南京市六層框架學(xué)生公寓結(jié)構(gòu)計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 PAGE 多層公寓建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要本工程為南京市一擬建六層住宅。建筑面積約4000,六層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為17.80m，設(shè)有兩個(gè)樓梯單元,一梯兩戶。本建筑物設(shè)防烈度為7 度，近震，場(chǎng)地土為二類(lèi)。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計(jì)算按橫向框架承重分析。內(nèi)力計(jì)算考慮以下3種荷載作用，即水平地震作用下的內(nèi)力，豎向恒、活載作用下的內(nèi)力，重力荷載設(shè)計(jì)值作用下的內(nèi)力。在進(jìn)行截面抗震設(shè)計(jì)時(shí)，柱按偏壓構(gòu)件計(jì)算，為保證延性框架要“強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱構(gòu)件、強(qiáng)錨固”的設(shè)計(jì)原則，且滿足構(gòu)造要求。本工程以手算為主，取一榀框架計(jì)算其在各種荷載情況下的內(nèi)力，并進(jìn)行內(nèi)力組合，取最不利情況對(duì)進(jìn)行配筋計(jì)算，此

2、外還進(jìn)行樓板設(shè)計(jì)計(jì)算、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算、樓梯設(shè)計(jì)計(jì)算，最后用PKPM對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電算，在手算的基礎(chǔ)上理解電算過(guò)程。關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)力組合，抗震設(shè)計(jì)AbstractThis engineering is a flat of many layers intending to set up in Nanjng City. According to the use function, the construct contents six layers tall building .The high is 17.8ms of Main floor .Total building area

3、 is about 4000m2. The anti-seismic garrison of this building is seven point degrees. This engineering construction design adoption the fragment construction. Being calculating the structure, the lateral structure is lacked as frame system and be analysis. Construction calculation considers of the ac

4、tion come from three loads, they are horizontal earthquake load, design value of gravity load and representative value of gravity load. Being underway the design of cross-section anti-seismic, we look the column as stubbornly pressed member to compute. In the interest of the assurance of the frame-w

5、ork ability continue, we adhere to the design principle is “stranger column and weaker beam, stranger shear force and weaker bending, stranger joint stronger anchorage”. And the cross-section must to meet the demand of construction.The engineering is mainly caculated by hand, besides, it is caculate

6、d by software PKPM. Through the total enginer, I grape most konwadge of frame construction .Key Words：the demand of construction；frame construction；the design of cross-section anti-seismic目 錄摘要Abstract第一章 建筑設(shè)計(jì)11.1 工程概況11.2建筑物功能與特點(diǎn)2第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32.1結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定32.2重力荷載代表值計(jì)算42.3框架側(cè)移剛度計(jì)算122.4水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和

7、內(nèi)力計(jì)算152.5豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算232.6框架梁柱內(nèi)力組合332.7構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)452.8板的計(jì)算542.9樓梯計(jì)算58 2.10基礎(chǔ)計(jì)算61第三章 PKPM計(jì)算結(jié)果70第四章 總結(jié)與展望82參考文獻(xiàn)83致謝84第一章 建筑設(shè)計(jì)1 .1工程概況：工程名稱：多層公寓建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。工程位置：南京江寧。工程總面積：4000，主樓6層，建筑高17.8m，設(shè)有兩個(gè)樓梯單元,一梯兩戶。結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆整體框架。工程地質(zhì)條件：地表下0.6m 為雜填土，0.6-2.0m 為粉質(zhì)粘土，承載力為70kPa；2.0m以下為砂質(zhì)粘土，承載力為250 kPa?？拐鹪O(shè)防烈度： 7度場(chǎng)地類(lèi)別：類(lèi)設(shè)計(jì)地震分

8、組：第一組環(huán)境類(lèi)別： 一建筑物類(lèi)型： 丙類(lèi)基本雪壓： S0= 0.65 KN/m1.2 建筑物功能與特點(diǎn)：該擬建的建筑位于南京江寧，設(shè)計(jì)內(nèi)容：建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1. 平面設(shè)計(jì)建筑朝向?yàn)槟媳毕?，平面布置滿足長(zhǎng)寬比小于5，采用縱向4200mm、4800mm; 橫向4800mm、5100m、4200m的柱距，滿足建筑開(kāi)間模數(shù)和進(jìn)深的要求。2. 立面設(shè)計(jì)該建筑立面為了滿足采光和美觀需求，設(shè)置了大面積的玻璃窗。外墻面根據(jù)98J1工程做法選用面磚飾面，不同分隔區(qū)采用不同的顏色區(qū)隔，以增強(qiáng)美感。3. 抗震設(shè)計(jì)建筑的平立面布置規(guī)則，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻，樓層沒(méi)有錯(cuò)層，滿足抗震要求。4. 屋面設(shè)計(jì)屋面形式

9、為不上人平屋頂，排水為有組織排水，排水方式為外排水屋面形式為平屋頂；平屋頂排水坡度為2%，排水坡度的形式為墊置坡度，排水方式為內(nèi)排水。屋面做法采用98J1工程做法中柔性防水，聚苯乙烯泡沫塑料板保溫層屋面。建筑平面布置如圖1.1：1.1 標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面布置圖第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定樓蓋以及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100mm。梁截面高度按照梁跨度的1/12至1/8估算。該框架的抗震等級(jí)為三級(jí)，其軸壓比限值為0.9，各層的重力荷載代表值近似取14kN/m,由平面圖可知負(fù)載面積：邊柱： mm2中柱： mm2由此得第一層柱截面積：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮抗震等

10、其他因素，本設(shè)計(jì)中一層柱尺寸取550mm550mm和400mm400mm，混凝土等級(jí)C40，二至六層取400mm400mm和350mm400mm，混凝土等級(jí)C30。一到六層梁截面尺寸取250mm300mm和250mm500mm，其中一層梁采用混凝土等級(jí)為C40，二到六層采用混凝土等級(jí)為C30?；A(chǔ)選用獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)，混凝土等級(jí)C30。初擬基礎(chǔ)埋深1.8m,肋梁高度0.85m。 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.1所示。底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底：h1=2.9 +0.45+1.8-0.85-0.1=4.2m，2至7層柱高即為層高，取2.9m。圖2.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖2.2重力荷載代表值計(jì)算1屋面以及樓

11、面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值.屋面（不上人）：三氈四油上鋪小石子 0.40kN/m220mm水泥砂漿找平層 200.02=0.40kN/m2150mm水泥蛭石保溫層 50.15=0.75kN/m2100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 250.1=2.50kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/m2 4.30kN/m21至6層樓面：10mm水磨石地面 0.25kN/m2 20mm水泥沙漿找平層 200.02=0.40kN/m2100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 250.1=2.50kN/m2 V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/m2 3.40kN/m2 陽(yáng)臺(tái)：小瓷磚地面 0.55 N/m280厚鋼筋混凝土板 250.08

12、=2.00kN/m2 20厚抹灰 170.02=0.34kN/m2 2.89kN/m22屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5kN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0kN/m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.2kN/m23梁、柱、墻、窗、門(mén)重力荷載計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重以及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載，見(jiàn)下表 (利用對(duì)稱性計(jì)算)。對(duì)墻、門(mén)、窗等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載。表2.1 柱子重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)1400400251.14.40 4.20 32591.36 1115.44 155055025

13、1.18.32 4.20 15524.08 2-6350400251.13.85 2.90 32357.28 548.68 2-6400400251.14.40 2.90 15191.40 表2.2一層橫梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值軸號(hào)跨號(hào)(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)2BC250500251.05 3.28 4.40 2 28.88 2CE250500251.05 3.28 4.70 2 30.84 2EF250500251.05 3.28 3.80 2 24.94 3BC250500251.05 3.28 4.40 7 101.06 3EF250500251

14、.05 3.28 3.80 10 124.69 3CE250500251.05 3.28 4.80 5 78.75 456.09 5、7、10EF250300251.05 1.97 4.00 4 31.50 11CE250300251.05 1.97 4.50 4 35.44 表2.3 一層縱梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值軸號(hào)跨號(hào)(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)B2、3250500251.05 3.28 3.65 4 47.91 C、E、F2、3250500251.05 3.28 3.73 6 73.43 C、E3、6250500251.05 3.28 4.40 8

15、 115.50 B3、6250500251.05 3.28 4.25 4 55.78 440.93 E9、11250500251.05 3.28 3.80 8 99.75 C3、4250500251.05 3.28 2.60 2 17.06 D2、3250300251.05 1.97 4.00 4 31.50 表2.4 一層陽(yáng)臺(tái)梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)250500251.05 3.28 1.23 10 40.36 250300251.05 1.97 4.60 4 36.23 95.88 250300251.05 1.97 4.9

16、0 2 19.29 表2.5 二到六層橫梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值軸號(hào)跨號(hào)(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)2BC250500251.05 3.28 4.25 2 27.89 449.89 2CE250500251.05 3.28 4.55 2 29.86 2EF250500251.05 3.28 3.65 2 23.95 3BC250500251.05 3.28 4.33 7 99.45 3EF250500251.05 3.28 3.80 10 124.69 3CE250500251.05 3.28 4.70 5 77.11 5、7、10EF250300251.

17、05 1.97 4.00 4 31.50 11CE250300251.05 1.97 4.50 4 35.44 表2.6二到六層縱梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值軸號(hào)跨號(hào)(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)B2、3250500251.05 3.28 3.80 4 49.88 C、E、F2、3250500251.05 3.28 3.83 6 75.40 C、E3、6250500251.05 3.28 4.45 8 116.81 BEC、ED3、6250500251.05 3.28 4.40 4 57.75 449.79 9、11250500251.05 3.28 3.85

18、8 101.06 3、4250500251.05 3.28 2.65 2 17.39 2、3250300251.05 1.97 4.00 4 31.50 表2.7 二到六層陽(yáng)臺(tái)梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(mm) (mm) (kN/m3) (kN/m) (m) (kN)(kN)250500251.05 3.28 1.30 10 42.66 250300251.05 1.97 4.60 4 36.23 98.18 250300251.05 1.97 4.90 2 19.29 外墻體為200mm厚加氣混凝土砌塊，外墻體貼瓷磚0.5 kN/m2，內(nèi)墻面為200mm厚抹灰，則外墻的重力荷載代表值為： 70.20+

19、170.02+0.5=2.24kN/m2 。陽(yáng)臺(tái)墻為100mm厚加氣混凝土砌塊，外墻體貼瓷磚0.5 kN/m2，內(nèi)墻面為200mm厚抹灰，則70.10+170.02+0.5=1.54kN/m2。.內(nèi)墻體為200mm厚加氣混凝土砌塊，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻的重力荷載代表值為：70.2+2170.02=2.08kN/m2。女兒墻的重力荷載為：0.6106.204.44=282.92kN。木門(mén)單位面積重力荷載為0.2 kN/m2，鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4 kN/m2 。木門(mén)的重力荷載：M1 1.22.10.2=0.5KN M2 0.92.10.2=0.38KN鋁合金窗重力荷載：C1

20、31.60.4=1.92KN C2 1.21.60.4=0.77KN C3 0.91.60.4=0.58KN LMC1 (2.1+0.9) 2.10.4=2.52KN LMC2 (1.2+0.9) 2.10.4=1.76KN表2.8 一層上半部分自重：表2.8 a) 窗自重窗容重（kN/m2）高(m)寬(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）C11.92 1.30 3.00 3.90 6.00 44.93 C20.77 1.30 1.20 1.56 12.00 14.41 C30.58 1.30 0.90 1.17 4.00 2.71 LMC12.52 1.30 3.00 3.90 4.00 39.

21、31 LMC2總計(jì)1.76 1.30 2.10 2.73 2.00 9.61 67.86 110.98 表2.8 b) 門(mén)自重門(mén)容重（kN/m2）高(m)寬(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）M10.50 1.30 1.20 1.56 4.00 3.12 M20.38 1.30 0.90 1.17 24.00 10.67 總計(jì)34.32 13.79 表2.8 c) 外墻自重外墻容重（kN/m2）高(m)長(zhǎng)（m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）2.24 1.60 131.40 210.24 1.00 減洞口面積67.86 1.00 318.93 表2.8 d) 內(nèi)墻自重內(nèi)墻容重（kN/m2）高(m)長(zhǎng)

22、（m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）2.08 1.60 81.90 131.04 1.00 2.08 1.80 4.00 7.20 8.00 2.08 1.80 4.50 8.10 4.00 內(nèi)墻面積221.04 減洞口面積34.32 388.38 表2.9 二層下半部分自重表2.9 a) 窗自重窗容重（kN/m2）高(m)寬(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）C11.92 0.95 3.00 2.85 6.00 32.83 C20.77 0.95 1.20 1.14 12.00 10.53 C30.58 0.95 0.90 0.86 4.00 1.98 LMC12.52 0.95 3.00 2.

23、85 4.00 28.73 LMC21.76 0.95 2.10 2.00 2.00 7.02 總計(jì)49.59 81.10 表2.9 b) 門(mén)自重門(mén)容重（kN/m2）高(m)寬(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）M10.50 1.45 1.20 1.74 4.00 3.48 M20.38 1.45 0.90 1.31 24.00 11.90 總計(jì)38.28 15.38 表2.9 c) 外墻自重外墻容重（kN/m2）高(m)長(zhǎng)（m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）2.24 1.45 131.40 190.53 1.00 減洞口面積49.59 1.00 315.71 表2.9 d) 內(nèi)墻自重內(nèi)墻容重（k

24、N/m2）高(m)長(zhǎng)（m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）2.08 1.45 81.90 118.76 1.00 2.08 1.45 4.00 5.80 8.00 2.08 1.45 4.50 6.53 4.00 減洞口面積38.28 318.19 表2.10 二層上半部分:表2.10 a) 窗自重窗容重（kN/m2）高(m)寬(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）C11.92 0.65 3.00 1.95 6.00 22.46 C20.77 0.65 1.20 0.78 12.00 7.21 C30.58 0.65 0.90 0.59 4.00 1.36 LMC12.52 0.65 3.00 1.9

25、5 4.00 19.66 LMC21.76 0.65 2.10 1.37 2.00 4.80 總計(jì)33.93 55.49 表2.10 b) 門(mén)自重門(mén)容重（kN/m2）高(m)寬(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）M10.50 0.65 1.20 0.78 4.00 1.56 M20.38 0.65 0.90 0.59 24.00 5.34 總計(jì)17.16 6.90 表2.10 c) 外墻自重外墻容重（kN/m2）高(m)長(zhǎng)（m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）2.24 0.95 131.40 124.83 1.00 減洞口面積33.93 1.00 203.62 表2.10 d) 內(nèi)墻自重內(nèi)墻容重（k

26、N/m2）高(m)長(zhǎng)(m)面積(m2)數(shù)量重量（kN）2.08 0.95 81.90 77.81 1.00 2.08 1.15 4.00 4.60 8.00 2.08 1.15 4.50 5.18 4.00 減洞口面積17.16 245.74 計(jì)算各取層高的一半計(jì)入本層墻的重力荷載代表值中。表2.11 各層恒載重力荷載代表值門(mén)窗外墻內(nèi)墻陽(yáng)臺(tái)墻樓板梁柱恒載1一層上半13.8111318.93388.3865.91639.04992.91557.725092.76二層下半15.481.1315.71318.19274.732二層上半6.955.5203.62245.7465.91639.04997

27、.86274.734494.39三層下半15.481.1315.71318.19274.736六層上半6.955.5203.62245.7465.91639.04997.86274.733772.2女兒墻282.92表2.12 各層重力荷載代表值層次恒載活載標(biāo)準(zhǔn)值組合系數(shù)15092.762.00 0.55093.762、3、4、54494.392.00 0.54495.3963772.20.50 0.53772.452.3 框架側(cè)移剛度計(jì)算梁柱線剛度計(jì)算見(jiàn)表2.13、表2.14。表2.13 梁線剛度計(jì)算表層次 (N/mm)（mm）（mm）（mm）11111 13.25E+04250500420

28、02.60E+092.02E+103.02E+104.03E+103.25E+0425050048002.60E+091.76E+102.64E+103.53E+103.25E+0425050051002.60E+091.66E+102.49E+103.32E+103.25E+0425030042005.63E+084.35E+096.53E+098.71E+093.25E+0425030015005.63E+081.22E+101.83E+102.44E+103.25E+0425030036005.63E+085.08E+097.62E+091.02E+102-63.00E+04250500

29、42002.60E+091.86E+102.79E+103.72E+102-63.00E+0425050048002.60E+091.63E+102.44E+103.26E+102-63.00E+0425050051002.60E+091.53E+102.30E+103.06E+102-63.00E+0425030042005.63E+084.02E+096.03E+098.04E+092-63.00E+0425030015005.63E+081.13E+101.69E+102.25E+102-63.00E+0425030036005.63E+084.69E+097.03E+099.38E+0

30、9表2.14柱線剛度計(jì)算表層次（mm) (N/mm2) (mm) (mm) (mm4) (Nmm）2142003.25E+044004002.13E+091.65E+1042003.25E+045505507.63E+095.90E+102-629003.00E+043504001.87E+091.93E+102-629003.00E+044004002.13E+092.21E+10柱的側(cè)移剛度計(jì)算根據(jù)梁柱的線剛度比的不同，框架柱可分為中柱，邊柱和樓梯間柱等?，F(xiàn)在以第四層軸線C與軸線11相交處的柱子為例說(shuō)明側(cè)移剛度計(jì)算過(guò)程，其余柱計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.152.17。第四層柱以及與其相連的梁的相對(duì)線剛

31、度如圖2.3所示，圖中數(shù)據(jù)取自表2.14與表2.15。可得梁柱的線剛度比為圖2.2 柱C-11及與其相連的相對(duì)梁線剛度 表2.15邊框柱側(cè)移剛度層次邊柱號(hào)1B20.45 0.39 5.90E+1040136 15562.96 1F20.51 0.40 5.90E+1040136 16150.36 1B3、6、9、110.60 0.42 5.90E+1040136 16980.64 1F3、5、7、9、102.44 0.66 1.65E+1011224 7432.43 1C20.87 0.48 5.90E+1040136 19159.02 1E20.93 0.49 5.90E+1040136 1

32、9588.59 2B21.15 0.37 2.21E+1031533.89 11512.37 2F21.31 0.40 2.21E+1031533.89 12480.18 2B3、6、9、111.54 0.44 2.21E+1031533.89 13718.13 2F3、5、7、9、102.01 0.50 1.93E+1027538.64 13803.66 2C22.23 0.53 2.21E+1031533.89 16624.25 2E22.40 0.55 2.21E+1031533.89 17200.30 3-6B21.10 0.35 2.21E+1031533.89 11189.44 3

33、-6F21.26 0.39 2.21E+1031533.89 12187.94 3-6B3、6、9、111.48 0.43 2.21E+1031533.89 13410.96 3-6F3、5、7、9、101.93 0.49 1.93E+1027538.64 13524.07 3-6C22.14 0.52 2.21E+1031533.89 16300.13 3-6E22.30 0.53 2.21E+1031533.89 16866.96 表2.16 中柱側(cè)移剛度層次中柱號(hào)11C3、9、114.15 0.76 1.65E+1011224 8486.81 E3、94.45 0.77 1.65E+10

34、11224 8614.14 2C3、9、113.41 0.63 1.93E+1027538.64 17358.00 2E3、93.66 0.65 1.93E+1027538.64 17807.67 3-6C3、9、113.27 0.62 1.93E+1027538.64 17087.55 3-6E3、93.51 0.64 1.93E+1027538.64 17542.77 表2.17 樓梯口處柱側(cè)移剛度層次柱號(hào)1C62.14 0.64 1.65E+1011224 7157.65 1D4、81.57 0.58 1.65E+1011224 6508.32 1E5、7、102.44 0.66 1.6

35、5E+1011224 7432.43 1E112.01 0.63 1.65E+1011224 7025.80 2C61.76 0.47 1.93E+1027538.64 12890.43 2D4、81.29 0.39 1.93E+1027538.64 10797.83 2E5、7、102.01 0.50 1.93E+1027538.64 13803.66 2E111.65 0.45 1.93E+1027538.64 12448.98 3-6C61.69 0.46 1.93E+1027538.64 12612.55 3-6D4、81.24 0.38 1.93E+1027538.64 10539.

36、48 3-6E5、7、101.93 0.49 1.93E+1027538.64 13524.07 3-6E111.59 0.44 1.93E+1027538.64 12196.78 ， ，則該框架為規(guī)則框架。2.4 橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計(jì)算1.橫向自震周期計(jì)算a) 橫向框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 b) 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值圖2.3 橫向自振周期計(jì)算表2.18 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次（kN) (kN)(N/mm) (mm)(mm)63772.453772.45307922.0412.25 319.96 54495.398267.84307922.0426.85 307.71 444

37、95.3912763.23307922.0441.45 280.86 34495.3917258.62307922.0456.05 239.41 24495.3921754.01314218.2169.23 183.36 15093.7626847.77235238.49114.13 114.13 該框架質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，其基本自振周期T1可以按下式計(jì)算s2.水平地震作用及樓層剪力計(jì)算本建筑高度不超過(guò)40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 該建筑所在場(chǎng)地類(lèi)別為第一組類(lèi)，故設(shè)防烈度為7度且為多遇地震時(shí)。又，則。因?yàn)?，得因?yàn)椋瑒t應(yīng)考

38、慮頂部附加水平地震作用，則頂部附加地震作用系數(shù)為：，則。各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按此式子計(jì)算：表2.19 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及各質(zhì)點(diǎn)分配的地震剪力表層次（m）（KN） (KN)(KN)126.93 618.73772.4570544.820.237 213.18 340.11 515.84495.3971027.160.238 214.64 554.74 412.94495.3957990.530.195 175.24 729.98 3104495.3944953.90.151 135.85 865.83 27.14495.3931917.270.107 96.45 962.28 14.250

39、93.7621393.790.072 64.65 1026.93 總計(jì)297827.51026.93 圖2.4 橫向水平地震及作用及樓層地震剪力3.水平地震作用下的位移驗(yàn)算層間位移以及頂點(diǎn)位移計(jì)算，以第4層為例，層間位移：頂點(diǎn)位移：mm其余各層計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.20。表2.20 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次（KN）（mm）（mm）（mm）6340.11307922.04 1.10 15.9185429001/26365554.74307922.04 1.80 14.41 29001/16114729.98307922.04 2.37 12.61 29001/12243865.83307922

40、.04 2.81 10.24 29001/10322962.28314218.21 3.06 7.43 29001/94811026.93235238.49 4.37 4.37 42001/961由表可見(jiàn)最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為1/9481/550，滿足要求。4. 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算以四層柱C為例梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算表2.21 B柱各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次（KN）（KN）（N/mm）62900340.11307922.04 13410.96 14.813 1.48 0.37 16.07 26.89 52900554.74307922.04 13410.96 24

41、.161 1.48 0.42 29.71 40.36 42900729.98307922.04 13410.96 31.793 1.48 0.45 41.49 50.71 32900865.83307922.04 13410.96 37.710 1.48 0.47 51.84 57.52 22900962.28314218.21 13718.13 42.011 1.54 0.50 60.92 60.92 142001026.93235238.49 16980.64 74.129 0.60 0.70 217.94 93.40 表2.22 C柱各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次（mm）（KN）（N/mm）

42、62900340.11307922.04 17087.55 18.874 3.27 0.45 24.63 30.10 52900554.74307922.04 17087.55 30.784 3.27 0.46 41.38 47.90 42900729.98307922.04 17087.55 40.509 3.27 0.50 58.74 58.74 32900865.83307922.04 17087.55 48.048 3.27 0.50 69.67 69.67 22900962.28314218.21 17358.00 53.158 3.41 0.50 77.08 77.08 14200

43、1026.93235238.49 8486.81 37.049 4.15 0.55 85.58 70.02 表2.23 E柱各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次（KN）（KN）（N/mm） 62900340.11307922.04 12196.78 13.472 1.59 0.38 14.83 24.24 52900554.74307922.04 12196.78 21.973 1.59 0.43 27.37 36.35 42900729.98307922.04 12196.78 28.914 1.59 0.45 37.73 46.12 32900865.83307922.04 12196.78 34.

44、295 1.59 0.48 47.69 51.77 22900962.28314218.21 12448.98 38.124 1.65 0.50 55.28 55.28 142001026.93235238.49 7025.80 30.671 2.01 0.55 70.85 57.97 注：表中M單位為kNm，V單位為kN。表2.24 梁端彎矩、剪力計(jì)算 層次橫BC橫梁CE626.89 15.53 4.80 8.84 14.58 24.24 5.10 7.61 556.42 37.41 4.80 19.55 35.12 51.18 5.10 16.92 480.42 51.64 4.80 27

45、.51 48.48 73.49 5.10 23.91 399.01 66.23 4.80 34.43 62.17 89.50 5.10 29.74 2112.75 75.69 4.80 39.26 71.06 102.97 5.10 34.12 1154.32 75.80 4.80 47.94 71.30 113.25 5.10 36.19 表2.25 柱子軸力計(jì)算層次BCE6-8.84 1.23 7.61 5-28.39 3.85 24.53 4-55.90 7.45 48.45 3-90.32 12.14 78.19 2-129.58 17.27 112.31 1-177.52 29.03

46、 148.50 圖2.5 左地震作用下框架彎矩圖圖2.6 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖注：(1)柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力，為左地震時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)右側(cè)兩根柱為壓力。 (2)表中M單位為kNm，V單位為kN，N單位為kN，l單位為m。2.5豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算1計(jì)算單元圖2.7 橫向框架計(jì)算單元圖2.8 各層梁上作用的恒載取軸線處框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元如圖2.7所示。由于房間內(nèi)布置右次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)次梁和縱向框架以集中力的形式傳給橫向框架。由于縱梁對(duì)柱有偏心，所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有中力矩。2.荷載計(jì)

47、算 恒載計(jì)算在圖2.7中，q1為均布荷載形式的橫梁自重。q2 ，q2，為房間傳給梁的梯形荷載和三角形荷載。由圖中的幾何關(guān)系可得頂層為由邊縱梁，中縱梁,次梁，邊縱梁直接傳給柱、梁的恒載，包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計(jì)算如下：集中力矩：25層，q1包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。其他荷載計(jì)算方法同頂層。其中底層圖2.9 各層梁上作用的活載2） 活載計(jì)算對(duì)于頂層，在屋面雪荷載作用下在屋面活荷載作用下， 2到5層底層：將以上結(jié)果匯總，見(jiàn)表表2.26 橫向框架恒荷載匯總表層次(kN/) (kN/m) (kN/) (kN/m) (kN) (kN) (kN) (kN)(kNm) (kNm)

48、63.2818.069.0312.90 43.9346.9739.9242.383.293.18 58.2714.287.1410.20 40.3759.2454.1244.673.033.35 48.2714.287.1410.20 40.3759.2454.1244.673.033.35 38.2714.287.1410.20 40.3759.2454.1244.673.033.35 28.2714.287.1410.20 40.3759.2454.1244.673.033.35 18.2714.287.1410.20 40.3759.2454.1244.676.066.70 表2.27

49、橫向框架活荷載匯總表層次 (kN/m) (kN/) (kN/m) (kN) (kN) (kN) (kN)(kNm) (kNm)62.1(0.8)1.05(0.42)1.5(0.60)3.86(0.88)3.86(1.54)3.68(1.47)2.03(0.81)0.17(0.07)0.15(0.06)58.40 4.20 6.00 8.82 15.44 14.72 8.81 0.66 0.61 48.40 4.20 6.00 8.82 15.44 14.72 8.81 0.66 0.61 38.40 4.20 6.00 8.82 15.44 14.72 8.81 0.66 0.61 28.40

50、 4.20 6.00 8.82 15.44 14.72 8.81 0.66 0.61 18.40 4.20 6.00 8.82 15.44 14.72 8.81 1.32 1.22 注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值對(duì)應(yīng)屋面雪荷載作用情況。3）內(nèi)力計(jì)算 梁端和柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算。先確定梁的固端彎矩以及節(jié)點(diǎn)各桿的彎矩分配系數(shù)。在豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)為偶數(shù)跨非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，故可取如圖2.3 a）所示的兩跨框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)圖2.10，所得彎矩圖見(jiàn)圖2.11。梁端彎矩求出以后，從框架中截取隔離體，應(yīng)用平衡條件，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得，柱端剪力可由柱端彎

51、矩確定。柱軸力為柱所在層以上所有與該柱相連的梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力之和，計(jì)算恒載作用時(shí)的柱軸力要考慮柱的自重。計(jì)算結(jié)果列于表2.28，2.29，2.30，2.31。 a) 恒載作用下b) 活載作用下圖2.10 橫向框架彎矩的二次分配法（M單位kNm）a) 恒載作用下b) 活載作用下圖2.11 豎向荷載作用下框架彎矩圖（單位KNm）表2.28 恒載作用下梁端剪力荷載引起剪力彎矩引起剪力總 剪 力層BC跨CE跨BC跨CE跨次VB=VCVC =VEVB=-VCVC =-VEVBVCVCVE632.2537.98 -6.75.7325.5538.9543.71 32.25 539.1341.31 -6.

52、284.9732.8545.4146.28 36.34 439.1341.31 -6.315.0732.8245.4446.38 36.24 339.1341.31 -6.315.0732.8245.4446.38 36.24 239.1341.31 -6.485.132.6545.6146.41 36.21 139.1341.31 -6.054.0533.0845.1845.36 37.26 表2.29 恒載作用下柱軸力B C E 層次N頂N底N頂N底N頂N底669.48 80.65 129.63 142.39 74.63 87.39 5153.87 165.04 293.32 306.08

53、 168.40 181.16 4238.23 249.40 457.14 469.90 262.07 274.83 3322.59 333.76 620.96 633.72 355.74 368.50 2406.78 417.95 784.98 797.74 449.38 462.14 1491.40 526.34 947.52 966.00 544.07 562.55 表2.30 活載作用下梁端剪力荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力BC跨CE跨BC跨CE跨BC跨CE跨層次VB=VCVC =VEVB=-VCVC =-VEVBVCVCVE62.84 3.94 -0.44 0.41 2.40 3.28

54、 4.35 3.53 1.13 1.57 0.08 -0.05 1.21 1.05 1.52 1.62 511.34 15.74 -1.77 1.64 9.57 13.11 17.38 14.10 11.34 15.74 -1.82 1.94 9.52 13.16 17.68 13.80 411.34 15.74 -1.75 1.55 9.59 13.09 17.29 14.19 311.34 15.74 -1.75 1.55 9.59 13.09 17.29 14.19 211.34 15.74 -1.50 1.56 9.84 12.84 17.30 14.18 111.34 15.74 -

55、1.53 1.67 9.81 12.87 17.41 14.07 表2.31 活載作用下柱軸力層次BCE柱頂=柱底（雪荷載） 柱頂=柱底（雪荷載） 柱頂=柱底（雪荷載） 66.26 11.49 5.56 2.09 4.11 2.43 516.65 57.42 28.47 12.43 50.39 25.04 427.06 22.84 103.24 96.21 51.47 48.04 337.47 33.25 149.06 142.03 74.47 71.04 248.13 43.91 194.64 187.61 97.46 94.03 158.76 54.54 240.36 233.33 120

56、.34 116.91 注：V以向上為正。2.6橫向框架內(nèi)力組合（1）結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)該結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，高度小于30m，抗震設(shè)防烈度為7度，可確定建筑抗震等級(jí)為三級(jí)。（2）框架梁內(nèi)力組合在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮了四種內(nèi)力組合，即可變荷載控制的組合1.2SGk+1.4SQk和1.2SGk+1.4SQk永久荷載控制的組合1.35SGk+SQk，地震作用下的不利組合1.2SGEk+1.3SEk。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見(jiàn)表2.2026。彎矩以下拉為正，剪力以向上為正。表2.32 框架梁內(nèi)力組合表層截面內(nèi) 次位置力(雪載）（左震）（右震）左震右震B(yǎng)M-20.17-6.81-6.81154.32-154.32129.2

57、4-171.68-34.04-33.74104.58V33.089.819.81-47.9447.94-14.2391.7254.4753.43C左M-44.86-13.03-13.03-75.8075.80-120.1527.66-73.60-72.08V45.1812.8712.8747.94-47.94105.62-0.3373.8672.231C右M-59.08-15.71-15.7171.30-71.309.28-129.75-95.46-92.88V45.3617.4117.41-36.1936.1915.1695.1478.6578.81110.00EM-35.57-8.45-8

58、.45-113.25113.25-146.2474.60-56.47-54.52V37.2614.0714.0736.19-36.1985.175.1964.3764.41跨間132.78105.0554.6850.4098.9087.5078.575.30BM-18.29-7.04-7.04112.75-112.7590.30-129.56-31.73-31.8080.42V32.659.849.84-39.2639.26-5.0681.7053.9252.96C左M-44.72-13.15-13.15-75.8075.80-120.0727.74-73.52-72.072V45.6112.

59、8412.8439.26-39.2696.459.6974.4172.71C右M-60.89-16.10-16.1071.06-71.067.23-131.33-98.31-95.61V46.4117.3017.30-34.1234.1218.4693.8679.9579.91EM-38.78-9.35-9.35-102.97102.97-139.5061.29-61.70-59.62109.80V36.2114.1814.1834.12-34.1281.876.4663.0663.30跨間93.5746.5543.5040.8095.6093.7065.461.70BM-18.96-6.03

60、-6.0399.01-99.0176.76-116.31-31.63-31.19V32.829.599.59-34.4334.430.3276.4153.9052.8173.50C左M-44.92-13.15-13.15-66.2366.23-110.9218.23-73.79-72.323V45.4413.0913.0934.43-34.4391.0714.9874.4372.85C右M-60.91-16.09-16.0962.17-62.17-1.44-122.68-98.32-95.62V46.3817.2917.29-29.7429.7423.2688.9979.9079.86109.