廣州市振興辦公樓設計摘要本設計為擬建的廣州市振興辦公樓，主要包括兩部分。一是建筑方案設計，根據任務書的功能要求選擇合理的柱網尺寸和結構形式來布置建筑的主要用房，并且選擇合理的工程做法；二是結構方案的設計，選取一榀典型框架進行設計計算。在明確計算簡圖的前提下，進一步確定框架承受的荷載，包括恒荷載、屋（樓）面荷載，在此基礎上進行框架內力計算（采用D值法計算風荷載作用下的內力，采用彎矩二次分配法計算豎向荷載作用下的內力）、內力組合、梁、柱和基礎等構件的配筋計算。通過本次畢業設計，我對框架結構設計過程有了更深刻的了解。關鍵詞：框架；建筑設計；結構設計；內力計算；配筋計算DesignofOfficeBuildingforGuangzhouZhenxingAbstract休T阿h鵝e攻競d存e芝s答i左g剃n播抹f式o居r峽霜t裁h菊e心肆r解e注v些i諸t晌a倒l杰i啦z蘇a敢t雀i謠o腳n掉營o碧f盲紛G乎u索a表n熔g英z注h噸o抗u巴冤C巨i掩t郊y校療o繭f角f肆i批c遠e前章b偏u拾i寇l炎d慢i尋n恒g慶,仔彎m祥a爺i床n板l阿y似伶c珠o暖n朽s果i隊s回t懶s任剖o手f近蓄t惠w孟o正罵p供a蜘r候t半s逐.蹄扛O軟n性e夠充i朗s壘蒼t攏h第e百癥a疼r飯c乞h必i羞t末e攜c嚼t慕u環r催a礎l循梯d蘋e象s逃i涂g豐n即,漠纖t嗎h達e厘瞇m抄a慌i休n勇虎r網o繭o錢m托廢t運o蛾挨d唐e卷c選o齊r鄰a貼t跪e駝府a鬼符b棚u談i霧l格d園i緒n陵g搶瞧a志c瞇c私o缸r乎d檔i侄n背g我瓜t渣o指牢t勢h愈e稠光g艘r番i果d薦魄s愿i令z兼e濤旗a送n愿d獻抄s杠t浮r爺u濱c剃t汽u高r當e儀窩o招f岸規t致h嶺e幫圓f夜u須n寫c鏡t塞i鄙o乒n揚a束l竊地r辰e娛q走u最i債r瀉e參m短e脫n膊t弟s昏吹o賽f腳蒼t錢h方e遷病t援a像s犧k粒移b蝦o艙o宴k厚煌s曾e箏l難e簡c兄t焦i世o腐n寶,是求a灰n抱d貢達s投e格l晌e班c板t憶踩r勻a投t及i拆o秒n判a夠l比錘e諸n慧g文i蟲n錄e特e渡r憲i究n艷g窄久p壽r勤a椒c撫t汁i藝c括e獅;食攔t沿w橫o邀勵i沙s假拿t司h餓e頓孤s繼t斥r磁u染c押t價u請r印a訓l腹混d萬e辣s沈i劍g毫n鞋,恩歌s抱e查l驕e彈c賴t哥耐a桐條t饅y煙p羊i納c課a慧l竿凱f獎r件a啦m翠e趨w遵o功r由k刪恢d趙e艇s結i消g凍n證.熊伴I季n各棟t幫h檢e五漢e組x刊p色l蹄i刃c冠i的t司巧c肺a芽l塑c蒸u哥l童a康t址i遲o悶n怎職d眼i顫a然g伍r披a壞m者圓u線n濱d脹e喚r黑味t晶h幅e詞都p番r腐e勉m近i烤s半e茶,龜星f萄u落r鼠t杰h田e胸r纏逼d蓬e膨t狂e套r釣m駁i候n茂i止n其g軟在t幻h姿e餅立f疲r釣a寺m慮e選攜u黑n艱d需e挨r狼劫l騎o旗a符d醋,熄衫i規n拔c刻l批u興d為i讓n彈g追嫌d錦e論a方d抱小l煩o卵a跑d框,強約h冰o識u展s鎖e姻敗(臉f禾l洲o麗o杠r抱)對屬s親u惕r摘f向a堂c挺e桶比l饑o立a腳d在s耀,震編b是a醉s關e伶d活份o慨n歲芒t尚h彈e晝故c洽a千l繳c酷u污l拍a鎮t促i液o寇n塔讓o著f枕夸i舒n遮t縫e考r畝n憲a可l園抄f助o張r行c咽e員s害歌o臨f屋幫f佳r豆a蠅m寬e仆絲(杠t備h竊e階刻D待滋v擇a抽l刻u逼e免芽m包e腰t殿h縣o嫌d耽芹t項o講腥c懷a蔬l后c造u撿l課a藥t坑e您次t轉h欣e終邀i鉤n老t舒e炮r賊n劇a畢l鞋碗f高o傷r丸c氣e菌,吐徑w坑i殘n缺d猾姿l接o帝a拌d圖s辣覆o恨f盜邪t禁h傭e濱慧m端o勾m墨e某n殿t蛛籠t剩w準o掘熄m蜜e蚊t挖h續o枯d坦s扶疲o杯f嗽刷d名i辜s雕t狠r是i搖b嬸u律t拘i外o震n資軌t辟o滋覺c預a串l件c挺u永l梯a讓t奔e擠砌t廟h段e旅汗v忠e搬r校t布i蝴c量a糟l桂氏l跳o財a淡d念爪o沙f月嘉t乒h橡e僵府i魔n講t勝e順r在n挽a遵l用親f湊o亡r嗚c躍e師s來,勒欠t玉h硬e待石c男a齒l槽c鉗u善l堆a驢t室i鞠o芝n胖韻o廉f皇甩r飯e圾i開n檔f種o浪r識c芹e級m尚e扯n脖t黨)辱數t燦h咸e勤快c俗o沙m椅b倍i丟n延a威t驚i堡o鎮n扮罷o嗽f零惰i應n趣t斬e串r岸n嶺a婆l脊廊f芳o避r褲c握e窮s喉,四脖b儉e傲a季m遮,嬌節c和o港l攜u馬m斤n概演a框n收d趕例f鍵o戚u使n忙d明a寫t輸i均o述n蘿養m覆e規m揪b蒸e脾r乒.腸T煙h梢r拉o尤u蝦g磚h疾歪t走h膛i學s侮名g犯r由a程d言u販a合t查i晚o痕n晃暮d閱e洽s爽i洪g銅n愁,交身I蛾沾h破a纏v構e剪懇a久脖m束o砍r共e淘貝p踏r崇o恢f責o支u毀n嗓d底繡u盯n喚d案e插r嶼s眨t購a桶n繼d仔i任n洽g西智t倦o共忌t吼h公e擺念f默r級a恥m寶e授朵s煎t注r耕u龜c承t怖u恢r鬧e剃面d爪e蜻s引i惡g倡n垮茂p勢r帶o資c矮e奏s悉s辱.若K烤e沒y取w斥o瓶r倡d堅s期:購欺F發r腎a嘗m種e搭劃B氣u遷i霧l跌d耕i危n俯g刮；遮S峽t垮r株u必c寄t叼u軋r形e頁悟D院e演s春i央g殿n翅；筆C認a麗l解c吹u談l批a緞t爬i材o科n然迷o耍f妖窗I鄰n煉t獵e叛r尊n狐a錄l么山F恩o貞r啄c透e庭；懲C碼a范l朋c紗u黎l攜a案t自i廚o蛙n劑膜o見f輩烏R辭e笑i閣n抹f燈o攪r佛c腸e螞m注e懼n擔t富目割錄TOC\h\z\t"第二層,2,第三層,3,第一層,1"HYPERLINK\l"_Toc356722112"液1式螞方極案養論范述長1HYPERLINK\l"_Toc356722113"桂1甚.斜1罵建延筑夏方貝案汽設偷計皇論雷述絨1HYPERLINK\l"_Toc356722114"裳1漂.仔2包結殖構厚方被案咳設皇計炮論檢述符3HYPERLINK\l"_Toc356722115"歌2紙焦結咐構間方哪案胃設態計震6HYPERLINK\l"_Toc356722116"執2醫.廉1鉛辟設嶼計和總街說的明拾設汪計裹依惰據問6HYPERLINK\l"_Toc356722117"鮮2輕.拳1取.子1素設什計曾依勉據早6HYPERLINK\l"_Toc356722118"洗2扇.死1殿.扣2跪讓設壘計察概塔述莫6HYPERLINK\l"_Toc356722119"笛2不.其1汗.槽3誕結旁構快設長計抄說緊明蒜6HYPERLINK\l"_Toc356722120"繡2野.干1委.洲4哥各補部吼分坦工茶程蹄構范造護6HYPERLINK\l"_Toc356722121"筍2嘉.沃1栗.捎5敢建常筑棉材猶料住選傭用春7HYPERLINK\l"_Toc356722122"悠2風.險2晌結辛構梢方墻案例設系計干7HYPERLINK\l"_Toc356722123"慮2骨.嚼2業.裕1涂設喘計承規在模劫7HYPERLINK\l"_Toc356722124"早2腸.航2鬧.繼2傳結斧構擺概呢況脈7HYPERLINK\l"_Toc356722125"仗2窗.絹3蜻一默榀揀框渡架玉選父擇皺9HYPERLINK\l"_Toc356722126"疲3讓玩荷蛛載破匯科集聚及氏截懶面隙尺臣寸貝的第選頌取年1刻0HYPERLINK\l"_Toc356722127"世3產.叼1群截冶面器尺罩寸子選窯取臂1建0HYPERLINK\l"_Toc356722128"壟3死.癢1昌.收1劑喬框育架磁柱繡：咳1配0HYPERLINK\l"_Toc356722129"繼3夠.慚1曠.化2遞昌框恐架襯梁道1廳0HYPERLINK\l"_Toc356722130"狼3得.督2弦荷遠載猾匯賺集裹1姨0HYPERLINK\l"_Toc356722131"對3炒.幫2令.攀1委侮屋估面允1攜0HYPERLINK\l"_Toc356722132"我3穩.廢2磚.燈2腳畜樓間面殿1惕1HYPERLINK\l"_Toc356722133"酷3捆.熟3牲各敘層及重賤力擱荷忙載若代昨表穗值鞏計鑄算蒙如抽下端1僅1HYPERLINK\l"_Toc356722134"上4郵械水郊平粗地磁震逗作輕用慧下廳的淡框效架陽變泛形龜驗裁算膨和皺內裕力圓分架析帖1巡6HYPERLINK\l"_Toc356722135"秤4緒.網1葬橫新梁佛線礦剛走度穴1倒6HYPERLINK\l"_Toc356722136"雪4攝.比1錦.控1斥型中爽框絞架論1客6HYPERLINK\l"_Toc356722137"塊4色.報1捏.榨2客覺邊淡框政架萌1況6HYPERLINK\l"_Toc356722138"種4蛾.銀2憂柱愛線俗剛漆度昌1囑7HYPERLINK\l"_Toc356722139"附4店.容3餅柱火的蠻抗回側超移命剛渴度觀D太值珍1頁7HYPERLINK\l"_Toc356722140"窗4班.固4先水企平底地耍震漂作騎用巡分極析押（珍采染用獲底蓄部叔剪盒力致法擱）怪1畫8HYPERLINK\l"_Toc356722141"口4色.晌4鍵.夏2溜水娃平皺地首震贏作菠用鼓下叼的桌層鳳間統位絡移家和朵頂漸點越位欺移伏計截算殲2案0HYPERLINK\l"_Toc356722142"丸4彩.途4衣.常3造水摸平自地舌震談作蛋用欺下幟框游架乎柱哲剪珠力授和活柱慘彎促矩著（水D胞值態法漲）岸2擾1HYPERLINK\l"_Toc356722143"惱4醋.刷4億.抽4茄水外平驢地前震六作青用餅下采梁姨端堤彎壁矩紛計國算左2慢2HYPERLINK\l"_Toc356722144"瞇4咸.登4蕩.恰5鏈水真平侄地亦震理作壘用脖下縱梁錦端似剪震力惕和忠柱遍軸王力裹標地準答值津2做3HYPERLINK\l"_Toc356722145"赤4創.帆4絡.逢6迅水管平箭地爬震桿作私用單下啟的污框陶架敢內械力完圖瘋如正下遍2塵3HYPERLINK\l"_Toc356722146"欺5劉雁風該作旺用著下佛的三框吊架窗內高力師分涂析惱2格6HYPERLINK\l"_Toc356722147"蜂5倡.攀1撐風隸作偉用織下掃荷遠載泡匯何集欄2寒6HYPERLINK\l"_Toc356722148"類5慕.巴2嗎風酬作迷用秀下穩內洗力紙分沃析御2奔7HYPERLINK\l"_Toc356722149"他5箱.粗3忌風危作具用豈下椒框唇架稍內灘力銀圖匹2汗9HYPERLINK\l"_Toc356722150"科6好紛框蹄架員在嗽豎槐向毀荷幣載卷作拴用浪下妥的坊內涼力盡分杠析受3年1HYPERLINK\l"_Toc356722151"烘6糠.臉1滋豎炕向奪荷瘋載挺計單算漫3掉1HYPERLINK\l"_Toc356722152"房6霉.餓1光.匯1渣恒捏載鹽3擦1HYPERLINK\l"_Toc356722153"滾6獻.脖1賺.蓄2紛活核荷炮載兵3萍1HYPERLINK\l"_Toc356722154"誠6噴.袖2宣豎膚向勵荷孔載圈下慢框懼架先計庫算呀簡立圖獻3彼2HYPERLINK\l"_Toc356722155"器6預.壞3悔豎厭向傅荷沿載孟作喂用椒下暢梁事固穴端焦彎匹矩武3嘗3HYPERLINK\l"_Toc356722156"買6賢.理3窮.垃1鍵恒惑載特3然3HYPERLINK\l"_Toc356722157"服6醬.暫3榆.第2勁活齊載韻3裳3HYPERLINK\l"_Toc356722158"方6鋒.瘦4混內塌力挑分揀配律系氣數晶計僅算桶3氧4HYPERLINK\l"_Toc356722159"肝6還.支4扁.躍1秋轉唉動研剛誕度濱S耐及叔相開對團轉洽動億剛計度移計泥算給3隔4HYPERLINK\l"_Toc356722160"碌6店.誕4辣.封2罩分艷配冶系捎數友計裹算凝3蚊5HYPERLINK\l"_Toc356722161"廉6挨.壟5哥彎時矩典分葵配鋒與士傳煎遞倚3公5HYPERLINK\l"_Toc356722162"慰6脖.炭5掠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構跨度可達8—10米，木屋架、木剛架的跨度可以達到18—30米，木網狀拱筒、殼體結構的跨度可達80—150米。由于木材是一種再生資源，對于木材并不豐富的國家來說，節約木材，合理使用木材資源是建筑工程中的當務之急。至于木結構的發展方向是采用膠合木代替整體木材做成的結構。砌體結構通常由磚和鋼筋混凝土混合砌筑，這種結構以磚墻為主體，加配鋼筋混凝土圈梁和構造柱，因此可根據各地情況的特點因地制宜、就地取材、降低造價，是理想的多層建筑結構形式。但是由于砌體結構由磚墻承重決定了他的開間型式受到限制，不適合多層教學樓建筑，并且7度抗震設防的情況下普通磚房屋最高21米，對于橫墻較少的辦公建筑還要降低3米，因此本教學樓設計不選擇砌體結構。混凝土是一種原材料資源豐富，能消納工業廢渣，成本和能耗較低，可以與鋼筋、型鋼粘結使用的材料。由于混凝土的可模性、整體性、剛性均較好，體內能按照受理需要配置鋼筋等優點，可用于各種受力構件，做成各種結構體系，建造各種建筑。有由于能做成預應力混凝土、高性能混凝土和輕骨料混凝土，大大增強了應用范圍，如超高層建筑、巨型大跨度建筑、海洋工程建筑、原子能工程建筑，以及高達1300、低達-160的高低溫工程建筑，都可以采用混凝土結構。有由于鋼筋混凝土骨料可以就地取材，耗鋼梁少，加之水泥原料豐富，造價較便宜，防火性能和耐久性能好，而且混凝土構件即可現澆又可預制，為構件生產的工廠化和機械化創造了條件。所以混凝土實質上已經成為現代工程建設中的主要結構型式。他在我國建設中的地位也是這樣。鋼結構通常由型鋼、鋼管、鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，各構件之間采用焊縫、螺栓、錨栓連接。它具有強度高、構件重量輕、平面布置靈活、抗震性能好施工速度快等特點。但由于我國鋼產量不多，且造價高，因此目前鋼結構通常用于跨度大、高度大、荷載大、動力作用大的各種建筑及其他土木工程結構中。由以上幾種材料結構的經濟技術比較中可以發現現澆鋼筋混凝土結構最適合本設計的要求。從結構形式的角度說，混凝土材料的常用結構有框架結構、框剪結構、剪力墻結構，后兩者是用于50米左右的高層建筑，框架結構使用于多層建筑，柱網形勢也比較靈活適用于本次設計的教學樓。另外從施工角度說，鋼筋混凝土框架結構有分層現澆和裝配式兩種。其中，裝配式框架結構在一段時間里由于其適合大規模工業化生產，生產速度快，建筑周期短而受到推崇；但近一時期，由于商品混凝土、鋼模板和一些新的施工工藝的涌現，現澆框架結構的建筑周期極大縮短、施工質量明顯提高、建筑造價不斷降低，而且現澆框架整體性好對于結構抗震相當有利，所以本次結構設計選擇現澆框架結構。綜合以上諸多因素本次結構設計選擇現澆鋼筋混凝土框架結構。本次結構設計中，框架柱布置采用大柱網，柱網尺寸均為是8.1米×7.2米，樓梯間分別為6.6米×7.2米和3.9米×7.2米，框架梁采用縱橫雙向承重方案，橫向框架梁截面尺寸是A-B軸550mm×300mm、B-C軸400mm×300mm、C-D軸550mm×300mm，縱向框架梁是600mm×300mm，考慮到樓板的經濟性在縱向框架梁上設次梁450mm×200mm；樓板的尺寸選擇：標準的是4.05m×7.2m，走廊樓板3m×8.1m，所有板厚均是110mm。同樣，基礎型式的選擇也是從經濟技術這個角度出發來考慮的：基礎可以分成深基礎和淺基礎。考慮到本建筑自重較小，地質條件良好，從技術需要的角度考慮選擇天然地基上的淺基礎。淺基礎又分成無筋擴展基礎、擴展基礎、柱下十字交叉基礎、筏板基礎。顯然，采用柱下十字交叉基礎和筏板基礎是一種浪費；而無筋擴展基礎是剛性基礎，所選材料抗拉強度大但抗拉和抗彎強度很低，設計時，要求一定的剛性角，以免基礎被拉壞，所以基礎相對很高，基坑深度加大，基底壓力增加，也不利于抗震；擴展基礎包括柱下鋼筋混凝土單獨基礎、墻下鋼筋混凝土單獨基礎、柱下鋼筋混凝土條形基礎、墻下鋼筋混凝土條形基礎。柱下單獨基礎是柱基礎最常用、最經濟的一種類型，它是用于柱距4—12米，荷載不大且均勻、場地均勻、對不均勻沉降有一定適應能力的結構的柱做基礎；墻下單獨基礎考慮上部和在較小或者淺層土較差時的情況；鋼筋混凝土條形基礎用于處理地基軟弱而荷載又較大時的工程問題。因此綜合各種因素本次結構設計選擇了柱下鋼筋混凝土獨立基礎。由于建筑物長度超過限制長度，故設置后澆帶，后澆帶是為防止現澆鋼筋混凝土結構由于溫度，收縮不均勻可能產生的有害裂縫，按照設計或施工規范要求，在板，墻，梁相應位置留設的臨時施工縫。本結構的主要結構構件有梁、板、柱，構件連接節點有梁柱節點、主次梁節點、墻柱節點等；荷載種類有水平地震作用、風荷載、豎向荷載，其組合考慮有震和無震兩種情況，分別考慮恒載和活載控制的組合，并且分截面和組合目標考慮。地震作用計算采用底部剪力法；風荷載計算取一品框架作為計算單元；結構內力按照塑性理論分析，考慮梁的塑性調幅；構件截面、節點、樓梯、樓板、基礎等設計計算方法，抗震設計與措施等問題見具體結構計算。2結構方案設計2.1設計總說明設計依據設計依據（1）依據畢業設計任務書。（2）遵照國家規定的現行各種設計規范、有關授課教材、建筑設計資料集、建筑結構構造資料集等相關資料。2.1.2設計概述（1）本次設計的題目為“廣州振興辦公樓設計”。（2）建筑面積：5000m2左右，場地面積：150×120m，建筑共五層，層高3.9m（3）室內外高差0.450m，室外地面標高為-0.450m，±0.000相當于絕對標高+40.100m。結構設計說明（1）本工程為鋼筋混凝土現澆框架結構。外墻200mm厚空心磚墻，內墻（除樓梯間外）均為120mm厚空心磚墻。（2）本工程抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第二組，設計基本地震加速度值為0.10g。各部分工程構造（1）屋面：為不上人屋面30mm細石混凝土保護層防水層：改性瀝青防水卷材（六層做法）30mm細石混凝土保護層120mm厚GRC增強水泥聚合苯復合保溫板20mm厚細石混凝土保護層焦渣找坡3%（最薄處30mm厚）20mm厚1：3水泥沙漿找平層110mm厚鋼筋混凝土板20mm厚板下抹灰（2）樓面：水磨石地面（含20mm水泥砂漿打底）110mm厚鋼筋混凝土板20mm厚石灰沙漿抹灰（3）廁所：10mm厚地面陶瓷磚50mm厚防水沙漿100mm厚鋼筋混凝土板20mm厚水泥沙漿抹灰建筑材料選用外墻：空心磚窗:采用塑鋼窗2.2結構方案設計2.2.1設計規模該工程位于廣州市，為永久性建筑，共五層。總建筑面積：4500M2，建筑占地面積：1000m2,樓內2部樓梯。建筑場地面積150×120㎡，柱網尺寸見建筑圖。結構概況（1）自然條件：基本風壓：0.3KN/M2。（2）地質條件：擬建場地地形平坦，土質分布具體情況見表1，Ⅱ類場地，7度設防。（3）工程地質資料：巖土名稱土層厚度（m）層底高程（m）承載力特征值?aka（Kpa）雜填土0.6-0.670粉質粘土14.0-14.6300（4）建筑場地所在地區的標準凍深（天然地面以下）為1.2m。（5）結構環境類別為二類，地面粗糙度為C類。（6）材料情況：梁、板、柱的混凝土均選用C30，梁、柱主筋選用HRB400，箍筋選HPB300，板受力鋼筋選用HRB335（7）抗震設防要求：設防基本烈度為7度，設計地震分組為第一組，設計基本地震加速度值為0.10g。（8）結構體系：現澆鋼筋混凝土框架結構。（9）施工：梁、板、柱均現澆。2.3一榀框架選擇圖2.1計算單元選擇選擇軸號2，橫向框架進行計算。3荷載匯集及截面尺寸的選取3.1截面尺寸選取3.1.1框架柱：根據軸壓比公式初步估定柱截面尺寸：N/fcbh≤0.85（三級框架）（框架柱的負荷面積內每平米按15kN/m2初估）N=1.2×15×一根柱子的單層負荷面積×層數=1.2×15×8.1×5.1×5=3717.9kN選定柱截面尺寸：bc×hc=550×550mm3.1.2框架梁：h=（1/8～1/12）L；b=（1/2～1/3）h；且b不應小于0.5h=275mm選定橫向框架梁截面尺寸為：A-B跨：b×h=300×550mmB-C跨：b×h=300×400mmC-D跨：b×h=300×550mm；選定橫向次梁截面尺寸為：b×h=200×450mm；選定縱向框架梁截面尺寸選定為：b×h=300×600mm。3.2荷載匯集3.2.1屋面（1）恒載30mm細石混凝土保護層25×0.03=0.75kN/m2改性瀝青防水卷材（六層做法）0.3kN/m230mm細石混凝土保護層25×0.03=0.75kN/m2100mmGRC增強水泥聚合苯復合保溫板0.35×0.10=0.035kN/m220mm厚細石混凝土保護層25×0.02=0.75kN/m220mm厚1：3水泥砂漿找平20×0.02=0.4kN/m2焦渣找坡最薄處30mm10×0.03=0.3kN/m2110mm厚鋼筋混凝土板25×0.11=2.75kN/m220mm厚板下抹灰17×0.02=0.34kN/m2合計=5.89kN/m2（2）活載（不上人屋面）0.50kN/m2合計=恒+0.5活=6.24kN/m23.2.2樓面（1）恒載水磨石地面（含20mm水泥粗砂打底）0.65kN/m2110mm厚鋼筋混凝土板2.75kN/m220mm厚石灰砂漿抹灰0.34kN/m2合計=3.75kN/m2（2）活載教學樓2.0kN/m2樓梯2.5kN/m2合計=恒+0.5活=3.74+0.5×2.0=4.74kN/m23.3各層重力荷載代表值計算如下梁重：橫梁25×0.55×0.3=4.125kN/m2縱梁25×0.6×0.3=4.5kN/m2次梁25×0.45×0.2=2.25kN/m2墻重：外墻10×0.2=2kn/m2內墻10×0.12=1.2kN/m2抹灰：外墻外：20mm水泥砂漿0.4kn/m2外墻內及內墻20mm石灰砂漿0.34kN/m2總墻重：外墻：2+0.4+0.34=2.74kN/m2內墻：1.2+0.34×2=1.88kN/m2五層上半層屋面：5.89×[(8.1×6+6.6)(7.2×2+3)+8.1×(7.2×2+3+6)]=6733.6kN縱梁:4.5×8.1×28+4.5×6.6×4=1129.5kN橫梁:4.125×7.2×18+4.125×6×2+4.125×3×9=665.1kN次梁：2.25×7.2×14+2.25×1×13.2=256.5kN女兒墻:10×1×0.2×174.2=348.4kN柱總:1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內縱墻:1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×0.15×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=405.76kN內橫墻：1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN外墻:2.74×（174.2×1.95-2.1×1.8×10-1.8×1.8×28-1.8×1.2×3-1.2×2.1×2-1.5×2.1×2-1.5×1.8×3）=721.39kN窗重:0.45×（76.41+29.48）=47.65kN門重：0.7kN合計11328.9kN五層下半層柱總:1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內橫墻:1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN內縱墻：1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×1.8×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=333.18kN外墻：2.74×（174.2×1.05-2.1×1.05×10-1.8×1.05×28-1.8×1.05×3-1.2×1.05×2-1.5×1.05×2-1.5×0.45×3）=688.7kN外墻窗:71.93kN門：9.48kN合計2123.44kN三層、四層上半層樓面:(17.7×63.6+6×8.3)×4.99+2×（3.9+6.6+4.2+8.1）×8.1-（4.2+8.1）×8.1×4.99=5950kN縱梁:4.5×8.1×28+4.5×6.6×4=1129.5kN橫梁：4.125×7.2×18+4.125×6×2+4.125×3×9=665.1kN次梁：2.25×7.2×14+2.25×1×13.2=256.5kN柱總：1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內縱墻:1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×0.15×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=405.76kN內橫墻：1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN外墻:2.74×（174.2×1.95-2.1×1.8×10-1.8×1.8×28-1.8×1.2×3-1.2×2.1×2-1.5×2.1×2-1.5×1.8×3）=721.39kN窗重:0.45×（76.41+29.48）=47.65kN門重：0.7kN合計10196.93kN三層、四層下半層柱總:1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內橫墻:1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN內縱墻：1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×1.8×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=333.18kN外墻：2.74×（174.2×1.05-2.1×1.05×10-1.8×1.05×28-1.8×1.05×3-1.2×1.05×2-1.5×1.05×2-1.5×0.45×3）=688.7kN外墻窗:71.93kN門：9.48kN合計2123.44kN二層上半層樓面:(17.7×63.6+6×8.3)×4.99+2×（3.9+6.6+4.2+8.1）×8.1-（4.2+8.1）×8.1×4.99=5950kN縱梁:4.5×8.1×28+4.5×6.6×4=1129.5kN橫梁：4.125×7.2×18+4.125×6×2+4.125×3×9=665.1kN次梁：2.25×7.2×14+2.25×1×13.2=256.5kN柱總：1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內縱墻:1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×0.15×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=405.76kN內橫墻：1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN外墻:2.74×（174.2×1.95-2.1×1.8×10-1.8×1.8×28-1.8×1.2×3-1.2×2.1×2-1.5×2.1×2-1.5×1.8×3）=721.39kN窗重:0.45×（76.41+29.48）=47.65kN門重：0.7kN合計10196.93kN二層下半層柱總:1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內橫墻:1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN內縱墻：1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×1.8×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=333.18kN外墻：2.74×（174.2×1.05-2.1×1.05×10-1.8×1.05×28-1.8×1.05×3-1.2×1.05×2-1.5×1.05×2-1.5×0.45×3）=688.7kN外墻窗:71.93kN門：9.48kN合計2123.44kN一層上半層樓面:(17.7×63.6+6×8.3)×4.99+2×（3.9+6.6+4.2+8.1）×8.1-（4.2+8.1）×8.1×4.99=5950kN縱梁:4.5×8.1×28+4.5×6.6×4=1129.5kN橫梁：4.125×7.2×18+4.125×6×2+4.125×3×9=665.1kN次梁：2.25×7.2×14+2.25×1×13.2=256.5kN柱總：1.95×0.55×0.55×25×38=560.38kN內縱墻:1.88×（63.8×2×1.95-1.5×0.75×8-0.9×0.15×26-3.9×1.95-6.6×1.95）=405.76kN內橫墻：1.88×(7.2×1.95×16)+(2+0.34×2)(7.2×1.95)=459.95kN外墻:2.74×（174.2×1.95-2.1×1.8×10-1.8×1.8×28-1.8×1.2×3-1.2×2.1×2-1.5×2.1×2-1.5×1.8×3）=721.39kN窗重:0.45×（76.41+29.48）=47.65kN門重：0.7kN合計10196.93kN（偏于安全）=5924.3m2=10.48kN/m2圖3.1質點重力荷載值4水平地震作用下的框架變形驗算和內力分析4.1橫梁線剛度在計算梁線剛度時，考慮樓板對梁剛度的有利影響，即板作為翼緣工作。在工程上，為簡化計算，通常梁均先按矩形截面計算某慣性矩I0，然后乘以增大系數。中框架梁I=2.0I0邊框架梁I=1.5I0梁采用C30混凝土，橫向框架：邊跨梁：A-B軸300×550mmB-C軸300×400mmC-D軸300×550mm；中跨梁：A-B軸300×550mmB-C軸300×400mmC-D軸300×550mm；4.1.1中框架中跨：邊跨：——中跨、邊跨梁的線剛度——混凝土彈性模量、梁截面慣性矩、梁長度4.1.2邊框架中跨：邊跨：=1.5EI/L=4.2柱線剛度柱采用C30混凝土Ec=3.0×N/，層高3.9m柱截面：550mm×550mm——首層柱的線剛度——頂層柱的線剛度——二至四層柱的線剛度4.3柱的抗側移剛度D值計算公式如下一般層：=D=首層：=D=計算過程見表4.1表4.1柱的側移剛度柱的側移剛度柱的側移剛度種類數量h(m)(kNm)(kNm)D頂層中框架中柱143.9133322586581.1360.36216768234758471422邊柱143.969323586580.5910.22810554147761邊框架中柱43.999992586580.8520.2991383055322邊柱43.951992586580.4430.1818395335812～4層中框架中柱143.9133322586581.1360.36216768234758471422邊柱143.969323586580.5910.22810554147761邊框架中柱43.999992586580.8520.2991383055322邊柱43.951992586580.4430.181839533581首層中框架中柱143.966661466871.4280.56220715290004659880邊柱143.934662466870.7420.45316686233601邊框架中柱44.949996466871.0710.5121884375371邊柱44.925996466870.5570.4131522660904求∑D：659880/471422=1.4﹥0.7滿足要求——梁柱相對線剛度比——與柱兩端相接的梁的線剛度之和——柱的線剛度——柱側移剛度修正系數——修正后的柱抗側移剛度——一層柱子的抗側移剛度總和4.4水平地震作用分析（采用底部剪力法）表4.2質點i水平地震作用標準值層511624116244714220.02470.3533412616242404714220.0514312616368564714220.0782212616494724714220.1049112616620886598800.0941結構頂點側移場地Ⅱ類，Tg=0.35S,,T1﹥1.4Tg=0.49s=0.08×1.07+0.07=0.155查得：=0.029=0.85×62088=52774.8kN0.029×52774=1530.4kN0.155×1530=237.1kN>——結構基本自震周期——結構的高度、寬度——建筑結構的特征周期——地震影響系數最大值——頂部附加地震作用系數——建筑結構的阻尼比——地震影響系數曲線下降段的衰減指數——阻尼調整系數，，當小于0.05時，應取0.05。——相應于結構基本自震周期的水平地震影響系數值——結構等效總重力荷載，單質點應取總重力荷載代表值，多質點可取總重力荷載代表值的85%——總重力荷載代表值——結構總水平地震作用標準值——頂部附加水平地震作用——質點i的水平地震作用標準值——建筑結構在水平地震作用下的層剪力——集中于質點i的重力荷載代表值——質點i的計算高度——抗震驗算時的水平地震剪力系數表4.3水平地震作用下內力計算質點(m)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kNm)(kNm)520.5116241530.40.155237.1394.68631.786208852774780780238292416.612616346.87978.64209425.6312.712616265.371244.02160223.228.812616183.881427.90111020.814.912616102.391530.2961818.44.4.2水平地震作用下的層間位移和頂點位移計算：表4.4水平地震作用下結構層間位移層數(kN)(m)(kN/m)(m)5631.783.94714220.001340.000344978.643.94714220.002080.0005331244.023.94714220.002640.0006821427.903.94714220.003030.0007811530.294.96598800.002320.00047﹤，滿足要求。=0.0114m——水平地震作用下的層間位移——建筑結構在水平地震作用下的頂點位移——建筑結構層高所以滿足規范規定的彈性位移要求。圖4.1地震作用下層間剪力4.4.3水平地震作用下框架柱剪力和柱彎矩（D值法）—反彎點到柱下端結點的距離，即反彎點高度。—標準反彎點高度比，查倒三角形荷載表。—上下橫粱線剛度比對標準反彎點高度比的修正系數。—上層層高變化修正值。—下層層高變化修正值。根據框架總層數，該柱所在層數和梁柱線剛度比查表得。表4.5邊柱（中框）反彎點計算(A軸、D軸)層h(m)53.90.5910.30000.343.90.5910.40000.433.90.5910.450000.4523.90.5910.50000.514.90.7420.6790000.679表4.6中柱（中框）反彎點計算（B軸、C軸）層h(m)53.91.1360.3570000.35743.91.1360.450000.4533.91.1360.4570000.45723.91.1360.50000.514.91.4280.650000.65表4.7邊柱（中框）剪力和彎矩計算（A軸、D軸）層h(m)(Kn/m)D(Kn/m)(Kn)(Kn)(Knm)(Knm)53.9471422105540.022647.5414.500.316.9639.5843.9471422105540.0221000.2122.390.434.9352.4033.9471422105540.0221270.0328.430.4549.9060.9923.9471422105540.0221456.9932.620.563.6163.6114.9659880166860.0251561.0939.470.679131.3462.09表4.8中柱（中框）剪力和彎矩計算（B軸、C軸）層h(m)(Kn/m)D(Kn/m)(Kn)(Kn)y(Knm)(Knm)53.9471422167680.036647.5423.030.35732.0757.7643.9471422167680.0361000.2135.580.4562.4476.3133.9471422167680.0361270.0345.170.45780.5195.6623.9471422167680.0361456.9951.820.5101.06101.0614.9659880207150.0311561.0956.010.65156.0884.05注：（1）;（2）;（3）4.4.4水平地震作用下梁端彎矩計算表4.9水平地震下梁端彎矩計算層A軸B軸539.5816.96139.5857.7632.070.520.4830.0315.39452.4034.93169.3676.3162.440.520.4856.3652.02360.9949.90195.9295.6680.510.520.4882.2175.89263.6163.611113.51101.06101.060.520.4894.4287.15162.09131.341125.7084.05156.080.520.4896.2588.854.4.5水平地震作用下梁端剪力和柱軸力標準值表4.10水平地震下梁剪力和軸力計算層AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱軸力L(m)L(m)A軸柱(KN)B軸柱(KN)57.239.5830.039.67315.3915.3910.269.670.5947.269.3656.3617.46352.0252.0234.6827.1317.8137.295.9282.2124.74375.8975.8950.5951.8743.6727.2113.5194.4228.88387.1587.1558.1080.7572.8917.2125.7096.2530.83388.8588.8559.23111.57101.30——框架梁宰水平地震作用下的剪力——說平地震作用下的梁端彎矩4.4.6水平地震作用下的框架內力圖如下圖4.2水平地震下結構彎矩圖圖4.3水平地震下框架剪力（單位：KN）圖4.4水平地震下框架軸力（單位：KN）5風作用下的框架內力分析風荷載取一榀框架來計算，地面粗糙類別為C類，風壓標準值計算公式：因為H<30m,,,查表C類——單位面積上的風荷載標準值——高度Z處的風震系數——風載體型系數——風壓高度變化系數——基本風壓——集中于質點i的風作用——風作用下第i層層剪力5.1風作用下荷載匯集表5.1風作用下的結構層剪力計算層Z(m)(KN/m)A(m2)(KN)(KN)51.01.319.950.8390.4531.5918.9518.9541.01.316.050.740.4531.5916.7135.6631.01.312.150.740.4531.5916.7152.3821.01.38.250.740.4531.5916.7169.0911.01.34.350.740.4531.5916.7185.81;5.2風作用下內力分析表5.2風作用求邊柱反彎點（A軸、D軸）層h(m)53.90.5910.2960000.29643.90.5910.350000.3533.90.5910.4460000.44623.90.5910.50000.514.90.7420.6790000.679表5.3風作用求中柱反彎點（B軸、C軸）層h(m)53.91.1360.3570000.35743.91.1360.4070000.40733.91.1360.4570000.45723.91.1360.50000.514.91.4280.6360000.636注：是均布荷載下查表得到的表5.4風作用下邊柱剪力和彎矩計算（A軸、D軸）層h(m)(Kn/m)D(Kn/m)(Kn)(Kn)(Knm)(Knm)53.954644105540.19318.953.660.2964.2310.0543.954644105540.19335.666.890.359.4017.4633.954644105540.19352.3810.120.44617.6021.8623.954644105540.19369.0913.340.526.0226.0214.974802166860.22385.8119.140.67963.6830.11表5.5風作用下中柱剪力和彎矩計算（B軸、C軸）層.h(m)(Kn/m)D(Kn/m)(Kn)(Kn)(Knm)(Knm)53.954644167680.30718.955.820.3578.1014.5843.954644167680.30735.6610.940.40717.3725.3133.954644167680.30752.3816.070.45728.6534.0423.954644167680.30769.0921.200.541.3441.3414.974802207150.27785.8123.760.63674.0542.38表5.6風作用下梁端彎矩計算（A軸、B軸）A軸B軸10.054.23110.0514.588.100.520.487.583.8917.469.40121.6925.3117.370.520.4817.3716.0421.8617.60131.2634.0428.650.520.4826.7324.6826.0226.02143.6241.3441.340.520.4836.4033.6030.1163.68156.1342.3874.050.520.4843.5440.19表5.7風作用下梁的剪力和柱的軸力計算層AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱軸力L(m)L(m)A柱(Kn)B柱(Kn)57.210.057.582.4533.893.892.592.450.1447.221.6917.375.42316.0416.0410.697.875.4137.231.2626.738.05324.6824.6816.4515.9313.8027.243.6236.4011.11333.6033.6022.4027.0425.0917.256.1343.5413.84340.1940.1926.7940.8838.045.3風作用下框架內力圖風作用下的彎矩圖、軸力圖、剪力圖圖5.1風作用下結構彎矩圖圖5.2風作用下框架剪力（單位：KN）圖5.3風作用下框架軸力（單位：KN）6框架在豎向荷載作用下的內力分析6.1豎向荷載計算6.1.1恒載（1）屋面梁上線荷載標準值ⅰ梁重：邊跨梁：A-B軸A-B軸0.3×0.55×25=4.125kN/m中跨梁：B-C軸0.3×0.4×25=3kN/mⅱ屋面板荷載：邊跨：A-B跨4.5×7.2m，宜按雙向板計算，為梯形荷載：C-D跨折減系數：α=2.03/7.2=0.281-2α2+α3=0.864中跨：B-C跨3×4.05m，可按雙向板計算，為三角形荷載：折減系數：5/8=0.625∴屋面梁上線荷載標準值為：邊跨：=5.792×4.05×0.864+4.125=24.38kN/m（AB跨、CD跨）中跨：=5.792×3×0.625+3=13.86kN/m（BC跨）（2）樓面梁上線荷載標準值邊跨：=3.74×4.05×0.864+4.125=17.212kN/m（AB跨、CD跨）中跨：=3.74×3×0.625+3=10.012kN/m（BC跨）6.1.2活荷載（1）屋面邊跨：=0.5×4.05×0.864=1.75kN/m（AB跨、CD跨）中跨：=0.5×3×0.625=0.938kN/m（BC跨）（2）樓面邊跨：=2.0×4.05×0.864=6.998kN/m（AB跨、CD跨）中跨=2.0×3×0.625=3.75kN/m（BC跨）6.2豎向荷載下框架計算簡圖豎向恒荷載和活荷載都按照全跨布置計算，這里不考慮活荷載的最不利布置，而是在內力組合之后跨中彎矩乘以1.2的放大系數。圖6.1荷載布置圖6.3豎向荷載作用下梁固端彎矩6.3.1恒載邊跨：kNmkNmkNmkNm中跨：kNmkNm6.3.2活載邊跨：kNmkNmkNmkNm中跨：kNmkNm6.4內力分配系數計算6.4.1轉動剛度S及相對轉動剛度計算表6.1轉動剛度S及相對轉動剛度S'構件名稱SS'框架梁邊跨A-B，C-D4Kb34661.46138645.830.59中跨B-C2Kb32000.0064000.000.27框架柱頂層4Kc58657.85234631.411標準層4Kc58657.85234631.411首層4Kc46686.86186