土木系毕业设计计算书(框架结构)

'1引言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。毕业设计对每个学生来说都是至关重要的一个环节，毕业设计使我们将近四年来所学的专业知识系统的复习一遍，并运用到实际工程中，完成一定的工程设计和施工组织任务，培养我们综合应用能力，为我们在今后的工作能够独立的完成任务打下了坚实的基础。毕业设计的四个月里，在老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。我的毕业设计课题是昆山市多层医院病房楼，每项建筑工程建设的成功都凝聚着建筑师智慧和力量。建筑创造是建筑师付出的智慧和期望，建筑工程设计是建筑，结构，设备专业付出的艰辛和力量。建筑工程建成是设计，施工，安装，管理付出的辛勤和汗水。建筑是人类文化的载体，中国文化博大精深，源远流长。它是民族延伸发展的精神动力，或者说是民族生存发展的精神支柱。在这些新的形势要求下，对我们的新的要求，要求我们要有清醒的头脑，正确的认识，运用我们的知识设计出既有时代气息的新式建筑又要有自己的风格。2建筑设计说明2.1一般说明昆山市多层医院病房楼考虑适量面积的广场以供车辆行驶、回转和临时停放。建筑上简洁、明快、体现一定的地域风格。建筑规模：总建筑面积4000~6000m2，层数为5层。2.1.3.相关规范(1)本工程应严格遵守国家颁发的建筑工程各类现行施工验收规范并按设计图纸及选用的标准图进行施工;还应与结构,总图,水道,采暖通风,电气等专业设计图纸密切配合.(2)本说明书应与其它专业设计统一说明书配套使用.(3)本工程标高以米为单位,尺寸以毫米为单位. (4)建筑物室内地面标高±0.000现场定，相当于绝对标高见详规图。2.2材料说明2.2.1.墙身防潮层:所有内外砖墙均在标高低于室内地坪-0.45米处铺满20厚1:2水泥砂浆,并加相当于水泥重量5%的防水剂（该标高处有混凝土圈梁的除外）2.2.2.屋面雨水管及空调排水管:（1）本工程屋面落水口均为pvc110雨水口.雨水管均采用A类排水管，多层为pvc100，位置见屋顶平面图.（2）高处屋面雨水管自由排往低处屋面时,在落水管正下方屋面上铺设混凝土水簸箕。2.2.3.门窗装修及铁件:（1）所有金属制品露明部分均作红丹两度打底，中度灰色聚氨酯磁漆两度（注明者除外）。（2）不露明金属制品均作红丹两度打底，不刷油漆。（3）凡木料与砌体接触部分须满涂无毒性防腐涂料。（4）外木门,木窗室外一侧做一底二度栗色磁漆,室内一侧做一底二度乳白色磁漆。（5）内木门木窗均做一底二度乳白色磁漆。（6）凡木料与砌体接触部分须满涂防腐臭油。（7）所有木门均做贴脸。（8）所有窗户均为铝合金窗，采用银灰色，镶白色玻璃。2.2.4.玻璃五金：（1）门窗玻璃除注明外均用5毫米净白片。（2）所有门窗玻璃除注明外，均按标准图和预算定额所规定的零件配齐。注：（1）按GB7107（建筑外窗及阳台渗透性能分析及检测方法）之规定：建筑物一～六层的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于三级；七层及七层以上，不应低于二级。2.2.5.散水坡:沿建筑物四周做600毫米宽散水坡,构造(自下而上):素土夯实，60厚碎砖垫层粗砂填缝压实，80厚C15混凝土随打随抹加浆压光。排水坡度3%--5%。 混凝土面层每隔30米做20毫米宽伸缩缝一条,散水坡与外墙之间设20毫米宽缝,缝内均灌热沥青砂。2.2.6.地面:(做法说明均为自上而下)(1)水泥砂浆地面:20厚1:2水泥砂浆面层100厚碎石垫层80厚C10混凝土，素土夯实2.2.7.楼面:(做法说明均为自上而下)(1)水磨石楼面:10厚面层20厚水泥沙浆打底，现浇楼板2.2.8.外墙面:(1)外墙涂料墙面:(做法说明均为自内而外)基层墙体（240厚KP1粘土多孔砖墙）界面剂砂浆胶粉聚苯颗粒保温浆料20厚（内设镀锌钢丝网）6厚聚合物抗裂砂浆（压入耐碱玻纤网格布）涂料饰面层(2)外墙面砖墙面:(做法说明均为自内而外)基层墙体（240厚KP1粘土多孔砖墙）界面剂砂浆胶粉聚苯颗粒保温浆料20厚5厚聚合物抗裂砂浆设四角镀锌钢丝网一层5厚聚合物抗裂砂浆粘结剂粘贴面砖饰面2.2.9.内墙面:(做法说明均为自内而外)(1)乳胶漆内墙面:(用于其余部分)12厚1:1:6水泥石灰砂浆底6厚1:0.5:1水泥石灰砂浆面满刮乳胶漆腻子二遍刷白色乳胶漆二度 2.2.10.顶棚:(做法说明均为自内而外)(1)乳胶漆顶棚:刷素水泥浆一道(加10%107胶)8厚1:1:6水泥石灰砂浆底7厚1:1:6水泥石灰砂浆面满刮乳胶漆腻子二遍刷白色乳胶漆二度2.2.11.踢脚:(做法说明均为自内而外)(1)水泥踢脚:(高120平墙)12厚1:3水泥砂浆打底扫毛或划出纹道8厚1:2水泥砂浆罩面压实赶光2.2.12.屋面:(做法说明均为自上而下)(1)平屋面一:(建筑找坡)25厚细石混凝土保护层4厚SBS改性沥青防水层一道20厚水泥砂浆找平层60厚水泥蛭石保温层100厚钢筋砼板100厚水泥炉渣找坡层2.2.13.其它:（1）卫生间地坪均低于走廊、室内地坪20毫米.（2）本工程门垛尺寸详见平面图,结构柱边120宽以下墙垛均用素混凝土与结构柱整浇.（3）本工程凡在室内门窗洞及墙阳角处均做1:2水泥砂浆护角,通高,每边50宽.（4）带有艺术效果的建筑内外装修应先做试样,经设计,建设,施工单位三方协商取得一致意见后才能全面施工.（5）所有楼梯平台水平段栏杆长度>500mm时,其扶手高度>1100mm,且楼梯栏杆垂直杆件间净空<110mm。（6）凡易积水的房间地面均增设一道1.5厚聚氨酯防水涂料。（7）施工中应严格执行国家各项施工质量验收规范。 （8）.总平面图见详规。3结构设计说明3.1设计主要依据和资料1）房屋建筑制图统一标准（GB50001-2001）中国建筑工业出版社2）建筑结构制图标准（GB50105-2001）中国建筑工业出版社3）建筑结构荷载规范（GB5009-2001）中国建筑工业出版社4）混凝土结构设计规范（GB50010—2002）中国建筑工业出版社5）地基与基础设计规范（GB5007-2002）中国建筑工业出版社6）建筑抗震设计规范（GB50011—2001）中国建筑工业出版社昆山市多层医院病房楼框架抗震等级为三级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。3.2结构设计方案及布置医院病房楼采用框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。该工程采用全现浇结构体系，混凝土强度等级为C25（楼梯为C30），结构平面布置见详图。3.2.1构件初估(1)柱截面尺寸的确定:利用公式，按12KN/m2考虑；小于60m高的框架结构抗震等级为三级,因此μ取0.9，初步选定柱截面500×500mm。(2)梁尺寸确定:该工程框架为横向承重，（A—F轴）横向框架梁，最大跨度L=6.3m，h=（1/8~1/12）L=788mm~525mm，取h=600mmb=（1/2~1/3）h=300mm~200mm，取b=250mm纵向框架梁，最大跨度L=4.5m，h=（1/8~1/12）L=562mm~375mm，取h=450mmb=（1/2~1/3）h=225mm~150mm，取b=250mm（B—G轴）横向框架梁，最大跨度L=5.1m，h=（1/8~1/12）L=637mm~425mm，取h=600mmb=（1/2~1/3）h=300mm~200mm，取b=250mm纵向框架梁，最大跨度L=4.5m， h=（1/8~1/12）L=562mm~375mm，取h=450mmb=（1/2~1/3）h=225mm~150mm，取b=250mm(3)楼板厚度:楼板为现浇双向板，根据经验板厚取100mm。3.2.2基本假定与计算简图(1)基本假定1)平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。2)由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转的影响。(2)计算简图在横向水平力作用下，连梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。3.2.3荷载计算地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。3.2.4侧移计算及控制当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比小于1/750。3.2.5内力计算及组合(1)竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力分层法；连系梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。(2)水平荷载下的计算水平力首先在框架分配，然后将分得的份额按各榀框架的剪切刚度进行再分配；将总剪力墙分得的份额按各片剪力墙的等效刚度进行再分配。最后计算单榀框架。(3)内力组合1)荷载组合，荷载组合简化如下： ①1.2×恒＋1.4×活。②1.2×重力荷载代表值＋1.3×水平地震作用。③1.35×恒+0.7×1.4×水平地震作用2)控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。3.2.6构件及节点设计构件设计包括框架梁、柱，板的配筋计算。3.3基础设计根据上部结构、工程地质、施工等因素，选用独立基础。施工材料(1)柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。(2)钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。(3)本工程所有混凝土强度等级均为C25。(4)墙体及疏散楼梯间采用240厚粘土空心砖。3.4施工要求及其他设计说明本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。墙体砌筑留槎时，均应设置墙体拉结筋2φ6@500，相互深入墙身>=1000。本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm，内配4φ8，φ6@250，施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。未详尽说明处，按相关规范执行。 4结构计算书4.1结构布置和荷载计算4.1.1结构布置及计算简图置医院病房楼的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构5层，底层包括柱基合计高为4.55m，其余均为3.6m。填充干墙面采用240mm厚的粘土空心砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm，梁载面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砼强度等级。C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2）表1层次砼强度横梁（b×h）纵梁，次梁(bh)AB跨BC(DE)跨CF跨1-5C25250*600250*600250*600250*450柱载面尺寸可根据式N=βFgEnAc≥N/[UN]fc估算表3查得该框架结构在30m以下，抗震等级为三级，其轴压比值[UN]=0.9表2结构类型烈度6789框架结构高度/m≤30＞30≤30＞30≤30＞30≤25框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表3结构类型抗震等级一二三框架结构0.70.80.9各层的重力荷载代表值近似取12KN/m2由图可知边柱及中柱的承载面积分别为4.5*3.15m2和4.5*4.5m2由上式得柱载面面积为边柱AC≥ 中柱Ac≥取柱的截面为正方形，根据上述计算结果并综合考虑其它因素，设计柱截面尺寸取值统一取500*500mm2基础建用柱下独立基础，基础埋深取1.5m，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-4层柱高度即为层高3.6m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h1=3.6+0.55+0.4=4.55m4.1.2重力荷载计算(1)屋面及楼面的永久荷载标准值屋面：25厚细石混凝土保护层22KN/m3*0.25=0.66KN/m2SBS改性沥青防水层0.4KN/m220厚水泥砂浆找平层20*0.02KN/m3=0.4KN/m260厚水泥蛭石保温层5KN/m3*0.06=0.3KN/m2100厚钢筋砼板25KN/m3*0.10=2.5KN/m2100厚水泥炉渣找坡层18KN/m3*0.1=1.8KN/m2 合计5.95KN/m21-4层楼面水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底)0.65KN/m2100厚钢筋砼板25KN/m3*0.10=2.5KN/m210厚混合沙浆0.01m*17KN/m3=0.17KN/m2合计3.32KN/m2(2)屋面及楼面可承荷载r值不上人屋面均布活载标准值0.5KN/m2楼面活荷载标准值医院病房2.0KN/m2走廊2.5KN/m2屋面雪荷载标准值SKUr·So=1.00.4KN/m2式中Ur为屋面积雪分布系数取Ur=1.0(3)梁柱墙窗门重力荷载计算梁柱可根据载面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力，荷载对墙、门窗等可计算出单位面积上的重力荷载，具体计算结果见表4，墙体为240mm厚浆砌普通砖，水刷石外墙面，水泥粉刷内墙面，则墙体单位墙面重力荷载为18KN/m30.24+0.36KN/m2×2=5.04KN/m2，外墙荷载为18KN/m30.24+0.5KN/m2+0.36KN/m2=5.18KN/m2，木门单位面积重力荷载为0.2KN/m2，铝合金窗单位面积重力荷载取0.35KN/m2.玻璃幕墙取1.5KN/m2，水刷石外墙面取0.5KN/m2，梁自重b×h=250㎜×600㎜梁自重25KN/m3*0.25m*(0.6－0.1)m=3.13KN/m抹灰层：10厚混合沙浆0.01m*(0.6－0.1＋0.25)m*2*17KN/m3=0.26KN/m合计：3.39KN/mb×h=250㎜×450㎜梁自重25KN/m3*0.25m*(0.45－0.1)m=2.19KN/m抹灰层：10厚混合沙浆0.01m*(0.45－0.1＋0.25)m*2*17KN/m3=0.21KN/m合计：2.40KN/m基础梁b×h=250㎜×400㎜梁自重25KN/m3*0.25m*0.4m=2.5KN/m(4)柱自重 b×h=500㎜×500㎜柱自重25KN/m3*0.5m*0.5m=6.25KN/m抹灰层：10厚混合沙浆0.01m*0.5m*4*17KN/m3=0.34KN/m合计：6.59KN/m(5)外纵墙自重标准层：纵墙(3.6－2.1－0.45)m*0.24m*5.5KN/m3=4.54KN/m铝合金窗0.35KN/m2*2.1m=0.74KN/m水刷石外墙面(3.6－2.1)m*0.5KN/m2=0.75KN/m水泥粉刷内墙面(3.6－2.1)m*0.36KN/m2=0.54KN/m合计：6.57KN/m底层：纵墙(4.55－2.1－0.45－0.4)m*0.24m*5.5KN/m3=6.91KN/m铝合金窗0.35KN/m2*2.1m=0.74KN/m水刷石外墙面(3.6－2.1)m*0.5KN/m2=0.75KN/m水泥粉刷内墙面(3.6－2.1)m*0.36KN/m2=0.54KN/m合计：8.94KN/m(6)内纵墙自重标准层：纵墙(3.6－0.45)m*0.24m*5.5KN/m3=4.158KN/m水泥粉刷内墙面(3.6－0.45)m*0.36KN/m2*2=2.27KN/m合计：6.428KN/m底层：标准层：纵墙(4.55－0.45-0.4)m*0.24m*5.5KN/m3=4.884KN/m水泥粉刷内墙面(3.6－0.45)m*0.36KN/m2*2=2.27KN/m合计：7.154KN/m(7)内隔墙自重标准层：内隔墙(3.6－0.6)m*0.24m*5.5KN/m3=3.96KN/m水泥粉刷内墙面(3.6－0.6)m*0.36KN/m2*2=2.16KN/m 合计：6.12KN/m底层：内隔墙(4.55－0.6－0.4)m*0.24m*5.5KN/m3=4.686KN/m水泥粉刷内墙面(4.55－0.6－0.4)m*0.36KN/m3*2=2.56KN/m合计：7.246KN/m(8)栏杆自重=0.24m×1.1m×5.5KN/m3＋0.05m×25KN/m3×0.24m=5.05KN/m(9)女儿墙自重：（墙高1100㎜，100㎜混凝土压顶）=0.24m×1.1m×5.5KN/m3+25KN/m3×0.1m×0.24m+(1.2m×2+0.24m)×0.5KN/m2=6.67KN/m表4梁柱重力荷载标准值层次构件b/mh/mr(KN/m3)βLl/mnGi/KN∑Gi/KN一至五层(AB,CF)横梁0.250.6251.055.6726580.47693.08BC横0.250.6251.052.213112.61一至四层(BD,EG)横梁0.250.6251.054.4710176.01207.51DE横0.250.6251.051.6531.5一至四层纵梁0.250.45251.05464756756五层纵梁0.250.45251.05448567567一层柱0.50.5251.054.55722149.882149.88其它层柱0.50.5251.053.67217011701表中：①为考虑梁柱的粉刷层重力而对其重力的增大，表示单位长度构件的重力荷载，表示构件的数量。②梁长取净长，柱取层高。 表5墙体自重表1—13轴墙体底层墙墙体每片面积片数重量Kn总计Kn外纵墙(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-3×2.7269.4123190.161(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-2.1×1.81114.1672(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-3×321630.924内纵墙(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-1×2.1211344.168外横墙5.67×(4.55-0.6-0.4)3312.79692.2×(4.55-0.6-0.4)-2.4×1.8118.0782内横墙5.67×(4.55-0.6-0.4)121217.372二三四层墙外纵墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-3×3.6218.6482874.971(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-2.1×1.8145.6876(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-3×321391.608内纵墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-1×2.1211111.32外横墙5.67×(3.6-0.6)3264.33542.2×(3.6-0.6)-2.1×1.8114.6076内横墙5.67×(3.6-0.6)121028.765外纵(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-3×2.7246.622991.055 五层墙墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-2.1×1.8145.6876(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-3×321391.608内纵墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-1×2.1211111.32外横墙5.67×(3.6-0.6)4352.44722.2×(3.6-0.6)-2.1×1.8114.6076内横墙5.67×(3.6-0.6)121028.765表614—18轴墙体底层墙墙体每片面积片数重量Kn总计Kn外纵墙(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-2.1×2.42101.11362777.029(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-3×36180.264内纵墙(4.5-0.5)×(4.55-0.4-0.45)-1×2.1211344.168(3.6×4-1.75)×(4.55-0.4-0.45)-4×11215.7372(18-2)×(4.55-0.4-0.45)-2×2.11277.2外横墙4.47×(4.55-0.6-0.4)4328.7953(2.1-0.5)×(4.55-0.6-0.4)-1.8×2.119.842内横墙4.47×(4.55-0.6-0.4)4319.909二三外纵墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-3×2.14130.5362680.717 四层墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-2.1×2.44156.6432内纵墙(4.5-0.5)×(3.6-0.45)-1×2.1211111.32(3.6×4-1.75)×(4.55-0.4-0.45)-4×11215.7372(18-2)×(4.55-0.4-0.45)-5×2.11245.448外横墙4.47×(3.6-0.6)4277.8552(2.1-0.5)×(3.6-0.6)-1.8×2.412.4864内横墙4.47×(3.6-0.6)8540.6912(4)门窗荷载一层窗门荷载为：二三四层窗门荷载为：五层窗门荷载为：(5)重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi,计算结果见图2计算过程如下：顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%屋面雪荷载，纵，横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上，下各半层的柱及纵墙墙体自重。 顶层的荷载为：四层的荷载为：三层的荷载为：二层的荷载为：一层的荷载为： 得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：表7梁线刚度计算表类别ECb*hI0lI=ECI0/l1.5ECI0/l2ECI0/lAB横梁2.8*1070.25*0.64.5*10-36.32*1043*1044*104BC道梁2.8*1070.25*0.64.5*10-32.74.67*1047.01*1049.34*104纵梁2.8*1070.25*0.451.9*10-34.51.18*1041.77*1042.36*104表8柱线刚度计算表层次HcEcb*hIcic=EcIc/hc 14.552.8*1070.5*0.55.208*10-33.205*1042--53.602.8*1070.5*0.55.208*10-34.051*104表9横向框架柱侧移刚度D值（N/MM）层项目柱-K=∑Kb/2Kc（一般层）K=∑Kb/2Kc（底层）αc=K/2+K(一般层)ac=K+0.5/2+K(底层)D=αkc12/H2根数底层边框架边柱2/3.205=0.6240.42879518边框架中柱（4.67+2）/3.205=2.0810.632117418中框架边柱4/3.205=1.2480.538999528中框架中柱（4+9.34）/3.205=4.1620.7571406328∑D828280一般层边框架边柱2*2/（2*4.051）=1.6270.449168428边框架中柱(4.67+2)*2/（2*4.051）=1.6470.452169548中框架边柱4*2/（2*4.051）=0.9870.331237828中框架中柱(4+9.34)*2/(2*4.051)=3.2930.6222483128∑D1312220 4.2横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算4.2.1横向框架自振周期(1)按顶点位移计算框架的自振周期顶点位移法是求结构基频的一种近视方法。将结构按质量分布情况简化成无限质点悬臂直杆，导出以直杆顶点位移便是的基频公式：按式T1=1.7计算基本周期T1，其中μT的量纲为m取=0.7表10横向结构顶点的假想侧移计算层次GiΣGiDi层间相对位移Δμi位移值μi5100881008813122200.00760.16754124102249813122200.01710.15993135963609413122200.02750.14282135964969013122200.03790.1153114427641178282800.07740.0774其中VGi=∑Gk（△u）i=∑Gi/∑DijUt=∑（△u）kT1=1.7*0.7*0.16751/2=0.491(S)(2)横向地震作用计算在七度Ⅱ类场地，结构的特征周期T和地震影响系数Tg=0.35Sαmax=0.08由于T1=0.491＞1.4Tg=1.4*0.35=0.49S,属于Tg-5Tg范围,应考虑顶点附加地震作用按底部剪力法求得的基底剪力，若按Fi=（GiHi/∑GiHi）*FEK分配给各层顶点，则水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对周期较长的结构相差更大，地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害严重。δn=0.08T1+0.07=0.08*0.491+0.07=0.109结构横向总水平地震作用标准值：FEK=（）0.9αmax×0.85×ΣGiFEK=(0.35/0.491)0.9×0.08×0.85×64117=2994 顶点附加地震作用：FN=δn×FEK=0.109×2994=326.346KN各层横向地震剪力见表11表11各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hiHiGiGiHiGiHi/ΣGjHjFiVi53.618.9510088191167.60.2661036.7461036.74643.615.3512410190493.50.265707.891744.63633.611.75135961597530.223593.662338.29623.68.1513596110807.40.154411.772750.06614.554.551442765642.850.092243.942994.006∑717864.35各质点横向水平地震作用按下式计算：Fi=GiHiFEK（1-δn）/（∑GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为Vi=∑Fk（i=1，2，…n）横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图3水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移Δμi和顶点位移μi分别按式（△u）i=Vi/∑Dijui=∑（△u）k 计算过程见表11，表中还计算了各层的层间弹性位移角=Δμi/hi横向框架抗震变形验算见表12表12横向变形验算层次层间剪力Vi层间刚度Di层间位移△μi层高hi层间相对弹性转角51036.74613122200.0005413.61/665441744.63613122200.001083.61/333332338.29613122200.0015333.61/234822750.06613122200.0018473.61/194912994.0068282800.0032214.551/1413由上表可知最大层间弹性位移角发生在第1层，其值为1/1413小于1/550满足要求4.2.2地震作用框架内力计算4.2.2.1.框架内力(1)以结构图中⑧轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。表13梁柱刚度计算表类别ECb*hI0i相对线刚度i边横梁2.8*1070.25*0.64.5*10-32*1040.428走道梁2.8*1070.25*0.64.5*10-34.67*1041底柱2.8*1070.5*0.55.208*10-33.205*1040.686其他柱2.8*1070.5*0.55.208*10-34.051*1040.867根据总层数m，该柱的所在层n，梁柱的线刚度比k，查表得标准反弯点系数yo，根据上下横梁线刚度比值I，查表得修正系数y1,根据上下层高度变化，查表得修正系数y2，y3。各层反弯点高度yh=(yo+y1+y2+y3)h注：yn框架柱的标准反弯点高度比。 y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。y框架柱的反弯点高度比。底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其它柱均无修正。以图⑧轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。表14各柱的反弯点高度层数边柱中柱中柱边柱五层K=1.647,y=0.38α1=1,y1=0α3=1,y3=0y=0.38K=3.293,y=0.45α1=1,y1=0α3=1,y3=60y=0.45y=0.45y=0.38四层K=1.647,y=0.43α1=1,y1=0α2=1,y2=0α3=1,y3=0y=0.43K=3.293,y=0.47α1=1,y1=0α2=1,y2=0α3=1,y3=60y=0.47y=0.47y=0.43三层K=1.647,y=0.47α1=1,y1=0α2=1,y2=0α3=1,y3=0y=0.47K=3.293,y=0.50α1=1,y1=0α2=1,y2=0α3=1,y3=0y=0.50y=0.5y=0.47二层K=1.647,y=0.5α1=1,y1=0α2=1,y2=0α3=1,y3=0y=0.5K=3.293,y=0.5α1=1,y1=0α2=1,y2=0α3=1,y3=0y=0.5y=0.5y=0.5一层K=2.081,y=0.55α2=1,y2=0y=0.55K=4.162,y=0.55α2=1,y2=0y=0.55y=0.55y=0.55 (2)求各柱得剪力弯矩值表15各层柱端弯矩及剪力计（边柱）层次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）边柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）Mbi1（KN·m）Mui1（KN·m）53.61036.7461312220169549.181.6470.3812.5620.4943.61744.63613122201695418.321.6470.4328.3637.5933.62338.29613122201695425.991.6470.4743.9849.5923.62750.06613122201695431.311.6470.556.3656.3614.552994.0068282801174137.812.0810.5574.8661.25例：第5层边柱的计算：Vi1=16954×1036.746/1312220=9.18（KN）y=yn=0.38（m）（无修正）Mbi1=9.18×0.38×3.6=12.56（KN*m）Mui1=9.18×（1-0.38）×3.6=20.49（KN*m）表16各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）层次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）中柱Di2（N/mm）Vi2（KN）ky（m）Mbi2（KN·m）Mui2（KN·m）53.61036.74613122202483113.443.2930.4521.7726.6143.61744.63613122202483126.843.2930.4745.4151.2133.62338.29613122202483138.073.2930.568.5368.5323.62750.06613122202483145.863.2930.582.5582.55 14.552994.0068282801406346.294.1620.55115.8494.78(3)梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算：Vb=(Mb1+Mb2)/l，Ni=其中梁线刚度取自表5，具体计算过程见表14表17梁端矩剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力MlbMrblVbMlbMrblVb边柱N中柱N520.497.986.34.5218.6318.632.713.8-4.52-9.28450.1515.046.310.3547.2147.212.734.97-14.87-33.9377.9523.376.316.0879.7879.782.759.1-30.95-76.922100.3430.096.320.7105.78105.782.778.36-51.65-135.261117.6135.276.324.27124.14124.142.791.96-75.92-202.95注：柱轴力的页号表示拉力，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两柱为压力水平地震作用下框架的弯矩图，梁端剪力图，柱轴力图如下：例：第5层：边梁Mlb=Mu4=20.49KN·mMrb=26.61*2/（2+4.67）=7.98KN·m走道梁Mlb=Mrb=26.61-7.98=18.63KN·m边柱N=0-4.52=-4.52KN中柱N=4.52-13.8=-9.28KN水平地震作用下框架的弯矩图，梁端剪力图，柱轴力图如下：(a)框架的弯矩图(b)梁端剪力以及柱轴力图: (a)框架的弯矩图 (b)梁端剪力以及柱轴力图4.3竖向荷载作用下框架结构的内力计算4.3.1⑧轴框架计算1、竖向荷载作用下框架受荷载总图 1)A-B轴间框架梁屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载、荷载的传递示意图见图图10板传荷载示意图恒载：5.95×2.25m×0.891×2＝16.82活载：0.5×2.25m×0.891×2＝1.41楼面板传荷载：恒载：3.32×2.25m×0.891×2＝9.34活载：2×2.25m×0.891×2＝5.63梁自重3.39A-B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁恒载＝梁自重＋板传恒载＝3.39＋16.82＝20.21活载＝板传活载＝5.63楼面梁恒载＝梁自重＋板传荷载＝3.39+9.34＝12.73活载＝板传活载＝5.63 2)B-C轴间框架梁屋板传荷载：恒载：5.95×1.35m×5/8×2＝10.04活载：2×1.35m×5/8×2=3.375楼面板传荷载：恒载：3.32×1.35m×5/8×2＝5.6活载：2×1.35m×5/8×2＝3.375梁自重＝3.39B-C轴间框架梁均布荷载为：屋面梁恒载＝梁自重＋板传恒载＝3.39+10.04＝13.43活载＝板传活载=3.375楼面梁恒载＝梁自重＋板传荷载＝3.39+5.6＝8.99活载＝板传活载＝3.3753）A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱顶层柱恒载＝女儿墙自重＋梁自重＋板传荷载=6.67×4.5m+2.4×（4.5m-0.5m）+4.5/2m×5/8m×5.95×（4.5m-0.5m）=30.02kN+9.6kN+33.47kN=73.09kN顶层柱活载＝板传荷载=2.0×4.5/2m×5/8×（4.5m-0.5m）=11.25kN标准层柱恒载＝墙自重+梁自重+板传荷载＝6.57×（4.5m-0.5m）+2.4×（4.5m-0.5m）+3.32×4.5/2m×5/8×（4.5m-0.5m） =54.56kN标准层柱活载＝板传活载＝2.0×4.5/2m×5/8×（4.5m-0.5m）=11.25kN基础顶面恒载＝底层外纵墙自重+基础梁自重＝8.94×（4.5m-0.5m）+2.5×（4.5m-0.5m）＝45.76kN4)B轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载＝梁自重+板传荷载＝2.4×（4.5m-0.5m）+5.95×4.5/2m×5/8×（4.5m-0.5m）+5.95×1.35m××（4.5m-0.5m）＝69.13kN顶层柱活载＝板传活载＝2.0×4.5/2m×5/8×（4.5m-0.5m）+2.0×1.35m××（4.5m-0.5m）=20.01kN标准层柱恒载＝梁自重+内纵墙自重+板传荷载＝2.4×（4.5m-0.5m）+15.88×（4.5m-0.5m）+3.32×1.35m××（4.5m-0.5m）+3.32×5.6=106.25kN标准层柱活载＝板传活载＝2.0×4.5/2m×5/8×（4.5m-0.5m）+2.0×1.35m××（4.5m-0.5m）＝20.01kN基础顶层恒载＝基础梁自重+底层内纵向墙自重＝2.5×（4.5m-0.5m）+18.25×（4.5m-0.5m）＝83kN 图11竖向受荷总图 4.3.2用分层法计算框架弯矩竖向荷载作用下，框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑，可以不考虑活荷载的不利布置。这样求得的框架内力，梁跨中弯矩考虑活载较不利布置法求得的弯矩偏低，但当活载占总荷载的比例较小时，其影响很小。若活荷载占总荷载的比例较大时，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘以1.1-1.2的放大系数。(1)端弯矩计算将框架梁视为两端固定的梁计算固端弯矩，计算结果见表19 图13固定端弯矩计算表 (2)弯矩分配系数计算考虑框架对称性，取内框架计算，半框架的梁柱线刚度如图7所示，切断的横梁刚度为原来的一倍，分配系数按与节点连接的杆件的转动刚度比值计算。例A柱顶层节点μ下柱=4KC/(4KC+4Kb)=(4*0.78)/(4*0.78+4*0.428)=0.646μ上柱=4Kb/(4KC+4Kb)=(4*0.78)/(4*0.78+4*0.428)=0.354其他各节点的分配系数见图8，图9(3)传递系数远端固定，传递系数为1/2，远端滑动铰支座，传递系数为-1。(4)考虑偏心距e=500/2-250/2=125㎜偏心弯矩M=F×e=73.09×0.125=9.2(五层恒载)M=F×e=54.56×0.125=6.8(一二三四层恒载)M=F×e=11.25×0.125=1.4(活载)(5)弯矩分配横载作用下，框架的弯矩见图10。活载作用下，框架的弯矩见图11。在竖向荷载作用下，考虑框架梁的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数为0.8，调幅后，横载及活载弯矩图见图10，图11中括号内数值。 图14恒载作用下的分层法弯矩分配(单位：)(a)顶层(b)二、三、四层(c)底层 图15活载作用下的分层法弯矩分配(单位：)(a)顶层(b)二、三、四层(c)底层 图16恒载作用下框架结构的最终弯矩图（单位:） 图17活载作用下框架结构的最终弯矩图（单位:）4.3.3梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力V=Vq+Vm式中Vq-------梁上均布荷载引起的剪力。Vq=ql/2Vm-------梁端弯矩引起的剪力。Vm=(M左-M右)/l柱轴力N=V+P式中V-------梁端剪力P-------节点集中力及柱自重 以AB跨，四，三层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例。由图13查得梁上的均布荷载为：AB跨梁上的均布荷载为：BC跨梁上的均布荷载为：一层q=12.73kN/m一层q=8.99kN/m二层q=12.73kN/m二层q=8.99kN/m三层q=12.73kN/m三层q=8.99kN/m四层q=12.73kN/m四层q=8.99kN/m五层q=20.21kN/m五层q=13.43kN/mA轴柱集中荷载A轴柱自重一层q=54.56kN一层q=28.44kN二层q=54.56kN二层q=22.5kN三层q=54.56kN三层q=22.5kN四层q=54.56kN四层q=22.5kN五层q=73.09kN五层q=22.5kNB轴柱集中荷载B轴柱自重一层q=106.05kN一层q=28.44kN二层q=106.05kN二层q=22.5kN三层q=106.05kN三层q=22.5kN四层q=106.05kN四层q=22.5kN五层q=63.19kN五层q=22.5kN由图查得一层梁端弯矩二层梁端弯矩三层梁端弯矩四层梁端弯矩 五层梁端弯矩一层梁端剪力调幅前调幅后二层梁端剪力调幅前调幅后三层梁端剪力调幅前 调幅后四层梁端剪力调幅前调幅后五层梁端剪力调幅前调幅后 恒载作用下得A柱轴力计算:五层A柱柱顶及柱底轴力四层A柱柱顶及柱底轴力三层A柱柱顶及柱底轴力二层A柱柱顶及柱底轴力一层A柱柱顶及柱底轴力恒载作用下得B柱轴力计算:五层B柱柱顶及柱底轴力四层B柱柱顶及柱底轴力三层B柱柱顶及柱底轴力 二层B柱柱顶及柱底轴力一层B柱柱顶及柱底轴力活荷载下的计算：AB跨梁上的均布荷载为：BC跨梁上的均布荷载为：一层q=5.63kN/m一层q=3.38kN/m二层q=5.63kN/m二层q=3.38kN/m三层q=5.63kN/m三层q=3.38kN/m四层q=5.63kN/m四层q=3.38kN/m五层q=5.63kN/m五层q=3.38kN/mA轴柱集中荷载A轴柱自重一层q=11.25kN一层q=28.44kN二层q=11.25kN二层q=22.5kN三层q=11.25kN三层q=22.5kN四层q=11.25kN四层q=22.5kN五层q=11.25kN五层q=22.5kNB轴柱集中荷载B轴柱自重一层q=20.01kN一层q=28.44kN二层q=20.01kN二层q=22.5kN三层q=20.01kN三层q=22.5kN四层q=20.01kN四层q=22.5kN五层q=20.01kN五层q=22.5kN由图查得一层梁端弯矩 二层梁端弯矩三层梁端弯矩四层梁端弯矩五层梁端弯矩一层梁端剪力调幅前调幅后二层梁端剪力调幅前调幅后 三层梁端剪力调幅前调幅后四层梁端剪力调幅前调幅后五层梁端剪力调幅前 调幅后活载作用下得A柱轴力计算:五层A柱柱顶及柱底轴力四层A柱柱顶及柱底轴力三层A柱柱顶及柱底轴力二层A柱柱顶及柱底轴力一层A柱柱顶及柱底轴力活载作用下得B柱轴力计算:五层B柱柱顶及柱底轴力 四层B柱柱顶及柱底轴力三层B柱柱顶及柱底轴力二层B柱柱顶及柱底轴力一层B柱柱顶及柱底轴力表24恒载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=VBVB=VCVAVBVB=VCN顶N底N顶N底563.6618.131.82（2.22）065.48（65.12）61.84（62.2）18.13135.29157.79125.39147.89440.112.142.43（1.94）042.53（42.04）37.67（38.16）12.14254.39276.89292.1314.6340.112.142.43（1.94）042.53（42.04）37.67（38.16）12.14373.49395.99458.81481.31240.112.142.43（1.94）042.53（42.04）37.67（38.16）12.14492.59515.09625.52648.02140.112.14-0.35（-0.28）039.75（39.82）40.45（40.38）12.14609.47685.47794.45905.89表25活载作用下梁端剪力及柱轴力（kN） 层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=VBVB=VCVAVBVB=VCN顶N底N顶N底517.734.560.45(0.36)018.18(18.09)17.28(17.37)4.5629.3451.8437.3859.88417.734.561.04（0.83）018.77(18.56)17.69(16.9)4.5681.65104.1596.79119.29317.734.561.04(0.83)018.77(18.56)17.69(16.9)4.56133.96156.46156.2178.7217.734.561.04(0.83)018.77(18.56)17.69(16.9)4.56186.27208.77215.61238.11117.734.56-0.22(-0.18)017.51(17.55)17.95(17.91)4.56237.57266.01275.83304.274.4内力组合4.4.1横向框架内力组合(1)结构抗震等级结构抗震等级可根据结构类型，地震烈度，房屋高度等因素，由表确定可知，本工程的框架为三级抗震等级。(2)框架梁内力组合表26五层梁内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合恒载活载地震AM-45.6-12.4-20.520.49-73.80-72.17-81.41-28.13V65.1218.09-4.524.52105.64103.4772.2784.02BM-36.5-10.27.98-7.98-59.17-57.98-33.37-54.11V-62.2-17.4-4.524.52-100.99-98.96-80.52-68.76BCBM-29.2-8.07-18.618.63-47.34-46.35-59.27-10.83V18.134.56-13.813.828.9428.143.8239.70CM-29.2-8.0718.63-18.6-47.34-46.35-10.83-59.27V-18.1-4.56-13.813.8-28.94-28.14-39.70-3.82CDCM-36.5-10.2-7.987.98-59.17-57.98-54.11-33.37 V62.217.37-4.524.52100.9998.9668.7680.52DM-45.6-12.420.49-20.5-73.80-72.17-28.13-81.41V-65.1-18.1-4.524.52-105.64-103.47-84.02-72.27跨中ABM59.2316.63-6.266.2696.2694.3662.9479.21BCM-10.8-2.9400-17.45-17.06-12.95-12.95CDM59.2316.636.26-6.2696.2694.3679.2162.94表27四层梁内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合恒载活载地震AM-33.73-14.7-50.250.15-59.94-61.06-105.6724.72V42.0418.56-10.410.3574.9476.4336.9963.90BM-21.5-9.4415.04-15-38.26-39.00-6.24-45.34V-38.2-16.9-10.410.35-68.08-69.45-59.25-32.34BCBM-17.7-5.89-47.247.21-29.60-29.43-82.5540.19V12.144.56-3534.9720.8620.95-30.8960.03CM-17.7-5.8947.21-47.2-29.60-29.4340.19-82.55V-12.1-4.56-3534.97-20.86-20.95-60.0330.89CDCM-21.5-9.44-1515.04-38.26-39.00-45.34-6.24V38.1616.9-10.410.3568.0869.4532.3459.25DM-33.7-14.750.15-50.2-59.94-61.0624.72-105.6V-42-18.6-10.410.35-74.94-76.43-63.90-36.99跨中ABM35.5515.86-17.617.5663.5464.8619.8365.49BCM-6.05-0.7600-8.91-8.32-7.26-7.26CDM35.5515.8617.56-17.663.5464.8665.4919.83表28三层梁内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合恒载活载地震AM-33.7-14.7-7877.95-59.94-61.06-141.8160.86V42.0418.56-16.116.0874.9476.4329.5471.35BM-21.5-9.4423.37-23.4-38.26-39.004.59-56.17V-38.2-16.9-16.116.08-68.08-69.45-66.70-24.89BCBM-17.7-5.89-79.879.78-29.60-29.43-124.8982.53V12.144.56-59.159.120.8620.95-62.2691.40CM-17.7-5.8979.78-79.8-29.60-29.4382.53-124.9V-12.1-4.56-59.159.1-20.86-20.95-91.4062.26 CDCM-21.5-9.44-23.423.37-38.26-39.00-56.174.59V38.1616.9-16.116.0868.0869.4524.8966.70DM-33.7-14.777.95-78-59.94-61.0660.86-141.8V-42-18.6-16.116.08-74.94-76.43-71.35-29.54跨中ABM35.5515.86-27.327.2963.5464.867.1878.14BCM-6.05-0.7600-8.91-8.32-7.26-7.26CDM35.5515.8627.29-27.363.5464.8678.147.18表29二层梁内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合恒载活载地震AM-33.7-14.7-100100.3-59.94-61.06-170.9289.97V42.0418.56-20.720.774.9476.4323.5477.36BM-21.5-9.4430.09-30.1-38.26-39.0013.33-64.91V-38.2-16.9-20.720.7-68.08-69.45-72.70-18.88BCBM-17.7-5.89-106105.8-29.60-29.43-158.69116.33V12.144.56-78.478.3620.8620.95-87.30116.44CM-17.7-5.89105.8-106-29.60-29.43116.33-158.6V-12.1-4.56-78.478.36-20.86-20.95-116.4487.30CDCM-21.5-9.44-30.130.09-38.26-39.00-64.9113.33V38.1616.9-20.720.768.0869.4518.8872.70DM-33.7-14.7100.3-100-59.94-61.0689.97-170.9V-42-18.6-20.720.7-74.94-76.43-77.36-23.54跨中ABM35.5515.86-35.135.1363.5464.86-3.0188.33BCM-6.05-0.7600-8.91-8.32-7.26-7.26CDM35.5515.8635.13-35.163.5464.8688.33-3.01表30一层梁内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合恒载活载地震AM-29.5-12.8-118117.6-52.41-53.35-188.34117.45V39.8217.55-24.324.2770.9672.3516.2379.34BM-31.3-13.935.27-35.3-55.94-57.088.26-83.45V-40.4-17.9-24.324.27-72.06-73.53-80.01-16.91BCBM-14.1-5.99-124124.1-24.86-25.27-178.27144.50V12.144.56-9291.9620.8620.95-104.98134.12CM-14.1-5.99124.1-124-24.86-25.27144.50-178.3 V-12.1-4.56-9291.96-20.86-20.95-134.12104.98CDCM-31.3-13.9-35.335.27-55.94-57.08-83.458.26V40.3817.91-24.324.2772.0673.5316.9180.01DM-29.5-12.8117.6-118-52.41-53.35117.45-188.3V-39.8-17.6-24.324.27-70.96-72.35-79.34-16.23跨中ABM32.7314.58-41.241.1758.4759.69-14.2592.80BCM-2.47-0.8600-4.18-4.17-2.96-2.96CDM32.7314.5841.17-41.258.4759.6992.80-14.25表31五层柱内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合MmaxNmaxNmin恒载活载地震NMMA柱柱顶M-62.9-8.3720.49-20.49-93.17-87.25-48.89-102.17-102.1-93.17-102.17N135.229.344.52-4.52211.39203.42168.22156.47156.47211.39156.47柱底M-36.7-13.612.56-12.56-62.94-63.18-27.71-60.37-63.18-62.94-60.37N157.251.844.52-4.52263.14261.32194.62182.87261.32263.14182.87B柱柱顶M-18.55.6426.61-26.61-19.47-14.3312.37-56.82-56.82-19.47-56.82N125.337.389.28-9.28205.91202.80162.53138.40138.40205.91138.40柱底M-11.94.5121.77-21.77-11.73-8.0413.95-42.65-42.65-8.04-42.65N147.859.889.28-9.28258.33261.30189.53165.40165.40261.30165.40表32四层柱内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合MmaxNmaxNmin恒载活载地震NMMA柱柱顶M-30.3-5.0737.59-37.59-45.97-43.5412.42-85.31-85.31-45.97-85.31N254.381.6514.87-14.87423.44419.58324.60285.94285.94423.44285.94柱底M-36.7-13.628.36-28.36-62.94-63.18-7.17-80.91-80.91-63.18-80.91N276.8104.114.87-14.87475.87478.08351.60312.94312.94478.08312.94B柱柱顶M-8.682.9551.21-51.21-8.83-6.2956.16-76.99-76.99-8.83-76.99N292.196.7933.9-33.9489.19486.03394.59306.45306.45489.19306.45柱底M-11.94.5145.41-45.41-11.73-8.0444.68-73.39-73.39-8.04-73.39N314.6119.233.9-33.9541.61544.53421.59333.45333.45544.53333.45表33三层柱内力组合荷载类型内力组合MmaxNmaxNmin 跨向端点内力恒载活载地震NMMA柱柱顶M-30.7-5.0749.59-49.59-45.97-43.5428.02-100.91-100.91-43.54-100.91N373.4133.930.95-30.95635.49635.73488.42407.95407.95635.73407.95柱底M-25.8-11.343.98-43.98-46.03-46.9326.17-88.18-88.18-46.93-88.18N395.9156.430.95-30.95687.92694.23515.42434.95434.95694.23434.95B柱柱顶M-8.682.9568.53-68.53-8.83-6.2978.67-99.51-99.51-8.83-99.51N458.8156.276.92-76.92772.47769.25650.57450.58450.58772.47450.58柱底M-8.682.9568.53-68.53-8.83-6.2978.67-99.51-99.51-6.29-99.51N481.3178.776.92-76.92824.89827.75677.57477.58477.58827.75477.58表34二层柱内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合MmaxNmaxNmin恒载活载地震NMMA柱柱顶M-29.8-3.1956.36-56.36-43.40-40.2637.47-109.06-109.06-40.26-109.06N492.5186.251.65-51.65847.54851.89658.25523.96523.96851.89523.96柱底M-24.2-11.156.36-56.36-43.53-44.5544.23-102.31-102.31-44.55-102.31N515.1208.751.65-51.65899.97910.39685.25550.96550.96910.39550.96B柱柱顶M-10.94.5882.55-82.55-10.32-6.7594.15-120.48-120.48-10.32-120.48N625.5215.6135.26-135.31055.751052.4926.46574.79574.791055.75574.79柱底M-15.56.0682.55-82.55-15.04-10.1688.67-125.96-125.96-10.16-125.96N648.0238.1135.26-135.31108.171110.9953.46601.79601.791110.98601.79表35一层柱内力组合跨向端点内力荷载类型内力组合MmaxNmaxNmin恒载活载地震NMMA柱柱顶M31.2-11.561.25-61.2530.8321.31117.07-42.19117.0721.31-42.19N609.7237.775.92-75.921055.601063.6830.06632.67830.061063.96632.67柱底M10.45-4.1174.86-74.8610.086.79109.86-84.78109.866.79-84.78N685.7266.175.92-75.921186.071194.8921.26723.87921.261194.98723.87M-11.35.3394.78-94.78-10.61-6.61109.14-137.29-137.29-10.61-137.29 B柱柱顶N794.5275.3202.95-2031342.821339.01217.18689.51-202.951342.82689.51柱底M-5.872.67115.84-115.8-5.31-3.31143.55-157.64-157.64-5.31-157.64N905.9304.7202.95-2031521.141513.51350.90823.23823.231521.14823.234.5截面设计4.5.1承载力抗力调整系数γRE考虑地震作用时，结构构件的截面设计采用下面的表达式S≤R/γRE式中γRE-------承载力抗力调整系数S-------地震作用效应或地震效应与其它荷载效应的基本组合R-------结构构件的承载力注意在截面设计配筋计算时，组合表中与地震力组合的内力均应乘以γRE后，再与静力组合的内力进行比较，挑选出最不利内力。4.5.2横向框架梁截面设计图18底层梁内力以第一层梁为例，梁控制截面的内力如图13所示。图中M单位为kN•m。　V的单位为kN。　　　混凝土等级为C25(fc=11.9N/mm2)纵筋为Ⅲ级(fy=360N/mm2),箍筋为Ⅰ级(fy=210N/mm2)。 (1)梁正截面强度计算表36第一层框架梁正截面强度计算　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　截面M-188.3492.8-83.45-178.27-4.18b×250×565250×565250×565250×565250×565×M-141.25569.6-62.5875-133.7025-3.1350.1490.0730.0660.1410.0030.1620.0760.0680.1530.0030.9190.9620.9660.9240.998755.68355.7318.54711.415.44选筋320218320320214实配面积941509941941308配筋率=As/bh00.7%0.4%0.7%0.7%0.2%(2)梁斜截面设计梁AB（250mm×600mm）V＝79.34kN满足要求按构造要求配筋，取双肢钢筋Φ8@200。 表37梁斜截面强度计算截面V79.34-80.01134.1259.51-60.01100.59b×250×565250×565250×5650.25420.22>V420.22>V420.22>V-0.433<0-0.442<0-0.168<0实配钢筋Φ8@200Φ8@200Φ8@2004.5.3纵向框架连系梁的截面设计4.5.3.1纵向框架连系梁的正截面设计以B轴线上第四层计算为例：混凝土：采用C25；（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2）钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB235；HRB400（）HPB235()1．荷载计算：1）.①恒载：板传荷载：5.95×2.25m×0.625×2＝16.82连系梁自重：25KN/m3*0.25m*(0.45－0.1)m=2.19KN/m抹灰层：0.01m*(0.45－0.1＋0.25)m*2*17KN/m3=0.21KN/m合计：=19.22KN/m②活载：板传荷载0.5×2.25m×0.625×2＝1.41总荷载为：2).按塑性内力重分布方法计算：计算跨度：中间跨 边跨：4).剪力计算时跨度取净跨，计算简图见图4．2图19计算简图2.横向框架连系连的弯矩计算计算过程见表4．4：表38弯矩计算截面边支座边跨中第二支座中间跨跨中弯矩计算系数-20.1844.02-41.4528.49梁的跨中按T形截面进行计算，其翼缘宽度取以下两者的较小值。所以取判断各跨中截面属于哪一类T形截面，取则属于第一类形截面支座截面按矩形截面计算，边支座、第二支座截面按单排筋考虑，取 。梁的正截面承载力及配筋计算见表4.5：表39梁的正截面承载力计算及配筋截面边支座边跨中第二支座中间跨跨中-20.1844.02-41.4528.490.0390.0860.0810.0560.0400.0900.0840.0570.9800.9550.9580.971137.84308.52289.68196.31选筋212216216214实配面积2264024023084.5.3.2纵向框架连系梁的斜截面设计表40剪力计算截面边支座第二支座左第二支座右剪力计算系数0.50.550.5554.8860.3258.53 表41梁的斜截面承载力计算及配筋截面边支座右第二支座左第二支座右54.8860.3258.530.25308.7308.7308.7-0.433<0-0.442<0-0.433<0实配钢筋Φ8@200Φ8@200Φ8@2004.5.3.3柱截面设计以第一、二层B柱为例，对图14中的Ⅰ--Ⅰ、Ⅱ--Ⅱ、Ⅲ--Ⅲ截面进行设计混凝土等级为C25(fcm=13.5N/mm2,fc=11.9N/mm2,ft=1.43N/mm2)纵筋为Ⅲ级(fy=360N/mm2),箍筋为Ⅰ级(fy=210N/mm2)。(1)柱轴压比验算轴压比限值见表28表42轴压比限值结构类型抗震等级一二三框架柱0.70.80.9框支柱0.60.70.8由B柱内力组合表可查到NⅠ-Ⅰ顶=1342.82kNN底=1521.14kN均满足轴压比限值的要求。柱截面校核：则截面满足要求。(2)正截面承载力的计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。B轴柱 柱的计算长度柱顶柱底对于柱顶：取由于>5，应考虑取<12取1+×122mm＝165mm>0.3×465＝139.5mm先按大偏心受压计算：由于对称配筋，，所以满足对称配筋大偏心受压的条件 用418（=1017mm）对于柱底：取由于>5，应考虑取<12取1+×123.6mm＝166.86mm>0.3×465＝139.5mm先按大偏心受压计算：由于对称配筋，，所以满足对称配筋大偏心受压的条件 选用420（=1256mm）(3)斜截面受剪承载力计算取选配箍筋Φ8@200，在上下柱端进行加密，选配Φ8@100 4.6楼梯设计图20楼梯结构的平面尺寸计算过程：受力主筋采用HRB335（），箍筋采用HPB235()混凝土采用C30；（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）梯段板计算估算板厚：，取，取一米宽作为计算单元。（1）荷载计算恒载：梯段板自重 水磨石面层重0.65kN/m板底抹灰重金属栏杆重标准值活荷载标准值设计值合计：（1）内力计算水平投影的最大跨度为：跨中最大弯矩：（2）截面计算选用12@180()平台板计算取宽板带作为计算单元。（1）荷载计算恒载：平台板自重水磨石面层重板底抹灰重 标准值活荷载标准值设计值合计：（1）内力计算计算跨度为：跨中最大弯矩：（2）截面计算选用10@180()平台梁计算计算跨度为：估算截面尺寸：，取（1）荷载计算恒载：梯段板传来平台板传来平台梁自重水磨石面层重平台梁侧抹灰重 活荷载标准值设计值合计：（1）内力计算跨中最大弯矩：支座最大剪力：（2）截面计算（A）受弯承载力计算按倒形截面计算，受压翼缘计算宽度取下列中的较小值，取，则属于第一类形截面选用320()（B）受剪承载力计算 截面尺寸满足要求，配筋示意图见下:图21楼梯配筋图4.7现浇板设计4.7.1荷载水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底)0.65KN/m2100厚钢筋砼板25KN/m3*0.10=2.5KN/m210厚混合沙浆0.01m*17KN/m3=0.17KN/m2合计3.32KN/m2标准层楼面活载q=2.0恒载和活载的设计值g+q=1.2×3.32+1.4×2.0＝6.781.2×3.32+×1.4×2.0＝5.38×1.4×2.0＝1.44.7.2计算简图板按考虑塑性内力重分布设计。按不验算扰度的刚度条件，板厚应不小于100mm ,板均采用双向现浇板。单向板的厚度（～）B，B=4.5m，故取板厚为h=100mm满足要求。取1宽板作为计算单元，各跨的计算跨度为：内跨：，为轴线间距离；边跨：，为净跨，为梁宽。图224.7.3弯矩计算边跨与中间跨的计算长度相差1.1%，故可按等跨连续板计算内力，跨中最大的正弯矩发生在活载为棋盘式布置时，可以简化为当内支座固支时/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时作用的跨中弯矩值之和。支座最大负弯矩可近似按活载满布求得，即内支座固支时作用下的支座弯矩。所有的区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D四类，计算弯矩时，考虑泊松比的影响，取。A区格板：计算板的跨中正弯矩： B、C、D的区格计算与A类似，只是边界条件与计算跨度有所不同，其结果见表31表43板的弯矩计算区格ABCD4.52.72.74.5-0.5+0.25＝4.256.3-0.5+0.125+0.125＝6.054.54.5-0.5+0.25＝4.256.3-0.5+0.125+0.125＝6.050.7440.60.6350.7027.464.164.203.803.902.402.602.50-9.54-4.55-3.52-8.23-9.54-4.55-3.52-8.23-7.63-3.23-3.12-6.88-7.63-3.23-3.12-6.884.7.4板的截面设计截面的有效高度：选用8的钢筋作为受力主筋，则（短跨）方向跨中截面的，（长跨）方向跨中截面的。支座截面处的均为81截面弯矩设计值：该板四周与梁整体浇注，故弯矩设计值应作如下折减：①A区格的跨中截面与B—B支座截面折减20％②B、C区格的跨中与B—A、B—C支座截面折减20％ ③D区格不予折减计算配筋量时，取内力臂系数，。截面配筋计算结果及实际配筋见表32表44板的配筋截面配筋实际配筋跨中A区格方向815.972085.128@150335方向733.12120.888@200251B区格方向813.41118.008@200251方向731.9276.228@200251C区格方向813.50118.208@200251方向732.1180.208@200251D区格方向814.00140.398@200251方向732.68107.358@200251支座A—B81-9.54347.278@140359B—C81-8.32300.348@150335C—D81-7.63281.128@1503354.8基础设计本工程采用柱下独立基础，基础埋深1.5米，土层分布见图23。 4.8.1材料基础采用C25混凝土，钢筋采用Ⅱ级钢筋。4.8.2荷载计算由柱传至基顶的荷载可由内力组合表查得：，，由基础梁传至基顶的荷载G：基础顶层恒载＝基础梁自重+底层内纵向墙自重＝2.5×（4.5m-0.5m）+18.25×（4.5m-0.5m）＝83kNG对基础底面中心产生的偏心矩：相应的偏心弯矩为作用于基底的弯矩和相应的基顶的轴向力的设计值为：假定基础的高度为800+50+250＝1100，则作用于基底的弯矩和相应基顶的轴力设计值为：基础的受力情况见图24：(下图为图24) 4.8.3基础尺寸（1）确定和取，由和解得取，验算得条件（可以）验算荷载效应标准组合的基底应力 (可以)所以最后确定基底的尺寸为，如图5．2(2)确定基础的高度采用椎形基础,根据构造要求,初步确定的基础剖面尺寸如图所示。由于上台阶的底面落在破坏椎面内，故该基础只须进行变阶处的抗冲切承载力验算，计算简图如图5．3，在荷载设计值作用下的地基最大净反力冲切力近似按最大地基净反力计算，即取由于基础的宽度，小于冲切锥体底边，故变阶处的冲切力由于基础宽度小于冲切锥体底边的宽度，故（满足要求），因此前面所确定的基础剖面是可以的。 图25基础尺寸图4.8.4基础底板配筋基础配筋包括沿长边和短边两个方向的配筋计算。沿长边方向的配筋的计算，应按荷设计值作用下的地基净反力进行计算。而短边方向，由于为轴心受压，其钢筋用量按荷载设计值作用下的平均地基净反力进行计算。（1）沿长边方向的配筋计算在荷载设计值的作用下，前面已经算的，相应于柱边及变阶处的净反力为： I＝II＝则MI=I=I=MII=II=II=选用1016（16@200）(2)沿短边方向的配筋计算在荷载设计值作用下，均布分布的土壤净反力IIIMI=I=MII=I=选用1310（10@200）配筋图见图5．4： 图26基础配筋图'