河南工程学院汇知教学楼设计计算书(终稿).doc

河南工程学院汇知教学楼设计 学校代码：11517 学 号：201110812141 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计 题 目 河南工程学院汇知教学楼设计 学生姓名 刘肖阳 专业班级 土木工程1141 学 号 201110812141 学 院 土木工程学院 指导教师(职称) 徐云博 副教授 完成时间 2015年 6 月 26 日 目 录中文摘要I英文摘要II1 绪论11.1 建筑设计背景11.2 建筑方案及方案说明11.3 课题研究的意义22 框架截面尺寸估算及计算简图32.1 结构平面布置32.2 框架梁截面尺寸估算32.3 框架柱截面尺寸估算42.4 楼板柱截面尺寸估算52.5 框架计算简图的确定53 框架结构刚度参数计算63.1 梁柱线刚度计算63.2 柱的抗侧刚度计算64 荷载计算74.1 恒载标准值计算74.2 活荷载标准值计算114.3 荷载分类114.4 重力荷载代表值125 框架内力计算125.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算125.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和位移计算185.3 恒荷载作用下框架结构的内力计算215.4 活荷载作用下框架结构的内力计算306 内力组合376.1 框架梁的内力组合376.2 框架柱的内力组合377 截面设计及配筋计算487.1框架梁截面设计487.2 框架柱截面设计558 楼板截面设计及配筋计算648.1 楼板平面布置648.2 恒荷载标准值计算648.3 活荷载标准值计算658.4 荷载设计值计算658.5 楼面板配筋计算668.6 屋面板配筋计算699 楼梯设计719.1 设计资料719.2 梯段板设计719.3 平台板设计739.4 平台梁设计7310 基础设计7610.1 设计资料7610.2 荷载计算7610.3 地基承载力设计值的确定7610.4边柱独立基础设计7710.5 中柱联合基础设计79结束语83致谢84参考文献85河南工程学院汇知教学楼设计摘 要本设计研究的内容是河南工程学院汇知教学楼。采用框架结构，主体结构为五层，主体结构标高19.500m，总建筑面积5005.40m2。在设计中楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。本设计主要包括建筑设计部分和结构设计部分，建筑设计部分主要包括建筑平面、立面、剖面的设计；结构设计方面包括了结构的布置、结构构件的配筋设计，具体有柱梁板设计、楼梯间计算、内力组合、框架配筋等方面。最后依据计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制结构施工图和建筑施工图，写出相应的设计说明以及结构设计计算书。关键词 框架结构；结构抗震；结构设计；内力计算ITHE DESIGN FOR HUIZHI TEACHING BUILDING OF HENAN INSTITUTE OF ENGINEERINGABSTRACT The design of the study content is school building. Using frame structure, the main structure is divided into five layers, the elevation of 19.50m, the total construction area of 5005.40m2. In the design of the building, roof were using cast-in-place reinforced concrete structure. The design principle of practical, safe, economic, beautiful design. Strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards, is a comprehensive scientific considerations on all aspects of the design. The design includes architectural design and structural design part. The design mainly includes building plane, elevation, section; structural design includes the reinforcement design of structural arrangement, structural components, specifically the column beam plate design, staircase, the combination of internal force calculation, the framework reinforcement etc. Finally, according to the calculation results, the corresponding structural requirements, drawing construction drawing and construction drawing design, write the corresponding and structure design calculations.KEY WORDS frame structure; seismic; structural design; internal force calculationI1 绪论1.1 建筑设计背景1.1.1 建筑概况设计题目：河南工程学院汇知教学楼设计建筑层数：五层建筑面积：5005.40m2 建筑总高度：19.500m结构类型：现浇钢筋混凝土框架结构1.1.2 设计资料及设计依据（1）建筑物设计使用年限50年。（2）场地条件：建筑用地地形平缓，常年地下水位低于地面下8m，无侵蚀性；场地类别为II类。（3）气象条件：1）冬季采暖室外计算温度-12C。夏季通风室外空气计算温度30C。2）室内计算温度：卫生间、楼梯间、大厅为16C，其它均为18C。2）主导风向：东北。冬季平均风速1.9米/秒，夏季2.2米/秒，基本风压0.45kN/m2。3）基本雪压：0.40kN/m2。4）年降雨量：632mm；日最大降雨量：92mm；时最大降雨量：56mm；雨季集中在9、10月份。5）室内地坪标高0.000相当于绝对高程418.27。（4）地质条件：地基承载力=200kpa；（5）抗震等级：地震设防烈度：7度。（6）结构环境类别：一类环境。1.2 建筑方案及方案说明1.2.1 建筑方案初步设计根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。具体如下：（1）柱网尺寸采用4.20m7.50m开间取为4.20m，进深为7.50m，小教室开间取8.40m，进深取7.50m。（2）主要房间平面设计房间门设置：根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为1000mm，开启方向朝房间内侧。走道两端的门采用等宽双扇门，大厅的门采用两个双扇玻璃门。房间窗设置：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。（3）防火设计该建筑为高度不超过24m的多层建筑，防火等级为三级，将每一层划分为一个防火区间，则每层长度55.20m小于允许长度150m，每层的建筑面积1025.82m2小于最大允许面积2500 m2。该建筑设有三部楼梯，满足防火规范要求。1.2.2 建筑施工图设计建筑设计和结构设计互相影响、互相配合、互相制约，所以，在绘制建筑施工图过程中，遇到问题及时修改。在施工图设计过程中，结合相关的规范考虑全面，按照制图统一标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。设计深度应满足施工要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。1.3 课题研究的意义通过河南工程学院汇知教学楼设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关规范和资料进行综合楼建筑方案设计和框架结构在抗震设防烈度为7度时的结构计算，熟悉工程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题及绘制施工图的能力。2 框架截面尺寸估算及计算简图2.1 结构平面布置（1）根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共5层。（2）结构采用双向承重，整体性和受力性能都很好。（3）外墙采用240mm厚水泥空心砖，内墙采用240mm加气混凝土砌块轻质隔墙。（4）混凝土等级选用：梁、板、柱均选用C30。根据建筑功能要求及框架结构体系，通过分析荷载传递路线确定梁系布置方案，本设计取主体结构进行计算分析。如图2-1。图2-1 柱网平面布置图2.2 框架梁截面尺寸估算框架梁、柱的截面尺寸应满足承载力、刚度和施工的要求，设计尺寸时可参考以往经验确定，同时满足构造要求。以下给出截面尺寸估算公式：纵向框架梁：h=(1/81/12)L= (1/81/12) 4200(取跨度较大)=350525 L纵向外柱距，取h=400mm b=(1/21/3)h=133.3200，考虑构造要求取b=250mm 横向边跨梁：h=(1/81/12)L= (1/81/12) 7500=625937.5 L纵向外柱距，取h=700mm b=(1/21/3)h=233.3350，取b=300mm横向中跨梁：h=(1/81/12)L= (1/81/12) 3000=250375 L纵向外柱距，考虑构造要求取h=400mm b=(1/21/3)h=133.3200，考虑构造要求取b=300mm2.3 框架柱截面尺寸估算 (2-1)式中：根据抗震设防烈度为7度时取0.85，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25， 各层的重力荷载代表值取14kN/m2柱的负荷面积，如图2-2所示，对于边柱为4.203.75=15.75m2，对于中柱为4.205.25=22.05m2 图2-2 柱的负荷面积边柱=133.64103mm2 中柱=179.90103mm2 如取柱截面为矩形，初选柱的截面尺寸为：边柱为bh=500mm500mm=250.0103mm2133.64103mm2中柱为bh=500mm500mm=250.0103mm2179.90103mm22.4 楼板柱截面尺寸估算4.20m=0.093m，取楼板厚h=100mm 2.5 框架计算简图的确定框架的计算单元如图2-3所示，取轴的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼层，基顶的标高根据地址条件室内外高差定为1.00m，一层楼面标高为3.900m，室内外高差为0.60m。故底层的柱子高度=1.00+3.90=4.90m，二层柱高楼面算至上一层楼面(即层高)故均为3.90m。由此给出框架计算简图如图2-3所示。图2-3 框架截面尺寸图3 框架结构刚度参数计算3.1 梁柱线刚度计算框架侧移刚度横梁线刚度计算过程见表3-1，柱线刚度计算结果见表3-2。表3-1 横梁线刚度计算表类别层次(N/m)(mm)()边梁153.01043007008.5810975003.43101051450.0 68600.0中梁153.01043004000.1610930001.60101024000.032000.0 表3-2 柱线刚度计算表层次(mm)(mm2)(mm4)()2639003.01045005000.52110940064.1 149003.01045005000.52110931887.8 3.2 柱的抗侧刚度计算（1）底层：，（2）标准层：， 故横向框架的侧移刚度见表3-3表3-3 横向框架各层侧向D值构件名称合计5层边框梁A/D轴柱1.284 0.391 12360 49439 882930 B/C轴柱1.883 0.485 15329 61317 中框梁A/D轴柱1.712 0.461 14579 349904 B/C轴柱2.511 0.557 17595 422270 23层边框梁A/D轴柱1.284 0.391 12360 49439 882930 B/C轴柱1.883 0.485 15329 61317 续表3-3 横向框架各层侧向D值中框梁A/D轴柱1.712 0.461 14579 349904 B/C轴柱2.511 0.557 17595 422270 1层边框梁A/D轴柱1.613 0.585 9321 37286 594612 B/C轴柱2.366 0.656 10462 41848 中框梁A/D轴柱2.151 0.639 10179 244286 B/C轴柱3.155 0.709 11300 271192 4 荷载计算4.1 恒载标准值计算（1）屋面：防水层(刚性)：30mm厚C20混凝土防水 240.030=0.72 kN/m2防水层(柔性)：三毡四油铺小石子 0.40 kN/m2找平层：15mm厚水泥砂浆 200.015=0.30 kN/m2找坡层：40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平 0.0414=0.56 kN/m2保温层：80mm厚矿渣水泥 14.30.08=1.16 kN/m2结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 250.10=2.50 kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆 170.01=0.17 kN/m2合计： 5.81 kN/m2屋面的面积取到墙外包尺寸线 屋面面积：（55.2+0.24）（18.0+0.24）=1011.23 m21011.235.81=5875.22kN（2）各层走廊及楼面：大理石面层，水泥砂浆擦缝30mm厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2mm厚素水泥 1.16 kN/m2水泥浆结合层一道结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 250.100=2.50 kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆 170.01=0.17 kN/m2合计： 3.83 kN/m2一层四层楼面面积：（55.2+0.24）（18.0+0.24）=1011.23 m21011.233.83=3872.99kN（3）梁、柱梁净跨计算横梁 1层5层：AB、CD 跨：7500-500=7000 mm BC跨：3000-500=2500 mm 纵梁1层5层：1-2跨、13-14跨：4200-500=3700 mm 2-13轴之间梁跨：4200-500=3700 mm次梁：4200-300=3900 mm柱净高可取层高减去板厚，计算结果见表4-1。表4-1 梁、柱重力荷载标准值层次构件mmm25边横梁0.30.6251.054.73 7.00 28926.10 1399.86 中横梁0.30.3251.052.36 2.50 1482.69 次 梁0.20.3251.051.58 3.90 212.29 纵 梁0.250.3251.051.97 3.70 52378.79 柱0.50.5251.16.88 3.80 561463.00 1463.00 1边横梁0.30.6251.054.73 7.00 28926.10 1399.86 中横梁0.30.3251.052.36 2.50 1482.69 次 梁0.20.3251.051.58 3.90 212.29 纵 梁0.250.3251.051.97 3.70 52378.79 柱0.50.5251.16.88 4.80 561848.00 1848.00 注：为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增加系数。g表示单位长度构件重力荷载。n为构件数量。：梁长度取净跨，柱长度取净高。：对现浇板肋梁楼盖，因为板自重已计入楼面（屋面）的恒荷载中，故计算梁自重时高度应取梁原厚减去板厚。（4）墙外墙采用240mm厚水泥空心砖（容重9.8 kN/m3），内墙采用240mm厚加气混凝土砌块（容重5.5 kN/m3）外墙水刷石外墙面 0.5 kN/m2240mm厚水泥空心砖 0.249.8=2.352kN/m2水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m2合计： 3.212 kN/m2内墙240mm厚加气混凝土砌块 0.245.5=1.32 kN/m2水泥粉刷内墙面 0.362=0.72 kN/m2合计： 2.04 kN/m2女儿墙水刷石外墙面 0.5 kN/m2240mm厚普通砖 0.2418.0=4.32 kN/m2防水卷材 0.10 kN/m2合计： 4.92 kN/m2（5）门、窗房间门采用木门（单位面积重力荷载为0.2 kN/m2 ），窗采用铝合金门窗（单位面积重力荷载为0.4 kN/m2），底层入口处：两侧门与中间门采用钢塑玻璃门（单位面积重力荷载为0.4 kN/m2）。面积计算：5层：外墙面积：3.43.54+3.73.510+4.93.52-3.02.626+7.03.24+2.53.52-2.12.52=105.90m2外墙门窗面积：3.02.626+2.12.52=213.90m2内墙面积：3.43.54+3.73.520+4.93.5-1.02.712-1.52.15-1.82.12-1.82.72-2.11.512+7.03.214=534.12m2内墙门窗面积：木门1.02.712+1.52.15+1.82.12+1.82.72=65.43m2 铝合金窗2.11.512=37.80m2女儿墙自重：0.9（55.22+18.02）4.92=648.26kN外墙自重：105.903.212=340.15 kN外墙门窗重：213.900.4=85.56 kN内墙自重：534.122.04=1089.60 kN内墙门窗重：65.430.2+37.800.4=28.21 kN墙总重：340.15+861.84=1201.99 kN门窗总重：85.56+28.21=113.77 kN24层：外墙面积：3.43.54+3.73.510+4.93.52-3.02.626+7.03.24+2.53.52-2.12.52=105.90m2外墙门窗面积：3.02.626+2.12.52=213.90m2内墙面积：3.43.54+3.73.520+4.93.5-1.02.712-1.52.15-1.82.12-1.82.72-2.11.512+7.03.214=534.12m2内墙门窗面积：木门1.02.712+1.52.15+1.82.12+1.82.72=65.43m2 铝合金窗2.11.512=37.80m2外墙自重：105.903.212=340.15 kN外墙门窗重：213.900.4=85.56 kN内墙自重：534.122.04=1089.60 kN内墙门窗重：65.430.2+37.800.4=28.21 kN墙总重：340.15+861.84=1201.99 kN门窗总重：85.56+28.21=113.77 kN1层：外墙面积：3.43.54+3.73.521-3.02.625+7.03.24+2.53.52-1.83.44=99.72m2外墙门窗面积：3.02.625+1.83.44=219.48m2内墙面积：3.43.54+3.73.521-1.02.711-1.52.16-1.82.12-1.82.72-2.11.512+7.03.215=551.87m2内墙门窗面积：木门1.02.711+1.52.16+1.82.12+1.82.72=65.88m2 铝合金窗2.11.512=37.80m2外墙自重：99.723.212=320.30 kN外墙门窗重：219.480.4=87.79 kN内墙自重：551.872.04=1125.81 kN内墙门窗重：65.880.2+37.800.4=28.30 kN墙总重：320.30+1125.81=1446.11 kN门窗总重：87.79+28.30=116.09 kN4.2 活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得上人屋面均布荷载标准值 2.0 kN/m2楼面均布荷载标准值 2.5 kN/m2走廊均布荷载标准值 3.5 kN/m2楼梯均布荷载标准值 3.5 kN/m22层5层均布活荷载：140.583.5+（27.84+27.84+38.68）3.5+（27.842+29.514+60.724+123.132+38.48）2.5=2084.39kN（2）屋面雪荷载标准值：Sk=s0=1.00.40 kN/m2=0.40 kN/m2 屋面活荷载：（55.20-0.24）（18.00-0.24）0.40=244.02 kN。4.3 荷载分类将各层各构件荷载分类，计算各层何荷载代表值，列入表4-2中其中各层自重为：楼面恒载、50%楼面均布活荷载、纵横梁自重、楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重和门窗。顶层自重为：屋面恒载、50%屋面雪荷载、纵横墙自重、半层柱自重、上下半层墙体自重。表4-2 重力荷载代表值计算表（单位：kN）层次梁柱板墙门窗活荷载Gi51399.86731.505875.221249.25556.885122.019434.7341399.861463.003872.991201.99113.771042.1959093.80531399.861463.003872.991201.99113.771042.1959093.80521399.861463.003872.991201.99113.771042.1959093.80511399.861848.003872.991446.11116.091042.1959725.2454.4 重力荷载代表值图4-1 各质点的重力荷载代表值5 框架内力计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算5.1.1 横向自振周期计算用假想顶点位移计算结构基本自振周期，计算过程见表5-1表5-1 假想顶点位移T计算结果层次Gi(kN)Gi(kN)D(kN/m)59434.73 9434.73 882930 0.011 0.183 49093.81 18528.54 882930 0.021 0.172 39093.81 27622.34 882930 0.031 0.151 29093.81 36716.15 882930 0.042 0.120 19725.25 46441.39 594612 0.078 0.078 结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数=0.7，则结构的基本自振周期为：=1.70.7=0.509s 5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地为类，设计地震分组为第一组，由表查得=0.08。结构高度不超过，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，结构总水平地震作用标准值按下式计算，即。=0.8546441.39=39475.18kN=0.114339475.18=4512.22kN因ss，所以要考虑顶部附加水平地震力作用。=0.080.509+0.07=0.1107=0.11074512.22=499.44kN=(1-0.1107)4512.22=4012.79kN各质点水平地震作用按式计算，具体计算过程见表5-2。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图5-1。表5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次520.50 9434.73 193411.97 0.3292 1485.38 499.44 1984.82 416.60 9093.81 150957.16 0.2569 1159.33 3144.15 312.70 9093.81 115491.32 0.1966 886.96 4031.11 28.80 9093.81 80025.48 0.1362 614.58 4645.69 14.90 9725.25 47653.70 0.0811 365.97 5011.66 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布图(a)水平地震作用分布 (b)层间剪力分布图5-1 横向水平地震作用及楼层地震剪力5.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构析层间位移和顶点位移分别按式，计算，计算过程见表5-3，表中还计算各层的层间弹性位移角表5-3 横向水平地震作用下的位移验算层次51984817.5 882930 2.2480 24.0648 39001/1735 43144148.0 882930 3.5610 21.8168 39001/1095 34031105.6 882930 4.5656 18.2557 39001/854 24645690.4 882930 5.2617 13.6901 39001/741 15011664.3 594612 8.4285 8.4285 49001/581 由表5-3可见，最大层间弹性位移角发生在第1层其值为1/5811/550，满足式的要求，其中由建筑抗震设计规范表1.21查得。5.1.4 水平地震作用下框架内力计算以图2-2中轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。表5-4 各层柱反弯点位置、剪力、柱梁端弯矩计算表层号柱号D5边柱1984.82 14579 882930 32.774 1.504 2.396 78.53 49.29 78.53 60.42 中柱17595 39.552 1.660 2.240 88.60 65.65 28.18 28.18 4边柱3144.15 14579 882930 51.918 1.699 2.201 114.28 88.20 163.57 136.41 中柱17595 62.655 1.755 2.145 134.40 109.96 63.63 63.63 3边柱4031.11 14579 882930 66.563 1.894 2.006 133.54 126.06 221.74 181.80 中柱17595 80.330 1.950 1.950 156.64 156.64 84.80 84.80 2边柱4645.69 14579 882930 76.712 1.950 1.950 149.59 149.59 275.65 229.92 中柱17595 92.577 1.950 1.950 180.53 180.53 107.25 107.25 1边柱5011.66 10179 594612 85.790 2.695 2.205 189.17 231.20 338.75 266.30 中柱11300 95.239 2.695 2.205 210.00 256.67 124.22 124.22 注：表中量纲为，V量纲为kN，（1）柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两柱为压力（2）表中单位为，V单位为kN，l单位为m。表5-5 各层地震作用剪力、轴力计算表层号柱号柱剪力梁剪力跨中弯矩边柱轴力5边柱32.77 18.53 9.06 18.53 中柱39.55 18.79 0.00 0.26 4边柱51.92 40.00 13.58 58.52 中柱62.66 42.42 0.00 2.69 3边柱66.56 53.80 19.97 112.33 中柱80.33 56.54 0.00 5.42 2边柱76.71 67.41 22.87 179.74 中柱92.58 71.50 0.00 9.51 1边柱85.79 80.67 36.23 260.41 中柱95.24 82.82 0.00 11.65 5.1.5 水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图 图5-2 地震荷载作用下弯矩图(kNm)图5-3 地震荷载作用下剪力图（kN）图5-4 地震荷载作用下柱轴力图（kN）5.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和位移计算5.2.1 各层楼面处集中风荷载标准值的计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表5-6：w=Z S Z 0 本地区基本风压为：w0=0.45kN/m2Z 风压高度变化系数，地面粗糙度为B类S 风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的S=1.3Z 以为房屋总高度小于30米所以Z=1.0 下层柱高 上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍B 迎风面的宽度B=4.20m表5-6 集中风荷载标准值层号离地高度(Z/m)ZZSw0 (kN/m2 )(m)(m)k(kN)520.11.251711.30.453.91.29.69 416.21.166411.30.453.93.911.18 312.31.064411.30.453.93.910.20 28.41.000011.30.453.93.99.58 14.51.000011.30.453.94.910.81 风荷载作用下的计算简图： 图5-5 风荷载作用下荷载分布图(kN)5.2.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算（1）框架梁柱线刚度计算见第3章3.1节计算所得。（2）侧移刚度D计算具体详见下面的各柱D值及剪力分配系数表：表5-7 各柱D值及剪力分配系数表层号及层高柱位置5层（3.9m）边柱1.712 0.461 14579 64348 0.227 中柱2.511 0.557 17595 64348 0.273 24层（3.9m）边柱1.712 0.461 14579 64348 0.227 中柱2.511 0.557 17595 64348 0.273 1层(4.9m)边柱2.151 0.639 10179 42956 0.237 中柱3.155 0.709 11300 42956 0.263 （3）风荷载作用下框架侧移计算根据上面计算得到的水平风荷载，由式计算层间剪力。再按下面两式分别计算各层的相对侧移和绝对侧移。ui = Vi/D ij ， u i=（u）k各层的层间弹性位移角=。计算过程见表5-8：表5-8 风荷载作用下层间剪力及侧移计算层号Fi（kN）Vi（kN）Di(N/mm)ui（mm）ui（mm）ui/hi59.69 9.69 64348 0.1506 2.7871 1/25905 411.18 20.86 64348 0.3242 2.6365 1/12028 310.20 31.06 64348 0.4827 2.3123 1/8079 29.58 40.65 64348 0.6317 1.8295 1/6174 110.81 51.46 42956 1.1979 1.1979 1/3256 由表5-8可见，最大层间弹性位移角发生在第1层其值为1/32561/550，满足式的要求，其中由建筑抗震设计规范表1.21查得。5.2.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算（1）柱端弯矩计算柱端剪力计算如下：柱端弯矩计算如下：，表5-9 各层柱反弯点位置、剪力、柱梁端弯矩计算表层号柱号D5边柱9.69 14579 64348 2.195 1.504 2.396 5.26 3.30 中柱17595 2.649 1.660 2.240 5.93 4.40 4边柱20.86 14579 64348 4.727 1.699 2.201 10.41 8.03 中柱17595 5.705 1.755 2.145 12.24 10.01 3边柱31.06 14579 64348 7.038 1.894 2.006 14.12 13.33 中柱17595 8.494 1.950 1.950 16.56 16.56 2边柱40.65 14579 64348 9.209 1.950 1.950 17.96 17.96 中柱17595 11.114 1.950 1.950 21.67 21.67 1边柱51.46 10179 42956 11.659 2.695 2.205 25.71 31.42 中柱11300 14.070 2.695 2.205 31.02 37.92 注：表中M量纲为，V量纲为kN，（1）柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两柱为压力（2）表中单位为，V单位为kN，l单位为m。（2）梁柱剪力轴力计算梁端弯矩按下式计算：中柱： 边柱：表5-10 各层地震作用剪力、轴力计算表层号柱号柱剪力梁剪力跨中弯矩柱轴力5边柱5.26 4.05 2.19 1.24 0.61 1.24 中柱1.89 1.89 2.65 1.26 0.00 0.02 4边柱13.71 11.34 4.73 3.34 1.18 4.58 中柱5.29 5.29 5.70 3.53 0.00 0.21 3边柱22.15 18.12 7.04 5.37 2.01 9.95 中柱8.45 8.45 8.49 5.64 0.00 0.47 2边柱31.29 26.07 9.21 7.65 2.61 17.60 中柱12.16 12.16 11.11 8.11 0.00 0.93 1边柱43.67 29.34 14.65 9.73 7.16 27.33 中柱23.35 23.35 17.68 15.57 0.00 6.77 5.3 恒荷载作用下框架结构的内力计算5.3.1 计算单元板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图5-6所示。图5-6 板传荷载示意图5.3.2 荷载计算（1）屋面层框架计算qAB计算板的恒荷载为5.81 kN/m2，传递给AB段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：=5.812.101-2(2.10/7.5)2+(2.10/7.5)3=10.556kN/m因为左右两边板传递荷载，所以板传荷载为：10.5562=21.11kN/m因为梁自重为4.73kN/m，所以：qAB=21.11+4.73=25.84kN/mqBC计算板的恒荷载为5.81 kN/m2，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：=5.811.505/8=5.447kN/m因为左右两边板传递荷载，所以板传荷载为：5.4472=10.89kN/m因为梁自重为2.36kN/m，所以：qBC=10.89+2.36=13.26kN/mFA计算FA是由KL-A传来的集中荷载，由三部分组成，一部分来自KL-A自重，一部分来自板传荷载q1，还有一部分来自女儿墙：q1=5/85.812.10=7.63kN/m则FA=7.634.20+4.924.20+(4.2-0.5)1.97=59.98kNFB计算FB是由KL-B传来的集中荷载，由两部分组成，一部分来自KL-B自重，一部分来自板传荷载q1：q1=5/85.812.10=7.63kN/mq2=5.811.501-2(1.50/4.2)2+(1.50/4.2)3=6.889kN/m则FB=(7.63+6.89)4.20+(4.2-0.5)1.97=68.24kN（2）楼面层框架计算qAB计算板的恒荷载为3.83 kN/m2，传递给AB段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：=3.832.101-2(2.10/7.5)2+(2.10/7.5)3=6.958kN/m因为左右两边板传递荷载，所以板传荷载为：6.9582=13.92kN/m因为梁自重为4.73kN/m，所以：qAB=13.92+4.73=18.64kN/mqBC计算板的恒荷载为3.83 kN/m2，传递给BC段为三角形荷载，等效转化为均布荷载为：=3.831.505/8=3.591kN/m因为左右两边板传递荷载，所以板传荷载为：3.5912=7.18kN/m因为梁自重为2.36kN/m，所以：qBC=7.18+2.36=9.54kN/mFA计算FA是由KL-A传来的集中荷载，由三部分组成，一部分来自KL-A自重，一部分来自板传荷载q1，还有一部分来自外墙：q1=5/83.832.10=5.03kN/m则FA=5.034.20+(4.2-0.5)1.97+3.212(3.73.5-3.02.6)+0.353.02.6=47.67kNFB计算F