1、 本科毕业设计(论文)题目：青岛春阳写字楼设计院 （系）： 建筑工程系 专 业： 土木工程 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2012 年 06 月前言i前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本人毕业设计题目为青岛春阳写字楼设计 。在设计前期，我温习了混凝图结构设计 、 结构力学 、 房屋建筑学 、 结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范 、 混凝土规范 、 荷载规范等规范。在设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在设计后期，主要进行设计手稿的电
2、脑输入，并得到曾凡奎老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的四个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了 Excel。在绘图时熟练掌握了 AutoCAD 及天正软件的应用，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。ii青岛春阳写字楼设计摘 要本设计主要进行了结
3、构方案中横向框架的抗震设计。在确定框架布局之后，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震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力） 。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合。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。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绘制。关键词：框架；结构设计；抗震设计 英文摘要iiiDesign of Qingdao Chunyang OfficeAbstractThe purpose of the d
4、esign is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force c
5、an be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated
6、. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the b
7、asis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords : frames；structural de
8、sign；anti-seismic designiv主要符号表 G 永久荷载的分项系数； Q 可变荷载的分项系数；T 结构自振周期；FEk 结构总水平地震作用标准值；Geq 地震时结构（构件）的重力荷载代表值、等效总重力荷载代表值； max 水平地震影响系数最大值；fy 普通钢筋的抗拉强度设计值；fy 普通钢筋的抗强度设计值；c 混凝土保护层厚度；h 截面高度；h0 截面有效高度；hf T 形或 I 形截面受拉区的翼缘高度；hf T 形或 I 形截面受压区的翼缘高度；AS 受拉区纵向非预应力钢筋的截面面积；AS 受压区纵向非预应力钢筋的截面面积；VCS 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计
9、值；aS 纵向非预应力受拉钢筋合力点至截面近边的距离；aS 纵向非预应力受压钢筋合力点至截面近边的距离； 偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数； 计算截面的剪跨比； 纵向受力钢筋的配筋率； sv 竖向箍筋、水平箍筋或竖向分布钢筋、水平分布钢筋的配筋率；目录I目录前 言 i摘 要 .iiAbstract.iii主 要 符 号 表 iv1 建筑设计 11.1 设计要点 .11.1.1 建筑平面设计 .11.1.2 建筑立面设计 .11.1.3 建筑剖面设计 .11.2 方案设计 .11.2.1 建筑平面设计 .11.2.2 建筑立面设计 .11.2.3 建筑剖面设计 .21.2.4
10、工程概况 .22.梁、柱截面尺寸的初步确定 .32.1 截面尺寸的初步确定 .32.1.1 梁截面尺寸确定 .32.1.2 柱截面确定 .32.1.3 柱高度 .32.1.4 楼板 .32.2 重力荷载计算 .42.2.1 屋面及楼面的永久荷载代表值 .42.2.2 梁、柱、墙及楼屋面重力荷载计算 42.2.3 墙、门窗 .53 框架侧移刚度计算 .83.1 刚度计算 .83.1.1 梁.柱线刚度 83.1.2 各层横向框架侧移刚度计算 .84.水平地震作用下框架结构的内力和位移计算 114.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算 11II4.1.1 横向自振周期的计算采用结构顶点的假
11、想位移法 114.1.2 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 135.竖向荷载作用下框架结构的内力计算 185.1 计算单元的选择确定 185.1.2 横向框架计算单元 185.1.3 活荷载计算 205.2 内力计算 215.3 梁端剪力和柱轴力的计算 245.3.1 弯矩剪力引起的荷载计算 245.3.2 柱的轴力计算 245.4 结构抗震等级和承载力抗震调整系数 275.5 框架梁内力组合 275.6 跨间最大弯矩的计算 296.截面设计 396.1 框架梁 396.2 梁斜截面受弯承载力计算 406.3 框架柱截面设计 446.4 柱正截面承载力计算 457.楼梯设计
12、 517.1.设计参数 517.2 梯段板设计 517.2.1 平台板设计 517.2.2 截面设计 527.3 楼板设计 537.3.1 楼板类型及设计方法的选择 537.3.2 设计参数 537.3.3 弯矩计算 538.基础设计 578.2 基础梁高 578.2.1 翼板厚度 578.2.2 基础长度 57目录III8.2.3 基础的底面宽度 578.3 基础梁内力计算 578.3.1 采用倒梁法如图： 578.3.2 基础反力 588. 3. 3 翼缘板计算（按每米长计） 588.4 用弯距分配法计算基础弯距 .58参考文献 59结论与展望 60致谢 61附录 . 621 建筑设计11
13、 建筑设计1.1 设计要点1.1.1 建筑平面设计（1）依据建筑功能要求，确定柱网的尺寸，然后，再逐一定出各房间的开间和进深；（2）根据交通、防火与疏散的要求，确定楼梯间的位置和尺寸；（3）确定墙体所用的材料和厚度，以及门窗的型号与尺寸。1.1.2 建筑立面设计（1）确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调；（2）与平面图对照，核对雨水管、雨棚等的位置及做法；（3）确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸。1.1.3 建筑剖面设计（1）分析建筑物空间组合情况，确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位；（2）进一步核实外墙窗台、过梁、圈梁、楼
14、板等在外墙高度上的关系，确定选用那种类型的窗台、过梁、圈梁、楼板及其形状和材料；（3）根据平面图计算确定的尺寸，核对楼梯在高度方向上的梯段的尺寸，确定平台梁的尺寸。1.2 方案设计本方主要特点:突出“以人为本“,努力创造功能合理,经济适用,安全舒适,环境优美,满足现代人工作的办公楼,方案可实施性较强。1.2.1 建筑平面设计平面上力求简单、规则、对称，整个建筑平面为“一”字形，既有利于自然采光和自然通风，同时又有利于抗震。整栋建筑为南北朝向，建筑物主入口的朝向为南边。本写字楼工程为现浇混凝土框架结构，在框架结构的平面布置上，柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格，使框架结构的脉络
15、，柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使结构受力合理，构件种类少，施工方便，柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调，一般常将柱子设在纵横建筑墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常用的柱网布置方式有：内廊式、外廊式、等跨式、对称不等跨式等。本框架结构办公楼采用内廊式柱网布置。各个房间的开间和进深根据现行办公建筑设计规范划定。建筑物的总长为 60 米，总宽度为 15 米，其长宽比约为 4，满足 6 度抗震设防区建筑物长宽比不允许超过 6.0 的要求。21.2.2 建筑立面设计该办公楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗，有效的满足室内采光的要求，同时可表现简洁和现代感。
16、建筑立面和竖向剖面上力求规则，避免立面的凹进或突出，使结构的侧向刚度变化均匀，有利于结构抗震。1.2.3 建筑剖面设计建筑物的剖面图要反应出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合关系。在建筑物的层高上，考虑到建筑空间比例要求及办公建筑设计规范规定办公楼室内净高要求，该办公楼的层高为常用的 3.3m，室内外高差为 0.45m。根据总建筑面积等各方面的要求，该建筑物为 5 层；总建筑高度为 16.95m，其高宽比为 1.13，满足 6 度抗震设防烈度区建筑物高宽比不允许超过 4 的要求。另外从室内采光和通风的角度考虑，窗台的
17、高度取0.9m。此设计满足“适用、安全、经济、美观的总体要求，建筑平面简洁、明快、体现时代待征，结构方案合理，体系选择准备、技术先进、利于施工，装饰简洁适用、经济。1.2.4 工程概况本工程为拟建青岛春阳写字楼，该工程总面积约为 4500m2，根据任务书提供及查找资料，基本雪压为 0.20kN/m2。该办公楼位于抗震设防烈度为 6 度的区域，设计基本地震加速度为0. 04g，设计地震分组为第二组，框架抗震等级为四级。建筑类型：五层办公楼，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取 100mm， 柱网与层高：本办公楼采用柱距为 6m 的内廊式小柱网，边跨为 6.3m，中间跨为2.4m，层
18、高取 3.3m，如 Error! Reference source not found.所示：图 1-1. 柱网布置图2 梁、柱截面尺寸的初步确定32 梁、柱截面尺寸的初步确定2.1 截面尺寸的初步确定2.1.1 梁截面尺寸确定梁截面高度一般取梁跨度的 1/12 至 1/8 估算。由此估算的梁截面尺寸见表 2.1，表 2.1中还给出了各层梁。柱和板的混凝土强度等级，其设计强度：C30（f c =14.3N/mm2 , ft =1.57N/mm2 ）表 2.1 梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级2.1.2 柱截面确定抗震等级为四级，其轴压比限值为 N=0.9，各层重力荷载代表值 12KN/，
19、边柱及中柱的负载面积分别为：63.15和 64.35，由式 N=Fg E n AcN/uNfc边柱： AcN/Unfc=1.363.151210 35/0.9/14.3=.5 mm2 中柱： AcN/Unfc=1.3564.351210 35/0.9/14.3=.9mm2取截面为正方形，即 b=h,则：边柱截面 ： b=h=338.45mm2 中拄截面 ：b=h=389.99mm2 根据计算结果，并综合考虑其他因素，确定本方案截面为：1-5 层：6006002.1.3 柱高度基础采用条形基础，埋深取 1.65m，基础梁高 H=6/(48)=0.751.5 取 0.9m，则底层柱高从基础顶面取至
20、一层板底，即 h1=3.3+1.65+0.45-0.1-0.9=4.4m,0.45 为室内外高差。其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面（即层高） ，故均为 3.30m。2.1.4 楼板楼板采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚 100mm，框架计算简图如下图 2-1 所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的形心线，梁轴线取至板底。4图 2-1 横向计算简图2.2 重力荷载计算2.2.1 屋面及楼面的永久荷载代表值屋面（不上人）：30mm 厚细石混凝土保护层 22 0.03=0.66 kN/m 2三毡四油防水层 0.4kN/m 220mm 厚 1：3 水泥砂浆找平 200.02=0.4 kN/m 2150mm
21、厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 kN/m 2100 厚现浇钢筋混凝土板 250.1=2.5 kN/m 210mm 厚混合砂浆 170.01=0.17 kN/m 2合计: 4.88 kN/m 21-5 层楼面 瓷砖地面（包括水泥粗纱打底） 0.55 kN/m 2 10mm 厚混合砂浆 170.01=0.17 kN/m 2100mm 厚钢筋混凝土板 250.1=2.5 kN/m 2合计： 3.22 kN/m 2屋面及楼板可变荷载标准值：不上人屋面均布荷载标准值 0.5 kN/m 2楼面活荷载标准值 2.0 kN/m 2屋面雪荷载标准值 =1.00.2 kN/m2=0.25kN/m20krs
22、u2.2.2 梁、柱、墙及楼屋面重力荷载计算梁.柱可根据截面尺寸.材料容重及粉刷等计算单位长度上的重力荷载.取系数西安工业大学毕业设计5=1.05.h n, ln分别表示梁截面净高度和净跨度，g 表示单位长度梁重力荷载。表 2.1 梁、柱重力荷载计算结果层数 构件 bhn/mm2rKN/M3 g lnN根数GI KNGI/KN边横梁 0.30.6 25 1.05 4.725 5.675 22 589.916中横梁 0.30.4 25 1.05 3.15 1.8 11 69.860纵 梁 0.30.6 25 1.05 4.725 5.4 40 1020.6次 梁 0.30.5 25 1.05 3
23、.938 6.395 20 503.672176.5561柱 0.60.6 25 1.05 11.619 4.69 40 2179.724 1829.52边横梁 0.30.6 25 1.05 4.725 5.675 22 589.916中横梁 0.30.4 25 1.05 3.15 1.8 11 69.860纵 梁 0.300.6 25 1.05 4.725 5.4 40 1020.6次 梁 0.30.5 25 1.05 3.939 6.395 20 503.672176.55625柱 0.60.6 25 1.05 3.19 3.79 40 12633.24 1372.142.2.3 墙、门窗
24、墙体为 240mm 厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（0.5 kN/m2 ，内墙面为 20mm 厚抹灰）则外墙单位墙面重力荷载为：0.5+ 150.24+170.02=4.44 kN/m2内墙为 240mm 粘土空心砖，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：150.24+170.022=4.28kN/m2窗采用塑钢窗，房间门为木门，底层入口处采用塑钢门，其单位面积重力荷载为：塑钢门窗0.4 kN/m2，木门 0.2 kN/m2。2.2.4 重力荷载代表值的代表（1）第一层：外墙面积：（6.3-0.6）（3.3-0.69）4+（6-0.6）（3.3-0.6）20+（2.4-0.6）（3
25、.3-0.4）2=363.6 m 2外墙门窗面积：C1:1.81.832=103.68 m 2 6C2：1.80.64=4.32 m 2 合计：108 m 2 M3:1.52.12=6.3 m2 M4:2.42.1=5.04 m2外墙自重：（363.6-108-6.3-5.04）4.44=1084.51KN外墙门窗自重：（108+5.04）0.4+6.3 0.2=46.476KN内墙面积：（6.3-0.6）（3.3-0.6）14+6.42 （3.3-0.5）6+ （6-0.6） （3.3-0.6）18=585.756 m2内墙门面积：M1:1.22.111=27.72 m 2 M2:1.62.
26、112=40.32 m2总计：68.04 m 2内墙自重：（585.756-68.04）4.28=2215.82 KN内墙门自重：0.268.04=13.608 KN则首层墙自重：1084.51+2215.82=3300.33 KN首层门窗总重：46.476+13.608=60.084 KN板重：（60-0.610）（15-0.63）3.22=2295.216 KN楼梯折算部分：6.3323.220.5=66.945 KN50%楼面活荷载：（60-0.66）(15-0.6 3) 2.00.5=712.8 KN第一层重力荷载代表值：2295.216+66.945+712.8+2176.556+（
27、3300.33+60.084+1372.14+1829.52+3348.056+62.55 ）/2=10237.857 KN第二四层外墙面积：（6.3-0.6）（3.3-0.69）4+ （6-0.6） （3.3-0.6）20+ （2.4-0.6）（3.3-0.4）2=363.6 m2 （同上） 外墙门窗面积：C1:1.81.834=110.16 m 2 C2：1.80.64=4.32 m 2C3：1.80.62=2.16 m 2 C:4：1.51.82=5.4 m 2 合计：122.04 m 2 外墙自重：（363.6-122.04）4.44=1072.526KN外墙门窗自重：122.040.
28、4= 48.816KN内墙面积：（6.3-0.6）（3.3-0.6）14+6.42 （3.3-0.5）6+ （6-0.6） （3.3-0.6）19=600.336 m2内墙门面积：M1:1.22.111=27.72 m 2 M2:1.62.113=40.95 m2总计：68.67 m 2内墙自重：（600.336-68.67）4.28=2275.53 KN内墙门自重：0.268.67=13.734 KN则二四层墙自重： 1072.526+2275.53=3300.33 KN门窗总重：48.816+13.736=62.55KN板重：（60-0.610）（15-0.63）3.22=2295.216
29、 KN (同上)楼梯折算部分：6.3323.220.5=66.945 KN (同上)50%楼面活荷载：（60-0.610）(15-0.6 3) 2.00.5=712.8 KN (同上)第二四层重力荷载代表值：2176.556+2295.213+66.945+712.8+3348.056+62.55+1372.14=10034.263 KN第五层西安工业大学毕业设计7外墙面积：（6.3-0.6）（3.3-0.69）4+ （6-0.6） （3.3-0.6）20+ （2.4-0.6）（3.3-0.4）2=363.6 m2 （同上） 外墙门窗面积：C1:1.81.838=123.12 m 2 C2：1
30、.80.64=4.32 m 2C3：1.80.62=2.16 m 2 C:4：1.51.81=2.16 m 2 合计：131.76 m 2 外墙自重：（363.6-131.76）4.44=943.06KN外墙门窗自重：131.760.4=52.704KN内墙面积：（6.3-0.6）（3.3-0.6）9+6.42 （3.3-0.5）6+ （6-0.6） （3.3-0.6）12.5=428.616m2内墙门面积：M1:1.22.111=27.72 m 2 M2:1.62.16=20.16 m2M3:1.22.1=2.52 m2 M5:2.42.1=5.04 m2内墙门自重：0.2（27.72+20
31、.16+2.52）+5.04 0.4=12.096 KN内墙自重：（428.616-55.44）4.28=1597.193KN则五层墙总重：943.056+1597.193=2540.25KN门窗总重：52.704+12.096=64.8KN板重：（60-0.610）（15-0.63）4.88=3478.464 KN (同上)50%楼面活荷载：（60-0.610）(15-0.6 3) 0.50.5=178.2 KN (同上)女儿墙：（60+15）24.440.8=532.8 KN雪荷载：60 150.2=180 KN第五层重力荷载代表值：3478.464+178.2+180+532.8+217
32、6.556+（1372.14+6408+2540.25）/2=8534.615 KN结构抗震分析时所采用的计算简图如下图 2-2 所示。集中在各点的重力荷载代表值 Gi 为计算单元内各层楼面上的重力荷代表值及上下各半层的墙柱等重力荷载。图 2-2 各指点的重力荷载代表值83 框架侧移刚度计算3.1 刚度计算3.1.1 梁.柱线刚度在框架结构中，现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取 ，对中框05.1I架梁取 。根据公式 i可得出梁、柱线刚度，其中 。0.2I/iEIL 32Ibh表 3.1 横梁线刚度 i
33、b的计算：类别 Ec（N/mm 2）bh（mmmm）I0（mm 4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）AB 跨、CD跨 3.0104 300600 5.40109 6300 2.57110103.85710105.1421010BC 跨 3.0104 300400 1.6109 2400 2.001010 31010 41010表 3.2 柱线刚度 i c的计算：层次 hc（mm） Ec（N/mm 2） bh（mmmm）Ic（mm 4）EcIc/hc（Nmm）1 4400 3.0104 600600 1.081010 7.3610102-5 3
34、300 3.0104 600600 1.081010 9.8210103.1.2 各层横向框架侧移刚度计算柱的侧移刚度 D 计算公式： 21cih其中 为柱侧移刚度修正系数， 为梁柱线刚度比，不同情况下， 、 取值不同。cKcK对于一般层： bc2cK对于底层： 2bc0.5c边框架柱 （边柱） 西安工业大学毕业设计9表 3.3 中框架柱侧移刚度 D 值（N/mm）边柱（16 根） 中柱（14）根 D 层次 KcDI1 KcDI2 K2-5 0.524 0.207 22449 0.931 0.318 343691 0.699 0.444 20260 1.242 0.537 24514边框架柱侧
35、移刚度 D 值（A-1，A-11/D-1，D-11） (B-1，B-11/C-1，C11)表 3.4 边框架柱侧移刚度 D 值（N/mm） A-1, A-11/D-1，D-11 B-1, B-11/C-1，C-11 层次 KcDI1 KcDI2D2-5 0.393 0.164 17746 0.698 0.259 280051 0.524 0.406 18522 0.932 0.488 22276楼梯间框架柱侧移刚度 D 值10D-5，D-7 C-5，C-7表 3.5 楼梯间框架柱侧移刚度刚度 D 值（N/mm） D-5 D-7 C-5 C-7 层次 KcDI1 KcDI2D2-5 0.393
36、0.164 17746 0.801 0.285 30909 973101 0.524 0.406 18522 1.067 0.511 23316 83676将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即为各层间侧移刚度D，见表 3.6。表 3.6 层间侧移刚度D层 次 1 2 3-5D第一层的刚度/第二层的刚度=/=0.8120.7,故该框架为横向规则框架。4 竖向荷载作用下框架结构的内力计算114 水平地震作用下框架结构的内力和位移计算4.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算4.1.1 横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法基本自振周期 T1（s）可按下式计算：T1=1.7 T （
37、u T） 1/2注：u T假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值 Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。 T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 0.7。uT按以下公式计算：VGi=G k（u） i= VGi/D ij uT=（u） k注：D ij 为第 i 层的层间侧移刚度。（u） i为第 i 层的层间侧移。（u） k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表 4.1。表 4.1 结构顶点的假想侧移计算层次 Gi（KN） VGi（KN） D i（N/mm） u i（mm） ui（mm）5 8534.615 8534.615 7.2 130.1
38、4 10034.263 18568.878 15.6 122.93 10034.263 28603.141 24.1 107.32 10034.263 38637.404 32.5 83.21 10237.857 48875.261 50.7 50.7T1=1.7 T （u T） 1/2=1.70.7(0.1301)1/2=0.43(s)4.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算本结构高度不超过 40m，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：121、结构等效总重力荷载代表值 Geq西安工业大学毕业设计13Geq=0.85G i=0.85(102
39、37.857+8534.615+10034.2633)=41543.97（KN）2、计算水平地震影响系数 1查表得二类场地近震特征周期值 Tg=0.4s。查表得设防烈度为 6 度的 max=0.04 1=（T g/T1） 0.9 max=（0.4/0.43） 0.90.04=0.0363、结构总的水平地震作用标准值 FEkFEk= 1Geq=0.03641543.97=1495.58（KN）质点横向水平地震作用按下式计算：Fi=GiHiFEk/（G kHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力 Vi为Vi=F k（i=1，2，n）计算过程如表 4.2。表 4.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪
40、力计算表层次 Hi（m） Gi（KN） GiHi（KNm） GiHi/G jHj Fi（KN） Vi（KN）5 17.6 8534.615 .224 0.285 426.24 426.244 14.3 10034.263 .961 0.273 408.29 834.533 11 10034.263 .893 0.209 312.58 1147.112 7.7 10034.263 77263.825 0.147 219.85 1366.961 4.4 10237.857 45046.571 0.086 128.62 1495.58 .444144.1.2 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高
41、度的分布如图 4-1,4-2。4-1 水平地震作用分布 4-2 层间剪力分布4.1.3 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（u） i和顶点位移 u i分别按下列公式计算：（u） i = Vi/D iju i=（u） k各层的层间弹性位移角 e=（u） i/hi，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 e1/550。计算过程如表 4.3。表 4.3 横向水平地震作用下的位移验算表层次 Vi（KN）D i（N/mm）（u） i （mm）ui（mm）hi（mm） e=（u） i /hi5 426.24 0.36 4.8 3300 1/91664 83
42、4.53 0.71 4.44 3300 1/46473 1147.11 0.96 3.73 3300 1/34372 1366.96 1.15 2.77 3300 1/28691 1495.58 1.62 1.62 4400 1/2716由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/28691/550，满足规范要求。4.1.4 水平地震作用下框架内力计算框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：Vij=DijV i /D ijM bij=Vijyh M uij=Vij（1-y）hy=yn+y1+y2+y3西安工业大学毕业设计15注：y n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
43、度比的修正值。y2、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 y2，第二层柱需考虑修正值 y1和 y3，其它柱均无修正。表 4.4 各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）边 柱层次hi（m）Vi（KN） D ij（N/mm）Di1（N/mm）Vi1（KN） ky（m）M bi1（KNm）M ui1（KNm）5 3.3 426.24 22449 8.04 0.524 0.30 7.96 18.574 3.3 834.53 22449 15.75 0.524 0.4 20.79 31.193 3.3 1147.11 22449 21.65 0.524 0.
44、45 32.15 39.292 3.3 1366.96 22449 25.81 0.524 0.48 40.88 44.291 4.4 1495.58 20260 31.46 0.699 0.65 89.98 48.45表 4.5 各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）中 柱层次hi（m）Vi（KN） D ij（N/mm）Di2（N/mm）Vi2（KN） kY（m）M bi2（KNm）M ui2（KNm）5 3.3 426.24 34369 12.32 0.931 0.35 14.23 26.434 3.3 834.53 34369 24.11 0.931 0.40 31.83 47.743 3.3
45、1147.11 34369 33.15 0.931 0.45 49.23 60.172 3.3 1366.96 34369 39.49 0.931 0.48 62.55 67.761 4.4 1495.58 24514 38.06 1.242 0.60 100.48 66.984.1.5 梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算：M l b=i l b（M bi+1，j + M u i，j ）/（i l b+ i r b）M r b=i r b（M bi+1，j + M u i，j ）/（i l b+ i r b）V b=（M l b+ M r b）/ lNi=（V l b- V r b） k
46、具体计算过程见表 4.6。表 4.6 梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算16边梁 走道梁 柱轴力层次Mlb Mrb l Vb Mlb Mrb l Vb 边柱 N 中柱 N5 18.57 14.45 6.3 5.24 11.56 11.56 2.40 9.63 -5.24 -4.39 4 39.15 30.47 6.3 11.05 27.14 27.14 2.40 22.62 -16.29 -15.963 60.08 46.75 6.3 16.96 40.29 40.29 2.40 33.58 -33.25 -32.58 2 76.44 59.49 6.3 21.58 51.24 51.24 2.40
47、 42.7 -54.83 -53.7 1 89.33 69.52 6.3 25.21 56.73 56.73 2.40 47.28 -80.04 -75.77 图 4-1 框架弯矩图西安工业大学毕业设计17图 4-2 梁端剪力及柱轴力图185 竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.1 计算单元的选择确定取轴线横向框架进行计算，如下图 5-1 所示图 5-1 横向框架计算单元计算单元宽度为 6m，由于房间内布置有次梁（b h=300mm500mm） ，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。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。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，所以在框架节点上还作用有集中力矩。 5.1.2 横向框架计算单元恒载计算柱子为 600mm600mm， q 1 ， q1， 第代表横梁自重，为均布荷载形式，对于第五层q1=4.725 KN/m
