土木工程毕业设计（论文）-青岛理工大学黄岛校区教学楼设计.doc

河北科技师范学院本科毕业设计青岛理工大学黄岛校区教学楼设计院（系 、部）名 称 ： 城市建设学院 专 业 名 称 ： 土木工程 学 生 姓 名 ： 学 生 学 号 ： 指 导 教 师 ： 2014年5月26日河北科技师范学院教务处制 学 术 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。本人签名： 日期： 指导教师签名： 日期： 摘 要摘 要本教学楼主体共五层，首层层高4.5米，其余层高均为3.6米，建筑总高度19.5米，建筑面积约7081m2，采用钢筋混凝土框架结构，抗震等级为三级，抗震设防烈度为6度，整个设计包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计部分，首先根据建筑的使用功能确定建筑的初步布局，包括建筑体型及室内空间布置等，然后结合使用的材料、做法进一步确定具体尺寸和平、立面风格等。结构设计部分，首先根据建筑设计、工艺使用要求以及场地地质条件等确定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒载、屋（楼）面活载，在此基础上进行框架内力计算（采用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下的内力；采用D值法计算水平荷载作用下的内力）、水平荷载作用下的侧移验算、内力组合以及梁、柱和基础等构件的配筋计算。在上述工作的基础上，采用制图软件绘制了建筑施工图和结构施工图。关键词：钢筋混凝土框架结构；建筑设计；结构设计全套图纸加扣3012250582 AbstractThe teaching building has 5 floors, the first floor 4.5 meters tall ,others 3.6 meters tall, building a total height of 19.5 meters,the building area of about 7801m2, with reinforced concrete frame structure ,seismic grade three,seismic fortification intensity is 6 degrees,the design consists of architectural design and structural design of two parts.Part of the architectural design ,according to the construction of the first use of function determine the initial layout of the building,including the building shape and layout of the indoor space,and then use a combination of materials,practice further determine the specific size peace,elevation style.Structure design part, firstly according to the architectural design,process, and requirements for the use of the site geological conditions determine the layout of the structure,and then selects a pin typical framework design.In the explicit calculation diagram under the premise,further determining the frame under load,including dead load,live load house(floor)surface,on the basis of calculation of internal forces of frame (the moment two methods of distribution to calculate vertical load ,the D value method to calculate the horizontal load under the action of internal force,internal force)and horizontal load under the lateral displacement calculation combination,beam,column and foundation member reinforcement calculation .on the basis of the above work, using graphics software drawing construction plans .Keywords: reinforced concrete frame structure; architectural design;structure design.II河北科技师范学院2014届本科毕业设计目 录摘 要IAbstractI1 设计资料11.1 场地地质条件11.2 其他相关条件12 建筑结构设计22.1 总平面设计22.2 建筑方案设计22.3 建筑平面设计22.4 建筑立面设计32.4.1 层高的确定32.4.2 室内、外高差32.4.3 屋面排水的设计33 结构设计63.1 结构布置及有关尺寸的初步估算73.1.1 结构布置73.1.2 梁、柱截面尺寸的初选73.2 荷载计算103.2.1 构件自重统计103.2.2 恒载计算123.2.3 活载计算143.2.4 风荷载计算163.2.5 水平地震作用的计算173.2.6 梁柱刚度计算193.2.7 横向框架柱的侧移刚度D值213.2.8 横向框架的自振周期223.2.9 地震作用的计算223.2.10 抗震验算243.2.11 第轴号横向框架水平地震的计算253.3 内力计算263.3.1 恒载内力263.3.2 活载内力343.3.3 水平地震作用内力383.3.4 风荷载作用内力463.4 内力组合503.4.1 弯矩调幅513.4.2 内力组合523.5 框架柱、梁配筋计算573.5.1 框架柱配筋计算583.5.2 框架梁配筋设计603.6 楼板配筋计算623.6.1 楼板配筋计算（单向板）623.6.2 楼板配筋计算（双向板）643.7 基础设计653.7.1 确定基础类型663.7.2 确定桩数及布桩663.7.3 验算基桩承载力及桩身结构计算673.7.4 桩身结构计算683.7.5 承台高度验算683.7.6 承台配筋计算70参考文献70图纸目录71致谢721010 河北科技师范学院2014届本科毕业设计1 设计资料青岛理工大学黄岛校区拟新建一座教学楼，拟采用钢筋混凝土框架结构，建筑面积约为7000，主体部分共五层，首层层高4.5,其余层高均为3.6，主要功能房间有教室、美术教室、专用教室、评图教室、办公室、展览厅、报告厅、图书资料室、会议室等。建筑场地位于教学区内，地点适宜，场地宽敞，地势平坦，附近有池塘、树丛、草坪，四周自然景色优美。1.1 场地地质条件该楼位于青岛市经济技术开发区，场地地表基本平整，场地区域范围3565，地表标高为23.57。地质水文条件如图1所示： 粘土 杂填土8.5m1m .881.8.8mmm 粉土很厚 图1 地质水文条件 地下水对一般建筑材料无侵蚀作用，不考虑土的液化。1.2 其他相关条件（1）气象资料：工程所在地主要气象资料如下： 最冷月平均：3.4，最热月平均：35.5； 年最高气温：40，年最低气温：-7；年降雨量1879.6；主导风向：夏季东南风，冬季西北风；基本风压：0.6；基本雪压：0.25。（2） 场地地震效应：建筑场地所在地区地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05.拟建场地土类型为中软场地土，类建筑场地，设计地震分组为第三组。（3） 施工技条件：各种机械能够满足现浇结构要求。2 建筑结构设计2.1 总平面设计教学楼建筑面积为7081，总长度为67.1，主体五层，主体设楼梯3个，教学楼首层层高4.5，其余层层高均为3.6，屋面采用刚性防水屋面，双层防水，以满足屋面防排水要求，屋顶采用现浇屋面。立面造型力求简洁、明快、协调，错落有致，以体现现代化教学节奏和风格。总平面图详见图2。2.2 建筑方案设计建筑平面设计应主要考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置应尽量规则合理并满足抗震设防要求，以便于结构设计。综合考虑建筑和结构设计的要求，采用内廊式平面框架形式。为了满足不同类型的房间对使用面积的要求，同时考虑结构受力合理性及柱网的经济尺寸，本设计主楼部分柱网采用67.8，部分地方适当调整柱网尺寸；走廊宽度取轴线宽度2.7，主要人流通道为主楼的三部楼梯。为了满足防火要求，在底层两端设有侧门，供紧急疏散用；由于报告厅、展览厅、图书资料室面积大、层高高，层数少，在设计上同主楼完全分开，作为副楼附于主楼右侧。同理，教师办公室作为副楼附于主楼左侧。2.3 建筑平面设计青岛理工大学黄岛校区教学楼主要有教学主要用房、教学管理用房、以及其他空间三大类。其中，教学主要用房主要包括讲课教室、专用教室、美术教室、评图教室、物理实验室、报告厅及图书资料室等用房组成。教学管理用房主要包括教师办公室、行政办公室、会议室、值班管理室、系主任室、教学设备室等用房组成。具体见图3（首层平面图）。2.4 建筑立面设计教学楼立面设计服从于建筑功能需求和城市总体规划要求。鉴于建筑所在地理位置的重要性，除了在功能上满足使用要求外，在立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方。本设计方案中，建筑屋面主体采用平屋顶不上人屋面，高低错落有致，层次清晰，给人以舒适的感觉。2.4.1 层高的确定根据设计规范和使用要求，建筑物的首层层高为4.5m，其余层高均为3.6m。2.4.2 室内、外高差为防止室内外水倒流及建筑物因沉降使室内地面过低，并考虑到满足使用功能要求以及增加建筑美观，形成宏大气势的需要，将室内外高差取为0.60m。建筑的立面图见图4、图5、图6。2.4.3 屋面排水的设计青岛理工大学黄岛校区教学楼采用有组织的排水。该建筑位于青岛市经济技术开发区，根据青岛市的年最大降水量和建筑资料集可知，对于女儿墙平屋顶，雨水管最大间距为18米，民用建筑雨水管直径一般为75-100毫米。屋面排水区按每个雨水管排150-200平方米雨水划分，同时结合立面美观等因素，确定雨水管的布置方案。3图2 总平面图图3 首层平面图70图4 立面图图5 立面图图6 侧立面图3 结构设计3.1 结构布置及有关尺寸的初步估算3.1.1 结构布置项目情况：该工程为青岛理工大学黄岛校区教学楼设计。建筑结构的建筑面积约为7081，主体总共5层，首层层高4.5，其余层高均为3.6。主体平面尺寸为58.618.3，室内地坪为0.000，室内外高差为0.60。框架平面与柱网布置图如下图7。图7 结构平面布置图板厚取，。3.1.2 梁、柱截面尺寸的初选1.确定计算简图假定框架柱与基础顶面接触，框架梁与柱刚接，设计时为了计算的方便，使每个柱子的尺寸不变，于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。将基础顶面距离室外地坪的高度设为0.6，室内外高差为0.6，所以底层的柱子高度h=4.5+0.6+0.6=5.7，其余各层柱高从楼面算到上一层楼面，所以都是3.6，于是框架的计算见图为下图8表示。图8 框架计算简图2.梁、柱截面尺寸的估算（1）梁截面1）RQ跨：主梁：（），取（），取故该框架的横梁初步设计截面尺寸为。次梁：（），取（），取故框架的次梁初步设计截面尺寸为。2）QP跨：主梁：（），取（），取故框架梁的初步设计截面尺寸为。3）纵梁：纵梁：（），取（），取故该框架的纵梁初步设计截面尺寸为。于是计算结果归纳于下表1：表1 估算梁的截面尺寸（mm）层数混凝土强度等级横梁（bh）纵梁（bh）次梁（bh）RQ、PM跨QP跨15C30300700300500300600300500(2)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： 式中：为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，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；：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取；: 为验算截面以上楼层层数；则底层中柱的轴力设计值为：该项目工程柱全部使用的混凝土, 查表的，首先假定该层柱截面尺寸，则柱的轴压比为：，满足要求。故该框架柱的估计尺寸符合要求，确定为。并且为了施工的方便性，可以使得各层的所有柱子的截面尺寸都保持不变。3.2 荷载计算3.2.1 构件自重统计 （1）轴框架14层自重计算： 1）板：10厚陶瓷地砖 0.0120=0.2 5厚水泥胶结合层 0.00516=0.08 15厚1:3水泥砂浆找平层 0.01520=0.3 80厚钢筋混凝土楼面板 0.0825=2.0 15厚石灰砂浆抹灰顶棚 0.01517=0.255 小计 2.84 2） 横向框架梁以及横向次梁：边跨（7800,700）： 钢筋混凝土梁 0.3（0.7-0.08）25=4.65 石灰砂浆顶棚 0.01（0.7-0.08）172=0.21 小计 4.86 中跨（2700,700）： 钢筋混凝土梁 0.3（0.5-0.08）25=3.15 5厚混合砂浆抹灰 0.005（0.5-0.08）172=0.07 小计 3.22 次梁（7800,700）： 钢筋混凝土梁 0.3（0.5-0.08）25=3.15 石灰砂浆顶棚 0.01（0.5-0.08）172=0.14 小计 3.29 3）纵向框架梁：边梁（2700,700）： 钢筋混凝土梁 0.3（0.6-0.08）25=3.90 内墙涂料 （0.6-0.08）0.28=0.15 外墙涂料 （0.6-0.08）0.24=0.12 小计 4.17中梁（7800,700）： 钢筋混凝土梁 0.3（0.6-0.08）25=3.90 内墙涂料 （0.6-0.08）0.282=0.29 小计 4.19 4）柱：边柱（2700,700）： 钢筋混凝土柱 0.50.53.625=22.50 内墙涂料 0.5+(0.5-0.2)23.60.28=1.11 外墙涂料 0.53.60.24=0.43 小计 24.04中柱（2700,700）： 钢筋混凝土柱 0.50.53.625=22.50 内墙涂料 0.52+(0.5-0.2)23.60.28=1.61 小计 24.115) 墙：浆砌焦渣砖内墙（200）： 砌体 （3.6-0.7）0.214=8.12 内墙涂料 （3.6-0.7）0.282=1.62 小计 9.74浆砌焦渣砖外墙（200）： 砌体 （3.6-0.6）0.214=8.40 内墙涂料 （3.6-0.6）0.28=0.84 外墙涂料 （3.6-0.6）0.24=0.72 小计 9.96 （2）轴框架顶层自重计算： 1)板： 防水屋面 3.61 80厚钢筋混凝土楼板 0.0825=2.00 石灰砂浆顶棚 0.255 小计 5.872）女儿墙： 砌体 0.60.214=1.68 外墙涂料 0.60.24=0.14 内墙20厚水泥粉刷 0.60.0220=0.24 小计 2.06（3）门窗1）木门0.22）钢铁门0.43）铝合金窗0.43.2.2 恒载计算（1） 中间层梁、柱恒载计算：1） 边跨梁上线荷载计算： 边跨梁上线荷载=边跨梁自重+板重+墙重，其值为： 4.86+22.84+9.74=20.282） 中跨梁上线荷载计算： 中跨梁上线荷载=中跨梁自重+板重，其中板自重按45分配，如图9所示。 最大值:3.22+2.7/22.54=6.65 最小值：3.22图9 板荷传导方式示意图3） 边柱集中力计算： 边柱集中力=边柱自重+纵向框架梁承受的荷载 纵向框架梁承受的荷载=部分板重+横向次梁自重+纵向框架梁自重+外墙重，其值为： 3.29（7.8+0.5-20.3）+2.842（7.8+0.5）+4.17（6-0.3）+9.96（6-0.5）+24.04=175.074） 中柱集中力计算： 同理：中柱集中力为： （62-2.2）2.20.50.52.54+（6-0.5）4.19+3.29（7.8+0.5-20.3）+2.842（7.8+0.5）+9.74（6-0.5）+24.11=186.895） 边柱与梁交点处弯矩： （柱内侧受拉） 6）中柱与梁交点处弯矩： （柱靠室内一侧受拉）(2) 顶层梁、柱恒载计算：1） 边跨梁上线荷载计算： 4.86+5.872=16.602） 中跨梁上线荷载计算： 最大值:3.22+2.75.87=19.07 最小值：3.223） 边柱集中力计算： 3.29（7.8+0.5-20.3）+5.872（7.8+0.5）+4.17（6-0.3）+2.06（6-0.3）+24.04=182.334） 中柱集中力计算： （62-2.2）2.20.50.55.87+（6-0.5）4.19+3.29（7.8+0.5-20.3）+5.872（7.8+0.5）+24.11=201.57 5）边柱与梁交点处弯矩： （柱内侧受拉）6) 中柱与梁交点处弯矩： （柱靠室内一侧受拉）通过以上计算，可绘出第轴横向框架恒载图，详见图10。图10 第轴横向框架恒载图(力：；弯矩：)3.2.3 活载计算通过查阅建筑结构荷载规范GB500092012（以下简称荷载规范），将本次计算所要用到的活载类型汇总，如下表2所示。表2 活载汇总表类型标准值（）组合值系数频遇值系数准永久值系数教室2.50.70.60.5走廊3.50.70.50.3普通办公室2.00.70.50.4中等办公室2.00.70.60.5 注：1.中等办公室按教室的标准确定； 2.不考虑“积灰荷载”；“雪荷载”同“屋面活载”不同时考虑。（1） 顶层梁、柱活载计算：不上人屋面活载：2.0雪荷载：活载取2.01） 边跨梁上线荷载计算:2.02=4.02）中跨梁上线荷载计算:最大值:2.02.2=4.4最小值：03）边柱集中力计算:2.02（7.8+0.5）=33.24）中柱集中力计算： （62-2.2）2.20.50.52.0+2.02（7.80.5）=43.985）边柱集中力矩6)中柱集中力矩:（2） 中间层框架梁、柱活载计算：1）边跨梁上线荷载计算：2.52=5.02）中跨梁上线荷载计算：最大值:3.52.2=7.7最小值：03）边柱集中力计算:2.52（7.8+0.5）=41.504）中柱集中力计算：（62-2.2）2.20.50.53.5+2.52（7.80.5）=60.365）边柱集中力矩:6)中柱集中力矩:通过以上计算，可绘出第轴横向框架恒载图，详见图11。图11 第轴横向框架活载图(力：；弯矩：)3.2.4 风荷载计算计算资料：本建筑位于城市郊区，属B类场地；基本风压。对于“U”形平面建筑，风载体形系数。因结构高度，可取风压：将风荷载换算成作用于第轴横向框架的线荷载：风压高度变化系数可查荷载规范表7.2.1，取，8.4,12.0,15.6,19.2，分别计算出，然后将线荷载换算到每层框架节点上的集中荷载，列于表3中。表3 标准高度风载计算4.81.0005.0424.198.41.0005.0418.1412.01.0565.3219.1515.61.5337.7327.8319.21.6128.1329.27由此绘出第轴横向框架风载图（图12）。图12 第轴横向框架风载计算简图（力：）3.2.5 水平地震作用的计算（1）计算重力荷载代表值本设计中，主楼和附楼在结构上是断开的（包括基础），并且选取计算的一榀横向框架是主楼的第号轴线，因此可以只计算主楼的重力荷载代表值。=恒载+0.5活载1）中间层（二、三、四层）：楼盖面积（扣除柱所占的面积）为：（18.3+0.5）（58.2+0.5）-0.50.539-98.1+7.61.85+37.4-39.73=1017.44因此，楼盖部分自重为：梁柱自重横向框架梁：4.86(7.8-0.5) 19+（2.7-0.5）10=696.08纵向框架梁：（58.2-0.510）4.17+（58.2-0.510）24.19+（58.2-0.59）4.17=891.59附加次梁：（7.8+0.5-20.3）263.29+123.29=698.14柱：24.0419+24.1120=938.96标准层梁柱自重为：696.08+891.59+698.14+938.96=3224.77填充墙、门窗自重外墙门窗面积：4.813+1.89+2.13+2.73+1.212.1+3.66=219.42外墙门窗自重：0.4219.42=87.77外墙面积：(52.8-100.5)+(18.8-0.54)2+(49.6-0.59)+1.852+32(3.6-0.6)-197.82=210.78 外墙自重：9.96210.78/（3.6-0.6）=699.79内墙门窗面积：2.11.512+1.80.510+2.43+0.92.17+1.22.12=72.27内墙门窗自重：0.272.27=14.45内墙面积：(43.6-0.58)+(49.6-0.59)+5.352+7.4(3.6-0.6)+(7.8-0.5)13-4.8-2.7-2.1(3.6-0.6)-72.27=492.03内墙自重：9.74492.03/（3.6-0.7）=1652.54活荷载走廊、楼梯等活载：3.5(2.7-0.5)58.6+7.210+3.67.8+37.2+97.8=1122.8教室等活载：2.51057.17-(2.7-0.5)58.6-7.210-37.2-3.67.8-97.8-0.2(7.8-0.5)17-0.2(52.8+49.6+43.6+49.6)=1681.08综上所述，中间层重力荷载代表值为：2)一层：为简化计算，一层重力荷载代表值为：=2889.52+5.7/3.6（3224.77+87.77+699.79+14.45+1966.91）+0.5（1122.8+1681.08）=13781.473）顶层：屋盖面积为：1017.44+39.73=1057.17屋盖自重为：5.871057.17=6205.58女儿墙自重2.06（61.62-9+20.652）=320.33梁柱自重3224.77填充墙、门窗自重外墙门窗自重为：87.77外墙自重为：699.79内墙门窗自重为：14.45内墙自重为：1652.54活荷载21057.17-(61.62-9+20.652)0.2=2052.14综上所述：=6205.58+320.33+3224.77+87.77+699.79+14.45+1652.54+0.52052.14=13231.30所以，地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，可由下图13表示。3.2.6 梁柱刚度计算1） 梁的线刚度计算见下表4，其中，在计算梁的线刚度时，考虑到现浇楼板对梁的约束作用（现浇板相当于框架梁的翼缘），对于两侧都有现浇板的梁（如：中横梁），其线刚度取。对于一侧有现浇板的梁（如：边横梁、楼梯间横梁），其线刚度取。（混凝土：）图13 地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值表4 梁的线刚度计算截面跨度惯性矩边框架梁中框架梁=（）（）=（）（）0.30.77.88.5810-312.8710-34.9510417.1610-36.601040.30.52.73.1310-34.7010-35.221046.2610-36.961042） 柱的侧移刚度D值按下式计算： 式中，一般层： 底层： 各层框架柱的抗侧移刚度计算见表5（混凝土：）表5 柱的线刚度计算柱号截面（）柱高度h（m）惯性矩线刚度0.50.55.75.210-32.961040.50.53.65.210-34.691043) 梁柱相对线刚度计算取RQ跨梁的线刚度值作为基准值为1.00，则计算得梁柱的相对线刚度如图14标注所示。 图14 梁柱相对线刚度3.2.7 横向框架柱的侧移刚度D值对于高度小于50m且高宽比小于4的建筑物，仅考虑柱弯曲变形引起的柱侧移刚度，忽略柱的轴向变形。横向框架柱侧移刚度D值计算见表6。表6 横向框架柱侧移刚度D值计算项目根数柱层类型底层左边柱2.230.64699710左中柱4.580.77841810右中柱4.580.77841810右边柱2.230.646997930130325层左边柱1.410.411780510左中柱2.890.592562110右中柱2.890.592562110右边柱1.410.411780598507153.2.8 横向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，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： 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，框架结构取0.60.7，该框架取0.6。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,进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架结构顶点假想位移计算见表7。根据横向框架自震周期公式得： =1.70.6=0.58s3.2.9 地震作用的计算1） 水平地震影响系数 该教学楼所在场地属于类三组场地，6度设防设计，查抗规，在多遇地震下，水平地震影响系数最大值，。 已经求出，由于， ，一般钢筋混凝土结构，故：表7 横向框架结构顶点假想位移 层次（）（）（）层间相对位移513231.313231.38507150.0160.32249970.7823202.080.0270.30639970.7833172.860.0390.27929970.7843143.640.0510.240113781.4756925.113013030.1890.1892） 利用底部剪力法求各楼层水平地震作用： 结构等效总重力荷载： 则结构总水平地震作用标准值 为了考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响，需在顶部附加一集中水平力，由于，故不考虑顶部附加地震作用系数。 楼层处的水平地震作用： 由于本结构高度不超过40，变形以剪切型为主的且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故使用底部剪力法计算水平地震作用。结构总的横向水平地震作用标准值计算如下：计算结果见表8：表8 各质点横向水平地震作用下楼层地震剪力计算表层次520.1013231.30265949.130.364563.80563.80416.509970.78164517.870.225348.77912.57312.909970.78128623.060.176272.681185.2529.309970.7892728.250.127196.581381.8315.7013781.4778554.380.108166.531548.36各质点的水平地震作用下的楼层地震剪力沿着房屋高度的布设情况见图15所示： (a)横向地震作用下荷载分布 （b）每层之间剪力分布图15 横向水平地震作用及楼层地震剪力3.2.10 抗震验算1）抗规5.5.1规定：“表5.5.1所列各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内最大弹性层间位移应符合下式要求：”，计算过程如表9所示。 表9 横向水平地震作用下的位移验算楼层水平地震力层间剪力层间刚度层高层间相对弹性转角5563.80563.808507150.00073.6151434348.77912.578507150.00113.6132733272.681185.258507150.00143.6125712196.581381.838507150.00163.6122501166.531548.363013030.00515.711118由上表可知，该框架的最大层间位移角位于在第一层，其为1/1118/h= 1/550，满足要求。2） 抗规5.2.5规定：“抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合： ，查抗规表5.2.5，取0.016。则： 均满足规范要求。3.2.11 第轴号横向框架水平地震的计算 上面计算的水平地震作用，是每个结构层所承受的总的荷载；进行框架计算时，需要按照各榀框架的抗侧移刚度D将层间水平地震作用分配到每榀框架上去。由于本设计中手算只计算第轴线的横向框架，故这里也只计算号轴线框架上分配的水平地震作用。 一榀框架每层的分配系数为： 式中，为层号，为本榀框架柱数目，为本层总的柱数目。将D代入可分别计算出轴号横向框架各层的分配系数： 轴号横向框架各层所分配的水平地震作用：将轴号横向框架的地震作用标绘于计算简图上，如图16所示。3.3 内力计算3.3.1 恒载内力（1） 梁、柱参数汇总 根据前文表4、表5 中梁柱截面参数计算，现将第轴横向框架梁、柱相关参数作一汇总列表计算见表10、表11，其中第轴横向框架为中框架，故折算惯性矩。表10 第轴横向框架梁几何参数断面跨度截面惯性矩第轴横向框架梁0.300.707.800.300.502.70表11 第轴横向框架柱几何参数柱类别层次断面边柱0.500.503.601.410.411780510.500.505.702.230.646997中柱0.500.503.602.890.592562110.500.505.704.580.778418图16 第轴横向框架地震作用计算简图(力：) （2）弯矩计算 利用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩。1） 计算杆固端弯矩： 将三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载： 顶层中跨等效均布荷载： 中间层中跨等效均布荷载： 由以上所求均布荷载，各杆固端弯矩计算如图17所示：图17 恒载弯矩二次分配计算简图注：图中单线条表示第一次分配结束，双线条表示第二次分配结束，虚线表示固端弯矩，粗实线表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正，逆时针为负，标绘于计算简图上。 图18 恒载作用下弯矩图（单位：）(3) 剪力计算 为方便恒载作用下梁、柱端剪力计算，特将梁上的分布荷载折算成集中力： 顶层边跨： 顶层中跨： 中间层边跨： 中间层中跨： 分别取各个梁、柱作为隔离体，分别对两端取矩，列出力矩平衡方程，便可得该梁端、柱端剪力。计算简图见图19，以KL1-4QR端为例，计算如下： 图19 剪力计算简图对R端取矩： 所以： 与此同时，可将梁的跨中弯矩一并计算出来：对跨中截面取矩： 注意，计算跨中弯矩时，近似按折算后的均布荷载计算