某教学楼计算书.doc

第一章 设计任务及基本要求
1.1 设计原始资料
1.1.1 工程概况
该工程安徽省江淮地区某区中学教学楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，建筑面积6331.5㎡，建筑物共5层（局部），标准层层高3.4m，总高度19.4m，室内外高差0.300m，基础采用柱下独立基础。
1.1.2 设计条件
一、抗震设防烈度：设防烈度7度，抗震设计分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.1g；
二、基本风压： 0.35KN/m2，B类粗糙度；
三、雪荷载标准值：0.55KN/m2；
四、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。
五、工程地质条件：拟建场地地形平坦，拟建物根据教学楼地址勘察报告情况如下：表层为杂填土，厚0.5（或0.9米）杂色，结构松散，主要由煤渣，碎石，粘土等组成，r=19KN/M3。表层土以下为粉质黏土层（未钻透），黄褐色，硬塑状态，分部较均匀，FaK=240KPa,e=0.78,根据设计任务书结构及建议：①层杂填土，工程地址条件差，应清除，地下水主要为上层滞水和孔隙水，水位埋深2.1米，地下水对混凝土无侵蚀，建议选用②层粘土为持力层，基础选天然浅基础，施工时注意排水，抗震设防该地区为7度设防，第一组加速度0.1g。
表1-1 建筑地层特征
层序
地层名称
状态
地层包含物
厚度
（m）
地基承载力特征值fak（kPa）
1
杂填土
可塑
黑灰色含少量碎砖
1.0～1.4
80
2
粉质粘土
可塑
黄灰色含氧化铁
0.8～1.1
220
3
粘土
硬塑
褐黄色含少量氧化铁铁锰结合
未钻穿
280

1.2 建筑设计任务及要求
一、基本要求：
满足建筑功能要求，根据已有的设计规范，遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则，对建筑方案分析其合理性，绘制建筑施工图。
二、规定绘制的建筑施工图为：
1、底层平面图：比例 1：100
2、其它层平面图：比例 1：100
3、建筑主要立面图：比例 1：100
4、建筑主要剖面图（剖到楼梯）：比例 1：100
5、施工图说明、门窗表：
1.3结构设计任务及要求
一、基本要求：
在建筑设计和结构承重体系、抗震方面要求以及场地地址条件，合理地进行结构方案和结构布置的确定，确定整体结构方案，统一构件编号及各种构件的 定位尺寸、绘制结构布置图，在主体部分选取一榀框架的竖向荷载及内力计算、内力分析和组合，梁、柱截面配筋和构造要求；柱下基础荷载及内力计算、配筋计算。
二、规定绘制的结构施工图为：
1、二层或其它层结构平面布置图：比例 1：100
2、框架结构配筋图：比例 1:100
3、楼梯结构配筋图：比例 1：25
5、主体结构基础平面及基础配筋图：比例 1：30、1：100
三、结构设计计算书内容：
说明结构选型和结构布置的理由及设计依据，列出计算的所有步骤和全部内容及全过程计算结果.

第二章 建筑设计说明及结构设计
1建筑说明
1.1 工程概况
该工程安徽省江淮地区某区中学教学楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，建筑面积6331.5㎡，建筑物共5层（局部），标准层层高3.4m，总高度19.4m，室内外高差0.300m，基础采用柱下独立基础
1.2 设计资料
1) 本建筑设计使用年限为50年.
2) 耐火等级为2级.
3) 基本风压=0.35 KN/M2，基本雪压=0.55 KN/M2.
4) 建筑结构安全等级为二级；抗震设防烈度为7度；建筑场地类别为2类，建筑抗震设防类别为丙类.
1.3 总平面设计
总平面布置的基本原则：
1) 应根据一个建筑群的组成和使用功能，结合所处位置和用地条件、有关技术要求，综合研究新建的、原有的建筑物、构筑物和各项设施等相互之间的平面和空间关系，充分利用土地，合理进行总体布局，使场地内各组成部分成为有机的整体，并与周围环境相协调而进行的设计。
2) 应结合地形、地质、气象条件等自然条件布置，有效组织地面排水，进行用地范围内的竖向布置。
3) 建筑物的布置应符合防火、卫生等规范及各种安全要求，并应满足交通要求。
4) 建筑物周围布置应与城市主干道及周围环境相协调，合理组织场地内的各种交通流线（含人流、车流、货流等），并安排好道路、出入口，并考虑风向及人员出入的便利。
1.4 主要房间设计
主要房间是各类建筑的主要部分，是供人们学习、生活的必要房间，由于建筑物的类别不同，使用功能不同，对主要房间的设计也不同。但主要房间设计应考虑的基本因素仍然是一致的，即要求有适宜的尺寸，足够的使用面积，适用的形状，良好的采光和通风条件，方便的内外交通联系，合理的结构布置和便于施工等。
1.5 辅助房间设计
在本建筑中，辅助房间主要为卫生间。
卫生间的设计在满足设备布置及人体活动的前提下，应设在人流交通线上与走道楼梯间相连处，如走道尽端，楼梯间即出入口或建筑物转角处，为遮挡视线和缓冲人流。
1.6 交通联系空间的平面设计
主要房间和辅助房间都是单个独立的部分，而房间与房间的水平与垂直方向上的联系、建筑物室内外之间的联系，都要通过交通联系来实现。交通联系空间按位置可分为水平交通空间（走廊），垂直交通空间（楼梯，坡道）和交通枢纽空间（门厅，过厅）。交通联系空间形状、大小、部位主要决定于功能关系及建筑空间处理的需要，设计时应主意：交通流线简洁明确，对人流起导向作用。良好的采光、通风。安全防火，平时人流畅通，联系方便；交通联系空间的面积大，要有适当的高度和宽度。
1) 水平交通空间的平面设计
走廊起着联系各个房间的作用，走廊宽度的确定，应符合防火、疏散和人流畅通的要求，本建筑走廊轴线尺寸为2600mm。
走廊要求有良好的采光，本建筑设计采用内廊式，为便于有充足的采光，采取：依靠走廊尽端的开窗（尺寸2400×1800mm）；利用门厅采光；灯光照明。
2) 垂直交通空间的平面设计
楼梯是多层房屋的垂直联系和人流疏散的主要措施。由于该建筑物是办公楼，按防火要求和疏散人流，该建筑物设双跑楼梯。
3) 交通枢纽空间
门厅作为交通枢纽，其主要作用是集散人流，转换人流方向，室内外空间的过渡或水平与垂直交通空间的衔接等。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的向导性，同时交通流线组织应间明醒目。所有的窗户均采用铝合金窗，门为木门（大门除外）。
1.7 剖面设计
1) 层高的确定
层高是剖面设计的重要依据，是工程常用的控制尺寸，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术思路来考虑，既满足使用又能达到一定的艺术效果。
本建筑为五层，主要为教学楼室，层高确定为3.4m，这样的房间高度比较合适些，给人一正常的空间感觉。
2) 室内外高差的确定
为防止室内受室外雨水的流渗，室内与室外应有一定的高差，且高差不宜过大，若过大便不利于施工和通行，故设计室内外高差为0.3m。
3) 屋面排水设计
本建筑设计中屋面利用材料找坡（2％），采用有组织排水（女儿墙外排水），为了满足各个落水管的排水面积不大于200m2, 公设8个落水管。因2％<1/12，故为平屋顶。
4) 楼梯剖面设计
所有楼梯均采用现浇钢筋混凝土结构，其具有整体性好，坚固耐久，刚度好等特点。
楼梯踏步面层要求耐磨、美观、防滑，便于清扫，踏步高为300mm,宽为150mm。
1.8 立面设计
建筑立面可以看成是由许多构件组成，如墙体、梁柱、门窗及勒角、檐口等，恰当地确定立面中这些构件的比例、尺寸，运用节奏、韵律、虚实、对比等规律，已达到体型完整，形式和内容的统一。本结构是钢筋混凝土框架，具有明快、开朗、轻巧的外观形象，不但为建筑创造了大空间的可能性，同时各种形式的空间结构也大大丰富了建筑的外部形象，立面开窗自由，既可形成大面积独立窗，也可组成带形窗等。
1) 体型
建筑体型设计主要是对建筑物的轮廓形状、体量大小、组合方式及比例尺的确定。本建筑根据场地和周围环境的限制，整栋建筑物采用“一”字型，结构和经济方面都容易满足。
2) 墙体
内墙做法：MU10空心砖200厚，外墙做法：为240厚空心砖。
1.9 构造设计
构造设计主要包括楼地面设计、屋面设计、女儿墙设计等。
地面设计应根据房间的使用功能和装修标准，选择适宜的面层和附加层，从构造设计到施工质量上确保地面具有坚固、耐磨、平整、不起灰、易清洁、防火、保温、隔热、防潮、防水、防腐蚀等特点。
1) 花岗岩地面做法
12mm厚花岗岩块面（水泥砂浆檫缝）
20mm厚细石混凝土
现浇楼板（100mm）
天棚抹灰（15mm）
2) 屋面做法：（柔性屋面）
三毡四油铺小石子
20mm厚水泥砂浆找平层
50mm厚苯板保温
1：10水泥珍珠岩找坡（坡度3%）
一毡二油隔气层
20mm水泥沙浆找平
100mm厚现浇钢筋混凝土板
天棚抹灰（15mm）
3) 散水做法
100mm厚1：2：3细实混凝土撒1：1水泥沙子压实抹光
150mm厚3：7灰土
素土夯实向外坡度5％
见图1.1
4) 屋面泛水做法
见图1.2

图1.1

图1.2

图1.3

2 框架结构布置
取一榀横向平面框架计算
2.1 计算单元
取相邻两个柱距的各1/2宽作为计算单元。计算框架几何尺寸。
2.2 框架截面尺寸
横向框架梁
h= (1/10 ～ 1/18)L=（1/10 ～ 1/18）6m=0.306 ～ 0.55m 取h=0.6m
b=（1/2 ～ 1/3）h= （1/2 ～ 1/3）0.6m= 0.2 ～ 0.3m 取b=0.25m
中间框架梁由于跨度小，截面尺寸取为0.25m0.45m
纵向框架梁
h= (1/10 ～ 1/18)L=（1/10 ～ 1/18） 3.9m=0.22 ～ 0.39m
b=（1/2 ～ 1/3）h= （1/2 ～ 1/3） (0.22 ～ 0.39)m=0.11 ～ 0.20m
综合建筑工程中设计情况取b h=0.25m 0.40m
框架柱
b=h=(1/8 ～ 1/12)H=(1/8 ～ 1/12) 3.6m=0.45 ～ 0.3m
取b*h=0.45m0.45m
楼板厚度（采用双向板）
h=L/40=3.6m/40=0.09m
综合建筑工程中设计情况取板厚为120mm。

2.3 梁柱的计算高度（跨度）
梁柱的跨度，取轴线间距，边梁跨为8m，中间梁跨度为2.6m
底层柱高，设底层柱高为3.4m, 其它层柱高为3.4m

图2.3框架几何尺寸图
2.4 框架计算简图
框架在竖向荷载作用下，可忽略节点侧移，按刚性方案设计，在水平荷载作用下，不能忽略节点侧移，按弹性方案设计.
相对线刚度计算如下：
柱线惯性矩：Ic=a4/12=0.454/12m4=0.0034m4
底层柱线刚度：ic1=EcIc/H=28109N/M2 0.0034M4/4.95M=1.92107N·M
其余各层柱线刚度：ic1=EcIc/H=28109N/M2 0.0034M4/3.6M=2.64107N·M
边跨梁的惯性矩：Ib1=2bh3/12=20.25M0.63M3/12=0.009M4
边跨梁的线刚度：ib1=EcIb1/L=25.5109N/M20.009M4/6M=3.825107N·M
中间跨梁的惯性矩：Ib2=2*bh3/12=20.250.453M3/12=0.0038M4
中间跨梁的线刚度：ib2=EcIb2/L=25.5109N/M2 0.0038M4/2.8M=3.46107N·M
设ib1=3.825107N. M=1，
则ib2=3.46107N.M/3.825107N. M=0.90
ic1=1.92107N/M/3.825107N. M=0.50
ic2=2.64107N.M/3.825107N. M=0.69

3 恒荷载及其内力分析
3.1 屋面恒荷载
三毡四油上铺小石子 0.4 KN/M2
20mm厚水泥沙浆找平 20KN/M30.02M= 0.4 KN/M2
50mm厚苯板保温 0.5 KN/M2
1：10水泥珍珠岩找（坡度3%） 1/214.8M3%1/211KN/M3= 1.2 KN/M2
一毡二油隔气层 0.1KN/M2
20mm厚水泥沙浆找平 0.4 KN/M2
现浇楼板（100mm） 0.1M25KN/M3= 2.5 KN/M2
天棚抹灰（15mm） 0.015M17KN/M3= 0.26 KN/M2
屋面恒荷载标准值 5.8 KN/M2
3.2 楼面恒荷载
12mm厚大理石地面 0.012M28KN/M3= 0.34 KN/M2
30mm厚细石混凝土 0.03M24KN/M3= 0.72 KN/M2
现浇楼板（120mm） 0.1M25KN/M3=2.5KN/M2
天棚抹灰（15mm） 0.015M17KN/M3= 0.3 KN/M2
楼面恒荷载标准值 3.86KN/M2
3.3 构件自重
横向框架梁自重（边跨） 0.25M0.6M25KN/M3= 3.75 KN/M
（中跨） 0.25M0.45M25KN/M3= 2.81KN/M
纵向框架梁自重 0.25M0.4M25KN/M3 = 2.5KN/M
框架柱自重（二至五层） 0.45M0.45M25KN/M33.6M=18.225 KN
（底层） 0.45M0.45M25KN/M34.95M=25.06 KN
外墙重 0.25M6.5KN/M3+0.12M19KN/M3=3.9 KN
内墙重 0.15M6.5KN/M33.6M= 3.5 KN/M
屋顶女儿墙 0.24M19KN/M31.5M= 6.84 KN/M
铝合金窗 0.5 KN/M2
木门 0.2 KN/M2
边跨框架梁承担的由屋面板、楼面板传来的荷载为梯形，如下图3.1，为计算方便，按支座弯矩等效原则，将其化为矩形分布，其中α=a/l=3.9/4m/6m=0.16

图3.1梯形荷载分布等效图
屋面梁上线荷载：
q1=(1-2α2+α3)q+3.75KN/M
=(1-20.162+0.163) 5.8KN/M23.6M+3.75KN/M
=23.6KN/M
楼面梁上线荷载：q2= (1-2α2+α3)q+3.75KN/M+3.5KN/M
= (1-20.162+0.163)3.86KN/M23.6M+3.75KN/M+3.5KN/M
= 20.5KN/M

3.4 固端弯矩计算
表3-1

边跨框架梁

中间框架梁

顶层
1/1223.6KN/M62M2
= 70.8KN.M
1/122.81KN/M2.82M2
= 1.84KN.M
底层及标准 层
1/1220.5KN/M62M2
= 61.5KN.M
1/122.81KN/M2.82M2
= 1.84KN.M
3.5 节点分配系数µ计算
顶点分配系数计算过程如下：
节点A：=41/(41+40.69)=0.59
=40.69/(41+40.69)=0.41
=41/4(1+0.69+0.69)=0.42
=40.69/4(1+0.69+0.69)=0.29
=40.69/4(1+0.69+0.69)=0.29
=41/4(1+0.5+0.69)=0.45
=40.69/4(1+0.69+0.5)=0.32
=40.5/4(1+0.69+0.5)=0.23
节点B ：=41/4(1+0.69+0.9)=0.39
=40.9/4(1+0.69+0.9)=0.35
=40.69/4(1+0.69+0.9)=0.27
=41/4(1+0.69+0.69+0.9)=0.31
=40.69/4(1+0.69+0.69+0.9)=0.21
=40.69/4(1+0.69+0.69+0.9)=0.21
=40.9/4(1+0.69+0.69+0.9)=0.27
=41/4(1+0.69+0.5+0.9)=0.32
=40.9/4(1+0.69+0.5+0.9)=0.29
=40.5/4(1+0.5+0.69+0.9)=0.16
=40.69/4(1+0.69+0.5+0.9)=0.23
其余各层计算结果见下表：
表3-2 节点分配系数µ计算表
层 数
节点A各杆端分配系数µ
节点B各杆端分配系数µ
顶 层
A6B6
0.59
B6A6
0.38
A6A5
0.41
B6C6
0.35

B6B5
0.27
标 准 层
A5B5
0.42
B5A5
0.31
A5A4
0.29
B5B4
0.21
A5A6
0.29
B5B6
0.21

B5C5
0.27
底 层
A1B1
0.45
B1A1
0.32
A1A2
0.32
B1C1
0.29
A1A0
0.23
B1B0
0.16

B1B2
0.23
3.6 恒荷载作用下内力分析
恒荷载作用下内力分析采用力矩二次分配法，计算图见图3.3 ，图3.4。

图3.3恒荷载作用下内力计算过程

图3.4恒荷载作用下内力图
4 活荷载及其内力分析
4.1 屋面活荷载
屋面不上人时活荷载为0.5KN/M2
边跨（AB、CD）框架梁承受的由屋面板、楼面板传来的活荷载形式为梯形，与恒荷载相同，为计算方便，可按支座弯矩等效原则将其简化为矩形分布，得屋面梁上线荷载：
q1= (1-2α2+α3)q=（1-20.162+0.162）0.5KN/M23.6M=1.72KN/M
4.2 楼面活荷载
教学楼楼面活荷载为2.0KN/M2
同屋面荷载的简化方法，可得楼面梁上的线荷载：
q2= (1-2α2+α3)q=（1-20.162+0.162）2.0KN/M23.6M=6.86KN/M
框架各层活荷载作用分布图见下图：
4.3 内力分析
框架结构在楼屋面活荷载作用下采用满布荷载法，其内力计算方法与恒荷载相同，采用力矩二次分配法，对跨中弯矩计算结果需进行调整，分配系数同恒荷载。
表4-1 活荷载作用下固端弯矩计算表

边跨框架梁

中间跨框架梁

顶层
1/121.72KN/M62M2=5.16KN.M
0

底层及标准层
1/126.86KN/M62M2=20.58KN.M
0

图4.2 活荷载作用下内力计算过程

图4.3活荷载作用下内力图
5 风荷载及其内力分析
5.1风荷载计算
基本风压值 ω0=0.35KN/M3 风振系数Βz值，由于建筑物H<30M,所以Βz=1.0
查《荷载规范》得体型系数µS值：
迎风面µS =0.8,背风面µS =-0.5,取µS =1.3
查表得风压高度变化系数µZ 值：一至三层µZ =0.74,四至五层µZ =0.87
得风荷载标准值ωK：
一至三层：ωK =Βz µZ µSω0 =1.00.741.30.35 KN/M2=0.34KN/M2
四至五层：ωK =Βz µZ µSω0 =1.00.961.30.35 KN/M2=0.44 KN/M2
风荷载的线荷载标准值qk：
一至三层：qk =2ωK 3.9M=0.68 KN/M2 3.9M=2.5 KN/M
四至五层：qk =2ωK 3.9M=0.80 KN/M2 3.9M=3.2 KN/M
为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力Fik:
第五层：3.2KN/M3.6M/22=12KN
第四层：3.2KN/M3.6M/22=12KN
第三层：3.2KN/M3.6M/2+2.5KN/M3.6M/2=11KN
第二层：3.2KN/M3.6M/22=9KN
第一层：3.2KN/M (3.6M/2+4.2M/2)=10KN

5.2 柱的D值及剪力分配系数η计算
风荷载作用下需考虑框架节点的侧移，采用D值法，各柱的D值及剪力分配系数η见表5-1：
表5-1 各柱D值及剪力分配系数η表
层位及层高
柱号

（一般层）
αc =(底层)
D=
(KN/M)
ΣD
η=

二至五层（3.9M）
A
1.5
0.43
0.3
1.33
0.23
B
2.7
0.57
0.3
0.27
C
2.7
0.57
0.364
0.23
D
1.5
0.43
0.3
0.27
底层（3.9M）
A

0.153
0.664
0.23
B

0.179
0.27
C
3.8
0.731
0.179
0.27
D
2
0.625
0.153
0.23

5.3 各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算见表5-2
表5-2 框架各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算表
层号
柱号

ΣD
KN/M

KN
/KN

Y1
Y2
Y3

M底
KN.M
M顶
KN.M
五层
A、D
0.23
1.33
19.2
4.7
0.43
0
0.43
8.70
8.87
B、C
0.27
4.9
0.45
0
0.45
8.24
8.75
四层
A、D
0.23
1.33
31.2
7.7
0.45
0
0.45
14.27
14.28
B、C
0.27
7.9
0.48
0
0.48
13.8
13.83
三层
A、D
0.23
1.33
42.2
10.4
0.48
0
0.48
19.30
19.30
B、C
0.27
10.7
0.50
0
0.50
18.68
18.68
二层
A、D
0.23
1.33
51.2
12.6
0.50
0
0.50
23.4
23.4
B、C
0.27
13
0.50
0
0.50
22.68
22.68
一层
A、D
0.23
0.664
61.2
14.1
0.555
0
0.555
38.68
31.02
B、C
0.27
16.5
0.565
0
0.565
46.23
35.6
5.4 梁端弯矩计算
梁端弯矩的计算根据节点平衡理论，按各节点上梁的线刚度大小进行分配
第五层：A节点：已知MA5A6=2.7KN.M, MA5A4=8.87KN.M
则MA5B5=11.57KN.M
B节点：已知MB5B6=2.77KN.M, MB5B4=8.75KN.M
则 MB5A5= (2.77+8.75)=6.06KN.M
MB5C5= (2.77+8.75)=5.43KN.M
第四层：A节点：已知MA4A5=8.70KN.M, MA4A3=14.28KN.M,
则MA4B4=8.7+14.28=22.98KN.M
B节点：已知MB4B5=8.24KN.M, MB4B3=1.83KN.M,
则MB4A4=(8.24+13.83)=11.62KN.M
MB4C4=(8.24+13.83)=10.45KN.M
第三层：A节点：已知MA3B4=14.27KN.M, MA3A2=19.3KN.M
则MA3B3=33.57KN.M
B节点：已知MB3B4=13.8KN.M, MB3B2=18.68KN.M,
则MB3A3=(13.8+18.68)=17.1KN.M
MB3C3=(13.8+18.68)=15.39KN.M
第二层：A节点：已知MA2A3=19.3KN.M, MA2A1=23.4KN.M
则MA2B2=42.7KN.M
B节点：已知MB2B3=18.68KN.M, MB2B1=22.68KN.M
则MB2A2=(18.68+22.68)=21.73KN.M
MB2C2=(18.68+22.68)=19.63KN.M
第一层：A节点：已知MA1A2=23.4KN.M, MA1A0=31.02KN.M
则MA1B1=54042KN.M
B节点：已知MB1B2=22.68KN.M,MB1B0=35.6KN.M
则MB1A1=(22.68+35.6)=30.67KN.M
MB1C1=(22.68+35.6)=27.61KN.M
5.5 风荷载作用下内力图见图5.2

图5.2风荷载作用下内力图

5.6 重力荷载代表值计算
恒荷载取全部，活荷载取一半及上下半层的建筑结构重量计算，各层重力荷载集中于楼层标高处，建筑物各层重力荷载代表值分别为：五层为5032 KN,五至二层为5810KN,一层为5915KN。简化为作用在一榀框架上的重力荷载代表值，分别为：
G6=503KN, G5=G4=G3=G2=581KN, G1=591.5KN,
则=503+5814+591.5=3200KN
表5-3 柱的D值计算：

二---五层柱
底层柱

边柱
内柱
边柱
内柱
20896
20187
11708
13694

82166
50804

5.7 水平地震作用计算
5.7.1 结构自振周期，采用假想顶点位移法，取=0.7,框架假想顶点位移计算见表5-4：
表5-4
层号

5
581
1084
82166
0．013
0．159
4
581
1665
82166
0．019
0．146
3
581
2241
82166
0．027
0．127
2
581
2827
82166
0．034
0．100
1
592
3356
50404
0．066
0．066
=1.70.7=0.50
5.7.2 地震作用影响系数，8度抗震设防，=0.16, ,
取结构阻尼比为，
则
5.7.3 水平地震作用及框架侧移验算计算
顶部附加水平地震作用系数为
结构总水平地震作用标准值为：

可得各层水平地震作用标准值为：
=2.4KN

=5.3KN

=7.3KN

=9.5KN

=11.7KN

=16KN

表5-5 水平地震作用下框架层间侧移计算表

相对值
限值
50
50
82166
0.6
0.00034
1/550
（0．00182）
12
62
82166
0.75
0.00021
10
71
82166
0.9
0.00024
7.3
78
82166
1
0.00027
5.3
83.3
82166
1.02
0.00028
2.3
86
82166
1.7
0.00034

层间位移满足侧移要求，不需要调整截面。
5.7.4 水平地震作用下框架内力计算
框架各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算见表5-6
表5-6
层号
柱号

ΣD
KN/M

/KN

M底
KN.M
M顶
KN.M
五
A、D
0.23
1.33
62
15
0.43
23.1
33.4
B、C
0.27
16
0.45
26.5
28.2
四
A、D
0.23
1.33
71
17
0.45
32.6
32.6
B、C
0.27
18
0.48
31.5
31.5
三
A、D
0.23
1.33
78
19
0.48
36
36
B、C
0.27
20
0.50
35
34.7
二
A、D
0.23
1.33
83
20
0.50
38.3
38.3
B、C
0.27
21
0.50
37.1
37.1
一
A、D
0.23
0.664
86
19
0.555
52.2
42
B、C
0.27
23.3
0.565
65.2
50

梁端弯矩的计算（节点平衡理论）：
第五层 A节点 已知
则
B节点 已知
则

第四层 A节点 已知
则
B节点 已知
则

第三层 A节点 已知
则
B节点 已知，
则

第二层 A节点 已知
则
B节点 已知
则

第一层 A节点 已知
则
B节点 已知
则

水平地震弯矩图见图5.3：

图5.3水平地震作用下框架内力图

5.7.5 重力荷载代表值作用下结构内力计算
重力荷载代表值在框架上的分布与恒荷载在框架上的分布相同，据重力荷载的计算式：对于楼面为，与恒荷载的比例系数为；对于屋面，由于只考虑雪荷载而不考虑活荷载，故其比例系数较小，为简化计算，可直接利用恒荷载作用下的计算结果乘以，即为重力荷载代表值产生的内力:
为屋面： KN/M2
=12 KN/M2
所以： =

对于屋面、由于只考虑雪荷载而不考虑活荷载，故其比例系数较小，为简化计算可直接利用恒荷载作用下的计算结果乘以系数1.226，即为重力荷载代表值产生的内力。
则：对底层框架梁，重力荷载代表值产生的内力设计值为：
MA=1.22643=52.7
MB左=1.22651=62.5
MB右=1.22615=18.4
AB跨中M1=1.22645=55.2
BC跨中M2=1.22612=14.7
VA=1.2266.02=17.4
VB左=1.22663=77.2
VB右=1.22617.8=21.8

对于底层框架柱产生的内力设计值：
边柱：MA上=1.22614=17.2
MA下=1.2267.2=8.8
VA=1.2264.3=5.3
内柱：MB上=1.22612=14.7
MB下=1.2266.1=7.5
VB=1.2263.7=4.5

6 内力组合计算：
6.1 框架梁内力组合
将内力计算图中梁的弯矩、剪力标准值填入内力组合表，对于活荷载作用下跨中弯矩须乘以内里调整系数1.2，再进行内力组合。因标准层荷载、截面均相同，故只取首层、标准层，顶层的边跨梁和中间跨梁组合计算见表6-1
表6-1
梁
截面
内力
恒
载

活
载

风
载

重力荷载
水平地震
1.2
+1.4
1.2+1.4
1.2+0.9
*1.4
(+)
1.35
+0.7
*1.4
1.2+1.3
A
6
B
6
A
6
B
6
M
KN.M
-39.
-4.3
3.9
-48.6
-27
-54
-53
-57.9
-57.7
-93.4
V
KN
68.3
5.1
1.
83.7
6.7
89.1
83.4
89.6
97.2
109.2
跨中
M
KN.M
58.7
3.2
1
72
6.9
74.9
71.8
7