某培训中心综合楼计算书1 工程概况拟建5层培训中心,建筑面积4500m 2,拟建房屋所在地的设防参数，基本雪压S 0=0.3kN ·m 2,基本风压ω0=0.45kN ·m 2地面粗糙度为B 类。

2 结构布置及计算简图主体5层,首层高度3.6m,标准层3.3m,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高3.0m,外墙填充墙采用300mm,空心砖砌筑,内墙为200mm 的空心砖填充,屋面采用130mm ，楼板采用100mm 现浇混凝土板,梁高度按梁跨度的1/12～1/8估算,且梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面宽度可取梁高的1/2～1/3,梁宽同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250mm,柱截面尺寸可由A c ≥cN f N][μ 确定本地区为四级抗震,所以8.0=c μ,各层重力荷载近似值取13kN ·m -2,边柱及中柱负载面积分别为7.8 6.9226.91⨯÷=m 2和7.8(6.92 2.72)37.44⨯÷+÷=m 2.柱采用C35的混凝土（f c =16.7N ·mm 2，f t =1.57N ·mm 2）第一层柱截面 边柱 A C =31.326.91131051702810.816.7⨯⨯⨯⨯=⨯mm 2 中柱 A C =31.2537.44131052276950.816.7⨯⨯⨯⨯=⨯mm 2 如取正方形,则边柱及中柱截面高度分别为339mm 和399mm 。

由上述计算结果并综合其它因素，本设计取值如下：1层: 600mm ×600mm ； 2～5层:500mm ×500mm表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度1 3.60.45 2.2 1.10.1 5.05h m =++--=。

图1 结构平面布置图图2 建筑平面图40厚刚性防水细石砼保护层图3 剖面图6.9m 2.7m 6.9m（a ） 横向框架 （b ）纵向框架图4 框架结构计算简图3 重力荷载计算3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值40mm 刚性防水细石砼内配φ4@200钢筋网 25×0.04=1.0 kN ·m -2 20mm1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN ·m -250mm炉渣找坡2% 12×0.05=0.6 kN·m-2三毡四油防水层 0.4 kN·m-2100mm钢筋混凝土板 0.1×25=2.5 kN·m-2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2合计 5.15 kN·m-21～5层楼面:瓷砖地面 0.55 kN·m-260mm浮石珍珠岩混凝土隔声层 5×0.06=0.3 kN·m-2100mm混凝土楼板 0.10×25=2.5 kN·m-2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2合计 3.6 kN·m-23.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN·m-2楼面活荷载标准值 2.0 kN·m-2电梯机房楼面活荷载标准值 7.0 kN·m-2屋面雪荷载标准值 0.3 kN·m-23.3 墙重力荷载计算外墙:墙体为300mm粘土空心砖，外墙面贴瓷砖。

墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：15×0.3+17×0.02=4.84 kN·m-2内墙:为200mm粘土空心砖，两侧均为20mm抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：15×0.24+17×0.02×2=3.68 kN·m-23.4 梁柱自重重力荷载(见表2)表2 梁柱重力荷载标准值塑钢窗: 0.45 kN ·m -2普通钢铁门: 0.45 kN ·m -2 铝合金门: 0.40 kN ·m-2火门: 0.45 kN ·m -2 木 门: 0.2 kN·m-2 玻璃门: 1.0 kN ·m -23.6 重力荷载代表值具体数据见图5中标注，Gi 的单位为kN 。

4框架侧移刚度计算 图5 各质点重力荷载代表值4.1 横向框架侧移刚度计算表3横梁线刚度i b 计算表4 柱线刚度i c 计算表5 中框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1)表6 边框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1)表7 楼、电梯间框架柱侧移刚度D 值(N ·mm -1)表8 横向框架层间侧移刚度(N ·mm -1)1D i 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1横向自振周期计算突出屋面部分的折算重力荷载 ()331411.0711731.77219.8e G =⨯+⨯=kN 结构顶点的假想侧移计算由表9体现。

表9 结构顶点的假想侧移计算1T T T 1=1.7×0.75.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力结构不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切性为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。

结构总水平地震作用标准值，即 0.850.85(894.60722056.426948.24eq i G G =⨯=⨯++∑） =0.85×29899.27=25414.38KN0582.008.0)57.04.0()(9.0max 9.011=⨯==ααT T gF EK =α1·G eq =0.0582×25414.38=1479.12kN因1.4T g =1.4×0.40=0.56s<T 1=0.57s 所以应考虑顶部附加水平地震作用。

顶部附加地震作用系数δnδn =0.08·T 1+0.01=0.08×0.57+0.01=0.0556 50.05561479.12109.350F ∆=⨯=kN 各质点的水平地震作用按公式F i =1479.12i ij jG H G H ⨯∑计算具体计算结果由表10体现表10 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算F 6F 5+ΔF 5V 1V 2（a ）水平地震作用分布 （b ）层间剪力分布图6 横向水平地震作用及楼层地震剪力5.1.3 水平地震作用下位移计算水平地震作用下框架结构层间位移i μ∆和顶点位移i μ分别 按()∑==∆ni ijii D V u 1和()kni u V ∑=∆=1计算。

计算结果见表11表11 横向水平作用下的位移验算[]h u e e θ≤∆的要求，其中5501=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆h u ，查表可得，（《土木工程专业毕业设计指导》）。

5.1.4 水平地震作用下框架内力计算表12 各层柱端弯矩及剪力计算注:表中M 的量纲为kN ·m,V 量纲为kN以图2中④轴线横向框架内力计算为例进行计算，框架柱端剪力及弯矩分别按式∑==nj ijijij DD V 1和()hy V M yh V M ij uij ij bij -==1计算，各柱反弯点高度y 按式y=y 0+y 1+y 2+y 3确定。

其中y n由表可查得。

具体计算结果见表12。

梁端弯矩、剪力及轴力分别用下式计算，具体结果由表13体现。

()()uijb ji lbrb rbrb uij b ji rblb lblb M Mi i i M M M i i i M ++=++=++1,1、l M M V rb l b +=和()knk rbl b i V V N ∑=-=113 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算2)表中单位为kN ·m ，V 单位N ，l 的单位为m 。

水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图见图7.5.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.2.1 风荷载标准值风荷载标准值按式o z s z k ωμμβω=，基本风压o ω=0.45kN ·m 2。

由《荷载规范》查得8.0=s μ（迎风面）和5.0-=s μ（背风面），C 类场地，H/B=18.1/54.6=0.332查表得4.0=ν2、T 1=0.76S ，2210.450.760.318o T ω=⨯= kN ·S 2·m 2，由表查得28.1=ξ由式：HH izz ⨯⨯+=μβ42.028.11 仍取图2中的④轴线横向框架，其负载宽度为8.25m 。

由式o z s z k ωμμβω=得，沿房屋高度的分布风荷载标准值：()8.250.45 4.5375z z s z z s q z βμμβμμ=⨯=根据各楼层标高处的高度H i 由表查取z μ，代入上式可得各楼层标高处的q(z)。

见表14；q(z)沿高度的分布见图8(a)11.59-381.17139.35-260.75116.64-164.14100.42-80.4564.76-26.7638.10 6.3411.071720.0318.93124.8050.7835.4920.938.8126.4338.8743.3841.5522.0279.19112.78148.72158.25176.1844.4542.6492.28121.68158.15327.1826.4339.6864.3177.0432.8187.28218.51134.96170.28140.00155.42241279.93334.33 6.3438.1011.0764.7617100.4220.03116.6418.93139.35-6.34-17.41-34.41-54.44-73.37-26.76-80.45-164.14-260.75-381.1773.3754.4434.3117.416.34图7 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图1.7981.9682.1272.2772.4283.8443.6443.4043.1502.875（a ）风荷载沿房屋高度的分布（单位：kN ） （b ）等效结点集中风荷载（单位：kN ）图8 框架上的风荷载13501350《荷载规范》规定对于对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数z β来考虑分压脉动的影响，由于在本设计中房屋高度18.1＜30m ，但H/B=18.1/14.4=1.27<1.5，因此该房屋不考虑风压脉动的影响。

6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1 横向框架内力计算6.1.1 计算单元图图10 横向框架计算单元取④轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.8m ，如图10所示，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载，如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁 和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。