綜合教學樓計算書設計說明

1、 .89/96摘 要畢業(yè)設計容主要包括兩大部分：第筑方案設計；第二結構設計。包括粱，柱，樓板，樓梯，基礎結構。結構設計主要進行了結構方案中橫向框架8軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載與活荷載）作用下的結構力，找出最不利的一組或幾組力組合。 最后應用CAD軟件畫出設計的建筑和結構圖。然后截面強度驗算，包括預應力配筋計算、承載力極限狀態(tài)驗算、正常使用極限狀態(tài)驗算、應力驗算等，通過計算可以驗證該建筑各項指標都滿足規(guī)要

2、求。整個結構在設計過程中，嚴格遵循相關的專業(yè)規(guī)的要求，參考相關資料和有關最新的國家標準規(guī)，對設計的各個環(huán)節(jié)進行綜合全面的科學性考慮。總之，本著安全，適用，美觀和節(jié)約的原則進行設計。主體五層，采用廊式主體結構，整個建筑外形呈槽型字形布置，與周圍其他建筑相互協(xié)調，既保持了足夠的間距滿足采光通風要求也體現(xiàn)了美觀。在結構方主要采用砌體結構，局部加設獨立柱和大梁，采用橫墻承重方案，充分考慮大空間教室的跨度進行梁板的設計，消防等方面進行了充分考慮。關鍵詞： 框架結構設計；抗震設計;ABSTRACTThe design content mainly includes two major parts: Fir

3、st construction plan design; Second structural design.Includingbeams,columns,slabs,stairs,foundation structure. The purpose of the structure design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor

4、 is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the differ

5、ent axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel soft

6、ware, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders.The last application of CAD software to draw a diagram of the design of buildings and structures. Then the cross-section strength calculation , including prestressed re

7、inforcement calculations, bearing capacity limit state checking , the normal use of the limit state in design and stress check can be verified by calculating the indicators of the building to meet the specification requirements .The entire structure in the design process, strictly follow the relevan

8、t norms of the professional requirements, reference information and the latest national standards, the design of all aspects of a comprehensive scientific consideration. In short, in line with is safe, suitable, artistic and the frugal principle carries on the design.In main body five, Themain struc

9、ture oftheinner corridor,architectural appearance of agrooveshapelayout , with periphery other construction intercoordinations, also maintained the enough spacing to satisfy the natural lighting to ventilate the request also to manifest has been artistic. Mainly uses in the structure side builds the

10、 body structure, partial Canada supposes and the summer beam, uses the load-bearing plan, fully considered the big spatial classroom the span carries on Liang Ban the design, and to resisted earthquakes has carried on , was satisfying resists earthquakes, aspect and so on fire prevention has carried

11、 on the full consideration. Keywords: framework for the structural design of seismic design;earthquake resistant design；目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc28020 1 緒論 PAGEREF _Toc28020 1 HYPERLINK l _Toc28429 1.1工程背景 PAGEREF _Toc28429 1 HYPERLINK l _Toc23302 1.2設計容 PAGEREF _Toc23302 1 HYPERLINK l _To

12、c29055 2 結構設計 PAGEREF _Toc29055 2 HYPERLINK l _Toc22739 2.1工程概況 PAGEREF _Toc22739 2 HYPERLINK l _Toc13516 2.2設計資料 PAGEREF _Toc13516 2 HYPERLINK l _Toc29813 2.2.1氣象條件 PAGEREF _Toc29813 2 HYPERLINK l _Toc24173 2.2.2抗震設防 PAGEREF _Toc24173 2 HYPERLINK l _Toc31395 2.2.3材料 PAGEREF _Toc31395 2 HYPERLINK l

13、_Toc22740 2.3框架結構梁柱截面確定 PAGEREF _Toc22740 3 HYPERLINK l _Toc8757 2.3.1 結構平面布置 PAGEREF _Toc8757 3 HYPERLINK l _Toc25833 2.3.2 框架梁截面尺寸確定 PAGEREF _Toc25833 4 HYPERLINK l _Toc8246 2.3.3框架柱截面尺寸初估 PAGEREF _Toc8246 5 HYPERLINK l _Toc1088 2.4橫向框架在豎向荷載作用下的計算簡圖與力計算 PAGEREF _Toc1088 7 HYPERLINK l _Toc30144 2.4

14、.1橫向框架在恒荷載作用下的荷載計算 PAGEREF _Toc30144 7 HYPERLINK l _Toc27162 2.4.2橫向框架在恒荷載作用下的力計算 PAGEREF _Toc27162 15 HYPERLINK l _Toc3438 2.4.3橫向框架在活荷載作用下的荷載計算 PAGEREF _Toc3438 22 HYPERLINK l _Toc20858 2.4.4橫向框架在活荷載作用下的力計算 PAGEREF _Toc20858 26 HYPERLINK l _Toc11690 2.4.5橫向框架在重力荷載作用下的荷載計算 PAGEREF _Toc11690 29 HYPE

15、RLINK l _Toc18641 2.4.6橫向框架在重力荷載作用下的力計算 PAGEREF _Toc18641 31 HYPERLINK l _Toc11811 2.5橫向框架在風荷載作用下的力和位移的計算 PAGEREF _Toc11811 36 HYPERLINK l _Toc18443 2.5.1橫向框架在風荷載作用下的計算簡圖 PAGEREF _Toc18443 36 HYPERLINK l _Toc4648 2.5.2 橫向框架在風荷載作用下的位移計算 PAGEREF _Toc4648 38 HYPERLINK l _Toc19460 2.5.3橫向框架在風荷載作用下的力計算 P

16、AGEREF _Toc19460 40 HYPERLINK l _Toc30405 2.6橫向框架在水平地震荷載作用下的力和位移計算 PAGEREF _Toc30405 44 HYPERLINK l _Toc19121 2.6.1重力荷載代表值的計算 PAGEREF _Toc19121 44 HYPERLINK l _Toc31440 2.6.2橫向框架的水平地震荷載作用和位移計算 PAGEREF _Toc31440 47 HYPERLINK l _Toc11647 2.6.3橫向框架在地震荷載作用下的力計算 PAGEREF _Toc11647 51 HYPERLINK l _Toc14403

17、 2.7框架梁柱力組合 PAGEREF _Toc14403 56 HYPERLINK l _Toc11186 2.7.1一般規(guī)定 PAGEREF _Toc11186 56 HYPERLINK l _Toc24991 2.7.2框架梁抗震組合 PAGEREF _Toc24991 57 HYPERLINK l _Toc27862 2.7.3 框架柱抗震組合 PAGEREF _Toc27862 63 HYPERLINK l _Toc27435 2.8框架梁柱截面設計 PAGEREF _Toc27435 66 HYPERLINK l _Toc23409 2.8.1框架梁截面設計 PAGEREF _To

18、c23409 66 HYPERLINK l _Toc10048 2.8.2框架柱截面設計 PAGEREF _Toc10048 70 HYPERLINK l _Toc4766 2.9裂縫寬度驗算 PAGEREF _Toc4766 73 HYPERLINK l _Toc13842 2.10節(jié)點設計 PAGEREF _Toc13842 73 HYPERLINK l _Toc25919 2.11樓板配筋計算 PAGEREF _Toc25919 73 HYPERLINK l _Toc27787 2.12樓梯設計 PAGEREF _Toc27787 75 HYPERLINK l _Toc13276 2.1

19、2.1樓梯梯段斜板的設計 PAGEREF _Toc13276 75 HYPERLINK l _Toc13110 2.12.2平臺板設計 PAGEREF _Toc13110 78 HYPERLINK l _Toc11891 2.13基礎設計 PAGEREF _Toc11891 80 HYPERLINK l _Toc9549 2.13.1初定基礎底面積 PAGEREF _Toc9549 81 HYPERLINK l _Toc18878 2.13.2 計算基底最大壓力Pmax PAGEREF _Toc18878 81 HYPERLINK l _Toc14690 2.13.3 地基承載力驗算 PAGE

20、REF _Toc14690 81 HYPERLINK l _Toc11197 2.13.4 基礎沖切力驗算 PAGEREF _Toc11197 82 HYPERLINK l _Toc18503 2.13.5 根據(jù)抗彎驗算進行配筋計算 PAGEREF _Toc18503 82 HYPERLINK l _Toc12681 參考文獻 PAGEREF _Toc12681 84 HYPERLINK l _Toc11282 致 PAGEREF _Toc11282 86 HYPERLINK l _Toc183 附 錄 PAGEREF _Toc183 871 緒論1.1工程背景表1 工程背景建筑用途綜合教學建

21、筑面積10640m2主體層數(shù)5室外高差-0.6m局部層數(shù)4建筑總高18m標準層高3.9m非標準層高4.2m基底標高-1.6m樓梯結構形式板式地質條件本施工場地位于盆地北部沖湖積平原區(qū)地基土層為第四系粉土，為不液化土，土層分布情況較為均勻1.2設計容1.確定梁柱截面尺寸與框架計算簡圖；2.荷載計算；3.框架橫向側移計算；4.框架在水平與豎向力作用下的力分析；5.力組合與截面設計；6.節(jié)點驗算；7.板的計算；8.樓梯的計算；9.基礎的計算。2 結構設計2.1工程概況該工程位于市礦區(qū)，為五層的鋼筋混凝土框架結構體系。建筑物各層的建筑平面圖與剖面圖見建筑圖。15層的建筑層高依次為4.2m,3.9m,

22、3.9m, 3.9m, 3.9m,;建筑設計使用年限為50年。2.2設計資料2.2.1氣象條件基本風壓為0.55KN/m，地面粗糙度為B類。 基本雪壓為0.35KN/m。2.2.2抗震設防抗震設防烈度為7度, 設計基本地震加速度值為0.15g,框架抗震等級為3級，設計地震分組為第一組,建筑場地土類別為類，場地特征周期為0.45。2.2.3材料梁板柱的混凝土強度等級為C30，底層柱采用C35，樓梯也采用C30。梁、柱（除樓梯）外縱筋為HRB400級，板和梯梁采用HRB335級,休息平臺選用HPB235級，箍筋HPB235級。外墻采用200mm的混凝土空心砌塊，填充墻采用200mm厚的混凝土空心砌

23、塊。門為鋁合金門、木門、玻璃門與玻璃木門，窗為鋁合金窗，樓蓋與屋蓋采用鋼筋混凝土結構。表2 上人屋面做法與橫荷載計算 構造層 面荷載（KN/m2）4厚高聚物石油瀝青卷材防水層0.00410=0.0420厚的1：3水泥沙漿找平層0.0220=0.41：6水泥焦渣找2坡，最薄處30厚0.0310=0.370厚的聚苯乙烯泡沫塑料板0.070.5=0.035120厚的鋼筋混凝土結構層0.1225=310厚的混合沙漿抹灰層0.0117=0.17總計取4.2 表3 標準樓面做法與橫荷載計算 構造層 面荷載（KN/m2）10厚的鋪地磚樓面，干水泥擦縫0.00119.8=0.19820厚的1：4干硬性水泥沙漿

24、結合層0.0217=0.3420厚1：3水泥沙漿找平層0.0320=0.4120厚的鋼筋混凝土結構層0.1224=2.8810厚的混合沙漿抹灰層0.0117=0.17總計3.988取4.0表4 頂棚做法與橫荷載計算 構造層 面荷載（KN/m2）3厚的紙筋（麻刀）石灰膏抹面0.00316=0.0487厚的1：0.3：3水泥石灰沙漿打底0.00717=0.119總計0.167取0.2表5 活荷載類 別活 荷 載 標 準 值（KN/）上人屋面活荷載2.0走廊、門廳和樓梯活荷載2.5教室、辦公室和活動室活荷載2.0衛(wèi)生間活荷載2.0雨蓬活荷載（按不上人屋面考慮）0.52.3框架結構梁柱截面確定2.3.

25、1 結構平面布置根據(jù)建筑功能要求與框架結構體系，通過分析荷載傳遞路線確定梁系布置方案。本工程的各層結構平面布置下圖所示。圖1 一層結構平面圖圖2 二至五層結構平面圖2.3.2 框架梁截面尺寸確定 (1)橫向框架梁KL-2 KL-3 L0=6900mm h=() L0=383863(mm) 取h=600mm, b=()h=300200(mm) 取b=300mmL0=3000mm h=() L0=167375(mm) 取h=300mm, b=()h=150100(mm) 取b=150mm(2)縱向框架梁KL-1 L0=9000mm, h=() L0=5001125(mm) 取h=900mm,b=(

26、)h=450300(mm) 取b=400m (3)橫向次梁L0=6900mm h=() L0=383575(mm) 取h=500mm, b=()h=250167(mm) 取b=250mm2.3.3框架柱截面尺寸初估按軸壓比要求初估框架柱截面尺寸?？蚣苤氖芎擅娣e如圖所示 圖3 框架柱受荷面積框架柱混凝土選用C30,框架抗震等級為三級，軸壓比=0.9，由軸壓比初估柱截面尺寸時按式AC=N/NfC, 軸向壓力設計值按式計算N=FgEn來計算，各字母意義如下：N地震作用組合下柱的軸向壓力設計值F按簡支狀態(tài)計算的柱的負載面積gE折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可取1215KN/m2n驗算截面以上

27、樓層層數(shù)考慮地震作用組合后柱的軸向壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨柱取1.25；等跨柱取1.21）中柱 豎向荷載下產(chǎn)生的軸力估計值 N=FgEn=1.254.959135=3620KN 水平荷載下軸力估算系數(shù)取1.1，即N=1.13620=3982KN AC=N/NfC=309402mm2 選柱截面尺寸為bh=600mm600mm2）邊柱 豎向荷載下產(chǎn)生的軸力估計值 N=FgEn=1.33.459125=2421KN 水平荷載下軸力估算系數(shù)取1.1，即N=1.15572=2664KN AC=N/NfC=206993mm2 選柱截面尺寸為bh=500mm500mm(2)校核框架柱截面尺寸是否滿

28、足構造要求 1）按構造要求框架柱截面高度不宜小于400mm，寬度不宜小于350mm 2）為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4， 取二層較短柱高，Hn=3900mm 中柱, Hn/h=3900/600=6.54 邊柱, Hn/h=3900/500=7.84 可見滿足要求。 3）框架柱截面高度和寬度一般宜大于層高的1/101/15 h(1/101/15)4200=420mm280mm 由上可知所選框架柱截面尺寸均滿足構造要求。2.4橫向框架在豎向荷載作用下的計算簡圖與力計算2.4.1橫向框架在恒荷載作用下的荷載計算1 橫向框架計算簡圖假定橫向框架嵌固于基礎頂面上，框架梁與柱剛接，由于各

29、層柱的截面尺寸不變，故框架梁的跨度等于柱截面形心之間的距離，所以HJ跨之間的跨度為6900-500/2-600/2=6350mm,GH跨之間的跨度為3000-600/22=2400mm。底層柱高從基礎頂面算至二層樓面，根據(jù)建筑圖知室外高差為-0.6m，基礎頂面至室外地坪取-1.0m，二層樓面標高為+4.2m，故底層柱高位4.2+0.6+1.0=5.8m，其余各層柱高分別為樓層高與3.9m, = 8 * GB3 * MERGEFORMAT 軸線橫向框架計算簡圖如下圖所示圖4 = 8 * GB3 * MERGEFORMAT 軸線橫向框架計算簡圖一層至四層框架計算簡圖樓面梁布置如下圖所示，樓面板布置

30、如圖所示，為方便荷載整理，在梁布置圖和板布置圖中分別標示出梁和板。圖6 梁板布置圖需要說明：雙向板沿兩個方向傳給支承梁的荷載劃分是從每一區(qū)隔板的四角作與板邊成45度的斜線，這些斜線與平行于長邊的中線相交，每塊板都被劃分為四小塊，假定每小塊板上的荷載就近傳遞給支承梁，因此板傳給短褲梁上的荷載為三角形，長跨梁上的荷載為梯形。對于梁的自重和直接作用在梁上的其他荷載按實際情況考慮。為了便于計算，通常需要將三角形荷載和梯形荷載換算為等效均布荷載。等效均布荷載是按支座固端彎矩等效的原則來確定的。 圖7 板分布圖三角形荷載作用時：q=p 梯形荷載作用時：q=(1-2a2+a3)p q=(1-2a2+a3)p

31、三角形等效均布荷載 梯形等效均布荷載F-G軸間框架梁均布荷載1）板傳遞荷載板的面荷載為4.0KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給FG梁為梯形荷載，等效為均布荷載為(1-2a2+a3)p=1-2（）2+（）34.0 2.25=7.36KN/m2) 梁FG自重與抹灰梁（600300）自重：250.3（0.6-0.12）=3.6 KN/m抹灰層：0.01（0.6-0.12）217=0.16 KN/m小計：3.6+0.16=3.76 KN/m 3）墻體荷載 外墻選用200mm厚混凝土空心小砌塊填充墻，外墻荷載見下表:表6 外墻面荷載構造層面荷載（KN/m2）構造層面荷載（KN/m2）墻體自重11.80

32、.2=2.36水泥墻面0.36水泥刷外墻面0.36合計3.08墻體荷載小計：3.08（3.9-0.6）=10.16KN/m 4) 樓面梁=梁自重+板傳荷載+墻體荷載 =3.76+7.362+10.16=28.65KN/mG-H軸間框架梁均布荷載 1）梁（300150）自重：250.15（0.3-0.12）=0.675 KN/m 2）抹灰層：0.01（0.3-0.12）217=0.0612 KN/m 3）荷載小計：0.675+0.0612=0.74KN/m（3）H-J軸間框架梁均布荷載與F-G軸間框架梁均布荷載一樣（4）F軸柱縱向集中荷載的計算 梁（900400）自重：250.4（0.9-0.1

33、2）=7.8 KN/m梁兩側抹灰：0.01（0.9-0.12）217=0.26 KN/m小計：7.8+0.26=8.06 KN/m2）板A傳來的荷載：板A的面荷載為4.0KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給梁為三角形荷載，等效為均布荷載為5/8P=5/84.02.252=5.625KN/m 3)墻體與門窗傳來的荷載： = 7 * GB3 * MERGEFORMAT = 8 * GB3 * MERGEFORMAT 跨 = 8 * GB3 * MERGEFORMAT = 9 * GB3 * MERGEFORMAT 跨的墻長為9000mm，墻上各有兩個30002100的窗戶（窗戶面荷載為0.45KN

34、/m2） = 7 * GB3 * MERGEFORMAT = 8 * GB3 * MERGEFORMAT 跨門窗與墻傳來荷載為=7.03KN/m 4) 橫向次梁(500250)傳來的集中荷載 梁(500250)自重：250.25(0.5-0.12)=2.375 KN/m 梁(500250)兩側抹灰：0.01172(0.5-0.12)=0.129 KN/m 板傳來的梯形荷載等效為均布荷載：(1-2a2+a3)p=1-2（）2+（）34.02.252=14.73KN/m 橫向次梁傳來的集中荷載小計：（2.375+0.129+14.73）6.6/2=56.87KN 5) F軸柱縱向集中荷載=(8.0

35、6+5.625+7.03)9/22+56.87/22=243.31KN(5)G軸柱縱向集中荷載的計算 1）梁自重與抹灰：8.06 KN/m 2）板A傳來的線荷載：5.625KN/m 3）橫向次梁(500250)傳來的集中荷載：56.87 KN/m 4）板B傳來的線荷載：4.01.5=6KN/m 5）上層墻與門傳來的荷載： = 7 * GB3 * MERGEFORMAT = 8 * GB3 * MERGEFORMAT 跨 = 8 * GB3 * MERGEFORMAT = 9 * GB3 * MERGEFORMAT 跨的墻長為9000mm，墻上各有兩個門（9002100），一個窗戶（210014

36、00）門和窗的面荷載均為0.45KN/m2 =7.28 KN/m 6)G軸柱縱向集中荷載=(8.06+5.625+6+7.28)9+56.87=299.56KNH軸柱縱向集中荷載的計算 與G軸柱一樣=299.56KNJ軸柱縱向集中荷載的計算 與F軸柱一樣=243.31KN3 頂層框架計算簡圖 (1)F-G軸間框架梁均布荷載 1）板傳遞荷載 板的面荷載為3.9KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給FG梁為梯形荷載，等效 為均布荷載為(1-2a2+a3)p=1-2（）2+（）33.9 2.25=7.20KN/m 2) 梁FG自重與抹灰梁（600300）自重：250.3（0.6-0.12）=3.6 K

37、N/m抹灰層：0.01（0.6-0.12）217=0.16 KN/m小計：3.6+0.16=3.76 KN/m 3)女兒墻荷載 女兒墻墻高1200mm，100mm的混凝土壓頂 女兒墻自重與抹灰：0.21.211.8+0.20.125+1.20.0117 2=3.74KN/m 4)屋面梁=梁自重+板傳荷載+女兒墻荷載 =3.76+7.202+3.74=29.22KN/m(2)G-H軸間框架梁均布荷載 1）梁（300150）自重：250.15（0.3-0.12）=0.675 KN/m 2）抹灰層：0.01（0.3-0.12）217=0.0612 KN/m 3）女兒墻自重與抹灰：3.74KN/m 4

38、）荷載小計：0.675+0.0612+3.74=4.48 KN/m（3）H-J軸間框架梁均布荷載與F-G軸間框架梁均布荷載一樣（4）F軸柱縱向集中荷載的計算1) 梁（900400）自重：250.4（0.9-0.12）=7.8 KN/m梁兩側抹灰：0.01（0.9-0.12）217=0.26 KN/m小計：7.8+0.26=8.06 KN/m2）板傳來的荷載：板的面荷載為3.9KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給梁為三角形荷載，等效為均布荷載為5/8P=5/83.92.25=5.48 KN/m 3)女兒墻傳來的荷載：=4.85KN/m 4) 橫向次梁(500250)傳來的集中荷載 梁(50025

39、0)自重：250.25(0.5-0.12)=2.375 KN/m 梁(500250)兩側抹灰：0.01172(0.5-0.12)=0.129 KN/m 板傳來的梯形荷載等效為均布荷載：(1-2a2+a3)p=1-2（）2+（）33.92.252=14.36KN/m 橫向次梁傳來的集中荷載小計：（2.375+0.129+14.36）6.6/2=56.87KN 5) F軸柱縱向集中荷載=(8.06+5.48+4.85)9+56.87/22=222.38KN(5)G軸柱縱向集中荷載的計算 1）梁自重與抹灰：8.06 KN/m 2）板A傳來的線荷載：5.48KN/m 3）橫向次梁(500250)傳來的

40、集中荷載：56.87 KN/m 4）板B傳來的線荷載：3.91.5=5.85KN/m 5)G軸柱縱向集中荷載=(8.06+5.48+5.85)9+56.87=231.38KNH軸柱縱向集中荷載的計算 與G軸柱一樣=231.38KNJ軸柱縱向集中荷載的計算 與F軸柱一樣=222.38KN最終計算簡圖 圖8 恒載作用下的計算簡圖 2.4.2橫向框架在恒荷載作用下的力計算(1)計算各框架梁柱的截面慣性矩框架梁的截面慣性矩6350mm的跨度：I=3006003/12=5.4mm42400mm的跨度：I=1503003/12=0.34mm4框架柱的截面慣性矩600mm600mm的中柱: I=600600

41、3/12=10.8mm4500mm500mm的邊柱：I=5005003/12=5.2mm4(2)計算各框架梁柱的線剛度與相對線剛度考慮現(xiàn)澆樓板對梁剛度的加強作用，故對中框架梁的慣性矩乘以2.邊框架乘以1.5.表中E=3104N/mm2,E1=3.15104N/mm2表8 梁柱線剛度與相對線剛度計算表構件線剛度相對線剛度框架梁6035跨度I=1.5EI/L=1.55.4/6.035103E=1.34106E1.34/1.33=1.012400跨度I=2.0EI/L=2.00.34/2.4103E=0.28106E0.28/1.33=0.21框架柱二 三 四 五層中柱I=EI/L=1.081010

42、/3.9103E=2.76106E2.76/1.33=2.08邊柱I=EI/L=5.2/3.9103E=1.33106E1.0一層中柱I=EI/L=1.081010/5.8103 E1=1.95106E1.95/1.33=1.47邊柱I=EI/L=5.2/5.8103 E1=0.90106E0.9/1.33=0.68（3）計算彎矩分配系數(shù)表9 彎矩分配系數(shù)表層次節(jié)點相對線剛度相對線剛度之和分配系數(shù)左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱頂層F1.011.02.010.500.50 G1.010.212.083.300.310.060.63H0.211.012.083.300.060.310.63J1.

43、011.02.010.500.50標準層F1.011.01.03.010.340.330.33 G1.010.212.082.085.380.180.040.390.39H0.211.012.082.085.380.040.180.390.39J1.011.01.03.010.340.330.33一層F1.011.00.682.690.380.370.25 G1.010.212.081.474.770.210.050.440.31H0.211.012.081.474.770.050.210.440.31J1.011.00.682.690.380.370.25（4）計算固端彎矩由于各梁都只有均布

44、線荷載作用，所以M左=-M右 =-ql2/12表10 固端彎矩計算表樓層一層-96.27-0.36-96.27標準層-96.27-0.36-96.27頂層-98.19-2.16-98.19(5)采用彎矩二次分配法計算框架在恒荷載作用下的彎矩，分配過程如下(6)梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件求得梁端剪力V梁左=(M左-M右)/L+qL/2 V梁右=(M右-M左)/L+qL/2由以上兩個公式，梁端剪力計算過程見下表表11 FG跨剪力計算表層次L(m)q(kn/m)M左M右V梁左V梁右16.3528.6574.0395.4587.5994.3426.3528.6580.0498.

45、8288.0093.9236.3528.6582.98100.9088.1493.7846.3528.6582.98100.9088.1493.7856.3529.2264.4890.2688.7196.83表12 GH跨剪力計算表層次L(m)q(kn/m)M左M右V梁左V梁右12.40.742.252.250.890.8922.40.741.521.520.890.8932.40.741.061.060.890.8942.40.741.061.060.890.8952.44.485.565.565.3765.376 HJ跨剪力計算表層次L(m)qCD(kn/m)M左M右V梁左V梁右16.35

46、28.6595.4574.0394.3487.5926.3528.6598.8280.0493.9288.00 36.3528.65100.9082.9893.7888.1446.3528.65100.9082.9893.7888.1456.3529.2290.2664.4896.8388.71(7)柱軸力的計算柱軸力可通過對梁端剪力，縱向梁傳來的剪力和柱的自重疊加得到表13 F柱軸力層數(shù)V縱梁豎向力F柱自重每層豎向力P軸力588.71222.3824.375311.09頂311.09底335.47488.14243.3124.375331.45頂666.9224.375底691.29388.

47、14243.3124.375331.45頂1022.7424.375底1047.11288.00243.3124.375331.31頂1378.42底1402.79188.71243.3136.25332.02頂1734.81底1771.06表14 G柱軸力層數(shù)縱梁豎向力F柱自重每層豎向力P軸力596.835.376347.135.1438.55頂438.55底473.65493.780.89436.135.1528.99頂1002.6435.1底1037.74393.780.89436.135.1528.99頂1566.7335.1底1601.83293.920.89436.135.1529

48、.13頂2130.96底2166.06194.340.89436.152.2529.55頂2695.61底2747.81H軸與G軸一樣，J軸與F軸一樣橫向框架在恒荷載作用下的力圖圖10 力圖2.4.3橫向框架在活荷載作用下的荷載計算1 一到四層框架計算簡圖 （1）F-G軸間框架梁均布荷載 1）屋面板板A傳遞荷載板A的面荷載為2.5KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給AB梁為梯形荷載，等效為均布荷載為(1-2a2+a3)p=1-2（）2+（）32.5 2.25=3.68KN/m 2）荷載小計=23.68=7.36KN/m（2）G-H軸間框架梁均布荷載 單向板短邊為0（3）H-J軸間框架梁均布荷載

49、 同F(xiàn)-G軸間框架梁均布荷載=7.36KN/m（4）F軸柱縱向集中荷載的計算 1）屋面板A傳遞荷載板A的面荷載為2.5KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給梁為三角形荷載等效為均布荷載:5/82.02.25=2.81KN/m 2)橫向次梁(500250)傳來的集中荷載 板A傳來的梯形荷載等效為均布荷載：(1-2a2+a3)p= 1-2（）2+（）32.02.252=7.36KN/m 橫向次梁傳來的集中荷載小計：7.366.6/2=25.39KN 5) F軸柱縱向集中荷載=2.819+25.39=50.68KN(5)G軸柱縱向集中荷載的計算 1）板A傳遞荷載: 2.81KN/m 2）板B傳來的線荷

50、載：2.51.5=3.75KN/m 3）橫向次梁(500250)傳來的集中荷載：25.39KN 4）F軸柱縱向集中荷載=(2.81+3.75)9+25.39=84.43KN(6) H軸柱縱向集中荷載的計算 與G軸柱一樣(7) J軸柱縱向集中荷載的計算 與F軸柱一樣2 頂層框架計算簡圖（1）F-G軸間框架梁均布荷載 1）屋面板A傳遞荷載屋面板A的面荷載為2.0KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給AB梁為梯形荷載，等效為均布荷載為(1-2a2+a3)p=1-2（）2+（）32.0 2.25=3.68KN/m 2）荷載小計=23.68=7.36KN/m（2）G-H軸間框架梁均布荷載 單向板短邊為0（

51、3）H-J軸間框架梁均布荷載 同F(xiàn)-G軸間框架梁均布荷載=7.36KN/m（4）F軸柱縱向集中荷載的計算 1）屋面板板A傳遞荷載屋面板A的面荷載為2.0KN/m2,由樓面板布置圖可知，傳給梁為三角形荷載等效為均布荷載:5/82.02.25=2.81KN/m 2)橫向次梁(500250)傳來的集中荷載 屋面板A傳來的梯形荷載等效為均布荷載：(1-2a2+a3)p= 1-2（）2+（）32.02.252=7.36KN/m 橫向次梁傳來的集中荷載小計：7.366.6/2=25.39KN 5) F軸柱縱向集中荷載=2.819+25.39=50.08KN (5)G軸柱縱向集中荷載的計算 1）屋面板板A傳

52、遞荷載: 2.81KN/m 2）屋面板B傳來的線荷載：2.01.5=3KN/m 3）橫向次梁(500250)傳來的集中荷載：25.39KN 4）F軸柱縱向集中荷載=(2.81+3)9+25.39=77.68KN(6) H軸柱縱向集中荷載的計算 與G軸柱一樣(7) J軸柱縱向集中荷載的計算 與F軸柱一樣最終計算簡圖 圖10 活載作用下的計算簡圖2.4.4橫向框架在活荷載作用下的力計算 (1)計算各框架梁柱的截面慣性矩，計算結果與前面一樣。 (2)計算各框架梁柱的線剛度與相對線剛度，具體計算結果參考前面的結果。（3）計算彎矩分配系數(shù)，與前面一樣。（4）計算固端彎矩由于各梁都只有均布線荷載作用，所以

53、M左=-M右 =-ql2/12表15 固端彎矩計算表樓層一至四層-24.730-24.73頂層-24.73-0.36-24.73(5)梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件求得梁端剪力V梁左=(M左-M右)/L+qL/2V梁右=(M右-M左)/L+qL/2由以上兩個公式，梁端剪力計算過程見下表表16 FG跨剪力計算表層次L(m)q(kn/m)M左M右V梁左V梁右16.357.3624.7324.7323.3723.3726.357.3624.7324.7323.3723.3736.357.3624.7324.7323.3723.3746.357.3624.7324.7323.372

54、3.3756.357.3624.7324.7323.3723.37表17 GH跨剪力計算表層次L(m)qBC(kn/m)M左M右V梁左V梁右12.40000024.70000034.70000044.70000054.700.360.3600(6)柱軸力的計算柱軸力可通過對梁端剪力，縱向梁傳來的剪力和柱的自重疊加得到表18 F柱軸力層數(shù)F柱V縱梁豎向力F柱自重每層豎向力P軸力523.3750.0824.37573.45頂73.45底97.83423.3750.6824.375112.31頂171.88底196.26323.3750.6824.375112.31頂308.57底332.95223

55、.3750.6824.375112.31頂445.26底469.64123.3750.6836.25112.31頂581.95底618.20表19 G柱軸力層數(shù)G柱縱梁豎向力F柱自重每層豎向力P軸力50077.6835.177.68頂77.7底112.840084.4335.184.43頂197.2底232.330084.4335.184.43頂316.7底351.820084.4335.184.43頂436.3底471.410084.4352.284.43頂555.8底608.0橫向框架在活荷載作用下的力圖 圖11 活載下的力圖2.4.5橫向框架在重力荷載作用下的荷載計算 在有地震作用的荷載

56、效應組合時，需用到重力荷載代表值。對于樓層重力荷載代表值取全部恒載和50%的樓面活載一層至四層框架重力荷載代表值計算（1）F-G軸間框架梁的計算 28.65+0.57.36=32.33KN/m（2）G-H軸間框架梁的計算 0.74KN/m（3）H-J軸間框架梁的計算 28.65+0.57.36=32.33KN/m（4) F軸柱的計算 243.31+0.550.68=268.65KN（5）G軸柱的計算 299.56+0.584.43=341.78KN（6）H軸柱的計算 299.56+0.584.43=341.78KN（7）J軸柱的計算 243.31+0.550.68=268.65KN2 頂層框架

57、重力荷載代表值計F-G軸間框架梁的計算 屋面板A傳來的雪荷載為梯形等效為均布線荷載為： (1-2a2+a3)p=1-2(2.25/6.9)2+(2.25/6.9)3 2.250.35=0.64kn/m 29.22+0.50.642=29.86KN/m（2）G-H軸間框架梁的計算 4.48KN/m（3）H-J軸間框架梁的計算 29.86KN/m（4) F軸柱的計算 縱梁傳來的雪荷載計算如下：屋面板A傳來的三角形荷載等效為均布荷載：5/80.352.25=0.49KN/m橫向次梁傳來的雪荷載 屋面板A傳來的雪荷載為梯形等效為均布線荷載為： (1-2a2+a3)p=1-2(2.25/6.9)2+(2

58、.25/6.9)3 2.250.35=0.64KN/m 222.38+0.5（0.499+0.64）=224.91KNG軸柱的計算 屋面板A傳來的三角形荷載等效為均布荷載：5/80.352.25=0.49KN/m 屋面板B傳來的線荷載：0.351.5=0.525KN/m 231.38+0.5（0.49+0.525）9+0.64）=236.27KN（6）H軸柱的計算 236.27KN（7）J軸柱的計算 224.91KN圖12 重力荷載作用下的計算簡圖2.4.6橫向框架在重力荷載作用下的力計算計算彎矩（1）框架梁柱的線剛度與相對線剛度和彎矩分配系數(shù)與前面表中的數(shù)值一樣（2）計算固端彎矩,根據(jù)式M左

59、=-M右 =-ql2/12來計算，結果見下表固端彎矩計算表20 固端彎矩樓層一層-108.63-0.36-108.63標準層-108.63-0.36-108.63頂層-100.33-2.15-100.332采用彎矩二次分配法計算框架在恒重力荷載作用下的彎矩，分配過程如下圖13 二次分配圖梁端彎矩求出后，從框架中取出梁為隔離體，用平衡條件求出梁端剪力表21 FG跨剪力計算表層次L(m)q(kn/m)M左M右V梁左V梁右16.3532.3384.1107.698.3105.726.3532.3390.2111.498.7105.336.3532.3390.2111.498.7105.346.353

60、2.3392.6113.298.8105.256.3529.8666.792.890.798.9表22 GH跨剪力計算表層次L(m)q(kn/m)M左M右V梁左V梁右12.40.742.52.50.90.922.40.741.611.610.90.932.40.741.611.610.90.942.40.741.211.210.90.952.44.485.55.55.45.4表23 柱軸力的計算層數(shù)F柱V縱梁豎向力F柱自重每層豎向力P軸力590.7224.9124.375315.61頂315.6底339.9498.8268.6524.375367.5頂707.424.375底731.8398.