医院门诊楼结构设计计算书(含施工组织设计)

摘要关键词:框架结构;毕业设计;建筑设计;结构设计;施工组织设计;本工程是根据辽宁工业大学土木建筑系土木工程专业毕业设计任务书的要求的，本次设计包括建筑设计、结构设计、施工组织设计三部分的内容。该工程名称为锦州市某医院门诊楼，该建筑主体全长69.5余米，宽35.3余米，该工程主体六层，局部五层，每层均设有男女厕所。此建筑采用现浇框架结构，梁柱承重,以保证建筑物的大开间，满足门诊楼的使用要求。柱尺寸500×500，柱距4.2米，主梁，跨度5.4米。由于该建筑物长度和形状的影响，在设计中在建筑整体的转折处设有两处防震逢,设防烈度为7度，且高度小于30m，查规范可知该建筑的抗震等级为三级。整幢楼房设置两部两跑楼梯和一部防火楼梯，以及两部电梯。满足疏散和防火要求。基础均采用柱下独立基础，地基承载力为280KN/㎡，地下水位离地面为-5.3m，冻土深度为-1.10m，考虑地震作用的影响。在设计过程中，我们采用PKPM的软件，CAD为辅助工具，计算并画出梁、板、柱的配筋图。

Keywords:frameworkstructure;designforgraduation;designforbuilding;designforstructure;designfororganizationofconstruction;AbstractThisprojectisdesignedbythegraduationprojectspecificationofcivilengineeringspecialtyofCivilConstructionDepartment,Liaoningindustrialuniversity,whichincludesthreepartsofbuildingdesign,structuraldesignandconstructiondesign.Thisprojectissomehospitaloutpatientinjinzhouandtheoveralllengthandwidthoftheconstruction’smainbodyarebothmorethan69.5mwithsix-floorshavinglavatoryThisbuildingadoptsfour-floorframeconstructioncastinginplaceandbeam-columnbearingtoguaranteelargebayandsatisfyutilizingrequirementofthehospitaloutpatient.Itscolumndimensionis500×500mm,mainbeam250×450mm,columnspace4.2mandspan5.4m.Owingtotheimpactofthebuildingshape.Thesafeclassofthebuildingislevel2andearthquakeintensityisdegree7.Mydesignisacombinationofmiddlecorridortypewithcompactroomsandeconomizedright-of-wayandtheplanarconfigurationisreasonableingeneral.ThewholebuildingprovidestworunstairsandtwoliftThefoundationisaloneunderthepillarsanditcansupport280kpa.Thewaterunderthegroundis5.3metresdeep.Thefreezingis1.10metresunderthegroundwiththeconcermingoftheearthquake.WeusesoftwareofPKPMandCADasassistanttooltocalculateanddrawnupthereinforcementdrawingofgirders,platesandcolumnsinthedesignprocess.

目录第1章建筑设计 11.1工程概况 11.2建筑设计说明 11.2.1设计概要 11.2.2建筑平面、立面、剖面设计 11.2.3装饰 21.2.4抗震设计 21.2.5楼梯的设计 21.2.6关于防火的设计 31.2.7细部构造总说明 31.3建筑细部具体构造做法 51.3.1屋面做法： 51.3.2楼面做法： 61.3.3地面做法： 61.3.4内墙做法： 61.3.5外墙做法： 61.3.6墙基防潮： 61.3.7踢脚做法： 71.3.8卫生间做法： 71.3.9女儿墙做法： 71.3.10台阶做法： 71.3.11基础： 7第2章结构设计 82.1梁柱截面选择 82.1.1初步估计截面尺寸 82.2结构计算简图 92.2.1梁的计算跨度 92.2.2柱的高度 9第3章结构计算 103.1恒荷载计算 103.1.1屋面框架梁线荷载标准值 103.1.2楼面框架梁线荷载标准值 113.1.3屋面框架节点集中荷载标准值 113.1.4楼面框架节点集中荷载标准值 123.1.5恒荷载作用下的结构计算简图 133.2计算重力荷载代表值 133.2.1第6层的重力荷载代表值： 133.2.2第2～5层的重力荷载代表值： 143.2.3第1层的重力荷载代表值： 143.2.4所取计算结构框架总重力荷载代表值： 163.3水平荷载作用下结构内力计算与侧移计算 163.3.1框架梁线刚度的计算 173.3.2框架柱侧移刚度的计算 173.3.3层间刚度计算 183.3.4水平地震作用，层间地震剪力和弹性位移计算 193.3.5水平地震作用下横向框架的内力分析 20第4章重力荷载作用下内力计算 234.1恒荷载作用下的内力计算 234.1.1弯矩分配法计算 254.1.2跨中弯矩及剪力、轴力的计算 294.1.3恒载作用下梁端剪力及柱轴力 304.1.4恒载作用下弯矩图、剪力图及轴力图 304.1.5弯矩调幅 324.2活荷载作用下的内力计算 334.2.1活荷载 334.2.2计算简图 334.2.3等效均布荷载及固端弯矩的计算 344.2.4活载作用下跨中弯矩 374.2.5活载作用下梁端剪力及柱轴力 374.2.6活载作用下弯矩图、剪力图及轴力图 38第5章内力组合 415.1梁内力组合 415.2柱内力组合 44第6章截面设计及配筋 476.1柱的截面设计及配筋计算 476.2梁截面设计及配筋计算 48第7章施工组织设计 507.1工程概况 507.1.1建筑物概况 507.1.2建筑地点特征 507.2施工方案 507.2.1确定施工总体目标 507.2.2施工程序及安排 517.2.3主要施工方法 517.2.4土方开挖和基础工程 527.2.5钢筋工程 527.2.6模板工程 527.2.7混凝土工程 527.2.8脚手架施工工程安全保护方案 537.2.9装饰工程 537.3施工技术组织措施 547.3.1保证进度目标的措施 547.3.2保证质量目标的措施 547.3.3保证安全生产目标的措施 54第8章PKPM内力计算 55主要参考文献 59编后语 60致谢 61第1章建筑设计本工程是根据辽宁工业大学零三级土木建筑系土木工程专业毕业设计“锦州市某医院门诊楼”设计组的设计要求进行设计的。1.1工程概况工程名称：医院门诊楼；工程环境：本工程位于锦州市某医院内；建筑类别：丙类；设计使用年限：50年；地面粗糙度：C类；抗震等级：三级；设防烈度：7度；1.2建筑设计说明1.2.1设计概要本工程位于锦州市某处，拟建建筑物场地周围有主、次干道。场地为90×100㎡。建筑物四周进行适当的绿化，并建有停车位、运动场、停车棚等。本设计是医院门诊楼，应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般有办公用房、公共用房和服务用房等组成。门诊楼内各种房间的具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。建筑应根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件，故本建筑选取开间为4.2m，进深为5.4m。1.2.2建筑平面、立面、剖面设计平面设计该建筑物为主体六层、局部五层的钢筋混凝土框架结构。建筑面积为4068.30㎡。该建筑物南北朝向，东西长69.5m，南北长为35.3m。各层层高均为3.3m。电梯机房高度为2.7m。根据医院门诊楼的使用要求和规范规定，在门诊和急诊两部分分别设置出入口，另外还在建筑物的左侧设置一个应急出入口。根据规范把内科和急诊设置在一楼，二楼左侧仍设为内科，二楼右侧设置妇产科，耳、鼻、喉科在三、四、五楼，六楼设置办公室、心理分析、健康咨询等部门。在各层分别设置诊察室、候诊室、隔离室、手术室、治疗室、医生办公室、护士站、库房。每层男、女厕所分别设置。其中，诊察室和治疗室都设置在采光良好的一侧。立面设计立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。本建筑总高度为14.4m。室内外高差为0.600m。室外设置四级台阶。顶部砌筑0.8m高的女儿墙。底层墙面采用面砖装饰。二～六层采用滚涂白色外墙乳胶漆。勒脚粘贴斩假石饰面。建筑物正背两面设置落水管。建筑剖面建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取房间层高为3.3m。1.2.3装饰在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为褐色的马赛克，配上白色的塑钢窗。室内采用彩色水磨石地面，在卫生间内采用地砖防水楼面。1.2.4抗震设计《建筑抗震设计规范》规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。锦州地区抗震设防烈度为7度，必须进行抗震设防。建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。丙类建筑的抗震等级查规范确定，本设计属于框架结构，7度设防，高度小于30m，所以为三级框架。防震逢的最小宽度应符合下列要求：（1）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜增加宽度20mm。（2）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定。1.2.5楼梯的设计楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。直跑楼梯具有方向单一，贯通空间的特点，双分平行楼梯和双分转角楼梯则是均衡对称的形式，典雅庄重。双跑楼梯、三跑楼梯一般用于不对称的平面布局，既可用于主要楼梯，也可用在次要部位作为辅助性质的楼梯。人流疏散量大的建筑常采用交叉楼梯和剪刀楼梯的形式，不仅有利于人流疏散，还可达到有效利用空间的效果。其它形式的楼梯，如：弧形梯、螺旋楼梯的使用，可以增加建筑空间的轻松活泼的感觉。梯段净高（H）一般应大于人体上肢伸直向上，手指触到顶棚的距离。梯段净高应当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算。考虑行人肩扛物品的实际需要，防止行进中碰头产生压抑感，楼梯梯段净高不小于2200mm，平台部分的净高应不小于2000mm。在医院中，楼梯的平台宽度还应保证担架在平台处能转向通行，其中间平台宽度应≥1.2.6关于防火的设计玻璃幕墙的要求：玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙等填充墙的材料应用非燃烧材料。如外墙面采用耐火极限不低于1小时的非燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外沿设置不低于80cm的实体群墙或在玻璃幕墙内侧每层设自动喷水保护，其喷头间距不宜大于2疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。1.2.7细部构造总说明1）勒脚：勒脚是墙身接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蚀，遭到破坏，同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防护措施。勒脚防潮层：分为水平防潮层和垂直防潮层。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，要同时设置水平防潮层和垂直防潮层。本工程只设水平防潮层。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层。油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性。由于油毡层降低了上下砌体之间的粘结力，且降低了砌体的整体性，对抗震不利，目前已少用。砂浆防潮层是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆。防水砂浆能克服油毡防潮层的缺点，但由于砂浆系脆性材料，易开裂。故不适于地基会产生微小变形的建筑中。为了提高防潮层的抗裂性能，常采用60mm厚的配筋细石混凝土防潮层。工程中常在标高-0.06m处设防潮层。2）散水为保护墙基不受雨水的侵蚀，常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面，以使将屋面水排至远处，这一坡面称散水。散水坡度约3%-5%，宽一般为600mm-1000mm，纵向每隔10米做一道伸缩缝，散水与外墙设20宽缝，其缝内均填沥青砂浆。当屋面排水方式为自由落水时，要求其宽度较出檐多200mm，一般雨水较多地区多做成明沟，干燥地区多做成散水。本工程做散水，宽度600mm，坡度3%；20厚1：2.5水泥砂浆压实赶光；50厚C10混凝土；100厚3:7灰土；80厚C10混凝土垫层；素土夯实。4）楼地面工程（1）内地面混凝土垫层酌情设置纵横缝（平头缝），细石混凝土地面面层设置分格缝，分格缝与垫层缩缝对齐，缝宽20mm，内填沥青玛蹄谛脂。（2）浇水磨石楼地面面层应分格，除特殊注明外，一般普通水磨石面层用厚玻璃条分隔；彩色水磨石面层用2厚铜条分格，分格大小酌情处理。（3）室内经常有水房间（包括室外阳台）应设地漏，楼地面用1：2.5水泥砂浆（掺3%防水粉）作不小于1%排水坡度坡向地漏，最薄处为20厚，地面最高点标高低于同层房间地面标高20。（4）特殊注明外，门外踏步、坡道的混凝土垫层厚度做法同地面。（5）建筑电缆井、管道井每层在楼板处做法按结构整铺钢筋，待管道安装后用同样标号混凝土封闭。5）屋面工程（1）屋面为刚性防水屋面（2）基层与突出屋面结构（女儿墙、墙、变形缝、管道、天沟、檐口）的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角。（3）凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免做防水材料后再凿洞。6）门窗工程a)在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测。b)窗采用塑钢窗，主入口采用玻璃门，室内房间的门采用木制门。c)门窗安装前预埋在墙或柱内的木、铁构件应做防腐、防锈处理。7）油漆构件防腐、防锈工程a)所有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理后方可使用，面刷酚酞清漆。b)所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈，刷防锈漆饿二道；所有露明金属构件（不锈钢构件除外），均须先除锈刷防锈漆一道，再刷油漆二道。c)所有室内木质门窗均需打腻子，磨退后刷底漆一道，再刷调和漆二道。8）基础工程根据现行《建筑地基基础设计规范》和地基损坏造成建筑物破坏后果（危及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性）的严重性，将基础分为三个安全等级：一级、二级、三级。基础按刚度分可分为：刚性基础和柔性基础；按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础。其中，独立基础是柱基础中最常用和最经济的型式。本工程采用独立基础。基础埋置深度的选择应考虑：1.建筑物结构条件和场地环境条件。在保证建筑物基础安全稳定，耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式，这些要求常成为其基础埋深的先决条件。结构物荷载大小和性质不同，对地基的要求也不同，因而会影响基础埋置深度的选择。为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m，且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m，同时有要便于周围排水沟的布置。2.工程地质条件3.水文地质条件选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。1.地基冻融条件。《规范》规定所考虑的因素：2.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施、基础的形式和构造。3.作用在地基上的荷载大小和性质。4.工程地质和水文地质条件。5.相邻建筑物的基础埋深。6.地基土冻胀和融陷的影响。综合以上因素：本设计初选基础顶面到室外地面的距离为500mm，室内外高差为600mm,则底层柱高=3300+600+500=4400mm。9）工种配合a)设备管井的封闭需待设备及管道安装后再进行，个别管道井要待设备调试后再封闭。b)凡楼板、墙体及墙上留洞，均需对照有关专业图纸，准确无误后方可施工。钢筋混凝土墙和楼板上所有留洞需预留，不得再打。c)卫生间、空调等管道内施工时要防止砂浆残渣和碎砖等杂物掉入，防止堵塞。1.3建筑细部具体构造做法1.3.1屋面做法：选用刚性防水屋面（1）40厚的C20细石混凝土保护层（2）改性沥青双层防水屋面（3）3厚1：3石灰砂浆隔离层（4）20厚的1：2.5水泥砂浆找平层（5）100厚的钢筋混凝土板（6）120厚水泥聚苯保温板1.3.2楼面做法：选用水磨石楼面1、15厚1：2白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡。2、20厚1：3水泥砂浆找平层。3、现浇100厚钢筋混凝土楼面板。4、12厚纸筋石灰抹底5、3厚细石粉面6、8厚水泥石灰膏砂浆1.3.3地面做法：选用水磨石地面(彩色水磨石地面)1、15厚1：2白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡。2、20厚1：3水泥砂浆找平层。3、60厚C10混凝土。4、100厚碎石或碎砖夯实。5、素土夯实。1.3.4内墙做法：1、内墙180厚粘土空心砖；2、40厚双面内墙抹灰；3、大白两道；1.3.5外墙做法：1、外墙300厚使用粘土空心砖；2、20厚内、外墙抹灰，外墙使用水泥砂浆，内墙使用混合砂浆；3、25厚水泥砂浆打底；4、外墙刷涂料；1.3.6墙基防潮：1、采用防水砂浆防潮层2、20厚1：2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在-0.06标高处1.3.7踢脚做法：1、踢脚线高为150mm；2、15厚水泥沙浆打底；3、10厚1：1.5水泥石渣粉面；4、磨光打蜡。1.3.8卫生间做法：1、4-厚马赛克，素水泥浆擦缝2、3-4厚水泥胶合层3、20厚1：3水泥砂浆找平层4、素水泥浆结合层一道5、80厚钢筋混凝土楼板1.3.9女儿墙做法：1、240厚机制红砖2、20厚抹灰1.3.10台阶做法：1、30厚预制水磨石板；2、15厚1：2.5水泥砂浆找平层；3、60厚C15细石混凝土；4、素土夯实；1.3.11基础：本建筑结构设计设置钢筋混凝土柱下独立基础。第2章结构设计2.1梁柱截面选择结构部分平面布置如图3-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下：图2-1部分结构平面布置2.1.1初步估计截面尺寸边跨（AB、CD跨）梁：取，取；中跨（BC跨）梁：取，；连系梁：取；柱截面尺寸估算该框架结构的抗震设防烈度为7度，且高度小于30m，所以查规范该结构抗震等级为三级，其轴压比限值为；各层重力荷载代表值近似取15kN/m2，边柱及中柱的负荷面积分别为2.74.2m2和4.24.2m2，可得一层柱截面面积为:边柱，中柱，取柱子截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为297mm和332mm。根据上述结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下：；基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面为500mm。2.2结构计算简图图2-2结构计算简图2.2.1梁的计算跨度：；：；2.2.2柱的高度底层：；二~六层：；第3章结构计算3.1恒荷载计算3.1.1屋面框架梁线荷载标准值屋面屋面为刚性防水屋面40厚的C20细石混凝土保护层23×0.04＝0.92kN/m23厚1：3石灰砂浆隔离层0.003×17=0.0513kN/m2改性沥青双层防水屋面0.3kN/m220厚的1：2.5水泥砂浆找平层20×0.02＝0.4kN/m2100厚的钢筋混凝土板25×0.10=2.5kN/m220厚水泥砂浆找平层20×0.02＝0.4kN/m212厚纸筋石灰抹底0.160kN/m2屋面恒荷载：4.732kN/m2屋面活荷载：边跨（AB、CD跨）框架梁自重梁侧粉刷中跨（BC跨）框架梁自重梁侧粉刷因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：3.1.2楼面框架梁线荷载标准值1～5层楼面(水磨石楼面)15厚的1：2白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡18×0.015＝0.27kN/m220厚的1：3水泥砂浆找平层20×0.02＝0.40kN/m2现浇100厚的钢筋混凝土楼板25×0.1＝2.5kN/m23厚细石粉面16×0.003＝0.048kN/m28厚水泥石灰膏砂浆14×0.008＝0.112kN/m2楼面恒荷载3.33kN/m2楼面活荷载：房间：；走廊：边跨框架梁及梁侧粉刷边跨填充墙自重墙面粉刷中跨框架梁及梁侧粉刷因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重粉刷1m高女儿墙自重粉刷连系梁传来屋面自重顶层边节点集中荷载中柱连系梁自重粉刷连系梁传来屋面自重顶层中节点集中荷载3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重粉刷墙体及窗体自重粉刷框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重中间层边节点集中荷载中柱连系梁自重粉刷内纵墙自重（包括门洞）粉刷框架柱自重粉刷连系梁传来楼面自重中间层中节点集中荷载3.1.5恒荷载作用下的结构计算简图恒荷载作用下的结构计算简图如图3-2所示。图3-2恒荷载作用下结构计算简图3.2计算重力荷载代表值3.2.1第6层的重力荷载代表值：屋面恒载：女儿墙：框架梁自重连系梁自重半层柱重半层墙重屋面活荷载3.2.2第2～5层的重力荷载代表值：楼面恒载：上、下半层墙重：框架梁自重连系梁自重上半层柱+下半层柱：楼面活荷载：3.2.3第1层的重力荷载代表值：楼面恒载：上半层墙重：下半层墙重：外墙体及窗体自重粉刷所以内纵墙自重（包括门洞）粉刷所以横向墙体所以下半层墙重：故上下半层墙总重上半层柱重：下半层柱重：框架柱自重粉刷所以下半层柱重：故上下半层柱总重框架梁自重连系梁自重楼面活荷载：3.2.4所取计算结构框架总重力荷载代表值：一榀框架总重力荷载代表值为：图3-3各层重力荷载代表值3.3水平荷载作用下结构内力计算与侧移计算水平荷载较小，与地震作用相比可以忽略不记。故仅考虑水平荷载的地震作用。该结构的高度为，且质量与刚度沿高度分布均匀，以剪切变形为主，满足底部剪力法的使用条件，因此采用底部剪力法计算。3.3.1框架梁线刚度的计算表3.3.1部位截面跨度混凝土惯性矩边框架中框架屋面边跨梁0.25×0.455.42.8×1071.9×10-32.85×10-31.48×1043.8×10-31.97×104屋面中跨梁0.2×0.332.8×1070.45×10-30.675×10-30.63×1040.9×10-30.84×104楼面边跨梁0.25×0.455.42.8×1071.9×10-32.85×10-31.48×1043.8×10-31.97×104楼面中跨梁0.2×0.332.8×1070.45×10-30.675×10-30.63×1040.9×10-30.84×104注释：表中惯性矩；。3.3.2框架柱侧移刚度的计算表3.3.2部位截面柱高混凝土惯性矩底层0.5×0.54.42.8×1075.21×10-33.32×104标准层（2~6层）0.5×0.53.32.8×1075.21×10-34.42×104类型根数底层边框边柱A、D0.4460.3877963.94边框中柱B、C0.6360.4318869.35中框边柱A、D0.5930.52310762.610中框中柱B、C0.8460.47317409.411柱类型根数标准层边框边柱A、D0.3220.13967704边框中柱B、C0.3990.1668085.15中框边柱A、D0.2230.1004870.510中框中柱B、C0.3180.1376672.611顶层边框边柱A、D0.3220.13967704边框中柱B、C0.3990.1668085.15中框边柱A、D0.2230.1004870.510中框中柱B、C0.3180.1376672.6113.3.3层间刚度计算表3.3.3楼层边框架各柱中框架各柱层间刚度底层375331.5标准层189609.1顶层189609.13.3.4水平地震作用，层间地震剪力和弹性位移计算本框架结构符合底部剪力法的使用范围，故采用底部剪力法计算水平地震作用，采用能量法计算结构的基本自振周期，基本自振周期折减系数取。表3.3.4.1结构基本自振周期计算层次63685.05093685.0509189609.10.0190.3971463580.854380.10628065.1571189609.10.0430.3781655.68625.8544380.106212445.2633189609.10.0660.3351467.34491.5634380.106216825.3695189609.10.0880.2691178.25316.9524380.106221205.4757189609.10.1120.181792.8143.514792.853725998.3294375331.50.0690.069330.7122.8225998.329413233776887.782181.48该地区设防烈度为7度：；近震，场地类别为Ⅱ类：；于是得：＜＜；∴；；由于：＞，所以需要考虑顶部附加地震作用。表3.3.4.2层次63685.050920.977017.6203.2203.20.00111/55054380.106217.677089.9203.4406.60.002244380.106214.362635.5175.1581.70.00334380.10621148181.2134.7716.40.003824380.10627.733726.894.3810.70.004314792.85374.421088.659869.70.002325998.3294319739.6所以结构的变形满足规范的要求。3.3.5水平地震作用下横向框架的内力分析取中框架计算，将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。柱端剪力按下式来计算：柱上、下端弯矩、按下式来计算：式中：—i层j柱的侧移刚度；h为该层柱的计算高度；y-反弯点高度比；—标准反弯点高比，根据上下梁的平均线刚度，和柱的相对线刚度的比值，总层数，该层位置查表确定。—上下梁的相对线刚度变化的修正值，由上下梁相对线刚度比值及查表得。—上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值及查表。—下层层高对该层层高的比值及查表得。需要注意的是是根据表：倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比查得。表3.3.5.1中框架柱端弯矩及剪力计算层数Dij/∑DijVijKy6边柱0.0265.280.2230.46.9710.45中柱0.0357.110.3180.4510.5612.95边柱0.02610.570.2230.413.9520.9中柱0.03514.230.3180.4521.1325.834边柱0.02615.120.2230.419.9629.94中柱0.03520.360.3180.4530.2336.95３边柱0.02618.630.2230.424.5936.89中柱0.03525.070.3180.4537.2345.5２边柱0.02621.080.2230.427.8341.74中柱0.03528.370.3180.4542.1351.49１边柱0.02925.221.1450.556149.94中柱0.046400.8460.6105.670.4注：表中弯矩单位为,剪力单位为KN梁端弯矩求法：对于边跨梁端弯矩。对于中跨，由于梁的端弯矩与梁的线刚度成正比，因此而梁端剪力公式如下：轴力公式如下：表3.3.5.2梁端弯矩及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N610.459.045.43.613.863.863.002.57-3.611.04527.8725.515.49.8910.8810.883.007.25-13.51.6443.8940.725.415.6717.3617.363.0011.57-29.175.7356.8553.15.420.3622.6322.633.0015.09-49.5310.97266.3363.25.423.826.5226.523.0017.68-73.3317.09177.7778.895.429.0133.6433.643.0022.43-102.3423.67图3-4水平地震作用下中框架弯矩图（单位）第4章重力荷载作用下内力计算取3轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为5.4m，如图所示，直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元内的其余楼面荷载则通过框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。见图4-1所示。图4-1横向框架计算单元4.1恒荷载作用下的内力计算恒荷载作用下的计算简图见图3-2。恒荷载作用下的内力计算采用分层法。取中间层为例，结构计算简图如图4-2a所示，图4-2中的柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。根据固端弯矩相等的原则，可把4-2a中的梯形分布荷载以及三角形分布荷载，化为等效均布荷载见图4-2b。等效均布荷载的计算公式如图4-3a、4-3b所示。图4-2a分层法计算简图gg’中g’边图4-2b分层法计算简图MMABMBAABalall图4-3a荷载的等效图4-3b荷载的等效把梯形荷载化作等效均布荷载，。4.1.1弯矩分配法计算顶层：等效均布荷载固端弯矩：弯矩分配计算过程如下图：图4-4顶层弯矩分配计算过程中间层、底层：等效均布荷载固端弯矩：弯矩分配计算过程如下图：图4-5中间层弯矩分配计算过程图4-6底层弯矩分配计算过程分层计算的结果在节点不平衡，因此，还需要再进行一次分配，见下图。图4-7再次分配计算过程4.1.2跨中弯矩及剪力、轴力的计算第六层：第五层：第四层：第三层：第二层：第一层：4.1.3恒载作用下梁端剪力及柱轴力层数梁V左V右边柱中间柱6AB40.0956.7上端：40.09下端：62.96上端：15.76下端：38.63BC15.7615.765AB60.371.3上端：123.26下端：146.13上端：50.45下端：73.32BC11.8211.824AB60.371.3上端：206.43下端：229.3上端：85.14下端：108.01BC11.8211.823AB60.371.3上端：289.6下端：312.47上端：119.83下端：142.7BC11.8211.822AB60.371.3上端：372.77下端：395.64上端：154.52下端：177.39BC11.8211.821AB60.171.5上端：455.74下端：478.61上端：189.21下端：212.08BC11.8211.82注：柱子轴力已加上柱子本身自重。4.1.4恒载作用下弯矩图、剪力图及轴力图图4-8恒载作用下的弯矩图（单位：）图4-9恒载作用下剪力图（单位：）图4-10恒载作用下轴力图（单位：）4.1.5弯矩调幅图4-11恒载作用下经调幅后的弯矩图（单位：）（括号内数为调幅后的数据）4.2活荷载作用下的内力计算4.2.1活荷载屋面活荷载，楼面房间、卫生间活荷载：走廊：4.2.2计算简图图4-12活荷载作用下的内力计算屋面梁上线荷载标准值：楼面梁上线荷载标准值：4.2.3等效均布荷载及固端弯矩的计算顶层：固端弯矩：图4-13顶层弯矩分配计算过程其他层：固端弯矩：图4-14中间层弯矩分配计算过程图4-15底层弯矩分配计算过程分层计算的结果在节点不平衡，因此，还需要再进行一次分配，见下图。图4-16再次分配计算过程4.2.4活载作用下跨中弯矩（跨中弯矩调幅系数为1.2，）AB跨调幅后BC跨调幅后61/8×1.59×5.42-（3.7+3.94）/2=1.982.381/8×0.94×32-0.98=0.080.151/8×6.35×5.42-（13.99+15.04）/2=8.610.321/8×4.69×32-4.39=0.891.0741/8×6.35×5.42-（14.24+15.2）/2=8.4310.11/8×4.69×32-4.32=0.961.1531/8×6.35×5.42-（14.24+15.2）/2=8.4310.11/8×4.69×32-4.32=0.961.1521/8×6.35×5.42-（14.28+15.26）/2=8.3810.11/8×4.69×32-4.3=0.981.1811/8×6.35×5.42-（13.85+14.94）/2=8.7610.51/8×4.69×32-4.44=0.8414.2.5活载作用下梁端剪力及柱轴力层数梁V左V右边柱中间柱6AB3.423.513.425.76BC2.252.255AB14.9312.7918.3529.8BC11.2511.254AB14.9412.7833.2953.83BC11.2511.253AB14.9412.7848.2377.86BC11.2511.252AB14.9412.7863.17101.89BC11.2511.251AB14.9212.877.09125.94BC11.2511.254.2.6活载作用下弯矩图、剪力图及轴力图图4-17活载作用下弯矩图图4-18活载作用下剪力图图4-19活载作用下轴力图第5章内力组合本章中单位统一为：弯矩kN∙m，剪力kN，轴力kN。根据前面第三、四章的内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中，由于对称性，每层梁取5个控制截面。柱分为边柱和中柱，每根柱有2个控制截面。内力组合使用的控制截面标于下图。5.1梁内力组合梁内力组合1．计算过程见下页表中，弯矩以下部受拉为正，剪力以沿截面顺时针为正注：（1）地震作用效应与重力荷载代表值的组合表达式为：其中，SGE为相应于水平地震作用下重力荷载代表值效应的标准值。而重力荷载代表值表达式为：Gk——恒荷载标准值；Qik——第i个可变荷载标准值；ΨQi——第i个可变荷载的组合之系数，屋面活荷载不计入，雪荷载和楼面活荷载均为0.5。考虑到地震有左震和右震两种情况，而在前面第三章计算地震作用内力时计算的是左震作用时的内力，则在下表中有1.2(①+0.5②)+1.3③和1.2(①+0.5②)-1.3③两列，分别代表左震和右震参与组合。（2）因为风荷载效应同地震作用效应相比较小，不起控制作用。表5.1梁内力组合计算表楼层截面①恒荷载②活荷载③地震作用MVMVMV61-31.02540.09-3.153.4210.05-3.61234.05—2.38—0.51—3-35.32-56.7-3.35-3.51-9.04-3.614-10.6115.76-0.832.253.86-2.575-1.21—-0.1—0—51-47.460.3-11.8914.9327.87-9.89242.38—10.32—1.18—3-49.05-71.3-12.78-12.79-25.51-9.894-7.9411.82-3.7311.2510.88-7.255-0.93—-1.07—0—41-47.0260.3-12.114.9443.89-15.67242.68—10.1—1.59—3-48.83-71.3-12.92-12.78-40.72-15.674-8.0211.82-3.6711.2517.36-11.575-0.85—-1.15—0—31-47.0260.3-12.114.9456.85-20.36242.68—10.1—1.88—3-48.83-71.3-12.92-12.78-53.1-20.364-8.0211.82-3.6711.2522.63-15.095-0.85—-1.15—0—21-47.1860.3-12.1414.9466.33-23.8242.56—10.1—1.56—3-48.92-71.3-12.97-12.78-63.2-23.84-811.82-3.6611.2526.52-17.685-0.87—-1.18—0—11-45.2860.1-11.7714.9277.77-29.01244.76—10.5—-0.56—3-46.41-71.5-12.7-12.8-78.89-29.014-8.9211.82-3.7711.2533.64-22.4350.06—-1—0—表5.2梁内力组合计算续表楼层截面1.2(①+0.8②)+1.3③1.2(①+0.8②)－1.3③MmaxMmin|Vmax|MVMV61-27.1947.28-53.3255.5-27.19-53.3255.5244.81—42.48—44.8142.48—3-57.352-75.52-33.85-67.3-33.85-57.352-75.524-8.5117.73-18.5521.41-8.51-18.5521.415-1.55—-1.55—-1.55-1.55—51-32.0673.84-104.5399.55-32.06-104.5399.55262.3—59.23—62.359.23—3-104.29110.7-37.97-84.98-37.97-104.29110.74-27.2515.561.0334.41.03-27.2534.45-2.14—-2.14—-2.14-2.14—41-10.9866.33-125.1107.07-10.98-125.1107.07262.98—58.85—62.9858.85—3-123.94-118.21-18.06-77.47-18.06-123.94-118.2149.429.943-35.7240.039.42-35.7240.035-2.13—-2.13—-2.13-2.13—315.8760.23-141.95113.175.87-141.95113.17263.36—58.47—63.3658.47—3-140.03-124.31-1.97-71.37-1.97-140.03-124.31416.275.37-42.5744.616.27-42.5744.65-2.13—-2.13—-2.13-2.13—2117.9655.76-154.5117.6417.96-154.5117.64262.8—58.74—62.858.74—3-153.32-128.789-66.99-153.32-128.78421.342-47.5647.9721.34-47.5647.975-2.18—-2.18—-2.18-2.18—1135.4748.73-166.74124.1635.47-166.74124.162222.54—224—224222.54—3-170.45-135.834.67-60.3834.67-170.45-135.8429.41-4.18-58.0654.1429.41-58.0654.145-0.89—-0.89—-0.89-0.89—5.2柱内力组合表5.3柱内力组合计算表楼层柱截面①恒荷载②活荷载③地震作用MNMNMN6A236.540.093.73.42-10.45-3.61129.1762.966.373.42-6.97-3.61B2-29.0715.76-2.985.76-12.91.041-24.8338.63-4.875.76-10.561.045A226.61123.267.6218.35-20.9-13.5127.66146.137.1218.35-13.95-13.5B2-23.5350.45-5.7829.8-25.831.61-24.0173.32-5.4429.8-21.131.64A227.66206.437.1233.29-29.94-29.17127.66229.37.1233.29-19.96-29.17B2-24.0185.14-5.4453.83-36.955.71-24.01108.01-5.4453.83-30.235.73A227.66289.67.1248.23-36.89-49.13127.19312.477.0148.23-24.59-49.13B2-24.01119.83-5.4477.86-45.510.971-23.84142.7-5.3877.86-37.2310.972A228.32372.777.2763.17-41.74-73.33134.08395.647.9163.17-27.83-73.33B2-24.29154.52-5.58101.89-51.4917.091-27.84177.39-6.0101.89-42.1317.091A219.1455.745.9477.09-49.94-102.3419.55478.612.9777.09-61-102.34B2-16.27189.21-4.5125.94-70.423.671-8.135212.08-2.25125.94-105.623.67表5.4柱内力组合计算续表楼层柱截面1.2(①+0.8②)+1.3③1.2(①+0.8②)－1.3③MNMN六A233.7746.760.9456.08132.0674.1450.1883.53B2-54.5225.79-20.9723.091-48.253.24-20.7450.53五A212.08147.9866.42183.08121.89175.4258.16210.52B2-67.3691.23-0.2187.071-61.5118.67-6.57114.51四A21.11241.7578.95317.6114.08269.265.98345.04B2-82.07161.2514146.441-73.33188.75.26173.88三A2-7.93329.9587.98457.6917.39357.471.33485.13B2-93.18232.825.12204.281-82.17260.2514.63231.72二A2-13.3412.6495.23603.3112.31440.0884.67630.74B2-101.44305.4632.43261.021-93.94332.915.6288.47一A2-36.3487.8593.54753.941-65515.393.61781.38B2-115.36378.7367.68317.181-149.2406.17125.37344.63

表5.5柱内力组合计算续表楼层柱截面|M|max,NNmax,MNmin,MVcMNMNMN六A260.9456.0860.9456.0833.7746.730.01150.1883.5350.1883.5332.0674.14B2-54.5225.79-54.5225.79-20.9723.09-9.581-48.253.24-48.253.24-20.7450.53五A266.42183.0866.42183.0812.08147.9883.17158.16210.5258.16210.5221.89175.42B2-67.3691.23-67.3691.23-0.2187.077.961-61.5118.67-61.5118.67-6.57114.51四A278.95317.678.95317.61.11241.75132.18165.98345.0465.98345.0414.08269.2B2-82.07161.25-82.07161.2514146.4426.41-73.33188.7-73.33188.75.26173.88三A287.98457.6987.98457.69-7.93329.95181.89171.33485.1371.33485.137.39357.4