多层厂房框架设计毕业设计论文.doc

华 中 科 技 大 学 毕 业 设 计 论 文
摘要
在大学四年的学习生涯行将结束的时候，我拿到了这份设计任务书和相关数据资料，怀着期盼渴望的心情，开始了工作。
本计算书是针对华中科技大学土木工程专业xxx级毕业设计：教学楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构。长51.5m，宽25m，高27m。
在“建筑设计”部分中，经过层层考虑选择最终方案，针对最终建筑方案，确定了其具体建筑构造、做法与材料。
在“结构设计”部分中，首先按照要求选择一榀框架为本次手算的任务，明确其计算简图与各个计算参数；然后根据建筑做法确定其所受荷载，计算梁、柱、板与基础的内力；最后分别进行各构件的配筋计算。
在“结构设计”部分中，穿插进行“PKPM”电算，以保证计算成果的可靠性。并达到同手算成果对比、分析的目的。

关键词：毕业设计，多层厂房，框架，抗震设计，电算

Abstract
I got the mission book and other datas when my campus time would go by, and with a good and hopeful feeling, I have started my work.
The calculation report is written for the graduation design whose name is “XinHua Middle School Building”. The building is reinforcement concrete structure with five stories The length of the building is 58.5m, the width is 18m and the height is 21.45m.
In the process of “Architecture Design”, I determine the detailed conformation and the material of the building.
In the process of “Structure Design”, firstly, I determined to by hand and determined the sketch and the parameters of the frame. Secondly, I determined the loads on the frame and calculated the internal forces of the beams, second beam, the planes, the columns and the foundations. Lastly, how much reinforcement is necessary can be determined.
In the process of the graduation design, I made use of the computer program named “PKPM” to auditing and analysis my result which was calculated by hand.

Keywords： Graduation design, School Building, Fames
Anti-seismic Design, Earthquake Function.

目录
-摘要 I
Abstract II
目录 III
1、工程概况与建筑设计 7
1.1工程概况 7
1.2建筑设计 8
1.2.1建筑平面设计 8
1.2.2建筑立面设计 9
2、结构选型及结构布置 10
2.1材料选择 10
2.1.1混凝土强度等级 10
2.1.2 钢筋 10
2.2板、梁、柱截面尺寸估算 10
2.2.1板厚估算原则 10
2.2.2板厚确定 10
2.2.3梁尺寸估算原则 10
2.2.4梁尺寸确定 11
2.2.5柱截面尺寸估算 11
2.3框架计算简图 13
3、荷载计算 14
3.1 各构件自重计算 14
3.2恒荷载计算 16
3.3活荷载计算 18
3.4风荷载计算 19
3.5水平地震荷载计算 21
3.5.1重力荷载代表值计算 21
3.5.2梁柱刚度计算 22
3.5.3结构自振周期计算 25
3.5.4横向地震作用计算 26
3.6抗震变形验算 27
4、轴框架内力计算 29
4.1恒荷载作用下结构内力计算 29
4.1.1计算杆端弯矩分配系数 30
4.1.2计算杆件固端弯矩 32
4.1.3 采用弯矩二次分配法计算杆端弯矩 32
4.1.4 恒载作用下轴框架剪力计算 33
4.1.5 恒载作用下轴框架轴力计算 35
4.2 活荷载作用下结构内力计算 37
4.3重力荷载代表值下结构内力计算 44
4.4左风荷载作用下结构内力计算 48
4.5水平地震荷载作用下结构内力计算 53
5、内力组合 57
5.1弯矩调幅 57
5.2内力调整 59
5.2.1竖向荷载内力调整 60
5.2.2水平荷载内力调整 61
5.3内力组合 63
5.3.1框架梁内力组合 63
5.3.2框架柱内力组合 69
5.4地震作用效应调整 74
5.4.1框架梁剪力调整 74
5.4.2框架柱弯矩调整 78
5.4.3框架柱剪力调整 81

6、框架截面设计 82
6.1框架梁截面设计 82
6.1.1跨中及支座截面底部钢筋计算 83
6.1.2支座截面负筋计算 85
6.1.3箍筋计算 87
6.1.4构造要求 88
6.2框架柱截面设计 89
6.2.1 框架柱弯矩、轴力汇总 89
6.2.2纵筋计算 92
6.2.3箍筋计算 96
6.2.4构造要求 99
6.3、框架平面内核心区抗震验算 100
7、部分板及次梁的设计 101
7.1.1荷载计算 102
7.1.2内力计算 103
7.1.3配筋计算 104
7.2次梁设计 108
7.2.1荷载计算 108
7.2.2内力计算 109
7.2.3配筋计算 109
8、楼梯设计 111
8.1踏步板设计（以一层一跑TB1楼梯计算为例） 111
8.1.1荷载计算 111
8.1.2截面设计 112
8.2楼梯斜梁计算 112
8.2.1荷载计算 112
8.2.2截面设计 113

8.3平台梁TL-1设计 115
8.3.1荷载计算 115
8.3.2截面设计 115
9、基础设计 117
9.1 设计参数、资料、方法 117
9.1.1 水文地质资料 117
9.1.2 设计参数 117
9.2 桩基设计 118
9.2.1 桩基布置 118

9.2.2 计算桩顶荷载设计值 118
9.2.3 抗力验算 119
9.2.4承台梁设计 121
10、电算校核 122
10.1 PKPM电算 122
10.1.1 建筑模型与荷载输入 122
10.1.2 楼面荷载传导计算 123
10.1.3 PK计算第轴横向框架 124
10.2 电算内力与手算内力对比分析 124
10.2.1 恒荷载内力 124
10.2.2风荷载内力 126
11、总结 127
12、参考文献 128
13、致谢 129

VI

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1、工程概况与建筑设计
1.1工程概况

1：建筑地点及拟建基地平面：
该工程位于某市干道旁。
基地平面尺寸：60mX80m；

2 建筑面积和层数
建筑面积：6000㎡左右，建筑层数：5层
底层层高为5.4m，二层以上层高4.8m；

3 结构形式
框架结构（柱网尺寸7.8米X7.8米）；屋盖和楼盖采用现浇钢筋混凝土楼盖；
基础采用柱下独立基础或桩基础；

4 建筑技术条件
（1）气象条件
雪荷载：基本雪压为S0=0.40kN/m2（水平投影）；
风荷载：全年主导风向为南风，基本风压为W0=0.35kN/ m2；
常年气温差值：40℃。
最大降雨强度65.2mm/h，阵雨强度145mm/h。
（2）工程地质条件
场地位于某市交通干道傍，地质条件较为简单：场地相对完整、稳定，土层分布均匀。现将各地层特征及其分布规律自上而下分述如下:
①素填土：平均厚度1.20米，由于为新近堆积的地层，具有孔隙比大、不均匀的特性，若不进行处理,此层不宜作为建(构)筑物天然地基持力层和下卧层。
②粘土：平均厚度3.90米，硬塑状态，具中等压缩性，压缩模量Es=9.9Mpa，承载力特征值fak=240kPa，桩侧摩阻力系数qsa=25kPa为较好基础持力层。
③粘土：平均厚度4.20米，软塑状态，软弱下卧层，承载力特征值fak=180kPa，力学强度低，不能用作基础持力层，桩侧摩阻力系数qsa=12kPa。
④粉质粘土：平均厚度2.40米，分布较广泛，且连续。硬塑状态，具中等压缩性，压缩模量Es=11Mpa，桩侧摩阻力系数qsa=24kPa。
⑤泥岩：强风化层，风化层较厚，桩侧摩阻力系数qsa=28kPa可作为桩端持力层，桩端阻力系数qpa=1200kPa。
常年地下水埋深为地面以下2.0m，以上各岩土层对混凝土均无腐蚀性,对混凝土中的钢筋亦无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
（3）建筑地点冰冻深度
　　冰冻深度：室外天然地面以下300mm。
（4）建筑场地类别：
　　二类场地土，不考虑地下水影响，地面粗糙度B类。
（5）地震设防烈度
抗震按7度设防。设计基本地震加速度值为0.1g

1.2建筑设计
本建筑依据其功能要求设计成五层的框架结构，建筑总高28.5m, 建筑物左右上下均对称，平面详细情况见建筑物的平面图。每层建筑面积为：1026，总计建筑面积为5230。功能布置依据所给出的建筑功能和相关规范要求，具体设计如下：
1.2.1建筑平面设计
1、本厂房共五层，除第一层层高5.4米和塔楼层高3.6m外，每层层高为4.8m ；
2、本建筑坐北朝南，采用两端式，但是外墙采用大面积的窗户，采光、通风条件很好；
3、底层左侧为门厅，大门设置了两扇双开玻璃门，其他的均为大面积玻璃，门厅为玻璃幕墙，采光效果好，起到了吸引人流导向的作用；
4、本方案交通组合简洁明了，共设两个楼梯，不管是哪个方向的人流，
都可以找到最近的楼梯上楼，两部楼梯布置的位置恰当，使用方便，
便于人群疏散，满足防火要求；
5、由于本建筑属一般多层房屋，采用框架结构，受力合理，即能提供
较大灵活布置的建筑空间；
6、为满足走道的采光要求，在走廊两端玻璃窗，即增加立面美观，又
达到采光通风的效果。
7、作为工业厂房，本建筑柱子少，能满足厂房对空间的功能需求
综上，该方案满足了建筑功能要求，符合相关政策、法规、规定，造型
美观大方，是比较合适的。
根据功能需求确定办公室尺寸以后，借助绘图软件，结合心中的初步方案
，尝试将各个功能的房间组合成为建筑平面，总平面图考虑基础布置的要
求和抗震要求设计为矩形。
8 屋顶为上人上人屋面，屋面排水采用外天沟排水。

1.2.2建筑立面设计
建筑立面设计偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件，
例如门窗、雨篷、遮阳、暴露的梁、柱等等的形式、比例关系和表面的
装饰效果等进行仔细的推敲。在设计时，通常是根据初步确定的建筑内
部空间组合的平、剖关系，例如房间的大小和层高、构部件的构成关系
和断面尺寸、适合开门窗的位置等等，先绘制出各个立面的基本轮廓，
作为下一步调整的基础，然后再对特殊部位，例如出入口等重点的处理。
考虑到方便结构设计，除楼梯处的柱子内测与墙平行外，其他柱子不做移动。
计算时柱子没有偏心。

2、结构选型及结构布置
采用钢筋混凝土现浇框架结构，7度抗震设防，场地为二类二组，本框架的抗震等级为二级,采用横向框架承重。具体构件尺寸及板、梁、柱
布置方案参见结构布置图。
2.1材料选择
框架梁、板、柱均采用现浇钢筋混凝土构件。
 内外填充墙：采用250mm厚水泥空心砖砌筑。
2.1.1混凝土强度等级
板、梁,柱C40：
基础C30：
2.1.2 钢筋
柱、梁、基础中的主要受力钢筋采用HRB335：
板钢筋、箍筋以及其他构造钢筋采用HPB330： fy=fy'=270N/mm2
2.2板、梁、柱截面尺寸估算
2.2.1板厚估算原则
所有楼板均为现浇双向板。板厚一般最少为板的短向跨度的1/30，
板的短边跨度为3.9m，双向板最小厚度不小于130mm。故统一选取板厚为130mm。
2.2.2板厚确定
确定楼板厚为130mm，卫生间楼板130mm,且降低50mm施工，使卫生间结构板层低于50mm.
2.2.3梁尺寸估算原则
通过式，进行估算
2.2.4梁尺寸确定
1、框架梁
横向主梁:
,
 取
,
取
纵向主梁：纵向主梁跨度为7.8m。

取

取
2、次梁
纵向次梁：跨度为7.8m，

取

取
2.2.5柱截面尺寸估算
对于框架柱，柱截面的高与宽一般不小于（1/15～1/20）层高，柱截面宽度不宜小于350mm，柱截面高度不宜小于400mm，同时按轴压比估算框架柱尺寸，其中，所有边柱，角柱，中柱均按荷载较大位置计算：
，其中
－分项系数，取1.2
－单位面积重量，取12~14
－柱的承载楼层面积，本方案中负载面积为7.8×7.8

－截面以上的楼层数，以底层计算，取5
－边角柱轴向力增大系数，一级、二级抗震设计角柱为1.3，其余
情况1.0。本设计考虑7度抗震设防，结构总高大于24m，由《混
凝土抗震设计规范GB50010-2010》表11.1.4可查得本结构抗震
等级为二级，故取
－由于水平力的轴力增大系数：
非抗震、6度及7度抗震设计，＝1.058；
8度抗震设计，＝1.1；
9度抗震设计，＝1.2
－柱轴压比限值，由《建筑抗震设计规范 GB 50011-2010》表6.3.7
可查得
－柱混凝土强度等级为C40，

Nc=1.2×14×60.84×5×1.3×1.058=7029.06kN
Ac≥NcuNfc=7029.06×10000.75×19.1=490685mm2

 统一选取柱截面为 700×700mm
基础选用桩基础，基础顶面距室外地面为900mm。

2.3框架计算简图
取‍‍编号框架进行计算以框架柱的几何中心轴线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶即梁顶面，梁跨度为柱几何中心轴线距离，二~五层层高为4.8m。一层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即h1＝5.4+0.3+0.90＝6.6，计算简图如下

3、荷载计算
3.1 各构件自重计算
3.1.1 屋面、楼面自重
（1）屋面及楼面的永久荷载标准值
屋面（上人）：
30mm厚细石混凝土保护层 24×0.03=0.72kN/m2
三毡四油防水层 0.40kN/m2
20mm厚水泥砂浆找平层 24×0.02=0.40kN/m2
150mm水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75kN/m2
130mm厚钢筋混凝土板 25×0.13=3.25kN/m2
V型轻钢龙骨吊顶 0.20kN/m2
小计 5.72

（2）1~4层楼面：
瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55
130mm厚钢筋混凝土板 25×0.13=3.25kN/m2
V型轻钢龙骨吊顶 0.20kN/m2
小计 4.00
（3）屋面及楼面的可变荷载标准值
上人屋面均布活荷载标准值 2.0
工业生产车间楼面活荷载标准值（板跨，主梁） 3.0
工业生产车间楼面活荷载标准值（次梁） 4.0
屋面雪荷载标准值 sk=uγ∙s0=1.0×0.35=0.35kN/mm
式中—屋面积雪分布系数，取1.0。

3.1.2 填充墙 、女儿墙、门窗等自重
内墙为250mm厚水泥空心砖（9.6），两侧均为20mm厚抹灰（17），则墙面单位面积重力荷载为
9.6×0.25+17×0.02×2=3.08kN/m2
外墙亦为250mm厚水泥空心砖，外墙面贴瓷砖（0.5），内墙面为20mm厚抹灰（0.34），则外墙面单位面积重力荷载为
9.6×0.25+0.5+0.34=3.24kN/m2
女儿墙为240mm厚粘土实心砖，外墙面贴瓷砖，内墙面为20mm厚抹灰，单位面积重力荷载为
19×0.24+0.5+17×0.02=5.4kN/m2
外墙窗单位面积重量为0.4。
3.1.3 框架梁、柱自重
梁、柱可根据截面尺寸、材料容重等计算出单位长度的重力荷载，因计算楼、屋面的永久荷载时，已考虑了板的自重，故在计算梁的自重时，应从梁截面高度重减去板的厚度，且只考虑梁两侧抹灰的重量。
梁、柱单位长度的重力荷载计算如下：
主梁 0.3×0.57×25+0.57×0.02×17×2=4.66kN/m
纵向次梁 0.25×0.42×25+0.42×0.02×17×2=291kN/m
柱 0.7×0.7×25+0.7×4×0.02×17=13.2kN/m

1层梁、柱净长度计算如下：
横向主梁 ln=7.8m
柱 ln=6.6m
2~5层梁、柱净长度计算如下：
横向主梁 ln=7.8m
柱 ln=4.8m

框架梁、柱重力荷载标准值
楼层
构件

1
主梁
0. 3
0.7
25
4.66
7.8
36.35
次梁
0.25
0. 55
25
2.91
7.8
22.70
柱
07
0.7
25
13.2
6.6
87.12
2~5
主梁
0.3
0. 7
25
4.66
7.8
36.35
次梁
0.25
0.55
25
2.91
7.8
22.70
柱
0.7
0.7
25
13.2
4.8
63.36

3.2恒荷载计算
(一)计算单元及计算简图

(二)屋面恒载
、为横梁自重（扣除板自重），
为板自重传给横梁的三角分布荷载峰值
、
、、、是通过纵梁传给柱的板自重、纵梁自重、女儿墙（纵墙）自重、挑檐（外挑阳台）等自重产生的集中荷载和集中力矩。本工程框架结构的外纵梁中心线与柱中心线齐平，内纵梁走道一侧与柱的走道一侧齐平，无挑檐和外挑阳台，故不考虑挑檐和外挑阳台自重产生的集中荷载和集中力矩。

(三)楼面荷载
包括横梁自重（扣除板自重）
1到4层：，

3.3活荷载计算
（一）计算单元及计算简图

（二）楼面活荷载

（三）屋面活荷载

（三）屋面雪荷载

3.4风荷载计算
风荷载标准值按式 计算，式中 —高度z处的阵风系数通过查表确定。基本风压ω0=0.35KN/m，风载体型系数。因H=21.45m<30m所以不考虑风振系数，直接取。取轴一榀横向框架计算，则沿屋面高度的分布荷载标准值为
的计算结果见下表：
沿屋面高度风荷载标准值
层次

女儿墙
27
1.369
4.859
5
25.8
1.349
4.788
4
21
1.267
4.497
3
16.2
1.166
4.138
2
11.4
1.039
3.687
1
6.6
1.000
3.549

沿框架结构高度的分布如下图：

内力及侧移计算时，可按静力等效原理将分布风荷载转换成节点集中荷载，各层的集中荷载计算如下图所示：

各层的集中荷载
3.5水平地震荷载计算
3.5.1重力荷载代表值计算
顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%屋面雪荷载（据“荷载规范”，不计入屋面活载，计入雪荷载），纵、横梁自重，次梁重，半层柱自重，半层纵、横墙体自重。
中间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，次梁重，楼面上下各半层柱及纵、横墙体自重。实际计算取⑦轴框架进行计算。恒载＋0.5×活载
1：第5层重力荷载代表值
G5=5.72×（51×23.4-3.6×3.9-5.1×3.6）
+0.35×（51×23.4-3.6×3.95.1×3.6）÷2
+4.66×7.8×21+2.91×（30×7.8+4.8×4+3.6×6）
+13.2×（4.8÷2）×36+3.24×（51×2+23.4×2）×（4.8÷2）
+3.08×（4.8×4.8+7.8×4.8×3+4.8×3.6×4+3.9×4.8+3.3×2×4.8)
+5.4×(51×2+23.4)×1.2
=12302.24 KN
2、第4层重力荷载代表值
G4=4.00×（51×23.4-3.6×3.9-5.1×3.6×2）
+4.66×7.8×21+2.91×（30×7.8+4.8×4+3.6×6）
+13.2×4.8×36+3.24×（51×2+23.4×2）×4.8
+3.08×（4.8×4.8+7.8×4.8×3+4.8×3.6×4+3.9×4.8+33×2×4.8)
=11513.66 KN
3、第3层重力荷载代表值： G3= G4=11513.66 KN,
第2层重力荷载代表值： G2= G4=11513.66 KN
4、第1层重力荷载代表值
G4=4.00×（51×23.4-3.6×3.9-5.1×3.6×2）
+4.66×7.8×21+2.91×（30×7.8+4.8×4+3.6×6）
+13.2×4.8×36÷2+3.24×（51×2+23.4×2）×6.6
+3.08×（4.8×6.6+7.8×6.6×3+4.8×6.6×5+3.9×6.6+3.3×2×6.6)
+13.2×6.6×36÷2+7.8×6.6×2
=12127.08 KN

3.5.2梁柱刚度计算
（一）框架梁、柱线刚度计算
框架柱：（700mm×700mm，C40，）
I=112bchc3=112×700×7003=2.0×1010 mm4
2到5层：
i=EcIh=3.15×104×2.0×10104800=13.13×1010 mm4
EI=3.15×104×2.0×1010=6.3×1014 N.mm2
EA=3.15×104×7002=1.544×1010 N.mm2
底层：
i=EcIh=3.15×104×2.0×10106600=9.55×1010 mm4
EI=3.15×104×2.0×1010=6.3×1014 N.mm2
EA=3.15×104×7002=1.544×1010 N.mm2

在计算框架梁截面惯性矩I时应考虑到楼板的影响。对现浇楼盖，中框架取，边框架取。
1到5层：
边跨梁：（700mm×300mm，C40，）
I=1.512bchc3=1.512×300×7003=12.86×109 mm4
i=EcIl=3.00×104×12.86×1097800=4.95×1010 mm4
EI=3.15×104×12.86×109=3.859×1014 N.mm2
EA=3.15×104×300×700=6.3×109 N.mm2

中跨梁：（700mm×300mm，C40，）
I=212bchc3=43×12.86×109 =17.15×109 mm4
i=EcIl=3.15×104×17.15×1097800=6.60×1010 mm4
EI=3.15×104×17.15×109=5.15×1014 N.mm2
EA=3.15×104×300×700=6.3×109 N.mm2
EA=3.15×104×250×550=4.125×109 N.mm2
梁线刚度
楼层
b×h
(mm)
计算跨度（mm）
中跨截面惯性矩
边跨截面惯性矩
i中跨

=2EcIl
i边跨

=1.5EcIl
1~5
300×700
7800
17.15×109
12.86×109
6.6×1010
4.95×1010

柱线刚度
楼层
层高（mm）
( )
b×h
(mm)

2~5
4800

700×700
2.0×1010
13.13×1010
1
6600

700×700
2.0×1010
9.55×1010

（二）框架柱侧向刚度计算
柱侧向刚度按式D=αc12ich2 计算，式中-柱的侧向刚度修正系数，它反映了节点转动降低了柱的侧向刚度，而节点转动的大小则取决于对节点转动的约束程度。首层αc=0.5+K2+K，中间层αc=K2+K ，记梁的线刚度是il, 柱的线刚度是ic
记il12表示第1层，从左到右第2根梁的线刚度
第一层边柱
K=i11li11c=4.959.55=0.518
αc=0.5+K2+K=0.5+0.5182+0.518=0.404
D11=αc12ich2=0.404×12×9.55×101066002=10628N/mm

第一层中柱
K=i11l+i12li2c=6.6+4.959.55=1.209
αc=0.5+K2+K=0.5+1.2092+1.209=0.533
D12=αc12ich2=0.533×12×955×101066002=14022 N/mm

第一层一榀横向中框架的总刚度为
D1=(10628+14022)×2=49300 N/mm
二层及以上侧向刚度都相同。
第二层边柱
K=ib2ic=2×4.952×13.13=0.377
αc=K2+K=0.3772+0.377=0.159
D21=αc12ich2=0.159×12×13.13×101048002=10873 N/mm

第二层中柱：
K=ib2ic=2×（6.6+4.95）2×13.13=0.880
αc=K2+K0.8802+0.880=0.306
D22=αc12ich2=0.306×12×13.13×101048002=20926 N/mm
一榀横向中框架的总侧向刚度为：
D2=（10873+20926）×2=63598 N/mm
各层柱侧向刚度D值（）
层次

层高（mm）
边柱
中柱

5
13.13
4800
0.377
0.159
10873
0.880
0.306
20926
63598
4
13.13
4800
0.377
0.159
10873
0.880
0.306
20926
63598
3
13.13
4800
0.377
0.159
10873
0.880
0.306
20926
63598
2
13.13
4800
0.377
0.159
10873
0.880
0.306
20926
63598
1
9.55
6600
0.518
0.404
10628
1.209
0.533
14022
49300

3.5.3结构自振周期计算
将个楼层的重力荷载当作水平力产生的楼层剪力为
V5=G5=12302.24KN
V4=G5+G4=238159 KN
V3=G5+G4+G3=35329.56KN
V2=G5+G4+G3+G2=46843.22KN
V1=G5+G4+G3+G2+G1=58970.3KN

将楼层重力荷载当作水平力所产生的楼层间相对水平位移为
∆u1=V1D1=58970.39×49300=0.133 m
∆u2=V2D2=46843.2263598×9=0.082 m
∆u3=V3D3=35329.5663598×9=0.062 m
∆u4=V4D4=23815.963598×9=0.042 m
∆u5=V5D5=12302.2463598×9=0.021m

各层水平位移是：
u1= ∆u1=0.133 m
u2=u1+∆u2=0.133+0.082=0.215m
u3=u2+∆u3=0.215+0.062=0.277 m
u4=u3+∆u4=0.277+0.042=0.319 m
u5=u4+∆u5=0.319+0.021=0.340 m

求基本周期（考虑填充墙，楼板的作用，对计算周期进行折减，乘以系数0.5）
T1=2×0.5×i=1nG1ui2i=1nG1ui=0.528 s

3.5.4横向地震作用计算
由任务书可知，本设计院大楼设计地震分组为Ⅱ类二组，查表《建筑抗震设计规范》表5.1.4-2得特征周期，上部结构按7度设防设计，多遇地震下水平地震影响系数最大值。此建筑高度不超过40m，质量和刚度分布比较均匀，采用底部剪力法进行计算。又有T1=0.528<1.4Tg，因此不需考虑顶点附加地震作用。

等效重力荷载

结构水平地震作用

质点i的水平地震作用为
F5=GiHiGiHiFEK
=12302.24×25.812302.24×25.8+11513.66×21+16.2+11.4+12127.08×6.6FEK=645.90KN
F4=11513.66×21GiHiFEK=0.253FEK =492.21KN
F3=11513.66×16.2GiHiFEK=0.195FEK =379.37KN
F2=11513.66×11.4GiHiFEK=0.137FEK =266.53 KN
F1=12127.08×6.6957000FEK=0.083FEK =161.48KN

对④轴框架所受到的力为1/9
F5=645.909=71.77 KN
F4=492.219=54.69KN
F3=379.379=42.15KN
F2=266.539 =29.61KN
F1=161.489=17.94KN

3.6抗震变形验算
由《抗震规范》可知，各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，楼层间最大的弹性层间位移应符合下式要求：
,

底部剪力
V5= F5=645.90 KN
V4=F4+V5=1138.11KN
V3=V4+F3=1138.11+379.37=1517.48 KN
V2=V3+F2=1784KN
V1=1945.49 KN

层间相对位移
u5= V5D5=645.9063958×9=0.00112 m
u4= V4D4=1138.1163958×9=0.00198 m
u3= V3D3=1517.4863958×9=0.00264 m
u2= V2D2=178463958×9=0.00310 m
u1= V1D1=1945.4949300×9=0.00438 m
验算:
θ5= u5h5=0.001124.8=14285 <1550
θ4= u4h4=0.001984.8=12424 <1550
θ3= u3h3=0.002644.8=11818 <1550
θ2= u2h2=0.003104.8=11548 <1550
θ1= u1h1=0.004386.6=11506 <1550
楼层间最大的弹性层间位移应符合要求。

4、轴框架内力计算
因结构和荷载均对称，故取对称轴一侧的框架为计算对象，且中间跨梁取为竖向滑动支座。
在本章中，内力符号约定如下（特别说明的除外）：
杆端弯矩以绕杆端顺时针转为正，逆时针转为负，梁跨中弯矩以使梁底面受拉为正，弯矩图画在杆件受拉纤维一侧。
剪力以绕微段隔离体顺时针转为正，逆时针转为负
柱轴力以受压为正，受拉为负
4.1恒荷载作用下结构内力计算

根据固端弯矩等效的原则，将梯形分布荷载 等效为均布荷载，
qe=q01+58q1
屋面：q01=4.66 KNm，q1=22.31，p1=173.9KN
p2=196.71 ，p3=210.36
qe=q01+58q1=4.66+58×25.233=18.60 KN/m

1到4层：q