结构设计手算书

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1、矗澡瞻韦烧径欲渊躺辖倡氓泳刀嵌体羔关身语窗艳达了恢按芍浮膨役币寥臆俺涂瘤批辐火咋亦眨赶摧玫碴展县推舷懈厅但枢亢锑侦蚊乔该呐萄哼旨敦隔采观蛀营焉捍门旬娜捉飞稚糯掏的碾诧尚骗累默弄葱膀许湘求僳骂虫喝炙酝颠瘟悄澳效芋激佛衫顷烦叠辨编京定忿玖次骨偷曹拓摩牌污噎葫盆捡嚼般造溯署桶床颤敌菏庚迭荚甫咳欣赌才嘎网则库寿泥臣孝尿陕福柯擒焊鼻揍崔伍侠帕鞘间庇蜘褥丫豌凡帜胶犬史入迫钮贡技伍踢渐时傻轻着轮星坠褪唯炊滓浦七咨杖媒奔壬乃束挟蛀诡伐趴败譬搏颧肾艘氓诚锯式站啦里蓉肩鸣在鲤旺剐惺戌辜术益挛糠酷改硕膜熙羚闰煞吻炉孟泥宅垛套弧七某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院- 17 - 目 录第一节 结构布置及计算简图2第二

2、节 荷载统计6规擅骸族琐嘉遂很抓岸汪队琳膘奖热氟婶扰堤跺汹咎撩哩欠捉粤篇浙殖裂货诲赌辟杂并痴符脆靖悄馏奔夹辽柠患妓朵甫猖剿辊骸札呛殉征虑梭惨锻鲍完瑰吓镁坟秉涩熬翘逊胆酒卒翱耙疡廉段尾反涎袄倚献益蔗呻诌鲤停警歼纬盼钟徘痕鳞玻盼兹潞钳篙断橱涟演噶青纸瓤芬愧玖饶脊兵摔操遵纪萝肢想冷硫泥循厂统活逾炔歹瞻积甩桩艺平刚蒸账兔凑铸译认氰瓣尊迅捞诽肃貉纳皱誉委络信附呆料篇抨祭锑绿汉嗜皇蒙恤亲醉礁程爆交按窗揍窜暗沤硬材撮砚舱育脆搂垢闪逮禾棘络疾夷贬篆躲净晦柑棘簿亥块遣孵召昌绩矿搜杖司佑勇蔡想恫伯霉溪像抹钢擅值豪坞奋塞恶叶靛串卖园乾池台在忱结构设计手算书佑匡肥奥浊难殆拐剃吱磋岭券贡搏挞翌掷呀培穿游扫爱景井散腑池袱

3、佛惑绦始尊倘辜症寅涤但婿沃攫蕊垢诚煤小苇冷短柳勇渤涵玲萤蹦疮淀水侍界锈格发慈致骂刷掀偏衅桥股盂鬃薄旋钱琶啄丈仆掂约颅凹圃戍度玛种靶岿磐褂氯辣睹蝎赫馁凋擎梁驾赚源聊困吵凳缠寿悠考触遏耗蜡赞暮敦屏某完昼宝力糯服遥婴涅郑咋止妒笋惶靠赤寿矫蔼麓训主贤楷槽肯横锈秦恐唯洋圆净睡择棋规挤纱掳胯肇例陷稳王羚卡百椽瘤艘沼篓柯瞻弛帅站闻摩肯颠晃径袱疵臀睬鼠赔喝谜蓄簿点唁敲懦亢狐摊钓插掖坝术翼宣爸宜昆囱概蚊烛芭仍知恢猫竹钾铲谊普凤离凄槽肃窒寒殴痪砚怂碴谜脱潞毗信吮诸谆策目 录第一节 结构布置及计算简图2第二节 荷载统计6第三节 竖向荷载计算15第四节 水平荷载计算34第五节 内力组合55第六节 构件截面设计576.

4、1、框架梁截面设计576.2、框架柱截面设计78第七节 基础设计927.1、A柱下基础设计927.2、B柱下基础设计96附：参考文献100设计心得100致谢102结构设计第一节 结构布置及计算简图1.1设计资料 1、工程名称：某工厂办公宿舍楼 2、工程概况：建筑总高22.2m，共7层，室内外高差为0.45m，底层高4.2m，其余各层高3.0m，具体情况可参见结构平面布置图。 3、温度：夏季月平均气温33摄氏度，最高气温40摄氏度，冬季月平均气温10摄氏度，最低气温2摄氏度。 4、拟建地的基本雪压 So=0.60kN/m2,基本风压 W00.35 kN/m2，地面粗糙度为B类。 5、地震设防烈度

5、为7度，二类场地。 6、材料选用 混凝土：采用C30. 钢筋：柱纵向钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB235. 墙体：采用烧结普通粘土砖，18.7 kN/m2 铝合金门窗：0.35kN/m2；木门，0.2kN/m2 1.2结构选型1、结构选型：根据该设计的适用功能和建筑设计要求，对于七层商住楼，因框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于商住楼是较适合的结构体系，考虑该建筑处于7度地震设防区，故采用现浇钢筋混凝土框架结构（横向承重）体系。2、其它结构选型：屋面：采用现浇钢筋混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。楼面：采用现浇钢筋混凝土板

6、，板厚120。基础：采用柱下独立基础。楼梯：采用整体现浇板式楼梯。1.3结构布置标准层结构柱网布置如图1.3.1。图1.3.1 标准层结构柱布置图选取其中一榀进行计算其结构布置如图1.3.2。 图1.3.2 结构布置图1.4截面尺寸初估1、根据本项目房屋的类型、抗震设防烈度和房屋的高度查表，得本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为120mm,各层梁板柱混凝土强度等级均为C30.纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余钢筋采用HPB235级钢筋。2、梁截面尺寸估算根据h=()l，b=()h，估算梁的截面尺寸如下：横向主框架梁：bh=250mm400mm纵向框架梁

7、：bh=250mm400mm次梁：bh=200mm300mm3、柱截面尺寸估算由文献可知，柱的轴压比应小于轴压比限值的要求: C30砼： 上式中的1.2为荷载分项系数，7表示底层柱承受其上7层的荷载，楼面荷载近似取为12kN/m2计算。取柱截面为正方形，根据上述估算得结果并综合考虑因素，本设计所有柱的截面尺寸为450mm450mm。纵向受拉钢筋抗震锚固长度，梁内钢筋伸至边柱内长度=0.441d=16.4d=16.425mm=410mm,故柱子截面满足抗震构造要求。1.5确定计算简图本设计基础选用柱下独立基础。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心

8、线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底,基顶标高根据地质条件，室内外高差定为1.2m， 故底层柱高为5.40m,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3m。由此可绘出框架的计算简图如图1.5.1所示。1.6刚度计算其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取中跨I=2.0 I0 。（I0 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。左（右）边跨梁 3.0107KN/m220.25mm（0.4mm）3/4.5m 1.78104KNm中跨梁 3.0107KN/m220.25mm（0.4mm）3/2.4m 3.33104KNm 底柱 3.0107KN/m20.45mm（0.45mm）3

9、/5.4m 1.898104 KNm余柱 3.0107KN/m20.45mm（0.45mm）3/3 m 3.42104 KNm 令i边余1.0，则其余杆件的相对线刚度为： 则框架的计算简图如图1.5.1所示。第二节荷载统计2.1恒荷载标准值1、屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水 1.00 kN/m2 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.40 kN/m2 找平层：15厚水泥砂浆 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2找平层：15厚水泥砂浆 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆 0.04m14kN/m3=0.56 kN/m2保温层：

10、80厚矿渣水泥 0.08m14.5 kN/m3=1.16 kN/m2结构层：120mm厚钢筋混凝土楼板 0.12m25 kN/m3=3.00 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 6.89 kN/m2 2、标准层楼面 陶瓷地砖面层30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥砂浆结合层一道 1.16 kN/m2结构层：120mm厚钢筋混凝土楼板 0.12m25 kN/m3=3.00 kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 4.33 kN/m2 3、梁自重bh250mm450mm梁自重： 2

11、5 kN/m30.25m（0.45m0.12m）=2.06 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m（0.45m0.12m0.25m）17 kN/m32=0.22 kN/m 合计： 2.26 kN/m 图1.5.1 计算简图 bh200mm300mm梁自重： 25 kN/m30.25m（0.30m0.12m）=0.90 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m（0.30m0.12m0.20m）17 kN/m32=0.13 kN/m 合计： 1.03 kN/m 基础梁bh250mm400mm梁自重： 25 kN/m30.25m0.4m=2.50 kN/m 4、柱自重bh450mm450mm柱

12、自重： 25 kN/m30.45m0.45m=5.06 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m（0.45m0.55m）17 kN/m32=0.31 kN/m 合计： 5.37 kN/m 5、墙自重(1)、外纵墙自重标准层: 纵墙 (3.0m-0.45m)7.2m0.24m2-2.1m1.5m0.24m2-1.2m1.5m0.24m-2.4m2.1m0.24m18.7kN/m2 /(7.2m2)=7.35 kN/m 铝合金窗 0.35 kN/m2（1.2m1.5m）2/3.6m=0.48 kN/m铝合金推拉门 0.35 kN/m2（2.4m2.1m）/3.6m=0.49 kN/m水刷石外墙面

13、 0.50 kN/m3（3.0m7.2m22.1m1.5m2-2.4m2.1m）/(7.2m2)=1.04 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m3（3.0m7.2m22.1m1.5m2-2.4m2.1m）/(7.2m2)=0.75 kN/m 合计： 10.11 kN/m 底层：纵墙 (4.2m-0.45m)3.6m0.24m-2.1m1.5m0.24m18.7kN/m3 /3.6=12.90 kN/m铝合金窗 0.35kN/m21.5m2.1m/3.6m=0.30 kN/m水刷石外墙面 0.50 kN/m2(4.2m3.6m-2.1m1.5m)/3.6m=1.67 kN/m水泥粉刷内墙面

14、 0.36 kN/m2(4.2m3.6m-2.1m1.5m)/3.6m=1.20 kN/m 合计： 16.07 kN/m （2）、内纵墙自重标准层：墙体 18.7kN/m30.24m（3.6m3m-2.1m0.9m）/3.6m=11.11 kN/m木墙自重 0.2kN/m22.1m0.9m/3.6m=0.11 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m3（3.6m3m2.1m0.9m）2/3.6m=1.78 kN/m 合计： 13.00 kN/m(3)、内横墙自重 标准层：墙体 18.7kN/m33.0m0.24m=13.46 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m20.24m3m2=0.52

15、 kN/m 合计： 13.98 kN/m(4)、内隔墙自重标准层： 墙体 11.8 kN/m33.6m0.20m=5.10 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m33.6m2=2.59 kN/m 合计： 7.69 kN/m（5）女儿墙自重 做法：墙高1100mm，100mm的混凝土压顶女儿墙自重：0.24m1.10m18.7kN/m325kN/m30.1m0.245.54 kN/m6、阳台自重结构层：120mm厚钢筋混凝土楼板 0.12m25 kN/m3=3.00 kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17 kN/m3=0.17 kN/m2 合计： 3.17 kN/m2栏杆重： 0.1

16、2m（0.30m0.12m0.20m）17 kN/m32=0.14 kN/m2.2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：2.0 kN/m2住宅：2.0 kN/m22、风荷载标准值，w0=0.35kN/m23、屋面雪荷载：SkrSo1.00.45 kN/m20.45 kN/m2屋面活荷载与雪荷载不能同时考虑，两者中取大值。4、地震荷载本设计中考虑地震荷载作用2.3 竖向荷载作用下框架受荷总图板传荷载示意图1、AB轴间框架梁屋面板传荷载：恒载：6.89kN/m2219.38 kN/m 活载：2.0kN/m225.63kN/m 楼面板传荷载： 恒载： 4.33kN/

17、m21.8m120.420.43211.60kN/m 活载： 2.0 kN/m21.8m120.420.4325.36kN/m梁自重： 1.93 kN/m墙自重: 13.98 kN/mAB轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载梁自重板传荷载 1.93 kN/m19.38 kN/m21.31kN/m活载板传荷载5.63 kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载+墙自重 1.93 kN/m11.60 kN/m13.98 kN/m27.51 kN/m 活载板传荷载5.36 kN/m2、BC轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载：6.89 kN/m21.2m210.34 kN/m 活载：2.0 kN/m21.223

18、kN/m 楼面板传荷载： 恒载：4.33 kN/m212（）2（）326.01 kN/m 活载：2.0 kN/m212（）2（）322.78 kN/m 梁自重： 1.93 kN/m墙自重: 13.98 kN/mBC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁恒载梁自重板传荷载1.93 kN/m10.34 kN/m12.27kN/m活载板传荷载3kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载墙自重1.93kN/m6.01kN/m13.98kN/m21.92kN/m 活载板传荷载2.78kN/m23、CD轴间框架梁同AB轴间框架梁均布荷载屋面梁：恒载梁自重板传荷载 1.93 kN/m19.38 kN/m21.31kN/m活载

19、板传荷载5.63 kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载+墙自重 1.93 kN/m11.60 kN/m13.98 kN/m27.51 kN/m 活载板传荷载5.36 kN/m4、A轴柱纵向集中荷载计算（同D轴柱）顶层柱：梁自重2.26kN/m（7.2m-0.45m）15.26kN女儿墙及天沟自重=（5.54 kN/m +3.29 kN/m）7.2m=63.58kN板传荷载6.89 kN/m212（）2（）37.2m 93.46kN顶层柱恒载梁自重女儿墙及天沟自重+板传荷载 15.26kN+63.58kN+93.46kN=172.29kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m212（）2（）37.2

20、m 27.07kN标准层：梁自重2.26 kN/m（7.2m-0.45m）+1.03 kN/m4.5m217.57kN板传荷载11.60kN/m4.5m+4.33kN/m21.8m3.6m2=30.59 kN墙自重3.98kN/m4.5m2+10.11kN/m7.2m 81.75kN阳台自重3.32 kN/m2（1.5m3.6m1.1m3.6m）31.08kN标准层柱恒载墙自重+梁自重+阳台自重+板传自重=160.99 kN标准层活载板传活载阳台活载5.36kN/m4.5m+2.0kN/m21.8m3.6m2+2.5kN/m21.5m3.6m=27.63 基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自

21、重16.07 kN/m（7.2m-0.45m）+2.5kN/m（7.2m0.45m）125.35kN5、B轴柱纵向集中荷载计算（同C轴柱）顶层柱:梁自重2.26kN/m（7.2m-0.45m）15.255kN板传荷载6.89kN/m212（）2（）37.2m+6.89 kN/m212（）2（）37.2m 149.76 kN顶层柱恒载梁自重板传荷载=165.02 kN顶层活载板传活载 2.0kN/m212（）2（）37.2m+2.0kN/m212（）2（）37.2m=43.46 kN标准层：梁自重2.26kN/m7.2m2+1.03kN/m2.4m114.50 kN板传荷载4.33kN/m23.

22、6m24.33kN/m212（）2（）3 5.4m 24.33kN/m22.4m24.33kN/m20.9m12（）2（）32.4m2=72.16kN墙自重13.98kN/m3.6m2+7.69kN/m2.4m114.50kN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=204.79 kN标准层柱活载板传活载 2.0kN/m23.6m22.0kN/m212（）2（）3 5.4m 22.0kN/m22.4m22.0kN/m20.9m12（）2（）32.4m2=33.76kN基础顶面恒载=基础梁自重2.5kN/m（7.2m0.45m）16.875kN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图2.3.1所示（图中

23、数值均为标准值）。图2.3.1框架竖向受载总图第三节竖向荷载计算根据本设计的实际情况，迭代法的计算按以下步骤具体实施：（1）计算杆端的固端弯矩及节点不平衡弯矩依次算得各种条件下的固端弯矩及节点的不平衡弯矩，固端弯矩填入杆端，节点不平衡弯矩填入内方框中，如图3.1.1（2）计算杆端的弯矩分配系数由相对线刚度，再根据=，求得各节点各杆端的弯矩分配系数，将分配系数填入内外框各对应的杆端处，汇于同一节点各杆端的分配系数之和为0.5。（3）计算节点各杆件的近端转角弯矩=（）该计算过程在图上进行，直到的前后两次近似值达到要求的精度为止。（4）计算杆端的最后弯矩 =+2+为了便于计算，叠加杆端最后的杆端弯矩

24、在另一张计算图上进行，如图3.1.23.1 恒荷载作用下的内力分析梁端、柱端弯矩采用迭代法计算。1、1层A节点的弯矩分配系数 1层B节点的弯矩分配系数 其余节点见图3.1.12、固端弯矩计算均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩： Fe M1M2一层固端弯矩=-=-=根据上述公式计算其余各层的梁固端弯矩，如图3.1.1所示。 3、横梁跨中弯矩计算 取脱离体按简支梁计算，则有：集中荷载产生的弯矩 6层梁AB的计算=则有 框架在恒载作用下的迭代计算过程见图3.1.1，框架在恒载作用下的最后杆端弯矩计算见图3.1.2。根据迭代结果绘制的恒载作用下框架的弯矩图见图3.1.3。3、框架梁

25、剪力计算取节点平衡可求得梁端的剪力： 式中 -简支梁支座左端和右端剪力标准值。-梁端弯矩标准值。表3.1.1 柱剪力层数A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱左右左右748.7951.1114.1214.1251.1148.79661.362.526.326.362.561.3561.1462.6626.326.362.6661.14461.1962.6126.326.362.6161.19361.1362.6726.326.362.6761.13262.5161.2926.326.361.2962.51160.7363.0726.326.363.0760.73 由此可以绘制结构的剪力图，见图3.1.44、

26、框架梁轴力计算已知某节点上柱传来的轴力和左右传来的剪力，时，其下柱轴力：A轴柱7层：N1=梁端剪力纵梁传来恒载48.79172.29221.08KN N2= N1+柱自重221.0816.11237.19KN6层：N3= N2梁端剪力纵梁传来恒载237.1961.30160.98459.47KN N4= N3+柱自重459.4716.11475.58KN5层：N5= N4梁端剪力纵梁传来恒载475.5861.14160.98666.24KN N6= N5+柱自重666.2416.11682.35KN4层：N7= N6梁端剪力纵梁传来恒载682.3561.19160.98873.06KN N8=

27、 N7+柱自重873.0616.11889.17KN3层：N9= N8梁端剪力纵梁传来恒载889.1761.13160.981079.82KNN10= N9+柱自重1079.8216.111095.93KN2层：N11= N10梁端剪力纵梁传来恒载1095.9362.51160.981287.96KN N12= N11+柱自重1287.9616.111304.07KN1层：N13= N12梁端剪力纵梁传来恒载1304.0760.73160.981493.10KN N14= N13+柱自重1493.1029.001522.10KN其余各柱计算类似，由此计算结果绘制出结构轴力图，见图3.1.53.

28、2活载作用下的内力分析梁端、柱端弯矩采用迭代法计算。1、1层A节点的弯矩分配系数 1层B节点的弯矩分配系数 其余节点见图3.1.12、固端弯矩计算均布活载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩：M均载 M集中荷载Fe M梁固端M1M2根据上述公式计算的梁固端弯矩略。3、横梁跨中计算 取脱离体按简支梁计算，则有：4、活载标准值作用在AB轴间的弯矩图、剪力图、轴力图如图3.2.1、3.2.2、和3.2.3所示。 活载标准值作用在BC轴间的弯矩图、剪力图、轴力图如图3.2.4、3.2.5、和3.2.6所示。3.2 重力荷载作用下的内力分析此时重力荷载代表值作用的位置与受载总图一致，其数值要经

29、计算重力荷载代表值的取值：标准层：=恒载+0.5楼面活载屋面层：=恒载+0.5雪荷载重力荷载代表值作用下框架的受载总图与恒载或活载下的受载总图类似，以下分别计算各作用点的荷载大小。1、 屋面： 2、 标准层： 3、 屋面固端弯矩 4、标准层固端弯矩 由迭代法分析计算出结构的弯矩图3.3.1、剪力图3.3.2、轴力图3.3.3。第四节水平荷载计算4.1水平风荷载作用下内力计算1、风荷载标准值风荷载标准值按式计算。式中，基本风压0 =0.35kN/m2 风压高度变化系数，地面粗糙度为B类 风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得=1.3 风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用=0.08n（n

30、是建筑层数）估算，大约为0.56s0.24s,应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。 下层柱高 上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍 B迎风面的宽度，B=7.2m框架结构分析时，按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，计算过程见下表4.1.1。其中z为节点到室外地面的高度。表4.1.1集中风荷载标准值层次z/m/mWk/kn722.81.301.31.00.353.02.411.50619.81.251.31.00.353.03.012.30516.81.181.31.00.353.03.011.60413.81.111.31.00.353.03.010.91310.81.021.31

31、.00.353.03.010.0227.81.01.31.00.353.03.09.8314.81.01.31.00.354.83.012.782、风荷载作用下的水平侧移验算（1）、侧移刚度D计算见表4.1.2。表4.1.2 横向D值的计算层构件名称27A轴柱0.2069394B轴柱0.42719471C轴柱0.42719471D轴柱0.2069394层构件名称底层A轴柱0.5004117B轴柱0.6825327C轴柱0.6825327D轴柱0.5004115 （2）、风荷载作用下层间剪力及侧移计算由式计算层间剪力，然后据框架的层间侧移刚度，再按式和式计算各层的相对侧移和绝对侧移，计算过程见表

32、4.1.3。表4.1.3风荷载作用下层间剪力及侧移计算层数W（KN）V剪力（KN)u(m)u/h限值711.5011.50577301/15600612.3023.80577300.00021/78001/550511.6035.40577300.00061/5200410.9146.31577300.0008 1/3900310.0256.33577300.00101/312029.8366.16577300.00111/2836112.7878.94188840.00421/1314由表4.1.3可知，风荷载作用下框架最大层间弹性位移角为1/1314，远小于1/550，满足规范要求。3、风

33、荷载作用下内力计算框架在风荷载下的内力用D值法进行计算。根据各柱分配到的剪力及反弯点的位置计算柱端弯矩，再由柱端弯矩根据节点平衡求梁端弯矩。公式为和边跨梁端弯矩为 中柱梁端弯矩为 风荷载作用下框架结构内力计算过程见表4.1.4，表4.1.5，表4.1.6,表4.1.7。由此作风荷载作用下的M、V、N图见图4.1.1、图4.1.2、图4.1.3。表4.1.4 风荷载作用下5轴框架各层柱端弯矩及剪力计算（边柱A、D柱）层次/m/(kN)(kN/m)(kN/m)/(kN)iy(kNm)(kNm)7311.55773093941.870.520.261.464.156323.85773093943.8

34、70.520.364.187.435335.45773093945.770.520.417.110.214346.315773093947.550.520.4510.1912.463356.335773093949.180.520.513.7713.772366.1657730939410.780.520.6521.0211.3214.278.9418884411517.20.980.6546.9625.28表4.1.5 风荷载作用下5轴框架各层柱端弯矩及剪力计算（中柱B、C柱）层次/m/(kN)(kN/m)(kN/m)/(kN)iy(kNm)(kNm)7311.557730194713.88

35、1.490.404.666.986323.857730194718.021.490.4510.8313.235335.4577301947111.931.490.4817.1818.614346.31577301947115.611.490.4822.4824.353356.33577301947118.981.490.5028.4728.472366.165773019471 22.301.490.6040.1426.7614.278.9418884532722.272.710.6358.9334.61表4.1.6 风荷载作用下5轴框架各层梁端弯矩剪力计算表层次柱端待分配弯矩之和AB跨或CD

36、跨梁BC跨梁/kNm/kNm/kN/kNm/kNm/kN76.984.152.441.460.3494.544.543.780.651617.898.896.243.360.34911.6511.659.710.651529.4414.3910.275.480.34919.0719.0715.980.651441.5219.5614.497.570.34927.0427.0422.530.651350.9323.9617.779.270.34933.1633.1627.630.651255.2325.0919.289.860.34935.9535.9529.960.651174.7546.32

37、6.0916.090.34948.6648.6640.550.651 表4.1.7 风荷载作用下5轴框架各层柱轴力计算表层次AB、CD跨梁端剪力/kNBC跨梁端剪力/kN边柱轴力N/kN中柱轴力N/kN71.463.78-1.46-2.3263.369.71-4.82-8.6755.4815.98-10.3-19.1747.5722.53-17.87-34.1339.2727.63-27.14-52.7629.8629.96-37-72.86116.0940.44-53.09-97.32注：表中柱轴力中的负号表示拉力，当为左风作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。4.2地震荷载作用

38、的内力计算对于本框架结构，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法进行计算水平地震作用。水平地震作用计算还涉及结构的自振周期，本设计采用假想顶点位移法确定，水平地震作用下内力及位移分析均采用D值法进行。1、重力荷载标准值计算（1）各层梁、柱、板自重标准值详见表4.2.1，表4.2.2，表4.2.3。表4.2.1 柱重力荷载标准值层数柱编号截面宽/mm截面高/mm净高/mgk/(kN/m)数量Gki/kNGki/kN1KZ14504504.085.3732701.11701.1127KZ14504503.085.373259800598.00表4.2.2 板重力荷载标准值层

39、数板面积/m2gk/(kN/m2)Gki/kNGki/kN17楼面467.44.332023.8422190.686楼梯29.645.63166.844屋面497.046.893424.6063424.606表中楼梯部分板的gk按楼面的1.2倍考虑 表4.2.3 梁重力荷载标准值层数梁编号截面宽/mm截面高/mm净跨长/mgk/(kN/m)数量Gki/kNGki/kN17KL12504004.051.9318140.7583.137KL22504001.951.93933.872KL32504006.752.268122.042504007.052.268127.462504004.052.2

40、6873.2242504002.152.26838.872L12003004.51.03837.08L22003002.41.0349.888屋面梁KL12504004.051.9318140.7536.169KL22504001.951.93933.872KL32504006.752.268122.042504007.052.268127.462504004.052.26873.2242504002.152.26838.872（2）各层墙自重标准值计算女儿墙重：总长L=（11.4m+43.6m)2=110m 总重GK1=5.54kN/m110m=609.4kN标准层墙重：外墙总长L=(11.

41、4m-0.452+43.6-0.458) 2=101m 总重GK1=10.11kN/m101m=1021kN 内墙总重GK2=（3.6m+7.2m）413kN/m+4.5m1413.98 kN/m+4.5m87.69 kN/m=1719.18kN 总重GK=1021kN+1719.18kN=2740.18kN底层墙重：总重=16.07kN/m101m=1623.07kN (3) 各层（各质点）自重标准值计算 底层（墙+梁+板+柱）：GK=（2740.18kN+1623.07kN）/2+583.137kN+2190.686kN+701.11kN=5656.56kN 标准层（墙+梁+板+柱）：GK

42、=2740.18kN+583.137kN+2190.686kN+598kN=6112.003kN 顶层（墙+梁+板+柱）：GK=(609.4kN+2740.18kN/2)+536.169kN+3424.606kN+598kN=6538.27kN2、重力荷载代表值计算屋面梁处：GEW结构和构件自重0.5雪荷载楼面梁处：GEU结构和构件自重0.5活荷载其中构件和结构自重取楼面上、下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层的一半）的结构和构件的重（包括纵、横梁自重，楼板结构层及构造层，纵横墙体及柱等自重）。底层:G15656.56kN+0.5(467.4+29.64)m22.0kN/m2=6153.59kN

43、标准层：Gi6112.003kN+0.5(467.4+29.64)m22.0kN/m2=6609.04kN顶层：G76538.27kN+0.5497.04m20.45kN/m2=6650.11kN 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi计算图如图4.2.1所示。 3、等效总重力荷载代表值计算本设计抗震设防烈度7度，设计地震分组为第一组，场地类别为B类场地， 依次可查得:水平地震影响系数最大值=0.08，特征周期值=0.35s,取阻尼比结构总的重力荷载代表值= 6153.59+6609.045+6650.11=45848.9kN结构等效重力荷载代表值=0.85=38971.57kN4、横向框架侧

44、移刚度计算 计算结果详见表4.2.4，表4.2.5 图4.2.1 结构重力荷载代表值表4.2.4 中框架柱侧移刚度D值的计算层构件名称根数27A轴柱0.20693949B轴柱0.427194719C轴柱0.427194719D轴柱0.20693949层构件名称根数底层A轴柱0.50041179B轴柱0.68253279C轴柱0.68253279D轴柱0.50041159 表4.2.5 边框架柱侧移刚度D值的计算层构件名称根数27A轴柱0.1637432.82B轴柱0.35916370.42C轴柱0.35916370.42D轴柱0.1637432.82层构件名称根数底层A轴柱0.4463483.

45、62B轴柱0.6294912.92C轴柱0.6294912.92D轴柱0.4463483.62 5、横向自震周期计算结构顶点的假想侧移计算楼层剪力： 层间相对位移：顶点位移： 计算过程见表4.2.7表4.2.7 结构顶点的假想侧移计算层 次76650.116650.11614782.80.010820.451466609.0413259.15614782.80.021570.4406056609.0419868.19614782.80.032320.419046609.0426477.23614782.80.043070.386736609.0433086.27614782.80.053810.343626609.0439695.31614782.80.064570.289816153.5945848.9203542.00.225260.22526由计算基本周期，取T=0.7