红星大学教学楼设计

江西理工大学本科毕业设计（论文）开题报告（综述）建测学院土木工程专业2006级（2010届）2班04号学生题目红星大学教学楼设计课题来源拟建工程为红星大学教学楼。该楼共7层，每层12个阶梯教室（每个阶梯教室不少于140座）和若干中、小教室。采用框架结构，建筑设计要求交通流畅，各类房间满足使用要求，体形、立面美观。框架结构建筑发展概况和本建筑的出现背景由于经济的发展，建筑市场的需求旺盛，框架结构建筑本身也随之得到了长足发展，这一方面得益于需求，一方面得益于可能。这种可能首先表现在建筑技术，不管是施工能力，还是维护能力，我国现在都有了这种条件来搞框架结构。其次是钢筋混凝土的性能。钢筋混凝土刚度大，强度高，耐火、耐腐蚀。同时，就钢材本身而言，是一种绿色建材，环保优势特别明显，无任何污染及对人体的不利。其次，框架结构整体性好，易于修复改装，有大跨度高净空优势，从经济效益上考虑，更是中高层建筑的最佳选择。建筑的功能满足学生的生活、学习需要，外观体现时代气息，更成为学校的特色建筑。设计资料（1）当地气象资料基本风压05KN/（场地粗糙度为B类）。（2）工程地质勘察资料自然地表下05米内为填土（VS100/S），下部为3米厚粉质粘土层（FK180KN/M2），再下为强风化岩层（FK350KN/M2）。（3）抗震设防资料该教学楼建筑耐火等级及结构安全等级均为二级，抗震设防烈度七度（设计基本地震加速度为01G），设计地震分组为第二组，建筑场地类别为B类。（4）其他条件本工程所需的预制构件以及其他的建筑材料均由各个厂家直接供应，并且运输条件良好。本工程所需的水、电均由建设单位保障供应。课题研究的目的和意义研究目标毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，目的是通过毕业设计这一时间较长的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。和其他教学环节不同，毕业设计要求学生在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，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、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。同时，在完成毕业设计的过程中，还要求我们同时运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还要求我们更好的了解国内外建筑设计的发展现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业方向有更大的造诣。研究内容及要求要求在建筑初步方案基础上，进行建筑、结构，施工组织设计，撰写结构计算书，绘制施工图。具体设计内容及要求如下1、建筑设计部分（1）建筑物的平、立、剖面设计（2）主要节点（檐口、墙身）构造设计（3）绘制建筑施工图（包括图纸目录、建筑设计总说明、建筑平面图、立面图、剖面图、建筑大样等）2、结构设计部分（1）结构方案与结构布置（2）结构设计与计算手算部分完成一榀典型框架及基础、一层楼板和楼梯、阳台、雨篷等的结构设计与计算，并整理出结构计算书。电算部分完成工程其余结构设计计算内容，并将以下电算结果文件编入结构计算书文本文件1）结构设计信息WMASSOUT2）周期、振型、地震力WZQOUT3）结构位移WDISPOUT4）超配筋信息WGCPJOUT图形文件混凝土构件配筋及钢构件验算简图。（3）绘制结构施工图（包括图纸目录、结构设计总说明、梁结构配筋图、柱结构配筋图、楼板结构配筋图、基础平面施工图、基础配筋大样图、楼梯配筋图等）。3、施工组织设计部分（1）施工方案（2）施工进度计划（3）施工平面图主要参考文献和书目1房屋建筑制图统一标准GB/T500012001北京中国建筑工业出版社，20012建筑制图标准GB/T501042001北京中国建筑工业出版社，20013建筑结构制图标准GB/T501052001北京中国建筑工业出版社，20014民用建筑设计通则GB503522005北京中国建筑工业出版社，20055建筑设计防火规范GB500162006北京中国建筑工业出版社，20066建筑结构荷载规范（2006年版）GB500092001北京中国建筑工业出版社，20067混凝土结构设计规范GB500102002北京中国建筑工业出版社，20028砌体结构设计规范GB500032002北京中国建筑工业出版社，20019建筑抗震设计规范GB500112002北京中国建筑工业出版社，200110高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002北京中国建筑工业出版社，200211建筑地基基础设计规范GB500072002北京中国建筑工业出版社，200212混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图03G1011，2003方法和手段我的总体思想是把该建筑设计成L形，左侧主要为普通型教学教室，配备多媒体，大楼最右侧是一阶梯教室，容纳学生约140人次，大门正对为一楼梯，楼梯宽敞可供上课放学人流量较大时通过，为双跑楼梯。每一层有6个普通教室，1个大型阶梯教室，男女厕所各1个。普通教室和阶梯教室与厕所被楼梯分为两部分。在认真贯彻“适用、安全、美观”的原则下，研究的内容网上收集的各种培训中心设计和党设计方案。在设计过程中，按照导师讲解、指导，查资料、向导师咨询，完成此设计1、开题报告，约2500字。2、拟出建筑设计方案,绘制建筑施工图，进行结构的内力计算，并手算一榀框架，绘制结构施工图。3、建筑设计前期主要准备（1）熟悉设计任务书；（2）收集必要的设计原始资料地质水文资料、气象资料、与设计相关的国家及所在地的定额标准规范等；（3）学习相关的国家法规及规范。课题研究提纲及进度安排建筑设计第57周（2010422010422）结构设计第812周（20104232010527）施工组织设计及毕业答辩第1314周（2010528201068）现在是完成了建筑方案设计和建筑施工图设计工作，但是以后的工作量还是很艰巨的，在以后的设计工作中，我必须更好的做好并努力完成每个阶段的设计任务。指导教师审核意见教研室主任签字年月日目录第一章建筑设计111建筑设计的主要内容1111建筑平面设计1112建筑立面设计1113建筑剖面设计2第二章结构选型与布置221结构选型222结构布置3221梁柱截面尺寸4222材料强度等级4第三章结构设计731荷载计算732框架内力计算17321恒载作用下的框架内力17322活载作用下的框架内力27323风荷载作用下的位移、内力计算3433框架内力组合43331荷载组合4334框架梁、柱截面设计51341计算理论51342梁柱截面设计5235楼梯结构设计计算5836现浇板的设计6137基础设计64371按持力层强度初步确定基础底面尺寸64372确定基础底面积65373地基变形验算66374基础结构设计66主要参考文献和书目69前言本设计是按照江西理工大学建筑与测绘工程学院土木工程专业2009年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“红星大学教学楼设计”。内容包括建筑设计、结构设计两部份。教学楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择教学楼建筑和结构设计，从而掌握教学楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。这次设计是在结构教研室各位老师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。摘要本工程为赣州市红星大学教学楼工程，采用框架结构，主体为六层，本地区抗震设防烈度为7度，场地类别为II类场地。主导风向为西南，基本风压05KN/M。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第12轴抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础，对基础承台和桩进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词框架结构；荷载计算；内力计算；计算配筋ABSTRACTTHISWORKSFORTHECITYOFGANZHOUZHIXIANGOFFICEBUILDING,AFRAMEWORKSTRUCTUREFORASIXSTOREYMAIN,INTHEREGIONEARTHQUAKEINTENSITYOF6DEGREESNOLANSITECLASSIFICATIONASCLASSIIVENUESLEDTOTHESOUTHWESTDIRECTION,THEBASICPRESSURE035KN/MFLOORROOFWEREUSINGCASTINPLACEREINFORCEDCONCRETESTRUCTURETHEDESIGNANDIMPLEMENT“PRACTICAL,SECURITY,ECONOMIC,AESTHETIC,“THEDESIGNPRINCIPLESWITHTHEARCHITECTURALDESIGN,DESIGNSERIOUSLYCONSIDERTHEINFLUENCEOFTHEVARIOUSFACTORSACCORDINGTOTHESTRUCTURALANDARCHITECTURALDETAILANDTHEOVERALLRELATIONSHIPTHEDESIGNOFTHEMAINSTRUCTUREOFTHEPROGRAMHORIZONTALFRAMEWORK12AXISSEISMICDESIGNINDETERMININGTHEDISTRIBUTIONFRAMEWORK,THEFIRSTLAYEROFREPRESENTATIVEVALUEOFTHELOAD,THENUSEVERTEXFROMTHEDISPLACEMENTMETHODFOREARTHQUAKECYCLE,ANDTHENATTHEBOTTOMOFSHEARHORIZONTALSEISMICLOADCALCULATIONUNDERSIZE,THENCALCULATEDTHELEVELOFLOADUNDERTHEINTERNALFORCESBENDINGMOMENT,SHEARANDAXIALFORCETHENCALCULATEVERTICALLOADCONSTANTLOADANDLIVELOADUNDERTHEINTERNALFORCESIDENTIFYTHEMOSTDISADVANTAGEDGROUPORANINTERNALFORCESEVERALCOMBINATIONSSELECTTHEBESTSAFETYRESULTSOFTHEREINFORCEMENTANDMAPPINGINADDITION,THESTRUCTUREOFTHEPROGRAMINDOORSTAIRCASEDESIGNCOMPLETIONOFTHEPLATFORMBOARDS,BOARDSOFTHELADDER,PLATFORMBEAMCOMPONENTANDTHEREINFORCEMENTOFINTERNALFORCESCALCULATIONANDCONSTRUCTIONMAPPINGONTHEFLOORREINFORCEMENTCALCULATION,THEUSEOFPILEFOUNDATIONDESIGN,FOUNDATIONANDPILECAPSFORTHEFORCEANDREINFORCEMENTCALCULATIONTHEWHOLESTRUCTUREOFTHEDESIGNPROCESS,INSTRICTCOMPLIANCEWITHTHERELEVANTPROFESSIONALSTANDARD,REFERENCETORELEVANTINFORMATIONANDTHELATESTNATIONALSTANDARDSANDSPECIFICATIONS,ANDDESIGNOFTHEVARIOUSCOMPONENTSOFACOMPREHENSIVESCIENTIFICCONSIDERATIONSINSHORT,APPLICATION,SECURITY,ECONOMICANDUSERFRIENDLYDESIGNISTHEPRINCIPLEDESIGNREASONABLEANDWORKABLESTRUCTUREOFTHEPROGRAMISTHECONSTRUCTIONSITEOFTHEIMPORTANTBASISFORTHECONSTRUCTIONKEYWORDSFRAMESTRUCTURE；LOADCALCULATION；INTERNALFORCECALCULATION；CALCULATIONREINFORCEMENT第一章建筑设计11建筑设计的主要内容建筑设计主要包括建筑平面设计，建筑立面设计，建筑剖面设计这三个方面。111建筑平面设计建筑平面设计是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效果来考虑紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面，立面的可能性和合理性，不断调整，修改平面，反复深入。对建筑物的朝向的选择。一般来说，生活，工作和学习用的房间要求安静，少干扰，由于人们在其中停留的时间相对较长，因此希望有较好的朝向，故我确定坐北朝南的朝向。再则是对使用部分的平面设计。使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。在教学建筑中，使用房间是指教室、杂物室；辅助房间是指厕所。（详见建筑图纸）112建筑立面设计立面设计上要求建筑物在满足使用要求的同时，它的体型，立面以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。在对外墙面装修材料的选择上，我经过多次的修改。由于墙面装修的多样性抹灰类，贴面类，涂料类，裱糊类和铺钉类等。且这几种各有其优缺点，例如抹灰类材源广，施工简便，造价低廉，但是饰面的耐久性低，易干裂，易变色，因多系手工操作，且湿作业施工，功效较低，还有一个大问题是采用抹灰类无法表达华府豪景的高贵气质。对于贴面类墙面装修，它具有耐久性强，施工方便，质量高，装饰效果好的特点，但对于其中的陶瓷锦砖，面砖贴面，随着时间的推移，其水泥砂浆的粘结效果将变差，有些城市出现了瓷砖高空坠落伤人事件，故我排除了这一方案，对于天然石板，人造石板贴面，其贴面构造相当复杂，对于施工工艺要求比较高。而对于涂料类墙面装修，这是当今最有发展前途的的墙面装修形式，它系指把涂料敷于物体表面上，与基层形成很好的粘结，从而形成完整而牢固的保护膜，它具有材源广，装饰效果好，造价底，操作简单，工期短，工效高，自重轻，维修，更新方便等特点；其缺点是时间一长，会有褪色的现象出现，最简单的解决方法是重新进行喷涂。我选择的是JH801型无机涂料，它具有硬度高，附着力强，耐水性好及耐酸，耐碱，耐污染，耐冻融，耐候性好等特点，这对于我选用的水泥砂浆抹灰作为垫层是比较有利的，因为彼此的粘结效果好。且以这种深色为主的立面，给人一种端庄，稳重的视觉冲击。栏杆的处理是考虑到墙面的装修，由于墙面采用较深色的色调，故我把栏杆涂成白色调，通过这种冷暖和深浅的色彩进行不同的组合和配置，使建筑物在稳重中不失生动。凸型窗的设计有利于加强立面建筑物的立体感，空间上的前后搭配，弥补了通常建筑物的立面平淡，给人一种丰满的感受。对于勒脚的处理，我是采用25050棕红色贴面砖，这是对于墙脚保护而采取的一种措施，并且它与外墙面涂料色彩的完美搭配，是建筑物丰富多彩的组成部分。113建筑剖面设计剖面设计主要是考虑建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。第一步是对房屋层数的确定，其影响因素很多，我主要考虑的是造价方面。该设计工程为建测学院办公楼，楼层为六层，层高为3米，在满足使用要求和卫生要求的前提下，适当降低层高可相应减小房屋的间距，节约用地，减轻房屋自重，改善结构受力情况，节约材料。底层为实验室由于要满足一些实验设备所需必要空间的要求。为了防止外雨水流入室内，并防止强身受潮，一般民用建筑常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外地面形成一定高差，此处设计为室内外高差为450MM12建筑主要构造做法要求详见建筑设计总说明第二章结构选型与布置21结构选型结构选型是一个综合性问题，应该选择合理的结构形式。根据结构受力特点，常用的建筑结构设计形式有混合结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构（一般剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。混合结构主要是墙体承重，由于取材方便，造价低廉，施工方便，我国广泛的应用应用于多层民用建筑中，但砌体结构承载力低自重大抗震性能差，一般用于7层及7层以下的建筑。框架结构是由梁柱构件通过节点连接形成的骨架结构，框架结构的特点是由梁柱承受竖向荷载和水平荷载，墙体起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型，但随着层高的增加侧向刚度越来越难以满足要求，一般不宜用于过高的建筑。框架剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙，既能满足平面布置灵活，又能满足结构抗力要求，一般用于1025层的建筑中。剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向级水平荷载，整体性好，刚度大，抗震性好，常用于2050层的高层建筑。根据建筑的应用范围，结构布置原则和大致的构造尺寸，高度，使用要求等进行综合分析，选用框架结构既安全可靠又经济适用。22结构布置进行混凝土框架结构布置的主要工作事合理地确定梁，柱的位置及跨度。其基本原则是1结构平面形状和立面体型宜简单，规则，使刚度均匀对称，减少偏心和扭转。2控制结构高宽比，以减少水平荷载作用下的侧移，钢筋混凝土框架结构高宽比限制为非抗震设防时为5，6度，7度抗震设防时为4，8度抗震设防时为3，9度抗震设防时为2。3尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化梁，柱设计及施工。框架结构的柱网尺寸，即平面框架的柱距（开间，进深）和层高，首先要满足生产工艺和其他使用功能的要求，柱网布置方式分为内廊式，等跨式，和不等跨式等几种。工程实践中常用的梁，板跨度主梁跨度58M，次梁跨度46M单向板跨1725M，一般不宜超过3M，双向板跨4M左右，荷载较大时宜取较小值，因为板跨直接影响板厚，而板的面积较大，板厚度的增加对材料用量及结构自重增加影响较大。4房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，伸缩缝将房屋分成若干温度区段。伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生裂缝而设置的。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构和建筑全部分开。现浇钢筋混凝土框架的伸缩缝最大间距为55M。221梁柱截面尺寸（一）柱框架柱均为400MM400MM（二）梁梁横向跨梁AB，CD跨300MM600MMBC跨300MM400MM纵向连系梁300MM500MM结构计算简图框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架结构的轴线，梁轴线取至板顶，26层高度即为层高，取3；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即M36250952（初步假设基础高度为05M），柱节点刚接，横梁的计1H算跨度取柱中心至中心间距离三跨分别为L6000,3000,6000。计算简图见下图222材料强度等级混凝土采用C30级。钢筋直径12MM的采用HRB335钢筋，其余采用HPB235钢筋。图21标准层柱网平面布置图第三章结构设计ACDE600030006000300030003000300030005200图31计算简图31荷载计算本例题以8轴线横向框架为计算分析对象。1屋面横梁竖向线荷载标准值G7DE1G7CD1G7AC1G7CE2G7CD2G7AC2600060003000CDEA600060003000CDEAQ7AC1Q7CD1Q7DE1横载图（DLT）活载图（LLT）图32荷载计算简图（A）恒载作用下结构计算简图；B活载作用下结构计算简图1恒载屋面恒载标准值35厚架空隔热板0035250875KN/防水层04KN/20厚13水泥砂浆找平0022004KN/100（80）厚钢混凝土现浇板012253KN/12厚纸筋石灰粉平顶0012160192KN/屋面恒载标准值4867KN/梁自重边跨AB、CD跨03062545KN/梁侧粉刷20601200217033KN/483KN/中跨BC跨0304253KN/侧梁粉刷2040100217019KN/319KN/作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为梁自重M/K834G15NCDAB/K193G5BCN板传来的荷载2/M7548D24833116KN/M5BC2活载作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值Q0745315KN/MA5QD073168KN/MBC2楼面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载25厚水泥砂浆面层002520050KN/M100厚钢混凝土现浇板012253KN/M12厚板底粉刷0012160192KN/M屋面恒载标准值3692KN/M梁自重边跨（AB、CD跨）框架梁自重483KN/中跨（BC跨）319KN/作用在楼面框架梁上的线恒荷载标准值为梁自重483KN/M319KN/MD1G1CAB1GCD板传来的荷载3692451661KN/M231923766KN/MBC2活载楼面活载Q24590KN/M2QAB2348KN/MC3屋面框架节点集中荷载标准值7575G7EG7DG7CG7A7575图33恒载顶层集中力（1）恒载边跨连系梁自重030545251688KN粉刷2050120024517116KN12M女儿墙自重1345362106KN粉刷1320021745398KN连系梁传来屋面自重054505454872465KN顶层边节点集中荷载6773KNDGA5中柱连系梁自重1688KN粉刷119KN连系梁传来屋面自重054505454872465KN05454524154371731KN顶点边节点集中荷载6003KNCGB52活载0545054507354KNDAQ535405615207632KNCB54楼面框架节点集中荷载标准值7575GAGCGDGEGAGCGDGE7575图34恒载中间层节点荷载（1）恒载边柱连系梁自重1688KN粉刷116KN连系梁传来楼面自重05450536921869KN3673KN中间层边节点集中荷载3673KNDAG框架柱自重GAGB05053625225KN中柱连系梁自重1688KN粉刷119KN连系梁传来楼面自重0545054536921869KN0545453123692146KN5137KN中间层边节点集中荷载5137KNGBC框架柱自重GCGD05053625225KN2活载10125KN1805KNDQACBQ5风荷载已知基本风压本工程为赣州某高校15A6X4E楼，地面粗糙度为20M/4KNB类，按荷载规范。0ZS风载体型系数迎面风为08，背面风为05；因结构高度H166M30M从室S外地面算起，取风振系数，计算过程如下表1Z表31风荷载计算层次ZSZMZW0API6113190512340412775113160511860412744113130510750412671311310051048041265421137051000041262411134050904144674405030003000300030003000300013007K6K5KPPP4KP3KP2KP1KPACDE600030006000图35横向框架上的风荷载6地震作用在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I2I0边框架梁取I15I0在装配式楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I15I0边框架梁取I12I0,I0为框架梁按矩形截面计算的惯性矩。横梁、柱的线刚度见下表。表33框架柱横向侧移刚度D值项目KIC/2IZ一般层ACK/2K一般层层柱类型及截面KIC/IZ底层AC05K/2K底层DACIZ12/H2边框架柱30060009506833二至六层中框架柱300400504071345边框架柱50050013505513底层中框架柱50050072084198（1）建筑物总重力荷载代表值GI的计算1集中屋盖处的质点重力荷载代表值G650雪载0506515452194KN屋面恒载487459197235KN横梁自重（479122722。4）635047KN纵梁自重269102421KN女儿N表32梁柱线刚度截面尺寸杆件BMMHMMECKN/I0MM4IMM4LMMIECI/L相对刚度边框架梁300600255541098110960003441071000中框架梁300400255541091081093000918107267底层框架柱150050025552109521093600255107074中层框架柱150050025552109521093000364107106柱重0404251546276KN横墙36（146156）432KN纵墙（451533）2036451536186858KN钢窗约为108KNG6472981KN2）集中于三六层处的质点重力荷载代表值G2G550楼面活载05201545600KN楼面恒载3692459149526KN横梁自重2421KN纵梁自重4842KN柱重2762552KN横墙4322864KN纵墙6858213716KN钢窗约为216KNG2G3G4G5563076KN3集中于二层处的质点重力荷载代表值G150楼面活载600KN楼面恒载149526KN横梁自重2421KN纵梁自重4842KN柱重042504（2615）467544KN横墙36926108424KN纵墙363626723587KN钢窗约为216KNG1587139KN（2）地震作用计算1）框架柱的抗侧移刚度底层D1328198197402KN/MM二六层D33263451915135KN/MM2框架自振周期的计算则自振周期为T117083S其中为考虑结构非承重砖墙的影响的折减系数，对于框架取06；为框架顶点假想水平位移，计算结构见下表框架顶点假想水平位移计算表层GIKNKNGIDKN/MMDGI/总位移（MM）64729814729811513523016653655630761036037151353608642354563076159913315135514260627356307621622091513567385548725630762726285151358931487491587139331242474023981839818楼层地震作用和地震剪力标准计算表层HIMGIKNGIHIFIFNF（顶层）FIGIHI/FEK1GIHN楼层剪力VI（KN）618647298187974547806478065156563076878399290087681441265630767094762324610006396563076540551828411834426656307637163131231314671365871392113710191416573地震作用计算根据本工程设防烈度7度，类场地土，设计地震分组为第一组，查建筑抗震设计规范特征周期TG035S，05MAX（TG/T1）09090053161/38结构等效总重力荷载GEQ085GE395508KNT114TG14035049，故需考虑框架顶部附加集中力作用008T10070114SN框架横向水平地震作用标准值为结构底部FEKGEQ0053395508209619KN1各楼层的地震作用和地震剪力标准值由上表计算列出，图示见右图FEK17819KNN32框架内力计算321恒载作用下的框架内力1弯矩分配系数由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算。图36横向框架承担的恒载在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧移位移很小，可忽略不计。框架内力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的一般方法，计算出各节点的弯矩分配系数，各节点的不平衡弯矩，然后进行分配，传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为（1）确定各杆件在该节点的转动刚度（2）计算弯矩分配系数ADCABSSCSAD（3）相交于一点杆件间的弯矩分配弯矩分配之前，还需先求出节点的固端弯矩，这可查阅相关静力计算手册得到。一个循环可同时放松和固定多个节点，以加快收敛速度。计算杆件固端弯矩产生的节点不平衡弯矩时不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。节点1A9627404101AAIS35BB2121AAI21745S2360101A4511ABS3802121A节点1B72165BS298071431BAS6221B2908711BDS64001B节点2A307461306123212SAA8422BA节点2B2370817423212BBBS9087522BAS290871622BDS节点6A5656A4301326BA节点63580267566BAS358066BDS28405656BS、A5节点与节点相同342、B5节点与节点相同2求杆件固端弯矩计算杆件固端弯矩时时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针为正，如图37（1）横梁固端弯矩1）顶层横梁自重作用图37杆端及节点弯矩正方向MKNQLMABA4910683412266KL59312BDMKNDB76066板传来的恒载作用MKNLAQLMABA695021366KLDB469526MKNQL31262二六层横梁自重作用MKNQLMABA4910683412211KLDB59321MKNMDBD760211板传来的横载作用MKNLAQLABA4382111）（LDB5967956221KQLM8313221（2）纵梁引起柱端附加弯矩顶层外纵梁M05766KNDA楼层外纵梁2311顶层中纵梁4066MCB楼层中纵梁8537511K3节点不平衡弯矩横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件在节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和。根据平衡原则，节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反，一律以逆时针方向为正，节点的不平衡弯矩6AM016850941KNMB纵梁4内力计算根据对称原则，只计算AB,BC跨。在进行弯矩分配时，应将节点不平衡弯矩反号后再进行杆件弯矩分配。节点弯矩使相交于该节点杆件的近端产生弯矩，同时也使各杆件的远端产生弯矩，近端产生的弯矩通过节点弯矩分配确定，远端产生的弯矩由传递系数D确定，传递系数与杆件远端的约束形式有关。恒载弯矩分配过程如图38，恒载作用下弯矩见图39梁剪力，柱轴力见图310根据所求出的梁端弯矩，再通过平衡条件，即可求出恒载作用下梁剪力、柱轴力，结构见表34表37。表34AB跨梁端剪力层QKN/MGKN/MAMLMGL/2UMABMBAMIK/LV1/AVC621948322561449410640316293775178593251661483225614493114401145380884475465141661483225614493114417449613144324694316614832256144931143776470715544084718216614832256144931143568483321435347731166148322561449311437284671574406472表35BC跨跨中剪力层QKN/MGKN/MAMLMGL/2UMACMIK/LVA中6219483225614494106403137751785019516614832256144931144011088447539714166148322561449311441741314432367931661483225614493114377615544084005216614832256144931143568214353404911661483225614493114372815744064047A5A4A3A2A1A1A0C0C1B1B2B3B4B50307A5A61331147105605203070307030702360241A4A51471126773612580682465996736126714711290240681088A3A4A2A3A1A2A1A2126714717360299211241810947361267113110615500712198229724261650351563654A0A1C0C124604224301128825412562031267192203203203203C5C4C3C2C1B14793A6B60443A7A6266273611235117232541976001C6601448842370307A5A4736147112905203070307030702360122A4A3147173625824657361471106068A3A2A2A1A1A0A1A01471566211224811310074920845760557A7C7334898814540130386A5B5632185096065038603860386A4B41856323244174632185012086A3B3A2B218561504250637A1B1A1C1265356863220370770122570111243722520298B5B51263925192453802980298029802980495B4A4925126316206849612639250234707B3A3B2A2B1A1C1A19251263133029848331263101915446712850358B6A616741976073001222421909633310237B5B6100478415219402370237023701660214B4B5502100407605463210045020191416B3B4B2B3B1B2C1C2502100401002375357703502086129134396102504213710299B5D51267192181802990299029902990183B4D4126706815581267024165B3D3B2D2B1D1C1B11267029916561267155142282203512160358B6D619760010237B5B41004502152165802370237023701660108B4B35021004010054155010045020191525B3B2B2B1B1B0C1C03521004043023714237030867894850215060284B6B550215670760092806213401124042169377619811383728629267211326518651869750685068203359506535950685068506841473593595068359506850685068414747934793479347934034423704237423742573550图38恒载弯矩分配过程表37柱轴力表36BC跨梁端剪力QKN/MGKN/MLMGL/2LQ/4VBVC6116931934798771356135658863193479665114411444886319347966511441144388631934796651144114428863193479665114411441886319347966511441144边柱A轴、D轴中柱B轴、C轴层横梁端部压力纵梁端部压力柱重柱轴力横梁端部压力纵梁端部压力柱重柱轴力柱顶11951132916柱底51786773225142017288600322515541柱顶22349264735柱底44753673225245995795513722528723柱顶32704396984柱底44323673225349545838513722541948柱顶43035529473柱底44083673225452855862513722555197柱顶53311662512柱底43533673225555615917513722568501柱顶6364795021柱底4406367322565895864513722581752图39恒载作用下弯矩图图310恒载作用下梁端剪力、柱轴力322活载作用下的框架内力图311满跨活载布置图1梁固端弯矩二层顶层MNLAQLMABAK3721366LDB9089526QLK47361312262纵梁偏心引起柱端附加弯矩（中框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）顶层外纵梁MKNMDA0566楼层外纵梁761301顶层中纵梁CB4266仅BC跨作用活载时MKNMCB21075266楼层中纵梁CB30181仅BC跨作用活载时93框架结构活荷载不利布置活荷载为可变荷载，应按其最不利位置确定框架梁，柱计算截面的最不利内力，竖向活荷载最不利布置原则（1）求某跨跨中最大正弯矩本层同连续梁（本跨布置，其他隔跨布置），其他按同跨布置；（2）求某跨跨中最大负弯矩本层同连续梁（本跨及相邻跨布置，其他隔跨布置），相邻层与横梁同跨的及远的邻跨布置活荷载，其他按同跨布置；（3）求某柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩该柱右侧跨的上，下邻层横梁布置活荷载，然后隔跨布置，其他层按同跨隔层布置；当活荷载作用相对较小时，常先按满布活荷载计算内力，然后按近似简化法对计算内力进行调整，调整系数跨中弯矩1112，支座弯矩10。本体只计算满跨时的活载。4各节点不平衡弯矩AB跨和BC跨布置活载MA673027703KNMMKNMABAAA0827684201154321MB6730027703KNMDBABBB2164311154321表38AB跨梁端剪力层QKN/MAMUMACMCAMIK/LV1/AVC631522559156564301357860459225168815781859047164117354922516881727183703916491727392251688156619055163317432922516881703184202416641712192251688932185715153818385内力计算表39BC跨梁端剪力层QKN/MLMLQ/4VBVC6167312512512554833636364483363636348336363624833636361483363636恒载弯矩分配过程如图311，恒载作用下弯矩见图312梁剪力，柱轴力见图313根据所求出的梁端弯矩，再通过平衡条件，即可求出恒载作用下梁剪力、柱轴力，结构见表38表311。表310AB跨跨中弯矩层QKN/MAMLMUMACMIK/LVAM中63152256597565013578548592256168815780471641157349225616881627039164915863922561688156605516331599292256168817030241664155519225616889321515381948表311满跨活载作用下柱轴力边柱（A轴）中柱（C轴）层横梁端部剪力纵梁端部剪力柱轴力横梁端部剪力纵梁端部剪力柱轴力657835493296463215965164110133586209518055496416491013624820871805938831633101388942103180513296216641013115712072180517173115381013141222198180521176A6A5A4A3A2A1A0C0C1C2C3C4C5C602157349021021502150150246327708361452643778036245173842586015331152634108625886BBBBB8A7C702408639B16814147C07C312407057057C83191CC840570637CC9188908A2908048080480495A761275AAAA971563605A93273933B68BBBBB72B91999409243864图311满跨活载弯矩分配图图312满跨活载弯矩图图313满跨活载剪力、轴力图323风荷载作用下的位移、内力计算1框架侧移表312风载作用下框架侧移层次层高HIMPIKNVIKKND侧移VIK/DMM总侧移IMM637777348202259453741513482043572436712181348206352933654283534820814662362434593882099385136674413314442872872层间侧移M385072MAX其中085为位移放大系数。相对侧移401936HAX3顶点侧移侧移M8504相对侧移满足要求50116