《框架结构计算书》doc版.doc

本 科 毕 业 设 计 第 77 页 共77页第一章 工程概况1.1工程概况:1. 工程名称：河北赵县职业中学教学楼设计2. 建筑类型：采用钢筋混凝土框架结构。3. 建筑高度：六层教学楼，高度20.8米。4 .抗震设防：建筑地点按7度设防，处在设计地震第一组，三级抗震。5. 基本风压：0=4.0N/m2。6. 基本雪压：s0=0.35KN/m2。7. 建筑场地类别为类。8. 活荷载：屋面0.5 kN/m2 楼面2.0kN/m2 走廊2.5kN/。 第二章 设计依据和原则2.1 设计依据 1.人体尺度和人体活动所需的空间尺度。2.(1) 建筑物中设备的尺寸，踏步、窗台、栏杆的高度，门洞、走廊、楼梯的宽度和高度，以至各类房间的高度和面积大小。都和人体尺度以及活动所需的空间尺度直接或间接有关，因此人体尺度和人体活动所需的空间尺度，是确定建筑空间的基本依据之一。 （2）办公用品、设备的尺寸和使用它们必要的空间。 （3）温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件。 （4）地形、地质条件和地震烈度。 3.本设计为地震区的房屋。设计时主要考虑：选择对抗震有利的场地和地基。房屋设计的体型，应该尽可能规整，简洁，避免在建筑平面及体型上的凸凹。采用必要的加强房屋整体性的构造措施，不做或少做地震时容易倒塌脱落的建筑附属物，女儿墙等须作加固处理。从材料选用和构造做法上尽可能减轻建筑物的自重，特别是减轻屋顶和围护墙的重量。 4.建筑模数和模数制。 2.2 设计原则 1满足建筑物的功能要求。为人们的生产和生活活动创造良好的环境，是建筑设计的首要任务。合理设置门窗洞口的大小，合理安排厕所办公室以及会议室的位置大小，采光和通风要好。 采用合理的技术措施 正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便、缩短工期。 2.具有良好的经济效果。建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量的人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节约建筑材料和资金。设计和建造房屋要有周密的计划和核算，重视经济领域的客观规律，讲究经济效果。房屋设计的使用要求和技术措施，要和相应的造价、建筑标准统一起来。 3考虑建筑美观要求。 建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还需要考虑如人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。建筑设计要努力创造具有我国时代精神的建筑空间组合与建筑形象。历史上创造的具有时代印记和特点的各种建筑形象，往往是一个国家、一个民族文化传统宝库中的重要组成部分。 4.符合总体规划要求。 单体建筑是总体规划中组成部分，单体建筑应符合总体规划提出的要求。建筑物的设计还要充分考虑和周围环境的关系，例如原有建筑的状况，道路的走向，基地面积大小以及绿化等方面和拟建建筑物的关系。新设计的单体建筑，应是所在基地形成协调的室内外空间组合、良好的室外环境。 2.3 建筑方案的选择 根据设计资料可选用框架结构。框架结构是由梁和柱刚性连接的骨架结构，其传力途径为板梁柱基础地基。 选择依据：1.优点多：钢筋混凝土造价低，材料资源丰富，易于就地取材。耐久性好，不需要经常保养和维修。耐火性好。整体性好，对于抵抗地震作用具有较好的性能。具有可塑性，可以根据需要浇制成各种形式和尺寸的构件。合理的发挥材料性能，节约钢材，降低造价。2.建筑功能强：框架结构建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的房间，而且分隔灵活，也可以用隔墙分隔成小空间，或拆除隔墙改为大房间，使用灵活。外墙采用非承重墙体，使立面设计灵活多变，可采用轻便隔墙和外墙，可大大降低房间自重，节约材料。3.从结构的受力性能来分析：对于地震地区来说，框架结构，不仅受竖向荷载，还受水平地震作用，在水平力作用下，框架的侧移由两部分组成，第一部分由梁柱的弯曲变形产生，第二部分由柱的截面尺寸变形产生（弯曲变形）框架的抗侧移刚度主要取决于梁柱的截面尺寸。通常，梁柱截面惯性矩小，侧向变形较大。 2.4. 建筑体型的设计 1.反映建筑功能要求和建筑类型的特征： 不同功能要求和建筑类型，具有不同的内 部空间组合特点，房间的外部形象也相应地表现这些建筑类型的特征。本设计底层为超市和餐厅，上面几层均为写字楼，在顶层设有大会议室。为了满足大会议室超市和餐厅的需要，体形上采用底层和顶层高于标准层。另外由于该建筑物层数高于四层，根据防火要求至少应设置两部落地楼梯。而室内落地楼梯只有一部所以在建筑物的两侧设置两个外挂楼梯。 2.结合材料性能、结构构造和施工技术的特点：该结构为钢筋混凝土结构，墙体为粉煤灰加气混凝土砌块围护墙。由于墙体并不承重，所以立面上门窗的设置和开启游乐很大的灵活性。可以在不同的层或同一层不同的位置采用不同的窗户，有的可以用横向有的可以用纵向的窗户。柱子采用外露的柱子。形成节奏鲜明的立面构图，显示了框架房屋的外形特点。 以高强度的钢材、钢筋混凝土等材料构成的空间结构，不仅为室内的大型活动提供了理想的使用空间，同时各种形式的空间结构也极大的丰富了建筑物的外部形象。是建筑物的体形和立面能够结合材料的力学性能，具有很好的表现力。 3、掌握建筑标准和相应的经济指标：建筑体形和立面的设计，应该遵循设计方针政策，根据房屋的使用性质和规模、严格掌握国家规定的建筑标准和经济指标。建筑外型设计的任务，应该在合理满足使用要求的前提下，用较少的投资建造起简洁、明朗、朴素、大方以及和周围环境协调的建筑物来。 4、适应基地环境和建筑规划的群体布局 ：单体建筑是规划群体中的一个局部，拟建房屋的体型、立面、内外空间组合以至建筑风格等方面，要认真考虑和规划中建筑群体的配合。同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑体型和立面设计的重要因素。 5、符合建筑造型和立面构图的一些规律 ： 必须符合建筑造型和立面构图的一些规律，例如比例尺度、完整均衡、变化统一，以及韵律和对比等等。 2.5平面的设计 1. 使用房间的设计要求： （1）房间的面积、形状和尺寸要满足室内实用活动和家具、设备合理布置的要求 。（2）门窗的大小和位置，考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风良好。 （3）房间的构成应使结构构造布置合理，施工简便，也要有利于房间之间的组合，所用材料要符合相应的建筑标准 。（4）室内空间以及地面、墙面和构件细部，要考虑人们的使用和审美要求 。2 .使用房间的面积、形状和尺寸：使用房间面积的大小主要是考虑房间内部活动的特点、使用人数的多少等。为了满足敞开式办公的使用要求可以在两端设置两个较大的办公室。另外还要满足人们对室内空间的观感，这也是确定房间平面形状的和尺寸的重要因素。 3 .门窗在房间平面中的布置： 门窗的大小和数量是否恰当，它们的位置和开启方式是否合适，对房间的平面使用效果也有很大影响。 （1）门的宽度、数量和开启方式 房间平面中门的最小宽度，是由通过人流多少和搬进房间家具、设备的大小决定的。该设计中房间内门的宽度取 1000mm，门的数量根据防火要求如果室内人数多于 50 人或房间面积大于 60 平方米时至少需要两个门。门厅对外出入口的总宽度，应不小于通向该门厅的过道、楼梯宽度的总和。 （2）房间平面中门的位置，房间平面中门的位置应考虑室内交通路线简洁和安全疏散的要求，门的位置还对室内使用面积能否充分利用、以及组织室内穿堂风等关系很大。门一般设置在紧贴墙，不设置垛。房间平面中门的位置，写字楼房间门至安全出口的最大距离应为 40m 。 （3）窗的大小和位置 房间中窗的大小和位置，主要根据室内采光、通风要求来设置。采光方面，窗的大小直接影响到室内照明是否足够，窗的位置关系到室内照度是否均匀。 4.辅助房间的平面设计，厕所等辅助房间通常是根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，先确定所需设备的个数。根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑物中厕所的粪检情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形势和尺寸。 2.6 立面的设计 建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计是由许多构部件所组成的。恰当的确定立面中组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。 1 尺度和比例：尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。比例协调首先要求结构和构造的合理性，同时也要符合立面构图的美观要求。 2 节奏感：突出墙面的柱子简单的把立面进行了竖向划分。使整个结构既整体统一又富有节奏变化。 3 材料质感和色彩配置：材料采用白色瓷砖贴面，平整而光滑的瓷砖，感觉比较轻巧。以白色为主的立面色调，常使人感觉明快、清新。 第三章 结构计算和结构构件尺寸的确定3.1 结构布置及计算简图的确定根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，填充墙采用200，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取120mm。根据房屋使用要求，层高为3.3m（底层高度由基础顶面算至一层楼板底面，基础顶面标高是根据室内外高差0.45m，场区地质条件有填土层0.55m等确定的）。3.2 选择承重方案该建筑为教学楼，房间布局较为整齐规则，且教学楼不需要考虑太大空间布置，竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。所以采用横向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱网布置形式柱网图3-1。 图3-1 柱网图取3轴为一榀框架3.3 梁、柱截面尺寸估算横 梁：,取,取纵 梁: 取取次 梁： 取 取各层梁截面尺寸及混凝土强度等级如下表，表3-1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级横梁bh纵梁次梁AB跨，CD跨BC跨16C353006003004003006002004003.4 柱的截面尺寸估算根据柱的轴压比限值按下列公式计算:a) 柱组合的轴压力设计值 N =Fg E n 注： 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3，中柱取1.25；NF 按简支状态计算柱的负载面积；g E为折算在单位面积上的重力荷载代表值，近似的取（1215）kN/m2；n 为验算截面以上的楼层层数。A=N/(N fc) 注：N为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查建筑抗震设计规范GB50011-2001取0.9。fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，C35 为16.7N/mm2。b) 计算过程：对于边柱： N =Fg E n =1.33.5515610=2047500NA=128443mm对于中柱：N =Fg E n =1.255515610=2900390NA=185255mm取柱子截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为358mm和430mm。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：16层 600mm600mm 基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面为550mm。框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶，26层高度即为层高，取3.6m；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即h13.6+0.45+0.554.6m。见下图图3-2 框架结构计算简图3.5 计算梁、柱的线刚度梁线刚度计算梁柱混凝土标号均为，。在框架结构中，现浇楼面或预制楼板但只有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取，对中框架梁取。 表3-2 横梁线刚度计算表Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4/mmECI0/Nmm2ECI/Nmm边横梁3.151043006005.410970002.4310103.651010走道梁3.151043004001.2710930001.2310102.251010柱线刚度计算表3-3 柱线刚度Ic计算表层次/mmEc/(N/mm2)bh/mmmmIc/mm4ECIc/Nmm143003.15104 600600 10.81097.410102533003.1510460060010.81099.4510103.6 计算柱的侧移刚度柱的侧移刚度D计算公式：其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。对于一般层： 对于底层： 表3-4 横向框架柱侧移刚度D计算表层次层高 (m)柱根数N/mm2-63.3 边柱2 0.4130.1711496372978中柱2 0.6510.239215261 4.30 边柱2 0.5290.4071708073188中柱2 0.810.47519514D1/D2=73188/729780.7，该框架为规则框架。图3-3框架计算简图第四章 荷载计算4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面(不上人)屋面为刚性防水屋面40厚的C20细石混凝土保护层 230.040.92kN/m23厚1：3石灰砂浆隔离层 0.00317=0.0513kN/m2卷材防水层 0.320厚的1：2.5水泥砂浆找平层 200.020.4kN/m2120厚的钢筋混凝土板 250.12=3kN/m220厚水泥砂浆找平层 200.020.4kN/m212厚纸筋石灰抹底 0.160kN/m2合计 5.48kN/m214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 180.0150.27kN/m220厚的1：3水泥砂浆找平层 200.020.40kN/m2现浇120厚的钢筋混凝土楼板 250.123kN/m23厚细石粉面 160.0030.048kN/m28厚水泥石灰膏砂浆 140.0080.112kN/m2合计 3.83kN/m24.2 屋面及楼面可变荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值 0.50kN/m2楼面活荷载标准值 2.0kN/m2走廊活荷载标准值 2.5kN/m2屋面雪荷载标准值 0.35kN/m24.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算查规范得以下自重，外墙面为面砖墙面自重： 0.5 kN/m2混凝土空心小砌块 11.8 kN/m24.3.1梁自重计算边横梁自重： 0.30.6254.5kN/m 粉刷： （0.6-0.1）0.048170.408 kN/m 合计 4.908 kN/m中横梁自重 : 0.30.4252 kN/m 粉刷： 0.40.105170.714 kN/m 合计 2.714 kN/m纵梁自重： 0.30.6254.5 kN/m 粉刷： 0.50.048170.408 kN/m 合计 4.908 kN/m次梁自重： 0.20.4252 kN/m 粉刷： 0.30.045170.23 kN/m合计 2.23 kN/m 4.3.2柱自重： 0.60.6259 kN/m贴面及粉刷： (0.64-0.22) 0.0217=0.68 kN/m合计 9.68 kN/m女儿墙自重(含贴面和粉刷)：0.90.022170.2150.93.312 kN/m 内外墙自重(含贴面和粉刷)： 0.2150.022173.68 kN/m23.682.7=8.936 kN/m 8.9360.7=6.55 kN/m 4.4 计算重力荷载代表值4.4.1 第5层的重力荷载代表值：屋面恒载： (7.02+3.3)54.98410.85 kN女儿墙： 3.3125233.12 kN 纵横梁自重： 4.90845+27.04.908+252.23+3.2.17321.315 kN半层柱自重： (9.683.64) 0.569.70 kN半层墙自重：40.99+54.8+(3.6-0.5) (7.0+0.6-0.4)=116.87 kN屋面雪载： (7.02+3.3)50.4=33 kN恒载+0.5雪载： 410.85+33.12+197.79+69.70+116.87+0.533844.83 kN 4.4.2： 24层的重力荷载代表值楼面恒载： (7.02+3.)53.33274.725kN上下半层墙重： 116.87+116.87=233.58 kN纵横梁自重： 197.79 kN上半层柱+下半层柱： 69.70+69.70139.4 kN楼面活荷载： 5(7.022+3.2.5)173.25 kN恒载+0.5活载： 274.725+233.58+197.79+139.4+0.5173.25812.13 kN4.4.3 一层的重力荷载代表值：楼面恒载： 274.725 kN上.下半层墙自重：(a) 外纵墙: 40.09+3.68(4.6-0.7) (5-0.252)-31.01=73.66 kN(b) 内纵墙:54.8+3.68(4.6-0.7) (5-0.252)-16.70=102 68kN(c )横墙：86.70+(6.6+0.5-0.22)(4.6-0.5)3.68=187.79 kN 纵横梁自重： 197.79 kN上半层自重： 69.70 kN下半层自重： 0.59.684.64)=89.06 kN楼面活荷载： 173.25 kN恒载+0.5楼面活载：274.725+73.66+102.68+187.79+197.79+69.7+89.06+173.25/2=1082.03 kN则一榀框架总重力荷载代表值为：Gi=G1+G2+G3+G4+G5+G6=844.83+812.134+1082.03=5175.38 kN第五章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下的框架结构的内力计算和侧移计算5.1.1 横向自振周期的计算运用顶点位移法来计算，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，基本自振周期可按下式来计算：式中， 计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移，即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移；结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.7；故先计算结构顶点的假想侧移，计算过程如下表： 表5-1 结构顶点的假想位移计算层次684483844837297811892461458211316569672978233223425482113246909729783475210933821133281227297846181761828211346933572978576113011082035175387318872397239由上表计算基本周期， 5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度远小于40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力。 式中， 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85；=0.85Gi=0.855175.38=4399.1又场地类别为类，查规范得特征周期查表得，水平地震影响系数最大值由水平地震影响系数曲线来计算，1=max=0.08=0.0487式中， 衰减系数，0.05时，取0.9；FEK=1 Geq=0.04874399.1=214.24kN因为因为T1=0.608s1.4 Tg=0.49,所以考虑顶部附加水平地震作用，即n=0.08 T1+0.07=0.118F=n FEK =214.240.118=25.3KN则质点i的水平地震作用为：一般层：(1-n)首层：(1-n)+ F式中：、分别为集中于质点i、j的荷载代表值；、分别为质点i、j的计算高度。具体计算过程如下表，各楼层的地震剪力按 来计算，一并列入表中， 表5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次622.6884.861909371.878.1519812.131542842.72120.82415.4812.131250734.72155.45311.8812.13958326.53181.9828.2 812.13665920.09200.4214.61082.03497713.78214.2468247各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图图5-1 横向水平地震作用及层间地震剪力 5.1.3 水平地震作用下的位移验算用D值法来验算框架第层的层间剪力、层间位移及结构顶点位移分别按下式来计算： 计算过程见下表，表中计算了各层的层间弹性位移角。 表3-3 横向水平地震作用下的位移验算层次678.1729781.9913.29736001/32795120.82729781.712.19736001/21184155.45729782.8810.49736001/16453181.98729782.5618.30936001/14062200.427297828215.74836001/12761214.24731882.9272.92746001/1225由表中可以看到，最大层间弹性位移角发生在第一层，1/12251/550,满足要求。5.1.4 水平地震作用下框架内力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5-4 各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次y63.678.1729781496315.620.4130.243.2611.2553.6120.82729781496324.160.4130.3556.5330.4443.6155.45729781496331.090.4130.4067.1544.7733.6181.98729781496336.40.4130.4572.0758.9723.6200.42729781496340.080.4130.5762.0482.2414.6214.24731881708049.990.5290.8045.99143.97 表5-5 各层中柱柱端弯矩及剪力计算层次Y63.678.1729782152622.960.6510.357.8624.853.6120.82729782152635.520.6510.476.7251.1543.6155.45729782152645.70.6510.4590.4974.0333.6181.98729782152653.50.6510.4594.386.6723.6200.42729782152658.920.6510.5791.21120.914.55214.24731881951457.110.810.6591.95170.76注：表中弯矩单位为,剪力单位为kN。对于边跨梁端弯矩，由节点平衡原理计算 Mbi=对于中跨梁端弯矩，由于梁端弯矩与梁的线刚度成正比梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式来计算 表5-6 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N643.2636.656.612.1121.1521.153.0014.112.1114.1567.7864.36.620.0137.1237.123.0024.7532.1238.85497.5989.806.628.3951.8451.843.0034.5660.5173.413116.84114.096.634.9965.8765.873.0043.9195.51117.322121.01112.776.635.4265.1165.113.0043.41130.92160.731128.23134.666.639.8377.7477.743.0051.84170.75212.57水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图所示： 图5-2 左地震作用下框架弯矩图图5-3 左地震作用下梁端剪力及柱轴力图（由于结构对称，各画半边）5.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.2.1 风荷载标准值垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算： 式中， 风荷载标准值（kN/m2）高度Z处的风振系数风荷载体型系数，风压高度变化系数基本风压（kN/m2）由荷载规范，九江地区重现期为50年的基本风压:=0.35KN/m，地面粗糙度为B类。风载体型系数由荷载规范第7.3节查得： =0.8（迎风面）和=-0.5（背风面）。荷载规范规定，对于高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度H=20.8 30m，H/B=20.8/18=1.25 1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取=1.0。 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，如下表： 表5-7 风荷载计算层次Z(m) 61.01.322.051.280.3513.59.989.9851.01.318.451.220.351811.2521.2341.01.314.851.140.351810.5131.7431.01.311.251.040.35189.5941.3321.01.37.651.00.35189.2250.5511.01.34.051.00.3519.1259.3159.86 其中，A为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。注意底层的计算高度应从室外地面开始取。图5-4 等效节点集中风荷载计算简图(kN)5.2.2 风荷载作用下的水平位移验算 根据水平荷载，计算层间剪力，再依据层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝对侧移。计算过程如下表，表5-8 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次69.989.98729780142961/25714511.2521.23729780.3 283 1/20000410.5131.74729780.45 252 1/800039.5941.33729780.58 209 1/620729.2250.55729780.7 151 1/514219.3159.86731880.81 081 1/4497由表可以看出，风荷载作用下框架的最大层间位移角为一层的1/4497，小于1/550，满足规范要求。5.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算计算方法与地震作用下的相同,都采用D值法。在求得框架第I层的层间剪力后，I层j柱分配到的剪力以及柱上、下端的弯矩、分别按下列各式计算： 柱端剪力计算公式为柱端弯矩计算公式为 ， 需要注意的是，风荷载作用下的反弯点高比是根据表：均布水平荷载作用下的各层标准反弯点高度比查 表5-9 各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次y6369.9872978149632.050.4130.25.911.4753.621.2372978149634.250.4130.359.955.3543.631.7472978149636.230.4130.4013.719.1433.641.3372978149638.310.4130.4516.4513.4623.650.55729781496310.110.4130.5715.6520.7414.659.86731881708011.970.5290.8011.0140.05 表5-10 各层中柱柱端弯矩及剪力计算层次Y6369.9872978215262.990.6510.37.533.2253.621.2372978215266.370.6510.413.759.1743.631.7472978215269.520.6510.4518.8515.4233.641.33729782152612.40.6510.4522.3220.1223.650.55729782152615.160.6510.5723.4731.1114.659.86731881951417.960.810.6528.9253.7注：表中弯矩单位为kN.M,剪力单位为kN。 梁端弯矩、剪力以及柱轴力分别按照下列公式计算：； ； 表5-11 风荷载作用下的梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N65.914.976.61.652.562.563.001.71.651.7511.4211.26.63.435.775.773.003.85.085.5419.0618.496.65.699.539.533.006.4310.7711.93325.5924.916.67.6512.8312.833.008.5518.4220.48229.1129.236.68.8415.0615.063.0010.0427.2630.52131.7539.626.610.8120.420.43.0013.5438.0744.06横向框架在风荷载作用下弯矩、梁端剪力及柱轴力见图。图5-5 左风作用下框架弯矩图 图5-6 左风作用下梁端剪力及柱轴力图 第六章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算6.1 计算单元取3轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为6.6m，如图所示，由于房间内布置有次梁，故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次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。 图6-1 横向框架计算单元6.2 荷载计算6.2.1 恒载计算 P1 P2 P2 P1 q1 q1 图6-2 各层梁上作用的荷载在图中，、代表横梁自重，为均布荷载形式，对于第五层，q1=4.098kN/m =2.14kN/m和分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载，由图所示的几何关系可得， =4.9752.5=12.44 KN/m =4.9763.0=14.93KN/m、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的荷载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的自重荷载，计算过程如下：节点集中荷载 163.54kN节点集中荷载 182.26kN对于15层，计算的方法基本与第五层相同，计算过程如下： q1=4.098kN/m =2.14kN/m =3.332.5=8.33 kN/m 节点集中荷载 = 174.24kN节点集中荷载= 217.03kN 6.2.2活荷载计算：活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图： P1 P2 P2 P1 q1 q1 图6-3 各层梁上作用的活载对于第五层，=0.52.5=1.25 kN/m =0.5 3.0=1