1、1第 1 章 设计依据与工程概况1.1 设计依据1.中小学设计规范 （GB50099-2011）2.建筑设计防火规范 （GB50016-2014）3.建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）4.混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）5.建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）6.混凝土结构施工图 （11G101-1）7. 国家颁布相关的结构设计文件和地方政府的有关规定1.2 工程概况1.2.1 建筑设计概况：1. 工程名称：潍坊市南苑小学教学楼 2地点：山东潍坊市坊子区3. 建筑面积：约 5300m2 4. 总层数：地上四层5. 高度：17.7m 每层层高 3.6m6.
2、耐火等级：二级7. 屋面防水等级：二级8. 设计使用年限：50 年1.2.2 结构设计概况：1. 主要风向：夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风；基本风压： 0=0.4kNm 2地面粗糙度为 B 类；2. 结构类型：钢筋混凝土框架结构；3. 抗震等级：三级；4. 地震基本烈度：7 度，设计基本地震加速度值为 0.15g，设计地震分组为第二组，场地类别为类；5. 基本雪压： ；20.35kN/mS6. 材料：梁、板混凝土均采用 C30，柱混凝土采用 C35，基础垫层混凝土采用C15，梁、柱、板和基础受力筋均为 HRB400 级钢筋，箍筋采用 HRB335 级钢筋。2第 2 章 建筑设计本建
3、筑依据“ 土木工程学院土木工程专业本科毕业设计任务书” 设计，为驻潍坊市南苑小学教学楼。为满足功能使用要求，本建筑采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，主体共四层，现浇钢筋混凝土楼盖，填充墙采用 200mm 加气混凝土砌块。为与周围已有建筑色调一致，主体刷黄色乳胶漆，并于出口处设置无障碍坡道。2.1 设计原始资料2.1.1 建筑环境和地点：拟建建筑物位于潍坊市坊子区，基本风压为 0.4kN/m ；地面粗糙度为 B 类；基本2雪压 0.35kN/m ；夏季主导风向为东南风，冬季主导风为西北风；全年降水量 634m，2日最大降雨量 92mm，每小时最大降水量 56mm。雨季施工起止日期：7 月 1 日9
4、 月 30日。冬季施工起止日期：12 月 15 日3 月 1 日。抗震设防烈度为 7 度，二级抗震，设计地震分组为第二组， ；建筑物场地类别为类。2.1.2 建筑使用功能需求：拟建建筑物总面积约为 5300m ，层数：地上 4 层，每层层高 3.6m，室内外高差2设置为 0.46m，主体结构高 17.1m。采用上人屋面，设置上人屋面楼梯突出间，突出间高度 2.7m。预设计房间类别及数量汇总见表 2.1。表 2.1 预设计房间类别及数量汇总表房间名称 间数 每间使用面积 m2 总使用面积 m2普通教室 29 60 1740音乐教室 1 120 120乐器室 1 40 40多功能大教室 2 120
5、 240电教器材储存 2 40 80实验室 3 80 240实验准备室 3 40 120语音教室 1 120 120语言教室准备室或控制室 1 40 40教师阅览室 1 35 35学生阅览室 2 120 240科技活动室 2 60 120党支部办公室 1 40 40办公室 8 60 40传达值班室 1 15 15团、队、学生会办公室 1 20 20微机室 2 120 240杂物储藏室 1 40 4032.2 建筑平面设计建筑平面集中反映了建筑平面各组成部分的特征及相互关系，使用功能的要求，是否经济合理。除此之外建筑平面与周围环境的关系，建筑是否满足平面设计的要求，同时还不同程度的反应建筑空间艺
6、术构思和结构布置的关系。2.3.1 房间形状、使用面积、尺寸的确定：在具体的设计中，房间的形状应从使用要求、结构形式与结构布置、经济条件美观等方面综合考虑，选择合适的房间形状。总之，房间形状的确定，不仅仅取决于功能、结构和施工条件，也要考虑房间的空间艺术效果，使其形状有一定的变化，具有独特的风格。在本设计中，都采用矩形。房间的开间和进深在初步确定房间的面积和形状之后进行，一般应综合考虑以下几个方面：(1)满足设备布置及人们活动要求。满足视听要求。教室、办公室等为保证良好的视听条件，应根据水平视角、视距、垂直视角的要求，充分研究座位的排列，确定适合的房间尺寸。这些房间的视角、视距规范都有详细的规
7、定，在进行设计时，应根据具体的要求进行。如对教室而言：第一排座位距黑板的距离必须大于等于 2.2 米，为防止最后一排座位距黑板太远，影响学生的视觉和听觉，后排距黑板的距离不宜大于 8 米；为避免学生过于斜视而影响视力，水平视角（即前排边座与黑板远端的视线夹角）应大于等于 30 度。(2)良好的天然采光。为满足此条要求，建筑结构采用框架结构，这样可以设置较大的窗户有利于采光。(3)符合建筑模数协调统一标准的要求。(4)充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求。综上，并结合桌椅布置、学生活动、教师办公要求，进行确定房间的面积尺寸。2.3.2 门窗大小及位置的确定：房间门洞口的设置主要从方便
8、交通联系方面来考虑，有时也兼采光和通风，并考虑房间面积的有效利用，人流活动及交通疏散、建筑外观及经济性等各个方面。在进行各用途房间的门洞口布置时参阅建筑设计防火规范第五章民用建筑的有关规定进行。结合规范要求，在本次设计中教室门尺寸采用 1.1m2.7m，并设置上亮，每间教室均设置前后两道门。入口处设置四道宽 1.5m 的双扇门。窗口面积大小主要根据房间的使用要求、房间面积以及当地日照情况等因素来考虑。设计时根据窗地面积比进行窗口面积的估算。门窗位置的布置应满足以下要求：(1)门窗位置应尽量使墙面完整，便于设备布置和合理组织人行通道。(2)窗位置应有利于采光通风。4(3)门的位置应方便交通利于疏
9、散。房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。本次设计中，教室的窗户，考虑规范要求窗地比1：5，并于教室及办公室靠走廊一侧设置高窗。2.3 立面设计在进行立面设计时，要明确建筑立面是为了满足施工要求而按正投影绘制的，分别为正立面、背立面、和侧立面，在每个立面的处理时考虑了几个面的相互协调和乡邻面的衔接以取得统一。立面处理时在符合功能要求和结构要求上，对建筑空间造型的进一步深化，因此建筑外形运用了建筑物构件的直接效果，入口的重点处理以及少量装饰处理。对于本建筑更是力求简洁、明朗、朴素、大方，避免了繁琐装饰。在建筑底部设置文化石贴面墙裙；其余立面处理均采用简单的涂料粉刷，体现的
10、简单明朗的特性。立面的色彩与质感：建筑外形色彩设计包括大面积墙面的基调色的选择和墙面上不同色彩的构图等两方面。设计中应注意以下几点：(1)色彩处理必须和谐统一且富有变化，在用色上可采用大面积基调色为主，局部运用其他色彩相配合使用从而突出重点。本设计中基调色为黄色，女儿墙部位采用白色，而底层墙裙采用红褐色瓷砖。(2)色彩的运用必须与建筑物性质相一致。由于色彩在人们心理上有不同的反应。因此选择色彩应考虑建筑物的性质，适当体现建筑物的性格。5第 3 章 结构布置及计算简图3.1 结构选型本工程为潍坊市坊子区南苑小学教学楼，根据该建筑的使用功能及建筑设计的要求，完成了建筑设计部分。由工程概况知该建筑主
11、体结构共四层，主体结构高 17.1 米，每层层高 3.6 米；地震基本烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.15g，设计地震分组为第二组，场地类别为 类。根据本工程特点选用钢筋混凝土框架结构承重体系。 基础形式根据本工程的建筑特点及地基承载力，选用柱下独立基础。3.2 结构布置由前期确定的建筑方案得到该工程建筑平面图，由于建筑平面布置范围较大，设有变形缝，本计算书只选取其中一部分进行结构计算，现选取 轴与 轴 1 7 A E之间的框架进行结构计算，建筑平面布置图如图 3.1：3.2.1 构件截面尺寸初估: 1.框架柱截面初估：框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限制按下列公式计算： 23cnG
12、SAaf10式中：A柱截面面积，取方形时边长为 a， ；2mn验算截面以上楼层层数；S验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定， ；2混凝土轴心抗压强度设计值， / ；cf kN2竖向荷载分项系数，取 =1.2；地震及中、边柱的相关调整系数，7 度中间柱取 1、边柱取 1.1，8 度中间柱取 1.1、边柱取 1.2；G结构单位面积的重量（竖向荷载） ， / ，根据经验估算，对框架结构为k2m12-14 / ，对框架剪力墙结构为 13-15 / ，对剪力墙结构和筒体结构kN2m为 14-16 / 。各层重力荷载代表值近似取 15 / ，两边柱和中柱的负荷面积分别为k2，可得第一层柱2 29.453.
13、6,4.0598,.1438.9截面面积为：边柱 1： 32 23cnGS1.32.60Aa 1967.8mf0716边柱 2： 323cnGS1.28150Aa 69174.8mf0.76.中柱： 32 23c9a .f151取柱截面为正方形，则边柱 1，边柱 2 和中柱的截面高度分别为。根据计算结果并综合考虑其他因素取柱截面尺寸为：一层43.8m,.,42m取 ，其它层取 。6004m2.框架梁截面初估KL1：: ，取 h=800mm11hL858105取 b=300mmb026.74,32KL2； 取 h=600mm11hL9m90,055取 b=300mmb6023,32KL3： 取
14、h=400mm11hL718270,055取 b=300mmb403m,323.次梁截面初估取 h=500mm11hL698.57,8取 b=300mmb50.7m20,234.板厚初估取 h=110mm11hL41.35.7,54055.基础布置基础布置根据地质报告确定，基础形式采用柱下独立基础，第二层粉质粘土可作为持7力层，承载力特征值 ，由地质报告可知，第一层杂填土厚度为 2m，第二层akf180P粉质粘土厚度为 5.60m，所以可取基础埋深为 2m，基础高度预估 0.6m，则底层柱高h3.6042.65483.2.2 建筑平面布置图：如图 3.1图 3.1 建筑平面布置图93.2.3
15、结构平面布置图：如图 3.2图 3.2 结构平面布置图103.3 横向框架计算简图底层柱高 ，其余层柱高即为层高 3.6m。h3.6042.654m梁跨度取顶层柱截面形心之间的距离，则：横向框架计算简图如图 3.4：图 3.3 横向框架计算简图11第 4 章 重力荷载计算4.1 屋面永久荷载标准值4.1.1 平屋面：25 厚 1:2.5 水泥砂浆保护层 200.025=0.5kN/m21.5 厚 HY 高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 20.001512=0.04kN/m225 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.025=0.5kN/m250 厚挤塑板保温层 0.50.05=0.025kN/m
16、21:8 水泥珍珠岩找坡 2%，最薄处 60（平均厚度为 100） 40.1=0.4kN/m2 110 厚现浇钢筋混凝土板 250.11=3.0kN/m2板底抹灰 170.02=0.34kN/m2合计 4.56kN/m2 4.2 楼面永久荷载标准值4.2.1 普通楼面：10 厚地面砖 180.01=0.18kN/m230 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层 200.03=0.6kN/m2 110 厚现浇钢筋混凝土板 250.11=2.75kN/m2板底抹灰 170.02=0.34 kN/m2合计 3.50kN/m2 4.2.2 楼梯间楼面：20 厚磨光花岗石（大理石）板 280.02=0.56k
17、N/m220 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层 200.02=0.4kN/m2素水泥浆一道110 厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3kN/m2板底抹灰 170.02=0.34 kN/m2合计 4.05kN/m2 4.2.3 卫生间楼面：10 厚地面砖背刮水泥砂浆粘结 稀水泥浆接缝 0.55 kN/m21230 厚 1:3 干砂性水泥砂浆结合层 200.03=0.6 kN/m21.5 厚聚氨酯防水层二道20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/m2110 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1125=2.75 kN/m2合计 4.3 kN/m24.3 墙体永久荷载标准值4.3.1 外
18、墙：涂料饰面层4 厚聚合物抗裂砂浆 200.004=0.08kN/m212 厚水泥砂浆 200.012=0.24kN/m250 厚聚苯板保温层 0.50.05=0.025kN/m212 厚水泥砂浆粘接层 200.012=0.24kN/m2200 厚加气混凝土砌块 5.50.2=1.1kN/m2合计 （加内墙装修做法） 1.685+0.361=2.05kN/m2 4.3.2 普通内墙：涂料饰面层5 厚 1:0.5:2.5 水泥石膏砂浆 170.005=0.085kN/m28 厚 1:6 水泥石膏砂浆 170.008=0.136kN/m23 厚外加剂水泥砂浆抹基面刮糙 200.003=0.06kN
19、/m24 厚聚合物水泥砂浆 200.004=0.08kN/m2200 厚加气混凝土砌块 5.50.2=1.1kN/m2合计 （内墙装修做法2） 1.82kN/m2 4.4 梁柱永久荷载标准值KL1(300800)： 0.38.1250.81.0275.64kN/mKL2(300600)： 66KL3(300400： .443/L（300500）：0.35.120.51.027.30217.9k/KZ1(600600)： ；66=98k/KZ2(450450)： 。.44.5.6Nm4.5 屋面及楼面可变荷载标准值13活荷载的计算：查建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)，由荷载规范 5
20、.3.1 条知： 上人屋面均布活荷载标准值： 2 ；kN/m由荷载规范 5.1.1 条知： 教学楼教室均布活荷载标准值： 2.5 ；教学楼走廊均布活荷载标准值： 3.5 ；2kN/m楼梯均布活荷载标准值： 3.5 ；卫生间均布活荷载标准值： 2.5 ；/4.6 雪荷载标准值由建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）附录 E 表 E.5 可知，潍坊地区基本雪压为 0.35 。2kN/m14第 5 章 重力荷载代表值计算5.1 重力荷载标准值计算5.1.1 各层梁柱重力荷载标准值：计算过程及结果见表 5.1：表 5.1 梁柱重力荷载标准值楼层 构件 截面尺寸 g(kN/m)数量(n)300x
21、500 3.29 6.9 14 317.8 300x800 5.64 8.1 25 1142.1 300x600 4 6.9 16 441.6梁300x400 2.37 2.7 7 44.81946.3一层柱 600x600 9.82 5.56 30 1637.98 1637.98300x500 3.29 6.9 14 317.8300x800 5.64 8.1 25 1142.1300x600 4 6.9 16 441.6 梁300x400 2.37 2.7 7 44.8 1946.3其它层柱 450x450 5.67 3.6 30 612.36 612.365.1.2 门窗重力荷载标准值：
22、门窗计算单位面积上的重力荷载，木门单位面积重力荷载为 0.2 2，铝合金门kN/m窗（双层玻璃）单位面积重力荷载取 0.6 2。计算过程及结果见表 5.2。kN/m表 5.2 门窗重力荷载标准值楼层 门窗编号 洞口尺寸（mm）洞口面积（m 2）重度（kN/m 2）数量（n）Gi（kN）i（kN）M1 1500x2700 4.05 0.2 4 3.24M2 1800x2700 4.86 0.2 1 0.97M3 1000x2700 2.7 0.2 4 2.16M4 900x2700 2.43 0.2 2 0.97M5 1100x2700 2.97 0.2 12 7.13C1 2700x1800
23、4.86 0.6 14 40.82C2 1500x1800 2.7 0.6 16 25.92C3 1500x900 1.35 0.6 13 10.53C4 1800x900 1.62 0.6 3 2.92一C5 1500x900 1.35 0.6 2 1.6296.28i(kN)Gi()iL(m)15M3 1000x2700 2.7 0.2 4 2.16M4 900x2700 2.43 0.2 2 0.97M5 1100x2700 2.97 0.2 14 8.32C1 2700x1800 4.86 0.6 18 52.49C2 1500x1800 2.7 0.6 12 19.44C3 1500
24、x900 1.35 0.6 16 12.96C4 1800x900 1.62 0.6 3 2.92二、三C5 1500x900 1.35 0.6 2 1.62100.88M3 1000x2700 2.7 0.2 3 1.62M4 900x2700 2.43 0.2 2 0.97M5 1100x2700 2.97 0.2 16 9.5C1 2700x1800 4.86 0.6 19 55.4C2 1500x1800 2.7 0.6 11 17.82C3 1500x900 1.35 0.6 17 13.77C4 1800x900 1.62 0.6 3 2.92四C5 1500x900 1.35 0
25、.6 2 1.62103.625.1.3 现浇钢筋混凝土板重力荷载标准值：1-3 层： G3.8742.37.2603.9kN4 层： 5695k5.1.4 墙体重力荷载标准值：一层： 轴和 轴墙体： 1 20.518(12.65+0.6+6.2)0.2+2.5(12.65+0.6+6.2)-4.86-2.752.05+0.5186.40.2+(2.56.4-2.73)2.05+0.51812.50.2+2.51.8212.5+0.5186.850.2+2.51.826.85=247.6kN 轴墙体： 3 7(0.5186.250.2+2.56.251.82) 12=476.25kN 轴墙体：
26、 A E180.50.2153.15+（2.382.55-4.8615-4.054-2.75-1.623-1.352）2.05+（2.370.6-142.97-32.97-32.7-22.43-141.62）1.82=594.06kN一层墙体总重 G=337.6+476.25+594.06=1317.91kN二、三层： 轴墙体： 1 20.5180.2（12.56+0.7+6.2 ）+2.5(12.56+0.7+6.2)-2.75-2.7 2.05+0.5180.26.4+(2.56.4-2.73)2.05+0.5180.212.5+2.512.51.82+0.5180.26.85+2.56.
27、851.82=252.7166kN 轴墙体： 3 70.5180.26.2510+2.56.251.8210+0.5180.26.8+2.56.81.82=440.06kN 轴墙体： A E180.50.2160.75+（2.382.55-174.86-22.7-21.35-31.62）2.05（2.378.2-162.97-32.7-22.43-171.35）1.82=658.13kN二层和三层的墙体自重为：G=252.76+440.06+658.13=1350.95kN四层： 轴墙体： 1 20.5180.2（12.56+0.7+6.2 ）+2.5(12.56+0.7+6.2)-2.75-
28、2.7 2.05+0.5180.26.4+(2.56.4-2.73)2.05+0.5180.212.5+2.512.51.82+0.5180.26.85+2.56.851.82=252.76kN 轴墙体： 3 70.5180.26.2510+2.56.251.8210+0.5180.26.8+2.56.81.82=440.06kN 轴墙体： A E180.50.2160.75+（2.382.55-174.86-22.7-21.35-31.62）2.05（2.378.2-162.97-32.7-22.43-171.35）1.82=658.13kN四层墙体自重为：G=252.76+440.06+6
29、58.13=1350.95kN女儿墙自重：G=(1.4-0.12)180.2(13.65+8.3+6.9+40.5+26.65+7.95)+0.12250.2(13.65+8.3+6.9+40.5+26.65+7.95)=541.37kN突出间自重：G=8.950.22.742.05+（4.92.7+7.62.7）2.05+6.932.76+0.30.65259.54+5.648.12+2.375.42+4.56（5.49.5+8.19.5）+3.299.52=1170.63kN5.1.5 楼梯自重：楼梯形式采用板式楼梯，楼梯板厚为其投影长度的 1/251/30，水平投影长度为2970mm，故
30、取板厚为 110mm，休息平台取 110mm，平台梁尺寸为200mm300mm，楼梯自重计算如下：1.楼板自重LT1：22.553.470.1125=48.67kNLT2:3.63.470.1125=34.35kN22.153.470.1125=41.03kN2.踏步自重LT1:0.150.270.52.5511252=25.06kNLT2:0.150.270.53.61125=20.05kN170.150.270.52.151125=11.97kN3.踏步饰面自重30 厚大理石面层（包括水泥砂浆打底）LT1：（0.1511+0.2711）0.032.55282=19.79kNLT2：（0.1
31、511+0.2711）0.033.628=13.97kN（0.1511+0.2711 ）0.032.15282=16.69kN4.梯板底刮腻子自重LT1:3.472.550.1=0.88kNLT2:3.473.60.1=1.25kN3.472.150.12=1.49kN5.休息平台自重LT1:4.052.65.2=54.76kNLT2:4.052.67.9=83.19kN6.平台梁自重LT1:0.20.35.425=8.1kNLT2:0.20.38.125=12.15kN每层楼梯总重为：G=393.4kN5.2 可变荷载标准值计算可变标准值计算见表 5.4：表 5.4 各层可变荷载标准值（单位
32、：kN）楼面面积（m 2） 楼面均布活荷载（kN/m 2） 雪荷载（kN/m 2） 荷载值（ kN）教室 596.16 2.5 1490.4走廊 131.22 3.5 459.27楼面 卫生间 37.26 2.5 93.15屋顶 764.64 0.35 267.625.3 楼层重力荷载代表值的计算根据建筑抗震设计规范中 5.1.3 条规定：计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件的自重标准值和可变荷载标准值组合后之和，多数情况下组合值的系数为 0.5，即恒载+0.5 活荷载，计算集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，计算时墙、柱重力荷载上下各取一半，屋面取雪荷载计算。各层永久荷载标准
33、值:四层:18=1946.3+612.36/2+103.62/2+3554.7+479+1350.95/2+267.62/2+393.41/2iG=7343.99kN三层：=1946.3+612.36+100.88/2+103.62/2+3032.69+1350.95+（1490.4+459.27+93.15）i/2+393.41=8527.39kN二层：=1946.3+612.36/2+760.9/2+（96.28+100.88）/2+3032.69+ （1350.95+1317.91 ）iG/2+（1940.4+459.27+93.15）/2+393.41=8513.45kN一层：=194
34、6.3+（1637.98+612.36 ）/2+ （96.28+100.88）i/2+3032.69+（1350.95+1317.91）/2+（1490.4+459.27+93.15）/2+393.4/2+3.5（8.221.5+2.821.5）+3.29 （1.52+8.1+1.52+2.7 ）=9065.23kN由表 5.5 做出该结构重力荷载代表值串珠模型如图 5.6：图 5.6 重力荷载代表值串珠模型19第 6 章横向框架侧移刚度的计算6.1 横向框架梁线刚度计算框架梁采用 C30 混凝土，E c=3.0104N/mm2，横向框架梁线刚度计算公式 lIEibc式中： ib框架梁线刚度混
35、凝土弹性模量；c梁的计算跨度；l梁截面惯性矩；对于中框架，其截面惯性矩 ，对于边框架bI 02Ib，其中05.11230bhI横向框架梁的线刚度计算见表 6.1。表 6.1 横向框架梁线刚度计算 计算表(单位： )bimN梁 楼层Ec（N/mm 2）bh(mm2)0I(mm4)l(mm)A-B 1-4 300600 5.4109 6810 2.381010 3.571010 4.761010B-C 1-4 300600 5.4109 6570 2.471010 3.711010 4.941010C-D 1-4 300400 1.6109 2310 2.081010 3.121010 4.161
36、010D-E 1-4 300600 5.4109 6810 2.381010 3.571010 4.761010C-E突出间3104300650 6.9109 9200 2.251010 3.381010 4.510106.2 横向框架柱线刚度计算框架柱采用 C35 混凝土，E c=3.15104N/mm2，横向框架梁线刚度计算公式 cEIih式中： ic框架柱线刚度混凝土弹性模量；h框架柱的计算高度；柱截面惯性矩； cI3cbhI12横向框架柱的线刚度计算见表 6.2：1.5C0EIl2C0IlC0Il20表 6.2 柱的线刚度(单位： )mN楼层 bh（mm 2） Ec（N/mm 2） I
37、c（mm 4） h（mm） EcIc/h1 层 600600 1.081010 5460 6.23101024 层 450450 3.42109 3600 2.991010突出间 4504503.151043.42109 2700 3.9910106.3 横向框架柱侧移刚度计算横向框架柱侧移刚度的计算过程及结果见表 6.3：表 6.3 柱的侧移刚度 D 值计算（单位：N/mm）楼层 ciK 12 /h2ci根数 DA 轴边框边柱 6.231010 0.573 0.417 1.05104 1A 轴中框边柱 6.231010 0.764 0.457 1.15104 1B 轴边框中柱 6.23101
38、0 1.071 0.512 1.25104 1B 轴中框中柱 6.231010 1.557 0.578 1.45104 1B 轴中框边柱 6.231010 0.793 0.463 1.16104 4B 轴边框边柱 6.231010 0.596 0.422 1.06104 1C 轴边框中柱 6.231010 1.096 0.516 1.29104 2C 轴中框中柱 6.231010 1.461 0.567 1.42104 5D 轴边框中柱 6.231010 1.074 0.512 1.28104 2D 轴中框中柱 6.231010 1.844 0.607 1.52104 5E 轴边框边柱 6.2
39、31010 0.573 0.417 1.05104 21E 轴中框边柱 6.231010 1.146 0.457 1.15104 53.83105A 轴边框边柱 2.991010 1.194 0.374 1.04104 1A 轴中框边柱 2.991010 1.592 0.443 1.23104 1B 轴边框中柱 2.991010 2.435 0.549 1.52104 1B 轴中框中柱 2.991010 3.244 0.619 1.71104 1B 轴中框边柱 2.991010 1.652 0.452 1.25104 4B 轴边框边柱 2.991010 1.241 0.383 1.06104
40、1C 轴边框中柱 2.991010 2.284 0.533 1.48104 2C 轴中框中柱 2.991010 3.043 0.603 1.67104 5D 轴边框中柱 2.991010 2.237 0.528 1.46104 2D 轴中框中柱 2.991010 3.779 0.654 1.81104 5E 轴边框边柱 2.991010 1.194 0.374 1.04104 22-4E 轴中框边柱 2.991010 2.388 0.544 1.23104 54.31105C 轴边框中柱 3.991010 1.279 0.390 2.56104 1突出间 C 轴中框中柱 3.991010 1.
41、704 0.460 3.02104 2 1.9410521E 轴边框边柱 3.991010 1.742 0.466 3.06104 1E 轴中框边柱 3.991010 2.917 0.593 3.89104 2表中：K 值的确定方法为：的确定方法为：一般层： ，底层： 根据建筑抗震设计规范3.4.3 条中的表 3.4.3-2 规定：下层的侧向刚度小于相邻上一层的 70%，或小于相邻三个楼层侧向刚度平均值的 80%，该框架为竖向不规则框架。由表 6.3 可知：0.753.810.894且 0.853所以该框架为竖向规则框架。1234ciiK一 般 层 ： 12cKi底 层 ：0.5222第 7
42、章 横向框架在地震力作用下的内力及侧移计算7.1 结构基本自振周期的计算本设计采用假想顶点位移法计算结构基本自振周期，那么结构在重力荷载代表值作用下的顶点位移计算详见表 7.1：表 7.1 结构顶点的假想侧移计算楼层 iG(kN) i(kN) D (kN/m) iu4 8514.62 8514.62 431000 0.0195 0.20863 8527.39 17042.01 431000 0.0395 0.1891 2 8513.45 25555.46 431000 0.0592 0.14961 9065.23 34620.69 383000 0.0904 0.0904结构基本自振周期的计算
43、公式为 ,考虑填充墙对框架结构的影响,取1T.7周期折减系数 =0.7，则结构的基本自振周期为：TST.0.2860.547.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算根据建筑抗震设计规范5.1.2 条规定：高度不超过 40m，质量和刚度沿高度分布均匀时，以剪切变形为主，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。本工程主体结构高 17.1m 且质量和高度沿高度分布均匀，所以本设计可以采用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值根据建筑抗震设计规范中 5.2.1 条规定： 结构eqG等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表值的 85%，即=0.85
44、=0.8534620.69=29427.59kNeqGi本工程所在场地为 7 度设防，设计地震分组为第二组，场地类别为类，查建筑抗震设计规范5.1.4 条知，水平地震影响系数最大值 =0.16，特征周期maxSgT0.3ST1=0.54S S，查建筑抗震设计规范5.1.5 条知，g50.315地震影响系数为： 12max()式中： 衰减指数，在 TgT15Tg 的区间 =0.9， 阻尼调整系数，此框架结构的阻尼比 =0.05，则阻尼调整系数 .2 120。/iiuGD(m)()23故地震影响系数： 0.9g12maxT316.454结构总水平地震作用标准值： kNEk1eqFG.27.596.1因 S ，所以考虑顶层附加水平地震作用。根据g11.4.03.40.建筑抗震设计规范5.2.1 条中表 5.2.1 得知：顶部附加地震作用系数： n.8T.7.084.0.3顶部附加地震作用： kNEkF3261935各质点的水平地震作用根据 5.2.1-2 公式计算，将上述 和 代入得：nEkFi i iiEkn ni i ii1 i1i1GHGHF276.19. .GH 具体计算过
