通用建筑结构计算书(教学楼设计电子稿).doc

计算书目录1方案设计11.1 总设计说明11.1.1 设计依据：11.1.2 设计内容、建筑面积、标高：11.1.3 结构：11.2 设计方案:11.2.1 建筑部分：11.2.2 结构部分：62.结构选型及布置72.1结构选型72.2结构布置72.3初估截面尺寸73计算简图确定73.1计算简图说明73.2框架梁柱截面特征84荷载计算104.1恒载标准值计算104.2活载标准值计算114 .3竖向荷载下框架受荷总图124.3.1 A-B轴间框架梁124.3.2 B-C轴间框架梁134.3.3 C-D轴间框架梁134.3.4 A轴和D轴柱纵向集中荷载的计算134.3.5 B轴和C轴柱纵向集中荷载的计算144.3.6框架在竖向荷载下的受载总图如下图所示：155 水平荷载作用下的框架内力分析165.1 柱的侧移刚度D：165.2水平地震作用计算及内力、位移分析165.2.1重力荷载标准值计算165.2.2等效重力荷载代表值计算175.2.3横向自震周期计算175.2.4水平地震作用及楼层地震剪力计算185.2.5水平地震作用下的位移验算195.2.6水平地震作用下的框架内力计算196.迭代法计算竖向荷载作用下框架结构内力246. 1计算杆端固端弯矩及节点不平衡弯矩246. 2计算杆端的弯矩分配系数246. 3计算节点各杆件的近端转角弯矩246. 4计算杆端的最后弯矩246. 5计算剪力246. 6计算轴力246. 7恒载作用下的内力分析（因结构对称，取半结构）246. 8活荷载作用下的内力计算257内力组合328.框架配筋计算及构造措施368.1 框架梁截面设计368.1.1梁正截面抗弯承载力设计368.1.2梁斜截面抗弯承载力设计378.2 框架柱截面抗震设计388.2.1柱正截面抗弯承载力计算388.2.2柱斜截面承载力计算409基础设计429.1基础尺寸及埋置深度429.2配筋计算449.3抗震设计44参考文献45（一）建筑设计参考文献45（二）结构设计参考文献45（三）地基基础设计参考文献451方案设计1.1 总设计说明1.1.1 设计依据：1)依据*大学*专业2016届毕业设计任务书。2)遵照国家规定的现行相关设计规范。1.1.2 设计内容、建筑面积、标高：1)本次设计的题目为“*教学楼”。2)建筑面积：5012.7m2，占地面积：891.5 m2，主体结构为5层,局部6层，上人屋面。底层层高为3.9米，其他各层为3.9米，建筑总高度为20.55米，局部高度23.55。3)室内外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。1.1.3 结构：1)本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。外墙240mm厚实心砖墙，内墙240mm厚实心砖。2）抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组：第一组，类建筑场地。特征周期0.35s，水平地震影响系数最大值max=0.16。1.2 设计方案:1.2.1 建筑部分：1.2.1.1 建筑平面的设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋个部分的组合关系。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，主要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类：使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面积。建筑平面中各个使用房间和辅助用房，是建筑平面组合的基本单元。（1）使用房间的设计一般说来，旅馆的客房要求安静，少干扰，而且有较好的朝向。使用房间平面的设计的要求： 房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具设备合理布置的要求。 门窗的大小和位置，应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风较好。 房间的构成应使结构构造布置合理，施工方便，也要有利于房间的组合，所有材料要符合相应的建筑面积。 室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，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 房间的面积使用房间面积的大小，主要是由房间内部活动特点，使用人数的多少，家具设备的多少等因素来决定的。一个房间内部的面积，根据他们的使用特点，可以分为以下几个部分：家具或设备所占的面积；人们在屋内的使用活动面积；房间内部的交通面积；具体进行设计时，在已有面积定额的基础上，仍然需要分析各类房间中家具布置，人们的活动和通行情况，深入分析房间内部的使用要求，然后确定各类房间合理的平面形状和尺寸。 房间平面形状和尺寸初步确定房间的使用面积大小以后，还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间平面的形状和尺寸，主要是由室内活动的特点、家具布置方式以及采光、通风、剖面等要求所决定。在满足使用要求的同时，我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来确定，考虑房间的平面形状和尺寸。房间平面形状和尺寸的确定，主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑的，同时室内空间处理美观要求，也是影响房间平面形状的重要因素。1.2.1.2 建筑体型和立面的设计建筑物在满足使用要求的同时，它的体型、立面，以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题，既在房屋外部形象和内部空间处理中表现出来，又涉及到建筑群体的布局，它还和建筑细部设计有关。建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。对房屋外部形象的设计要求，有以下几个方面（1） 反映建筑功能要求和建筑类型的特征.（2） 结合材料性能、结构构造和施工技术的特点（3） 掌握建筑标准和相应的经济指标（4） 适应基地环境和建筑规划的群体布置（5） 符合建筑造型和立面构图的一些规律建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型 的总体效应具有重要影响。建筑体型的组合要求，主要有以下几点：(1) 完整均衡、比例恰当建筑体型的组合，首先要求完整均衡，这对较为简单的几何形体和对称的体型，通常比较容易达到。对于较为复杂的不对称体型，为了达到完整均衡的要求，需要注意各组成部分体量的大小比例关系，使各部分的组合协调一致，有机联系，在不对称中取得均衡。(2)主次分明，交接明确建筑体型的组合，还需要处理好各组成部分的连接关系，尽可能做到主次分明，交接明确。建筑物有几个形体组合时，应突出主要形体，通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄，形状的对比，平面位置的前后，以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确，不仅是建筑造型的要求，同样也是房屋结构构造上的要求。(3)体型简洁、环境协调简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果，同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。建筑物的体型还需要与周围建筑，道路相呼应配合，考虑和地形、绿化等基地环境的协调一致，使建筑物在基地环境中显得完整统一、本置得当。建筑立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，适用建筑造型和立面构图的一 些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合进行的。建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成：它们有墙壁体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确立这些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。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。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。节奏感和虚实对比节奏韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。材料质感和色调配置一幢建筑物的体型和立面，最终是以它们的形状、材料质感和色彩多方面的综合，给人们留下一个完整深刻的外观形象。重点及细部处理突出建筑物立面中的重点，既是建筑造型的设计手法，也是房屋使用功能的需要。1.2.1.3抗震设计建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变形。解决的办法有二：一是加强建筑物的整体性；二是预先在这些变开敏感部位将结构断开，留出一定的缝隙，以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。1.2.1.4沉降缝(1) 沉降缝的设置沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的变缝。凡属下列情况时，均应考虑设置沉降缝：同一建筑物相邻部分的高度相差较大或荷载大小相差悬殊，或结构形式变化较大，易导致地基沉降不均时；当建筑物各部分相邻基础的形式、宽度及埋置深度相差较大，造成基础地面底部压力有很大差异，易形成不均匀沉降时；当建筑物建造在不同地基上，且难于保证均匀沉降时；建筑物体型比较复杂、连接部位又比较薄弱时；新建建筑物与原有建筑物紧相毗连时。(2) 沉降缝构造沉降缝主要满足建筑物各部分在垂直方向的自由沉降变形，故应将建筑物从基础到顶面全部剖断开。沉降缝的宽度随地基情况和建筑物的高度不同而定，参见表2-1： 表2- 1 随地基情况和建筑物的高度不同沉降缝的宽度地基情况建筑物高度沉降缝宽度（mm）一般地基H5mH=510mH=1015m305070软弱地基23层45层5层以上508080120120湿陷性黄土地基30701.2.1.5 防震缝在地震区建造房屋，必然充分考虑地震对建筑造成的影响。为此我国制定了相应的建筑搞震设计规范。对多层和高层钢筋混凝土结构房屋应尽量选用合理的建筑结构方案，不设防震缝。当必须设置防震缝时，其最小宽度应符合下列要求：高度不超过15m时，可采用70mm；高度超过15m时，按不同设防列度增加缝宽：6度地区，建筑每增高5m，缝宽增加20mm；7度地区，建筑每增高4m，缝宽增加20mm；8度地区，建筑每增高3m，缝宽增加20mm；9度地区，建筑每增高2m，缝宽增加20mm；防震缝应沿建筑物全高设置，缝的两侧应布置双墙或双柱，或一墙一柱，使各部分结构都有较好的刚度。一般情况下，防震缝基础可不分开，但在平面复杂的建筑中，或建筑相邻部分刚度差别很大时，也需将基础分开。按沉降缝要求的防震缝也应将基础分开。防震缝因缝隙较宽，在构造处理时，应充分考虑盖缝条的牢固性以及适应变形的能力。1.2.1.6 交通部分设计走道的设计（1）走道的功能：各个不同使用功能的房间通过走道联系起来以及疏散人流的作用。（2）走道的空间尺度：本次设计走道的宽度为2.7m，理论上讲是合理的，也是必须的。楼梯的设计（1）楼梯的形式：楼梯均采用平行双跑楼梯，这种形式运用的比较普遍，经济较合理。（2）楼梯尺寸的确定：楼梯各方面尺寸的确定，是根据使用要求、通行能力、安全和防火等的规定来进行的。 楼梯段的宽度为使两人可以对面行走通行，楼梯段的宽度一般为1.01.2m，但公共建筑还要大于1.3m，其具体尺寸见建筑图楼梯详图部分。 楼梯休息平台的宽度楼梯休息平台宽度不应小于梯段宽且大于1.1m，本设计中取平台宽为1.6m。 楼梯的坡度 具体见楼梯详图部分，由踏步高和踏步宽所决定。（3）楼梯间的尺寸，可根据楼梯的布置形式，由楼段、休息平台的尺寸确定。在一般情况下，楼梯通向走道的平台宽度可小些，只需保证梯段有适当后退，避免上下楼梯的人流与走道人流突然碰撞和拥挤。本次设计的楼梯通向走道的平台宽度见楼梯平面详图。（4）楼梯位置的布设设计楼梯时应考虑以下三个基本要求：要满足功能上的要求楼梯的数量、位置、形式和楼梯的宽度、坡度均应该符合上下通畅、疏散方便的原则，楼梯间必须直接采光，采光面积应不小于1/12楼梯间平面面积。设置在公共建筑中的主要楼梯，有的需要富丽堂皇，有的需要精巧简洁，应在楼梯形式、栏杆式样、材料选用方面作精心设计，一般建筑则适当考虑美观问题。要满足结构和建筑构造方面的要求在建筑构造方面要满足坚固与安全的要求，例如扶手、栏杆和踏步之间应有牢固的连接，选用栏杆式样也应注意花饰形式。杆件与杆件的间距应考虑防止发生意外事故。要满足防火、安全方面的要求楼梯的间距和数量，应根据建筑物的耐火等级，满足防火设计规范中民用建筑及工业辅助建筑安全出口所规定的要求。这样楼梯才有足够的通行和疏散能力，此外还应注意在楼梯间四周的墙，不准有凸出太多的砖柱、砖礅、散热片、消防栓等构件，防止人在紧急疏散通行时受阻而发生意外。在楼梯间内除必须的门以为，不准另外设置门、窗，防止火灾发生时，火焰窜出和烟雾蔓延、扩散到楼梯间而使楼梯失去通行疏散作用。楼梯材料的选用应该考虑建筑物的耐火等级，同时还应结合考虑材料的耐磨、防滑、易清洁和美观等要求。此外，设计楼梯时尚需考虑到经济和施工的方便，主要楼梯安排在主要出入口附近，次要楼梯安排在建筑物的尽端。本次设计所有楼地面均采用水磨石地面，楼梯也为水磨石饰面。1.2.1.7门厅的设计门厅在建筑物内起着内外过渡，人流集散，转换方向，与走道或其它房间连接等作用。门厅设置在建筑物主要出入口处，次要出入口不设门厅。面积主要由建筑物的使用性质和规模决定的。门厅的布置可以是各种各样的，但是在设计时必须注意以下几点：（1）必须把人流组织好，交通线路要简捷畅通，防止交叉拥挤；（2）适当安排与分配休息、等候等其它功能要求的面积，防止堵塞交通；（3）门厅要有较好的天然采光，并保证必须的层高；（4）门厅应注意防雨、防风、防寒等要求；（5）门厅还应满足建筑空间艺术和立面美观的要求。需要说明的是该工程由于大门内缩，故没有设置雨蓬，门厅中主入口门采用玻璃推拉门。1.2.2 结构部分：1)自然条件：基本雪压：，基本风压：2)材料情况： 普通砖；砂浆等级为M5；混凝土：C30（基础、梁、板）C30（柱）纵向受力钢筋：HRB400级；箍筋：HPB300级钢筋3) 抗震设防要求：设防基本烈度为8度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.20g。4)结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。5)施工：梁、板、柱均现浇。2.结构选型及布置2.1结构选型根据教学楼功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构采用钢筋混凝土框架结构体系2.2结构布置根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，采用横向承重方案，结构布置详见结构布置图。施工方案采用梁、板 、柱整体现浇。楼盖方案采用整体式梁板结构。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。2.3初估截面尺寸由结构平面布置图可知，各梁柱截面尺寸确定如下：框架梁： =（） =（） 且 横向主梁：取 =800mm,取=300mm；纵向主梁：取 =700mm,取=300mm；柱截面尺寸估算：由（抗震等级一级）C30混凝土：=14.3N/ mm2 , =1.43 N/ mm2 式中的1.2为荷载分项系数，5表示底层柱承受其上5层的荷载。N按底层中柱的负荷面积考虑。取柱截面为正方形，则柱截面边长为513mm.取700mm700mm。纵向受拉钢筋抗震锚固长度为，梁内钢筋伸至边柱内长度，故柱子截面满足此抗震要求。3计算简图确定3.1计算简图说明本设计选用柱下独立基础，基础顶面标高为-1.500m。框架的计算单元如图1所示，取5轴的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。1层柱高从基础顶面算至2层楼地面，故1层柱高5.85m，其余各层柱计算高度为层高，取3.9m。图1一榀框架结构布置和荷载传递图3.2框架梁柱截面特征由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面特征，如表1及表2所示。（注：在计算梁线刚度时，考虑楼板对梁刚度的有利影响，即板作为翼缘工作。在工程上，为简化计算，通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩I0，然后乘以增大系数:中框架梁I=2.0I0 ，边框架梁I=1.5I0梁柱采用C30混凝土，EC=3.0107kN/m2 I0=1/12bh3(m4) ） 中框架梁层数混凝土强度梁编号截面宽截面高梁跨混凝土弹性模量截面惯性矩线刚度相对线刚度1-5C30AB梁30080081003000012.81099.481010 0.62 C30BC梁30080027003000012.810928.4410101.85 C30CD梁30080081003000012.81099.481010 0.62 边框架梁层数混凝土强度梁编号截面宽截面高梁跨混凝土弹性模量截面惯性矩线刚度相对线刚度1-5C30AB梁30080081003000012.81097.111010 0.46 C30BC梁30080027003000012.810921.331010 1.39 C30CD梁30080081003000012.81097.111010 0.46 柱截面特征层数混凝土强度柱编号截面宽截面高柱高混凝土弹性模量截面惯性矩线刚度相对线刚度1C30ABCD70070058503000020.01109 10.261010 0.67 25C30ABCD70070039003000020.01109 15.391010 1根据以上计算结果，框架梁柱的相对线刚度如下图所示。一榀框架计算简图及梁柱相对线刚度4荷载计算4.1恒载标准值计算1）、上人屋面恒载隔热层： 1/211.8kN/0.18m=1.062kN/保护层：40厚配筋C25细石混凝土 22 kN/0.04m=0.88kN/防水层：SBS（3+3）改性沥青防水卷材 0.4 kN/找平层：1：3水泥砂浆20mm 20kN/0.02m=0.4kN/找坡层：1：8水泥陶粒100mm 14kN/0.10m=1.40kN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 25kN/0.12m=3kN/抹灰 10mm 17kN/0.01m=0.17 kN/合计： 6.812kN/2）、标准层楼面（1）走廊瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55kN/结构层：12厚现浇钢筋混凝土 25kN/0.12m=3.0kN/V型轻钢龙骨吊顶: 0.25kN/合计: 3.30kN/（2）教室地面磨光花岗岩地面 1.20kN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土 25kN/0.10m=3kN/V型轻钢龙骨吊顶: 0.25kN/合计: 3.95kN/ 3)、梁自重横向主梁：bh=300mm800mm纵向主梁: bh=300mm700mm横向主梁自重：25 kN/0.3m(0.8m-0.12m)=5.1 kN/m纵向主梁自重：25 kN/0.3m(0.7m-0.12m)=4.35 kN/m4）基础梁bh=250mm500mm梁自重：25 kN/0.25m0.4m=2.5 kN/m5）、柱自重bh=700mm700mm柱自重： 25 kN/0.7m0.7m=12.25kN/m抹灰层:10厚混合砂浆 17 kN/0.01m0.7m0.7m=0.51kN/m合计: 12.76kN/m5）墙自重a.外纵墙自重(有窗部分)：纵墙： 19kN/（3.9-2.1-0.7）m0.24m=4.56kN/m铝合金窗： 外墙面瓷砖: 0.5 kN/(3.9-2.1)m=0.9 kN/m内墙面20厚抹灰: 17 kN/0.02m（3.9-2.1）m=0.612kN/m合计: 6.67kN/mb. 窗间墙部分 纵墙: 19kN/（3.9-0.7）m0.24m=12.54kN/m外墙面瓷砖: 0.5 kN/3.9=1.65N/m内墙面20厚抹灰: 17kN/0.02m（3.9-0.6m）=0.93kN/m合计: 14.12 kN/mc.内纵墙及内横墙自重墙重（水泥空心砖）: 9.6kN/(3.9m-0.7m)0.250m =7.68kN/m抹灰厚20mm: 17 kN/（3.9m-0.7m）20.02=1.87kN/m合计: 9.55kN/md. 女儿墙自重 纵墙 19kN/0.9m0.24=5.02kN/m外墙面瓷砖: 0.5 kN/1.1m=0.55N/m内墙面20厚抹灰: 17kN/0.02m1.1m=0.37kN/m合计: 5.94 kN/me天沟自重琉璃瓦自重： 1.1kN/1.0m=1.1kN/m现浇天沟自重： 2.13kN/m合计： 3.23kN/m4.2活载标准值计算1)屋面及楼面活载上人屋面2.0，楼地面2.5，走廊楼面为2.5。 2)屋面雪荷载标准值=1.00.25=0.25屋面雪荷载与活荷载不同时考虑,取较大值。3)风荷载3)风荷载 (C类地面粗糙程度)风压标准值计算公式为： 因结构高度H18.7m30m,可取z1.0；对于矩形平面s1.3；z可查荷载规范得到。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。 风荷载计算 层次HiHi/HszzokqkFk/kN519.9511.30.8110.350.369 1.990 0.93.94.78 416.050.80 1.30.7510.350.341 1.843 3.93.97.19 312.150.61 1.30.7410.350.337 1.818 3.93.97.09 28.250.41 1.30.7410.350.337 1.818 3.93.97.09 14.350.22 1.30.7410.350.337 1.818 3.94.357.50 注：地面粗糙度C类。 4 .3竖向荷载下框架受荷总图4.3.1 A-B轴间框架梁(C-D轴间框架梁)屋面板传荷载：恒载： 6.812 活载： 2.0楼面板传荷载：恒载： 3.95 活载： 2.5梁自重5.1kN/mA-B轴间框架梁屋面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.1KN/m+35.55KN/m=40.65KN/m 活载=板传荷载=15.4KN/m楼面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.1KN/m+24.82KN/m=29.92KN/m 活载=板传荷载=15.4KN/m4.3.2 B-C轴间框架梁屋面板传荷载：恒载： 6.812活载： 楼面板传荷载：恒载： 3.95 活载： B-C轴间框架梁屋面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.1KN/m+9.52KN/m=14.62KN/m 活载=板传荷载=3.0KN/m楼面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.1KN/m+5.93KN/m=11.03KN/m 活载=板传荷载=3.75KN/m4.3.4 A轴和D轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=天沟自重+梁自重+女儿墙+板传荷载=3.23KN/mX5.4m+3.86KN/mX5.4m+4.35KN/mX5.4m +6.812KN/m2X0.5X5.4mx2.7m=83.77kN活载=板传荷载=2.0KN/m2X0.5X5.4mx2.7m=14.58KN标准层柱： 恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =6.67KN/mX4.2m+14.12KN/mX0.6m+4.35KN/mX5.4m+3.95KN/m2X X0.5X5.4mx2.7m=93.09KN活载=板传荷载=2KN/m2X0.5X5.4mx2.7m =14.58KN基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础梁自重 =60.22KN4.3.5 B轴和C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=梁自重+板传荷载=4.35KN/mX5.4m+6.812KN/m2X0.5X5.4mx2.7m+6.812KN/m2X 0.5X(5.4m+2.7m)x1.35m=143.77kN活载=板传荷载=2.0KN/m2X0.5X5.4mx2.7m +2KN/m2X0.5X(5.4m+2.7m)x1.35m =22.82KN标准层柱： 恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =9.55KN/mX5.4m+4.35KN/mX5.4m+3.86KN/m2X0.5X5.4mx2.7m+3.86KN/m2X 0.5X(5.4m+2.7m)x1.35m =118.43KN活载=板传荷载=2.0KN/m2X0.5X5.4mx2.7m +2KN/m2X0.5X(5.4m+2.7m)x1.35m =22.82KN基础顶面荷载=底层纵墙自重+基础梁自重 =80.32KN4.3.6框架在竖向荷载下的受载总图如下图所示：5 水平荷载作用下的框架内力分析5.1 柱的侧移刚度D：一般层： = D=首层： = D=中框架柱的侧移刚度边柱层次2-50.616 0.235 15.39 3.92.859 10.924 0.487 10.26 5.851.752 中柱层次2-52.464 0.552 15.39 3.96.703 12.957 0.697 10.26 5.852.509 横向框架层间侧移刚度层次123458.52 19.12 19.12 19.12 19.12 5.2风荷载作用下的移验算及内力计算根据各楼层剪力及柱的侧移刚度可求得分配至各框架柱的剪力,根据与地震作用下内力分析的相同方法可求得柱的反弯点高度。由此可求得框架柱的柱端弯矩，由柱端剪力根据结点的弯矩平衡条件求得各梁端弯矩及梁端剪力，再由结点力的平衡条件求得柱的轴力。5.2.1风荷载作用下的位移验算风荷载作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别由下面两式计算得出结果：（u）i = Vi/D iju i=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，考虑抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e1/550。计算过程如下表 横向风荷载作用下的位移验算层次54.78 191242.8 0.00002 0.00072 3.90 1/218097411.96 191242.8 0.00006 0.00069 3.90 1/87077319.05 191242.8 0.00010 0.00063 3.90 1/54671226.14 191242.8 0.00014 0.00053 3.90 1/39844133.64 85227.2 0.00039 0.00039 5.85 1/22477由此可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，1/224771/550，满足规范要求。 5.2.2风荷载作用下的框架内力计算（1）框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：柱端剪力： Vij=DijV i /Dij下端弯矩： M bij=Vijyh 上端弯矩：M uij=Vij（1-y）h上式中：y=yn+y1+y2+y3yn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。A、D轴框架柱反弯点位置层号h/mIy0y1y2y3y53.90.616 0.30000.343.90.616 0.380000.3833.90.616 0.450000.4523.90.616 0.500-0.050.4515.850.924 0.70-0.0500.65B、C轴框架柱反弯点位置层号h/mIy0y1y2y3y53.92.464 0.420000.4243.92.464 0.450000.4533.92.464 0.50000.523.92.464 0.50000.515.852.957 0.550000.55 各层柱端弯矩及剪力计算（A、D柱）层次h/my/m/kNm/kNm53.90 4.78 191242.8 28595 0.71 1.15 0.30.84 1.95 43.90 11.96 191242.8 28595 1.79 1.15 0.382.65 4.33 33.90 19.05 191242.8 28595 2.85 1.15 0.455.00 6.11 23.90 26.14 191242.8 28595 3.91 1.15 0.456.86 8.39 15.85 33.64 85227.2 17522 6.92 1.7280.6526.30 14.16 各层柱端弯矩及剪力计算（B、C柱）层次kN/mkN/my/m/kNm/kNm53.90 2.53 191242.8 67027 0.89 1.92 0.421.45 2.00 43.90 5.95 191242.8 67027 2.08 1.92 0.453.66 4.47 33.90 12.70 191242.8 67027 4.45 1.92 0.58.68 8.68 23.90 16.08 191242.8 67027 5.64 1.92 0.510.99 10.99 15.85 19.85 85227.2 25091 5.84 2.30 0.5518.80 15.38 (2)梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算： 各层梁端弯矩及剪力计算层次A、 D轴待分配弯矩梁AB端弯矩梁BA端弯矩梁AB剪力B柱左右梁分配系数梁BC端弯矩梁CB端弯矩梁BC剪力分配系数B、C轴待分配弯矩分配系数 梁CD端弯矩梁DC端弯矩梁CD剪力51.95 1.95 0.50 0.45 0.2510.7491.50 1.50 1.25 0.7492.00 0.2510.50 1.95 0.45 45.16 5.16 1.49 1.23 0.2510.7494.44 4.44 3.70 0.7495.92 0.2511.49 5.16 1.23 38.76 8.76 3.10 2.20 0.2510.7499.24 9.24 7.70 0.74912.34 0.2513.10 8.76 2.20 213.39 13.39 4.94 3.39 0.2510.74914.73 14.73 12.28 0.74919.67 0.2514.94 13.39 3.39 121.02 21.02 6.62 5.12 0.2510.74919.75 19.75 16.46 0.74926.37 0.2516.62 21.02 5.12 各层柱轴力计算层次AB/CD梁端剪力/kNBC梁端剪力/kNA柱轴力/kNB柱轴力/kNC柱轴力/kND柱轴力/kN50.45 1.25 -0.45 -0.80 0.80 0.45 41.23 3.70 -1.69 -3.26 3.26 1.69 32.20 7.70 -3.88 -8.77 8.77 3.88 23.39 12.28 -7.27 -17.65 17.65 7.27 15.12 16.46 -12.39 -28.99 28.99 12.39 内力图见下图：5.3水平地震作用计算及内力、位移分析（本结构由抗震规范知可不进行竖向地震作用的分析与计算）采用底部剪力法进行分析计算5.3.1重力荷载标准值计算重力荷载代表值G取结构和构件自重标准值和各可变荷载组合值之和，各可变荷载组合值系数取为雪荷载：0.5，屋面活荷载：0.0，按等效均布荷载计算的楼面活载 ：0.5。虽然结构有局部突出部位，但取这一榀框架没有局部突出的，且为了方便计算暂且不考虑鞭稍效应。1）首层G=恒载+0.5【（楼板面积+楼梯面积）活载标准值】2）标准层G=恒载+0.5【（楼板面积+楼梯面积）活载标准值】3）顶层G=恒载+0.5屋面面积雪荷载重力荷载代表值计算表(kN)层次墙梁板柱女儿墙天沟活载合计局部6层298.4461.41145.1311.521.32237.751456.22123.06180.71168.1951.6395.4289.212564.142614.02123.04479.32024.71156.712397.732614.02123.04479.32024.71156.712397.722614.02123.04479.32024.71156.712397.713240.02123.04479.32984.41156.713983.3结构重力荷载代表值5.3.2整个结构框架柱的侧移刚度A/D轴层次根数2-5中柱0.616 0.235 15.39 3.92.859 2210.924 0.487 10.26 5.851.752 222-5边柱0.46