【五层】6760㎡平方米实验楼（计算书、建筑、结构图、PKPM计算文件）

【五层】6760平方米实验楼（计算书、建筑、结构图、PKPM计算文件）,【温馨提示】压缩包内含CAD图有预览点开可看。打包内容里dwg后缀的文件为CAD图,可编辑,无水印,高清图,压缩包内文档可直接点开预览,需要原稿请自助充值下载,所见才能所得,请细心查看有疑问可以咨询QQ：11970985或197216396 +-+ + JCCAD 计 算 结 果 文 件 + + + + 工程名称: 交大希望学院# + + 计算日期: 2012- 6- 2 + + 计算时间: 21:23: 8.57 + + 计算内容: 基础输入基本参数 + +-+ 总参数 室外地坪标高(m): -0.300 地下水距天然地坪深度(m): 40.0 结构重要性系数: 1.0 上部结构一层传来的荷载的作用点标高(m): -0.9 基础人防等级: 0.0 基础混凝土强度等级：C 30. 结构抗震等级: 3 柱钢筋连接方式: 闪光对接焊接 承载力参数 基地承载力计算采用的基础规范: 中华人民共和国国家标准GB50007-2002 -综合法 基地承载力特征值Fk(kPa): 160.0 宽度地基承载力特征值修正系数 b: 0.0 深度地基承载力特征值修正系数 d: 1.0 基底以下土的重度(或浮重度) (kN/m3): 20.0 基底以上土的加权平均重度 m(kN/m3): 20.0 承载力修正用基础埋置深度 d(m): 1.1 单位面积覆土重(H)(kN/m2): 自动计算 浅基础地基承载力抗震调整系数: 1.000 浅基础参数 浅基础底标高(m): -1.50 浅基础底面积计算归并系数: 0. 基础 高度(mm): 600. 基础底 筋 : 0.0000 基础计算 荷载作用: 基础底面 宽 : 1.000 间 (mm): 0. 基础底面 宽 : 1. 基 宽度(mm): 150. 基 高度(mm): 300. 基上部宽度(mm): 600. 基 参数: 6060. 基 性参数: 1.500 下 基底 力钢筋 筋 : 0.0000 基础 中: 柱 基 中 : 加 参数 承 间距(mm): 1500.0 承 距(mm): 750.0 承 底标高(m): -1.500 承 数(mm): 100.000 承 currency1: 1 承 工方法: 1 承 数: 2 承 高(mm): 300 承 高(mm): 300 “ 参数 基力系数(kPa/m): 20000. 参数 xfi标fl MXD: 1 yfi标fl MYD: 1 标fl距BLKD:4500.000 currency1: 0.000 平面 1: 100 面 1: 30总信息检查在 1层检查出的错误在 2层检查出的错误在 3层检查出的错误Xx交通大学本科毕业设计 第3页内力调整简化方法介绍1强柱弱梁抗规方法：，再将按刚度分配给上、下柱。节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和；上、下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析的弯矩比例进行分配；节点左、右梁端截面逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和；当抗震等级为一级且节点左、右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；柱端弯矩增大系数；对框架结构，二、三级分别取1.5和1.3；对其他结构中的框架，一、二、三、四级分别取1.4、1.2、1.1和1.1。简化方法：将地震组合下柱端弯矩设计值直接乘以进行放大，即。两种方法对比（以第三层B节点为例）：抗规方法：AB跨梁右端弯矩设计值，BC跨梁左端弯矩设计值，三级框架，则，本节点上、下柱刚度相等，则调整后上、下柱端弯矩为。简化方法：各种作用上柱弯矩标准值为 ，各种作用下柱弯矩标准值为 ，调整后弯矩为上柱， 下柱 综上所述，按高规方法与按简化方法进行强柱弱梁调整的计算结果相差不大，故在以后的内力调整均可采用简化方法进行计算。2强柱根抗规规定，抗震设计时，一、二、三级框架结构的底层柱底截面的弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数1.7、1.5、1.3的乘积。底层框架柱纵向钢筋应按上、下端的不利情况配置。3柱强剪弱弯高规方法：、分布为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值，并且应是进行强柱弱梁、强柱根调整后的弯矩值；柱的净跨；柱剪力增大系数。对框架结构，二、三级分别取1.3、1.2；对其他结构类型二等框架。一、二级分别取1.4和1.2，三、四级均取1.1。简化方法：将各种作用产生的剪力组合值直接乘以，即。两种方法对比（以3层A柱左震为例）：抗规方法：， 三级框架调整后简化方法：各种作用在柱端产生的剪力标准值 ，调整后综上所述，按高规方法与按简化方法进行柱强剪弱弯调整的计算结果相差不大，故在以后的内力调整均可采用简化方法进行计算。4角柱更强抗规规定，抗震设计时，框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。一、二、三、四级框架角柱经过强柱弱梁、柱强剪弱弯、强柱根调整后的弯矩、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。5梁强剪弱弯抗规方法：、分布为梁左、右端逆时针或顺时针方向截面组合的弯矩设计值。当抗震等级为一级且梁两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；梁的净跨；梁在重力荷载代表值（9度时还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；梁剪力增大系数，一、二、三级分别取1.3、1.2和1.1。简化方法：将地震作用产生的剪力直接乘以，再将其与其他作用效应进行组合，即。两种方法对比（以3层BC跨梁左震为例）：抗规方法：，三级框架调整后简化方法：各种作用在梁左端产生的剪力标准值 ，调整后综上所述，按高规方法与按简化方法进行强剪弱弯调整的计算结果相差不大，故在以后的内力调整均可采用简化方法进行计算。西南交通大学本科毕业设计第II页建筑设计1.1 工程概况及设计要求本工程为交大希望职业教育学院实验楼，采用现浇钢筋混凝土框架结构，建筑层数为五层，屋顶为不上人屋面。总建筑面积为6560.66。框架抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度(0.1g)，抗震分组为第二组，建筑场地类别为类。使用年限为50年。设计要求：1、根据所给的场地图进行建筑设计，要求充分利用场地，并且考虑绿化、停车场等附属设施；满足实验楼使用功能的要求；2、设计的总建筑面积为3000m2以上，建筑层数为 4层以上；3、布局合理，动静分区、功能分区明确，流线设计合理，避免交通上的相互干扰；4、功能齐全，设置物理实验室、化学实验室、生物实验室，各种展示室、办公室、仪器室、资料打印室、陈列厅、目录厅、卫生间等。1.2 柱网选择、平面设计及交通组织设计本设计的柱网布置将考虑实验台的摆放，柱距设计为6.6m。考虑建筑纵向长度较大和建筑自身的对称性，在建筑平面中设置两道抗震缝，采用后浇带处理法。建筑平面是表示建筑物在水平方向各部分组合关系以及各部分房间的具体设计。建筑平面设计思路是从建筑使用功能上出发，按照从总体到局部的原则布局整个建筑的平面设计。该建筑的耐火等级为二级；防火设计的建筑分类为二类；屋面防水等级为II级，使用年限为15年。内部空间分隔和功能布置每层均无太大变化。均为不上人屋面。为了减小不同功能区之间的相互影响，将实验楼工作人员办公区分别单独设置入口，避免了人流之间的相互干扰。交通组织采用内廊式，在走廊端部和中部的合适位置设置了楼梯，避免形成袋形走廊，便于人流疏散，符合消防规范规定。1.3 剖面及立面设计建筑剖面图反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系，考虑到实验楼作为教学和办公场所，需要摆放标准实验台并且要求良好的采光条件和通风条件，故选用较大层高3.9m，并选择大开窗设计。建筑立面图反映建筑四周的外部形象。立面建筑设计在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律使建筑外观更美。例如在入口处，增加立柱和雨棚使建筑显得宏伟大气。西南交通大学本科毕业设计第105页目录绪论5第1章设计基本资料61.1.工程概况6第2章楼板、框架梁、柱、截面尺寸的初步估定72.1.楼板厚度h72.2.框架梁截面高度hb与宽度bb72.3.框架柱截面高度hc与宽度bc7第3章结构布置及计算简图93.1.柱网布置93.2框架结构计算简图10第4章横向框架侧移刚度的计算114.1.横梁线刚度的计算114.2.纵梁线刚度的计算114.3.柱线刚度的计算114.4.各层横向侧移刚度计算12第5章重力荷载代表值的计算165.1.屋面及楼面恒荷载计算165.2.墙，门，窗重力荷载计算175.2.1墙体荷载175.2.2门窗荷载175.3.梁柱自重计算175.3.1 梁柱平面布置图如图5-1所示175.3.2单位长度梁，柱荷载（KN/m）175.3.3 门窗洞口面积及自重185.4 重力荷载代表值的计算19第6章横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算226.1横向自振周期计算226.1.1横向自振周期的计算。226.1.2假想层剪力计算226.1.3结构顶点的假想侧移计算226.1.4基本自振周期的计算236.2 水平地震作用及楼层剪力的计算236.2.1地震影响系数计算236.2.2等效重力荷载代表值计算246.2.3水平地震力的计算246.2.4顶部附加地震作用力计算246.2.5水平地震作用力及各楼层地震剪力计算246.3 水平地震作用下的位移验算256.4 水平地震作用下的框架内力计算266.4.1 反弯点高度计算266.4.2 梁端弯矩计算276.4.3 梁端剪力及柱轴力计算27第7章竖向荷载下框架内力计算317.1 计算单元317.2 计算简图327.3 荷载计算337.3.1 恒荷载计算337.3.2 活荷载计算357.4 框架内力计算367.4.1 恒载作用下梁固端弯矩367.4.2 活载作用下内力计算377.4.3 弯矩二次分配法计算梁柱弯矩377.4.4 梁端剪力及柱轴力计算42第8章横向框架内力组合448.1 结构抗震等级448.2 框架梁内力组合448.2.1 梁跨中最大弯矩448.2.2 梁强剪弱弯调整458.2.3 框架柱内力组合56第9章截面设计699.1 框架梁699.1.1 梁正截面受弯承载力计算699.1.2 梁斜截面受剪承载力计算719.2 框架柱739.2.1 剪跨比和轴压比验算739.2.2 柱正截面承载力计算749.2.3 柱斜截面受剪承载力计算779.3 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算78第10章基础设计8010.1 设计原始材料8010.2 基础计算8010.2.1 示意图8010.2.2 设计参数8110.2.3 计算过程8210.2.4 计算结果85第11章结构电算8711.1 使用软件及软件简介8711.2 结构计算及计算结果输出8711.2.1 PMCAD结构建模8711.2.2 SATWE计算部分9111.2.3 分析结果图形和文本显示9511.3 绘制结构施工图97结论98绪论毕业设计是大学本科教育培养计划中最后一个主要环节，也是最重要的综合性实践环节。通过毕业设计，学生可以综合应用所学过的基础课，技术基础课及专业课知识和相应技能等。毕业设计是一次对大学期间所学知识的全面总结与巩固的过程，更是培养学生解决具体的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力的过程。实验楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择实验楼建筑和结构设计，从而掌握实验楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对实验楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。第1章设计基本资料1.1.工程概况1.1 根据该实验楼的使用功能及建筑设计要求，进行了平立面及剖面的建筑设计，主体结构为5层，层高均为3.9m，无附属结构。1.2地质、水文及气象资料：地形较为平坦，基本风压为0.35KN/m，未发现地下水，本工程地震设防烈度为7度，地震分组为第2组，场地类别为第二类。设计基本地震加速度0.10g，Tg=0.4s，max=0.08。地震粗糙度为B类，土的重度为19KN/m，孔隙比为0.8，地基承载力特征值160Kpa。查阅建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表6.1.2得框架抗震等级为三级抗震。1.3填充墙采用200m厚的加气混凝土砌块，外墙一侧墙体外挂瓷砖，一侧为20mm厚抹灰。内墙两侧使用20mm厚抹灰，女儿墙做法为200厚加气混凝土砌块，外墙面干挂磨干花岗石石板，内墙采用20mm厚抹灰。门为实木门，门洞尺寸分别为1.0mx2.1m，1.2mx2.1m，1.5mx2.1m。窗为铝合金窗，洞口尺寸为2.95mx2.9m及2.1mx2.4m。1.4楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。1.5混凝土：梁柱板基础均使用C30混凝土。1.6钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB300。第2章楼板、框架梁、柱、截面尺寸的初步估定2.1.楼板厚度h根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010），主体结构共5层，层高均为3.9m，内外墙的做法：采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m3）,两侧均为20mm厚抹灰。，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。楼板按连续双向板考虑。板厚取120 mm：，满足要求。2.2.框架梁截面高度hb与宽度bb主梁应满足：hb=（1/121/8）lb，lb为主梁的计算跨度；且hb不宜大于1/4主粱净跨。lb可近似取为轴线间距，即lb=6600mm。则AB跨横梁：hb=（1/121/8）lb =(7501125)mm，取梁高为800mm，梁宽b=300mm。CE跨横梁：hb=（1/121/8）lb =(575862)mm，取梁高为600mm，梁宽b=300mm。BC跨横梁：取梁高为400mm，梁宽b=250mm。纵梁：hb=（1/121/8）lb =(550825)mm，取梁高为600mm，梁宽为300mm。2.3.框架柱截面高度hc与宽度bc柱的截面尺寸一般根据轴压比限值按下列公式估算：N=FgEn（2-1）Ac=N/N fc（2-2）式中：N柱组合的轴压力设计值；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2；F按简支状态计算的柱负载面积；gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，框架结构可近似取1214kN/m2；n欲确定柱截面以上楼层的层数；Ac欲确定柱截面的面积；N框架柱轴压比限值；根据建筑结构抗震规范GB50001-2010，一、二、三级抗震等级分别为0.6、0.7、0.8；fc混凝土轴心抗压强度设计值。柱边长，非抗震设计时不宜小于250mm，抗震设计时不宜小于300mm；圆柱截面直径不宜小于350mm；柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3。（1） 首层：F=6.69=59.4，gE取12kN/N=1.259.4124=3421.44kNAc=3421.44/（0.8516.7103）=0.241m2，则取柱边长bc取为600mm；（2） 二五层：F=6.69=59.4，gE取12kN/N=1.259.4123=2566.08kNAc=2566.08/（0.8516.7103）=0.180m2，则取柱边长bc取为600mm；第3章结构布置及计算简图3.1.柱网布置经过对建筑功能、经济实用性、抗震要求等因素综合考虑后，采用框架结构形式。其中：楼、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖。楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。如图3-1所示图3-1 柱网布置图3.2框架结构计算简图框架结构计算简图如图3-2所示图3-2 框架结构计算简图第4章横向框架侧移刚度的计算4.1.横梁线刚度的计算表4-1横梁线刚度类别bxhEc1.52AB跨300x8009000CD跨300x6006900BC跨250x40030004.2.纵梁线刚度的计算表4-2纵梁线刚度类别bxhEc所有300x60066004.3.柱线刚度的计算表4-3柱线刚度层次hcEcbxhIc152002-539004.4.各层横向侧移刚度计算其中：和h分别为柱的线刚度和高度，是考虑柱上下端节点弹性约束的修正系数。， 首层：A-1，A-12（2根），D-1，D-12（2根），B-1，B-12（2根），C-1，C-12（2根），A-2A-11（10根），B-2B-11（10根），C-2C-11（10根），D-2D-11（10根）， 二五层：A-1，A-12（2根），D-1，D-12（2根），B-1，B-12（2根），C-1，C-12（2根），A-2A-11（10根），B-2B-11（10根），C-2C-11（10根），D-2D-11（10根），由建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表3.4.2知该框架为横向侧向刚度规则。由以上计算可得，横向框架层间侧移刚度如表4-4所示表4-4横向框架层间侧移刚度层次12345664246853364853364853364853364第5章重力荷载代表值的计算本设计为五层实验楼建筑与结构设计，考虑到风荷载作用参与组合的内力与地震作用组合相比一般较小，对结构设计不起控制作用。故本设计水平荷载仅考虑水平地震作用，未计算风荷载。5.1.屋面及楼面恒荷载计算根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）5.1.3条：计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表5.1.3采用。一屋面永久荷载标准值（不上人），参照建筑结构荷载规范30厚细石混凝土保护层 SBS改性沥青卷材防水 20厚水泥砂浆找平层 150厚水泥蛭石保温层 100厚钢筋混凝土板 V型轻钢龙骨吊顶 合计 二14层楼面水磨石地面（包括水泥粗砂打底） 100厚钢筋混凝土板 V型轻钢龙骨吊顶 合计 三屋面及楼面可变荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值 楼面活荷载标准值 5.2.墙，门，窗重力荷载计算5.2.1墙体荷载墙体均为200厚加气混凝土砌块，外墙外挂瓷砖，内侧20mm抹灰，内墙两侧均为20mm，单位墙面重力荷载为：外墙面：内墙面：5.2.2门窗荷载木门单位面积重力荷载为，铝合金窗单位面积重力荷载5.3.梁柱自重计算5.3.1 梁柱平面布置图如图5-1所示图5-1 梁柱平面布置5.3.2单位长度梁，柱荷载（KN/m）梁：梁自重+梁侧面层做法自重 AB跨：梁高800mm，梁宽300mm，双面抹灰。梁单位长度荷载为： BC跨：梁高400mm，梁宽250mm，双面抹灰。梁单位长度荷载为： CD跨：梁高600mm，梁宽300mm，梁单位荷载为：柱：柱自重+柱四周面层做法自重 600mmx600mm柱：层次构件bhgLnGG15边横梁0.30.8251.056.8719241484.143836.560.30.65.1536.9中横梁0.250.4251.052.911312104.796次梁0.30.5251.054.295911425.205251.056.911325.991纵梁0.30.6251.055.1536.6441496.431柱0.60.6251.110.7985.2482695.184716.5725柱0.60.6251.110.7983.9482021.39梁柱重力荷载计算见表5-1所示表5-1 梁柱重力荷载计算表5.3.3 门窗洞口面积及自重 1-5层外墙窗洞口面积： 1层外墙洞口面积： 1-5层内墙窗洞口面积： 1层内墙窗洞口面积：2层内墙窗洞口面积：3-5层内墙窗洞口面积：铝合金窗0.4，普通木门及玻璃门均为0.25.4 重力荷载代表值的计算顶层重力荷载代表值女儿墙自重=单位长度重x总长度女儿墙为200厚加气混凝土砌块，外墙面干挂磨干花岗石板（0.7），内墙面为20mm抹灰：则女儿墙自重为：屋面恒载=单位面积重x总轴线面积=梁自重=3836.559KN半层高柱自重=1010.693KN半层高砌体外墙自重:半层高内墙自重:半层门窗自重：屋面活荷载：0.5x1353.88=676.94KN 3-4层重力荷载代表值计算楼面恒载：4603.92KN梁自重：3836.559KN上半柱自重：1010.693KN下半柱自重：1010.693KN上下半层高内墙自重：上下各半层砌体外墙自重：231.792KN上下各半层门窗自重：169.632KN楼面活荷载：2.0x1353.88KN=2707.76KN 2层重力荷载代表值楼面恒载：3.4x1353.88KN=4603.19KN梁自重：3836.559KN上下半层柱自重：2021.386KN上下各半层砌体外墙自重：231.792KN上下各半层内墙自重：上下各半层门窗自重：169.632KN楼面活荷载标准值：2.0x1353.88KN=2707.76KN 1层重力荷载标准值楼面恒载：3.4x1353.88KN=4603.19KN梁自重：3836.559KN上下半层柱自重：2358.284KN上下半层砌体外墙自重：上下各半层内墙自重：上下各半层门窗自重：169.632KN楼面活荷载标准值：2.0x1353.88KN=2707.76KN各层重力荷载代表值如下图：图5-1 各质点的重力荷载代表值第6章横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算6.1横向自振周期计算6.1.1横向自振周期的计算。将各层重力荷载代表值作为假想为集中力作用在本层位置，以此计算各层位移和顶点位移。6.1.2假想层剪力计算（6-1）6.1.3结构顶点的假想侧移计算（6-2）（6-3）具体过程详见表6-1表6-1结构顶点的假想侧移计算层次513347.2513347.2585336415.6264.1413767.7127114.9685336431.8248.5313767.7140882.6785336447.9216.7213778.9254661.5985336464.1168.8114865.1569526.74664246104.7104.76.1.4基本自振周期的计算考虑填充墙对自震周期的影响，计算中取折减系数6.2 水平地震作用及楼层剪力的计算根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）5.1.2-1：高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。6.2.1地震影响系数计算根据本工程地震分组为第2组，场地类别为第二类，可查得本建筑地震特征周期Tg=0.4s。(建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.1.4-2)根据本建筑抗震设防烈度为7，可查得水平地震影响系数最大值。(建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.1.4-1)由于，6.2.2等效重力荷载代表值计算6.2.3水平地震力的计算6.2.4顶部附加地震作用力计算因为。故需要考虑顶部附加地震作用力。，则查得顶部附加地震作用力系数为：(建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.2.1)顶部附加地震作用力：6.2.5水平地震作用力及各楼层地震剪力计算，各质点横向水平地震作用及楼层剪力计算见表6-2所示层次520.813347.25277622.80.311771.05771.05416.913767.71232674.30.261647.091418.1431313767.71178980.230.261498.331916.4729.113778.92125388.170.141349.582266.0515.214865.1577298.780.087215.72481.75表6-2 各质点横向水平地震作用计算各质点水平地震作用及楼层剪力沿房屋高度的分布见图6-1.图6-1横向水平地震作用及楼层地震剪力6.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移以及层间弹性位移角分别按下式计算：，计算过程及结果见表6-3。层次5771.058533640.90411.20339001/431441418.148533641.66210.29939001/234731916.478533642.2468.63739001/173622266.058533642.6556.39139001/146912481.756642463.7363.73652001/1392表6-3 横向水平地震作用下的位移验算由表可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/13921/550，满足弹性层间位移角限值要求(建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.5.1)。6.4 水平地震作用下的框架内力计算框架柱端弯矩及剪力分别按下列公式计算：柱端弯矩：，柱端剪力：梁端弯矩：，柱轴力：，梁端剪力： 具体过程及结构见表6-46-66.4.1 反弯点高度计算式中：标准反弯点高度修正系数；上、下层梁梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值；上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值。以第三层中柱为例：线刚度为8.308，m=5，n=3，则：，6.4.2 梁端弯矩计算以第五层AB梁为例进行内力计算，其他梁算法相同。6.4.3 梁端剪力及柱轴力计算以第五层AB梁和第三层边柱内力计算为例，其他梁柱算法相同。，水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图，如图6-2图6-3所示。层次边柱（AB跨）中柱（AB跨）yy53.9771.058533642193619.821.0060.3527.0550.242200419.881.010.3527.1450.443.91418.18533642193636.451.0060.456.8685.292200436.571.010.458.3787.5533.91916.58533642193649.261.0060.4586.45105.662200449.421.010.4586.73106.0123.92266.18533642193658.251.0060.5113.59113.592200458.431.010.5113.94113.9415.22481.86642461448254.111.4440.7196.9684.411450854.21.4510.7197.2984.55西南交通大学本科毕业设计表6-4 各层柱端弯矩及剪力计算表（AB跨）表6-5各层柱端弯矩及剪力计算表（CD跨）层次边柱（CD跨）中柱（CD跨）yy53.9771.058533641146310.360.4240.218.4831.921389212.551.2710.3617.6231.3243.91418.18533641146319.050.4240.3123.0351.261389223.091.2710.4136.9253.1333.91916.58533641146325.740.4240.4141.1659.231389231.21.2710.4655.97第29页65.7123.92266.18533641146330.740.4240.4958.7461.141389236.891.2710.571.9471.9415.22481.86642461196644.710.8120.67155.7776.721633061.010.6640.65206.21111.04层次边梁中梁柱轴力边柱N中柱N531.9219.986.97.5211.341237.787.52-0.2650.2438.4919.85-19.8512.07459.7445.146.915.225.6127.3317.6422.72-2.7112.3487.39922.19-42.0416.62382.2665.486.921.4137.1539.12325.4244.13-6.71162.52125.26931.98-74.0223.182102.381.616.926.6546.347.76331.3570.78-11.41200.04152.91939.22-113.238.131135.46116.746.936.5566.2447.24337.83107.33-12.69198151.25938.81-152.139.11表6-6梁端弯矩，剪力及柱轴力计算图6-2 左地震作用下框架弯矩图图6-3 左地震作用下梁端剪力、柱轴力图（注：表6-4,6-5中负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧外边柱受拉，内柱受压；右侧内柱受拉，外边柱受压。）第7章竖向荷载下框架内力计算7.1 计算单元本设计取轴线横向框架进行计算，计算单元跨度为6.6m，计算单元如图7-1所示，由于房间内布有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。混凝土结构设计规范（GB50010-2010）规定：时，按单向板设计；按双向板设计；时宜按双向板设计。7.2 计算简图恒载及活载作用下计算简图如图7-2及7-3所示图7-2 恒载作用下计算简图图7-2 活载作用下计算简图7.3 荷载计算7.3.1 恒荷载计算对于第五层：图中、代表横梁自重，为均布荷载形式，分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载：、分别为纵向框架梁直接传给柱的集中力，包括梁自重，板重、女儿墙等重力荷载。对于1-4层：包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载，其他荷载的计算方法同五层。，为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载：，7.3.2 活荷载计算对于第五层（活荷载取）对于1-4层，将以上结果汇总，具体结果见表7-1及7-2层次56.8744.7252.91116.36816.36814.88157.46179.26156.74137.811412.39210.5992.91111.2211.2210.2172.34186.57150.26176.27表7-1 横向框架恒载汇总表表7-2横向框架活载汇总表层次51.651.651.58.7912.6110.897.05146.66.6635.1650.4443.5628.2（注：q的单位为， P的单位为）7.4 框架内力计算7.4.1 恒载作用下梁固端弯矩1 均布荷载和梯形荷载共同作用下，以AB梁为例，其余结果见表7-3及7-4五层：一到四层： 2 均布荷载和三角荷载共同作用下，以第五层为例，其余计算结果见表7-3及7-4五层：7.4.2 活载作用下内力计算1 梯形荷载作用下，以AB梁第五层为例，其余计算结果见表7-3及7-42 三角荷载作用下，以第五层为例，其余计算结果见表7-3及7-47.4.3 弯矩二次分配法计算梁柱弯矩梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。弯矩图如表7-3所示。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重。西南交通大学本科毕业设计 第38页表7-3恒载作用下的弯矩二次分配计算西南交通大学本科毕业设计 第39页表7-4活载作用下的弯矩二次分配西南交通大学本科毕业设计图7-3 恒载作用下的框架弯矩图图7-4 活载作用下的框架弯矩图7.4.4 梁端剪力及柱轴力计算以第五层AB跨梁为例进行恒载作用计算，其余计算结果见表7-57-8荷载引起剪力AB跨在均布荷载和梯形荷载作用下：弯矩引起剪力 AB跨：总剪力 AB跨：，柱轴力 A柱：，层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨591.0915.5353.882.27-3.452.8693.488.812.11956.75149712.0244.27-0.050.451.189797.112.511.645.543.139712.0244.27-0.50.081.3896.597.512.111.945.742.929712.0244.27-0.50.111.3496.597.512.111.945.642.919712.0244.27-0.55-0.461.9496.597.611.612.546.242.3表7-5 恒载作用下梁端剪力层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨56.061.134.330.16-0.180.16.225.90.951.314.434.23424.264.517.33-0.19-0.060.4724.0724.454.444.5617.816.86324.264.517.33-0.17-0.050.4124.0924.434.454.5517.7416.92224.264.517.33-0.16-0.040.424.124.424.464.5417.7316.93124.264.517.330.11-0.220.5824.1524.374.284.7217.9116.75表7-6活载作用下梁端剪力层次A柱B柱C柱D柱柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底5250.82292.93280.16322.27232.46274.57188.83230.944562.22604.33618.36660.47488.33530.44450.3492.413873.17915.28956.64998.75744.77786.88711.57753.6821184.121226.231294.951337.061001.141043.25972.881014.9911495.021551.171632.741688.891258.681314.831233.591289.74表7-7恒载作用下柱轴力层次A柱B柱C柱D柱柱顶=柱底柱顶=柱底柱顶=柱底柱顶=柱底515.0119.4616.6311.28474.2498.7982.5556.343133.49178.11148.4101.462192.75257.43214.23146.591252.06336.52280.42191.54表7-8活载作用下柱轴力第8章横向框架内力组合8.1 结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素确定。查阅建筑抗震设计规范（GB50011-2010）6.1.2条可知，本工程框架为三级抗震等级。8.2 框架梁内力组合本工程考虑：，四种内力组合，此外，根据高层建筑混凝土结构设计规程5.6.4条以及本地基本风压情况，风荷载这种内力组合与考虑地震作用的组合相比较小，对结构设计不起控制作用，故不予考虑。考虑到钢筋混凝土具有塑性重分布的性质，在竖向荷载下可以适当降低梁端弯矩进行调幅（框架结构调幅系数取0.80.9，本工程取0.8），以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。内力调整简化方法见附表。8.2.1 梁跨中最大弯矩下面以第一层AB跨梁考虑地震作用的组合为例，其余结果详见表8-1对支座负弯矩按相应的组合情况进行计算。求跨间最大正弯矩时，可根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。计算简图如图8-1所示：图8-1跨中最大弯矩计算简图本例中，梁上荷载设计值：，左震：说明，则右震：说明，则8.2.2 梁强剪弱弯调整根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）6.2.4条规定，梁端截面组合的剪力设计值按下式调整：式中：承载力抗震调整系数，取0.85梁端剪力增大系数，三级框架取1.1梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。西南交通大学本科毕业设计表8-1横向框架梁内力组合表3轴线框架梁弯矩组合(竖向荷载梁端弯矩乘以0.8调幅系数，跨中乘以1.1的调幅系数，梁弯矩为0.75 )（杆端以绕杆件顺时针为正逆时针为负，跨中弯矩以下部受拉为正）层号构件活载恒载左震右震1.2(恒+0.5活）+1.3左震1.2(恒+0.5活）+1.3右震1.0(恒+0.5活）+1.3左震1.0(恒+0.5活）+1.3右震1.2恒+1.4活1.35恒+0.98活内力max内力min绝对值内力max5A-8.08-86.3150.24-50.24-32.33-130.30-18.78-116.75-114.89-124.44-18.78-130.30130.3044B左-6.944-69.99-38.438.4-103.56-28.68-92.54-17.66-93.71-101.29-17.66-103.56103.56B右-0.8-12.0311.34-11.34-0.13-22.251.73-20.38-15.56-17.031.73-22.2522.25AB跨中0000215.11203.57103.2391.69164.13178.56215.1191.69215.11BC跨中0000-30.39-22.256.325.6810.1311.0011.00-30.3930.39西南交通大学本科毕业设计续表8-14A27.816-110.7112.34-112.322.45-196.6136.96-182.10-93.85-122.1436.96-196.61196.61B左-29.15-111-87.3987.39-198.26-27.85-179.42-9.01-174.06-178.47-9.01-198.26198.26B右-3.768-10.3225.61-25.6113.99-35.9515.82-34.12-17.66-17.6215.82-35.9535.95AB跨中0000239.89196.61112.6588.32196.76194.59239.8988.32239.89BC跨中0000-36.69-35.956.024.3710.4310.1610.43-36.6936.693A-28.99-107.5162.52-162.548.62-268.2966.93-249.98-169.64-173.5966.93-268.29268.2945B左-30.22-111.3-125.3125.26-235.868.40-216.9027.35-175.82-179.8227.35-235.86235.86B右-3.432-10.2537.15-37.1525.45-46.9927.25-45.20-17.10-17.2027.25-46.9946.99AB跨中0000240.91203.76118.6382.34196.76194.59240.9182.34240.91BC跨中0000-48.80-46.906.164.2310.4310.1610.43-48.8048.80西南交通大学本科毕业设计46续表8-12A-29.2-108.3200.04-20084.41-305.67102.85-287.23-170.86-174.85102.85-305.67305.67B左-20.99-111.8-153152.95-259.1939.06-240.8557.41-163.55-171.5057.41-259.19259.19B右-3.392-10.0846.3-46.334.54-55.7436.31-53.97-16.84-16.9336.31-55.7455.74AB跨中0000253.38207.58123.4277.54196.76194.59253.3877.54253.38BC跨中0000-56.98-55.745.914.4810.4310.1610.43-56.9856.981A-28.2-104.6198-19886.18-299.92103.99-282.11-165.06-168.91103.99-299.92299.92B左-27.42-100.7-151.3151.25-250.4544.49-233.2961.65-159.25-162.8461.65-250.45250.45B右-3.968-12.366.24-66.2451.73-77.4453.87-75.29-20.31-20.4953.87-77.4477.44AB跨中0000248.08213.14123.2577.72196.76194.59248.0877.72248.08BC跨中0000-60.13-77.4414.46-4.0710.4310.1614.46-77.4477.4447西南交通大学本科毕业设计续表8-13轴线框架梁剪力组合(梁剪力为0.85 ，在求剪力地震组合时地震力加入调整系数为1.1)层号构件活载恒载左震右震1.2(恒+0.5活）+1.3左震*1.11.2(恒+0.5活）+1.3右*1.11.0(恒+0.5活）+1.3左震*1.11.0(恒+0.5活）+1.3右震*1.11.2恒+1.4活1.35恒+0.98活内力max内力min绝对值内力max5A6.2293.36-19.8519.8574.27122.5357.87106.13120.74132.13132.1357.87132.13B左5.988.8219.85-19.85117.7369.48102.1353.88114.84125.69125.6953.88125.69B右0.9512.08-7.787.783.3522.261.2220.1315.8317.2422.261.2222.264A24.0796.95-22.1922.1984.19138.1465.67119.61150.04154.47154.4765.67154.47B左24.2597.0522.19-22.19138.3384.39119.7765.83150.41154.78154.7865.83154.78B右4.4412.47-17.6417.64-6.4636.43-8.9533.9321.1821.1936.43-8.9536.43西南交通大学本科毕业设计续表8-13A24.0996.5-31.9831.9871.84149.5953.39131.13149.53153.88153.8853.39153.88B左24.4397.531.98-31.98150.7873.04132.1354.39151.20155.57155.5754.39155.57B右4.4512.1-25.4225.42-16.2945.51-18.7243.0720.7520.7045.51-18.7245.512A24.196.5-39.2239.2263.05158.3944.60139.94149.54153.89158.3944.60158.39B左25.44110.9939.22-39.22173.8678.51152.8357.48168.80174.77174.7757.48174.7748B右4.4612.13-31.3531.35-23.4652.75-25.9050.3120.8020.7552.75-25.9052.751A24.1596.45-38.8138.8163.52157.8745.07139.42149.55153.87157.8745.07157.87B左24.3797