建筑工程毕业设计结构设计计算书

'综合工业厂房设计摘要结构是建筑物的基本部分，他承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现的各种情况，比如，建筑物所受的各种荷载、风和地震作用等等。合理的结构设计是建筑物安全、适用、耐久的重要保证。结构设计部分，首先根据建筑设计、工艺使用要求、材料供应情况以及场地地质条件等确定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒载、屋（楼）面活载和风荷载，在此基础上进行框架内力计算（采用D值法计算风荷载作用下的内力，采用迭代法计算竖向荷载作用下的内力）、内力组合、梁、柱和基础等构件的配筋计算以及风荷载作用下的侧移验算。除此之外，还进行了屋（楼）面板、楼梯等附属构件的设计计算。为进一步验证手算结果的精确度，采用PKPM2005行业软件进行了电算，比较分析表明手算结果是可靠的。在上述工作的基础上，采用制图软件AutoCAD2004绘制了建筑施工图和结构施工图。关键词：结构设计框架结构结构选型结构方案 DesignoftheintegratedindustrialplantAbstract:Structureisanessentialpartofthebuilding,heundertakesthebuildingduringtheconstructionanduseofthevarioussituationsthatmayarise,forexample,thebuildingsufferedavarietyofload,windandearthquakeandsoon.Rationaldesignofabuildingsecurity,application,animportantguaranteefordurability.Inthestructuraldesignpart,thearrayofstructureisfirstdeterminedaccordingtoarchitecturaldesign,processdemand,materialsupplyandgeologicalconditions;thenatypicaltransverseframeistakentobecomputed.Aftertheextractofcomputationsketch,theexternalloadssuchasthedeadload,livingloadontheroof(floor)andthewindloadarecalculated;thentheinternalforceinthestructureisobtainedthroughtheIterativemethodunderverticalloadingandthemodifiedknickpointmethodunderhorizontalloads.Inthefollowing,thecombinationofinternalforceisperformed.Ontheabovebasis,thedesignofstructuralcomponentssuchasbeams,columnsandfoundationsarerespectivelycarriedout,andatthesametimethecheckingcomputationoftheslideswayunderwindloadisdone.Inaddition,thedesignoftheslabs,stairsandotheraccessorycomponentsarealsocompleted.Toverifytheaccuracyofaboveresults,numericaltestsareperformedwiththesoftwarePKPM2005,andthecomparisonsprovethattheoriginalresultsarereliable.Finally,theconstructiondocumentsarecompletedusingthesoftwareAutoCAD2009.Keywords:StructuraldesignFramestructureStructureschemeStructureplan 目录第一章工程概况5第二章结构选型6第一节、结构形式选择6一、砌体结构6二、框架结构体系6三、剪力墙结构体系7四、框架—剪力墙结构7五、筒体结构7第二节、结构体系的选择7第三节、楼盖形式选择8第四节、基础形式选择8第三章结构布置9第一节、结构的总体布置9一、建筑物的高与宽比满足：9二、结构平面形状：9三、竖向布置：9四、变形缝的设置9第二节、结构的平面布置11一、柱网尺寸：11二、承重方案：11三、主梁布置：11四、次梁布置：11第三节、构件截面尺寸初估12 一、柱截面尺寸初估12二、梁截面尺寸初估12三、板厚初估14第四章框架设计15第一节、荷载计算15一、恒载标准值计算15二、活载标准值计算22三、竖向恒载下框架受荷计算23四、竖向活载下框架受荷计算73五、风荷载作用下框架受荷计算91第二节、内力计算93一、梁柱线刚度及各杆的弯矩分配系数计算93二、恒载标准值作用下的内力计算99三、活载标准值作用下的内力计算108四、风荷载作用下的内力计算113五、内力组合121六、梁柱配筋计算127第五章附录137第一节、手算部分137一、恒载迭代法计算见附表1.1和附表1.2137二、活载迭代法计算见附表2.1和附表2.2137第二节、PK-PM计算部分137参考文献156致谢157 广西大学毕业设计（论文）第一章工程概况本工程为广西南宁市某综合厂房，工程设计原始资料：总建筑面积5042.52㎡。楼层数为7层，局部8层，建筑高度为23.850m，一层层高为4.5m；二到四层层高为3.6m；五到七层层高为2.85m，局部八层层高为3.0m，室外标高为-0.100m，室内标高为±0.000m，室内外高差为0.10m。建筑标准1000元/㎡（含水电造价），上、下水由城市管网解决，电源由城市电网解决，地下水无侵蚀性，在地面以下8m。地质资料：50cm表土以下为亚粘土，地基承载力标准值为200kPa。施工条件：由省级施工单位施工。建筑结构类别为乙类，抗震设防烈度为6度，主体结构合理使用年限为50年，耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级。158 广西大学毕业设计（论文）第二章结构选型第一节、结构形式选择多层及高层建筑常用的受力结构体系有：砌体结构、框架结构、剪力结构、框架—剪力墙结构、筒体结构。结构布置应根据工程设计的原始资料和设计任务要求，综合考虑技术、经济、建筑要求，合理选择建筑的结构体系，对其进行结构布置，满足安全、适用、经济的要求。一、砌体结构混合结构承重主要用砖或砌块砌筑，其优点为：施工方便，造价低廉；缺点为砌体强度较低，房屋的层数受到限制，同时抗震性能较差，在墙体的布置上，建筑使用空间受到限制。混合结构一般适宜用于六层及六层以下的楼房，如住宅、办公室、医院等民用建筑及中小型工业建筑混合结构。二、框架结构体系框架结构是由梁、柱通过节点构成承载结构，由梁、柱分别承受竖向荷载和水平荷载，墙起分隔维护作用。其优点为：整体性和抗震性较混合结构要好，平面布置灵活，使用空间较大。其缺点为：框架结构水平刚度较小，抗震性能相对差，地震中非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较大。158 广西大学毕业设计（论文）三、剪力墙结构体系剪力墙结构以剪力墙承重，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。其特点为：刚度大，比框架结构刚度大，结构水平位移和层间位移较小，抗震性能好。适用于开间较小、墙体较多的多层建筑如住宅、旅馆等。但由于剪力墙的布置，平面布置受到一定的影响。四、框架—剪力墙结构框架—剪力墙结构竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担，水平荷载作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。其优点为框架结构布置灵活、使用方便、具有较大的刚度和较强的抗震能力，适用于高层办公建筑和旅馆建筑中。五、筒体结构筒体结构的特点是以剪力墙构成空间薄壁筒体，或者密柱、密梁形成空间框架筒作为一个空间构件受力，具有较好的的抗侧移刚度和较好的抗震性能，有筒中筒、成束筒等形式。第二节、结构体系的选择本设计中建筑为高层建筑地上七层，使用功能主要是生产和办公，根据上述要求，并考虑承载力和抗震的要求，可得出框架结构为最合适、合理、经济的结构类型。158 广西大学毕业设计（论文）第三节、楼盖形式选择楼盖形式有预制楼板，现浇有梁楼板和现浇无梁楼板等。因框架结构刚度较弱，很大部分水平力由楼板传递，预制楼板的整体性差，从汶川大地震大震害看，预制板由于与框架连接作用较弱，在地震荷载的反复作用下首先解体崩溃，造成较大的生命伤亡和财产的损失，而现浇板的整体性好，与梁柱的连接性能好，在地震时与框架一同工作，抵抗地震能力强。现浇无梁楼盖因为没有梁的支撑作用，楼板往往较厚，不经济。从安全和经济角度看，选用钢筋混凝土现浇楼盖最为合理。第四节、基础形式选择基础分为浅基础和深基础，常见的浅基础有扩展基础（包括柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础）、联合基础、柱下条形基础、筏形基础、箱形基础等；常见的深基础有桩基础、地下连续墙、沉井等。本工程楼层高度较小，竖向荷载不大，地基土质较均匀，因而主要采用柱下钢筋混凝土独立基础。158 广西大学毕业设计（论文）第三章结构布置第一节、结构的总体布置布置原则：满足建筑使用要求、结构安全、建筑施工三方面的要求。一、建筑物的高与宽比满足：H/B≤5。二、结构平面形状：板式、塔式，以正多边形、无凹角的建筑平面为宜。三、竖向布置：竖向的体形力求规则、均匀、连续，避免刚度突变和结构不连续，过大外挑和内收。规范要求：建筑下层侧向刚度大于上层侧向刚度，若刚度连续三层降低，则降低的幅度应小于该层侧向刚度的50%。必须加强塔楼与主体的连接，塔楼不宜采用砌体结构。四、变形缝的设置变形缝有伸缩缝、沉降缝、防震缝，在多层建筑中应该尽量少设缝或不设缝，缝的设置尽量满足一缝多用，这可简化构造、方便施工、降低造价、增强结构整体性和空间刚度。（一）、伸缩缝158 广西大学毕业设计（论文）随着温度的变化结构混凝土会发生缩，产生变形使结构中产生拉应力，当应力达到某一级限值时结构会产生裂缝甚至破坏。伸缩缝的设置主要与结构的长度有关，规范对钢筋混凝土伸缩缝的最大间距作了规定。当结构长度超过规范值时，应采用相应的构造措施。规范规定：混凝土结构伸缩缝最大间距：框架结构现浇时应≤55m（室内或土中）、≤35m（露天）伸缩缝、沉降缝的宽度一般不小于50mm，防震缝的宽度不宜小于70mm，同时应根据建筑物的高度来确定防震缝的宽度，详见《规范》对防震缝宽度设置的要求。本工程中，建筑物的长边为35m小于55m，考虑到实际情况，本工程不用设置伸缩缝。（二）、沉降缝主要与基础受到的上部荷载以及地质条件有关。当上部荷载差异较大或者地基土的物理力学指标相差较大时，或者在以下部位如：当房屋建在明显不均匀填土或地基土的压缩性有明显差异处、建筑平面的转折部位、高度差异较大处、建筑结构类型或者基础不同处和分期建造房屋的交界处时应设置沉降缝。本工程建筑结构平面尺寸较短，结构均匀，地基均匀良好，结合上述条件，不需要设置沉降缝。（三）、防震缝抗震设防的建筑在下列情况下宜设防震缝：平面长度和突出部分尺寸超过以下限值而又没有采取加强措施时，设防烈度为6度时，L/B6，L/Bmax5,l/b2,其中，L为建筑物总长，Bmax建筑物总宽，B为建筑物较小宽度，b为突出宽，l为突出的158 广西大学毕业设计（论文）长度；各部分结构刚度、荷载或质量相差悬殊，而又没有采取加强措施时；房屋有较大错层时。本工程均没有上述的情况，可以不考虑设置防震缝。第二节、结构的平面布置结构布置的原则：同一结构单元，宜使结构布置简单、规则和对称，，结构的抗震刚度要求均匀，且宜使抗侧刚度中心与质量中心重合。一、柱网尺寸：应满足主梁的经济跨度：5～8m。二、承重方案：横向承重、纵向承重、横纵双向承重，本工程采用横纵双向承重方式。三、主梁布置：主梁为纵横双向框架梁，梁轴线尽量通过柱的中心。四、次梁布置：（一）、墙下一定要布置次梁来承受墙的重量。（二）、楼板有大洞的地方（洞口尺寸＞800mm）要布置次梁，当洞口小于300时可不做处理，当洞口在300mm＜洞口尺寸＜800mm时做构造配筋。（三）、选定承重方案，本工程的承重方案为横纵双向承重。（四）、次梁宜对齐拉通，截面规格宜统一。（五）、不同的楼层的次梁的走向、位置、数量应尽量统一。（六）、次梁布置将分隔板块，其布置应使板的短边满足经济跨度的要求。158 广西大学毕业设计（论文）第三节、构件截面尺寸初估一、柱截面尺寸初估柱截面尺寸按轴压比估算。建筑总高度按23.85m算，小于30m的现浇框架结构，抗震设防烈度6度，查抗震设计规范，该框架为四级抗震，轴压比取0.9。假定采用C30混凝土，查得，假定每平方米荷载为14kN/m2。取柱的放大系数为1.2，则6轴和E轴相交柱最大轴力为：即取柱子截面形状为正方形。即b=h636.6mm。由于建筑层数不多，为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变，即取柱子尺寸为650mm×650mm。其他柱同样按此方法初步确定截面尺寸，不在此一一累诉，各柱截面尺寸取值详见结构平面布置图。二、梁截面尺寸初估梁截面取值标准如下：框架梁：h=(～)l0，b=(～)h158 广西大学毕业设计（论文）悬臂梁:h=(～)l0连续梁:h=(～)l0简支梁:h=(～)l0次梁：h=(～)l0，b=（～）h1～3层框架梁：KL1：h=(～)×7800=(975～650)mm,取h=700mmb=（～）×700=(350～233)mm,取b=300mmKL2：h=(～)×7200=(900～600)mm,取h=700mmb=（～）×700=(350～233)mm,取b=300mm1～3层卫生间次梁：按照以上要求取b×h=250×550mm。由于2～4层A轴和J轴窗高为2200mm，窗下尺寸900mm，所以此轴线的梁尺寸为3600-2200-900=600mm。其它框架梁按同样方法确定截面尺寸，详见结构平面布置图。建筑抗震设计规范GB50011-2010，第13.3.4-4条：墙长大于5m时，墙顶与梁宜有拉结；墙长超过8m或层高2倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱；墙高超过4m时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。三、板厚初估158 广西大学毕业设计（论文）从梁、柱的布置可知，板的形式有单向板和双向板，按单向板厚进行初估时：h=(～)，按双向板厚进行初估时:h=(～)。1～3层和屋面层，G轴和J轴之间的板厚h=(～)×4800=（120～107）mm，,取h=110mm。4～6层，①轴和③轴之间的板厚h=(～)×3900=（97～87）mm统一取h=90mm。158 广西大学毕业设计（论文）第四章框架设计第一节、荷载计算一、恒载标准值计算取一榀框架（在此取④轴）进行分析计算。（一）、屋面面层(详98ZJ001屋3)：2.75kN/㎡结构层：110厚现浇钢筋混凝土板25kN/m3×0.11m=2.75kN/㎡¬¬抹灰层：0.24kN/㎡合计：5.74kN/㎡（二）、局部屋面面层(详98ZJ001屋3)：2.75kN/㎡结构层：90厚现浇钢筋混凝土板25kN/m3×0.09m=2.25kN/㎡¬¬抹灰层：0.24kN/㎡合计：5.24kN/㎡158 广西大学毕业设计（论文）（三）、2～4层楼面1面层(详98ZJ001楼2)：0.50kN/㎡结构层：110厚现浇钢筋混凝土板25kN/m3×0.11m=2.75kN/㎡抹灰层：0.24kN/㎡合计：3.49kN/㎡（四）、5～7层楼面2面层(详98ZJ001楼2)：0.50kN/㎡结构层：90厚现浇钢筋混凝土板25kN/m3×0.09m=2.25kN/㎡抹灰层：0.24kN/㎡合计：2.99kN/㎡（五）5～7层卫生间楼面面层(详98ZJ001楼2)：0.50kN/㎡1：6水泥炉渣填充层0.3m×13kN/m3=3.9kN/㎡结构层：90厚现浇钢筋混凝土板25kN/m3×0.09m=2.25kN/㎡抹灰层：0.24kN/㎡合计6.89kN/㎡158 广西大学毕业设计（论文）（六）楼梯面梯段板厚120mm,踏步尺寸为300mm×150mm,cosα=则梯段板平均厚度为210厚梯段板0.21m×25kN/m3=5.25kN/m2踏步面层0.50kN/m2梯板段底部抹灰合计6.018kN/m2楼梯平台板取80mm面层：20×0.02=0.04kN/㎡结构层：80厚现浇钢筋混凝土板25kN/m3×0.08m=2.00kN/㎡抹灰层：0.24kN/㎡合计：2.28kN/㎡（七）、梁(一～三层)①、b×h=300×700梁自重：25kN/m3×0.30m×(0.70m-0.11m)=4.425kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.70m-0.11m)×2=0.283kN/m合计：4.708kN/m158 广西大学毕业设计（论文）②、b×h=300×600梁自重：25kN/m3×0.30m×(0.60m-0.11m)=3.675kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.60m-0.11m)×2=0.235kN/m合计：3.910kN/m③、b×h=250×550梁自重：25kN/m3×0.25m×(0.55m-0.11m)=2.75kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.55m-0.11m)×2=0.211kN/m合计：2.961kN/m④、b×h=250×300梁自重：25kN/m3×0.25m×(0.30m-0.11m)=1.188kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.30m-0.11m)×2=0.091kN/m合计：1.279kN/m⑤、b×h=240×350梁自重：25kN/m3×0.24m×(0.35m-0.11m)=1.44kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.35m-0.11m)×2=0.115kN/m合计：1.555kN/m⑥、b×h=200×400梁自重：25kN/m3×0.20m×(0.40m-0.11m)=1.45kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.40m-0.11m)×2=0.139kN/m158 广西大学毕业设计（论文）合计：1.589kN/m⑦、b×h=200×300梁自重：25kN/m3×0.20m×(0.30m-0.11m)=0.95kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.30m-0.11m)×2=0.0912kN/m合计：1.589kN/m（八）、梁(四～六层)①、b×h=300×650梁自重：25kN/m3×0.30m×(0.65m-0.09m)=4.20kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.65m-0.09m)×2=0.269kN/m合计：4.469kN/m②、b×h=300×500梁自重：25kN/m3×0.30m×(0.50m-0.09m)=3.075kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.50m-0.09m)×2=0.197kN/m合计：3.272kN/m③、b×h=250×550梁自重：25kN/m3×0.25m×(0.55m-0.09m)=2.875kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.55m-0.09m)×2=0.221kN/m合计：3.096kN/m158 广西大学毕业设计（论文）④、b×h=250×300梁自重：25kN/m3×0.25m×(0.30m-0.09m)=1.313kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.30m-0.09m)×2=0.101kN/m合计：1.414kN/m⑤、b×h=240×300梁自重：25kN/m3×0.24m×(0.30m-0.09m)=1.26kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.30m-0.09m)×2=0.101kN/m合计：1.361kN/m⑥、b×h=250×400梁自重：25kN/m3×0.25m×(0.40m-0.09m)=1.938kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.40m-0.09m)×2=0.149kN/m合计：2.086kN/m⑦、b×h=200×400梁自重：25kN/m3×0.20m×(0.40m-0.09m)=1.55kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.40m-0.09m)×2=0.149kN/m合计：1.699kN/m⑧、b×h=200×300梁自重：25kN/m3×0.20m×(0.30m-0.09m)=1.05kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.30m-0.09m)×2=0.101kN/m合计：1.151kN/m158 广西大学毕业设计（论文）（九）、梁(屋面层)①、b×h=300×650梁自重：25kN/m3×0.30m×(0.65m-0.11m)=4.05kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.65m-0.11m)×2=0.259kN/m合计：4.309kN/m②、b×h=300×500梁自重：25kN/m3×0.30m×(0.50m-0.11m)=2.925kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.50m-0.11m)×2=0.187kN/m合计：3.112kN/m③、b×h=250×550梁自重：25kN/m3×0.25m×(0.55m-0.11m)=2.75kN/m抹灰层：0.24kN/㎡×(0.55m-0.11m)×2=0.211kN/m合计：2.961kN/m（十）、柱自重：①、b×h=450×450柱自重：25kN/m3×0.45m×0.45m=5.063kN/m158 广西大学毕业设计（论文）抹灰层：20厚混合砂浆17×0.02×(0.45+0.45)×2=0.612kN/m合计：5.675kN/m②、b×h=550×550柱自重：25kN/m3×0.55m×0.55m=7.563kN/m抹灰层：20厚混合砂浆17×0.02×(0.55+0.55)×2=0.748kN/m合计：8.311kN/m③、b×h=650×650柱自重：25kN/m3×0.65m×0.65m=10.563kN/m抹灰层：20厚混合砂浆17×0.02×(0.65+0.65)×2=0.884kN/m合计：11.447kN/m二、活载标准值计算（一）、屋面和楼面活载标准值上人屋面2.0kN/m2不上人屋面0.5kN/m2楼面：办公室2.0kN/m2卫生间2.0kN/m2走廊2.5kN/m2158 广西大学毕业设计（论文）（二）、楼梯间2.5kN/m2（三）、雨棚0.7kN/m2三、竖向恒载下框架受荷计算④轴线横向框架简图如下图4.1所示。图4.1④轴线横向框架简图158 广西大学毕业设计（论文）（一）、第一层框架竖向恒载计算第一层楼面板布置如图4.1.1所示。图4.1.1第一层楼面板布置部分简图158 广西大学毕业设计（论文）④轴第一层框架恒载计算简图如图4.1.2。图4.1.2④轴第一层框架荷载计算简图1、墙体自重计算墙体统一取240厚，D轴和E轴之间隔墙取120厚，电梯井墙体采用烧结多空砖，其余墙体采用厚陶粒混凝土实心砌块。填充墙内墙面荷载计算表构造层面荷载（N/㎡）墙体自重19×0.24=4.56两侧20厚混合砂浆内墙面17×0.02×2=0.68合计5.24填充墙外墙面荷载计算表构造层面荷载（N/㎡）墙体自重19×0.24=4.5620厚混合砂浆内墙面17×0.02=0.3420厚水泥砂浆内墙面20×0.02=0.4158 广西大学毕业设计（论文）合计5.30（1）、AC段墙体(面荷载取0.45KN/㎡)，简化为均布线荷载为：（2）、CE段墙体墙体自重19×0.24×（3.6-0.7）=13.224kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×2×（3.6-0.7）=1.972kN/m150高踢脚线0.15×0.5=0.075KN/m合计：15.271kN/m（3）、段墙体(面荷载取0.4KN/㎡)（4）、雨棚（5）、段墙体墙体自重19×0.24×（3.6-0.6）=13.68kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×（3.6-0.6）=1.02kN/m20厚度水泥砂浆内墙面20×0.02×（3.6-0.6）=1.2kN/m158 广西大学毕业设计（论文）合计：15.975kN/m（6）、段墙体5.3×(3.6-0.4)=16.96kN/m（7）、电梯井外墙墙体自重17×0.24×（3.6-0.3）=13.464kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×2×（3.6-0.3）=1.02kN/m合计：15.708kN/m（8）、段墙体（9）、段墙体（10）、段墙体（11）、NA段墙体158 广西大学毕业设计（论文）墙体自重19×0.24×（3.6-0.7）=13.224kN/m20厚度水泥砂浆内墙面20×0.02×2×（3.6-0.7）=2.32kN/m合计：15.544kN/m（12）、D轴和E轴之间隔墙（120厚）墙体自重19×0.12×（3.6-0.3）=7.524kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×2×（3.6-0.3）=2.244kN/m合计：9.918kN/m2、板线荷载计算三角形荷载（图4.1.3）作用时：图4.1.3三角形荷载的等效均布荷载梯形荷载（图4.1.4）作用时：158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.4梯形荷载的等效均布荷载（1）、板1线荷载（单向板）3.49×0.3=1.047kN/m（2）、板2梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（3）、板3梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（4）、板4梯形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）三角形荷载等效成均布荷载为：（5）、板5梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（6）、板6梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（7）、板7梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（8）、板8梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（9）、板9梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（10）、板10梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（11）、板11梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（12）、板12单向板3、计算、、、、、=4.708+15.544=20.252kN/m=4.708+10.79+3.926+3.926=23.35kN/m==4.708+3.599+3.599=11.906kN/m=4.708+4.253+4.253=13.214kN/m=4.708+5.235+5.235=15.178kN/m4、计算，如图4.1.5所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.5梁受荷简图=1.555+16.96+1.047=19.562kN/m=1.555+12.135+4.875+1.047=19.612kN/m==5、计算，如图4.1.6所示。图4.1.6梁、梁受荷简图=1.047×2+3.91=6.004kN/m=1.047+4.819+3.91=9.776kN/m=5.3×(3.6-0.6)+3.91+5.538=25.348kN/m=0.4×3.6+3.91+5.538=10.888kN/m158 广西大学毕业设计（论文）计算简图如图4.1.7图4.1.7梁受荷简图=1.279kN/m=1.279+15.708+3.926=20.913kN/m===+6、计算，如图4.1.8所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.8梁、梁受荷简图=2.961+15.708=18.669kN/m=2.961+15.271+4.819=23.051kN/m=2.961+4.819+3.054=10.834kN/m是楼梯梁（LTL—1）传来的荷载，计算如表4.1.1。表4.1.1LTL—1均布荷载计算单位：kN/m序号传递途径荷载1TB1传来2TB2传来3板5传来4自重（200mm×400mm）及抹灰层158 广西大学毕业设计（论文）5合计（TB1和TB2取平均）则是楼梯梁（LTL—2）传来的荷载，计算如表4.1.2。表4.1.2LTL—2均布荷载计算单位：kN/m序号传递途径荷载1下TB1传来（同上）11.52上TB2传来3平台板（PTB—1）传来4自重（200mm×400mm）及抹灰层5合计（TB1和TB2取平均）则158 广西大学毕业设计（论文）7、计算，如图4.1.9所示。图4.1.9梁受荷简图==19.803+3.054=22.857kN/m8、计算，如图4.1.10所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.10梁、梁受荷简图9、计算，如图4.1.11所示。图4.1.11梁、梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）10、计算，如图4.1.12所示。图4.1.12梁、梁受荷简图11、计算，如图4.1.13所示。图4.1.13梁、梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）（二）、第二、第三层框架竖向恒载计算计算，如图4.1.14所示。图4.1.14梁受荷简图=1.555+12.135+1.047=14.737kN/m=其他荷载同第一层。（三）、第四、第五层框架竖向恒载计算④轴第四、第五层楼面板布置如图4.1.15所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.15第四、第五层楼面板布置部分简图④轴第四、第五层框架恒载计算简图如图4.1.16所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.16④轴第一层框架荷载计算简图1、墙体自重计算墙体统一取240厚，D轴和E轴之间隔墙取120厚，电梯井墙体采用烧结多空砖，其余墙体采用厚陶粒混凝土实心砌块。填充墙内墙面荷载计算表构造层面荷载（N/㎡）墙体自重19×0.24=4.56两侧20厚混合砂浆内墙面17×0.02×2=0.68合计5.24填充墙外墙面荷载计算表构造层面荷载（N/㎡）墙体自重19×0.24=4.5620厚混合砂浆内墙面17×0.02=0.3420厚水泥砂浆内墙面20×0.02=0.4合计5.30158 广西大学毕业设计（论文）（1）、③、④和⑤轴线墙体墙体自重19×0.24×（2.85-0.65）=10.032kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×2×（2.85-0.65）=1.496kN/m150高踢脚线0.15×0.5=0.075KN/m合计：11.603kN/m（2）、段墙体(面荷载取0.4KN/㎡)（3）、段、段墙体（4）、段、段墙体（5）、段墙体158 广西大学毕业设计（论文）（6）、段墙体（7）、段墙体（8）、段墙体（9）、段墙体（10）、段墙体（11）、段墙体158 广西大学毕业设计（论文）（12）、电梯井墙体墙体自重17×0.24×（2.85-0.30）=10.404kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×2×（2.85-0.30）=1.734kN/m合计：12.138kN/m（13）、D轴和E轴隔墙墙体自重19×0.12×（2.85-0.30）=5.814kN/m20厚度混合砂浆内墙面17×0.02×2×（2.85-0.30）=1.734kN/m合计：7.548kN/m14）、卫生间隔墙隔墙2、板线荷载计算（1）、板1线荷载（单向板）3.49×0.3=1.047kN/m158 广西大学毕业设计（论文）（2）、板2梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（3）、板3梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（4）、板4梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（5）、板5梯形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）三角形荷载等效成均布荷载为：（6）、板6梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（7）、板7梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（8）板8、板9（单向板）158 广西大学毕业设计（论文）（9）板10梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（10）板11梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（11）板12梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（12）板13梯形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）三角形荷载等效成均布荷载为：（13）板14梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（14）板15梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（15）板16梯形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）三角形荷载等效成均布荷载为：（16）板17（单向板）3、计算、、、、、、、=4.469+11.603=16.072kN/m=4.469+3.926+1.873+11.603=21.871kN/m=4.469+3.926+4.153+11.603=24.151kN/m==4.469kN/m=4.469+4.068+4.452+11.603=24.592kN/m=4.469+2.243+2.243+11.603=20.558kN/m=4.469+1.873+1.873+11.603=19.818kN/m4、计算，如图4.1.17所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.17梁受荷简图=1.361+9.67+1.047=12.078kN/m==5、计算，如图4.1.18所示。图4.1.18梁、梁受荷简图=3.272+1.047×2=5.366kN/m=3.272+1.047+4.819=9.138kN/m=3.272+7.512+3.231=14.015kN/m158 广西大学毕业设计（论文）=3.272+7.512+3.013=13.797kN/m计算简图如一层图4.1.7。====6、计算，如图4.1.19所示。图4.1.19梁受荷简图=3.096+12.138=15.234kN/m158 广西大学毕业设计（论文）=3.096+11.603+4.819=19.518kN/m=3.096+2.429+4.819=10.344kN/m是楼梯梁（LTL—3）传来的荷载，计算如表4.1.3。表4.1.3LTL—3均布荷载计算单位：kN/m序号传递途径荷载1TB2传来2TB3传来3板7传来4自重（200mm×400mm）及抹灰层5合计（TB1和TB2取平均）则是楼梯梁（LTL—4）传来的荷载，计算如表4.1.4。158 广西大学毕业设计（论文）表4.1.4LTL—4均布荷载计算单位：kN/m序号传递途径荷载1下TB3传来（同上）8.5672TB4传来3平台板（PTB—2）传来4自重（200mm×400mm）及抹灰层5合计（TB1和TB2取平均）则7、计算，如图4.1.20所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.20梁受荷简图=8、计算，如图4.1.21所示。图4.1.21梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）均布荷载统一取q=17.2kN/m9、计算，如图4.1.22所示。图4.1.22梁、梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）10、计算，如图4.1.23所示。图4.1.23梁、梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）11、计算，如图4.1.24所示。图4.1.24梁、梁受荷简图12、计算，如图4.1.25所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.25梁、梁受荷简图（四）、第六层框架竖向恒载计算④轴第六层楼面板布置如第四、第五层图4.1.15所示。④轴第六层框架恒载计算简图如第四、第五层图4.1.16所示。由于局部高度增加1m，所以均布荷载增加1m的墙体。19×0.24×1+2×17×0.02=5.24kN/m158 广西大学毕业设计（论文）其他荷载同第四、第五层。（五）、第七层框架竖向恒载计算第七层屋面板布置如一层图4.1.1所示。④轴第七层框架恒载计算简图如图4.1.26。图4.1.26④轴第一层框架荷载计算简图1、女儿墙自重计算女儿墙高2.1m，则线荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）5.24×2.1=11.004kN/m2、板线荷载计算屋面面荷载5.74kN/m，（1）、板3梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（2）、板4梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（3）、板6梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（4）、板7梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（5）、板8梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（6）、板9梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（7）、板10梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（8）、板11梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（9）、板12单向板3、荷载计算NE之间的荷载是由七层④轴和⑥轴之间传来。158 广西大学毕业设计（论文）（六）、第七/八层之间框架竖向恒载计算第七/八层之间楼面板布置如图4.1.27所示。图4.1.27第七/八层之间楼面板布置部分简图158 广西大学毕业设计（论文）④轴第七/八层框架恒载计算简图如图4.1.28。图4.1.28④轴第七/八层框架荷载计算简图1、墙体自重计算（1）、段墙体（2）、段墙体2、板线荷载计算（1）、板2梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（2）、板5梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：3、计算、、。均布荷载计算方法同第一层，计算结果如下：4、计算。=5、计算。=158 广西大学毕业设计（论文）6、计算，如图4.1.29所示。图4.1.29梁受荷简图是楼梯梁（LTL—5）传来的荷载，计算如表4.1.5。表4.1.5LTL—5均布荷载计算单位：kN/m序号传递途径荷载1TB5传来2板5传来3自重（200mm×400mm）及抹灰层4合计则158 广西大学毕业设计（论文）7、计算，如图4.1.30所示。图4.1.30梁受荷简图（七）、第八层框架竖向恒载计算第八层楼面板布置如图4.1.31所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.31第八层楼面板布置部分简图④轴第八层框架恒载计算简图如图4.1.32。图4.1.32④轴第八层框架荷载计算简图158 广西大学毕业设计（论文）1、板线荷载计算（1）板1梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（2）板2梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（3）板3（单向板）：2、计算、、。158 广西大学毕业设计（论文）3、计算。=4、计算。=5、计算。6、计算。（八）、④轴框架竖向恒载总图④轴框架恒载作用下受荷总图见图4.1.33所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.33④轴框架恒载作用下受荷总图单位：集中荷载为kN,均布荷载为kN/m158 广西大学毕业设计（论文）四、竖向活载下框架受荷计算（一）、第一～第三层框架竖向活载计算第一层楼面板布置如图4.1.1所示。④轴第一层框架活载计算简图如图4.1.2所示。1、板线荷载计算（1）、板1线荷载（单向板）1.047×0.573=0.6kN/m（2）、板2梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（3）、板3梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（4）、板4梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（5）、板5梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（6）、板6梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（7）、板7梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（8）、板8梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（9）、板9梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（10）、板10梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（11）、板11梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（12）、板12单向板2、计算、、、、、=0=2.250+2.250=4.50kN/m==2.062+2.062=4.124kN/m=2.437+2.437=4.874kN/m=3+3=6kN/m3、计算各集中力。一层：=二、三层：=其他荷载计算方法同，计算结果如下：158 广西大学毕业设计（论文）（二）、第四～六层框架竖向活载计算④轴第四～六层楼面板布置如图4.1.15所示。④轴第四～六层框架活载计算简图如图4.1.16所示。1、板线荷载计算（1）板1线荷载（单向板）1.047×0.573=0.6kN/m（2）板2梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（3）板3梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（4）板4梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（5）板5梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（6）板6梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（7）板7梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（8）板8（单向板）（9）板9（10）板10梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（11）板11梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（12）板12梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（13）板13梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（14）板14梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：（15）板15梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：158 广西大学毕业设计（论文）（16）板16梯形荷载等效成均布荷载为：三角形荷载等效成均布荷载为：3、计算、、、、、、、=0kN/m=2.250+1.253=3.503kN/m=2.250+2.778=5.028kN/m==0kN/m=2.721+2.978=5.699kN/m=1.5+1.5=3kN/m=1.253+1.253=2.506kN/m4、计算。=158 广西大学毕业设计（论文）5、计算，如图4.1.34所示。图4.1.34梁、梁受荷简图=0.6×2=1.2kN/m=2×0.3+2.762=3.362kN/m=0.938kN/m=2.015kN/m=计算简图如图4.1.35所示。图4.1.35梁受荷简图=计算简图如图4.1.36所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.36梁受荷简图=2.250kN/m===6、计算，如图4.1.37所示。图4.1.37梁受荷简图=2.762kN/m158 广西大学毕业设计（论文）=2.762+1.625=4.387kN/m7、计算，如图4.1.38所示。图4.1.38梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）8、计算，如图4.1.39所示。图4.1.39梁、梁受荷简图9、计算，如图4.1.40所示。图4.1.40梁、梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）10、计算，如图4.1.41所示。图4.1.41梁、梁受荷简图（11）、计算，如图4.1.42所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.42梁、梁受荷简图12、计算，如图4.1.43所示。图4.1.43梁、梁受荷简图158 广西大学毕业设计（论文）（三）、第七层框架竖向活载计算第七层屋面板布置如一层图4.1.1所示。④轴第七层框架活载计算简图如图4.1.26所示。1、荷载计算NE之间的荷载是由七层④轴和⑥轴之间传来。其他均布荷载和集中力同第一～第三层框架竖向活载计算结果。158 广西大学毕业设计（论文）（四）、第七/八层之间框架竖向活载计算第七/八层之间楼面板布置如图4.1.27所示。④轴第七/八层框架活载计算简图如图4.1.28。（五）、第八层框架竖向活载计算第八层楼面板布置如图4.1.31所示。④轴第八层框架恒载计算简图如图4.1.32。6、④轴框架竖向恒载总图④轴框架活载作用下受荷总图见图4.1.44所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.1.44④轴框架活载作用下受荷总图单位：集中荷载为kN,均布荷载为kN/m158 广西大学毕业设计（论文）五、风荷载作用下框架受荷计算（一）、风荷载计算作用在框架节点上的集中风荷载标准值式中—基本风压，南宁市为0.35KN/m；—风压高度变化系数，因建筑物在城市市区，地面粗糙度为C类；—风荷载体型系数，根据建筑物体型查得=1.3；—风振系数；h—下层柱高；h—上层柱高，对顶层女儿墙取女儿墙高的两倍；B—迎风面的宽度。βz=1+ξνφz/μz式中ξ—脉动增大系数ν—脉动影响系数—振型系数经过计算和查表：ξ=1.23，ν=0.48。集中风荷载标准值计算如表4.1.6。158 广西大学毕业设计（论文）表4.1.6集中风荷载标准值层离地高度Z/mφzhhBF/kNZ/H830.5501.0001.4181.4161.3000.353.0005.4003.9014.961.007/824.8500.8131.3351.3591.3000.351.0003.0003.906.440.81723.8500.7261.3181.3241.3000.352.8501.0007.3511.230.78621.0000.6481.3011.2941.3000.352.8502.8507.3516.050.69518.1500.4481.2061.2191.3000.352.8502.8507.3514.010.59415.3000.3801.1451.1961.3000.353.6002.8507.3514.770.50311.7000.2501.0561.1401.3000.353.6003.6007.3514.490.3828.1000.1431.0001.0841.3000.353.6003.6007.3513.050.2714.5000.0501.0001.0301.3000.354.5003.6007.3513.950.15158 广西大学毕业设计（论文）第二节、内力计算为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：（1）恒载作用；（2）活载作用；（3）风荷载作用（从左向右，从右向左）。对于（1）、（2）两种情况，框架在竖向荷载作用下，采用迭代计算。对于第（3）种情况，框架在水平荷载作用下，采用D值法计算。一、梁柱线刚度及各杆的弯矩分配系数计算（一）、确定框架计算简图取④轴上的一榀框架计算，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础顶面标高初步定为-1.000m,二层楼面标高为4.500m，故底层柱高为5.500m。由此可绘出框架计算简图如图4.2.1所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.1框架计算简图158 广西大学毕业设计（论文）（二）、框架梁柱线刚度计算对于中框架梁取一、二、三、四层梁计算：五、六、七、八层梁计算：底层柱计算：158 广西大学毕业设计（论文）二层、三层、四层柱计算：五层、六层、七层柱计算：七层与八层之间柱计算：八层柱计算：令底层，则其余各杆件的相对线刚度为158 广西大学毕业设计（论文）一、二、三、四层梁计算：五、六、七、八层梁计算：底层柱计算：158 广西大学毕业设计（论文）二层、三层、四层柱计算：五层、六层、七层柱计算：七层与八层之间柱计算：八层柱计算：158 广西大学毕业设计（论文）（三）、杆端弯矩分配系数计算计算公式为计算结果见附录1和附录2。二、恒载标准值作用下的内力计算梁上恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩。（一）、集中荷载偏心引起的固端弯矩计算计算公式为：具体计算过程见表4.2.1。表4.2.1集中荷载偏心引起的固端弯矩层柱F/kNe/mM/kN.m8A柱52.2090.1256.53C柱132.2220078层之间A柱35.2720.1254.41C柱96.992007A柱78.4430.1259.81C柱76.71100E柱138.7390.17524.28G柱187.00800J柱183.3140.07513.75158 广西大学毕业设计（论文）6A柱131.1340.12516.39C柱88.47500E柱154.4350.17527.03G柱112.16000J柱126.9920.0759.524～5A柱128.9140.12516.11C柱74.85100E柱133.9990.17523.45G柱112.16000J柱126.9920.0759.521～3A柱160.2790.12520.03C柱144.81900E柱148.3700.17525.96G柱129.03300J柱152.9250.07511.47（二）、梁上荷载引起的固端弯矩计算本榀框架所有的梁上荷载都可以由图4.2.2所示几种荷载组合而成，将各种荷载作用下引起的固端弯矩叠加可得最终的固端弯矩。（满跨的三角形或梯形荷载等效为均布荷载计算）。计算结果见表4.2.2。下图中。158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.2.a图4.2.2.b图4.2.2.c158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.2.d图4.2.2.e表4.2.2梁上荷载引起的固端弯矩层NA跨AC跨CE跨EG跨GJ跨右左右左右左右左右815.91-10.1310.13-15.8932.03--------7/8间61.68-20.2420.24-30.5762.04--------719.42-12.3212.32-18.2018.20-230.22218.41-39.2239.22652.29-49.9489.52-40.4179.63-294.48201.49-140.65140.654～542.89-49.9489.52-38.7671.80-294.48201.49-140.65140.652～354.83-22.8322.83-47.9290.69149.78-27.6527.65158 广西大学毕业设计（论文）-157.79163.58-22.8322.83-47.9290.69-157.79149.78-27.6527.65（三）、杆端弯矩迭代计算及剪力和轴力计算将固端弯矩及节点不平衡弯矩填入附图1.1中节点方框进行迭代计算，直至杆端弯矩趋于稳定，最后按下式求得各杆端弯矩，如附图1.2所示。式中—杆端最后弯矩；—各杆端固端弯矩；—迭代所得的杆端近端转角弯矩；—迭代所得的杆端远端转角弯矩。则④轴框架弯矩图如图4.2.3所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.3恒载作用下M图（单位：kN.m）158 广西大学毕业设计（论文）已知M图求V图及已知V图求N图时，采用结构力学取脱离体的方法。如已知杆件两端的弯矩，其剪力：式中，——简支梁支座左端和右端的剪力标准值，当梁上无荷载作用时，，剪力以使所取脱离体产生顺时针转动为正；，——梁端弯矩标准值，以绕杆端顺时针为正，反之为负。则④轴框架剪力图如图4.2.4所示。已知某节点上柱传来的轴力和左右传来的剪力，时，其下柱的轴力为：式中，以压为正，拉为负。则④轴框架轴力图如图4.2.5所示。158 广西大学毕业设计（论文）图3.2.4恒载作用下V图（单位：kN）158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.5恒载作用下N图（单位：kN）158 广西大学毕业设计（论文）三、活载标准值作用下的内力计算梁上活载和集中活荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩（一）、集中荷载偏心引起的固端弯矩计算计算公式为：，具体计算过程见表4.2.3。表4.2.3集中荷载偏心引起的固端弯矩层柱F/kNe/mM/kN.m8A柱12.7170.1251.59C柱24.55700.0078层之间A柱12.7170.1251.59C柱24.55700.007A柱10.9500.1251.37C柱23.17000.00E柱67.9340.17511.89G柱54.16600.00J柱28.9650.0752.174～6A柱23.5460.1252.94C柱20.04200.00E柱38.1390.1756.67G柱50.18600.00J柱19.0740.0751.431～3A柱12.0790.1251.51C柱47.75300.00E柱67.9340.17511.89G柱54.11600.00158 广西大学毕业设计（论文）J柱28.9650.0752.17（二）、梁上荷载引起的固端弯矩计算计算方法同恒载，计算结果见表4.2.4。表4.2.4梁上荷载引起的固端弯矩层NA跨AC跨CE跨EG跨GJ跨右左右左右左右左右81.08-2.202.20-3.347.78--------7/8间1.08-2.202.20-3.9410.47--------71.08-2.202.20-3.493.49-65.9762.60-10.9310.934～61.08-7.8014.20-7.3713.48-51.6639.54-27.2327.232～31.08-4.404.40-7.4413.97-65.9762.60-10.9310.9313.76-4.404.40-7.4413.97-65.9762.60-10.9310.93（三）、杆端弯矩迭代计算及剪力和轴力计算计算方法同恒载作用下的内力计算，杆端弯矩迭代计算过程见附图2.1和附图2.2。活荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图4.2.6、图4.2.7、图4.2.8所示。158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.6活载作用下M图（单位：kN.m）158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.7活载作用下V图（单位：kN）158 广西大学毕业设计（论文）图4.2.8活载作用下N图（单位：kN）158 广西大学毕业设计（论文）四、风荷载作用下的内力计算框架在风荷载（左风）下的内力用D值法进行计算。其步骤为：（1）求各柱侧移刚度；（2）求各柱反弯点处的剪力值；（3）求各柱反弯点高度；（4）求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；（5）求各柱的轴力和梁剪力。各柱侧移刚度计算见表4.2.5～4.2.10。框架柱反弯点位置，，计算结果见表4.2.11～4.2.15。表4.2.5横向2～3层D值计算构件名称柱A0.70441626柱C0.68640562柱E0.44351032柱G0.58434531柱J0.65817444158 广西大学毕业设计（论文）表4.2.6横向4层D值计算构件名称柱A0.68240324柱C0.66339201柱E0.42448842柱G0.57634057柱J0.65017228表4.2.7横向5～7层D值计算构件名称柱A0.60271529柱C0.58269060柱E0.35180993柱G0.51060536柱J0.58531405158 广西大学毕业设计（论文）表4.2.8横向7/8之间层D值计算构件名称柱A0.346950841柱C0.329904124柱E0.103551139表4.2.9横向8层D值计算构件名称柱A0.68051907柱C0.66150458柱E0.32047445表4.2.10横向底层D值计算构件名称柱A0.83813909158 广西大学毕业设计（论文）柱C0.82713722柱E0.66121377柱G0.76212639柱J0.8106012表4.2.11柱A反弯点位置层号83.004.250.450000.451.357/8之间1.001.060.4000.05-0.050.400.4072.853.030.500000.501.4362.853.030.500000.501.4352.853.030.500000.501.4343.64.280.500000.501.8033.64.760.500000.501.8023.64.760.500000.501.8015.507.260.550000.553.03表4.2.12柱C反弯点位置层号83.003.900.450000.451.357/8之间1.000.980.4000.05-0.050.400.4072.852.780.500000.501.4362.852.780.500000.501.4352.853.030.500000.501.4343.63.930.500000.501.8033.64.360.500000.501.80158 广西大学毕业设计（论文）23.64.360.500000.501.8015.506.660.550000.553.03表4.2.13柱E反弯点位置层号83.000.930.350000.351.057/8之间1.000.230.1800.05-0.050.180.1872.851.080.400000.401.1462.851.080.450000.451.2852.851.080.450000.451.2843.61.470.470000.471.6933.61.590.500000.501.8023.61.590.500000.501.8015.502.430.550000.553.03表4.2.14柱G反弯点位置层号72.852.080.400000.401.1462.852.080.450000.451.2852.852.080.500000.501.4343.62.720.500000.501.8033.62.820.500000.501.8023.62.820.500000.501.8015.504.290.550000.553.03表4.2.15柱J反弯点位置层号72.852.820.450000.401.2862.852.820.450000.451.2852.852.820.500000.501.43158 广西大学毕业设计（论文）43.63.710.500000.501.8033.63.850.500000.501.8023.63.850.500000.501.8015.505.880.550000.553.03第层第m柱所分配的剪力为：。框架各柱的杆端弯矩按下式计算，计算过程如表4.2.16～4.2.20所示。中柱处的梁边柱处的梁表4.2.16风荷载作用下柱A剪力和梁端弯矩计算层号(kN)/(kN/m)/(kN/m)(kN)(m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)814.96149810519070.3465.181.358.556.998.557/821.4024061039508410.3958.460.405.083.3812.07732.63313523715290.2287.441.4310.5610.6413.95648.68313523715290.22811.111.4315.7815.8926.42158 广西大学毕业设计（论文）562.69313523715290.22814.301.4320.3120.4536.19477.46179652403240.22417.391.8031.3031.3051.75391.95185195416260.22520.671.8037.2137.2168.512105.00185195416260.22523.601.8042.4842.4879.691118.9567659139090.20624.503.0360.5174.24102.99表4.2.17风荷载作用下柱C剪力和梁柱端弯矩计算层号(kN)/(kN/m)/(kN/m)(kN)(m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)814.96149810504580.3375.041.358.316.804.463.857/821.4024061039041240.3768.040.404.823.226.245.38732.63313523690600.2207.191.4310.2110.287.216.21648.68313523690600.22010.721.4315.2315.3313.7011.81562.69313523690600.22013.811.4319.6119.7518.7616.18477.46179652392010.21816.901.8030.4230.4226.9423.23391.95185195405620.21920.141.8036.2536.2535.8030.802105.00185195405620.21923.001.8041.4041.4041.7035.871118.9567659137220.20324.123.0359.5673.1071.3161.35表4.2.18风荷载作用下柱E剪力和梁柱端弯矩计算层号(kN)/(kN/m)/(kN/m)(kN)(m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)814.96149810474450.3174.741.059.835.299.83--7/821.4024061035511390.2294.900.186.591.4511.88--158 广西大学毕业设计（论文）732.63313523809930.2588.431.1412.298.198.445.30648.68313523809930.25812.581.2816.8313.7315.379.66562.69313523809930.25816.191.2821.6817.6821.7413.67477.46179652488420.27221.061.6932.2828.5630.6719.28391.95185195510320.27625.341.8036.2536.2542.1322.692105.00185195510320.27628.931.8041.4041.4050.4727.181118.9567659213770.31637.583.0392.82113.87134.3572.34表4.2.19风荷载作用下柱G剪力和梁柱端弯矩计算层号(kN)/(kN/m)/(kN/m)(kN)(m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)814.96149810----------------7/821.402406103----------------732.63313523605360.1936.301.1410.777.184.186.59648.68313523605360.1939.401.2814.7612.038.5113.43562.69313523605360.19312.101.4317.1917.3111.3417.88477.46179652340570.19014.681.8026.4326.4316.9726.77391.95185195345310.18617.141.8030.8630.8622.1735.122105.00185195345310.18619.581.8035.2435.2425.5840.52158 广西大学毕业设计（论文）1118.9567659126390.18722.223.0354.8867.3347.2374.98表4.2.20风荷载作用下柱J剪力和梁端弯矩计算层号(kN)/(kN/m)/(kN/m)(kN)(m)/(kN.m)/(kN.m)/(kN.m)814.96149810--------------7/821.402406103--------------732.63313523314050.1003.271.285.134.185.13648.68313523314050.1004.881.287.666.2411.84562.69313523314050.1006.281.438.928.9815.16477.46179652172280.0967.431.8013.3713.3722.35391.95185195174440.0948.661.8015.5915.5928.962105.00185195174440.0949.891.8017.8017.8033.391118.956765960120.08910.593.0326.1732.0858.25框架柱轴力与梁端剪力计算结果见表4.2.21和4.2.22。表4.2.21风荷载作用下梁端剪力层号梁端剪力/kNAC跨CE跨EG跨GJ跨158 广西大学毕业设计（论文）83.803.42----7/85.354.32----76.183.672.172.51611.716.803.305.41516.049.493.387.07422.9813.494.9010.51335.4418.266.0613.71235.4421.617.1215.81150.8948.9916.1528.50表4.2.22风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力柱轴力/kN柱A柱C柱E柱G柱J-3.80.380.383.423.42-------9.151.031.414.327.74-------15.332.513.921.59.24-0.34-0.342.51-27.044.918.833.512.74-2.11-2.457.92-43.086.5515.386.1118.85-3.69-6.1414.99-66.069.4924.878.5927.44-5.61-11.7525.5-101.517.1842.0512.239.64-7.65-19.439.21-136.9413.8355.8814.4954.13-8.69-28.0955.02-187.831.9057.7832.8447.33-12.35-40.4483.52注：轴力压为+，拉为-。158 广西大学毕业设计（论文）五、内力组合表4.2.23用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁EG)层恒载活载左风右风Mmax及相应的VMmin及相应的V|V|max及相应的M①②③④组合项目值组合项目值组合项目值6左M-254.40-51.0212.03-12.03①+0.7②+④-302.14①+0.7②+④-302.14V195.1845.97-4.624.62231.98231.98中M150.9333.440.81-0.81①+②+0.6③184.86V右M-208.69-48.30-10.6410.64①+0.7②+-253.14①+0.7②+-253.14158 广西大学毕业设计（论文）③③V-155.83-55.77-4.624.62-199.49-199.49表4.2.24用于承载力计算的框架梁由永久变荷载效应控制的基本组合表（梁EG)层恒载活载Mmax及相应的VMmin及相应的V|V|max及相应的M①②组合项目值组合项目值组合项目值6左M-286.20-41.67①+②-327.87①+②-327.87V219.5837.54257.12257.12中M169.8027.31①+②197.11V右M-234.78-39.45①+②-274.23①+②-274.23V-175.31-45.55-220.86-220.86158 广西大学毕业设计（论文）表4.2.25用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（E轴柱)层恒载活载左风右风Mmax及相应的VMmin及相应的V|V|max及相应的M①②③④组合项目值组合项目值组合项目值1上M22.6818.23111.38-111.38①+②+0.6③107.74①+0.7②+④-75.94①+0.7②+③146.82N3412.751257.4966.26-66.264710.004226.734359.25下M-11.34-9.12-159.42159.42①+②+0.6③-116.11①+0.7②+④141.70①+0.7②+③-177.14N3470.841257.4966.26-66.264768.094284.824417.34V6.194.9752.61-52.6142.73-42.9462.28158 广西大学毕业设计（论文）表4.2.26用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（E轴柱)层恒载活载Mmax及相应的VMmin及相应的V|V|max及相应的M①②组合项目值组合项目值组合项目值1上M25.5212.76①+②38.28①+②38.28①+②38.28N3839.34880.244719.584719.584719.58下M-12.76-6.38①+②-19.14①+②-19.14①+②-19.14N3904.70880.244784.944784.944784.94V6.963.4810.4410.4410.44158 广西大学毕业设计（论文）表4.2.27用于正常使用极限状态验算的框架梁基本组合表（梁EG)层恒载活载左风右风Mmax及相应的VMmin及相应的V①②③④组合项目值组合项目值6左M-212.00-36.448.59-8.59①+0.7②+④-246.10中M125.7823.890.58-0.58①+②+0.6③150.02右M-173.91-34.50-7.607.60①+0.7②+③-205.66158 广西大学毕业设计（论文）六、梁柱配筋计算基本资料：混凝土强度：C30，=14.3N/mm2，=1.43N/mm2，=2.01N/mm2钢筋强度：HPB235,=210N/mm2，=235N/mm2HRB400,=360N/mm2，=400N/mm2（一）、框架柱截面设计1、轴压比验算E轴柱:=4784.94kN轴压比：==（满足要求）则E柱的轴压比满足要求.158 广西大学毕业设计（论文）2、截面尺寸复核E轴柱：取=650mm-35mm=615mm,=62.28kN.因为==0.1464所以0.25=0.251.014.3N/mm2650mm615mm=1429.11kN62.28kN满足要求.3、正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。E轴柱：=14.3N/mm2650mm615mm0.518=2961.12kN1层:从柱的内力组合表可见，N＞,为小偏压，选用M大、N大的组合，最不利的两种组合为：①M=19.14kN·mN=4784.94kN②M=177.14kN·mN=4417.34kN第一组内力M=19.14kN·mN=4784.94kN弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度=1.0H=5.5m。===4.000mm=max（20mm，650mm/30）=21.67mm=+=4.000mm+21.67mm=25.67mm===0.631因为/=5.50m/0.65m=8.46＜15，所以=1.0.158 广西大学毕业设计（论文）=1+=1.77=1.7725.67mm+-35mm=335.436mm,属于小偏心。＜0按构造配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400,最小总配筋率为=0.5%。=0.5%650mm650mm/2=1056.25mm2每侧实配2C18+2C20（）第二组内力M=177.14kN·mN=4417.34kN弯矩中由风荷载产生的弯矩＞75%，柱的计算长度158 广西大学毕业设计（论文）取下列二式中的较小值：式中——柱的上、下端结点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；——比值中的较小值；H——柱的高度。这里=，=0，=0.=[1+0.15(+)]H=[1+0.151.07]5.5m=6.38m=(2+0.2)H=25.5m=11.0m所以=6.38m===max（20mm，650mm/30）=21.67mm=+=40.10mm+21.67mm=61.77mm=因为/=6.38m/0.65m=9.82＜15，所以=1.0.158 广西大学毕业设计（论文）,属于小偏心。=1.4761.77mm+-35mm=380.802mm=219.906mm2