办公楼结构计算书.docx

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1、女SHANDONGUNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计说明书商河县人事局办公楼结构设计计算书学院:建筑工程学院专业:土木工程学生姓名:冯成成学 号:0806014指导教师:柏云2012年6月中文摘要摘要我此次毕业设计的题目为商河县人事局办公楼设计,设计内容包括建筑设计 和结构设计两大部分。建筑为五层框架结构,建筑总高度为20. 4米,总建筑面 积为3972.4平方米。建筑设计方面,设计主要完成了建筑物的平面、立面以及剖面设计。该办公 楼平面布局时首先考虑了办公楼行政办公的功能需求。除此之外,又综合考虑了 结构设计方案以及基础选型等;在这部分中,建筑和结构设计是相结合来做的。

2、结构设计主要进行了结构方案中框架3轴框架的接结构设计。在确定框架的 布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期, 然后按底部剪法计算水平地震作用的大小,进而求出在水平荷载作用下的结构 内力（弯矩、剪、轴）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构 的内力，找出最不利的组或几组内力组合。然后选取最安全的结果计算配筋并 绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计并完成了平台板,梯段板,平 台梁等构件的内力和配筋计算及施工图的绘制。关键词:框架结构,结构设计,抗震设计AbstractAbstractMy graduation design topic for Sha

3、ngHeXian personnel bureau office building design, design including architecture design and structure design of two parts. The building for five level frame structure, building a total height of 20.4 m, a total construction area of 5972.4 square meters.Building design, the main finished building plan

4、e, elevation and profile design. The office building layout first consideration when the administrative office of the functional requirements of the office building. In addition, and considering the structure design, and basic selection, etc; In this part, construction and structure is the combinati

5、on to do.Structure design of the main structure scheme of frame 3 axis of the seismic design framework. In determining the layout of the framework, after the first layer of the values of the representatives between load calculation, then use the vertex displacement method from for vibration periods,

6、 and then press the bottom shear method for calculation of horizontal seismic load size, and then find out under horizontal loads of internal force of the structure (moment, shear force and axial force). Then the vertical load calculation (constant load and live load) under the action of an internal

7、 structure, find out the most unfavorable set or a group of internal force combination. Select the security of the calculation results reinforcement and drawing. In addition to the structure of the solution of indoor stair design and complete the flat bedplate, ladder period of board, platform beam

8、and other components of the internal force and reinforcement calculation and construction drawings.Keywords: framework structure, the structure design, seismic design,目 录扌商 1Abstract （英文摘要）11第1章建筑设计11.1设计基本资料11. 2建筑设计说明21. 2. !建筑平面设计22. 2. 2建筑立面设计33. 2. 3建筑剖面设计34. 2. 4建筑抗震设计45. 2. 5建筑防火设计46. 2. 6细部构

9、造说明4第2章 结构布置与框架刚度计算57. 1结构设计说明62. 2结构布置72. 3框架刚度计算8第3章荷载计算93. 1恒荷载标准值计算93.2活荷载标准值计算113.3风荷载标准值计算133. 4地震作用计算15第4章内力计算194. 1恒载作用下的内力计算194. 1. 1恒载作用下的固端弯矩计算194. 1. 2恒载作用下的跨中弯矩计算204. 1. 3恒载作用下的剪计算264. 1. 4恒载作用下的轴计算304.2活载作用下的内力计算364. 2. 1活载作用下的固端弯矩计算364. 2. 2活载作用下的跨中弯矩计算424. 2. 3活载作用下的剪计算444. 2. 4活载作用下

10、的轴计算464. 3地震力作用下的内力计算524. 3. I反弯点高度计算594. 3. 2柱端弯矩计算534. 3. 3地震力作用下的剪计算554. 3. 4地震力作用下的轴计算564. 4风荷载作用下的内力计算574. 4. I反弯点高度计算574. 4. 2柱端弯矩计算604. 4. 3风荷载作用下的剪计算634. 4. 4风荷载作用下的轴计算644. 5雪荷载作用下的内力计算67第5章内力组合695. !框架梁柱内力组合706. 2框架梁柱内力组合值的调整80第6章截面设计847. !框架梁截面设计846. 1. ! 最不利内力组合857. 1. 2梁的正截面受弯承载计算858. 1.

11、 3梁的斜截面受剪承载计算866. 2框架柱截面设计866. 2. I轴压比的验算877. 2. 2截面尺寸复核878. 2. 3柱的正截面受剪承载计算889. 2. 4柱的斜截面受剪承载计算89第7章板的设计9710. 1楼板类型的选择977. 2设计参数987. 3弯矩计算987. 4截面设计99第8章 柱下基础设计1008. 1基础类型100目录8. 2内力设计值1009. 3基础冲切验算1018. 4基础底板配筋102第9章楼梯设计1039. 1梯板示意图1059. 2基本资料1059. 3计算过程1069. 4板的配筋10610. 5楼梯梁的设计107结论107参考文献108致谢10

12、9第一章建筑设计1.1 设计资料:(1)设计标咼:室内设计标咼0. 000,室内外咼差600mm.(2)墙身做法:墙身采用加气混凝土块,用M5混合砂浆砌筑,内粉刷为混合 砂浆底,采用纸筋灰面,厚20mm, “803”内涂料两度。外墙采用贴面砖, 1： 3水泥砂浆底厚20mm。(3)楼面作法:楼板的顶面为水磨石地面,楼板底面为15mm厚的白灰砂浆天 花抹面,外加V型轻钢龙骨吊顶。(4)屋面作法：在现浇楼板上依次铺20mm厚水泥砂浆找平层、300mm厚水泥 珍珠制品隔热找平层、20mm厚水泥砂浆找平层和SDC120复合卷材,下面 依次为15mm厚白灰砂浆天花抹面和V型轻钢骨龙吊顶。(5)基本风压：

13、30=0.35KN/m2(地面粗糙度属C类)。(6) 基本雪压:So=0.3KN/m2o(7)抗震设防烈度：七度(0. 1g)第二组,框架抗震等级为二级。(8)地质条件：根据地质钻探报告，在该工程的规划范围内,地层由素填土和黄土状土组成, 勘测结果,场地各土层均可作为天然地基,其中素填土层厚度约为0.8-1. 5m, 以下均为黄土状土。各土层地基承载标准值fk为：素填150kN/M2,黄土 状土 200RN/M2 活荷载：上人屋面活荷载2.0KN/m2,办公室楼面活荷载2. OKN/m;走廊荷载 2. 5KN/m2,档案室楼面活荷载2. 5KN/m1.2 建筑平面设计1. 2.1建筑平面布置1

14、、建筑结构方案：建筑平面布置时,设计要依据建筑物的土质和所在地区的抗震要求,本设计 选择了框架结构和柱下独立基础,具体设计见结构施工图。2、平面组合：对于办公楼来说,首先要保证其使用的要求,并且还要符合经济合理的要求, 在平面布置上符合抗震和消防的要求。在消防方面,楼梯的布置和走廊的长度、 宽度均已符合设计规范要求。3、交通组织设计:在垂直的交通方面,在适合的位置都已设置了楼梯,并加设了消防通道。4、采光通风:根据该建筑物的性质,将窗台安排到离地面900mm的高度, 以保证有足够的采光和通风。1.3 建筑立面设计立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下,运用建筑造型和立面 构图的些规律,

15、结合建筑物的内部空间的组合进行的。进行立面设计时要考虑 房屋的内部空间关系,以及相邻立面的协调,各立面墙面的处理和门窗的安排, 要满足立面形式美观的要求,同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。考 虑到设计的是办公楼,在装饰上不追求豪华，重视材质,崇尚自然,和谐,突出 重点,创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。建筑物的重要出入口是人们经常 通过和接触的地方,在使用上要求明显易见,易于找到。本设计主出入口使用大 面积玻璃门,突出行政办公楼。外墙涂抹灰色高级涂料,搭配淡黄色竖向线条。立面门窗尺寸应满足办公楼 采光通风的要求,色彩上与立面一致,采用白色铝合金窗。突出建筑物立面中的 重点，既是建筑造

16、型的设计手法,也是房屋使用功能的需要。1.4 建筑剖面设计建筑剖面设计考虑的是建筑物各部分的高度,建筑层数和空间结构体系。确 定房间的净高时,主要考虑房间的使用性质,室内采光通风及设备设置和结构类 型。1、层高和净高:底层层高4. 70m,净高3. 5m;标准层层高3. 6m,净高3. 5m； 顶层层高3. 9m,净高3. 8m。2-1室内外高差:0. 60m。3、窗面及窗高:窗面距楼面为0.9m,窗高为1.9m。1.5 建筑抗震设计建筑抗震设计规范规定,对于抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑, 必须进行抗震设计计算。该地区的抗震设防烈度为7度,所以必须进行抗震设防 的设计。建筑物根据其使用功

17、能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防 类别。其中甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建 筑;乙类建筑属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑;丙类建筑应 属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑属于抗震次要的建筑。本工程的 抗震设防类别为丙类。丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防 的要求。本设计属于框架结构，抗震为7度设防高度小于30m,所以为三级框架 结构。1.6 建筑细部构造说明1.7 . 1屋面构造说明（从上到下）1、保护层；现浇40厚细石混凝土2、防水层；SDC120复合卷材3、找平层:20mm厚1： 2水泥砂浆找平4、保温兼找坡层;

18、300mm厚水泥砂浆珍珠制品隔热找平层5、结构层;100mm厚现浇混凝土屋面板1.6. 2楼面构造说明（从上到下）1、面层;5mm 1： 2水泥砂浆加“108”胶水着色粉面层2、结构层;100mm厚钢筋混凝土楼面板3、找平层:20mm厚水泥砂浆找平4、楼板地面为15mm后纸筋面石灰抹底1.6.3地面构造说明（从上到下）1、面层;水磨石地面（10mm面层,20mm水泥砂浆打底）2、结构层;100mm厚钢筋混凝土楼面板3, 70mm厚碎石或碎砖4、素土夯实1.6.4墙体构造说明、外墙面1、外刷防水涂料2、8mm厚混合砂浆找平3、20mm厚1： 3水泥砂浆打底4、200mm厚墙体层（采用普通机制砖填

19、充墻,用M5混合砂浆砌筑） 二、内墙面1、内墙涂料二度刷面2、20mm厚混合砂浆,纸筋灰面3、200mm厚墙体层（采用普通机制砖填充墙,用M5混合砂浆砌筑）第二章结构布置与框架刚度计算2.1 结构设计说明2. 1.1.楼盖的选择规范规定框架结构宜采用现浇肋梁楼盖结构。在横向荷载的作用下,梁主要承受的是弯矩和剪,轴相对比较小,立柱 主要承受轴和弯矩,剪较小,受比较合理。在层数不多时,风荷载影响 般较小,此时竖向荷载起控制作用。在水平荷载作用下，表现出刚度小,水平侧 移大的特点，水平侧移成剪切型。且抗震设防烈度越高,场地土质越差,框架的 层数越少。框架结构在建筑上能提供较大的空间,且平面布置灵活,

20、对设置门厅、会议 室、办公室、休息室等房间很有利。3. 1.2.柱网的选择柱网选择6mx6.6m和3.3mX6m,采用双向承重方案。梁截面为矩形,柱截 面为正方形。4. 1.3.基础形式基础采用柱下独立式基础。5. 1.4.楼梯的选型楼梯采用双跑式梁板楼梯。6. 1.5.材料选用混凝土强度等级选用 C30(瓦=3X lON/mm) /；=14. 3 N/mm2, /；=1.43 N/mm2)； 纵筋选用 HRB335(/；=300N/mm2)和 HPB400(4=360N/mm2)钢筋,箍筋选用 HPB235 (厶=210N/mm2)。基础垫层采用C10混凝土。0. 000以下墙体采用M10水

21、泥砂浆砌MU10机砖。土. 000以上内外墙体均 采用M5混合砂浆砌MU5加气混凝土砌块。7. 1.6.内力计算框架在水平地震力的作用下,应采用底部剪法计算地震作用。地震作用和风荷载下的内力计算采用D值法。竖向荷载作用下的内力计算则采用分层法。此 设计中板按照塑性方法计算。2.2 、结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置如图2-1所示。各梁柱的截面尺寸经估算确定如下:主梁:h-1/12 1 =l/12X6000=500mm.取 h=500mm, b=300mm,次梁：h=l /15 1 =l/15X6000=400mm,取 h=400mm, b=250mm,柱子:柱截面均取为bXh=600X

22、600mm,现浇板厚为100mm。取轴线作为计算单元,结构计算简图如图2-1所示,根据地质资料,确定 基础顶面离室外地面为500mm由此求得底层层高为4. 7m。各梁柱构件的线刚度 经计算后列于图2中，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取1=21。 （I。为不考虑楼板翼缘作用的梁截面的惯性矩）。梁柱均采用C30混凝土。因为 梁柱刚度成比例增加,不会引起后面分配系数的改变。地震作用下的弹性侧移将 更小,一定符合要求。9 。0 。目图2-1结构平面布置图3.138.523.13图2-2框架计算简图注:图中数字为各杆件的线刚度,单位为1.0el0N*mm2. 3框架刚度计算:1 .边跨框架

23、梁的线刚度:ib=2EcxL /I(2-1)=2x3.0x 104x300x5003/(12x6000) =3.125xlOloNmm2 .中间跨框架梁的线刚度:ib=2EcxIo /I=2x3.0x 104x300x5003/(12x2200) =8.52xlO,oNmm3 .二四层框架柱的线刚度：ic=EcxI /I(2-2)=3.0x 104x600x6003/(12x3600) =9.00xl0N-mm4 .首层框架柱的线刚度：ic=EcxL /I=3.0x 1 ()4x600x600(12x4700)=6.89xlO,oNmm5 .顶层框架柱的线刚度:ic=EcxIo /I=3.0x

24、 1 04x600x6003/(1 2x3900)=8.30x101()NmmAr -*r+|、 I第二早、荷载计算3.1 .恒载计算屋面框架梁的线荷载标准值:SDC120复合卷材20mm厚的水泥砂浆找平层300mm厚水泥砂浆珍珠制品隔热找平层20mm厚的水泥砂浆找平层100mm厚现浇钢筋混凝土楼板15mm厚白灰砂浆天花抹面V型轻钢龙骨吊顶0. 15KN/m20.4 KN/m21.2 KN/m20.4 KN/m22. 5 KN/m20.26 KN/m20. 12 KN/m2屋面恒载框架梁自重0.35X0.80X25 = 7. 00 KN/m梁侧粉刷 2 X (0. 80-0. 1) X0. 0

25、2X17 = 0. 48KN/m 作用在顶层框架梁上的线荷载：5.03 KN/m2g5AbI=g5CD1=7.00+0.48 = 7.48 KN/mg5BCi=7.48KN/mg5AB2=g5CD2=5.03x3.6= 18.12 KN/mg5bc2=5.03x2.4= 12.07KN/m(1)楼面框架梁线荷载的标准值： 水磨石地面100mm厚现浇混凝上楼板15mm厚白灰砂浆天花抹面V型轻钢龙骨吊顶0.65 KN/m22.5 KN/m20. 26 KN/m20. 12 KN/m2楼面恒载3.53 KN/m2边跨填充墙自重: 0. 20X (3.6-0. 50) X7=4. 34KN/m墙面粉刷

26、：(3.6-0. 50) X0. 02X2X17 = 2. llKN/m作用在中间层框架梁上的线荷载：gABi=gcDi=4.02+4.34+2.11 = 10.47KN/mgBci=4.02 KN/mgAB2=gcD2=3.53x3.0=10.59 KN/m gBC2=3.53x2.2=7.77 KN/m(2)屋面框架节点的集中荷载标准值:边柱连系梁的自重:0.3X0. 50X6. 0X25 = 22. 50KN粉刷：2X0.02X (0. 50-0. 10) X6. 0X 17=1. 632KN次梁的自重:0.25X0.40X6.0X25X0.5 = 7.5 KN粉刷：2X0. 02X (

27、0. 40-0. 10) X6. 0X 17X0. 5 = 0. 612KN1.5m 高女儿墙自重：1. 5X6.0X0. 20X7 = 12.60 KN粉刷：2X0.02X1.2X6.0X17 = 4.896 KN连系梁传来屋面自重：A、D 点相同:(3.3X3. 3+0. 5X3. 3X0, 5X3. 3) X5. 03 = 66. 1 KN顶层边节点集中荷载：G5A=G5D=111.84KN中柱连系梁自重:0.3X0. 50X6. 0X25 = 22. 50KN粉刷：2X0. 02X (0.50-0. 10) X6. 0X 17 = 1. 632 KN次梁自重：0. 25X0. 40X6

28、. 0X25X0. 5 = 7. 5KN粉刷：2X0. 02X (0. 40-0. 10) X6. 0X 17X0. 5 = 0. 612 KN连系梁传来屋面自重：B、C 点相同：0.5X1. 1X1. 1+2.2X1. 1 + 0.5X0.25X3.3X3.3 + 0.5X3.3X3, 3 X2X5. 03=98. 90 KN 顶层中间节点的集中荷载：G5b=G5C=131.1KN（3）楼面框架节点集中荷载标准值:边柱连系梁自重:0. 3X0. 50X6.0X25 = 22. 50KN粉刷:2X0. 02X (0. 50-0. 10) X6. 0X 17= 1. 632 KN次梁的自重:0.

29、25X0. 40X6.0X25X0. 5 = 7. 5KN粉刷:2X0. 02X (0. 40-0. 10) X6. 0X 17X0. 5=0. 612 KN钢窗自重:2. 1X2X2. 1X0. 45 = 3. 97KN窗下墙体自重:0.2X0. 9X6. 0X7 = 7.56KN粉刷:2X0. 02X0. 9X6. 0X17 = 3. 67 KN窗边墙体自重:2. IX (6.0-2. 1X2) X0.2X7 = 5.29 KN粉刷:2X0. 02X2. IX (6. 0-2. 1X2) X 17=2. 57 KN框架柱自重:0. 60X0. 60X3.6X25 = 32.4 KN粉刷:0

30、. 78X0. 02X3.6X17=0. 95 KN连系梁传来楼面自重:A、D点相同:(3. 3X3. 3+0.25X3.3X3. 3) X3. 53=48. 1 KN中间层边节点的集中荷载:GA=GD=136.75 KN中柱连系梁自重:22.50 KN粉刷:1. 632 KN次梁自重:7. 5 KN粉刷:0. 612KN内纵墙自重:6. 0X (3.6-0.50) X0. 2X7=26. 04KN粉刷:6. 0X (3.6-0. 50) X2X0. 02X 17 = 12. 65KN扣除门洞重加上门重:-2. 1X1.0X (7X0.2+17X2X0. 02-0.2) =-3. 95KN框架

31、柱自重:32. 4KN粉刷:0. 95KN连系梁传来楼面自重:B、C 点相同1. 1X1. 1+2. 2X2. 2+0. 25X3.3X3.3+3.3X3. 3X3. 5369. 40 KN中间层中节点的集中荷载:Gb=Gc=169.73KN(4)恒载作用下的结构计算简图如图3-1所示, 其中:G5A=G5D=111.84KNG5B=G5c=131.1 KNGA=GD= 136.75 KNGB= GC=169.73KNg5ABl=g5BCl= g5CD 1=4.02 KN/mg5AB2= g5CD2= 15.09 KN/mg5BC2=11.07KN/mgABl =gCDl =10.47 KN/

32、mgBCl=4.02KN/mgAB2 = gCD2 =10.59KN/mgBC2=7.77 KN/m3. 2屋、楼面活荷载计算屋、楼面活荷载作用下的结构计算简图如图3-2所示。图中各荷载值的计算如下P5AB= P5CD=3.3x2.0=6.60 KN/mP5Bc=2.2x2.0=4.40KN/mP5A=P5D=(0.25x3.3x3.3+3.3x3.3) x2.0=27.23KNP5B= P5c= 1.1 x 1.1 +2.2x2.2+0.25x3.3x3.3+3.3x3.3x2.0=39.32 KNPab = Pcd =2.0x3.3=6.6 KN/m走廊:PBc = 2.5x2.2=5.5

33、0KN/mPA= Pd= (0.25x3.3x3.3+3.3x3.3)x2.0=27.23KNPB= Pc= 11.1x1.1+2.2x2.2) x2.5+ (0.25x3.3x3.3+3.3x3.3) x2.0=42.36KN图3T恒载作用下结构计算筒图图3-2活荷载作用下结构计算简图3. 3.风荷载计算风压标准值的计算公式为:OJ=PzJls|lZ-Wo（3-1）因结构高度H=19. 400m30m,可以取B z=l. 0;对于矩形平面J s= 1. 3;可 查荷载规范得到,当查得1.0时,取口,= L0。将风荷载换算成作用于框架 每层节点上的集中荷载,计算过程如表3-1所示。表中A为梱框

34、架各层节点的 受风面积。计算结果如图3-3所示。表3-1风荷载计算层次B zSZ (m)Z3。(KN/m2)A(m2)Pw(KN)五层1.01.319.40.780.3521.787.73四层1.01.315.50.740.3523.768.00三层1.01.311.90.740.3523.768.001.01.38.30.740.3523.768.00必1.01.34.70.740.3525.748.673. 4.地震作用计算(1)框架梁柱的线刚度:框架梁的线刚度:边跨:ibi=3.125xl04KN.M中跨：ib2=8.52xlO4KN M框架柱的线刚度：首层：妬=6.89xl04KN-M

35、其他层:ic2=9.00xl04KN M(2)本设计仅考虑水平地震作用即可,采用基底剪法计算水平地震作用。 为求基底剪,首先计算结构各层的总重力荷载代表值：顶层:G5= g5ABlX14.2+(3.0+6.0)X(g5AB2+ g5CD2)xO.5+ g5BC2X2.2x0.5+ Gsa+ G5B+ Gsc+ G5d+4xG I 1:/2+0.3x6.6x 14.2x0.5=4.02xl4.2+9.0x 15.09x2x0.5+ 11.07x2.2x0.5+(111.84+13 l.l)x2+4x0.5x(32.4+0.95) +0.3x6.6xl4.2x0.5 = 772KN中间层:G4 =

36、 G3= G2= gABixl2+ gBcix2.2+ 0.5xgAB2(3.0+6.0)x2+0.5x2.2xgBC2+GA+GB+Gc+ Gd+4xG 杵x0.5+(3.0+6.0)x(pab+ Pcd)x0.5+ pbcx2.2x0.5+Pa+ Pb+ Pc+ Pd x0.5=10.47x 12+4.02x2.2+10.59x9+0.5x2.2x7.77+(136.75+169.73) x2+2x33.35+9x0.5xl3.2+l.1x5.5+(27.23+42.36) x2 x0.5= 1020.30KN底层:Gl= G2+4x(2.35-2.1) xG tl;/3.6= 1020.

37、30+4x0.65x34.6/3.6= 1029.55 KN质量重力荷载代表值见图3-4G5 T& g3 G2 G. 0TT7图3-4重力荷载代表值(3)用“D值法”计算柱的侧向刚度,框架各构件的线刚度如图3-5所示:其中 i5=8.3OxlO10 N*mmi4= i3= i2=9.OxlO10 N*mmii=6.89xlOloN*mmi51=i4i=i31=i2i=iI|=3.13xlO10 N*mmi52=i42=i32=i22=i12=8.52xlOloN*mm顶层柱的D值:边柱 由 K= (i5i+i4i)/ (2i5) =0.38(3-2)a=K/ (2+K) =0.16(3-3)贝

38、 D512aic/hj2=0.16x 12x8.3x 104 /3.92( 3-4)=12296KN/m中柱 由 K= (i5i+ i52+ Ui+ i42)/(2i5) =1.4(3-5)a=K/ (2+K) =0.41 贝 D5 中=axl2 ic/hj2=31509KN/m 至四层柱的D值为:边柱 由 K= (i31+ Ln) / (2u)=0.35a =K/ (2+K) =0.15 则 D5ii=12 a ic/hj2=0.15X12X9X104/3.62= 12500KN/m中柱 由 K= (i3i+i32+Li+i42)/(2i4)=1.29a=K/ (2+K) =0.39 则 D

39、5中=a X 12 ic/hj2=32500KN/m底层柱的D值:边柱 由 K=i“/ii=0.45 a = (0.5+K) / (2+K) =0.39故 Di a X 12 ic/ hj2= 14597 KN/m中柱 由 K= (iu+ii2)/ii=1.69 得a= (0.5+K) / (2+K) =0. 59故 Di 中=a X12ic/ hj2=22083 KN/m从而得到各层梁柱的侧向刚度如下:Ki=2 (Dim+Di 中)=2X (14597 + 22083) =73360KN/mK2= K3= K4= K5=2 (Dii+D,i，) =2X (12296 + 31509) =87

40、610KN/m图3-5框架各构件线刚度(4)顶点位移法求结构的基本周期:将各层的重力荷载代表值看做水平,产生的楼层剪为:V5=G5=772KNV4= G4+G5=1792KNV3= V4+G3=2812KNV2= V3+G2=3832KNV产 V2+Gi=4862KN求顶点位移,贝:U= V|/ Ki=0.0663mU2=Ui+V2/K2=0.1100mU3= U2+ V3/ K3=0.1100+0.0321=0.1421mU4= v K4+ U3=0.1421 +0.0204=0.1625mU5= V5/ K5+ U4=0.1625+0.0088=0.1713m= UT故 Ti=1.8 JO

41、.745s由于要考虑填充墙对结构基本周期的折减,故取折减系数为0. 6,则=0.6X0.745 = 0.45s由于TiTg=0.35s,故% =自)=(黑泮X 1X 0.08= 0.064( 3-6)aj=amax=0.064FEK=aiGeq=0.85a1GE=0.85x0.064x(772+1020x3+1030) =264.5KN(3-7)Fi= 5G|H| Fek=22.7KN(3-8)EG,j=i同理:F2=39.8 KN F3=57.1KNF4=74.4 KN F5=70.4 KN故地震的水平作用如图3-6所示:F3图3-6地震力的水平作用(5)地震作用下水平位移的验算:=3.60

42、 X 10-3+2.80X 10-3+2.30X10-3+1.70X 10-3+0.8X 10-3= 11.20X10、(3-9)层间位移验算:底层: % X 10-3=0.76X 13丄满足要求; 4.7450二层: 3 X 10-3=0.77X10、满足要求;3.6450顶点位移验算：g = 11.2X10W19.4=0.58X10-3丄满足要求。H5503. 5.屋面雪荷载(分布同屋面活荷载)P . ab P ); cd0.3x3.3=0.99 KN/mP vbc=0.3x2.2=0.66 KN/mP , a=P d=(3.3x3.34-0.5x3.3x0.5x3.3) x0.3=4.0

43、8KNP SB= P 5c= 1.1X1. 1+2. 2X2. 2+3. 3X3. 3+0.5X3.3X0. 5X3. 3X0.3=5.90 KN第四章、内力计算3.1 恒载作用下的内力计算4. 11恒载作用下的固端弯矩计算顶层:由图3中取出顶层进行分析,结构计算简图如图47所示。图47中的 柱子线刚度取为框架柱实际线刚度的0. 9倍。图4-1分层发计算简图（顶层）图中,梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成,可根据固端弯矩相等的原则先 将梯形分布荷载及三角形分布荷载转化为等效的均布荷载。等效均布荷载的计算 如下所示:(4-1)a=0.275, Q=0.87Pa=0.5, Q=-P8MahP =

44、MahQQ = (-2a2 +a3) g5 边=g5A BI +0.87g5A B2=4.02+0.87 X 15.09=12.47KN/mg5 p=g5Bci+ -T g5BC2=4.02+ X 11.06=10.93 KN/m 88图示结构内力可用弯矩分配法来计算,并可利用结构的对称性取二分之一结构计 算,各杆的固端弯矩为:1 , 1 ,M5AB= M5BA= g5 边 1 边= 一 X 12.47X6z=37.41 KN - M 1212M5BE=-g5rp , l.t.2=- x 10.93XI. 12=4.47KN M1 7 1 7M5EB=-g5中, Lf =-X 10.93X 1.12=2.23 KN M66弯矩分配法计算过程如图4-2所示:(4-2)(4-3)(4-4)0.394-274-1570-416-427A527. 16AB -37. 4110. 25BA 37.411/2- 5. 12v1225. 86B5 -15. 56BC-4.47-15. 98CB-2. 23115.981 A 0. 171 A 0.0