1、 廣州大學(xué)單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)姓名： 院系: 土木工程專(zhuān)業(yè)：土木工程班級(jí)：10土木2 序號(hào)：07學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師： 目錄1設(shè)計(jì)資料62 結(jié)構(gòu)平面布置82.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖82.2 框架梁柱截面尺寸確定92.3.1豎向永久荷載計(jì)算112.3.2 豎向可變荷載計(jì)算133.橫向框架在永久荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算143.1 用分層法計(jì)算彎矩143.2繪制內(nèi)力圖194.橫向框架在樓面活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算214.1用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算彎矩214.2繪制內(nèi)力圖215.橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算235.1風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖235.3 繪制內(nèi)力圖266.框架梁柱內(nèi)力組合276-1 柱邊梁端

2、的剪力和彎矩內(nèi)力換算示意圖276-2框架梁內(nèi)力換算計(jì)算287框架梁截面設(shè)計(jì)3271受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋面積計(jì)算327.2 框架柱截面設(shè)計(jì)36框架柱斜截面受剪設(shè)計(jì)40單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)1.1.1設(shè)計(jì)題目：某綜合辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1.2設(shè)計(jì)條件某位于非抗震區(qū)的醫(yī)院綜合辦公樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，其建筑平面圖和剖面圖分別如圖1-1、圖1-2所示。主體結(jié)構(gòu)為3層，首層層高為4.2m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為h，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.9m。外墻采用300mm厚的加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻采用200mm厚的加氣混凝土砌塊，重度=8kN/m，外墻貼瓷磚（0.5kN/），

3、內(nèi)墻面采用水泥粉刷（0.36kN/）；屋面構(gòu)造層永久荷載準(zhǔn)值為3.24kN/，樓面構(gòu)造層永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.06kN/；屋面和樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值均為qk；設(shè)計(jì)基本風(fēng)壓為=0.5kN/。具體分組信息詳見(jiàn)表1。圖1-1 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖圖1-2 II剖面圖表1 柱網(wǎng)尺寸表及分組序號(hào)L1L2L3hqk(kN/m2)133007200210036002345236007500240039002345333007800270042002345436007500240039002345533007800270042002345636007200210036002345733007800270042002345

4、83600720021003600234593300750024003900234510360078002700360023451.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）確定結(jié)構(gòu)平面布置、構(gòu)件截面尺寸及材料；（2）荷載計(jì)算；（3）對(duì)一榀橫向框架（如軸對(duì)應(yīng)框架）進(jìn)行內(nèi)力分析、計(jì)算及組合；（4）框架構(gòu)件截面設(shè)計(jì)。1.1.3設(shè)計(jì)成果（1）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)應(yīng)裝訂成冊(cè)，要求打印（嚴(yán)禁復(fù)?。瑧?yīng)包括以下內(nèi)容：1）封面：包括課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)、學(xué)院（系）及專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)、學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、指導(dǎo)教師姓名，以及編寫(xiě)日期等。2）目錄：應(yīng)注意與設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)相對(duì)應(yīng)，盡量細(xì)致劃分、重點(diǎn)突出。3）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4）課程設(shè)計(jì)計(jì)算

5、書(shū)：課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)主要記錄全部的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，應(yīng)完整、清楚、整潔、正確。計(jì)算步驟要條理清楚，引用數(shù)據(jù)要有依據(jù)，采用計(jì)算圖表和計(jì)算公式應(yīng)注明其來(lái)源或出處，構(gòu)件編號(hào)、計(jì)算結(jié)果（如構(gòu)件截面尺寸、配筋等）應(yīng)與圖紙表達(dá)一致，以便核對(duì)。當(dāng)采用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，應(yīng)在計(jì)算書(shū)中注明所采用的計(jì)算機(jī)軟件名稱(chēng)及代號(hào)，計(jì)算機(jī)軟件必須經(jīng)過(guò)審定（或鑒定）才能在工程設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用，電算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析認(rèn)可。荷載簡(jiǎn)圖、原始數(shù)據(jù)和電算結(jié)果應(yīng)整理成冊(cè)，與手算計(jì)算書(shū)統(tǒng)一整理。選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖集的說(shuō)明，進(jìn)行必要的選用計(jì)算，作為設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的內(nèi)容之一。計(jì)算書(shū)中圖表及公式必須打印。5）參考文獻(xiàn)：列出主要的參考文章、書(shū)籍等。6）封底（2）結(jié)構(gòu)

6、施工圖，主要包括：1）標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖；2）橫向框架配筋圖。設(shè)計(jì)圖紙要求：依據(jù)國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（CBT 50001）和建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GBT 50105），采用鉛筆繪圖，設(shè)計(jì)內(nèi)容滿足規(guī)范的要求，圖面布置合理，表達(dá)正確，文字規(guī)范，線條清楚，達(dá)到施工圖要求。凡不符合房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖紙表達(dá)不清、不正確、結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系混亂和文字不規(guī)范者，一律返工重畫(huà)。1.1.4設(shè)計(jì)參考進(jìn)度及要求 第一天：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、指導(dǎo)書(shū)及設(shè)計(jì)例題，復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容。確定建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖草圖； 第二天：進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算； 第三天：進(jìn)行框架內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合；第四天

7、：進(jìn)行框架截面設(shè)計(jì)計(jì)算及繪制配筋草圖，第五天、第六：繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖、計(jì)算框架配筋圖； 第七天：整理計(jì)算書(shū)； 第八天：答辯（施工圖全部要求提供手繪圖，建議采用A1圖紙繪圖，可附CAD圖作為最終成績(jī)?cè)u(píng)定參考）1.1.5參考資料 （1）張季超主編. 新編混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 北京：科學(xué)出版社，2011.（2）中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn). 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010-2010S.（3）中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn). 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（2006年版）GB 50009-2012S.（4）孫香紅、李紅主編. 實(shí)用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2008.1.1.6成績(jī)?cè)u(píng)定（1）課程設(shè)計(jì)的成績(jī)構(gòu)成 課程

8、設(shè)計(jì)的成績(jī)由三部分構(gòu)成，各部分成績(jī)所占比例如下：設(shè)計(jì)成果（包括設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙）占50；設(shè)計(jì)過(guò)程（包括設(shè)計(jì)態(tài)度和創(chuàng)新精神）占30；設(shè)計(jì)答辯（包括自述情況和回答問(wèn)題情況）占20。 l）設(shè)計(jì)成果 設(shè)計(jì)成果包括：概念是否清楚；設(shè)計(jì)條理是否清晰；設(shè)計(jì)方案是否正確、合理；設(shè)計(jì)方案的確定是否經(jīng)過(guò)充分論證；設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇是否正確；設(shè)計(jì)計(jì)算部分是否完整、正確；設(shè)計(jì)圖紙是否滿足施工圖的要求；設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)是否符合規(guī)范、內(nèi)容是否完整、書(shū)寫(xiě)是否清楚、層次是否分明；文字是否流暢；手繪和計(jì)算機(jī)繪圖是否合理搭配運(yùn)用。 2）設(shè)計(jì)過(guò)程 設(shè)計(jì)過(guò)程包括：設(shè)計(jì)的進(jìn)度是否符合要求；能否按時(shí)完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)；對(duì)待設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)題是否具有

9、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；是否具有求實(shí)與探索創(chuàng)新精神；能否主動(dòng)學(xué)習(xí)；是否遵守紀(jì)律。 3）設(shè)計(jì)答辯 設(shè)計(jì)答辯包括：自述表達(dá)是否清楚；自述內(nèi)容是否完整；回答問(wèn)題是否完整、準(zhǔn)確；分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力如何；是否具有一定的應(yīng)變能力。（2）課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)分優(yōu)、良、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。 1）優(yōu)：設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，選擇依據(jù)充分，設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容完整，正確無(wú)誤。設(shè)計(jì)圖紙滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)容滿足課程設(shè)計(jì)要求，正確無(wú)誤。圖面整潔，布局合理。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)規(guī)范、完整，語(yǔ)言表達(dá)邏輯性強(qiáng)，書(shū)寫(xiě)清晰，有條理。設(shè)計(jì)態(tài)度端正。 2）良：設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案合理。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確

10、，選擇依據(jù)較充分，設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容完整、正確。設(shè)計(jì)圖紙能滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)容能滿足課程設(shè)計(jì)要求。圖面較整潔，布局較好。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)規(guī)范、完整。語(yǔ)言表達(dá)邏輯性較強(qiáng)，書(shū)寫(xiě)清晰，有條理。設(shè)計(jì)態(tài)度端正。 3）中：設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，主要參數(shù)的選擇有依據(jù)。設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容完整，有少量錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙主要內(nèi)容滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)容滿足課程設(shè)計(jì)要求。圖面基本整潔。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)較規(guī)范，內(nèi)容完整。語(yǔ)言表達(dá)有一定的邏輯性，書(shū)寫(xiě)整齊。設(shè)計(jì)態(tài)度基本端正。 4）及格：設(shè)計(jì)思路基本清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理。主要設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確。設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容基本完整，有一些錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙基本滿足工程制圖要求，

11、表達(dá)內(nèi)容基本滿足課程設(shè)計(jì)要求。圖畫(huà)基本整潔。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)基本規(guī)范，內(nèi)容基本完整，語(yǔ)言表達(dá)有一定的邏輯性，書(shū)寫(xiě)整齊。設(shè)計(jì)態(tài)度基本端正。5）不及格：設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理。關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容不完整，計(jì)算有明顯錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙基本滿足工程制圖要求，設(shè)計(jì)圖紙表達(dá)內(nèi)容不滿足課程設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)不規(guī)范，內(nèi)容不完整。設(shè)計(jì)態(tài)度不端正。答辯不及格。單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1設(shè)計(jì)資料 某位于非抗震區(qū)的醫(yī)院綜合辦公樓，主體結(jié)構(gòu)為3層，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，其建筑平面圖和剖面圖分別如圖2-1-1、圖2-1-2所示。（1） 設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.000m，

12、室內(nèi)外高差450mm，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.9m；（2） 墻身做法：外墻采用300mm厚的加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻采用200mm厚的加氣混凝土砌塊，重度，外墻貼瓷磚（），內(nèi)墻面采用水泥粉刷（）；（3） 屋面做法：屋面構(gòu)造層的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.24kN/，屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5kN/；（4） 樓面做法：樓面構(gòu)造層的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.06kN/；樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5kN/；（5） 層高：首層層高4.2m，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.2m；（6） 地質(zhì)資料：位于非抗震區(qū)，地面粗糙度為B類(lèi)；（7） 基本風(fēng)壓：；圖1-1 建筑平面圖 圖1-2 建筑剖面圖2 結(jié)構(gòu)平面布置2.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖根據(jù)建筑功能要求以及框架結(jié)構(gòu)

13、體系，通過(guò)分析荷載傳遞路線確定梁系布置方案。本辦公樓的標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖2-1所示。 注：軸線AD與CD間的梁為主梁，尺寸為300650。軸線BC間的梁尺寸為300400。 軸線A B C D上的梁為次梁，尺寸為300400。 圖2-1 結(jié)構(gòu)平面布置圖2.2 框架梁柱截面尺寸確定2.2.1 框架梁柱截面尺寸初估（1）橫向框架梁邊跨（AB、CD跨）梁：，?。磺也恍∮?，取。中跨（BC跨）梁：，取；且不小于，取。（2）縱向框架梁邊柱（A軸、D軸）連系梁：，?。磺也恍∮?，取。中柱（B軸、C軸）連系梁：，?。磺也恍∮? 取。（3）柱的截面尺寸底層柱高應(yīng)計(jì)算至基礎(chǔ)頂面，即,柱截面尺寸采用矩形截面，并

14、且按進(jìn)行估算，初擬截面尺寸為。計(jì)算結(jié)果如表2-1所示。表2-1 框架梁柱截面尺寸初估種類(lèi)名稱(chēng)截面選擇橫向框架梁AB、CD跨BC跨縱向框架梁A、D軸B、C軸層數(shù)種類(lèi)受力面積混凝土強(qiáng)度承重層數(shù)軸壓設(shè)計(jì)值N選用尺寸b/mmh/mmb/mmh/mm第1層(C35)角柱1650390016.7221616167350350邊柱3300390016.7243232335350350中柱3300525016.7258243563350350第2層(C30)角柱1650390014.311089441350350邊柱3300390014.3121618881350350中柱3300525014.3129125

15、437350350（4）板的厚度樓板厚度按板跨進(jìn)行估算，如表2-2。表2-2 板的厚度位置跨度(m)系數(shù)計(jì)算板厚度（m）最小厚度限值（m）實(shí)選板厚度（m）樓板3.31/450.0730.080.1屋面板3.31/350.0940.080.12.2.2 材料選取結(jié)構(gòu)各構(gòu)件選用的材料及其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：梁、板、的混凝土均選用C30，第一層柱子選用C35，二層選用C30，梁主筋用HRB400，柱主筋用HRB400，箍筋選HPB300。2.3框架在豎向荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖2-2所示的導(dǎo)荷方式傳遞到相應(yīng)的框架梁上。對(duì)于A8-D8榀框架梁，其框架梁按照?qǐng)D2-2示的陰影面積承受樓屋面?zhèn)鱽?lái)的荷載； 以下以第二

16、層為例計(jì)算各梁所受均布荷載。圖2-2荷載傳遞示意圖2.3.1豎向永久荷載計(jì)算（1）永久荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖2-3 永久荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面構(gòu)造層的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 屋面永久荷載 因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為： （3）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面構(gòu)造層的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 樓面永久荷載 邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：（4）屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重 粉刷 0.9m高女兒墻自重 連系梁傳來(lái)屋面自重 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱連系梁自重

17、 粉刷 連系梁傳來(lái)屋面自重 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 （5）樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重 粉刷 外墻自重 粉刷+瓷磚 框架柱自重 粉刷 連系梁傳來(lái)屋面自重 中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱連系梁自重 粉刷 內(nèi)縱墻自重 粉刷 框架柱自重 粉刷 連系梁傳來(lái)屋面自重 中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 2.3.2 豎向可變荷載計(jì)算（1）樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖2-4 樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）頂層均布荷載：集中荷載：（3）底層均布荷載：集中荷載：3.橫向框架在永久荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算3.1 用分層法計(jì)算彎矩永久荷載（豎向荷載）作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法。這里以頂層為例說(shuō)明分層法的計(jì)算過(guò)程，其他層

18、僅給出計(jì)算結(jié)果。梁上分布荷載由矩形和梯形（及矩形和三角形）兩部分組成，在求固端彎矩時(shí)可直接根據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載和三角形分布荷載，化為等效均布荷載。 頂層荷載計(jì)算（1）把梯形（及三角形）荷載化作等效均布荷載： （2）用彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。各桿的固端彎矩為：（3）頂層各點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算（柱的線剛度取框架柱實(shí)際線剛度的0.9倍）， , , , , , （4）頂層彎矩分配計(jì)算過(guò)程（5）頂層彎矩圖（見(jiàn)圖3-2）圖3-2 頂層彎矩圖 底層荷載計(jì)算a、把梯形（及三角形）荷載化作等效均布荷載 b、用彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性取二

19、分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。各桿的固端彎矩為：c、標(biāo)準(zhǔn)層各點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算（柱的線剛度取框架柱實(shí)際線剛度的0.9倍）， ， , , , , , , , , d、底層彎矩分配計(jì)算過(guò)程e、底層彎矩圖（圖3-4）圖3-4 底層彎矩圖疊加各層彎矩，并對(duì)節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行二次分配a、 底層傳給頂層的彎矩分配節(jié)點(diǎn)AB桿件A2ABBAB2BC分配系數(shù)0.2060.7940.6720.1020.226疊加后桿端彎矩23.14+6.53-23.1467.61-18.61-5.37-49.00不平衡彎矩6.53-5.37彎矩分配-1.35-5.183.610.551.21最終桿端彎矩28.32-28.3271.22-23.

20、43-47.79b、 頂層傳給底層的彎矩分配節(jié)點(diǎn)AB桿件A1A2ABBAB1B2BC分配系數(shù)0.0980.1190.7830.6190.0780.0940.209疊加后桿端彎矩17.5921.36+7.71-38.9576.82-14.60-17.59-6.20-44.63不平衡彎矩7.71-6.20彎矩分配-0.76-0.92-6.033.840.480.581.30最終桿端彎矩16.8328.15-44.9880.66-14.12-23.21-43.33跨中彎矩計(jì)算3.2繪制內(nèi)力圖（1）彎矩圖。 根據(jù)分層法計(jì)算結(jié)果，畫(huà)出永久荷載作用下的框架梁柱彎矩圖，如圖3-5所示。用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算出

21、的彎矩圖結(jié)果如圖3-6所示。圖3-5 永久荷載作用下的框架彎矩圖圖3-6 永久荷載作用下的框架彎矩圖（用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算）（2）剪力圖。 根據(jù)彎矩圖，取出梁柱脫離體，利用脫離體的平衡條件，求出剪力，并畫(huà)出永久荷載作用下的框架梁柱剪力圖，如圖3-7所示。圖3-7 軸線永久荷載作用下的框架梁柱剪力圖（3）軸力圖。 根據(jù)剪力圖，一局剪力的平衡條件，求出軸力，并畫(huà)出永久荷載作用下的框架梁柱軸力圖，如圖3-8所示。圖3-8軸線永久荷載作用下的框架梁柱軸力圖注意：由于取頂層作為分層法計(jì)算單元，有分層法有以下假定：（1） 忽略豎向荷載作用下框架的側(cè)移及由側(cè)移引起的彎矩。（2） 每層梁上的豎向荷載僅對(duì)本層梁

22、及與本層梁相連的柱的內(nèi)力產(chǎn)生影響，而對(duì)其他層梁，柱的內(nèi)力影響忽略不計(jì)。（3） 忽略梁，柱軸向變形及剪切變形。故與結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得結(jié)果相比，有一定誤差，但誤差均不超過(guò)10%。4.橫向框架在樓面活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算4.1用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算彎矩可變荷載作用計(jì)算方法與可變荷載作用時(shí)相同，故借助結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算可變荷載作用下框架號(hào)軸線框架在可變荷載作用下的彎矩。4.2繪制內(nèi)力圖（1）彎矩圖。根據(jù)分層法計(jì)算結(jié)果，畫(huà)出可變荷載作用下的框架梁柱彎矩圖，如圖4-1所示。圖3-1 軸線可變荷載作用下的框架梁柱彎矩圖（單位：kNm）（2）剪力圖。根據(jù)彎矩圖，取出梁柱脫離體，利用脫離體的平衡條件，求出剪力，并

23、畫(huà)出可變荷載作用下的框架梁柱剪力圖，如圖4-2所示。 圖4-2 軸線可變荷載作用下的框架梁柱彎矩圖（單位:kNm）（3）軸力圖。依據(jù)剪力圖，根據(jù)剪力的平衡條件，求出軸力，并畫(huà)出可變荷載作用下的軸力圖，如圖3-3所示。 圖4-3 軸線可變荷載作用下的框架梁柱軸力圖（單位:kN）5.橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算5.1風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：因結(jié)構(gòu)高度，可取風(fēng)振系數(shù)；對(duì)于矩形平面，風(fēng)載體型系數(shù)可取。風(fēng)壓高度變化系數(shù)可查荷載規(guī)范。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如表2-3-1所示。表中為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，計(jì)算結(jié)

24、果如圖2-3-3所示。表2-3-1 風(fēng)荷載計(jì)算層次21.01.38.851.000.59.185.9711.01.34.651.000.515.129.63圖51載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖5.2用修正反彎點(diǎn)法計(jì)算彎矩風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用修正反彎點(diǎn)方法。這里以頂層為例說(shuō)明修正反彎點(diǎn)法的計(jì)算過(guò)程，其他層由力學(xué)求解器計(jì)算出結(jié)果。（1）梁線剛度計(jì)算見(jiàn)表5-2-15-2-1 梁的線剛度計(jì)算表梁號(hào)AB 0.30.657.8BC0.30.42.7CD0.30.657.8（2）頂層柱的抗側(cè)移剛度計(jì)算見(jiàn)表5-2-25-2-2 頂層柱的抗側(cè)移剛度計(jì)算表柱編號(hào)A、D 0.350.354.2B、C0.350.354.

25、2（3）頂層柱的D值計(jì)算見(jiàn)表5-2-35-2-3 頂層柱的D值計(jì)算表柱編號(hào)A、D 5.910.7476.352E26.854EB、C9.890.8327.075E（4）頂層剪力計(jì)算見(jiàn)表5-2-45-2-4 頂層剪力計(jì)算表水平荷載/kN層剪力/kN/kN/kN/kN6.44 6.440.240.260.260.241.551.671.671.55（5）頂層各柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算見(jiàn)表5-2-4表5-2-4 頂層各柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算表()()5.910.450000.459.890.450000.45（6）頂層各柱端彎矩和梁端彎矩計(jì)算見(jiàn)表5-2-5表5-2-5 頂層各柱端彎矩和梁端彎矩計(jì)算表()()()1

26、.89 3.582.931.893.863.163.582.311.55（7）頂層彎矩圖：（見(jiàn)圖5-2-1）5.3 繪制內(nèi)力圖(1)彎矩圖圖5-3-1 軸線風(fēng)荷載作用下的框架梁柱彎矩圖（單位:kNm） (2)剪力圖圖5-3-2 軸線風(fēng)荷載作用下的框架梁柱剪力圖（單位:kN） (3)軸力圖圖5-3-3 軸線風(fēng)荷載作用下的框架梁柱軸力圖（單位:kN）6.框架梁柱內(nèi)力組合一般采用三種內(nèi)力組合即可（見(jiàn)表5-2、5-3）(1) 可變荷載效應(yīng)控制時(shí)：(2) 永久荷載效應(yīng)控制時(shí)：(3) 柱邊梁端的剪力和彎矩?fù)Q算：框架梁和框架柱內(nèi)力換算及內(nèi)力組合計(jì)算結(jié)果列于表6-2和表6-3。 6-1 柱邊梁端的剪力和彎矩內(nèi)

27、力換算示意圖6-2框架梁內(nèi)力換算計(jì)算桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類(lèi)調(diào)整后內(nèi)力永久荷載活荷載永久荷載活荷載頂層AB段梁左端M-33.54-9.55-19.946.43V83.0523.1977.6917.83跨中M118.7334.6118.7334.6梁右端M-72.3-21.63-56.96-17.58V-92.9927.29-87.6323.09BC段梁左端M-44.92-13.98-42.63-13.44V17.277.2913.073.09跨中M-33.26-9.06-33.26-9.06梁右端M-44.92-13.98-42.63-13.44V-17.27-7.29-13.07-3.09一

28、層AB段梁左端M-49.83-13.63-35.04-10.312V90.0624.584.5218.96跨中M117.931.73117.931.73梁右端M-98.15-23.68-96.97-19.93V-12.3-26.98-6.69-21.44BC段梁左端M-40.26-12.32-38.66-11.6V12.37.299.144.13跨中M-26.77-7.4-19.72-5.24梁右端M-40.26-12.32-40.26-12.32V-12.3-7.29-9.14-4.13框架柱內(nèi)力換算桿件柱編號(hào)截面內(nèi)力荷載種類(lèi)調(diào)整后內(nèi)力永久荷載活荷載永久荷載活荷載頂層A柱頂面M-33.54-

29、9.55-30.79-8.78N-111.99-29.63-111.99-29.64底面M32.539-29.788.23N-111.99-29.64-111.99-29.64B柱頂面M27.387.6425.127.02N-147.88-44.7-147.88-44.7底面M-26.77-7.23-24.51-6.63N-147.88-44.7-147.88-44.7一層A柱頂面M-17.3-4.64-16.41-4.4N-267.33-59.6-267.33-59.6底面M8.652.327.762.12N-267.33-59.6-267.33-59.6B柱頂面M14.363.7413.6

30、23.57N-324.27-89.09-324.27-89.09底面M-7.18-1.87-6.44-1.6N-324.27-89.09-324.27-89.09桿件跨向截面內(nèi)力調(diào)整后內(nèi)力風(fēng)荷載內(nèi)力組合最不利組合永久荷載活荷載1.2永久+1.4活+1.4*0.6風(fēng)1.2永久+0.7*1.4活+1.4風(fēng)1.35永久+1.4(0.7活+0.6風(fēng)）左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)頂層AB段梁左端M-19.946.433.26-3.26-12.97-16.882-13.0626-22.1906-17.8792-23.356-23.356V77.6917.83-0.750.75117.74118.641

31、09.6514111.7514121.724917.8559121.72跨中M118.7334.60.33-0.3191.114190.736176.846175.964194.470733.7802194.47梁右端M-56.96-17.58-2.392.39-94.398-91.53-88.9264-82.2344-96.132-16.0095-94.4V-87.6323.09-0.750.75-73.28-72.38-83.5778-81.4778-96.302323.0107-96.3BC段梁左端M-42.63-13.441.32-1.32-69.18-70.764-62.4792-6

32、6.1752-69.6129-13.8444-70.76V13.073.09-0.980.9819.42220.59817.340220.084219.84953.52820.598跨中M-33.26-9.0600-52.596-52.596-48.7908-48.7908-53.7798-8.8788-53.78梁右端M-42.63-13.44-1.321.32-70.764-69.18-66.1752-62.4792-71.8305-12.498-71.83V-13.07-3.09-0.980.98-20.598-19.422-20.0842-17.3402-21.4959-2.5284-

33、21.5一層AB段梁左端M-35.04-10.31211.2-11.2-49.7648-63.2048-36.47376-67.83376-48.00176-15.81776-67.83V84.5218.96-2.662.66126.372129.564116.2808123.7288130.448419.9374130.45跨中M117.931.731.06-1.06186.538185.266174.0594171.0914191.150830.5548191.15梁右端M-96.97-19.93-9.089.08-149.714-138.818-148.6074-123.1834-158

34、.0681-14.9006-158.07V-6.69-21.44-2.662.66-39.64-36.448-32.7632-25.3152-32.2771-19.6546-39.64BC段梁左端M-38.66-11.64.36-4.36-60.016-65.248-51.656-63.864-59.8966-13.5916-65.248V9.144.13-3.873.8714.42819.0729.597420.433413.13566.021120.43跨中M-19.72-5.2400-31-31-28.7992-28.7992-31.7572-5.1352-31梁右端M-40.26-12

35、.32-4.364.36-68.176-62.944-66.4896-54.2816-70.087-9.85-70.087V-9.14-4.13-3.233.23-18.688-14.812-19.5374-10.4934-19.0996-2.4001-19.1表12 框架梁內(nèi)力組合計(jì)算桿件柱編號(hào)截面內(nèi)力調(diào)整后內(nèi)力風(fēng)荷載內(nèi)力組合Mmax及相應(yīng)的NNmin及相應(yīng)的MNmax及相應(yīng)的M1.2永久+1.4活+1.4*0.6風(fēng)1.2永久+1.4風(fēng)+1.4*0.7活1.35永久+1.4(0.7活+0.6風(fēng)）永久荷載活荷載左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)頂層A柱頂面M-30.79-8.78-0.070.0

36、7-49.29-49.18-45.65 -45.45 -50.23 -50.11 -50.23-45.65-50.11N-111.99-29.640.6-0.6-175.38-176.38-162.60 -164.28 -179.73 -180.74 -179.73-162.59-180.74底面M-29.788.232.48-2.48-22.13-26.29-24.20 -31.14 -30.05 -34.22 -34.22-24.2-34.22N-111.99-29.640.6-0.6-175.38-176.38-162.60 -164.28 -179.73 -180.74 -180.74

37、-162.6-180.73B柱頂面M25.127.02-5.935.9334.9944.9528.72 45.33 35.81 45.77 45.7728.7245.77N-147.88-44.73.31-3.31-237.25-242.81-216.63 -225.90 -240.66 -246.22 -246.22-216.628-246.22底面M-24.51-6.635.42-5.42-34.14-43.24-28.32 -43.50 -35.03 -44.14 -44.14-28.32-44.14N-147.88-44.73.31-3.31-237.25-242.81-216.63

38、-225.90 -240.66 -246.22 -246.22-216.628-246.22一層A柱頂面M-16.41-4.4-10.7710.77-34.89-16.80-39.08 -8.93 -35.51 -17.42 -35.51-39.082-17.42N-267.33-59.62.74-2.74-401.93-406.53-375.37 -383.04 -417.00 -421.61 -417-375.26-421.6底面M7.762.129.16-9.1619.974.5824.21 -1.43 20.25 4.86 24.2124.214.86N-267.33-59.62.74

39、-2.74-401.93-406.53-375.37 -383.04 -417.00 -421.61 -375.37-375.37-421.61B柱頂面M13.623.57-11.5711.5711.6231.063.64 36.04 12.17 31.60 36.043.64-31.6N-324.27-89.0911.48-11.48-504.20-523.49-460.36 -492.50 -515.43 -534.72 -492.5-460.36-534.72底面M-6.44-1.611.98-11.980.09-20.037.48 -26.07 -0.20 -20.33 26.087.

40、48-20.33N-324.27-89.0911.48-11.48-504.20-523.49-460.36 -492.50 -515.43 -534.72 -492.5-460.36-612.47 7框架梁截面設(shè)計(jì)71受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋面積計(jì)算7.1.2以以頂層AB梁為例計(jì)算配筋：（1）設(shè)計(jì)參數(shù) C30混凝土，縱向鋼筋采用HRB400，保護(hù)層厚度，（2）配筋計(jì)算因?yàn)锳B跨中下部受拉，所以按T形梁截面設(shè)計(jì)，其翼緣寬度取下面兩項(xiàng)最小值，即故取故屬第一類(lèi)T形截面。選配3C20，。層號(hào)混凝土等級(jí)截面尺寸截面位置內(nèi)力組合最小配筋率驗(yàn)算型號(hào)滿足？2C30300650A2支座-23.356121.726

41、050.0.108.04563 C 20942滿足滿足C30跨中194.4706050.0.899.355863 C 20942滿足滿足C30B2支座-94.4-96.36050.0.447.301013 C 20942滿足滿足C30300400B2支座-70.7620.5983650.0.576.746063 C 16603滿足滿足C30跨中-53.7803650.0.430.598773 C 16603滿足滿足C30C2支座-71.83-21.53650.0.586.145663 C 16603滿足滿足1C35300650A1支座-67.83130.456050.0.317.415753 C 20942滿足滿足C35跨中191.1506050.0.122.25913 C 20942滿足滿足C35B1支座-158.07-39.646050.0.760.064373 C 20942滿足滿足C35300400B1支座-65.24820.433650.0.523.540123 C 16603滿足滿足C35跨中-3103650.0.241.669783 C 16603滿足滿足C35C