第2章结构设计计算.doc

第2章 结构设计计算
2．1结构方案选择
2．1．1结构选型
1．结构体系
建筑结构的类型很多，按结构所用材料可分为砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构及木结构等。各类结构都有其一定的适用范围，应根据其材料性能、结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素合理选择。一般来说，砌体结构主要用于建造多层住宅、办公楼、教学楼以及小型单层工业厂房等，但其抗震性能较差；钢结构多用于建造超高层建筑以及有重型吊车、或大跨度的工业厂房；其它情况均可采用钢筋混凝土结构。
钢筋混凝土结构的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构和筒体结构等。框架结构由梁、柱构件刚性连接而成，它既承受竖向荷载，又可承受水平荷载。框架结构体系的优点是：建筑平面布置灵活，能获得较大空间；建筑立面容易处理；结构自重较轻，抗震性能较好；计算理论比较成熟；在一定的高度范围内造价较低。所以框架结构广泛用于内部空间宽阔的办公楼和教学楼等民用建筑，其它结构体系则多用于高层建筑。
综上所述，因为本建筑物为中学教学楼，房间开间较大且造价较便宜，故选钢筋混凝土框架结构比较适宜。
2.柱网布置
民用建筑框架结构的柱网，通常可布置成内廊式、外廊式、等跨式和对称不等跨式几种。
（1）内廊式：两侧作为教学办公使用，中间为走道，同时可以取消走道一侧的一排柱子但是缺点在于采光不够充足。
（2）外廊式：走道可以位于建筑物的外侧，采光通风较好。
（3）等跨式：纵横向柱距均为等跨，便于施工，但缺点在于开间过于统一，不易与房间的布置。
（4）对称不等跨式：横向柱距均为等跨，便于施工。

内廊式 外廊式 等跨式 对称不等跨式

经分析比较，为满足中学教学楼的房间布置要求，并考虑到本教学楼的实际需要与人们走动方便，学生较多等情况，故选用外廊式为合适，柱网布置如图示：

图2-1 柱网布置图

3．竖向承重方案
根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传递途径，框架结构的承重方案可分为横向承重、纵向承重及纵横向承重三种方案。
（1）横向框架承重方案：楼面上的荷载主要有横向框架承担，横向框架的跨数往往较少，主梁沿横向布置有利于提高结构的横向抗侧移刚度，由连系梁和柱形成的纵向框架可以承受纵向的水平荷载，主梁沿横向布置还有利于室内的采光和通风，在民用建筑中较多采用。
（2）纵向框架承重方案：楼面上的荷载由纵向梁传给柱子，由于横向连系梁的高度较小，有利于设备管线，但因在横向设置截面高度较小的连系梁，所以其横向刚度较小，多用于工业厂房。
（3）双向框架承重方案：当柱网布置为正方形或接近正方形时，或当楼面上有较大荷载时常采用这种承重方案，双向混合框架承重方案具有较好的整体性，为空间受力体系。
综上所述，本建筑柱网布置为9000×7500与9000×2400，故采用以双向框架承重为主的方案。
4．施工方法
框架结构按施工方法可分为现浇整体式、预制装配式、装配整体式三种。
（1）现浇整体式：全部在现场浇筑，现场施工作业量大，工期长，并需要大量的摸板，整体性好，抗震性能好
（2）装配整体式框架：是指梁、板、柱为预制，在吊装就位后，先焊接和绑扎节点区钢筋，再通过现浇混凝土形成框架节点并使构件连成整体的框架结构，这种结构具有良好的整体性和抗震性，兼有现浇式和装配式框架的优点，其缺点是现场混凝土的施工较为复杂。
（3）预制装配式：构件大小较一致。施工方便，速度快，成本高，整体性差，抗震性差，不宜在地震区应用。
本工程抗震设防为7度，要求整体性好，抗震性能好，故宜采用现浇整体式。
5．其它结构构件选型
（1）屋、楼盖选用现浇混凝土结构
（2）楼梯选用板式楼梯，由梯段板承受该梯段全部荷载的楼梯，梯段与平台相连，通常的处理是在平台口处设置一平台梁以支撑上下梯段板和平台板。

（3）雨蓬采用现浇混凝土结构
（4）过梁采用现浇钢筋混凝土结构
（5）柱下基础，本工程采用直径600 mm的钢筋混凝土灌注桩，基础采用桩—承台基础。
2．1．2结构布置
1．平面布置
（1）柱网尺寸
横向：在确定框架的计算简图时，梁的跨度取柱轴线之间的距离。当上下层柱截面不同时，通常取顶层柱的形心轴线之间的距离。本工程～跨度为7.5m。～跨度为2.4m。
纵向：本工程①—②轴、⑨—⑩轴距离为3m，②—⑧轴为6个9m，⑧—⑨轴的厕所为6m。

图2-2 柱网尺寸图

（2）建筑缝
伸缩缝又称温度缝，本工程属框架结构，按规范规定现浇式框架结构设置伸缩缝的最大间距为55米（室内或土中），35米（露天）。本工程总长度为66.00米，但因本工程为现浇墙体，在施工中可采取措施减少混凝土收缩应力，并且从建筑物的整体性考虑不设伸缩缝。
沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的变形缝，但因本工程高度无相差，荷载悬殊不大，结构形式无变化，所以不设置沉降缝。
建筑的防震缝可按建筑结构的实际需要设置。体型复杂的建筑不设防震缝时，应选用符合实际的结构计算模型，进行较为精度的抗震分析。
（3）次梁布置
次梁常采用跨度为4～6米，本工程在厕所处设置横向1道7.5m，纵向1道6.0m次梁。
2．竖向布置
每层柱的高度则取层高，底层的层高是从基础顶面算起到二层梁顶面的距离，其余各层的层高取相邻两层梁底之间的距离。

首层：H1=[4.1－0.03-（-1.3）]＝5.37m
二～四层：H2＝H3＝H4＝4.1－0.03+0.03＝4.1m
顶层：H4＝4.1+0.03＝4.13m
3．计算简图

图2-3 计算简图

2．1．3主要构件截面尺寸确定
1．横向框架梁
～跨：h=(1/12～1/10) ×7800=650～780，取h=750mm
～跨：h=(1/12～1/10) ×2400=200～240,取h=600mm
宽度：b=(1/3～1/2) ×750=250～325,
b=(1/3～1/2) ×600=200～300,
同时不宜小于1/2柱宽550，b≥275，取b=300mm
2．纵向框架梁
高度：h=(1/10～1/8) ×9000=900～1125，取h=900mm
宽度：b=(1/3～1/2) ×900=300～450,取b=300mm
3．次梁
高度：h=(1/12～1/10) ×6000=333～500，取h=600mm
宽度：b=(1/3～1/2) ×600=200～300, 取b=300mm
4．楼板
教室楼板为LMP现浇空心楼板220mm,折算厚度为136mm。
厕所楼板厚度：h≥（1/40）×3000=75,
楼道楼板厚度：h≥（1/40）×2400=60，统一取h=120mm
5．框架柱
为了抵抗两个方向的水平地震作用，宜采用正方形或接近正方形的矩形柱截面。
高度：h=(1/12～1/8) ×H=(1/12～1/8) ×5370=448～671且不小于400 mm，
取h=550mm
宽度：b=(1/1.5～1) ×h=(1/1.5～1) ×550=367～550且不小于350mm,
取b=550mm

2．2材料选择
2．2．1混凝土
表2-1 混凝土强度等级表
项目名称
楼层
构件
混凝土标号
主体
±0.00以上
1层
梁、板、柱
C30
2～顶层
梁、板、柱
C30
所有项目
圈梁、构造柱、现浇过梁
C20
与幕墙相连的构造柱、圈梁
C30

2．2．2钢筋
柱、梁纵筋采用HRB335
板钢筋、柱梁箍筋采用HPB235
保护层厚度：柱、梁、板不应小于15 mm
2．2．3围护结构墙体
±0以下：水泥砂浆M5
±0以上 外墙：加气混凝土砌块墙250厚。
内墙：加气混凝土砌块墙200厚。
女儿墙：采用C30混凝土现浇圈梁下填充加气混凝土砌块墙结构。

2．3重力荷载计算
2．3．1局部屋顶结构荷载
1．屋盖： 3厚SBS改性沥青防水卷材 2×0.05=0.1 KN/㎡
20厚1：2.5水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 KN/㎡
1：6水泥焦渣i=1%找坡 14×0.0795=1.113 KN/㎡
（其中h=）
60厚挤塑聚苯保温板 0.5×0.06=0.03 KN/㎡
70厚钢筋混凝土屋面板 25×0.07=1.75 KN/㎡
5厚1:1:4水泥石灰沙浆 17×0. 005=0.085 KN/㎡

5厚1:0.5:3水泥石灰沙浆 17×0. 005=0.085 KN/㎡
小计：0.1+0.4+1.113+0.03+1.75+0.085+0.085=3.563KN/㎡
合计：KN
2．屋面梁： ∑V=(25×l×b×h+×δ×l×h×2)
V1=25×（7.5-0.55）×0.3×(0.75-0.12)+0.6×[（7.5-0.55）×（0.75-0.12）×2-（0.2×0.28）]=38.06KN
V2=25×（7.5-0.55）×0.3×(0.75-0.12)+0.6×[（7.5-0.55）×（0.75-0.12）-（0.2×0.28）×4]=35.33KN
V3=25×（2.4-0.55）×0.3×(0.6-0.12) ×2+0.6×（2.4-0.55）×0.3+0.6×（2.4-0.55）×（0.6-0.12）×4=15.78KN
根据三角函数算得X1=4.96, X2=5.22, X3=5.47, X4=5.73, X5=5.99, X6=6.24
V4=25×4.96×0.2×(0.4-0.07)+0.6×4.96×(0.33+0.2) ×2=11.34 KN
V5=25×5.22×0.2×(0.4-0.07)+0.6×5.22×(0.33+0.2) ×2=11.93 KN
V6=25×5.47×0.2×(0.4-0.07)+0.6×5.47×(0.33+0.2) ×2=12.50 KN
V7=25×5.73×0.2×(0.4-0.07)+0.6×5.73×(0.33+0.2) ×2=13.10 KN
V8=25×5.99×0.2×(0.4-0.07)+0.6×5.99×(0.33+0.2) ×2=13.69 KN
V9=25×6.24×0.2×(0.4-0.07)+0.6×6.24×(0.33+0.2) ×2=14.26 KN
V40=25×(3-0.55) ×0.2×0.4+0.6×(3-0.55) ×(0.2+0.4) ×2×6=39.96 KN
V11=25×(10.36-0.4) ×0.2×(0.4-0.07)+0.6×(10.36-0.4) ×(0.2+0.33×2)=21.57 KN
V42=25×（2.4-0.275-0.2）×0.4×（0.9-0.07）=15.98 KN
V43=25×（4.2-0.275-0.2）×0.4×（0.9-0.07）=30.92 KN
总重V= V1+ V2+ V3+ V4+ V5+ V6+ V7+ V8+ V9+ V10+ V11+ V12+ V13+=280.29KN
局部屋顶结构荷载恒载总计：116.403+280.29=396.693KN
2．3．2五层荷载
1．屋盖： 3厚SBS改性沥青防水卷材二道 2×0.05=0.1 KN/㎡
20厚1：2.5水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4KN/㎡
1：6水泥焦渣i=2%找坡 14×0.129=1.806KN/㎡
（其中h=）
60厚挤塑聚苯保温板 0.5×0.06=0.03KN/㎡
120厚钢筋混凝土屋面板 25×0.12=3 KN/㎡
136厚LMP现浇空心楼板 25×0.136=3.4 KN/㎡
5厚1:1:4水泥石灰沙浆 17×0. 005=0.085 KN/㎡

5厚1:0.5:3水泥石灰沙浆 17×0. 005=0.085 KN/㎡
小计：教室 0.1+0.4+1.806+0.03+3.4+0.085+0.085=5.906KN/㎡
厕所、楼梯 0.1+0.4+1.806+0.03+3+0.085+0.085=5.506KN/㎡
走道 0.1+0.4+1.806+0.03+3+0.45= 5.786KN/㎡
分计：教室 5.906×6×9×7.5=2391.93 KN
厕所、楼梯 5.506×[（3×7.5×2）+（7.5×6）]=495.54 KN
走道 5.786×66×2.4=916.50 KN
合计：2391.93+495.54+916.50=3803.97 KN
2．屋面梁：∑V=(25×l×b×h+×δ×l×h×2)
（1）纵向梁：V1=6×25×（9-0.55）×0.25×（0.9-0.136）+17×0.01×6×（9-0.55）×（0.9-0.136）=248.68 KN
V2=6×25×（9-0.55）×0.25×（0.9-0.12）+17×0.01×6×（9-0.55）×（0.9-0.12）=253.88 KN
V3=6×25×（9-0.55）×0.3×（0.9-0.136）+17×0.01×6×（9-0.55）×（0.9-0.12）×2=310.04 KN
V4=4×25×（3-0.55）×0.25×（0.9-0.12）+17×0.01×（3-0.55）×（0.9-0.12）×4=49.07 KN
V5=2×25×（3-0.55）×0.3×（0.9-0.12）+17×0.01×（3-0.55）×（0.9-0.12）×4=29.96 KN
V6=2×25×（6-0.55）×0.25×（0.9-0.12）+17×0.01×（6-0.55）×（0.9-0.12）×2=54.58 KN
V7=25×（6-0.55）×0.3×（0.9-0.12）+17×0.01×（6-0.55）×（0.9-0.12）×2=33.33 KN
V8=25×（2.4-0.275-0.2）×0.4×（0.9-0.07）=15.98 KN
V9=25×（4.2-0.275-0.2）×0.4×（0.9-0.07）=30.92 KN
纵向梁总重：V= V1+ V2+ V3+ V4+ V5+ V6+ V7+ V8+ V9=1026.44 KN
（2）横向梁：V1= [25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.136）+17×0.01×（7.5-0.55）×（0.75-0.136）×2 ] ×5=167.28KN
V2= 25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.12）+17×0.01×（7.5-0.55）×（0.75-0.12）×2 =35.74KN
V3= 25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.12）+17×0.01×[（7.5-0.55）×（0.75-0.12）-（0.2×0.28）] ×2 =68.62KN
V4= 25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.12）+17×0.01×[（7.5-0.55）×（0.75-0.12）×2-（0.2×0.28）] =34.32KN
V5= [25×（2.4-0.55）×0.3×（0.6-0.12）+17×0.01×（2.4-0.55）×（0.6-0.12）×2 ] ×8 =55.7 KN
V6 = [25×（2.4-0.55）×0.3×（0.6-0.12）+17×0.01×（2.4-0.55）×（0.6-0.12） ] ×2 =13.62KN
横向梁总重：V1+ V2+ V3+ V4+ V5+ V6=375.28 KN
（3）次梁
纵向 V1=25×（1.225+0.8+3.025）×0.2×（0.4-0.12）+17×0.01×（1.225+0.8+3.025）×（0.4-0.12）×2=7.83KN
横向 V1= [25×（3.775+3.275）×0.2×（0.4-0.12）+17×0.01×（3.775+3.275）×（0.4-0.12）×2]=21.08KN
次梁总重 V=V1+V2=28.91KN
屋面梁合计： V=1026.44+375.28+28.91=1430.63 KN
3．女儿墙重： 周长=（66+7.5+2.4）×2=151.8m
（1）压顶混凝土：25×（151.8-21×0.55）×0.5×0.25 =438.28KN
（2）砌体混凝土：7×（151.8-21×0.55）×0.25×1.3=319.07KN
（3）女儿墙外侧铺面： 0.6×（151.8-21×0.55）×1.8=151.47KN
女儿墙合计：438.28+319.07+151.47=908.82 KN
4．柱重：
柱截面面积：S1=0.55×0.55=0.3025㎡; S2=0.4×0.4=0.16㎡; S3=0.25×0.25=0.0625㎡
柱高：外伸女儿墙处：H=22.3-16.4+0.03=5.93m，其余柱高：H=4.13m
柱重：
5．墙体
表2-2 (5)层门窗表
名称
个数
规格
面积
C1
24
2700×2300
149.04
C2
5
1500×2300
17.25
C3
6
1400×3600
30.24
C4
1
1200×2400
1.68
M1
14
2400×1000
33.6
M2
1
2400×1200
2.88
FM乙1
1
2400×1500
7.2

砌体墙重：H=4.1-0.9=3.2m

外墙面装饰：
内墙面抹灰：
内墙面饰面：
门窗自重：
合计：1547.43 KN
五层恒载总计：3830.97+1430.63+908.82+1372.81+1547.43+396.693=9545.822 KN
2．3．3四层恒载
1．屋盖： 12厚1：2水磨石 0.65 KN/㎡
18厚1：3水泥砂浆找平层 20×0.018=0.36KN/㎡
120厚钢筋混凝土屋面板 25×0.12=3 KN/㎡
136厚LMP现浇空心楼板 25×0.136=3.4 KN/㎡
5厚1:1:4水泥石灰沙浆 20×0.005=0.1 KN/㎡
5厚1:0.5:3水泥石灰沙浆 20×0.005=0.1 KN/㎡
10厚防滑瓷砖 0.55KN/㎡
15厚水泥砂浆 20×0.015=0.3KN/㎡
50厚细石混凝土 24×0.05=1.2KN/㎡
龙骨 0.17KN/㎡
小计： 教室 0.65+0.36+3.4+0.2=4.61 KN/㎡
厕所 0.55+0.3+1.2+3+1.7=6.75 KN/㎡
走道 0.65+0.36+3+0.1+0.255=4.365 KN/㎡
分计： 教室 4.61×9×7.5×6=1867.05 KN
厕所 6.75×6×7.5=303.75 KN
走道 4.365×(2.4×66+1.89×3×2)=740.92 KN
合计： 1867.05+303.75+740.92=2911.72 KN
2．屋面梁：（L-柱或梁侧净距，h-至板底）
∑V=(25×l×b×h+×δ×l×h×2)
（1）纵向梁：V1=6×25×（9-0.55）×0.25×（0.9-0.136）+17×0.01×6×（9-0.55）×（0.9-0.136）=248.68 KN
V2=6×25×（9-0.55）×0.25×（0.9-0.12）+17×0.01×6×（9-0.55）×（0.9-0.12）=253.88 KN
V3=6×25×（9-0.55）×0.3×（0.9-0.136）+17×0.01×6×（9-0.55）
×（0.9-0.12）×2=310.04 KN
V4=4×25×（3-0.55）×0.25×（0.9-0.12）+17×0.01×（3-0.55）×（0.9-0.12）×4=49.07 KN
V5=2×25×（3-0.55）×0.3×（0.9-0.12）+17×0.01×（3-0.55）×（0.9-0.12）×4=29.96 KN
V6=2×25×（6-0.55）×0.25×（0.9-0.12）+17×0.01×（6-0.55）×（0.9-0.12）×2=54.58 KN
V7=25×（6-0.55）×0.3×（0.9-0.12）+17×0.01×（6-0.55）×（0.9-0.12）×2=33.33 KN
V8=25×（2.4-0.275-0.2）×0.4×（0.9-0.07）=15.98 KN
V9=25×（4.2-0.275-0.2）×0.4×（0.9-0.07）=30.92 KN
纵向梁总重：V= V1+ V2+ V3+ V4+ V5+ V6+ V7+ V8+ V9=1026.44 KN
（2）横向梁：V1= [25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.136）+17×0.01×（7.5-0.55）×（0.75-0.136）×2 ] ×5=167.28 KN
V2= 25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.12）+17×0.01×（7.5-0.55）×（0.75-0.12）×2 =35.74 KN
V3= 25×（7.5-0.55）×0.3×（0.75-0.12）+17×0.01×（7.5-0.55）×（0.75-0.12）-（0.2×0.28）=34.32 KN
V4= [25×（2.4-0.55）×0.3×（0.6-0.12）+17×0.01×（2.4-0.55）×（0.6-0.12）×2 ] ×8 =55.7 KN
V5= [25×（2.4-0.55）×0.3×（0.6-0.12）+17×0.01×（2.4-0.55）×（0.6-0.12） ] ×2 =13.62KN
V6= 25×（7.5-0.55）×0.35×（0.75-0.12）×2+17×0.01×（7.5-0.55）×（0.75-0.12）×3 =78.86KN
横向梁总重：V1+ V2+ V3+ V4+ V5+ V6=385.52KN
（3）次梁
纵向V1=25×（1.225+0.8+3.025）×0.2×（0.4-0.12）+17×0.01×（1.225+0.8+3.025）×（0.4-0.12）×2=7.83 KN
横向 V1= 25×（3.775+3.275）×0.2×（0.4-0.12）+17×0.01×（3.775+3.275）×（0.4-0.12）=10.54 KN
次梁总重 ： V=V1+V2=18.37 KN
屋面梁合计： V=1026.44+385.52+18.37=1430.33 KN
3．柱高：H=4.1m
柱重：
4．墙体
表2-3 (4)层门窗表
名称
个数
规格
面积
C1
24
2700×2300
149.04
C2
5
1500×2300
17.25
C3
6
1400×3600
30.24
C4
1
1200×2400
1.68
M1
14
2400×1000
33.6
M2
1
2400×1200
2.88
FM乙1
1
2400×1500
7.2

砌体墙重：H=4.1-0.9=3.2m

外墙面装饰：
内墙面抹灰：
内墙面饰面：
门窗自重：
合计：1547.43 KN
5．楼梯： 楼梯计算厚度为0.22805m
12厚1：2水磨石 0.65 KN/㎡
18厚1：3水泥砂浆找平层 20×0.018=0.36KN/㎡
5厚1:1:4水泥石灰沙浆 20×0.005=0.1 KN/㎡
5厚1:0.5:3水泥石灰沙浆 20×0.005=0.1 KN/㎡
228.05混凝土楼板 25×0.22805=5.7 KN/㎡
小计：0.65+0.36+0.1+0.1+5.7=6.91 KN/㎡
合计：6.91×（3-0.2）×（7.5-1.89）×2=217.09KN
四层恒载总计：2911.72+1430.33+1035.76+1547.43+217.09=7167.23 KN
2．3．4三层恒载
同上层 恒载总计：7167.23 KN
2．3．5二层恒载
同上层 恒载总计：7167.23 KN
2．3．6首层恒载
1．楼盖 （同上层）2911.72 KN
2．楼面梁重（同上层）：1430.33 KN
3．柱高：H=4.1+1.3-0.03=5.37m
柱重：
4．楼梯重（同上层）：217.09 KN
5．墙体
表2-4 首层门窗表
名称
个数
规格
面积
C1
24
2700×2300
149.04
C2
4
1500×2300
13.8
C3
6
1400×3600
30.24
C4
1
1200×2400
1.68
M1
14
2400×1000
33.6
M2
1
2400×1200
2.88
M3
1
1850×2400
4.44
FM乙1
1
2400×1500
7.2

砌体墙重：H=5.37-0.9=4.47m

外墙面装饰：
内墙面抹灰：
内墙面饰面：
门窗自重：
合计：2193.98 KN
首层恒载总计：2998.55+1441.71+1361.96+2193.98+228.69=8139.98 KN

2．4横向水平地震作用计算及弹性变形验算
2．4．1计算简图及楼层重力荷载代表值计算

局部挑檐考虑其荷载和面积较小，不视为质点，其余框架五层视为五个质点。

图2-4 计算简图

1．五层重力荷载代表值： 雪荷载：0.4 KN/㎡ 楼梯：2.5 KN/㎡
（1） 五层自重标准值
屋盖重+楼面梁重+女儿墙重+1/2（柱重+墙重）
=3830.97+1430.63+908.82+1/2（1373.81+1547.43）=8076.70 KN
（2） 屋面雪荷载组合值
0.5So×S屋=0.5×0.4×[66×（7.5+2.4）+33.165]=208.95 KN
合计:重力荷载代表值G5=8076.70+208.95=8285.65 KN
2．四层重力荷载代表值
（1）四层自重：楼盖重+楼面梁重+1/2五层（柱重+墙重）+1/2四层(柱重+墙重+楼梯）
=3120.94+1463.10+1/2×（1035.76+1547.43）+1/2×（1572.46+1035.76+217.08）
=7275.77KN
（2） 楼面活载组合值:0.5（q1S1+q2S2）=0.5×[2×6×7.5×9+2.5×
(66×2.4+3×7.5×2+6×7.5)]=715.50 KN
合计:重力荷载代表值G4=7275.77+715.50=7991.2 KN
3．三层重力荷载代表值
合计:重力荷载代表值G3=7275.77+715.50=7991.2 KN
4．二层重力荷载代表值
合计:重力荷载代表值G2=7275.77+715.50=7991.2 KN
5．首层重力荷载代表值
楼盖重+楼面梁重+1/2（二层柱重+二层墙重+梯重）+1/2（首层柱重+楼梯重+墙重）=3120.94+1463.1+1/2×（1547.43+1035.76+217.08）+1/2×（1361.96+2193.98+217.08）=7870.69 KN
6. ΣGi=G1+G1+G3+G4+G5=8285.65+7991.2+7991.2+7991.2+7870.69=40129.94KN
2．4．2框架刚度计算
1．梁柱线刚度计算
表2-5 梁柱线刚度计算表

杆件

截面（m）
惯性矩I（m4）
混凝土EC
（KN/m2）
长度L
（m）
线刚度

h
b
Io
计算I
AB跨梁
边框架
0.75
0.3
0.0105
0.0158
3×107
7.5
63.30×103
中框架
0.75
0.3
0.0105
0.0211
3×107
7.5
84.40×103
BC跨梁

边框架
0.6
0.3
0.0054
0.0081
3×107
2.4
101.25×103
中框架
0.6
0．3
0.0054
0.0108
3×107
2.4
135×103
五层柱
0.55
0.55
0.0076
0.0076
3×107
4.13
56.02×103
二、三、四层柱
0.55
0.55
0.0076
0.0076
3×107
4.1
55.6×103
首层柱
0.55
0.55
0.0076
0.0076
3×107
5.37
42.46×103

2．柱侧移刚度计算
表2-6 D值计算表
杆件
根数

五层
A轴
边框架
2
1.13
0.361
14650
中框架
8
1.51
0.430
17450
B轴
边框架
2
2.94
0.595
24150
中框架
8
3.92
0.662
26870
C轴
边框架
2
1.81
0.475
19280
中框架
8
2.41
0.546
22160

二~四层
A轴
边框架
2
1.14
0.363
14410
中框架
8
1.52
0.431
17107
B轴
边框架
2
2.96
0.597
23700
中框架
8
3.95
0.664
26350
C轴
边框架
2
1.82
0.477
18930
中框架
8
2.43
0.548
21750

首层
A轴
边框架
2
1.49
0.570
10070
中框架
8
1.99
0.624
11020
B轴
边框架
2
3.86
0.745
13160
中框架
8
5.17
0.791
13970
C轴
边框架
2
2.39
0.658
11625
中框架
8
3.18
0.710
12550

各层总侧移刚度
五层：ΣD=2×（14650＋24150＋19280）＋8×（17450+26870+22160）=648000KN/m
四层：ΣD=2×（14410＋23700＋18930）＋8×（17107+26350+21750）=635736 KN/m
三层：ΣD=2×（14410＋23700＋18930）＋8×（17107+26350+21750）=635736 KN/m
二层：ΣD=2×（14410＋23700＋18930）＋8×（17107+26350+21750）=635736 KN/m
首层：ΣD=2×（10070＋13160＋11625）＋8×（11020+13970+12550）=370030 KN/m
2．4．3框架自振周期计算
1．侧移计算：假想把集中在各层楼面柱的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构
各层楼面处位移。
2．周期计算
表2-7 基本周期T1的计算表
层
位
Gi
(KN)

(KN/m)

Giui
(KN.m)

(KN.m)
5
8285.65
648000
8285.65
0.0128
0.2358
1953.76
460.70
4
7991.27
635736
16276.92
0.0256
0.2230
1782.05
397.40
3
7991.27
635736
24268.19
0.0382
0.1974
1577.48
311.39
2
7991.27
635736