【五層】5000平米左右框架結構大學教學樓（開題報告、任務書、計算書、設計圖）,【溫馨提示】壓縮包內含CAD圖有預覽點開可看。打包內容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內文檔可直接點開預覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請細心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 xx科技學院畢業(yè)設計（論文） 第 109 頁 鄭州大學機械工程學院教學樓方案（一） 摘要 本工程為鄭州大學機械工程學院教學樓，采用框架結構，主體為五層，本地區(qū)抗震設防烈度為7度，場地類別為II類場地。樓屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。 本設計貫徹“實用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設計原則。按照建筑設計規(guī)范認真考慮影響設計的各項因素。根據(jù)結構與建筑的總體與細部的關系。在確定框架布局之后先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小進而求出在水平荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力。是找出最不利的一組或幾組內力組合。 選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。對樓板進行了配筋計算，本設計采用樁基礎，對基礎承臺和樁進行了受力和配筋計算。 整個結構在設計過程中，嚴格遵循相關的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關資料和有關最新的國家標準規(guī)范，對設計的各個環(huán)節(jié)進行綜合全面的科學性考慮。總之適用、安全、經(jīng)濟、使用方便是本設計的原則。設計合理可行的建筑結構方案是現(xiàn)場施工的重要依據(jù)。 關鍵詞： 框架結構，抗震設計，荷載計算，內力計算，計算配筋 Mechanical engineering college of zhengzhou university teaching building Author：Zhang sanfeng Tutor：Liu lina ABSTRACT This works for the zhengzhou university teaching building , a framework structure for a five-storey main, in the region earthquake intensity of 7 degrees near Lan site classification as Class II venues. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure. The design and implement "practical, security, economic, aesthetic," the design principles. With the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. According to the structural and architectural detail and the overall relationship. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the Internal Forces. Identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. Select the best safety results of the reinforcement and Mapping. In addition, the structure of the program indoor staircase design. Completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces calculation and construction mapping. On the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation. The whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Design reasonable and workable structure of the program is the construction site of the important basis for the construction. KEY WORDS:Frame Structure,Seismic Design ，Load Calculation， Internal force calculation，Calculation reinforcement 1緒論 6 2 梁、柱截面尺寸估算 7 3 框架計算簡圖及梁柱線剛度 8 4 荷載計算 9 4.1恒荷載標準值計算 4.1.1 屋面 9 4.1.2 各層樓面 9 4.1.3 梁自重 9 4.1.4 柱自重 10 4.1.5 外縱墻自重 10 4.1.6 內縱墻自重 10 4.1.7 外橫墻自重 11 4.1.8 內橫墻自重 11 4.1.9 走廊盡頭墻 11 4.1.10 女兒墻自重 12 4.2 活荷載標準值計算 12 4.2.1 屋面和樓面活荷載標準值 12 4.2.2 雪荷載標準值 12 4.3 恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖 12 4.3.2 B～C軸間框架梁 13 4.3.3 A軸柱縱向集中荷載的計算 14 4.4 風荷載標準值計算 16 4.5 水平地震作用計算 17 4.5.1 重力荷載代表值計算 17 4.5.2 框架柱抗側剛度D和結構基本自振周期計算 19 4.5.3 多遇水平地震作用計算 21 4.5.4 剛重比和剪重比驗算 23 5 內力計算 23 5.1 恒荷載標準值作用下框架的內力 23 5.2 活荷載標準值作用下框架的內力 23 5.3 風荷載標準值作用下框架的內力 23 5.4 水平地震作用下框架的內力 32 5.5 重力荷載代表值作用下框架的內力 38 5.5.1 均布重力荷載代表值計算 38 5.5.2 作用于A柱集中重力荷載代表值計算 38 5.5.3 作用于B柱集中重力荷載代表值計算 38 5.5.4 框架內力 39 6 內力組合 39 6.1 各種荷載作用下梁控制截面的內力 39 6.1.1 恒荷載作用下梁控制截面的內力 39 6.1.2 活荷載作用下梁控制截面的內力 45 6.1.3 風荷載作用下梁控制截面的內力 45 6.1.4 水平地震作用下梁控制截面的內力 45 6.1.5 重力荷載代表值作用下梁控制截面的內力 46 6.2 各種荷載作用下柱控制截面的內力 46 6.2.1 恒荷載作用下柱控制截面的內力 46 6.2.2 活荷載作用下柱控制截面的內力 47 6.2.3 風荷載作用下柱控制截面的內力 47 6.2.4 水平地震作用下柱控制截面的內力 47 6.2.5 重力荷載代表值作用下柱控制截面的內力 48 6.3 框架梁內力組合 50 6.3.1 地震作用下框架梁內力組合 50 6.4 框架柱內力組合 51 6.4.1 非地震作用下框架柱內力組合 51 6.4.2 地震作用下框架柱內力組合 51 7 框架梁截面設計 61 7.1 框架梁正截面承載力計算 61 7.2 框架梁斜截面承載力計算 69 7.3 框架梁裂縫寬度驗算 73 8 框架柱截面設計 73 8.1 框架柱正截面承載力計算 74 8.1.1 軸壓比驗算 74 8.1.2 正截面承載力計算 74 8.2 框架柱斜截面承載力計算 79 8.3 裂縫寬度驗算 80 9 次梁截面設計 81 9.1 荷載計算 81 9.2 內力計算 81 9.3 次梁截面承載力計算 81 9.3.1 次梁正截面承載力計算 81 9.3.2 次梁斜截面承載力計算 82 10 板截面設計 82 10.1 B1計算 83 10.1.1 荷載計算 83 10.1.2 內力計算 83 10.1.3 截面承載力計算 84 10.2 B2計算 85 10.2.1 荷載計算 85 10.2.2 內力計算 85 10.2.3 截面承載力計算 86 11 樓梯設計 86 11.1 設計資料 86 11.2 踏步板設計（TB1） 87 11.2.1 確定踏步板的基本尺寸 87 11.2.2 荷載計算 87 11.2.3 內力計算 88 11.2.4 配筋計算 88 11.3 平臺板設計（TB2） 88 11.3.1 確定平臺板的基本尺寸 88 11.3.2 荷載計算 88 11.3.3 內力計算 89 11.3.4 截面承載力計算 89 11.4 平臺梁設計（TL1） 89 11.4.1 確定平臺梁尺寸 89 11.4.2 荷載計算 89 11.4.3 內力計算 90 11.4.4 正截面承載力計算 90 11.4.5 斜截面承載力計算 91 11.5 其它梁、板設計 91 12 基礎設計 91 12.1 作用于基礎頂面上的荷載計算 92 12.1.1 A軸基礎 92 12.1.2 B軸基礎 92 12.2 A柱基礎的計算 93 12.2.1 初步確定基礎尺寸 93 12.2.2 地基承載力驗算（采用標準組合） 94 12.2.3 沖切驗算（采用基本組合） 95 12.2.4 基礎底面配筋計算（采用基本組合） 96 12.3 B柱基礎的計算 96 12.3.1 初步確定基礎尺寸 96 12.3.2 地基承載力驗算（采用標準組合） 97 12.3.3 內力分析（采用基本組合） 98 12.3.4 基礎梁配筋計算 98 12.3.5 底板配筋計算 99 致謝 102 參考文獻 102 1緒論 1.1 設計目的和意義 通過本次畢業(yè)設計，達到對四年學業(yè)的一次檢驗和總結，更重要的是對學生進入社會從事工作的一次很好的培訓。學生要明白從建筑方案設計到結構設計，最后組織施工各個環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，三者之間有著一定的關聯(lián)性，培養(yǎng)學生在這個過程中的協(xié)調能力，以及進行高水平結構設計和組織施工的能力，達到學校的本科培養(yǎng)目標。 通過本次畢業(yè)設計掌握土木工程專業(yè)的設計原則、程序和內容以及設計的方法和步驟，并熟悉專業(yè)相關的規(guī)范和規(guī)程。 1.2 設計任務 根據(jù)相關規(guī)范和規(guī)程以及設計任務書完成建筑平面，立面，剖面和總平面的設計。隨后完成手算一榀框架的配筋，以及選算一個柱下獨立基礎和一個板式樓梯的配筋，并通過運用相關結構設計軟件完成整個工程的結構設計計算，繪制結構施工圖。最后對整個工程進行施工組織設計并對施工總平面圖進行設計 1.3 設計資料 （1）工程名稱：鄭州大學機械工程學院教學樓。 （2） 結構形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，柱網(wǎng)尺寸為6.6m×6.9m。 （3） 工程概況：建筑層數(shù)主體為5層、局部為4層，底層層高有3.6m,4.2m,4.8m，室內外高差450mm，女兒墻高1200mm，建筑高度19.65m，建筑面積6701.76m2。 （4） 基本風壓：0.45 kN/ m2，地面粗糙度為C類。 （5） 基本雪壓：0.40 kN/ m2。 （6） 抗震設防烈度：七度設防。 （7） 材料選用： 鋼筋：梁、柱中的縱向鋼筋采用HRB335，板中鋼筋和箍筋采用HPB235；基礎中除分布鋼筋和箍筋采用HPB235外，其余鋼筋采用HRB335。 混凝土：采用C30混凝土； 墻體：采用加氣混凝土砌塊，重度=5.5 kN/m3 ； 窗：鋁合金窗，=0.35 kN/m3 ； （8） 墻體厚度：衛(wèi)生間的隔墻厚150mm，其余墻厚為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，截面寬度，本結構中?。? 縱向框架梁： b=300mm h=600mm 橫向AB、BC跨框架梁： b=400mm h=1100mm 橫向CE跨框架梁： b=300mm h=600mm 次梁： b=250mm h=500mm 2.2 柱截面尺寸估算 框架柱的截面尺寸，，為第層層高。本結構中層高為4.2m ，3.6m，4.8m，故=（200~400）mm。 框架柱截面尺寸還應根據(jù)公式估算。式中：N=1.25Nv，負荷面積×（12~14） kN/ m2×層數(shù)，為軸壓比，可根據(jù)規(guī)范查出。 僅估算底層柱。本結構中，邊柱和中柱負荷面積分別為（6.93.6）m2 ，（6.94.95）m2，層數(shù)為5層；該框架結構抗震設防烈度為七度，建筑高度19.05m<30m，因此為三級抗震，其軸壓比限值=0.9。 C30混凝土 ，=14.3 N/mm2 邊柱 mm2 中柱 mm2 取柱截面為正方形，則邊柱、中柱截面分別為429mm×429mm,565mm×565mm,考慮到施工、計算簡便以及安全因素，各柱截面尺寸從底層到頂層均取為600 mm 600 mm。 圖1 結構平面布置圖 3 框架計算簡圖及梁柱線剛度 3.1 確定框架計算簡圖（KJ-4） 框架的計算單元如圖1所示，選取④軸線上的一榀框架進行計算，其余框架可參照此框架進行配筋。假定框架柱嵌固于基礎頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎頂面算至二層樓面，基礎頂面至室外地面的高度為0.5 m，室內外高差為0.45 m，因此基頂標高為-0.95 m，二層樓面標高為4.2m，故底層框架柱高為5.15m，其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），故均為3.6 m。由此可繪出框架的計算簡圖，如圖2所示。 3.2 梁柱線剛度計算 對于現(xiàn)澆樓板，中框架梁取，，。 各跨框架梁和各層框架柱的線剛度計算分別見表1和表 2 。 由于該榀框架結構對稱，因此只需計算半邊結構 表1 梁線剛度的計算 構件 EC (N/mm2) bh (mm×mm) I0 (mm4) L (mm) 1.5ECI0/L (N×mm) 2ECI0/L (N×mm) 邊框架梁AB 3.0×104 300×600 5.4×109 6900 3.5217×1010 4.6957×1010 中框架梁BC 3.0×104 300×600 5.4×109 3000 8.1×1010 10.8×1010 表2 柱線剛度的計算 層 EC (N/mm2) bh (mm×mm) I0 (mm4) h (mm) ECI0/h (N×mm) 1 3.0×104 600×600 10.8×109 5150 6.291×1010 2~5 3.0×104 600×600 10.8×109 3600 9×1010 令，則其余各桿件的相對線剛度為： ， ， 框架結構的相對線剛度如圖2所示。 圖2 計算簡圖 4 荷載計算 4.1恒荷載標準值計算 4.1.1 屋面 高聚物改性瀝青卷材防水屋面 2.20 kN/m2 結構層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1×25 =3 kN/m2 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15 kN/m2 合計 5.35 kN/m2 4.1.2 各層樓面 陶瓷地磚樓面 0.70 kN/m2 結構層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1×25 =2.5 kN/m2 抹灰層粉刷石膏砂漿 0.15 kN/m2 合計 3.35 kN/m2 4.1.3 梁自重 （1）bh=300 mm 600 mm 梁自重 25×0.3×（0.6-0.12）=3.6 kN/m 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15×﹝（0.6-0.12）×2+0.3﹞=0.189 kN/m 合計 3.79kN/m （2）bh=250 mm 500 mm 梁自重 25×0.25×（0.5-0.12）=2.38 kN/m 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15×﹝（0.5-0.12）×2+0.25﹞=0.152 kN/m 合計 2.53kN/m （4）基礎梁300 mm500 mm 梁自重 25×0.3×0.5=3.75kN/m 4.1.4 柱自重 bh=450 mm450 mm 柱自重 25×0.5×0.5=6.25 kN/m 抹灰層：粉刷石膏砂漿 0.15×0.5×4=0.3 kN/m 合計 6.55 kN/m 4.1.5 外縱墻自重 （1）標準層 縱墻在計算單元內相當于高度為m的墻，鋁合金窗在計算單元內相當于高度為m的窗。 縱墻 1.76× 0.25×5.5=2.42kN/m 鋁合金窗 1.24×0.35=0.43 kN/m 水刷石外墻面 1.76×0.5=0.88kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 1.76×0.15=0.26 kN/m 合計 3.99 kN/m （2）底層 縱墻在計算單元內相當于高度為m的墻，鋁合金窗在計算單元內相當于高度為1.24m的窗。 縱墻 2.81×0.25×5.5=3.86kN/m 鋁合金窗 1.24×0.35=0.43 kN/m 水刷石外墻面 2.81×0.5=1.41kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 2.81×0.15=0.42 kN/m 合計 6.12 kN/m 4.1.6 內縱墻自重 （1）標準層 縱墻 （3.6-0.6）×0.25×5.5 =4.13kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 （3.6-0.6）×0.15×2=0.9 kN/m 合計 4.22 kN/m （2）底層 縱墻 （5.15-0.6-0.5）×0.25×5.5=5.57 kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 （5.15-0.6）×0.15×2=1.37kN/m 合計 6.94 kN/m 4.1.7 外橫墻自重 （1）標準層 橫墻 （3.6-0.6）×0.25×5.5=4.13kN/m 水刷石外墻面 （3.6-0.6）×0.5=1.5 kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 （3.6-0.6）×0.15=0.15 kN/m 合計 5.78 kN/m （2）底層 橫墻 （5.15-0.6-0.5）×0.25×5.5=5.57kN/m 水刷石外墻面 （4.2+0.45-0.6）×0.5=2.03 kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 （4.2-0.6）×0.15=0.54 kN/m 合計 8.14 kN/m 4.1.8 內橫墻自重 （1）標準層 橫墻 （3.6-0.5）×0.25×5.5=4.26 kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 （3.6-0.5）×0.15×2=0.93 kN/m 合計 5.19 kN/m （2）底層 橫墻 （5.15-0.5-0.5）×0.25×5.5=5.71kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 （3.6-0.5）×0.15×2=0.93 kN/m 合計 6.64 kN/m 4.1.9 走廊盡頭墻 （2）底層 縱墻在計算單元內相當于高度為m的墻，鋁合金窗在計算單元內相當于高度為m的窗。 走廊盡頭墻 1.28×0.25×5.5=1.76 kN/m 鋁合金窗 1.72×0.35=0.60 kN/m 水刷石外墻面 1.28×0.5=0.64 kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 1.28×0.15=0.19 kN/m 合計 3.19 kN/m （2）底層 縱墻在計算單元內相當于高度為m的墻，鋁合金在計算單元內相當于高度為1.72m的窗。 走廊盡頭墻 2.33×0.25×5.5=3.2 kN/m 鋁合金窗 1.72×0.35 =0.60 kN/m 水刷石外墻面 2.33×0.5=1.17 kN/m 粉刷石膏砂漿內墻面 1.28×0.15=0.192 kN/m 合計 5.16 kN/m 4.1.10 女兒墻自重 做法：100 mm混凝土壓頂，1200 mm加氣混凝土 墻 0.5×0.25×5.5=0.69 kN/m 壓頂?shù)幕炷? 0.1×0.25×25=0.63 kN/m 水刷石外墻面 （0.6×2+0.25）×0.5=0.73 kN/m 合計 2.05 kN/m 4.2 活荷載標準值計算 4.2.1 屋面和樓面活荷載標準值 上人屋面 1.5 kN/ m2 房間 2.0 kN/ m2 走廊 2.0 kN/ m2 4.2.2 雪荷載標準值 =1.0×0.45 kN/ m2 屋面活荷載和雪荷載不同時考慮，兩者中取大值。 4.3 恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖 A~B軸間梁上板的 ，2＜2.09＜3。宜按雙向板進行計算，長邊支承梁上荷載呈梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三角形分布；B~C軸間梁上板的，按單項板進行計算，長邊支承梁上荷載呈梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三角形分布。本結構樓面荷載的傳遞示意圖見面3。 圖3 板傳荷載示意圖 板傳至梁上的三角形荷載等效為均布荷載=0.625q梯形荷載等效為均布荷載 ，，，。 4.3.1 A～B軸間框架梁 屋面板傳給梁（即屋面板兩個梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.625×1.65×2=11.04 kN/m 活荷載：1.5×0.625×1.65×2=3.09kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板兩個梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.625×1.65×2=6.91 kN/m 活荷載： 2.0×0.625×1.65×2=4.13kN/m A~B軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁 恒荷載=梁自重+板傳恒荷載=3.79+15.87=19.66 kN/m 活荷載=板傳活荷載=4.45 kN/m 樓面梁 恒荷載=內橫墻自重+梁自重+板傳恒荷載=5.78+2.53+9.94=18.25 kN/m 活荷載=板傳活荷載=5.93kN/m 4.3.2 B～C軸間框架梁 屋面板傳給梁（即屋面板兩個三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.625×1.65×2=11.04 kN/m 活荷載：1.5×0.625×1.65×2=3.09kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板兩個三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.625×1.65×2=6.91 kN/m 活荷載： 2.0×0.625×1.65×2=4.13kN/m B~C軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁 恒荷載=梁自重+板傳恒荷載=3.79+11.04=14.83 kN/m 活荷載=板傳活荷載=3.09 kN/m 樓面梁 恒荷載=梁自重+板傳恒荷載=2.53+6.91=9.44 kN/m 活荷載=板傳活荷載=4.13kN/m 4.3.3 A軸柱縱向集中荷載的計算 屋面板梯形荷載等效為均布荷載： 恒荷載：5.35×1.65×0.625=5.52 kN/m 活荷載：1.5×1.65×0.625=1.55kN/m 樓面板梯形荷載等效為均布荷載： 恒荷載：3.35×1.65×0.625=3.45 kN/m 活荷載：2.0×1.65×0.625=2.06kN/m * 頂層柱恒荷載=女兒墻自重+外縱框架梁自重+內橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載=2.05×6.6+3.79×（6.6-0.5）+3.79×（6.9-0.5）÷2+15.87×6.9+5.52×6.6 =194.71kN * 頂層柱活荷載=板傳活荷載 =1.48×（6.9-0.5）+0.52×6 =12.59kN * 標準層柱恒荷載=外縱墻自重+外縱框架梁自重+內橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載 =3.99×（6.6-0.5）+3.79×（6.6-0.5）+3.79×（6.9-0.5）÷2+2.53×（6.9-0.5）÷2+9.94×6.9+3.45×6.9 =160.07kN * 標準層柱活荷載=板傳活荷載 =4.45×（6.9-0.5）+2.06×6.6 =42.08 kN * 基礎頂面恒荷載=底面外縱墻自重+基礎梁自重 =6.12×（6.6-0.5）+3.79×（6.6-0.5） =60.45 kN 4.3.4 B軸柱縱向集中荷載的計算 屋面板傳給梁（即屋面板梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.899×1.5=7.21 kN/m 活荷載：1.5×0.899×1.5=2.02kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板梯形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.899×1.5=4.52kN/m 活荷載： 2.0×0.899×1.5=2.7kN/m 屋面板傳給梁（即屋面板三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載：5.35×0.625×1.5=5.02 kN/m 活荷載：1.5×0.625×1.5=1.41kN/m 樓面板傳給梁（即樓面板三角形荷載等效為均布荷載）： 恒荷載： 3.35×0.625×1.5=3.14kN/m 活荷載： 2.0×0.625×1.5=1.88kN/m 頂層柱恒荷載=內縱框架梁自重+內橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載 =3.79×（6.9+1.5-0.75）+3.79×(6.6-0.5)+2.53×（6.9-0.5）÷2+ 7.21×6.6+15.87×6.9÷2+11.04×3.3+5.02×6 =229.1kN 頂層柱活荷載=板傳活荷載 =4.45×（6.9-0.5）+3.09×(6.6-0.5) ÷2+2.02×(6.6-0.5) ÷2+1.41×(6.6-0.5) =52.67 kN 標準層柱恒荷載=內縱墻自重+內縱框架梁自重+內橫框架梁自重+次梁傳恒荷載+板傳恒荷載 =4.22×（6.9-0.5）+3.79×（6.9+1.5-0.75）+3.79×(6.6-0.5)+2.53×（6.9-0.5）÷2+7.21×6.6+9.94×6.9÷2+6.91×3.3+3.14×6 =210.74kN 標準層柱活荷載=板傳活荷載 =5.93×（6.9-0.5）+4.13×(6.6-0.5) ÷2+2.7×(6.6-0.5) ÷2+1.88×(6.6-0.5) =70.44kN 基礎頂面恒荷載=底面內縱墻自重+基礎梁自重 =6.94×（6.9-0.5）+3.75×（6.9-0.5） =68.42 kN 圖4 恒荷載和活荷載作用下框架的受荷圖 注：1.圖中集中力的單位為kN，均布力的單位為kN/m；2.圖中數(shù)值均為標準值；3.括號外數(shù)值表示恒荷載，括號內數(shù)值表示活荷載。 框架在恒荷載和活荷載作用下受荷圖如圖4所示，豎向荷載與柱軸心有偏心，偏心距均為125mm。 4.4 風荷載標準值計算 為簡化計算，將計算單元范圍內外墻面的風荷載化為等量的作用于樓面的集中風荷載，計算公式為： 式中：—基本風壓，為0.4kN/m2 —風壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度為C類 —風荷載體形系數(shù), =0.8-(-0.5)=1.3（迎風面、背風面疊加） —風振系數(shù)，因房屋高度小于30m，所以=1.0 —下層柱高 —上層柱高，對于頂層為女兒墻高2倍 B—計算單元迎風面寬度，B=6.9m 計算過程見表3。 表3 各層樓面處集中風荷載標準值 離地高度(m) (m) (m) (kN) 19.05 0.821 1.0 1.3 3.6 2.4 8.45 15.45 0.74 1.0 1.3 3.6 3.6 9.14 11.85 0.74 1.0 1.3 3.6 3.6 9.14 8.25 0.74 1.0 1.3 3.6 3.6 9.14 4.65 0.74 1.0 1.3 4.65 3.6 10.48 風荷載作用下結構的受荷圖如圖5所示。 4.5 水平地震作用計算 4.5.1 重力荷載代表值計算 4.5.1.1 屋面處重力荷載標準值計算 kN kN =1155.07kN 圖5 風荷載作用下框架的受荷圖 注：1.圖中各值的單位為kN；2.圖中數(shù)值均為標準值 kN 外縱墻+內縱墻+外橫墻+內橫墻+走廊盡頭墻 = =494.22kN =233.29+3711.46+1155.07+308.11+602.63 =5902.15 kN 4.5.1.2 標準層樓面處重力荷載標準值計算 kN kN =1155.07 kN kN =+++=988.44+2670.86+1155.07+638.23 =5452.6 kN 4.5.1.3 底層樓面處重力荷載標準值計算 + =892.64 kN kN =2670.86 kN =1155.07 kN =638.231.397=891.61kN =+++=1386.86+2670.86+1155.07+891.61 =6104.4kN 4.5.1.4 屋頂雪荷載標準值計算 kN 4.5.1.5 樓面活荷載標準值計算 = =1387.46 kN 4.5.1.6 總重力荷載代表值計算 屋面處：=屋面處結構和構件自重+0.5雪荷載標準值 =5902.15+0.5312.18 =6058.34 kN 標準層樓面處：=樓面處結構和構件自重+0.5活荷載標準值 =5452.6+0.51387.46 =6146.33 kN 底層樓面處：=樓面處結構和構件自重+0.5活荷載標準值 =6104.4+0.51387.46 =6798.13 kN 4.5.1.7 總重力荷載設計值計算 屋面處：=1.2屋面處結構和構件自重+1.4雪荷載標準值 =1.25902.15+1.4312.18 =7519.63 kN 標準層樓面處：=1.2屋面處結構和構件自重+1.4活荷載標準值 =1.25452.6+1.41387.46 =8485.56kN 底層樓面處=1.2屋面處結構和構件自重+1.4活荷載標準值 =1.26104.4+1.41387.46 =9267.58 kN 4.5.2 框架柱抗側剛度D和結構基本自振周期計算 4.5.2.1 橫向D值計算 各層柱的D值及總D值見表4~表9。 表4 橫向2~5層中框架D值計算 構件名稱 框架柱A 0.35 14066 框架柱B 0.64 25720 表5 橫向底層中框架D值計算 構件名稱 框架柱A 0.51 7014 框架柱B 0.79 10866 表6 橫向2~5層邊框架D值計算 構件名稱 框架柱A 0.29 5695 框架柱B 0.57 11193 表7 橫向底層邊框架D值計算 構件名稱 框架柱A 0.52 7152 框架柱B 0.74 10178 表8 橫向2~5層總D值計算 構件名稱 D值（kN/m） 數(shù)量 中框架A軸 14066 5 70330 中框架B軸 25720 5 128600 邊框架A軸 5695 2 11390 邊框架B軸 11193 2 22386 =2327062=465412 表9 橫向底層總D值計算 構件名稱 D值（kN/m） 數(shù)量 中框架A軸 7014 5 35070 中框架B軸 10866 5 54330 中框架A軸 7152 2 14304 邊框架B軸 10178 2 20356 =1240602=248120 4.5.2.2 結構基本自振周期計算 用假想頂點位移計算結構基本自振周期，計算結果見表10。 表10 假想頂點側移計算結果 層次 (kN) (kN) (kN/m) (m) (m) 5 6058.34 6058.34 465412 0.013 0.2573 4 6146.33 12204.67 465412 0.0262 0.2443 3 6146.33 18351 465412 0.0394 0.2181 2 6146.33 24497.33 465412 0.0526 0.1787 1 6789.13 31295.46 248120 0.1261 0.1261 結構基本自振周期考慮非結構墻影響折減系數(shù)=0.6，則結構基本自振周期為： s 4.5.3 多遇水平地震作用計算 由于該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為七度，場地土為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，故： kN 由于，故 式中：—衰減指數(shù)，在區(qū)間取0.9 —阻尼調整系數(shù)，取1.0 所以， =0.55s<1.4=0.49s 需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加地震 作用系數(shù)： 如圖6所示，對于多質點體系，結構底部總縱向水平地震 圖6 樓層水平地震作用 作用標準值：kN 標準值（單位：kN） 附加頂部集中力：kN 質點i的水平地震作用標準值、樓面地震剪力及樓面層間位移的計算過程見表11。 其中： 表11 ，和的計算 層 (kN) (m) (kN·m) (kN·m) (kN) (kN) (kN/m) (m) 5 5753.82 18.95 109034.89 349087.80 564.38 796.87 329536 0.00242 4 6011.66 15.35 92278.98 349087.80 477.65 1274.52 329536 0.00387 3 6011.66 11.75 70637.01 349087.80 365.60 1640.15 329536 0.00498 2 6011.66 8.15 48995.03 349087.80 253.60 1893.75 329536 0.00575 1 6185.03 4.55 28141.89 349087.80 145.67 2039.42 329536 0.00721 樓層最大位移與樓層層高之比：，滿足位移要求。 4.5.4 剛重比和剪重比驗算 為了保證結構的穩(wěn)定和安全，需分別按式和進行結構剛重比和剪重比驗算。各層的剛重比和剪重比見表12。 表12 各層剛重比和剪重比 層 (m) (kN/m) (kN) (kN) (kN) 5 3.6 329536 1186329.6 796.87 5753.82/7117.14 166.69 0.138 4 3.6 329536 1186329.6 1274.52 11765.48/15441.12 76.83 0.083 3 3.6 329536 1186329.6 1640.15 17777.14/23765.10 49.92 0.069 2 3.6 329536 1186329.6 1893.75 23788.80/32089.08 36.97 0.059 1 4.55 282650 1296057.5 2039.42 29973.83/40621.10 29.2 0.050 注：一欄中，分子為第j層的重力荷載代表值，分母為第j層的重力荷載設計值，剛重比計算用重力荷載設計值，剪重比計算用重力荷載代表值。 由表12可見，各層的剛重比均大于20，不必考慮重力二階效應，各層的剪重比均大于0.016，滿足剪重比要求。 5 內力計算 5.1 恒荷載標準值作用下框架的內力 采用力學求解器計算，求得的內力圖如圖7到圖9所示。 5.2 活荷載標準值作用下框架的內力 采用力學求解器計算，求得的內力圖如圖10到圖12所示。 5.3 風荷載標準值作用下框架的內力 采用力學求解器計算，求得的內力圖如圖13到圖15所示。 109 圖7 恒荷載作用下的M圖（單位：kN·m） 圖8 荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖9 恒荷載作用下的N圖（單位：kN） 圖10 活荷載作用下的M圖（單位：kN·m） 圖11 活荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖12 活荷載作用下的N圖（單位：kN） 圖13 風荷載作用下的M圖（單位：kN·m） 圖14 風荷載作用下的V圖（單位：kN） 圖15 風荷載作用下的N圖（單位：kN） 5.4 水平地震作用下框架的內力 柱端彎矩計算采用D值法，先分別計算各軸柱反彎點位置，計算結果見表13。 表13 各軸框架柱反彎點位置 構件 層 h (m) yh (m) (1-y)h (m) 框 架 柱 A 5 3.60 0.60 0.300 0 0 0 0.3000 1.080 2.520 4 3.60 0.60 0.350 0 0 0 0.3500 1.260 2.340 3 3.60 0.60 0.450 0 0 0 0.4500 1.620 1.980 2 3.60 0.60 0.500 0 0 -0.05 0.4500 1.620 1.980 1 4.55 0.76 0.670 0 -0.0022 0 0.6678 3.038 1.512 框 架 柱 B 5 3.60 1.28 0.364