到达远方教学楼建筑结构设计计算书毕业设计论文.doc

到达远方教学楼建筑结构设计计算书毕业设计论文1 绪 论毕业设计是土木工程专业本科培养计划中间的最后一个重要的环节，目的是通过毕业设计这一个时间较长的专门环节，培养我们综合应用所学公共基础课、专业基础课及专业课知识和解决具体工程设计问题所需的综合能力和创新能力。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，解决与之相关的问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强等显著特点。因而能培养我们的综合素质、增强我们的工程意识和创新能力。毕业设计不仅是对大学四年所学知识的总结，也是对我们能力的一次考验，这对我们以后的工作有很大的帮助。本次我所选做的毕业设计的课题是某学校教学楼的设计且在老师的指导下，我进行了本次毕业设计。建筑设计说明中详细阐述了建筑要求，满足了建筑功能要求，采用了合理的技术措施，具有良好的经济效果。建筑设计在整体工程设计中起着主导和先进的作用，除考虑上述各种要求，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以较少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求，使建筑达到适用、坚固、美观的要求。结构设计计算根据建筑设计选择可行的结构方案，进行结构计算及构件设计、结构布置及构造设计等。结构计算书中详细阐述了荷载计算和内力组合、抗震计算、柱下独立基础设计、楼梯设计等。在本设计基本上是一个内容比较全面的设计，在设计中运用了AutoCAD、天正等一系列计算机辅助设计软件，这也对自己的计算机知识和软件运用能力有了一定帮助。本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程，通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识，把主要原本分散的知识联系成一个完整的体系，并运用于设计中；本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力，为我以后的学习与工作打下了坚实的基础。40鉴于设计书的实践性强、质量高，因此，本设计书力求扩大知识面；力求综合运用所学学科的基本理论和知识，以满足设计任务；力求理论联系实际；力求符合新规范、新标准和有关技术法规；着重结构计算。本设计书在编写时，内容上尽量符合设计需要，但是本人能力和经验均有一定的局限，本设计中难免会有失稳妥之处，还望老师批评指正，提出宝贵意见，本人不胜感激。在本次毕业设计中，我的指导老师在百忙之中倾注了大量时间和精力，给予了重要的指导，在此表示衷心的致谢。 2 建筑设计说明2.1 工程概况建筑面积约7276，占地面积为1455，层高为3.6m，室内外高差0.45m结构形式为现浇整体框架。建筑设计要求建筑物造型美观、新颖，满足各项使用功能要求，功能组合合理；结构设计要求结构布置合理，构件设计经济合理。2.2 工程设计依据2.2.1 工程设计原始资料基本雪压S0=0.35kN/抗震设计烈度：6度，地震分组为第一组。2.2.2 规范 建筑结构荷载规范GB50009-2011 混凝土结构设计规范GB50010-2010 建筑抗震设计规范GB50011-2010 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 建筑结构静力计算手册（第二版） 混凝土结构构造手册 建筑抗震设计手册2.3 建筑设计的目的和要求通过毕业设计初步了解民用建筑设计原理，熟悉应用建筑规范和建筑标准图集。初步掌握建筑设计的基本方法和步骤，了解建筑各细部的构造做法。本着“布局合理，功能齐全，技术先进，美观大方，经济合理”的原则设计一座实用、经济、坚固、美观的现代化教育建筑。2.4 建筑剖面设计剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间组合与利用以及建筑剖面中的结构，构造关系。设计内容应包括：第一：确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；第二：确定房间的层数各部分的标高；第三；确定天然采光自然、通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案；第四：确定主体结构及围护结构的方案；第五：进行房间竖向空间的组合。2.4.1 房间的剖面形状教学楼的剖面形状都采用矩形。这是因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，易于获得简洁而完整的体形，同时结构简单，施工方便。同时也能满足使用要求。同时矩形的剖面的形状规整、简洁、有利于梁板式结构的布置。2.4.2 房间各部分高度的确定房间的净高和层高：确定教学楼的净高和层高的因素：第一：教学设备及教学人员活动的要求；第二：教学楼采光和通风的要求；第三：教学楼的结构高度及布置方式的要求；第四：建筑经济效果；第五：教学楼室内空间的比例。 室内外地面高差设计：为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，一般民用建筑常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外形成一定的高差，该高差主要由以下的因素确定：第一：内外联系方便；第二：防水、防潮要求；地形及环境要求；第三：建筑物性格特点。综合考虑各种因素和教学楼的特点室内外的高差确定为450mm。台阶高度采用150mm高，三阶台阶。室内地面标高为+0.000m，室外地面的标高为-0.450m。2.4.3 房屋的层数确定选择教学楼的层数时综合考虑了它的使用要求，建筑结构，材料和施工的要求，建筑基地环境与城市规划的要求。即教学楼的层数要满足使用人数的要求并保证其人员活动的安全。同时有利于一般的建筑结构形式的实现。教学楼的高度也考虑到学校整体环境的适应问题。综合这些要求教学楼的层数确定为五层。2.5 建筑体型和立面的设计建筑不仅要满足人们的物质功能的要求，而且要满足人们精神文化方面的要求。为此，不仅要赋予建筑实用性，同时也要赋予建筑美观的属性。建筑的美观主要是通过内部空间和外部造型的艺术处理来体现，同时也涉及到建筑的群体空间布局，而其中建筑物的外部形象广泛的被人们所接触，对人们的精神感受上产生的影响尤为深刻。2.5.1 影响体型和立面的因素第一：使用功能；第二：物质技术条件；第三：城市规划及环境条件；第四：社会经济条件。2.5.2 体型设计选择教学楼体型时主要考虑到基地环境和使用功能的要求 。2.5.3 立面设计进行教学楼立面设计时主要通过虚实与凹凸的对比来使建筑的立面丰富。南立面中大面积的窗户形成了“虚”，而窗户间的墙体则形成了“实”。大面的“虚”配以小面积的“实”使建筑获得轻巧、开朗的效果。南立面中上下窗户间的墙体上做银灰色的铝合金的装饰骨架，使墙体部分的视觉感受更加丰富。2.6 构造设计构造设计主要解决建筑各组成部分的构造原理和构造方法。它是建筑设计中不可缺少的一部分，其任务是根据建筑的功能、材料、性能、受力情况、施工方法和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。2.6.1 影响建筑构造设计的因素第一：外部作用里的影响；第二：气候条件的影响；第三：认为因素的影响；第四：建筑技术的影响；第五：建筑标准的影响。2.6.2 建筑构造设计的原则：第一：坚固实用；第二：技术先进；第三：经济合理；第四：美观大方。2.6.3 墙体和基础设计本设计为框架结构，墙体都为填充墙。由于填充墙不承受外来的荷载，且本身的重量还要由楼板和梁来承受，因此设计应使用墙自重轻，厚度薄，便于施工，有一定的隔声能力，同时还要能够满足特殊使用部位如教室、卫生间等处的防水、防火、防潮的要求。综合以上的要求本设计中所有的教室的墙体，外墙都采用300厚的加气混凝土砌块 ，内墙都采用240厚的加气混凝土砌块 ，标高-1.450以下墙体为250厚钢筋混凝土墙。 本设计的地基情况良好，可以采用柱下独立基础。2.6.4 楼地面设计楼地层包括楼板层和地平层，是水平方向分隔房间空间的承重构件，楼板分割上下楼层的空间，地坪层分隔大地与底层的空间。由于他们所处的位置不同、受力不同，因而结构层有所不同。楼板层的结构层为楼板；地坪层的结构层为垫层。楼板层的设计要求：第一：具有足够的刚度和强度；第二：满足隔声，防火的要求；第三：满足建筑经济的要求。地坪层与楼板层一样，是人们日常生活、工作、生产直接接触的地方，根据不同房间对面层的不同要求，面层应坚固耐磨、表面平整、光洁、不起尘、易清洗。对于居住和人们长时间停留的房间，要求有较好的蓄热性和弹性；浴室、厕所要求耐潮湿、不透水；厨房、锅炉房要求防水、耐火；教室要求耐酸碱、耐腐蚀。本设计的房间用途主要是教室。人流量较大，因此采用水磨石地面。因为水磨石地面具有良好的耐磨性、耐久性、防水防火性，并具有质地美观、表面光洁、不起尘、易清洗等优点，而且经济性好。2.6.5 屋顶设计屋顶一般可以分为平屋顶和坡屋顶。屋顶的设计应该考虑满足功能、结构、建筑三方面的要求。屋顶是建筑物的围护结构，应能抵御自然界各种环境因素对建筑的不利影响。其次屋顶还应具有抵御气温的影响。屋顶好要承受风、雨、雪的荷载及自身的重量，上人屋面还要承受人和设备的重量。因此必须具备一定的强度和刚度。屋顶是建筑的外部形体的重要组成部分，屋顶的造型对建筑的造型具有影响。同时屋顶的设计应该利于迅速的排水。屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。排水方式的选择应该满足下列要求：第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。第三：有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。第四：在浆雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水。第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。本设计为教学楼，地处丘陵地带，雨水量一般。采用上人屋面。 上人屋面的做法采用标准做法可见施工说明。屋顶的排水采用有组织排水，利用结构进行找坡。屋面采用柔性防水。3 结构设计说明 钢筋混凝土框架结构广泛应用于教学、住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房间造型。因此这次设计的教学楼采用钢筋混凝土框架结构。3.1 结构体系的选择3.1.1 框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。整个房屋采用这种结构形式称为框架结构或纯框架结构。3.1.2 框架结构种类框架结构根据施工方法的不同分为整体式、装配式和装配整体式三种。整体式又称全现浇框架，它由现场支模浇筑而成，整体性好，抗震能力强。本次设计的工程采用现浇整体式框架。3.1.3 框架结构布置按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案，本次设计的教学楼采用纵横向承重方案，楼板的竖向荷载沿两个方向传递。3.2 构件初估3.2.1 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取h=(1/121/6)H，H为层高；柱截面宽度可以取为b=(12/3)h，选定柱截面尺寸为500mm500mm。3.2.2 梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的l/12l/8估算，宽度按高的l/4l/2估算；次梁截面高度取梁跨度的l/18l/12估算，宽度按高的l/3l/2估算。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定横向框架梁300mm800mm，走道梁250mm500mm，纵向框架梁300mm850mm。3.2.3 楼板厚度楼板为现浇单向板，根据经验板厚取80mm。3.3 基本假定与计算简图3.3.1 基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。3.3.2 计算简图在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。3.4 荷载计算高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，在本次毕业设计过程中水平方向只要考虑地震作用。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。3.5 内力计算及组合3.5.1 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。3.5.2 水平荷载下的计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。3.5.3 内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）1.2恒荷载+1.4活荷载（2）1.2重力荷载+1.3地震荷载第二：控制截面及不利内力。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，跨中截面。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：M及相应的N、V，及相应M、V，及相应M、V。3.6 基础设计根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用经济性好，受力较好的独立基础。3.7 施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=270N/,主筋为级钢，fy=300N/。第二：柱梁钢筋混凝土保护层为30mm,板为15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。 3.8 施工要求及其他设计说明第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0kN/m时，应采取可靠措施予以保护。第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm120mm。第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水凝浆后，用高一级的水凝砂浆接头，再浇筑混凝土。第四：未详尽说明处，按相关规范执行。4 设计计算书4.1设计原始资料基本雪压0.35 kN/m 抗震设防烈度6度，设计地震分组第一组，设计基本地震加速度值为0.15g。地质条件：场地二类，Tg=0.35s4.2 结构布置及计算简图 框架平面同柱网布置如下图4.1。 图4.1 框架平面同柱网布置图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构5层，层高均为3.6m。填充墙面外墙采用300 mm厚的加气混凝土砌块，内墙采用240厚加气混凝土砌块。标高-1.450以下墙体为240厚钢筋混凝土墙。门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见施工图门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取80mm，梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表4-1，表中还给出柱板的混凝土强度等级C30（=14.3N/，=1.43N/）。 表4-1 梁截面尺寸 层次砼强度横梁（bh）纵梁(bh)AB跨BC跨CD跨1-5C30300800250500300800300850截面尺寸可根据式 AcN/unfc估算表4-2查得该框架结构在24m以下，抗震等级为四级，其轴压比值un=0.9，柱尺寸取500mm500mm。 表4-2 抗震等级分类 结构类型烈 度6789框架结构高度/m24242424242424框架四三三二二一一大跨度框架三二一一 表4-3 柱轴压比限值 结构类型 抗 震 等 级一二三四框架结构0.650.750.850.9基础采用柱下独立基础，基础顶面距离室外地坪0.8m，室内外高差为0.45m,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-5层柱高度即为层高3.6m，底层柱高度从基础顶面取至二层板底，即h1=3.6+0.45+0.8=4.85m。4.3 荷载计算4.3.1 恒载标准值计算（1）屋面（上人）找平层：20mm厚水凝砂浆 0.0220=0.4 kN/m2 防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 0.4 kN/m2找坡层：40mm 厚水凝石灰焦渣砂浆找平 0.0414=0.56 kN/m2 保温层：120mm厚膨胀珍珠岩 0.127=0.84 kN/m2 结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 kN/m2 装饰层:10厚石灰砂浆 0.0117=0.17 kN/m2合 计 4.87 kN/m2（2）标准层楼面水磨石地面（10mm面层，20mm水凝砂浆素水凝浆结合一道） 0.65 kN/m2结构层：80mm厚现浇钢筋混凝土板 0.0825=2.0 kN/m2抹灰层：15厚混合砂浆 0.01517=0.225 kN/m2合 计 2.88 kN/m2( 3 ) 梁自重边跨横梁 bh=300800mm 0.30(0.80-0.1)25=5.40 kN/m10mm厚砂浆抹灰层 0.01(0.80-0.1+0.30)217=0.35 kN/m合 计 5.75 kN/m 中跨横梁 bh=250500mm 0.25(0.50-0.1)25=4.20 kN/m10mm厚砂浆抹灰层 0.01(0.50-0.1+0.25)217=0.27 kN/m合 计 4.82 kN/m次梁 bh=250600mm 0.25(0.60-0.1)25=3.25 kN/m10mm厚砂浆抹灰层 0.01(0.60-0.1+0.30)217=0.32 kN/m合 计 4.82 kN/m（4） 柱自重 bh=500500mm 0.500.5025=6.25kN/m10mm混合砂浆 0.010.50417=0.34 kN/m合 计 6.59 kN/m （5）外纵墙自重标准层纵墙 （3.6-1.8-0.80）0.257=2.10 kN/m铝合金窗 0.351.8=0.63 kN/m 水凝刷外墙面 0.36(3.6-1.8)=0.65 kN/m水凝刷内墙面 0.36(3.6-1.8)=0.65 kN/m合 计 4.03 kN/m底层纵墙 （5.05-1.8-0.65-1.45）70.25=2.01 kN/m铝合金窗 0.351.8=0.63 kN/m 瓷砖外墙面 0.520.1=10.00 kN/m1.45米以下为钢筋混凝土墙 1.45 0.25 25 =7.50 kN/m水凝刷内墙面 0.36(3.6-1.8)=0.65 kN/m合 计 19.73 kN/m（6）内纵墙自重标准层 纵墙（240灰砂砖） 0.247（3.6-0.80）=4.70 kN/m水凝刷墙面 0.362（3.6-0.80）=2.02 kN/m合 计 6.72 kN/m底层纵墙 （5.05-0.80）170.24=5.46 kN/m水凝刷墙面 0.362（4.05-0.80）=2.34 kN/m合 计 7.80 kN/m4.3.2 活载标准值计算1、屋面和楼面活荷载标准值上人屋面 2.0 kN/m2 楼面 2.0 kN/m2走廊 2.5 kN/m24.3.3 竖向荷载作用下框架受荷载1)A-B轴间框架梁 屋面板传荷载： 图4.2 荷载的传递示意图板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载、荷载的传递示意图见图恒载：2（12a2+a3）q=212（1.6/8.4）2+（1.6/8.4）31.64.87 14.50kN/m 活载： 2（12a2+a3）q=20.931.62 5.95kN/m 楼面板传荷载：恒载： 2.880.93m28.57kN/m活载： 20.93m25.95kN/m梁自重 5.75kN/m A-B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁 恒载梁自重板传恒载5.75kN/m14.50kN/m20.25kN/m 活载板传活载5.95kN/m 楼面梁 恒载梁自重板传荷载+墙自重 5.75kN/m+8.75kN/m+6.27kN/m9.58kN/m 活载板传活载5.75kN/m2） B-C轴间框架梁均布荷载为：屋面梁 恒载梁自重=5.75kN/m无活载 楼面梁 恒载梁自重=5.75kN/m 无活载3） C-D轴间框架梁均布荷载同A-B轴间框架梁均布荷载 4) A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱女儿墙自重：（做法：墙高1100mm，100mm的混凝土压顶）0.24m1.1m18kN/m3+25kN/m30.1m0.24m+（1.2m2m+0.24m） 0.5kN/m2= 6.67kN/m顶层柱恒载女儿墙自重梁自重板传荷载=6.67kN/m9.6m+6.06kN/m（9.6m-0.50m）+3.518.4+4.87（9.68.4/2-1.608.40.93)=276.90k 顶层柱活载板传荷载 =2.0kN/m2（9.68.4/2-1.68.40.93）= 55.64kN 标准层柱恒载外纵墙自重+梁自重+板传荷载 4.03kN/m（9.6m-0.50m）+6.06kN/m（9.6m-0.50m）+3.51 kN/m28.4+2.88（9.68.4/2-1.69.40.93） =197.14kN标准层柱活载板传活载 2.0kN/m2（9.68.4/2-1.69.40.93）=55.64kN基础顶面恒载底层外纵墙自重 19.73kN/m（9.6m-0.50m） 179.54kN5) B轴纵向集中荷载计算顶层恒载梁自重+板传荷载 6.06kN/m（9.6m-0.50m）+4.97kN/m2（9.68.4/2-1.68.40.93+4.873.3/29.6）+3.518.4 297.26kN顶层活载板传活载 2.0kN/m23.3/2m9.6+2.0kN/m2（9.68.4/2-1.69.40.93） =87.32kN标准层恒载梁自重+内纵墙自重+板传荷载 6.06kN/m（9.6m-0.50m）+3.51kN/m8.4+6.27kN/m2 (2.88( 9.68.4/2-1.68.40.93)+2.883.3/29.6 ) =267.43kN标准层活载板传活载 2.0kN/m2(9.68.4/2+2.59.63.3/2) 94.04kN基础顶层恒载底层内纵向墙自重 7.80kN/m（9.6m-0.50m） 70.87kN6)D轴与A轴柱相同,C轴与B轴相同。 图4.3 竖向荷载示意图 4.4 荷载总汇4.4.1各层重力荷载代表值顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%屋面活载，纵横墙自重，半层柱自重，半层墙体自重其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活载，纵横墙自重，楼上下各半层柱及墙体自重。每层面积约1455。（a）顶层集中于屋盖处重力代表值G5屋面活载 21455=2910 kN屋面恒载 4.871455=7086 kN纵梁 6.0672.44 =1755.90kN横梁 5.758.414+4.823.37+3.518.4213=1554.10kN女儿墙 2 6.67（72.4+20.1）=1233.9kN柱重 250.50.53.6/238=427.5kN纵横墙 1/24.0372.42 +9.041/220.12+6.721/2（72.4 2-30）=1944.08 kN合 计 G5=15455.38 kN（b）集中于二、三、四层处的重力代表值G2G450%楼面活载 0.521455=1455 kN楼面恒载 2.881455=4190.4 kN 梁 3.75148.4+4.823.37+3.518.4213=1554.1kN 纵梁 6.0672.44=1751.0kN柱重 250.50.53.638=855 kN横墙 9.03(20.1-1.8)2+6.78.416=1233.6kN纵墙 4.0312.4+6.72(72.42-30)=1355.0kN合 计 12394.1kN（c）集中于底层处的重力代表值G150%楼面活载 0.521455=1455 kN楼面恒载 2.881455=4190.4 kN 横梁 3.75148.4+4.823.37+3.518.4213=1554.1kN 纵梁 6.0672.44=1751.0kN柱重 250.50.5385.05=973.75kN横墙 1233.64.05/3.6=1367.8kN纵墙 13554.05/3.6= 1524.38kN合 计 25840.53kN建筑物总重力荷载代表值G为G = 15455.38+12394.13+12540.53 = 65178.21 图4.4 各质点的重力荷载代表值梁线刚度计算 Ec=3107kN/m I0=bh3/12(m4)惯性矩 边跨： 300800mm （L=8.4) =1.5E0.300.803/8.4=6.86104kNm 250600mm （L=3.3m） =1.5E0.250.603/3.3=7.30104kNm 中跨： 300800mm （L=8.4m） =2.0E0.300.803/8.4=9.60104kNm 250650mm （L=3.3m） =2.0E0.250.603/3.3=10.4104kNm 柱线刚度计算 底层柱线刚度：=E0.500.503/5.04=3.86104kNm 其它层柱线刚度：=E0.500.503/3.6=4.34104kNm 表4-4 梁的线刚度计算 截面（mm2）跨度（m）边宽架梁 （kN.m)截面（mm）跨度（m）中宽架梁 （kN.m)3008008.46.861043008008.4 9.151042506003.37.301042506503.310.401043008509.67.201043008509.6 9.60104 2006008.43.21104 表4-5 柱的线刚度计算表 截面（mm2）柱高度（m）线刚度（kN.m)5005005.053.861045005003.64.34104 表4-6 横向框架柱侧移刚度D值计算表 层次 （一般层） （一般层) （底层） （底层）底层边框架边柱6.86/3.86=1.780.60177904边框架中柱(6.86+7.55)/3.86=3.730.80237214中框架边柱 9.15/3.86=2.370.66 1957014中框架中柱(9.15+7.40)/3.86=4.290.842490714D（底层）788722标准边框架边柱6.862/24.34=1.580.44176814续表层边框架中柱(6.86+10.55)2/24.34=4.930.71285314中框架边柱9.152/24.34=2.110.512049314中框架中柱(9.15+10.40)2/24.34=4.570.793174514D（标准层层）91618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： （4-1） 式中基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.6；框架的顶点位移。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。横向框架顶点位移计算见表4-7 表4-7 横向框架顶点位移 层次 （kN） （kN） （kN/m）层间相对位移 515455154559161800.01690.2314412394278499161800.03040.2145312394402439161800.04400.1841212394526379161800.05750.1401112541651787887220.08260.0826T1=1.70=1.70.6=0.49064.4.2 横向地震作用计算 由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地土为二类，设计地震分组为第一组情况下，结构的特征周期=0.35s，水平地震影响系数最大值=0.04。由于=0.4906=1.40.35=0.49（s），需考虑顶点附加地震作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配给各层，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。 =0.08 +0.07=0.080.4906+0.07=0.109 结构横向总水平地震作用标准值： =（/ ）0.90.85I （4-2） =（0.35/0.4906）0.90.040.8565178.21 =1635.26kN 各层横向地震剪力计算见表4-8，表中： （4-3） 横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图4.5 表4-8 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层次 （m） （m） （m） kN/m （kN） （kN）53.619.45154552851440.378494.50494.50 43.615.85123941840510.244319.20813.70 33.612.25123941394320.185 242.021055.72 23.68.6512394948140.126 164.831220.55 15.055.0512540507870.067 87.651308.20 图4.5 横向框架各层水平地震作用和地震剪力 4.4.3 横向框架抗震变形验算详见表4-9。 表4-9 横向框架抗震变形验算 层次层高（m）层间剪力 （kN）层间刚度 （kN）层间位移 （m） 层间相对弹性转角53.6494.50 9161800.000541.5001044