六层居民楼结构设计.docx

六层居民楼结构设计第1章 绪论毕业设计师大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓广、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为六层居民楼结构设计。在前期，我温习了结构力学、混凝土结构、工程结构抗震设计、基础工程等知识，并借阅了建筑抗震设计规范、建筑结构荷载规范等规范。通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。毕业设计的这段时间，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对规范、规程、手册等相关资料的理解认识。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以专业软件校正。由于自身水平有限，难免有疏忽之处，敬请各位老师批评指正。1.1本课题研究目的和意义随着社会的不断发展和人们物质生活水平的提高，框架结构（住宅、公共建筑）将会得到很大发展。由于框架结构具有空间大，平面布局灵活多样的特点，满足了人们不断要求个性化的要求。我选择的毕业设计题目是某六层居民楼的结构设计。要求技术先进、经济合理，安全可靠，设计方法上有一定的创新。在结构方案选择上，我采用的是钢筋混凝土框架结构体系。框架结构空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；建筑立面容易处理；计算理论也比较成熟。采用现浇式，结构的整体性、刚度较好，设计处理好能达到较好的抗震效果。弥补了框架结构抗侧刚度小的缺点。1.2本课题研究现状进入当代社会，随着经济的快速发展，传统的木质，砖混结构已不能满足现代建筑的要求。钢筋混凝土框架结构的出现则突破了这些局限性：一方面，框架结构以梁柱承重的特点使平面布置更加灵活；另一方面，梁柱本身结构类型和布置位置也可以灵活选定，比如柱子可以选用L型、T型、十字形等类型，如此可以使整个立面更加富于变化，充分利用建筑空间；再则，通过合理设计，框架结构可以做成延性框架，延性框架的抗震性能好，可承受较大侧向变形。因此，钢筋混凝土框架结构在多、高层办公楼中得到了广泛的使用。框架式由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和珠由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般使用与建造不超过15层的房屋。1.3本课题研究内容1、掌握多层框架结构的结构构件布置，包括楼（屋）盖结构方案与布置、基础方案布置等；2、掌握多层框架结构的荷载和内力计算、内力组合以及配筋计算的方法和步骤；3、掌握结构构造措施及其特殊部位的处理方法等；4、完成结构主要构件的配筋，并绘制结构施工图。第2章 建筑设计说明2.1 建筑依据1、城市居住区规划设计规范2、住宅建筑规范3、住宅设计规范4、建筑设计防火规范5、高层民用建筑设计防火规范6、人民防空地下室设计规范7、汽车库建筑设计规范8、民用建筑设计通则2.2工程概况1、工程名称：上理小区六层居民楼2、工程建筑面积：约3000mm3、工程建筑总高度：21.25m4、工程结构类型：六层框架结构5、工程建筑使用年限：50年2.3设计理念1、紧扣主题，结合场地的地理特征，营造和谐的社区环境；2、打造功能完善，交通便捷，空间丰富，配套设施齐全的新型社区；3、建筑立面追求简约时尚，现代典雅的建筑风格；4、营造景观优美，层次分明。第3章 结构设计说明3.1结构体系的选择本次设计的题目是六层居民楼结构设计，属民用建筑。建筑高度未超过24m，属多层结构。采用现浇式混凝土框架结构；楼板采用现浇肋梁楼盖。3.2结构体系确定的依据1、框架建筑的主要优点是：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；建筑立面容易处理；计算理论也比较成熟。其主要缺点是：抗侧刚度小，水平位移较大，在地震作用下非结构构件破坏较严重，故限制了建造高度。符合居民楼设计技术先进、经济合理，安全可靠的要求。2、采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好能达到较好的抗震效果。弥补了框架结构抗侧刚度小的缺点。3、现浇楼盖的刚度大，整体性好，抗震抗冲击性能好，防水性好，对不规则平面的适应性强，开洞容易。3.3结构布置情况1、柱网布置：应与建筑分隔墙布置相协调，将柱子设在纵横建筑隔墙交叉点上，减少柱子对建筑使用功能的影响。2、承重框架的布置：采用横向框架混合方案。横向框架承重方案是在横向布置框架承重梁，在纵向布置连系梁。可获得较高的室内净高，有利于设备管线的穿行。另外，上海地区土质松软，可利用横向框架的刚度来调整房屋的不均匀沉降。3.4地基方案的选择因为框架结构主要因相邻柱基的沉降差使构件受剪扭曲而损坏，因此地基变形由沉降差控制。上海地区土质11.2m为填土，1.22m为褐黄色粉质粘土，1020m为淤泥质粘土，因此地基基础一般采用“宽基浅埋”。因此采用柱下独立基础。这类基础的抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高等情况下使用。与无筋基础相比，其基础高度较小，因此更适宜在基础埋深较小时使用。3.5 施工材料第一：本工程中采用的钢筋箍筋为级钢，主筋为级钢，。 第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为20mm。 第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 第四：本工程混凝土强度等级为C20，C30。 第五：墙体外墙采用240 mm厚的蒸压灰砂砖，内墙采用240mm厚的蒸压粉煤灰加气砼砌块。 第六：当门窗洞宽时,应采用钢筋砖过梁,放置两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽时,设置钢筋混凝土过梁。3.6 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：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度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。第三：未详尽说明处，按相关规范执行。第4章 设计计算书4.1初步设计资料4.1.1工程名称上理小区6层居民楼结构设计。4.1.2工程概况占地面积525m，建筑总高为21.95m,层高3.3m，室内外高差为0.950m，基础顶面至室外地坪取-0.500。4.1.3自然条件基本风压0.55kN/m，地面粗糙度为B类；基本雪压0.20kN/m。4.1.4水文资料常年地下水位低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。4.1.5地震烈度本工程地震设防烈度为7度，抗震等级为三级，设计基本地震加速度0.15g，属抗震丙类建筑。4.1.6材料使用1、混凝土：梁柱板均使用C30混凝土。2、钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。3.、墙体：a. 外纵墙采用蒸压灰砂砖（18kN/m），尺寸为240mm120mm60mm，外墙面采用水刷石墙面，内墙面为水泥粉刷墙。b. 内纵墙采用蒸压灰砂砖（18kN/m）,两侧均为水泥粉刷墙面。c. 女儿墙采用蒸压灰砂砖（18kN/m），两侧为水刷石墙面，墙高1100mm，100mm厚混凝土压顶。4、窗：均为铝合金窗（0.35kN/m）5、门：除大门为玻璃门（0.45kN/ m），房间均为木门(0.2kN/m).4.2梁,柱截面尺寸的初选及结构布置本结构为6层，底层层高为4.75m，其余层为3.3m。内外墙的做法：均砌240mm厚蒸压灰砂砖，楼层屋盖均为现浇钢筋混凝土结构。屋面板厚取120mm，楼板厚取100mm。选第轴交A，B，C轴一榀框架作为计算单元，并据此来进行框架计算与配筋。其余框架可参照此榀框架进行配筋4.2.1梁柱截面尺寸初选一、梁截面尺寸的估算：选取第轴交A、B、C、D、E轴一榀框架作为计算单元，并据此来进行框架计算。BC、CD、DE跨: 取500mm故框架横梁的截面尺寸为AB跨: L=2000 mm，截面尺寸取L=2600mm的连系梁截面尺寸取其余连系梁截面尺寸取二、柱截面尺寸的估算1. 按轴力估算注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数（边柱取1.3，中柱取1.25）。为柱的负载面积,即该柱承担楼面荷载面积，近似按1/2柱距划分。折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14。为验算截面以上的楼层层数。底层柱轴力估算：边柱：中柱：2. 按轴压比验算:此建筑设防烈度为7度，高度24m，抗震等级为三级，查表得轴压比限值, 选用C30型混凝土=14.3 N/m2，根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为矩形，初步估计：边柱（E轴）的尺寸为，中柱（B、C、D轴）的尺寸为4.2.2结构布置图4-2-1 轴网布置图4.3确定框架结构的计算简图框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离，底层柱高从基础底算至二层楼面，室内外的高差为0.950m，取基础顶至室外地坪通常取0.500m,故底层柱高4.75m，其他层柱高为3.3m，在框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取（为梁的截面惯性矩）。AB跨：BC、CD、DE跨：A、E轴底层柱：B、C、D底层柱：A、E轴其余柱：B、C、D其余柱：令B、C、D轴其余柱线刚度：，则框架的计算简图如下：图4-3-1框架计算简图及各杆件相对线刚度4.4重力荷载代表值的计算4.4.1恒荷载计算（1）屋面15厚水泥砂浆找平层40厚C20细石混凝土刚性防水高聚物改性沥青防水0.400kN/m215厚水泥砂浆找平层0.01520 kN/m2=0.300kN/m240厚水泥石灰焦渣砂浆3找坡0.0414 kN/m2=0.560kN/m280厚矿渣水泥保温层0.0814.5 kN/m2=1.160kN/m2120厚现浇钢筋混凝土板0.1225 kN/m2=3.00kN/m210厚混合砂浆顶棚0.0117 kN/m2=0.17kN/m2合计： 6.890 kN/m2（2）标准层楼面（大理石楼面）30mm厚1:3干硬性水泥砂浆1.160kN/m2 100厚现浇钢筋混凝土板0.1025 kN/m2=2.500kN/m210厚混合砂浆顶棚0.1017 kN/m2=0.170kN/m2合计： 3.830 kN/m2（3）梁自重钢筋混凝土250.3(0.50-0.10) kN/m=3.000kN/m10厚抹灰层0.01(0.50-0.10)2+0.3017 kN/m=0.187kN/m合计： 3.187kN/m钢筋混凝土250.25(0.40-0.10) kN/m=1.875kN/m10厚抹灰层0.01(0.40-0.10)2+0.2517 kN/m=0.145kN/m合计： 2.100 kN/m（4）柱自重钢筋混凝土250.400.40 kN/m=4.000kN/m10厚抹灰层0.010.40417 kN/m=0.272kN/m合计： 4.272 kN/m钢筋混凝土250.500.50 kN/m=6.250kN/m10厚抹灰层0.010.50417 kN/m=0.340kN/m合计： 6.590 kN/m（5）标准层外纵墙自重 墙砌体0.90.2418 kN/m=3.890kN/m 铝合金窗0.3515 kN/m=0.525kN/m水刷石外墙面(3.3-1.5)0.5 kN/m=0.900kN/m水泥粉刷内墙面(3.3-1.5)0.36kN/m=0.648kN/m合计: 5.963 kN/m（6）标准层内纵墙自重 墙砌体3.30.2418 kN/m=14.256kN/m水泥粉刷内墙面3.30.362 kN/m=2.376kN/m合计: 16.632 kN/m（7）女儿墙自重（墙高1100mm，100mm厚的混凝土压顶） 1100mm高墙体自重1.100.2418 kN/m=4.750kN/m 100mm厚混凝土压顶0.10.2425 kN/m=0.600kN/m水泥粉刷层(1.22+0.24)0.5 kN/m=1.320kN/m合计: 6.670 kN/m（8）天沟自重（现浇天沟板，贴琉璃瓦） 天沟板25(0.06+0.12)0.08+(0.6+0.2)(0.5+0.36) kN/m=2.13kN/m琉璃瓦3.30.362 kN/m=2.376kN/m合计: 16.632 kN/m4.4.2屋面及楼面活荷载计算根据建筑荷载规范查得（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（2）雪荷载标准值Sk=1.00.20 kN/m2=0.20 kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者。4.5竖向荷载作用下框架结构的内力计算确定板传给梁的荷载时，要一个区格一个区格的考虑。对每个板区格，先区分是单向板还是双向板。本结构中均为双向板。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或梯形荷载可等效为均布荷载。本榀框架楼板面荷载的传递示意图如图所示：图4-4-1板的导荷方式图4.5.1等效均布荷载计算 集中荷载：等效荷载 梯形均布荷载：，等效荷载： 三角形均布荷载 等效荷载4.5.2 梁上荷载标准值计算AB轴间框架梁屋面板传给梁的荷载楼面板传给梁的荷载 BC轴间框架梁屋面板传给梁的荷载楼面板传给梁的荷载轴间次梁屋面板传给次梁的荷载楼面板传给次梁的荷载 CD轴间框架梁C、D轴间的框架梁不仅有均布荷载，还有次梁传来的集中荷载。计算 时将次梁的集中荷载等效为框架梁的均布荷载。次梁传给梁的荷载（）屋面：楼面：屋面板传给梁的荷载楼面板传给梁的荷载DE轴间框架梁 与CD轴间框架梁相同4.5.3 柱上荷载标准值计算A轴纵向梁传来集中荷载计算 1. 顶层柱女儿墙及天沟自重 梁自重 板传荷载2. 标准层柱墙自重 梁自重板传荷载B轴纵向梁传来集中荷载计算1. 顶层柱 梁自重 板传荷载2. 标准层柱梁自重 板传荷载C轴纵向梁传来集中荷载计算 1. 顶层柱 梁自重 板传荷载2. 标准层柱梁自重 板传荷载D轴纵向梁传来集中荷载计算 1. 顶层柱 梁自重 板传荷载2. 标准层柱梁自重 板传荷载E轴纵向梁传来集中荷载计算 1. 顶层柱女儿墙及天沟自重 梁自重 板传荷载2. 标准层柱墙自重 梁自重 板传荷载竖向荷载作用下框架梁受荷总图：图4-5-1框架梁受荷总图4.5.4内力计算共有恒荷载，活荷载（按活荷载满布简化计算，本结构的活载与恒载之比仅占1/3左右，按活载满布简化计算误差不大）、风荷载、地震作用四种工况。对前两种荷载工况采用分层法计算内力，对后两种荷载工况采用D值法计算内力。内力计算中，沿用结构力学对内力正负号的规定，梁端弯矩对梁端而言以顺时针为正（对节点而言以逆时针为正）；剪力以使所在的隔离体产生顺时针转动为正，轴力以拉为正。一竖向荷载作用下的内力计算（弯矩二次分配法） 用弯矩二次分配法计算竖向恒（活）载作用下的杆端弯矩： (1)将多层框架沿高度分成若干单层无侧移的敞口框架，每个敞口框架包括本层梁和与之相连的上，下层柱。梁上作用的荷载，各层柱高及梁跨度均与原结构相同。 (2)除底层柱的下端外，其他各柱的柱端应为弹性约束。为便于计算，均将其处理为固定端。这样将使柱的弯曲变形有所减小，为消除这种影响，可把除底层柱以外的其他各层柱的线刚度乘以修正系数0.9。修正后框架的相对线刚度图如下：图4-5-2框架计算简图及各杆件相对线刚度 (3)用无侧移框架计算方法，计算各敞口框架的杆端弯矩，由此所得的梁端弯矩即为其最后弯矩值；因每一层柱属上下两层，所以每一柱端的最后弯矩值需将上下层计算所得的弯矩值相加。相加后可能导致新的不平衡，可对这些不平衡弯矩再作一次弯矩分配。 在计算每个节点周围各杆件的弯矩分配系数时，应采用修正后的柱线刚度计 算，并且底层柱和各层梁的传递系数均取1/2，其他各层柱的传递系数改用1/3。 (4)在杆端弯矩求出后，可用静力平衡条件计算梁端剪力及梁跨中弯矩；由逐层叠加柱上的竖向荷载和与之相连的梁端剪力，即得柱轴力。计算剪力V：对于矩形荷载:梯形形荷载: 三角形形荷载:1.恒荷载标准值下的内力计算固端弯矩屋面： 楼面：93恒载作用下各层杆端弯矩计算如下表4-5-1 恒载作用下顶层弯矩计算表4-5-2 恒载作用下标准层弯矩计算表4-5-3 恒载作用下底层弯矩计算恒载作用下各层杆端弯矩图如下所示：图4-5-3 恒载作用下弯矩图2活载作用下固端弯矩的计算固端弯矩活载作用下各层杆端弯矩计算如下：表4-5-4 活载作用下顶层弯矩计算表4-5-5 活载作用下标准层弯矩计算表4-5-6 活载作用下底层弯矩计算活载作用下各层杆端弯矩图如下所示：图4-5-4 活载作用下弯矩图3梁端剪力及柱轴力计算（1）恒荷载作用下内力计算静力计算AB跨1. 顶层2. 25 层3. 底层BC跨1. 顶层2. 25 层3. 底层CD跨1. 顶层2. 25 层3. 底层DE跨1. 顶层2. 25 层3. 底层（2）活荷载作用下内力计算静力计算AB跨1. 顶层2. 25 层3. 底层BC跨1. 顶层2. 25 层3. 底层CD跨1. 顶层2. 25 层3. 底层DE跨1. 顶层2. 25 层3. 底层轴力计算过程见下表1. 恒载作用下柱轴向力表4-5-7 恒载下A轴柱轴向力层次梁端剪力kN节点集中荷载kN柱自重kN柱轴力/kN上柱下柱60.7963.66 14.10 64.4578.5552.0237.98 14.10 118.55132.6542.0237.98 14.10 172.65186.7532.0237.98 14.10 226.75240.8522.0237.98 14.10 280.85294.9512.0237.98 20.29 334.95355.24表4-5-8 恒载下B轴柱轴向力层次梁端剪力/kN节点集中荷载/kN柱自重/kN柱轴力/kN左右上柱下柱610.2931.9778.26 21.75 120.52142.2756.0220.4446.96 21.75 215.69237.4446.0220.4446.96 21.75 310.86332.6136.0220.4446.96 21.75 406.03427.7826.0220.4446.96 21.75 501.20522.9516.6620.3446.96 31.30 596.91628.21表4-5-9 恒载下C轴柱轴向力层次梁端剪力/kN节点集中荷载/kN柱自重/kN柱轴力/kN左右上柱下柱637.7143.91103.28 21.75 184.90206.65524.2234.0360.86 21.75 325.76347.51424.2234.0360.86 21.75 466.62488.37324.2234.0360.86 21.75 607.48629.23224.2234.0360.86 21.75 748.34770.09124.3233.9360.86 31.30 889.20920.50表4-5-10 恒载下D轴柱轴向力层次梁端剪力/kN节点集中荷载/kN柱自重/kN柱轴力/kN左右上柱下柱646.8152.66103.28 21.75 202.75224.50532.5440.1360.86 21.75 358.03379.78432.5440.1360.86 21.75 513.31535.06332.5440.1360.86 21.75 668.59690.34232.5440.1360.86 21.75 823.87845.62136.8340.3860.86 31.30 983.691014.99表4-5-11 恒载下E轴柱轴向力层次梁端剪力kN节点集中荷载kN柱自重kN柱轴力/kN上柱下柱638.0688.67 14.10 126.73140.83530.6351.88 14.10 223.34237.44430.6351.88 14.10 319.95334.05330.6351.88 14.10 416.56430.66230.6351.88 14.10 513.17527.27130.3851.88 20.29 609.53629.822. 活载作用下柱轴力表4-5-12 活载下A轴柱轴向力层次梁端剪力节点集中荷载柱轴力60.88 6.60 7.48 51.20 6.60 15.28 41.20 6.60 23.08 31.20 6.60 30.88 21.20 6.60 38.68 10.92 6.60 46.20 表4-5-13 活载下B轴柱轴向力层次梁端剪力节点集中荷载柱轴力左右63.127.4624.6035.1852.807.6724.6070.2542.807.6724.60105.3232.807.6724.60140.3922.807.6724.60175.4613.087.6424.60210.78表4-5-14 活载下C轴柱轴向力层次梁端剪力/kN节点集中荷载柱轴力左右68.888.2427.72 44.8458.678.3827.72 89.6148.678.3827.72 134.3838.678.3827.72 179.1528.678.3827.72 223.9218.708.3627.72 268.70表4-5-16 活载下D轴柱轴向力层次梁端剪力/kN节点集中荷载柱轴力左右69.0010.4227.72 47.1458.869.9027.72 93.6248.869.9027.72 140.1038.869.9027.72 186.5828.869.9027.72 233.0618.889.9627.72 279.62表4-5-17 活载下E轴柱轴向力层次梁端剪力节点集中荷载柱轴力66.8213.8620.6857.3413.8641.8847.3413.8663.0837.3413.8684.2827.3413.86105.4817.2813.86126.624.6风荷载作用下框架结构的内力计算 为简化计算，通常将计算单元范围内外墙面的分布风荷载化为等量的作用与楼面处的集中风荷载，由式可得第i层顶的集中风荷载算式：按地面粗糙度为B类查建筑荷载规范得基本风压为本层层高（对底层从室外地面算起）为上层层高（对顶层为女儿墙高的2倍）为计算单元迎风面的宽度本建筑的高度为，取；对于矩形平面计算过程见下表表4-6-1 各层节点处集中风荷载离地高度/m20.751.263 11.30.553.32.48.49 17.451.194 11.30.553.33.39.30 14.151.116 11.30.553.33.38.69 10.851.020 11.30.553.33.37.94 7.551.000 11.30.553.33.37.79 4.251.000 11.30.554.253.38.91 柱横向抗侧刚度值的计算：表4-6-2 顶层柱D值计算A1.140.36 15518 B0.990.33 34552 C1.040.34 35700 D1.040.34 35700 E1.270.39 8013 表4-6-3 标准层柱D值计算A1.140.36 15518 B0.990.33 34552 C1.040.34 35700 D1.040.34 35700 E1.270.39 8013 表4-6-4 底层柱D值计算A1.350.55 17702 B1.190.53 41460 C1.250.54 42139 D1.250.54 42139 E1.520.57 8879 表4-6-5 柱总抗侧移刚度计算表层次柱ABCDE615518834552113570011357001180131151551883455211357001135700118013114155188345521135700113570011801311315518834552113570011357001180131121551883455211357001135700118013111177028414601142139114213911887911表4-6-6 风载下框架楼层层间位移计算表层次68.498.490.000010.00001最大层间位移层高比很小，故风荷载在结构中不起控制作用，内力组合时可以不考虑。59.3017.790.000010.0000248.6926.480.000020.0000337.9434.420.000020.0000427.7942.210.000030.0000618.9151.120.000030.000064.7水平地震作用下横向框架的内力计算该建筑物的高度为小于40m,以剪切变形为主,且刚度和质量沿高度均匀分布,故可以采用底部剪力法计算水平地震作用。重力荷载+水平地震作用(7、8度，高度) 对于一般仅有恒载和活载作用的民用建筑，时，可按，否则可按。4.7.1重力荷载代表值的计算顶层重力荷载包括：屋面恒载，50%屋面雪载，纵横梁自重，半层柱自重半层墙体自重包括窗的自重。其它层重力荷载包括：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上下个半层柱及纵墙体自重（包括门窗），柱自重，隔墙自重。计算过程如下：1. 顶层纵、横梁自重：下半层墙体自重：合计：2. 标准层纵、横梁自重：上、下半层墙体自重：上、合计：3. 底层纵、横梁自重：上、下半层墙体自重：合计：4.7.2框架抗侧移刚度D和结构基本自震周期的计算 1、见计算简图确定各的杆件相对线刚度计算值。 2、柱的侧移刚度按式计算，式中为柱的侧移刚度修正系数，由相关表可查得。（根据梁柱的的不同） 框架结构内力计算中，由于楼板作为框架梁的翼缘参与工作，使得梁的刚度有所提高，通常采用简化方法进行处理。根据翼缘参与工作的程度，现计算矩形截面梁的惯性矩再乘以不同的增大系数。为梁矩形部分的截面惯性矩。表4-7-1 中框和边框架线刚度分布表结构类型中框架梁边框架梁现浇楼面表4-7-2 柱抗侧移刚度表线刚度表4-7-3柱抗侧移刚度修正系数表位置边柱中柱一般层底层固接柱横向抗侧刚度值的计算：表4-7-4顶层柱D值计算A1.140.36 15518 B0.990.33 34552 C1.040.34 35700 D1.040.34 35700 E1.270.39 8013 表4-7-5标准层柱D值计算A1.140.36 15518 B0.990.33 34552 C1.040.34 35700 D1.040.34 35700 E1.270.39 8013 表4-7-6底层柱D值计算A1.350.55 17702 B1.190.53 41460 C1.250.54 42139 D1.250.54 42139 E1.520.57 8879 表4-7-7柱总抗侧移刚度计算表层次柱ABCDE615518834552113570011357001180131151551883455211357001135700118013114155188345521135700113570011801311315518834552113570011357001180131121551883455211357001135700118013111177028414601142139114213911887911结构基本自振周期的计算 结构基本自振周期有多种计算方法，常用的有假想顶点位移法，能量法和经验公式法。现用假想顶点位移法计算结构的自振周期。表4-7-8假想顶点位移法计算结果层次67699.817699.810.00560.106557130.5114830.320.01080.100947130.5121960.830.01590.090137130.5129091.340.02110.074227130.5136221.850.02630.053117308.1143529.960.02680.0268结构基本自振周期考虑非结构墙影响，则结构的基本自振周期为：4.7.3横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算1、层间剪力计算及横向框架侧移验算: 由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地土为类，设计地震分组为第一组，由建筑抗震设计规范查得：，故本建筑采用底部剪力法进行水平地震作用的近似计算所以不考虑顶部附加地震作用，可以采用下面的公式进行计算：表4-7-9层间位移表层次67699.8121.25163620.96 569121.01851.00 851.00 0.0006 57130.5117.95127992.65 665.70 1516.70 0.0011 47130.5114.65104461.97 543.31 2060.02 0.0015 37130.5111.3580931.29 420.93 2480.95 0.0018 27130.518.0557400.61 298.54 2779.49 0.0020 17308.114.7534713.52 180.55 2960.04 0.0021 层间弹性位移角满足位移要求2、框架地震内力计算 震害表明，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等，它们的震害比下面主体结构严重。这是由于出屋面的这些建筑的质量和刚度突然变小，地震反应随之增大的缘故。在地震工程中，把这种现象称为“鞭稍效应”。因此抗震规范规定，采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予以计入。 1.横向地震作用下柱反弯点高度计算： 根据总层数，该柱所在层数，梁柱查表得到柱反弯点，根据上下横梁线刚度比值来查得修来计算刚度的大小，根据上下层高度变化查得修，用来计算出层高，所以，可以求出柱在水平力作用下的反弯点计算过程见下表表4-7-10 A轴柱层次63.301.140.3570000.3571.18 53.301.140.4500000.4501.49 43.301.140.4570000.4571.51 33.301.140.5000000.5001.65 23.301.140.5000000.5001.65 14.751.350.6430000.6433.05 表4-7-11 B轴柱层次63.300.990.3500000.3501.16 53.300.990.4500000.4501.49 43.300.990.4500000.4501.49 33.300.990.5000000.5001.65 23.300.990.5000000.5001.65 14.751.190.6500000.6503.09 表4-7-12 C轴柱层次63.301.040.3520000.3521.