畢業(yè)設(shè)計——綜合樓計算書〔上冊〕設(shè)計、撰寫：指導(dǎo)教師：摘要本次設(shè)計的是綜合樓。該工程的建筑面積約為，共8層，局部9層，一層商場層高為4.5m，二—八層為辦公用房，層高。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；抗震要求為7度設(shè)防；二類一組場地，根底采用樁根底形式。本次設(shè)計包括了建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，在建筑設(shè)計局部中，首先進行了建筑方案設(shè)計，接著是建筑平面、立面、剖面和大樣圖等施工圖設(shè)計，共完成建筑施工圖張。在結(jié)構(gòu)設(shè)計局部中，首先進行了結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置、樓蓋設(shè)計、屋蓋設(shè)計，其次是選取了一榀橫向框架進行手工計算，包括荷載統(tǒng)計和內(nèi)力計算以及構(gòu)件的配筋計算，共完成結(jié)構(gòu)施工圖張。在進行荷載計算時，針對不同的荷載特點采用不同的計算方法，恒載和活載采用分層法，風(fēng)載采用反彎點法，地震荷載采用值法，對所學(xué)知識進行了系統(tǒng)全面的復(fù)習(xí)。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，還進行了“PKPM〞電算，并與手算結(jié)構(gòu)進行比照，以到達分析計算結(jié)果的目的。關(guān)鍵詞：綜合樓建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)計算施工圖設(shè)計Abstractmygraduationdesignis“complexbuilding〞.Thetotalareaofthebuildingisabout8000squaremeterswitheightfloors.Itis4.5mofthefirstfloorand3.4moftheabovefloor.Thebuildingisreinforcedconcreteframestructurewiththefirstfloorusingforshoppingandtheabovefloorsusingforoffice.Thedesigncontainsarchitecturaldesignandstructuraldesign.Firstly,IchooseoneoftheschemewhichImade,secondly,Idesignthearchitecturalfa?adedesign、graphicdesign、sectiondesignandbuildingfabricdetailing.finally,Ifinishtwelvepieceofarchitecturalworkingdrawing.Intheprocessofstructuraldesign,firstly,Ideterminethestructuralformandcollocationandthestructuraldesignofslab.Secondly,Ichoosetocalculatethe⑥axesframebyhand,includingthecalculationofloads,thecalculationofinteriorforcesandthecrosssectiondesignofthecomponents,finallyIfinishnineteenpiecesofstructuralworkingdrawing.Intheprocessofcalculatingtheinteriorforceofthecrosssection,Iapplydifferentmethodtodifferentload,usingstratifyingmethodfordeadloadandliveload,usinginflectionpointmethodforwindloadandD-valuemethodforearthquakeload.Intheprocessofthegradualdesign,Iusethecomputerprogramcalled“PKPM〞toanalysismywork,comparedwiththeresultwhichiscalculatedbyhand.Keyword:ComplexBuildingarchitecturalconstructiondrawingdesign目錄摘要 IAbstract II1建筑設(shè)計 11.1建筑平面設(shè)計 11.2建筑立面設(shè)計 21.3建筑剖面設(shè)計 61.4建筑構(gòu)造及做法 81.5建筑設(shè)計綜述 92結(jié)構(gòu)選型及布置 102.1結(jié)構(gòu)的材料與尺寸 102.2計算簡圖 123荷載計算 153.1計算單元 153.2恒荷載計算 153.2活荷載計算 213.3地震作用計算 233.4風(fēng)荷載計算 384內(nèi)力計算 404.1恒載內(nèi)力 404.2活載內(nèi)力 614.3水平地震作用內(nèi)力 784.4風(fēng)荷載內(nèi)力計算 925內(nèi)力組合 1015.1結(jié)構(gòu)抗震等級確實定 1015.2內(nèi)力組合方式 1015.3內(nèi)力調(diào)整 1045.4求梁跨中彎矩 1165.5內(nèi)力組合 1195.6抗震設(shè)計 1275.7內(nèi)力局部調(diào)整 1365.8構(gòu)件各截面的內(nèi)力設(shè)計值 1396截面設(shè)計 1456.1梁截面設(shè)計 1456.2柱截面設(shè)計 1747樓蓋(屋蓋)設(shè)計 1927.1樓蓋板的設(shè)計 1927.2屋蓋板的設(shè)計 2048．樓梯設(shè)計 2108.1設(shè)計資料 2108.2梯段板設(shè)計 2118.3平臺板設(shè)計 2128.4平臺梁的設(shè)計 2139根底設(shè)計 2159.1工程地質(zhì)條件 2159.2承臺頂面荷載的計算 2159.3確定樁型及尺寸 2169.4樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計 2169.5樁身豎向承載力設(shè)計值 2189.6確定樁數(shù)，布置樁位，初選承臺尺寸 2199.7基樁承載力驗算 2209.8承臺驗算 2219.9根底梁的設(shè)計 22510電算 226致謝 239參考文獻 2401建筑設(shè)計根據(jù)老師提出的初步平面設(shè)計參數(shù)，完成從平面到空間的組合設(shè)計、立面造型設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計和施工圖設(shè)計。施工圖的內(nèi)容為各層平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯間和衛(wèi)生間等局部的大樣及其構(gòu)造詳圖。1.1建筑平面設(shè)計建筑平面設(shè)計主要應(yīng)考慮建筑物的功能要求，力求建筑物的美觀大方，同時兼顧結(jié)構(gòu)平面布置盡量規(guī)那么合理和抗震要求，以便于結(jié)構(gòu)設(shè)計。綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，初步擬定內(nèi)廊式平面框架形式。對于平面布置作如下幾點說明：1．本工程有商業(yè)和辦公兩種功能，一層出入口的設(shè)計應(yīng)注意人流的分散。在建筑布置中采用完全對稱的的形式，兩邊是辦公入口，中間為商場入口，這樣有利于引導(dǎo)人流，且外形較好；2．考慮到建筑物橫向?qū)挾容^小，采用橫向框架承重方案，主梁沿橫向布置，這樣有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度，而縱向框架一般按構(gòu)造要求布置較小的聯(lián)系梁，也有利于房屋室內(nèi)的采光與通風(fēng)。為了滿足下面商場的大跨度的功能要求，同時考慮結(jié)構(gòu)的受力合理性及柱網(wǎng)的經(jīng)濟尺寸，本設(shè)計柱網(wǎng)根本上采用柱網(wǎng)尺寸，局部地方采用柱網(wǎng)尺寸；3．走廊寬度根據(jù)本設(shè)計要求取軸線寬度，主要人流通道為位于大樓兩端的兩部電梯。為了滿足防火要求，除了在建筑兩端設(shè)置電梯，還分別各設(shè)置了一部消防樓梯，也可以協(xié)助電梯分散人流。在底層走廊的兩端設(shè)有側(cè)門，供緊急疏散用。一層和二層平面設(shè)計見下列圖1和圖2。1.2建筑立面設(shè)計結(jié)合平面設(shè)計中框架柱的布置，立面上主要采用橫向劃分，外墻〔包括玻璃幕墻〕將柱完全內(nèi)包。外觀上顯得平整，穩(wěn)重；同時，考慮到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，柱間多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節(jié)奏的虛實比照，顯得明快、活潑，同時也得到了良好的采光效果。圖1商場大門正中對稱設(shè)置，使整個建筑物顯得美觀大方，吸引人流。大門采用鋼化玻璃門，加上懸掛式輕鋼雨蓬的設(shè)置，起到了突出主要如口功能，也使整個大門顯得現(xiàn)代，富有商業(yè)氣息。在五層以上立面設(shè)置成品花崗石線條，使建筑物外表凹凸有致，富于變化，不至于立面呆板。圖2建筑正立面設(shè)計、背立面設(shè)計及側(cè)立面設(shè)計分別見圖3、圖4及圖5。圖3圖41.3建筑剖面設(shè)計建筑剖面設(shè)計見圖6。圖5圖61.4建筑構(gòu)造及做法表1-1建筑構(gòu)造統(tǒng)一做法名稱使用部位用料及做法說明屋面1：有保溫層不上人屋面樓梯間屋面高聚物改性瀝青卷材防水屋面，詳“屋〞屋面：有保溫層上人屋面除樓梯間以外的其他屋面高聚物改性瀝青防水屋面，詳“屋〞外墻：面磚外墻面詳立面面磚外墻面，詳“外墻〞外墻：涂料外墻面詳立面涂料外墻面，詳“外墻〞外墻：花崗石外墻面詳立面花崗石外墻面，詳“外墻〞內(nèi)墻：混合砂漿墻面加乳膠漆涂料除衛(wèi)生間外的所有內(nèi)墻混合砂漿墻面+乳膠漆涂料，詳“內(nèi)墻〞+“涂〞內(nèi)墻：釉面磚墻面衛(wèi)生間墻面白色釉面磚墻面，詳“內(nèi)墻〞頂棚：輕鋼龍骨石膏裝飾板吊頂一層商場輕鋼龍骨石膏裝飾板吊頂，詳“頂〞頂棚：混合砂漿頂棚加乳膠漆涂料除頂棚以外的其他頂棚混合砂漿頂棚+白色內(nèi)墻涂料，詳“頂〞+“涂〞樓面：陶瓷地磚樓面衛(wèi)生間樓面陶瓷地磚衛(wèi)生間樓面，詳“樓〞樓面：陶瓷地磚樓面除衛(wèi)生間外的所有樓面陶瓷地磚樓面，詳“樓〞地面：陶瓷地磚衛(wèi)生間地面衛(wèi)生間地面陶瓷地磚衛(wèi)生間地面，詳“地〞地面：陶瓷地磚地面除衛(wèi)生間外的所有地面陶瓷地磚地面，詳“地〞1.5建筑設(shè)計綜述本綜合樓總高超過，適用于?高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?〔〕?，F(xiàn)對照?建筑抗震設(shè)計標準?〔以下簡稱?抗震標準?〕與?高層建筑混凝土設(shè)計規(guī)程?〔以下簡稱?高規(guī)?〕，驗證其設(shè)計的合理性，并給出該建筑的一些總體信息：1.本綜合樓抗震設(shè)防烈度；2.本教綜合樓結(jié)構(gòu)總高〔從室外地坪至主要屋面高度，不包括頂層電梯檢修間〕，低于?高規(guī)?規(guī)定的最大適用高度；3.本綜合樓高寬比，低于?高規(guī)?規(guī)定的最大高寬比；4.本綜合樓平面上呈矩形，平面有關(guān)參數(shù)均符合?高規(guī)?條文；5.本綜合樓長邊，超過?高規(guī)?規(guī)定的框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距55m，應(yīng)該設(shè)置溫度縫與防震縫；但是鑒于現(xiàn)代施工方法的先進性，對溫度等因素的控制比擬有效〔如采用設(shè)置后澆帶、加強保溫隔熱措施、提高配筋率等方法〕，本綜合樓不設(shè)溫度縫與防震縫。6.本綜合樓結(jié)構(gòu)豎向布置比擬規(guī)那么，均勻，除頂層電梯檢修間外，無過大的外挑與內(nèi)收，符合?高規(guī)?與要求。7.本綜合樓根據(jù)?抗震標準?，屬丙類建筑；根據(jù)?抗震標準?，屬于三級框架。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取。2結(jié)構(gòu)選型及布置2.1結(jié)構(gòu)的材料與尺寸根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，本綜合樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，根底采用樁根底的形式.本次畢業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)計算要求手算一榀框架。針對本綜合樓的建筑施工圖紙，選擇第⑥軸橫向框架為手算對象。本計算書除特別說明外，所有計算、選型、材料、圖紙均為第⑥軸橫向框架數(shù)據(jù)。本綜合樓材料確定考慮到強柱弱梁，施工順序〔現(xiàn)場澆注混凝土?xí)r一般梁、板一起整澆，柱單獨澆注〕等因素，擬選構(gòu)件材料如下：1.柱：采用混凝土，主筋采用鋼筋，箍筋采用鋼筋；2.梁：采用混凝土，主筋采用鋼筋，箍筋采用鋼筋；3.板：采用混凝土，鋼筋采用；4.根底：采用混凝土，主筋采用鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用鋼筋。第⑥軸框架構(gòu)件尺寸確定1.梁：確定原那么：?高規(guī)?：“梁截面高度一般為其跨度的；梁截面寬度一般為其截面高度的。梁截面寬度不宜小于，梁截面高寬比不宜大于〞。第⑥軸框架每層有兩種跨度的梁，其軸線間距分別是和。根據(jù)以上原那么，兩梁截面高度取值范圍分別為：，。綜合撓度控制、荷載等原因，初選梁截面尺寸為：一層長跨梁：短跨梁：二—八層長跨梁：短跨梁：2.柱：確定原那么：?高規(guī)?：“矩形截面柱邊長，抗震設(shè)計時不宜小于，柱截面高寬比不宜大于〞；?高規(guī)?：“抗震設(shè)計時，鋼筋混凝土柱軸壓比不宜小于〞。根據(jù)軸壓比確定柱子截面尺寸：觀察第⑥軸橫向框架，Z－33〔中柱〕受荷面積，估計其柱底軸力為：軸壓比限值條件：〔2-1〕即：取考慮一層為商場,層高較高,一層柱子取3.板：中間層樓板多為雙向板，取板厚為其短跨的；中間板跨為，所以取中間層樓板厚度為。走廊樓板取為。2.2計算簡圖確定原那么?高層建筑結(jié)構(gòu)?〔呂西林主編，武漢理工大學(xué)出版社，P.51〕所述：“在結(jié)構(gòu)計算簡圖中，桿件用其軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離；框架的層高〔框架柱的長度〕即為相應(yīng)的建筑層高，而底層柱的長度應(yīng)從根底頂面算起。〞根據(jù)?建筑地基根底設(shè)計標準?GB50017-2002，對于天然地基或復(fù)合地基，根底埋深不宜小于房屋高度的，即，取根底埋深為，承臺厚度取為，初設(shè)根底頂面到室內(nèi)地面的距離為。得出底層柱高為：，其余柱子高度取層高為。計算簡圖見圖2-1。截面參數(shù)計算1．上層柱：〔2-2〕〔2-3〕2．一層柱：〔2-4〕〔2-5〕3．上層邊跨梁：〔2-6〕〔2-7〕4．上層中跨梁：〔2-8〕〔2-9〕5．一層邊跨梁：〔2-10〕〔2-11〕6．一層中跨梁：〔2-12〕〔2-13〕圖2-1第⑥軸框架計算簡圖3荷載計算3.1計算單元?、掭S線橫向框架進行計算，計算單元如圖3-1所示：圖3-1計算單元簡圖3.2恒荷載計算圖3-2計算單元簡圖在圖3-2中，表示了一層梁上所受的恒荷載。其中表示為房間，走道板傳給橫梁的梯形荷載與三角形荷載；表示為橫梁自重；表示邊縱梁和中縱梁直接傳給柱的恒荷載，其中包括縱梁自重，樓板重和女兒墻自重等重力荷載；表示梁、柱偏心以及上下柱截面不同產(chǎn)生的節(jié)點彎矩?！?〕屋面框架梁線荷載標準值有保溫層上人屋面120厚鋼筋混凝土板頂棚合計邊跨(AB,CD梁)框架梁自重:梁側(cè)粉刷:中跨(跨)框架梁自重:梁側(cè)粉刷:因此作用在頂層框架梁上的線荷載為:圖3-3頂層邊跨梁恒載圖圖3-4頂層中跨梁恒載圖〔2〕二—七層樓面框架梁線荷載標準值:陶瓷地磚樓面:120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板:頂棚:樓面恒荷載:邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷:邊跨填充墻自重:墻面粉刷:中跨梁及梁側(cè)粉刷:圖3-5中間層邊跨梁恒載圖圖3-6中間層中跨梁恒載圖〔3〕一層框架梁線荷載標準值邊跨(AB,CD梁)框架梁自重:梁側(cè)粉刷:中跨(跨)框架梁自重:梁側(cè)粉刷:邊跨填充墻自重:墻面粉刷:圖3-7一層邊跨梁恒載圖圖3-8一層中跨梁恒載圖〔4〕屋面框架節(jié)點集中荷載標準值邊柱聯(lián)系梁自重:粉刷:1.5m女兒墻自重:粉刷:聯(lián)系梁傳來屋面自重：中柱聯(lián)系梁自重：粉刷：聯(lián)系梁傳來屋面自重：頂層中結(jié)點集中荷載〔5〕二—七層樓面框架節(jié)點集中荷載標準值：邊柱聯(lián)系梁自重及粉刷：外墻：扣窗重：框架柱自重：粉刷：聯(lián)系梁傳來樓面自重：中間層邊節(jié)點集中荷載：中柱聯(lián)系梁自重及粉刷：內(nèi)縱墻自重：粉刷：扣門重：框架柱自重：粉刷：聯(lián)系梁傳來樓面自重：中間層中節(jié)點集中荷載：〔6〕一層樓面框架節(jié)點集中荷載標準值：邊柱聯(lián)系梁自重：粉刷：外墻：扣窗重：框架柱自重：粉刷：聯(lián)系梁傳來樓面自重：中間層邊節(jié)點集中荷載：中柱聯(lián)系梁自重：粉刷：內(nèi)縱墻自重：粉刷：扣門重：框架柱自重：粉刷：聯(lián)系梁傳來樓面自重：中間層中節(jié)點集中荷載：3.2活荷載計算計算活荷載時采用與恒荷載類似的方法，計算簡圖如圖3-1?！?〕屋面框架梁線荷載標準值〔2〕二—七層樓面框架梁線荷載標準值〔3〕一層框架梁線荷載標準值圖3-9邊梁活載圖圖3-10屋面邊梁活載圖圖3-11樓面邊梁活載圖〔4〕屋面框架節(jié)點集中荷載標準值聯(lián)系梁傳來屋面活荷載：聯(lián)系梁傳來屋面活荷載：頂層中結(jié)點集中荷載〔5〕二—七層樓面框架節(jié)點集中荷載標準值聯(lián)系梁傳來樓面活載：中間層邊節(jié)點集中荷載：聯(lián)系梁傳來樓面活載：中間層中節(jié)點集中荷載：〔6〕一層樓面框架節(jié)點集中荷載標準值聯(lián)系梁傳來樓面自重：中間層邊節(jié)點集中荷載：聯(lián)系梁傳來樓面自重：中間層中節(jié)點集中荷載：3.3地震作用計算房屋重力荷載代表值計算恒載＋0.5×活載〔3-1〕標準層恒荷載：外墻貼瓷磚重：外橫墻自重及內(nèi)粉刷：外縱墻自重及內(nèi)粉刷：內(nèi)墻自重及粉刷：框架柱自重及粉刷：橫向框架梁自重及粉刷：縱向框架梁自重及粉刷：樓面重：扣門：扣窗：衛(wèi)生間地面重量〔扣樓面自重〕：次梁自重：標準層恒荷載：標準層活荷載：標準層重力荷載代表值：八層恒荷載：外墻貼瓷磚重：外橫墻自重及內(nèi)粉刷：外縱墻自重及內(nèi)粉刷：內(nèi)墻自重及粉刷：框架柱自重及粉刷：橫向框架梁自重及粉刷：縱向框架梁自重及粉刷：屋面重：扣門：扣窗：扣樓面重：次梁自重：女兒墻自重及粉刷：八層恒荷載：標準層活荷載：標準層重力荷載代表值：九層恒荷載：外墻貼瓷磚重：外墻自重及內(nèi)粉刷：內(nèi)墻自重及粉刷：框架柱自重及粉刷：框架梁自重及粉刷：次梁自重：屋面自重：標準層恒荷載：標準層活荷載：標準層重力荷載代表值：一層恒荷載：外墻貼瓷磚重：外橫墻自重及內(nèi)粉刷：外縱墻自重及內(nèi)粉刷：內(nèi)墻自重及粉刷：框架柱自重及粉刷：橫向框架梁自重及粉刷：縱向框架梁自重及粉刷：樓面重：扣門：扣窗：衛(wèi)生間地面重量〔扣樓面自重〕：次梁自重：標準層恒荷載：標準層活荷載：標準層重力荷載代表值：表3-1重力荷載代表值的計算層次工程組合數(shù)值組合系數(shù)組合值重力荷載代表值塔樓活荷載0.5外墻自重及粉刷內(nèi)墻自重及粉刷框架柱自重及粉刷框架梁自重及粉刷次梁屋面自重活荷載0.5外墻自重及粉刷內(nèi)墻自重及粉刷框架柱自重及粉刷框架梁自重及粉刷次梁樓面及局部屋面自重女兒墻自重及粉刷扣門窗活荷載外墻自重及粉刷內(nèi)墻自重及粉刷框架柱自重及粉刷框架梁自重及粉刷續(xù)表3-1次梁樓面自重扣門窗活荷載0.5外墻自重及粉刷內(nèi)墻自重及粉刷框架柱自重及粉刷框架梁自重及粉刷次梁樓面自重扣門窗框架側(cè)移剛度的計算僅計算橫向框架的側(cè)移剛度。梁的線剛度，其中為混凝土彈性模量，為梁的計算跨度，為梁截面的慣性矩。對于中跨梁，,對于邊跨梁，。柱的線剛度，其中為混凝土彈性模量，為柱的計算高度，柱的側(cè)移剛度值按公式，其中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)。橫梁線剛度，見表3-2；柱的線剛度，見表3-3。表3-2橫梁線剛度類別層次邊橫梁走道梁邊橫梁走道梁表3-3柱的線剛度類別層次中柱邊柱中柱邊柱中框架柱側(cè)移剛度值的計算一層邊柱：二層邊柱：三層邊柱:一層中柱：二層中柱：三層中柱：4～8層的D值與3層相同。疊加得框架各層層間側(cè)移剛度，見表3-4。表3-4框架各層間側(cè)移剛度層次該框架為豎向規(guī)那么框架。水平抗震作用及地震剪力計算該建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為度，小于度，可只考慮水平地震作用。本場地為Ⅱ類場地，查表可得，水平地震系數(shù)，特征周期，本結(jié)構(gòu)高度不超過，質(zhì)量和剛度分布均勻，變形以剪切變形為主，故采用底部剪力法計算水平地震作用。1、橫向自振周期計算結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算見表3-5。表3-5結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次根據(jù)定點位移法，取，由于，故應(yīng)考慮頂部水平附加作用。頂部水平附加作用系數(shù)。頂部附加水平作用：各質(zhì)點水平地震作用計算公式：〔3-2〕水平地震作用下各樓層剪力計算表見表3-6。表3-6各質(zhì)點水平地震作用及剪力計算表層次()()〔〕()()塔樓∑注：為節(jié)點集中荷載，將地震作用標繪于計算簡圖上，如圖3-9圖3-12地震作用、水平地震作用下位移驗算1.水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和定點位移的計算公式為：，。橫向水平地震作用下的位移驗算見表3-7。由表3-7可知，最大彈性位移角發(fā)生載第三層，其值為，，滿足變形的要求。2.?抗震標準?規(guī)定：“抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求：〞取0.016。表3-7橫向水平地震作用下的位移驗算層次()()()()()953714487654321〔1〕滿足！〔2〕滿足！〔3〕滿足！〔4〕滿足！〔5〕滿足！〔6〕滿足！〔7〕滿足！〔8〕滿足！求橫向框架每層的剪力3.4風(fēng)荷載計算1.計算資料：根據(jù)任務(wù)書可知，綜合樓位于城市鬧區(qū)，屬類場地；根本風(fēng)壓。對于一般矩形建筑，風(fēng)載體型系數(shù)2.風(fēng)荷載標準值計算公式〔3-2〕根本風(fēng)壓，由于房屋總高為，風(fēng)振系數(shù)，且高寬比，因此只需要考慮第一振型得影響。風(fēng)壓：〔3-3〕折算成作用于第⑥軸橫向框架樓層的節(jié)點荷載：〔3-4〕分別取計算，然后將每一樓層勢力范圍內(nèi)的分布風(fēng)荷載合成集中力，作用在該層樓板處。設(shè)每層集中風(fēng)載值分別為，計算過程見表3-8。表3-8風(fēng)荷載標準值層次〔〕〔〕〔〕〔〕注:為按靜力等效原理將分布荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，分布見圖3-11。圖3-13風(fēng)荷載作用等效節(jié)點集中荷載〔單位kN〕

4內(nèi)力計算4.1恒載內(nèi)力梁、柱參數(shù)匯總根據(jù)截面參數(shù)計算，現(xiàn)將第⑥軸橫向框架梁、柱相關(guān)參數(shù)作一匯總：其中：第⑥軸橫向框架為中框架，考慮板對內(nèi)力計算的影響〔“T〞型截面〕，對梁的慣性矩進行折算，折算慣性矩。線剛度按下式計算：〔4-1〕列表計算梁相關(guān)參數(shù)，見圖4-1。同理，列表計算柱相關(guān)參數(shù),見圖4-2。彎矩計算利用分層法計算恒載作用下框架的彎矩。1.計算桿固端彎矩：將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原那么折算成均布荷載：梯形荷載折算公式：〔4-2〕其中：；〔4-3〕為梯形分布荷載的最大值。三角形荷載折算〔4-4〕其中：為三角形分布荷載的最大值。(1)頂層邊跨：(2)頂層中跨：表4-1第⑥軸框架梁幾何參數(shù)類別層次邊橫梁走道梁邊橫梁走道梁表4-2第⑨軸框架柱參數(shù)類別層次中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱(3)中間層邊跨：(4)中間層邊跨：(5)頂層邊跨：(6)頂層中跨：由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩：兩段固支：其中與意義見下列圖4-1：一端固支，一端滑動固支：，其中與意義見下列圖圖4-1固端彎矩示意圖圖4-2固端彎矩示意圖2.分配系數(shù)：經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)第⑨軸橫向框架為對稱結(jié)構(gòu)，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結(jié)構(gòu)計算；要注意到，接頭處簡化為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數(shù)有所不同。分配系數(shù)計算公式：〔4-5〕其中：為轉(zhuǎn)動剛度，兩端固支桿，一端固支，一端滑動固支桿,n為該節(jié)點所連接的桿件數(shù)。3.利用分層法計算框架桿端彎矩。(1)頂層①求桿端彎矩②求分配系數(shù)彎矩分配法計算過程如圖4-3所示，計算所得的結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖4-4所示。圖4-3頂層彎矩分配法計算過程圖4-4頂層分層法彎矩計算結(jié)果(2)中間層①求桿端彎矩②求分配系數(shù)彎矩分配法計算過程如圖4-5所示，計算所得的結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖4-6所示。(3)不平衡力矩的二次分配頂層、七層、三~六層的不平衡彎矩的分配分別見圖4-7、圖4-8及圖4-9。(4)把梁上均布與梯形荷載換算成集中力，求梁端圖4-5中間層彎矩分配法計算過程圖4-6中間層分層法彎矩計算結(jié)果①八層：②二—七層：③一層：圖4-7頂層不平衡力矩分配圖4-8七層不平衡力矩分配圖4-9三-六層不平衡力矩分配注：圖中單線條表示不平衡彎矩分配值，雙線條表示最終桿端彎矩。分別取各個梁作為隔離體，分別對兩段取矩，列出力矩平衡方程，便可得該梁端剪力。計算簡圖如圖：圖4-10剪力計算簡圖④求八層梁端剪力：邊跨：中跨：⑤求七層梁端剪力：邊跨：中跨：⑥求二—六層梁端剪力：〔先假設(shè)二層彎矩同三層〕邊跨：中跨：〔5〕計算由于上下柱子截面不同而造成的底層柱子所受到的節(jié)點彎矩計算底層柱頂受到的軸力〔包括節(jié)點力和梁端剪力產(chǎn)生的豎向力〕〔6〕底層彎矩①求桿端彎矩②求分配系數(shù)彎矩分配法計算過程如圖4-11所示，計算所得的結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖4-12所示?！?〕一層與二層的不平衡彎矩的分配二層和一層的不平衡彎矩分配分別見圖4-13和圖4-14。4.剪力計算〔1〕二層和底層剪力計算由于三至八層的剪力前面已經(jīng)計算，現(xiàn)在只計算一和二層的剪力。計算簡圖見圖4-1。圖4-11底層彎矩分配法計算過程圖4-12底層分層法彎矩計算結(jié)果圖4.13二層不平衡力矩分配圖4.14一層不平衡力矩分配①求二層梁端剪力：邊跨：中跨：②求一層梁端剪力：邊跨：圖4-15恒載作用下彎矩圖中跨：按以上方法，將第⑨軸橫向框架各個桿件桿端剪力計算出來，見表4-3?！?〕求柱子剪力柱的兩端彎矩，且柱高范圍內(nèi)無其他橫向力?？梢愿鶕?jù)以下公式計算柱的桿端剪力：〔4-6〕5.軸力計算根據(jù)配筋計算需要，只需求出柱的軸力即可，而不需求出梁軸力。〔1〕計算方法柱軸力＝柱頂集中力〔包括柱自重〕＋梁端剪力〔4-7〕以八層中柱為例，具體計算如下：根據(jù)第三章第二節(jié)所述，柱頂集中力；根據(jù)第四章第一節(jié)所述，柱兩端受梁剪力分別為：，。由此，柱頂軸力柱底軸力表4-3恒載作用下軸線處梁端彎矩和剪力層次梁類型梁端彎矩梁端剪力左右左右邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨表4-4恒載作用下軸線處柱端剪力與彎矩層數(shù)截面類型結(jié)構(gòu)層高柱端彎矩柱端剪力上下上下邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱〔2〕軸力計算其余柱軸力依次計算，列表如下：表4-5恒載作用下柱中軸力層數(shù)截面類型柱頂集中力鄰梁剪力柱中軸力左梁右梁頂面底面邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱圖4-16恒載剪力圖注：梁柱剪力以使其順時針轉(zhuǎn)為正，在圖中正剪力畫在構(gòu)件上部或者左部。圖4-17恒載軸力圖注：柱子軸力以壓為正，畫在柱子左邊，反之為負，畫在右邊。4.2活載內(nèi)力彎矩計算利用分層法計算活載作用下框架的彎矩。1.計算桿固端彎矩：將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原那么折算成均布荷載，見公式4-2、公式4-3和公式4-4?！?〕底層邊跨：〔2〕底層中跨：〔3〕中間層邊跨：〔4〕中間層中跨：〔5〕頂層邊跨：〔6〕頂層中跨：求各桿固端彎矩的計算簡圖見圖4-1和圖4-2。2.分配系數(shù)求分配系數(shù)見公式4-5。3.利用分層法計算框架桿端彎矩〔1〕頂層①求桿端彎矩②求分配系數(shù)彎矩分配法計算過程和所得的結(jié)構(gòu)彎矩圖分別見圖4-18和圖4-19。圖4-18頂層彎矩分配法計算過程圖4-19頂層分層法彎矩計算結(jié)果〔2〕中間層①求桿端彎矩②求分配系數(shù)彎矩分配法計算過程如圖4-20所示，計算所得的結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖4-21所示?！?〕不平衡力矩的二次分配頂層、七層和三~六層的不平衡彎矩分配見圖4-22、圖4-23和圖4-24?！?〕把梁上均布與梯形荷載換算成集中力，求梁端剪力。①八層：②二—七層：③一層：分別取各個梁作為隔離體，分別對兩段取矩，列出力矩平衡方程，便可得該梁端剪力。計算簡圖如圖4-10。④求八層梁端剪力：邊跨：中跨：⑤求七層梁端剪力：邊跨：中跨：圖4-20中間層彎矩分配法計算過程圖4-21中間層分層法彎矩計算結(jié)果圖4-22頂層不平衡力矩分配⑥求二—六層梁端剪力：〔先假設(shè)二層彎矩同三層〕邊跨：中跨：圖4-23七層不平衡力矩分配圖4-24三-六層不平衡力矩分配〔5〕計算由于上下柱子截面不同而造成的底層柱子所受到的節(jié)點彎矩計算底層柱頂受到的軸力〔包括節(jié)點力和梁端剪力產(chǎn)生的豎向力〕〔6〕底層彎矩①求桿端彎矩②求分配系數(shù)底層彎矩分配法計算過程如圖4-25所示，計算所得的結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖4-26所示?！?〕一層與二層的不平衡彎矩的分配二層與一層的不平衡彎矩分配分別見圖4-27和圖4-28。圖4-25底層彎矩分配法計算過程4．剪力計算〔1〕二層和底層剪力計算由于三至八層的剪力前面已經(jīng)計算，現(xiàn)在只計算一和二層的剪力。計算簡圖見圖4-10。圖4-26底層分層法彎矩計算結(jié)果①求二層梁端剪力：邊跨：中跨：②求一層梁端剪力：邊跨：圖4-27二層不平衡力矩分配圖4-28一層不平衡力矩分配表4-6活載作用下軸線處梁端彎矩和剪力層次梁類型梁端彎矩梁端剪力左右左右邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨邊跨中跨中跨：按以上方法，將第⑥軸橫向框架各個桿件桿端剪力計算出來，見表4-6?！?〕求柱子剪力求柱子剪力見公式4-6，計算結(jié)果見表4-7。表4-7活載作用下軸線處柱端剪力與彎矩層數(shù)截面類型結(jié)構(gòu)層高柱端彎矩柱端剪力上下上下邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱5．軸力計算〔1〕計算方法柱軸力＝柱頂集中力＋梁端剪力〔4-8〕以八層中柱為例，具體計算如下：根據(jù)第三章第二節(jié)所述，柱頂集中力；根據(jù)第四章第一節(jié)所述，柱兩端受梁剪力分別為：。由此，柱中軸力其余柱軸力依次計算，列表如下：表4-8活載作用下柱中軸力層數(shù)截面類型柱頂集中力鄰梁剪力柱中軸力左梁右梁頂面底面邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱圖4-29活載作用下彎矩圖圖4-29活載剪力圖注：梁柱剪力以使其順時針轉(zhuǎn)為正，在圖中正剪力畫在構(gòu)件上部或者左部。圖4-30活載軸力圖注：柱子軸力以壓為正，畫在柱子左邊，反之為負，畫在右邊。4.3水平地震作用內(nèi)力1.層間剪力計算由于在表中已經(jīng)計算了每一樓層的層間剪力，現(xiàn)在近似地計算每一橫向框架每層的剪力：2.計算原那么利用D值法計算水平荷載作用下框架的彎矩。其中：〔4-9〕反映了梁柱線剛度比值對抗側(cè)剛度的影響?？砂幢?-9計算。根據(jù)各柱D值，將該層剪力分配至各個柱的反彎點處，其中反彎點處無彎矩，僅有剪力，由此便可利用求得的剪力與反彎點高度求出柱端彎矩；然后利用節(jié)點平衡，按梁抗彎剛度求出各個梁端彎矩；最后，利用求得的彎矩，可解出剪、軸力。以下分別以底層梁柱，中間層梁柱，頂層梁柱為例，計算其彎矩：3.底層梁柱受地震作用內(nèi)力計算〔1〕計算各個柱分配剪力①底層四柱D值分別為：底層邊柱〔A、D軸柱〕：底層中柱〔B、C軸柱〕：②依照D值將層間剪力分配給各柱：底層邊柱：底層中柱：表4-9D值法樓層簡圖Kα一般層底層〔2〕反彎點高度〔4-10〕其中：為標準反彎點高度，其值與結(jié)構(gòu)總層數(shù)，該柱所在層次、框架梁柱線剛度比及側(cè)向荷載形式有關(guān)；表示上下橫梁線剛度比對反彎點高度的影響；與表示層高變化對反彎點的影響，以上系數(shù)均可查表；針對第⑥軸橫向框架底層梁柱而言，不考慮和的影響；由于上層層高變小，反彎點下移增量為，所以，底層邊柱反彎點距柱底為：距柱頂為：同理可得出底層中柱反彎點距柱底為距柱頂為：〔3〕柱端彎矩計算對柱頂、柱底取矩，由此可知柱頂、柱底彎矩為〔使柱邊順時針受拉為正〕；邊柱：中柱：〔4〕梁端彎矩計算：以底層邊跨梁為例，計算其梁端彎矩，取左、右端節(jié)點為隔離體如下列圖所示：①左端彎矩見圖4-31a，列平衡方程：，可解得：②右端彎矩見圖4-31b，列平衡方程：，可解得：左右梁按線剛度分配：由此，可將各個梁的梁端彎矩求出，見表4-12圖4-31節(jié)點平衡圖4.中間層梁柱受地震作用內(nèi)力計算〔以五層為例進行計算〕：〔1〕計算各個柱分配剪力①五層四柱D值分別為：底層邊柱〔A、D軸柱〕：底層中柱〔B、C軸柱〕：②依照D值將層間剪力分配給各柱：五層邊柱：五層中柱：〔2〕反彎點高度計算反彎點的高度見公式4-1。針對第⑥軸橫向框架五層梁