論文題目湖南安化某小區(qū)6#樓住宅樓設(shè)計(jì)目錄8421摘要 813844第一章設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求 1069101.1設(shè)計(jì)原始資料 1048181.2建筑設(shè)計(jì)要求 10286841.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 108428第二章建筑設(shè)計(jì)說明 11124332.1建筑平面設(shè)計(jì) 11263722.2剖面設(shè)計(jì) 1128410第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 137303.1結(jié)構(gòu)方案的選擇及結(jié)構(gòu)布置 1331463第四章側(cè)移線剛度計(jì)算 154841第五章恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 16145515.1框架恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 17291475.2框架梁恒載作用下線荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算 18103205.3框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算 21313915.4恒載作用下框架梁的內(nèi)力計(jì)算………….225146第六章活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 235476.1框架梁活恒載作用下線荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算 2414166.2活荷載作用下框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算 25235616.3活載作用下框架梁的內(nèi)力計(jì)算 276889第七章風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 34106987.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 3488527.2風(fēng)載作用下抗側(cè)移剛度D的計(jì)算： 34287077.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 3610021第八章地震荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 4032678.1重力荷載代表值計(jì)算 40161098.2橫向框架自振周期計(jì)算 41139708.3橫向水平地震作用計(jì)算 42162948.4水平地震作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 4417677第九章內(nèi)力組合 48166089.1橫向框架梁的內(nèi)力組合 5080649.2豎向框架柱的內(nèi)力組合 5527336第十章截面設(shè)計(jì) 583153310.1設(shè)計(jì)內(nèi)力 581541310.2梁截面設(shè)計(jì) 58195810.3框架柱截面設(shè)計(jì) 602598第十一章基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 6225307第十二章板的設(shè)計(jì) 6719471第十三章樓梯設(shè)計(jì) 7215018結(jié)論 779125謝辭 7828668參考文獻(xiàn)………………………. 79摘要本工程是廣西賀州某中學(xué)2＃教學(xué)大樓設(shè)計(jì)，為混凝土框架體系。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中主要是對建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分進(jìn)行的。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又分為手算及電算兩部分，其中建筑部分主要是對建筑功能進(jìn)行分區(qū)，進(jìn)一步確定建筑物的平面、立面以及剖面。而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，主要是進(jìn)行梁柱的截面設(shè)計(jì)和整個(gè)建筑物的抗震設(shè)計(jì)。手算部分的具體內(nèi)容是對選定的一榀橫向框架進(jìn)行框架的結(jié)構(gòu)梁柱進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在確定計(jì)算簡圖的基礎(chǔ)上，通過對水平荷載和豎向荷載的統(tǒng)計(jì)計(jì)算組合出梁柱的最不利內(nèi)力組合，并以此為設(shè)計(jì)依據(jù)來確定梁柱的截面尺寸和所需鋼筋的面積。除對梁柱進(jìn)行設(shè)計(jì)外，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，還需要設(shè)計(jì)一部樓梯,基礎(chǔ)和現(xiàn)澆板。而電算部分則主要是應(yīng)用PKPM先進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的建模和荷載輸入，得到電算的結(jié)果并分析其合理性，然后繪制梁板柱結(jié)構(gòu)施工圖，最后，還應(yīng)對比手算和電算的結(jié)果并進(jìn)行分析其產(chǎn)生差異的原因。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載計(jì)算建立模型計(jì)算配筋結(jié)構(gòu)驗(yàn)算前言本設(shè)計(jì)是廣西賀州某中學(xué)2＃教學(xué)大樓設(shè)計(jì)。該大樓層數(shù)為4層，主框架高度為18m，結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。通過這次設(shè)計(jì)要達(dá)到以下目的：首先，該建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以鞏固自己在大學(xué)里所學(xué)過的相關(guān)課程，如《房屋建筑學(xué)》、《基礎(chǔ)工程》、《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《建筑結(jié)構(gòu)選型》、《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震》等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)課程內(nèi)容，并可以系統(tǒng)的將大學(xué)四年所學(xué)的知識聯(lián)系在一起，做到理論聯(lián)系實(shí)際,并掌握建筑工程設(shè)計(jì)的步驟和方法。其次，使自己熟悉建筑工程建設(shè)的各項(xiàng)法規(guī)與規(guī)程，了解建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和環(huán)節(jié)；熟悉房屋的建筑結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算及主要建筑結(jié)構(gòu)施工圖繪制的全過程；通過繪制施工圖,編制計(jì)算書可以強(qiáng)化自己繪圖和使用專業(yè)軟件進(jìn)行分析計(jì)算的能力。最后，畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)自己綜合應(yīng)用所學(xué)知識和技能，解決（實(shí)際）工程問題和進(jìn)行創(chuàng)造性工作的基本技能；培養(yǎng)自己獨(dú)立工作和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；培養(yǎng)實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、勇于創(chuàng)新的作風(fēng)；從而具備工程技術(shù)人員應(yīng)有的基本技能和素質(zhì)；是對自己學(xué)習(xí)成果的一次全面考驗(yàn)。由于框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，工作中接觸到框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是自己必須面對的。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以提高我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，使我們具有獨(dú)立解決建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工實(shí)際問題的技能，掌握土建設(shè)計(jì)和施工的全過程，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對大學(xué)期間所學(xué)的知識做一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)和應(yīng)用，在熟悉任務(wù)書的基礎(chǔ)上參觀、比較同類建筑，查閱、搜集有關(guān)設(shè)計(jì)資料使我所學(xué)的知識得以綜合應(yīng)用，提高綜合知識的應(yīng)用能力，對所學(xué)過的知識得有個(gè)系統(tǒng)的深化。并培養(yǎng)我獨(dú)立解決建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟，及掌握建筑施工圖結(jié)構(gòu)施工圖繪制的方法，為今后的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。第一章設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求1.1設(shè)計(jì)原始資料1.1.1工程概況該工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積7268.0㎡，建筑物共四層，底層層高4.5m，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.50m，頂層層高4.50m，總高度18m，室內(nèi)外高差0.450m該教學(xué)樓擁有教室、辦公室、休息室、閱覽室等。樓內(nèi)設(shè)有3個(gè)樓梯，樓梯的布置均符合消防、抗震的要求。1.1.2設(shè)計(jì)條件該工程重要性等級為四級，本地區(qū)極端最高氣溫39℃，極端最低氣溫-2℃。年降雨量1450mm，平均相對濕度75%。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。擬建場地內(nèi)無地表水系分布。1.抗震設(shè)防烈度：7度設(shè)防，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g；2.基本風(fēng)壓：0.35KN/m2，B類粗糙度；3.雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.30KN/m2；4.結(jié)構(gòu)體系：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；5.工程地質(zhì)條件：擬建場地地形平坦，地層分布較為規(guī)律，地基承載力按230KN/m2計(jì)。1.2建筑設(shè)計(jì)要求1.2.1基本要求：建筑需滿足功能要求，根據(jù)已有的設(shè)計(jì)規(guī)范，滿足房間采光、通風(fēng)良好，備個(gè)功能區(qū)聯(lián)系方便，不相互干擾；立面設(shè)計(jì)美觀大方，有一定的特色，并繪制建筑施工圖。1.2.2規(guī)定繪制的建筑施工圖為：具體詳任務(wù)書要求。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.3.1基本要求：在建筑方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，正確選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)布置，掌握多層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法和基本構(gòu)造要求，繪制結(jié)構(gòu)施工圖及詳圖。1.3.2規(guī)定繪制的結(jié)構(gòu)施工圖為：具體詳任務(wù)書要求。1.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書內(nèi)容：說明結(jié)構(gòu)方案如何確定的，材料選擇。列出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過程中采用的計(jì)算方法、計(jì)算假定、計(jì)算原則、計(jì)算簡圖、荷載統(tǒng)計(jì)，內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合及計(jì)算配筋結(jié)果。第二章建筑設(shè)計(jì)說明2.1建筑平面設(shè)計(jì)2.1.1建筑平面布置1.建筑結(jié)構(gòu)方案：對于建筑物的土質(zhì)和所在地區(qū)的抗震等要求，選擇框架結(jié)構(gòu)和獨(dú)立基礎(chǔ)，具體見結(jié)構(gòu)施工圖。2.平面組合：對于一棟建筑來說，首先要保證其用途，并且符合經(jīng)濟(jì)合理的要求，在平面布置上符合多層抗震和消防的要求。在消防方面，樓梯的布置和走廊的長度、寬度均已符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。3.交通組織及防火疏散設(shè)計(jì)：在垂直交通方面，在適合的位置都已設(shè)置了樓梯。考慮到防火疏散的要求以及結(jié)構(gòu)上布置的需要，本建筑物的走廊適當(dāng)?shù)姆艑挕?.采光通風(fēng)：根據(jù)該建筑物的性質(zhì)，將窗臺(tái)安排到離地面900mm的高度，以保證其有足夠的采光和通風(fēng)。5.保溫需求，考慮到本地氣候條件，應(yīng)采取一定的保溫措施，本工程中主要從內(nèi)外墻面和門窗做法及材料選擇上來滿足保溫需求。2.1.2柱網(wǎng)布置（柱網(wǎng)布置參考結(jié)構(gòu)施工圖）2.2剖面設(shè)計(jì)2.2.1房間各部分高度1.層高：底層層高4.5m；標(biāo)準(zhǔn)層層高4.50m；頂層層高4.50m。2.室內(nèi)外高差：0.45m。2.2.2屋面構(gòu)造說明（從上到下）屋面采用高聚物改性瀝青卷材防水屋面（05ZJ001屋7）總厚度221mm。2.2.3樓面構(gòu)造說明（從上到下）一般房間樓面采用多層實(shí)木復(fù)合地板樓面（05ZJ001樓19）總厚度為36mm，120厚鋼筋混凝土樓面，20厚混合砂漿抹底；衛(wèi)生間樓面采用陶瓷地磚衛(wèi)生間樓面（05ZJ001樓33）總厚度為95mm，120厚鋼筋混凝土樓面，20厚混合砂漿抹底；走道，辦公和公共房間樓面采用大理石樓面（05ZJ001樓11），總厚度為50mm，120厚鋼筋混凝土樓面，20厚混合砂漿抹底。2.2.4地面構(gòu)造說明（從上到下）一般采用大理石地面（05ZJ001地20）總厚度為130；衛(wèi)生間采用水磨石衛(wèi)生間地面（05ZJ001地52），總厚度170mm。2.2.5吊頂做法說明吊頂采用輕鋼龍骨紙面石膏板平貼鋁塑板吊頂（05ZJ001頂13），總厚度為74mm。2.2.6墻體構(gòu)造說明1.外墻面外墻面采用塑料聚苯板保溫外墻面（05ZJ001外墻26）a）15厚1：3水泥砂漿（240多孔粘土磚）；b)10厚粘結(jié)劑刮于墻背面；c)30后聚苯板加壓黏牢，板面清理平整；d)1.5聚合物抹面膠漿粘貼加強(qiáng)型耐堿玻璃纖維網(wǎng)布于加強(qiáng)的部位；e)3~5厚聚合物抹面膠漿粘貼耐堿玻璃纖維網(wǎng)布貼滿，并用抹刀將耐堿玻璃纖維網(wǎng)布壓入抹面膠漿中；f)基層整修平衡，刮膩?zhàn)?；g)噴涂一底二涂高彈丙烯酸涂料；總厚度為300mm。2.內(nèi)墻面一般內(nèi)墻面采用水泥珍珠巖保溫砂漿墻面（05ZJ001內(nèi)墻19）a)10厚1：8水泥膨脹珍珠巖；b)12厚1：8水泥膨脹珍珠巖；c)5厚1：0.5：3水泥石灰砂漿；d)4、240厚墻體層（采用多空粘土磚）；總厚度為300mm。衛(wèi)生間隔墻采用玻璃纖維增強(qiáng)水泥空心條板隔墻（05ZJ001內(nèi)墻41），總厚度為120mm。第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1結(jié)構(gòu)方案的選擇及結(jié)構(gòu)布置3.1.1結(jié)構(gòu)方案的確定考慮到現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，能夠獲得較大的使用空間，建筑立面也比較容易處理，可以適應(yīng)不同房屋造型，故本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。3.1.2基礎(chǔ)類型的確定根據(jù)施工場地、地基條件、場地周圍的環(huán)境條件，選擇柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。3.1.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸和材料的選擇1.基礎(chǔ)頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定根據(jù)地質(zhì)資料分析，取基礎(chǔ)底標(biāo)高為-1.60m?；A(chǔ)頂面距離室外設(shè)計(jì)地面為-1.0m。2.樓板厚度的確定根據(jù)平面布置，雙向板的最大跨度為7500m，按剛度條件，板厚為l/50=7500/50=150mm；按構(gòu)造要求，現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板的厚度為80mm≦h≦160mm；綜合活荷載折減等相關(guān)情況考慮，取板厚h=120mm.3.次梁截面尺寸確定根據(jù)平面布置，次梁的最大跨度為7500mm，次梁高h(yuǎn)=(1/18—1/12)l=(1/18—1/12)7500=468.75mm—625.00mm，取h=600mm；次梁寬b=(1/3—1/2)h=(1/3—1/2)600=200.00mm—300mm，取b=250mm4.主梁截面尺寸確定根據(jù)平面布置，主梁的最大跨度為7500mm主梁高h(yuǎn)=(1/12—1/8l=(1/12—1/8)7500=535.71mm—750mm，取h=700mm；主梁寬b=(1/3—1/2)h=(1/3—1/2)700=233.33mm—350mm，取b=250mm5.框架柱截面尺寸確定對于多層框架，無論從受力的角度，還是柱的凈高而言，都以底層最為不利。底層層高H=5.50m。柱截面高度取h=(1/15—1/20)H=(1/15—1/20)5500=366.67mm—275mm。又對于抗震設(shè)防烈度為7度，房屋高度為18m<30m，即抗震等級為四級的框架結(jié)構(gòu)，為保證柱有足夠的延性，需要限制柱的軸壓比，柱截面面積應(yīng)滿足下式：,其中：對于邊柱：N=1.25×(9.00×3.75×14×1000×4)=2362500N，A≧2362500/14.3=165210mm2取bc=600mm，hc=600mm,則A=360000mm2≧165210mm2對于中柱：N=1.25×(9.00×5.25×14×1000×4)=3307500N,A≧3307500/14.3=231294mm2取bc=600mm，hc=600mm,則A=360000mm2≧231294mm2綜合考慮，為方便計(jì)算及施工，統(tǒng)一取bc=600mm，hc=600mm,6.材料選擇a)混凝土強(qiáng)度等級：除基礎(chǔ)墊層混凝土選用C15，基礎(chǔ)及基礎(chǔ)以上各層混凝土均選用C30。b)鋼筋級別：框架梁、柱，板等主要構(gòu)件的縱向受力鋼筋選擇HRB400級鋼筋；構(gòu)造鋼筋、箍筋均選用HPB300。7.框架計(jì)算簡圖選取結(jié)構(gòu)平面布置圖中第6軸線處框架KJ6作具體計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從室內(nèi)地坪以下1m標(biāo)高處算至二樓樓面，其它各層柱高均取本層樓面標(biāo)高算至上一層樓面。結(jié)合已經(jīng)確定的梁柱截面尺寸，框架計(jì)算簡圖如下圖：第四章側(cè)移線剛度計(jì)算基礎(chǔ)底面標(biāo)高為-1.600，大部分獨(dú)立基礎(chǔ)高度為600mm,考慮到室內(nèi)地坪與基礎(chǔ)頂面之間的距離較大，實(shí)際計(jì)算時(shí)，為計(jì)算簡便故首層框架柱結(jié)構(gòu)高度在原層高基礎(chǔ)上只往下增加1.0m的計(jì)算長度來作為首層柱的結(jié)構(gòu)計(jì)算長度，其它樓層計(jì)算高度為樓層層高；框架梁線剛度計(jì)算：梁的混凝土強(qiáng)度等級為C30，Ec=3.0×107kN/㎡在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆板的樓面，板可以作為梁的有效翼緣，這樣就增大了梁的有效剛度，有助于減少框架的水平側(cè)移。為考慮這一有利因素，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的中框架梁取I=2.0I0（I0為梁的截面慣性矩）。橫梁線剛度，柱線剛度計(jì)算結(jié)果如下表：框架橫梁線剛度類別層次b

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/mm4EcI0/l/N·mm1.5EcI0/l

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/N·mm第一跨橫梁125070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010225070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010325070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010425070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010第二跨橫梁125040030001.33×1091.33×10102.00×10102.67×1010225040030001.33×1091.33×10102.00×10102.67×1010325040030001.33×1091.33×10102.00×10102.67×1010425040030001.33×1091.33×10102.00×10102.67×1010第三跨橫梁125070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010225070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010325070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010425070075007.15×1092.86×10104.29×10105.72×1010框架柱線剛度層次hc

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/mm4EcIc/hc

/N·mm15500300006006001.08×10105.89×101024500300006006001.08×10107.20×101034500300006006001.08×10107.20×101044500300006006001.08×10107.20×1010第五章恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算5.1框架恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算5.1.1板面恒荷載（面荷載）計(jì)算取6軸橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為9.00m，即一個(gè)柱距寬。1.屋面恒荷載：高聚物改性瀝青卷材防水屋面（總厚度221mm）2.79K/㎡120厚鋼筋混凝土屋面板25×0.12=3.00KN/㎡20厚混合砂漿抹底17×0.02=0.34KN/㎡合計(jì)6.13KN/㎡取值：6.50KN/㎡2.樓面荷載a)一般房間樓面一般房間樓面采用多層實(shí)木復(fù)合地板樓面（總厚度為36mm）0.86KN/㎡120厚鋼筋混凝土樓面板25×0.12=3.00KN/㎡20厚混合砂漿抹底17×0.02=0.34KN/㎡合計(jì)4.2KN/㎡取值4.5KN/㎡b)衛(wèi)生間樓面衛(wèi)生間樓面采用陶瓷地磚衛(wèi)生間樓面（總厚度為95mm）2.51KN/㎡120厚鋼筋混凝土樓面板25×0.12=3.00KN/㎡20厚混合砂漿抹底17×0.02=0.34KN/㎡合計(jì)5.85KN/㎡取值6.0KN/㎡c)走道和公共房間樓面走道和公共房間樓面采用大理石樓面（總厚度為50mm）1.41KN/㎡120厚鋼筋混凝土屋面板25×0.12=3.00KN/㎡20厚混合砂漿抹底17×0.02=0.34KN/㎡合計(jì)4.75KN/㎡取值4.5KN/㎡（為了方便計(jì)算，與普通樓面取相同的面荷載）5.1.2梁柱自重1.第一跨主梁（250×700）自重：0.25×（0.7-0.12）×25×1.05=4.6KN/m(1.05.表示考慮到梁、柱的粉刷層重力荷載的影響，而對其設(shè)置的增大系數(shù)。)2.第二跨主梁（250×400）自重0.25×（0.4-0.12）×25×1.05=2.6KN/m3.第三跨主梁（250×700）自重0.25×（0.7-0.12）×25×1.05=4.6KN/m4.主次梁（250×600）自重0.25×（0.6-0.12）×25×1.05=3.9KN/m5.縱向框架梁（300×800）自重：0.3×（0.8-0.12）×25×1.05=6.3KN/m（以上計(jì)算僅表示第一層的主梁，次梁的帶粉刷層的重力荷載；其它樓層的梁的截面尺寸因與該樓層相同，受篇幅所限，此處計(jì)算從略。)5.1.3墻體荷載外墻體為240mm厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚(0.5kN/m2)，內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位面積重力荷載為：0.5+8×0.24+17×0.02＝2.76kN/m2內(nèi)墻面為240mm厚粘土空心磚，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：8×0.24+17×0.02×2＝2.6kN/m2根據(jù)以上墻體面荷載可以求出各個(gè)樓層墻體的自重線荷載：1.底層外墻自重線荷載2.7×（5.5-0.5）=13.80KN/m底層內(nèi)墻自重線荷載2.6×（5.5-0.5）=13.00KN/m2.二層外墻自重線荷載2.76×（4.5-0.5）=11.04KN/m二層內(nèi)墻自重線荷載2.6×（4.5-0.5）=10.40KN/m3.三層外墻自重線荷載2.76×（4.5-0.5）=11.04KN/m三層內(nèi)墻自重線荷載2.6×（4.5-0.5）=10.40KN/m4.屋頂層外墻自重線荷載2.76×（4.5-0.5）=11.04KN/m屋頂層內(nèi)墻自重線荷載2.6×（4.5-0.5）=10.40KN/m5.2框架梁恒載作用下線荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算恒載作用下，梁上線荷載由三部分組成，一是梁上墻體自重荷載，二是梁自重荷載，三是板傳荷載（分三角形和梯形板傳荷載），當(dāng)有次梁直接作用在主梁上時(shí)，還需計(jì)算由次梁傳來的集中荷載。下面將分部按具體情況對各層梁的恒荷載進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。其中，梯形面荷載傳到主梁上的等效均布荷載如下圖：計(jì)算梯形面荷載時(shí)，q=(1-2а2+3а3)q,計(jì)算三角形面荷載時(shí)，q=5/8q,1.屋面框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×6.50×2.25（1-2×0.302+3×0.303）=26.35KN/m合計(jì)30.95KN/mb）第二跨橫梁線荷載q1橫梁自重2.6KN/mq2(板傳荷載，三角形)2×6.5×2.25×5/8=18.28KN/m合計(jì)20.91KN/mc）第三跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×6.50×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=26.35KN/m合計(jì)30.9KN/m2.3層框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×4.5×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=18.25KN/mq3梁上墻體荷載11.04KN/m合計(jì)33.24KN/mb）第二跨橫梁線荷載q1橫梁自重2.6KN/mq2(板傳荷載，三角形)2×4.5×2.25×5/8=12.66KN/mq3梁上墻體荷載10.40KN/m合計(jì)25.68KN/mc）第三跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×4.5×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=18.25KN/mq3梁上墻體荷載11.04KN/m合計(jì)33.9KN/m3.2層框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×4.5×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=18.25KN/mq3梁上墻體荷載11.04KN/m合計(jì)33.24KN/mb）第二跨橫梁線荷載q1橫梁自重2.6KN/mq2(板傳荷載，三角形)2×4.5×2.25×5/8=12.66KN/mq3梁上墻體荷載10.40KN/m合計(jì)25.68KN/mc）第三跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×4.5×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=18.25KN/mq3梁上墻體荷載11.04KN/m合計(jì)33.9KN/m4.1層框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×4.5×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=18.25KN/mq3梁上墻體荷載13.80KN/m合計(jì)35.84KN/mb）第二跨橫梁線荷載q1橫梁自重2.6KN/mq2(板傳荷載，三角形)2×4.5×2.25×5/8=12.66KN/mq3梁上墻體荷載13.00KN/m合計(jì)28.28KN/mc）第三跨橫梁線荷載q1橫梁自重4.6KN/mq2(板傳荷載，梯形)2×4.5×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=18.25KN/mq3梁上墻體荷載13.80KN/m合計(jì)36.6KN/m5.3框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩，對計(jì)算結(jié)果影響比較大，這里也進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。（計(jì)算單元為9.00m，第一跨左端梁柱偏心距為0.15m,第一跨右端梁柱偏心距為0.15m）a)頂層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載女兒墻重3×9.00=27.00KN縱向框架梁自重25×0.3×0.8×9.00=56.7KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×6.5×5/8×9.00=82.27KN合計(jì)166.0KN偏心力矩M=24.9KN.mb)頂層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載縱向框架梁自重25×0.3×0.8×9.00=56.7KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×6.5×5/8×9.00=82.27KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)6.5×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=78.00KN/m合計(jì)217.0KN偏心力矩M=32.5KN.m（因本例只計(jì)算D軸柱和E軸柱配筋，所以只需要知道D,E軸柱的集中荷載，且F，G軸柱集中荷載計(jì)算方法與D,E軸柱相同，所以F，G軸柱集中荷載計(jì)算省略，下面各層F,G軸柱集中荷載亦是一樣。）c)3層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載外縱墻重11.04×9.00=99.36KN縱向框架梁自重25×0.3×0.8×9.00=56.7KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×4.5×5/8×9.00=56.95KN合計(jì)213.0KN偏心力矩M=32.0KN.md)3層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載內(nèi)縱墻重10.40×9.00=93.6KN縱向框架梁自重25×0.3×0.8×9.00=56.7KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×4.5×5/8×9.00=56.95KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)4.5×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=54.00KN/m合計(jì)261.3KN偏心力矩M=39.2KN.me)2層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載外縱墻重11.04×9.00=99.36KN縱向框架梁自重25×0.3×0.8×9.00=56.7KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×4.5×5/8×9.00=56.95KN合計(jì)213.0KN偏心力矩M=32.0KN.mf)2層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載內(nèi)縱墻重10.40×9.00=93.6KN縱向框架梁自重25×0.3×0.8×9.00=56.7KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×4.5×5/8×9.00=56.95KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)4.5×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=54.00KN/m合計(jì)261.3KN偏心力矩M=39.2KN.m第六章活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算根據(jù)本建筑的功能性質(zhì)，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)值取值如下樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0衛(wèi)生間樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0走廊、樓梯均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.30（實(shí)際計(jì)算過程中，因?yàn)槌Ｒ?guī)屋面活荷載大于雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算板傳荷載時(shí)，忽略雪荷載的作用，只取常規(guī)屋面荷載進(jìn)行計(jì)算。）取6軸橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為9.00m，即一個(gè)柱距寬。6.1框架梁活恒載作用下線荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算活載作用下，梁上線荷載由一部分組成，即板傳荷載（分三角形和梯形板傳荷載），當(dāng)有次梁直接作用在主梁上時(shí)，還需計(jì)算由次梁傳來的集中荷載。下面將分部按具體情況對各層梁的恒荷載進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。其中，梯形面荷載傳到主梁上的等效均布荷載如下圖：計(jì)算梯形面荷載時(shí)，q=(1-2а2+3а3)q,計(jì)算三角形面荷載時(shí)，q=5/8q,1.屋面框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×0.50×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=2.03KN/mb）第二跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，三角形)2×0.50×2.25×5/8=1.41KN/mc）第三跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×0.50×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=2.03KN/m2.3層框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×2.00×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=8.11N/mb）第二跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，三角形)2×2.00×2.25×5/8=5.63KN/mc）第三跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×2.00×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=8.11KN/m3.2層框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×2.00×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=8.11N/mb）第二跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，三角形)2×2.00×2.25×5/8=5.63KN/mc）第三跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×2.00×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=8.11KN/m4.1層框架梁線荷載a）第一跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×2.00×2.25×（1-2×0.302+3×0.303）=8.11N/mb）第二跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，三角形)2×2.00×2.25×5/8=5.63KN/mc）第三跨橫梁線荷載q2(板傳荷載，梯形)2×2.00×2.25×（1-2×0.30+3×0.30）=8.11KN/m6.2活荷載作用下框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩，對計(jì)算結(jié)果影響比較大，這里也進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。（計(jì)算單元為9.00m，第一跨左端梁柱偏心距為0.15m,第一跨右端梁柱偏心距為0.15m）a)頂層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×0.50×5/8×9.00=6.33KN偏心力矩M=0.95KN.mb)頂層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×0.50×5/8×9.00=6.33KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)0.50×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=6.00KN/m偏心力矩M=1.85KN.m（因本例只計(jì)算D軸柱和E軸柱配筋，所以只需要知道D,E軸柱的集中荷載，且F，G軸柱集中荷載計(jì)算方法與D,E軸柱相同，所以F，G軸柱集中荷載計(jì)算省略，下面各層F,G軸柱集中荷載亦是一樣。）c)3層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×2.00×5/8×9.00=25.31KN偏心力矩M=3.80KN.md)3層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×2.00×5/8×9.00=25.31KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)2.00×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=24.00KN/m偏心力矩M=7.40KN.me)2層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×2.00×5/8×9.00=25.31KN偏心力矩M=3.80KN.mf)2層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×2.00×5/8×9.00=25.31KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)2.00×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=24.00KN/m偏心力矩M=7.40KN.mg)1層第一跨左端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×2.00×5/8×9.00=25.31KN偏心力矩M=3.80KN.mh)1層第一跨右端柱節(jié)點(diǎn)集中荷載傳到縱向框架梁的板傳荷載(三角形荷載)2.25×2.00×5/8×9.00=25.31KN傳到縱向框架梁的板傳荷載(梯形荷載)2.00×9.00×1.50×（1-2×0.332+3×0.333）=24.00KN/m偏心力矩M=7.40KN.0m綜上所述，活載作用下框架荷載示意圖如下：6.3活載作用下框架梁的內(nèi)力計(jì)算活載作用下梁端、柱端彎矩采用二次分配法計(jì)算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計(jì)算時(shí)只取用了第一跨，第二跨進(jìn)行計(jì)算。本例以第3層為例說明計(jì)算方法及計(jì)算結(jié)果,其它計(jì)算結(jié)果分別見相關(guān)計(jì)算表格?；钶d作用下，采用分層法計(jì)算時(shí)，同樣除底層柱以外，其他各層柱的線剛度×0.9，并取傳遞系數(shù)1/3，底層仍用1/2橫梁固端彎矩的計(jì)算：受力簡圖如下圖所示：彎矩計(jì)算簡圖示意圖（ab表示一跨梁的左端，ba表示一跨梁的右端，q表示恒荷載作用下，主梁上線荷載總和，l表示梁的計(jì)算長度）a)第一跨梁左右兩端固端彎矩計(jì)算：頂層：=-9.50=9.503層：=-38.01=38.012層：=-38.01=38.011層：=-38.01=38.01a)第二跨梁左右兩端固端彎矩計(jì)算頂層：=-0.66=0.663層：=-2.64=2.642層：=-2.64=2.641層：=-2.64=2.64桿端分配系數(shù)上文已經(jīng)求得，活荷載作用下各力矩分配及分配系數(shù)具體詳見下圖。結(jié)合上圖可得，活荷載作用下的彎矩如下圖所示：活載作用下的彎矩圖4、活載作用下梁的剪力計(jì)算：（1）梁剪力的計(jì)算方法如下圖所示，梁剪力的計(jì)算方法示意圖a)第一跨梁左右兩端剪力計(jì)算：頂層：V＝2.03×7.50/2-(-8.77+10.01)/7.50=7.44kN3層：V＝8.11×7.50/2-(-33.23+35.84)/7.50=30.06kN2層：V＝8.11×7.50/2-(-34.56+36.61)/7.50=30.14kN1層：V＝8.11×7.50/2-(-32.04+35.70)/7.50=29.92kNb)第二跨梁左右兩端剪力計(jì)算此跨左右彎矩大小相等方向相反，相互抵消，故其左右剪力相等，因計(jì)算方法與第一跨完全相同，所以此處計(jì)算過程省略，具體計(jì)算結(jié)果詳相關(guān)圖表。層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力DE跨EF跨DE跨EF跨DE跨EF跨VD＝VEVE＝VFVD＝－VEVE＝VFVDVEVE＝VF47.601.05-0.1707.447.771.05330.414.22-0.35030.0630.764.22230.414.22-0.27030.1430.684.22130.414.22-0.49029.9230.904.224、恒載作用下柱剪力的計(jì)算：恒載作用下柱剪力計(jì)算過程如下圖所示，柱剪力計(jì)算示意圖第一跨左端柱剪力計(jì)算頂層：=-（7.82+12.60）/4.50=-4.54三層：=-（16.83+15.17）/4.50=-7.11二層：=-（15.59+18.29）/4.50=-7.53一層：=-（9.95+4.98）/5.50=—-1.81第一跨右端柱剪力計(jì)算過程與上述完全相同，這里計(jì)算從略，具體計(jì)算結(jié)果詳相關(guān)圖表?；钶d作用下的剪力如下圖所示：活載作用下梁的剪力圖5活載作用下柱軸力的計(jì)算:如下圖所示，在恒載作用下柱的某截面的軸力包括三個(gè)部分，一是柱子的截面以上部分自重，二是來自于縱向框架梁的集中荷載，三是左右兩邊梁的剪力，用公式表示即為，，其中：Nu－上柱傳來的軸力和集中荷載，V左－柱左側(cè)梁剪力，V右－柱右側(cè)梁剪力。柱子軸力計(jì)算示意圖a)第一跨左端柱軸力計(jì)算頂層：集中力6.33V左=7.44軸力N=6.33+7.44=13.773層：集中力25.31V左=30.06軸力N=13.77+25.31+30.06=69.14因?yàn)槠溆喔鲗又拥妮S力計(jì)算方法完全一樣因?yàn)槠邢?，這里具體計(jì)算過程從略，具體計(jì)算過程詳見相關(guān)圖表。恒載作用下的軸力計(jì)算表如下柱軸力D柱E柱N頂＝N底N頂＝N底13.7721.1569.14105.44124.59189.65179.82274.08活載作用下柱子軸力圖如下圖所示：第七章風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算7.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算將計(jì)算單元范圍內(nèi)的外墻面上的分布風(fēng)荷載，簡化為等量作用于樓面處的集中風(fēng)荷載，計(jì)算公式如公式如下所示：S―風(fēng)荷載體形系數(shù)，本工程S=H/B=18/18.00=0.86，取μS=1.3。Z―風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本工程建設(shè)地點(diǎn)為城市郊區(qū)，取B類地面粗糙程度；ω0―風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值；hi―下層柱高；hj―上層柱高；B―值計(jì)算單元迎風(fēng)面積寬度，B=9.00。風(fēng)振系數(shù)：βZ=1+ξυψZ/μZ，查表可得相關(guān)的計(jì)算數(shù)值，βZ具體計(jì)算數(shù)值如下表層號離地面高度Z(m)相對高度z/HT2ω0ξvφzμzβz419.000.950.151.230.4800.861.251.41314.500.730.151.230.4800.671.141.35210.000.500.151.230.4800.271.141.1415.500.280.151.230.4800.081.01.05各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算過程如下表：層數(shù)離地高度/mμzβzμsω0hihj風(fēng)集中荷載(kN)419.001.251.411.30.354.501.0019.79314.501.141.351.30.354.504.5028.30210.001.141.141.30.354.504.5023.9415.501.01.051.30.355.504.5021.447.2風(fēng)載作用下抗側(cè)移剛度D的計(jì)算：位移計(jì)算時(shí)，各荷載值均采用標(biāo)準(zhǔn)值?？紤]梁柱的線剛度比，用D值法計(jì)算柱的抗側(cè)移剛度：抗測移剛度D值計(jì)算層次框架類型柱類型（一般層）

（底層）(一般層)

（底層）根數(shù)底層框架形式一柱D0.9700.4951156810柱E1.4230.5621312910柱F1.4230.5621312910柱G0.9700.4951156810∑D=49394×10=493945KN/m第二層框架形式一柱D0.7940.2841212510柱E1.1640.3681570010柱F1.1640.3681570010柱G1.5880.4431888310∑D=62407×10=624090KN/m第3層框架形式一柱D0.7940.2841212510柱E1.1640.3681570010柱F1.1640.3681570010柱G1.5880.4431888310∑D=62407×10=624090KN/m頂層框架形式一柱D0.7940.2841212510柱E1.1640.3681570010柱F1.1640.3681570010柱G1.5880.4431888310∑D=62407×10=624090KN/m水平荷載作用下框架的層間側(cè)移按以下公式計(jì)算：ΔUj=Vj/ΣDijVj―第j層的總剪力；ΣDij―第j層所有柱的抗側(cè)移剛度之和；ΔUj―第j層的層間側(cè)移。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，風(fēng)荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比的計(jì)算如下表:層數(shù)WjVj∑D△uj/h419.7919.79624073.1721/1419328.3048.09624077.7061/584223.9472.046240711.5431/390121.4493.484939418.9251/291側(cè)移驗(yàn)算：對于框架結(jié)構(gòu)樓層層間最大側(cè)移與層高之比的限值為1/550,該工程的框架結(jié)構(gòu)層間側(cè)移為1/1419<1/550，則框架的側(cè)移剛度足夠7.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算框架在風(fēng)荷載的作用下，其內(nèi)力計(jì)算方法和步驟如下：①求各柱反彎點(diǎn)處的剪力值；②計(jì)算各柱的反彎點(diǎn)高度；③計(jì)算各柱的桿端彎矩及梁端彎矩；④計(jì)算各柱的軸力與梁端剪力。第i層m柱分配的剪力Vim=Dim/ΣD×Vi，Vi=ΣWi，Wi—第i層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Dim－第i層m柱的抗側(cè)移剛度?？蚣苤磸濣c(diǎn)高度比：y=y0＋y1＋y2＋y3y0—框架柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；y1—上、下層梁線剛度變化反彎點(diǎn)高度比修正值；y2、y3—上、下層高度變化反彎點(diǎn)高度比修正值；柱端彎矩：梁端彎矩：由于篇幅有限，這里僅舉例對D，E軸柱進(jìn)行計(jì)算。D軸反彎點(diǎn)位置計(jì)算層號h(m)yy*h44.501.200.30000.301.35034.501.260.40000.401.80024.501.260.450000.452.02515.501.590.550000.593.219B軸柱反彎點(diǎn)位置計(jì)算E軸柱反彎點(diǎn)位置計(jì)算層號h(m)yy*h44.501.100.350000.361.61234.502.350.450000.452.02524.502.350.450000.462.06215.502.120.60000.583.184風(fēng)荷載下梁柱彎矩和剪力計(jì)算如下圖示意：風(fēng)荷載下內(nèi)力求解風(fēng)載作用下D軸框架柱剪力和梁彎矩計(jì)算如下表：層數(shù)ViDi∑DDi/∑Dy*hM上M下419.7912125624070.1941.35012.115.19348.0912125624070.1941.80025.2316.82272.0412125624070.1942.02534.6428.34193.4811568493940.2343.21949.9470.47風(fēng)載作用下B軸框架柱剪力和梁彎矩的計(jì)算如下表所示：層數(shù)Vj∑DDiDi/∑Dy*hM上M下419.7962407157000.2521.35015.696.72348.0962407157000.2521.80032.6621.78272.0462407157000.2522.02544.8536.70193.4849394131290.2663.21956.6879.97梁端彎矩計(jì)算：4層:第一跨:M左=12.11M右=0.617×（12.11+5.19）=10.67第二跨:M右=M左=0.383×（12.11+5.19）=6.643層:第一跨:M左=25.23M右=0.617×（25.23+16.82）=25.92第二跨:M右=M左=0.383×（25.23+16.82）=16.122層:第一跨:M左=34.64M右=0.617×（34.64+28.34）=38.83第二跨:M右=M左=0.383×（34.64+28.34）=24.151層:第一跨:M左=49.94M右=0.617×（49.94+70.47）=74.24第二跨:M右=M左=0.383×（49.94+70.47）=46.17綜上所述，風(fēng)載作用下框架柱和梁的彎矩圖如下圖所示：風(fēng)載作用下框架柱和梁的彎矩圖風(fēng)荷載作用下框架柱軸力與梁剪力計(jì)算分別按以下公式計(jì)算。式中：、分別表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的線剛度；、分別表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的彎矩；為柱在層的軸力，以受壓為正。按上述方法求得的梁、柱端彎矩和剪力均為支座中心處的彎矩和剪力，近而求得梁、柱支座邊緣截面的彎矩和剪力。具體計(jì)算如下表：層次第一跨梁第二跨梁柱軸力邊柱D中柱E412.115.197.502.3115.696.723.007.47-2.31-7.47325.2316.827.505.6132.6621.783.0018.15-7.91-25.62234.6428.347.508.4044.8536.703.0027.18-16.31-52.80149.9470.477.5016.0556.6879.973.0045.55-32.37-98.35風(fēng)荷載作用下框架柱軸力圖如下圖。風(fēng)荷載作用下框架柱軸力圖第八章地震荷載作用下內(nèi)力計(jì)算8.1重力荷載代表值計(jì)算本設(shè)計(jì)實(shí)例的建筑高度小于40m,以剪切變形為主，且質(zhì)量和高度均勻分布，故可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，首先需要計(jì)算重力荷載代表值。屋面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5*屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5*樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上下各半層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的1/2）的結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重。頂層屋面處代表值計(jì)算（由于上文已對梁柱及樓板進(jìn)行了荷載自重計(jì)算，此處只對整層樓進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算）梁自重荷載統(tǒng)計(jì)：第一跨梁：4.6×7.500×10=344.5kN第二跨梁：2.6×3.000×10=78.8kN第三跨梁：4.6×7.500×10=344.5kN次梁：3.9×7.500×10=295.3kN縱梁：6.3×9.000×9=510.3kN柱自重荷載統(tǒng)計(jì)：9.9×4.500×40=1782.0kN板自重荷載統(tǒng)計(jì)：6.5×1653.0=10744.5kN女兒墻自重荷載統(tǒng)計(jì)：3.0×260.4=781.2kN板活荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算：0.50×1653.0=826.5kN由以上計(jì)算可知，屋面層重力荷載代表值為G6=G恒+0.5×G活=344.5+78.8+344.5+295.3+510.3+1782.0×0.5+10744.5+781.2+826.5×0.5+2695.14×0.5+1755.00×0.5=17519.4KN3層屋面處代表值計(jì)算梁自重荷載統(tǒng)計(jì)：第一跨梁：4.6×7.500×10=344.5kN第二跨梁：2.6×3.000×10=78.8kN第三跨梁：4.6×7.500×10=344.5kN次梁：3.9×7.500×10=295.3kN縱梁：6.3×9.000×9=510.3kN外墻：2.76kN/m2×976.5=2695.14kN內(nèi)墻：2.6kN/m2×675.0=1755.00kN柱自重荷載統(tǒng)計(jì)：9.9×4.500×40=1782.0kN板自重荷載統(tǒng)計(jì)：4.5×1653.0=7438.5kN板活荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算：2.00×1653.0=3306.0kN由以上計(jì)算可知，樓面層重力荷載代表值為G5=G恒+0.5×G活=344.5+78.8+344.5+295.3+510.3+2695.14+1755.00+1782.0+7438.5+3306.0×0.5=16897.1KN因?yàn)槎雍鸵粚佑?jì)算方法與上述計(jì)算計(jì)算方法一模一樣，由于篇幅所限，具體計(jì)算過程不再贅述。集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi的計(jì)算結(jié)果如下圖所示：橫向框架柱的側(cè)移剛度D值由于計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算已給出具體計(jì)算過程，這里不再贅述。8.2橫向框架自振周期計(jì)算按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期。頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基本公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期：式中——基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻對框架自振周期的影響，框架結(jié)構(gòu)取0.7；——框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點(diǎn)位移，然后由求出，再用求得框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)的真正位移。假定橫向框架頂點(diǎn)位移層次層間相對位移417519.417519.462407304.9mm28.1316897.134416.562407276.9mm55.1216897.151313.662407221.7mm82.2117589.568903.149394139.5mm139.5自振周期：=0.66s8.3橫向水平地震作用計(jì)算本工程場地為Ⅰ類，第一組，7度近震區(qū)，結(jié)構(gòu)的特征周期和地震影響系數(shù)為：0.25s和0.08；由于=0.66s0.35s，根據(jù)地震相應(yīng)規(guī)范要求，需考慮頂點(diǎn)附加地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：，，式中：：結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值；：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表值的85％；：頂部附加水平地震作用；：頂部附加地震作用系數(shù)；：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；：分別為質(zhì)點(diǎn)i,j的計(jì)算高度；結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按公式計(jì)算得：Geq＝0.85∑Gi＝60569.1KN0.0342030.49kN考慮頂部附加地震作用的修正，因Tg=0.25s﹤0.35s，故附加地震作用系數(shù)為：δ6＝0.08T+0.01=0.1226則頂部附加地震作用為：ΔFn＝δ6Fek＝248.88KN各層橫向地震剪力計(jì)算公式各樓層地震剪力詳下表層次44.501917519.43328690.374914100934.5014.5016897.12450070.275490149924.5010.0016897.11689710.190338183715.505.517589.5967420.1091932030橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見下圖橫向框架抗震變形驗(yàn)算多遇地震作用下，層間彈性位移驗(yàn)算見下表層次層間剪力層間剛度層間位移層高層間相對彈性轉(zhuǎn)角410096240901.624.501/2782314996240902.404.501/1873218376240902.944.501/1529120304939454.115.501/1338層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求：8.4水平地震作用下框架的內(nèi)力計(jì)算選取中框架進(jìn)行計(jì)算，邊框架和縱向框架的計(jì)算方法、步驟與橫向中框架完全相同?？蚣苤袅皬澗赜?jì)算，采用D值法，計(jì)算選取橫向第9軸線框架進(jìn)行計(jì)算，框架柱端剪力及彎矩分別按下式計(jì)算，其結(jié)果見下表。A軸（邊柱）柱端彎矩計(jì)算層號A柱44.5010096240901212519.610.790.3026.4861.7834.5014996240901212529.130.790.4052.4378.6524.5018376240901212535.690.790.4572.2788.3315.5020304939451156847.550.970.59153.06108.49，，注：對于值的確定：柱的反彎點(diǎn)高度取決于框架的層數(shù)、柱子所在的位置、上下層梁的剛度比值、上下層層高與本層層高的比值以及荷載的作用形式等。式中：--標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，是在各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度都不改變的情況下求得的反彎點(diǎn)高度比；--因上、下層梁剛度比變化的修正值；--因上層高度變化的修正值；--因下層高度變化的修正值。、、、的取值見沈蒲生主編《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》中表3.6.3-3.6.5。B軸（中柱）柱端彎矩計(jì)算層號B柱44.5010096240901570025.391.160.3640.9373.3434.5014996240901570037.721.160.4576.3793.3524.5018376240901570046.211.160.4695.29112.6715.5020304939451312953.971.420.58171.82125.01因?yàn)榈卣鸷奢d作用下框架梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算方法與風(fēng)荷載作用下完全類似，這里具體過程不再贅述。具體計(jì)算結(jié)果向下表。層次第一跨梁第二跨梁柱軸力邊柱A中柱B461.850.07.5014.9023233.0015.6-14.9-0.63105.191.67.5026.2343433.0028.5-41.1-2.92140.8128.97.5035.9660603.0040.1-77.1-7.01180.8150.27.5044.1370703.0046.7-121.2-9.6地震荷載作用下柱端彎矩，剪力，軸力，梁端彎矩，剪力計(jì)算結(jié)果詳下列各圖表地震荷載作用下柱彎矩圖地震荷載作用下柱剪力圖第九章內(nèi)力組合1.框架梁的彎矩調(diào)幅計(jì)算在豎向荷載作用下，需要考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布而對梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，本例中取調(diào)幅系數(shù)為0.90。梁端負(fù)彎矩減小后，應(yīng)按平衡條件重新計(jì)算調(diào)幅后的跨中彎矩。取β=0.90對梁進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅計(jì)算過程如下表荷載種類層數(shù)橫向框架梁彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（單位：

kN·m）調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅后的彎矩（單位：

kN·m）梁左梁右跨中梁左梁右跨中恒載四層第一跨梁-99.49131.01217.600.90-89.54-117.91195.84第二跨梁-21.6321.6323.520.90-19.4719.4721.17三層第一跨梁-144.09153.20233.710.90-129.68-137.88210.34第二跨梁-20.4120.4128.890.90-18.3718.3726.00二層第一跨梁-143.73151.10233.710.90-129.36-135.99210.34第二跨梁-20.9020.9028.890.90-18.8118.8126.00底層第一跨梁-144.40158.86251.990.90-129.96-142.98226.79第二跨梁-32.2732.2731.820.90-29.0429.0428.63活載四層第一跨梁-8.7710.0114.250.90-7.89-9.0112.83第二跨梁-1.10-16.8241.580.90-0.99-15.1411.42三層第一跨梁-33.2335.8457.020.90-29.91-32.2651.31第二跨梁-4.28-36.838-6.330.90-3.85-33.1545.70二層第一跨梁-34.5636.6157.020.90-31.10-32.9551.31第二跨梁-4.10-40.8056.330.90-3.69-36.7245.70底層第一跨梁-32.0435.7057.020.90-28.84-32.1351.31第二跨梁-6.39-34.7676.330.90-5.75-31.2905.709.1橫向框架梁的內(nèi)力組合為簡化計(jì)算，本例采用內(nèi)力組合法，考慮地震荷載作用下的內(nèi)力組合：注：本設(shè)計(jì)為多層建筑，地震作用參與下的組合1）不考慮地震作用的組合2） 3）（由活載控制）；4）（由恒載控制）。式中、——即梁左、右端彎矩?？缰腥粜∮趹?yīng)?。?。在豎向荷載與地震力組合時(shí)，跨間最大彎矩采用數(shù)解法計(jì)算，計(jì)算過程見表。上圖中：——重力荷載作用下梁端的彎矩；——水平地震作用下梁端的彎矩；——豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端反力。

對B點(diǎn)取矩：處截面彎矩為：由，可求的跨間的位置為或?qū)⒋肴我唤孛嫣幍脧澗乇磉_(dá)式，可得跨間最大彎矩為：或最大彎矩代入數(shù)值具體計(jì)算過程這里從略，具體計(jì)算結(jié)果詳見下表：框架梁內(nèi)力基本組合表?xiàng)U件跨向截面內(nèi)力恒載活載可變荷載控制組合永久荷載控制組合1.2恒+1.4*0.9（活+風(fēng)）左風(fēng)右風(fēng)1.2恒+1.4活1.35恒+1.4*0.7活左風(fēng)右風(fēng)四層橫梁第一跨梁左端M-89.54-7.891.38(1.38)382.14398.42376.48V111.857.440.33(0.33)351.48366.86345.18跨中M213.2143.20————316.34330.17——梁右端M-117.91-9.011.01(1.01)433.35451.43426.13V120.267.770.33(0.33)702.97733.72689.95第二跨梁左端M(151.19)(32.64)1.56(1.56)(227.12)(236.09)(220.59)V19.1010.001.04(1.04)36.9235.5936.83跨中M7.163.75————13.8513.34——梁右端M(151.19)(38.21)1.56(1.56)(234.92)(241.55)(227.60)V38.2020.001.04(1.04)73.8471.1772.35三層橫梁第一跨梁左端M-129.68-29.912.02(2.02)461.81476.06454.13V123.4330.060.48(0.48)313.06322.20306.61跨中M181.8745.36————281.75289.98——梁右端M-137.88-32.261.47(1.47)456.69470.08448.26V125.8630.760.48(0.48)626.11644.40612.61第二跨梁左端M(78.67)(20.80)2.26(2.26)(123.52)(126.59)(117.76)V14.2011.001.51(1.51)32.4429.9532.80跨中M5.334.13————12.1711.23——梁右端M(78.67)(22.93)2.26(2.26)(126.50)(128.67)(120.44)V28.4022.001.51(1.51)64.8859.9063.70二層橫梁第一跨梁左端M-129.36-31.105.30(5.30)445.75454.42441.35V123.6630.141.26(1.26)323.14329.26316.66跨中M————290.82296.33——梁右端M-135.99-32.953.80(3.80)342.28385.07347.07V125.6330.681.26(1.26)646.27658.51631.74第二跨梁左端M(92.01)(27.51)5.87(5.87)(148.92)(151.17)(137.68)V0.0014.003.91(3.91)19.6013.7222.57跨中M5.335.25————13.7412.33——梁右端M(92.01)(28.52)5.87(5.87)(150.34)(152.16)(138.95)V0.0028.003.91(3.91)39.2027.4440.21一層橫梁第一跨梁左端M-