某四层框架教学楼毕业设计含计算书部分建筑结构设计图

华北水利水电学院毕业设计华北水利水电学院毕业设计PAGE102PAGE103TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK"Abstract32HYPERLINK"1.1设计资料料34HYPERLINK"1.2建筑方案案选择与建筑筑施工图设计计34HYPERLINK"2.2结构方方案选型400HYPERLINK"2.2.4结构用材料料40HYPERLINK"2.4竖向荷荷载计算433HYPERLINK"2.6风荷载标标准值计算557HYPERLINK"1.楼板自重作作用下的导荷荷载计算644HYPERLINK"2.8第1/11轴框架内力力分析67HYPERLINK"2.10第1//1轴框架梁、柱柱配筋计算778HYPERLINK"3.1基础设计计90HYPERLINK"4.1楼板计算算方法的确定定101HYPERLINK"4.3板配筋筋计算1011HYPERLINK"5.1楼梯计计算104HYPERLINK"6.1、总体控控制数据的对对比109HYPERLINK"6.3梁跨中中配筋结果的的对比1100HYPERLINK"7毕业设计总总结111HYPERLINK"参考文献献113HYPERLINK\l""附录1PKKPM软件包包软件电算结结果114摘要毕业设计题目为为华北水利水水电学院新教教学楼结构设设计，建筑面面积4989，建建设地点在广广州，抗震设设防烈度为7度；上部结结构采用钢筋筋混凝土框架架结构，框架架抗震等级为为三级；基础础采用预应力力桩基础。毕业设计包括建建筑设计、结结构设计两部部分。结构设设计是重点。结结构设计内容容包括：构件件截面尺寸的的确定、竖向向和水平荷载载计算、框架架内力及侧移移计算、内力力组合、框架架梁柱截面配配筋以及楼板板、楼梯和基基础设计。严严格按有关结结构设计规范范或规程进行行结构设计，并并且考虑了抗抗震计算和有有关构造要求求。在计算方方法上，水平平地震作用采采用“底部剪力法”，风荷载和和水平地震作作用下框架内内力计算采用用D值法，竖向向荷载作用下下框架内力计计算采用分层层法。结构设设计算重点是是手算，并利利用软件包中中软件检验手手算结果。关键词：教学学楼，混凝土土，框架结构构，内力计算算，配筋AbstracctThisgrraduattionddesignntopiicisthetteachiingbuuildinngofGuangg-DonggPei--Zhenggcolllege..Thebuilddingaareasis49989,anndwilllbebuilttinGuanggZhouu.Theearthhquakeeforcciticaationintenncityofthhebuiildinggisssevendegreee.Thhefraamesttructuuretootheupperrstruuctureewasaccorrdingtothheheiightooftheebuillding..Theaseisscuisclasssesofftheframeeistthree..Andtheffoundaationofthhebuiildinggaremasteerofprefaabricaatedppile.Thisdeesignisdiivideddintootwopartss.Oneisthhearcchiteccturalldesiign,thheothherissconsstructtionddesignn.Thestruccturedesiggnisemphaasistthegrraduattionddesignn,anddtheconteentoffthegraduuateddesiggnmaiinlyaare:ddecidiingthhesizzeofcrosss-secttiontthefoortheeframmestrructurre,caalculaatingtheiinternnalfoorceaanddeeformaationofthhefraamesttructuureunnderttheacctionofwiindlooadanndearrthquaakeacction,,anallysinggtheinterrnalfforceoffrrameccauseddbyvverticcalpeermaneentanndvarriableeloadds.Thhe“Equivvalenttbaseesheaarmetthod”toccalcullatehhorizoontalearthhquakeeactiionissadopptedaandthhe“Dvalluemeethod”isuusedttocallculatteintternallforccecauusedbbyhorrizonttaleaarthquuakeaandwwindlloads,,andtthe“separratedfloorrmethhod”isaadpoteedtocalcuulateinterrnalfforceofthhefraamesttructuureunnderttheacctionofveerticaalloaad.Thhepoiintoffstruuctionnscallculattioniinthiisgraaduatiiondeesignisarrtificcialccalcullationn,ressultsofarrtificcialccalcullationnsischeckkedwiithSaatweSSoftwaareinnPKPMM.Keywordds：teachhingbbuildiing,concrrete,frameestruucturee,calculaationforiinternnalfoorce,reinfforcemment前言毕业设计是土木木工程专业本本科教学计划划的最后一个个重要环节，是是对学生综合合素质与工程程实践能力的的一次检验；；毕业设计能能培养学生综综合应用所学学的基础课、专专业基础课、专专业课和相应应技能，更能能提高学生的的综合素质和和分析处理工工程问题的能能力。毕业设计为四层层教学楼，建建筑面积达49899，建筑地点点在广州，抗抗震设防烈度度为7度，上部结结构为框架结结构，基础为为预应力桩，真真题假做。本本题目建筑结结构绘图不算算很复杂，但但结构计算上上也有一些难难点。本毕业设计主要要分为建筑设设计、上部结结构设计、下下部结构设计计、楼板结构构设计、楼梯梯结构设计和和分析与总结结六大章。第第一章主要是是建筑方案与与建筑施工图图设计说明，第第二章是设计计的重点，主主要是结构方方案选型、框框架截面尺寸寸初选、荷载载计算、侧移移验算、内力力分析和组合合、框架梁柱柱配筋计算。第第三、四、五五章主要是地地基，楼板，楼楼梯的方案选选型、尺寸初初选和配筋计计算。第六章章主要是电算算与手算的分分析比较。1建筑设计计1.1设计资料料1.1.1工程程概况拟在华北水利水水电学院建造造一幢新教学学楼，总建筑筑面积为4989m2。此教学楼为为四层现浇钢钢筋混凝土框框架结构，建建筑高度为16。1.1.2设计计原始资料1）地段平面：：矩形，东西西长82.5m，南北宽15.9m。2）主要建筑材材料：砼：C20，C30；钢筋：HPB2335、HRB4000；外墙和隔墙材料料：M型烧结砖；；外墙装修：墙面面砖或马赛克克；门窗：木夹板门门，铝合金窗窗。1.2建筑方案案选择与建筑筑施工图设计计1.2.1建建筑方案选择择该建筑东西方向向长为82.5，南南北向宽为15.9。根根据该教学楼楼所处地理位位置，设计时时已考虑了周周围环境，占占据好的朝向向及景观。1）平面设计华北水利水电学学院新教学楼楼一至四层均均为教室。在在建筑设计上上根据拟建地地形以矩形安安排平面，同同时考虑外形形美观，建筑筑设计中应处处理好不同功功能分区之间间的交通组织织，充分利用用场地，合理理划分功能分分区，其平面面设计满足采采光和防火等等要求。2）外立面设计计：外立面面形式美观，可可谓是一道靓靓丽的风景，大大开窗提供了了充足的光线线，充分满足足了美观和采采光。见图1.2、1.33）交通设计：：（1）走道根据《民用建筑筑设计通则》（JGJ37-87）3.2.2和《中小学校建筑设计规范》（GBJ99—86）第6.2.1条可知2100的走廊充分满足了人员的走动。（2）楼梯楼梯的尺度要综综合考虑人行行、防火疏散散和家具搬运运等要求，公公共楼梯的面面积和尺度应应满足最少尺尺度的要求，不不能过于放宽宽，而降低使使用面积。楼楼梯的尺度还还要兼顾楼梯梯构件规格的的简化和统一一等方面的因因素。4）屋面排水系系统根据《建筑设计计资料集》（10卷）和年平平均降雨量，采采用不上人屋屋面排水。5）卫生间（1）在满足设设备及人体活活动空间要求求的前提下力力求布置紧凑凑。（2）卫生间是是用水较多的的场所，其材材料与构造的的选择要注意意防水、排水水和便于清洁洁。卫生间内内蒸汽和异味味要组织好通通风给以排除除。最好采用用直接采光和和通风。教室、卫生间满满足《中小学学校建筑设计计规范》第四章中的有关要求求。1.2.2建筑筑施工图设计计《房屋建筑制图图统一标准》（GB/T50001—2001），具体布局可参看图1.1。图1.1一层平面图图1.1一层平面图图1.21～14轴立面图图1.21～14轴立面图图1.3D～A轴立面图图1.411－1剖面图2上部结构设计计2.1设计依据据2.1.1工程程设计基准期期本工程设计的基基准期为500年。2.1.2．自自然条件1）、气象资料料最冷月平均8..3C，最热月平平均29.5C，极端最高40.0C，极端最低2.4C。2）、基本风压压：=0.550，C类地形。常年年主导风向，东东南风。3）、主要建筑筑材料：砼：C20，CC25，C30；钢筋：HPB2335、HRB4000。外墙和隔墙材料料：加气混凝凝土砌块。外墙装修：墙面面砖或马赛克克。门窗：木夹板门门，铝合金窗窗或钢窗。4）、建筑抗震震设防烈度为为7度，场地土为Ⅱ类5）、工程地质质资料：第一层：耕土，灰灰色，由软塑塑状粘性土组组成，平均厚厚度0.5m，qsa=99kPa；第二层：淤泥质质土，深灰色色，流塑，含含少量粉细砂砂，平均厚度度2.5m，qsa==0kPa；第三层：粘土，黄黄色，流-软塑，含少少量粉细砂，平平均厚度1.6m，qsa==15kPaa；第四层，中砂，灰灰黄色，松散散，饱和，颗颗粒均匀，底底部成稍密状状，厚度2.6m，qsa==0kPa；第五层：粘土，褐褐红色，可塑塑，含少量粉粉细砂，平均均厚度2.3m，qsa==25kPaa；第六层：中砂，灰灰白色，稍密密，饱和，颗颗粒不均，平平均厚度1.6m，qsa==16kPaa；第七层：粉质粘粘土，灰黑色色，可塑，含含多量粉砂，含含多量朽木，平平均厚度0.6m，qsa==25kPaa；第八层：粘土，褐褐红色，硬塑塑，含少量粉粉细砂，为原原岩风化残积积土，平均厚厚度6.6m，qsa==40kPaa,qpa==2100kkPa；第九层：粘土，褐褐红色，坚硬硬，含少量粉粉细砂，为原原岩风化残积积土，平均厚厚度0.7m，qsa==45kPaa,qpa==2800kkPa；第十层：粉砂质质泥岩，褐红红色，强风化化，裂隙发育育，岩芯破碎碎，呈短柱状状、块状，下下部夹中等风风化岩薄层，平平均厚度11.3m，qsa==70kPaa，qpa=44500kPPa；地下水位在地面面以下2m，对混凝土土无侵蚀性。6）建设前期条条件已经进行了场地地平整，给水水、排水、供供电、通讯、供供煤气与城市市系统连接。2.1.3设设计要求工程所在地抗震震设防烈度为为7度，设计基基本地震加速速度为0.10g，设计地震震分组为第一一组，场地类类别为Ⅱ类。2.2结构方方案选型2.2.1上部部结构体系选选择、结构布布置及计算单单元1）.上部结构构体系由于该结构高度度为16m，抗震设防防烈度为7度，根据《建建筑抗震设计计规范》（GB500011-20001）表6.1.1现浇混凝土土房屋适用的的最大高度：：混凝土房屋屋架结构适用用最大高度为为60m，框架-抗震墙结构构适用最大高高度为130m，抗震墙结结构适用最大大高度为140m，框架核心心筒结构适用用最大高度为为150m，筒中筒结结构适用最大大高度为180m。本建筑16m，以上结构构体系都适用用于本建筑，但但从受力及经经济因素考虑虑，框架结构构较为合理。因因此本建筑最最终采用钢筋筋混凝土框架架结构。2）.结构布置置图详见结构构布置。3）.计算单元元取1/1轴单榀框架架为计算单元元2.2.2基基础选型根据建筑处的地地质情况，承承载力第四层层是承载力很很强的中等风风化花岗岩，初初步确定基础础采用高预应应力管桩比较较适合。2.2.3特殊处理：：根据《混凝土结结构设计规范范》（GB500010-22002），现浇钢钢筋混凝土框框架结构伸缩缩缝间距不宜宜超过。本工工程长度，但但考虑到建筑筑的使用要求求和立面的效效果，以及防防水处理困难难等，目前常常采用不设伸伸缩缝；特别别在地震区，由由于缝将房屋屋分成几个独独立的部分，地地震时常因为为互相碰撞而而造成震害。因因此，目前的的总趋势是避避免设缝。并并从总体布置置上或构造上上采取一些相相应的措施来来减少温度收收缩和体形复复杂引起的问问题。为解决决混凝土收缩缩可能引起的的裂缝，可考考虑在施工阶阶段每隔30～40设置一道道后浇带，后后浇带宽1.0；为解解决温度变化化可能引起的的裂缝，屋面面还可加强保保温、隔热措措施，楼板可可配置分布钢钢筋。2.2.4结构用材料料梁板的混凝土强强度等级用CC30；柱的混凝土强度度等级用C330；梁柱钢筋等级除除箍筋和拉筋筋为HPB2235外，其其余均为HRRB400。2.3结构基本本尺寸确定及及截面几何特特性计算2.3.1框架架计算简图框架架柱嵌固与基基础顶面，框框架梁与柱刚刚接，由于各各层柱的截面面尺寸不变，故故梁跨等于柱柱截面形心轴轴线之间的距距离。底层柱柱高从基础顶顶面算至二层层楼面，室内内外高差为-0.4550m，基础顶面面至室外地坪坪通常取-0.5000m,故基顶标高高至±0.0000的距离定为-0.9550m，故底层柱柱高为5.25m。其余各层层柱高从楼面面算至上一层层楼面（即层层高），由此此可绘出框架架的计算简图图如2.1所示。图2.1计算算简图2.3.2框框架梁截面尺尺寸初选根据《高层建筑筑混凝土结构构技术规程》6.3.1得截面高度：取截面宽度：取同理：对l==4500mmm取h=4500mm,b=2500mml=21100mm取h=3000mm,bb=250mmm2.3.3框框架柱截面尺尺寸初选底层柱轴力估算算：假定结构每平方方米总荷载设设计值为12kN,则底层中柱柱的轴力设计计值约为：若采用C30混混凝土浇捣，由由《混凝土结结构设计规范范》（GB500010-20002）差得。假定柱截面面尺寸，则柱柱的轴压比为为：故确定取柱截面面尺寸为。边边柱截面取和和中柱一样为为。为简化施工，各各柱截面从底底层到顶层不不改变。2.3.4板板的厚度初选选根据《混凝土结结构设计》（GB500010-20002）10.1..1得楼板：，屋面板：取。2.3.5框框架梁、柱线线刚度与框架架的抗侧刚度度框架梁混凝土强强度等级采用用C30。，考虑现现浇楼板参与与工作，对中中框架梁，为框架梁按按矩形截面计计算的惯性矩矩。框架梁刚刚度计算：梁梁采用C30混凝土，E=30**106KN/m2边跨梁：中跨梁：底层柱：标准层柱：令，则其余各杆杆件的相对线线刚度为：如图2.1所示示。侧移刚度D计算算见表2.1，其中：一般层：边柱，中中柱，底层：边柱，中中柱，2.4竖向荷荷载计算2.4.1永永久荷载计算算屋面及楼面的荷荷载①屋面永久荷载载找平平层：15厚水泥砂浆浆：0.0015×200＝0.30防水水层（刚性）40厚C20细石混凝土土防水：11.0防水水层（柔性）三三毡四油小石石子：0.4找平平层：15厚水泥砂浆浆：0.0115×20＝0.30找坡坡层：40厚水泥石灰灰焦渣砂浆3％找平：0.004×14＝0.56保温温隔热层：80厚膨胀珍珠珠岩砂浆：0..08×122＝0.96结构构层：120厚现浇钢筋筋混凝土板：：0.112×25＝3抹灰灰层：10厚混合砂浆浆：0..01×177＝0.17合计66.69②各层走廊楼面面水磨石地面：110mm面层20mm水泥沙沙浆打底0.65素水水泥浆结合层层一道结构层：1000厚现浇钢筋筋混凝土板：：抹灰层：10厚厚混合砂浆合计③标准层楼面永永久荷载大理石面层，水水泥砂浆擦缝缝30厚1：3干干硬性水泥砂砂浆，面上撒撒2厚素水泥1.166水泥浆结合层一一道结构层：1200厚现浇钢筋筋混凝土板：：0.12××25＝3抹灰层：10厚厚混合砂浆：：0.011×17＝0.17合计4.33梁自重b×h=2500mm×5000mm自重：25×00.25×（0.5-00.12）=2.388kN/m抹灰层：10厚厚混合砂浆[(0.55-0.122)×2+00.25]××17×0..01=0..17kN//m合计：2..25kN//mb×h=2500mm×3550mm自重：25×00.25×（0.35--0.12）=1.444kN/m抹灰层：10厚厚混合砂浆[[(0.355-0.122)×2+00.25]××17×0..01=0..12kN//m合计：1..56kN//mb×h=2500mm×4550mm自重：25×00.25×（0.45--0.12）=2.066kN/m抹灰层：10厚厚混合砂浆[[(0.455-0.122)×2+00.25]××17×0..01=0..16kN//m合计：2..22kN//m柱自重b×hh=450mmm×4500mm自重：：25×00.45×00.45=55.06kNN/m抹灰层层：10厚混合砂浆0..01×0..45×4××17=0..31kN//m合计：5..37kN//m横墙自重：底层：：（5.25--0.5-00.4）×0.244×18=118.79kkN/m水刷石石外墙面：（4.3-00.5）×0.5==1.9kNN/m水泥粉粉刷内墙面：：（4.3-00.5）×0.366=0.688kN/m合计：21..37kN//m标准层：(33.9-0..5)×0..2418==14.699kN/m水刷石外墙面面：((3.9-00.5)×00.5=1..7kN/mm水泥粉刷内墙墙面：(3.9--0.5)××0.36==1.22kkN/m合计：17..16kN//m走廊外横墙自重重标准层层：0.9×00.24×118=3.889kN/mm铝合金金窗：0.355×(3.99-0.9--0.35))=0.933kN/m水刷石石外墙面：0..5×0.99=0.455kN/m水泥粉粉刷内墙面：：0.9××0.36==0.32kkN/m合计：5..59kN//m外纵墙自重底层：：0.99×0.244×18=33.89kNN/m铝合金金窗：0.355×(4.33-0.9--0.45))=1.033kN/m水刷石石外墙面：00.5×0..9=0.445kN/mm水泥粉粉刷内墙面：：0.9××0.36==0.32kkN/m合计：5..69kN//m标准层层：0.9×00.24×118=3.889kN/mm铝合金金窗：0.355×(3.99-0.9--0.45))=0.933kN/m水刷石石外墙面：00.5×0..9=0.445kN/mm水泥粉粉刷内墙面：：0.9××0.36==0.32kkN/m合计：5..59kN//m内纵墙自重底层：：[﹙3.85××4.05--1.6×22.1-1..2×1.55﹚×0.244×18+00.2×1..6×2.11+0.355×1.2××1.5]÷4.05＝11.455kN/m水泥粉粉刷墙面:(3.85×44.05-11.6×2..1-1.22×1.5))÷4.055×0.366×2=2..07kN//m合计：13..52kN//m标准层：[﹙3.45××4.05--1.6×22.1-1..2×1.55﹚×0.244×18+00.2×1..6×2.11+0.355×1.2××1.5]÷4.05＝9.72kkN/m水泥粉粉刷墙面:(3.45×44.05-11.6×2..1-1.22×1.5))÷4.055×0.366×2=1..57kN//m合计：11..29kN//m2.4.2可可变荷载计算算查《建筑结构荷荷载规范》（GB500009—2001）得1）.屋面可变变荷载不上上人屋面，可可变荷载为0.52）..楼面可变荷荷载走道为2.5，楼楼梯间为3.5，其它它都为2.002.5水平地地震作用计算算该建筑物的高度度为16m<440m，以剪切变变形为主，且且质量和刚度度沿高度均匀匀分布，故可可采用底部剪剪力法计算水水平地震作用用。2.5.1重力力荷载代表值值的计算屋面处重力荷载载代表值＝结结构和构配件件自重标准值值+0.5×雪荷载标准准值楼面处重力荷载载代表值＝结结构和构配件件自重标准值值+0.5×楼面活荷载载标准值其中结构和构配配件自重取楼楼面上、下各各半层层高范范围内（屋面面处取顶层的的一半）的结结构及构配件件自重。屋面处的重力荷荷载标准值的的计算屋面板结构层及及构造层自重重标准值＝6.69×（82.5××15.9）＝9051..08kN＝25×0.225×[(00.5-0..12)×((6.9×220×2)++(0.355-0.122)×(2..1×20))+(0.445-0.112)×(44.5×177×4+3..0×2×44)]＝1396..5kN＝0.45×00.45×220×4×((3.9/22-0.122)×25==741.115kN＝×[17.116×(6..9-0.445)×266]+×5..59×[((4.5-00.45)××34+(33.0-0..45)×44]+×111.29×[[(4.5--0.45))×34+((3.0-00.45)××4]=26687.144kN＝+++＝9051.008+13996.5+7741.155+26877.14=113875..87kN2）二、三三层楼面处重重力荷载标准准值计算＝4.33×882.5×66.9×2++3.82××82.5××2.1＝5591..52kN＝1396.55kN＝80×25××0.45××0.45××（3.9-00.12）＝1530..9kN＝2687.114×2+55.59×((2.1-00.45)××2=53772.73kkN＝+++＝5591.552+13996.5+11530.99+53722.73＝138911.65kNN3)底层楼面处处重力荷载标标准值计算＝5591.552kN＝1396.55kN＝1350.99×＝1592..13kN＝5372.113×＝6331..44kN＝+++＝55591.522+13966.5+15592.133+63311.44＝149111.59kNN4)屋面活荷载载标准值计算算＝×＝0.5××（82.5××15.9）＝655.888kN5）楼面活荷载载标准值计算算＝×+×+×＝＝4.0×（6.9×3）×4+2..5×（2.1×882.5）+2.0×（2×6.99×76.55）＝2875..73kN6)总重力荷载载代表值的计计算屋面处：＝屋面面处结构和构构件自重+0.5×活荷载标准准值＝113875..87+0..5×6555.88＝142033.81kNN（设计值为175699.27kNN）2、3层楼面处处：＝楼面处处结构和构件件自重+0.5×活荷载标准准值＝113891..65+0..5×28775.73＝153299.51kNN（设计值为206966.00kNN）底层楼面处：＝＝楼面处结构构和构件自重重+0.5×活荷载标准准值＝114911..59+0..5×28775.73＝163499.45kNN（设计值为219199.93kNN）计算书配套CAAD图纸在爱爱建筑网下载载全套毕业设计尽尽在爱建筑网网HYPERLINK""www.22jianzzhu.coom2.5.2结构构基本自振周周期计算结构基本自振周周期横向水平地震作作用的自振周周期的计算近近似采用假想想顶点侧移法法计算。为结构顶点的假假想侧移，即即把集中在各各层楼面处的的重量视为作作用于各层楼楼面的假想水水平荷载，按按弹性方法计计算结构的顶顶点侧移。顶顶点假想侧移移计算如表2.5-1所示。表2.5-1顶点假想侧侧移计算层号层楼面处的重量量(kN)各层剪力(kN)层间刚度（kN/m）层间侧移△（m）侧移（m）414203.88114203.8814507000.0315110.402066315329.55129533.3324507000.0655330.370555215329.55144862.8834507000.0995440.305022116349.44561212.2282979000.2054880.205488结构基本自震周周期考虑非结结构墙影响系系数=0.6，则结构的的基本自振周周期为：＝1.7×0..6×＝0.64662.5.3多遇遇水平地震作作用计算由于该工程所在在地区抗震设设防烈度为7度，场地类类别为Ⅱ类，设计地地震分组为第第一组，查表表知，由于<<，故横向地震影响系系数：＝＝0.04661结构等效总重力力荷载：=0.85×661212..28=522030.443kN结构总水平地震震作用标准值值：=0.04611×520330.43＝2398..60（kN）因为＝0.6446>1.44＝1.4×00.35＝0.49，所以需要要考虑顶部附附加水平地震震作用的影响响。由《建筑筑抗震设计规规范》表5.2.1可知0.088×0.6446+0.007＝0.1222结构顶部附加水水平力：=00.122××2398..60＝292.663（kN）各质点水平地震震作用标准值值计算如表2.5-2所示，其中中＝。计算后得得到地震荷载载作用下结构构计算简图如如图2.5-1所示。表2.5-2各质点横向向水平地震作作用标准值计计算层次Gi(N)Hi(m)GiHiΣGiHiFi(kN)Vi(kN)D(N/m)Δui(m)402.41E+0086.67E+008760.26998.894507000.002222312E+086.67E+008631.721630.6114507000.0036222层1532951109.21.4E+0886.67E+008442.932073.5554507000.0046001层1634945505.30.86E+0086.67E+008271.052344.6002979000.007877楼层最大位移与与楼层层高之之比：满足位移要求。2.5.4刚重重比和剪重比比验算为了保证结构的的稳定和安全全，进行结构构刚重比和剪剪重比验算，见见下表2.5-3：表2.5-3结构刚重比比和剪重比验验算楼层hi(m)Di(kN/mm)Dihi(kNN)VEKi(kNN)∑Gj(重力荷荷载代表值，kN)∑Gj(重力荷荷载设计值，kN)刚重比剪重比43.928430011087700711.7310132.55512533.33688.470.07033.9284300110877001139.95521209.44827488.00540.340.05423.9284300110877001440.68832286.44142442.77426.120.04514.31909008208701627.19944210.77558429.88614.050.037由上表可见，各各层的刚重比比均大于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。2.5.5框架架地震内力计计算框架柱剪力和柱柱端弯矩计算算采用D值法，其中中，反弯点相相对高度计算算过程和计算算结果见下表表2.5-4：表2.5-4反弯点相对对高度A、D轴框架处处反弯点位置置层号h/miy0y1y2y3yyh(m)43.900.880.350.000.000.000.351.3733.900.880.450.000.000.000.451.7623.900.880.500.000.000.000.501.9540.000.000.000.643.36B、C轴框架处处反弯点位置置层号h/miy0y1y2y3yyh(m)43.901.880.440.000.000.000.441.7233.901.880.450.000.000.000.451.7623.901.880.500.000.000.000.501.9515.252.450.550.000.000.000.552.891）柱端弯矩矩如图2.5-22图2.5-2柱柱端弯矩计算算图2）梁端弯矩：：根据结点平平衡求出对于边柱如图22.5-33）对于中柱如如图：2.5-33按两端线刚度分分配图2.5-3梁端弯矩计计算4)水平荷载引引起的梁端剪剪力、柱轴力力如图2.5-44所示：梁端剪力：柱轴力：边柱中柱图2..5-4梁端剪力计计算1/1轴框架各各柱的杆端弯弯矩、梁端弯弯矩计算过程程见下表2.5-5表2.5-6：表2.5-5A、D柱剪力和和柱端弯矩计计算层号Vi(kN)ΣDDimDim/ΣDVimyyhMc上Mc下4998.89450700..006300.0000.01413.960.351.3735.4019.0631630.611450700..006300.0000.01422.790.451.7648.8940.0022073.555450700..006300.0000.01428.980.501.9556.5256.5212344.600297900..004600.0000.01536.200.643.3668.43121.65B、C柱剪力和和柱端弯矩计计算层号Vi(kN)ΣDDimDim/ΣDVimyyhMc上Mc下4998.89450700..0010000.0000.02222.160.441.7248.4038.0331630.611450700..0010000.0000.02236.180.451.7677.6163.5022073.555450700..0010000.0000.02246.010.501.9589.7189.7112344.600297900..005800.0000.01945.650.552.89107.84131.81表2.5-6梁端弯矩剪剪力MAB/MDCCMBA/MCDDMBC/MCBBVAB/VCDDVBC35.4022.7225.688.4224.4667.9554.2861.3617.7158.4496.5271.9181.2924.4177.42124.9592.73104.8331.5599.84横向水平地震作作用下1/1轴的弯矩、剪剪力和轴力图图如图2.5-22~图2.5-4所示。图2.5-2横向水平地地震作用下1/1轴的M图（单位：kN·m）图2.5-3横向水平地地震作用下1/1轴的V图（单位：kN）图2.5-4横向水平地地震作用下1/1轴的N图（单位：kN）2.6风荷载标标准值计算作用在屋面梁和和楼面梁节点点处的集中风风荷载标准值值：为了简化计算起起见，通常将将计算单元范范围内外墙面面的分布风荷荷载，化为等等量的作用于于楼面集中风风荷载，计算算公式如下：：式中:基本风压；结构构基本周期，取取考虑风振影影响。作用在在屋面梁和楼楼面梁节点处处的集中风荷荷载标准值为为：w=βz·μs·μz·ωo，对于矩形平平面μs＝1.3；μz可査荷载规规范底层柱高高取h=4.33+0.455=4.755m。计算过程程如下表中所所示Wk=zsz.。T12=0..5×0..32=0..045,由于地面粗粗糙度为C类，T12应乘以0.62，得0.02779查表ξ=1.155；H/B=116.45//82.5==0.20查表V=0.440。（1）各楼层位位置处的值计计算结果=11+ξVZ/H表2.6-1楼层号离地高度z(mm)相对高度z/hhξvμzβzi14.750.291.150.450.741.202800428.650.531.150.450.741.3706442312.550.761.150.450.741.5314886416.4511.150.450.751.69（2）各楼层位位置处的风荷荷载标准值FFi=Aiiμsωo表2.6-2楼层号离地高度z(mm)μzβziμsiw0(kN/㎡㎡)hihjAiF/(kN)416.450.751.60160.8755132.54009312.550.741.53.9321.75236.7855528.650.741.33.9321.75212.0233614.750.74.753.9356.81225205.95222水平风荷载作用用下框架内力力分析1）柱端弯矩矩如图2.6-22图2.6-2柱柱端弯矩计算算图2）梁端弯矩：：根据结点平平衡求出对于边柱如图22.6-33）对于中柱如如图：2.4-33按两端线刚度分分配图2.6-3梁端弯矩计计算4)水平荷载引引起的梁端剪剪力、柱轴力力如图2.6-44所示：梁端剪力：柱轴力：边柱中柱图2..6-4梁端剪力计计算1/1轴框架各各柱的杆端弯弯矩、梁端弯弯矩计算过程程见下表2.6-3表2.6-44表2.6-3A、D柱剪力和和柱端弯矩计计算层号Vi(kN)ΣDDimDim/ΣDVimyyhMc上Mc下4132.54450700..006300.0000.0141.850.351.374.702.533369.33450700..006300.0000.0145.160.401.5612.088.052581.35450700..006300.0000.0148.130.451.7617.4314.261787.30297900..004600.0000.01512.160.593.1126.0137.82B、C柱剪力和和柱端弯矩计计算层号Vi(kN)ΣDDimDim/ΣDVimyyhMc上Mc下4132.54450700..0010000.0000.0222.940.391.546.954.523369.33450700..0010000.0000.0228.190.451.7617.5814.382581.35450700..0010000.0000.02212.900.491.9325.6624.851787.30297900..005800.0000.01915.330.552.8936.2144.30表2.6-4梁端弯矩剪剪力MAB/MDCCMBA/MCDDMBC/MCBBVAB/VCDDVBC4.73.263.691.153.5114.6110.3711.733.6211.1725.4818.7921.256.4220.2340.2728.6632.409.9930.86横向水平风荷载载作用下1/1轴的弯矩、剪剪力和轴力图图如图2.4-55~图2.4-7所示。图2.6-5横向水平风风荷载作用下下1/1轴的M图（单位：kN·m）图2.6-6横向水平风风荷载作用下下1/1轴的V图（单位：kN）图2.6-7横向水平风风荷载作用下下1/1轴的N图（单位：kN）2.7竖向荷载载计算作用在框架梁上上的竖向荷载载包括梁的自自重、梁上墙墙重、梁四周周的粉刷、墙墙两面的粉刷刷、楼板次梁梁传来的荷载载。取1/1轴进行竖向向重力荷载代代表值计算。图2.7-1框架传力示示意图2.7.1竖向向恒荷载标准准值作用下的的1/1轴框架架的导荷载1.楼板自重作作用下的导荷荷载计算《混凝土结构规规范》（GB500010—2002）混凝土板应应按下列原则则进行计算：：(1)两对边支承承的板应按单单向板计算；；(2)四边支承的的板应按下列列规定计算：：①当长边与短短边长度之比比小于或等于于2.0时，应按双双向板计算；；②当长边与短短边长度之比比大于2.0，但小于3.0时，宜按双双向板计算；；当按沿短边边方向受力的的单向板计算算时，应沿长长边方向布置置足够数量的的构造钢筋；；③当长边与短短边长度之比比大于或等于于3.0时，可按沿沿短边方向受受力的单向板板计算。本结构的板绝大大部分为双向向板，沿短跨跨方向的支承承梁，承受板板面传来的三三角形分布荷荷载；沿长跨跨方向的支承承梁，承受板板面传来的梯梯形分布荷载载。楼板自重重导荷方式如如图2.7-1所示。楼板自重作用下下1/1轴框架计算算简图，如图图2.7-2所示：楼板活荷载作用用下的导荷载载计算楼板自自重导荷计算算相同。由前前面荷载计算算得楼面活荷荷载为：上人人屋面：2.0kNN/m2；不上人屋屋面：0.5kNN/m2；走廊、门门厅、楼梯：：2.5kNN/m2；办公室：2.0kNN/m2。可计算得得竖向活荷载载标准值作用用下1/1轴框架计算算简图2.7-3所示。图2.7-2楼板自重传传力计算简图图图2.7-3楼板活载传传力计算简图图顶层：边跨g=6.669×4.55÷2×2==30.1005kN/mmq=0.5×44.5÷2××2=2.225kN/mmα=4.5÷22÷6.9==0.3266中中跨g=66.69×22.1÷2××2=14..049kNN/mq=0.5×22.1÷2××2=1.005kN/mm标准层：边跨g=4..33×4..5÷2×22=19.4485kN//mq=2.00×4.5÷÷2×2=99.00kNN/mα=4.5÷22÷6.9==0.3266中跨g==3.82××2.1÷22×2=8..022kNN/mq=2.55×2.1÷÷2×2=55.25kNN/m首层：边跨g=4.333×4.55÷2×2==19.4885kN/mmq=2.00×4.5÷÷2×2=99.00kNN/mα=4.5÷22÷6.9==0.3266中跨g==3.82××2.1÷22×2=8..022kNN/mq=2.55×2.1÷÷2×2=55.25kNN/m2、梁、墙、窗窗自重作用下下的导荷载计计算计算该榀框架的的均布荷载时时，应把该框框架上的墙重重、梁重，窗窗重均化为作作用在该框架架的均布线荷荷载，并把由由纵向梁（纵纵向梁的自重重，其所承担担的墙重和窗窗重）所传来来的力化为加加在该框架上上的集中力。各各楼层1/1轴框架上梁梁墙窗传来的的均布荷载如如图2.7-4所示。图2.7-4梁、墙、窗窗自重传力计计算简图顶层：边跨g=2.225kN/mm(b×h==250mmm×500mmm)中中跨g=11.56kNN/m(b××h=2500mm×3550mm)标准层：边跨g=2..25kN//m(b×hh=250mmm×5000mm)中跨g==1.56kkN/m(bb×h=2550mm×3350mm))首层：边跨g=2.225kN/mm(b×h==250mmm×500mmm)中中跨g=11.56kNN/m(b××h=2500mm×3550mm)2.8第1/11轴框架内力力分析以下框架内力分分析中弯矩以以使杆端顺时时针为正，剪剪力以使杆端端顺时针转为为正，柱的轴轴力以压为正正，反之为负负。2.8.1竖向向荷载作用下下框架的内力力分析1）.弯矩计算算采用分层法对框框架进行内力力分析。分层法作出的两两个假定：竖向荷载作用下下，框架的侧侧移忽略不计计。每层框架梁上的的荷载对其他他层梁的影响响可忽略。分层计算时，假假定上下柱的的远端为固定定端，而实际际上框架上下下柱的远端为为固定端是弹弹性支承。为为了使误差减减少，除底层层外，其余各各层柱的线刚刚度应乘以折折减0.9（折减系数数），且弯矩矩传递系数取取1/3。（3）.固端弯弯矩计算将框架梁看成两两端固接的梁梁计算固端弯弯矩，具体荷荷载计算方法法参见《建筑筑结构静力计计算手册》（第第二版），具具体如下列各各图所示：均布荷载均布布荷载②三角形荷载载三角形荷载载③梯形荷载α=a/l梯形形荷载④各跨各层在各各种荷载下梁梁固端弯矩如如下表2.8-1所示：注：表中的单位位为，的单位为，的单位为()。竖向恒荷载下的的内力计算梁柱线刚度的增增减：中框架架梁的线刚增增大系数为2.0，柱的线刚地除底底层柱外，各各柱取折减系系数0.9。竖向永久荷载下下的各层内力力计算竖向永永久荷载作用用下的各层内内力计算采用用分层法；剪剪力由杆平衡衡得出；轴力力由结点平衡衡得出。把框架分成各个个单层无侧移移框架，各层层梁柱相对线线刚度如图2.8-1所示（图中中带括号的数数据为经修改改后的梁、柱柱相对线刚度度）：图2.8-1修改后梁柱柱相对线刚度度表2.8-1各跨各层层在各种荷载载下梁固端弯弯矩竖向荷载固端弯弯矩（自重）层数MABMBAMBCMCBMCDMDC4层-107.122107.12-3.803.80-107.122107.123层-72.4872.48-2.422.42-72.4872.482层-72.4872.48-2.422.42-72.4872.481层-72.4872.48-2.422.42-72.4872.48竖向荷载固端弯弯矩（活载）层数MABMBAMBCMCBMCDMDC4层-7.347.34-0.240.24-7.347.343层-29.3529.35-1.211.21-29.3529.352层-29.3529.35-1.211.21-29.3529.351层-29.3529.35-1.211.21-29.3529.35竖向永久荷载下下的内力计算算详见表2.8-22~表2.8-55表2.8-2层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3520.3010.3470.1940.1980.1690.4390.4390.1980.1690.1940.3470.3520.301固端弯矩-72.4872.48-2.422.42-72.4872.4825.51321.8165525.15055612.57533-12.5755-25.15006-25.51-21.82-8.015662-16.0311-16.3622-13.97-36.2836.2769916.36213.9654416.031228.01562222.82152.41272.78142211.390711-1.39077-2.781442-2.821-2.413一层分配传递-0.13499-0.26988-0.27544-0.235-0.6110.6105220.27540.2350330.26980.13489990.04750.04060.0468110.0234-0.02344-0.046881-0.047-0.041-0.002227-0.00455-0.00466-0.004-0.010.0102770.00460.0039660.0045440.0022770.00080.0006880.00078880.000399-0.00044-0.000779-8E-04-7E-04-8E-05-8E-05-7E-05-2E-040.0001778E-056.7E-0557.6E-055杆端弯矩28.38324.27055-52.6533270.16411-16.6422-14.2-39.3239.3179916.64214.20444-70.164452.653221-28.38-24.27柱远端弯矩9.460912.13522-5.54733-7.1025.54737.102211-9.461-12.14表2.8-3层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3350.3350.330.1890.1920.1920.4270.4270.1920.1920.1890.330.3350.335固端弯矩-72.4872.48-2.422.42-72.4872.4824.28124.2808823.9184411.95922-11.9599-23.91884-24.28-24.28-7.750881-15.5022-15.7488-15.75-35.0235.0222215.74815.7477715.501667.75081142.59652.5965222.55776691.278888-1.27899-2.557777-2.597-2.597二层分配传递-0.120885-0.24177-0.24555-0.246-0.5460.5460880.24550.2455550.2417110.12085550.04050.0404990.03988820.019944-0.01999-0.039888-0.04-0.04-0.001888-0.00388-0.00388-0.004-0.0090.0085110.00380.0038330.0037770.00188840.00060.0006330.00062220.000311-0.00033-0.000662-6E-04-6E-04-6E-05-6E-05-6E-05-1E-040.0001336E-056E-055.9E-055杆端弯矩26.91826.91844-53.8366969.99122-15.9977-16-3837.9969915.99715.99711-69.991153.836888-26.92-26.92柱远端弯矩8.97288.972811-5.33244-5.3325.33245.332377-8.973-8.973表2.8-4层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3350.3350.330.1890.1920.1920.4270.4270.1920.1920.1890.330.3350.335固端弯矩-72.4872.48-2.422.42-72.4872.4824.28124.2808823.9184411.95922-11.9599-23.91884-24.28-24.28-7.750881-15.5022-15.7488-15.75-35.0235.0222215.74815.7477715.501667.75081142.59652.5965222.55776691.278888-1.27899-2.557777-2.597-2.597三层分配传递-0.120885-0.24177-0.24555-0.246-0.5460.5460880.24550.2455550.2417110.12085550.04050.0404990.03988820.019944-0.01999-0.039888-0.04-0.04-0.001888-0.00388-0.00388-0.004-0.0090.0085110.00380.0038330.0037770.00188840.00060.0006330.00062220.000311-0.00033-0.000662-6E-04-6E-04-6E-05-6E-05-6E-05-1E-040.0001336E-056E-055.9E-055杆端弯矩26.91826.91844-53.8366969.99122-15.9977-16-3837.9969915.99715.99711-69.991153.836888-26.92-26.92柱远端弯矩8.97288.972811-5.33244-5.3325.33245.332377-8.973-8.973表2.8-5层号节点ABCD杆件截面下柱右梁左梁下柱右梁左梁下柱右梁左梁下柱分配系数0.5040.4960.2340.2380.5280.5280.2380.2340.4960.504固端弯矩-107.122107.12-3.83.8-107.122107.1253.98853.1315526.565776-26.5666-53.13-53.9888-15.1977-30.39333-30.9133-68.5868.5830.91330.3933315.1977.65917.5375333.7687665-3.76888-7.538-7.65911四层分配传递-0.44099-0.881889-0.897-1.989991.98990.8970.8818990.44090.22220.2187110.1093554-0.10944-0.219-0.22222-0.01288-0.025559-0.026-0.057770.05770.0260.0255990.01280.00640.0063550.0031773-0.00322-0.006-0.00644-0.000774-0.00088-0.001770.00170.00080.000744杆端弯矩61.876-61.8766106.26556-31.8377-74.429974.42931.837-106.27761.876-61.8766柱远端弯矩20.625-10.612210.612-20.6255分层法结算结果果，由于上下下层柱传递弯弯矩引起节点点不平衡，要要进行一步进进行分配修正正。调整过程如下表表：表2.8-6层节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3520.3010.3470.1940.1980.1690.4390.4390.1980.1690.1940.3470.3520.301叠加后弯矩37.35624.27055-52.6533270.16411-21.9744-14.2-39.3239.3179921.97414.20444-70.164452.653221-37.36-24.27一层不平衡弯矩8.97-5.332337352445.3323773524-8.973弯矩分配-3.158-2.70088-3.1135571.0344881.0558110.90122.3409-2.34099-1.056-0.90122-1.034553.11356663.15842.7008最终杆端弯矩34.19721.56977-55.7666871.19866-20.9188-13.3-36.9836.9769920.91813.30322-71.199955.766778-34.2-21.57表2.8-7层节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3350.3350.330.1890.1920.1920.4270.4270.1920.1920.1890.330.3350.335叠加后弯矩35.89136.37944-53.8366969.99122-21.3299-21.54-3837.9969921.32921.54444-69.991153.836888-35.89-36.38二层不平衡弯矩18.433772765-10.879965962210.879665962-18.43弯矩分配-6.175-6.17533-6.0831132.0562662.0888992.08894.6456-4.64566-2.089-2.08899-2.056336.0831336.17536.1753最终杆端弯矩29.71630.20411-59.9272.04744-19.2411-19.46-33.3533.3513319.24119.45555-72.047759.920001-29.72-30.2表2.8-8层节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3350.3350.330.1890.1920.1920.4270.4270.1920.1920.1890.330.3350.335叠加后弯矩47.54435.89133-53.8366969.99122-26.6099-21.33-3837.9969926.60921.32955-69.991153.836888-47.54-35.89三层不平衡弯矩29.598223628-15.944455971115.944555971-29.6弯矩分配-9.915-9.91544-9.7674423.0135223.0613663.06146.8083-6.80833-3.061-3.06144-3.013559.76741189.91549.9154最终杆端弯矩37.6325.98-63.6073.00-23.5488-18.27-31.1931.1923.5518.27-73.005563.60-37.63-25.98表2.8-9层号节点ABCD杆件截面下柱右梁左梁下柱右梁左梁下柱右梁左梁下柱分配系数0.5040.4960.2340.2380.5280.5280.2380.2340.4960.504四层叠加后弯矩70.849-61.8766106.26556-37.1699-74.429974.42937.169-106.27761.876-70.8499不平衡弯矩8.9728113463-5.332337352445.3323773524-8.97288134633弯矩分配-4.522-4.450551.24777751.26912.815499-2.815-1.269-1.247884.45054.5223最终杆端弯矩66.327-66.3277107.51333-35.9-71.614471.61435.9-107.51166.327-66.3277竖向可变荷载下下的各层内力力计算（弯矩矩计算采用分分层法）竖向可变荷载下下的内力计算算详见表2.8-110~表2.8-113表2.8-100层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3520.3010.3470.1940.1980.1690.4390.4390.1980.1690.1940.3470.3520.301固端弯矩-29.3529.35-1.211.21-29.3529.3510.3318.834410.184555.0922-5.092-10.18-10.33-8.834-3.22355-6.447-6.58-5.616-14.5914.5896.585.61626.44713.22351.13470.97031.1185660.5593-0.559-1.119-1.135-0.97一层分配传递-0.05433-0.109-0.111-0.095-0.2460.24550.11070.09450.10850.05430.01910.01630.0188220.0094-0.009-0.019-0.019-0.016-0.00099-0.002-0.002-0.002-0.0040.00410.00190.00160.00180.00090.00030.00030.0003220.0002-2E-04-3E-04-3E-04-3E-04-3E-05-3E-05-3E-05-7E-057E-053E-053E-053E-05杆端弯矩11.4859.8212-21.307728.454-6.693-5.712-16.0516.0496.69265.7124-28.4521.307-11.49-9.821柱远端弯矩3.82844.9106-2.231-2.8562.23092.8562-3.828-4.911表2.8-111层号节点ABCD杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系数0.3350.3350.330.1890.1920.1920.4270.4270.1920.1920.1890.330.3350.335固端弯矩-29.3529.35-1.211.21-29.3529.359.83239.83239.68554.8428-4.843-9.686-9.832-9.832-3.11699-6.234-6.333-6.333-14.0814.0846.33276.33276.23373.11691.04421.04421.0285770.5143-0.514-1.029-1.044-1.044二层分配传递-0.04866-0.097-0.099-0.099-0.220.21960.09870.09870.09720.04860.01630.01630.0160440.008-0.008-0.016-0.016-0.016-0.00088-0.002-0.002-0.002-0.0030.00340.001