建筑结构计算书

摘要钢筋混凝土结构具有良好的受力性能，能充分发挥混凝土及钢筋的力学性能，比钢结构耐火时间长。钢筋混凝土框架结构的优点空间布置灵活、有一定的水平抗侧力，结构抗震性能优良，该结构体系可用于学校、医院、宾馆、住宅等民用及一些工业厂房。本建筑位于本工程位于陕西省西安市，主要使用功能是教学，结构形式是框架结构，抗震设防烈度为8度，建筑面积为5618平方米。设计主要进行了结构方案中横向框架A，B，C，D轴框架的设计。在确定框架布局之后，先计算了恒载，活载，风载的等效荷载以及各杆端的内力，然后用弯矩二次分配法进行内力分配，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。在内力组合中找出最不利的两组内力组合，选取最安全的结果计算配筋并绘图。还进行。此外还进行了结构方案中的楼梯、楼板和基础等的设计。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。关键词钢筋混凝土结构；框架；结构设计；内力组合；ABSTRACTREINFORCEDCONCRETESTRUCTUREHASGOODMECHANICALPROPERTIESANDMORELONGERFIRERESISTANTTIMETHANSTEELSTRUCTURE,ALSOITCANGIVEFULLPLAYTOCONCRETSANDREINFORCINGSTEELSMECAHNICALPROPERTIESTHEREAREMANYADVANTAGESOFREINFORCEDCONCRETEFRAMESTRUCTURE,SUCHASFLEXIBLEARRANGEMENTOFSPACE,ACERTAINLEVELOFLATERALFORCERESISTINGSYSTEMANDWONDERFULEARTHQUAKERESISTANCEOFSTRUCTURETHISKINDOFSTRUCTURECANBEUSEDINSCHOOLS,HOSPITALS,HOTELS,RESIDENTIALANDSOMEINDUSTRIALPLANTSTHEARCHITECTURALDESIGNISLOCATEDINMAOMING,GUANGDONGPROVIENCEANDITSMAINFUNCTIONISTOUSETHETEACHING,THESTRUCTUREISFRAMESTRUCTURE,THESEISMICINTENSITYOF7DEGREESMAINBUILDINGISSIXSTOREYSWITHATOTALCONSTRUCTIONAREA5618SQUAREMETERSAROUNDTHEPURPOSEOFTHEDESIGNISTODOTHEANTISEISMICDESIGNINTHELONGITUDINALFRAMESOFAXISA，B，C，DINDETERMININGTHEFRAMEWORKFORTHELAYOUT,THEFIRSTCALCULATIONOFTHEDEADLOAD,LIVELOADANDOTHERLOADANDTHEEFFECTIVENESSOFTHEINTERNALFORCESOFTHERODEND,ANDTHENINTERNALFORCEDISTRIBUTIONOFTHESECONDARYDISTRIBUTIONMETHOD,ANDTHENFINDTHEHORIZONTALLOADSINTHESTRUCTUREOFINTERNALFORCESMOMENT,SHEARFORCE,AXIALFORCETHENFINDTHEMOSTUNFAVORABLECOMBINATIONOFINTERNALFORCESOFTHETWOSETSOFCOMBINATIONOFINTERNALFORCESSELECTEDRESULTSOFTHEMOSTSECURECOMPUTINGANDREINFORCEMENTDRAWINGSINADDITION,ALSOTHEFLOORS,STAIRSANDFOUNDATIONDESIGNKEYWORDSREINFORCEDCONCRETESTRUCTURES,FRAMES,STRUCTURALDESIGN,COMBINATIONOFINTERNALFORCES目录摘要IABSTRACTII前言11建筑设计说明书211建筑设计概况与主要技术经济指标2111设计详细说明2112建筑主要技术经济指标212建筑内容3121平面功能分析313构造处理4131墙面构造处理4132门窗选用4133楼地面及内外墙做法4134屋顶构造做法4135楼梯构造做法414其它补充52结构设计说明书621设计资料722结构选型7221结构体系选型7222其它结构选型723结构布置724框架结构计算8241确定框架计算简图8242梁柱的截面尺寸确定8243计算线刚度8244荷载计算8245梁柱各种验算8246内力计算8247内力组合83基本资料及结构选型1031工程名称1032建设地点1033设计资料10331基本风压10332基本雪压10333工程地质条件1034结构选型10341结构体系选型10342其他结构选型104结构布置1241梁、柱截面、梁跨度及柱高度的计算12411梁的截面尺寸12412柱截面尺寸确定12413梁跨度12414柱高度13415楼板1342荷载计算14421屋面及楼面永久荷载标准值1443梁、柱、墙及楼屋面重力荷载计算15431梁15432柱15433墙、门窗16434搂板、地面和屋面重力荷载18435楼屋面均布活荷载1944荷载分类1945重力荷载代表值195水平地震作用下框架结构的内力和位移计算2351横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算23511横向自振周期计算23512水平地震作用及楼层地震剪力计算23513水平地震作用下的位移验算25514水平地震作用下框架内力计算256竖向荷载作用下框架结构内力计算（横向框架）2961横向框架内力计算2962荷载计算29621恒载计算29622活载计算31623内力计算3263横向框架内力组合39631结构抗震等级39632框架的内力组合39633梁内力组合3964框架柱的内力组合4165剪力组合设计值的调整477框架梁柱截面设计5371框架梁设计53711梁的正截面受弯承载力计算53712梁斜截面受弯承载力计算5472框架柱截面设计61721柱截面尺寸验算61722柱正截面承载力计算62723框架柱斜截面计算配筋69724架梁柱节点核芯区截面抗震验算708楼板设计7281楼板类型及设计方法选择7282计算跨度7383弯矩计算及截面设计73831弯矩计算73832截面设计75结论78参考文献79致谢80前言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。我的毕业设计题目为六层综合办公楼框架结构设计，内容包括建筑设计、结构设计两部份。在毕业设计前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并查阅了结构抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕业设计中期，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。这期间我碰到过各种各样的问题，但是在导师的指导和自己的反复查阅资料之后，问题都得到了解决。在毕业设计后期，我主要进行设计手稿的电子排版整理和图纸的修改，并得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。毕业设计的两个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、建筑平面和结构图绘制、结构论文撰写以及外文的翻译，使我加深了对新规范、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。在绘图时熟练掌握了各种建筑制图软件，以及多种结构设计软件。以上所有这些使我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，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正。1建筑设计说明书11建筑设计概况与主要技术经济指标111设计详细说明A气象条件1夏季通风室外空气计算温度为28；冬季采暖室外空气计算温度为13。2室内计算温度卫生间、楼梯间、大厅为16，其它均为18。3主导风向全年主导风向为偏东风。冬季平均风速070M/S，基本风压W0035KN/。基本雪压W0020KN/。4雨雪条件降雨量为3332，日最大降雨量718，时最大降雨量27。基本雪压为025KN/MB地质条件拟建场地地层岩性自上而下分别为填土层，黄土层。建筑场地位于陕西省西安市，地形较平坦。地基土承载力特征值，FAK140KPA，场地土的重度为19N/M2，孔隙比为07，液性指数为082。地下水位标高为84M。在多雨季无显著变化。水无侵蚀性，土壤冻结深度为05M，冻冰期35D，室内外计算温度。8C3TC施工技术条件“三通一平”等施工现场准备工作已经做好，各种机具、材料能满足要求。112建筑主要技术经济指标A建筑概况根据要求及地形状况，本建筑设计为矩形教学大楼，建筑面积为5618平方米，占地面积94555平方米。首层高39M，标准层高39M,顶层39M。主体为六层，总高为2400M。建筑横总长为1554M，纵向总长为5064M。B耐火等级二级。C屋面防水级。D结构形式框架结构。12建筑内容121平面功能分析本建筑设计中间设有走廊，轴线宽27M，满足工作人员的通行要求及疏散要求；大楼底层设有三个入口，一个宽27M的正门，其余两个侧门宽246M的侧门，均直接通往大厅；主体内各层都设有三部楼梯褐一部电梯，各有单独的入口，具体尺寸及做法详见建筑施工图，这也满足了疏散的入口要求。A房间布置本教学大楼设有办公室，教室，收发室，大教室，会议室，教师休息室，储藏室。主要功能以教学为主；纵横向布置的房间均设有用来通风及采光的窗户，且满足通风及采光的要求，且防止了西晒。B安全设施1疏散要求方面最远端房间的门距离楼梯距离124M；两个楼梯至少可以并列通过三个人，合乎建筑规范要求。2防火要求方面，在各个楼道内均设有消防栓。13构造处理131墙面构造处理A外纵横墙为240MM厚，所有内墙为200MM厚卫生间的标高比室内标高低20MM。B防潮处理墙身水平防潮处理，在标高为006M处铺设3防水剂的细石混凝土厚60MM；垂直防潮处理，在所有外墙壁窗台标高以下采用防水砂浆。32门窗选用1所有的向内开的门均采用普通的镶板木门，进大厅的正门采用自动转动式玻璃门，两侧分别是两个玻璃门，走廊两侧门则采用玻璃；窗户均采用铝合金推拉窗，具体的构造做法详见建筑施工图内的门窗表。133楼地面及内外墙做法根据房间的功能不同，所采用的不同材料装饰。具体做法详见建筑施工图。134屋顶构造做法采用构造找坡做法，柔性防水屋面，屋面排水采用女儿墙内排水，天沟采用现浇天沟。135楼梯构造做法见结构施工图。14其它补充141本设计中除标高以M为单位外，其它均以MM为单位。142所以未标注的门垛宽均为200MM。其余门均贴着柱子。143室内标高为0000M，室外标高为0060M。144所有的卫生器具、办公用品及家居均购买成品。145设计中的未尽事宜，请参照有关建筑规范施工。2结构设计说明书21设计资料A建筑平面图如建筑施工图所示B基本风压W0035KN/M2C工程地质资料自然地表以下2M内为填土层，2M3M内为黄土层，其地基承载力为180KPAD该工程所在的陕西省西安市地震基本烈度为8度，场地类型为类。22结构选型221结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系（纵横向承重框架）体系。该教学楼跨度较大，且拟建处为8度地震区，故选用框架结构体系。由于结构承受纵横向水平地震作用，故选用纵横向承重框架体系。222其它结构选型A屋面结构采用现浇混凝土板作承重结构，屋面板按不上人屋面的使用荷载选用。B楼层结构所有露面均采用现浇混凝土结构。C楼梯结构本设计采用钢筋混凝土板式楼梯。D天沟采用现浇天沟。E过梁窗过梁以及门的过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用可兼做过梁的框架梁做窗过梁。F基础梁因持力层较深，采用现浇钢筋混凝土基础梁。G基础因荷载很大，地基承载力不是较大，根据地基复杂程度、建筑物规模及由于地基问题可能造成的建筑物破坏程度或影响正常使用的程度，确定该工程地基基础设计等级为丙类。根据建筑物场地的工程地质条件，第一层为杂填土，含有建筑垃圾等，层厚两米，其物理特征不宜做持力层，因此将其清除。第二层为黄土，地基承载力为FK180KPA,选作持力层。基础形式采用条形础，此种基础能减小地基单位面积上的压力，提高整体刚度。23结构布置标准层楼面结构布置图详见结构施工图。24框架结构计算241确定框架计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，基础顶面标高根据地质条件、室内外高差等确定。基础采用肋梁式筏板基础，埋深取210M，基础梁高度取12M，则底层柱高从基础肋梁定取至一层板顶，即,06为室内外高差。故柱高为540M，其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为390M。故可绘出计算简图如计算书内所示。多层框架为超静定结构，在内力计算之前，要预先估算梁、柱的截面尺寸及结构所才的材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。242梁柱的截面尺寸确定框架梁HL/（1218）且不小于400MM，BH/（23）243计算线刚度用公式IEI/L计算，但在计算梁的刚度时，边梁要乘以15，中间梁要乘以2，这是因为考虑到楼板对梁所起的翼缘约束作用。244荷载计算把板划分为双向板计算。取荷载的标准值均查阅荷载结构规范而来。245梁柱各种验算梁主要验算正、斜截面的承载力，柱主要验算轴压比，及两者均需验算抗剪强度。在验算时活荷载按满跨布置。246内力计算恒荷载和活荷载的内力计算均采用力矩分配法载选取三种情况来计算。地震荷载采用反弯点法，因为梁、柱相对线刚度接近于3。其中地震荷载的作用按底部剪力法计算。247内力组合各种框架情况下的内力求得的后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。当有地震作用时，应分别考虑恒荷载和活荷载的组合及重力荷载代表值与地震作用的组合，并比较考虑这两种组合的内力，取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取支坐边缘处，为此，应先计算各梁的控制截面处的（支坐边缘处的）内力值。3基本资料及结构选型31工程名称西安东方建材公司科研楼设计32建设地点陕西省西安市33设计资料331基本风压2035/WKNM332基本雪压205/S333工程地质条件A建筑场地位于陕西省西安市县城，地形较平坦。地基土承载力特征值，FAK140KPA，场地土的重度为19N/M2，孔隙比为07，液性指数为082。地下水位标高为84M。在多雨季无显著变化。水无侵蚀性，土壤冻结深度为05M，冻冰期35D，室内外计算温度。8C3TE该地区抗震设防烈度为8度F建筑物类别二类34结构选型341结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。342其他结构选型A屋面结构采用现浇钢筋混凝土板做承重结构，屋面按不上人屋面荷载选值计算。B楼面结构采用全部现浇钢筋混凝土板。C楼梯结构采用全部现浇钢筋混凝土板式楼梯。D天沟采用现浇内天沟。E过梁窗过梁以及带雨蓬的门过梁均采用钢筋混凝土梁，框架梁可兼作窗过梁使用。F基础梁因持力层较深，且天然地表下土质较好，采用现浇钢筋混凝土基础梁。G基础因荷载较大，地基承载力较小，综合考虑采用采用柱下条形基础。4结构布置41梁、柱截面、梁跨度及柱高度的计算411梁的截面尺寸框架梁的截面高度可根据跨度的1/L21/8来估算，且不应小于400MM,也不应大于梁净跨的1/4框架梁宽度可取梁截面高度的1/31/2,且不应小于250MM。同时应保证梁截面高宽比不应大于4，由此估算的梁截面尺寸见表1表中同时给出了隔层梁、柱和板的混凝土强度等级，其设计强度C35（FC167N/MM2FT157N/MM2）,C30FC143N/MM2,FT143N/MM2表41梁截面尺寸（MM）及各层混凝土强度等级横梁（BH）纵梁次梁层次混凝土强度等级AB,CD跨BC跨BHBHBH26C303006003004003007502504002504501C35300600300400300750250400250450次梁250400为电梯机房楼板梁，250450为楼梯间处梁。412柱截面尺寸确定该建筑为丙类建筑，控制高度为30米，设防烈度为8度，场地类别为类，则可知抗震等级为二级，其轴压比限值UN08各层重力荷载代表值近似取14KN/M2,由结构布置图可知，边柱和中柱的负载面积分别为72315M2和7245M2，由式ACN/UN/FC可得，一层柱截面面积为边柱ACN/UNFC1372315141036/08/167185378MM241中柱ACN/UNFC1357245141036/08/167254641MM2取截面为正方形，即BH,则边柱截面BH431MM2中拄截面BH505MM2根据计算结果，并综合考虑其他因素，确定本方案截面为一层650650二六层600600413梁跨度框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，梁净跨指两柱间梁的净长度。首层横梁AB,CDBC计算跨度6300120100650587027002006503150净跨63001201001300522027002002500二六层横梁计算跨度6300120100600592027002006003100净跨63001201001200532027002002500首层纵梁12轴78轴27轴计算跨度720012032565069957200净跨72001203251300634572006506550二六层纵梁计算跨度720012030060070207200净跨72001203001200642072006006600注首层时，BH65065026层时BH600600414柱高度基础采用柱下条形基础，埋深取225M，基础梁高度取12M，则底层柱高从基础梁定取至一层板顶，即H1392250451254M,045为室内外高差。故柱高为540M，其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为390M。415楼板楼板和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚110MM，屋盖厚120MM。416框架计算简图如下图1，图2所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的形心线，梁轴线取至板底。图41横向计算简图图42纵向计算简图42荷载计算421屋面及楼面永久荷载标准值A屋面永久荷载标准值（不上人）30MM厚细石混凝土保护层22003066KN/M2SBS改性沥青防水卷材04KN/M220MM厚1水泥砂浆找平2000204KN/M2100MM厚水泥蛭石保温层350105KN/M2120厚现浇钢筋混凝土板2501230KN/M2V形轻钢龙骨吊顶025KN/M2合计521KN/M2B楼面15层瓷砖的面（包括水泥粗纱打底）055KN/M215MM厚水泥砂浆找平层20001503KN/M2110MM厚钢筋混凝土板25011275KN/M2V形轻钢龙骨吊顶025KN/M2合计385KN/M2C首层地面瓷砖的面（包括水泥粗纱打底）055KN/M230MM厚细石混凝2203066KN/M280MM厚水泥蛭石保温层500804KN/M280MM厚混凝土层22008176KN/M2合计337KN/M2D屋面及楼板可变荷载标准值不上人屋面均布荷载标准值05KN/M2教室楼面均布荷载标准值20KN/M2楼梯、走廊均布荷载标准值25KN/M2屋面雪荷载标准值10025KN/M2025KN/M20KRSU电梯间取70KN/M2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。43梁、柱、墙及楼屋面重力荷载计算431梁计算梁重力荷载代表值时，应从梁截面高度中减去板厚，考虑梁上粉刷层重力荷载对重力荷载的增大作用，取系数105HN,LN分别表示梁截面净高度和净跨度，G表示单位长度梁重力荷载，计算结果间表42432柱为简化计算，计算重力荷载时近似取11倍柱自重，以考虑柱面粉刷层的重力荷载，柱净高可取层高减去板厚，重力荷载见表42表42梁、柱重力荷载计算结果层数构件BHN/MM2RKN/M3GLNN根数GIKNGI/KN边横梁0304925105385952216322304中横梁03029251052284258456750250342510522315524531141117241210046916次梁02502925105190325232147594377纵梁0306425105504634565582025583066024014825531柱0650652511116195293219668641966864边横梁0304925105385953216328478中横梁03029251052284258456750250342510522315524531141117241210046916次梁02502925105190325232147594377纵梁030642510550464266820258854665280148679126柱06062511993793212006721200672433墙、门窗外墙采用240MM厚水泥空心砖（容重98KN/M3），所有内墙采用200MM厚加气混凝土砌块（容重55KN/M3），。A外墙单位面积重力荷载为外侧瓷砖墙面05KN/M2内侧15MM厚抹灰1700150255KN/M2240MM厚水泥空心砖980242352KN/M2合计3017KN/M2B内墙单位面积重力荷载为两侧15MM厚抹灰1700152051KN/M2200MM厚加气混凝土砌块5502011KN/M2合计161KN/M2窗采用塑钢窗，房间门为木门，KN/M2底层入口处采用塑钢门，其单位面积重力荷载为塑钢门窗04KN/M2，木门02KN/M2。D首层（1）首层外墙面积（630120113）（3906）4（72012032513）（39075）47206539075102701201239042372396M2（2外墙门窗面积M1422411008M2M6232421104M2C12127169072M2C2212484032M2C322211462M2（3外墙门窗自重为185340462712KN（4外墙自重为（37239615678）3107669919KN（5首层内墙面积为（630120113）（3906）12（72012032513）（39075）3（72065）（39075）8（3905301）（39075）1（6301012）（39045）4525937M2（6内墙门窗面积M2112151155M2M315248252M2M408212336M2（7）内墙门窗自重0240118022KN内墙自重5259374011162782181KN首层墙总重为1452099KN门窗总重为70734KNE二层（1）外墙面积630120112（3906）425（3904）2720120306（39075）47206（39075）10442524M2（2）二层外墙门窗面积C127211810206M2C2212484032MC322211462M2C418182645M2自重为04153456138KN外墙自重为（38407615345）3107716555KN（3）二层内墙面积为（630120112）（3906）12（6301201）（39045）2（720120312）（39075）4（7206）（39075）9520626M2（4）内墙门窗面积M211211231M2M31521113465M2M408212336M2自重为0240328064KN（5）内墙自重为5206264032161773293KN二层墙体总重为1489848KN门窗总重为69444KNF三层至六层墙体和门窗重量同二层。G女儿墙自重重力荷载标准值为外侧瓷砖墙面05KN/M2240MM厚现浇钢筋混凝土250246KN/M2内侧瓷砖墙面05KN/M2合计70KN/M2女儿墙高12米。图形如下所示计算得女儿墙自重为1757112KN图41女儿墙尺寸图电梯井及管井井道自重墙面积25（39045）225（39045）125875M2门面积0821168M2门自重为041680327KN墙自重为2587516816138954KN,各层都一样。434搂板、地面和屋面重力荷载A板的面积取墙外包尺寸线面积1首层地面（504024）（153024）3372652007KN2）一至五层（504024）（153024）3853029741KN3）六层屋面（504024）（153024）5214099987KN4电梯机房1墙面积（39075）（7201201212）2（6301201212）（3906）227（3904）293186M22门窗面积M211211231M2C322212924M23门窗自重23102924044158M24墙自重183（93186231924）149394KN5柱自重99（39011）4150085KN6梁自重3658562250466225190322319031121536KN7楼板（72024）（63024）521187332KN435楼屋面均布活荷载A15层均布活荷载1走廊、门厅及电梯部分25（504024）（2702）（4702）（63002）（3302）（6301201）632725749582KN2教室部分20（504024）（153024）17312891146563KN则一至五层活荷载为4958211465631642383KN屋面均布活荷载（玉雪荷载不同时考虑，取其中较大者）。05（504024）（153024）（63024）（72024）25（63024）（72024）46206KN44荷载分类将各层各构件荷载分类，计算各层何荷载代表值，列入表3，其中各层自重为楼面恒载、50楼面均布活荷载、纵横梁自重、楼面上下哥半层的柱及纵横墙体自重。顶层自重为屋面恒载、50屋面雪荷载、纵横墙自重、半层柱自重、上下半层墙体自重。根据以上组合方式，将各层重力荷载代表值计算出列如下表表43重力荷载代表值计算表KN层次梁柱板墙门窗活荷载GI1148255315837683029741147097470089821192847128321486791120067230297411489848694448211928120654314867911200672302974114898486944482119281206544148679112006723029741148984869444821192812065451486791120067230297411489848694448211928120654614867916003364099987148984869444231038000402电梯机房1215361500851873321493944158121656246745重力荷载代表值结构抗震分析时所采用的计算简图如下图42所示。集中在各点的重力荷载代表值GI为计算单元内各层楼面上的重力荷代表值及上下各半层的墙柱等重力荷载。图42各层楼面荷载代表值46风荷载计算对于本建筑，考虑到建筑总高度较低，风荷载较小，同时考虑设计时限，故风荷载可不计算（任务书中给定）。47框架侧移刚度计算现浇板的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I150I（为梁的截面惯性矩）；对中框架取I200。梁的线刚度IBECIB/L其中EC为混凝土弹性模量，L为亮的计算跨度。横梁线刚度计算如下表43表43横梁线刚度计算表柱的线刚度ICECIB/L其中IE为柱的截面惯性矩，为柱的计算高度CH表44柱的线刚度计算表柱的线刚度按式DC12IC/H2来计算，C为柱的侧移刚度系数，根据梁柱线刚度比的不同，结构布置图中的柱可分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱等。现以第二层C3柱为例，梁柱的线刚度如右图所示，查柱的侧移刚度修正系数C表得K（30963254735796）/283081057I1I2I3I42IC（42）CK/2K1057/210570346DC12IC/H203461283081010/3900222679类别层次EC（N/MM2）BH（MMMM）I0（MM4）LMMIBECI0/L（NMM）15ECI0/L（NMM）2ECI0/L（NMM）1315104300600541095870289810104347101057961010边横梁26301043006005410959202736101041041010547210101315104300600161093150160010102400101032001010走道梁2630104300600161093100154810102323101030961010层次EC（N/MM2）BH（MMMM）HCMMIE（MM4）ICECI0/L（NMM）13151046506505414881010868010102630104600600391080101083081010其余各柱计算过程见下表表45中框架柱侧移刚度D值N/MM边柱（9根）中柱（10）根层次KCDI1KCDI2D360659024816225103103422286368885206780253165831057034622679376037106680438156451036050618074321545表46边框架柱侧移刚度D值N/MMA1A8D1D8B1B8C1C8层次KCDI1KCDI2D3604940198129780774027918287125060205090203133060793028418615127684105010414288077704616431122875表47楼梯、电梯间框架柱侧移刚度D值N/MMD4D7C4C7D5层次KCDI1KCDI1KCDI1D360659024816225103103422286065902481622593247206780253165831057034622679067802531658395107106680438156451036050618074066804381564583083将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即为各层间侧移刚度D，见下表表48层间侧移刚度N/MM层次1236D527503598828587192第一层的刚度/第二层的刚度527503/598828088107,故该框架为横向规则框架。5水平地震作用下框架结构的内力和位移计算51横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算511横向自振周期计算按式GEGN1（13）将突出房屋重力荷载代表值折算到主体结构的顶层，即H12HGE62467（13/239/249）771467KN（51）基本自振周期T1（S）可按下式计算T117T（UT）1/2（52）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07。UT按以下公式计算VGIGK（53）（U）IVGI/DIJ（54）UT（U）K（55）注DIJ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。结构顶点的假想侧移计算过程见下表，其中第六层的GI为G6和GE之和。表51结构顶点的假想位移计算层次GI（KN）VGI（KN）DI（N/MM）UI（MM）UI（MM）687718698771869587192149305958120654168925235871922882914812065425013177587192426262238120654331338315871925642196281206544125448559882868916321847128349725768527503943943则T11707030591/2066S512水平地震作用及楼层地震剪力计算根据建筑设计抗震规范（GB500112010）规定，对于高度不超过40米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。085（847128380004028120654462467）（56）085EQIG42142125KN本设计场地类别为第类，设计基本地震加速度为02G，设计地震分组为第一组，则可知，场地特征周期为035S，水平地震影响系数为016，计算地震影响MAX系数为1（TG/T1）09MAX（035/066）0901601134，（57）FEK01134421421254778917KN因为T106614TG063，故应该考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震系数为008T100100806600100628（58）N各质点的水平地震作用按下式计算,VI（59）1INIEKNIGHFFI各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算过程如下表所示表52各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力层次HI（M）GI（KN）GIH（KNM）GIHI/GJHJFI（KN）VI（KN）G（KN）0032GJ（KN）2886246717990496002410749110749162467199896249800040219921001026411824041289895862507227600252181206541705337340226101220923021041674572653586341718120654138863183018482409931262032486638795724313281206541071926330142635993762193329870341055585293812065475522082010044788421007341107688131544615484712834574492800602687284478801495789711586527根据建筑设计抗震规范（GB500112010）规定抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求VEKI0032GJ与VJ的大小关系，其中0032楼层最小地震剪力系数值，查表所得。各层的值分别列于上表52。其值均小于各层所对应的VJ值，因此水平地震剪力按上表计算结果计算。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图51、52513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UI分别按下列公式计算（U）IVI/DIJUI（U）K（510）各层的层间弹性位移角E（U）I/HI，（511）由抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值E015受剪受拉075075080085633梁内力组合由于没有考虑风荷载，故该框架内力组合共考虑了3种内力组合，GKQK12S4，GKQKWK12S0513SRE，GKQK51407S，其中竖向荷载作用下的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩调幅系数为08。现以第一层AB跨为例说明计算方法。计算理论根据梁端弯矩的组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。A、下表中各层跨间弯矩算法如下如第1层AB跨梁梁上荷载设计值Q1127999588KN/MQ212（13860512）20952KN/M左震MA（51229537606）/0751/2958863（118/63）/263209521416801KNM说明最大跨间正弯矩发生在左支座处。MMAX13MEK10MGE1357585410（479150513431）69398KNMRREMMAX07569398520485KNM右震MA（610625431987）/0751/2958863（118/63）/263209521467494KNM则说明最大跨间正弯矩发生在支座处MMAX13MEK10MGE13497227512260514902587718KNM62）RREMMAX075440789KNM（63）B、剪力计算AB净跨532M左震VBL10211/085120129KNVBR231492/085272344KNMBL边51229/07512012906503/2662031KNMBR边537606/085272344065/2669148KN右震VBL230034/085270628KNVBR100652/085118414KNMBL边610625/07527062806503/2766083KNMBR边431987/075118414065/2554078KN左震MBL边MBR边6620316691481331178KN右震MBL边MBR边7660835540781320161KN左震右震VGB05958853220952532532182/263951KN则VA121331178/53263951377077KNRREVA085377007320456KNVB左121320161/53463951）374521KNRREVB左085374521318344KN其他各层计算过程略，结果见框架梁内力组合表。表69框架梁内力组合表12SGK05SQK13SEK层次位置内力SGKSQKSEK135SGKSQK12SGK14SQKVM4791513431575854512296106257811676301AV62061801917033102109230034101899699M51226149024972275376064319878405782334B左V63374186317033231492100652104185102131297721M58932472760652627482755791042561053B右V118535696204493186152126122169822198MAB520485440789一层跨间MBC263818263818287853M4941115154475834126455152238185980509AV622118085138756711619941410206999971M51964162943983324424743342748644585168B左V63224185371387562005370044103889101821254575M5807253922115820926022219981037910523B右V1185356961638211464951729562169822198MAB421193343291三层跨间MBC21032221032224608M467744026123634766351644516717161765AV6272948343566123862934018951882042M479664238101031143582534296899263492六B左V632014918356619386324325902482726102688M8523055356093467716261120611002B右V14951113941552654354482132319536MAB8395360941层跨间MBC489084890870632MAB和MBC分别为AB跨BC跨的跨间最大正弯矩；M以下部受拉为正，V以向上为正。其中V64框架柱的内力组合取每层柱顶和柱底两个控制截面进行组合，组合结果及柱端弯矩调整见表第6层，按抗震规范，无需调整。对混凝土轴压比小于015的柱，也无需调整。经验算，5层轴压比小于015，所以不用调整。抗震设计时，设计表达式SR/RRE，RRE为承载力调整系数。对混凝土结构轴压比小于015的柱，RRE取075，轴压比大于015的柱，取080经验算，5、6层层轴压比小于015，其它层大于015，其相应的RRE取075、080柱内力组合见表27、28。柱端弯矩设计值的调整MCCMB注MC为节点上下柱端截面顺时针或逆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为节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和。C柱端弯矩增大系数，二级取12。柱端弯矩设计值的调整过程见下16445251522451522451522451522461062564576812564178461062512573275上732758308/（8308868）358352下73275868/（8308868）374398上、下51522412/2309134上、下51522412/2309134上、下51522412/2309134调整645768149648749772060061451814451421003929845248597297216311641288603图65边柱柱端弯矩设计值调整图379797402433401636362251361899276079331107206934248109102119178864690225调整上、下22199812/2398683下975822868/（8308868）498595上9758228308/（8308868）477227537606125975826902251258627815376062219986261221998221998221998上、下22199812/2398683上、下22199812/2398683图66中柱柱端弯矩设计值调整图65剪力组合设计值的调整例第2层B柱VC08512（384112322226）/（3906）（64）218322KN其他过程路，结果见下表。表610横向框架A柱弯矩和轴力组合表12SGK05SQK13SEK层次截面内力SGKSQKSEK135SGKSQK12SGK14SQK|MMAX|NNMINMNMAXMM3037393927561236349143714964844938419581496489143744938柱顶N2500461212458535611195776265217349686317028265217195776349686M22836153577452986283457497736973360107497728345369736柱底N2875671212458535611229545298986400339362054298986229545400339M20075796718908116270120600635068235243206006162701350682柱顶N48001559341070983542965631377073606590945631373542967073605柱M2111172841260