长安区科技局办公楼设计毕业设计.doc

长安区科技局办公楼设计毕业设计主要符号表G 永久荷载的分项系数；Q 可变荷载的分项系数；SGK 永久荷载效应的标准值；SQK 可变荷载效应的标准值；T 结构自振周期；FEk 结构总水平地震作用标准值；Geq 地震时结构（构件）的重力荷载代表值、等效总重力荷载代表值；max 水平地震影响系数最大值；fy 普通钢筋的抗拉强度设计值；fy 普通钢筋的抗强度设计值；b 矩形截面宽度、T 形、I 形截面的腹板宽度；bf T 形或 I 形截面受拉区的翼缘宽度；bf T 形或 I 形截面受压区的翼缘宽度；d 钢筋直径或圆形截面的直径；c 混凝土保护层厚度；h 截面高度；h0 截面有效高度；hf T 形或 I 形截面受拉区的翼缘高度；hf T 形或 I 形截面受压区的翼缘高度；AS 受拉区纵向非预应力钢筋的截面面积；AS 受压区纵向非预应力钢筋的截面面积；Acor 箍筋内表面范围内的混凝土核心面积；e 轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离；e 轴向力作用点至纵向受压钢筋合力点的距离；e0 轴向力对截面重心的偏心距；ea 附加偏心距；ei 初始偏心距；VCS 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；aS 纵向非预应力受拉钢筋合力点至截面近边的距离；aS 纵向非预应力受压钢筋合力点至截面近边的距离； 偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数； 计算截面的剪跨比； 纵向受力钢筋的配筋率；sv 竖向箍筋、水平箍筋或竖向分布钢筋、水平分布钢筋的配筋率；v 间接钢筋或箍筋的体积配筋率；MC 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可，按弹性分析分配；Mb 节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和1西安工业大学毕业设计(论文)绪论毕业设计是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、拓宽、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。本次毕业设计题目为长安区科技局办公楼框架结构设计。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕设中期，我们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。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，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，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。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，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 西安工业大学毕业设计(论文)1 建筑设计1.1设计要点1.1.1建筑平面设计（1）依据建筑功能要求，确定柱网的尺寸，然后，再逐一定出各房间的开间和进深；（2）根据交通、防火与疏散的要求，确定楼梯间的位置和尺寸；（3）确定墙体所用的材料和厚度，以及门窗的型号与尺寸。1.1.2建筑立面设计（1）确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调；（2）与平面图对照，核对雨水管、雨棚等的位置及做法；（3）确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸。1.1.3建筑剖面设计（1）分析建筑物空间组合情况，确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位；（2）进一步核实外墙窗台、过梁、圈梁、楼板等在外墙高度上的关系，确定选用那种类型的窗台、过梁、圈梁、楼板及其形状和材料；（3）根据平面图计算确定的尺寸，核对楼梯在高度方向上的梯段的尺寸，确定平台梁的尺寸。1.2方案设计本方主要特点:突出以人为本,努力创造功能合理,经济适用,安全舒适,环境优美,满足现代人工作的办公楼,方案可实施性较强。1.2.1建筑平面设计平面上力求简单、规则、对称，整个建筑平面为“一”字形，既有利于自然采光和自然通风，同时又有利于抗震。 整栋建筑为南北朝向，建筑物主入口的朝向为北边。本办公楼工程为现浇混凝土框架结构，在框架结构的平面布置上，柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格，使框架结构的脉络，柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使结构受力合理，构件种类少，施工方便，柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调，一般常将柱子设在纵横建筑墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常用的柱网布置方式有：内廊式、外廊式、等跨式、对称不等跨式等。本框架结构办公楼采用内廊式柱网布置。各个房间的开间和进深根据现行办公建筑设计规范划定。建筑物的总长为54.6米，总宽度为16.8米，其长宽比约为3.3，满足7度抗震设防区建筑物长宽比不允许超过6.0的要求。该工程为一科技局办公楼，根据使用功能的要求，每层设有办公室，会议厅，资料档案室，配电室等。1.2.2建筑立面设计该办公楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗，有效的满足室内采光的要求，同时可以表现简洁和现代感。建筑立面和竖向剖面上力求规则，避免立面的凹进或突出，使结构的侧向刚度变化均匀，有利于结构抗震。1.2.3建筑剖面设计建筑物的剖面图要反应出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合关系。在建筑物的层高上，考虑到建筑空间比例要求及办公建筑设计规范规定办公楼室内净高要求，该办公楼的层高为常用的3.3m，室内外高差为0.45m。根据总建筑面积等各方面的要求，该建筑物为5层；总建筑高度为17.25m，其高宽比为1.03，满足7度抗震设防烈度区建筑物高宽比不允许超过4的要求。另外从室内采光和通风的角度考虑，窗台的高度取0.9m。屋顶为形式。此设计满足“适用、安全、经济、美观的总体要求，建筑平面简洁、明快、体现时代待征，结构方案合理，体系选择准备、技术先进、利于施工，装饰简洁适用、经济。1.3建筑设计说明本工程为拟建长安区科技局办公楼，该工程总面积约为4500m2，根据任务书提供及查找资料基本风压为0.35kN/m2，基本雪压为0.20kN/m2。该办公楼位于抗震设防烈度为7度的区域，设计基本地震加速度为0. 15g，设计地震分组为第一组，框架抗震等级为三级。1.3.1图中标注除有特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。1.3.2本图根据任务书要求按七度地震区抗震设防。楼面、走廊及楼梯允许活荷载为2.0kN/m2。房屋正常使用年限为50年。1.3.3放样以现场实际为放样依据。1.4建筑材料及做法1.4.1墙体工程选用混合砂浆(1)20厚混合砂浆抹面(2)240厚加气混凝土砌块1.4.2门窗塑钢门窗和实木装饰门1.4.3屋面做法屋面为刚性防水屋面(不上人)（1）30厚细石混凝土保护层（2）三毡四油防水层（3）20厚矿渣水泥找平层（4）150厚水泥蛭石保温层（5）120厚钢筋混凝土板（6）V型轻钢龙骨吊顶1.4.4楼面做法木块地面（加防腐油膏铺砌厚76mm）(1)120厚钢筋混凝土板(2)V型轻钢龙骨吊顶1.4.5地面做法木块地面（加防腐油膏铺砌厚76mm）(1)刷素水泥浆结合层一道(2) 20 厚1：3 水泥砂浆找平层(3) 60厚C15混凝土(4)100厚碎石或碎砖夯实(5)素土夯实1.4.6卫生间做法(1)4厚马赛克，素水泥浆擦缝(2)5厚1：1水泥细石砂浆结合层(3)15厚1：3水泥砂浆找平层(4)2厚水乳型橡胶沥青防水涂料一布（无纺布）四涂防水层(5)素水泥浆结合层一道(6)90厚钢筋混凝土楼板1.4.7踢脚做法水磨石踢脚、台度：(1) 10厚1:2水泥白石子(或掺有色石子)磨光打蜡(2) 12厚1:3水泥砂浆打底(3) 刷界面处理剂一道1.4.8散水做法 混凝土散水(宽600毫米)：（1）60厚C15混凝土，撒1：1水泥砂子，压实抹光（2）120厚碎石活碎砖垫层（3）素土夯实，向外坡41.4.9落水管及雨水口 屋面雨水口做法详见图集；水落管材料采用直径为100PVC水落管。1.4.10挑出墙面的雨棚等构件凡未特别注明者，其上部粉刷1：2水泥砂浆，并找1挑水坡。其下部粉刷1：2水泥砂浆15厚白色106涂料，并做30mm宽滴水线。2 结构设计2.1结构说明 本工程为五层框架结构，建筑物总高度为17.25m，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组，建筑抗震设防类别为丙类，框架结构抗震等级为三级，结构安全等级为二级，结构正常使用年限为50年。室内设计标高为0.000，相对于绝对标高0.450m,室内外高差为450mm。建筑物的耐火等级为二级。图纸中标高以米计，尺寸以毫米计。由于建筑物总长度为54.6m，没有超过了混凝土规范GB50010-2002第9.1.1条伸缩缝最大间距为55m要求，在结构设计计算中，首先进行结构选型和结构布置，确定承重体系。在计算荷载之前，根据设计经验初估了梁、柱截面尺寸，并进行了验算。2.2结构计算2.2.1竖向荷载作用（恒载及活载）在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以及纵向天沟的自重以集中力的形式作用在各节点上。竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩二次分配法计算。梁端和柱端弯矩计算后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到，柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。2.2.2风荷载作用 对于一般的框架结构，当总高度不超过60米时，不考虑风荷载效应和水平地震作用效应的组合。2.2.3地震作用当设防烈度不大于8度时，不考虑竖向地震作用效应和水平地震效应的组合，故只考虑水平地震作用。通过顶点位移法求出横向框架自振周期，横向地震作用计算，采用底部剪力法，求得单元框架柱剪力，运用D值法，求得柱上下端的弯矩，通过节点平衡得出梁端弯矩，由此得到水平地震作用下梁柱弯矩和梁端剪力及柱轴力，并进了位移验算。2.2.4内力组合根据结构类型、地震设防烈度、房屋高度等因素，由抗震规范确定该框架结构抗震等级为三级。梁的内力组合：根据结构规范和抗震规范考虑三种内力组合形式：一.由可变荷载效应控制的组合： 二.由永久荷载效应控制的组合： 三.竖向荷载与水平地震作用下的组合：2.2.5配筋计算 由于本工程按7度设防区设计，因此进行了抗震设计，形成延性框架。其设计原则是：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。2.3.基础设计根据提供工程资料，本工程所在地的地质条件良好，选用柱下独立基础即可满足要求。选用 独立基础，基础高度取750mm，基础埋深1.40m，根据上部结构传来的内力值进行基础设计，并进行抗冲切验算和基础配筋。2.4现浇楼板设计框架梁把板分割成区格，根据各区格的长边与短边之比，确定是单向板还是双向板（长边与短边之比大于2，属于单向板；长边与短边之比小于2，属双向板），按照不同的计算理论和方法，分别进行控制截面配筋计算。2.5现浇板式楼梯设计分别对梯段板，平台板，平台梁进行控制截面的配筋计算。3 结构设计计算书3.1工程概况3.1.1建筑地点、建筑类型、建筑介绍、建筑地点、门窗使用、地质条件、柱网与层高 建筑地点：西安市长安区建筑类型：五层办公楼，框架填充墙结构。建筑介绍：建筑面积约4500，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用：大门采用塑钢玻璃门，其它为木门，窗为铝合金窗。地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为7度。柱网与层高：本办公楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为7.2m，中间跨为2.4m，首层层高取3.6m，其它层层高取3.3 m ，如下图所示：图3.1 柱网布置图3.1.2框架结构承重方案的选择竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。3.1.3框架结构的计算简图 图3.2 框架结构的计算简图 图3.3 纵向框架组成的空间结构 取号轴线横向框架进行计算，框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶，25层高度即为层高，取3.3m；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即h13.6+0.45+0.654.7m。 3.1.4梁、柱截面尺寸的初步确定1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/127200=600mm，截面宽度取6001/2=300mm，可得梁的截面初步定为bh=300600。2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： （1）柱组合的轴压力设计值N=Fg E n注： 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F按简支状态计算柱的负载面积。g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。 （2）AcN/uNfc 注： 该框架结构的抗震等级为三级，根据建筑抗震设计规范GB 50011-2001第11.4.16条，查得其轴压比限值为=0.9,各层重力荷载代表值近似取14kN/m2,fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。3、计算过程：对于边柱：N=Fg E n=1.37.23.6145=2358.72（KN）AcN/uNfc=2358.72103/0.9/14.3=183272.7（mm2） 取700mm700mm对于内柱：N=Fg E n=1.257.24.8145=3024（KN） AcN/uNfc=3024103/0.9/14.3=234965.0（mm2） 取700mm700mm梁截面尺寸（mm） 表3.1混凝土等级横梁（bh）纵梁（bh）AB跨、CD跨BC跨C30300600250400300600柱截面尺寸（mm） 表3.2层次混凝土等级bh1C307007002-5C30650650基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面为650mm。3.2框架侧移刚度的计算3.2.1梁柱线刚度在框架结构中，现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取，对中框架梁取。根据公式i可得出梁、柱线刚度，其中。1.横梁线刚度i b的计算：表3.3类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）AB跨、CD跨3.01043006005.4010972002.2510103.3810104.501010BC跨3.01042504001.3310924001.6710102.5010103.3410102.纵梁线刚度i b的计算：表3.4类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）跨3.01043006005.410942003.8610105.7910107.711010其它跨3.01043006005.410972002.2510103.3810104.5010103.柱线刚度i c的计算：表3.5层次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）147003.01047007002.001101012.7710102-533003.01046506501.488101013.52710103.2.2各层横向框架侧移刚度计算 柱的侧移刚度D计算公式：其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。对于一般层： 对于底层： 1、底层中框架边柱A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、D-3、D-4、D-7、D-8（11根）K=0.352c=(0.5+K)/(2+K)=0.362Di1=c12ic/h2=0.3621212.771010/47002=25112边框架柱A-1、A-9、D-1、D-9 （4根）K=3.38/12.77=0.265c=(0.5+K)/(2+K)=0.338Di2=c12ic/h2 =0.3381212.771010/47002 =23447边框架柱B-1、C-1、B-9、C-9 （4根）K=（2.5+3.38）/12.77=0.460c=(0.5+K)/(2+K)=0.390Di3=c12ic/h2 =0.3901212.771010/47002 =27055中框架中柱B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、C-3、C-4、B-7、C-7、B-8、C-8 （11根）K=（3.34+4.5）/12.77=0.614c=(0.5+K)/(2+K)=0.426Di4=c12ic/h2 =0.4261212.771010/47002 =29552楼梯间C-2、C-5、C-6 （3根）K=（3.34+2.25）/12.77=0.438c=(0.5+K)/(2+K)=0.385Di5=c12ic/h2 =0.3851212.771010/47002 =26707D-2、D-5、D-6（3根）K=2.25/12.77=0.176c=(0.5+K)/(2+K)=0.311Di6=c12ic/h2 =0.3111212.771010/47002 =21574D1=2511211+234474+270554+2955211+267073+215743 =9512662、第二-五层：中框架边柱A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、D-3、D-4、D-7、D-8（11根）K=4.513.527=0.333c=K/(2+K)=0.143Di1=c12ic/h2 =0.1431213.5271010/33002 =21315中框架中柱B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、C-3、C-4、B-7、C-7、B-8、C-8 （11根）K=4.5+3.34/13.527=0.580c=K/(2+K)=0.225Di2=c12ic/h2 =0.2251213.5271010/33002 =33538边框架柱A-1、A-9、D-1、D-9 （4根）K=3.38/13.527=0.250c=K/2+K=0.111Di3=c12ic/h2 =0.1111213.5271010/33002 =16561边框架柱B-1、C-1、B-9、C-9 （4根）K=（3.38+2.5）/13.527=0.435c=K/(2+K)=0.179Di4=c12ic/h2 =0.1791212.41010/33002 =26681楼梯间C-2、C-5、C-6（3根）K=（2.25+3.34）/13.527=0.413c=K/(2+K)=0.171Di5=c12ic/h2 =0.1711213.5271010/33002 =25489D-2、D-5、D-6（3根）K=2.25/13.527=0.166c=K/(2+K)=0.077Di6=c12ic/h2 =0.0771213.5271010/33002 =11477D2=2131511+3353811+165614+266814+254893+114773=887249由此可知，横向框架的层间侧移刚度为：表3.6层次12345Di（N/mm）951266887249887249887249887249D1/D2=951266/887249=0.9330.7，故该框架为规则框架，符合抗震概念设计要求（结构抗震设计规范GB 50011-2001表3.4.2-2） 3.3重力荷载代表值的计算3.3.1资料准备查荷载规范可取： 屋面永久荷载标准值（不上人） 30厚细石混凝土保护层 220.03=0.66KN/m2 三毡四油防水层 0.4KN/m220厚矿渣水泥找平层 14.50.02=0.29 KN/m2150厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 KN/m2120厚钢筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/m2（二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层） 合计 5.35 KN/m21-4层楼面：木块地面（加防腐油膏铺砌厚76mm） 0.7 KN/m2120厚钢筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/m2 合计 3.95 KN/m2屋面及楼面可变荷载标准值：不上人屋面均布活荷载标准值 0.5 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值 SK=urS0=1.00.2=0.2 KN/m2 （式中ur为屋面积雪分布系数）梁柱密度 25 KN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5KN/m33.3.2重力荷载代表值的计算1、第一层：（1）梁、柱： 表3.7类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁6500300600251.171829.25526.51700250400250.1794.2538.25纵梁6500300600251.172829.25819.003500300600250.63415.7563.00表3.8类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）底层柱4700700700252.3033657.582072.88（2）内外填充墙重的计算： 横墙： AB跨、CD跨墙：墙厚240mm，计算长度6500mm，计算高度3600-600=3000mm。单跨体积：0.246.53=4.68m3单跨重量：4.685.5=25.74KN 数量：15 总重：25.7415=386.1KN BC跨墙：墙厚240mm，计算长度1700mm，计算高度3600-400=3200mm。 单跨体积：（1.73.2-1.52.1）0.24=0.55m3 单跨重量：0.555.5=3.025KN 数量：2 总重：3.0252=6.05KN 隔墙：墙厚240mm，计算长度7200mm，计算高度3600-120=3480mm。体积：0.247.23.48=6.01m3 重量：6.015.53=99.22KN门厅两侧：单跨体积：0.24（6.53.0）-（1.82.1）=3.77 单跨重量：3.775.5=20.74KN数量：2 总重：20.742=41.48KN横墙总重：479.85KN 纵墙： 跨外墙：单个体积：（6.53.0）-（1.82.12） 0.24=2.8656 m3数量：13总重：2.8656135.5=204.89KN 楼梯间外纵墙：体积：（3.53.0-1.82.1）0.24=1.61 m3总重：1.615.5=8.86KN 门卫外纵墙： 体积：(3.53.0-1.82.1)0.24=1.61m3总重：1.615.5=8.86KN门卫内纵墙总重：（3.03.5-0.92.1）0.245.5=11.37KN内纵墙： 单个体积：(6.53.0-1.22.1) 0.24=4.08m3 单个重量：4.085.5=22.44KN数量：10总重：22.4410=224.4KN 厕所内纵墙： 单个体积：0.24（6.53.0-0.92.12）=3.77m3 单个重量：3.775.5=20.74KN总重：20.742=51.85KN 正门纵墙： 总重：（3.06.5-2.42.1）0.245.5=19.09KN纵墙总重：456.82KN（3）窗户计算（钢框玻璃窗）： 办公室窗户：尺寸：1800mm2100mm 自重：0.4KN/m2 数量：30重量：1.82.10.42=45.36KN（4）门重计算： 木门：尺寸：1200mm2100mm 自重：0.2KN/m2 数量：10 重量：1.22.10.210=5.04KN 尺寸：900mm2100mm 自重：0.2KN/m2 数量：6 重量：0.92.10.26=2.268KN 塑钢玻璃门：尺寸：300mm2400mm 自重：0.4KN/m2 数量：1 重量：3.02.40.4=2.88KN 尺寸：1500mm2100mm 自重：0.4KN/m2 数量：2 重量：1.52.10.42=2.52KN总重：11.34KN（5）楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）： 面积：51.8414+131.04+33.242=923.28（m2） 恒载：3.95923.28=3646.956KN 活载：2.0923.83=1646.86KN由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G1=G 恒+0.5G活=1628.751.05+2072.71.10.5+1.11254.60.5+0.5971.816+0.5936.67+43.56+11.34+0.51846.56+3646.96=9119.59KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05，1.10。2、第二到四层：（1）梁、柱 表3.9类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁6550300600251.181829.55311750250400250.17594.3839.42纵梁6550300600251.182829.58263550300600250.6441664.00表3.10类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱3300650650251.3943634.851254.6（2）内外填充墙重的计算：横墙总重：493.13KN 纵墙总重：478.686 KN（3）窗户计算（钢框玻璃窗）： 第一类：尺寸：1800mm1800mm 自重：0.4KN/m2 数量：30 重量：1.81.80.430=45.36KN 第二类：尺寸：1500mm1800mm 自重：0.4KN/m2 数量：2重量：1.51.80.42=2.52KN总重：45.36+2.52=47.88KN（4）门重计算： 木门：尺寸：1200mm2100mm 自重：0.2KN/m2 数量：10 重量：1.22.10.210=5.04KN尺寸：900mm2100mm自重：0.2KN/m2 数量：6 重量：0.92.10.26=2.268KN总重：7.308（5）楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：923.28m2）恒载：3.95923.28=3646.9564KN活载：2.0923.28=1846.56KN 由以上计算可知，二-四层重力荷载代表值为（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）G2=G 恒+0.5G活 =1643.821.05+1254.61.1+971.816+47.88+7.308+3646.56+1846.560.5 =8703.32KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05，1.1。3、第五层重力荷载代表值的计算：(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)屋面恒载、活载计算：恒载：923.285.35=4939.55KN 活载：923.282.0=1846.56KN 雪载：923.280.2=184.66KN 由以上计算可知，五层重力荷载代表值为G6=G 恒+0.5G活=1643.821.05+1.11254.60.5+971.8160.5+47.88+7.308+0.5184.66+4939.55=7989.02KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05，1.1。3.4横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算3.4.1横向自振周期的计算 横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。 基本自振周期T1（s）可按下式计算：T1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.7。uT按以下公式计算：VGi=Gk（u）i= VGi/D ij uT=（u）k注：D ij 为第i层的层间侧移刚度。 （u）i为第i层的层间侧移。 （u）k为第k层的层间侧移。 s为同层内框架柱的总数。结构顶点的假想侧移计算过程见下表结构顶点的假想侧移计算表3.11层次Gi（KN）VGi（KN）D i（N/mm）ui（mm）ui（mm）57989.027989.028872499.00140.2948703.3216692.3488724918.81131.2938703.3225395.6688724928.62112.4828703.3234098.9888724938.4383.8619119.5943218.5795126645.4345.43T1=1.7T （uT）1/2 =1.70.7(0.1403)1/2=0.45(s)3.4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：1、结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0.85Gi=0.8543218.57=36735.78（KN）2、计算水平地震影响系数1查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.35s。查表得设防烈度为7度的max=0.151=（Tg/T1）0.9max =（0.35/0.45）0.90.15 =0.1203、结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=1Geq =0.12036735.78 =4408.29（KN）质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiHiFEk/（GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为 Vi=Fk（i=1，2，n）计算过程如下表：各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表3.12层次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KNm）GiHi/GjHjFi（KN）Vi（KN）517.97989.02143003.460.2971309.261309.26414.68703.32127068.470.2641163.792473.05311.38703.3298347.520.205903.703376.7528.08703.3269626.560.145639.204015.9514.79119.5942862.070.089392.344408.29480908.08 3.4.3多遇水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/D iju i=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e1/550。计算过程如下表：横向水平地震作用下的位移验算表3.13层次Vi（KN）D i（N/mm）（u）i （mm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi51309.268872491.4817.2433001/223042473.058872492.7915.7633001/118333376.758872493.8112.9733001/86624015.958872494.539.1633001/72814408.299512664.6346347001/1015由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/6391/550，满足规范要求。3.4.4水平地震作用下框架内力计算1、框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：Vij=DijV i /DijM bij=Vijyh M uij=Vij（1-y）hy=yn+y1+y2+y3注：yn框架柱的标准反弯点高度比。 y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。 y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 y框架柱的反弯点高度比。底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其它柱均无修正。下面以轴线横向框架内力的计算为例：各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）表3.14层次hi（m）Vi（KN）D ij（N/mm）边 柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M bi1（KNm）M ui1（KNm）53.31309.268872492131531.450.3330.216522.4781.3243.32473.058872492131559.410.3330.3568.62127.4333.33376.758872492131581.120.3330.45120.46147.2323.34015.958872492131596.480.3330.55175.11143.2714.74408.2995126625112116.370.3520.825451.2295.71 各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）表3.15层次hi（m）Vi（KN）D ij（N/mm）中 柱Di2（N/mm）Vi2（KN）kY（m）M bi2（KNm）M ui2（KNm）53.31309.268872493353849.490.580.4065.3397.9943.32473.058872493353893.480.580.45138.82169.6733.33376.7588724933538127.640.580.30126.46294.8523.34015.9588724933538151.800.580.50250.47256.9514.74408.2995126629829138.230.630.70454.78228.732、梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） V b=（M l b+ M r b）/ l Ni=（V l b- V r b）k具体计算过程见下表：梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算表3.16层次边梁走道梁柱轴力MlbMrblVbMlbMrblVb