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4500m2,拟建房屋所在地的设防参数，基本雪压S0=0.3kN·m2,基本风压ω0=0.45kN·m2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Ac≥
N 确定本地区为四级抗震,所以?c?0.8,各层重力荷载近似值
[?N]fc取13kN·m-2,边柱及中柱负载面积分别为7.8?6.9?2?26.91m2
和7.8?(6.9?2?2.7?2)?37.44m2.
柱采用C35的混凝土（fc=16.7N·mm 2，ft=1.57N·mm 2）
1.3?26.91?13?103?5?170281mm2 第一层柱截面 边柱 AC=
0.8?16.71.25?37.44?13?103?5?227695mm2 中柱 AC=
0.8?16.7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
横梁(b×h) 层次 1 2～5 砼等级 AB、CD跨 C35 C30 BC跨 350×500 350×400 300×500 300×400 主梁(b×h) 400×700 350×700 次梁(b×h) 300×450 300×450 基础选用桩基础。2～5层柱高为3.3m,底层柱高度从基础顶面取至一层底板，即h1?3.6?0.45?2.2?1.1?0.1?5.05m。
图1 结构平面布置图
图2 建筑平面图 图3 剖面图
（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 20mm1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN·m-2 50mm炉渣找坡2% 12×0.05=0.6 kN·m-2 三毡四油防水层 0.4 kN·m-2 100mm钢筋混凝土板 0.1×25=2.5 kN·m-2 V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2
-2
合计 5.15 kN·m-2 1～5层楼面:瓷砖地面 0.55 kN·m-2 60mm浮石珍珠岩混凝土隔声层 5×0.06=0.3 kN·m-2
100mm混凝土楼板 0.10×25=2.5 kN·m-2 V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN·m-2
合计 3.6 kN·m-2
3.2 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-2
3.3 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-2
3.4 梁柱自重重力荷载(见表2)
表2 梁柱重力荷载标准值
层次 b /m h /m 0.5 0.4 0.45 0.7 0.6 0.5 0.4 0.45 0.7 0.5 γ /kN·m-3 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 g β /kN·m-1 1.05 1.05 1.05 1.05 1.10 1.05 1.05 1.05 1.05 1.10 4.59 3.68 3.54 7.35 9.9 3.94 3.15 3.54 6.43 6.88 Li /m 6.12 2.1 6.5 7.02 5.05 6.27 2.2 6.55 7.17 3.3 Gi /kN 449.45 61.824 322.14 1444.716 1599.84 395.26 55.44 324.62 1290.89 726.528 2066.21 2278.13 构件 n /kN 边横梁 0.35 中横梁 0.35 1 次梁 纵梁 柱 边横梁 2 ～ 5 中横梁 次梁 纵梁 柱 0.3 0.4 0.6 0.3 0.3 0.3 0.35 0.5 16 8 14 28 32 16 8 14 28 32 3.5 门窗自重重力荷载
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-2
3.6 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ib计算
类 别 边 横 梁 层次 1 2 ～ 5 1 走 道 梁 2 ～ 5 Ec /N·mm-2 3.15×10 3.0×10 3.15×10 3.0×10 4444b×h /(mm×mm) 350×500 300×500 350×400 300×400 IO /(mm4) 3.646×10 3.646×10 1.869×10 1.6×10 9999l (mm) E0I0/l /(N·mm) 101.5E0I0/l /(N·mm) 2.49×10 2.37×10 3.27×10 2.7×10 101010102.0 E0I0/l /(N·mm) 3.32×10 3.16×10 4.36×10 3.6×10 101010106900 1.66×10 6900 2700 2700 1.585×10 2.18×10 1.8×10 101010表4 柱线刚度ic计算 层 次 1 2～5 hC /mm 5000 3300 EC N/mm 3.15×10 44b×h /mm×mm 600×600 Ic /mm4 1.08×10 1010ECI0/hc /N.mm 6.804×10 4.736×10 10103.0×10 500×500 0.521×10 -1表5 中框架柱侧移刚度D值(N·mm) 边柱(8根) 中柱(8根) 1.175 0.822 1.175 0.528 0.468 0.528 -1层次 3～5 2 1 0.335 0.343 0.244 8030 6940 23360 27550 36550 27550 286240 347920 408880 0.154 0.113 0.356 表6 边框架柱侧移刚度D值(N·mm) 层 A-1、A-8、D-1、D-8 B-1、B-8、C-1、C-8 次 3～5 2 1 0.335 0.343 0.244 0.143 0.146 Di1 7350 19100 0.714 0.763 0.174 0.190 Di2 9080 9916 65720 116064 183988 0.362 23757 0.564 -1 表7 楼、电梯间框架柱侧移刚度D值(N·mm) D-3、D-4、D-5、D-6 Di2 0.633 0.367 0.240 0.155 12520 8080 22310 0.332 1721.088 层 次 3～5 2 1 C-3、C-4、C-5、C-6 Di1 1.267 1.409 0.847 0.388 0.473 0.413 20240 21550 31040 131040 118520 213400 0.340 0.270 -1表8 横向框架层间侧移刚度(N·mm) 3 483000 4 483000 层次 1 614208 2 482504 5 483000 由上表得到?D1/ ?Di=614208 /482504=1.27>0.7,故该框架为规则框架。 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
突出屋面部分的折算重力荷载 Ge?1411.07?1?32?319.8?1731.77kN 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
层次 5 4 3 2 1 Gi/KN 6948.24 7352.14 7352.14 7352.14 8946.07 VGi/kN 6948.24 14300.38 21652.52 29004.66 37950.73 ???Di/(N·mm-1) 483000 483000 483000 482504 614208 ?u/mm 14.39 29.61 44.83 60.11 61.79 ui/mm 210.73 196.34 166.73 121.9 61.79 计算基本周期T1,其中μT的量纲为m,取ΨT=0.7,则 T1=1.7×0.7×0.21073=0.57s 5.1.2 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 Geq?0.85??Gi?0.85?(894.607?22056.42?6948.24） =0.85×29899.27=25414.38KN
FEK=?1·Geq=0.0582×25414.38=1479.12kN
因1.4Tg=1.4×0.40=0.56s