PAGEiv摘要及關(guān)鍵詞建筑地點：陽泉市礦區(qū)Miningarea：YangQuan結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)constructionSysten:Framestructure建筑面積：5040m2floorArea:5040m2層數(shù)/高度：5層/22.5mstories/Height:5stories/22.5m主要用途：商場、辦公mainUse:Shopping、office關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)framestructure現(xiàn)澆混凝土cast-in-placeconcreate條形基礎(chǔ)spreadfootings屋面板roofplate正截面normalsection根據(jù)教學要求入手，從“靈活使用”的角度出發(fā)，綠化與建筑相結(jié)合，改善外部購物環(huán)境。內(nèi)部采用大、中、小不同的空間尺寸以及斜線、曲線等不同的要素，構(gòu)成了富于層次流動感強的濃郁的氣氛。陽泉市天利商場是一座集購物、辦公為一體的綜合的現(xiàn)代商廈,在設(shè)計理念上力求充分體現(xiàn)現(xiàn)代化一流商廈的特點和友誼商廈的特性。在整體造型上突出現(xiàn)代、新穎、做到簡潔、明快、虛實相接、剛?cè)嵯酀?、給人以蓬勃向上的感覺。設(shè)計上采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、外裝飾鋁板、拉索點式玻璃幕墻等新技術(shù)、新材料、突出結(jié)構(gòu)特點，鋼、玻璃、鋁板有機結(jié)合，創(chuàng)造一個滿足功能、符合環(huán)境、有鮮明現(xiàn)代性的建筑形象。透過通透落地玻璃幕墻，使室內(nèi)、室外空間相互交融，同時作為窗口，使商廈的景物景象展示給路人。"Flexibleuse"andcombinationofgreeningandbuildinglatgelyimproveitsoutsideshoppingenvironment.Intheinside,laige,mediumandsmall--sizedspice,togetheiwiththevariousbuildingelemenrslikediagonalandcurve,createsadenseatmosphere.Xin'Plazaconveysthetraditionalcharmofmodernarchitecture,andeffectivelybillboatd.TianLishoppingMallisanintegratedincludingshopping,entertainmentcenteandoffices.Intermsofdesignconcept,thedesignerstriedtofullymaterializeboththegeneralfeaturesoffirst-classmodemshoppingmallandtheuniqueidentityofFriendshipShoppingMall.Intermsofoverallform,thisshoppingmallgivesprioritytomodernismandnoveltyitsconciseandlivelyshapeconveysasenseofvigorandaggression.Steelstrure,aluminumplateouterdecorationandsuspendedcablepointglasscurtainwallandothermewtechniqueandmaterialsareintroducedintothedesign,givingprominencetothecharacteristicofsteelstructure.Theharmoniouscombinationofsteel,glassandaluminumpatecreatesanidantityofmodematchitecturethatcannotonlymeetthefunctionalrequirementsbutalsoassortwiththeenvuribnebt.Thetransparentfloorglasscurtainwallmakestheoutdoorandindoorspacemeet.Anditisalsoawindow,showingthepassersbytheindoorsceneryoftheshoppingmall.目錄第一部分：建筑設(shè)計 1一、建筑概況 1二、建筑技術(shù)條件資料 1第二部分框架側(cè)移剛度的計算 4一、橫梁線剛度ib的計算 4二、柱線剛度ic=bh3/12 5三、縱梁線剛度Ib的計算 5四、各層框架橫向側(cè)移剛度計算 6第三部分重力荷載代表值的計算 8一、查《荷載規(guī)范》可取 8二、重力荷載代表值的計算 9第四部分橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 16一、橫向自振周期的計算 16二、水平地震作用及樓層地震剪力的計算 16三、多遇水平地震作用下的位移驗算 16四、水平地震作用下框架內(nèi)力計算 16五、橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 16第五部分豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（橫向框架內(nèi)力計算） 32一、計算單元的選擇確定 32二、荷載計算 33四、梁端剪力和柱軸力的計算 42五、框架梁的內(nèi)力組合 43六、框架柱的內(nèi)力組合 49七、柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整： 49八、柱端剪力組合和設(shè)計值的調(diào)整 57第六部分截面設(shè)計 57一、框架梁 57二、框架柱 61第七部分樓板設(shè)計 67一、樓板類型及設(shè)計方法的選擇： 67二.設(shè)計參數(shù) 67第八部分樓梯設(shè)計 74一、設(shè)計參數(shù) 74二、踏步設(shè)計 74三、斜梁設(shè)計 75四、平臺板設(shè)計 77第九部分雨篷的設(shè)計 79一、雨篷板設(shè)計: 79二、計算簡圖見圖 80三、內(nèi)力計算 80第十部分基礎(chǔ)設(shè)計 80一、 荷載設(shè)計值 81二、初步確定基礎(chǔ)尺寸 81三、計算底面地基承載力設(shè)計值F 81四、確定基礎(chǔ)寬度 81五、內(nèi)力分析 82第十一部分施工組織方案 85一、施工組織方案編制說明 85二、施工部署 86三、施工機械設(shè)備 87四、施工技術(shù)和施工方法 87五、施工進度計劃和工期安排 91六、保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施 93七、質(zhì)量保證體系 94八、安全保證技術(shù)措施 97九、文明施工措施 100外文資料 101中文譯文 107參考文獻 112致謝 113陽泉職業(yè)技術(shù)學院──畢業(yè)設(shè)計說明書PAGEPAGE1第一部分：建筑設(shè)計一、建筑概況1、設(shè)計題目：陽泉市天利商場2、建筑地點及擬建基地平面圖本建筑位于陽泉市礦區(qū)，場地平坦，由主管批準擬建基地平面圖見附圖3、建筑介紹：建筑面積約5040m2，層數(shù)為5層樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，層高取4.5m，室內(nèi)外地坪高差為0.30m，二、建筑技術(shù)條件資料1、氣象條件：陽泉地區(qū)基本風壓0.40kn/m2，基本雪壓0.35kn/m2。2、地質(zhì)條件：見表下表序號巖土分類土層深度(m)厚度范圍（m）地基承載力fk(kpa)1234雜填土粘土卵石砂巖0.0—0.80.8—2.52.0—8.58.5—15.06.5150300450注：1）天、地下水。2）表中給定土層由自然地坪算起。建筑地點：冰凍深度-0.7m，建筑場地類別為二類場地土，設(shè)防烈度為7。3、框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇本方案中，需近似的按橫向的平面框架分別豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載直接作用在次梁和橫向主梁上，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本商場框架的承重方案為橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度。4、框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖圖表SEQ圖表\*ARABIC1柱網(wǎng)布置圖縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)圖表SEQ圖表\*ARABIC2橫向框架組成的空間結(jié)構(gòu)A1=6.0×6.0=36m2A2=6.0×3.0=18m25.梁、柱截面尺寸的初步確定①梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/12×6000=500mm，截面寬度取500×1/2=250mm，可得梁的截面初步定為b×h=300mm×600mm。次梁高取,h=6000×=333mm,b=h=167,b×h=167mm×333mm.②框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計算：（1）柱組合的軸壓力設(shè)計值N=βFgEn注：β考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取1.2。F按簡支狀態(tài)計算柱的負載面積gE折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取14kN/m2n為驗算截面以上的樓層層數(shù)。

（2）Ac≥N/UNfc注：UN為框架柱軸壓比極限值，本方案為三級抗震等級，查《抗震規(guī)范》可知取為0.9；fc為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，對C30，查得14.3N/mm2。

6、計算過程對于邊柱：N=βFgEn=1.3×18×14×4=1310.4(kN)Ac≥N/UNfc=1310.4×103/0.9×14.3=101818.2(mm2)取600mm×600mm對于內(nèi)柱：N=βFgEn=1.2×36×14×4=2419.2(kN)Ac≥N/UNfc=2419.2×103/（0.9×14.3）=187920.3(mm2)取600mm×600mm柱子的截面尺寸統(tǒng)一采用600mm×600mm，主梁的截面尺寸統(tǒng)一采用300mm×600mm,次梁采用167mm×333mm.第二部分框架側(cè)移剛度的計算混凝土為C30，Ec=3×104N/mm2在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆層樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移，為考慮I0這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，現(xiàn)澆樓面得邊框架取I=1.5I0(I0為梁的截面慣性矩)，對中框架梁取I=2.0I0一、橫梁線剛度ib的計算類別Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)I0=bh3/12(慣性矩)(mm4)L(mm)ib=EcI0/L(N·mm)kb=1.5EcI0/L(N·mm)kb=2EcI0/L(N·mm)梁3.0×104300×6005.4×10945002.7×10105.4×10107.2×1010二、柱線剛度ic=bh3/12層次hc(mm)Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)Ic(mm4)Kc=EcIc/hc2～545003.0×104500×5000.52×10103.4×1010150003.0×104500×5000.52×10103.12×1010三、縱梁線剛度Ib的計算梁號Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)I0(mm4)L(mm)kb=EcI0/L(N·mm)邊框架1.5EcI0/L(N·mm)中框架2EcI0/L(N·mm)L1①~1/1跨6~1/6跨3.0×104300×6005.21×10927005.79×10105.79×10104.67×1010L21/1~②1/6~⑥跨3.0×104300×6005.21×10933004.91×10107.37×10109.81×1010L3其它跨3.0×104300×6005.21×10960002.61×10103.91×10105.21×1010四、各層框架橫向側(cè)移剛度計算（D值法）1、底層①邊跨邊柱A-1,A-5,E-1,F-8,C-8,(4根)k=ib/ic=5.40/3.12=1.73ac=(0.5+k)/(2+k)=(0.5+1.73)/(2+1.73)=0.5985.403.12Di1=ac×12×ic/h2=0.598×12×3.12×1010/50002=8957②邊跨中柱B-1,C-1,D-1,D-8,E-8,B-5(6根)k=5.40×2/3.12=3.4625.405.403.12ac=(0.5+k)/(2+k)=0.73Di2=ac×12×ic/h2=0.73×12×3.12×1010/50002=10932③中跨中柱：2-B,2-C,2-D,2-E,3-B,3-C,3-D,3-E,4-B,4-C,4-D,4-E,5-C,5-D,5-E,6-D,6-E,7-D,7-E,B-1/1,E-1/6(15根)k=7.20×2/3.12=4.6ac=(0.5+k)/(2+k)=0.72Di3=ac×12×ic/h2=0.78×12×3.12×1010/50002=11607

④中跨邊柱A-2，F(xiàn)-2，A-3，F(xiàn)-3，F(xiàn)-4,F-5，F(xiàn)-6，F(xiàn)-7,A-4，A-1/1，F(xiàn)-1/6，（10根）k=7.20/3.12=2ac=(0.5+k)/(2+k)=0.651Di4=ac×12×ic/h2=0.651×12×3.12×1010/50002=9752∑D1=8957×4+10932×6+11607×15+9752×10=3730452、第二層～第五層①邊跨邊柱A-1,A-5,E-1,F-8,C-8(4根)k=5.4×2/3.47×2=1.245.40ac=k/(2+k)=0.3813.47Di1=ac×12×ic/h25.40=0.381×12×3.47×1010/45002=7829②邊跨中柱B-1，C-1,D-1,D-8,B-5,E-8C-6,C-7(6根)5.405.403.47k=(5.40+5.40)×2/3.47×2=3.115.405.40ac=k/(2+k)=0.612Di2=ac×12×ic/h2=0.612×12×3.47×1010/45002=12543③中跨中柱2-B,2-C,2-D,2-E,3-B,3-C,3-D,3-E,4-B,4-C,4-D,4-E,5-C,5-D,5-E,6-D,6-E,7-D,7-E,B-1/1,E-1/6(15根)7.207.20k=(7.20+7.20)×2/3.47×2=4.153.47ac=k/(2+k)=0.6717.207.20Di3=ac×12×ic/h2=0.671×12×3.47×1010/45002=13875④中跨邊柱2-A,3-F,3-A,3-F,4-A,4-F,5-F,6-F,7-F,A-1/1,F-1/6(10根)k=7.20×2/3.47×2=2.0757.20ac=k/(2+k)=0.5093.47Di4=ac×12×ic/h27.20=0.509×12×3.47×1010/45002=10470∑D2=7829×4+12534×6+13875×15+10470×10=419345由此可知：橫向框架梁的層間側(cè)移剛度層次12345∑Di(N/mm)373045419345419345419345419345第三部分重力荷載代表值的計算一、查《荷載規(guī)范》可取1、屋面永久荷載標準值（不上人）三氈四油防水層0.4kN/m2冷底子油兩道0.05kN/m21：6的水泥焦渣找坡2%0.096×14=1.344kN/m260厚聚苯乙烯保溫層0.06×0.5=0.03kN/m220厚1:2水泥砂漿找平層0.02×20=0.4kN/m2150厚厚砼板0.15×25=3.00kN/m220厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m2合計：5.534kN/m22、樓面均布恒荷載（1～4層）20mm厚大理石樓面0.02×0.75=0.015kN/m230mm厚水泥砂漿結(jié)合層一道0.03×17=0.51kN/m2150mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.15×25=3.75kN/m220mm厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m2合計:4.615kN/m23、屋面及樓面可變荷載標準值不上人屋面均布活荷載標準值2.0kN/m2樓面活荷載標準值3.5kN/m2屋面雪荷載標準值SK=UXS0=1.0×0.35=0.35kN/m2(式中UX為屋面積雪分布系數(shù))4、框架橫梁自重0.3×0.6×25=4.5kN/m玻璃幕墻（2～5層）1.00×4.2=4.2kN/m底層鋼門窗0.45×2.71.215kN/m外縱墻（2～5層）11.8×1.2=14.16kN/m（1層）11.8×0.9=10.62kN/m二、重力荷載代表值的計算1、第一層（1）梁、柱類別凈跨（mm）截面(mm)密度(kN/m3)體積(m3)數(shù)量(根)單重(kN)總重(kN)橫梁6000300×600251.184029.51032.5縱梁4500300×600250.49412.25493300300×600250.59414.75596600300×600251.183129.5914.5次梁6900200×4002513.82513.8345類別計算高度(mm)截面(mm×mm)密度(kN/m3)體積(m3)數(shù)量(根)單重(kN)總重(kN)柱4500600×600251.845452025（2）內(nèi)外填充墻重的計算①橫墻：外墻①軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：(4×5.4×3.9－2.7×2.4×4)×0.25=14.58m3墻重量：14.58×5.5=80.19kN抹灰重：60.12×17×2×0.02=40.88KN⑤軸墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm。墻重量：2×5.4×3.9×0.25×5.5=57.92kN抹灰重:5.4×2×3.9×17×2×0.02=28.64kN⑦軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：(5.4×3×3.9－2.4×1.8×6)×0.25=9.32m3墻重量：9.32×5.5=51.23kN抹灰重：45.36×2×17×0.02=30.84kN內(nèi)墻1/1軸、②軸、1/2軸、⑥軸、1/6軸、⑦軸、墻厚200mm，計算高度4500-600=3900mm體積：[5.4×10×3.9-1.2×2.1×2]×0.2=41.08m3墻重：41.08×5.5=225.92kN抹灰重：232.6×2×17×0.02=158.17kN弧形玻璃幕πD/4=3.14×14.4/4=11.304m11.304×4.5×1.5=76.3kN橫墻總重:80.19+40.88+57.92+28.64+51.23+30.84+225.92+158.17+76.3=750.09kN②縱墻A軸、C軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：（7×5.4×3.9-2.4×1.8×8－3×2.4-1.5×2.1-0.9×1.8×2)×0.25=24.82m3墻重：24.82×5.5=136.50kN抹灰重：118.2×2×17×0.02=80.376kNF軸,墻厚250mm,計算長度5400mm,計算高度3900mm,體積：（6×5.4×3.9－2.7×2.4×8－3×3-1.5×2.1-2.4×1.8)×0.25=14.51m3墻重：14.51×5.5=79.82kN抹灰重：74.24×0.02×17×2=50.48kN內(nèi)墻B軸墻厚200mm,計算長度5400mm,計算高度3900mm,體積:(5.4×3.9＋3.3×3.9＋3.9×3.9-0.9×2.1×4)×0.2=8.32m3墻重：8.32×5.5=45.74kN抹灰重:42.1×0.02×17×2=28.63kN體積:(5.4×3.9－0.7×2.1×2)×0.2=3.62m3墻重：3.62×5.5=19.93kN抹灰重:20.8×0.02×17×2=14.14kN縱墻總重：136.50+8.38+79.82+50.48+45.74+28.63+19.93+14.14=383.62kN③窗戶計算（鋼框玻璃窗）C-1尺寸：2400mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：9重量：1.8×2.4×0.4×9=15.55kNC-2尺寸：1800mm×1200mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：3重量：1.8×2.1×0.4×3=2.59kNC-3尺寸：1800mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：4重量：1.8×1.8×0.4×4=5.18kN總重：15.55+2.52+5.18=23.25kN④門重計算M-1:木門尺寸：900mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：3重量：0.9×2.1×0.15×3=0.85kNM-2:木門尺寸：1800mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：3重量：2.1×1.8×0.15×3=1.70kNM-3:木門尺寸：1200mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：1重量：1.2×2.1×0.15×1=0.38kNM-4:鐵門尺寸：2800mm×3000mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：1重量：2.8×3.0×0.4×1=3.36kNM-5：木門尺寸：800mm×2100mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：2重量：0.8×2.1×0.4×2=1.344kN總重：1.85+1.70+0.38+3.36+1.344=8.634kN⑤樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板計算）面積：(50.4+0.6)×(36+0.6)-6.0×3×6.0×2-6.0×6.0+3.14×6.02/4=1642.861m2恒載：4.1×1642.86=6736.726kN活載：3.5×1642.86=5750.10kN雨蓬:(0.15＋0.05)/2×25×1.5×6.0=13.5kN抹灰重;1.5×6.0×0.02×20=3.6kN由以上計算可知：一層重力荷載代表值為G1=G恒+0.5×G活=6736.726＋(1377.5＋1022.5)×1.05＋(2025＋1701)/2×1.1＋(750.09＋383.62)/2＋8.634＋23.25＋31.32×2+5750.10×0.5=14842.455kN2、第二、三、四層的計算（1）梁、柱類別凈跨（mm）截面(mm)密度(kN/m3)體積(m3)數(shù)量(根)單重(kN)總重(kN)橫梁6000300×600251.183529.51032.5縱梁2700300×600250.49412.25493300300×600250.59414.75596600300×600251.183129.5914.5次梁6900200×4002513.82513.8345類別計算高度(mm)截面(mm×mm)密度(kN/m3)體積(m3)數(shù)量(根)單重(kN)總重(kN)柱4500600×600251．5124537.817012）內(nèi)外填充墻重的計算①橫墻：外墻①軸、墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：(4×5.4×3.9－2.7×2.4×6)×0.25=11.34m3墻重量：11.34×5.5=62.37kN抹灰重：56.16×17×2×0.02=38.19KN⑤軸墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm。墻重量：2×5.4×3.9×0.25×5.5=57.915kN抹灰重:47.52×17×2×0.02=32.31kN⑦軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：(5.4×3×3.9－2.4×1.8×6)×0.25=9.315m3墻重量：9.315×5.5=51.23kN抹灰重：45.36×2×17×0.02=30.84kN內(nèi)墻1/1軸、②軸、1/2軸、⑥軸、1/6軸、⑦軸,墻厚200mm，計算高度4200-600=3600mm體積：[5.4×9×3.9-1.2×2.1×3]×0.2=36.40m3墻重：36.40×5.5=200.18kN抹灰重：41.26×2×17×0.02=28.06kN弧形玻璃幕πD/4=3.14×14.4/4=11.304m11.304×4.5×1.5=76.3kN橫墻總重:62.37+38.19+57.915+32.31+51.23+30.84+200.18+28.06+76.3=577.395kN②縱墻A軸、C軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：（7×5.4×3.9-2.4×1.8×9－1.5×2.1-0.9×1.8×2)×0.25=25.54m3墻重：25.54×5.5=140.46kN抹灰重：121.04×2×17×0.02=82.31kNF軸,墻厚250mm,計算長度5400mm,計算高度3900mm,體積：（6×5.4×3.9－2.7×2.4×10-1.5×2.1-2.4×1.8)×0.25=13.52m3墻重：13.52×5.5=74.37kN抹灰重：70.28×0.02×17×2=47.79kN內(nèi)墻B軸墻厚200mm,計算長度5400mm,計算高度3900mm,體積:(5.4×3.9-1.5×2.1-0.9×2.1×2)×0.2=2.83m3墻重：2.83×5.5=15.54kN抹灰重:64.35×0.02×17×2=43.76kN體積:(5.4×3.9－0.7×2.1×2)×0.2=3.62m3墻重：4.16×5.5=22.90kN抹灰重:20.8×0.02×17×2=14.14kN縱墻總重：140.46+82.31+47.79+2.83+15.54+43.76+22.90+14.14=369.73kN③窗戶計算（鋼框玻璃窗）C-1尺寸：2800mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：27重量：2.8×1.8×0.4×27=54.432kNC-2尺寸：1200mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：9重量：1.8×1.2×0.4×9=7.776kNC-3尺寸：1800mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：16重量：1.8×1.8×0.4×16=20.736kN總重：54.432+7.776+20.736=82.944kN④門重計算M-1:木門尺寸：900mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：9重量：0.9×2.1×0.15×9=2.55kNM-2:木門尺寸：1800mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：9重量：1.8×2.1×0.15×9=5.10kNM-3:木門尺寸：1200mm×2400mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：3重量：1.2×2.4×0.15×3=1.296kNM-4:鐵門尺寸：2800mm×3000mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：6重量：2.8×3.0×0.15×6=7.56kN總重：2.55+5.10+1.296+7.56=16.506kN⑤樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板計算）面積：(50.4+0.6)×(36+0.6)-6.0×3×6.0×2-6.0×6.0+3.14×6.02/4=1642.861m2恒載：4.1×1642.861=6735.7kN活載：3.5×1642.861=5750.01kN由以上計算可知：二、三、四層重力荷載代表值分別為G2=G3=G恒+0.5×G活=6735.7＋(1377.5＋1022.5)×1.05＋(2025＋1701)/2×1.1＋(577.4＋369.73)/2＋16.506＋82.944+5750.01×0.5=14571.22kN3、第五層（1）梁、柱類別凈跨（mm）截面(mm)密度(kN/m3)體積(m3)數(shù)量(根)單重(kN)總重(kN)橫梁6000300×600251.183529.51032.5縱梁2700300×600250.49412.25493300300×600250.59414.75595400300×600251.183129.5914.5次梁6900200×4002513.82513.8345類別計算高度(mm)截面(mm×mm)密度(kN/m3)體積(m3)數(shù)量(根)單重(kN)總重(kN)柱4500600×600251．5124537.81701（2）內(nèi)外填充墻的計算①橫墻：外墻①軸、墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：(4×5.4×3.9－2.7×2.4×6)×0.25=10.84m3墻重量：10.84×5.5=59.62kN抹灰重：56.16×17×2×0.02=38.19KN⑤軸墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm。墻重量：2×5.4×3.9×0.25×5.5=57.915kN抹灰重:47.52×17×2×0.02=32.31kN⑦軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：(5.4×3×3.9－2.4×1.8×6)×0.25=9.315m3墻重量：9.315×5.5=51.23kN抹灰重：45.36×2×17×0.02=30.84kN內(nèi)墻,墻厚200mm，計算高度4500-600=3900mm體積：[5.4×12×3.9-1.2×2.1×2-1.5×2.1×2]×0.2=48.276m3墻重：48.276×5.5=265.518kN抹灰重：273.8×2×17×0.02=186.18kN弧形玻璃幕πD/4=3.14×14.4/4=11.304m11.304×4.5×1.5=76.302kN橫墻總重:59.62+38.19+57.915+32.31+51.23+30.84+265.518+186.18+76.302=798.105kN②縱墻A軸、C軸,墻厚250mm,計算長度6000-600=5400mm,計算高度4500-600=3900mm體積：（7×5.4×3.9-2.4×1.8×9－1.5×2.1-0.9×1.8×2)×0.25=25.54m3墻重：25.54×5.5=140.46kN抹灰重：121.04×2×17×0.02=82.31kNF軸,墻厚250mm,計算長度5400mm,計算高度3900mm,體積：（6×5.4×3.9－2.7×2.4×10-1.5×2.1-2.4×1.8)×0.25=13.52m3墻重：13.52×5.5=74.37kN抹灰重：70.28×0.02×17×2=47.79kN內(nèi)墻B軸、D軸、E軸墻厚200mm,計算長度5400mm,計算高度3900mm,體積:(5.4×7×3.9-1×2.1×3-0.9×2.1×2＋3.3×3.9－1.5×2.1)×0.2=29.412m3墻重：29.412×5.5=161.766kN抹灰重:164.95×0.02×17×2=112.17kN體積:(5.4×3.9－0.7×2.1×2)×0.2=3.624m3墻重：3.624×5.5=22.90kN抹灰重:20.8×0.02×17×2=14.14kN縱墻總重：140.46+82.31+74.37+47.79+161.766+22.90+112.17+14.14=652.938kN③窗戶計算（鋼框玻璃窗）C-1尺寸：1800mm×2400mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：10重量：1.8×2.4×0.4×10=17.28kNC-2尺寸：1200mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：3重量：1.8×1.2×0.4×3=2.592kNC-3尺寸：1800mm×1800mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：4重量：1.8×1.8×0.4×4=5.184kN總重：17.28+2.592+5.184=25.056kN④門重計算M-1:木門尺寸：900mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：3重量：0.9×2.1×0.15×3=0.85kNM-2：木門尺寸：1800mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：3重量：1.8×2.1×0.15×3=1.701kNM-3:木門尺寸：1200mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：1重量：1.2×2.1×0.15×1=0.378kNM-5:木門尺寸：800mm×2100mm自重：0.15kN/m2數(shù)量：2重量：0.8×2.1×0.15×2=0.504kNM-6:鐵門尺寸：1800mm×2100mm自重：0.4kN/m2數(shù)量：2重量：1.8×2.1×0.4×2=3.024kN總重：0.85+1.701+0.378+0.504＋3.024=6.457kN⑤樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板計算）面積：(50.4+0.6)×(36+0.6)-6.0×3×6.0×2-6.0×6.0+3.14×6.02/4=1642.861m2恒載：6.28×1642.861=10317.16kN活載：0.35×1642.861=575kN女兒墻:（50.4＋36）×2×0.24×0.6×19=472.78kN抹灰重:（50.4＋36）×2×0.02×0.6×17=35.25kN由以上計算可知：四層重力荷載代表值為G4=G恒+0.5×G活=10317.16＋(1377.5＋1022.5)×1.05＋（2025＋1701)/2×1.1＋(798.105＋652.938)÷2＋472.78＋35.25＋6.457＋25.056+575×0.5=16871.4195kN集中于各樓層標高處的重力荷載代表值Gi的計算結(jié)果如下圖所示：各質(zhì)點的重力荷載代表值第四部分橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算一、橫向自振周期的計算基本自振周期T1(S)可按下式計算：T1=1.7ψT(UT)1/2注：UT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而顯得的結(jié)構(gòu)頂點位移；ψT結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.7。UT按以下公式計算：VGi=∑Gk(△U)i=VGi/∑GiJUT=∑(△U)注：∑GiJ為第i層的層間側(cè)移剛度；(△U)i為第i層的層間側(cè)移；(△U)k為第K層的層間側(cè)移；S為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算過程見下表：橫向框架結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次Gi(kN)VGi(kN)∑Di(N/mm)△Ui(mm)Ui(mm)516871.419516871.41959027000.0190.249414571.2231442.63959027000.0350.230314571.2246013.85959027000.0510.195214571.2260585.07959027000.0670.144114842.45575427.53459781270.0770.077T1=1.7ψT(UT)1/2=1.7×0.7×(0.249)1/2=0.59(S)二、水平地震作用及樓層地震剪力的計算本結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即：1、結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值GeqGeq=0.85∑Gi=0.85×(14842.455+14571.22×2+16871.4195)=60856.3145kN2、計算水平地震影響系數(shù)a1查表得二類場地近震特征周期值Tg=0.59S查表得高防烈度為7度的amax=0.08a1=(Tg/Tr)rη2amax注：r為曲線下降段的衰減指數(shù)，一般到0.9;η2為阻尼調(diào)彎系數(shù)，一般取1.0;a1=(0.35/0.59)0.9×1.0×0.08=0.0653、結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值FEK=a1Geq=0.065×60856.3145=3955.66kN因1.4Tg=1.4×0.59=0.49S＜T1=0.83S，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)：δn=0.08T1+0.07=0.08×0.59+0.07=0.117△F4=δn×FEK=0.117×2691.5=315.44kN各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算：Fi=GiHiFEK(1-δn)/(∑GkHK)=(GiHi/∑GkHK)×2390.052kN地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為：Vi=∑FK(i=1,2,…n)計算過程如下表：各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi(m)Gi(kN)GiHi(kN·m)GiHi/∑GJHJFi(kN)Vi(kN)524.516871.4195413349.780.511218.931218.9342014571.22291424.40.441051.622070.55315.514571.22225853.910.36860.423031.9721114571.22160283.420.24573.613704.5816.514842.45596475.960.19454.114158.69各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖圖表SEQ圖表\*ARABIC3三、多遇水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移(△U)i和頂點位移Ui分別按下式計算：(△U)i=Vi/∑DiJUi=∑(△U)k各層的層間彈性位移角θe=(△U)i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]＜1/550。計算過程如下表：橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi(kN)∑Di(N/mm)(△U)i(mm)Ui(mm)hi(mm)θe=(△U)i/hi51218.939027001.35015.35945001/333342070.559027002.29414.00945001/200033031.979027003.35911.71545001/134023704.589027004.1048.35645001/109714158.699781274.2524.25265001/1530由此可見:最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，1/1230＜1/550，滿足規(guī)范要求。四、水平地震作用下框架內(nèi)力計算1、框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算ViJ=DiJVi/∑DiJ（i—層，J—柱）上端MbiJ=ViJ·yh下端MuiJ=ViJ(1-y)hy=yn+y1+y2+y3注：yn為框架柱的標準反彎點高度比；y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值；y2、y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值；y為框架柱的反彎點高度比；底層柱需考慮修正值y2。各層柱端彎矩及剪力計算層次hi(m)Vi(kN)∑DiJ(N/mm)邊柱Di1(N/mm)Vi1(kN)ky(m)Mti1(kN·m)Mbi1(kN·m)54.580.76623081185317.450.60.2550.6910.0544.5110.85623081185321.060.60.361.9226.5434.5171.98623081185332.680.60.482.3554.924.5213.716230811853593.7976.7316.5218.06622081377947.970.70.6583.95155.9各層柱端彎矩及剪力計算層次hi(m)Vi(kN)∑DiJ(N/mm)中柱Di1(N/mm)Vi1(kN)ky(m)Mti1(kN·m)Mbi1(kN·m)54.580.76623081930125.061.20.3070.1227.6844.5110.85623081930593.550.3534.5171.986230819305122.75100.4324.5213.71623081930166.041.20.45152.55124.8216.5218.06622081732561.061.40.6122.12183.182、梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計算：MLb=ilb(Mbi+1+Mui,J)/(iLb+irb)Mrb=irb(Mbi+1+Mui,J)/(iLb+irb)Vb=(MLb+Mrb)/LNi=∑(VLb-Vrb)k具體計算過程見下表：梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次CD梁DE梁柱軸力MLbMrbLVbMLbMrbLVb邊柱N中柱N522.7614.356.06.1414.3514.356.08.89-6.19+8.89494.3367.086.026.967.0867.086.022.36-33.09+27.143156.11111.356.044.58171.35171.356.037.12-42.-77.67+64.262194.91143.666.056.43143.66143.666.047.87-134.1+112.131221.12142.556.058.95142.55142.556.047.52-193.05+159.65圖表SEQ圖表\*ARABIC4橫向框架梁端柱端彎矩圖橫向框架梁剪力圖圖表SEQ圖表\*ARABIC5橫向框架柱軸力矩圖五、橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算1.風荷載標準值按以下公式計算式中：基本風壓(kN/m2),查得本地基本風壓為0.4kN/m2；高度Z處的風振系數(shù)，多層建筑一般取1.0(H＜30m);風荷載體型系數(shù)，迎風面取0.8，背風面取-0.5；風壓高度變化系數(shù)，按B類地區(qū)查《荷載規(guī)范》；仍取11軸橫向框架，其負載寬度為5.1m,得沿房屋高度分布的風荷載標準值按下式計算：q(Z)=6.0×0.4=2.4根據(jù)各樓層標高處的高度Hi,查取，代入上式可得各樓層標高處的q(Z),見下表：層次Hi(m)q1(Z)q2(Z)52.741.7134201.01.02.3041.44315.51.01.02.3041.442111.01.02.3041.4416.51.01.02.3041.44風荷載沿房屋高度的分布(kN)框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將分布風荷載化為節(jié)點集中荷載，如下圖：圖表SEQ圖表\*ARABIC6等效節(jié)點集中風荷載(kN)2.風荷載作用下的水平位移驗算根據(jù)上圖所示的水平荷載，由下式計算層間剪力、相對位移、絕對位移:Vi=圖表SEQ圖表\*ARABIC7式中：Fk作用在k層樓面處的風荷載；其余符號同前；計算過程見下表：風荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算層次12345Fi(kN)10.69.689.689.685.75Vi(kN)35.7125.1115.4310.245.75(N/mm)978127902700902700902700902700(mm)0.0360.0280.0170.0110.0064(mm)0.0360.0740.0910.1020.10841/1818181/609761/495041/526321/43478由上表可見，風荷載作用下框架的最大的層位移為1/43478，遠小于1/500，滿足要求。3.風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程的相同，風荷載作用下框架的彎矩、剪力及柱軸力見下圖：各層柱端彎矩及剪力計算層次hi(m)Vi(kN)∑DiJ(N/mm)邊柱Di1(N/mm)Vi1(kN)ky(m)Mti1(kN·m)Mbi1(kN·m)54.50.4962308118530.093740.15644.50.8562308118530.150500.35534.51.3562308118530.256460.43124.52.2062308118530.4180.60.450.9660.7916.52.8962208137790.63580.70.651.1132.066各層柱端彎矩及剪力計算層次hi(m)Vi(kN)∑DiJ(N/mm)中柱Di1(N/mm)Vi1(kN)ky(m)Mti1(kN·m)Mbi1(kN·m)54.50.4962308193010.15141.20.300.4130.22344.50.8562308193010.32441.20.351.650.4534.51.3562308193010.41721.20.450.9640.78924.52.2062308193010.67981.20.451.571.28516.52.8962208173250.809182.428梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次CD梁DE梁柱軸力MLbMrbLVbMLbMrbLVb邊柱N中柱N50.2740.2076.00.0670.2070.2076.00.058-0.0670.00940.450.3256.00.1090.320.326.00.098-0.180.01630.8020.5946.00.1940.5940.5946.00.165-0.2610.03821.3971.186.00.350.328-0.6190.06811.9031.456.03.351.451.456.00.403-3.9693.015風荷載作用下的彎矩圖(kN·m)風荷載橫向框架梁剪力圖（KN）風荷載橫向框架梁軸力圖（KN）第五部分豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（橫向框架內(nèi)力計算）一、計算單元的選擇確定?、咻S線橫向框架進行計算，如下圖所示：橫向框架計算單元計算單元寬度6.m，如上圖中水平陰影線部分的荷載直接傳給橫梁，其它部分的荷載則通過縱梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架作用于各節(jié)點上.二、荷載計算1、恒載作用下柱的內(nèi)力計算恒荷載作用下各層框架上的荷載分布如下圖所示：各層梁上作用的恒荷載（1）對于第5層，q1代表橫梁自重，為均布荷載形式q1=0.3×0.6×25=4.5kN/mq2為屋面板傳給橫梁的梯形荷載q2=6.28×3.6=22.608kN/mP1、P2分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、縱梁自重、樓板重和女兒墻等重力荷載，計算如下：P1=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×6.28＋4.5×6.0＋2×＋4.56×0.6×6.0=161.64kNP2=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×6.28×2＋4.5×6.0＋2×=243.07kN集中力矩M1=P1e1=161.04×(0.6-0.3)/2=24.16kN·m(2)對于1～4層q1=0.3×0.6×25=4.5kN/mq2=4.1×3.6=14.76kN/mP1=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×4.1＋4.5×6.0＋2×=106.02kNP2=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×4.1×2＋4.5×6.0＋2×=172.44kNM1=P1e1=106.02×(0.6-0.3)/2=15.903kN·m2、活載作用下柱的內(nèi)力計算活載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：（1）對于5層，q2=0.35×3.6=1.26kN/mP1=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×0.35=5.67kNP2=5.67×2=11.34kN集中力矩M1=P1e1=5.67×(0.6-0.3)/2=0.85kN·m(2)對于1～4層q2=3.5×3.6=12.6kN/mP1=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×12.6=204.12kNP2=(3.6×1.8×1/2×2＋×1.8)×12.6×2=408.24kN集中力矩：M1=P1e1=204.12×(0.6-0.3)/2=30.62kN·m將計算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀恚簷M向框架恒載匯總表層次q1(kN/m)q2(kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kN·m)54.522.608161.04243.0724.161～44.514.76106.2172.4415.91橫向框架活載匯總表層次q2(kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kN·m)5(1.26)5.6711.340.851～412.6204.12408.2430.62注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況3、恒荷載作用下梁的內(nèi)力計算恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示(1)對于第5層，MCD=-MDC==-4.5×6.02/12-22.61×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-106.43kN·mMDE=-MED==-4.5×6.02/12-22.61×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-106.43kN·m(2)對于第1～4層，MCD=-MDC==-4.5×6.02/12-14.76×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-76.23kN·mMDE=-MED==-4.5×6.02/12-14.76×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-76.23kN·m4、活荷載作用下梁的內(nèi)力計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：(1)第5層，MDE=-MED==-1.26×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-5.188kN·mMCD=-MDC==-1.26×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-5.188kN·m(2)對于第1～4層，MDE=-MED==-12.6×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-51.87kN·mMCD=-MDC==-12.6×6.02/12×｛1－2×(1.8/6.0)2＋(1.8/6.0)3｝=-51.87kN·m三、內(nèi)力計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用彎矩二次分配法計算。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起剪力相疊加而得，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算柱底軸力還需考慮柱的自重。梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可用半框架，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起剪力相疊加而得，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算柱底軸力還需考慮柱的自重。計算活荷載作用下的框架內(nèi)力時，按理應(yīng)考慮活荷載的不利布置，對于一般的民用建筑中的樓面活荷載，當活荷載與恒載之比不大于1時，可按活荷載滿布計算，如此求得的梁支座彎矩、剪力及柱的最大軸力與按考慮活荷載不利布置求得的相應(yīng)的內(nèi)力很接近，但梁的跨中彎矩值偏低，實用上將這樣所得的跨中彎矩乘以系數(shù)1.1～1.2予以調(diào)整。1.彎矩分配(1)分配系數(shù)計算梁、柱的線剛度如下圖所示（其中切斷的橫梁線剛度為原來的一半），分配系數(shù)與節(jié)點連接的各桿的轉(zhuǎn)動剛度比值計算，各桿件的線剛度見下圖：(2)傳遞系數(shù)遠端固定，傳遞系數(shù)為0.5；遠端