攀枝花平安保险多层办公楼设计土木工程计算书本科学位论文.doc

'毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计目录1结构各层重力荷载标准值计算………………………………………31.1工程概况……………………………………………………………31.2结构布置……………………………………………………………31.3截面尺寸初估………………………………………………………31.4荷载清理……………………………………………………………52抗震设计………………………………………………………………102.1计算简图……………………………………………………………102.2梁线刚度计算………………………………………………………102.3柱侧移刚度计算……………………………………………………102.4框架自振周期计算…………………………………………………122.5横向地震作用计算…………………………………………………132.6水平地震作用下的位移计算………………………………………142.7地震作用下的框架内力分析………………………………………153横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算……………………………193.1框架柱抗侧移刚度计算……………………………………………193.2集中风荷载标准值的计算…………………………………………193.3风荷载作用下的计算简图…………………………………………203.4横向框架在风荷载作用下的内力计算……………………………213.5绘制内力图…………………………………………………………244竖向荷载作用…………………………………………………………254.1计算单元如图所示…………………………………………………254.2恒荷载计算…………………………………………………………30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计254.3活荷载满跨计算……………………………………………………334.4重力荷载代表值计算………………………………………………384.5荷载作用下KJ-3的梁端剪力……………………………………404.6荷载作用下KJ-3的柱的剪力……………………………………424.7荷载作用下KJ-3的梁柱的弯矩…………………………………425KJ-3内力组合………………………………………………………445.1规范的有关规定…………………………………………………445.2框架梁柱的控制截面……………………………………………485.3KJ-3框架梁内力不利组合………………………………………486框架梁截面设计……………………………………………………686.1相关规范…………………………………………………………686.2梁的正截面受弯承载力计算……………………………………686.3梁的斜截面受弯承载力计算……………………………………717框架柱截面设计………………………………………………………737.1相关规范……………………………………………………………737.2本框架信息…………………………………………………………737.3第五层B柱…………………………………………………………747.4第五层C柱…………………………………………………………777.5第五层D柱…………………………………………………………807.6第五层E柱…………………………………………………………848框架梁柱节点核芯区截面抗震验算………………………………888.1节点核芯区组合的剪力设计值……………………………………888.2核芯区截面有效验算宽度…………………………………………888.3节点抗震验算………………………………………………………889楼面板、次梁计算……………………………………………………8930 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计9.1结构布置方案……………………………………………………899.2板的荷载……………………………………………………………899.3内力计算……………………………………………………………909.4板配筋计算…………………………………………………………959.5次梁计算……………………………………………………………9810裂缝验算…………………………………………………………10111楼梯设计…………………………………………………………10211.1楼梯段（TB-1）计算…………………………………………10211.2梯段段（TB-2）计算…………………………………………10311.3平台板设计……………………………………………………10411.4平台梁设计……………………………………………………10412基础设计…………………………………………………………10612.1基本资料………………………………………………………10612.2荷载清理………………………………………………………10612.3基础底面积计算………………………………………………10612.4基础高度计算……………………………………………………10712.5底板弯矩及配筋计算……………………………………………10813电算结果及对比分析………………………………………………11013.1结构设计总信息…………………………………………………11013.2周期、振型、地震力……………………………………………12413.3结构位移信息……………………………………………………13713.4图形文件…………………………………………………………14313.4手算与电算结果对比分析………………………………………15730 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计1结构各层重力荷载标准值计算1.1工程概况1、工程名称：攀枝花平安保险多层办公楼2、结构形式：全现浇钢筋混凝土框架结构3、层数:建筑物共5层层高：第一层层高为4.2m第二层到第五层层高都为3.9m建筑楼层总层高为20.25m室内外高差0.45m4、使用说明该办公楼主要以层为单位进行办公，每层为一个独立的单元，拥有大办公室、小办公室、大会议室、小会议室等，楼内设有两个电梯、两个楼梯、楼梯开间为3.6m，进深为7.5m。5、抗震设防工程地点：四川省攀枝花市设防烈度：7度设计基本地震加速度值：0.1g设计地震分组：第三组抗震分类：丙类抗震等级：三级6、基本风压：0.30kN/m27、工程地质条件：拟建场地地形平坦，地基承载力标准值:350kN/m2，场地类别：二类1.2结构布置1.3截面尺寸初估30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计1、由于建筑总高度＜30m，初步确定框架的抗震等级为三级，按经验确定楼面荷载（包括恒荷载和活荷载）标准值为12KN/m2，依据规范可知框架结构在抗震等级为三级时的轴压比限值为0.85，故截面尺寸可按其轴压比限值确定为，而梁和板截面尺寸可根据其跨度确定。2、柱子、梁、板及其他构件砼强度等级均为C30。3、柱子截面尺寸假设设计值转换系数为1.26，该系数取值的原因如下：旧规范时转换系数1.25是大量工程实践后得到的数值，我们可以认为该系数1.25是恒载标准值所占总荷载标准值中的份额乘以分项系数1.2与活载标准值所占总荷载标准值中的份额乘以分项系数1.4两者之和。设旧规范时恒载标准值所占总标准值权重为1，则活载所占权重为a倍的恒载，新荷载规范中恒载控制时恒载的分项系数为1.35，活载的分项系数实为1.4×0.7=0.98，所以有1.2×1+1.4a=1.25（1+a）解的a=0.333，据此权重，可计算出新规范恒载控制时的转换系数（1.35×1+0.98×0.333）/﹙1+0.333﹚=1.257近似取1.26其中分子为基本组合的设计值，分母为恒活标准值之和。因为中柱以轴力为主，所以初估尺寸时先从中柱开始。中柱轴压力设计值为故取500mm×500mm。边柱和角柱尺寸也近似取为500mm×500mm。4、梁的截面尺寸（1）主梁：主梁梁高：h=（1/8~1/12）l=（1/8~1/12）×7500=625~938mm,取h=700mm梁宽：b=（1/2~1/3）h=233~350mm，取b=350mm（2次梁：次梁梁高：h=（1/14~1/18）l=（1/14~1/18）×7500=417~536mm，取h=500mm梁宽：b=（1/2~1/3）h=167~250mm，取b=250mm所以主梁截面尺寸为350mm×700mm，次梁截面尺寸为250mm×500mm.5、板：（1）按刚度条件：跨厚比≤40，板厚h≥2400mm/40=60mm；30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计（2）按构造要求：双向板板厚≥80mm，板厚h≥80mm。综上，取板厚为100mm。6、填充墙：内外墙均取200mm，用混凝土空心小砌块砌筑，保温材料用金属绝热材料（聚氨酯）复合板，水泥砂浆抹灰20mm厚。1.4荷载清理1.4.1关于材料重度的取值（见《荷载规范》）1．，混凝土空心小砌块，梁、柱、墙和板底用水泥砂浆抹灰（），保温材料。2．200mm厚墙（包括双侧抹灰和保温材料）：1.4.2关于活荷载标准值1、上人屋面取q＝2.0KN/m2，不上人屋面取q=0.5KN/m22、办公楼一般房间取q=2.0KN/m2，卫生间取q=2.5KN/m2，走廊、大厅取q=2.5KN/m2，楼梯取q=3.5KN/m2，电梯机房取q=7.0KN/m21.4.3各层板荷及墙荷的计算（此部分为PMCAD建模作准备）普通地砖楼面荷载：8厚地砖楼面水泥砂浆擦缝0.008×22=0.18KN/m220厚水泥砂浆粘合层0.02×20=0.4KN/m22厚水泥浆一道0.002×20=0.04KN/m230厚保温砂浆0.03×5=0.15KN/m220厚水泥砂浆找平层0.02×20=0.4KN/m2水泥砂浆结合层一道0.01KN/m2100厚混凝土现浇板0.10×25=2.5KN/m220厚混合砂浆板底抹灰0.02×17=0.4KN/m2乳胶漆顶棚0.2KN/m2地砖楼面自重标准值合计4.22KN/m2防水、防滑地砖楼面荷载：8厚地砖楼面水泥砂浆擦缝0.008×22=0.18KN/m220厚水泥砂浆粘合层0.02×20=0.4KN/m22厚水泥浆一道0.002×20=0.04KN/m230厚保温砂浆0.03×5=0.15KN/m2聚氨酯二遍涂膜防水层0.01KN/m220厚水泥砂浆找平层0.02×20=0.4KN/m230 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计水泥砂浆结合层一道0.01KN/m2100厚混凝土现浇板0.10×25=2.5KN/m220厚混合砂浆板底抹灰0.02×17=0.34KN/m2乳胶漆顶棚0.2KN/m2加气混凝土回填280mm（下沉300mm）0.28×14=3.92KN/m2防水、防滑地砖楼面自重标准值8.15KN/m2所以普通楼面恒载取为4.3KN/m2，卫生间地面荷载取为8.2KN/m2保温防水屋面：40厚刚性防水层0.04×25=1KN/m220厚混合砂浆隔离层0.02×17=0.34KN/m24厚SBS防水卷材0.1KN/m2刷底胶剂一道0.1KN/m225厚水泥砂浆找平层0.025×20=0.5KN/m2255厚挤塑聚苯乙烯保温层0.055×10=0.55KN/m2氯丁胶乳沥青隔气层两遍0.2KN/m215厚水泥砂浆找平层0.015×20=0.3KN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼面0.10×25=2.5KN/m220厚混合砂浆板底抹灰0.02×17=0.34KN/m2乳胶漆顶棚0.2KN/m2屋面自重标准值合计6.13KN/m2(取6.2KN/m2)楼梯：楼梯板楼梯板荷载计算(取1m宽板带计算,板厚h=100mm)斜板倾角：tan=150/300=0.5；cos=0.8944面层为水磨石子面层C1=30mm表面镶嵌金属条10厚1:2白水泥白石子磨光打蜡20厚1:3水泥砂浆找平层水磨石面层荷载小计0.65KN/m21m水磨石面层水平投影的荷载(0.5+1)×0.65=0.98KN/m2踏步及斜板荷载1×[0.1/0.8944+0.3×0.5×0.5]×25=4.67KN/m2斜板底抹灰,其荷载水平投影1×0.02/0.8944×17=0.38KN/m2轻金属栏杆荷载0.20KN/m2楼梯板恒荷载小计g=6.23KN/m2平台板荷载计算(取1m宽板带计算,板厚h=100mm)30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计水磨石面层1×0.65=0.65KN/m2100厚混凝土板1×0.10×25=2.5KN/m2板底抹灰1×0.02×17=0.34KN/m2平台板荷载小计g=3.49KN/m2平台梁平台梁荷载计算(梁截面尺寸：200×300mm2)梁自重荷载(0.3-0.1)×0.20×25=1.00KN/m2梁侧面和底面粉刷0.2×0.02×17+2×(0.3-0.1)×0.02×17=0.204KN/m2平台梁荷载小计1.204KN/m2楼梯自重标准值合计6.23+3.49+1.204=10.924KN/m2，取11.0KN/m2由于门窗洞口的影响，考虑门窗洞影响取0.9的折减系数。1、第一结构标准层h=100mm，层高H=4200mm。普通楼面恒载g＝4.3KN/m2卫生间楼面恒载g＝8.2KN/m2①主梁下200mm墙g=3.30×（4.2－0.7）×0.9＝10.4KN/m②次梁下200mm墙g=3.30×（4.2－0.5）×0.9＝11.0KN/m2、第二结构标准层（2~4层）h＝100mm，层高H＝3900mm。普通楼面恒载g＝4.3KN/m2卫生间楼面恒载g＝8.2KN/m2①主梁下200mm墙g=3.30×（3.9－0.7）×0.9＝9.5KN/m②次梁下200mm墙g=3.30×（3.9－0.5）×0.9＝10.1KN/m3、第三结构标准层（屋面）h＝100mm，层高H＝3900mm。屋面恒载g＝6.2KN/m2①主梁下200mm墙g=3.30×（3.9－0.7）×0.9＝9.5KN/m②次梁下200mm墙g=3.30×（3.9－0.5）×0.9＝10.1KN/m4、第四结构标准层（屋面突出部分）恒载：板面恒载：g＝6.2KN/m2①200mm楼梯墙g=3.30×（3.0－0.1）×0.9＝8.6KN/m②200mm楼梯墙g=3.30×（3.9－0.1）×0.9＝11.3KN/m③女儿墙g=3.30×1.0＝3.3KN/m1.4.4重力荷载代表值计算板厚下的梁的线重度如下：350mm×700mm截面：g＝0.35×（0.70－0.10）×25+[0.04×(0.70-0.10)+0.02×0.35]×20＝6.0KN/m30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计250mm×500mm截面：g＝0.25×（0.50－0.10）×25+[0.04×(0.50-0.10)+0.02×0.25]×20＝3.0KN/m1、恒载（1）板：①板面积：S＝48.6×18.2+2×6×7.4-3.6×7.5×2-7.2×7.5×2=811.32m2则普通楼面G1＝g·S＝4.3×811.32+8.2×7.2×7.5×2＝4374.28KN屋面G1＝g·S＝6.2×（811.32+7.2×7.5×2）＝5699.78KN（2）梁：主梁：L＝（18—0.5×3）×8+（40—0.5×7）×4+（7.2—0.5）×2+（6—0.5）×4=313.4m则G＝g·L＝6.0×313.4＝1880.4KN次梁：L=（7.5-0.35）×10+（7.2-0.35×2）×2+（40.8-0.35×5-0.25×4）×2+2.6-（0.25+0.35）/2+（48-0.35×6-0.25×4）×2=252.7m则G=g·L=3.0×252.7=758.1KN则梁的自重G2=1880.4+758.1=2638.5KN（3）墙：女儿墙：L1=（24-7.5-0.5×3）×2+48-0.5×7+48-3.6×2-0.5×6-0.2+（7.5-0.5）×2=126m则G=3.3×126=416.13KN屋面墙：L楼梯=（3.6+7.5）×2×2=44.4mL电梯=2.4×3×2=14.4m则G=8.6×44.4+11.3×14.4=544.56KN标准层墙（2~5层）：L主=（24-0.5×4）×2+（48-0.5×7）×4+（6-0.5）×2+（7.5-0.5）×6+（2.4-0.5）×2=278.8mL次=（7.5-0.2）×10+（3.6-0.2）×4+4.8-0.5+2.4-0.2=93m则G=278.8×9.5+93×10.1=3587.9KN一层墙：L主=278.8mL次=93+5.1-0.2=97.9m30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计则G=278.8×9.5+97.9×10.1=3637.39KN（4）柱子：屋面柱：G＝24×（0.5×0.5×1.0×25+1.0×20×4×0.5×0.02+20×0.02×0.02×4×1.0）＝169.97KN标准层柱：G＝36×（0.5×0.5×3.9×25+3.9×20×4×0.5×0.02+20×0.02×0.02×4×3.9）＝994.31KN一二层柱：G＝36×（0.5×0.5×4.2×25+4.2×20×4×0.5×0.02+20×0.02×0.02×4×4.2）＝1095KN(5)楼梯：以一个楼梯为例楼梯平台板：（3.6-0.2）×4.9×3.49=58.1434kN楼梯板：一层（3.6-0.2）×3.9×6.23=82.6kN标准层（3.6-0.2）×3.6×6.23=76.26kN平台梁：3.6×1.204=4.0896kN楼梯合计：107.2932kN2、活载：G=2.0×（48.6×24.2-2.4×4.8-3.6×7.5×2-7.2×7.5×2-48.6×3）+7.0×2.4×4.8+3.5×3.6×7.5×2+2.5×（7.2×7.5×2+48.6×3）=2617.74KN3、总重力荷载代表值：顶层重力荷载代表值包括，纵横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括，楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上、下各半层的柱子及纵横墙体自重。3.1屋面层G5=5699.78+2638.5+416.13+544.56+3587.9×0.5+169.97+994.31×0.5+107.2932=11867.3382KNG4=4374.28+2638.5+3587.9+994.31+2617.74×0.5+107.2932×2=13118.4464KNG2=G3=G4=13118.4464KNG1=4374.28+2638.5+（3587.9+3637.39）×0.5+994.31×0.5+1095+2617.74×0.5+107.2932×2=13741.0364KN1.4.5全楼总重力荷载代表值＝11867.3382+13118.4464×3+13741.0364=64963.7138KN30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计2抗震设计2.1计算简图为简化计算，将顶层楼电梯间的重力荷载代表值加到第五层，底层高度取至室外地面。2.2梁线刚度计算梁的线刚度计算：ib=EcIb/lEc混凝土的弹性模量；Ib梁的截面惯性矩；L梁的计算跨度。对于现浇的楼面（考虑现浇板对梁刚度的加强作用）：中框架梁Ib=2.0I0边框架梁Ib=1.5I0具体计算见下表2.2.1：(C30：Ec=3.0×107kN/m2)表2.2.1横向框架梁线刚度计算表断面跨度矩形截面边框架梁中框架梁b×hL惯性矩Ib=1.5I0ib=EIb/LIb=2.0I0ib=EIb/L（m2）（m）I0/（m4）(m4)(kN·m)(m4)(kN·m)0.3×0.77.58.58×10-31.29×10-25.15×1041.7×10-26.86×10430 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计0.3×0.738.58×10-31.29×10-212.86×1041.7×10-217.15×1040.3×0.768.58×10-31.29×10-26.43×1041.7×10-28.58×1042.3柱侧移刚度计算柱的侧移刚度计算：D=i=式中i柱线刚度；h楼层高度；节点转动影响系数,由梁柱线刚度表取用；楼层梁柱的平均线刚度比。柱惯性矩mm4一层柱线刚度kN·m二~五层柱线刚度kN·m表2.3.1柱线刚度统计表层数中柱边柱二~五层4.014.011一层3.363.36采用D值法计算水平荷载一般层：=30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计首层：=表2.3.2框架柱的值层柱子类别(m)(×104KN·m)(×104KN·m)(×104KN/m)(×104KN/m)2～5中框架中柱C、D(12根)3.948.024.015.9880.7502.37370.348边柱B、E(10根)3.913.724.011.7110.4611.459中柱B(2根)3.930.884.013.8500.6582.082边柱A(2根)3.917.164.012.1400.5171.636边框架边柱E(2根)3.913.724.011.7110.4611.459中柱C、D(4根)3.948.024.015.9880.7502.373中柱B(2根3.930.884.013.8500.6582.082边柱A(2根)3.917.164.012.1400.5171.6361中框架中柱C、D(12根)4.6524.013.367.1460.8361.55949.792边柱B、E(10根)4.656.863.362.0420.6291.173中柱B(2根)4.6515.443.364.5950.7731.442边柱A(2根)4.658.583.362.5540.6711.251边框架边柱E(2根)4.26.867.712.0420.6291.173中柱C、D(4根)4.224.017.717.1460.8361.559中柱B(2根)4.215.447.714.5950.7731.442边柱A(2根)4.28.587.712.5540.6711.251由表可见：=>0.7，故该框架为规则框架2.4框架自振周期计算按能量法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响。取基本周期调整系数=0.9，计算公式为，其中为顶点位移，按D值法计算表2.4.1横向框架顶点位移()计算表30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计层次(kN)(kN)(kN/m)(m)(m)511867.3411867.347034800.016870.30984413118.4524985.787034800.035520.29297313118.4538104.237034800.054170.25745213118.4551222.687034800.072810.20328113741.0464963.714979200.130470.13047=11867.34×+24985.78×0+38104.23×+51222.68×+64963.71×=9031.9093=11867.34×0.3098+24985.78×0.29297+38104.23×0.25745+51222.68×0.20328+64963.71×0.13047=39695.3574kN·m将上述数据代入公式可得=0.96s，经调整之后可得自振周期为0.87s。2.5横向地震作用计算地震作用按7度，设计基本加速度0.1g，Ⅱ类场地，设计地震分组按第三组，则=0.45(s)，αmax=0.08，采用底部剪力法计算，故考虑顶点附加地震作用s0.04420,85×64963.7138=55219.1603kN0.0442×55219.1603=2440.687kN30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计表2.5.1各质点横向水平地震作用及楼层地震作用计算表层次53.920.2511867.34240313.600.303739.53933.8143.916.3513118.45214486.600.270658.991592.833.912.4513118.45163324.660.206502.782095.5723.98.5513118.45112162.720.141344.142439.7114.654.613741.0463895.820.081196.482636.19表中：794183.391kN·m图2.5.1水平地震作用图(kN)图2.5.2层间剪力分布图(kN)2.6水平地震作用下的位移计算按GB50011-2010.3.4.2，本工程建筑结构不存在表3.4.2-1所列举的平面不规则的情况，同时不存在表3.4.2-2所列举的竖向不规则的情况，故本工程结构平面、竖向均规则。横向水平地震作用下的位移验算见下表2.6.1：表2.6.1横向水平地震作用下的位移验算表层次5933.817034800.001333.91/293230 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计41592.797034800.002263.91/172632095.577034800.002983.91/130922439.717034800.003473.91/112412636.194979200.0052954.651/879表中：：框架第i层的层间剪力：框架第i层的层间位移：结构顶点位移：各层的层间弹性角位移由表中计算可见，最大层间弹性角位移发生在第二层，为1/879GB50011-2010表5.5.1规定当结构类型为钢筋混凝土框架时，，满足要求。2.7地震作用下的框架内力分析水平地震作用下框架内力计算（D值法），D值法近似的考虑了框架节点转动对侧移和反弯点高度的影响，比较精确，应用比较广泛计算各柱所分配的剪力，式中：—第i层第m根柱所分配的地震剪力；—第i层楼层剪力。取KJ-3，柱端弯矩计算结果详见下表2.7.1，地震作用下框架梁柱弯矩、梁端剪力及柱轴力分别表示于下图2.7.5、2.7.6柱端弯矩、：上端下端梁端弯矩、：上端30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计下端图2.7.1柱剪力与反弯点高度y图2.7.2梁端弯矩梁端剪力：柱轴力N：边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差，亦按层叠加N=图2.7.3梁端剪力图2.7.4边柱轴力及中柱轴力（KN）30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计注：表中30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计图2.7.5地震作用下KJ-3框架梁柱弯矩图（kN·m）图2.7.6地震作用下KJ-3框架梁端剪力及柱轴力图（kN）30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计3横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算3.1框架柱抗侧移刚度计算框架柱抗侧移刚度计算各柱D值及剪力分配系数详见下表3.1.1。各柱D值及剪力分配系数表表3.1.1层号及层高柱位置(×104K/m)(×104KN·m)(×104KN/m)(×104KN/m)2～5层3.9m边柱13.724.011.7110.4611.4597.6640.190中柱48.024.015.9880.7502.3737.6640.310底层4.65m边柱6.863.362.0420.6291.1735.4640.215中柱24.013.367.1460.8361.5595.4640.285一般层：=首层：=3.2集中风荷载标准值的计算1.框架风荷载负荷宽度。轴线框架的负荷宽度m。2.各层楼面处集中风荷载标准值计算。为风荷载体型系数。本设计按《建筑结构荷载规范》中规定，迎风面取0.8，背风面取0.5，合计=1.3。为风压高度变化系数，本设计地面粗糙度类别为C类，按C类取风压高度变化系数。各层楼面处集中风荷载标准值计算列于表3.2.1如下表所示。30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计各层楼面处集中风荷载标准值表表3.2.1(kN)（B=7.2m）层号离地高度（m）（kN/m²）（m）（m）（kN）14.650.7401.01.30.34.653.98.8828.550.7401.01.30.33.93.98.10312.450.7401.01.30.33.93.98.10416.350.7671.01.30.33.93.98.40520.250.8441.01.30.33.916.993.3风荷载作用下的计算简图根据表3.2.1，画出轴线横向框架在风荷载作用下的计算简图，如图3.3.1所示30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计图3.3.1风荷载作用下计算简图3.4横向框架在风荷载作用下的内力计算1.风荷载作用下框架侧移计算。风荷载作用下框架的层间侧移可按下式（3.4.1）计算：式中——第j层的总剪力标准值；——第j层所有柱的抗侧刚度之和；——第j层的层间侧移。30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计2.反弯点高度计算。反弯点高度计算如式（3.4.2）所示：式中——标准反弯点高度比；——因上、下层梁刚度比变化的修正值；——因上层层高变化的修正值；——因下层层高变化的修正值。3.柱端弯矩及剪力计算。风荷载作用下的柱端剪力按下式（3.4.3）计算：式中——第j层第i柱的层间剪力；——第j层的总剪力标准值；——第j层所有柱的抗侧刚度之和；——第j层第i柱的抗侧刚度。风荷载作用下的柱端弯矩按下式（3.4.4）（3.4.5）计算：4.梁端弯矩及剪力计算。由节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配，可求出各梁端弯矩，进而由梁的平衡条件求出梁端剪力。风荷载作用下的梁端弯矩按下式（3.4.6）（3.4.8）计算：30 四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计边柱：式中30'