大学毕业论文（设计）建筑工程专业-某五层钢筋混凝土办公楼设计.doc

毕业设计题目： 某五层钢筋混凝土办公楼设计 院(系)别 理工分院 专 业 土木工程 届 别 2008届 学 号 044177206 姓 名 陈 艳 指导教师 李 俊 华 2008年 5月 10日摘要【摘要】框架设计越来越受到建筑业的青睐。在很大程度上是因为其设计，施工方便，快捷，且经济效益很高，与时代相适应，它包括了楼楼盖设计，排架设计，基础设计，本设计为某五层办公室，框架结构，建筑面积约为4567.5m2，顶层标高为19.5m，底层层高为4.2m，其它层层高为3.6m，该结构设计使用年限为50年，抗震设计烈度为7度，设计地震基本加速度为0.10g,设计地震分组为第一组，建筑场地特征周期为0.3s;基本风压为0.40kN/m2,地面粗糙度为B类;基本雪压为0.3kN/m2;场地地面以下0.6m内为填土,填土下层3.8m内为粉质黏土,地基承转力特征值fak=240.0KPa，地下水位-4.2m。该设计采用的是手算和PKPM软件相结合， 结构施工图是由PKPM软件完成的。【关键字】结构设计;办公楼;框架。The framework of a five-story office building designAbstract【ABSTRACT】The frame design of the construction industry is more and more popular.In large part because of its design , construction convenient, fast and high economic efficiency, Compatible with the times. It includes the design of the roof,rack design,foundation design ect ,This design is a a five-story office building ,using the frame structure,the construction area is about 4567.5 m2, 19.5m elevation to the top，at the end of the high layers of 4.2 m，Other high for the layers of 3.6 m, the structural design life of 50 years, the seismic design of the intensity of 7 degrees, the basic design of earthquake acceleration of 0.10 g,a Seismic Design division is the first group, the site features cycle for 0.3 s; basic wind pressure to 0.40 kN/m2, rough ground for the length of Category B; basic Xueya to 0.3 kN/m2; venues 0.6 m below the ground for filling Soil, filling to within 3.8 m lower silty clay, Foundation for the transfer of the characteristics of fak = 240.0KPa, groundwater level -4.2 m. The design is based on hand count and PKPM software integration, structural construction plan is completed by the PKPM software。【KEYWORDS】structural design； office building； the framework。目录第1章 设计资料11.1 设计资料11.2 基本要求11.3 水文,地质条件1第2章 建筑设计22.1 平面设计22.2 剖面设计22.3 立面设计32.4 结构体系、结构布置32.4.1 结构体系的选择32.4.2 基础形式32.4.3 结构布置42.5 结构设计总说明4第3章 框架结构设计计算53.1 柱截面、梁跨度及柱子高度的确定53.1.1 初估截面尺寸:53.2 确定结构计算简图:63.2.1 板厚63.2.2 柱高度73.3 荷载计算73.3.1 恒载73.3.2 活荷载10第4章 框架在水平力作用下的内力计算114.1 计算方法114.2 荷载分层总汇114.3 水平地震用力作下框架的内力计算124.3.1 梁线刚度计算（见表3）124.3.2 横向框架柱的侧移刚度D值计算134.3.3 横向框架自震周期计算144.3.4 横向地震作用计算144.3.5 横向框架抗震变形验算154.4 水平地震作用下，横向框架的内力分析（D值法）164.4.1 水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值164.4.2 水平地震作用下框梁柱剪力和柱柱轴力标准值164.4.3 地震作用下框架弯矩、梁端简力及轴力图174.5 风荷载184.5.1 风荷载标准值/设计值计算184.5.2 柱的侧移刚度计算194.5.3 风荷载作用下的侧移验算204.5.4 风荷载作用下框架柱剪力和柱端弯矩设计值204.5.5 风荷载作用下框梁柱剪力和柱柱轴力设计值21第5章 竖向荷载作用下横向框架的内力分析225.1 计算单元（见图10）及计算简图225.2 荷载计算225.2.1 恒载计算225.2.2 活荷载计算245.2.3 柱自重计算245.3 恒荷载作用下框架内力分析255.3.1 梁固端弯矩计算255.3.2 传递系数C计算275.3.3 弯矩计算275.3.4 分配系数计算285.3.5 梁端剪力及柱轴力计算305.4 活荷载作用下框架内力分析325.4.1 梁固端弯矩计算325.4.2 传递系数C计算345.4.3 弯矩计算345.4.4 梁端剪力及柱轴力计算365.5 重力荷载代表值作用下结构内力计算385.5.1 荷载计算（由图9可知）395.5.2 梁固端弯矩计算405.5.3 弯矩计算41梁端剪力及柱轴力计算43第6章 内力组合456.1 框架梁内力组合456.2 框架柱内力组合48第7章 截面设计527.1 承载力抗力调整系数527.2 横向框架梁截面设计527.2.1 梁的正截面强度计算537.2.2 梁的斜截面受剪承载力计算567.3 柱截面设计587.3.1 轴压比验算597.3.2 正截面承载力计算597.3.3 斜截面承载力计算627.3.4 裂缝宽度验算667.4 节点设计667.4.1 节点核心区剪力设计值计算677.4.2 节点核心区截面抗震强度验算677.4.3 节点核心区截面验算67第8章 楼梯设计688.1 荷载和受力计算688.1.1 楼梯计算简图如下：688.1.2 荷载计算参数（单位kn/m）：688.1.3 各跑荷载及内力计算及示意图：688.2 配筋面积计算:698.3 配筋结果：708.3.1 各跑实际配筋结果：708.3.2 体谅配筋结果：71第9章 双向板楼盖设计729.1 屋顶楼板计算729.1.1 基本资料：729.1.2 计算结果：729.2 标准层楼板计算759.2.1 基本资料：759.2.2 计算结果：769.2.3 跨中挠度验算：769.2.4 裂缝宽度验算：77第10章 基础设计8010.1 地基承载力特征值和基础资料（以A柱为例）8010.2 基础底面尺寸和地基承载力验算8010.2.1 基础高度和埋置深度的确定8010.2.2 基础底面尺寸估算8010.2.4 基础其他尺寸的确定和基础高度验算8210.3 基础地面配筋计算83参考文献85致谢8687宁波大学科学技术学院本科毕业设计（论文）第1章 设计资料1.1 设计资料设计一钢筋混凝土办公楼，楼层5层，采用框架结构，办公楼长52.5m，宽17.4m，建筑面积4567.5m2。1.2 基本要求 认真贯彻“适用，安全 ，经济 ，美观”的设计原则。 掌握建筑与结构设计全过程，基本方法和步骤：了解和掌握与设计有关的设计规范和规定，并在设计中正确运用它们。 在建筑设计中，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。 在结构设计中，正确选择合理的结构形式，结构体系和结构布置，掌握结构的计算方法和基本构造要求。 认真编写设计说明书，计算书，并绘制相应的设计图纸。1.3 水文,地质条件工程位于地震区,抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度为0.10g,设计地震分组为第一组，建筑场地特征周期为0.3s;基本风压为0.40kN/m2,地面粗糙长度为B类;基本雪压为0.3kN/m2;场地地面以下0.6m内为填土,填土下层3.8m内为粉质黏土,地基承转力特征值fak=240.0KPa，地下水位-4.2m。第2章 建筑设计2.1 平面设计（1）该设计采用内廊式组合，使平面紧凑、组合灵活，走廊面积相对比例较小，满足使用要求，又节约用地，主要房间开间7.5m，进深7.6m。纵、横向定位轴线均与柱轴线重合，为使外墙、走廊墙壁平齐，纵梁轴线与柱轴线发生偏移（在荷载计算中采用单向偏向计算），满足美观与使用要求。（2）门厅位于人流集散的交通枢纽，起着室内外空间的过渡作用。门厅面积主要根据建筑物的性质、规模、功能要求及其空间处理确定，面积为54.00 m2满足使用要求。（3） 楼梯采用双折式，室内设两座，每个楼梯宽度为1.5m，符合规范要求。一层层高4.2m,其他层层高3.6 m，台阶踏步采用b=300mm,h=175 mm,其它层台阶踏步采用b=300mm,h=150 mm,级数由相应层高控制，平台宽度D=2.1 m,梯间进深7.60 m，开间3.3 m。见楼梯详图图1-2。（4） 走廊，依据功能使用要求及防火疏散规定，该方案走廊净宽1.65 m。（5） 卫生间，每层两间，分别布置在建筑纵向两端。卫生间根据使用人数确定坐式大便器、小便槽数目；在各卫生间内设置前室，作为盥洗室。2.2 剖面设计（1） 由建筑使用要求确定主体为五层，建筑物高度为18.6 m（不包括女儿墙0.9 m)。一层设有展览厅，为了不产生压抑感，而使人们感到亲切、舒适的空间感观，层高设为4.2 m。其他层层高为3.6 m。房间内横梁高为600mm，走廊内横梁高为600mm。为保证室内具有充足的天然采光，纵墙侧窗规格主要为1800mm1800 mm，2400mm1800 mm，窗台高度为800 mm，纵梁高度为600 mm。 （2） 为了防止室外雨水倒灌，防止建筑因沉降而使室内地面标高过低，为了满足建筑使用及增加建筑美观，要求室内外地面有一定高差，取室内外高差为450 mm。屋面采用上人屋面,女儿墙高度为900mm。 （3） 楼梯，本设计中采用踏步高h=150 mm,宽度b=300 mm，一层楼梯斜度为arctg（2100/3300）=36.080,其他层楼梯斜度为arctg（1500/3300）=27.160，均小于380。为使踏步面层耐磨、防滑，设防滑条（材料：1:1水泥金刚砂，高8 mm，宽10 mm）。栏杆采用不锈钢钢管，扶手高度为900 mm。 室内楼梯间均为封闭式防火楼梯，都设有窗户，便于采光。本设计为了减少地震时将会产生较大的扭转以及其他复杂应力，而首先破坏的可能性，故将楼梯间设置在内框架中，以保证抗震要求。 （4）外墙体采用240 mm240 mm的加气混凝土块，内墙体采用200 mm200 mm的粘土空心砖，M5混合砂浆砌筑。 （5） 屋顶采用有组织排水屋面，屋面坡度为2，沿沟坡度为2%。屋顶结构组成为： 高分子卷材防水层 1:3水泥沙浆找平层 挤塑式聚苯板保温层 1:8水泥炉渣找坡 1:3水泥沙浆找平层 现浇钢筋混凝土板100mm 板低抹灰（20mm）2.3 立面设计正立面、背立面窗户成组排列，墙面外装饰采用水刷石，大小间隔，层高的错层，以及室外楼梯、门廊、室内外高差均使整体产生一种特殊的感觉，庄重中灵活，而更显亲切。门窗表见表1-2。门窗表 表1层别Cbh数量备注Mbh数量备注1C11800180024塑钢窗M1240024002钢门C2240021004M21500210011木门C390012004M390021004M4150021002钢门2/5C11800180026塑钢窗M21000210011木门C2240021004M390021004C3900120062.4 结构体系、结构布置2.4.1 结构体系的选择框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，它既承受竖向荷载，又承受水平荷载。由于该设计水平荷载较多（地震力、风荷载等），总高度小于24m，属多层建筑，且处于70C抗震设防烈度区，类场地土，又为公用综合办公楼，比较砖混结构、框架-剪力墙结构，砖混结构满足不了使用功能要求和抗震设防要求；框架-剪力墙结构性能好，但造价较高。选择框架结构，由钢筋砼梁、柱等杆件刚接而成的框架体系则具有承载力高、整体性强、抗震性能好、平面布置灵活、易形成较大空间、施工方便等优点。2.4.2 基础形式本框架设计层数不多上部结构的荷载较小，地基坚实均匀，再综合考虑现场的工程水文条件、施，工件及经济技术条件，选择柱下独立基础较为合适。在考虑地下水位和其他的设置问题后，由基础埋置深度d=H/12=19500/12=1625mm，初步设定d=1650mm。2.4.3 结构布置2.4.3.1柱网的确定本框架采用小柱网形式（即一个开间为一个柱距），柱网布置为内廊式，主要开间7.5m（楼梯间为3.3m、卫生间为4.2 m），进深统一为7.6 m。见结构计算图12.4.3.2选择框架的布置选择横向承重方案，框架沿房屋横向布置。2.5 结构设计总说明（1） 本设计采用现浇钢筋混凝土结构，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；建筑抗震设防分类为丙类，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，框架的抗震等级为三级。（2） 本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下：结构的混凝土强度等级为C30，框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB335级（二级），板的钢筋及梁、柱箍筋采用HPB235级（一级），其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号（括号内）分别示于相应设计图纸内。（3） 混凝土保护层厚度：本工程上部结构为一类环境，上部结构的板的纵向受力钢筋的保护层厚度为20mm，次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为25mm，框架梁的纵向受力钢筋的保护层厚度单排钢筋为35mm，双排为60mm，柱的保护层厚度为35mm，施工中应采取措施保证；混凝土中的水泥用量、水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求。（4） 钢筋的锚固和连接：除设计图纸中另有表示或说明外，下部钢筋伸入支座的锚固长度为：板钢筋伸入支座的长度为120mm；非框架梁下部钢筋当为HRB335级时，伸入支座内的长度不小于12d（d为纵向钢筋直径）且在边支座处伸至距支座边20mm、在中间支座处伸至支座中心线处-10mm；对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15d，末端应有半圆弯钩。当钢筋直径小于或等于20mm时，其连接方式采用搭接，搭接长度分别为32d（HPB235级）、40d（HRB335级）。钢筋直径d22mm时，一律采用等强度对焊焊接。（5） 后砌隔墙与框架柱的连接：在砌筑的相应位置，在柱内预埋26插筋，沿高度300-500mm一道，埋入长度200mm，伸出柱 外长度500mm；后砌隔墙采用MU10粘土空心砖、M5混合砌浆。（6） 在结构施工时，其他各工种如电气、管道等均应配合施工，不得在结构施工后随意开洞。（7） 本说明中未尽事宜，应遵照有关国家标准、施工规范和操作规程进行；施工中出现问题应及时联系，协商解决。第3章 框架结构设计计算3.1 柱截面、梁跨度及柱子高度的确定3.1.1 初估截面尺寸: 1 主要承重框架:因为梁的跨度（7600mm、7500mm、2200mm）,取跨度较大者进行计算.取L=7600mm h=(1/101/18)L=760mm422.22mm 取h=700mm. Ln/h=7360/600mm=12.274 b=(1/21/3)h=300mm200mm取b=300mm.满足bh/4=700/4=175mm故框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm600mm，同理可知：BC列柱框架梁初选截面尺寸：bh=250mm350mm次梁初选截面尺寸为：bh=300mm500mm2 框架柱:底层柱h=(1/151/20)H=(1/151/20)4200=280mm210mm其它层柱h=(1/151/20)H=(1/151/20)3600=240mm180mmb=(12/3)h 取b=h 按轴力估算: AD列柱:No=43.6m7.5m(1014)KN/m2=1080KN1512KNBC列柱:No=44.9m7.5m(1014)KN/m2=1470KN2058KN按轴压比验算:此建筑抗震等级为二级，=0.8 选C30型混凝土 fc=14.3N/m2 N=(1.21.4)NoA、D列柱：AN/fc=(1.21.4)15121000/0.814.3=185035mm2BC列柱：AN/fc=(1.21.4)20581000/0.814.3=251853mm2故初选柱截面尺寸为：AD列柱： bh=450mm450mmBC列柱： bh=550mm550mm 3.2 确定结构计算简图:1三个假设：平面结构假定：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；楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；不考虑水平荷载作用下的扭转作用。2计算简图根据结构平面布置图,选定轴线作为计算单元. 如图2所示：3.2.1 板厚本结构采用双向板，板厚1/40=1/402200=55mm (:柱的短跨)。考虑到板的挠度、裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，取板厚h=100mm。3.2.2 柱高度底层柱高度h=4.2+0.45+1.0=5.65m，其中：4.2m为底层层高，0.45m为室内外高差，1.0m为基础顶面至室外地面的高度。其他柱高度等于层高，即：二、三、四、五、层为3.6m。由此得框架计算简图（图3）：3.3 荷载计算3.3.1 恒载3.3.1.1屋面恒载高分子卷材防水层 0.40 kN/1:3水泥沙浆找平层 20mm 20 0.02=0.4 kN/m2挤塑式聚苯板保温层 60mm 0.12 kN/1:8水泥炉渣找坡 80mm 1.44 kN/1:3水泥沙浆找平层 20mm 20 0.02=0.4 kN/m2现浇钢筋混凝土板 100mm 25 0.10= 2.50kN/板底抹灰 20mm 20 0.02=0.4 kN/m2 共计 5.66kN/3.3.1.2楼面恒载瓷砖地面（包括水泥砂浆打底） 0.55 kN/m2现浇钢筋混凝土板 100mm 2.50kN/板底抹灰 20mm 0.40kN/ 共计 3.45kN/3.3.1.3梁、柱高度梁：因计算屋、楼面恒荷载时，已考虑了板的自重，故在计算梁的自重时，应在梁截面高度中减去板的厚度。梁柱自重 表2梁（柱）编号截面bh（）跨度（m） 根数每根重量（kN）KL-10.300.607.1904.097.1=20.04KL-20.200.451.65401.991.65=3.28KL-30.300.607.05604.097.05=28.83KL-3a0.300.606.95604.096.95=28.43KL-40.300.603.75104.093.75=15.34KL-4a0.300.603.65104.093.65=14.93KL-50.300.602.85104.092.85=11.66KL-5a0.300.602.75104.092.75=11.25L-10.250.506.9602.776.9=19.11L-20.250.507.0602.777.0=19.39L-30.250.503.6102.773.6=9.97L-40.250.502.7102.772.7=7.48L-50.250.501.6352.771.6=4.43Z10.450.455.65185.675.65=32.04Z20.550.555.65188.315.65=46.95Z30.450.453.60725.673.60=20.41Z40.550.553.60648.313.60=29.16例：L1： L1自重 0.3 （0.6-0.10）25=3.75kN/m 抹灰（混合砂浆） （0.6-0.10）2 0.0217=0.34 kN/m 合计 4.09 kN/mZ1： Z1自重 0.450.4525=5.06 kN/m 抹灰（混合砂浆） 0.4540.0217=0.61 kN/m 合计 5.67 kN/m 3.3.1.4墙体自重 外墙：为240mm厚粘土空心砖，外墙面为水刷石（0.5 kN/m2），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：0.5+0.2415+0.0217=4.44 kN/m2内墙：为200mm厚加气混凝土块， 两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为：0.207.5+0.022 17=2.18 kN/m2窗户为塑钢型，单位面积重量为0.35 kN/m2，尺寸见表2 墙体计算门窗表 表3层别编号尺寸（bh）数量重量一C11.81.82427.22C22.42.147.06C31.51.242.52M12.42.424.03M21.52.11112.13M30.92.142.65M41.52.122.21二五C11.81.8104117.94C22.42.11628.22C31.51.22415.12M21.52.14751.52M30.92.11610.58墙体自重计算：一层：纵墙：（7.054.95-1.81.82）11+（3.754.95-1.51.22）2+（2.854.95-1.81.8） 2+（7.054.95-2.42.42）4.44+（7.054.95-1.52.1）11（27.22+4.03+2.52+12.13）=2528.28 kN横墙：（7.14.95-2.42.1）4+（1.654.95-1.52.1）2 4.44 +（7.14.95142.18）+（14.11+12.13）=1678.10 kN二/五层：纵墙：（7.052.9-1.81.82）12+（3.752.9-1.51.22）2+（2.852.9-1.81.8）2 4.44+（7.052.9-1.52.1）122.18+（29.50+2.52+13.23）=1350.97kN横墙：（7.12.9-2.42.1）4+（1.652.9-1.51.2）2 4.44 +（7.12.9142.18）+（14.11+1.26）=946.45kN女儿墙：（17.40.9+52.500.9）4.44=279.32 kN3.3.2 活荷载3.3.2.1屋/楼面活荷载不上人屋面均布活载标准值 0.5 kN/楼面活荷载标准值（办公室，会议室） 2.0 kN/楼面活荷载标准值（走廊） 2.5 kN/注：屋面均布活荷载与雪荷载，取较大者，不同时考虑。本设计不考虑积灰荷载。3.3.2.2 雪荷载Sk=rs0=1.00.4=0.4Sk-雪荷载的标准值（kN/m2）r-屋面积雪分布系数（荷载规范6.1.1）s0-基本雪压（kN/m2）（设计资料已明确为0.4）注：r由不同类型的屋面形式，由荷载规范6.2.1条规定采用。框架和柱按积雪全跨均布分布情况考虑。第4章 框架在水平力作用下的内力计算4.1 计算方法由于框架的质量荷刚度分布比较均匀，高度不超过40m，以剪切变形为主的结构，以及近似于单质点的结构体系，所以可以采用底部剪力法简化计算。多层框架房屋,楼盖的平面刚度大,房屋的集中质量主要集中在楼盖附近,一般采用层模型作为计算简图。建筑的重力荷载代表值是建筑物遭遇多遇地震时，可能出现的最大重力荷载。按建筑抗震设计规范GB500112001，建筑的重力荷载代表值应取质点范围内的永久荷载标准值与各可变荷载组合值之和。可变荷载组合值等于可变荷载标准值与组合系数之积。4.2 荷载分层总汇顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载+50%活载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重其它层重力荷载代表值：楼面恒载+50%楼面均布活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。第五层：G5=5.6617.452.5+279.32+0.5（0.317.452.5）+（20.0418+3.288+28.8312+28.4312+15.342+14.932+11.662+11.252+19.1112+19.3912+9.972+7.482+4.437）+0.520.4118+29.1618+1350.97+946.45）=9156.71 kN第四层：G4=3.4517.452.5+0.5（7.652.522.0+2.252.52.5）+（20.0418+3.288+28.8312+28.4312+15.342+14.932+11.662+11.252+19.1112+19.3912+9.972+7.482+4.437）+0.5（20.4118+29.1618+1350.97+946.45）=7663.9kN第三层：G3=3.4517.452.5+0.5（7.652.522.0+2.252.52.5）+（20.0418+3.288+28.8312+28.4312+15.342+14.932+11.662+11.252+19.1112+19.3912+9.972+7.482+4.437）+0.5（20.4118+29.1618+1350.97+946.45）=7663.9kN第二层：G2=3.4517.452.5+0.5（7.652.522.0+2.252.52.5）+（20.0418+3.288+28.8312+28.4312+15.342+14.932+11.662+11.252+19.1112+19.3912+9.972+7.482+4.437）+0.5（20.4118+29.1618+1350.97+946.45）=7663.9 kN第一层：G1=3.4517.452.5+0.5（7.652.522.0+2.252.52.5）+（20.0418+3.288+28.8312+28.4312+15.342+14.932+11.662+11.252+19.1112+19.3912+9.972+7.482+4.437）+0.5（32.0318+46.9518+2528.28+1678.10）=8618.38kN建筑物总重力荷载代表值为 =9156.71+7663.9+7663.9+7663.9+8618.38=40766.79kN质点重力荷载值见图 4.3 水平地震用力作下框架的内力计算4.3.1 梁线刚度计算（见表3）C30混凝土，EC=3.0 104 N/mm2； 梁线刚度ib 表4梁号L截面 bh(mm2)跨度L（mm）惯性矩Io=bh3/12(mm4)边框架梁中框架梁Ib =1.5 Io(mm4)ib=E Ib /l（N/mm）Ib =2.0 Io(mm4)ib=E Ib /l（N/mm）KL-13006007.61035.41098.110103.2010101.0810104.261010KL-22004502.21031.51092.2810103.1110103.0410104.141010KL-33006007.51035.41098.110103.241010KL-3a3006007.51035.41091.0810104.321010KL-43006004.21035.41098.110105.791010KL-4a3006004.21035.41091.0810107.711010KL-53006003.31035.41098.110107.361010KL-5a3006003.31035.41091.0810109.8210104.3.2 横向框架柱的侧移刚度D值计算柱线刚度列于表6，横向框架柱侧移刚度D值计算见表5 柱线刚度ib 表5柱号Zi截面(mm2)柱高度h（mm）惯性矩Ic=bh3/12(mm4)线刚度ic=E Ic /h（N/mm）Z14504505.651033.4171091.811010Z25505505.651037.6261094.041010Z34504503.61033.4171092.571010Z45505503.61037.6261095.721010 横向框架柱侧移刚度D值计算 表6项柱类型层目（一般层）(底层)（一般层） (底层)（kN/m）根数一层边框架边柱3.20/1.81=1.770.604095.364边框架中柱（3.20+3.11）/4.04=1.560.588791.244中框架边柱4.26/1.81=2.350.664459.7114中框架中柱（4.26+4.14）/4.04=2.070.639602.3214D248414.9二/五层边框架边柱3.202/（2.572）=1.250.389130.474边框架中柱（3.20+3.11）2/（5.722）=1.100.3618827.964中框架边柱4.262/（2.572）=1.660.4510784.2814中框架中柱（4.26+4.14）2/（5.722）=1.470.4222423.8414D576747.34.3.3 横向框架自震周期计算按顶点位移法计算框架自震周期。横向框架顶点位移计算见表7=1.7 0.6 =0.57（s）横向框架顶点位移 表7层次Gi （kN）（kN）Di (kN/m）层间相对位移59156.719272.58576747.30.01610.308647663.916936.48576747.30.02940.292537663.924600.38576747.30.04270.263227663.932264.28576747.30.05590.220518618.3840882.66248414.90.16460.16464.3.4 横向地震作用计算在类场地，7度震区，结构的特征周期Tg和地震影响系数为Tg=0.30 s=0.08由于0.57 s1.4 Tg=1.4 0.30=0.42 s，故考虑顶部附加水平地震作用，取=0.080.57+0.07=0.115结构底部剪力为： =（0.30/0.57）0.90.080.8540766.79=1555.74 kN顶点附加地震作用为：=0.1151555.74=178.91kN，计算结果列于表8各层横向地震作用及楼层地震剪力 表8层次hi（m）Hi（m）Gi（kN）GiHi（kN.m）Fi（kN）Vi（kN）53.620.059156.71183592.040.35478.99657.9043.616.457663.9126071.120.24328.92986.8133.612.857663.998481.120.19256.931243.7523.69.257663.970891.080.13184.951428.7015.655.658618.3848693.850.09127.041555.74527729.23横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图54.3.5 横向框架抗震变形验算地震作用下，层间弹性位移验算见表9 横向变形验算 表9层次层间剪力Vi（kN）层间刚度Di（kN）层间位移（m）层高hi（m）层间相对弹性转角5657.90576747.30.001343.61/26831/5504986.81576747.30.002013.61/178831243.75576747.30.002543.61/141921428.70576747.30.002913.61/123511555.74248414.90.007375.651/6314.4 水平地震作用下，横向框架的内力分析（D值法）4.4.1 水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值 水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值 表10柱层h(m)Vi（kN）kN/mDkN/mVik（kN）yokN/mkN/m边柱53.6657.90576747.310784.280.018712.301.660.38316.9627.3243.6986.81576747.310784.280.018718.451.660.4529.8936.5333.61243.75576747.310784.280.018723.261.660.48340.4443.2823.61428.70576747.310784.280.018726.711.660.48346.4549.7215.651555.74248414.94459.710.018027.932.350.61597.0560.75中柱53.6657.90576747.322423.840.038925.581.470.37435.9156.1743.6986.81576747.322423.840.038938.371.470.45062.1575.9733.61243.75576747.322423.840.038948.361.470.47485.3088.7823.61428.70576747.322423.840.038955.551.470.50099.9