【武汉六中综合办公楼建筑结构设计14000字（论文）】

I武汉六中综合办公楼建筑结构设计目录TOC\o"1-3"\h\u14212武汉六中综合办公楼建筑结构设计 131652摘要 312711第1章绪论 4169351.1设计资料 430711.2设计内容 4173111.2.1建筑设计 419761.2.2结构设计 415155第2章建筑设计 580312.1设计概要 5156712.2建筑平面设计 6291942.3建筑立面设计 682412.4建筑剖面设计 622472.5装饰 6110282.6抗震设计 6205972.7楼梯设计 7131752.8防火设计 7226622.9建筑细部具体构造做法 7230021．屋面做法： 7312392．楼面做法： 8305610厚板底细石混凝土抹灰 887293．内墙做法： 8210924．外墙做法： 896925．墙基防潮： 821366．踢脚做法： 8277547．卫生间做法： 830478第3章结构设计技术条件 9261823.1工程概况 941293.2设计依据 9320583.2.1国家依据 9169983.2.2地质勘查报告 9102853.2.3结构设计参数 1017663.2.4抗震设计参数 10273293.3荷载取值 10283043.3.1雪、风荷载 1017123.3.2楼面、屋面活荷载标准值 11324053.3.3结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数取值 1154443.4结构总体布置 12126393.5主要结构构件及墙体截面尺寸 12217153.6基础 13242983.7材料 1310430第4章结构方案 136834.1设计有关资料 13162844.2构件及材料尺寸 1355804.2.1框架柱 14257634.2.3框架梁 14231944.3计算简图的确定 1533704.4结构平面布置图 1817483第5章荷载统计 19199455.1恒载标准值计算 2045441．屋面恒载计算： 2069372．楼面恒载计算： 20234623．卫生间恒载计算： 20129645.2活载标准值计算 2862505.2.1框架活荷载标准值计算 28186325.2.2风荷载标准值 32278525.3地震作用 3448255.3.1重力荷载代表值Gi的计算 3456605.3.2地震作用的计算 34268825.4侧移验算 39254545.4.1风荷载作用下的侧移验算 39161915.4.2地震作用下的侧移验算 407486第6章内力计算 41304306.1内力计算方法 41305536.2竖向荷载作用与水平荷载作用下的内力计算 41218306.2.1恒载满布时一榀框架的弯矩二次分配法 4318194 4345796.3风荷载荷载作用下的内力计算 56184356.3.1风荷载作用下的内力计算过程（反弯点法）及内力图 56154496.4地震作用下的内力计算 60194336.4.1地震作用下的内力计算过程及内力图 6013926.5重力荷载作用下的内力计算 6622115第7章内力组合 6621447.1组合原则 6627543（2）内力组合时的单位及方向 6624411（3）弯矩调幅 67207427.2内力组合 6725994（1）梁内力组合见下表： 6714884（2）柱内力组合见下表： 70230017.3内力组合结果 7426208（1）梁组合结果 7429001（2）柱组合结果 75摘要本次毕业设计是武汉六中综合办公楼建筑结构设计，建筑面积7253.54㎡。地理位置位于武汉市武汉六中校园内，设计内容涵盖建筑部分和结构部分。建筑设计：建筑设计是在满足武汉市六中校园规划要求的前提下进行，根据任务书和现场实际对整个建筑进行了平面、立面、和剖面图纸设计，全盘考虑建筑周边环境、使用功能，结构形式，在满足安全适用经济美观的条件下，进行建筑设计。结构设计：在建筑设计的框架内，确定结构设计方案，再计算结构钢筋用量。确保结构安全稳定。本设计选用钢砼框架结构，在荷载统计和构件截面估算后，选一榀框架进行计算，并做出各种荷载下的荷载简图，接着用二次分配法算出内力。再利用内力计算所得的荷载进行最不利情况的荷载组合，荷载组合之后进行调整，从而进行配筋计算。本次设计基础形式采用柱下独立基础，楼梯为钢筋混凝土现浇板式楼梯。关键词：框架结构；钢筋混凝土；抗震设计；内力计算；二次分配法；内力组合第1章绪论1.1设计资料本次拟建建筑为武汉六中6层钢筋混凝土框架结构综合办公楼，位于武汉市六中校园内。拟建办公楼的总建筑面积约7253.54m2，办公楼底层层高为3.9m，其他楼层层高3.6m，建筑总高度23.70m左右，设有办公室，会议室等。本次办公楼结构选型设计采用框架结构，结构抗震等级为三级，计算抗震设防烈度为7度，地震加速度设计值为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类建筑场地，合理使用年限50年；安全、耐火等级均为二级，平均气温22℃，最高气温42℃，平均相对湿度76%；基本雪压：0.4KPa；基本风压0.35KPa,C类地区。自上而下土层分布情况为：粉质黏土层，厚度1.0-1.50m，fk粉质黏土层，厚度1.5-5.6m，状态可塑，QUOTEfkfk=200Kpa，压缩模量Es1-2=15Mpa1.2设计内容1.2.1建筑设计根据任务书的要求综合考虑平面布置，空间关系，交通流疏，基地环境，材料设备，功能要求等多方面问题，结合实际条件进行设计并绘制成建筑图纸。1.2.2结构设计首先确定结构选型，根据结构体系及结构材料确定，本次办公楼选用混凝土结构设计中的框架结构。根据GB50010-2010《混凝土结构设计规范》表8.1.1规定，现浇式框架结构室内或土中超过55m需设置伸缩缝。结构布置，根据轴压比的限制，进行框架梁，柱截面尺寸估算，考虑构件支承和传递的可行性和合理性，根据整体特点选用双向布置。计算垂直荷载恒载和活载，绘制荷载计算简图。计算水平荷载，根据受风面积和建筑物高度计算风荷载，运用底部剪力法计算地震作用。竖向荷载的内力用分层法进行计算，水平荷载用反弯点法和或D值法进行计算。控制截面最不利的内力类型进行内力组合。比较可变荷载效应控制的组合和永久效应控制的组合，取最不利的组合，进行恒活载的弯矩调幅，再根据强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的原则进行调整，并且进行相应的配筋计算。选用双向板按照弹性方法进行计算。根据拟建场地的工程地质条件和地质勘查资料选取合适的基础埋深深度，依据上部荷载性质选取基础类型并绘制平面布置，按地基承载力来确定基础底面尺寸，验算各个基础是否满足抗冲切要求，最后计算基础配筋计算。根据制图规范和计算结果进行结构施工图。第2章建筑设计2.1设计概要本设计是武汉六中综合办公楼建筑结构设计。名称构件尺寸选取门窗构件门房间门洞宽不应小于1000mm（卫生间门洞宽为800m)，高不应低于2100m，办公区域取门宽为1100m，门高2100m。楼梯疏散门宽1800mm，门高2700m，开启方向朝房间内侧；大厅的门采用玻璃门连窗6200m。窗窗的尺寸依据房间使用功能以及窗地比确定，普通可开启窗的通风面积与房间地面面积之比不应小于1/20。房间使用面积普通办公室每人使用面积不应小于6m2，单间办公室使用面积不宜小于10m2。公共厕所使用要求服务半径不宜大于50m交通联系走道根据JGJ/T67-2019《办公建筑设计标准》表4.1.9，双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1800mm，故本办公楼走道净宽为3000mm。楼梯一般普通民用建筑楼梯的最小净宽度应该满足两边人流的疏通要求，双人通行为1.1m~1.2m。楼梯的个数和使用宽度主要根据不同的使用性质，要求人数和防火规范来决定。本次设计选取平面双跑楼梯。2.2建筑平面设计门窗根据房间布置的相应位置合理安排。具体设计要求如下：使用功能综合办公楼为学校的综合办公机构，主要职能是围绕学校开展核心工作。结构类型本设计选用混凝土结构设计中的框架结构。设备管线根据实际情况合理布置，管线宜架空布置，尽量走直线，不挡门窗，不妨碍设备等。建筑造型结构简化，对称布置，节约用地2.3建筑立面设计参考现代简约风格设计爱，使用突出墙面的立柱，使立面线条更立体。2.4建筑剖面设计一般设计为室内外高差在150~600mm之间，本次办公楼设计采用中间数据整数值室内外高差为300mm。2.5装饰办公区外墙使用白色外墙漆和米黄色瓷砖。室内地坪采用大理石和瓷砖混合底面，卫生间使用防滑防水地砖。2.6抗震设计本次办公楼设计结构选型为钢混框架结构，7度抗震设防，办公楼大致为“一”字型，由于建筑物的长度较大则应当设置抗震缝，本次办公楼设计设置一条抗震缝各210mm>120mm，满足要求。2.7楼梯设计楼梯作为一栋建筑物的主要垂直交通应当满足以下要求：疏散要求两楼梯之间的间距要合适，楼梯宽度要合适使用要求楼梯要有合理的踏步高和踏步数，使人舒适安全要求坚固，稳定，耐用构造要求仔细按照标准图集去完成规范规定每个梯段的踏步不应超过18级，且不应少于3级；楼梯踏步不宜高于170mm，宽度不宜小于200mm，各级踏步高度均应相同；一般楼梯的坡度范围在23°~45°，适宜的坡度为30°；梯井实际设计时梯井宽度一般取150~200mm；中间平台的深度不应小于楼梯梯段的宽度，并不得小于1.20m。在本次综合办公楼设计中选取两部楼梯，楼梯的开间和进深分别为3.6m和6.9m。标准层层高为3.6m，楼梯为单跑13级的双跑楼梯，踏面数目为12个，踏步尺寸为270mm×150mm，中间休息平台尺寸为1.965m×3.6m，取楼梯梯井宽为160mm。2.8防火设计根据民用建筑的防火间距要求，在耐火等级为二级的情况下两个安全出口的距离不能超过35m，配电房、楼梯间等部位应根据防火要求配置防火门。本次办公楼设计设置了两部楼梯，距离小于35m，所以满足防火要求。2.9建筑细部具体构造做法1．屋面做法：35厚C20细石混凝土防水SBC120（400g）防水卷材两层25厚1：2.5水泥砂浆找平采用白灰渣（最薄处为30）找2%坡85厚300x300mm膨胀珍珠岩隔热块120厚现浇钢筋混凝土板10厚石灰抹灰2．楼面做法：10厚1：2.5白水泥磨石楼面20厚自流平水泥找平120厚钢筋混凝土现浇板10厚板底细石混凝土抹灰3．内墙做法：内墙体为240mm厚的混凝土空心小砌块，墙面两侧各20mm的抹灰。4．外墙做法：外墙体为240mm厚的混凝土空心小砌块，外墙面用白色外墙漆刷二度，内墙面抹20mm混合砂浆。5．墙基防潮：采用油毡防潮层6．踢脚做法：采用石材踢脚材料15厚1:3混合砂浆压实3~4厚1:1水泥砂浆加水重20％建筑胶镶贴8～10厚面地砖，彩色水泥浆擦缝7．卫生间做法：10厚防水地砖400x400,彩色水泥浆擦缝20厚1:2干硬性水泥砂浆粘结层20厚1:3水泥砂浆找平100厚C15细石混凝土找坡120厚钢筋混凝土楼板第3章结构设计技术条件3.1工程概况项目名称：武汉六中综合办公楼建筑结构设计建筑地点：武汉市武汉六中校园内建筑面积：7253.54㎡建筑高度：23.70m层高：首层3.9m2-6层3.6m层数：6层3.2设计依据3.2.1国家依据（1）国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）（2）国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）（3）国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（4）国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）（5）国家建筑标准设计图集16G101-1（6）国家建筑标准设计图集16G101-2（7）国家建筑标准设计图集16G101-33.2.2地质勘查报告设计地震分组为第二组，地震加速度值为0.15g，抗震设防烈为7度，抗震等级为三级，场地为Ⅱ类，，平均气温22℃，最高气温42℃。地基土层分部如下表：地层号土层名称厚度（M）状态①粉质黏土层1.0-1.50110可塑偏硬②粉质黏土层1.5-5.620015可塑偏硬勘测期间地下水位低于1.5米。3.2.3结构设计参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级《建筑结构可靠度设计统一标准》第1.0.8条设计使用年限50年《建筑结构可靠度设计统一标准》第1.0.5条抗震设防烈度7度《建筑抗震设计规范》3.2.4条建筑抗震设防类别丙类《建筑工程抗震设防分类标准》第6.0.8条设计基本地震加速度0.10g《建筑抗震设计规范》第3.2.4条设计地震分组第一组《建筑抗震设计规范》第3.2.4条场地类别Ⅱ类《建筑抗震设计规范》第4.1.6条房屋抗震等级三级《建筑抗震设计规范》第6.1.2条地基基础设计等级丙级《建筑地基基础设计规范》第3.0.1条混凝土环境类别±0.000以上一类《混凝土结构设计规范》第3.4.1条±0.000以下二类a3.2.4抗震设计参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震αmax=0.12Tg=0.35s《建筑抗震设计规范》第5.1.4条罕遇地震αmax=0.723.3荷载取值3.3.1雪、风荷载荷载类型取值（kN/m²）取值依据基本风压0.35气象资料基本雪压0.40气象资料3.3.2楼面、屋面活荷载标准值荷载类型取值（kN/m²）取值依据办公室、会议室2.0《建筑结构荷载规范》第5.1.1条卫生间2.5走廊、门厅2.5楼梯3.5屋面（不上人）0.5屋面（上人）2.03.3.3结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数取值极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力结构重要性系数《建筑结构可靠度设计统一标准》第7.0.3条永久荷载分项系数当其效应对结构不利时由可变荷载效应控制的组合《建筑结构可靠度设计统一标准》第7.0.4条由永久荷载效应控制的组合当其效应对结构有利时承载能力可变荷载分项系数当其效应对结构不利时《建筑结构可靠度设计统一标准》第7.0.4条当其效应对结构有利时正常使用楼面活荷载组合值系数《建筑结构荷载规范》第5.1.2条屋面活荷载组合值系数《建筑结构荷载规范》第5.3.1条风荷载组合值系数《建筑结构荷载规范》第8.1.4条系数名称系数取值取值依据承载力抗震调整系数梁（受弯）：0.75《建筑抗震设计规范》第5.4.2条轴比小于0.15的柱：0.75轴压比不小于0.15的柱：0.8各类构建（受剪）：0.85重力荷载代表值分项系数《建筑抗震设计规范》第5.4.1条水平地震作用分项系数竖向地震作用分项系数3.4结构总体布置本次办公楼设计抗震设防烈度为7度，整个平面呈“一”字形，在7~8轴和16~17之间设置防震缝210mm，210mm>120mm符合规定要求。3.5主要结构构件及墙体截面尺寸本工程构架尺寸初步选取如下（计算过程详见4.2）：柱尺寸：柱尺寸500mm*500mm梁尺寸：框架梁：250mm*750mm；走廊位置：250mm*300mm；次梁：250mm*400mm板厚度：楼面板：120mm；屋面板：120mm；卫生间板：120mm墙体厚度：外墙：240mm；内墙：240mm；女儿墙：240mm3.6基础基础形式：独立基础基础埋深：1.8m（则底层框架高度h=1.8-0.6+3.9=5.1m)地基：天然地基3.7材料混凝土等级：梁、板C30；柱C35板：HPB300梁、柱：HRB400基础：HRB400箍筋、构造筋：HPB300第4章结构方案4.1设计有关资料拟建工程：武汉六中综合办公楼6层钢筋混凝土结构设计抗震设防：本次办公楼设计中抗震设防烈度为7度，地震加速度设计值为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类场地。建筑物的安全等级为二级。基本风压：，基本雪压：4.2构件及材料尺寸本次办公楼设计层数为6层，建筑物总高度H<24m，7度抗震设防，抗震等级为三级，轴压比限值[]=0.85，柱取用C35混凝土,梁板均取用C30混凝土，，。括号中为C30混凝土的强度设计值。4.2.1框架柱框架边柱的负载面积：框架中柱的负载面积：层的重力荷载代表值初步选取为，框架边柱和框架中柱的轴力增大系数分别选取为1.4和1.3，根据轴压比的限值可得柱截面的尺寸估算如下：边柱：中柱：1~6层柱截面取为相同大小截面，截面形状取正方形，则可得框架柱边柱的边长不小于400mm，框架柱中柱边长不小于470mm，则可统一初步设计尺寸：500mmx500mm。4.2.2现浇板现浇板根据经验公式可得：且则可取屋面板板厚120mm，楼面板板厚120mm，卫生间板厚120mm。4.2.3框架梁主梁的截面高度应按照跨度的1/8~1/12进行估算，次梁的截面高度应按照跨度的1/10~1/18进行估算，主次梁的截面宽度均按梁截面高度的1/4~1/2进行估算[1]，则可初步选取各主次梁截面尺寸如下表：构件混凝土强度等级梁宽b（mm）梁高h（mm）C~D/E~H跨C30250750D~E跨C30250300C~D/E~H跨次梁C30250750电梯间次梁C302504004.3计算简图的确定本次办公楼基础设计初步采取柱下独立基础，初步选取基础埋深为-1.8m，基础高度为0.6m，则可得底层框架柱柱高为5.1m，其他各层框架柱柱高为3.6m。梁线刚度计算：构件类别砼弹性模量Ec(N/mm²)截面尺寸

b*h(mm2)惯性矩I0(mm4)跨度

L（mm）梁线刚度

EcI0/L（kN·m）系数*梁线刚度（kN·m）相对线刚度中间榀边跨梁3*104250*7508.79*10^960004.39*10^48.79*10^41.0000中间榀中跨梁3*104250*3000.56*10^930005.63*10^31.13*10^40.1286构件类别砼弹性模量Ec(N/mm2)截面尺寸

b*h(mm2)惯性矩I0(mm4)跨度

L（mm）柱线刚度

EcI0/L（kN·m）系数*柱线刚度（kN·m）相对线刚度底层框边柱3.15*104500*5005.21*10^951003.22*10^43.22*10^41.0000底层框中柱3.15*104500*5005.21*10^951003.22*10^43.22*10^41.0000标准层框边柱3.15*104500*5005.21*10^936004.56*10^44.56*10^40.5185标准层框中柱3.15*104500*5005.21*10^936004.56*10^44.56*10^40.5185则可得本框架横向计算简图如图4.1所示。4.4结构平面布置图由办公楼的使用功能及建筑设计的要求，分别进行了建筑平面设计、立面设计和剖面设计，各设计图纸见附图。下图所示为结构平面布置图：图4.2结构平面布置图第5章荷载统计本次设计选择③号轴线的一榀框架进行计算。荷载传递图如5.1所示：5.1恒载标准值计算1．屋面恒载计算：35厚C20细石混凝土防水0.035*24=0.84kN/㎡SBC120（400g）防水卷材两层0.10kN/㎡25厚1：2.5水泥砂浆找平0.025*20=0.50kN/㎡采用白灰渣（最薄处为30）找2%坡0.035*2.0=0.07kN/㎡85厚300x300mm膨胀珍珠岩隔热块0.085*2.0=0.17kN/㎡120厚现浇钢筋混凝土板0.120*25=3.00kN/㎡10厚石灰抹灰0.010*20=0.20kN/㎡合计：4.88kN/㎡2．楼面恒载计算：10厚1：2.5白水泥磨石楼面0.010*17.8=0.18kN/㎡20厚自流平水泥找平0.020*20=0.40kN/㎡120厚钢筋混凝土现浇板0.120*25=3.00kN/㎡10厚板底细石混凝土抹灰0.010*20=0.20kN/㎡合计：3.78kN/㎡3．卫生间恒载计算：10厚防水地砖400x400,彩色水泥浆擦缝0.010*17.8=0.18kN/㎡20厚1:2干硬性水泥砂浆粘结层0.020*20=0.40kN/㎡20厚1:3水泥砂浆找平0.020*20=0.40kN/㎡100厚C15细石混凝土找坡0.100*15=1.5kN/㎡120厚钢筋混凝土楼板0.120*25=3.0kN/㎡合计：5.48kN/㎡梁截面尺寸截面面积标准值b/mh/mA/m2板厚120(kN/m)0.250.750.18755.29150.250.400.10002.82400.250.300.07502.1190标准值计算公式：25*A+20*[b+2*(h-板厚)]*0.02墙厚具体做法(A)取值（kN/㎡）240（外墙）外饰面砖+外侧抹灰（0.025*20）240厚加气混凝土块（0.24*7.5）

内侧石灰粗砂（0.02*20）2.70240（内墙）两侧石灰粗砂（0.02*2*20）

240厚加气混凝土块（0.24*7.5）2.60240(卫生间）两侧防水砂浆（0.02*20*2+0.01*17.8）

240厚加气混凝土块（0.24*7.5）2.78梁截面尺寸截面面积柱高H扣除梁高后柱净高H1标准值b/mh/mA/m2mmKN0.500.500.253.93.1522.20750.500.500.253.62.8520.0925标准值计算公式：25*A*H1+20*[(b*H1）*2+（h*H1）*2]*0.02③轴梁上均布恒荷载标准值计算：③轴横梁恒荷载标准值计算(单位：kN/m)层号传荷构件C~D/E~HD~E屋面墙（传梁）板（传梁）4.88x3.6=17.574.88x3.0=14.64梁（自重）5.29152.11902~6墙（传梁）2.60x(3.6-0.75)=7.410板（传梁）3.78x3.6=13.603.78x3.0=11.34梁（自重）5.29152.11901墙（传梁）2.60x(3.9-0.75)=8.190板（传梁）3.78x3.6=13.603.78x3.0=11.34梁（自重）5.29152.1190③轴横梁集中恒荷载标准值计算层号轴号传荷构件(集1）计算过程集1取值（kN）(集2）计算过程集2取值（kN）墙（传梁）2.7x3.6x(3.6-0.75)27.70200板（传梁）4.88x1.8x(3.6-0.25)/214.7134.88x(1.2+3)x1.5/218.446梁（自重）5.2915x(3.6-0.25)17.7275.2915x(3.6-0.25)/27.276小计60.14225.7222~6③墙（传梁）2.7x3.6x(3.6-0.75)27.70200板（传梁）3.78x1.8x(3.6-0.25)/211.3913.78x(1.2+3)x1.5/214.281梁（自重）5.2915x(3.6-0.25)17.7275.2915x(3.6-0.25)/27.276小计56.81921.5571③墙（传梁）2.7x3.6x(3.9-0.75)30.61800板（传梁）3.78x1.8x(3.6-0.25)/211.3913.78x(1.2+3)x1.5/214.281梁（自重）5.2915x(3.6-0.25)17.7275.2915x(3.6-0.25)/27.276小计59.73521.557层号轴号传荷构件(集3）计算过程集3取值（kN）(集4）计算过程集4取值（kN）屋面③墙（传梁）0000板（传梁）4.88x1.8x(3.6-0.25)/214.7134.88x(2.1+3.6-0.25)x1.5/219.947梁（自重）5.2915x(3.6-0.3)/28.8635.2915x(3.6-0.25)/28.863小计23.57628.8102~6③墙（传梁）2.6x3.6x(3.6-0.75)/213.3382.6x3.6x(3.6-0.75)/213.338板（传梁）3.78x1.8x(3.6-0.25)/211.3913.78x(2.1+3.6-0.25)x1.5/215.443梁（自重）5.2915x(3.6-0.25)/28.8635.2915x(3.6-0.25)/28.863小计33.59237.6441③墙（传梁）2.6x3.6x(3.9-0.75)/214.7422.6x3.6x(3.9-0.75)/214.742板（传梁）3.78x1.8x(3.6-0.25)/211.3913.78x(2.1+3.6-0.25)x1.5/215.443梁（自重）5.2915x(3.6-0.25)/28.8635.2915x(3.6-0.25)/28.863小计34.99639.048根据图5.1荷载传递图显示框架柱所受集中荷载为：屋面边柱：计算式为（集1+集2）x2即（60.142+25.722）x2=171.728KN；屋面中柱：计算式为（集2+集3+集4）x2即（25.722+23.576+28.810）x2=156.218KN2~6层边柱：计算式为（集1+集2）x2即（56.819+21.557）x2=156.752KN2~6层中柱：计算式为（集2+集3+集4）x2即（21.557+33.592+37.644）x2=185.585KN1层边柱：计算式为（集1+集2）x2即（59.735+21.557）x2=162.584KN1层中柱：计算式为（集2+集3+集4）x2即（21.557+34.996+39.048）x2=191.201KN则该框架恒荷载计算图如下图：类别层号传荷构件梯形传导（图5.1均1）三角形传导（图5.1均2）传导面荷载kN/㎡传导路径m线荷载最大值kN/m传导面荷载kN/㎡传导路径m线荷载最大值kN/m均布荷载数据屋面墙传至梁2.600.000.002.600.000.00板传至梁4.883.6017.574.883.0014.64梁自重5.291.005.292.121.002.122~6层墙传至梁2.602.857.412.600.000.00板传至梁3.783.6013.603.783.0011.33梁自重5.291.005.292.121.002.121层墙传至梁2.603.158.192.600.000.00板传至梁3.783.6013.603.783.0011.33梁自重5.291.005.292.121.002.12等效计算系数梯形1.86.00.847三角形3.06.00.625矩形06.01.000等效计算位置边跨中跨边跨（梯形）边跨（矩形）合计中跨（三角形）中跨（矩形）合计原值等效值原值等效值原值等效值原值等效值屋面17.5714.885.295.2920.1714.649.152.122.1211.272~6层13.6011.5212.7012.7024.2211.337.082.122.129.201层13.6011.5213.4813.4825.0011.337.082.122.129.20注：荷载最大值化为等效均布荷载如上表5.2活载标准值计算5.2.1框架活荷载标准值计算本工程建设地在武汉市，基本雪压为0.4kN/m2按取值，屋面活荷载直接取标准值。2~6层③轴CD跨与EH跨梁上活载统计：两侧楼板导至主梁上活载梯形线荷载最大值2.0x3.6=7.20kN/m转化为均布荷载α=1.8/6.0=0.3(1-2α2+α3)q=(1-2x0.32+0.33)x7.20=6.10KN/m梁上均布活荷载合计6.10KN/m2~6层③轴DE跨梁上活载统计：两侧楼板导致主梁上活载三角形线荷载最大值2.5x3.0=7.50KN/m转化为均布荷载7.50x5/8=4.69KN/m梁上均布活荷载合计4.69KN/m屋面层③轴CD跨与EH跨梁上活载统计：两侧楼板导致主梁上的活载梯形线荷载最大值2.0x3.6=7.20KM/m转化为均布荷载α=1.8/6.0=0.3(1-2α2+α3)q=(1-2x0.32+0.33)x7.20=6.10KN/m梁上均布活荷载合计6.10KN/m屋面层③轴DE跨梁上活载统计：两侧楼板导致主梁上活载三角形线荷载最大值2.0x3.0=6.00KN/m转化为均布荷载6.00x5/8=3.75KN/m梁上均布活荷载合计3.75KN/m2~6层③轴KZ-BZ由纵向框架梁所传导活载统计：纵向框架梁所传导楼板活载[0.5x3.6x1.8x2+0.5x(6.0+2.4)x1.8]x2.0=28.080KN柱上集中力活荷载合计28.080KN2~6层③轴KZ-ZZ由纵向框架梁所传导活载统计：纵向框架梁所传导楼板活载[0.5x3.6x1.8x2+0.5x(6.0+2.4)x1.8]x2.0+0.5x(7.2+4.2)x1.5x2.5=49.455KN柱上集中力活荷载合计49.455KN屋面层③轴KZ-BZ柱活载统计：纵向框架梁所传导楼板活载[0.5x3.6x1.8x2+0.5x(6.0+2.4)x1.8]x2.0=28.080KN柱上集中力活荷载合计28.080KN屋面层③轴KZ-ZZ活载统计：纵向框架梁所传导楼板活载[0.5x3.6x1.8x2+0.5x(6.0+2.4)x1.8]x2.0+0.5x(7.2+4.2)x1.5x2.0=45.180KN柱上集中力活荷载合计45.180KN5.2.2风荷载标准值风压标准值由以下公式计算：，基本风压=0.35kN/m²。本工程位于武汉六中里面，由建筑高度（从室外地面算起）H=23.7m<30m，则可取风振系数为=1.0；对于矩形平面可取风荷载体形系数=0.8-（-0.5）=1.3，由规范可得的取值如表5.6所示：离地面高/m5101520301.001.001.131.231.39离地面高/m4.27.811.415.018.622.21.001.001.041.131.201.27层数离地高度z(m)B（m）H(m)Pk（kN）622.21.01.31.270.357.23.3013.73518.61.01.31.200.357.23.6014.15415.01.01.31.130.357.23.6013.33311.41.01.31.040.357.23.6012.2727.81.01.31.000.357.23.6011.7914.21.01.31.000.357.24.0513.275.3地震作用5.3.1重力荷载代表值Gi的计算序号位置纵梁传来集中应力梁传来集中应力合计均布恒载长度小计合计1屋面边柱28.0806.102.62516.00816.00844.088中柱45.1803.751.2504.68820.69665.87622-6层边柱28.0806.102.62516.00816.00844.088中柱49.4554.691.2505.85921.86871.32331层边柱28.0806.102.62516.00816.00844.088中柱49.4554.691.2505.85921.86871.323位置活载恒载代表值边柱中柱边柱中柱6层88.18131.75562.48579.531251.985层88.18142.65606.38704.171425.964层88.18142.65606.38704.171425.963层88.18142.65606.38704.171425.962层88.18142.65606.38704.171425.961层88.18142.65628.53725.891469.845.3.2地震作用的计算（1）计算③轴一榀框架的抗侧刚度层次项目（标准层）（标准层）柱类型

（底层）（底层）（kN/m）（kN/m）二至六层中框架边柱1.9290.492071585400中框架中柱2.1750.5221985底层中框架边柱2.7320.681013741196中框架中柱3.0820.7010461地震作用的计算计算结构的自震周期采用顶点位移法计算结构的基本周期其中为结构顶点假想位移，对于多层框架结构，取Ψ=0.65层号楼层重量（KN）刚度(kN/m)层间位移(m)总位移(m)61252854000.01470.444851426854000.03140.430141426854000.04810.398831426854000.06480.350721426854000.08140.286011470411960.20450.2045=1.7x0.65x=0.7370s采用瑞利法计算结构的基本周期其中Gi为各层重力荷载代表值，为i层假想侧移，对于多层框架结构，取Ψ=0.65层号楼层重量（KN）刚度(kN/m)层间位移(m)总位移(m)61252854000.01470.4448247.70556.8851426854000.03140.4301263.83613.3741426854000.04810.3988226.77568.6531426854000.06480.3507175.41500.1321426854000.08140.2860116.62407.7911470411960.20450.204561.49300.621091.822947.44==0.7936s最终计算取T1=0.7936s根据本工程设防烈度7度，地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，II类场地，查规范得结构等效总重力荷载Geq=0.85*(1252+1426*4+1470)=7161.81KN框架横向水平地震作用标准值为：Fek=0.0574*7161.81=274.24kNT1=0.7936s>1.4*Tg=1.4*0.35=0.49s，需要考虑框架顶部附加集中力作用的影响；取δn=0.08T1-0.02=0.08*0.7936-0.02=0.0435=δnFek=0.0435*411.35=11.93KN层次Fi(kN)楼层剪力Vi(KN)ΣGj(kN)剪重比11.93623.112522892164.9376.8512520.0614519.514262780662.43139.2826780.0520415.914262267350.90190.1841040.0463312.314261753939.38229.5655300.041528.714261240629.12258.6769560.037215.11470749616.83275.5084260.0327合计116841275.507度（0.10g）的最小地震剪力系数为0.016<0.0327，验算剪重比满足最小地震剪力系数的要求。则此一榀框架水平地震作用计算简图：5.4侧移验算5.4.1风荷载作用下的侧移验算层次层间位移（mm）层高（mm）位移角613.7313.73854000.160836000.000045514.1527.88854000.326536000.000091413.3341.21854000.482636000.000134312.2753.48854000.626236000.000174211.7965.27854000.764336000.000212113.2778.54411961.906551000.000374则可得层间最大侧移值为，满足验算。5.4.2地震作用下的侧移验算层次层间位移（mm）层高（mm）位移角676.8676.86854000.900036000.000250562.43139.29854001.631036000.000453450.90190.19854002.227036000.000619339.38229.57854002.688236000.000747229.12258.69854003.029236000.000841116.83275.52411966.688051000.001311则可得层间最大侧移值为，满足地震作用下的侧移验算。第6章内力计算6.1内力计算方法本计算书选择用弯矩二次分配法求竖向荷载的内力，用D值法求水平荷载作用下的内力。6.2竖向荷载作用与水平荷载作用下的内力计算表6.1分配系数计算表1构件名称系数系数x梁线刚度(kN/m)梁柱转动刚度S（KN/m）相对转动刚度S`框架梁边榀边跨梁4659182636722.049边榀中跨梁28438168750.131中间榀边跨梁4878913515632.732中间榀中跨梁211250225000.175框架柱底层边柱4321691286761.000底层中柱4321691286761.000标准层边柱4455731822921.417标准层中柱4455731822921.417表6.2分配系数计算表2分配系数边跨中跨节点汇总左梁右梁上柱下柱汇总左梁右梁上柱下柱64.14900.6590.0000.3414.3240.6320.0400.0000.32855.56500.4910.2550.2555.7400.4760.0300.2470.24745.56500.4910.2550.2555.7400.4760.0300.2470.24735.56500.4910.2550.2555.7400.4760.0300.2470.24725.56500.4910.2550.2555.7400.4760.0300.2470.24715.14900.5310.2750.1945.3240.5130.0330.2660.188表6.3固端弯矩计算表层数边跨中跨屋面（6层）60.518.452-5层72.666.901层75.006.906.2.1恒载满布时一榀框架的弯矩二次分配法位置边跨中跨等效均布荷载计算跨度简支弯矩左分配弯矩右分配弯矩跨中弯矩等效均布荷载计算跨度简支弯矩左分配弯矩右分配弯矩跨中弯矩屋面（6层）20.176.0090.77-32.3739.4154.8811.273.0012.68-10.0310.032.655层24.226.00108.99-54.5758.1552.639.203.0010.35-7.977.972.384层24.226.00108.99-54.0457.9652.999.203.0010.35-7.987.982.373层24.226.00108.99-54.0457.9652.999.203.0010.35-7.987.982.372层24.226.00108.99-54.1858.0952.859.203.0010.35-7.977.972.381层24.226.00108.99-50.9755.6055.709.203.0010.35-8.288.282.07位置边跨左边跨右均布荷载长度M左M右剪力均布荷载长度M左M右剪力屋面（6层）20.175.2532.3739.4151.6120.175.2532.3739.4154.295层24.225.2554.5758.1562.8924.225.2554.5758.1564.264层24.225.2554.0457.9662.8324.225.2554.0457.9664.323层24.225.2554.0457.9662.8324.225.2554.0457.9664.322层24.225.2554.1858.0962.8324.225.2554.1858.0964.321层24.225.2550.9755.6062.6924.225.2550.9755.6064.46位置中跨左中跨右（小值舍弃）均布荷载长度M左M右剪力均布荷载长度M左M右剪力屋面（6层）11.272.75-10.0310.0322.7911.272.75-10.0310.038.215层9.202.75-7.977.9718.459.202.75-7.977.976.864层9.202.75-7.987.9818.469.202.75-7.987.986.853层9.202.75-7.987.9818.469.202.75-7.987.986.852层9.202.75-7.977.9718.459.202.75-7.977.976.851层9.202.75-8.288.2818.689.202.75-8.288.286.63位置边柱中柱长度M上M下剪力长度M上M下剪力屋面（6层）2.850.0032.3711.362.850.0029.3910.315层2.8527.8326.7419.152.8525.3024.8817.614层2.8527.0227.0218.962.8524.9924.9917.533层2.8527.0227.0218.962.8524.9924.9917.532层2.8526.9426.9418.912.8525.2025.2017.691层3.1530.1120.8616.183.1519.6019.6012.45序号位置纵梁传来集中应力梁传来集中应力柱自重合计均布恒载长度小计合计1屋面边柱171.7320.172.62552.9552.9518.75243.42中柱156.2211.271.2514.0967.0318.75242.0022-6层边柱156.7524.222.62563.5863.5818.75239.08中柱185.599.201.2511.5075.0818.75279.4131层边柱162.5825.002.62565.6265.6218.75246.96中柱191.209.201.2511.5077.1318.75287.08位置6层5层4层3层2层1层边柱234.42482.50721.58960.661199.741446.70中柱242.00521.42800.831081.241359.661646.73层数边跨中跨屋面（6层）18.302.812-5层18.303.521层18.303.526.2.2活载满布时一榀框架的弯矩二次分配法位置边跨中跨等效均布荷载计算跨度简支弯矩左分配弯矩右分配弯矩跨中弯矩等效均布荷载计算跨度简支弯矩左分配弯矩右分配弯矩跨中弯矩屋面6.106.0027.44-9.4511.6816.886.103.006.86-3.313.313.555层6.106.0027.44-13.7815.5812.763.523.003.96-3.753.750.204层6.106.0027.44-13.3915.2413.133.523.003.96-3.773.770.183层6.106.0027.44-13.3915.2413.133.523.003.96-3.773.770.182层6.106.0027.44-13.3915.2413.133.523.003.96-3.773.770.181层6.106.0027.44-12.2514.3714.133.523.003.96-3.833.830.13位置边跨左边跨右均布荷载长度M左M右剪力均布荷载长度M左M右剪力屋面6.105.259.4511.6815.586.105.259.4511.6816.435层6.105.2513.7815.5815.676.105.2513.7815.5816.354层6.105.2513.3915.2415.666.105.2513.3915.2416.363层6.105.2513.3915.2415.666.105.2513.3915.2416.362层6.105.2513.3915.2415.666.105.2513.3915.2416.361层6.105.2512.2514.3715.606.105.2512.2514.3716.41位置中跨左中跨右均布荷载长度M左M右剪力均布荷载长度M左M右剪力屋面3.752.75-3.313.317.563.752.75-3.313.317.565层4.692.75-3.753.759.174.692.75-3.753.759.174层4.692.75-3.773.779.194.692.75-3.773.779.193层4.692.75-3.773.779.194.692.75-3.773.779.192层4.692.75-3.773.779.194.692.75-3.773.779.191层4.692.75-3.833.839.234.692.75-3.833.839.23位置边柱中柱长度M上M下剪力长度M上M下剪力屋面2.850.009.453.322.850.009.453.325层2.857.296.494.842.857.296.494.844层2.856.706.704.702.856.706.704.703层2.856.706.704.702.856.706.704.702层2.856.706.704.702.856.706.704.701层3.157.294.963.893.157.294.963.89序号位置纵梁传来集中应力梁传来集中应力合计均布恒载长度小计合计1屋面边柱28.0806.102.62516.00816.00844.088中柱45.1803.751.2504.68820.69665.87622-6层边柱28.0806.102.62516.00816.00844.088中柱49.4554.691.2505.85921.86871.32331层边柱28.0806.102.62516.00816.00844.088中柱49.4554.691.2505.85921.86871.323位置6层5层4层3层2层1层边柱44.0988.18132.26176.35220.44264.53中柱65.88137.20208.52279.84351.17422.496.3风荷载荷载作用下的内力计算6.3.1风荷载作用下的内力计算过程（反弯点法）及内力图层号风荷载标准值累计值柱端剪力柱高左边柱中柱左中柱右右边柱613.7313.733.433.433.433.433.60514.1527.886.976.976.976.973.60413.3341.2110.3010.3010.3010.303.60312.2753.4713.3713.3713.3713.373.60211.7965.2716.3216.3216.3216.323.60113.2778.5419.6319.6319.6319.633.90柱端弯矩左边跨中跨左左边柱中柱左中柱右右边柱柱左柱右梁上梁下柱左柱右梁上梁下6.186.186.186.180.006.186.186.185.480.7012.5512.5512.5512.556.1812.5518.736.1812.5516.602.1218.5418.5418.5418.5412.5518.5431.0912.5518.5427.563.5324.0624.0624.0624.0618.5424.0642.6118.5424.0637.774.8329.3729.3729.3729.3724.0629.3753.4324.0629.3747.376.0625.5225.5225.5225.5229.3725.5254.8929.3725.5248.676.2351.0551.0551.0551.0551.0551.05中跨右右边跨柱左柱右梁上梁下柱左柱右梁上梁下6.185.480.706.186.186.1812.5516.602.126.1812.5518.7312.5518.5427.563.5312.5518.5431.0918.5424.0637.774.8318.5424.0642.6124.0629.3747.376.0624.0629.3753.4329.3725.5248.676.2329.3725.5254.8951.0551.056.185.480.706.186.18层数层高轴线距边跨左中跨边跨右边跨中跨M左M右剪力M左M右剪力M左M右剪力63.606.003.006.185.481.940.700.700.475.486.181.9453.606.003.0018.7316.605.892.122.121.4216.6018.735.8943.606.003.0031.0927.569.783.533.532.3527.5631.099.7833.606.003.0042.6137.7713.404.834.833.2237.7742.6113.4023.606.003.0053.4347.3716.806.066.064.0447.3753.4316.8013.906.003.0054.8948.6717.266.236.234.1548.6754.8917.26层号边柱左中柱左中路右边柱右分层值合计分层值分层值小计合计分层值分层值小计合计分层值合计61.94-1.941.940.471.480.740.471.94-1.48-0.741.941.9455.89-7.835.891.424.472.971.425.89-4.47-2.975.897.8349.78-17.619.782.357.426.682.359.78-7.42-6.689.7817.61313.40-31.0013.403.2210.1711.773.2213.40-10.17-11.7713.4031.00216.80-47.8016.804.0412.7618.154.0416.80-12.76-18.1516.8047.80117.26-65.0617.264.1513.1124.704.1517.26-13.11-24.7017.2665.066.4地震作用下的内力计算6.4.1地震作用下的内力计算过程及内力图层号地震荷载标准值累计值柱端剪力柱高左边柱中柱左中柱右右边柱676.8576.8519.2119.2119.2119.213.60562.43139.2834.8234.8234.8234.823.60450.90190.1847.5447.5447.5447.543.60339.38229.5657.3957.3957.3957.393.60229.12258.6764.6764.6764.6764.673.60116.83275.5068.8868.8868.8868.883.90层号柱端弯矩左边跨左边柱中柱左中柱右右边柱柱左柱右梁上梁下634.5834.5834.5834.580.0034.5834.58562.6862.6862.6862.6834.5862.6897.26485.5885.5885.5885.5862.6885.58148.263103.30103.30103.30103.3085.58103.30188.882116.40116.40116.40116.40103.30116.40219.70189.5489.5489.5489.54116.4089.54205.940179.08179.08179.08179.08179.08层号中跨左中跨右柱左柱右梁上梁下柱左柱右梁上梁下634.5830.663.9234.5830.663.92534.5862.6886.2211.0434.5862.6886.2211.04462.6885.58131.4316.8262.6885.58131.4316.82385.58103.30167.4521.4385.58103.30167.4521.432103.30116.40194.7724.93103.30116.40194.7724.931116.4089.54182.5723.37116.4089.54182.5723.370179.08179.08层号右边跨柱左柱右梁上梁下634.5834.58534.5862.6897.26462.6885.58148.26385.58103.30188.882103.30116.40219.701116.4089.54205.940179.08层数层高轴线距边跨左中跨边跨右边跨中跨M左M右剪力M左M右剪力M左M右剪力63.606.003.0034.5830.6610.873.923.922.6230.6634.5810.8753.606.003.0097.2686.2230.5811.0411.047.3686.2297.2630.5843.606.003.00148.26131.4346.6116.8216.8211.22131.43148.2646.6133.606.003.00188.88167.4559.3921.4321.4314.29167.45188.8859.3923.606.003.00219.70194.7769.0824.9324.9316.62194.77219.7069.0813.906.003.00205.94182.5764.7523.3723.3715.58182.57205.9464.75层号边柱左中柱左中柱右边柱右分层值合计分层值分层值小计合计分层值分层值小计合计分层值合计610.87-10.8710.872.628.264.132.6210.87-8.26-4.1310.8710.87530.58-41.4530.587.3623.2215.747.3630.58-23.22-15.7430.5841.45446.61-88.0746.6111.2235.4033.4411.2246.61-35.40-33.4446.6188.07359.39-147.4659.3914.2945.1055.9914.2959.39-45.10-55.9959.39147.46269.08-216.5469.0816.6252.4682.2216.6269.08-52.46-82.2269.08216.54164.75-281.2964.7515.5849.17106.8015.5864.75-49.17-106.8064.75281.296.5重力荷载作用下的内力计算重力荷载代表值，在不同组合和情况下有不同的调整系数，这将在内力组合中进行处理。第7章内力组合7.1组合原则由查询《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）可知：在建筑结构设计中，我们应该根据在使用过程中在结构上可能同时出现的荷载按照正常使用极限状态和承载能力极限状态分别进行不同情况的组合。（1）按承载能力极限状态设计时，根据结构所受荷载的特点，考虑以下组合：不考虑地震作用时，考虑以下几种组合：①：1.2恒+1.4活②：1.2恒+1.4活+1.4*0.6左风③：1.2恒+1.4*0.7活+1.4左风④：1.2恒+1.4活+1.4*0.6右风⑤：1.2恒+1.4*0.7活+1.4右风⑥：1.35恒+1.4*0.7活⑦：1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6左风⑧：1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6右风考虑虑地震作用时，由于结构高度<60m，不必考虑风荷载的作用，考虑以下几种组合：⑨：1.2重力荷载+1.3左震⑩：1.2重力荷载+1.3右震⑪：1.0重力荷载+1.3左震⑫：1.0重力荷载+1.3右震以上所有组合中，由于风载和地震作用存在左右两种方向，对于竖向构件的内力组合，可不考虑恒、活或重力荷载代表值与风载或地震作用组合对结构有利时分项系数取为1.0的情形，（2）内力组合时的单位及方向柱弯矩：绕杆端顺时针方向为正，逆时针方向为负；柱轴力：压为正，拉为负；柱、梁剪力：绕杆端顺时针方向为正，逆时针方向为负；梁弯矩：下部受拉为正，上部受拉为负。如下表：恒载弯矩值变号规则恒载剪力值变号规则恒载轴力值变号规则层数梁柱层数梁柱层数柱边跨中跨A柱B柱边跨中跨A柱B柱A柱B柱A端AB跨中B左B右BC跨中M右上端下端上端下端A端B左B右C左-+--+++--+-+-+（3）弯矩调幅通过在内力组合的过程中将重力荷载代表值产生的梁端弯矩乘以0.85的系数进行处理。⑨：0.85x1.2重力荷载+1.3左震⑩：0.85x1.2重力荷载+1.3右震⑪：0.85x1.0重力荷载+1.3左震⑫：0.85x1.0重力荷载+1.3右震7.2内力组合梁内力组合见下表：层号截面位置内力工况无震组合号有震组合号恒载活载左风右风重力荷载左震右震①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫6A端M(kN.m)-32.37-9.456.18-6.18-37.1034.58-34.58-52.07-46.88-39.45-57.27-56.76-52.96-47.77-58.157.12-82.7913.42-76.48V(kN)51.6115.58-1.941.9459.40-10.8710.8783.7482.1174.4885.3779.9284.9483.3186.5746.4674.7236.3664.62B左M(kN.m)-39.41-11.685.48-5.48-45.2530.66-30.66-63.64-59.04-51.07-68.25-66.41-64.65-60.05-69.25-6.30-86.011.40-78.32V(kN)-54.29-16.431.94-1.94-62.5110.87-10.87-88.15-86.52-78.53-89.78-83.97-89.39-87.76-91.02-49.62-77.89-39.00-67.26B右M(kN.m)-10.03-3.310.70-0.70-11.693.92-3.92-16.67-16.08-14.30-17.26-16.26-16.78-16.20-17.37-6.82-17.01-4.84-15.03V(kN)22.79-16.43-0.470.4714.58-2.622.624.353.9510.594.7411.9014.6714.2715.0611.4618.278.9815.795A端M(kN.m)-54.57-13.7818.73-18.73-61.4697.26-97.26-84.78-69.04-52.77-100.51-105.21-87.17-71.44-102.9163.75-