土木工程毕业设计（论文）-青岛飞扬职业学院学生公寓设计.doc

青岛农业大学毕 业 论 文（设计）题 目： 青岛飞扬职业学院学生公寓设计 姓 名： 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 08级01班 学 号： 指导教师： 2012 年 6 月 10 日16目录第一章 绪论11.1选题意义11.2工程概况11.3设计内容及方法21.3.1设计内容21.3.2设计方法2第二章 建筑设计32.1建筑平面设计32.1.1房间平面设计32.2建筑立面设计42.2.1立面处理42.3建筑剖面设计52.4建筑细部设计5第三章结构设计63.1框架承重方案选择63.2结构计算简图63.3结构布置与选型63.3.1梁柱截面尺寸的估计73.4 荷载计算103.4.1 荷载标准值计算103.4.2 竖向荷载计算133.4.3 风荷载算计163.4.4 地震作用计算203.5 内力计算203.5.1 恒载作用下的内力计算203.5.2 活载作用下的内力计算303.5.3 风荷载作用下的内力计算333.6 横向框架内力组合383.6.1 框架梁内力组合383.6.2 框架柱内力组合433.7 框架梁柱配筋计算473.8 楼板设计57总结70致谢. 71参考文献71青岛飞扬学院学生公寓住宅楼设计全套图纸加扣3012250582 摘要:本设计从土木工程毕业设计的要求出发，针对青岛城阳地区的具体地貌对飞扬学院学生公寓楼进行设计。全过程包括建筑设计部分、结构设计部分两部分。工程为四层，建筑面积4335.18平方米，对学生宿舍的要求，设立独立的卫生间以及公共洗手间，按学校制度对每层设单独的会议室，并将房间多置于阳面，大开窗，更好的保证采光，妥善处理各功能之间的矛盾与联系问题。建筑设计包括平面设计和立面设计。结构设计围绕公寓的安全稳健为第一位，进行结构的选型、布置和计算，包括荷载计算，内力组合，配筋计算以及楼梯，地基设计等。关键词：剪力 ；弯矩；柱；荷载 ；配筋IIIDesign of qingdao feiyang Residential BuildingStudent majoring in Civil Engineering Lijian Tutor name Xiachun Abstract: This design from civil engineering graduate design requirement, according to the specific landforms of chengyang Qingdao area for college students to design apartment flying. Whole process including building design, structure design part of two parts. Engineering construction area of 4335.18square meters, to the requirement of students dormitory, setting up an independent toilet and public toilets, according to school system for each layer set alone meeting rooms, and will be more positive aspect in the room, each function properly deal with the contact between the problem. Structure design of the safe and steady around apartment for the first, carries on the structure of the selection, decorate and calculation.Key words: Shear; Bending moment; Column; Load; Reinforcement第一章 绪论1.1选题意义此工程为青岛飞扬职业学院学生公寓楼。通过此次设计，将大学所学理论理论知识与社会实践相结合起来。将知识实践化、系统化和理论化。提高自己的设计能力，增强自己的分析和解决问题能力。1.2工程概况本工程为框架结构，总建筑面积722.53m2，设计使用年限为50年。本建筑按6度抗震设防，防火等级为二级。1、工程名称： 青岛飞扬职业学院学生公寓2、建筑规模： 四层，建筑面积为4335.18平方米3、结构类型： 框架结构，平屋面女儿墙内天沟排水4、屋面防水等级： 二级防水5、抗震设计：六度设防6.设计合理使用年限： 50年因为本工程位于山东青岛市，资料、数据、技术水平等方面的要求如下：1、气象条件1）温度：最热月平均30.1，最冷月平均-10，夏季极端最高33.8，冬季极端最低-12.5。2）相对湿度：最热月平均56%。3）气象条件：全年冬季为偏北风，夏季为东南风，基本风压W0=500N/m2；基本雪压W0=250N/m2。【1】2、工程地质条件（1）原始地坪绝对标高10.001米。地基承载力标准值fk=800kPa【1】（2）地下水位：地表以下3.0m，无侵蚀性。【1】（3）地震设计烈度：6度。【1】1.3设计内容及方法1.3.1设计内容根据房屋建筑学、材料力学、结构力学、钢筋混凝土、高层建筑结构设计等相关知识进行建筑方案的设计，针对工程的使用性质做出具体的设计。整个方案目标是满足大学的住宿需要和正常的使用功能，功能分区要细致合理符合规范，使建筑物发挥出其相应的功能。完成建筑平面图、建筑立面图和建筑剖面图。【2】 结构部分包括：结构类型的选择，结构的布置及柱网的尺寸；估算结构梁、板、柱的截面尺寸；竖向荷载作用下框架内力的计算、水平荷载作用下框架侧移和内力计算、框架的内力组合；框架梁、板，柱配筋的计算；楼梯内力及配筋计算及基础设计。根据计算内容来编写计算书并绘制结构图。【2】1.3.2设计方法建筑部分则运用房屋建筑学等学科知识进行设计，结合设计规范要求合理分区，满足使用要求，保证工程的安全性、耐久性、适用性，使设计的结构在规定的设计使用年限内完成预期的功能要求。建筑施工图的绘制遵循工程制图的标准，图中的各种标注、符号符合规范，做到能够看图施工。结构部分要求结构的布置及柱距的确定应满足使用功能，柱网尺寸符合模数。结构的梁、板、柱截面尺寸符合要求，合理确定。第二章 建筑设计该建筑是青岛市一座学生公寓楼，从住宿建筑选址角度考虑。下面从具体几个方面进行说明本工程的建筑设计。2.1建筑平面设计建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的，即有目的地组合内部使用空间，使其更能满足学生的要求，虽然本设计是从平面设计入手，但是着眼于建筑空间的组合，结合工程的具体特点进行设计。本设计中主体部分是学生寝室。辅助房间有卫生间、会议室、门卫室，消防控制室等。在建筑内部，卫生间和配电室均布置在北面，考虑到其通风、采光，排气等要求，房间均靠外墙设置。卫生间偏内设置，这样使厕所较为隐蔽，利于改善走廊的卫生条件。卫生间除设置了大便器和小便池外，还设置了洗手盆，厕所内为满足防潮湿、防腐蚀、好冲刷等要求，采用1.2m高瓷砖墙面，水磨石地面。【3】走廊是联系各个房间，楼梯和门厅等各部分的重要通道，以解决层间中水平联系和疏散问题，根据通行人数和防火要求，按照规范规定，本设计中走廊宽为2.1m。考虑其采光要求在走廊端部开窗。2.1.1房间平面设计根据功能所需，笼音效果等相关要求，对各房间的面积、形状与尺寸等进行平面组合设计房间自带盥洗室。首先确定房间为矩形，除有固定用途的房间面积较大之外，其余房间面积均相同，且布置工整。房间窗尺寸2250mm3200mm，以确保房间具有很好的采光效果。楼梯设计在门厅附近，体现了导向明确，疏散快捷方便的理念。地面采用了易清洁且不易起尘的大理石面层。2.1.2 楼梯设计1、楼梯形式的选择应满足疏散迅速安全，尽量减少交通面积并有利于房间平面布置，根据公寓平面的形状与尺寸，确定楼梯形式为平行双跑楼梯。【3】2、确定楼梯开间进深尺寸，根据上述计算，考虑到建筑模数要求，将开间尺寸定为3600mm，则梯段宽度为1550mm。3、确定楼梯的踏步尺寸与楼梯段净宽：宿舍楼的楼梯应采用平行的踏步，踏步高取150mm，宽取260mm。2.2建筑立面设计2.2.1立面处理建筑高14.8m，表面为灰色大理石面层。外围护墙体及所有内隔均采用陶粒混凝土空心砌块，外墙外贴80厚挤塑聚苯板保温。在钢筋混凝土框架承重结构中，因竖向荷载全部由柱承担，墙体仅起隔断围护作用，所以在墙面上开窗的位置与尺寸较为灵活，以这种结构为骨架形成的立面形象，往往给人以明朗、轻快、舒畅的感觉。正门为两扇推拉门，在建筑中门成对称设置，以此来满足紧急情况的疏散要求。室内外高差为0.6m，台阶为4步。为满足造型要求，女儿墙高度设为0.8m。另外对主要出入口进行了适当的艺术处理，使整个建筑的体形统一而富有变化，并显得更为生动，活泼。2.2.2色彩处理对公寓建筑外部进行色彩处理，是因为色彩不仅富有表情而且具有造型功能，不同的色彩组合关系可以构成千变万化的图形。本设计立面采用灰色大理石面层，窗为蓝色，产生明亮效果的同时，还会给人一种雄伟的感觉。【3】2.3建筑剖面设计剖面设计的目的主要是确定内部空间的使用高度，以确保建筑空间的满足使用要求，公寓楼是人流密集的公共建筑，考虑到消防设备及主梁【4】，吊顶的高度，确定了底层与标准层层高均为3.5m，经初步估算，净高符合要求。本工程设计采用的平行双跑楼梯，楼段踏步bh150mm260mm，满足公寓建筑楼梯踏步的规定。剖面上对窗的尺寸没有过多的限制，因此窗的高度及窗台的高度依据立面造型确定。2.4建筑细部设计1、防潮层：防潮层在-0.06处抹20厚1:2.5水泥沙浆(内掺3%JJ91硅质密实剂)。2、散水坡：室外散水坡宽800mm，在有弯角处设缝，直线段每20m设缝；与外墙交接处设缝，缝宽20mm，用沥青麻丝填实，散水坡在素土夯实的基层上做300厚粗砂垫层；60厚混凝土垫层；20厚1:3水泥砂浆压光，横坡5%，端部高出室外地面50mm。3、室内粉刷部分的阳角和门洞的阳角，应用1:2水泥砂浆做护角，高度2.1m，每侧宽度不小于50mm。4、窗口及突出墙面的线脚下面均应抹出滴水线。5、屋面本工程屋面防水等级为三级，屋面防水施工时应保证基层干燥。做法：150厚珍珠岩保温层；40厚配筋C25细石砼保护层；20厚1:3水泥砂浆找平层；SBS卷材防水层；1:8水泥陶粒100mm找坡层；100厚现浇混凝土板结构层外加10mm板底抹灰。6、门窗塑钢门窗框与墙体连接处构造做法为用聚氨脂发泡塞缝，再用1:2水泥砂浆抹实。窗台板选用60厚水磨石窗台板，两端向侧墙伸入50mm。木门为棕色调和漆三遍成活。7、消火栓，配电箱安装时，如穿透墙体其后设金属网，抹20厚1:2.5水泥砂浆，然后再做内饰，各层电表箱，消火栓箱外框与墙体间均用苯板保温。【4】8、预埋及外露金属构件均应经过防锈处理，木构件均应经过防腐处理。9、凡是穿墙及穿楼板的各种管道均应以水泥砂浆填实严密。第三章结构设计3.1框架承重方案选择本设计采用框架承重体系，根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传递途径，框架的承重方案为横向、纵向，纵横向框架承重三种方案。本设计采用了纵横向承重方案。3.2结构计算简图计算简图用梁柱的轴线表示：梁柱轴线取各自的形心线；对于钢筋混凝土楼盖整体浇注的框架梁，可取楼板底面处作为梁轴线。底层的下柱取至基础顶面。各层截面尺寸不同且形心线不重合时，取顶层柱的形心线作为柱子的轴线。必须注意，按此计算简图算出的内力是计算简图轴线上的内力，由于此轴线不一定是各截面的形心线，故在截面配筋计算时，应将计算简图轴线上的内力转化为柱截面形心处的内力，即计入上、下柱截面形心间的偏心距对截面弯矩的影响。【5】3.3结构布置与选型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，属多层建筑，主体结构共四层，层高均为3.5m。该工程采用现浇钢筋混凝土框架结构。1、屋面、楼面结构：现浇钢筋混凝土屋面板，按上非人屋面的使用荷载取用；2、楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土楼梯；3、基础：采用机械与人工开挖独立基础。本建筑的材料选用如下：混凝土：采用C30、C25；钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335，其余采用热轧钢筋HPB235；墙体：外墙、分户墙采用灰砂砖，其尺寸为240mm115mm53mm，重量 =18 kN/m3； 窗：钢塑窗， =0.35 kN/m2；门：木门， =0.2 kN/m2。【7】竖向结构布置图如图3-1所示：图3-1竖向结构布置图3.3.1梁柱截面尺寸的估计1、跨度为7250mm的梁框架梁截面高度：h=(1/141/8)L=(1/141/8)7250=518906mm截面宽度：b= (1/31/2)h，板厚h/L1/50取高度为h=600mm取宽度为b=250mm初选截面尺寸为：bh=250mm600mm惯性矩为：Ib=1/12bh3=1/122506003=4.5109mm4 （其中边框架梁I=1.5 Ib，中框架梁I=2Ib）2、跨度为2100mm的梁框架梁截面高度：h=(1/141/8)L=(1/141/8)2400=150263mm截面宽度：b= (1/31/2)h，板厚h/L1/50取高度为h=400mm取宽度为b=200mm初选截面尺寸为：bh=200mm400mm惯性矩为：Ib=1/12bh3=1/122004003=1.07109mm4 （其中边框架梁I=1.5 Ib，中框架梁I=2Ib）3、框架柱截面尺寸uc=N/bhfcN=（1.11.2）NvNv=负荷面积（1214）KN/m2按轴力估算：Nv=（1214）KN/m2（3.5/2+3.5/2）m（7.25/2+2.1/2）m6=1178.1KN1374.45KN取Nv=1178.1KNN=（1.11.2）Nv取N=1.1Nv=1.11178.1KN=1295.91KN取地震烈度为6度，H30m，框架结构，所以抗震等级为三级，uc取0.9。取柱的截面尺寸bh=400mm400mmuc=N/bhfc=1295.91103N/400mm400mm14.3N/mm2=0.5780mm。【6】所以板厚取100mm。4、确定框架计算简图框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，底层柱高从基础顶面算至二层楼面。室内外高差0.6m，基础顶面至室外地坪通常取0.5m，故基顶标高0.000m距离定为1.1m，二层楼面标高为3.1m，故底层高度为4.2m。其余各层标高从楼面算至上一层楼面（即层高）均为3.5m。3.3.2梁柱线刚度计算工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，对于中框架梁I=2.0I0，边框架梁I=1.5I0I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩。结构采用C30混凝土Ec=3104N/mm2。底层边跨梁：i2EcIl2Ec0.250.63127.251.240103 Ec m3底层中跨梁：i2EcIl2Ec0.20.43122.11.015103 Ec m324层柱：iEcIlEc0.40.43123.56.09104 Ec m3底层柱：iEcIlEc0.40.4312（3.1+0.5+0.6）5.07104 Ec m3框架梁柱的线刚度计算简图，如图3-2所示。图3-2梁柱线刚度3.4 荷载计算3.4.1 荷载标准值计算1、 恒荷载计算(1)屋面框架梁荷载标准值20mm厚1:2水泥砂浆找平 0.0220=0.4 kN/m2 100240mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩 （0.1+0.24）7/2 =0.84kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1025=2.5 kN/m215mm厚混合砂浆抹底 0.01517=0.255 kN/m2屋面恒荷载 4.015kN/m2边跨（AB、CD跨）框架梁自重 0.250.625=3.75 kN/m梁侧粉刷 2（0.6-0.1）0.0217=0.34 kN/m合计 4.09 kN/m中跨（BC跨）框架梁自重 0.250.4025=2 kN/m梁侧粉刷 2（0.4-0.1）0.0217=0.2 kN/m合计 2.2kN/m所以作用在顶层框架梁上的线荷载为：G4AB1=g4CD1=2.2 kN/mG4BC1=2.2 kN/mG4AB2=g4CD2=4.093.6=14.724 kN/mG4BC2=4.092.1=8.589 kN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值25mm厚水泥砂浆面层 0.02520=0.5 kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1025=2.5 kN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01517=0.255 kN/m2楼面恒荷载 3.255 kN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷 3.4 kN/m边跨填充墙自重 0.20（3.6-0.5）19=11.78 kN/m墙面粉刷 （3.6-0.5）0.02217=2.108 kN/m以上两项合计 13.888 kN/m中跨框架梁及梁侧粉刷 2.2 kN/mG4AB1=g4CD1=3.4+13.888=17.29 kN/mG4BC1=2.2 kN/mG4AB2=g4CD2=3.2553.6=11.718 kN/mG4BC2=3.2552.1=6.835 kN/m（3）屋面框架节点集中荷载标准值边柱梁自重 0.250.63.625=13.5kN粉刷 0.02（0.6-0.1）23.617=1.224 kN0.8m高女儿墙自重 0.83.60.2419=13.13 kN粉刷 0.80.0223.617=1.96 kN梁传来屋面自重 1/23.61/23.64.015=13kN顶层边节点集中荷载 G4A=G4D=42.834 kN中柱梁自重 0.20.403.625=7.2 kN粉刷 0.02（0.40-0.10）23.617=0.734kN梁传来屋面自重 1/2（3.6+3.6-2.4）1.24.015=11.56kN 1/23.61.954.015=14.09kN顶层中节点集中荷载 G4B=G4C=42.834 kN（4）楼面框架节点集中荷载标准值边柱梁自重 13.5kN粉刷 1.224kN钢窗自重 3.21.50.45=2.16kN窗下墙体自重 0.241.453.619=23.8kN粉刷 20.021.453.617=3.55kN窗边墙体自重 0.6（3.6-3.2）0.2419=1.09kN粉刷 0.6（3.6-3.2）20.0217=0.16kN框架柱自重 0.400.403.625=14.4kN粉刷 0.780.023.617=0.95kN传来楼面自重 1/23.61/23.63.255=10.55kN中间层边节点集中荷载 GA=GD=59.38kN中柱梁自重 7.2kN粉刷 0.73kN内纵墙自重 3.5（3.6-0.9）0.2419=43.1kN粉刷 3.5（3.6-0.9）20.0217=6.43kN框架柱自重 14.4kN粉刷 0.95kN梁传来楼面自重 1/2（3.6+3.6-2.1）1.23.255=19.96kN1/23.61.953.255=11.43kN中间层中节点集中荷载 GB=GC=104.2kN2、楼面活荷载计算楼面活荷载作用下各荷载计算如下：P4AB=p4CD=23.6=7.2 kN/mP4BC=22.1=4.2 kN/mP4A=P4D=1/23.61/23.62=6.48kNP4B=P4C=1/2（3.6+3.6-2.1）1.22+1/43.63.62=12.6kNpAB=pCD=2.03.6=7.2 kN/mpBC=2.52.1=5.25 kN/mPA=PD=1/23.61/23.62=6.48kN PB=PC=1/2（3.6+3.6-2.1）1.22+1/43.63.62=12.6kN3、 活荷载标准值计算宿舍楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2会议室楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2卫生间楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2 走廊、楼梯均布活荷载标准值：2.0 kN/m2 屋面均布活荷载标准值：非上人屋面：0.5 kN/m24、风载、雪载标准值根据工程所在地，工程采用山东省青岛市地质气象资料，风载荷、雪荷载取青岛市的风载、雪载设计值，即：风载取W0=0.50 kN/m2，雪载取S0=0.25kN/m2。屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，计算时取两者中较大者。3.4.2 竖向荷载计算1、AB、CD轴间框架梁通过结构平面图的布置，在进行确定传递给梁的荷载时，要一个板区格一个区格的考虑，在确定确定每个板区格上的荷载传递时，先要区分此板区格是单向板还是双向板，若为单向板，可沿板的短跨作中线，将板上荷载平均分给两长边的梁；若为双向板，可沿四角作45线，将区格板分为四小块，将每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形梯形荷载可等效为均布荷载。短跨方向传递5aq/8，长方向传递1-2(a/2b) 2+(a/2b) 3aq。由平面结构布置图中选一榀进行计算，框架单元板传力路线如图3-3所示： 图3-3板传力路线图三角形传载图计算：P0=P P=（gq） 公式（3-1）梯形传载图计算：P0=（1-2）P 公式（3-2）屋面均布活荷载标准值：非上人屋面：0.5 kN/m2屋面板传给梁的荷载恒载:4.0151.95（120.2520.253）214.92kN/m活载：0.51.95（120.2520.253）21.85kN/m楼面板传给梁的荷载恒载：3.2551.95（120.2520.253）212.09kN/m活载：2.01.95（120.2520.253）27.43kN/m梁自重标准值： 3.40 kN/m AB、CD轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重板传荷载=3.4014.29=17.69 kN/m活载=板传荷载=1.85 kN/m楼面梁：恒载=梁自重板传荷载=3.4012.09=15.49 kN/m活载=板传荷载=7.43kN/m2、BC轴间框架梁屋面板传给梁的荷载恒载：4.015582.1225.27kN/m活载：0.5582.1220.66kN/m楼面板传给梁的荷载恒载：3.255582.1224.27kN/m活载：2.0582.1222.63kN/m梁自重标准值： 3.40 kN/mBC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重板传荷载=3.4010.55=13.95kN/m活载=板传荷载=0.66 kN/m楼面梁：恒载=梁自重板传荷载=3.407.62=11.02kN/m活载=板传荷载=3 kN/m3、柱纵向集中荷载计算（1）A、D轴柱纵向集中荷载的计算顶层：恒载=梁自重板传荷载女儿墙自重=3.40(3.6-0.4)7.025/81/23.63.53.6=32.06kN活载=板传活载=0.55/81/23.6=0.56kN标准层：恒载=墙自重梁自重板传荷载=5.27(3.6-0.4)4.05(3.6-0.4)5.085/81/23.6=37.4kN活载=25/81/23.6=2.25kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重基础梁自重=6.85(3.6-0.4)2.5(3.6-0.4)=31.79kN（2）B、C轴柱纵向集中荷载：顶层：恒载=梁自重板传荷载=3.403.50.57.022.1(120.2520.253) 7.025/81/23.6=26.82kN活载=0.50.52.1(120.2520.253)7.025/81/23.6=8.40kN标准层：恒载=3.403.50.52.15.08(120.2520.253)5.085/81/23.6=22.37kN活载=0.52.12(120.2520.253)25/81/23.6=4.12kN基础顶面恒载=基础梁自重=2.53.5=8.76kN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图3-4所示：图3-4框架的竖向荷载作用3.4.3 风荷载算计1、 风荷载标准值计算将计算单元范围内的外墙面上的分布风荷载，简化为等量作用于楼面处的集中风荷载，计算公式如公式2-3所示： 公式(3-3)S风荷载体形系数，本工程H/B=14.8/7.24,取S =1.3Z风压高度变化系数，本工程建设地点为城市郊区，取B类地面粗糙程度；0风荷载基本风压值；式中=0.5kN/m2；Z 风振系数。基本自振周期T1 对于钢筋混凝土框架结构可用T1=0.08n（n为结构层数）估算，大约为0.64s0.25s，应考虑风压脉动对结构的影响；hi下层柱高；hj上层柱高，对于顶层女儿墙取墙高的2倍；B计算单元迎风面积宽度。B=3.6m；风振系数：Z=1+z/z；脉动增大系数，查表取=1.24；脉动影响系数，查表得=0.474；z振型系数，z= Hi/H ；z风压高度变化系数。因结构高度H30m，取Z=1.0；对于矩形平面S=1.3；Z可查建筑结构荷载规范。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积。计算过程如表3-1所示：表3-1各层楼面处集中荷载标准值 层次Z（m）A（m2）Pw(kN)41.141.01.30.5014.612.06 8.9431.021.01.30.5011.112.68.3521.01.01.30.503.612.68.1911.01.01.30.504.112.68.19A6=（0.8x2+3.5/2）3.6=12.06m2A2A5=3.63.5=12.6m2A1=（3.5/2+3.5/2）3.6=12.6m2图3-5框架的风荷载作用图2 、风载作用下的位移验算（位移计算时，各荷载值均采用标准值）抗侧移刚度D的计算如表3-23-3所示：表3-2 横向AD轴24层D值计算构件名称K =i/2ic=K/(2+K)D=i c12/h2A轴柱2.040.5029828B轴柱3.700.6538777C轴柱3.700.6538777D轴柱2.040.529828D=137210表3-3横向AD轴底层D值计算构件名称K =i/ic=D=i c12/h2A轴柱2.450.6632779B轴柱4.450.7738242C轴柱4.450.7738242D轴柱2.450.6632779D=1420423、 风载作用下抗侧移刚度D的计算水平荷载作用下框架的层间侧移按以下公式计算：Uj= Vj/Dij 公式(3-4)Vj第i层的总剪力；Dij第j层所有柱的抗侧移刚度之和；Uj第j层的层间侧移。风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算，计算如表3-4所示。表3-4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比计算层数Wj(kN)Vj(kN)48.948.941372100.000060.000018638.3517.291372100.000130.000037128.1925.481372100.000190.000054318.1933.671420420.000240.0000771侧移验算：对于框架梁结构楼层层间最大侧移与层高之比的限值为1/550,该工程的框架结构层间侧移为1/2929，满足1/29291/550要求，则框架的侧移刚度足够。3.4.4 地震作用计算本工程为市郊的民用住宅，设计采用青岛市抗震设防标准，设防烈度为6度，类场地，设计抗震分组为第一组。考虑边柱偏心力矩的影响，在地震作用下以剪切变形为主。结构的质量和刚度沿高度均匀分布，采用底部剪力法计算水平地震的作用。13.5 内力计算3.5.1 恒载作用下的内力计算竖向荷载作用下的内力计算采用的是分层法。分层法的基本假定：梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下柱上产生内力，在其他层梁及柱上产生的内力可忽略不及；竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可忽略不计。各层力矩分配计算的要点：计算各端分配系数i:上层柱线刚度取为原线刚度的0.9倍，其他杆件不变；计算固端弯矩；由节点不平衡力矩，求分配弯矩；由传递系数C，求传递弯矩。上层柱间的传递系数取为1/3,其他杆件的传递系数仍为1/2。循环、收敛后叠加，求杆端弯矩。1、横梁固端弯矩的计算：受力简图如图3-6所示：图3-6弯矩计算简图Mab=-1/12qL2 Mba=1/12qL2 公式（3-5）AB、CD跨固端弯矩：顶层：Mab=1/1218.77.257.25=-81.91kNm Mba=81.91kNm标准层：Mab=1/1217.17.257.25=-74.9kNm Mba=74.9kNmBC跨固端弯矩：顶层：Mab=1/1214.582.12.1=-5.36kNm Mba=5.36kNm标准层：Mab=1/1211.672.12.1=-4.26kNm Mba=4.26kNm2、各节点杆端分配系数的确定杆端分配系数用以下公式进行计算： 公式（3-6）顶层：节点 A6：u=12.4/（12.4+6.09）=0.67 u=6.09/(12.4+6.09)=0.33节点 B6：u=12.4/（12.4+6.09+10.15）=0.43 u=6.09/(12.4+6.09+10.15)=0.22u=10.15/(12.4+6.09+10.15)=0.35标准层:节点A5:u=12.4/（12.4+6.09+10.5）=0.5 u=6.09/(12.4+6.09+10.5)=0.25u=6.09/(12.4+6.09+10.5)=0.25节点B5:u=12.4/（12.4+6.09+10.15+6.09）=0.36 u=10.15/(12.4+6.09+10.15+6.09)=0.30u=6.09/(12.4+6.09+10.15+6.09)=0.17u=6.09/(12.4+6.09+10.15+6.09)=0.17底层:节点A1:u=12.4/（12.4+6.09+5.07）=0.52 u=6.09/(12.4+6.09+5.07)=0.26u=5.07/(12.4+6.09+5.07)=0.22节点B1:u=12.4/（12.4+6.09+10.5+5.07）=0.37 u=10.15/(12.4+6.09+10.5+5.07)=0.30u=6.09/(12.4+6.09+10.5+5.07)=0.18u=5.07/(12.4+6.09+10.5+5.07)=0.15杆端分配系数分配如图3-7图3-7杆端分配系数3、力矩分配计算如下图3-8所示：图3-8(1)恒荷载作用下顶层弯矩分配图图3-8(2)恒荷载作用下中间层弯矩分配图图3-8(3)恒荷载作用下底层弯矩分配图表3-5 梁弯矩图恒载AB跨BC跨CD跨调幅前调幅后调幅前调幅后同AB跨梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右四层33.566.3226.853.0642.142.133.6833.68三层52.6263.0742.150.46311031.1024.8824.88二层44.8562.7335.8850.1830.7030.7024.5624.56一层40.662.0932.4849.6731.5431.5425.2325.23 恒载作用下的弯矩图如图3-9所示图3-9 恒载作用下的弯矩图4、恒载作用下的剪力计算：（1）梁剪力的计算方法，计算如图3-10所示图3-10 梁剪力计算简图 公式（3-7） 公式（3-8）(2) 柱剪力的计算，计算简图如图3-11所示图3-11柱剪力计算简图 公式（3-9） 公式（3-10）恒载作用下的剪力图如图3-12所示：图3-12 恒载作用下的剪力图(3) 柱轴力的计算,计算简图如图3-13所示图3-13柱轴力计算简图N=Nu-VL+Vr 公式(3-11) (式中、以压力为正，拉力为负)Nu上柱传来的轴力；VL柱左侧梁剪力；Vr柱右侧梁剪力恒载作用下柱的轴力图 ,如图3-14所示 图3-14 恒载下的轴力图3.5.2 活载作