结构布置及计算简图

1、2.1、构件截面尺寸（1）框架梁的截面尺寸主梁ZL1：，=700mm 主梁ZL2:次梁： =500mm主梁ZL1选用：主梁ZL2采用：框架次梁选用：（2）框架柱的截面尺寸框架柱选用箱形柱取 壁厚t=20mm2.2、荷载计算（1）、屋面 恒荷载： 0.8厚压型钢板 0.12kN/m2 30mm厚细石混凝土保护层 0.03×250.75 kN/m2 三毡四油防水层 0.5kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×200.4 kN/m2 平均厚120mm的膨胀珍珠岩保护层 25×0.12=0.3kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×200.

2、4 kN/m2 100厚钢筋混凝土板 25×0.1=2.5kN/m2 吊顶及吊荷载 0.3 kN/m2 底粉 0.1 kN/m2 总计：5.37 KN/m2 活荷载： 0.5 KN/m2 雪荷载：0.4 KN/m2 （2）、楼面 恒荷载：20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×200.4 kN/m2 100厚钢筋混凝土板 0.1×252.5 kN/m2 0.8厚压型钢板 0.12kN/m2 吊顶及吊荷载 0.3 kN/m2 底粉 0.1 kN/m2 总计：3.42 KN/m2 活荷载：3.5 KN/m2 （3）、墙体 内墙: 混凝土小型空心砌块 11.8×

3、0.192.24 kN/m2 内外侧各20mm厚水泥砂浆抹灰 17×0.02×2=0.68kN/m2 总计：2.92 kN/m2 外墙: 混凝土小型空心砌块 11.8×0.192.24 kN/m2 内侧各20mm厚水泥砂浆抹灰 17×0.02=0.34kN/m2 总计：2.58 kN/m2 女儿墙： 100厚钢筋混凝土板 0.1×252.5 kN/m2 20mm厚水泥砂浆抹灰 17×0.02=0.34kN/m2 总计：2.84 kN/m2 玻璃幕墙： 1 kN/m2（4）、结构自重主梁ZL1自重：181.89.8/1000=1.78

4、KN/m主梁ZL2自重：240.19.8/1000=2.35KN/m次梁自重：117.259.8/1000=1.15 KN/m钢柱自重：(6060-5656) 7.859.8/1000=3.57 KN/m2.3、计算简图四层荷载：恒荷载 活荷载一三层荷载：恒荷载 活荷载 计算简图 3、竖向荷载作用下横向框架的内力计算3.1、分配系数计算 得 = 得 = = 得 = 得 得 = = 得 = = 3.2、荷载计算 固端弯矩计算：以四层AB跨恒载为例计算框架梁固端弯矩为： 计算结果列入表3.1中 表3.1 梁固端弯矩计算位置恒载（KN/m）活载（KN/m）恒载固端弯矩（KN/m）活载固端弯矩（KN/

5、m）AB跨BC跨AB跨BC跨4层43.54.05237.84237.8422.1422.143层27.728.35151.45151.451551552层27.728.35151.45151.451551551层27.728.35151.45151.451551553.3、用二次分配法计算框架弯矩考虑对称框架在对称荷载作用下，取半框架进行计算。恒载作用下，框架的弯矩分配计算见表3.2，弯矩图如图所示。活载作用下，框架的弯矩分配计算见表3.3，弯矩图如图所示。3.4、 梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力 式中：Vq梁上荷载引起的剪力， Vm梁端弯矩引起的剪力，表3.2 恒载作用下的弯矩分配表3.3 活

6、载作用下的弯矩分配柱轴力 式中：V梁端剪力 P梁上集中力以AB跨四层梁在恒载作用下梁端剪力及柱轴力为例：柱自重：3.57×5.1=18.21KN 主梁重：1.78×8.1=14.42KN 次梁重：1.15×8.1=9.32KN四层梁端弯矩： 四层梁上荷载引起剪力：四层梁端弯矩引起剪力：四层A柱柱顶及柱底轴力：梁端剪力及柱轴力见表3.43.8表3.4 恒载作用下梁端剪力（KN）位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨4层176.18176.18-12.571.65163.61188.75177.83174.533层112.18112.1

7、8-2.04-0.15110.14114.22112.03112.332层112.18112.18-4.130.33108.05116.31112.51111.851层112.18112.18-4.230.30107.95116.41112.48111.88位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力CD跨DE跨CD跨DE跨CD跨DE跨4层176.18176.18-1.750174.43177.93176.183层112.18112.180.010112.19112.07112.182层112.18112.180.020112.2112.16112.181层112.18112.18-0.020112.1

8、6112.18112.18表3.5 活载作用下梁端剪力（KN）位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨4层16.416.40.37-0.1516.7716.0316.2516.553层114.82114.82-4.670.38110.15119.49115.2114.442层114.82114.82-3.750.19111.07118.57115.01114.631层114.82114.82-4.720.32110.1119.54115.14114.5位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力CD跨DE跨CD跨DE跨CD跨DE跨4层16.416.40.07016.4716

9、.3316.43层114.82114.82-0.030114.79114.85114.822层114.82114.82-0.010114.81114.83114.821层114.82114.82-0.010114.81114.83114.82表3.6 恒载作用下A、B、C、D柱轴力（KN）楼层截面位置主梁重次梁重柱自重A柱轴力4柱顶163.6121.634.66189.9柱底163.6121.634.6618.21208.113柱顶110.1421.634.66344.54柱底110.1421.634.6618.21362.752柱顶108.0521.634.66497.09柱底108.052

10、1.634.6618.21515.31柱顶107.9521.634.66649.54柱底107.9521.634.6619.28668.82楼层截面位置主梁重次梁重柱自重B柱轴力4柱顶188.75177.8328.849.32404.74柱底188.75177.8328.849.3218.21422.953柱顶114.22112.0328.849.32687.36柱底114.22112.0328.849.3218.21705.572柱顶116.31112.5128.849.32972.55柱底116.31112.5128.849.3218.21990.761柱顶116.41112.4828.8

11、49.321257.81柱底116.41112.4828.849.3219.281277.09楼层截面位置主梁重次梁重柱自重C柱轴力4柱顶174.53174.4328.849.32387.12柱底174.53174.4328.849.3218.21405.333柱顶112.33112.1928.849.32668.01柱底112.33112.1928.849.3218.21686.222柱顶111.85112.228.849.32948.43柱底111.85112.228.849.3218.21966.641柱顶111.88112.1628.849.321228.84柱底111.88112.1

12、628.849.3219.281248.12楼层截面位置主梁重次梁重柱自重D柱轴力4柱顶177.93176.1828.849.32392.27柱底177.93176.1828.849.3218.21410.483柱顶112.07112.1828.849.32672.89柱底112.07112.1828.849.3218.21691.12柱顶112.16112.1828.849.32953.6柱底112.16112.1828.849.3218.21971.811柱顶112.18112.1828.849.321234.33柱底112.18112.1828.849.3219.281253.61表3.

13、8 活载作用下A、B、C、D柱轴力（KN）楼层A柱B柱柱轴力柱轴力416.7716.7716.0316.2532.283110.15126.92119.49115.2266.972111.07237.99118.57115.01500.551110.1348.09119.54115.14735.23楼层C柱D柱柱轴力柱轴力416.5516.4733.0216.3316.432.733114.44114.79262.25114.85114.82262.42114.63114.81491.69114.83114.82492.051114.5114.81721114.83114.82721.74、

14、水平地震作用下框架的侧移计算4.1、 柱刚度修正系数楼层简图一般层柱底层柱一般层： 底层： 故该框架为规则框架1. 重力荷载代表值（1） 顶层荷载屋面：5.37×81×56.7=24662.80kN女儿墙：2.84×1.2×（8.1×7+8.1×10）×2=938.56kN 外墙: 2.58×(5.1-0.7)×（8.1×7+8.1×10）×2=3126.34kN 内墙：2.92×(5.1-0.5)×8.1×4=435.2kN 柱：3.57

15、15;5.1×85=1547.6kN 主梁：1.78×(56.7×11-16.2×3)+(81×8-32.4)+ 2.35×16.2×3=2233.66kN 次梁：1.15×(56.7×11-16.2×3)+(81×8-32.4)=1369.34kN 恒载标准值统计：恒载=31758.93kN 活载标准值统计：活载=0.5×81×56.7=2296.35kN 荷载代表值：恒载+0.5活载=31758.93+0.5×2296.35=32907.12kN（2）

16、 二、三标准层荷载楼面：3.42×81×56.7=15707.0kN外墙: 2.58×(5.1-0.7)×（8.1×7+8.1×10）×2=3126.34kN 内墙：2.92×(5.1-0.5)×8.1×8=870.4kN 柱：3.57×5.1×85=1547.6kN 主梁：1.78×(56.7×11-16.2×3)+(81×8-32.4)=2119.45kN次梁：1.15×(56.7×11-16.2×3)

17、+(81×8-32.4)=1369.34kN 恒载标准值统计：恒载=24740.13kN活载标准值统计：活载=3.5×81×56.7=16074.45kN荷载代表值：恒载+0.5活载=24740.13+0.5×16074.45=32777.36kN（3） 首层荷载楼面：3.42×81×56.7=15707.0kN外墙: 2.58×(5.4-0.7)×（81+56.7×2）+1×4.7×81=2737.99kN 内墙：2.92×(5.1-0.5)×8.1×2

18、4=2611.2kN 柱：3.57×5.4×85=1638.63kN 主梁：1.78×(56.7×11-16.2×3)+(81×8-32.4)=2119.45kN次梁：1.15×(56.7×11-16.2×3)+(81×8-32.4)=1369.34kN 恒载标准值统计：恒载=22689.7kN活载标准值统计：活载=3.5×81×56.7=16074.45kN荷载代表值：恒载+0.5活载=22689.7+0.5×16074.45=30726.93kN4.2、 4.3

19、、 横向框架结构自振周期按顶点位移法计算框架基本自振周期按弹性静力方法计算所得到的顶层侧移，计算见表4.1表4.1 横向框架顶点位移计算层次Gi(kN)VGi(kN)Di(N/mm) (mm) (mm)432907.1232907.121.07×10630.75264.9332777.3665684.481.07×10661.39234.15232777.3698461.841.07×10692.02172.76130726.93129188.771.60×10680.7480.744.4、 横向框架水平地震作用计算此建筑是高度不超过40m且平面和竖向较

20、规则的以剪切变形为主的建筑，故地震作用计算采用底部剪力法查抗震规范，得 结构等效总重力荷载结构总水平地震作用等效的底部剪力标准值 顶点附加水平地震作用系数 取顶点附加水平地震作用 各层水平地震作用标准值计算：以第四层为例 加后， （1）、各层地震作用及楼层剪力各层地震作用及楼层剪力见表4.2。楼层地震作用如图所示，地震作用下楼层剪力如图所示。表4.2 横向框架各层地震作用及楼层地震剪力层数45.120.732907.12681177.380.44612.924612.9235.115.632777.36511326.820.32580.117193.0325.110.532777.363441

21、62.280.2021737.288930.3115.45.430726.93165925.420.098842.839773.14注：表中第四层加入了（2）、各楼层地震剪力最小取值验算各楼层地震剪力最小取值验算见表4.3，满足表4.3 楼层地震剪力最小取值验算层数44612.9232907.121053.0337193.0332777.362101.928930.3132777.363150.7819773.1430726.934134.04注：表中4.5、横向框架侧移计算框架的水平位移可分为两部分：由框架梁弯曲变形产生的位移和柱子轴向变形产生的位移。 由柱子轴向变形产生的位移可忽略不计由框

22、架梁弯曲变形产生的位移可由D值法求得，见表4.4以四层为例： 层间位移： 表4.4 层间位移计算层数层间剪力层间刚度层间位移层高44612.920.004315.10.0254937193.030.006725.10.0211828930.310.008355.10.0144619773.140.006115.40.00611框架的层间相对位移如图所示（，。满足）5、框架在水平地震作用下的内力计算5.1、 反弯点高度比根据该框架总层数及该层所在层数、梁柱线刚度比k值，查出反弯点高度比y，结果见表5.15.2、 框架柱剪力及弯矩计算在水平荷载作用下,框架内力及位移可采用D值法进行简化计算.以四层边柱为例:层间剪力 每柱剪力 弯点高度:柱顶截面处弯矩为 柱底截面处弯矩为 横向框架柱弯矩计算见表5.15.3、框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算以四层AB跨梁为例： 四层边柱轴力：梁端弯矩、剪力及柱轴力计算见表5.2。地震作用下框架梁弯矩、剪力及柱轴力如图所示。表5.1 横向框柱弯矩计算楼层柱位层间剪力每柱剪力