回字型四层中学教学楼设计完整图纸.docx

目 录
建筑部分
1.建筑设计 1
1.1建筑平面设计 1
1.1.1设计要点 1
1.1.2平面设计 1
1.2建筑立面设计 3
1.2.1设计要点 3
1.2.2立面设计 3
1.3建筑剖面设计 3
1.3.1设计要点 3
1.3.2剖面设计 3
1.4垂直交通设计 4
1.5防火设计 4
2.构造做法 5
2.1屋面做法 5
2.2楼面做法 5
2.3墙面做法 5
2.4门窗 5
3.建筑说明 6
结构部分
4.一般说明 7
5.结构布置与计算简图 8
5.1结构布置 8
5.2框架计算简图及梁柱线刚度 10
5.2.1梁柱截面尺寸估算 10
5.2.2确定框架计算简图 10
5.2.3框架梁柱的线刚度计算 11
6.荷载计算 12
6.1恒荷载标准值计算 12
6.2活荷载标准值计算 14
6.3竖向荷载作用下框架受荷总图 14
7.风荷载作用下内力计算 19
7.1风荷载作用下的位移计算 19
7.1.1横向D值的计算 19
7.1.2风荷载作用下框架侧移计算 20
7.2风荷载标准值作用下的内力计算 21
8.水平地震作用下内力计算 25
8.1重力荷载代表值计算 25
8.1.1顶层重力荷载标准值 25
8.1.2标准层重力荷载标准值 26
8.1.3底层重力荷载标准值 28
8.2框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期 29
8.2.1横向D值的计算 29
8.2.2结构基本自振周期计算 30
8.3水平地震作用计算 31
9.内力计算 36
9.1恒荷载作用下梁的弯矩计算 36
9.1.1梁的固端弯矩 36
9.2活荷载作用下梁的弯矩计算 38
9.3弯矩二次分配 40
10.内力组合 46
10.1概述 46
10.2框架梁内力组合 47
10.2.1组合类型 47
10.2.2内力组合计算表 47
10.2.3梁端截面组合的剪力设计值 53
10.3框架柱的内力组合 55
10.3.1组合类型 55
10.3.2内力组合计算表 55
10.3.3框架柱弯矩的调整 62
10.3.4柱端剪力的调整 63
11.框架柱梁配筋计算 64
11.1框架柱截面设计 64
11.1.1 轴压比计算 64
11.1.2 正截面受弯承载力计算 64
11.1.3 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算 64
11.1.4 柱斜截面受剪承载力计算 68
11.1.5 框架柱的裂缝宽度验算 69
11.2框架梁截面设计 69
11.2.1 正截面受弯承载力计算 69
11.2.2 斜截面受剪承载力计算 72
12.屋面楼面设计 74
12.1屋面设计 74
12.1.1设计资料 74
12.1.2板的设计 74
12.2楼面设计 78
12.2.1设计资料 78
12.2.2板的设计 79
13.楼梯计算 83
13.1设计资料 83
13.2楼梯形式 83
13.3楼梯斜板设计 83
13.3.1 荷载计算 83
13.3.2 内力及截面承载力计算 84
13.4平台板计算 84
13.4.1 判断计算类型 84
13.4.2 荷载计算 84
13.4.3按弹性理论进行计算 85
13.5平台梁计算 86
13.5.1 确定梁的尺寸 86
13.5.2 荷载计算 86
13.5.3 内力计算 86
13.5.4 配筋计算 87
基础部分
14.一般说明 88
15.基础设计 89
15.1.1确定基底面积 90
15.1.2验算承载力 90
15.1.3基础高度验算 90
15.1.4基础底面配筋计算 92

15.2.1确定基底面积 93
15.2.2验算承载力 94
15.2.3基础高度验算 94
15.2.4基础底面配筋计算 95
参考文献 96
致 谢 97

聊城第一中学教学楼建筑结构设计
建筑部分
1. 建筑设计
1.1 建筑平面设计[1～3]
1.1.1设计要点
(1) 依据建筑功能的要求，确定柱网尺寸，然后再逐一定出各房间的开间和进深；
(2) 根据交通、防火与疏散的要求，确定楼梯间的位置和尺寸；
(3) 确定墙体所用的材料和厚度，以及门窗的型号与尺寸。
1.1.2平面设计
该教学楼的抗震设防烈度为7度，因为对抗震要求比较严格，故在平面上力求简单、规则、对称。整个建筑为“回”字型，有利于自然采光和自然通风。建筑物的入口朝向为南边，框架结构。在框架结构的平面布置上，柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网络，是框架结构的脉络。柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使结构受力合理，构件种类少，施工方便。一般常将柱子设在纵横建筑墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。本框架教学楼采用内廊式柱网布置，也就是中间为走廊，两边为教室。
功能分区如下：
(1)一层主要布置了4个教室(两个55mm2左右，另两个为70左右) ，
(2)二层主要布置了5个教室，1个美术教室(90 mm2左右)，同时配有会议室(50 mm2左右)，以共享接待、收发、值班、会议等功能空间；
(3)三层主要布置了5个教室，同时，音乐教室(90 mm2左右)也布置在本层；
(4)四层主要布置了5个教室，同时有自然教室
(4)卫生间布置在每一层的两端，靠近楼梯，既便于管理又方便了广大师生。此外，每层都配有2个活动教室，2个休息教室和2个办公教室，以便广大师生更好的学习和工作。
各层平面建筑施工图见建施01，建施02，建施03
各建筑部分的布置如下：
(1)普通教室
普通教室的面积为55.5平方左右，
(2)卫生间
卫生间为17.6m2，每层均设男女卫生间。(3)门窗
窗台高取0.9m，由于标准层的层高只有3.6m所以取窗高为1.5m。窗的上部玻璃固定下面为推拉扇较为美观。这些
(4)楼梯
C至D轴线间的楼梯间设有两部楼梯，为平行双分楼梯。首层层高为3.6m，故主楼梯梯间宽度为3.0m，长为6.0m；梯井宽0.1m；边梯段宽1.33m，允许两个人并行，中梯段宽2.66m；休息平台宽1.5m；踏步高0.15m，踏步宽为0.275m，踏步共12级。其它层高为3.6m，踏步共12级，满足设计要求。
楼梯详图见建施图。
1.2 建筑立面设计[1～3]
1.2.1设计要点
(1)确定门窗的立面形式，门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调；
(2)与平面进行对照；
(3)确定墙体立面装饰材料做法及色彩。
1.2.2立面设计
该教学楼在立面上采用宽大而明亮的玻璃窗，满足教学楼采光的要求，同时可以表现出简洁和现代感，还增加了立面的美观效果。建筑立面和竖向剖面力求规则，避免立面的凹进或突出，使结构的侧向刚度变化均匀，有利于结构抗震。
各立面建筑施工图见建施图。
1.3 建筑剖面设计[1～3]
1.3.1设计要点
(1)分析建筑物空间组合情况，确定其最合适的剖切位置。要求剖到楼梯及有高低错落的部位；
(2)根据平面图计算确定的尺寸，核对楼梯在高度方向上的梯段尺寸，确定平台梁的尺寸。
1.3.2剖面设计
建筑物的剖面图要反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及与空间的组合关系。
在建筑物的层高上，考虑到建筑空间比的要求，一般高度与进深的合适比例为1：2，考虑到提供足够的净高度，以避免净高低的房间给人以压抑的感觉。故底层层高采用3.6m，标准层层高采用3.6m，室内外高差采用0.45m，另外从室内采光和通风的角度考虑，窗台的高度取0.9m。屋顶为上人屋面，取女儿墙高度为0.8m。
详细的建筑剖面图见建施图。
1.4垂直交通设计
考虑到消防、管理、便于使用，在楼内布置了2部楼梯。作为垂直交通的主楼梯设在中间的位置，其余的设在两端，为辅助楼梯。这2部楼梯可完全满足的广大师生的使用需求。
1.5防火设计[5]
在总平面设计中，由于所给场地较大，且场地四周皆被道路分隔，与周围的环境相隔较远，满足建筑设计防火规范关于防火间距的要求。该教学楼建筑的耐火等级为二级。根据规范要求安全出口不应少于两个，且楼梯不应少于两部。此教学楼内部的三部楼梯之间的距离不超过30m，所有的教室门口距最近的疏散楼梯不超过20m，既满足防火要求，又有效的利用了建筑面积。

2. 构造做法
2.1屋面做法：
屋面为上人防水屋面，排水坡度为3%，采用女儿墙内檐沟有组织内排水。屋面由上到下分别为结构层、保温层、找平层、防水层。保温层采用100厚膨胀蛭石保温层，上面用1：2.5水泥砂浆找平，结构层为120厚现浇钢筋混凝土板。防水层上做30mm厚的C20细石混凝土防水。
2.2楼面做法
教室、走廊地面采用大理石地面，结构层采用150厚现浇钢筋混凝土板，并用10mm厚混合砂浆抹灰。
2.3墙面做法
走廊及室内墙面采用水泥粉刷，然后室内墙壁采用壁纸粘贴。天棚满刮腻子刷白乳胶漆。外墙采用水刷石，然后刷乳白色乳胶漆。
2.4门窗
底层入口采用双开玻璃门，各类教室均采用压模木门。教室内的窗采用铝合金窗，窗玻璃采用中空双层玻璃，窗外采用刚化玻璃，内层为普通玻璃，外层玻璃表面镀深蓝色膜。层间楼梯窗采用75系列墨绿色铝合金。

3. 建筑说明
(1)本图除特别标明外，标高以米计，尺寸以毫米计；
(2)本图根据任务书要求按7度地震区抗震要求设防，设计基本地震加速度值为0.10g；
(3)楼面（教室，办公室，活动教室等）允许活荷载2.0kN/m，楼面（走廊）及楼梯允许活荷载2.5kN/m，房屋正常使用年限为50年；
(4)场地情况：场地平坦、无障碍物；
(5)地质情况：场地平坦，水平方向上土层分布均匀，地下水对混凝土不具侵蚀性。

结构部分
4. 一般说明
(1)本工程为四层现浇钢筋混凝土框架结构，建筑总高度为15.2m，按抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.10g。框架抗震等级为三级，结构正常使用年限为50年。
(2)本工程之-4.50相当于绝对标高。根据工程地质资料设为第一层土——杂填土的顶面，室内外高差为0.450m。
(3)图纸中除特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。
(4)本工程基本风压按0.40kN/m2采用，地面粗糙度为B类。
(5)建筑物的耐火等级为二级。
(6)本工程设计活荷载标准值如下：
表4.1 活荷载标准值
部位
活荷载标准值（kN/m2）
教室、办公室、活动室等
2.0
走廊、楼梯
2.5

5.结构布置与计算简图
5.1结构布置[6]
本框架结构设计为双向梁抗侧力体系，框架梁柱中心线重合，对于梁柱中心线不重合的，它们的偏心距不大于该方向柱宽的1/4。
结合建筑的平面、立面和剖面布置情况，结构平面布置如图5.1。
根据结构布置，本建筑平面均为双向板，双向板的板厚h≥/50(为双向板的短向计算跨度)。本建筑楼面板和屋面板的厚度均取150mm。
本建筑的材料选用如下：
混凝土 ：C30 (fc=14.3N/mm2 ，Ec=3.0×107 N/mm2)
钢筋：纵向受力筋采用HRB335级钢筋，其余采用HPB235级钢筋。
墙体：填充墙采用砖墙，卫生间墙体也采用砖墙。
窗：铝合金窗。
门：木门。

图5.1 结构平面布置图（1：100）

5.2框架计算简图及梁柱线刚度[7]
本结构是三维空间的，但由于建筑结构的质量、刚度都比较均匀，故选用一榀框架进行计算与配筋，其余框架可参照此框架进行配筋。现以C轴线为例进行计算,由于工程中，中间跨内力差距很少，故跨度多于五跨时，按五跨计算。
5.2.1梁柱截面尺寸估算
①横向梁
边跨1：h=l/12~l/8=500~750 mm 取650mm
b= h/2~h/3=325~217mm 取300 mm
边跨2：h=l/12~l/8=412.5~275 取300 mm
b=h=300 取300 mm
中跨：h=l/12~l/8=~562.5~375 mm 取500 mm
且不小于200 mm 取300 mm
②纵向梁
h=l/12~l/8=412.5~275mm
取h=400 mm b=300 mm
③框架柱
底层：h=H/12~H/8=450~300 mm
取h=450 mm b=450 mm
标准层：h取同底层相同高度
取h=450 mm b=450 mm
为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变，即取柱子尺寸为450 mm×450 mm。
④楼板
楼板厚度取150 mm
5.2.2确定框架计算简图
框架的计算单元如图5.1所示。假定框架柱嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸都不变，故梁跨取柱截面形心线间距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。室内外高差为0.45m，基础顶面至室外地坪取为0.5m，故底层柱高取3.6m+0.45+0.5m=4.55m，其余各层柱高均为3.6m。此框架的计算简图如图5.2所示。
5.2.3框架梁柱的线刚度计算
混凝土C30， ，现浇框架结构梁惯性矩：
中框架梁，线刚度

图5.2 计算简图及相对线刚度
1，9跨梁：i=524100kN·m
2,8跨梁：ikN·m
3,7跨梁：i kN·m
1,9轴底层柱： i底层柱=kN·m
其余层柱：i其余层柱=28480kN·m
令余柱线刚度为1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：
i左跨梁=1.84 ， i右跨梁=0.54，i中=1.46，i底柱=0.79
框架梁柱的相对线刚度如图5.2，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。
6.荷载计算
为便于内力组合，荷载计算宜按标准值计算。
6.1恒荷载标准值计算[8]
(1) 屋面
4.62 kN/m2
结构层：150厚现浇钢筋混凝土板 0.15m×25kN/m3=3.75kN/m2
抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17kN/m2
合计 8.54kN/m2
(2) 标准层楼面、各层走廊楼面
0.72 kN/m2
结构层：150厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25kN/m3=3.75 kN/m2
抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17kN/m2
合计 4.64kN/m2
(3) 梁自重
边跨 b×h=300mm×650mm
自重 25×0.3×(0.65-0.15)=3.75kN/m
抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×(0.65-0.15)×2×17=0.17kN/m
合计 3.92kN/m2
左2跨 b×h=300mm×300mm
自重 25×0.3×(0.3-0.15)=1.125kN/m
抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×(0.3-0.15)×2×17=0.051kN/m
合计 1.176kN/m2
中跨 b×h=300mm×500mm
自重 25×0.3×(0.5-0.15)=2.625KN/m
抹灰层 10厚混合砂浆 0.01×(0.5-0.15)×17×2=0.051KN/m
合计 2.744kN/m
基础梁 b×h=300mm×300m
自重 25×0.3×(0.3-0.15)=1.125kN/m
抹灰层 10厚混合砂浆 0.01×(0.3-0.15)×2×17=0.051kN/m
合计 1.5kN/m
(4) 柱自重
柱 b×h=450mm×450mm
自重 25×0.45×0.45=5.06kN/m
抹灰层 10厚混合砂浆 0.01×0.45×4×17=0.31kN/m
合计 5.366kN/m
(5) 外纵墙自重
标准层：
纵墙 (3.6-1.5-0.65) ×0.24 ×18=6.264kN/m
铝合金窗 0.35×2.1=0.735kN/m
水刷石外墙面 (3.6-1.5)×0.5=1.05kN/m
水泥粉刷内墙面 0.36×(3.6-1.5)=0.76kN/m
合计 8.809kN/m
底层：
纵墙 (4.1-1.5-0.65-0.4)×0.24×18=7.0kN/m
铝合金窗 0.35×2.1=0.735kN/m
水刷石外墙面 (3.6-1.5)×0.5=1.05kN/m
水泥粉刷内墙面 (3.6-1.5)×0.36=0.756kN/m
合计 9.541kN/m

(6) 内纵墙自重
标准层：
纵墙 (3.6-0.65)×0.24×18=12.744kN/m
水泥粉刷内墙面 0.36×2×(3.6-0.65)=2.124 kN/m
合计 14.87kN/m
(7) 女儿墙自重(墙高1000mm,100mm的混凝土压顶)
自重 0.24 ×0.7×18+25×0.1×0.24+(0.8×2+0.24)×0.5=4.544 kN/m
合计 4.544kN/m
(8)天沟自重
天沟自重（琉璃瓦+现浇天沟）
琉璃瓦自重 1.05 ×1.1=1.16 kN/m
现浇天沟自重 25×[0.6+(0.2-0.08)]×0.08+(0.6+0.2)×(0.5+0.36)=2.73 kN/m
合计 3.89kN/m
6.2活荷载标准值计算
(1) 屋面活荷载标准值
上人屋面 2.0 kN/m2
(2)楼面活荷载标准值
走廊 2.5 kN/m2
办公室 ，教室 2.0 kN/m2
(3)雪荷载
So=0.35kN/m2 =1.0

屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值
6.3 竖向荷载作用下框架受荷总图

图6.1 板传荷载示意图
确定板传递给梁的荷载时，一个区格板一个区格板地考虑。确定每个区格板的荷载传递时，先区分板是单向板还是双向板。若为单向板，沿板的短跨方向作中线，将板上的荷载平均分给两长边的梁；若为双向板，从四角出45o平分线，区格板被分为四个小块，每小块荷载传给与之相邻的的梁，见板传荷示意图。板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。
(1)1-2轴间框架梁
屋面板传给梁的荷载
恒载：8.54×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]×2=24.38kN/m
活载：2.0×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]×2=5.79 kN/m

楼面板传给梁的荷载
恒载：4.64×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]×2 =13.24kN/m
活载：2.0×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]×2 =5.79 KN/m
横梁自重标准值：3.92kN/m
1-2轴间框架梁均布荷载为
屋面梁
恒载：梁自重+板传荷载=3.92kN/m+24.38kN/m =28.3kN/m
活载：板传荷载=5.79kN/m
楼面梁
恒载：梁自重+板传荷载=3.92kN/m+13.241kN/m =17.16kN/m
活载：板传荷载=5.79kN/m
(2) 2-3轴间框架梁
屋面板传给梁的荷载
恒载：8.54×3.3/2×5/8×2=17.08kN/m
活载：2.0×3.3/2×5/8×2=4kN/m
楼面板传给梁的荷载
恒载：4.64×3.3/2×5/8×2 =9.28kN/m
活载：2.5×3.3/2×5/8×2 =5.0 kN/m
横梁自重标准值：1.176kN/m
2-3轴间框架梁均布荷载为：
屋面梁
恒载：梁自重+板传荷载=1.176+17.08=18.26kN/m
活载：板传荷载=4kN/m
楼面梁
恒载：梁自重+板传荷载=1.176+9.28=10.456kN/m
活载：板传荷载=5kN/m
(3) 3-7轴间框架梁
屋面板传给梁的荷载
恒载：8.54×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]+8.54×3.3/2×5/8=21kN/m
活载：2.0×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]+3.3/2×2×5/8=4.96 kN/m
楼面板传给梁的荷载
恒载：4.64×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]+4.64×23.3/2×5/8=11.4kN/m
活载：2.0×3.3/2×[1-2×(1.65/5.895)2 +(1.65/5.895)3]+2.5×3.3/2×5/8 =6.15 KN/m
横梁自重标准值：3.92kN/m
3-7轴间框架梁均布荷载为：
屋面梁
恒载：梁自重+板传荷载=3.92+21=24.92kN/m
活载：板传荷载=4.96kN/m
楼面梁
恒载：梁自重+板传荷载=3.92+11.4=15.33kN/m
活载：板传荷载=6.15kN/m
(4) 9轴柱纵向集中荷载的计算
顶层柱
女儿墙自重：4.544 kN/m 天沟自重：3.89 kN/m
顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载
=(4.544+3.89)×3.3+3.92×(3.3-0.45)+8.54×5.895/2×5/8×3.3
=91kN
顶层柱活载=板传活载=2×5.895/2×5/8×3.2=12.16kN
标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载
=8.809×(3.3-0.45)+3.92×(3.3-0.45)+3.89×5.895/2×5/8×3.3
=60kN
标准层活载=板传活载=2×5.895/25/83.3=12.16 kN
基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重
=9.541×(3.3-0.45)+1.125×(3.3-0.45)
=30.4kN
(5) 8轴柱纵向集中荷载的计算
顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
=3.92×(3.3-0.45)+1.176(3.3-0.45)+8.545.895/25/83.3+8.54×3/2
×[ (1-2×(1.65/3.3)2 +(1.65/3.3)3] × 3.3
=92.84kN
顶层柱活载=板传活载=2.0×5.895/2×3.3×5/8+2.03/2×(1-2×0.52+0.53)×3.3 =18.35kN
标准层柱恒载=梁自重+板传荷载
=3.92×(3.3-0.45)+1.176×(3.3-0.45)+3.89×5.895/2×3.3×5/8+3.89×3/2×(1-2×0.52+0.53)×3.3+14.87(3.3-0.45)=92.58
标准层柱活载 = 板传活载
=2.0×5.895/25/8×3.3+2.53/2(1-2×0.5+0.5)3.3=19.89 kN
基础顶面恒载=基础梁自重=1.176×(3.3-0.45)=3.35kN
(6) 2轴柱纵向集中荷载的计算(同8轴柱纵向集中荷载的计算)
(7) 1轴柱纵向集中荷载的计算(同9轴柱纵向集中荷载的计算)
(8) 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下：

图6. 2 竖向荷载作用下的受荷总图
注： 1、图中梁端各值单位为kN；梁跨中各值单位为kN；
2、图中数值均为标准值。

7. 风荷载作用下内力计算
为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可以近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。
作用在屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值为：
=(hi+hj)B/2[7] (7.1)
式中----基本风压，=0.4kN/m2
----风荷载体形系数，根据建筑物的体型查得：=0.8+0.5=1.3。
----风压高度变化系数。
---- 因房屋总高小于30m，取=1.0。
hi ----下层柱高。
hj ----上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍。
B----迎风面宽度，B=3.3。

层数
离地高度Z/m

(kN/m)

hi/(m)
hj/(m)
/(kN)
4
14.85
0.4
1.13
1.0
1.3
3.6
1.6
4.46
3
11.25
0.4
1.07
1.0
1.3
3.6
3.6
5.085
2
7.65
0.4
1.00
1.0
1.3
3.6
3.6
4.752
1
4.05
0.4
1.00
1.0
1.3
4.05
3.6
5.049
注：表中 采用内插法
7.1风荷载作用下的位移计算
7.1.1横向D值的计算

构件名称

（kN/m）
1,9轴柱

1.84
0.479
12631
3,7轴柱
1.894
0.486
12826
2,8轴 柱

2.27
0.532
14019
∑D=78952kN/m

表7.3 横向底层D值计算表

构件名称

（kN/m）
1,9轴柱

2.326
0.715
5289
3,7轴柱
2.39
0.659
13753
2,8轴 柱

2.87
0.751
5555
∑D=83640kN/m

7.1.2风荷载作用下框架侧移计算
水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算
(7.2)
式中： -----第j层的总剪力
-----第j层所有柱的抗侧刚度之和
-----第j层的层间侧移
第一层的层间侧移值求出后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值为该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和
j层侧移 (7.3)
顶点侧移 (7.4)
框架在风荷载作用下侧移的计算见下表：
表7.4 风荷载作用下框架侧移计算
层数
/(kN)
/(kN)
/(kN/m)
/(m)
/h
4
4.46
4.46
78952
0.0000565
1/63694
3
5.085
9.545
78952
0.00012
1/27273
2
4.752
14.297
78952
0.00018
1/26558
1
5.049
19.346
83640
0.00023
1/15650
=0.00059m
侧移验算：层间侧移最大值1/15650﹤1/550，故满足要求。
7.2风荷载标准值作用下的内力计算
框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用D值法（改进后的反弯点法）进行计算，其步骤为：
(1)求各柱反弯点处的剪力值；
(2)求各柱反弯点高度；
(3)求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；
(4)求各柱的轴力和梁剪力。
第i层第m柱所分配的剪力为： (见表7.1)
框架柱反弯点位置：y=y0+y1+y2+y3,计算结果如下表
表7.5 1轴框架柱反弯点位置（9轴柱同1轴）
层号
h/(m)

y0
y1
y2
y3
y
yh/(m)
4
3.6
1.84
0.43
0
0
0
0.43
1.548
3
3.6
1.84
0.45
0
0
0
0.45
1.62
2
3.6
1.84
0.5
0
0
0
0.45
1.62
1
4.55
2.326
0.55
0
0
0
0.55
2.5

表7.6 2轴框架柱反弯点位置（8轴柱同2轴）
层号
h/(m)

y0
y1
y2
y3
y
yh/(m)
4
3.6
2.27
0.45
0
0
0
0.45
1.62
3
3.6
2.27
0.47
0
0
0
0.47
1.692
2
3.6
2.27
0.5
0
0
0
0.5
1.8
1
4.55
2.87
0.55
0
0
0
0.55
2.5
表7.6 3轴框架柱反弯点位置（7轴柱同3轴）
层号
h/(m)

y0
y1
y2
y3
y
yh/(m)
4
3.6
1.894
0.44
0
0
0
0.44
1.84
3
3.6
1.894
0.45
0
0
0
0.45
1.62
2
3.6
1.894
0.5
0
0
0
0.5
1.8
1
4.55
2.39
0.55
0
0
0
0.55
2.5

框架各柱的杆端弯矩按下式计算，计算过程如下：
(7.5)
(7.6)
中柱 ： (7.7)
(7.8)
边柱 ： (7.9)
注：左边式子中的量值有正负之分，要根据所取隔离体分析。

表7.7 风荷载作用下1(9)轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算
层号

4
4.46
78952
12631
0.16
0.71
1.548
1.46
1.1
1.46
3
9.545
78952
12631
0.16
1.53
1.62
3.03
2.48
4.13
2
14.297
78952
12631
0.16
2.29
1.62
4.53
3.71
7.01
1
19.346
83640
13628
0.163
3.15
2.5
6.45
7.88
10.16

表7.8 风荷载作用下2轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算
层号

4
4.46
78952
14019
0.178
0.79
1.62
1.56
1.28
1.26
0.3
3
9.545
78952
14019
0.178
1.7
1.692
3.24
2.88
3.66
0.86
2
14.297
78952
14019
0.178
2.54
1.8
4.57
4.57
6.03
1.42
1
19.346
83640
14439
0.173
3.35
2.5
6.86
8.4
9.3
2.13

表7.9 风荷载作用下3轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算
层号

4
4.46
78952
12826
0.162
0.72
1.584
1.45
1.14
1.12
0.33
3
9.545
78952
12826
0.162
1.55
1.62
3.1
2.5
3.3
0.96
2
14.297
78952
12826
0.162
2.32
1.8
4.2
4.2
5.2
1.52
1
19.346
83640
13753
0.164
3.18
2.5
6.5
8
8.3
2.4

框架柱轴力与梁端剪力的计算结果如下表
表7.10 风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力的计算

层号
梁端剪力（kN）
柱轴力（kN）
89跨
V
78跨
V
37跨
V
1轴

2轴
3轴
7轴

4
0.46
0.43
0.32
-0.46
-0.03
-0.01
-0.01
3
0.53
0.37
0.53
-1.78
-0.06
-0.31
-0.42
2
1.69
1.25
1.69
-3.99
-0.21
-0.5
-0.92
1
3.41
2.53
3.41
-7.3
-0.14
-0.76
-1.68
8. 水平地震作用下内力计算
该建筑物高度为15.2m﹤40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。
要求:抗震设防烈度为7度，场地类别为Ⅱ类建筑场地，地震分组为第二组，加速度值为0.1g，采用普通砖，自重取18kN/m3，女儿墙高为800mm。
8.1重