哈尔滨理工大学四层框架宿舍楼设计--毕业论文.doc

哈尔滨理工大学学士学位论文哈 尔 滨 理 工 大 学毕 业 设 计 题 目： 院、 系： 姓 名： 指导教师： 系 主 任： 2015年 6月 21 日IV 摘要本设计是位于哈尔滨理工大学学校内的宿舍楼，一共有四层，大约是2700平方米。框架结构，底层高3.9米，标准层高是3.6米，14.7米，基础是独立基础。设计规范包括设计规范和设计计算。选择一榀框架计算进行设计，与电算的结构比较。设计规范的主要内容为建设说明和配置说明。重点建设平面图，立面图和统一结合的部分，以及构件。初步确定部分包括组件尺寸，计算图框，负荷计算，横向摇摆的框架基础上，对内力的水平和垂直荷载计算分析和计算，内力，截面设计和基础设计等框架下。其中，按一榀框架算，进行电算。计算步骤：首先PMCAD结构布局软件，检查数据，进入二次梁楼盖，负载数据输入格式文件的PK，绘制计划和使用PK计算的框架结构;最后，空间框架相关的软件结构计算，输出框架梁加固梁，柱加固计划和内力计算。关键词:毕业设计;框架结构;独立基础;内力组合关键词 毕业设计；内力分析；变形验算；内力组合 AbstractThe design is a 4-story dormitory building in Harbin, about 2700 square meters. Standard layer is about 3.6 meters tall, the bottom is about 3.9 meters high. building height of 14.7 meters. The whole cast reinforced concrete building frame structure. Basis using an independent foundation.This design is the main structure of the programmer in the horizontal frame 4 shaft frame design, first of all, we need for the construction of self vibration period and the is point displacement method, and then the bottom shear method to compute the horizontal seismic force, and then calculated the horizontal seismic force under the bending moment, axial force, shear force. Internal force combination to find the most adverse combination of these loads, and get the safety results and reinforcement. At last, the design and reinforcement of the stairs, foundation and foundation are finished.Keywords Structural design, Analysis of internal forces, Checking deformation, Combination of internal forcesII目 录第1章 绪论1 1.1 课题背景1 1.2 工程概况1 1.3 设计资料1 1.4 主要结构材料1 1.5 设计内容1 1.6 设计方法2第2章 结构布置及计算简图的确定3 2.1 结构布置3 2.2 确定梁柱截面尺寸3 2.3 计算简图的确定4第3章 构件设计5 3.1 楼板荷载5 3.1.1 恒荷载计算5 3.1.2 活荷载计算5 3.2 梁自重6 3.3 墙自重6 3.4 柱自重6 3.5 楼板设计6 3.5.1 设计资料6 3.5.2 荷载设计值7 3.5.3 计算跨度7 3.5.4 弯矩计算8 3.6 楼梯设计12 3.6.1 设计参数12 3.6.2 楼梯板计算13 3.6.3 平台板计算13 3.6.4 平台梁计算14第4章 横向框架在竖向荷载作用下计算16 4.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图16 4.1.1 横向框架简图16 4.1.2 恒荷载作用下的横向框架的计算简图20 4.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图20 4.2.1 第四层横向框架简图20 4.2.2 第一、二、三、层横向框架最终计算简图21 4.2.3 活荷载作用下的横向框架的计算简图22 4.3 横向框架在恒荷载作用下的内力计算23 4.3.1 弯矩二次分配法计算弯矩23 4.4 横向框架在活荷载作用下的内力计算29第5章 横向框架在水平荷载作用下计算33 5.1 横向框架在水平地震作用下的内力与位移计算33 5.1.1 计算重力荷载代表值33 5.1.2 横向框架的水平地震作用和位移计算35 5.2 横向框架在风荷载作用下的内力与位移计算43 5.2.1 横向框架在风荷载作用下得计算简图43 5.2.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算44 5.2.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算44第6章 横向框架梁柱内力组合49 6.1 组合公式49 6.2 框架梁内力组合49 6.2.1 框架梁的内力组合表50 6.2.2 框架柱的内力组合表50 6.3 柱端弯矩设计值调整50第7章 框架梁柱截面设计62 7.1 框架梁截面设计62 7.2 框架柱截面设计65 7.3 节点设计70第8章 框架独立基础设计73 8.1 地基设计资料73 8.2 独立基础设计73第9章 结论78第10章 参考文献79第11章 致谢80附录81哈尔滨理工大学学士学位论文第1章 绪论1.1 课题背景本课题是哈尔滨理工大学四层框架宿舍楼设计，框架结构，独立基础，运用学到的理论知识，把大学四年做过的课程设计结合在一起，让自己的将四年学到的知识再通一遍，主要运用到的知识来自于刚、砌体、混凝土结构与三大力学、抗震、毕设任务书以及荷载、高层、抗震规范，通过实践，了解设计步骤，巩固知识，对毕业就业起到帮助。1.2 工程概况本工程为四层宿舍，为钢筋混凝土框架结构，高度为14.7m，长度为39.60m，宽度为18.3m，设计使用年限50年。1.3 设计资料1地质条件：填土下层为3 m厚砂质粘土，自然地表下1m为填土，承载力标准值为。砾石层允许承载力标准值为。地下水位低于-10 m，场地类别为类。2基本风压：= ，地面粗糙程度为C类地区，常年主导风向为东北风，年最高温度为35 ，最低温度为-15 。3基本雪压：= 。屋面雪荷载与活载在使用时取大者。4抗震设防烈度：抗震设防烈度：6度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g。5建筑物类型：丙类。6抗震等级设计：三级。1.4 主要结构材料1混凝土等级：C30。2钢筋：HRB335。1.5 设计内容1建筑图。2构件设计。3竖向荷载。4水平荷载。5梁、板、柱设计。6楼梯设计。7基础设计。8节点设计。1.6 设计方法电算和手算对比的方式，手算用到的方法为主要有：1D值法。2弯矩二次分配法。3底部剪力法。4能量法。5弹性理论。86第2章 结构布置及计算简图的确定2.1 结构布置根据要求，进行了平立剖设计，共4层，底层3.9m，其他层3.6m，内墙采用240mm厚MU10烧结空心砖砌筑。钢门和铝合金窗。楼板以及卫生间板厚度均取100mm厚。以下是平面布置图。图2-1标准层结构平面布置图2.2 确定梁柱截面尺寸框架梁一：mm，取h=600mm，b=300mm。框架梁二：，取h=400mm，b=300mm。悬臂横向梁：mm，mm。柱截面：400 mm400 mm。现浇板厚：100mm，卫生间板厚：100mm。满足（一般截面宽度为高的1/11，且大于200mm）。混凝土设计强度：C30(=14.3N/，=1.43N/)柱截面尺寸根据式： 估算。由抗震规范可知该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值= 0.9，各层的重力荷载代表值近似取14kN/m2，由建筑图可知边柱及中柱的负载面积分别为：7.23.75m2和7.27.5 m2，得柱截面面积为边柱：中柱：取柱截面为正方形。中柱和边柱截面高度分别为300mm和250mm。故取柱截面尺寸为：400mm400mm。2.3 计算简图的确定据地质资料，地层高为6.15m。用柱下独立基础。取顶层柱的形心线作为框架的轴线，梁轴线取至板底，24层高度即为层高，取3.6m；底层柱高取6.15 m。第3章 构件设计3.1 楼板荷载3.1.1 恒荷载计算不上人屋面荷载标准值4厚SBS卷材防水层（聚酯） 5厚C20细石混凝土 60厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层 20厚1:3水泥砂浆找平层 100厚钢筋混凝土基层 10厚混合砂浆抹灰层 合计： 楼面恒荷载标准值板面装修荷载 100厚钢筋混凝土楼板 10厚混合砂浆抹灰层 合计： 卫生间恒荷载板面装修荷载 防水层 100厚钢筋混凝土楼板 蹲位折算荷载 10厚混合砂浆 合计： 3.1.2 活荷载计算不上人屋面均布活荷载标准值 楼面活荷载标准值 走道活荷载标准值 楼梯处活荷载标准值 卫生间活荷载标准值 注：雪荷载标准值为 3.2 梁自重框架梁一（300600）自重抹灰层（10厚混合砂浆，两侧抹灰）小计：框架梁二（300400）自重抹灰层（10厚混合砂浆，两侧抹灰）小计：3.3 墙自重外墙和内墙恒载取值为3.4 柱自重自重抹灰层（20厚混合砂浆，四侧抹灰）小计：3.5 楼板设计3.5.1 设计资料对于楼板， =300mm，据弹性理论，时，在荷载作用下，在两个正交方向受力都不可忽略。A B板按双向板算，C按单向板算。楼板和卫生间板均100mm，混凝土强度等级C30，受力钢筋为HRB335级钢筋，其它钢筋为HPB235级钢筋。图3-5 标准层框架楼板布置图3.5.2 荷载设计值恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数应取1.4（楼面活荷载标准值小于4.0）。13层楼面恒荷载设计值：活荷载设计值：荷载设计值：，4层屋面恒荷载设计值：活荷载设计值：荷载设计值：，3.5.3 计算跨度内跨：（轴线间距离）边跨：（轴线间距离）各区格的计算跨度列于板计算表中。3.5.4 弯矩计算3.5.4.1 AB双向板计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在作用下的跨中弯矩值，与内支座铰支时在作用下的跨中弯矩之和，混凝土的泊松比为，支座最大负弯矩为当支座固定是作用下的支座弯矩。根据不同的支撑情况，整个楼板可以分为A,B,C区格板。楼板布置如图3.1所示。对于13层双向板A区格板，查表得，跨内： 支座：实际板间支座弯矩可近似取相邻两区格板支座弯矩的平均值，即对于边区格板的简支边，取=。计算结果见表3-1。表3-1 弹性理论计算13层楼板区格AB/m3.62.1/m6.63.60.550.58/4.881.469/0.570.663/4.9161.610 续表3-1 区格AB/-4.916-1.610/1.5470.956/-1.547-0.956同理：对于4层屋面，计算结果见表3-2表3-2 按弹性理论计算4层屋面区格AB3.62.16.63.60.550.58/3.721.33/0.300.32/3.791.42/-3.79-1.42/1.060.60/-1.06-0.603.5.4.2 截面设计双向板截面配筋计算的结果及实际配筋列于3-3表与3-4表表3-3 对于1-4层楼板，各区隔板的截面计算与配筋 表3-3 对于1-3层屋面板配筋计算区格/mm配筋实有板板A区格方向754.316196.058200252方向751.40162.878200252B区格方向752.489112.458200252方向751.46765.958200252支座支A方向75-4.318196.018200252方向75-1.40162.858200252A-B75-4.315196.048200252B-C75-1.40162.788200252B方向75-2.488111.358200252方向75-1.46865.78200252表3-4 对于4层屋面板配筋计算区格配筋实有板A区格方向753.7514172.788200252方向751.2455.468200252B区格方向752.15398.268200252方向751.37262.058200252支支座A方向75-3.4592169.528200252方向75-1.0853.458200252A-B75-3.4592169.528200252B-C75-1.2154.488200252B方向75-2.15297.548200252方向75-1.25461.9782002523.5.4.3 C单向板计算塑性理论计算，荷载组合设计值如下：由可变荷载效应控制的组合：p = 1.2+ 1.4= 1.2 5.2+ 1.4 0.5=6.94由永久荷载效应控制的组合：p =1.35+1.40.7=1.355.2+ 1.40.70.5 = 7.51,取两者中较大值p =7.51计算单元宽度取值为 1m，所以均布荷载值为p = 7.51kN/m4.1.1.2、计算简图 单向板在边缘处。单向板侧主梁尺寸为300mm 600mm，承载力按内力重分布。板的计算跨度：板跨度两端，一端与板相连，可视为固支，另一端自由搭接在次梁上，视为铰接。单向板的计算宽度取为 1m,由此可得其计算简图如图所示。 单向板弯矩设计值计算由建筑结构设计基本教程中表2-3可查得，板的弯矩系数分别为：端支座A处-1/16；边跨跨中1处1/14；离端第二支座B处-1/10。故：单向板正截面受弯承载力计算其保护层厚度为 25mm，板的厚度为100mm，HRB335级钢已知最小配筋率为，则钢筋的最小面积表3-5单向板配筋计算表截面A1B弯矩设计值（）-4.985.25-7.620.0610.0680.0950.0620.0690.1010.9670.9620.932235.8269.4379.2实际配筋/820081508100实钢筋面积/252302402支座截面的受压区高度系数 均小于 0.35，满足弯矩调幅的要求；由于单向板上荷载很小，只需按最小配筋率进行配筋。3.6 楼梯设计3.6.1 设计参数图3.3 楼梯布置图2.层高3.6m，踏步尺寸mm采用级钢，采用混凝土强度等级C30，活荷载标准值/kN.m23.6.2 楼梯板计算板倾斜度tan=，cos设板厚h=160mm, 约为板斜长的，取1m宽板计算。1.荷载计算表3-7 梯段板的荷载荷载种类荷载标准值恒载水磨石面层三角形踏步斜板板底抹灰小计7.6活荷载200 荷载分项系数总荷载设计值kN/m2.截面设计其水平计算跨度mm弯矩设计值kN.mmmmm2故选用A10100，mm2分布筋A8，每级下一根3.6.3 平台板计算设平台板厚，取宽的板计算1.荷载计算表3-8 平台板的荷载荷载种类荷载标准值kN/m荷载水磨石面层0.65加厚混凝土板板底抹灰小计3.49活荷载2.0荷载分项系数 总荷载设计值：kN2.截面设计水平计算跨度m弯矩设计值kN.mmmmm2选用A6200，mm2分布筋A8，每级下一根3.6.4 平台梁计算设：平台梁截面mm，mm1.荷载计算表3-9 平台梁的荷载荷载种类荷载标准值kN/m恒载梁自重梁侧粉刷来台板传来梯头板传来小计16.75活荷载荷载分项系数总荷载设计值：kN.m 2.正截面设计计算跨度：m内力设计值：kNmkN.m按倒L截面计算：mm 梁有效高度：mm为第一类T型截面mm2选用：3A18，mm23.斜截面受剪承接力计算假设配置箍筋为A6200则：N,满足。第4章 横向框架在竖向荷载作用下计算4.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图4.1.1 横向框架简图框架梁的跨度等于柱截面形心之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，室内外高差为-0.45m，基础顶面至室外地坪通常取-1.800m，二楼楼面标高为+3.900m，故底层柱高位3.9+0.45+1.8-0.2=5.95m，其余各层柱高即层高3.6m，轴线横向框架如图4.1所示。 图4.1 横向框架简图1.第四层框架计算简图 对于双向板等效均布荷载：三角形： 梯形： 4.1.1.1 第四层框架简图计算 计算板A传递荷载：板A的面荷载为5.2,传递给AB段为梯形荷载。转化为均布荷载为：k梁自重及抹灰：自重250.30（0.6-0.1）=3.75kN/m抹灰层（10厚混合砂浆，两侧抹灰）0.01（0.6-0.1）217=0.16小计：3.75+0.17=3.91墙体荷载：外墙和内墙恒载取值为3.2荷载小计：=8.16+3.92=12.06计算AB段与CD段相同，所以=12.06计算板B传递荷载：板B的面荷载为5.2kN/m2,传递给BC段为三角形荷载。等效转化为均布荷载为：梁自重及抹灰：自重250.30（0.6-0.1）=3.73kN/m抹灰层（10厚混合砂浆，两侧抹灰）0.01（0.6-0.1）217=0.17kN/m小计：3.75+0.17=3.88kN/m荷载小计：=3.4015+3.92=7.3215kN/m是由KL-1传递来的集中力(1)计算（考虑门窗折减系数为0.8）梁自重（300400mm）：250.30（0.4-0.1）=2.23抹灰层：0.01（0.4-0.1）217=0.102梁上外墙体荷载：小计：(2)计算(3)计算即：是由KL-2传递的集中力（1）计算（2）计算等效转化为均布荷载：即：与相同与2.第二、三层框架计算简图 计算1.板A传递的荷载：板A传递来的面荷载为3.4kN/m2,传递给AB段的荷载为梯形荷载。等效转化为均布荷载为：k2.梁自重及抹灰：自重250.30（0.6-0.1）=3.65，抹灰层（10厚混合砂浆，两侧抹灰）0.01（0.6-0.1）217=0.17，小计：3.65+0.17=3.82。3.墙体荷载：墙恒载取3.14.荷载小计：=5.2134+3.88=9.1526 计算AB段与CD段相同，所以=9.1526 计算1.板B传递荷载：等效转化为均布荷载为：2.梁自重及抹灰：自重250.30（0.6-0.1）=3.65抹灰层（10厚混合砂浆，两侧抹灰）0.01（0.6-0.1）217=0.17小计：3.75+0.17=3.883.荷载小计：=2.23125+3.92=6.2115计算是由KL-1传递来的集中力(1)计算（门窗折减系数为0.8）梁自重（300400mm）：250.30（0.4-0.1）=2.20抹灰层：0.01（0.4-0.1）217=0.098梁上外墙体荷载：小计：(2)计算(3)计算（是由板C传递的均布荷载）即： 计算是由KL-2传递的集中力(1)计算（含梁自重和抹灰）(2)计算 等效转化为：即：计算与相同 计算与4.1.2 恒荷载作用下的横向框架的计算简图恒荷载下框架计算简图4.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图4.2.1 第四层横向框架简图活载恒载平面传递方式相同，可以仍取以1轴线横向框架计算。计算A板传递荷载，其面荷载为0.5，传递给AB段为梯形荷载，转化为均布荷载：kN/m计算=0.8325kN/m计算是由板B传递荷载，板B的面荷载为，传递给BC段为三角形荷载，等效转化均布荷载为：kN/m计算(1)计算kN/m(2)即：kN计算:kN计算:与相同计算:与4.2.2 第一、二、三、层横向框架最终计算简图计算:A板传递荷载，其面荷载为2.0，转化为：计算=3.125 计算是由板B传递荷载，板B的面荷载为2.5，转化为：计算(1)计算(2)即：计算计算与相同 计算与4.2.3 活荷载作用下的横向框架的计算简图图4.17 活载下框架计算简图4.3 横向框架在恒荷载作用下的内力计算4.3.1 弯矩二次分配法计算弯矩用弯矩二次分配法，计算轴线框架在恒载下的弯矩。梁截面惯性矩6.6m跨度： m42.1m跨度： m4柱截面惯性矩：m4(1) 计算各框架梁柱的线刚度及相对线刚度 现浇楼板对梁的刚度有加强的作用，故对轴线框架梁（中框架梁）的惯性矩乘以1.5.表4-1 框架梁柱线刚度及相对线刚度计算过程构件线刚度相对线刚度框架梁6.6m跨度2.182.1m跨度6.88框架柱四、三、二层1.00一层0.64(3)计算弯矩分配系数：见图4.18梁柱相对线刚度及弯矩分配系数(4)计算固端弯矩1)均布荷载下的固端弯矩计算第三层AB段梁两段的固端弯矩 第四层AB段梁两段的固端弯矩 图4.18 梁柱相对线刚度及弯矩分配系数2) BC悬臂固端弯矩第四层：第一层： 3) 固端弯矩计算结果如下表4-2表4-2 恒荷载作用下的固端弯矩计算结果固端弯矩位置各部分产生固端弯矩值第四层框架梁-36.8436.84-1.96-1.96-36.84第三、二、一框架梁-31.9431.94-1.64-0.92-31.94(4） 计算分配系数及绘制弯矩图节点名称AB杆件ADABBABFBEMF0-38.4538.560-2.240.330.610.450.240.24固定A，放松B13.5424.6812.5700固定B，放松A0-11.84-21.98-12.24-12.99固定A，放松B3.547.783.7400固定B，放松A00.89-1.83-0.96-0.96固定A，放松B0.280.61000M17.7816.7628.4414.64-14.61表4.3力矩分配法计算弯矩以节点A为例，手算结果为19.46，利用结构力学求解器的计算结果为20.46。，分层法计算后，组装后还需要对其进行第二次分配，结果可靠。5） 绘制内力图。图4.20 恒载下弯矩图表4-3 恒荷载作用下AB跨梁端剪力层L/m1/2ql49.886.675.4851.63357.45160.30838.646.659.1542.18657.36261.27828.646.659.1542.04957.39561.25418.646.659.1542.82456.91762.645表4-4 恒荷载作用下BC跨梁端剪力层L/m1/2ql49.882.179.7285.68553.51365.12338.642.159.1544.37763.15164.01528.642.159.1544.16752.72166.79518.642.159.1546.02652.19265.274表4-5 恒荷载作用下A柱轴力层梁端剪力梁传来的集中荷载柱自重柱顶柱底453.425202.532.11511.61547.83553.425202.532.11808.45850.7253.425202.532.111102.381153.64153.518202.547.451400.581325.64表4-6 恒荷载作用下柱的剪力A柱弯矩上弯矩下剪力B柱弯矩上弯矩下剪力C柱弯矩上弯矩下剪力458.3438.4526.4456.428.013.5450.4437.159.77329.3430.1515.1438.018.014.21357.4554.4728.44230.6538.4417.5428.019.444.51258.4570.1333.11114.5510.555.3817.189.441.25132.3319.449.77图4.21 横向框架在恒荷载作用下的剪力图图4.22 横向框架作用在恒荷载作用下得轴力图4.4 横向框架在活荷载作用下的内力计算弯矩二次分配求弯矩框架梁柱的线刚度、相对线刚度和弯矩分配系数同上固端弯矩值固端弯矩位置各部分产生固端弯矩值第四层框架梁-7.57.5-7.57.5-5.94第三、二、一框架梁-30.4730.47-30.4730.47-23.224-9 活荷载作用下固端弯矩计算结果(4)内力图图4.24活载下弯矩图表4-10 活载下AB跨的梁端剪力层L1/2ql46.57.523.881.0222.0823.5736.57.523.881.0722.1023.6426.57.523.881.0522.7823.2316.57.523.881.0622.7822.23表4-11 活载下BC跨梁端剪力层q/kN.m-1L1/2ql46.57.523.880.38722.79523.48136.57.523.880.33823.79423.49226.57.523.880.34823.78422.95416.57.523.880.43422.59822.846表4-12 活载下A柱轴力层梁端剪力梁传来的集中荷载柱自重柱顶柱底421.4438.432.11130.44162.14321.6638.432.11228.17260.19221.4638.432.11314.85356.45121.4638.447.45411.58468.11表4-15 活载下柱的剪力A柱弯矩上弯矩下剪力B柱弯矩上弯矩下剪力C柱弯矩上弯矩下剪力412.6411.696.8840.790.780.4743.1252.9841.651311.4111.696.4430.790.780.4732.9982.8461.575212.6514.117.2420.790.890.5123.0113.6841.79117.144.2682.0510.7500.1411.6430.9910.514图4.25活载下剪力图图4.26横向框架在活荷载作用下的轴力图第5章 横向框架在水平荷载作用下计算5.1 横向框架在水平地震作用下的内力与位移计算本设计实例建筑高度为14.70m，小于40m，以剪力变形为主，且质量和高度均匀分布，故采用底部剪力法计算水平地震作用。5.1.1 计算重力荷载代表值1.4层楼面重力荷载标准值：（1）4层屋面板结构层及构造层的自重标准值（2）4层梁的自重标准值 （3）4层柱自重标准值（取50%） （4）4层墙自重标准值（取50%）= 1788.556kN（5）屋顶雪荷载标准值（50%）（6）檐口自重标准值 （7）4层重力荷载代表值汇总2.2、3层楼面重力荷载标准值计算(1)2、3层楼面板自重标准值(2)第2、3层梁自重标准值(3)第2、3层柱自重标准值(4)第2、3层墙自重标准值(5)第2、3层活荷载标准值（取50%）(6)2、3层重力荷载代表值汇总3.1层楼面处重力荷载标准值计算（1）第1层楼面板自重标准值（2）1层梁自重标准值（3）1层柱自重标准值（4）1层墙自重标准值+1905.696=3248.681kN（5）1层活荷载标准值（取50%）（6）1层重力荷载代表值汇总楼层KD(104kN/m)y0y12y23y3yhh-yh边柱四1.20.2451.620.40010101.471.79三1.20.3151.620.44010101.631.63二1.20.3151.620.49010101.631.63一1.920.5771.430.5500.7702.351.91中柱四0.920.2851.360.35010101.631.63.三0.920.2821.360.44010101.631.63二0.920.2851.360.549010101.631.63一1.470.5331.320.6400.7702.351.915.1.2 横向框架的水平地震作用和位移计算1.框架梁柱线刚度计算中框架梁和边框架梁的惯性局分别乘2.0和1.5，线刚度计算见下表。 表5-1 框架梁线刚度计算 框架梁线刚度计算框架梁位置截面强度等级跨度截面惯性矩边跨梁中跨梁楼层梁C306.65.48.13.68110.84.909走道梁C302.11.62.43.4283.24.571表5-2 框架柱线刚度计算柱的修正抗侧刚度柱号楼层柱线刚度梁柱线刚度比 K修正系数层高 h修正抗侧刚度D相对抗侧刚度边柱一般层2.220.5383.6318底层4.250.7645.151中柱一般层4.380.8563.64.08底层8.310.6925.151.062.用D值法计算框架柱的侧移刚度 见表5-3表5-3 柱的侧移刚度D值计算柱的侧移刚度D值计算层数层高/m柱号柱根数KD楼层D2,3,43.61202.21580.5382.10.9261.01720.38959.8422204.3050.7691.38628.956341.6340.4670.8413.243443.4850.7211.3025.45213.91204.0010.6861.120.7890.60612.11531.7432208.0580.8560.75715.102343.2570.6210.5492.087445.9890.8200.7242.7493.结构基本自振周期计算能量法求表5-4 结构基本周期计算自振周期计算 层次46745.98720359.480.012452830.183358191355.5676248.5445838139.771581959.480.024532830.171124361445.1128251.5542628134.772433559.480.040542820.145144531233.6445182.1524918200.053297859.480.103825710.10384471900.483594.448942930478641237.90.179545640.594564784851.4814744.48914代入自振周期计算公式，则=4.横向水平地震作用计算质量和刚度分布均匀，高度又不超过40m，房屋高宽比小于4，剪切变形为主，用底部剪力法算横向水平地震作用。(1)地震影响系数本工程所在场地为7度设防，设防地震分组为第一组，场地土为类，结构的基本自振周期，采用能量法计算结果，即T1=0.5748s。查表得，水平地震影响系数最大值，特征周期值s。因，查图地震影响系数谱曲线为：(2)各层水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层间位移计算对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值：=1099.27kN而，考虑顶部附加水平地震作用的影响，顶部附加地震作用系数为=0.1323由此可知顶部附加地震作用系数为:=则由式,计算各层水平地震作用标准值，求出各层地震剪力和楼层层间位移，过程见5-5表。根据计算结果，画出水平地震作用的计算简图，表5-5 各层水平作用标准值、楼层地震剪力及楼层层间位移计算楼层Hi/mGIHI/kN.m/m46869.98516.95132182384451313.253308.1536011200.00055538301.77213.35121119261456288.245600.7786011200.0008128301.7729.7589708148551209.158815.4466011200.0011518399.0526.155503857488130.481949.4573226400.00248最大层间位移比层高：=0.00248/6.15=1/21941/550.满足位移要求。5.横向框架在水平地震作用下的内力计算采用D值法。下面以轴线横向框架为例，进行水平地震作用下得框架内力计算