某4層中學教學樓設(shè)計（含計算書、建筑、結(jié)構(gòu)圖）

3結(jié)構(gòu)設(shè)計說明

3.1工程概況

某中學教學樓，設(shè)計要求建筑面積約2000—400(W,3-4層。經(jīng)多方論證，初步

確定設(shè)為四層，結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

3.2設(shè)計主要依據(jù)和資料

3.2.1設(shè)計依據(jù)

a)國家及江蘇省現(xiàn)行的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。

b)本工程各項批文及甲方單位要求。

c)本工程的活載取值嚴格按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)執(zhí)行。

3.2.2設(shè)計資料

1房屋建筑學武漢工業(yè)大學出版社

2混凝土結(jié)構(gòu)(上、下)武漢理工大學出版社

3基礎(chǔ)工程同濟大學出版社

4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計東南大學出版社

5結(jié)構(gòu)力學人民教育出版社

6地基與基礎(chǔ)武漢工業(yè)大學出版社

7工程結(jié)構(gòu)抗震中國建筑工業(yè)出版社

8簡明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中國建筑工業(yè)出版社

9土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導科學出版社

10實用鋼筋混凝土構(gòu)造手冊中國建筑工業(yè)出版社

11房屋建筑制圖統(tǒng)一標準(BG50001-2001)中國建筑工業(yè)出版社

12建筑結(jié)構(gòu)制圖標準(BG50105-2001)中國建筑工業(yè)出版社

13建筑設(shè)計防火規(guī)范(GBJ16—87)中國建筑工業(yè)出版社

14民用建筑設(shè)計規(guī)范(GBJI0I8-7)中國建筑工業(yè)出版社

15綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范(JGJ49-88)中國建筑工業(yè)出版社

16建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標準(GBJI0I-87)中國建筑工業(yè)出版社

17建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB5009-2001)中國建筑工業(yè)出版社

18建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準(GB50068-2001)中國建筑工業(yè)出版社

19混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010—2002)中國建筑工業(yè)出版社

20地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB5007-2002)中國建筑工業(yè)出版社

21建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011—2001)中國建筑工業(yè)出版社

22砌體結(jié)構(gòu)中國建筑工業(yè)出版社

23簡明砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計施工資料集成中國電力出版社

24土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南中國水利水電出版社

25土建工程圖與AutoCAD科學出版社

26簡明砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊機械工業(yè)出版社

27砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中國建筑工業(yè)出版社

28砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010—2002)中國建筑工業(yè)出版社

本工程采用框架結(jié)構(gòu)體系，抗震等級為四級。本工程耐火等級為二級，其建筑

構(gòu)件的耐火極限及燃燒性能均按民用建筑設(shè)計規(guī)范(GBJI0I8-7)執(zhí)行.

全部圖紙尺寸除標高以米為單位外均以毫米為單位。本工程結(jié)構(gòu)圖中所注標高

均為結(jié)構(gòu)標高。

3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計方案及布置

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由梁，柱通過節(jié)點連接組成的承受豎向荷載和水平荷載

的結(jié)構(gòu)體系。墻體只給圍護和隔斷作用?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空

間大等優(yōu)點，廣泛應用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、

旅館等民用建筑。因此這次設(shè)計的成集中學教學樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布

置方案。

本次設(shè)計的教學樓采用橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架承擔，樓板為

預制板時應沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時，一般需設(shè)置次梁將荷載傳至橫向框架。

橫向框架還要承受橫向的水平風載和地震荷載。在房屋的縱向則設(shè)置連系梁與橫向

框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風

荷載和地震荷載。

3.4變形縫的設(shè)置

在結(jié)構(gòu)總體布置中，為了降低地基沉降、溫度變化和體型復雜對結(jié)構(gòu)的不利影

響，可以設(shè)置沉降縫、伸縮縫和防震縫將結(jié)構(gòu)分成若干獨立的單元。

當房屋既需要設(shè)沉降縫，又需要設(shè)伸縮縫，沉降縫可以兼做伸縮縫，兩縫合并

設(shè)置。對有抗震設(shè)防要求的的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應該符合防震縫的要求，

并進可能做到三縫合一。

3.5構(gòu)件初估

3.5.1柱截面尺寸的確定

柱截面高度可以取/z=（l/15-l/2（））H,H為層高；柱截面寬度可以取為

人=（1一2/3）〃。選定柱截面尺寸為500mmX500mm

3.5.2梁尺寸確定

框架梁截面高度取梁跨度的1/81/12。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁跨

度可初步確定框架梁300mmX600mm

3.5.3樓板厚度

樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗板厚取130mm。

3.6基本假定與計算簡圖

3.6.1基本假定

第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認為每一方向的水平力只由

該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。

第二：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，布置對稱均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計扭轉(zhuǎn)影

響。

3.6.2計算簡圖

在橫向水平力作用下，連梁梁對墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將結(jié)構(gòu)簡化為剛結(jié)計算

體系，計算簡圖如后面所述。

3.7荷載計算

作用在框架結(jié)構(gòu)上的荷載通常為恒載和活載。恒載包括結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)表面的

粉灰重、土壓力、預加應力等?；詈奢d包括樓面和屋面活荷載、風荷載、雪荷載、

安裝荷載等。

高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風力。地震作用計算方

法按《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》進行，對高度不超過40m以剪切為主且質(zhì)量和剛度

沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。

豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載）。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面

尺寸直接計算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷

載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。

3.8側(cè)移計算及控制

框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產(chǎn)生的。在層數(shù)不多的框架

中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，可以忽略不計。在近似計算中，一般只需計算由桿

件彎曲引起的變形。

當一般裝修標準時，框架結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移和層高之比、頂點位移與總

高之比分別為1：650,1：700o

框架結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的變形驗算要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高

之比不宜超過1/550的限值。

3.9內(nèi)力計算及組合

3.9.1豎向荷載下的內(nèi)力計算

豎向荷載下內(nèi)力計算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每桶框

架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力計算采用分層法計算各敞口單元的內(nèi)力，然后在

將各敞口單元的內(nèi)力進行疊加；連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進行調(diào)幅，按兩端固定

進行計算。

3.9.2水平荷載下的計算

利用D值法計算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層

上的水平力按照該板框架各柱的剛度比進行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎

矩，利用節(jié)點平衡求出梁端彎矩。

3.9.3內(nèi)力組合

第一：荷載組合。荷載組合簡化如下：

（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+風荷載、（3）恒荷載+活荷載+風荷載、（4）

恒荷載+地震荷載+活荷載。

第二：控制截面及不利內(nèi)力。框架梁柱應進行組合的層一般為頂上二層，底層,

混凝土強度、截面尺寸有改變層及體系反彎點所在層。

框架梁控制截面及不利內(nèi)力為：支座截面，一M."，V*”跨中截面，MM”

框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面組合：Mmax及相應的N、V,N則及相

應M、V,N,““及相應M、V。

3.10基礎(chǔ)設(shè)計

在荷載作用下，建筑物的地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)3部分彼此聯(lián)系、相互制約。

設(shè)計時應根據(jù)地質(zhì)資料，綜合考慮地基一一基礎(chǔ)一一上部結(jié)構(gòu)的相互作用與施工條

件，通過經(jīng)濟條件比較，選取安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進和施工簡便的地基基

礎(chǔ)方案。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用整體性較好的獨立基礎(chǔ)。

3.11施工材料

第一：本工程中所采用的鋼筋箍筋為I級鋼，fy=210N/mm2,主筋為H級鋼，

2

fy=300N/mmo

第二：柱梁鋼筋混凝土保護層為35mm，板為15mm。

第三：鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。

第四：本工程所有混凝土強度等級均為C30。

第五：墻體外墻及疏散樓梯間采用240厚蒸壓灰砂磚。

第六：當門窗洞寬W1000mm時,應采用鋼筋磚過梁，兩端伸入支座370并彎直鉤;

門窗洞寬21000mm時,設(shè)置鋼筋混凝土過梁。

3.12施工要求及其他設(shè)計說明

第一：本工程上部樓板設(shè)計時未考慮較大施工堆載(均布)，當外荷載達到

3.0Kn/m時，應采取可靠措施予以保護。

第二：本工程女兒墻壓頂圈梁為240mmX120mm,內(nèi)配44>8,巾6@250,構(gòu)造柱

為240nlmX240mm,內(nèi)配4e10,<1>6@250,間隔不大于2000mm

第三；施工縫接縫應認真處理，在混凝土澆筑前必須清除雜物，洗凈濕潤，在

刷2度純水泥漿后，用高一級的水泥沙漿接頭，再澆筑混凝土。

第四：未詳盡說明處，按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

4設(shè)計計算書

4.1設(shè)計原始資料

(1).冬季主導風向東北平均風速2.6m/s,夏季主導風向東南平均風速2.6m/s,

最大風速23.7m/so

(2).常年地下水位低于-1.3m,水質(zhì)對混凝土沒有侵蝕作用。

2

(3).最大積雪厚度0.32m,基本雪壓S()=0.4KN/M,基本風壓Wo=0.4KN/M'土壤最

大凍結(jié)深度0.09mo

(4).抗震設(shè)防烈度6度，設(shè)計地震分組第三組.

(5).地質(zhì)條件

序號巖石名稱厚度F。(MPa)

1耕土1.1—

2黏土2.8250

3黏土9.4110

4.2結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖

根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的需求，進行了建筑平面、立面、及剖面設(shè)

計其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設(shè)計圖，主體結(jié)構(gòu)4層，層高均為3.9m。

填充墻面采用240mm厚的灰砂磚砌筑，門為木門，窗為鋁合金窗，門窗洞口尺

寸見門窗表。

樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取130mm,梁載面高度按梁跨

度的1/121/8估算，由此估算的梁載面尺寸見表1,表中還給出柱板的齡強度等級。

22

C30(fc=14.3N/mm,ft=l.43N/mm)

表1梁截面尺寸

橫梁(bxh)

層次碎強度縱梁(bxh)

AB跨BC跨CD跨

1-4C30300x600250x500300x600250x500

柱載面尺寸可根據(jù)式N=BFgJAc2N/[Ujfc估算表2查得該框架結(jié)構(gòu)在30m

以下，撫震得級為三級，其軸壓比值[Uj=0.9

表2抗震等級分類

烈度

結(jié)構(gòu)類型

6789

高度/mW30>30W30>30〈30>30〈25

框架結(jié)構(gòu)框架四三三二二一一

劇場、體育等三二—■

表3軸壓比限值

抗震等級

結(jié)構(gòu)類型

—■二三

框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9

柱截面尺寸：柱截面高度可取h=(1/15-1/20)H,H為層高；柱截面高度可取

b=(1-2/3)h,并按下述方法進行初步估算。

a)框架柱承受豎向荷載為主時，可先按負荷面積估算出柱軸力，再按軸心受

壓柱驗算?？紤]到彎矩影響，適當將柱軸力乘以1.2-1.4的放大系數(shù)。

b)對于有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu)，為保證柱有足夠的延性，需要限制柱的軸

壓比,柱截面面積應滿足下列要求。

A>N/Afc

c)框架柱截面高度不宜小于400mm,寬度不宜小于350mm。為避免發(fā)生剪切破壞,

柱凈高與截面長邊之比不宜大于4o

根據(jù)上述規(guī)定并綜合考慮其他因素，設(shè)計柱截面尺寸取值統(tǒng)一取500x500mm。

基礎(chǔ)采用柱下條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)+距離室外地平0.5,室內(nèi)外高差為0.45,框架結(jié)

構(gòu)計算簡圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2-4

層柱高度即為層高3.9m,底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即

5=3.9+0.45+0.5=4.85m?？蚣苡嬎愫唸D見圖1□

6

6

on

=

6

LTl

OO

////////////////////

630021006300

圖1框架計算簡圖

4.3荷載計算

4.3.1恒載標準值計算

屋面:剛性防水屋面（有保溫層）：蘇J01-200512/7

40厚C20細石碎內(nèi)配直徑4間距150雙向鋼筋0.8kN/m2

20厚1:3水泥砂漿找平0.02x20=0.4kN/m2

70厚水泥防水珍珠巖塊或瀝青珍珠巖保溫層

0.07x10=0.7kN/m2

20厚1:3水泥砂漿找平層0.02x20=0.4kN/m2

100厚結(jié)構(gòu)層0.1x25=2.5kN/m2

12厚板底抹灰0.012x20=2.5kN/m?

合計4.82kN/m2

樓面：

水磨石地面(10mm面層,20mm水泥砂漿打底，素水泥打底)

0.65kN/m2

130厚鋼筋碎板25X0.13=3.25kN/m2

12厚水泥沙漿0.012X20=2.5kN/m。

合計4.14kN/m2

梁自重：

邊跨梁bXh=300X600mm

梁自重25X0.3X(0.6-0.13)=3.75kN/m

抹灰層：12厚水泥砂漿

<0.012X(0.6-0.13)*2+0.012X0.3>義20=0.312kN/m

合計4.062kN/m2

中間跨梁bXh=250X500mm

梁自重25X0.25X(0.5-0.13)=3.00kN/m

抹灰層：12厚水泥砂漿

VO.012X(0.5-0.13)X2+0.012X0.25>X20=0.26kN/m

合計3.26kN/m2

柱自重：bXh=500X500mm

柱自重25X0.50X0.50=6.25kN/m

抹灰層：12厚水泥砂漿0.012X0.50X4X20=0.48kN/m

合計6.73kN/m

外縱墻自重：

標準層:

縱墻（240灰砂磚）18X⑶9-0.5-1.8)X0.24=6.48kN/m

鋁合金門窗0.35X1.8=0.63kN/m

水泥粉刷外墻面0.36X⑶60-1.80)=0.756kN/m

水泥粉刷內(nèi)墻面0.36X(3.60-1.80)=0.756kN/m

合計8.622kN/m2

底層：

縱墻(240灰砂磚)

18X(4.85-1.80-0.50-0.40)X0.24=9.288kN/m

鋁合金門窗0.35X1.8=0.63kN/m

釉面石專外墻面0.5X(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m

水泥粉刷內(nèi)墻面0.756kN/m

合計11.70kN/m

內(nèi)縱墻自重：

標準層：

縱墻(240灰砂石專)18X(3.90-0.50)X0.24=14.688kN/m

水泥粉刷墻面0.36義(3.90-0.5)*2.00=2.448kN/m

合計17.136kN/m2

底層：

縱墻(240灰砂磚)

18X(4.85-0.50-0.40)X0.24=17.06kN/m

水泥粉刷墻面0.36X3.90X2=2.808kN/m

合計19.87kN/m

4.3.2活荷載標準值計算

第一：面和樓屋面活荷載標準值

根據(jù)荷載規(guī)范查得：

上人屋面2.0kN/m1

樓面：教室2.0左N//

走道2.5kN/m2

第二：雪荷載0.4ZN/機2

屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取大值。

4.3.3豎向荷載下框架受荷總圖

本次設(shè)計的教學樓縱向柱距為4.50m,橫梁跨度為6.90m,單區(qū)格板為4.50mX

6.90m。Ll/L2=l.5<2所以按雙向板傳遞荷載，板上荷載分配如圖2所示。

圖2板面荷載分配圖

圖3計算單元的選取

第一：A-B軸間框架

屋面板荷載:

板傳至梁上的三角形和梯形荷載等效為均布荷載

恒載4.82x,x6.3x*x2=18.98ZN/m

28

活載2.0x,x6.3x*x2=7.88ZN/m

28

樓面板荷載：

恒載4.14xlx6.3x-x2=16.30^/m

28

活載2.0x,x6.3x*x2=7.88塊/加

28

梁自重4.06kN/m

A-B軸間框架梁均布荷載：屋面梁恒載=梁自重+板傳荷載

=4.06+18.98

=23.04ZN/M

活載=板傳荷載

=7.SSkN/m

樓面梁恒載=梁自重+板傳荷載

=4.06+16.30+11.136

=31.496故/，〃

活載=板傳荷載

^7.SSkN/m

第二：B-C軸間框架梁均布荷載:

屋面板傳荷載：

恒載4.82x1x2.1x2=10.122^/m

2

活載2.0xL2.1x2=4.2ZJV/m

2

樓面板荷載:

恒載4.14x1x2.1x2=8.694^/m

2

活載2.5x-x2.1x2=5.25^//n

2

梁自重3,26kN/m

B-C軸間框架梁均布荷載：屋面梁恒載=梁自重+板傳荷載

=3.26+10.122

=1338kN/m

活載=板傳荷載

=4.2A7V/w

樓面梁恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重

=3.26+8.694+11.136

=23.09kN/m

活載=板傳荷載

^5.25kN/m

第三：C-D軸間框架梁均布板荷載同A-B軸

第四：A柱縱向集中荷載計算

頂層柱：

女兒墻自重(做法:墻高900mm,100mm碎壓頂)

=0.24x0.9x18KN///+25x0.1x0.24+(1.2/〃x2+0.24〃?)x0.5

=5.808ZN//%

頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載+板傳荷載

=8.62+(6.9-0.5)+3.26x(6.9-0.5)+^^x6.9

2

=60.73+20.86+34.85

=116.44AN

頂層柱活載=2.0x1x6.3x*x(6.9-0.50)=25.20AN

28

標準層柱：

標準層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載

=8.62x(6.9-0.50)+3.26x(6.9-0.50)+16.30x1x6.9

=55.16+20.86+52.16

=128.19AN

標準柱活載=板傳活載

=7.88X(6?9-S5%=25.2aN

基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重

=11.70x(6.9-0.5)+2.5x(6.9-0.5)

=74.88+18

=90.88AN

第五：B柱縱向集中荷載計算

頂層柱：

頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載

=3.26x(6.9-0.50)+4.82xlx6.3x-x(6.9-0.50)

28

+4.82x-x2.1x(l-2x0.15-+0.153)x(6.9-0.50)

2

=20.86+60.73+31.04

=112.63AN

頂層柱活載=板傳活載

=2.0xlx6.3x-x(6.9-0.50)+2.0xlx2.4x-x(6.9-0.50)

2828

=25.2+9.6

=34.8雨

標準層柱：

標準層柱恒載=內(nèi)縱墻自重+梁自重+板傳荷載

=17.14x(6.9-0.50)+3.62x(6.9-0.50)+4.14xix6.3x-x(6.9-0.50)

28

+4.14x—x2.1x—x(6.9-0.50)

28

=202.41AN

頂層柱活載=2.0x,x6.3x3x(6.9-0.50)+2.5xLx2.1x*x(6.9-0.50)

2828

=25.2+10.5

=35.7kN

基礎(chǔ)頂面恒載=底層內(nèi)總墻+基礎(chǔ)梁自重

=19.87x(6.9-0.50)+2.5x(6.9-0.50)

=127.17+16

=143.17kN

結(jié)構(gòu)在進行梁柱的布置時柱軸線與梁的軸線不重合，因此柱的豎向荷載對柱

存在偏心?？蚣艿呢Q向荷載及偏心距如圖4所示。

116.44p—IOOPIH112.63e=100mm

(252)(34.8)

128.191202.41

(25.2)(35.7)

128.19202.41

(252)(357)

202.41

128.19

(25.2)(35.7)

90.88143.17

圖4框架豎向荷載圖

4.3.4重力荷載代表值計算

結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值應取結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標準值&加上各可變荷載組合值

E%。G=G*+Z

1,即-=>

<P=05

其中可變荷載為雪荷載OAkN/nrQi

%=°

屋面活載2.0kN1而

%=1.0

樓面活載：教室2.0ZJV/m2

走道2.5㈤V/陽2

(1)屋面處的重力荷載代表值的計算

女兒墻的計算0女兒墻=g'女兒墻/=5.81x(23.4+14.7)x2=442.72~

屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重的標準層

G，屋面板=4.82x(23.4+0.3)x(14.7+0.3)

=1731.5bW

G'tt=25x0.5x0.5x(1.95-0.13)x20

=228.75^V

頂層的墻重

G'=-x{8.62x[(6.6-0.5)x2+(7.2-0.5)x2+(6-0.5)x2+(6.3-0.5)x2+(2.1-0.5)]

2

+17.14x[(6.6-0.5)x2+(7.2-0.5)x2+(3.6-0.5)x2+(6-0.5)x2+(6.3-0.5)x2

+(6.3-0.5)X8+(2.1-0.5)X4]}

=1095.9W

G頂層=G女兒墻+G屋面板+G梁+G柱+G墻

=442.72+1713.51+584.33+228.75+1095.99

=4065.30ZN

(2)其余層樓面處重力荷載代表值計算

G'璉i=2191.98^

G'=3.39x[(234+0.6)x(14.7+0.6)]

接血板

=3.39x24x15.3=1244.8U7V

G'柱=25x0.5x0.5x(3.9-0.13)x20

=472.5AN

G標準層=G'墻+G'摟面板+G'粱+G'柱

=2191.98+1244.81+584.33+472.5

=4493.62ZN

(3)底層樓面處重力荷載代表值計算

3.94.853

—+------0.13

G%=2191.98X-2-----2--------=2191.98x1.126

墻3.9-0.13

=2468.17塊

G'=1244.8W

修面板

Gq=584.33AN

=472.5x1.126

=532.04AN

G標準層=G'堵+G'樓面板+G'粱+G'柱

=2468.17+1244.81+584.33+532.04

=4843.4雨

(4)屋頂雪荷載標準值

Q雪=q.,；xS=0.40x(23.4+0.6)x(14.7+0.6)

=0.40x24x15.3=146.88^

(5)樓面活荷載標準值

G樓面=q教xS教+4走道xS走道

=2.0X23.7X13.2+2.5x23.7x2.6

=625.68+154.05

=779.73ZN

(6)總重力荷載標準值

屋面處GEW=屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5x雪荷載標準值

=4065.30+0.5x146.88

=4138.74kN

樓面處底層6￡卬=樓面處結(jié)構(gòu)自重+0.5x活荷載標準值

=4843.40+0.5x779.93

=5233.27kN

標準層Gm=樓面處結(jié)構(gòu)自重+0.5x活荷載標準值

=4493.62+0.5x779.93

=4883.6kN

4.4地震作用計算

4.4.1橫向框架側(cè)移剛度計算

橫梁線剛度ib計算過程見下表4,柱線剛度ic計算見表5o

表4橫梁線剛度ib計算表

層類Ec/Eclo/L

bXh/mm2lo/mm1L/mm1.5EcIo/L2EcIo/L

次別(N/mm2)(N.mm)

5.21xlO9

3.85X5.14X

AB跨3.0X10'300X6005.4X10"6300

1-2.57XIO10IO10

4io10

3.71X5.57X7.43X

BC跨3.0X104250X5002.6X1092100

IO10IO10IO10

表5柱線剛度ic計算表

層次hc/mmEc/(N/mm2)bXh/mm2Ic/mm1Eclc/hc/(N.mm)

148503.0X10'500X5005.21xlO93.22XlO10

2-439003.0X10'500X5005.21xlO94.00X10'0

取BC跨梁的相對線剛度為1.0,則其他為：

AB跨BC跨1層柱2-4層柱

相對剛度I0.691.00.430.54

框架梁柱的相對線剛度如圖4,作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。

0.691.0069

<=>

60.540.540.540.54

0.691.00.69

C=3

60.54D.54D540.54

m

0.691.00.69

60.54D.540.54

m

0.691.00.69

i_n

oo

70.430430.430,43

////////////////////

630021006300

圖5計算簡圖

柱的側(cè)移剛度按式D=a，耳計算，式由系數(shù)a,為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，由相關(guān)

h

的表可查，根據(jù)梁柱線剛度比%的不同。例如，中框架柱分中柱和邊柱，邊柱梁分

中柱和邊柱等，現(xiàn)以第2層B-3柱的側(cè)移剛度計算為例，其余見表6

5.147小

4.00

5.147.43

514+5.14+743+743

2X4.00

=3.14

314

=0.611

Qc=2+3.1。

12ic12X4.00X10"

D=nQ--=0.611X

39002

=19279N/mm

表6框架柱側(cè)移剛度

A,D軸中框架邊柱

T

線剛度（一般層）%=」=（一般層）

萬c

2+k12z

層次根數(shù)

0.5+k:、

（底層）a=-（底層）

h4c2+k

13.22X1O101.580.58195446

2-44.00X10'°1.270.388122456

A-1,5、D-1,5軸邊框架邊柱

層次4KacDi根數(shù)

13.22X10'01.190.5387064

2-44.00X10'°0.950.32100994

BC軸中框架中柱

=層次K(ICDi根數(shù)

13.22X10'°4.360.764125506

2-44.00X10'°3.140.611192786

BC軸邊框架中柱

層次4acDi根數(shù)

13.22X10'°3.270.715117454

2-44.00X10'°2.620.567178934

把上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層間側(cè)移剛度ED見下

表：

橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）

層次12345

ED,214368305882305882305882305882

4.4.2橫向自振周期計算

橫向地震自振周期利用頂點假想側(cè)移計算，計算過程見表7

表7結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算

層次Gi/kNVi/kNsDi(N/mm)△ui(mm)Ui/mm

44139413930588213.5177.8

34884902330588229.5164.3

248841390730588245.5134.8

152331914021436889.389.3

按式「=1.7%歷計算基本周期T”其中小的量綱為m

取心■=0.7則

T尸1.7X0.7X,177.8x10-3=0502s

4.4.3橫向水平地震力計算

本工程中結(jié)構(gòu)不超過40m質(zhì)量和剛度沿度分布比較均勻，變形以剪切型為主，

故可用底部剪力法計算水平地震作用，結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值按式F*aGp計

算即

"尸0.85ZGi

=0.85X19140

=16269kN

由于該工程所在地抗震設(shè)防烈度為6度，場地類別為H類，設(shè)計地震分組為第

三組,則7；=0.45s,a,nax=0.04。

由于7；<7；<57；,則a[?1%"、

（式中r--衰減指數(shù)，在7；<7]<57；的區(qū)間取0.9,%—一阻尼調(diào)整系數(shù)，除有

專門規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應取0.05,相應的“為1.0)

y=0.9%=1.0*=0.04

(TV'9<045Y'9

a=上n/a=\——x1.0x0.04=0.036

1/J*nuxL0.502J

FEK=atGev