毕业设计宿舍楼——计算书

1、1建筑设计1.1 设计资料1) 工程名称：沈阳市沈阳科技大学学生公寓一号楼2) 水文地质资料地下水深：-1.5米，冻土深度：-0.9米。地区为一般粘性土层，下部为砂类土，水质为无侵蚀性，承载力情况良好 7承载力待定。3) 基本风压0.6 kN m2，基本雪压为0.4 kN m2，地面粗糙程度为C类，地震烈度 7度，基本地震加速度取值为0.10g，水平地震影响系数最大值max 0.08，特征周期Tg 0.35，根据地震烈度，结构类型，房屋高度，设计地震分组为第一组，U类场地，丙 类建筑，抗震等级为三级，耐火等级为三级，设计使用年限为50年4) 气象资料冬季室外平均温度-20oC绝对最高温度39o

2、C绝对最低温度-27oC全年雨季79月年平均降雨量610.5mm最大降雨量32.1mm/10min5) 工程地质条件：表1-1地质资料Table 1-1 geological data岩土名称涂层厚度(m)层底咼程(m)承载力特征值(kPa)杂填土1.2-1.280中砂层3.4-4.6240砾砂层0.9-5.5320圆砾层6.5-12.03601.2 建筑设计要求1.2.1 使用要求 建筑面积：6534卅左右 层数 : 地上六层 结构形式：框架结构 建筑要求： a 满足学生住宿生活的要求。b 满足设计研发的要求。c 考虑建筑与周围环境相适应。1.2.2 平面设计从结构平面形状上来分， 建筑物分

3、为点式和板式两大类， 本设计中采用板式。 但板式 平面短边方向侧向刚度差， 当建筑高度较大时， 不仅在水平荷载作用侧向变形会加大， 还 会出现沿房屋长度平面各点变形不一致的情况， 在地震作用下， 长度大的楼板在楼板平面 内既扭转有扭曲，为了避免楼板变形带来的复杂受力情况， 建筑物长度比 L/B 不宜超过 4， 本设计中抗震缝将结构分割成两部分。由于本建筑位于沈阳，冬季气温较低，因此采用内廊式，走廊净宽为2.4m,普通住房采用了相同的开间和进深，即南侧 3300mM 6300mm北侧3300mM 6300mm相应的柱 网为 6300mr 6600mm或 6300mrK 3000mm 走廊宽 24

4、00mm立面设计本建筑物总高度为19.8米，其中主体高度为16.8m,主体部分的宽度为15.0米，高 宽比H/B4,且高度不超过40米，可以采用底部剪力法计算水平地震作用。房间采用6300mm x 3300mm的开间，以适应内部房间功能要求和经济性的要求。顶层设楼梯房，屋面为上 人屋面。女儿墙为 0.9 米高，并在上围一圈铁丝，借以作为避雷针。本建筑的窗一般采用双层铝合金窗， 且为推拉窗， 因为双层窗具有保温的作用， 而推 拉窗在建筑中使用起来比平面方便， 可使之免于受风的破坏， 房间的尺寸 6300x 3300mm， 走廊窗的尺寸1800x 1500mm卫生间不设窗，仅设通风口，以满足其私秘

5、性的要求。窗间墙的高度为 1.3 米，满足上下窗墙 1.2 米的防火要求。室内外地坪标高差为600mm在门厅前做了一个台阶，台阶是供人们正常出入的，由 于台阶伸出屋面， 为了防雨而在其上设置了雨蓬。 为体现立面美观以及使用的方便， 在外 侧不设置柱子来支撑，采用悬挑钢结构雨棚。室内净高为 2.6 米，满足住宅室内净高的要求以及本建筑的使用要求。剖面设计建筑主体为地上六层。首层层高 3.9 米，其他层层高 2.8 米。综合考虑了四个因素： 内外联系方便、 防水防潮要求、 地形及环境条件以及建筑物的性格特征确定了首层的室内 外地坪高差为600mm为了室内装修和阻隔结构层的需要，进行吊顶，这样楼中各

6、种电线， 保温管等都从吊顶中穿过， 为了避免上下层之间固体传声， 在吊顶中加入吸音材料。 室内 采用了尺寸为1800mrK 1500mn!勺开窗满足室内采光和通风的要求。1.2.5 防火设计多层建筑易遭受火灾破坏是多层建筑遭受的主要破坏形式之一且根据统计资料显示， 火灾发生率随着楼使用功能复杂化而增加， 且一旦发生火灾后， 造成的损失是巨大的， 甚 至是会造成巨大人员伤害。因此在建筑中进行防火设计就显得尤为重要。消防设计包括火灾前的积极预防和火灾后的有效措施， 建筑中火灾的预防一方面包括 加强对火源的管理； 另一方面则要依靠烟感器及时发现火灾并予以及时扑救， 火灾一旦发 生后，应当由消防中心控

7、制建筑物内的水、 电、电梯等设施，并且广播通知人员予以疏散。本工程按二类多层建筑防火规范的要求进行消防设计，各类建筑构件的设计均满足建筑设计防火规范（GBJ16-87要求。1、防火、防烟分区：每层为一个防火分区，面积约为 1090平方米。各分区面积均符 合规范要求，各防火分区的疏散口数量防火规范中规定每个防火分区的安全出口不应少于 两个，且建筑的安全出口应分散布置，安全疏散距离应分别小于 30 米（位于两个安全出 口之间的房间）根据这个原则， 设置了两部楼梯， 两部均为防火楼梯，安全出口的门宽为1.5 米，满足防火规范要求，且其为乙级防火门，向疏散的方向开启。根据以上原则设置的 2 部楼梯，防

8、火门采用乙级防火门，门洞高度 2.1 米。建筑中的防火、防烟是两个不同的概念， 规范规定每个防烟分区的建筑面积不宜超过 500平方米，且防烟分区不应跨越防火分区。本建筑所设防烟分区，其分割之处在中间楼 梯消防前室的入口处， 用玻璃招牌， 内设置照明设备，玻璃上写明该平面房间分布，可以 起到指示作用。1.3 建筑构造设计1.3.1 墙体构造设计本教学楼设计中的框架外墙采用混凝土空心小砌块(309mM 190mM 190mm,外墙厚400mm内墙采用水泥空心砖(300mrK 250mm< 110mm,内墙厚200mm墙面装饰采用抹灰，外墙采用15mn厚 1:3水泥砂浆打底，10mn厚1:2水

9、泥砂浆抹面， 而内墙采用10mm厚 1:3水泥砂浆打底，10mm厚1:2水泥砂浆抹面。1.3.2 楼面构造设计楼地面是房屋建筑中水平承重构件，本公寓设计中采用现浇钢筋混凝土楼板，板厚100mm,其具体做法如下：1) 10mm 厚瓷砖地面2) 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆打底3) 100mm 厚现浇钢筋混凝土板4) 20mm 厚板下混合砂浆抹灰1.3.3 地平层构造设计1) 10mm厚瓷砖地面2) 20mm厚1: 3水泥砂浆打底3) 100mm厚C15细石混凝土垫层4) 素土夯实1.3.4 上人屋面构造设计1）30mm 厚细石混凝土保护层高聚物改性沥青防水卷材（ 8 层做法，三毡四油铺小石子

10、） （先刷冷底子油一道）2）20mm厚1:3水泥蛭石砂浆保温层（兼找坡）3）40mm厚1:8水泥膨胀珍珠岩4）20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平5）100mm 厚现浇钢筋混凝土屋面板6）20mm 厚板下混合砂浆抹面1.3.5 散水构造设计1）15mn厚1:2.5水泥砂浆抹面2）70mn厚C10混凝土垫层1 ）素土夯实（向外坡度 3%-5%）备注：3%-5%）。低于室内地1）沿建筑物周围做1000mm宽的混凝土（刚性）垫层的散水坡（坡度2）每隔10m设一道变形缝，缝宽20mm内填改性塑料密封膏。3）散水宽应在施工图中注明。1.3.6 墙身防潮构造设计因室内地面垫层采用100mm厚细石混凝土，则防

11、潮层设在垫层范围内， 坪60mm处，防潮层采用60mm厚的细石混凝土带，内配3根6的钢筋。1.3.7 勒脚构造设计为使墙角更加坚固耐久，防潮勒脚采用表面抹灰具体做法：采用 20mm 厚 1:3水泥砂浆抹面1.3.8 踢脚构造设计本公寓踢脚线材质采用陶瓷踢脚线，高度为 100mm。1.3.9 楼梯构造设计楼梯为现浇钢筋混凝土楼梯，扶手采用 900mm 的白钢扶手，具体构造见楼梯详图。1.3.10 门窗构造设计建筑物的出入门，楼梯间的防火门，卫生间的门为木门窗为塑钢窗1.3.11 墙身变形缝构造设计本公寓设置一个沉降缝，缝宽为 100m m,缝两边结构对称，为保证缝两侧能自由沉 降，上部结构和基础

12、全部断开， 沉降缝的基础的处理方案采用双墙式， 内墙和外墙都采用 沥青麻丝填缝。 内墙和楼板层地面采用橡胶条盖缝， 外墙采用厚铝片盖缝， 而楼板层的顶 棚采用木板盖缝，屋顶沉降缝具体处理见图。1.4 采用材料1 ）混凝土：梁、板、柱的混凝土强度等级均为 C35 。2）钢筋：纵筋采用 HRB335 级钢筋，箍筋采用 HRB235 级钢筋，其余详见结构设计 图纸。3）砌体结构部分：内墙采用水泥空心砖外墙采用混凝土空心小砌块女儿墙采用红砖1.5施工要求1）受力钢筋保护层厚度表2-2受力钢筋保护层厚度Table 2-2 by the thick ness of the rein forced prot

13、ectio n构件名称板柱梁基础梁基础保护层厚度（mm）20353535402）楼板钢筋深入支座的锚固长度上部钢筋在端支座锚固，其应深入梁内距墙或梁外侧w25mm处，不足锚固长度时，弯折段加长。下部钢筋应深至墙或梁的中心线且5d处。3）纵向钢筋的接头位置纵向钢筋的街头位置应相互错开。 在同一截面内，对于柱类构件，钢筋接头面积的百 分率不宜大于50%对于梁、板和墙类构件，不宜大于 25%其中，梁、板钢筋的接头位 置上部于1/3跨度范围内，下部于支座或距支座 1/4跨度范围内，梁的接头位置通常为 35d且500mn处。4）梁、柱钢筋加密区梁加密区为1.5hc范围内，柱端加密区为：底层柱为基础顶至1

14、/3净高处，以上各层为楼面上下各600mn处。5）楼梯栏杆埋件及预留空洞按建筑图施工。6）所有预埋件的外漏部分均涂红丹两道打底，调和漆两道。整个设计过程中，其余未尽事宜将严格按照国家现行有关施工及验收规范执行2结构布置及计算简图2.1结构平面方案根据办公楼的结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素综合考虑，本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。主体结构6层，首层层高3.9m, 26层为2.8m。建筑物总高为19.8m。根据办公楼的使用功能要求，并考虑柱网的布置原则，本工程主体柱 网为 6.6 mx 6.3m 和 6.3mX 2.4m。2.2截面初估楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚

15、度按跨度的1/45估算，取楼板厚度为100mm。梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求。截面高度按一般取梁跨度I的1/121/18估算。为防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨截面高度之比不宜小于4。梁截面宽度可取1/31/2梁高。同时不小于1/2柱宽，且不应小于250mm。由此估算梁的截面 尺寸见表2-1。表2-1梁截面尺寸及各层混凝土强度等级Tab 2-1 The sect ional size of a roof beam of the form and grade of inten sity of every layer con crete混凝土强度层次等级横梁bxh纵梁次梁AB CDBC

16、bXhbXh1-6C35250X 600250X400250X 600250X450柱截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算：N=B FgEn(1)Ac(2)fc由规范可知该框架结构的抗震等级为二级。其轴压比限制 卩N=0.8。各层的重力荷 载代表值近似取12KN/讥由图知边柱及中柱的负载面积分别为 6.6 X 3.15川和6.6 X 4.80 卅由公式(2)得第一层柱截面面积为边柱=145654伽2中柱=193406 mm 2如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为453 m和502 m。根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值：柱截面尺寸：16层：500X 50

17、0mm.2.3结构计算简图框架结构平面布置如图2-1所示，计算简图如图2-2所示。取顶层柱的形心线作为框 架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-6层柱高度即为层高2.8m，对底层柱的下端，一般取至基 础顶面，当设有整体刚度很大的地下室，且地下室的层间刚度不小于上层层间刚度的3倍时,可取至地下室结构的顶板处.因此对结构底层柱高度从地下室顶板处取至一层板底，即 3.9m.平面结构布置图1h1|11|111I*1lii111111I1111丨dTj=>|II卩 *j1111|_Jli4i1ia111r “I1j1B19图2-1平面结构布置图Fig.2-1 Flat distribution of t

18、he structure结构计算简图s忌1¥图2-2结构计算简图Fig.2-2 Drawing of the structural design3重力荷载计算3.1屋面及楼面的永久荷载标准值顶层屋面（上人）：30厚细石混凝土保护层22 X 0.03=0.66 kN/ m2咼分子改性沥青防水卷材0.40 kN/ m220厚水泥砂浆找平层20 X 0.02=0.40 kN/ m2150厚水泥蛭石保温层5X 0.15=0.75 kN/ m2100厚钢筋混凝土板25 X 0.1=2.50 kN/ m2V型轻钢龙骨吊顶0.25 kN/ m2合计4.96 kN/ m215层楼面：瓷砖地面（包括水

19、泥粗砂打底）0.55 kN/ m2100厚钢筋混凝土板m225X 0.1=2.50 kN/ m2V型轻钢龙骨吊顶0.25 kN/m2合计3.30 kN/女儿墙6厚水泥砂浆罩面0.006 X 20=0.12 kN/m12厚水泥砂浆打底0.012 X 20=0.24 kN/m240厚砖墙0.24 X 17 =4.080 kN/m20厚水泥砂浆找平层0.02 X 20 =0.4 kN/fri合计艺 2.8kN/m3.2屋面及楼面可变何载标准值上人屋面均布活何载标准值2.0 kN/ m2楼面活荷载标准值2.0 kN/ m2屋面雪何载标准值sk= wr 0=1.0 X 0.4=0.4 kN/ m2式中：

20、w为屋面积雪分布系数，取，(jr=1.0o3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、 门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算结果见表3-1 o表3-1梁、柱重力荷载标准值Tab 3-1 Roof beam , post gravity load sta ndard value层次构件b，mh，mY kN/m3G，kN/m3li，mnGi，kN艺G，kN边横梁0.250.6025.001.053.9385.814348.6中横梁0.250.4025.001.052.6251.9744.11149.271-6次梁0.250.45

21、25.001.052.9535.810189.45纵梁0.250.6025.001.053.9386.122571.3柱0.500.5025.001.106.8752.828539注：1）表中B为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量。2）梁长度取净长；柱长度取层高。外墙为390mm厚加气混凝土砌块（加气混凝土砌块密度为7 KN/m3），外墙面贴瓷砖（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+7 X 0.39+17 X 0.02=3.57KN/ m2内墙为190mm厚加气混凝土砌块，两侧均为20mm厚

22、抹灰，则内墙单位墙面重力荷 载为：7X 0.19+17X 0.02X 2=2.01 KN/ m2木门单位面积重力荷载为0.2 KN/ m2；铝合金窗单位面积重力荷载取 0.4 KN/ m2。墙 体自重计算见表3-2.表3 -2墙体重量Tab 3-2 The weight of wall层 次编号高度m长度m重 量KN外AB轴CD轴2.25.8 X 4=23.23.57 X 2.2 X 23.2=182.211-6墙BCttA轴，D轴2.41.9 X 2=3.83.57 X 2.4 X 1.9=16.282.255.82.59 X 2.2 X 66=518.36内1-6B轴2.2332.01 X

23、 2.2 X 33=145.65C轴2.2332.01 X 2.2 X 33=145.65墙2轴-6轴外墙280.6=2.258*2=1162.01 X 2.2 X 116=512.961-6层墙体自重外墙：182.21+16.28+518.36 (23X 1.8 X 1.5X(3.57-0.4) =519.99 KN内墙：291.85+512.96- (23X 0.9 X 2.1 X (2.01-0.2) =726.13 KN1-6 层墙体自重为：520+726.13=1246.13 KN3.4重力荷载代表值集中于各质点的重力荷载Gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的

24、墙、柱等重量。各可变荷载的组合值系数按表3-3的规定采用：无论是否为上人屋面，其屋面上的可变荷载均取雪荷载。表3-3可变荷载组合值系数Tab 3-3 Load making variably up value coefficient雪荷载0.5屋面积灰何载0.5屋面活荷载不考虑按实际情况考虑的楼面活荷载1.0按等效均布荷载考虑的藏书库、档案库0.8楼面活荷载其他民用建筑0.5吊车悬吊物重力软;吊车软钩吊车0.3不考虑可变荷载种类组合值系数简单的计算过程如下:顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载、50%屋面荷载、半层梁自重、半层柱自重、半层墙自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面荷载、50%楼面均布活

25、荷载、梁自重、楼面上下个半层的柱自重、墙自重。第一层：G1=5275.75+751-539= 5381.75kN第二五层：G2=G3=G4=G5= 3.3 X 544.5+0.5 X 2.0 X 544.5+1149.27+539+1246.13 = 5275.75 kN 第六层：G6=4.96X544.5+0.5 X0.4X544.5+0.5 X2.0XX(15+X 2= 5654.5kN楼梯方：Ge =(4.96X6.3X30.5X0.4X6.3*03.5X2.0X6.)3*3101.677+109.08= 808.20 kN 综上所诉：各层重力荷载代表值如下：第一层G1=5381.75

26、kN第二五层G2=G3= G4= G5=5275.75 kN第六层G6= 5654.5 kN机房：Ge = 808.20 kN建筑物总重力和在标准值为艺 G = 32437.35kNG5 = 527 5.75kN二5375 75kNC3 = L375.75kNG2= 5275.75kN图3-1动力计算简图Fig 3-1 draw ing of dyn amic calculati on4框架侧移刚度计算表4-1横梁线刚度计算表Tab 4-1 Line rigidity ib reck oner of the crossbeam类别.1.5Ec XI。2.0Ec XI。 Ec4 IEcXI 0/

27、1层次b mm h, mm 10，mm L，mm/I/IN/mm2N mmN mm N mm边横 梁走道 梁3.15 X 10910 3.375 X 1010164250600 4.500 X 106300 2.25 X 1004.50 X 103.15 X 10q10 2.625 X 1010164250400 1.33 X 10 2400 1.75 X 1003.50 X 10表4-2柱线刚度ic计算表Tab 4-2 Thread rigidity ic reck oner of the post层次hc，mmEc，N/mm22bXh mmI0，mm4Ecl0/hc，N mm139003.

28、15 X 10500X 5000.52 X 104.2 X 102628003.15 X 10500X 5000.52 X 105.85 X 10图4-1 C-3柱及与其相连梁的相对线刚度Figure 4-1 C-3 column and its connected Liang's relative stiffness根据梁、柱线刚度比K的不同，结构平面布置图中的柱可分为中框架中柱和南边柱、 北边柱、边框架中柱和南边柱、北边柱。现以第 2层C-3柱的侧移刚度计算为例，说明 计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表4-3表4-4。第2层C-3柱及与其相连的梁的相对线刚度如图 4-

29、1所示，图中数据取自表4-1和表4-2- 4.5724.05 5.6024.929K =1.3672 9.00cc=1.230=0.4061.230得:12icD =如旦=0.406X2h129.00 101023600=36354 N/mm表4-3边框架各柱侧移刚度 D值（N/mm）Tab 4-3 The frame post side of China moves rigidity D value层次一边柱（4）D 一中柱（4）D £ DiK a c Di1 K a c Di1表4-4中框架柱侧移刚度 D值（N/mm）Form 4-4 The frame post side mo

30、ves rigidity D value边柱（10）中柱（10）层次工DiK a cDi1K a c Di1将上述不同情况下得到的同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度EDi,如表4-6所示。表4-6横向框架层间侧移刚度（N/mm）Tab 4-6 The side moves rigidity among the horizontal frame layer层次12-56EDi473378814104975620由表可知，ED1 / E6=473378 / 975620=0.765>0.700故该框架为规则框架，满足竖向规划建筑的要求5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

31、5.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算横向自振周期计算按公式5-1Ge乳1 歸(5-1)将Ge折算到主体结构的顶层，即3 3 0Ge=808.2X (1+ 3 3.0 )=978.0 KN2 21.9结构顶点的假想位移由公式 5-2公式5-4。计算过程间表5-1，其中第6层的Gi为G6与Ge之和。VGiGk(5-2)su iVGi / Dij(5-3)j 1nUT ( u)k(5-4)k 1计算。计算过程见表5-1表5-1结构顶点的假想位移计算Tab 5-2 The imagination displacement of the summit pinnacle of the stru

32、cture is calculated层次Gi, kNVGi, kN刀Di, N/mm ui, mmui, mm65654.5+978.06632.59756206.80174.255275.7511908.381410414.6167.445275.751718481410421.115335275.7522459.881410427.6131.725275.7527735.581410434.1104.115381.75331217.347337870.0170.0(5-5)按公式5-5T1=1.7 W t . uT计算基本周期Ti,其中pr的量纲为m,取屮t=0.7，则Ti=1.7 X

33、0.7 X 0.486=0.50s水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中，结构主体高度不超过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。结构总水平地震作用标准值计算如下：Geq = 0.85 2G0.85X (6632.5+5275.75X 4+ 5381.75)=28131.56KNa= (Tg)°9 amax=(0.30/0.50 )0.9X 0.08=0.051T1Fek = a1 Ge(=0.051 X 28059.56=1431.10 KN因1.4Tg=1.4X 0.30=0.42s<T1=0.50s,所以应考虑顶部附加水

34、平地震作用。顶部附加地震作用系数 靳经查表，计算得：沪0.08 X+ 0.02=0.06AF6=0.06X 1431.10=85.87KN各质点的水平地震作用按公式5-6G- H.Fi(1 n)FEk( 5-6)G-H-计算。将上述 靳和Fek代入可得具体计算过程见表F.= (1-0.06)X 1431.10X&2。各楼层地震剪力按公式G-H-G-H-5-7(5-7)V-=艺 F-计算，结果列入表5-2Tab 52 Cut the stre ngth reck oner in every particle horiz on tai earthquake and floor earthq

35、uake层次Hi，mGi，KNGiHi, KNmGiHi/ XGHiFi, KNVi, KN楼梯 房20.3808.2016406.460.04560.5360.63617.95654.50101215.550.275369.93430.46515.15275.7579663.8250.216290.56721.02412.35275.7564891.7250.176236.76957.7839.55275.7550119.6250.136182.951140.7326.75275.7535347.5250.096129.141269.8713.95381.7520988.8250.05776

36、.681346.55F7(a)水平地震作用分布图5-1横向水平地震作用及楼层地震剪力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Fig 5-1 crosswise horiz on tai earthquake function and floor earthquake sheari ng force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厶ui和顶点位移ui分别按公式5-8和公式5-9。s(u)i Vi/Dj(5-8)j inu ( u)k( 5-9)k 1计算。计算过程见表5-3。表中还计算了各层的层间弹性位移角9 e=卩i/hi。表5-3横向水平地震作用下的位移

37、验算Tab 5-3 Displaceme nt check ing computati ons un der horiz on tai earthquake层次Vi, KNEDi, N/mm ui, mmui, mmhi, mm9 e= uihi6430.469756200.448.3128000.0001575721.028141040.897.8728000.0003184957.788141041.186.9828000.00042131140.738141041.405.8028000.00058021269.878141041.564.4028000.00072811346.5543

38、733782.842.8439000.849由表5-3可见，最大层间弹性位移角发生在第1层，其值1/550,满足要求，其中限值u/h=1/550。水平地震作用下框架内力计算以图2-2中轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。框架柱端剪力及弯矩分别按公式 5-10和公式5-11。Vij = S(5-10) Djj 1Mijb= Vij xyh(5-11)Mju= Vj X (-y)h计算，其中Dj取自表4-3, XDj取自表46,层间剪力取自表5-1。各柱反弯点高度比y按公式5-12。y=yo+y1+y2+y3(5-12)确定。本例中底层柱需考虑修正值，第2层柱需考虑修正值

39、y1和y3，其余柱均无修正。具体计算过程及结果见表5-4表5-5。表5-4各层边柱端弯矩及剪力计算Tab 54 The square of post end of every side layer and strength calculated层 次hi mViKN刀DjN/mmDi1Vi1KyMijbMiju62.8430.469756202489211.00.5770.4012.3218.4852.8721.028141042005717.790.5770.5024.924.942.8957.788141042005723.60.5770.5033.133.132.81140.738141

40、042005728.10.5770.5039.3439.3422.81269.878141042005731.30.5770.5548.239.4413.91346.554733781431540.730.6390.71111.2047.65表5-5各层中柱端弯矩及剪力计算Tab 5-5 The square of post end of every side layer and strength calculated层 次hi ,mVi, KN刀DjN/mmDi1Vi1KyMijbMiju62.8430.469756203635316.11.0260.4520.324.852.8721.02

41、8141043035426.891.0260.5037.737.742.8957.788141043035435.731.0260.5050.05032.81140.738141043035442.541.0260.5060.060.022.81269.878141043035447.351.0260.5066.366.313.91346.554733781729749.21.1360.64123.868.1梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按公式5-13公式5-15计算|Mj)(5-13)l ibbMb= (Mi 1ib ibrMbr=£y(Mib1j Mj) ib ibV b=1 2Mb

42、 Mbl(5-14)n(5-15)Ni=(Vb1Vbr)kk i其中梁线刚度取自表5-1,具体计算过程见表5-8。表5-8梁端弯矩、剪力及柱轴力计算Tab 5-8 Square of roof beam end , stre ngth and axis of a cyli nder calculated层次Mbl边梁MbrlVbMbl走道梁柱轴力MbrlVb边柱N中柱N618.4816.436.36.0312.812.82.410.67-6.034.64537.2232.256.311.3525.125.12.420.92-17.3814.21457.949.846.316.7638.7638

43、.762.432.3-34.1429.75372.3459.246.32146.146.12.438.42-55.1447.17273.44716.323.1555.355.32.446.1-78.2970.12195.8595.66.327.2158.858.82.449-105.591.91水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图所示111.2016.43图5-2地震作用下的框架弯矩图Fig 5-2 The sqare of frame un der earthquake6.0310.6712.18"1120.9214.641-6.031-1.35i23.40&quo

44、t;1132.3114.21-17.38-6.7634.61*1129.75-34.1412138.4243.31"r147.17-55.14123.1546.1140.41V170.12-78.2927.214957.25I1-105.591.9191.91-105.5图5-3地震作用下的框架梁端剪力及柱轴力图Fig 5-3 The stre ngh of beam and axis of pillar un der earthquake5.2横向风荷载作用框架结构内力和侧移计算3风荷载标准值基本风压 u=0.6KN/ m2 T1=0.55s,卩 s=1.3 C 类地区，H/B=2

45、1.9/55.8=由表查 v=0.50.T1=0.50s, gjdT12=0.6 X 0.502=0.15KN.s2/m2,1.27 0.50,仍取横向框架，其负载宽度为6.6m，由公式得沿房屋高度的荷载标准值q(z) = 6.6X 0Z6xX 卩 z = 3.96卩 s yz根据各层标高处的高度Hi由表查取uz代入上式可得各楼层标高处的q(z)见下表5-10, q(z)沿房屋高度的分布见下图5-4表5-10沿房屋高度分布风荷载标准值Tab 5-10 Highly distribute the wind and load standard value along the house层次HiB

46、zq(z)，KN/m女儿墙18.80.801.04.13617.90.741.04.12515.10.741.03.81412.30.741.03.8139.50.741.03.8126.70.741.03.8113.90.581.02.21荷载规范规定，对于高宽比大于 1.5的房屋结构，应采用风振系B z来考虑风压脉动的影响。本结构房屋高度H=17.9<40m,且H/B=17.9/15=1.19<1.5，因此，该房屋不需 要考虑风压脉动的影响。框架结构分析时，应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集 中荷载。框架结构分析时，应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，如图5-

47、4 <例如，第5层的集中荷载F5的计算过程如下：F 6=9.78 kN图5-4等效节点集中风荷载(kN)F5=(4.12+3.81 X +3) X 2.8 X 0.5 X 0.5= 34.20 KN表5-11各层节点集中荷载Tab 5-11 Every layer node concen trates on load ing层次123456集中 荷载7.409.5510.6710.6710.99.78风荷载作用下水平位移验算根据图5-4所示的水平荷载，由公式5-10计算层间剪力Vi,然后求出轴线框架的 层间侧移刚度，再式计算各层的相对侧移和绝对侧移。计算过程见下表5-12。表5-12风荷

48、载作用下框架层间剪力及侧移Tab 5-12 Cut strength and side move among the frame layer under the function of loading ofwi nd层次Fi，kNVi，kN刀Di，N/mm ui，mmui， mmHi， mm ui，hi69.789.781461280.072.1128001/14625510.920.681224920.172.0428001/5325410.6731.351224920.261.8728001/3561310.6742.021224920.341.6128001/268929.5551.571224920.421.2728001/310617.458.97693860.850.8528001/3290风荷载作用下框架最大层间位移角为1/2689<1/550，满足规范要求风荷载作用下框架结构内力计算表5-13各层边柱端弯矩及剪力计算Tab 5-13 Curved square of post end of every si