改后计算书(完整版)

土木工程学院毕业设计（论文）用纸

致 谢

在各位老师的教导下，我即将完成大学阶段的学习，为一生中难忘的大学生活划上一个圆满的句号。在最后毕业设计阶段，我特别要感谢我的导师方传斌老师，感谢他对我们的指导，让我们学到了许多知识。同时，也要感谢学校及学院领导为我们提供的各种条件，如：设计室、CAD机房等，让我们顺利的完成了毕业设计。

我还要感谢让我学会做人的各位老师、辅导员及同学，让我在几年的大学生活中没有虚度，有了理想和目标！在大学生活中，我不仅懂得了如何于人相处、怎样团结合作，同时，我也系统的学习了扎实的专业知识，为我以后的工作打下了坚实的基础。 最后，我得感谢我的家人给我的支持，及在学习、生活中给过我指点和帮助的所有人！

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ABSTRACT

The building is about six-layer office-building

which adopts to all sprinkle the frame structure. The foundation loading fak＝220KPa;degrees of earthquake intensity: seven. The basic breeze pressure is 0.4KN/m; The basic snow pressure is 0.5KN/m. Live load:

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the live load of the building is 2.0KN/m ;stair’s 2.5 KN/m2 . Desiging project: The adoption is horizontal structure. The size to all the structure is used under the code for the design of building structure. The layout of foundation adopted independent foundation which lay under the pillar. The process of calculation: Live loads are disturibution on full structure, The composite of the load apodted the most unfavourable distribution of live loads. According the results we design the structure by the rule of strong pillar and the weak beam、strong shear and the weak cure,the grade of anti-shake is three. The knots of the structure is design by the code of anti-earthquake .

The calculation paper includes: Information of the building; The plan for the frame; The loding calculation; The calculation of the frane; The combination of internalforce; The design of sections; Foundation design; Stairworks designs; The design of the roof and floor.

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目 录

第一章 工程概况…………………………4

第二章 楼（屋）盖设计…………………7

第三章

第四章

第五章

第六章

第七章

楼梯设计…………………………11 横向框架设计……………………15 基础设计…………………………81 电算较核…………………………85

参考文献…………………………86

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第一章 工程概况

一、设计概况：

1、建设项目名称：某工程技术中心

2、建设地点：合肥市某地 3、设计资料：

本工程结构为某工程技术中心，建筑面积为4100㎡，层数为六层，底层层高为4.2m，标准层层高为3.6m，顶层层高为3.6m总高度为23.5m，室内外高差为0.3m。 4、场地及环境：拟建场地地形平缓，地面绝对标高为30.5m—31.0m。

5、气象条件：该地区主导风向为东南风；

风压为0.4KN/㎡；

基本雪压为0.5 KN/㎡。

6、水文地质条件：

根据地质勘察报告结果，土层分布较为均匀，共分三层：第一层为杂填土，平均厚度为600㎜,地基承载力特征值fak=80KN/㎡;第二层为粉质粘土,平均厚度为1000㎜,地基承载力特征值fak=160KN/㎡;第三层为粘土,未穿透,地基承载力特征值为fak=220KN/㎡;地下水位在27.5m—27.3m之间,对混凝土无侵蚀作用,不考虑土的膨胀性对基础的影响.

7、抗震设防要求：

该地区为七度设防,按要求进行抗震设计,此建筑抗震等级为三级。

二、结构布置方案及结构选型

1、结构承重方案选择：

根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图，如图（1.1）所示。

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图（1.1）结构平面布置图

2、主要构件选型：

（1）梁、板、柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 （2）墙体采用：200mm厚空心砖填充墙 （3）楼梯形式：板式楼梯

（4）基础形式：柱下独立基础

3、梁、板、柱截面尺寸估算：

（1）框架梁（KJL-1）：

梁跨度L=7200mm h＝（1/8～1/12）L=900mm～600mm 取h＝600mm

lnh?7000600?11.7?4 b?(12~13)h?=300mm～200mm

取b＝250mm，满足b>200mm

故框架梁（KJL-1）初选截面尺寸为：b×h＝250mm×600mm （2）框架梁（KJL-2）：

梁跨度L=6000mm h＝（1/8～1/12）L =750mm～500mm 取h＝600mm

lnh?5800600?9.7?4 b?(12~13)h?=300mm～200mm

取b＝250mm，满足b>200mm

故框架梁（KJL-2）初选截面尺寸为：b×h＝250mm×600mm （3）次梁（CL）：

梁跨度L=6000mm h＝（1/12～1/15）L=500mm～400mm 取h＝500mm

b?(12~13)h?=300mm～200mm 故截面取

b×h＝250mm×500mm

（4）框架柱：

框架柱高度：取底层H1＝4200＋300＋1000＝5500mm

其他层H2=H3=H4=H5＝3600mm

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h?(115~120)H?(115~120)×5500mm＝366.7mm～275mm

b=(1～2/3)h 取b＝h 1) 按轴力估算

A、D轴柱：N0 =6×21.6㎡×（10×15）KN/㎡=1296KN～1944KN B、C轴柱：N0 =6×43.2㎡×（10×15）KN/㎡=2592KN～3888KN 2) 按轴压比验算

此建筑抗震等级为三级，μ=0.9

选C30型砼：fc＝14.3N/mm2，ft＝1.43 N/mm2, N＝(1.2~1.4)No A、D轴柱：A?B、C轴柱：A?N?fcN?2527.2×10?3110.4×10

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／0.9×14.3=196364 mm2＝443mm×443mm ／0.9×14.3=241678 mm2＝492mm×492mm

3

?fc故初选柱截面尺寸为：b×h＝500mm×500mm （5）板厚的确定

本结构采用双向板，确定板的厚度为：

h≥（1/45～1/50）×3600mm＝80mm～70mm 取h＝80mm （6）材料选用

①砼：基础垫层砼取C15，基础、框架柱及框架梁取用C30，板、楼梯取C20。

②钢筋：箍筋及板内钢筋选用HPB235钢筋，梁、柱、基础纵向受力钢筋选用HRB335钢筋。

③屋面（上人）：

30厚细石混凝土保护层 22×0.03＝0.66 KN/㎡ 三毡四油防水层 0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层 20×0.02＝0.4 KN/㎡ 150厚水泥蛭石保温层 5×0.15＝0.75 KN/㎡ 80厚钢筋混凝土板 25×0.08＝2.0 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡

合计 4.46 KN/㎡

④1～5层楼面：

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/㎡ 80厚钢筋混凝土板 25×0.08＝2.0 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 合计 2.8 KN/㎡

⑤门窗做法：门为木门，窗为铝合金窗。 ⑥屋面及楼面可变荷载标准值：

不上人屋面均布活荷载标准值 0.7 KN/㎡ 办公室活荷载标准值 2.0 KN/㎡ 厕所活荷载标准值 2.5 KN/㎡ 楼梯活荷载标准值 2.5 K

电梯厅活荷载标准值 7.0 KN/㎡

屋面雪荷载标准值 Ｓk＝μr·Ｓ0＝1.0×0.5＝0.5 KN/㎡

⑦其他荷载按《建筑结构荷载规范》GB50009——2001 确定本工程各种荷载标准值。

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第二章 楼（屋）盖设计

一、三层楼盖设计

图（2.1）三层板布置图

（一）、荷载计算

1、楼面恒载：

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/㎡ 80厚钢筋混凝土板 25×0.08＝2.0 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 合计 gk＝2.8 KN/㎡

2、楼面活载：g1k ＝2.0 KN/㎡，g2k=2.5 KN/㎡，g3k=7.0 KN/㎡

3、荷载设计值：p1?1.2gk?1.4g1k?1.2×2.8＋1.4×2.0＝6.16 KN/㎡

p2?1.2gk?1.4g2k?1.2×2.8＋1.4×2.5＝6.86 KN/㎡

p3?1.2gk?1.4g3k?

1.2×2.8＋1.4×7.0＝13.16 KN/㎡

（二）、内力计算及配筋（按塑性铰线法计算）

设计采用双向板，板布置如图（2.1）所示。 1、最小配筋率计算：

取??0.95,ft?1.10N/mm,fc?9.6N/mm,fy?210N/mm222?min?0.45ftfy?0.45?1.1021000?0.23600?0.2002

Asmin??minbh?0.236lo2lo1?1000?80?189mm1n22、计算跨度： l01?l02?lc?b（b为梁宽）

3、计算所需公式：n? ??

β=2.0

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m1u?pulo18?3n?????n??n?1“’“，m2u??m1u，m1’＝m1u＝?m1u，m2u＝m2u＝?m2u u4、各区格板计算结果如表（一）所示：

表（一）按塑性铰线法计算的板正截面受弯承载力设计值

区格 项目 lo1(m) lo2(m) A 3.35 5.75 1.72 0.34 1.939 0．659 -3.878 -3.878 －1．318 －1．318 B 3.35 5.75 1.72 0.34 2.159 0．734 -4.318 -4.318 －1.468 －1.468 C 2.75 4.75 1.73 0.33 2.811 0．928 -5.662 -5.662 -1.856 -1.856 n ? m1u m2u'\'m1u m1u m2um2u\ 5、截面设计

\\?m2u。各区格板的截面配令m1?m1u；m2?m2u；m1'?m1'u；m1\?m1%u；m2'?m2'u；m2筋计算列于表（二）。其中As?mfy?h0。

表（二）按塑性理论设计的截面配筋

项目 截面 A 区格 跨 B 区格 中 C 区格 lo1方向 lo2方向 h0m ASlo1方向 lo2方向 lo1方向 lo2方向 支 A—A

lo1方向 （mm） （kN·m） 60 1.939×0.8 =1.551 50 0．659×0.8 ＝0.527 60 2.159×0.8 ＝1.727 50 0．734×0.8 ＝0.587 60 2.811×0.8 ＝2.249 50 0．928×0.8 ＝0.724 60 -1.318×0.8 ＝-1.054 (mm) 129.6 52.9 144.3 58.9 187.9 74.4 88.1 配筋 ?8＠200 ?6＠150 实有AS （kN·m） 251 189 251 189 251 189 189 ?8＠200 ?6＠150 ?8＠200 ?6＠150 ?6＠150 8

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座 A—B A—C lo2方向 60 60 lo1方向 lo2方向 60 60 60 B—B -3．878×0.8 ＝-3.102 -1.468×0.8 ＝-1.174 -5.662×0.8 ＝-4.530 -3.878×0.8 ＝-3.102 -4.318×0.8 ＝-3.454 259.2 98.1 378.4 259.2 288.6 ?8＠180 ?8＠200 ?8＠120 ?8＠180 ?8＠150 279 251 419 279 335 二、四层楼盖设计

四层板区格划分同三层，板计算同上。

三、屋盖设计（不上人）

（一）、荷载计算

1、屋面恒载：

30厚细石混凝土保护层 22×0.03＝0.66 KN/㎡

三毡四油防水层 0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层 20×0.02＝0.4 KN/㎡ 150厚水泥蛭石保温层 5×0.15＝0.75 KN/㎡ 80厚钢筋混凝土板 25×0.08＝2.0 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 合计 gk＝4.46 KN/㎡

2、屋面活载： qk＝0.7 KN/㎡ 3、荷载设计值：p?1.2gk?1.4gk?1.2×4.46＋1.4×0.7=6.332 KN/㎡

（二）、内力计算及配筋

设计采用双向板,板布置如图（2.2）所示，计算见表（三）。

lo1＝3350mm ， lo2＝5750mm ， n?n?16.332?3.3582lo2lo1＝1.72 ， ??(1.72??1n2=0.34 ， β=2.0

13m1?pulo18?3?n?????n??)?1.993KN?M?1.72?0.34??2?1?

表（三）屋面板按塑性理论设计的截面配筋

截面位置 m （kN·m） 短跨跨中 m1=1.993 长跨跨中 m2u??m1u=0.678 ’“短跨支座 m1＝m1u＝?m1u=3.986 u“长跨支座 m’＝m2u＝?m2u=1.356 2uh0 AS 调幅 (mm) (mm) β=0.8 1.594 60 133.2 配筋 ?8@200 实有AS (kN·m) 251 279 0.542 3.189 1.085 50 60 50 54.4 266.4 108.8 ?6＠150 189 ?8@180 ?6＠150 189

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图（2.2）屋面板布置图

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第三章 楼梯设计

一、基本资料

本楼梯采用板式楼梯，层高3.6m，楼梯开间3.6m，进深6.0m；采用C20砼，板内钢筋采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋;楼梯上均布活荷载标准值qk＝2.5 KN/㎡。

1、确定楼梯计算简图

楼梯计算简图如图（3.1）所示。

图（3.1）楼梯计算简图

2、楼梯几何参数

取踏步数n＝12步，梯井宽度为810mm，踏步尺寸为：b×h＝270mm×150mm 则：梯段水平投影长度为：（n－1）×270＝2970mm 梯段斜板净宽为：（3600－810－200）/2＝1295mm 平台尺寸见图（3.1）标注。

3、材料信息

混凝土强度等级：C20，fc = 9.60 N/mm2 ，ft = 1.10 N/mm2，Rc=25.0 kN/m3 钢筋强度等级：HPB235，fy = 210.00 N/mm2 抹灰厚度：c = 20.0 mm Rs=20 kN/m3

梯段板纵筋合力点至近边距离：as = 20 mm 支座负筋系数：α = 0.25

二、梯段板设计

取板厚h＝100mm（约为板斜长的1/30）办倾斜角为tan??取1m宽板带计算。

150270?0.56，cos?=0.874,

1、荷载计算

梯段板的荷载计算列于表（一），恒荷载分项系数?G?1.2；活荷载分项系数?Q?1.35；总荷载设计值：P＝1.2×6.21+1.4×2.5=10.95KN/m

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表（一）梯段板的荷载计算

荷载种类 瓷砖面层 恒 三角形踏步 荷 载 混凝土斜板 板底抹灰 小计 活荷载 荷载标准值（KN/m） （0.27+0.15）×0.55/0.27=0.86 0.56×0.27×0.15×25/0.27=2.1 0.1×25/0.874=2.86 0.02×17/0.874=0.39 6.21 2.5

2、截面设计

板水平计算跨度：ln＝2.97+（0.2+0.2）/2＝3.17m 弯矩设计值：M?110pln?2110?10.95?3.172?11.00 KN·m

板的有效高度：h0＝100－20＝80mm

?s?

M?1fcbh1?20?11?1062

1.0?9.6?1000?80?0.179?s?As?1?2?s2?1?1?2?0.17926?0.901

2M?sfyh0?11?100.901?210?80?726.71mm

选配?10@100（AS?785.4mm2），分布钢筋每级踏步1根?8。

三、平台板设计

设平台板厚h＝80mm，取1m宽板带计算。

1、荷载计算

平台板荷载计算列于表（二）。

总荷载设计值：P＝1.2×2.89+1.4×2.5=6.97 KN/m

表（二）平台板荷载计算

荷载种类 瓷砖面层 恒80mm厚混凝土板 荷载 板底抹灰 小计 活荷载

荷载标准值（KN/m） 0.55 0.08×25＝2.0 0.02×17＝0.34 2.89 2.5 12

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2、截面设计

平台板截面设计计算列于表（三）

表（三）平台板截面计算

项目 计算 跨度 l0 （m） 平台板 PTB-1 PTB-2 1.5 1.33 有效弯矩设计?S ?S 高度值 1h0 2M?pl010(mm) （KN/m） 60 1.57 0.045 0.976 60 1.23 AS (mm) 配筋 实有AS (kN·m) 127.7 ?6@200 196 ?6@200 196 0.036 0.982 99.4 三、平台梁设计

设平台梁截面尺寸为：200mm×350mm

1、荷载计算

平台梁的荷载计算列于表（四）。

总荷载设计值：p1?1.2gk?1.4g1k?1.2×13.13+1.4×5.71=23.75 KN/m p2?1.2gk?1.4g2k?1.2×12.89+1.4×5.5=23.17 KN/m

表（四）平台梁荷载计算

平台梁 荷载种类 梁自重 恒 荷 梁侧粉刷 载 平台板传来荷载 梯段板传来荷载 小计 活荷载 ` 荷载标准值（KN/m） TL-1 TL-2 0.2×（0.35－0.08）×25 0.2×（0.35－0.08）×25 ＝1.35 ＝1.35 17×0.02×[2×（0.35－17×0.02×[2×（0.34－0.08）＋0.2]＝0.25 0.08）＋0.2]＝0.25 2.89×1.6/2=2.31 2.89×1.43/2=2.07 6.21×2.97/2=9.22 13.13 6.21×2.97/2=9.22 12.89 2.5×（2.97/2+1.6/2）2.5×（2.97/2+1.43/2）=5.71 =5.5 2、截面设计

截面按倒L形计算，b'f?b?5h'f＝200＋5×80＝600mm 梁的有效高度：h0＝350－35＝315mm （1）TL-1截面设计

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计算跨度：l0＝1.05×(3.6-0.2)=3.57m 弯矩设计值：M1?剪力设计值：V1?1218p1l0?12218?23.75?3.572?37.84 KN·m

p1ln?'f'f?23.75?3.4?40.38 KN

802)?126.72 KN·m

截面类型判别：?1fcbh(h0?hf2')?1.0?9.6?600?80?(315?＞M1=37.84KN·m 经判别属于第一类T形截面。

?37.84?106s?M1?'2??9.6?600?3152?0.066

1fcbfh01.0?1?1?2?s2?1?1?2?0.066s?2?0.966

M6A1.84?1022s??sfyh?3700.966?300?315?414.5mm 选配3?14(AS?461mm)

配置?6@200箍筋，则斜截面受剪承载力

Vcs?0.7ftbh0?1.25fAsvyvsh0?0.7?1.1?200?315?1.25?210?56.6200?315

=70796 N＞V1=40380 N 满足要求 （2）TL-2截面设计

计算跨度：l0＝1.05×(3.6-0.2)=3.57m 弯矩设计值：M1212?8p2l0?8?23.17?3.572?36.91 KN·m

剪力设计值：Vp12?122ln?2?23.17?3.4?39.39 KN

'截面类型判别：?''ff(hf801fcbh0?h2)?1.0?9.6?600?80?(315?2)?126.72M2=36.91KN·m 经判别属于第一类T形截面。

?M62s??'2?36.91?101fcbfh01.0?9.6?600?3152?0.066

?1?1?2?s1?1?2?0.066s?2?2?0.966

M?106A22s??sf?36.91yh00.966?300?315?404.3mm 选配3?14(AS?461mm)

配置?6@200箍筋，则斜截面受剪承载力

Vcs?0.7ftbh0?1.25fAsvyvsh0?0.7?1.1?200?315?1.25?210?56.6200?315

=70796 N＞V2=39390 N 满足要求

·m＞

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第四章 横向框架设计

一、确定计算简图 1、框架计算单元简图

根据结构平面布置图，取一榀框架（②轴线）计算，计算单元宽度为7.2m，如图（4.1）所示，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阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则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。

图（4.1）框架计算单元

2、框架计算简图：

框架计算简图如图（4.2）所示

图（4.2）框架计算简图

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二、荷载计算

1、恒荷载计算

（1）屋面框架梁线荷载标准值

30厚细石混凝土保护层 22×0.03＝0.66 KN/㎡ 三毡四油防水层 0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层 20×0.02＝0.4 KN/㎡ 150厚水泥蛭石保温层 5×0.15＝0.75 KN/㎡ 80厚钢筋混凝土板 25×0.08＝2.0 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 屋面恒载合计 gk＝4.46 KN/㎡ KJL－2自重及梁侧粉刷 0.25×0.60×25 +2×（0.6－0.08）×0.02×

＝4.10 KN/m

因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为： g6=4.10 KN/m（均布荷载）

g6=4.46×3.6=16.06 KN/m（梯形荷载）

'（2）楼面框架梁线荷载标准值

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/㎡ 80厚钢筋混凝土板 25×0.08＝2.0 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 楼面恒载合计 gk＝2.8 KN/㎡ KJL-2自重及梁侧粉刷 4.10 KN/m

填充墙自重及墙面粉刷 0.2×（3.6－0.6）×10＋2×（3.6－0.6）×0.02×17

＝8.04 KN/m

因此，中间层框架梁上的线荷载为：

g＝4.10 KN/m +8.04 KN/m＝12.14KN/m （均布荷载） gAB?gBC=2.8×3.6＝10.08 KN/m（梯形荷载）

gCD?2.8?12?3.6?5.04 KN/m（梯形荷载）

（3）屋面框架节点集中荷载标准值

KJL－1自重及粉刷 （0.25×0.6×25＋2×（0.6－0.08）×0.02

×17）×7.2=29.55 KN

1.3m高女儿墙自重 1.3×0.2×7.2×10＝18.72 KN

粉刷 2×1.3×0.02×7.2×17＝6.36 KN

次梁自重及粉刷 [0.25×0.5×25+2×（0.5－0.08）×0.02×17]

×

KJL－1传来屋面板自重 [（

1212×6＝10.23 KN

×3.6×1.8）×2+

2.4?62×1.8]×4.46＝62.62 KN

顶层边节点集中荷载 G6A=G6D=29.55＋18.72＋6.36＋10.23＋62.62＝127.48 KN 顶层中节点集中荷载 G6B?G6c=29.55+10.23×2＋62.62×2=175.25 KN （4）楼面框架节点集中荷载标准值 注：框架梁上按满布填充墙计算

KJL－1自重及粉刷 29.55 KN

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填充墙自重及墙面粉刷 8.04×7.2＝ 58.89 KN 次梁自重及粉刷 10.23 KN KJL－1传来楼面自重 14.04×2.8＝39.31 KN 中间层边节点集中荷载 GA=29.55＋58.89＋10.23＋39.31=137.98 KN

GD=29.55＋58.89＋10.23＋39.31/2=118.33 KN

中间层中节点集中荷载 GB= 29.55＋58.89＋10.23×2＋39.31×2=187.52 KN

GC=29.55＋58.89＋10.23×2＋39.31×3/2=167.87 KN

（5）楼梯恒荷载传到框架梁上的集中荷载 FG5=13.13×3.6＝47.27 KN

FG4=FG3=FG2=FG1=47.27＋9.22×3.6＝80.46 KN

F''''2

G4=FG3=FG2=FG1=（12.89＋9.22）×3.6＋0.24

×（12×0.15－0.35）×25

=81.68 KN

F\F\\＝F\G4=G3=FG2G1=2.31×3.6＝8.32 KN

F'\'\'\'\G4=FG3=FG2=FG1=（1.35+0.25+2.07）×3.6+0.24

2

×（12×0.15－0.35）×25

=15.3 KN

图（4.3）楼面恒荷载作用下的结构计算简图

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2、活荷载计算

（1）楼面活荷载计算

楼面活荷载作用下的结构计算简图如图（4.4）所示。图中各荷载值计算如下： 顶层活荷载：p6?0.7?3.6?2.52 KN/m（梯形荷载）

P6A?P6D?14.04?0.7?9.83 KN（集中荷载）

P6B?P6C?14.04?0.7?2?19.66 KN（集中荷载）

1－5层活荷载：pAB?pBC?2.0?3.6?7.2 KN/m（梯形荷载）

pCD?0.5?2.5?3.6?4.8 KN/m（梯形荷载）

PA?14.04?2.0?28.08 KN （集中荷载） PB?14.04?2.0?2?56.16 KN （集中荷载）

PC?14.04?2.0?14.04?0.5?2.5?45.63 KN（集中荷载）

PD?14.04?0.5?2.5?17.55 KN（集中荷载）

（2）楼梯荷载传到框架梁上的集中活荷载计算 FQ6=5.71×3.6=20.56 KN

FQ5=FQ4=FQ3=FQ2=20.56+2.5×2.97/2×3.6=33.93 KN

F''''Q5＝FQ4=FQ3=FQ2=2.5×（2.97+1.43/2）×3.6=33.17 KN F\\\\Q5=FQ4=FQ3=FQ2＝2.5×1.6/2＝2.0 KN

F'\'\'\Q5=FQ4=FQ3=F'\Q2=2.5×1.43/2=1.79 KN

图（4.4）活荷载作用下结构计算简图

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3、地震荷载计算：

（1）梁、柱惯性矩计算

KJL-2：Ib?柱 子：IC?bh12bh1233??250?60012500?500123?4.5?10mm

943?5.21?10mm

94（2）梁、柱线刚度计算

采用C30的砼，令E?Ec=30 KN/m㎡

考虑现浇楼盖翼缘对梁截面惯性矩的加强作用，对中框架梁惯性矩取2Ib ； KJL-2：Kb?EIbl?4.5?106000?9?2?30?45?10(KN?mm)?45000(KN?m)

692-6层柱：Kc?首层柱：Kc?EIcll?5.21?1036009?30?4.34?10(KN?mm)?43400(KN?m)

7EIc5.21?105500?30?2.84?10(KN?mm)?28400(KN?m)

7（3）柱的抗侧移刚度

考虑梁柱的线刚度比，用D值法计算柱的侧移刚度，计算数据见表（一）

表（一）柱的线刚度计算

2-6层D值 D 柱 中柱 边柱 K??K b2Kc??K2?K ?0.509?0.341D??Kc12h2?KN/m? 4?450002?434002?450002?43400?2.074?1.037 2.0742?2.0741.0372?1.037 20454.26 13703.15 ?D＝2×20454.26+2×13703.15＝68314.82 KN/m 首层D值 D 柱 中柱 边柱 K??K bKc??0.5?K2?K ?0.710?0.582D??Kc12h2?KN/m? 2?45000284004500028400?3.169 0.5?3.1692?3.1690.5?1.5852?1.585 7998.94 6556.88 ?1.585 ?D＝2×7998.94+2×6556.88＝29111.64 KN/m （4）地震力的计算

每层楼的重量可简化为一个质点，其位置在每层楼的楼层标高处，如图（4.5）所示： 1）重量计算

屋面恒载：4.46 KN/㎡ 屋面雪载：0.5 KN/㎡ 楼面恒载：2.8 KN/㎡

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图（4.5）地震计算简图

楼面活载：2.0KN/㎡

KJL-1重：0.25×0.6×25+2×（0.6－0.08）×0.02×17＝4.10 KN/m KJL-2重：0.25×0.6×25+2×（0.6－0.08）×0.02×17＝4.10 KN/m 次梁CL重：0.25×0.5×25+2×（0.5－0.08）×0.02×17=3.41 KN/m KJZ柱重：0.5×0.5×25+1.4×0.02×17＝6.73 KN/m

女儿墙重：1.3×0.2×10+ 2×1.3×0.02×17＝3.48 KN/m

2-6层墙：0.2×（3.6－0.6）×10＋2×（3.6－0.6）×0.02×17＝ 8.04 KN/m 首层墙：0.2×（5.5－0.6）×10＋2×（5.5－0.6）×0.02×17＝ 13.13 KN/m 楼梯恒重：80.46+81.68+8.32+15.3=185.76 KN 楼梯活载：3.6×6×2.5＝54 KN

2）质点的重量G=恒载的全部＋0.5×活载

G6 ＝屋面恒载＋KJL-1重＋KJL-2重＋次梁CL重＋上半部分纵墙重＋上半部分横墙重＋

一半柱重＋女儿墙重＋0.5×雪荷载

＝4.46×7.2×18+4.10×7.2×4+4.10×18+3.41×18+0.5×8.04×7.2×4+0.5×

8.04×18+6.73×0.5×3.6×4+3.48×7.2×2+0.5×0.5

＝578.02+118.08+73.8+61.38+115.78+72.36+48.46+50.11+0.25 ＝ 1118.24 KN

G5＝楼面恒载＋KJL-1重＋KJL-2重＋次梁CL重＋纵墙重＋横墙重＋柱重+0.5×楼梯重

＋0.5×楼面活荷载

＝2.8×7.2×18+4.10×7.2×4+4.10×18+3.41×18+8.04×7.2×4+8.04×18+6.73

×3.6×4+0.5×185.76+0.5×[（7.2×12+6×3.6）×2.0+3.6×6×2.5]

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＝362.88+118.08+73.8+61.38+231.55+144.72+96.91+92.88+135 ＝1317.20 KN

G4=G3=G2=楼面恒载＋KJL-1重＋KJL-2重＋次梁CL重＋纵墙重＋横墙重＋柱重+楼梯重＋

0.5×楼面活荷载

＝2.8×7.2×18+4.10×7.2×4+4.10×18+3.41×18+8.04×7.2×4+8.04×18+6.73

×3.6×4+185.76+0.5×[（7.2×12+6×3.6）×2.0+3.6×6×2.5] ＝362.88+118.08+73.8+61.38+231.55+144.72+96.91+185.76+135 ＝1410.08 KN

G1=楼面恒载＋KJL-1重＋KJL-2重＋次梁CL重＋纵墙重＋横墙重+柱重＋楼梯重＋0.5

×楼面活荷载

＝2.8×7.2×18+4.10×7.2×4+4.10×18+3.41×18+0.5×（8.04+13.13）×7.2×

4+0.5×（8.04+13.13）×18+6.73×0.5×（3.6+5.5）×4+185.76+0.5×[（7.2×12+6×3.6）×2.0+3.6×6×2.5]

＝362.88+118.08+73.8+61.38+304.85+190.53+122.49+185.72+135 ＝1554.73KN

总重力代表值：?G= 1118.24+1317.20+1410.08×3+1554.73＝8220.41 KN （5）框架结构自振周期计算 按顶点位移法计算，见表（二）

表（二）顶点位移计算表

层次 6 5 4 3 2 1 Gi（KN） ?Gi（KN） ?Di 1118.24 1317.20 1410.08 1410.08 1410.08 1554.73 1118.24 2435.44 3845.52 5255.60 6665.68 8220.41 (KN/m) 68314.82 68314.82 68314.82 68314.82 68314.82 29111.64 ?ui??ui?1??G ?Dii?ui 0.016 0.036 0.056 0.077 0.098 0.282 0.565 0.549 0.513 0.457 0.380 0.282 考虑填充墙刚度对框架结构的影响，取自振周期的修正系数?0＝0.7，则结构自振周期为：T1?1.7?0?u?1.7?0.7?0.565?0.894s

由设计要求：本结构所在场地为7度设防，抗震等级为三级，地震作用按第一组、Ⅱ类场地计算，则查表知：Tg?0.35s ?max?0.08

采用底部剪力法计算，由于Tg＜T1＜5Tg，总水平地震作用标准值即底部剪力FEK按下式计算：

FEK??1Geq?Tg???T?1????0.9?max?0.85??0.35?Gi???0.894??0.9?0.08?0.85?8220.41

＝240.36 KN

由于T1＞1.4Tg，所以考虑顶部附加水平地震作用

顶部附加地震作用系数 ??n＝0.08T1+0.07=0.08×0.894+0.07=0.142 顶部附加水平地震作用 ??n?FEK=0.142×240.36=34.13 KN

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则质点i的水平地震作用Fi为 Fi?GiHisFEK?1??n?

j?Gj?1jH主体结构顶层（第6层）水平地震作用为 Fn??Fn 则各楼层水平地震作用的标准值计算见下表(三)：

表（三）各楼层水平地震作用和层间剪力计算

楼层高 总 Gi GiHi FEK?1??n?Fi/Fn??FnGiHi n层hi 高 （KN） GjHj?序（m） 度 （KN） (KN) j?1号 Hi (m) 6 3.6 23.9 1118.24 26725.94 0.232 206.23 82.98 5 3.6 19.9 1317.20 26212.28 0.228 206.23 47.02 4 3.6 16.3 1410.08 22984.3 0.199 206.23 41.04 3 3.6 12.7 1410.08 17908.02 0.155 206.23 31.97 2 3.6 9.1 1410.08 12831.73 0.111 206.23 22.89 1 5.5 5.5 1554.73 8551.02 0.074 206.23 15.26 合计 115213.3 各楼层质点水平地震作用及地震剪力沿房屋高度的分布图见图(4.6)

Vi (KN) 82.98 130.00 171.04 203.01 225.90 241.16

图（4.6）各楼层质点水平地震作用及地震剪力

（7）多遇地震作用下结构变形验算

结构在多遇地震作用下的抗震变形验算见表（四）

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表（四）横向水平地震作用下的位移验算

层次 地震剪抗侧移刚层间相对位移总位移 层高 层间弹性力 位移角Viui hi 度?Di ?ui? Vi(KN) （KN/m） （mm） （mm） ???ui ?Dichi(mm) 6 82.98 68314.82 1.215 20.185 3600 1/2963 5 130.00 68314.82 1.903 18.97 3600 1/1892 4 171.04 68314.82 2.504 1/1434 17.067 3600 3 203.01 68314.82 2.972 14.563 3600 1/1211 2 225.90 68314.82 3.307 11.591 3600 1/1089 1 241.16 29111.64 8.284 8.284 5500 1/664 由表（四）可见，最大层间弹性位移角发生在第1层，其值1/664＜1/550,满足要求。

（8）水平地震作用下框架内力计算 1）计算简图如图（4.7）所示：

图（4.7）水平地震作用简图

2）水平地震作用下柱端弯矩计算：

a、框架柱端剪力及弯矩分别按下式计算：计算结果见表（五）

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Vij?DijVi ，Mibij?Vij?yh（下） ，Mij?Vij??1?y?h（上） ，y?yn?y1?y2?y3

u?D式中：Dij为i层j柱的侧移刚度；h为为该层柱的计算高度；y为框架柱的反弯点高度比；yn为框架柱的标准反弯点高度比；y1为上、下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值；y2、y3为上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值；K表示梁柱线刚度比；m表示结构总层数；n表示该柱所在的楼层位置。

b、梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下列各式计算：计算结果见表（六）

lrMlb?KbMbub?Ki?1,j?Mij?

KlKr?Mbi?1,j?Muij?MrbKl?Kr?b?bbblr

Vrb?Mb?MnbNlli???Vb?Vb?k k?i

c、水平地震作用下框架的弯矩图如图（4.8）所示:

图(4.8)左地震作用下框架图

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、水平地震作用下框架的剪力及柱轴力图如图（4.9）所示:

图（4.9）梁端剪力及柱轴力

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