前言-第五章

桂林理工大学毕业设计1前 言本设计是按照桂林理工大学土木工程学院 2010 年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“武鸣市嘉华城办公楼设计” 。内容包括建筑设计、结构设计两部份。办公楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择办公楼建筑和结构设计，从而掌握办公楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了 D 值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。这次设计是在结构教研室各位老师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢！鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。第 1 章 设计基本资料1.l 初步设计资料桂林理工大学毕业设计2一. 工程名称：武鸣市嘉华城办公楼。二. 工程概况：建筑面积 8500，建筑总高为 26.15m,主体大楼为七层，裙房为六层，室内外高差为 0.45m.三. 温度：最热月平均 28，最冷月平均 1；四. 相对湿度：年平均 34五. 相对风向：北风，基本风压 0.35KN/.六. 雨雪条件：雪荷载 0.0 0KN/。七. 年降雨量 870。八. 水文资料：经勘探未发现地下水九. 地质条件：1. 地震烈度：本工程地震设防烈度为 8 度，近震，场地类型： 类。2. 地质资料：见表 11表 11 地质资料基底埋深（m） 土层厚度（m） 岩土名称 地基土静荷载标准值（Kpa）2.20 2.20 杂填土 1008.00 5.80 粉质粘土 14016.20 8.20 粘土 16020.70 4.50 中密的细砂 25.00 4.30 基岩 十. 材料使用：1. 混凝土：梁柱板均使用 C30 混凝土。2. 钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335,其余采用热轧钢筋 HPB235。3. 墙体：a. 外纵墙采用 240 厚灰砂砖（18KN/m 3） ，一侧墙体为水刷石墙面（0.5KN/）,一侧为 20厚抹灰（17KN/） ；b. 内隔墙采用 200 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（ 5.5KN/m3）,两侧均为 20mm厚抹灰。c. 卫生间隔墙采用 200 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m 3） ，两侧贴瓷砖（0.5KN/） 。桂林理工大学毕业设计3d.女儿墙采用 240 厚加气砼砌块（5.5KN/m 3）两侧均为 200 厚抹灰，墙高900mm。4. 窗：均为钢框玻璃窗（0.45KN/m 2）5. 门：除大门为玻璃门（0.45KN/m 2） ，办公室均为木门(10.2KN/m 2).1.2 结构选型一. 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。二. 屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，刚柔性结合的屋面，屋面板厚100mm。三. 楼面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，板厚 100mm。四. 楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。五. 天沟：采用现浇天沟。桂林理工大学毕业设计4第 2 章 结构布置及计算简图2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选2.1.1 梁柱截面尺寸初选主体结构共 7 层，局部 6 层，层高均为 3.6m，内外墙的做法：内墙做法：内外墙均砌 240 厚空心砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取 100 mm： 3010754lhm一.梁截面尺寸的估算：1.BC 跨：(1).主梁：L=6000,取 600175082hLm:，取 30032b故框架横纵梁的截面尺寸为 bh=300600(2).次梁：L=6000,取 400，b 取 250135082hLm:故框架次梁的截面尺寸为 bh=2504002.CD 跨：(1).主梁：L=2400,取 450130282hLm:，取 25051b故框架梁的截面尺寸为 bh=250450桂林理工大学毕业设计5表 2-1 估算梁的截面尺寸（）及各层混凝土强度等级横梁（bh）层数 混凝土强度等级 BC,DE 跨 CD 跨纵梁（bh）次梁（bh）17 C30 300600 250450 300600 250450二.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：1.柱组合的轴压比设计值按照公式 11 计算：(11)NFgn式中：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取 1.3，等跨内柱取 1.2,不等跨取 1.25；: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；F：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取 14KN/ ;g 2m: 为验算截面以上楼层层数；n2.框架柱验算(12)0.8cNbhf由计算简图 21 可知边柱和中柱的负载面积可知：中柱：（66）/2(6+2.4)/2=64.2边柱：（66）/26/2=7.23边柱： 21.2/(.137.24107)/4.30819.6ccANf m中柱： 5645根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为 600600360000 ，为计算简便中柱和边柱的2m2041.95尺寸相同，均为 600600。故初选柱的尺寸为 600600；：桂林理工大学毕业设计6BCDE图 2-1 边柱和中柱的负荷面积简图2.1.2 结构布置如图 2-2 所示： BCDE567891012314L1L1L1322L12L13L12L1L12L132L1L12L13L21LL12L132L1图 2-2 结构平面布置图注：梁的尺寸：L1=300600, L2=250400,L3=250450边柱、内柱的尺寸均为：600600桂林理工大学毕业设计72.2 框架结构的计算简图图 2-3 框架结构梁，柱尺寸注：室内外高差 0.45m,基础埋深 0.5m,h=0.45+0.5+3.6=4.55m桂林理工大学毕业设计8第 3 章 重力荷载代表值的计算3.1 荷载计算3.1.1 屋面及楼面恒荷载计算一.屋面防水层（刚性）30 厚 C20 细石混凝土 1.0KN/找平层（柔性）三毡四油油铺小石子 0.4 KN/找平层：15 厚水泥砂浆 0.015m20 0.3 KN/3KN/m找坡层：40 厚水泥石灰砂浆 3找平 0.04m14 0.56 KN/3/保温层：80 厚矿渣水泥 0.08m14.5 1.16KN/3/结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 2.5KN/抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17 0.17KN/3/合计 6.09 KN/二.各层走廊楼面：水磨石楼面：10面层20水泥砂浆打底 0.65 KN/素水泥砂浆结合层一道结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 2.5KN/3KN/m抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17 0.17KN/3/合计：2.67 KN/三.标准层楼面：大理石楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30 厚 1：3 干硬性水泥砂浆面上撒 2 厚素水泥 1.16KN/水泥浆结合层一道结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 2.5KN/3KN/m抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17 0.17KN/3/合计：3.83 KN/桂林理工大学毕业设计9四.楼梯，水泥砂浆楼面构造层：0.5KN/结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 2.5KN/3KN/m抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17 0.17KN/3/合计：3.17 KN/3.1.2屋面及楼面活荷载计算一. 根据荷载规范查得 ：上人屋面：2.0KN/楼 面：2.0KN/(办公楼)走 廊: 2.5KN/二.雪荷载Sk=1.00.3 KN/=0.3 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者.3.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算一.梁自重：1.边横梁，纵梁：bh=300600梁自重： 2.5 0.3m(0.6m-0.1m)=3.75 KN/3KN/m抹灰层 10 厚混合砂浆： 0.01m(0.6m-0.1m)2+0.25m17 =0.221KN/3KN/m合计：3.975 KN/2中横梁：bh=250450梁自重：25 0.25m(0.45m-0.1m)=2.1875KN/m3KN/m抹灰层 10 厚混合砂浆：0.01m(0.45m-0.1m)2+0.25m17 =0.1615 KN/3KN/m合计：3.17 KN/3.次梁：bh=250400梁自重：25 0.25m(0.4m-0.1m)=2.188KN/m3KN/m桂林理工大学毕业设计10抹灰层 10 厚混合砂浆： 0.01m(0.4m-0.1m)2+0.25m17 =0.1445 KN/3KN/m合计：2.3325 KN/4.基础梁：bh=250400梁自重：25 0.25m0.4m=2.5KN/m3KN/m二.柱自重：1.柱：bh=250400柱自重：25 0.6m0.6m=9KN/m3/抹灰层 10 厚混合砂浆： 0.01m0.6m417 =0.408 KN/3KN/m合计：6.408 KN/2.构造柱：bh=240240柱自重：25 0.24m0.23m=1.44KN/m3KN/m抹灰层 10 厚混合砂浆： 0.01m0.24m0.24m217 =0.16 KN/3KN/m合计：1.6 KN/三.外纵墙自重：标准层纵墙：1.3m0.24m18 =3.89 KN/m3KN/m铝合金窗：0.35 KN/1.8m=0.63 KN/m水刷石外墙面：（3.6m-1.8m）0.5 KN/=0.9 KN/m水泥粉刷那墙面：（3.6m-1.8m）0.36 KN/=0.648KN/m合计：7.794 KN/底层：桂林理工大学毕业设计11纵墙 （4.55m-1.8m-0.6m-0.4m）0.24m18 =7.56 KN/m3KN/m铝合金窗：0.35 KN/1.8m=0.63 KN/m水刷石外墙面：（3.6m-1.8m）0.5 KN/=0.9 KN/m石灰粗沙刷那墙面：（3.6m-1.8m）0.36 KN/=0.648KN/m合计：9.738 KN/四.内墙自重：标准层纵墙：（3.6m-0.6m）0.24m18 =12.96 KN/m3KN/m水泥粉刷内墙面：3.0m0.36 KN/2=2.16 KN/m合计：15.12 KN/底层：纵墙：（4.55m-0.6m）0.24m18 =17.064 KN/m3KN/m水泥粉刷内墙面：3.95m0.36 KN/2=2.844 KN/m合计：19.908 KN/五.内隔墙自重：标准层：内隔墙：（3.6m-0.6m）0.24m9.6 =7.2 KN/m3KN/m水泥粉刷内墙面：(3.6m-0.6m)0.36 KN/2=4.32 KN/m合计：11.52 KN/底层：内隔墙：（4.55m-1.8m-1.0m）0.25m9.6 =4.2 KN/m3KN/m水泥粉刷内墙面：(4.55m-1.8m-1.0m) 0.36 KN/2=1.26 KN/m合计：5.46 KN/桂林理工大学毕业设计12第 4 章 框 架 侧 移 刚 度 的 计 算 横 向 框 架 梁 柱 的 线 刚 度 计 算4.1 框架梁柱的线刚度计算4.1.1 框架梁柱的线刚度计算框架梁柱的相对线刚度如图 41 所示，作为计算各节点弯矩分配的依据.在框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取 I=2 Io（I o为梁的截面惯性矩）（41） 30/12Ibh梁采用 C30 混凝土， 。27/0.mkNEc由于左跨梁右跨梁：i 边梁EI/L= 72 3413.01/.(.6)/5.10k/m中跨梁：i 中跨梁EI/L= 72 3413.01/0.5(.4)/61.90kNm/底层柱：（BE 轴）i 底柱EI/L= 724413.01/(0.6)/.57.120km/其余各层柱：（BE 轴）i 余柱：EI/L= 724413.01/(0.6)/3.910kNm/令 i 余柱1.0,则其余各杆件的相对线刚度为：i 边梁45./0.6991i 中跨梁4./.21mi 底柱47.120/.89桂林理工大学毕业设计13图 41 框架梁柱的相对线刚度4.1,2. 梁柱的线平均刚度比一.底层(4-2)/bckk(4-3)0.52由公式（42） 、 （43）可求梁柱线刚度为：1. B,E 梁柱线刚度 为： k0.69.781（KN/M）0.5.472c 422.45.10863.21ciDh2. C,D 梁柱的线刚度 为：k0.698桂林理工大学毕业设计14（KN/M）0.5.42ck 42210.5417.083ciDh二.标准层：(4-4)/2bckk(4-5)由公式（42） 、 （43）可求梁柱线刚度为：1.B,E 梁柱的线刚度 为：k0.692.01（KN/M）0.23ck 422.37.196.7ciDh2.C,D 梁柱的线刚度 为：k(0.69.)0.8（KN/M）0.291ck 4221.131.6783.cih故横向框架的侧移刚度见表 41，42表 41 横向框架 27 层 D 值构件名称 D 值（KN/M） 数量 D（KN/M）B 柱 19416.667 10 194166.67C 柱 24231.678 10 242316.78D 柱 24231.678 10 242316.78E 柱 19416.667 10 194166.67872966.9表 42 横向框架首层 D 值桂林理工大学毕业设计15构件名称 D 值（KN/M） 数量 D（KN/M）B 柱 18863.212 10 188632.12C 柱 20803 10 208030D 柱 20803 10 208030E 柱 18863.212 10 188632.12793324.24表 43 横向框架顶层 D 值构件名称 D 值（KN/M） 数量 D（KN/M）B 柱 19416.667 8 155333.36C 柱 24231.678 8 193853.42D 柱 24231.678 8 193853.42E 柱 19416.667 8 155333.36698373.568桂林理工大学毕业设计16第 5 章 横 向 水 平 作 用 下 荷 载 作 用 下 框 架 内 力 和 侧 移 计 算5.1 水平地震作用下结构各层的总重力荷载代表值计算5.1.1.墙自重外纵墙 ：采用 240 厚灰砂砖 18KN/m3,一侧水刷石墙面 10.5 KN/m3,另一侧为20mm 厚的抹灰（17 KN/m 3） ，则墙面单位面积的重力荷载为： 332218/0.2417/0.2.5/.16/KNmKNmKNm一. 底层：1. B 轴线上的纵墙面积： 2(4.50.6)(.)81.415.2. E 轴线上纵墙的面积：()(0.6)9.80.9.4mmm218941533. 522 轴线上纵墙的面积： 2(4.0.6)(.)85.3合计：125.25 +153.09 +85.32 =363.692m2m2则底层外墙自重为：5.16 363.69 =1876.64KN/KN二. 标准层：1. B 轴线上的纵墙面积：(3.60.)(6.)9mm 2184318.2.89.64m2. E 轴线上纵墙的面积：(3.60)(.6)9 218.0.41.80.9.1.50.163. 514 轴线上纵墙的面积：桂林理工大学毕业设计172(3.60.)(6.)46.8mm合计：89.64 +110.16 +64.8 =264.6222m则标准层外墙自重为：5.16 264.6 =1365.336KN2/KN三. 顶层：1. B 轴线上的纵墙面积： 2(3.60)(.6)7(1.81)7.38m2. E 轴线上纵墙的面积： 2(.)(.).0.9.mm3. 514 轴线上纵墙的面积： 2(3.60.)(6.)46.8合计：77.76 +79.38 +64.8 =221.94222则顶层外墙自重为：5.16 221.94 =1145.21KN2/KNm四. 内隔墙采用 200 厚蒸压加气砼砌块（5.5 KN/m3）,两侧均为 20mm 厚抹灰，墙面单位面积荷载为： 33 25./0.217/0.21.78/KNKNKNm1. 底层：(1). C 轴线上的横墙面积： 2(4.50.6)(.)712.541.3mm(2). D 轴线上横墙的面积：2()(.)0.889.mm(3). BE 轴线上横墙的面积： 2(4.50.6)(.)4(.5.4)(60.4)61.48-合计；481.428 +114.31 +99.98 =695.7182m222则底层内隔墙自重为：1.78 695.718 =1238.38KN/KNm2. 标准层：(1). C 轴线上的横墙面积： 2(3.60.)(3.60.)912.50.9.417.56m(2). D 轴线上横墙的面积：(.)(.)m桂林理工大学毕业设计1821.89041.80.9.1.50.16mmmm(3). BE 轴线上横墙的面积： 2(3.6.)(6.)(3.6.)(6.48)39.48合计；117.56 +69.2 +396.648 =583.408 2222则标准层内隔墙自重为：1.78 583.408 =1038.47KN/KNm3. 顶层：(1). C 轴线上的横墙面积：(3.60)(.6)m 224.308(1.42.5)8.6m(2). D 轴线上横墙的面积： 2(3.60)(.6)2.9.m(3). BE 轴线上横墙的面积： 2(4)(0.8)45.6m合计： 88.6 +29.4 +45.464 =163.46422则顶层的内隔墙自重为：1.78 163.464 290.37KN2/KNm2五.卫生间隔墙：采用 200 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m 3）, 两侧贴瓷砖（0.5 KN/m 3）,墙面单位面积重力荷载为为： 3325./0.2.5/21.6/KNKNm1.底层：2(4.0.6)(41.8.64).94.8mm则底层卫生间隔墙自重为：1.78 94.168 =150.67KN2/KN22.标准层：2(3.60.)(41.80.6)1.571.5m则标准层卫生间隔墙自重为：1.78 71.52 =114.432KN2/六.女儿墙自重：采用 240 厚加气砼砌体，15.5KN/m 3,两侧均为 200mm 厚抹灰，墙高 900mm，墙面单位面积的重力荷载为: 3325./0.2417/20./KNmKNmKNm桂林理工大学毕业设计191.六层顶女儿墙： 20.9(184.)90.7mm则女儿墙的自重：90.72 2 =181.44KN22/KN2. 七层女儿墙 20.9(16.4)7.5则女儿墙的自重：2 27.5 =55.08KN2/KNm25.1.2 梁，柱，墙，板，门窗重力荷载标准值汇总一.梁重力荷载标准值汇总表：表 5-1 梁重力荷载标准值汇总构件 层次 b/m h/m g/KN Li/m GiLi n Gi/KN横梁 16 0.3 0.6 3.98KN/m 6 23.85 20 4777 层 0.3 0.6 3.98KN/m 6 23.85 16 381.6走 道梁16 0.25 0.45 2.35KN/m 2.4 5.64 10 56.3767 层 0.25 0.45 2.35KN/m 2.4 5.64 8 45.11次梁 16 0.25 0.4 2.32KN/m 6 13.13 18 236.3047 层 0.25 0.4 2.32KN/m 6 13.13 14 183.792纵梁 16 0.3 0.6 3.98KN/m 6 23.85 36 858.67 层 0.3 0.6 3.98KN/m 6 23.85 28 667.8二. 门重力荷载标准值汇总表： (除大门为玻璃门 ，办公室为木门 )20.45/KNm20./KNm表 5-2 门重力荷载标准值汇总底层：门标号 尺寸 数量 荷载标准值M1 1.0m2.5m 22 个 GM1=0.21.0m2.5m22=11KNM2 0.8m2.5m 4 个 GM2=0.20.8m2.5m4=1.6KNM5 2.2m2.8m 3 个 GM3=0.22.2m2.8m3=18.316KN桂林理工大学毕业设计20M4 0.6m1.8m 16 个 GM4=0.20.6m1.8m16=3.456KN=24.38KN标准层：门标号 尺寸 数量 荷载标准值M1 1.0m2.5m 18 个 GM1=0.21.0m2.5m18=9KNM2 0.8m2.5m 8 个 GM2=0.20.8m2.5m8=3.2KNM3 0.9m2.5m 4 个 GM3=0.20.9m2.5m4=1.8KNM4 0.6m1.8m 16 个 GM4=0.20.6m1.8m16=3.456KN=17.456KN顶层门标号 尺寸 数量 荷载标准值M1 1.0m2.5m 4 个 GM1=0.21.0m2.5m4=2KN=2KN三.窗自重： 均为钢框玻璃窗 20.45/KNm表 5-3 窗重力荷载标准值汇总底层：门标号 尺寸 数量 荷载标准值C1 1.8m1.8m 24 个 GC1=0.451.8m1.8m24=34.992KNC5 0.9m0.9m 4 个 GC5=0.450.9m0.9m4=1.458KNC6 0.9m1.5m 2 个 GC6=0.450.9m1.5m2=1.215KN=37.665KN标准层：门标号 尺寸 数量 荷载标准值C1 1.5m1.8m 22 个 GC1=0.451.5m1.8m22=26.73KNC3 1.2m1.8m 2 个 GC3=0.451.2m1.8m2=1.944KNC4 3.6m1.8m 1 个 GC4=0.453.6m1.8m1=10.4976KNC6 1.5m0.9m 4 个 GC6=0.451.5m0.9m4=2.43KNC7 1.8m0.9m 1 个 GC7=0.451.8m0.9m1=0.729KN=42.33KN桂林理工大学毕业设计21顶层：门标号 尺寸 数量 荷载标准值C1 1.8m1.8m 21 个 GC1=0.451.8m1.8m21=30.16KNC7 0.9m1.8m 1 个 GC3=0.450.9m1.8m1=0.729KN=42.33KN5.1.3 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 Gi根据抗震规范 （GB500112001）第 5.1.3 条：，顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架自重、顶层半层墙柱自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、50%楼面均布荷载、该层纵墙框架横梁自重、该层上下各半层柱及墙体自重。各楼层重力荷载代表值 Gi 确定如下：顶层：梁：G=横梁次梁走道梁381.6+45.1008+183.792+667.8=1278.302KN柱：G承重柱/2+构造柱/2=11.52/2+903.36/2=457.44KN墙：女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/255.08+1145.21/2+290.97/2+0773.18KN板：G3525.372KN门：G=2KN窗：G=31.347KN雪荷载：0.3KN/m 242m14.4m=181.44KN雪荷载组合系数为 0.5，则顶层重力荷载代表值为：1278.302KN+457.44KN+773.18KN+3525.372KN+2KN31.347KN181.446158.368KN合计： 6158.368KN六层：梁：G=横梁次梁走道梁477+56.376+236.304+667.8=1437.48KN柱：G承重柱/2+构造柱/2=457.44+69.12/2+1129.2/2=1056.55KN墙：女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/2桂林理工大学毕业设计221145.21/2+290.97/2+114.432/2+1038.471+1365.336/2+181.442158.65KN板：G1847.592+1052.352=2899.94KN门：G=17.46KN窗：G=42.33KN雪荷载：0.3KN/m 242m14.4m=181.44KN雪荷载组合系数为 0.5，则六层重力荷载代表值为：1437.48KN+1056.55KN+2158.65KN+2899.94KN+17.46KN42.33KN181KN7612.409KN可变荷载： G 0.50.3614.42+0.52.04214.4=630.72KN合计： 7612.409KN630.72KN8243.129KN五层（标准层）:梁: G =横 梁 次 梁 走 道 梁 477+56.376+236.304+667.8=1437.48KN柱 ： G 承 重 柱 /2+构 造 柱 /2=29.2/2+69.12/2+1129.2/2+69.12/2=1198.32KN墙：G=女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/21365.336/2+114.432/2+1038.471/2+1365.336/2+1038.47/2+114.432/22518.238KN板：G2399.112+422.6076=2821.72KN门：G=17.46KN窗：G=42.33KN=1437.48KN+1198.32KN+2518.238KN+17.46KN+42.33KN=8035.544KN可变荷载：G=0.52.01626.4+158.287=784.68KN合计： 784.68KN8035.544KN8820.224KN底层：梁:G =横 梁 次 梁 走 道 梁 477+56.376+236.304+667.8=1437.48KN柱 ： G 承 重 柱 /2+构 造 柱 /2=75.84/2+69.12/2+1129.2/2+1486.78/2=1380.47KN墙：女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/21365.336/2+114.432/2+1038.471/2+1876.64/2+1238.38/2+桂林理工大学毕业设计23150.67/22891.964KN板：G2150.928+334.4976=2485.4256KN门：G=24.38KN窗：G=37.665KN=1437.48KN+1380.47KN +2891.964KN +2485.4256KN +24.38KN +37.665KN =8267.38KN可变荷载：G=0.52.0(561.6+125.28)=686.88KN合计： 686.88KN8267.38KN8944.26KN5.2 水平地震作用下框架内力合侧移的计算5.2.1 横向自振周期1.质点重力荷载见图 5-1：图 51 结构质点重力荷载（单 位：KN ）2. 水平地震力作用下框架的侧移验算按顶点位移法计算框架的自振周期顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出桂林理工大学毕业设计24结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期：结构顶点假想位移 可以由下列公式计算，计算过程，TU如表 5-4：（5-1） （5-2）nGikV1()/nijuVcD（5-3） （5-4）1()nTkui.7T式中：基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数，框架T结构取 0.60.7，该框架取 0.7。：框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移， 是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架T顶点位移。然后由 求出 ，再用 求出框架结构的底部剪力。进而求11T出框架各层剪力和结构真正的位移。：第 i 层第 j 跟柱的抗侧移刚度；ijD表 54 结构顶点的假想侧移计算层次 Gi (KN) Vai Di Ui Ui7 6158.368 6158.368 698373.568 8.82 261.836 7612.409 13770.771 872966.9 15.57 253.015 8820.224 22591.001 872966.9 25.88 237.244 8820.224 31411.225 872966.9 35.88 211.363 8820.224 40321.449 872966.9 46.09 175.382 8820.224 49051.673 872966.9 56.19 129.291 8820.26 57995.993 793324.24 73.1 73.1按公式（54）计算基本周期 T,其中 Ut 量纲为 m，取 0.7T1.70.26.8T3.横向地震作用计算根据建筑设计抗震规范 （GB500112001）第 5.1.2 条规定，对于高度不超过 40 米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。桂林理工大学毕业设计25因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。在类场地，8 度设防区，设计地震分组为第二组情况下，由建筑设计抗震规范 （GB500112001）表 5.1.41 和表 5.1.42 可查得：结构的特征周期 和水平地震影响系数最大值 （8 度，多遇地震作用）为：gTmax=0.35s =0.16gax(1).结构总水平地震作用标准计算：(5-5)1eqiG(5-6)nEKF(5-6)1()niniijHG式中： 结构基本自振周期的水平地震影响系数值；1：结构等效总重力荷载，多质点可取总重力荷载代表值的 85；eqG：顶部附加水平地震作用；nF： 顶部附加地震作用系数；：结构总水平地震作用标准值；EK：分别为质点 i,j 的计算高度；,ijH结构等效总重力荷由公式（55）计算得： 0.8.5(618.372.4098.26489.26)49.53eqiG KN因为 ，所以考虑顶部附加水平地震作用，其附164gTT加地震作用 为：Sn10.8.70.860.7.186所以对于多质点体系，结构底部纵向水平地震作用标准值： 1.492.539.EKeqFGKN附加顶部集中力： 0.86.0.81nE423953769K各质点的水平地震作用按公式（56）计算：将 ， ，代入式：EKF1.ni iijFGH桂林理工大学毕业设计26各楼层地震剪力按: 计算：niKjVF各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表表 55 各质点横向水平地震作用，各楼 层地震剪力及楼 层间位移计算表层 iGH/imi( ).KNijGH/iFKN/iVD(KN)/ium7 6158.368 26.15 161041.32 850998.67 707.12 707.12 698373.6 0.0016 7612.409 22.35 171659.82 850998.67 753.75 1460.87 872966.9 0.00175 8820.224 18.95 167143.25 850998.67 735.43 2196.3 872966.9 0.00254 8820.224 15.35 135390.44 850998.67 595.72 2792.02 872966.9 0.00323 8820.224 11.75 103637.63 850998.67 456.01 3248.03 872966.9 0.00372 8820.224 8.15 71884.83 850998.67 316.29 3564.32 872966.9 0.00411 8820.26 4.55 40241.38 850998.67 177.06 3741.38 793324.2 0.0047最大位移发生在第一层，其楼层最大位移与楼层高之比：，小于建筑设计抗震规范 （GB5001110.340.85.7452001）第 5.5.1 条规定的位移极限值 =1/550 满足位移要求。e5.2.3.水平地震作用下框架内力计算一. 框架第层 J 柱分配盗的剪力 Vij以及该柱上，下端的弯矩 和 分别按uijMbij下列各式计算:（5-5）1ijijinjjDV（5-6）.bijijMyh（5-7）()uijij（5-8）0123其中， 为标准反弯点高度比，可由查表得。本设计中，底层柱只需考虑修正值0y;第二层柱需考虑修正值 ，其余各柱均无修正，具体计算过程及结果见表2 3y桂林理工大学毕业设计2757，表 58。表 56 所查反弯点高度表摘要km n0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.07 0.25 0.3 0.3 0.35 0.35 0.46 0.35 0.35 0.4 0.4 0.4 0.455 0.4 0.45 0.45 0.45 0.45 0.54 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.53 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.52 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.571 0.7 0.7 0.65 0.65 0.65 0.55从上表可得各层反弯点高度比 y,由于 K 值界于二者之间，则可以由插值取值。二.框架柱剪力和柱端弯矩计算采用 D 值法，计算过程见下表 57 表 57 框架柱 K 值和 y 值表B 柱 C 柱 D 柱 E 柱层k y k y k y k y7 0.609 0.285 0.82 0.3 0.82 0.3 0.609 0.2856 0.609 0.35 0.82 0.35 0.82 0.35 0.609 0.355 0.609 0.4 0.82 0.4 0.82 0.4 0.609 0.44 0.609 0.45 0.82 0.45 0.82 0.45 0.609 0.453 0.609 0.45 0.82 0.45 0.82 0.45 0.609 0.452 0.609 0.5 0.82 0.5 0.82 0.5 0.609 0.5桂林理工大学毕业设计281 0.76 0.7 1.024 0.7 1.024 0.7 0.76 0.7表 58 各层中柱 B(E)柱端弯矩及剪力计算层次/iHm/iVKNDimiVky bijMuij7 3.6 707.12 698373.57 19416.667 19.66 0.609 0.3 19.94 50.786 3.6 1460.87 872966.9 19416.667 32.49 0.60