框架结构大学教学楼五层局部层平米左右

郑州大学机械工程学院教学楼方案（一）摘要本工程为郑州大学机械工程学院教学楼，采用框架结构，主体为五层，本地区抗震设防烈度为7度，场地类别为II类场地。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“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因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。在确定框架布局之后先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是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。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础，对基础承台和桩进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词：框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算配筋MechanicalengineeringcollegeofzhengzhouuniversityteachingbuildingAuthor：ZhangsanfengTutor：LiulinaABSTRACTThisworksforthezhengzhouuniversityteachingbuilding,aframeworkstructureforafive-storeymain,intheregionearthquakeintensityof7degreesnearLansiteclassificationasClassIIvenues.Floorroofwereusingcast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignandimplement"practical,security,economic,aesthetic,"thedesignprinciples.Withthearchitecturaldesign,designseriouslyconsidertheinfluenceofthevariousfactors.Accordingtothestructuralandarchitecturaldetailandtheoverallrelationship.Indeterminingthedistributionframework,thefirstlayerofrepresentativevalueoftheload,Thenusevertexfromthedisplacementmethodforearthquakecycle,andthenatthebottomofshearhorizontalseismicloadcalculationundersize,thencalculatedthelevelofloadundertheInternalForces(bendingmoment,shearandaxialforce).Thencalculateverticalload(constantloadandliveload)undertheInternalForces.Identifythemostdisadvantagedgrouporaninternalforceseveralcombinations.SelectthebestsafetyresultsofthereinforcementandMapping.Inaddition,thestructureoftheprogramindoorstaircasedesign.Completionoftheplatformboards,boardsoftheladder,platformbeamcomponentandthereinforcementofinternalforcescalculationandconstructionmapping.Onthefloorreinforcementcalculation,theuseofpilefoundationdesign,foundationandpilecapsfortheforceandreinforcementcalculation.Thewholestructureofthedesignprocess,instrictcompliancewiththerelevantprofessionalstandard,referencetorelevantinformationandthelatestnationalstandardsandspecifications,anddesignofthevariouscomponentsofacomprehensivescientificconsiderations.Inshort,application,security,economicanduser-friendlydesignistheprinciple.Designreasonableandworkablestructureoftheprogramistheconstructionsiteoftheimportantbasisfortheconstruction.KEYWORDS:FrameStructure,SeismicDesign，LoadCalculation，Internalforcecalculation，CalculationreinforcementHYPERLINK\l"_Toc357080264"1绪论6HYPERLINK\l"_Toc357080265"2梁、柱截面尺寸估算7HYPERLINK\l"_Toc357080266"3框架计算简图及梁柱线刚度8HYPERLINK\l"_Toc357080267"4荷载计算9HYPERLINK\l"_Toc357080268"4.1恒荷载标准值计算HYPERLINK\l"_Toc357080269"4.1.1屋面9HYPERLINK\l"_Toc357080270"4.1.2各层楼面9HYPERLINK\l"_Toc357080271"4.1.3梁自重9HYPERLINK\l"_Toc357080272"4.1.4柱自重10HYPERLINK\l"_Toc357080273"4.1.5外纵墙自重10HYPERLINK\l"_Toc357080274"4.1.6内纵墙自重10HYPERLINK\l"_Toc357080275"4.1.7外横墙自重11HYPERLINK\l"_Toc357080276"4.1.8内横墙自重11HYPERLINK\l"_Toc357080277"4.1.9走廊尽头墙11HYPERLINK\l"_Toc357080278"4.1.10女儿墙自重12HYPERLINK\l"_Toc357080279"4.2活荷载标准值计算12HYPERLINK\l"_Toc357080280"4.2.1屋面和楼面活荷载标准值12HYPERLINK\l"_Toc357080281"4.2.2雪荷载标准值12HYPERLINK\l"_Toc357080282"4.3恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图12HYPERLINK\l"_Toc357080283"4.3.2B～C轴间框架梁13HYPERLINK\l"_Toc357080284"4.3.3A轴柱纵向集中荷载的计算14HYPERLINK\l"_Toc357080285"4.4风荷载标准值计算16HYPERLINK\l"_Toc357080286"4.5水平地震作用计算17HYPERLINK\l"_Toc357080287"4.5.1重力荷载代表值计算17HYPERLINK\l"_Toc357080288"4.5.2框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期计算19HYPERLINK\l"_Toc357080289"4.5.3多遇水平地震作用计算21HYPERLINK\l"_Toc357080290"4.5.4刚重比和剪重比验算23HYPERLINK\l"_Toc357080291"5内力计算23HYPERLINK\l"_Toc357080292"5.1恒荷载标准值作用下框架的内力23HYPERLINK\l"_Toc357080293"5.2活荷载标准值作用下框架的内力23HYPERLINK\l"_Toc357080294"5.3风荷载标准值作用下框架的内力23HYPERLINK\l"_Toc357080295"5.4水平地震作用下框架的内力32HYPERLINK\l"_Toc357080296"5.5重力荷载代表值作用下框架的内力38HYPERLINK\l"_Toc357080297"5.5.1均布重力荷载代表值计算38HYPERLINK\l"_Toc357080298"5.5.2作用于A柱集中重力荷载代表值计算38HYPERLINK\l"_Toc357080299"5.5.3作用于B柱集中重力荷载代表值计算38HYPERLINK\l"_Toc357080300"5.5.4框架内力39HYPERLINK\l"_Toc357080301"6内力组合39HYPERLINK\l"_Toc357080302"6.1各种荷载作用下梁控制截面的内力39HYPERLINK\l"_Toc357080303"6.1.1恒荷载作用下梁控制截面的内力39HYPERLINK\l"_Toc357080304"6.1.2活荷载作用下梁控制截面的内力45HYPERLINK\l"_Toc357080305"6.1.3风荷载作用下梁控制截面的内力45HYPERLINK\l"_Toc357080306"6.1.4水平地震作用下梁控制截面的内力45HYPERLINK\l"_Toc357080307"6.1.5重力荷载代表值作用下梁控制截面的内力46HYPERLINK\l"_Toc357080308"6.2各种荷载作用下柱控制截面的内力46HYPERLINK\l"_Toc357080309"6.2.1恒荷载作用下柱控制截面的内力46HYPERLINK\l"_Toc357080310"6.2.2活荷载作用下柱控制截面的内力47HYPERLINK\l"_Toc357080311"6.2.3风荷载作用下柱控制截面的内力47HYPERLINK\l"_Toc357080312"6.2.4水平地震作用下柱控制截面的内力47HYPERLINK\l"_Toc357080313"6.2.5重力荷载代表值作用下柱控制截面的内力48HYPERLINK\l"_Toc357080314"6.3框架梁内力组合50HYPERLINK\l"_Toc357080315"6.3.1地震作用下框架梁内力组合50HYPERLINK\l"_Toc357080316"6.4框架柱内力组合51HYPERLINK\l"_Toc357080317"6.4.1非地震作用下框架柱内力组合51HYPERLINK\l"_Toc357080318"6.4.2地震作用下框架柱内力组合51HYPERLINK\l"_Toc357080319"7框架梁截面设计61HYPERLINK\l"_Toc357080320"7.1框架梁正截面承载力计算61HYPERLINK\l"_Toc357080321"7.2框架梁斜截面承载力计算69HYPERLINK\l"_Toc357080322"7.3框架梁裂缝宽度验算73HYPERLINK\l"_Toc357080323"8框架柱截面设计73HYPERLINK\l"_Toc357080324"8.1框架柱正截面承载力计算74HYPERLINK\l"_Toc357080325"8.1.1轴压比验算74HYPERLINK\l"_Toc357080326"8.1.2正截面承载力计算74HYPERLINK\l"_Toc357080327"8.2框架柱斜截面承载力计算79HYPERLINK\l"_Toc357080328"8.3裂缝宽度验算80HYPERLINK\l"_Toc357080329"9次梁截面设计81HYPERLINK\l"_Toc357080330"9.1荷载计算81HYPERLINK\l"_Toc357080331"9.2内力计算81HYPERLINK\l"_Toc357080332"9.3次梁截面承载力计算81HYPERLINK\l"_Toc357080333"9.3.1次梁正截面承载力计算81HYPERLINK\l"_Toc357080334"9.3.2次梁斜截面承载力计算82HYPERLINK\l"_Toc357080335"10板截面设计82HYPERLINK\l"_Toc357080336"10.1B1计算83HYPERLINK\l"_Toc357080337"10.1.1荷载计算83HYPERLINK\l"_Toc357080338"10.1.2内力计算83HYPERLINK\l"_Toc357080339"10.1.3截面承载力计算84HYPERLINK\l"_Toc357080340"10.2B2计算85HYPERLINK\l"_Toc357080341"10.2.1荷载计算85HYPERLINK\l"_Toc357080342"10.2.2内力计算85HYPERLINK\l"_Toc357080343"10.2.3截面承载力计算86HYPERLINK\l"_Toc357080344"11楼梯设计86HYPERLINK\l"_Toc357080345"11.1设计资料86HYPERLINK\l"_Toc357080346"11.2踏步板设计（TB1）87HYPERLINK\l"_Toc357080347"11.2.1确定踏步板的基本尺寸87HYPERLINK\l"_Toc357080348"11.2.2荷载计算87HYPERLINK\l"_Toc357080349"11.2.3内力计算88HYPERLINK\l"_Toc357080350"11.2.4配筋计算88HYPERLINK\l"_Toc357080351"11.3平台板设计（TB2）88HYPERLINK\l"_Toc357080352"11.3.1确定平台板的基本尺寸88HYPERLINK\l"_Toc357080353"11.3.2荷载计算88HYPERLINK\l"_Toc357080354"11.3.3内力计算89HYPERLINK\l"_Toc357080355"11.3.4截面承载力计算89HYPERLINK\l"_Toc357080356"11.4平台梁设计（TL1）89HYPERLINK\l"_Toc357080357"11.4.1确定平台梁尺寸89HYPERLINK\l"_Toc357080358"11.4.2荷载计算89HYPERLINK\l"_Toc357080359"11.4.3内力计算90HYPERLINK\l"_Toc357080360"11.4.4正截面承载力计算90HYPERLINK\l"_Toc357080361"11.4.5斜截面承载力计算91HYPERLINK\l"_Toc357080362"11.5其它梁、板设计91HYPERLINK\l"_Toc357080363"12基础设计91HYPERLINK\l"_Toc357080364"12.1作用于基础顶面上的荷载计算92HYPERLINK\l"_Toc357080365"12.1.1A轴基础92HYPERLINK\l"_Toc357080367"12.1.2B轴基础92HYPERLINK\l"_Toc357080368"12.2A柱基础的计算93HYPERLINK\l"_Toc357080369"12.2.1初步确定基础尺寸93HYPERLINK\l"_Toc357080370"12.2.2地基承载力验算（采用标准组合）94HYPERLINK\l"_Toc357080371"12.2.3冲切验算（采用基本组合）95HYPERLINK\l"_Toc357080372"12.2.4基础底面配筋计算（采用基本组合）96HYPERLINK\l"_Toc357080373"12.3B柱基础的计算96HYPERLINK\l"_Toc357080374"12.3.1初步确定基础尺寸96HYPERLINK\l"_Toc357080375"12.3.2地基承载力验算（采用标准组合）97HYPERLINK\l"_Toc357080376"12.3.3内力分析（采用基本组合）98HYPERLINK\l"_Toc357080377"12.3.4基础梁配筋计算98HYPERLINK\l"_Toc357080378"12.3.5底板配筋计算99HYPERLINK\l"_Toc357080379"致谢102HYPERLINK\l"_Toc357080380"参考文献1021绪论1.1设计目的和意义通过本次毕业设计，达到对四年学业的一次检验和总结，更重要的是对学生进入社会从事工作的一次很好的培训。学生要明白从建筑方案设计到结构设计，最后组织施工各个环节，环环相扣，三者之间有着一定的关联性，培养学生在这个过程中的协调能力，以及进行高水平结构设计和组织施工的能力，达到学校的本科培养目标。通过本次毕业设计掌握土木工程专业的设计原则、程序和内容以及设计的方法和步骤，并熟悉专业相关的规范和规程。1.2设计任务根据相关规范和规程以及设计任务书完成建筑平面，立面，剖面和总平面的设计。随后完成手算一榀框架的配筋，以及选算一个柱下独立基础和一个板式楼梯的配筋，并通过运用相关结构设计软件完成整个工程的结构设计计算，绘制结构施工图。最后对整个工程进行施工组织设计并对施工总平面图进行设计1.3设计资料（1）工程名称：郑州大学机械工程学院教学楼。（2）结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为6.6m×6.9m。（3）工程概况：建筑层数主体为5层、局部为4层，底层层高有3.6m,4.2m,4.8m，室内外高差450mm，女儿墙高1200mm，建筑高度19.65m，建筑面积6701.76m2。（4）基本风压：0.45kN/m2，地面粗糙度为C类。（5）基本雪压：0.40kN/m2。（6）抗震设防烈度：七度设防。（7）材料选用：钢筋：梁、柱中的纵向钢筋采用HRB335，板中钢筋和箍筋采用HPB235；基础中除分布钢筋和箍筋采用HPB235外，其余钢筋采用HRB335。混凝土：采用C30混凝土；墙体：采用加气混凝土砌块，重度=5.5kN/m3；窗：铝合金窗，=0.35kN/m3；（8）墙体厚度：卫生间的隔墙厚150mm，其余墙厚为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，截面宽度，本结构中取：纵向框架梁：b=3300mmh=6600mm横向AB、BC跨框架梁：b=4000mmh=11000mm横向CE跨框架梁：b=3000mmh=6000mm次梁：b=2500mmh=5000mm2.2柱截面尺尺寸估算框架柱的截面尺寸寸，，为第层层高。本本结构中层高高为4.2m，3.6m，4.8m，故=（200~4400）mm。框架柱截面尺寸还还应根据公式式估算。式中中：N=1.225Nv，负荷面积×（12~14）kN/m2×层数，为轴压压比，可根据据规范查出。仅估算底层柱。本本结构中，边边柱和中柱负负荷面积分别别为（6.93.6）m2，（6.94.995）m2，层数为5层；该框架架结构抗震设设防烈度为七七度，建筑高高度19.055m<30mm，因此为三三级抗震，其其轴压比限值值=0.9。C30混凝土，=14.33N/mmm2边柱mm2中柱mm2取柱截面为正方形形，则边柱、中中柱截面分别别为429mmm×429mmm,565mmm×5655mm,考虑虑到施工、计计算简便以及及安全因素，各各柱截面尺寸寸从底层到顶顶层均取为600mmm6000mm。图1结构平面布布置图3框架计算简图及梁梁柱线刚度3.1确定框架架计算简图（KJ-4）框架的计算单元如如图1所示，选取④轴线上的一一榀框架进行行计算，其余余框架可参照照此框架进行行配筋。假定定框架柱嵌固固于基础顶面面，框架梁与与柱刚接。由由于各层柱的的截面尺寸不不变，故梁跨跨等于柱截面面形心轴线之之间的距离。底底层柱高从基基础顶面算至至二层楼面，基基础顶面至室室外地面的高高度为0.5m，室内外高高差为0.45m，因此基顶顶标高为-0.955m，二层楼面面标高为4.2m，故底层框框架柱高为5.15m，其余各层层柱高从楼面面算至上一层层楼面（即层层高），故均均为3.6m。由此可绘绘出框架的计计算简图，如如图2所示。3.2梁柱线刚刚度计算对于现浇楼板，中中框架梁取，，。各跨框架梁和各层层框架柱的线线刚度计算分分别见表1和表2。由于该榀框架结构构对称，因此此只需计算半半边结构表1梁线刚度的的计算构件EC(N/mm2)bh(mm×mm)I0(mm4)L(mm)1.5ECI0//L(N×mm)2ECI0/L(N×mm)边框架梁AB3.0×104300×6005.4×10969003.5217×110104.6957×11010中框架梁BC3.0×104300×6005.4×10930008.1×1010010.8×10110表2柱线刚度的的计算层EC(N/mm2)bh(mm×mm)I0(mm4)h(mm)ECI0/h(N×mm)13.0×104600×60010.8×109951506.291×100102~53.0×104600×60010.8×109936009×1010令，则其余余各杆件的相相对线刚度为为：，，框架结构的相对线线刚度如图2所示。图2计算简图4荷载计算4.1恒荷载标准准值计算4.1.1屋面面高聚物改性沥青卷卷材防水屋面面22.20kkN/m2结构层：120厚厚现浇钢筋混混凝土板0.1×25=33kN/m2抹灰层：粉刷石膏膏砂浆0.155kN/m2合计5..35kN/m24.1.2各层层楼面陶瓷地砖楼面0.70kN/m22结构层：100厚厚现浇钢筋混混凝土板00.1×25=22.5kNN/m2抹灰层粉刷石膏砂砂浆0.115kN/mm2合计3..35kN//m24.1.3梁自自重（1）bh=300mmm600mmm梁自重255×0.3×（0.6-00.12）=3.6kkN/m抹灰层：粉刷石膏膏砂浆0..15×﹝（0.6-00.12）×2+0.3﹞=0.1889kN/mm合计3..79kN//m（2）bh=250mmm500mmm梁自重25×0.25×（0.5-00.12）=2.388kN/mm抹灰层：粉刷石膏膏砂浆00.15×﹝（0.5-00.12）×2+0.225﹞=0.1552kN//m合计2..53kN//m（4）基础梁300mm5000mm梁自重255×0.3×0.5=33.75kNN/m4.1.4柱自自重bh=450mmm450mmm柱自重255×0.5×0.5=66.25kkN/m抹灰层：粉刷石膏膏砂浆0.15××0.5×4=0.33kN/mm合计66.55kkN/m4.1.5外纵纵墙自重（1）标准层纵墙在计算单元内内相当于高度度为m的墙，铝合合金窗在计算算单元内相当当于高度为mm的窗。纵墙1..76×0.255×5.5=22.42kNN/m铝合金窗11.24×0.35==0.43kN/m水刷石外墙面1..76×0.5=00.88kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面1..76×0.15==0.26kN/m合计33.99kNN/m（2）底层纵墙在计算单元内内相当于高度度为m的墙，铝合合金窗在计算算单元内相当当于高度为1.24m的窗。纵墙22.81×0.25×5.5=33.86kNN/m铝合金窗11.24×0.35==0.43kN/m水刷石外墙面2..81×0.5=11.41kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面2..81×0.15==0.42kN/m合计66.12kNN/m4.1.6内纵纵墙自重（1）标准层纵墙（3.6-00.6）×0.25×5.5=44.13kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面（3.6-00.6）×0.15×2=0.99kN/m合计44.22kNN/m（2）底层纵墙（5.15--0.6-00.5）×0.25×5.5=55.57kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面（5.15--0.6）×0.15×2=1.337kN/mm合计66.94kNN/m4.1.7外横横墙自重（1）标准层横墙（3.6-00.6）×0.25×5.5=44.13kNN/m水刷石外墙面（3.6-00.6）×0.5=11.5kN//m粉刷石膏砂浆内墙墙面（3.6-00.6）×0.15==0.15kkN/m合计55.78kNN/m（2）底层横墙（5.15--0.6-00.5）×0.25×5.5=55.57kNN/m水刷石外墙面（4.2+00.45-00.6）×0.5=22.03kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面（4.2-00.6）×0.15==0.54kkN/m合计88.14kNN/m4.1.8内横横墙自重（1）标准层横墙（3.6-00.5）×0.25×5.5=44.26kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面（3.6-00.5）×0.15×2=0.993kN/mm合计55.19kNN/m（2）底层横墙（5.15--0.5-00.5）×0.25×5.5=55.71kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面（3.6-00.5）×0.15×2=0.993kN/mm合计66.64kNN/m4.1.9走廊廊尽头墙（2）底层纵墙在计算单元内内相当于高度度为m的墙，铝合合金窗在计算算单元内相当当于高度为mm的窗。走廊尽头墙1..28×0.25×5.5=11.76kNN/m铝合金窗11.72×0.35==0.60kkN/m水刷石外墙面1..28×0.5=00.64kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面1..28×0.15==0.19kkN/m合计33.19kkN/m（2）底层纵墙在计算单元内内相当于高度度为m的墙，铝合合金在计算单单元内相当于于高度为1.72m的窗。走廊尽头墙2..33×0.25×5.5=33.2kN//m铝合金窗1..72×0.35==0.60kkN/m水刷石外墙面2..33×0.5=11.17kNN/m粉刷石膏砂浆内墙墙面1.228×0.15==0.1922kN/m合计5..16kN//m4.1.10女女儿墙自重做法：100mmm混凝土压顶顶，1200mmm加气混凝土土墙0.55×0.25×5.5=00.69kNN/m压顶的混凝土00.1×0.25×25=0..63kN//m水刷石外墙面（0.6×2+0.225）×0.5=00.73kNN/m合计22.05kNN/m4.2活荷载标标准值计算4.2.1屋面面和楼面活荷荷载标准值上人屋面1.55kN/m2房间22.0kNN/m2走廊22.0kNN/m24.2.2雪荷荷载标准值=1.0×0.445kN//m2屋面活荷载和雪荷荷载不同时考考虑，两者中中取大值。4.3恒荷载和和活荷载作用用下框架的受受荷图A~B轴间梁上板板的，2＜2.09＜3。宜宜按双向板进进行计算，长长边支承梁上上荷载呈梯形形分布，短边边支承梁上荷荷载呈三角形形分布；B~C轴间梁上板板的，按单项板进行行计算，长边边支承梁上荷荷载呈梯形分分布，短边支支承梁上荷载载呈三角形分分布。本结构构楼面荷载的的传递示意图图见面3。图3板传荷载示示意图板传至梁上的三角角形荷载等效效为均布荷载载=0.6225q梯形荷载等等效为均布荷荷载，，，。4.3.1A～～B轴间框架梁梁屋面板传给梁（即即屋面板两个个梯形荷载等等效为均布荷荷载）：恒荷载：5.355×0.6255×1.655×2=111.04kkN/m活荷载：1.5××0.6255×1.655×2=3..09kN//m楼面板传给梁（即即楼面板两个个梯形荷载等等效为均布荷荷载）：恒荷载：3.335×0.6255×1.655×2=6..91kNN/m活荷载：2.00×0.6255×1.655×2=4..13kN//mA~B轴间框架梁均布荷荷载为：屋面梁恒恒荷载=梁自重+板传恒荷载=3.799+15.887=19..66kNN/m活荷载=板传活荷载=4.455kN/mm楼面梁恒恒荷载=内横墙自重+梁自重+板传恒荷载=5.788+2.533+9.944=18.225kN//m活荷载=板传活荷载=5.933kN/m4.3.2B～～C轴间框架梁梁屋面板传给梁（即即屋面板两个个三角形荷载载等效为均布布荷载）：恒荷载：5.355×0.6255×1.655×2=111.04kkN/m活荷载：1.5××0.6255×1.655×2=3..09kN//m楼面板传给梁（即即楼面板两个个三角形荷载载等效为均布布荷载）：恒荷载：3.335×0.6255×1.655×2=6..91kNN/m活荷载：2.00×0.6255×1.655×2=4..13kN//mB~C轴间框架梁均布荷荷载为：屋面梁恒恒荷载=梁自重+板传恒荷载=3.799+11.004=14..83kNN/m活荷载=板传活荷载=3.099kN/mm楼面梁恒恒荷载=梁自重+板传恒荷载=2.533+6.911=9.444kN/mm活荷载=板传活荷载=4.133kN/m4.3.3A轴轴柱纵向集中中荷载的计算算屋面板梯形荷载等等效为均布荷荷载：恒荷载：5.355×1.655×0.6225=5.552kN//m活荷载：1.5××1.65××0.6255=1.555kN/m楼面板梯形荷载等等效为均布荷荷载：恒荷载：3.355×1.655×0.6225=3.445kN//m活荷载：2.0××1.65××0.6255=2.066kN/m*顶层柱恒荷载=女女儿墙自重+外纵框架梁梁自重+内横框架梁梁自重+次梁传恒荷荷载+板传恒荷载=2.055×6.6+33.79×（6.6-00.5）+3.799×（6.9-00.5）÷2+15..87×6..9+5.552×6.66=1194.711kN*顶层柱活荷载=板板传活荷载=1.48×（66.9-0..5）+0.522×6=112.59kkN*标准层柱恒荷载==外纵墙自重+外纵框架梁梁自重+内横框架梁梁自重+次梁传恒荷荷载+板传恒荷载载=3.999×（6.6-00.5）+3.799×（6.6-00.5）+3.799×（6.9-00.5）÷2+2..53×（6.9-00.5）÷2+9.994×6.99+3.455×6.9=160..07kN*标准层柱活荷载==板传活荷载载=4.45×（66.9-0..5）+2.066×6.6=42.008kN*基础顶面恒荷载==底面外纵墙墙自重+基础梁自重重=6.122×（6.6-00.5）+3.799×（6.6-00.5）=60.445kN4.3.4B轴轴柱纵向集中中荷载的计算算屋面板传给梁（即即屋面板梯形形荷载等效为为均布荷载）：：恒荷载：5.355×0.8999×1.5=77.21kkN/m活荷载：1.5××0.8999×1.5=22.02kNN/m楼面板传给梁（即即楼面板梯形形荷载等效为为均布荷载）：：恒荷载：3.335×0.8999×1.5=44.52kNN/m活荷载：2.00×0.8999×1.5=22.7kN//m屋面板传给梁（即即屋面板三角角形荷载等效效为均布荷载载）：恒荷载：5.355×0.6255×1.5=55.02kkN/m活荷载：1.5××0.6255×1.5=11.41kNN/m楼面板传给梁（即即楼面板三角角形荷载等效效为均布荷载载）：恒荷载：3.335×0.6255×1.5=33.14kNN/m活荷载：2.00×0.6255×1.5=11.88kNN/m顶层柱恒荷载=内内纵框架梁自自重+内横框架梁梁自重+次梁传恒荷荷载+板传恒荷载载=33.79×（6.9+11.5-0..75）+3.799×(6.66-0.5))+2.533×（6.9-00.5）÷2+7.21×6.66+15.887×6.9÷2++11.044×3.3++5.02××6=229.1kNN顶层柱活荷载=板板传活荷载=4.45×（66.9-0..5）+3.099×(6.66-0.5))÷2+2.022×(6.66-0.5))÷2+11.41×((6.6-00.5)=522.67kkN标准层柱恒荷载==内纵墙自重+内纵框架梁梁自重+内横框架梁梁自重+次梁传恒荷荷载+板传恒荷载载=4.222×（6.9-00.5）+3.799×（6.9+11.5-0..75）+3.799×(6.66-0.5))+2.533×（6.9-00.5）÷2+7.221×6.6+99.94×6.9÷2++6.91××3.3+33.14×66=2110.74kkN标准层柱活荷载==板传活荷载载=5.93×（66.9-0..5）+4.133×(6.66-0.5))÷2+2.7××(6.6--0.5)÷2+1..88×(66.6-0..5)=70.444kN基础顶面恒荷载==底面内纵墙墙自重+基础梁自重重=6.944×（6.9-00.5）+3.755×（6.9-00.5）=68.442kN图4恒荷载和活活荷载作用下下框架的受荷荷图注：1.图中集中力的单位位为kN，均布力的的单位为kN/m；2.图中数值均均为标准值；；3.括号外数值值表示恒荷载载，括号内数数值表示活荷荷载。框架在恒荷载和活活荷载作用下下受荷图如图图4所示，竖向向荷载与柱轴轴心有偏心，偏偏心距均为125mm。4.4风荷载标标准值计算为简化计算，将计计算单元范围围内外墙面的的风荷载化为为等量的作用用于楼面的集集中风荷载，计计算公式为：：式中：—基本风压压，为0.4kNN/m2—风压高度变化系数数，地面粗糙糙度为C类—风荷载体形系数,,=0.8--(-0.55)=1.33（迎风面、背背风面叠加）—风振系数，因房屋屋高度小于30m，所以=1..0—下层柱高—上层柱高，对于顶顶层为女儿墙墙高2倍B—计算单元迎风面宽宽度，B=6.99m计算过程见表3。表3各层楼面处处集中风荷载载标准值离地高度(m)(m)(m)(kN)19.050.8211.08.4515.450.741.09.1411.850.741.041.09.144.650.741.01.34.653.610.48风荷载作用下结构构的受荷图如如图5所示。4.5水平地震震作用计算4.5.1重力力荷载代表值值计算屋面处重力力荷载标准值值计算kNkN=1155.077kN图5风荷载作用用下框架的受受荷图注：1.图中各值的单位为为kN；2.图中数值均均为标准值kN外纵墙+内纵墙++外横墙+内横墙+走廊尽头墙墙==494.22kkN=233.29++3711..46+11155.077+308..11+6002.63=5902.155kN标准层楼面面处重力荷载载标准值计算算kNkN=1155.077kNkN=+++=988.44++2670..86+11155.077+638..23=5452.6kN底层楼面处处重力荷载标标准值计算+=892.64kNkN=2670.866kN=1155.077kN=638.2311.397==891.661kN=+++=1386.866+26700.86+11155.007+8911.61=6104.4kkN屋顶雪荷载载标准值计算算kN楼面活荷载载标准值计算算==1387.466kN总重力荷载载代表值计算算屋面处：=屋面处处结构和构件件自重+0.5雪荷荷载标准值==5902..15+0..5312..18==6058..34kNN标准层楼面处：==楼面处结构构和构件自重重+0.5活荷荷载标准值==5452..6+0.551387..46==6146..33kNN底层楼面处：=楼楼面处结构和和构件自重+0.5活荷荷载标准值=6104.4++0.513387.466=6798.133kN总重力荷载载设计值计算算屋面处：=1.22屋面处结构构和构件自重重+1.4雪荷荷载标准值=1..259022.15+11.43122.18=75519.633kN标准层楼面处：==1.2屋面面处结构和构构件自重+1.4活荷荷载标准值=1.225452..6+1.441387..46=84485.566kN底层楼面处=1..2屋面处结结构和构件自自重+1.4活荷荷载标准值=11.261004.4+11.413887.46=99267.558kN4.5.2框架架柱抗侧刚度度D和结构基本本自振周期计计算横向D值计算各层柱的D值及总总D值见表4~表9。表4横向2~55层中框架D值计算构件名称框架柱A0.3514066框架柱B0.6425720表5横向底层中中框架D值计算构件名称框架柱A0.517014框架柱B0.7910866表6横向2~55层边框架D值计算构件名称框架柱A0.295695框架柱B0.5711193表7横向底层边边框架D值计算构件名称框架柱A0.527152框架柱B0.7410178表8横向2~55层总D值计算构件名称D值（kN/m）数量中框架A框架B轴257205128600边框架A轴5695211390边框架B轴11193222386=23270622=4654412表9横向底层总总D值计算构件名称D值（kN/m）数量中框架A轴7014535070中框架B轴10866554330中框架A轴7152214304边框架B轴10178220356=12406022=24811结构基本自自振周期计算算用假想顶点位移计计算结构基本本自振周期，计计算结果见表表10。表10假想顶点点侧移计算结结果层次(kN)(kN)(kN/m)(m)(m)56058.346058.344654120.0130.257346146.3312204.6774654120.02620.244336146.33183514654120.03940.218126146.3324497.3334654120.05260.178716789.1331295.4662481200.12610.1261结构基本自振周期期考虑非结构构墙影响折减减系数=0..6，则结构基基本自振周期期为：s4.5.3多遇遇水平地震作作用计算由于该工程所在地地区抗震设防防烈度为七度度，场地土为为Ⅱ类，设计地地震分组为第第一组，故：：kN由于，故式中：—衰减指数数，在区间取0.9—阻尼调整系数，取取1.0所以，=0.55s<11.4=0..49s需要考虑顶部附加加水平地震作作用的影响，顶顶部附加地震震作用系数：如图6所示，对于多质点点体系，结构构底部总纵向向水平地震图6楼层水平地地震作用作用标准值：kNN标准值（单单位：kN）附加顶部集中力：：kN质点i的水平地震作用标标准值、楼面面地震剪力及及楼面层间位位移的计算过过程见表11。其中：表11，和的计计算层(kN)(m)(kN·m)(kN·m)(kN)(kN)(kN/m)(m)55753.8218.95109034.889349087.880564.38796.873295360.0024246011.6615.3592278.988349087.880477.651274.523295360.0038736011.6611.7570637.011349087.880365.601640.153295360.0049826011.668.1548995.033349087.880253.601893.753295360.0057516185.034.5528141.899349087.880145.672039.423295360.00721楼层最大位移与楼楼层层高之比比：，满足位位移要求。4.5.4刚重重比和剪重比比验算为了保证结构的稳稳定和安全，需需分别按式和和进行结构刚刚重比和剪重重比验算。各各层的刚重比比和剪重比见见表12。表12各层刚重重比和剪重比比层(m)(kN/m)(kN)(kN)(kN)53.63295361186329..6796.875753.82//7117..14166.690.13843.63295361186329..61274.5211765.488/154441.1276.830.08333.63295361186329..61640.1517777.144/237665.1049.920.06923.63295361186329..61893.7523788.800/320889.0836.970.05914.552826501296057..52039.4229973.833/406221.1029.20.050注：一栏中，分子子为第j层的重力荷荷载代表值，分分母为第j层的重力荷荷载设计值，刚刚重比计算用用重力荷载设设计值，剪重重比计算用重重力荷载代表表值。由表12可见，各层的刚重重比均大于20，不必考虑虑重力二阶效效应，各层的的剪重比均大大于0.016，满足剪重重比要求。5内力计算5.1恒荷载标标准值作用下下框架的内力力采用力学求解器计计算，求得的的内力图如图图7到图9所示。5.2活荷载标标准值作用下下框架的内力力采用力学求解器计计算，求得的的内力图如图图10到图12所示。5.3风荷载标标准值作用下下框架的内力力采用力学求解器计计算，求得的的内力图如图图13到图15所示。图7恒荷载作用下的MM图（单位：kN·m）图8荷载作用下下的V图（单位：kN）图9恒荷载作用下的NN图（单位：kN）图10活荷载作用用下的M图（单位：kN·m）图11活荷载作作用下的V图（单位：kN）图12活荷载作用用下的N图（单位：kN）图13风荷载作用用下的M图（单位：kN·m）图14风荷载作用用下的V图（单位：kN）图15风荷载作作用下的N图（单位：kN）5.4水平地震震作用下框架架的内力柱端弯矩计算采用用D值法，先分分别计算各轴轴柱反弯点位位置，计算结结果见表13。表13各轴框架架柱反弯点位位置构件层h(m)yh(m)(1-y)h(m)框架柱A53.600.600.3000000.30001.0802.52043.600.600.3500000.35001.2602.34033.600.600.4500000.45001.6201.98023.600.600.50000-0.050.45001.6201.98014.550.760.6700-0.002200.66783.0381.512框架柱B53.601.280.3640000.36401.3102.29043.601.280.4140000.41401.4902.11033.601.280.4640000.46401.6701.93023.601.280.50000-0.01150.48851.7591.84114.551.620.5880-0.000800.58722.6721.878其中y=+++，、、、均由查表得得出。框架各柱剪力由公公式求得，具具体计算过程程见表14。根据反弯点高度，由由公式，可求得柱端端弯矩，计算算结果见表14。表14横向水平平地震作用下下框架柱剪力力和柱端弯矩矩的计算构件层(kN)(kN)yh(m)(1-y)h(m)(kN·m)(kN·m)框架柱A5796.8732953692430.02815.831.0802.52039.8917.1041274.5232953692430.02829.231.2602.34068.4036.8331640.1532953692430.02839.481.6201.98078.1763.9621893.7532953692430.02846.601.6201.98078.1763.9612039.4228265091560.03257.823.0381.51287.42175.66框架柱B5796.87329536156730.04826.841.3102.29061.4635.1641274.52329536156730.04849.561.4902.110104.5773.8431640.15329536156730.04866.951.6701.930129.21111.8121893.75329536156730.04879.011.7591.841145.46138.9812039.42282650115450.04173.812.6721.878138.62197.22与中柱交接的梁，与边柱交接的梁由此得梁端弯矩，计计算过程见表表15、16。横向水水平地震作用用下得弯矩图图如图16所示。结结合平衡条件件，可得到横横向水平地震震作用下的剪剪力图和轴力力图，分别如如图17、18所示。横向水水平地震作用用下框架梁剪剪力的计算过过程见表17。表15横