框架结构设计计算书.pdf

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1、 混凝土结构设计计算书学 校：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _班 级：_2_学 号：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _姓 名：张三_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _指导老师：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _目 录第一部分：工程概况.1建筑地点、建筑类型、建筑介绍、门窗使用、地质条件.1柱网与层高.1框架结构承重方案的选择.2框架结构的计算简图.2梁、柱截面尺寸的初步确定.3第二部分：框架侧移刚度的计算.5、木 丰 冈-5

2、V层横向侧移刚度计算.6各层纵向侧移刚度计算.1 2第三部分：重力荷载代表值的计算.1 3资料准备.1 3重力荷载代表值的计算.1 4第四部分：横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算2 3横向自振周期的计算.2 3水平地震作用及楼层地震剪力的计算.2 4多遇水平地震作用下的位移验算.2 7水平地震作用下框架内力计算.2 8第五部分：竖向荷载作用下框架结构的内力计算.3 2计算单元的选择确定.3 2荷载计算.3 3内力计算.4 0梁端剪力和柱轴力的计算.4 5横向框架内力组合.4 6框架柱的内力组合.54柱端弯矩设计值的调整.57柱端剪力组合和设计值的调整.60第六部分：截面设计.62框架梁

3、.62框架柱.68框架梁柱节点核芯区截面抗震验算.78第七部分：楼板设计.82楼板类型及设计方法的选择.82设计参数.82弯矩计算.83截面设计.87第八部分:楼梯设计.91设计参数.91楼梯板计算.91平台板计算.93平台梁计算.94第九部分：框架变形验算.96梁的极限抗弯承载力计算.96柱的极限抗弯承载力计算.97确定柱端截面有效承载力山.98各柱的受剪承载力Vm的计算.99楼层受剪承载力取 的计算.100罕遇地震下弹性楼层剪力V。的计算.101楼层屈服承载力系数；的计算.101层间弹塑性位移验算.103第十部分：科技资料翻译.104科技资料原文.104原文翻译.113第十一部分：设计心得

4、.120参考资料.123第一部分：工程概况建筑地点：北京市建筑类型：六层办公楼，框架填充墙结构。建筑介绍：建筑面积约1 0 0 0 平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取1 2 0 m m,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用：大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.2 m 义2.4 m,窗为铝合金窗,洞口尺寸为1.8 m X 2.I m o地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为8度。柱网与层高：本办公楼采用柱距为7.2 m 的内廊式小柱网，边跨为7.2 m,中间跨为2.4 m,层高取3.6 m,如下图所示：柱网布置图框架结构承重方案的选

5、择:竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。框架结构的计算简图:Al=4.8*7,2=34.56A2=3.6*7.2=25.92框架结构的计算简图纵向框架组成的空间结构z横向框架组成的空间结构本方案中，需近似的按纵横两个方向的平面框架分别计算。梁、柱截面尺寸的初步确定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/1 2 至 1/8。本方案取l/1 2 X 7 2 0 0=6 0 0 mm,截面宽度取6 0 0

6、 X l/2=3 0 0 mm,可得梁的截面初步定为b X h=3 0 0*6 0 0 2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：(1)柱组合的轴压力设计值N=B F g E n注：B考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F 按简支状态计算柱的负裁面积。g E折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取1 4 K N/0 12,n为验算截面以上的楼层层数。(2)Q N/UN叁注：5为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查 抗震规范可知取为0.8 ofe为混凝土轴心抗压强度设计值，对 C 3 0,查 得 1 4.3 N/mm:3、计算过程:对于边柱：N=BFg E n=l.3

7、X25.92X14X6=2830.464(KN)AcN/usfc=2830.464X 1070.8/14.3=247418.18(mm2)取 700mmX 700mm对于内柱：N=BFg E n=l.25X34.56X 14X6=3628.8(KN)AceN/u=3628.8*1070.8/14.3=317202.80(mm2)取 700mmX 700mm梁截面尺寸(mm)混凝土等级横 梁(bXh)纵 梁(bXh)AB跨、CD跨BC跨C30300X600250X400300X600柱截面尺寸(mm)层次混凝土等级bXh1C30700X7002-6C30650X650第二部分：框架侧移刚度的计算

8、一、横梁线刚度i b的计算:类别7(N/mm)bXh(mmXmm)Io(m m1)1(mm)Eclo/l(N mm)1.5Edo/l(N mm)2Edo/l(N mm)A B跨、C D跨3.0 X 1 013 0 0 X 6 0 05.4 0 X 1 097 2 0 02.2 5 X 1 O1 03.3 8 X 1 0 1 4.5 O X 1 O1 0B C跨3.0 X 1 0 2 5 0 X 4 0 01.3 3 X 1 092 4 0 01.6 7 X 1 O1 02.5 O X 1 O1 03.3 4 X 1 0 二、纵梁线刚度i b的计算:类别E c(N/mm2)b X h(mm X

9、mm)Io(mm4)1(mm)E clo/l(N mm)1.5 E eIo/l(N n u n)2 E do/l(N mm)跨3.0 X 1 0 3 0 0 X 6 0 05.4 X 1 094 2 0 03.86X1005.7 9 X 1 0 7.71X100其它跨3.O X IO13 0 0 X 6 0 05.4 X 1 097 2 0 02.2 5 X 1 0 3.3 8 X 1 O1 04.5 O X 1 O1 0三、柱线刚度i 0的计算：I=b h7 1 2层次hc(mm)E c(N/mm2)b X h(mmX mm)Ic(mm1)E clc/hc(N mm)14 7 0 03.0

10、X 1 0 7 0 0 X 7 0 02.0 0 1 X 1 O1 01 2.7 7 X 1 0 02 63 6 0 03.0 X 1 0 6 5 0 X 6 5 01.4 4 8 X 1 O1 01 2.4 0 X 1 0 1层A-5柱8 3 0 03,0 X 1 0 7 0 0 X 7 0 02.0 0 1 X 1 O1 07.2 3 X 1 O1 0四、各层横向侧移刚度计算：(D值法)1、底层、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、1)-4、1)-7、D-8 (9 根)K=0.3 5 2ac=(0.5+K)/(2+K)=0.3 6 2D il=a cX 1 2 X ic/h2=

11、0.3 6 2 X 1 2 X 1 2.7 7 X 1 01 0/4 7 0 02=2 5 1 1 2、AT、A-4、A-6、A_9 D-l、D-5、D-6、D-9 (8 根)3.3 8K=3.3 8/1 2.7 7=0.2 6 61 2.7 7ac=(0.5+K)/(2+K)=0.3 3 8D i 2=acX 1 2 X ic/h2=0.3 3 8 X 1 2 X 1 2.7 7 X lO,o/4 7 O O2=2 3 4 4 7、BT、CT、B-9、C-9 (4 根)K=(2.5+3.3 8)/1 2.7 7=0.4 6 0 2.513.3 8a=(0.5+K)/(2+K)=0.3 9 0

12、D i3=acX 1 2 X ic/h2=0.3 9 0 X 1 2 X 1 2.7 7 X 1 0 /4 7 0 02=2 7 0 5 5、B-2、C-2、B-3、C-3、C-4、B-7、07、B-8、C-8 (9 根)K=(3.3 4+4.5)/1 2.7 7=0.6 1 4ac=(0.5+K)/(2+K)=0.4 2 6D i 4=acX 1 2 X ic/h2=0.4 2 6 X 1 2 X 1 2.7 7 X 1 0lo/4 7 0 02=2 9 5 5 2、B-4,B-6、C-5、C-6 (4 根)K=(3.3 4+3.3 8)/1 2.7 7=0.5 2 6 3.3“3.3 8a

13、c=(0.5+K)/(2+K)=0.4 0 6D i 5=acX 1 2 X ic/h23.3 41 2.77=0.4 0 6 X 1 2 X 1 2.7 7 X 1 0 /4 7 0 02=2 8 1 6 5、B-5 (1 根)K=3.3 4/1 2.7 7=0.2 6 2ac=(0.5+K)/(2+K)=0.3 3 7D i6=a cX 1 2 X ic/h2=0.3 3 7 X 1 2 X 1 2.7 7 X lOlo/4 7 O O2=2 3 3 7 8E 1)(=2 5 1 1 2 X 9+2 3 4 4 7 X 8+2 7 0 5 5 X 4+2 9 5 5 2 X 9+2 8 1

14、 6 5 X 4+2 3 3 7 8=9 2 3 8 1 02、第二层：、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 (9 根)4.5K=4.5 X 2/(1 2.4 X 2)=0.3 6 3 “12.4ac=K/(2+K)=0.1 5 4 -4.5D il=a cX l 2 X iv/h2=0.1 5 4 X 1 2 X 1 2.4 X lOlo/3 6 O O2=1 7 6 8 1、AT、A-9、DT、D-5 D-6、D-9 (6 根)3 38K=3.3 8 X 2/(1 2.4 X 2)=0.2 7 3 ,1 2.4ac=K/(2+K)=0.1 2 0 -3.

15、3 8D i2=acX 1 2 X ic/h2=0.1 2 0 X 1 2 X 1 2.4 X 1 0 7 3 6 0 02=1 3 7 7 8、A-5 (1 根)K=4.5/7.2 3 3=0.6 2 2ac=(0.5+K)/(2+K)=0.4 2 8D i3=acX 1 2 X ic/h2=0.4 2 8 X 1 2 X 7.2 3 3 X 1 0 0/8 3 0 02=5 3 9 2、A-4、A-6 (2 根)K=(4.5+3.8)/(1 2.4*2)=0.3 1 8a c=K/(2+K)=0.1 3 7D i4=acX 1 2 X ic/h2=0.1 3 7 X 1 2 X 1 2.4

16、 X I0H7 3 6 0()2=1 5 7 3 0、B-l、CT、B-9、C-9 (4 根)K=(2.5+3.3 8)X 2/(1 2.4 X 2)=0.4 7 4a c=K/(2+K)=0.1 9 2D i5=a cX 1 2 X ic/h2=0.1 9 2 X 1 2 X 1 2.4 X 1 0H7 3 6 0()2=2 2 0 4 4、B-2、B-3、C-2、C-3、04、B-7、B-8、07、C-8 (9 根)4.57.2 3 34.512.43.3 82.5 3.3 81 2.42.5 3.3 8K=(3.3 4+4.5)X 2/(1 2.4 X 2)=0.6 3 2 3.3 44

17、.5a c=K/(2+K)=0.2 4 01 2.43.3 4 4.5Di6=a0X12X ic/h2=0.240*12*12.4*10736002=27556、B-4、B-6(2 根)K=(3.34X2+4.5+3.38)/(12.4X2)=0.587ac=K/(2+K)=0.227Di7=a cX 12X ic/h2=0.227X12X12.4X1010/360023.3 4 4.5z1 2.43.3 43.3 8=26063、C-5、C-6(2 根)3.3 4 3.3 8K=(3.34+3.38)X2/(12.4X2)=0.5421 2.4a,=K/(2+K)=0.2133.3 43.3

18、 8Di8=acX12X ic/h2=0.213X12X 12.4X 10/36002=24456、B-5(1 根)3 3 4K=3.34X2/(12.4X2)=0.269,1 2.4a=K/(2+K)=0.119-3.3 4Di9=a cX 12X ic/h2=0.119X12X12.4X10H7360()2=13663L D2=17681X9+13778X6+5392+15730X2+22044X 4+27556X 9+26063X 2+24456X2+13663=7295303、第三层至第六层：、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A T、A-8、D-2、D-3、1）-4、D-7、D

19、-8（12根）Dil=17681、A-k A-9、D-E D-9、D-5、D-6（6 根）Di2=13778、B T、C_1 B-9、C-9（4 根）Di3=22044、B-2、B-3、B-4、B-5、0 2、0 3、5 4、B-6、B-7、B-8、0 7、C-8（12根）Di4=27556、0 5、C-6（2 根）Di5=24456ED3-6=17681 X 12+13778 X 6+22044 X 4+27556 X 12+24456X2=7626004、顶层：、D-5、D-6（2 根）K=3.38X2/（12.4X2）=0.273a c=K/（2+K）=0.120Dil=a cX12X

20、ic/h2=0.120X12X12.4X10736002=13778、C-5、C-6（2 根）3.3 81 2.43.3 8K=（3.38X2+3.34）/（12.4X 2）=0.4073.3 81 2.43.3 4 3.3 8a c=K/(2+K)=0.1 6 9D i2=a cX 1 2 X ic/h2=0.1 6 9 X 1 2 X 1 2.4 X 1 0 /3 6 0 02=1 9 4 0 4E D 3=1 3 7 7 8 X 2+1 9 4 0 4 X 2=6 6 3 6 4由此可知，横向框架梁的层间侧移刚度为:E D M D 2=9 2 3 8 1 0/7 2 9 5 3 0 0.

21、7,故该框架为规则框架。层次123456顶E D,(N/mm)9 2 3 8 1 07 2 9 5 3 07 6 2 6 0 07 6 2 6 0 07 6 2 6 0 07 6 2 6 0 06 6 3 6 4五、各层纵向侧移刚度计算:同理，纵向框架层间侧移刚度为:层次123456顶层E D i(N/mm)1 0 3 5 6 3 49 3 5 6 2 39 4 2 3 9 89 4 2 3 9 89 4 2 3 9 89 4 2 3 9 81 0 3 1 0 2E D,/E D2=1 0 3 5 6 3 4/9 3 5 6 2 3 0.7,故该框架为规则框架。第三部分：重力荷载代表值的计算一

22、、资料准备：查 荷载规范可取：、屋面永久荷载标准值（上人）3 0厚细石混凝土保护层 2 2 X0.0 3=0.6 6 K N/m2三毡四油防水层 0.4 K N/n）22 0厚矿渣水泥找平层1 4.5 X 0.0 2=0.2 9 K N/m21 5 0厚水泥蛭石保温层5 X 0.1 5=0.7 5 K N/m21 2 0厚钢筋混凝土板2 5 X 0.1 2=3.0 K N/m2V型轻钢龙骨吊顶0.2 5 K N/m2（二层9 m m 纸面石膏板、有厚5 0 n l m的岩棉板保温层）合计5.3 5 K N/m2、5层楼面：木块 地 面（加防腐油膏铺砌厚7 6 n l m）0.7 K N/m21

23、 2 0厚钢筋混凝土板2 5 X 0.1 2=3.0 K N/m2V型轻钢龙骨吊顶0.2 5 K N/m2合计3.9 5 K N/m2、屋面及楼面可变荷载标准值：上.人屋面均布活荷载标准值2.0 K N/m2楼面活荷载标准值2.0 K N/m2屋面雪荷载标准值SK二U r S o=l.0 X 0.2 0.2 K N/n T（式中u,为屋面积雪分布系数）、梁柱密度2 5 K N/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5 K N/m3二、重力荷载代表值的计算:1、第一层：（1）、梁、柱：类别净 跨(m m)截 面(m m)密 度(K N/m3)体 积(m3)数 量（根）单 重(K N)总 重(K N)横

24、梁6 5 0 03 0 0 X 6 0 02 51.1 71 72 9.2 54 9 7.2 51 7 0 02 5 0 X 4 0 02 50.1 794.2 53 8.2 5纵梁6 5 0 03 0 0 X 6 0 02 51.1 72 82 9.2 58 1 9.0 03 5 0 03 0 0 X 6 0 02 50.6 341 5.7 56 3.0 0(2)、内外填充墙重的计算:类别计算高度(m m)截 面(m m)密 度(K N/m3)体 积(m3)数 量(根)单 重(K N)总 重(K N)柱3 6 0 07 0 0 X 7 0 02 51.7 6 43 64 4.11 5 8 7

25、.6横墙：A B 跨、C D 跨墙：墙厚2 4 0 m m,计算长度6 5 0 0 m m,计算高度3 6 0 0-6 0 0=3 0 0 0 m m。单跨体积：0.2 4 X 6.5 X 3=4.6 8 m3单跨重量：4.6 8 X 5.5=2 5.7 4 K N数量：1 7总重：2 5.7 4 X 1 7=4 3 7.5 8 K NB C 跨墙：墙厚2 4 0 m m,计算长度1 7 0 0 m m,计算高度3 6 0 0-6 0 0=3 0 0 0 m n i。单跨体积：(1.7 X 3-1.5*2.4)X 0.2 4=0.3 6 m3单跨重量:0.3 6 X 5.5=1.9 8 K N

26、数量：2总重：1.9 8 X 2=3.9 6 K N厕 所 横 墙：墙 厚 2 4 0 m m，计 算 长 度 7 2 0 0-2 4 0 0=4 8 0 0 m m ,计 算 高 度3 6 0 0-1 2 0=3 4 8 0 m m 体积：0.2 4 X 4.8 X 3.4 8=4.0 0 9 m3重量：4.0 0 9 X 5.5=2 2.0 4 9 5 K N横墙总重:4 3 7.5 8+3.9 6+2 2.0 4 9 5=4 6 3.5 8 9 5 K N纵墙：跨外墙：单个体积：(6.5 X 3.0)-(1.8 X 2.1 X 2)X 0.2 4=2.8 6 5 6 m数量：1 2总 重

27、:2.8 6 5 6 X 1 2 X 5.5=1 8 9.1 2 9 6 K N厕所外纵墙：体 积:6.5 X 3.0-1.8 X 2.1=1 5.7 2 m3总重：1 5.7 2 X 5.5=8 6.4 6 K N楼梯间外纵墙:体积:3.5 X 3.0-1.8 X 2.1=6.7 2 m3总重：6.7 2 X 5.5=3 6.9 6 K N门卫外纵墙:体积：3.5 X 3.0-1.2 X 2.4=7.6 2 m3总重：7.6 2 X 5.5=4 1.9 1 K N内纵墙：单个体积：(6.5 X 3.0-1.2 X 2.4*2)X 0.2 4=1 3.7 4 m3单个重量：1 3.7 4 X

28、5.5=7 5.5 7 K N数量：1 2总重：7 5.5 7 X 1 2=9 0 6.8 4 K N厕所纵墙：单个体积：0.2 4 X (3.6-0.1 2)X4.9 3=4.1 1 7 5 m3单个重量：4.1 1 7 5 X 5.5=2 2.6 4 6 3 K N数量：2总重：2 2.6 4 6 3 X 2=4 5.2 9 2 6 K N正门纵墙：总重：(1.8 X 6.5-1.8 X 2.1)X 0.2 4 X 5.5=1 0.4 5 4 4 K N纵墙总重：1 8 9.1 2 9 6+8 6.4 6+3 6.9 6+4 1.9 1+9 0 6.8 4+4 5.2 9 2 6+1 0.

29、4 5 4 4=1 3 1 7.0 4 6 6 K N(3)、窗户计算(钢框玻璃窗)：走廊窗户：尺,寸：1 8 0 0 m m X 2 1 0 0 m m自重：0.4 K N/m2数 量:2 6重量：1.8 X 2.1 X 0.4 X 2 6=3 9.3 1 2 K N办公室窗户：尺寸：1 5 0 0 m m X 2 1 0 0 m m自重：0.4 K N/m2数量：2重量：1.5 X 2.1 X 0.4 X 2=2.5 2 K N总重：3 9.3 1 2+2.5 2=4 1.8 3 2 K N(4)、门重计算：木门：尺寸：1 2 0 0 m m X2 4 0 0 m m自重：0.1 5 K

30、N/m2数量：2 6.2 5重量：1.2 X 2.4 X 0.1 5 X 2 6.2 5=1 1.3 4 K N铁门：尺寸：6 5 0 0 m m X 3 0 0 0 m m自重：0.4 K N/m2数量：0.5重量：6.5 X 3*0.4 X 0.5=3.9 K N总重：1 1.3 4+3.9=1 5.2 4 K N(5)、楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算)：面 积:4 8.4 4 1 6 X 1 3+1 1 7.4 1 7 6+3 0.2 4=7 7 7.3 9 8 4 (m2)恒载：3.9 5 X 7 7 7.3 9 8 4=3 0 7 0.7 2 3 7 K N活 载:2.0 X

31、7 7 7.3 9 8 4=1 5 5 4.7 9 6 8 K N由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G i G 恒+0.5 X G 活=(4 9 7.2 5+3 8.2 5)X 1.0 5+(8 1 9+6 3)X 1.0 5+1 5 8 7.6 X 1.0 5+4 6 3.5 8 9 5+1 3 1 7.0 4 6 6+4 1.8 3 2+1 5.2 4+(3 0 7 0.7 2 3 7+1 5 5 4.7 9 6 8)X 0.5=9 6 1 8.5 8 3 6 K N注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.0 5。2、第二层：(1)、梁、柱横梁：A B 跨：3 0 0 m

32、m X 6 0 0 m m 2 9.2 5 K N X 1 8 根=5 2 6.5 K NB C 跨：2 5 0 m m X 4 0 0 m m 4.2 5 K N X 9 根=3 8.2 5 K N纵梁：8 1 9+6 3=8 8 2 K N柱:类别计算高度(m m)截 面(m m)密 度(K N/m3)体积(m3)数 量(根)单 重(K N)总 重(K N)柱3 6 0 06 5 0 X 6 5 02 51.5 2 13 63 8.0 2 51 3 6 8.9(2)、内外填充墙重的计算:横墙总重：4 6 3.5 8 9 5 K N纵墙：比较第二层纵墙与第一层的区别有：大厅：一层有铁门二层A

33、、B、B 跨有内墙。比较异同后，可得第二层纵墙总重为：1 3 1 7.0 4 6 6+(3.0 X 6.5 5-2 X 1.8 X 2.1)X 0.2 4 X 5.5-3.9+(1.5 X 6.5 5-1.5 X 1.2)X0.2 4 X 5.5+(1.5 X 3.5 5-1.5 X 1.2)X 0.2 4 X 5.5=1 3 1 7.0 4 6 6+1 5.9 5 8 8-3.9+1 0.5 9 3+4.6 5 3=1 3 4 4.3 5 1 4 K N(3)、窗户计算(钢框玻璃窗):第一类：尺寸：1 8 0 0 m m X 2 1 0 0 m m自重：0.4 K N/m2数量：2 9重量：

34、1.8 X 2.1 X 0.4 X 2 9=4 3.8 4 8 K N第二类：尺 寸:1 5 0 0 m m X 2 1 0 0 m m自重：0.4 K N/m2数量：2重量：1.5 X 2.1 X 0.4 X 2=2.5 2 K N总 重:4 3.8 4 8+2.5 2=4 6.3 6 8 K N(4)、门重计算：木门：尺 寸:1 2 0 0 m m X2 4 0 0 m m自重:0.1 5 K N/m2数量：2 7.2 5重量：1.2 X 2.4 X 0.1 5 X 2 7.2 5=1 1.7 7 2 K N(5)、楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算)：面积：7 7 7.3 9 8 4+

35、1 1.1 6 X 6.9 6=8 5 5.0 7 2 (m2)恒载：3.9 5 X 8 5 5.0 7 2=3 3 7 7.5 3 4 4 K N活 载:2.0 X 8 5 5.0 7 2=1 7 1 0.1 4 4 K N由以上计算可知，二层重力荷载代表值为G 2=G j n+0.5 X G 活=(5 2 6.5+3 8.2 5)X 1.0 5+8 8 2 X 1.0 5+1 3 6 8.9 X 1.0 5+4 6 3.5 8 9 5+1 3 4 4.3 5 1 4+4 6.3 6 8+1 1.7 7 2+(3 3 7 7.5 3 4 4+1 7 1 0.1 4 4)X 0.5=9 9 1

36、 0.1 9 1 8 K N注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.0 5 o3、第三层至第五层：比较其与第三层的异同，只有B、B 不同，可得三到五重力荷载代表值为：G3-5=9 9 1 0.1 9 1 8-1 0.5 9 3-4.6 5 3+(3.0 X 1 0.1-2 X 1.2 X2.4)X 0.2 4 X 5.5=9 9 2 7.3 3 8 6 K N4、第六层重力荷载代表值的计算：横梁：5 2 6.5+3 8.2 5=5 6 4.7 5 K N纵梁：8 8 2 K N柱：计算高度：2 1 0 0 m m截面：6 5 0 m m X 6 5 0 m m数量：3 6总重：0

37、.6 5 X 0.6 5 X 2.1 X2 5 X 3 6=7 9 8.5 2 5 K N横墙：4 6 3.5 8 9 5/2=2 3 1.7 9 4 8 K N纵墙：(1 3 4 4.3 5 1 4+3 2.3 9 2 8-1 0.5 9 3-4.6 5 3)/2=6 8 0.7 4 9 1 K N窗重：4 6.3 6 8/2=2 3.1 8 4 K N木门重：门高2 4 0 0 m m,计算高度为门的1 5 0 0 m m 以上,故系数a=(2.4-1.5)/2,4=3/8则木门重:1 1.7 7 2 X 3/8=4.4 1 4 5 K N屋面恒载、活载计算：恒载：8 5 5.0 7 2

38、X 5.3 5=4 5 7 4.6 3 5 2 K N活载：8 5 5.0 7 2 X 2.0=1 7 1 0.1 4 4 K N雪 载:8 5 5.0 7 2 X 0.2=1 7 1.0 1 4 4 K N由以上计算可知，六层重力荷载代表值为G（）=G 恒+0.5 X G 活=(5 6 4.7 5+8 8 2+7 9 8.5 2 5)X1.0 5+2 3 1.7 9 4 8+6 8 0.7 4 9 1+2 3.1 8 4+4.4 1 4 5+4 5 7 4.6 3 5 2+(1 7 1 0.1 4 4+1 7 1.0 1 4 4)X 0.5=9 7 5 3.4 7 4 8 K N注：梁柱剩上

39、粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.0 5 o5、顶端重力荷载代表值的计算：横梁：2 9.2 5 X 2=5 8.5 K N纵梁：1 5.7 5 X 2=3 1.5 K N柱:3 8.0 2 5 X 4=1 5 2.1 K N横 墙:2 5.7 4 X 2=5 1.4 8 K N纵墙：(3.0 X 3.5 5-1.2 X 2.4)X 0.2 4 X 5.5+(3.0 X 3.5 5-1.8 X 2.1)X 0.2 4 X 5.5=1 9.3 2 4 8 K N木门：1.2 X 2.4 X 0.1 5=0.4 3 2 K N窗：1.8 X 2.1 X 0.4=1.5 1 2 K N楼板恒载

40、、活载计算：面 积:4.2 X 7.2=3 0.2 4 m2恒 载:3 0.2 4 X 5.3 5=1 6 1.7 8 4 K N活 载:3 0.2 4 X 2,0=6 0.4 8 K N雪 载:3 0.2 4 X 0.2=6.0 4 8 K N山以上计算可知，顶端重力荷载代表值为G n i i-G f i(+0.5 X G 活=5 8.5+3 1.5+5 1.4 8+1 9.3 2 4 8+1 5 2.1+0.4 3 2+1.5 1 2+1 6 1.7 8 4+(6 0.4 8+6.0 4 8)X O.5=5 4 3.1 6 0 8 K N集中于各楼层标高处的重力荷载代表值G 1的计算结果如

41、下图所示:C 顶=54 3.1608KN G6=9753.4748KN C5=9927.3386KN.C4=9927.3386KN G3-9927.3386KN G2=9910.1918KN Cl-9618.5836KN各质点的重力荷载代表值第四部分：横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算一、横向自振周期的计算：横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。按式G e=Gn)1(1+3 X H./2/H)将突出房屋重力荷载代表值折算到主体结构的顶层,即：G e=5 4 3.1 6 0 8 X 1+3X 3.6/(3.6 X 5+4,7)=6 5 0.8 1 5 3(K N)基本自振周期(s)

42、可按下式计算：1=1.7 5(UT)1/2注：u T 假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值G作为水平荷载而算得的结构顶点位移。5 结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 0.6。5按以下公式计算:Vci-ZGk(u)i=V ci/S D i jUT=E (AU)k注：E D “为第i层的层间侧移刚度。(u);为第i层的层间侧移。(Au).为第k层的层间侧移。s为同层内框架柱的总数。结构顶点的假想侧移计算过程见下表，其中第六层的G,为 隔 和G.之和。结构顶点的假想侧移计算层次G(K N)V s (K N)L D i(N/m m)u i(m m)U i(m m)61 0 4 0 4.

43、2 9 0 11 0 4 0 4.2 9 0 17 6 2 6 0 01 3.6 4 12 6 5.9 8 959 9 2 7.338 62 0 331.6 2 8 77 6 2 6 0 02 6.6 6 12 5 2.6 8 549 9 2 7.338 630 2 5 8.9 6 7 37 6 2 6 0 039.6 7 92 2 5.6 8 539 9 2 7.338 64 0 1 8 6.30 5 97 6 2 6 0 05 2.6 9 61 8 6.0 0 629 9 1 0.1 9 1 85 0 0 9 6.4 9 7 77 2 9 5 306 8.6 7 01 33.3119 6

44、1 8.5 8 365 9 7 1 5.0 8 1 39 2 38 1 06 4.6 4 06 4.6 4=1.7 5(uT)1/2=1.7 X 0.6 X(0.2 6 5 9 8 9)1/2=0.5 2 6 (s)二、水平地震作用及楼层地震剪力的计算：本结构高度不超过4 0 m,质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即:1、结构等效总重力荷载代表值Ge,G eq=O.85 G i=0.85 X(9618.5836+9910.1918+9927.3386X3+9753.4748+543.1608)=50666.3128(KN)2、计算水平地震影响系数

45、a 查表得二类场地近震特征周期值兀=0.30s。查表得设防烈度为8 度 的 a 丽=0.16a 产(Tg/T,)=(0.3/0.526)0 9 X0.16=0.09653、结构总的水平地震作用标准值FH.Fek-a iG i=0.0965X50666.3128=4890.5658(KN)因 1.4Tg=1.4X 6 3=0.42sT,=0.5 2 6 s,所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数8,=0.08T1+0.07=0.08X0.526+0.07=0.1121Ffi=0.1121X4890.5658=548.2324KN各质点横向水平地震作用按下式计算：-叫(l-6 n)/

46、(ZGkHk)=4342.333(KN)地震作用下各楼层水平地震层间剪力片为%=ZFk(i=L 2,n)计算过程如下表：各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次H i(m)G i(K N)G iH i(K N-m)G iH i/E G j H jF.(K N)V i(K N)2 6.35 4 3.1 6 0 81 39 5 9.2 30.0 1 77 3.8 2 07 3.8 2 062 2.79 7 5 3.4 7 4 82 2 1 4 0 3.8 80.2 6 91 1 6 8.0 8 81 2 4 1.9 0 851 9.19 9 2 7.338 61 8 9 6 1 2.1 70

47、.2 309 9 8.7 372 2 4 0.6 4 541 5.59 9 2 7.338 61 5 38 7 3.7 50.1 8 78 1 2.0 1 630 5 2.6 6 231 1.99 9 2 7.338 61 1 8 1 35.330.1 4 36 2 0.9 5 436 7 3.6 1 528.39 9 1 0.1 9 1 88 2 2 5 4.5 90.1 0 04 34.2 334 1 0 7.8 4 814.79 6 1 8.5 8 364 5 2 0 7.340.0 5 52 38.8 2 84 34 6.6 7 6E8 2 4 4 4 6.2 9各质点水平地震作用及楼

48、层地震剪力沿房屋高度的分布见下图:F7水平地震作用分布 层间剪力分布（具体数值见上表）三、多遇水平地震作用下的位移验算：水平地震作用下框架结构的层间位移（I和顶点位移U i分别按下列公式计算：(u)i =V i/L Du i=E (A u)k各层的层间弹性位移角0 e=(A u)i/h(I根 据 抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值91/5 5 0。计算过程如下表：横向水平地震作用下的位移验算层次V i(K N)D,(N/m m)(A u)i(m m)U i(m m)hi(m m)o e=(A u)i/h,61 2 4 1.9 0 87 6 2 6 0 01.6 2 92

49、 3.7 2 336 0 01/2 2 1 052 2 4 0.6 4 57 6 2 6 0 02.9 382 2.0 9 436 0 01/1 2 2 5430 5 2.6 6 27 6 2 6 0 04.0 0 31 9.1 5 636 0 01/8 9 9336 7 3.6 1 57 6 2 6 0 04.8 1 71 5.1 5 336 0 01/7 4 724 1 0 7.8 4 87 2 9 5 305.6 311 0.33636 0 01/6 3914 34 6.6 7 69 2 38 1 04.7 0 54.7 0 54 7 0 01/9 9 9由此可见，最大层间弹性位移角发生

50、在第二层，1/6 39 +y i+y z+y 3注：y”框架柱的标准反弯点高度比。y.为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。y z、y 3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。y框架柱的反弯点高度比。底层柱需考虑修正值打,第二层柱需考虑修正值十和%,其它柱均无修正。下面以轴线横向框架内力的计算为例：各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）层次hi (m)Vj(K N)L D i j(N/m m)边柱D il(N/m m)Vi.(K N)ky(m)M bi i(K N m)M ui i(K N m)63.61241.9087626001768128.7940.3630.1818.6685.0053