轴线横向框架的结构设计土木工程毕业设计

摘要本设计主要进行了结构方案中轴线横向框架的结构设计。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地震荷载，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。 进行结构内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最不利内力组合的结果进行配筋计算并绘施工图。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，平台梁的内力和配筋计算；此结构采用独立基础，进行了基础的设计；最后进行了施工图绘制。关键词： 框架 结构设计 抗震设计 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis. 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 can 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. 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 basis 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 design, anti-seismic design 第一章 前 言毕业设计是大学期间的最后一门必修课，四年的大学生活马上就要结束，作为大学最后阶段的内容，毕业设计既是对所学知识的总结与巩固，也是对现有知识的拓展与延伸。因此，无论是作为学生的我们还是老师都比较重视。毕业设计的整个过程中，尽量满足相关规范（包括建筑、结构相关规范）的规定、要求，同时尽量考虑相应的施工条件和施工水平，让设计成果能够有效，可行。当中遇到很多问题，大部分是对现行规范的理解。但在高老师的悉心指导下，都一一解决了，让我们加深了对规范的认识和理解。于此同时，也让我们意识到学校教学与实际设计的一些差距，为以后的结构设计奠定基础。本设计为云南大学学生宿舍楼，为现浇钢筋混凝土框架结构，总建筑面积在4500平方米左右，层数为六层。在整个设计过程之中，经过了三个明确的阶段，即：毕业设计准备阶段，方案设计阶段，毕业设计施工图阶段。按照学校的要求，着重理解在结构方案选择，荷载组合，抗震，内力组合等。并在毕业设计的基础上，使用计算机作了一些辅助设计。在设计的计算过程中，参考了一些设计资料及教材文献，并在此过程中，得到了指导教师的悉心指导，在此谨向各位老师表示感谢。第二章 云南大学学生宿舍楼设计说明一、工程概况 依据云南大学后勤集团规划，拟在该校区建盖建筑面积约4500m2左右的6层钢筋混凝土框架学生公寓综合楼。该楼底层室内地面（0.00处）绝对标高2022.55m，室内外地坪高差0.45m，各层层高3.60m。设计资料建筑场地工程地质条件：（1）建筑场地地势平缓，地层自上而下分为如下四层：表层： 人工填土层，层厚0.50m-1.50m，不均匀；第二层： 粘土层，含少量角砾，层厚5.3m-17.00m，土的天然容重=18KN/m3，承载标准值fk=300kpa，压缩模量s=8.0Mpa，内聚力=70kpa，内磨擦角=14。第三层： 粘土，层厚5.00m-12.8m；第四层：粉质粘土，本层揭露厚度0.80m-7.40m。（2）水稳定深度介于地面下2.80m-5.30m。（3）场地覆盖层厚度dov=9m-80m，场地土属中软场地土，场地为类场地。二、建筑设计的原则1、在建筑结构设计中，根据了建筑工程所在地和拟建场地岩土工程勘察报告，采用并遵守国家现行的标准、规范、规程和规定。2、建筑结构设计重视结构的选型、结构计算和结构构造，根据建筑功能的要求选安全适用、经济合理，便于施工的结构方案。（1）结构选型是结构设计的首要环节。对地震区应力求选用承载力高、抗震性能良好的结构体系和布置方案，应使结构体系受力明确、传力简捷；（2）结构计算是结构设计的基础，计算结果是结构设计的依据。设计中选择合理的计算假定、计算简图、计算方法，是确保计算结果可靠的关键；（3）结构构造是结构设计的保证，构造设计必须从概念设计入手，加强连接，保证结构有良好的整体性、足够的强度和适当的刚度。对有抗震设防要求的结构，尚应保证结构的弹塑性和延性，对结构的关键部位和薄弱部位，加强构造措施，在设计中留有余地，确保结构的安全。3、甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别建筑的划分见抗规（GB 50011-2001。对各行业分类划分应符合建筑抗震设防分类标准GB 50223。4、民用建筑结构设计尚应符合建筑设计防火规范GB16-87相关条文的要求，应根据建筑的耐火等级、燃烧性能和耐火 极限，正确选择结构与构件的防火与抗火措施，诸如混凝土的保护层厚度等。6、结构设计应遵守的国家标准、规范、规程主要有：民用建筑设计通则 (GB50352-2005) 建筑设计防火规范 (GB50016-2005)混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）三、结构布置主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构，应合理布置柱网，满足建筑功能要求。考虑抗震要求，满足建筑的使用功能，楼、屋盖采用现浇钢筋混凝土楼、屋面，注意主、次梁的布置、管道井孔预留。根据上部荷载的大小、房屋的层数、房屋的高度、地质状况、业主的要求、设防烈度、工程材料供应状况、施工技术水平以及经济方面的因素等确定结构的体系和结构形式，在此基础上密切结合建筑设计进行结构总体布置。建筑结构的总体布置，是指其对高度、平面、立面和体型等的选择，除应考虑到筑使用功能、建筑要求外，在结构上应满足强度、刚度和稳定性要求。地震区的建筑，在结构设计时，还应保证建筑物具有良好的抗震性能。1、结构总体布置原则（1）控制结构的高度和高宽比在多层和高层建筑中，结构的位移常常成为结构设计的主要控制因素，而且随着建筑高度的增加，在水平荷载作用下，倾覆力矩将迅速增大。因此，高层建筑的高宽比不宜过大。一般应满足规范的要求。对于满足规范要求的高层建筑，一般可不进行整体稳定验算和倾覆验算。（2）减少平面和竖向布置的不规则性建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性平面应尽量设计成规则、对称而简单的形状，使结构的刚度中心和质量中心尽量重合，以减少因形状不规则产生扭转的可能性。结构的竖向布置要做到刚度均匀而连续，避免羯鼓的侧向刚度和承载力突变形成薄弱层或者薄弱部位。结构上部形成缩小面积的突出部分，这种刚度突变在地震作用下会产生鞭稍效应，要采取特殊的措施加强。（3）变形缝的设置在多层与高层建筑中，为防止较长结构因温度变化和混凝土收缩而产生裂缝，常隔一定距离用温度缝分开；在高层部分和低层部分之间，主于沉降不同，往往设沉降缝将其分开；建筑物各部分层数、质量、刚度差异过大，或有错层时，用防震缝分开。温度缝、沉降缝、抗震缝将建筑划分为若干各独立的部分，成为独立的结构单元。2、框架结构体系布置（1）结构布置原则a 结构平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分刚度和质量均匀对称分布，减少扭转效应的影响。b 控制结构高宽比，以减少水平荷载下的侧移，其高宽比限值见规范。尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。c 房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，可设伸缩缝将房屋分成若干温度区段。（2）柱网和层高框架结构的柱网尺寸，即平面框架的柱距(开间)、跨度(进深)和层高，首先要满足生产工艺和其他使用功能的要求，其次是满足建筑平面功能的要求，还要力求做到柱网平面简单规则、受力合理，同时施工方便，有利于装配化、定型化和施工工业化。（3）钢筋混凝土承重框架的布置柱网确定后，沿房屋纵横方向布置梁系，形成横向框架和纵向框架，分别承受各自方向上的水平作用。根据承重框架布置方向的不同，框架承重体系可分为三种。横向框架承重方案横向框架承重方案是在横向上布置主梁，在纵向上设置连系梁。楼板支承在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少，主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递，所以纵向连系梁往往截面尺寸较小，这样有利于建筑物的通风和采光。不利的一面是由于主梁截面尺寸较大，对于净高给定的建筑，往往要求较大的层高。纵向框架承重方案纵向框架承重方案是在纵向上布置框架主梁，在横向上布置连系梁，楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。由于连系梁截面尺寸较小，这样对于大空间房屋，净空较大，房屋布置灵活。不利的一面是进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小。 纵横向框架混合承重方案框架在纵横两个方向上均布置主梁，楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较大的现浇楼盖，通常布置成井字形式；柱网较小的现浇楼盖，楼板可以不设井字梁而直接支承在框架主梁上。由于这种方案沿两个方向传力，因此各杆件受力较均匀，整体性能也较好，通常按空间框架体系进行内力分析。在地震区，考虑到地震方向的随意性以及地震产生的破坏效应较大，因此应按双向承重方案进行布置。高层建筑承受的水平荷载较大，应设计为双向抗侧力体系，主体结构不应采用铰接，也不应采用横向为刚接、纵向为铰接的结构体系。四、建筑结构抗震设计的原则1、设防标准（1）抗震设防烈度为6度及以上地区的民用建筑，必须进行抗震设计。（2）抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度。主要城镇的抗震设防烈度可按建筑抗震设计规范GB50011-2001)附录A采用。（3）须按建筑抗震设防烈度，确定相应的抗震措施（处地震作用计算和抗力计算以外的抗震内容，包括相应规范各章所列的抗震构造措施。2、地基基础同一结构单元不宜部分采用天然地基，部分采用人工地基，同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。3、建筑体形和刚度（1）建筑的平面形状及其抗侧力构件的布置宜简单、规则、对称。（2）建筑的立面形状及其抗侧力构件的布置宜简单、规则、对称，结构的侧向刚度和水平承载力沿高度均匀变化，自下而上逐渐减小，避免出现突变。（3）当建筑为抗规表3.4.2-1和表3.4.2-2中的所列的平面不规则或竖向不规则类型时，应按规范3.4.3条的规定进行水平地震作用 计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震措施5、 结构材料和延性（1）按照结构的延性系数的大小排序，依次是钢结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构、钢筋混凝土结构、配筋砌体结构、砌体结构。（2）结构延性系数大，说明结构的变形性能好，抗震能力强。在条件许可时，建筑结构的主体结构宜用延性系数较大的结构材料。（3）对于钢筋混凝土结构，为增大结构自身的延性，宜合理确定截面尺寸，恰当配置纵筋和箍筋，加强钢筋的锚固，避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土压碎先于钢筋屈服、钢筋粘结锚固失效于构件破坏。（4）建筑的立面形状及其抗侧力构件的布置宜简单、规则、对称，结构的侧向刚度和水平承载力沿高度均匀变化，自下而上逐渐减小，避免出现突变。当建筑为抗规表3.4.2-1和表3.4.2-2中的所列的平面不规则或竖向不规则类型时，应按规范3.4.3条的规定进行水平地震作用 计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震措施，多层、高层建筑物的相关要求，应符合高规的规定。6、 结构体系（1）应能制定出明确的平面或空间计算简图。（2）应具有合理的、直接的或基本直接的传力途径。（3）应避免应少数脆弱构件或节点等薄弱环节的破坏而导致整个结构传力路线的中断。（4）应具有足够的侧向刚度、较强的水平承载力、良好的变形能力、能吸收和耗散较多的地震能量。（5）宜采用具有多道抗震防线的剪切型和弯曲型构件并用的双重或多重结构体系。（6）宜具有尽可能多的超静定次数，确保结构具有较大安全储备和内力重分配功能，在地震作用下结构能形成总体屈服机制而非楼层屈服机制。如强柱型框架属总体屈服机制构件。（7）沿结构平面和竖向，各抗侧力构件宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或者突变形成弱楼层或者薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。结构在纵、横两个主轴方向的动力特性宜相近。7、房屋高度和高宽比钢筋混凝土结构房屋的最大适用高度和高宽比，应符合抗规第6.1.1条和高规第4.2.2、4.2.3条的规定。8、结构分析（1）多遇地震作用下建筑结构处于弹性工作状态的内力和变型分析。（2）多遇地震作用下，建筑结构的弹塑性变型分析。9、结构构件的设计（1）钢筋混凝土框架设计宜符合“四强、四弱”准则强节点弱杆件框架粱柱节点域的截面抗震验算，应符合抗规附录D的要求，使杆件破坏先于节点破坏。强柱弱粱框架各楼层节点柱断弯矩设计值，应符合抗规第6.2.2、6.2.3、6.2.6和6.2.10条的要求，使两端破坏先于柱端破坏。强剪弱弯框架粱、柱的截面尺寸应满足抗规第6.2.9条的要求，框架粱端截面和框架柱的剪力设计值，应分别符合抗规第6.2.4、6.2.5条和第6.3.86.3.12的要求，使粱柱的弯曲破坏先于剪切破坏。强压弱拉框架柱的截面尺寸应满足抗规第6.3.7条的要求。框架粱、柱的纵向受拉钢筋和箍筋的配置，应分别符合抗规6.3.3、6.3.6条和第6.3.86.3.12条的要求，使粱、柱截面受拉区钢筋的屈服先于受拉区混凝土的压碎。（2）有地震作用效应组合时，仅重力荷载作用下可考虑对钢筋混凝土粱端的负弯矩设计值进行塑性调幅。（3）为确保结构具有足够的延性，所采用的高强混凝土的强度等级，8、9度时宜分别不超过C70和C60，而且在构造方面应符合抗规附录B的规定。五、建筑设计 1、工程概况工程名称： 云南大学学生公寓综合楼；工程规模：主体6层；结构类型：钢筋混凝土框架结构；工程环境：本地区抗震设防烈度为8度，第二组别，设计基本地震加速度值为0.20g；场地土类别：类；本工程抗震设防标准为8度；乙类建筑。 现浇钢筋混凝土框架抗震等级：二级结构重要性系数：二级环境类别：地面以上类，基础为二（a）设计使用年限：50年2、设计资料（1）建设地点： 昆明市一二一大街22号：（2）工程名称：云南大学学生公寓综合楼；（3）建筑面积：4500。（4）抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度值为0.2g。（5）地质条件：地基承载力的标准值为300KPa，不考虑地下水作用，水质对混凝土无侵蚀性。（6）建筑物安全等级：级。（7）设计标高：室内设计标高，室内外高差450mm。 （8）活荷载：屋面活荷载2.0，楼面活荷载2.0，走廊楼面活荷载2.0。 （9）混凝土采用C30（）， 钢筋采用 HPB235：，HRB400： 墙体的砌块采用普通砖按：3、楼面做法: 屋面： （1) 35厚590590钢筋混凝土预制板或铺地面砖 (2)10厚1:2.5水泥砂浆结合层 (3)20厚1:3水泥砂浆保护层 (4)高分子卷材一道，同材性胶粘剂二道 (5)改性沥青卷材一道，胶粘剂二道 (6)刷底胶剂一道 (7)25厚1:3水泥砂浆找平层 (8)水泥膨胀珍珠岩或水泥膨胀蛭石预制块或现浇，预制块用1:3水泥砂浆铺贴 (9)隔汽层 (10)15厚1:3水泥砂浆找平层 （11）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 （12）10厚混合砂浆 .标准层楼面 10mm面层 （1）水磨石地面 20mm水泥砂浆打底 素水泥浆结合层一道 （2）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 （3）抹灰层：10厚混合砂浆 钢筋混凝土框架设计：建筑总高为21.6m，总共6层，每层层高3.60m，室内外高差0.45m，具体情况可参见结构平面布置图。结构平面布置图第三章 设计计算内容本设计为框架结构，在计算时仅取横向一榀框架计算，所以仍然按照横向承重的方案来计算。一、梁柱截面尺寸确定 柱截面尺寸确定：根据 估算轴压比查得为0.8各层的重力荷载代表值近似取：边柱负载面积：中柱负载面积：边柱：中柱：根据计算结果综合取所有柱的面积为：一层四层为，五六层为框架梁的尺寸按下面两式来确定： 框架梁柱截面尺寸表框架计算：假定框架柱嵌固于基础顶面，框架与柱刚接，底层柱高从基础顶面算至二楼层面基顶标高根据地质条件、室内外高差，定位-1.00m，二楼层面标高为3.60m，故底层柱高为4.6m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.6m，由此可绘制出框架梁的计算简图，如图所示。框架计算简图二、竖向荷载计算：恒载1.屋面（1) 35厚590590钢筋混凝土预制板或铺地面砖(2)10厚1:2.5水泥砂浆结合层(3)20厚1:3水泥砂浆保护层(4)高分子卷材一道，同材性胶粘剂二道(5)改性沥青卷材一道，胶粘剂二道(6)刷底胶剂一道(7)25厚1:3水泥砂浆找平层(8)水泥膨胀珍珠岩或水泥膨胀蛭石预制块或现浇，预制块用1:3水泥砂浆铺贴(9)隔汽层(10)15厚1:3水泥砂浆找平层 （11）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 （12）10厚混合砂浆 合计： 2.标准层楼面 10mm面层（1）水磨石地面 20mm水泥砂浆打底 素水泥浆结合层一道（2）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 （3）抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 3. 梁线荷载（1）KL1：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （2）KL2：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （3）KL3：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （4）L1：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （5）L2：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （6）L3：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： (7) L4：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 4. 柱线荷载：5、 六层：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 一至四层：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 5、 墙线荷载：（1）边框AB轴：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （2）边框BC轴：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （3）中框AB轴：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （4）中框BC轴：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （5）L3 上的墙线荷载：自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： （6）A轴和C轴 上的墙线荷载： 墙自重： 窗自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计线荷载： （7）B轴 上的墙线荷载： 墙自重： 门自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计线荷载： （8）L1上的墙线荷载： 墙自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计线荷载： （9）L2上的墙线荷载： 墙自重： 门自重： 抹灰层：10厚混合砂浆 合计线荷载： （10）女儿墙（做法：墙高1100mm，100mm的混凝土压顶）：由以上荷载计算统计可得各楼层重力荷载值如下：；三、框架侧移刚度计算边框架计算：A-B 梁基本信息 位置梁宽梁高跨度ib(1.5I0)mmmmmKNm第6层屋面2506007.22.81E+04第5层楼面2506007.22.81E+04第4层楼面2506007.22.81E+04第3层楼面2506007.22.81E+04第2层楼面2506007.22.81E+04第1层楼面2506007.22.81E+04B-C梁基本信息位置梁宽梁高跨度ib(1.5I0)mmmmmKNm第6层屋面2507009.63.35E+04第5层楼面2507009.63.35E+04第4层楼面2507009.63.35E+04第3层楼面2507009.63.35E+04第2层楼面2507009.63.35E+04第1层楼面2507009.63.35E+04A 柱 基 本 信 息层数柱宽柱高柱长icKDAmmmmmKNmKN/m第6层5005003.60 4.34E+040.65 0.24 9.83E+03第5层5005003.60 4.34E+040.65 0.24 9.83E+03第4层7007003.60 1.67E+050.17 0.08 1.20E+04第3层7007003.60 1.67E+050.17 0.08 1.20E+04第2层7007003.60 1.67E+050.17 0.08 1.20E+04第1层7007004.60 1.30E+050.22 0.32 2.39E+04B 柱 基 本 信 息层数柱宽柱高柱长icKDBmmmmmKNmKN/m第6层5005003.60 4.34E+041.42 0.42 1.67E+04第5层5005003.60 4.34E+041.42 0.42 1.67E+04第4层7007003.60 1.67E+050.37 0.16 2.41E+04第3层7007003.60 1.67E+050.37 0.16 2.41E+04第2层7007003.60 1.67E+050.37 0.16 2.41E+04第1层7007004.60 1.30E+050.47 0.39 2.91E+04C柱基本信息柱宽柱高净高icKDCmmmmmKNm5005003.60 4.34E+040.77 0.28 1.12E+045005003.60 4.34E+040.77 0.28 1.12E+047007003.60 1.67E+050.20 0.09 1.41E+047007003.60 1.67E+050.20 0.09 1.41E+047007003.60 1.67E+050.20 0.09 1.41E+047007004.60 1.30E+050.26 0.34 2.48E+04边框架合计表：层数单榀D边框榀数KN/m2第6层3.77E+047.54E+04第5层3.77E+047.54E+04第4层5.02E+041.00E+05第3层5.02E+041.00E+05第2层5.02E+041.00E+05第1层7.78E+041.56E+05中框架计算：A-B 梁基本信息位置梁宽梁高跨度ib(2I0)mmmmmKNm第6层屋面2506007.23.75E+04第5层楼面2506007.23.75E+04第4层楼面2506007.23.75E+04第3层楼面2506007.23.75E+04第2层楼面2506007.23.75E+04第1层楼面2506007.23.75E+04B-C梁基本信息位置梁宽梁高跨度ib(2I0)mmmmmKNm第6层屋面2507009.64.47E+04第5层楼面2507009.64.47E+04第4层楼面2507009.64.47E+04第3层楼面2507009.64.47E+04第2层楼面2507009.64.47E+04第1层楼面2507009.64.47E+04A 柱 基 本 信 息层数柱宽柱高柱长icKDA单位：mmmmmKNmKN/m第6层5005003.60 4.34E+040.86 0.30 1.21E+04第5层5005003.60 4.34E+040.86 0.30 1.21E+04第4层7007003.60 1.67E+050.22 0.10 1.56E+04第3层7007003.60 1.67E+050.22 0.10 1.56E+04第2层7007003.60 1.67E+050.22 0.10 1.56E+04第1层7007004.60 1.30E+050.29 0.34 2.55E+04B 柱 基 本 信 息层数柱宽柱高柱长icKDB单位：mmmmmKNmKN/m第6层5005003.60 4.34E+041.89 0.49 1.95E+04第5层5005003.60 4.34E+041.89 0.49 1.95E+04第4层7007003.60 1.67E+050.49 0.20 3.05E+04第3层7007003.60 1.67E+050.49 0.20 3.05E+04第2层7007003.60 1.67E+050.49 0.20 3.05E+04第1层7007004.60 1.30E+050.63 0.43 3.18E+04C柱基本信息层数柱宽柱高柱长icKDC单位：mmmmmKNmKN/m第6层5005003.60 4.34E+041.03 0.34 1.37E+04第5层5005003.60 4.34E+041.03 0.34 1.37E+04第4层7007003.60 1.67E+050.27 0.12 1.82E+04第3层7007003.60 1.67E+050.27 0.12 1.82E+04第2层7007003.60 1.67E+050.27 0.12 1.82E+04第1层7007004.60 1.30E+050.34 0.36 2.66E+04中框架合计表：层数单榀D中框榀数KN/m6第6层4.53E+042.72E+05第5层4.53E+042.72E+05第4层6.44E+043.86E+05第3层6.44E+043.86E+05第2层6.44E+043.86E+05第1层8.39E+045.03E+05四、横向水平地震作用下框架结构的内力侧移计算：自震周期计算（用能量法计算）：层号重力荷载610564.261.06E+043.47E+054.56E-012.20E+034.82E+03510699.942.13E+043.47E+054.26E-011.94E+034.56E+03410953.963.22E+044.87E+053.65E-011.46E+033.99E+03311207.984.34E+044.87E+052.98E-019.98E+023.34E+03211207.985.46E+044.87E+052.09E-014.90E+022.34E+0319165.276.38E+046.59E+059.68E-028.59E+018.87E+02表中: ，由边框架合计表和中框架合计表求得。水平地震力作用及楼层地震剪力计算：层次hiHiGiGiHiGiHi/GiHiFiVi63.622.610564.26 238752.25 0.272 786.20 786.20 53.61910699.94 203298.92 0.232 669.46 1455.66 43.615.410953.96 168690.97 0.192 555.49 2011.15 33.611.811207.98 132254.11 0.151 435.51 2446.66 23.68.211207.98 91905.40 0.105 302.64 2749.30 14.64.69165.27 42160.26 0.048 138.83 2888.13 因其结构高度不超过40m，变形以剪切型为主，故可按用底部剪力法计算遂层地震作用，结构横向水平地震作用标准值计算，即：地震分组二组，场地类，（8度）， （，），需考虑结构顶部附加集中作用。由可求得作用在各楼层上的水平地震作用：各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表：层次FiVi6786.20 786.20 5669.46 1455.66 4555.49 2011.15 3435.51 2446.66 2302.64 2749.30 1138.83 2888.13 水平地震力作用下的位移验算横向水平地震力作用下的位移验算：层次ViDiVi/Di6786.20 347323.29 0.0023 0.0006 51455.66 347323.29 0.0042 0.0012 42011.15 486512.62 0.0041 0.0011 32446.66 486512.62 0.0050 0.0014 22749.30 486512.62 0.0057 0.0016 12888.13 658869.90 0.0044 0.0010 由表可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值0.00161/550=0.0018，满足要求。五、水平地震作用下轴横向框架计算：在水平地震作用下，框架柱减力及弯矩计算采用D值法，其计算结果见下表水平地震作用框架剪力及弯矩标准值柱号层次层高hi层间剪力Vik层间刚度Di各柱刚度DimDim/DVim=Dim/D*VikKyM下M上A63.6786.20 347323.29 9834.47 0.03 22.26 0.650.324.04 56.10 53.61455.66 347323.29 9834.47 0.03 41.22 0.650.459.35 89.03 43.62011.15 486512.62 12008.07 0.02 49.64 0.170.3460.76 117.94 33.62446.66 486512.62 12008.07 0.02 60.39 0.170.47102.18 115.22 23.62749.30 486512.62 12008.07 0.02 67.86 0.170.67163.67 80.62 14.62888.13 658869.90 23899.69 0.04 104.76 0.220.92443.36 38.55 B63.6786.20 347323.29 16684.43 0.05 37.77 1.42 0.3750.31 85.66 53.61455.66 347323.29 16684.43 0.05 69.93 1.42 0.45113.28 138.45 43.62011.15 486512.62 24078.84 0.05 99.54 0.37 0.4143.33 215.00 33.62446.66 486512.62 24078.84 0.05 121.09 0.37 0.45196.17 239.76 23.62749.30 486512.62 24078.84 0.05 136.07 0.37 0.54264.52 225.33 14.62888.13 658869.90 29101.84 0.04 127.57 0.47 0.76445.97 140.83 C63.6786.20 347323.29 11189.65 0.03 25.33 0.77 0.3431.00 60.18 53.61455.66 347323.29 11189.65 0.03 46.90 0.77 0.467.53 101.30 43.62011.15 486512.62 14091.96 0.03 58.25 0.20 0.3573.40 136.31 33.62446.66 486512.62 14091.96 0.03 70.87 0.20 0.45114.81 140.32 23.62749.30 486512.62 14091.96 0.03 79.63 0.20 0.6172.01 114.67 14.62888.13 658869.90 24813.52 0.04 108.77 0.26 0.86430.29 70.05 注：表中Vik第i层第k号柱的减力。y反弯点高度系数，均查表求得，y值计算见下表。M下柱下端弯矩，M下=。M上柱下端弯矩，M上=。y值计算表y值计算柱号层次Ky01y12y23y3yA60.65 0.310100.350.65 0.41010100.440.17 0.341010100.3430.17 0.471010100.4720.17 0.710101.278-0.030.6710.22 0.970.783-0.050.92B61.42 0.3710100.3751.42 0.451010100.4540.37 0.41010100.430.37 0.451010100.4520.37 0.5510101.278-0.010.5410.47 0.770.783-0.010.76C60.77 0.3410100.3450.77 0.41010100.440.20 0.351010100.3530.20 0.451010100.4520.20 0.6510101.278-0.050.610.26 0.910.783-0.050.86柱上下端弯矩求得后，利用节点平衡，求在水平地震作用下的梁端，利用平衡条件可求梁端剪力及柱轴力，计算见下表：框架梁端弯矩，剪力及柱轴力层次AB跨BC跨柱轴力lM左M右VblM左M右VbNaNbNc67.256.10 39.09 13.22 9.646.56 60.18 11.12 -13.22 2.10 11.12 57.2113.07 86.15 27.67 9.6102.61 132.30 24.47 -40.89 5.30 35.59 47.2177.29 149.83 45.43 9.6178.45 203.84 39.82 -86.33 10.92 75.41 37.2175.98 174.85 48.73