和L8传来的：对于L7：上侧板：下侧板：对于L8：上侧板：下侧板：集中力是由L4传来的：对于L4：上侧板：下侧板：集中力是由L5和L6传来的：对于L5:对于L6：3.3.6屋面雪荷载雪荷载：0.4kN/m2（雪荷载和活荷载不同时考虑，取两者中较大值）3.3.7活荷载计算根据《建筑结构荷载规范》，住宅楼楼面：2.0kN/m2阳台：2.5kN/m2上人屋面：2.0kN/m21.屋面活荷载计算：AB跨：板传荷载：AB跨受到左右两块板的荷载：左边：

右边：所以AB上板传荷载为：2.57+3.35=5.92KN/mBC跨：板传荷载BE段和EC段不同，对于BE段：左边：右边：所以BE上板传荷载为2.97+3.35=6.32KN/mEC上：左边：右边：所以EC上板传荷载为2.97+2.13=5.1KN/mCD跨：板传荷载：左边：右边：CD上板传荷载为：2.97+2.13=5.1KN/m屋面在活荷载作用下集中力计算:集中荷载是由L1和L2传来的：对于L1：对于L2：上边板：下边板:对于L3：上边：下边：对于L8：上边：下边：对于L4：上边：下边：对于L5：下面：对于L6：2.楼面活荷载计算:AB跨：板传荷载；AB的受到左右两块板的荷载。左侧板传荷载：右侧板传荷载：BC跨：板传荷载：BE段和EC段板传荷载不同BE段：左边：BE上板传荷载为0.94+3.35=4.29kN/mEC段左侧板:右侧板:EC段的=2.78+1.69=4.47kN/mCD跨：板传荷载：左侧板：P=3.3kN/m=2.78kN/m右侧板：P=2.7kN/m=p×5/8=1.69kN/mCD总为2.78+1.69=4.47kN/m3.楼面在活荷载作用下集中力计算：集中荷载是由L1和L2传来的：对于L1：对于L2：下侧板：上侧板：所以集中荷载是由L3传来的：对于L3：上侧板：下侧板：集中荷载是由L7和L8传来的：对于L7：上侧板：下侧板：对于L8：上侧板：下侧板：集中力是由L4传来的：对于L4：上侧板：下侧板：集中力是由L5和L6传来的：对于L5:对于L6：3.3.8风荷载计算风荷载标准值计算公式为因结构高度小于30m，可取风振系数=1.0；对于H/B不大于4的矩形平面建筑，风荷载体型系数=1.3；风压高度变化系数可查荷载规范，取=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载Fi，计算过程如下表所示。表1风荷载标准值计算Table1Thewindloadstandardvaluecalculation层次Fi/kN61.01.318.61.000.38.6253.3651.01.315.61.000.311.254.3941.01.312.61.000.311.254.3931.01.39.61.000.311.254.3921.01.36.61.000.311.254.3911.01.33.61.000.312.3754.833.4内力计算3.4.1恒荷载作用下的内力计算（一）线刚度计算1.梁﹑柱惯性矩计算主要框架梁：次要框架梁：边框架梁：中框架梁：内柱：外柱：2.梁﹑柱线刚度计算根据公式i=EI/L,可以得出梁﹑柱的线刚度如下(E=EC=梁：IA6B6=IB6C6=IC6D6=底层：边柱：iA1A0=中柱：iB1B0=上层：边柱：iA6A5=中柱：iB6B53.梁﹑柱相对线刚度计算梁﹑柱的相对线刚度标于图4中图4框架计算简图Figure4Framediagramcalculation（二）恒荷载转化恒荷载作用下的内力计算采用分层法，荷载布置如下图5恒荷载布置图Figure5Constantloadplan由于中间层段有多个大小不等、作用距离不等的均布荷载，为计算方便，将几个均布荷载化成作用在段的均布荷载。屋面：楼面：（三）分层法计算恒荷载作用下梁端弯矩竖向荷载作用下的内力计算采用分层法，可将本结构分成下图所示三个单层框架分别计算。分层法的基本假定：1.梁上的荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱上产生内力，在其它层梁及柱上产生的内力可忽略不计；2.竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可忽略不计。因为在分层计算时，假定上下柱的远端为固定端，而实际上是弹性支承。为了反映这个特点，除底层外，其它各柱的线刚度乘以折减系数0.9，弯矩传递系数可取为1/3。顶层框架在恒荷载作用下内力计算：表2各层柱端弯矩及剪力计算Table2Layerscolumnendmomentandshearcalculation层次hi/mVi/kN∑Dij/N·mm-1边柱Di1/N·mm-1Vi1/kNky/mMbi1/kN·mMui1/kN·m63.6533.204915851998921.6810.630.26520.7257.3353.61002.24915851998940.7510.630.36553.6293.0843.61383.14915851998956.2370.630.4080.98121.4733.61675.74915851998968.0360.630.45110.22134.7123.61880.24915851998976.4500.630.475130.73144.4914.82004.56365482532681.5030.450.773226.8188.81表3各层局端弯矩及剪力计算Table3Layersofcentralofficebendingmomentandshearcalculations层次hi/mVi/kN∑Dij/N·mm中柱Di2/N·mmVi2/kNkY/mMbi2/kN·mMui2/kN·m63.6533.204915852779630.1571.0020.3537.9970.5653.61002.24915852779656.6711.0020.481.61122.4143.61383.14915852779678.2011.0020.45126.68154.8433.61675.74915852779694.7481.0020.45153.49187.6023.61880.249158527796106.301.0020.50191.35191.3514.82004.549158529218113.330.7220.65353.61190.40表4梁端弯矩及剪力及柱轴力计算Table4Endofthebeambendingmomentandshearforceandcolumnaxialforcecalculation层次边梁走道梁柱轴力MlbMrblVbMlbMrblVb边柱N中柱N657.3344.435.7017.8548.1748.172.4021.78-17.85-2.465143.96128.197.2037.6995.1595.152.4049.46-55.54-14.234214.60192.287.2056.85142.72142.722.4072.91-112.39-30.293270.56253.437.2072.58188.10188.102.4096.9-184.97-54.612299.26270.917.2082.80201.08201.082.40106.38-267.77-81.751347.06304.427.2080.71225.95225.952.40117.71-348.48-118.75各节点弯矩图如图所示。图6各节点弯矩图Figure6Eachnodebendingmomentdiagram（四）恒荷载作用下剪力计算当跨中作用有集中荷载和均布荷载作用时剪力如下：（BC跨）当仅有均布荷载作用时剪力如下：（AB和CD跨)表5恒荷载作用下AB跨梁端剪力计算Table5ABunderconstantloadacrossthebeamendshearforceiscalculated楼层619.2619.0536.9538.3046.40518.5625.5733.8838.9442.72418.5625.0234.0638.7842.88318.5625.0234.0638.7842.88218.5625.134.0238.8042.86118.5623.3534.7238.2543.41表6恒荷载作用下BC跨梁端剪力计算Table6BCunderconstantloadacrossthebeamendshearforceiscalculated楼层F×b616.9538.626.7157.7852.1840.41515.5732.2725.34124.263.9247.47415.5732.0625.14124.263.9247.47315.5732.0625.14124.263.9247.47215.5732.1225.15124.263.9347.46115.5734.224.77124.264.5146.88表7恒荷载作用下CD跨梁端剪力计算Table7UnderconstantloadCDcrossbeamshearcalculation楼层615.0217.832.6925.3513.70515.8413.764.624.1217.06415.8414.084.5624.2516.93315.8414.084.5624.2516.93215.8414.054.5624.2416.94115.8414.794.2224.6616.52恒载作用下剪力图图7恒载作用下剪力图Figure7Constantloadundertheactionofshearforcediagram恒载作用下的轴力计算N=P+V+GV—梁端剪力P—柱子竖向集中荷载G—本层柱子的自重恒载作用：例：第6层：荷载引起的剪力：VA=VB=(13.32×3.8+4.725×5.7)/2=38.77kN，VB=VC=(8.88×1.2+2.625×2.4)/2=8.48kNA柱：N顶=110.0+38.77=148.77kN柱重：0.6×0.6×3.6×25=32.40kNN底=N顶+32.40=181.17kN B柱：N顶=122.74+38.77+8.48=169.99kN表8恒荷载作用下的梁端剪力及柱轴力Table8Constantloadsendofthebeamshearandcolumnaxialforce层次荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN顶N底N顶N底638.778.48148.77181.17169.99202.39540.28.04306.28338.68326.33358.73440.28.04463.79496.19482.67439.13340.28.04621.30653.70639.01635.67240.28.04778.81811.21795.35832.21140.28.04936.32995.12951.691055.15恒荷载作用下的轴力图如图：图8恒载作用下轴力图Figure8Undertheactionofdeadloadshaftdiagram3.4.2活荷载作用下的内力计算(一)活荷载转化活荷载作用下的内力计算采用分层法，荷载布置如图：图9活荷载布置图Figure9Liveloadplan由于中间层段有多个大小不等、作用距离不等的均布荷载，为计算方便，将几个均布荷载化成作用在段的均布荷载。屋面：楼面：（二）分层法计算活荷载作用下梁端弯矩竖向荷载作用下的内力计算采用分层法，可将本结构分成下图所示三个单层框架分别计算。分层法的基本假定：1.梁上的荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱上产生内力，在其它层梁及柱上产生的内力可忽略不计；2.竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可忽略不计。因为在分层计算时，假定上下柱的远端为固定端，而实际上是弹性支承。为了反映这个特点，除底层外，其它各柱的线刚度乘以折减系数0.9，弯矩传递系数可取为1/3。表9横向框架活荷载汇总表Table9Horizontalframeworkdeadloadsummarytables层次q2/kN·m-1/kN·m-1P1/kNP2/kNM1/kN·mM2/kN·m67.2(1.26)4.8(0.48)27.36(2.736)41.76(4.18)4.10(0.41)6.26(0.63)57.24.827.3641.764.16.2647.24.827.3641.764.16.2637.24.827.3641.764.16.2627.24.827.3641.764.16.2617.24.827.3641.765.478.35标准层和底层跨中弯矩：顶层跨中弯矩：弯矩图如图所示。图10活荷载作用下弯矩图Figure10Bendingmomentdiagramundertheinfluenceofliveload（三）活荷载作用下剪力计算当跨中作用有集中荷载和均布荷载作用时剪力如下：（BC跨）当仅有均布荷载作用时剪力如下：（AB和CD跨)表10活荷载作用下AB跨梁端剪力计算Table10ABcrossbeamshearundertheinfluenceofliveloadcalculation楼层65.925.8411.911.6514.455.927.4711.6212.0813.9745.927.2811.5912.0414.0135.927.2811.5912.0414.0125.927.3111.5812.051415.926.7811.7211.914.15表11活荷载作用下BC跨梁端剪力计算Table11BCcrossbeamshearundertheinfluenceofliveloadcalculation楼层F×b65.5412.798.6417.2816.7412.9354.4113.969.4532.1317.9812.4444.4113.999.4232.1318.012.4234.4113.999.4232.1318.012.4224.41149.4432.1318.012.4214.4113.878.1732.1318.2712.15表12活荷载作用下CD跨梁端剪力计算Table12CDcrossbeamshearundertheinfluenceofliveloadcalculation楼层65.15.740.638.604.6654.474.710.857.304.3244.474.760.827.334.2934.474.760.827.334.2924.474.740.827.324.3014.476.90.728.193.43活荷载作用下剪力图：图11活荷载作用下剪力图Figure11Liveloadundertheactionofshearforcediagram（四）活载作用下的轴力计算N=P+V+GV—梁端剪力P—柱子竖向集中荷载G—本层柱子的自重活荷载作用：例：第6层：荷载引起的剪力：AB跨：VA=VB=7.2×4.8/2=17.28kNBC跨：VB=VC=4.8×1.2/2=2.88kNA柱：N顶=N底=27.36+17.28=44.64kNB柱：N顶=N底=41.76+17.28+2.88=61.92kN表13活荷载作用下的梁端剪力及柱轴力Table13LiveLoadstheendofthebeamshearandcolumnaxialforce层次荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN顶=N底N顶=N底617.282.8844.6461.92517.282.8889.28123.84417.282.88133.92185.76317.282.88178.56247.68217.282.88233.20309.60117.282.88267.84371.52活荷载作用下的轴力图：图12活荷载作用下轴力图Figure12Shafttoundertheinfluenceofliveload3.4.3风荷载作用下的内力计算（一）横向框架在风荷载作用下计算简图由于在3.3.3处已经算得楼面处集中荷载，现作图如下：图13横向框架在风荷载作用下计算简图Figure13Transverseframediagramunderwindloadcalculation（二）横向框架在风荷载作用下的位移计算表14柱子剪力计算Table14Columnshearcalculation层数K=α=Di==Di（KN）柱号顶层=3.36KN0.690.25772990.5743225A1.410.413117290.91B1.880.485137741.07C1.160.367104230.81D五层7.75KN0.690.25772991.3143225A1.410.413117292.10B1.880.485137742.47C1.160.367104231.87D四层12.14KN0.690.25772992.0543225A1.410.413117293.29B1.880.485137743.87C1.160.367104232.93D三层16.53KN0.690.25772992.7943225A1.410.413117294.49B1.880.485137745.27C1.160.367104233.98D二层20.92KN0.690.25772993.5343225A1.410.413117295.68B1.880.485137746.67C1.160.367104235.04D底层25.75KN0.950.36740874.2224924A1.930.61868827.11B2.580.67274847.73C1.590.58264816.69D注：底层柱时，k=，α=（三）风荷载作用下框架侧移计算风荷载作用下的层间侧移可按下式计算各层楼板的侧移值是该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和。第j层侧移,顶点侧移表15结构顶点的假想侧移计算Table15Structurevertexoftheimaginarysway层次Gi/kNVGi/kN∑DI/N·mm-1△ui/mmui/mm6400140014915858．139165．24954185816849158516．616157．11441851237149158533．679115．328341851655649158533．679115．328241852074149158542．19281．649143752511663654839．45739．457由规范知楼层层间最大位移与层高之比的限值为1/5500≈0.00182，本框架层间最大位移与层高之比在底层为0.00025＜0.00182，满足规范要求。（四）横向框架在风荷载作用下的内力计算1.柱端弯矩计算柱端弯矩按下式计算：2.梁端弯矩及剪力计算梁端弯矩按下式计算表16各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）Table16Layerscolumnendmomentandshear(column)层次hi/mVi/kN∑Dij/N·mm-1边柱Di2/N·mm-1Vi2/kNkY/mMbi2/kN·mMui2/kN·m63.68.9156688227521.290.7510.41.862.7953.619.95156688227522.890.7510.434.475.9343.630.05156688227524.360.7510.436.758.9533.640.02156688227525.800.7510.459.4011.4823.649.99156688227527.250.7510.47512.4013.7014.860.59170206266673.440.5410.731.8813.67表17各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）Table17Layerscolumnendmomentandshear(sidecolumn)层次hi/mVi/kN∑Dij/N·mm-1边柱Di1/N·mm-1Vi1/kNky/mMbi1/kN·mMui1/kN·m63.68.9156688277961.581.0020.351.993.7053.619.95156688277963.531.0020.45.087.6243.630.05156688277965.321.0020.458.6210.5333.640.02156688277967.081.0020.4511.5014.0223.649.99156688277968.851.0020.515.9315.9314.860.591702062921810.400.7720.6331.4518.47横向框架在风荷载作用下的弯矩图如下：图14横向框架在风荷载作用下的弯矩图Figure14Transverseframebendingmomentdiagramunderwindload3.梁端剪力计算，BC,CD算法相同，算得剪力图如下图15梁端剪力计算图Figure15Beamendshearcalculationchart4.柱轴力计算本层柱的轴力等于本层以上两侧梁剪力之和（同一柱号）。算得轴力图如下：图16柱轴力图Figure16Theaxialtriesdiagram3.4.4地震作用下的内力计算根据《建筑设计抗震规范》规定，对于高度不超过40米，以剪切应变为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用.（一）基本参数的确定：1.框架抗震等级：按抗震设防烈度为7度，房屋高度未超过30m的建筑，则该框架的抗震等级为三级。2.场地和特征周期值：该场地为Ⅱ类场地，由设计地震分组为第一组的规定，可查得特征周期值Tg=0.35s结构自振周期：根据经验公式计算建筑物的自振周期，取建筑物层数N=6T=0.08x6=0.48(s)（二）侧移刚度和横向水平地震作用的计算水平地震作用标准值的计算可利用底部剪力法公式ΔF=δFEK因T＜1.4T=0.49故δ=0由地震影响系数曲线查得=（T/T）X0.08=0.0602G=0.85ΣG=0.85(7601.2+4×7365.7+7932.7)=38247.2KNFEK=G=0.0602X38247.2=2302.5ΔF=0KN表18各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表Table18Theeachparticletransversehorizontalseismicactionandfloorsearthquakeshearstatement层次Hi/mGi/kNGiHi/kN·mGiHi/∑GjHjF