西安XX宾馆设计土木工程毕业设计计算书

西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目：西安正大宾馆设计系别：建筑工程系专业：土木工程班级：B110707学生：梁凯学号：B指导教师：马爱民2015年04月毕业设计（论文）任务书系别建筑工程系专业土木工程班级B110707姓名梁凯学号B1.毕业设计（论文）题目:西安正大宾馆设计2.题目背景和意义：本工程位于西安市北郊，其要紧利用功能是住宿，结构形式是框架结构。总建筑面积为：4000㎡左右，建筑层数为5层；建筑抗震设防烈度为8度，设计大体地震加速度值,第一组，特点周期为；建筑场地平坦，无不良土质现象，场地类别为二类，该处地表有—的回填土，fk=50~60KPa；其下为黄土状土（粉质粘土），可塑，局部硬塑，不具湿陷性，属于压塑性土，厚—，地基允许承载力fk=200KPa；其下为粉砂粉细砂，未穿透，厚度大于25m,fk=180KPa；Es=。常年地下水位低于地下，对混凝土无侵蚀性，土壤平均容重：=m³；土壤最大冻结深度为45㎝。大体雪压为㎡，大体风压为㎡，室内外高差为600㎝。3.设计(论文)的要紧内容（理工科含技术指标）：1>建筑设计(1)建筑总平面布置应考虑到和周围环境（绿化、道路、相邻建筑）的关系，依照利用要求确信各个房间的位置，交通疏散须符合防火标准。建筑造型和建筑立面应美观、大方，反映时期特色。(2)完成以下建筑设计图：①各层平面图（比例1:100～1:200），绘制底层平面图、标准层平面图、顶层平面图；标三道尺寸（外包尺寸、轴线尺寸、门窗洞口、墙段尺寸）及外部、内部必要尺寸；标注定位轴线及编号、剖切号、剖切线、各房间名称、指北针、门窗编号、地面和楼地面标高等。②各要紧立面图（比例1:100～1:200），绘出南向、北向或东向等2～3个立面图，标明立面处置，门窗形式、墙面装饰及雨水管位置等；③剖面图（比例1:100～1:200），剖切有代表性部位（应包括楼梯）绘制1～2个剖面图，图中需标注室外地面至女儿墙压顶、层高尺寸、细部尺寸（勒角、窗台、窗高、檐口等），表示屋面、楼面、楼梯等要紧构造，标注室外地坪、室内地面、楼面、楼梯平台、窗台、屋面等标高。(3)编写建筑设计说明书。详细说明建筑部份的设计构思和设计细节，如总平面图、平面设计、立面造型、剖面处置方式等。2>结构设计(1)结构选型和结构布置，依照建筑设计和结构繁重、抗震方面的要求，和场地地质条件，施工设计条件等，合理进行结构选型和结构布置，包括统一结构编号，确信构件定位尺寸，确信柱网布置，结构形式，及伸缩缝、沉降缝或抗震缝的位置，绘制结构平面布置图。(2)结构计算①选择有代表性的一榀横向框架进行设计计算：从确信框架计算草图、荷载计算、内力分析计算（恒载、活载、地震力作用下内力计算）、内力组合到配筋计算和构造方法；②进行楼梯或现浇板的配筋计算；(3)绘制结构施工图：标准层结构平面布置图(包括板及次梁);一榀横向框架的配筋详图(包括框架梁、框架柱)；标准层楼板配筋图，楼梯配筋图。(4)编制结构设计说明书和计算书：说明结构选型和结构布置的理由及实际依据，列出结构计算的各步骤和要紧计算进程及全数计算结果。4.设计的大体要求及进度安排（含起始时刻、设计地址）：设计的大体要求:1>总平面设计合理。2>要有良好的建筑造型，表现建筑自身特点。3>设计方案合理，计算方式正确，计算数据准确。4>计算书格式应符合标准，书写工整，文字精练，层次清楚。5>施工图必需符合制图标准，能正确、准确表达设计用意，图面布置和谐、清楚、整洁。进度安排:建筑设计12-13（1）第12周-第14周各层衡宇的结构选型、结构方案及布置12-13（1）第15周-第16周荷载计算12-13（1）第17周-第18周结构计算12-13（1）第19周，12-13（2）第2周-第4周绘制施工图12-13（2）第5周-第7周答辩12-13（2）第8周5.毕业设计（论文）的工作量要求①图纸（幅面和张数）：建筑图7张,结构图4张②其他要求：论文字数：20000字外文翻译字数：3000字参考文献篇数：15篇以上指导教师签名：年月日学生签名：年月日系主任审批：年月日西安正大宾馆设计摘要本设计研究的内容是西安正大宾馆，包括建筑设计和结构设计。在设计中认真贯彻“适用、平安、经济、美观”的设计原那么，进一步把握结构和施工中的全进程、大体方式和步骤。本工程为多层建筑。主楼标高，总建筑面积，本建筑防火品级为二级，抗震设防烈度为8度。工程结构设计采纳框架结构，结构设计按纵横向框架繁重分析。设计包括结构部份、楼梯等。依照任务书定出各层平面图及平面布置，在进行构件截面估算和荷载计算后，选取一榀框架进行计算，计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；地震作用下梁端柱端弯矩、剪力的计算；梁柱配筋计算。在手算后，还利用CAD、Word、Excel等工具进行电脑输入，并对手算的结构进行了分析和检查。最后依据计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制建筑施工图和结构施工图，写出相应的设计说明和结构设计计算书。关键词：框架结构；抗震；结构设计；内力计算TheDesignofXi’anZhengdaHotel’sBuildingAbstractThisdesignisforXi’anZhengdahotel’sbuilding，includingstructuraldesignandconstructiondesign.Inthedesign,conscientiouslyimplementtheapplicablesecurity,economic,aestheticdesignprinciples,andfurtherunderstandthewholeprocessoftheorganizationaldesignofthestructureandconstruction,thebasicmethodsandprocedures.Accordingtovariousdesignspecification,thisengineeringdesigncombineslocalgeological,climaticandwaterconditionssothattheoutputmeetsdesignstandards,customerrequirementsandeconomicrationality.Thedesignobjectisafive-floorcomprehensiveofficebuilding.Theheightofmainbuildingis.Totalconstructionareais.Thebuilding'sfireresistantlevelissecond,andhaseightdegreeofseismicfortificationintensity.Frameconstructionisadoptedfortheengineeringconstructiondesign.Theload-bearinganalysisisbasedonverticalandhorizontalframework.Thedesignincludestheconstructionofthestructure,andthestairsandsoon.Accordingtorequirements,theflatlayoutplanofeachfloorisdesigned.Aftercomponentcross-sectionestimationandloadcalculation,choosepartofthemainframeforcalculating.Thecalculatingincludesselectingthesectionsizeoftheframeworkandstiffnesscalculation;earthquakebeamendcolumnendmoment,shearforcecalculation;beamsreinforcementcalculation.FinallyuseCAD,Word,Excelandothertools,computeinput,andcalculatethestructureofrivaloperatorstoanalyzeandcheck.Finalresults,combiningthestructuralrequirements,drawingstructureconstructionplansandarchitecturalplans,writeouttheappropriatedesignandstructuraldesigncalculations.KeyWords：Framestructure;seismic;structuraldesign;internalforcecalculation目录TOC\o"1-3"\h\u1绪论 1建筑设计背景 1建筑概况 1设计资料及设计依据 1建筑方案及方案说明 1建筑方案初步设计 1建筑施工图设计 2课题研究的意义 22结构布置 3结构布置 3柱网布置 3初选截面尺寸 33计算截面的确信 64框架结构刚度参数计算 8梁柱线刚度计算 8柱的抗侧刚度计算 85荷载计算 12恒载标准值计算 12活荷载标准值计算 14荷载分类 15重力荷载代表值 156内力计算 16横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算 16横向自振周期计算 16水平地震作用及楼层地震剪力计算 16水平地震作用下的位移验算 18水平地震作用下框架内力计算 18作水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图 20竖向荷载作用下框架结构的内力计算 23计算单元 237内力组合 31结构抗震品级 31框架的内力组合 31框架梁内力组合 31框架梁内力组合 35柱端弯矩M和轴力N组合的设计值 35柱端剪力组合和设计值的调整 39柱端弯矩设计值的调整 398截面设计及配筋计算 42框架梁 42梁正截面受弯承载力计 42梁斜截面受弯承载力计算 44框架柱 46剪跨比和轴压比验算 46柱正截面承载力计算 46柱斜截面承载力计算 51框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 529楼板设计 54楼板类型及设计方式的选择 54弯矩计算 54截面设计 5610楼梯设计 58梯段板设计 58荷载计算 58内力计算 58截面设计 58平台板设计 59荷载计算 59内力计算 59截面设计 59平台梁设计 59荷载计算 59截面设计 60设计心得 61参考文献 62致谢 63毕业设计（论文）知识产权声明 64毕业设计（论文）独创性声明 651绪论建筑设计背景建筑概况设计题目：西安正大宾馆设计建筑层数：五层建筑面积：建筑总高度：结构类型：现浇混凝土框架结构设计资料及设计依据(1)建筑物设计利用年限50年建筑场地平坦，无不良土质现象，场地类别为二类，该处地表有—的回填土，fk=50~60KPa；其下为黄土状土（粉质粘土），可塑，局部硬塑，不具湿陷性，属于压塑性土，厚—，地基允许承载力fk=200KPa；其下为粉砂粉细砂，未穿透，厚度大于25m,fk=180KPa；Es=。常年地下水位低于地下，对混凝土无侵蚀性，土壤平均容重：=m³；土壤最大冻结深度为45㎝。(2)抗震设防：抗震设防烈度为8度，设计大体地震加速度值,第一组。设计特点周期为，建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防类别为Ⅱ类，抗震品级为二级。(3)建筑耐火品级为二级，屋面防水Ⅱ级。(4)结构环境类别：一类环境。建筑方案及方案说明建筑方案初步设计依照利用功能及条件，确信建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导教师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流线路合理，知足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需知足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，表现时期特色。在完成平、立、剖草图时做了一下处置手法：柱网尺寸采纳×标准间开间,进深为。茅厕布置在每一个房间里面。(2)要紧房间平面设计房间门设置：依照人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为1200mm，开启方向朝房间内侧。走道两头的门采纳等宽双扇门，大厅的门采纳两个双扇玻璃门。房间窗设置：房间中的窗大小和位置的确信，主若是考虑到室内采光和通风的要求。防火设计该建筑为高度不超过24m的多层建筑，防火品级为二级，将每一层划分为一个防火区间，那么每层长度小于许诺长度150m，每层的建筑面积m2小于最大许诺面积2500m2。该建筑设有两部楼梯，知足防火标准要求。建筑施工图设计建筑设计和结构设计相互阻碍、相互配合、相互制约，因此，在绘制建筑施工图进程中，必然要参考结构验算和构造要求，碰到问题及时修改。在施工图设计进程中，必然要结合相关的标准考虑全面，依照制图统一标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。设计深度应知足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部份。建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计用意、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原那么、经济技术指标等。课题研究的意义通过西安正大宾馆设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关标准和资料进行综合楼建筑方案设计和框架结构在抗震设防烈度为8度时的结构计算，熟悉工程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题及绘制施工图的能力。2结构布置结构布置（1）依照该衡宇的利用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共5层。（2）结构采纳双向繁重，整体性和受力性能都专门好。（3）外墙采纳240mm砖墙，内墙采纳240mm砖墙。（4）混凝土品级选用：梁、板、柱均选用C30。柱网布置图柱网布置图初选截面尺寸(1)框架梁截面尺寸纵向框架梁h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×7200=600mm~900mm取h=650mmb=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×650=217mm~325mm取b=300mm横向框架梁ABCD跨h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×6600=550mm~825mm取h=650mmb=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×650=217mm~325mm取b=300mmBC跨h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×3000=250mm~375mm取h=300mm次梁h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×6600=550㎜~825㎜取h=600mmb=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×600=200㎜~300㎜取b=300mm表梁截面尺寸(mm)层数混凝土等级横梁(b×h)次梁(b×h)纵梁(b×h)AB跨、CD跨BC跨1-5C30300×650300×400300×600300×650(2)柱截面尺寸估算柱截面尺寸依照柱的轴压比限值，按公式计算1)依照《建筑抗震设计标准》，结构形式是框架结构，抗震设防烈度为8度，建筑物高度<24m,查得抗震品级为二级，确信柱轴压比限值为。2)Ac≥N/μfc柱组合的轴压比设计值N=βAgn①：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取，内柱取。g折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14kN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。A柱的负荷面积。fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得N/mm2。图框架结构的计算简图中柱：A1=×2+2)=边柱:A2=×2=一层：中柱Ac≥N/µfc=βAgn/μfc=××14×1000×5)/×=282089mm2边柱Ac≥N/μfc=βAgn/µfc=××1000×14×5)/×=201694mm2依照上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面取中柱b×h=600mm×600mm边柱b×h=600mm×600mm表柱截面尺寸(mm)层次混凝土等级b×h(mm2)1-5C30600×6003计算截面的确信（1）框架各构件在计算简图中均用单线条代表，各单线条代表构件形心轴所在的位置线（2）梁的跨度=该跨左右两边柱截面形心轴线之间的距离（3）底层柱高=从基础顶面算至楼面标高处（4）中间层柱高=从下一层楼面标高至上一层楼面标高（5）顶层柱高=从顶层楼面标高算至屋面标高（6）当上、下柱截面发生改变时，取截面较小的截面形心轴线作为计算简图上的柱单元一层~五层：横跨AB、CD跨：6600+120+100-600=6220mmBC跨：3000-120+600=3480mm纵跨1-2轴7-8轴：7200+120-300=7020mm2-7轴：7200mm柱高：底层柱高：++=2-5层柱高：图横向框架计算简图图纵向框架计算简图4框架结构刚度参数计算梁柱线刚度计算在框架结构中，可将现浇楼面视作梁的有效翼缘，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I=，对中框架梁取I=2I0。截面惯性矩I0=bh3/12。框架梁线刚度为ib=EcI0/l，其中EC为混凝土弹性模量，L为梁的计算跨度。表横梁线刚度ib计算表类别层次Ec（N/mm2）b×h(mm×mm)I0（mm4）L(mm)ib=EcI0/l（kN·mm）l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）AB跨1-5×104300×650×1096220×1010×1010×1010BC跨1-5×104250×400×1093480×10102×1010×1010柱的线刚度iC=ECIB/l。其中Ie为柱的截面惯性矩，HC为柱的计算高度。表柱的线刚度计算表层次Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）HC(m)Ie（mm4）iC=EcI0/l（kN·mm）1×104600×600×1010×10102-5×104600×600×1010×1010令i2-6=，那么其余各层杆件的相对线刚度为：i´1-AB=EQEQEQ，i´1-BC=EQEQ，i´2-5AB=EQEQ，i´2-5BC=EQEQ,i´1=作为计算各节点杆端弯矩分派系数的依据。柱的抗侧刚度计算依照梁柱的线刚度比的不同，框架柱可分为中柱，边柱柱抗侧移刚度：D=αc×12×ic/h2①：αc柱抗侧移刚度修正系数表柱侧移刚度修正系数表位置边柱中柱αc简图K简图K一般层底层边框架柱侧移刚度D值(1)1层边柱（A-一、A-八、D-一、D-8）===+/(2+=D==××1010×12/44002=×104N/mm中柱（B-一、B-八、C-一、C-8）=+/=1=+1)/(2+1)=D==××1010×12/44002=×104N/mm(2)2-5层边柱（A-一、A-八、D-一、D-8）===(2+=D==××1010×12/33002=×104N/mm中柱（B-一、B-八、C-一、C-8）=+×2/×2)==(2+=D==××1010×12/33002=×104N/mm表边框架柱侧移刚度D值kN/mm层次边柱（4）根边柱（4）根ΣDαcDCαcDC2-52200029000204000119600122800169600中框架柱侧移刚度D值(1)1层边柱（A-2~A-7、D-2~D-7）===+/(2+= D==××1010×12/44002=×104N/mm中柱（B-2~B-7、C-2~C-7）=+/=1=+1)/(2+1)= D==××1010×12/44002=×104N/mm(2)2-5层边柱（A-2~A-7、D-2~D-7）===(2+=D==××1010×12/33002=×104N/mm中柱（B-1、B-8、C-1、C-8）=+×2/×2)==(2+=D==××1010×12/33002=×104N/mm表边框架柱侧移刚度D值kN/mm层次边柱（12）根中柱（12）根ΣDαcDCDC×12αcDCDC×122-52200026400029000348000612000121900262800122800273600536400将上述不同情形下同层框架柱侧移刚度相加，即为各层间侧移刚度∑D表层间侧移刚度kN/mm层次12-5∑D706000816000ΣD1/ΣD2=706000/816000=>,故该框架为横向规那么框架。 5荷载计算恒载标准值计算（1）屋面(不上人)：防水层(刚性)：30mm厚C20混凝土防水m2防水层(柔性)：三毡四油铺小石子kN/m2找平层：20mm厚水泥砂浆20×=kN/m2找坡层：40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平×14=kN/m2保温层：80mm厚矿渣水泥×=kN/m2结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板25×=kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆17×=kN/m2合计： kN/m2屋面的面积取到墙外包尺寸线屋面荷载：（+）×（+）×=5677m2（2）各层走廊及楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30mm厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2mm厚素水泥kN/m2水泥浆结合层一道结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板25×=kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆17×=kN/m2合计：kN/m2一层~五层楼面荷载：（+）×（+）×=3674m2（3）梁、柱梁净跨计算横梁1层：ABCD跨6600+120+100-600×2=5640mmBC跨3000-240=2760mm2层~5层：ABCD跨6600+120+100-600×2=5640mmBC跨3000-240=2760mm纵梁1层：1-2跨7-8跨7200+120+300-600×2=6420mm2-7轴之间梁跨7200-600=6600mm2层~5层：1-2跨7-8跨7200+120+300-600×2=6420mm2-7轴之间梁跨7200-600=6600mm次梁：6600+120+100-300×2=6220mm柱净高可取层高减去板厚表梁、柱重力荷载代表值层数构件b/mh/mr/（kN/m3）βg/(kN/m)li/mnGi/kNΣGi/（kN）1~5ABCD跨25185201947BC跨25859纵梁边跨258956中跨20次梁2514412柱12532135613562-510071007①：β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增加系数。g表示单位长度构件重力荷载。n为构件数量。②：梁长度取净跨，柱长度取净高。③：对现浇板肋梁楼盖，因为板自重已计入楼面（屋面）的恒荷载中，故计算梁自重时高度应取梁原厚减去板厚。（4）墙、门、窗外墙采纳240mm粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（m）,内墙面为20mm厚抹灰，那么外墙单位墙面重力荷载为+15×+17×=kN/m2.内墙为240mm粘土空心砖，内墙双侧均为20mm抹灰，那么内墙单位面积荷载为15×+17××2=kN/m2.房间门采纳木门（单位面积重力荷载为kN/m2），窗采纳铝合金门窗（单位面积重力荷载为kN/m2），底层入口处：双侧门用钢铁门（单位面积重力荷载为kN/m2）中间门用钢塑玻璃门（单位面积重力荷载为kN/m2）。面积计算： 1层：外墙：[×4×+-13×2×××=内墙：[×+××=m2门窗：18×××+××4×+26×××=m2总重：2层~5层：外墙：[×4×++×+×××2)×2-(2××××2=内墙：[×+×+××=m2门窗：22×××+30×××=总重：（5）女儿墙水刷石外墙面×2=1kN/m2240mm厚现浇钢筋混凝土×25=6kN/m2合计：7kN/m2图女儿墙尺寸图女儿墙面积：+×2×=m2×7=活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值依照《荷载标准》查的数值：不上人屋面均布荷载标准值kN/m2综合楼楼面均布荷载标准值kN/m2楼梯、走廊均布荷载标准值kN/m22层~5层均布活荷载：+kN屋面均布活荷载：（2）屋面雪荷载标准值Sk=μs0=×kN/m2=kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，二者中取大值。荷载分类将各层各构件荷载分类，计算各层何荷载代表值，列入表中其中各层自重为：楼面恒载、50%楼面均布活荷载、纵横梁自重、楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重和门窗。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。表重力荷载代表值计算表kN层次梁柱板墙门窗活荷载ΣGi11947135636742686448291057121947100736742736438291023631947100736742736438291023641947100736742736438291023651947504567727364320011580重力荷载代表值图各质点的重力荷载代表值6内力计算横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算横向自振周期计算T1=ψT（uT）1/2（）①：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极点位移。②：ψT结构大体自振周期考虑非繁重砖墙阻碍的折减系数，取。③：uT按以下公式计算：VGi=ΣGk（）（∆u）i=VGi/ΣDij（）uT=Σ（∆u）k（）Dk为集中在k层楼面处的重力荷载代表值VGi为把集中在各层楼面处的重力荷载值视为水平荷载而得的第i层的层间剪力ΣDij为第i层的层间侧移刚度。（∆u）i，（∆u）k为第i.k层的层间侧移。表结构极点的假想侧移计算层次Gi（kN）VGi（kN）ΣDi（N/mm）∆ui（mm）ui（mm）51158011580860000194410236218168600003102363205286000021023642288860000110571528597100007272T1=ψT（uT）1/2=××(194×10-3)1/2=水平地震作用及楼层地震剪力计算依照《建筑设计抗震标准》（GB50011—2020）规定，关于高度不超过40米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向散布比较均匀的结构，和近似于单质点体系的结构，能够采纳底部剪力法等简化方式计算抗震作用。因此本框架采纳底部剪力法计算抗震作用。Fek=а1Geq（）Geq=ΣGi=（11580+10236×3+10571）=依照设计大体地震加速度为，场地类别为二类，设计地震分组为第一组，查得场地特点周期值Tg=。抗震设防烈度为8度，查的水平地震阻碍系数最大值аmax=。计算地震阻碍系数а1=（Tg/T1）аmax=（）×=FEk=а1Geq=×=因=×=<T1=，因此应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数：δn=+=×+=各质点横向水平地震作用按下式计算：Fi=GiHi（）表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi（m）Gi（kN）GiHi（kN·m）GiHi/∑GjHjFi（kN）Vi（kN）5115802038084102361463753102361125962102367881711057146512各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿衡宇高度的分布图图水平地震作用散布图层间剪力散布水平地震作用下的位移验算依照《建筑设计抗震标准》（GB50011—2020）规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合VEKI>λΣGj，查得λ=表水平地震剪力验算表层次Gi（kN）ΣG（kN）ΣG（kN）Vi（kN）51158011580<41023621816<31023632052<21023642288<11157152859<因此水平地震剪力按计算结果计算。水平地震作用下框架结构的层间位移△ui和极点位移ui的计算：∆ui=Vi/ΣDij（）ui=Σ∆uk（）各层的层间弹性位移角的计算θe=∆ui/hi（）表横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（kN）ΣDi（N/mm）（∆u）i（mm）ui（mm）hi（mm）θe=（∆u）i/hi586000033001/2324486000033001/1392386000033001/1071286000033001/907171000044001/917由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/907<1/550，知足要求。水平地震作用下框架内力计算以框架布置图中1轴线横向框架内力计算为例说明计算方式，其余框架内力计算略。i层j柱分派到的剪力Vij和该柱上下端的弯矩Mbij和Muij的计算Mbij=Vij×yhMuij=Vij（1﹣y）hy=yn+y1+y2+y3①：Dij为i层j柱的侧移刚度。h为柱的计算高度。y框架柱的反弯点高度比。yn框架柱的标准反弯点高度比。y1为上基层梁线刚度转变时反弯点高度比的修正值。y2、y3为上基层层高转变时反弯点高度比的修正值。本例中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其他柱均无修正。表各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）层次hi（m）Vi（kN）ΣDij（N/mm）边柱Di1（N/mm）Vi1（kN）ky（m）Mbi1（kN·m）Mui1（kN·m）586000022000486000022000386000022000286000022000171000019600表各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）层次hi（m）Vi（kN）ΣDij（N/mm）中柱Di2（N/mm）Vi2（kN）kY（m）Mbi2（kN·m）Mui2（kN·m）5860000290004860000290003860000290002860000290001710000228001梁端弯矩Mb、剪力Vb及柱轴力Ni的计算Mlb=Mrb=Vb=Ni=Σ（Vlb﹣Vrb）k①：ilb和irb别离表示节点左右梁的线刚度。Mlb和Mrb别离表示节点左右梁的弯矩。Ni为柱在第i层的柱轴力，以受压为正图内力示用意表梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算层次边梁走道梁柱轴力MlbMrblVbMlbMrblVb边柱N中柱N5﹣4﹣321﹣①柱轴力的负号表示拉力。②M单位为kN·m,V单位为kN,L单位为m作水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图图横向框架弯矩图（kN）图梁端剪力及柱轴力图（kN）竖向荷载作用下框架结构的内力计算计算单元取3轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。计算单元范围内的其余楼面荷载那么通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。图横向框架计算单元荷载计算(1)恒载计算q1、q1·代表横梁自重，为均布荷载形式。q2、和q2·别离为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。P1、P2别离由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、女儿墙重、楼板重等重力荷载。图梁上作用的恒荷载5层：q1=kN/mq1·=mq2=×=mq2·=×=mP1=[×2)×2+（+）×2]×+×+7××+×2=P2=[（×2）×2+（+）×2+（+）×2]×+×+×2=kN集中力矩M1=P1e1=×（﹣）/2=·mM2=P2e2=×（﹣）/2=·m1~4层：q1包括梁自重和其上横墙自重q1=+×﹣=mq1·=mq2=×=mq2·=×=mP1=[×2)×2+（+）×2]×+×+[（）×（）××2]×+××2×+×2=P2=[（×2）×2+（+）×2+（+）×2×2]×+×+×2+×（）×（）=kN集中力矩M1=P1e1=×（﹣）/2=·mM2=P2e2=×（﹣）/2=·m（2）活荷载计算图梁上作用的活荷载5层：q2=×=kN/mq2·=×=kN/mP1=（×2×2++×2）×=P2=[×2×2++）×2++）×2]×=集中力矩M1=P1e1=×﹣/2=·mM2=P2e2=×﹣/2=·m屋面雪荷载作用下：q2=×=kN/mq2·=×=mP1=（×2×2++×2）×=P2=[×2×2++）2++）×2]×=集中力矩M1=P1e1=×﹣/2=·mM2=P2e2=×﹣/2=·m1~4层：q2=×=kN/mq2·=×=kN/mP1=（×2×2++×2）×=P2=[×2×2++）×2]×++）×2×=集中力矩M1=P1e1=×﹣/2=·mM2=P2e2=×﹣/2=·m表横向框架恒载汇总表层次q1（kN/m）q1·（kN/m）q2（kN/m）q2·（kN/m）P1（kN）P2（kN）M1（kN·m）M2（kN·m）51-4表横向框架活载汇总表层次q2（kN/m）q2·（kN/m）P1（kN）P2（kN）M1（kN·m）M2（kN·m）5：表中括号内数值对应于屋面荷载作用情形内力计算（1）梁端、柱端弯矩计算q2、q2，转化成等效均布荷载计算，再与q1、q1，产生的弯矩叠加。AB跨a==q=(1-2×+×q=恒载：5层：q2=×=kN/mq2，=5×8=kN/m固端弯矩MAB=-MBA==-+×=kN/mMBC=-MCB==-+=kN/m1-4层q2=×=kN/mq2，=5×8=kN/m固端弯矩MAB=-MBA==-+/12×=kN/mMBC=-MCB==-+×=kN/m活载：5层：q2=×=kN/mq2，=5×8=kN/m固端弯矩MAB=-MBA==×12=kN/mMBC=-MCB==×12=kN/m1-4层：q2=×=mq2，=5×8=kN/m固端弯矩MAB=-MBA==×12=kN/mMBC=-MCB==×12=m梁端、柱端弯矩采纳弯矩二次分派法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。横向框架弯矩的二次分派法竖向荷载作用下框架弯矩图图框架的弯矩计算图（恒载作用下）（M单位：）横向框架弯矩的二次分派法竖向荷载作用下框架弯矩图图框架的弯矩计算图（活载作用下）（M单位：）（2）梁端剪力和柱轴力梁端剪力可依照梁上竖向荷载引发的剪力与梁端弯矩引发的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加取得。计算恒载作历时的柱底轴力，要考虑柱的自重。1）恒载作用下的计算荷载引发的剪力计算：弯矩引发的剪力计算(杆件弯矩平稳):柱的轴力计算：（柱上端传来的轴力左右梁传来的剪力）2）活载作用下的计算荷载引发的剪力计算：弯矩引发的剪力计算(杆件弯矩平稳):柱的轴力计算：(柱上端传来的轴力左右梁传来的剪力）表恒载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力柱轴力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨A柱A柱VAB=VBAVBC=VCBVAB=﹣VBAVB=VCVABVBAVCBN顶N底N顶N底5﹣04﹣03﹣02﹣01﹣0表活载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力柱轴力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨A柱A柱VAB=VBAVBC=VCBVAB=﹣VBAVB=VCVABVBAVCBN顶=N底N顶=N底5﹣04﹣03﹣02﹣01﹣07内力组合结构抗震品级抗震品级是构件计算和抗震方法确信的标准，可依照结构类型、地震烈度、衡宇高度等因素来确信。该框架结构高度≤24m，抗震设防烈度为8度，故抗震品级为二级。框架的内力组合（1）作用效应组合结构或结构构件在利用期间，可能碰到同时经受永久荷载和两种以上可变荷载的情形。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些操纵截面来讲，并非全数可变荷载同时作历时其内力最大，因此应进行荷载效应的最不利组合。永久荷载操纵的组合+可变荷载操纵的组合+地震作用下的不利组合+(SGEk=SGk+（2）为了便于施工和提高框架结构的延性。对竖向荷载作用下的梁端负弯矩进行条幅。对现浇框架结构条幅系数可取~（取）（3）承载力抗震调整系数抗震设计中采纳的材料强度设计值应高于非抗震设计时的材料强度设计值。但为了应用方便，在抗震设计中仍采纳非抗震设计时的材料强度设计值，而是通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。查表表承载力抗震调整系数受弯梁偏压柱受剪受拉轴压比<轴压比>框架梁内力组合梁内力操纵截面一样取两头支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、负弯矩及剪力，跨中截面一样为跨中正截面。梁支座负弯矩组合的设计值非抗震设计：-M=-+-M=-+MQK)抗震设计：-M=-+梁支座正弯矩组合的设计值抗震设计：M=梁端剪力非抗震设计：V=+V=+VQK抗震设计时二级框架梁端剪力设计值的调整计算V=ηvb+VGb注：ln梁的净跨。ηvb梁端剪力增大系数，二级取。VGb梁的重力荷载代表值梁的左右端截面组合的弯矩设计值梁跨间最大正弯矩组合的设计抗震设计时，梁跨间最大弯矩应是水平地震作用产生的跨间弯矩与相应的动力荷载代表值产生的跨间弯矩的组合。由于水平地震作用可能来自左右两个方向，因此应考虑两种可能性，别离求出跨间弯矩，然后取较大者进行截面配筋计算1层：AB跨梁图AB跨梁上作用的荷载q1=×=mq2=×（+×）=kN/m左震：=-+/+1/2××+/2××=kN>0又VA–(2q1+q2)al/2=×2+××2=<0说明x<al,其中x为最大正截面至A支座的距离.由得x=由=+×kN·mMmax=×=·m右震：=-+/+1/2××+/2××=>(2×+×2=kN=+××/+=<=+×+×+×=·mMmax=×=·m剪力计算：AB净跨=左震：Vbl==Vbr==×kN·m×kN·m右震：Vbl==Vbr==×kN·m左震kN·m<右震kN·mVGb=那么V右=V右=V左=V左=BC跨梁q1=×=mq2=×+×）=kN/m图BC跨梁上作用的荷载左震：=×2/+1/2××+/4××=kN<0则Mmax发生在左支座。Mmax=MGE=×·mMMAX=×=·m右震：=×2/+1/2××+/4××=kN>(2×+×2=kN=+××/+=>则最大跨间正弯矩发生在支座处Mmax=MGE=×·mMmax=×=·m剪力计算：BC净跨=左震：Vbl=Vbr==kN·m右震：Vbl=Vbr==kN·m左震kN·m右震kN·mVGb=那么V左=V左=V右=V右=框架梁内力组合柱内力操纵截面一样取柱上.下端截面。每一个截面有和V柱端弯矩M和轴力N组合的设计值非抗震设计M=+M=+MQKN=+N=+NQK抗震设计M=+N=+由于柱是偏心受力构件且一样采纳对称配筋，故应从组合中求出最不利内力(1)Mmax及相应N(2)Nmax及相应的M(3)Nmin及相应的M应从两个方向的水平地震作用确信最不利内力层次位置内力荷载类型[(SGk++]SGk+SQkSGk+SQkV=γRE[ηvb（Mlb+Mrb）/ln+VGb]SGkSQkSEk→←1AMVMVMV跨中MABMBC2AMVMVMV跨中MAB167MBC5AM143VMVMV跨中MABMBC表框架梁内力组合表表横向框架A柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGkSQkSEkγRE[(SGk++]SGk+SQkSGk+SQk|Mmax|NNminMNmaxM→←5柱顶MN柱底MN4柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱顶MN柱底MN1940表横向框架B柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGkSQkSEkγRE[(SGk++]SGk+SQkSGk+SQk|Mmax|NNminMNmaxM→←5柱顶MN柱底MN396．764柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱顶MN柱底MN柱端剪力组合和设计值的调整5层：恒载SGk=（M上+M下）/h=-（+）/=﹣活载SQk=（M上+M下）/h=-（+）/=﹣地震作用SEk=（M上+M下）/h=（+）/=二级框架柱端部组合的剪力设计值的调整：[ηvc(Mbc+Mtc)/Hn①：V为柱端截面组合的剪力设计值。Hn为柱的净高。别离为柱的上.下端截面组合的弯矩设计值。ηvc为柱端剪力增大系数（二级取）。取。表横向框架A柱剪力组合表层次SGkSQkSEk[(SGk++]+SQK+V=[ηvc（Mbc+Mlc）/hn]→←5﹣432﹣1﹣表横向框架B柱剪力组合表层次SGkSQkSEk[(SGk++]+SQK+V=[ηvc（Mbc+Mlc）/hn]→←54321柱端弯矩设计值的调整（1）除框架顶层和柱轴压比<外，柱端组合的设计值应符合ΣMc=ηcΣMb①：ΣMc节点上下柱端截面组合的弯矩设计值之和。ΣMb节点左右梁端截面组合的弯矩设计值之和。ηc柱端弯矩增大系数（二级取）。（2）为了幸免框架柱脚过早屈服，二级框架结构的底层柱下端截面的弯矩设计值应别离乘以增大系数。A柱：第5层按《抗震标准》，无需调整。第4层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=<无需调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=<无需调整。第3层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。第2层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。第1层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/7002=>需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/7002=040>需要调整。B柱第5层按《抗震标准》，无需调整。第4层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002==无需调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=<无需调整。第3层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。第2层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=>需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/6002=028>需要调整。第1层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=×103/7002=>需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=×103/7002=>需要调整。2层A节点右梁弯矩MA=+×节点上下柱弯矩M上=+×=kN·mM下=kN·mΣMc=+=kN·mΣMb=kN·mΣMc=×=kN·mM上=×=kN·mM上=×=kN·mM下=×kN·mM上=×=kN·m表横向框架A柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底ΣMc=ηcΣMb206．84N表横向框架B柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底ΣMc=ηcΣMbN8截面设计及配筋计算框架梁梁正截面受弯承载力计从内力组合表中别离选出截面及支座截面最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘操纵截面的弯矩进行配筋计算。1层：支座弯矩MA=MA=×=MB左=MF=×=右=.MF=×=跨间弯矩取操纵截面，即支座边缘处的正弯矩。AB跨V=×（+×）=kN那么支座边缘处Mmax=+×=284MA=×284=BC跨V=×（+×）=kNMmax==MA=×=当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。AB跨：翼缘计算宽度当按跨度考虑时，bf′=l/3=3==2200mm。当按梁间距考虑时，bf′=b+Sn=300+3525=3825mm。按翼缘厚度考虑时h0=h-as=650-60=590mm,hf′/h0=120/590=>,此种情形不起操纵作用，故取bf′=2200mm梁内纵向钢筋选用HRB335级钢(fy=300N/mm，fy′=300N/mm),=下部跨间截面按单筋T形截面计算。属第一类T形截面：×106/××2200×5902)==<=实配钢筋420（AS=1256mm2）.=1256/（300×590）=％>％,知足要求。将下部跨间截面的420钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，=1256mm2，再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：x=ξho