教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、武漢科技大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）十堰市張灣區(qū)實驗中學(xué)教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一棟中學(xué)教學(xué)樓,其中包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。本教學(xué)樓共五層，層高3.9米,建筑面積4227.30，建筑總高度為19.5米。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),抗震等級為三級，抗震設(shè)防烈度為7度，整個設(shè)計包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。建筑設(shè)計部分，首先根據(jù)建筑的使用功能和設(shè)計任務(wù)書確定初步布局，包括空間的整體形態(tài)及室內(nèi)的空間布置等，然后根據(jù)使用的材料、做法等，進一步確定整體的布局、尺寸，以及平面、立面、剖面圖等。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，首先根據(jù)建筑設(shè)計以及其工藝要求，確定柱網(wǎng)以及一榀框架進行設(shè)計計算。確定計算簡圖，計算

2、框架所承受的荷載，其中包括恒載、樓面（屋面）活載，在此基礎(chǔ)上計算框架的內(nèi)力，以及采用彎矩二次分配法求豎向荷載作用下的內(nèi)力。關(guān)鍵詞： 建筑設(shè)計； 結(jié)構(gòu)設(shè)計； 內(nèi)力計算Shiyan District Experimental Middle School Teaching Building Structure DesignAbstractMy graduation project is a teaching building for middle school, which includes architectural design and structural design. This build

3、ing has five storeys, each storey being 3.9 meters. It covers an area of 4227.30, and the total height is 19.5meters. We adopt the reinforced concrete l framed structure. The classes of seismic for the building rates 3 and the seismic fortification intensity is 7 degrees. My whole design is made up

4、of two parts, architectural design and structural design. As for the architectural design, based on its using function and design specification, I first confirm the preliminary layout, which consists of integral form of space and indoor spatial arrangement etc. Then I determine the overall layout, m

5、easurement and the ichnography, elevation and cutaway view and so on in accordance of the materials and methods we use. When it comes to the structural design. First, I determine the column grid and single frame, design and calculate on the basis of architectural design and technical requirements. A

6、fter the design, I can determine the calculation diagram and calculate the frame load, which includes dead load, live load. Based on that, I calculate the internal force of the frame. I also make the calculation of the internal force on vertical load by two bending moment distribution method.Key Wor

7、ds: architectural deign; structural design; the internal force calculation目 錄1.1工程概況11.2設(shè)計參考資料11.3地區(qū)水文地質(zhì)資料11.4地區(qū)地震效應(yīng)及場地狀況11.5主要材料的選用22結(jié)構(gòu)方案與布置32.1結(jié)構(gòu)方案32.2柱網(wǎng)布置及層高32.3 梁板柱尺寸的確定32.3.1 橫向框架梁尺寸的確定32.3.2 縱向連系梁42.3.3 板厚42.3.4 框架柱尺寸的確定43結(jié)構(gòu)橫向框架計算簡圖63.1 軸線圖63.2 梁、柱線剛度計算63.2.1 梁的線剛度63.2.2 柱的線剛度64荷載計算84.1恒荷載計算84

8、.1.1屋面框架梁線荷載計算84.1.2樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值94.1.3屋面框架柱集中力G及偏心彎矩M104.1.4樓面框架柱集中力G及偏心彎矩M134.1.5計算榀框架恒荷載分布計算簡圖174.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值184.2.1屋面及樓面活荷載取值184.2.2屋面及樓面框架活荷載標(biāo)準(zhǔn)值184.2.3屋面及樓面框架節(jié)點處活荷載集中力標(biāo)準(zhǔn)值（柱頂）194.2.4屋面及樓面活荷載實際荷載總值及跨中彎矩194.2.5框架活荷載布置計算簡圖214.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值224.3.1地區(qū)資料及計算公式224.3.2各層風(fēng)荷載計算234.4水平地震力標(biāo)準(zhǔn)值234.4.1重力荷載代表值234.4.2結(jié)構(gòu)自振周期264.4

9、.3各層地震作用285荷載作用內(nèi)力計算315.1豎向恒載作用下內(nèi)力計算315.1.1梁的固端彎矩315.1.2框架節(jié)點彎矩分配系數(shù)325.1.3彎矩分配、傳遞335.1.4彎矩圖335.1.5剪力圖及軸力圖355.2豎向活荷載作用下內(nèi)力計算365.2.1梁的固端彎矩375.2.2框架節(jié)點彎矩分配系數(shù)375.2.3彎矩分配、傳遞395.2.4彎矩圖395.2.5剪力圖及軸力圖415.3水平風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計算425.4水平地震作用下內(nèi)力計算456荷載組合496.1梁、柱控制截面496.2內(nèi)力組合的種類496.2.1非抗震設(shè)計時的組合496.2.2有地震作用效應(yīng)的組合506.3框架梁的內(nèi)力組合及調(diào)

10、整506.3.1梁端彎矩的調(diào)幅506.3.2梁端內(nèi)力的調(diào)整516.4框架柱的內(nèi)力組合及調(diào)整557框架梁柱截面設(shè)計607.1框架梁截面設(shè)計607.1.1梁正截面受彎承載力計算607.1.2梁斜截面受剪承載力計算627.2框架柱截面設(shè)計657.2.1選取最不利組合667.2.2框架柱邊柱正截面設(shè)計677.2.3框架柱邊柱斜截面抗剪承載力計算727.2.4框架柱中柱正截面設(shè)計737.2.5框架柱中柱斜截面抗剪承載力計算788板配筋計算808.1屋面板設(shè)計808.2樓面板設(shè)計829基礎(chǔ)設(shè)計869.1內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合869.2基礎(chǔ)梁的設(shè)計869.3A柱獨立基礎(chǔ)設(shè)計869.3.1荷載計算869.3.2基礎(chǔ)底面

11、尺寸的確定879.3.3基礎(chǔ)立面尺寸的確定889.3.4基礎(chǔ)配筋計算899.4B柱獨立基礎(chǔ)設(shè)計929.4.1荷載計算929.4.2獨立基礎(chǔ)底面尺寸確定929.4.3獨立基礎(chǔ)立面尺寸確定939.4.4基礎(chǔ)配筋計算94結(jié) 論98參考文獻100致 謝101附錄1 外文參考文獻（譯文）102附錄2 外文參考文獻(原文)1091181 結(jié)構(gòu)設(shè)計基本參數(shù)1.1 工程概況 十堰市張灣區(qū)實驗中學(xué)共5層，屬現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑物平面造型為長方形?？偨ㄖ娣e4800m，層高為3.9m，建筑物總高為19.5m，室內(nèi)外高差0.6m，總長46.2m。總寬18.3m，其他的軸網(wǎng)尺寸詳見平面簡圖。該建筑抗震等級為三

12、級，設(shè)計使用年限為50年，環(huán)境類別為一類，場地類別為B類。1.2 設(shè)計參考資料 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 （機械工業(yè)出版社.第二版） 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 （武漢理工大學(xué)出版社） 基礎(chǔ)工程 （中國建筑工業(yè)出版社.第二版） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （GB5007-2011） 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 （GB50011-2010） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （GB50009-2012） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （GB50010-20110） 中南地區(qū)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建筑圖集 （11ZJ001）1.3 地區(qū)水文地質(zhì)資料1.該建筑位于城市市區(qū)，場地較開闊，周圍無相鄰建筑，自上而下土層分布情況為：（1）雜填土：主要為煤渣、石灰渣等建筑

13、垃圾，分布穩(wěn)定，厚0.5m；（2）淤泥：分布不均勻，厚0.3m；（3）粘土夾碎石：厚0.4m，承載力特征值300kPa，可為持力層；（4）粘土層：可塑性較好，稍濕，密實，厚m，承載力特征值300kPa。最下面為基巖。地下水位較低，無侵蝕性。2.氣象資料（1）基本風(fēng)壓：；（2）基本雪壓：1.4 地區(qū)地震效應(yīng)及場地狀況建筑物所在地區(qū)地震設(shè)防烈度為7度，場地類別為類，設(shè)計地震分組為一組的建筑場地。1.5 主要材料的選用框架梁、柱主筋采用HRB400（）級鋼筋，板及框架梁、柱箍筋采用HRB335（8）級鋼筋，基礎(chǔ)底部主筋采用HRB335（）級鋼筋。框架梁、板的混凝土采用C30，柱采用C35，基礎(chǔ)采用C

14、30。材料的設(shè)計值： 表1.1鋼筋材料設(shè)計值 單位：HRB335300300HRB400360360 表1.2混凝土材料強度設(shè)計值 單位：C3014.31.43C3516.71.572 結(jié)構(gòu)方案與布置2.1 結(jié)構(gòu)方案本設(shè)計采用橫向框架為主要承力體系，承受豎向及水平荷載，縱向用縱向連系梁(貫通整體現(xiàn)澆)形成縱向承力框架，承受縱向水平荷載。2.2 柱網(wǎng)布置及層高圖2- 1 框架平面柱網(wǎng)布置2.3 梁板柱尺寸的確定說明:對于本建筑層數(shù)較少，總高度不大，為施工方便，采取各層梁板柱尺寸相同，材料相同。2.3.1 橫向框架梁尺寸的確定邊跨:(AB、CD跨)L1: h=(1/141/12)l=(1/141/

15、12)7500=536625mm,取h=600mm b=(1/31/2)h=(1/31/2)600=200300mm, 取b=250mm；中跨（BC）L2：可不遵從梁高、梁寬系數(shù)。 因為與相近，且不宜； 但不宜小于300，且不宜小于4； 。所以取h=450mm,所以取b=250mm。2.3.2 縱向連系梁可按，取h=400mm，由于b不宜小于240mm，取b=250mm2.3.3 板厚板厚宜同層一致，,按雙向板布置。 樓面板：，又因為，取板厚為100mm。 屋面板：，又因為，且屋面板厚度宜取大于樓面板厚度，取板厚為120mm。2.3.4 框架柱尺寸的確定為施工及管理方便，邊、中柱尺寸取相同值。

16、本結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，由梁和柱為主要承重構(gòu)件。柱承受的軸力較大，所以柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限制來確定，由下列公式2-1、2-2計算。 (2-1) (2-2)式中：N-柱組合的軸力設(shè)計值；S-負(fù)荷面積；-軸壓比，一般取0.70.9，對一級、二級、三級抗震等級，分別取0.65、0.75、0.85；豎向荷載分項系數(shù)，取1.25；n-層數(shù)；-考慮地震組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取1.2；q-折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實際荷載計算，也可近似取1214kN/m；-水平荷載產(chǎn)生附加調(diào)整系數(shù)，一般取1.05；-邊角柱軸力增大系數(shù)，邊柱1.1，角柱1.2

17、，中柱1.0；fc-混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值。 該建筑抗震等級為三級抗震，=0.85，以中柱為計算對象，則S=4.2(7.5/2+3.3/2)=22.68m2，1=1.05，2=1.1，n=4，=1.3，混凝土為C35，fc=16.7N/mm，q取14kN/m2。將上述數(shù)據(jù)帶入2-1、2-2公式中，得： 又，； 又因為柱截面高度不應(yīng)低于400mm，寬度不低于300mm，故選500mm500mm方形柱。此時，滿足要求。3 結(jié)構(gòu)橫向框架計算簡圖3.1 軸線圖 說明：以柱中心線為軸線，梁軸線取樓面，層高3.9m。圖3-1 框架計算簡圖 （線剛度 單位：N/mm）3.2 梁、柱線剛度計算3.2.1 梁

18、的線剛度說明：只針對中框架做結(jié)構(gòu)設(shè)計，梁實際截面為T形，梁的線剛度計算以軸這一榀框架為例。邊跨（AB、CD）：，則中跨（BC）：，則因為，滿足要求。3.2.2 柱的線剛度（1）其他層柱線剛度：（2） 底層柱線剛度 ： 4 荷載計算4.1 恒荷載計算說明:樓面恒荷載、屋面恒荷載、線荷載及柱頂集中力。4.1.1 屋面框架梁線荷載計算（一） 屋面做法：說明：本設(shè)計采用結(jié)構(gòu)找坡2%40mm厚的細(xì)石混凝土 三氈四油上鋪小石子防水層: 20mm厚的水泥砂漿找平 120mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫層 120mm厚的混凝土屋面板 15mm厚的板底抹灰 合計： （二） 屋面框架梁線荷載（梁自重及雙面粉刷，梁底

19、粉刷可不記）1.均布線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：2.梯形線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：圖4-2 雙向板支撐梁荷載面積（單位：） 3.等效均布線荷載 邊跨（AB、CD）： 中跨（BC）： 4.1.2 樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （一）各層樓面做法：20mm厚的大理石面磚 30mm厚的水泥砂漿 100mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 15mm厚的混合砂漿抹灰 合計： （二）樓面框架梁線荷載（梁自重及雙面粉刷，梁底粉刷可不記） 1.均布線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：2.梯形線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：圖4-2 雙向板支撐梁荷載面積（單位：）3.等效線荷載邊跨（AB、CD）

20、： 中跨（BC）：4.1.3 屋面框架柱集中力G及偏心彎矩M說明：a）主梁傳至柱頂支反力，按簡支梁計（因差值?。﹫D4-3 樓面框架簡支梁 b）女兒墻（含粉刷）重，內(nèi)外粉刷按砌體容重 女兒墻做法：240厚灰砂磚 ,300厚壓頂，高100mm。 外墻面：15厚專用抹灰砂漿，分兩次抹灰 4厚1:1水泥砂漿加水重20%建筑膠鑲貼 8厚面磚，1:1水泥砂漿勾縫或水泥砂漿擦縫 內(nèi)墻面：12厚1:3水泥砂漿 8厚1:2水泥砂漿 c）縱向連梁重量 d）主梁傳至柱頂支反力及跨中彎矩（按簡支梁計算） 邊跨梁（AB、CD）： 中跨梁（BC）： e）縱向連梁分擔(dān)屋面板傳的荷載屋面荷載傳至邊縱梁：屋面荷載傳至中縱梁：

21、圖 4-4 屋面板傳至縱向連梁負(fù)荷面積（單位：）1. 屋面框架邊柱頂集中荷載及偏心彎矩柱頂軸心作用集中荷載： 偏心作用集中荷載：柱頂偏心距： 柱頂總集中荷載：2. 屋面框架中柱頂集中荷載及偏心彎矩柱頂軸心作用集中荷載： 偏心作用集中荷載： 柱頂偏心距： 柱頂總集中荷載：4.1.4 樓面框架柱集中力G及偏心彎矩Ma）主梁傳至柱頂支反力及跨中彎矩圖4-5 樓面框架簡支梁邊跨梁（AB、CD）： 中跨梁（BC）： b）柱及四周粉刷重（粉刷按四周等厚度全粉刷，15厚混合砂漿抹面，高度H為層高，容重） c）樓面板傳至縱向連梁荷載樓面荷載傳至邊縱梁：樓面荷載傳至中縱梁： 圖 4-6 屋面板傳至縱向連梁負(fù)荷面

22、積（單位：）d）外墻及內(nèi)縱隔墻重 說明：按計算榀兩側(cè)開間墻的建筑情況計算外墻做法：15厚專用抹灰砂漿，分兩次抹灰 4厚1:1水泥砂漿加水重20%建筑膠鑲貼 8厚面磚，1:1水泥砂漿勾縫或水泥砂漿擦縫 370厚加氣砌塊 18厚1:2粉刷石膏砂漿，分兩次抹灰 2厚粉刷砂漿壓光 內(nèi)墻做法：18厚1:2粉刷石膏砂漿，分兩次抹灰 2厚粉刷砂漿壓光 240厚加氣砌塊 1. 樓面框架邊柱頂集中荷載及偏心彎矩柱頂軸心作用集中荷載： 偏心作用集中荷載： 縱向連梁自重： 柱頂偏心距： 柱頂總集中荷載：2. 樓面框架中柱頂集中荷載及偏心彎矩柱頂軸心作用集中荷載： 偏心作用集中荷載：縱向連梁自重： 柱頂偏心距： 柱頂

23、總集中荷載：4.1.5 計算榀框架恒荷載分布計算簡圖圖 4-7 恒荷載圖圖 4-8 等效均布恒荷載圖4.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.2.1 屋面及樓面活荷載取值說明：雪荷載按屋面均勻分布（只在地震作用重力荷載組合代表值用）（1）上人屋面活荷載取為；（2）樓面活荷載：a）室內(nèi)活荷載為；b）走廊活荷載為4.2.2 屋面及樓面框架活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（1）屋面：梯形線荷載及等效均布線荷載 a）梯形線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：b）等效均布線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：（2）樓面：梯形線荷載及等效均布線荷載 a）梯形線荷載邊跨（AB、CD）：中跨（BC）： b）等效均布線荷載邊跨（AB、CD）：中

24、跨（BC）：4.2.3 屋面及樓面框架節(jié)點處活荷載集中力標(biāo)準(zhǔn)值（柱頂）（注：集中荷載按柱負(fù)荷面積計算，且不考慮偏心作用）邊柱負(fù)荷面積：中柱負(fù)荷面積：圖 4-9 柱負(fù)荷面積（單位：）（1）屋面柱頂活荷載集中力標(biāo)準(zhǔn)值邊柱： 中柱：（2）樓面柱頂活荷載集中力標(biāo)準(zhǔn)值邊柱：中柱：4.2.4 屋面及樓面活荷載實際荷載總值及跨中彎矩（1）屋面實際荷載總值及跨中彎矩邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：圖 4-10 屋面荷載簡支梁（2）樓面實際荷載總值及跨中彎矩邊跨（AB、CD）：中跨（BC）：圖 4-11 樓面荷載簡支梁4.2.5 框架活荷載布置計算簡圖圖 4-12 活荷載圖圖 4-13 等效均布活荷載圖4.3

25、 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.3.1 地區(qū)資料及計算公式（1）資料：a）基本風(fēng)壓； b）環(huán)境地面粗糙程度為B類。（2）框架節(jié)點處風(fēng)荷載計算公式 說明：正負(fù)風(fēng)壓在同側(cè)作用，本設(shè)計按左風(fēng)以集中力作用于框架節(jié)點處。 （4-1）式中：-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（）； -高度z處的風(fēng)振系數(shù)，取1.0； -風(fēng)荷載體形系數(shù)，取1.3； -風(fēng)壓高度變化系數(shù)； -基本風(fēng)壓（）。4.3.2 各層風(fēng)荷載計算表 4.1 各風(fēng)荷載計算樓層號mmm520.13.054.21.01.31.2520.40.6512.81416.23.94.21.01.31.170.40.6116.38312.33.94.21.01.31.060.40.5516.3

26、828.43.94.21.01.31.000.40.5216.3814.54.24.21.01.31.000.40.5217.64圖 4-14 風(fēng)荷載圖4.4 水平地震力標(biāo)準(zhǔn)值說明：1. 本設(shè)計僅考慮設(shè)防烈度為7度水平地震作用，采用底部剪力法計算各層的地震作用，因左震右震時地震作用相同（僅方向相反），計算簡圖中，按左震時給出；2. 不考慮突出屋面的局部建筑物的鞭梢效應(yīng)影響（如：女兒墻、上人屋面房間）；3. 結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，只計框架作用，電梯井的影響不計，樓梯間質(zhì)量及側(cè)向剛度，按一般樓間計，廁所間質(zhì)量，按普通間計算，各層的小房間、局部隔墻質(zhì)量不計。4.4.1 重力荷載代表值說明：計算重力荷載代表

27、值時，永久荷載取全部，樓面可變荷載取50%，屋面活荷載不考慮。各質(zhì)點的重力荷載代表值取本層樓面重力荷載代表值及與其相鄰上下層間墻（包括門窗）、柱全部重力荷載代表值的一半之和。頂層屋面質(zhì)點代表值僅按屋面及其上下層的一半計算，突出屋面的局部屋頂按其全部計算，并集中在屋頂間屋面質(zhì)點上。頂層重力荷載代表值:屋面恒重+50%雪荷載+頂層橫向框架梁自重+頂層縱向連系梁自重+女兒墻自重+頂層墻(包括門窗)、及柱一半自重其他層重力荷載代表值：樓面恒重+50%樓面活荷載+本層橫向框架梁自重+本層縱向連系梁自重+上下層間墻(包括門窗)、及柱一半自重重力荷載代表按以下公式計算： （4-2）式中：-地層重力荷載組合值

28、； -第個可變荷載的組合值系數(shù)；-結(jié)構(gòu)或構(gòu)件第個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，頂層取雪荷載，樓層取樓面活荷載。1.頂層重力荷載代表值屋面恒重：橫向框架梁： 縱向連系梁：250.40.254.24+170.4-0.124.2420.015=44.4kN女兒墻自重：外墻重：5.53.9-0.12-0.424.22-2.41.3120.37+0.027+0.02+0.52.41.312=21.28kN內(nèi)墻重：5.53.9-0.12-0.424.22-1.51.313.50.24+0.02+0.02+0.51.51.313.5=14.71kN柱自重：雪荷載重：頂層重力荷載代表值：2.中間層重力荷載代表值樓面恒重：橫

29、向框架梁： 縱向連系梁：250.40.254.24+170.4-0.124.2420.015=44.4kN外墻重：5.53.9-0.12-0.44.22-2.42.120.37+0.027+0.02+0.52.42.12=47.04kN內(nèi)墻重：5.53.9-0.12-0.44.22-1.52.13.50.24+0.02+0.02+0.51.52.13.5=32.26kN柱自重：樓面活荷載：室內(nèi)：走廊：中間層重力荷載代表值： 底層重力荷載代表值：該計算榀的等效重力荷載代表值按以下公式計算： （4-3）式中：-等效重力荷載代表值。將計算結(jié)果代入4-3得：圖 4-15 重力荷載代表值計算簡圖4.4.

30、2 結(jié)構(gòu)自振周期（1）各層柱的側(cè)移剛度D值（修正側(cè)移剛度）采用D值法計算： （4-4）式中：-框架柱的線剛度；-柱高（層高）；-節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)。按下表計算：表 4.2 節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)樓層邊柱中柱一般層底層對于一般層：邊柱：，中柱：，對于底層：邊柱：，中柱：，（2）計算榀樓層的D及樓層側(cè)移剛度D表 4.3 框架柱D值及樓層抗側(cè)移剛度的計算樓層號層高h(m)柱編號柱根數(shù)(kNm)()()()253.9邊柱24.210.8550.2990.9931.9865.042中柱21.6750.4601.5283.05615邊柱23.281.0980.5160.8121.6243.636中柱22.1490

31、.6391.0062.012（3）樓層剪力及層間位移樓層剪力及層間位移由以下公式確定：；表 4.4 樓層剪力及層間位移計算樓層號重力荷載代表值樓層剪力樓層側(cè)移剛度層間位移樓層位移5607.18607.185.0420.01200.22554701.151307.985.0420.02590.21353701.152009.485.0420.03990.18762701.152710.635.0420.05380. 14771703.153413.783.6360.09390.09393413.78（4）結(jié)構(gòu)基本周期 （4-5）式中：-結(jié)構(gòu)基本自振周期（s）； -假想的結(jié)構(gòu)頂點水平位移（m），；

32、 -考慮非承重墻剛度對結(jié)構(gòu)自振周期影響的折減系數(shù)，取填充墻的周期影響系數(shù)。將，帶入公式4-11得：4.4.3 各層地震作用（1）水平地震影響系數(shù)的計算建筑物所在地區(qū)地震設(shè)防烈度為7度，建筑場地為類，設(shè)計地震基本加速度為0.15g，設(shè)計地震分組為第一組，查建筑抗震設(shè)計規(guī)范得水平地震影響系數(shù)最大值，特征周期，由建筑抗震設(shè)計規(guī)范得，因為，故（2）水平地震作用計算結(jié)構(gòu)計算榀總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：因為，需要考慮頂部附加地震作用的修正；因為，則頂部附加地震作用系數(shù)為：頂部附加地震作用為：的作用位置在主體結(jié)構(gòu)頂部，即五層頂部。分布在各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算，即 （4-6）式中：質(zhì)點的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值

33、； 分別為集中于質(zhì)點、的重力荷載代表值； 分別為質(zhì)點、的計算高度；頂部附加地震作用系數(shù)。（3）樓層地震力計算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：表 4.5 各層地震作用計算表樓層(kN)(m)(kN)(kN)5607.1820.11220439.5256.864701.1516.21135936.7893.643701.1512.3862427.92121.562701.158.4589019.07140.631703.154.5316410.24150.89412415 荷載作用內(nèi)力計算5.1 豎向恒載作用下內(nèi)力計算計算方法：彎矩采用二次力矩分配法； 剪力的計算： 梁端剪力： 柱端剪力： 軸力計算

34、：由于結(jié)構(gòu)對稱，取半結(jié)構(gòu)，半結(jié)構(gòu)計算簡圖如下圖。圖 5-1 半結(jié)構(gòu)圖5.1.1 梁的固端彎矩頂層：一般層：5.1.2 框架節(jié)點彎矩分配系數(shù)計算公式：令中間層柱的線剛度為1，則各梁柱的線剛度分別為：邊框梁：中框梁：底層柱：表 5.1框架節(jié)點力矩分配系數(shù)計算樓層54321轉(zhuǎn)動剛度S邊節(jié)點AC上0C下b左邊節(jié)點Bb右C上0C下b左分配系數(shù)邊節(jié)點AC上00.3500.3500.3500.380C下0.5390.3500.3500.3500.296b左0.4610.3000.3000.3000.324邊節(jié)點Bb右0.3780.2620.2620.2620.281C上00.3060.3060.3060.3

35、29C下0.4420.3060.3060.3060.256b左0.1800.1250.1250.1250.1345.1.3 彎矩分配、傳遞上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁00.5390.4610.37800.4420.1805層 58.72-108.9450.22108.94-36.75-11.72-17.50-42.9716.550.99-18.380.8425.11-4.57-13.02-5.34-2.1876.26-76.2692.55-61.33-31.400.3500.3500.3000.2620.3060.3060.1254層-94.5494.54-9.4733.09 33.0928.

36、36-22.29-26.03-26.03-10.6329.36 16.55-11.1514.18-21.49-13.02-12.17-12.17-10.435.336.226.222.5450.2837.47-87.7691.76-41.3-32.83-17.560.3500.3500.3000.2620.3060.3060.1253層-94.5494.54-9.4733.0933.0928.36-22.29-26.03-26.03-10.6316.5516.55-11.1514.18-13.02-13.02-7.68-7.68-6.593.113.633.631.4841.9641.96-8

37、3.9289.54-35.42-35.42-18.620.3500.3500.3000.2620.3060.3060.1252層-94.5494.54-9.4733.0933.0928.36-22.29-26.03-26.03-10.6316.5517.97-11.1514.18-13.02-14.00-8.18-8.18-7.013.363.933.931.6141.4642.88-84.3489.79-35.12-36.1-18.490.3800.2960.3240.2810.3290.2560.1341層-94.5494.54-9.4735.9327.9830.63-23.90-27.9

38、9-21.78-11.4016.55-11.9515.32-13.02-1.75-1.36-1.49-0.65-0.76-0.59-0.3150.7326.62-77.3585.31-41.77-22.37-21.1813.31-11.19圖 5-2 恒荷載作用下彎矩二次分配圖（單位：）5.1.4 彎矩圖由二次分配法求得的彎矩要進行調(diào)幅，梁端彎矩調(diào)幅按減少，跨中彎矩，中跨不必計算，宜按計，其中： 邊跨： 中跨： 表5.2恒載下的內(nèi)力計算樓層號均布荷載梯形荷載M0調(diào)幅前的彎矩調(diào)幅后的彎矩邊跨54.7521.36167.8576.2692.5583.4561.0174.04100.3383.934

39、4.7616.32136.1987.7691.7646.4370.2173.4164.3868.4534.7616.32136.1983.9289.5449.4667.1471.6366.8168.4524.7616.32136.1984.3489.7949.1367.4871.8366.5468.4514.7616.32136.1977.3585.3154.8661.8868.2571.1368.45中跨52.4216.7818.5231.4031.409.2625.1225.129.269.2642.4312.8214.9417.5617.567.4714.0514.057.477.473

40、2.4312.8214.9418.6218.627.4714.9014.907.477.4722.4312.8214.9418.4918.497.4714.7914.797.477.4712.4312.8214.9421.1821.187.4716.9416.947.477.47圖5-3恒載作用下彎矩圖（單位：）5.1.5 剪力圖及軸力圖1.梁端剪力計算邊跨：，中跨：，表5.3恒載作用下的梁端剪力計算樓層號均布荷載梯形荷載邊跨54.7521.36150.9376.2692.5577.64-73.3044.7616.32132.7987.7691.7666.93-65.8734.7616.321

41、32.7983.9289.5467.14-65.6524.7616.32132.7984.3489.7967.12-65.6714.7616.32132.7977.3585.3167.46-65.34中跨52.4216.7835.6731.4031.4017.84-17.8442.4312.8229.1717.5617.5614.59-14.5932.4312.8229.1718.6218.6214.59-14.5922.4312.8229.1718.4918.4914.59-14.5912.4312.8229.1721.1821.1814.59-14.592.柱端剪力及軸力計算柱端剪力：軸力

42、計算：表5.4恒載作用下的柱軸力及剪力計算樓層號m柱端彎矩柱端剪力kN柱上集中力kN柱軸力kN邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱柱頂柱底柱頂柱底53.976.2650.2861.3341.3032.4526.32136.01148.22136.01148.2243.937.4741.9632.8335.4220.3717.5094.67125.6230.68273.8233.941.9641.4635.4235.1221.3918.0994.67125.6325.35399.4223.942.8850.7336.1041.7724.0019.9794.67125.6420.02525.02152

43、6.6213.3122.3711.197.996.7194.67125.6514.69650.62圖5-4恒荷載作用下的圖（單位：）5.2 豎向活荷載作用下內(nèi)力計算計算方法：彎矩采用二次力矩分配法；剪力的計算： 梁端剪力： 柱端剪力： 軸力計算：由于結(jié)構(gòu)對稱，取半結(jié)構(gòu)，半結(jié)構(gòu)計算簡圖如下圖。圖 5-5 半結(jié)構(gòu)圖5.2.1 梁的固端彎矩頂層：一般層：5.2.2 框架節(jié)點彎矩分配系數(shù)計算公式：令中間層柱的線剛度為1，則各梁柱的線剛度分別為：邊框梁：中框梁：底層柱：表 5.5框架節(jié)點力矩分配系數(shù)計算樓層54321轉(zhuǎn)動剛度S邊節(jié)點AC上0C下b左邊節(jié)點Bb右C上0C下b左分配系數(shù)邊節(jié)點AC上00.3500.3500.3500.380C下0.5390.3500.3500.3500.296b左0.4610.3000.3000.3000.324邊節(jié)點Bb右0.3780.2620.2620.2620.281C上00.3060.3060.3060.329C下0.4420.3060.3060.3060.256b左0.1800.1250.1250.1250.1345.2.3 彎矩分配、傳遞上柱下柱