鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)辦公樓的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)辦公樓的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)過程遵循先建筑后結(jié)構(gòu)再基礎(chǔ)的順序進(jìn)行。建筑設(shè)計(jì)，依據(jù)建筑總體規(guī)劃要求、建筑用地條件和基地周邊的環(huán)境特點(diǎn)，首先設(shè)計(jì)建筑平面， 其次進(jìn)行立面造型、剖面設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足使用功能和造型

2、藝術(shù)的要求，并適應(yīng)未來發(fā)展與靈活改造的需要。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切聯(lián)系建筑設(shè)計(jì)，以現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范為依據(jù)，主要包括結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置、確定計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算單元、荷載計(jì)算、側(cè)移控制、內(nèi)力組合、構(gòu)件設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等內(nèi)容 。本工程采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)體系（橫向承重），選擇了有代表性的一榀框架進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于豎向荷載作用采用彎矩分層法，水平荷載作用采用D值法。設(shè)計(jì)計(jì)算整個(gè)過程中綜合考慮了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3、和施工工業(yè)化的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 建筑設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 荷載計(jì)算 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This thesis uses the professional knowledge synthetically according to the request of t

4、he design program. The design of the office building includes architectural design, structural design and construction management design.</p><p>　　The design process follows the order: firstly, architectural

5、 design; secondly, structural design; lastly, the foundation design. The architectural design, according to the master plan of the building, the site condition, peripheral urban environment, and characteristic of the bas

6、e design the building plain at first. The elevation design is carried on secondly, considering building classify and fire prevention. The architectural design should meet the needs of the functional requirement, the use

7、</p><p>　　Structural design maintains close ties with the architectural design, which is based on current relevant codes. It includes the structure style, the preliminary estimation for the structural member

8、s, confirmation of the sketch and unit for calculation, sideway control, load calculation, component design, slab-stairs design, floor overlay design and foundation design. This project adopts cast-in-place reinforced co

9、ncrete structure (transverse bearing), which has chosen a representative frame to c</p><p>　　Keywords: Architectural design Structural design Load calculation</p><p><b>　　目錄</b>

10、</p><p>　　前言……………………………………………………………………………………　1　</p><p>　　第一章 建筑設(shè)計(jì)方案 …………………………………………………………2</p><p>　　1.1工程地質(zhì)條件 ………………………………………………………………2</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)標(biāo)高 …………………………………

11、…………………………………2</p><p>　　1.3活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ………………………………………………………………2</p><p>　　1.4主要建筑做法 ………………………………………………………………2</p><p>　　第二章 建筑結(jié)構(gòu)選型、平面布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 …………………………3</p><p>　　2.1結(jié)構(gòu)選型 ………

12、……………………………………………………………3</p><p>　　2.2框架結(jié)構(gòu)平面布置 …………………………………………………………3</p><p>　　2.3構(gòu)件截面初估 ………………………………………………………………3</p><p>　　2.4確定計(jì)算簡(jiǎn)圖 ………………………………………………………………4</p><p>　

13、　第三章 荷載計(jì)算…………………………………………………………………6</p><p>　　3.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 ……………………………………………………………6</p><p>　　3.2活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 ……………………………………………………………8</p><p>　　第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算……………10</p>

14、<p>　　4.1橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 ……………………………………………………10</p><p>　　4.2風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析及計(jì)算 …………………………………………10</p><p>　　4.3地震作用作用下的內(nèi)力計(jì)算及側(cè)移驗(yàn)算 …………………………………14</p><p>　　第五章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算………………………………

15、22</p><p>　　5.1恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 …………………………………………………22</p><p>　　5.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 …………………………………………………28</p><p>　　第六章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合 …………………………………………………………35</p><p>　　第七章 梁的截面設(shè)計(jì) ………………

16、…………………………………………42</p><p>　　第八章 柱截面設(shè)計(jì) …………………………………………………………50</p><p>　　8.1底層A柱截面設(shè)計(jì) …………………………………………………………50</p><p>　　8.2底層B柱截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………57</p><p>　　8

17、.3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………64</p><p>　　第九章 板的計(jì)算 ………………………………………………………………65</p><p>　　9.1 設(shè)計(jì)資料………………………………………………………………………65</p><p>　　9.2 A~F區(qū)格板的計(jì)算……………………………………………………………65<

18、/p><p>　　第十章 樓梯設(shè)計(jì) …………………………………………………………………70</p><p>　　10.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖及截面尺寸 ………………………………………………………70</p><p>　　10.2設(shè)計(jì)資料………………………………………………………………………71</p><p>　　10.3 梯段板設(shè)計(jì)…………………………

19、…………………………………………71</p><p>　　10.4平臺(tái)板計(jì)算……………………………………………………………………72</p><p>　　10.5平臺(tái)梁計(jì)算……………………………………………………………………73</p><p>　　第十一章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………75</p><p>　

20、　11.1確定基礎(chǔ)底面尺寸……………………………………………………………75</p><p>　　11.2 校核地基承載力（標(biāo)準(zhǔn)組合）………………………………………………75</p><p>　　11.3 驗(yàn)算基礎(chǔ)高度…………………………………………………………………76</p><p>　　11.4 基礎(chǔ)底板配筋（按基本組合）………………………………………………7

21、8</p><p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………………80</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………81</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………82</p><p><b>　　前 言<

22、/b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要階段，畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教學(xué)的重要過程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。</p><p>　　本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《高等商業(yè)專科學(xué)校學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)》。在結(jié)構(gòu)前期，我復(fù)習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》、《混凝土結(jié)構(gòu)》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》等知識(shí)，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》、

23、《砌體規(guī)范》、《地基基礎(chǔ)規(guī)范》等規(guī)范。在網(wǎng)上搜集了不少資料，并做了筆記。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行計(jì)算和分析。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電腦輸入和PKPM 計(jì)算出圖（并有一張手畫基礎(chǔ)圖），并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的六周里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算，加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識(shí)、提高了綜合分析、解決

24、問題的能力。在進(jìn)行內(nèi)力組合的計(jì)算時(shí)，進(jìn)一步了解了Excel；在繪圖時(shí)熟練掌握了AutoCAD，PKPM 等專業(yè)軟件。以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些計(jì)算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p>　　本工程為四川省綿陽(yáng)市高等商業(yè)?？茖W(xué)校學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，橫向框架

25、承重。根據(jù)規(guī)劃及房屋使用要求采用六層的結(jié)構(gòu)，層高為3.3m。建筑平面布置，剖面布置及各節(jié)點(diǎn)祥圖詳見建筑圖。</p><p>　　第一章 建 筑 設(shè) 計(jì) 方 案</p><p><b>　　1．1工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　1.1.1地形地貌、地層巖性</p><p>　　該場(chǎng)地地形平整，無滑坡，無液化土層

26、等不良地質(zhì)現(xiàn)象，地基承載力</p><p>　　1.1.2抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地土類型和建筑場(chǎng)地類別</p><p>　　該場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度；設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)分組為第二組，特征周期值為0.40s；場(chǎng)地地基土屬中軟場(chǎng)地土，場(chǎng)地類別屬II類。</p><p>　　1.1.3最大凍結(jié)深度及土的凍脹性類別</p><p>　　

27、該場(chǎng)區(qū)最大凍結(jié)深度為0.15米，土的凍脹類別屬不凍脹。</p><p>　　1.1.4不良地質(zhì)現(xiàn)象</p><p>　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察及資料收集證實(shí)，場(chǎng)區(qū)內(nèi)無其它不良地質(zhì)現(xiàn)象存在，因此該場(chǎng)區(qū)較適宜該建筑物的建設(shè)。</p><p><b>　　1.1.5自然條件</b></p><p>　　該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，平均氣溫16

28、.3度左右，最高氣溫38度，最低氣溫－5度；年降雨量800mm，最大雨量110mm/日?；撅L(fēng)壓值0.30KN/m2。</p><p><b>　　1．2設(shè)計(jì)標(biāo)高</b></p><p>　　室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.00，室內(nèi)外高差450mm</p><p>　　1．3活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　活荷載：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

29、為2.0KN/，走廊、門廳活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5KN/，樓梯活荷載采用3.5KN/，屋面采用不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5KN/。</p><p><b>　　1.4主要建筑做法</b></p><p>　　主要建筑做法說明見建筑做法總說明。</p><p>　　門窗做法：主要入口為鋁合金門，其他為木門，窗均為鋁合金窗,門窗尺寸見建筑做法總說

30、明門窗表</p><p>　　第二章 建筑結(jié)構(gòu)選型、平面布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　2.1結(jié)構(gòu)選型</b></p><p>　　本工程是高等商業(yè)?？茖W(xué)校學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)，建筑面積為6100㎡，層數(shù)為6層，根據(jù)使用要求采用框架結(jié)構(gòu)，樓面采用現(xiàn)澆板，框架梁、柱為現(xiàn)澆整體構(gòu)件，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。</p>&l

31、t;p>　　2.2框架結(jié)構(gòu)平面布置</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)平面布置如下圖：</p><p>　　圖2-1 結(jié)構(gòu)平面布置</p><p><b>　　2.3構(gòu)件截面初估</b></p><p>　　1.梁截面尺寸的確定：</p><p><b>　　主梁：</b>&

32、lt;/p><p>　　邊跨（AB、CD段）梁：</p><p>　　h=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)×7100=600～900，取h=700mm,b=300mm</p><p>　　中跨BC梁：取h=500mm,b=300mm</p><p><b>　　次梁：</b></p>&l

33、t;p>　　h=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)×3900=217～325，取h=350mm,b=200mm</p><p>　　2.框架柱截面的初步估定：</p><p>　　框架柱要求，為軸壓比限值，該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)，軸壓比限值為0.9，各層重力荷載代表值近似取14KN/㎡。</p><p>　　邊柱：N=1.3×

34、3.9×7.2/2×14×6=1533KN</p><p>　　=，取600mm×600mm</p><p>　　對(duì)于內(nèi)柱：N=1.25×3.9×（7.2+2.1）/2×14×6=1904KN</p><p>　　=，取600mm×600mm</p><p&

35、gt;<b>　　2.4確定計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　梁柱混凝土標(biāo)號(hào)均為，，在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓面，但只有現(xiàn)澆樓面可以作為有效的翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移，考慮這一有利作用，在計(jì)算截面慣性矩的時(shí)候，對(duì)現(xiàn)澆樓面邊框架梁取，對(duì)中框架梁取,根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為500mm，由此求得底層層高為4.25m。</p><p>　　橫

36、梁線剛度計(jì)算表 表2-1 </p><p>　　柱線剛度計(jì)算表 表2-2 </p><p>　　圖2-2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　第三章 荷載計(jì)算</b></p><p>　　3.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p

37、><p><b>　　1.屋面</b></p><p>　　4mm厚APP卷材防水層 0.35KN/㎡</p><p>　　20mm厚1：2水泥砂漿找平 0.02×20=0.4KN/㎡</p>&

38、lt;p>　　120mm厚（2%找坡）膨脹珍珠巖保溫層 （0.1+0.14.）/2×7=0.8KN/㎡</p><p>　　100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 0.1×25=2.5KN/㎡</p><p>　　15mm厚紙筋石灰抹灰 0.

39、015×16=0.24KN/㎡</p><p>　　屋面恒荷載 4.29KN/㎡</p><p>　　因此作用在頂層框架梁上的線荷載為：</p><p><b>　　2.標(biāo)準(zhǔn)層樓面</b></p><p>　　25mm厚水

40、泥砂漿面層 0.025×20=0.5KN/㎡</p><p>　　100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 0.1×25=2.5KN/㎡</p><p>　　15mm厚紙筋石灰抹灰 0.015×1

41、6=0.24KN/㎡</p><p>　　樓面恒荷載 3.24 KN/㎡</p><p>　　邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 5.66KN/㎡</p><p>　　中跨框架梁及梁側(cè)粉刷

42、 4.02 KN/㎡</p><p>　　因此作用在中間層框架梁上的線荷載為：</p><p>　　3.屋面框架梁節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　邊柱連系梁自重 0.2×0.35×3.9×25=6.83KN</p><p>　　粉刷

43、 0.02×（0.35-0.1）×2×3.9×17=0.663KN</p><p>　　1m高女兒墻自重 1×3.9×0.24×19=17.78KN</p><p>　　粉刷 1×0.02×2×3.9×

44、17=2.65KN</p><p>　　連系梁傳來屋面自重 0.5×3.9××0.5×3.9×4.29=16.31KN</p><p>　　頂點(diǎn)邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p><p>　　中柱連系梁自重 0.2×0.35×3.9×25=6.8

45、3KN</p><p>　　粉刷 0.2×（0.35-0.1）×2×3.9×17=0.663KN</p><p>　　連系梁傳來屋面自重 0.5×（3.9+3.9-2.1）×1.05×4.29=12.84KN</p><p>　　0.5×3.9×0.5

46、15;3.9×4.29=16.31KN</p><p>　　頂點(diǎn)中節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p><p>　　4.樓面框架梁節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　邊柱連系梁自重 0.2×0.35×3.9×25=6.83KN</p><p>　　粉刷

47、 0.02×（0.35-0.1）×2×3.9×17=0.663KN</p><p>　　鋁合金窗自重 2.4×1.8×0.45=1.94KN</p><p>　　窗下墻體自重 0.24×1.15×3.6×19=18.88KN</p><p>　　粉刷2&#

48、215;0.02××1.15×3.6×17=2.82KN</p><p>　　窗邊墻體自重1.2×1.8×0.24×19=9.85KN</p><p>　　粉刷1.2×1.8×2×0.02×17=1.47KN</p><p>　　框架柱自重粉刷0.6

49、5;0.6×3.3×25=29.7KN</p><p>　　連系梁傳來樓面自重 0.5×3.9×0.5×3.9×3.24=12.32KN</p><p>　　中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p><p>　　中柱連系梁自重 6.83KN</p><p>　　粉刷 0.

50、663KN</p><p>　　內(nèi)縱墻自重 3.6×(3.3-0.35)×0.24×19=48.43KN</p><p>　　粉刷 3.6×(3.3-0.35)×2×0.02×17=7.22KN</p><p>　　扣除門洞重加上門重 -2.4×1×0.24×

51、19+2.4×1×0.2=-10.46KN</p><p>　　框架柱自重 29.7KN</p><p>　　粉刷 1.88KN</p><p>　　連系梁傳來樓面自重 0.5×(3.9+3.9-2.1)×1.05×3.24=9.7KN</p><p>　　0.5×

52、3.9×1.95×3.24=12.32KN</p><p>　　中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p><p>　　5.恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖：</p><p>　　圖3-1 恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p>　　樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)

53、計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-2</p><p><b>　　各荷載值計(jì)算如下：</b></p><p>　　==0.5×3.9=1.95KN/m =0.5×2.1=1.05KN/m</p><p>　　==0.5×3.9×0.5×3.9×0.5=1.9KN&

54、lt;/p><p>　　==0.5×(3.9+3.9-2.1)×1.05×0.5×+0.25×3.9×3.9×0.5=3.4KN/m</p><p>　　==2×3.9=7.81KN/m =2.5×2.1=5.25KN/m</p><p&

55、gt;　　==0.25×3.9×7.2×2=14.04KN</p><p>　　==14.04+0.25×3.9×2.5×2.1=19.16KN</p><p>　　圖3-2 樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算</p><

56、;p>　　4.1橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算柱的側(cè)移剛度</b></p><p>　　柱側(cè)移剛度D計(jì)算公式：，</p><p>　　其中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，K為梁柱線剛度比，</p><p>　　對(duì)一般層，，對(duì)底層，</p><p>　　橫向框架柱側(cè)移剛度D計(jì)算表

57、 表4-1 </p><p>　　，該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　4.2風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析及計(jì)算</p><p>　　4.2.1風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p>　　風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：，基本風(fēng)壓：</p><p>　　因結(jié)構(gòu)高度H=20.3m<30m,可取=1.0

58、，對(duì)于矩形平面=場(chǎng)地粗糙度C類，可查《建筑結(jié)構(gòu)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)算過程如表所示，表中z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)所受風(fēng)面積，計(jì)算結(jié)果如表4-2所示</p><p>　　風(fēng)荷載計(jì)算 表4-2 </p><p>　　圖4-1 風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p>&

59、lt;p>　　4.2.2風(fēng)荷載作用下側(cè)移計(jì)算及內(nèi)力分析</p><p><b>　　1.側(cè)移計(jì)算</b></p><p>　　水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算，各層的層間側(cè)移值，求得以后頂點(diǎn)側(cè)移為各層的層間側(cè)移之和，框架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算表</p><p>　　風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算表 表4-3

60、 </p><p>　　框架總側(cè)移，層間側(cè)移最大值為<，滿足側(cè)移限值</p><p>　　2.風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力分析（D值法）</p><p>　　風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-1，內(nèi)力計(jì)算采用D值法，各柱的剪力分配公式為</p><p>　　圖4-2風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算</p><p>　?。ㄗ髨D

61、）剪力在各柱間的分配(KN);（右圖）各柱反彎點(diǎn)及柱端彎矩(KN·m)</p><p>　　梁端彎矩按下式計(jì)算，其中梁線剛度見結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2-2，由梁端彎矩進(jìn)一步求得梁端的剪力，具體過程如表4-4所示</p><p><b>　　公式：， </b></p><p>　　梁端彎矩剪力及柱的軸力計(jì)算表

62、 表4-4 </p><p>　　圖4-3 風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖（KN·m）</p><p>　　圖4-4 風(fēng)荷載作用下框架剪力、軸力圖（KN）</p><p>　　4.3地震作用作用下的內(nèi)力計(jì)算及側(cè)移驗(yàn)算</p><p>　　4.3.1重力荷載代表值計(jì)算</p><p>　　各層重力荷載代表值

63、去全部樓面恒載，一半活載（雪載），上下各半層的建筑結(jié)構(gòu)代表值</p><p>　　1.頂層重力荷載代表值：</p><p>　　屋面恒載 （7.2×2+2.1）×3.9×4.29=276.1KN</p><p>　　1m高女兒墻自重 1×3.9×0.24×19×2=35.57KN</p&

64、gt;<p>　　縱橫梁自重 5.66×7.2×2+4.02×2.1+4×（6.83+0.663）=119.92KN</p><p>　　半層柱自重 （29.17+1.88）×4×0.5=62.1KN</p><p>　　半層橫墻自重 0.5×（7.2-0.6×2）×2×0.

65、24×（3.3-0.7）×19+21.22×0.5=81.74KN</p><p>　　半層縱墻自重 （48.43+7.22）×2×0.5+34.96×0.5×2=90.6KN</p><p><b>　　恒載+0.5×活載</b></p><p>　　81.14+

66、276.1+35.57+119.92+62.1+90.61+0.5×0.5×（7.2×2+2.1）×3.9=682.13KN</p><p>　　2. 2～5層重力荷載代表值：</p><p>　　樓面恒載 （7.2×2+2.1）×3.9×3.24=208.5KN</p><p>　　上下半層縱

67、墻重 90.61×2=181.22KN</p><p>　　上下半層橫墻重 81.74×2=163.48KN</p><p>　　縱橫梁自重 119.92KN</p><p>　　上下半層柱自重 62.1×2=124.2KN</p><p>　　樓面層活載 3.9×（7.2

68、15;2×2+2.1×2.5）=132.8KN</p><p><b>　　恒載+0.5活載</b></p><p>　　163.48+208.5+181.22+119.92+124.2+0.5×132.8=863.72KN</p><p>　　3.底層重力荷載代表值：</p><p>　　

69、樓面恒載 （7.2×2+2.1）×3.9×3.24=208.5KN</p><p>　　上下半層縱墻重 90.61+90.61×3.75/3.3=193.58KN</p><p>　　上下半層橫墻重 81.74+81.74×3.75/3.3=174.63KN</p><p>　　縱橫梁自重 119.

70、92KN</p><p>　　上下半層柱自重 62.1+62.1×3.75/3.3=132.67KN</p><p>　　樓面層活載 3.9×（7.2×2×2+2.1×2.5）=132.8KN</p><p><b>　　恒載+0.5活載</b></p><p>

71、　　208.5+193.58+174.63+119.92+132.67+0.5×132.8=895.7KN</p><p>　　則一榀框架的總重力荷載代表值：</p><p>　　=682.13+863.72×4+895.7=5032.71KN</p><p>　　4.3.2地震力計(jì)算</p><p>　　1.橫向自震周期

72、的計(jì)算</p><p>　　運(yùn)用頂點(diǎn)位移法計(jì)算，對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自震周期可按下式來計(jì)算：</p><p>　　式中，—計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自震周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移</p><p>　　—結(jié)構(gòu)基本自震周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.7</p><p>　　故先計(jì)算結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)假想位移，計(jì)算過程如表4-5<

73、;/p><p>　　結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)假想位移計(jì)算表 表4-5 </p><p>　　由上表計(jì)算基本周期：</p><p>　　=1.7×0.7×=0.415</p><p>　　2.水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算</p><p>　　該建筑結(jié)構(gòu)高度遠(yuǎn)小于40m，質(zhì)量和剛度

74、沿高度分布均勻，變形以剪切變形為主，因此用底部剪力法來計(jì)算地震作用。</p><p>　　首先，計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，即底部剪力：</p><p>　　式中： —相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自震周期的水平地震影響系數(shù)</p><p>　　—結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值的85%</p><p>　　=0.85=0.85×50

75、32.71=4277.8KN</p><p>　　特征周期為0.40S，抗震設(shè)防烈度為6度，查表得水平地震影響系數(shù)最大值=0.04</p><p>　　由水平地震影響系數(shù)曲線來計(jì)算：</p><p>　　式中，—衰減系數(shù)，取0.9</p><p>　　=0.0387×4277.8=165.54KN</p><p&

76、gt;　　因?yàn)?0.415<1.4=1.4×0.4=0.56</p><p>　　所以不需要考慮頂部附加水平地震作用，</p><p>　　則質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用為：</p><p>　　式中： 、分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的荷載代表值；、分別為質(zhì)點(diǎn)i、j的計(jì)算高度。具體計(jì)算過程如下，各樓層的地震剪力按來計(jì)算，一并列入表中。</p>&l

77、t;p>　　各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 表4-6 </p><p>　　各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿高度的分布如圖</p><p>　　圖4-5 水平地震作用 圖4-6 橫向水平地震作用及層間地震剪力</p><p>　　4.3.3水平地震作用下的位移計(jì)算</p><p&g

78、t;　　用D值法來驗(yàn)算，框架第i層的層間剪力，層間位移及結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移分別按下式來計(jì)算：</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　計(jì)算過程見下表，表中計(jì)算了各層的層間彈性位移角</p><p>　　橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 表4-7 </p><p>　　由上

79、表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值為<,滿足要求。</p><p>　　4.3.4水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　圖4-7地震作用下剪力在歌柱間分配（KN）</p><p>　　圖4-8 地震作用下各柱反彎點(diǎn)及柱端彎矩（KN·m）</p><p>　　橫向框架柱端彎矩計(jì)算</p>&l

80、t;p>　　地震荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算采用D值法，各柱的剪力分配公式為</p><p>　　梁端彎矩按下式計(jì)算，其中梁線剛度見結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2-2，由梁端彎矩進(jìn)一步求得梁端的剪力，具體過程如表4-8所示</p><p><b>　　公式：， </b></p><p>　　梁端彎矩剪力及柱的軸力計(jì)算表 表4-8

81、 </p><p>　　圖4-9 地震荷載作用下框架彎矩圖（KN·m）</p><p>　　圖4-10 地震荷載作用下框架剪力及軸力圖（KN）</p><p>　　第五章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　5.1恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采

82、用分層法，根據(jù)固端彎矩等效原則先將梯形分布荷載及三角形分布荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載</p><p>　　圖5-1 分層法荷載計(jì)算圖</p><p><b>　　對(duì)于頂層：</b></p><p><b>　　集中力矩 </b></p><p><b>　　對(duì)于1～5層：</b>

83、;</p><p><b>　　集中力矩 </b></p><p><b>　　梁端固端彎矩計(jì)算</b></p><p><b>　　對(duì)于頂層：</b></p><p><b>　　對(duì)于1～5層：</b></p><p>　　各層

84、線剛度應(yīng)乘以0.9的修正系數(shù)，其傳遞系數(shù)，底層為0.5，其他層為1/3。</p><p><b>　　頂層彎矩分配圖：</b></p><p>　　下柱 右梁 左梁 下柱 右梁</p><p>　　0.447 0.553 0.287 0.355 0.358

85、</p><p>　　8.85 -65.75 65.75 -7.33 -3.55 -1.77</p><p>　　25.43 31.47 → 15.74 </p><p>　　-10.13 ← -20.27 -25.07 -25.28 → 25.28</p&g

86、t;<p>　　4.53 5.6 → 2.8 </p><p>　　-0.4 ← -0.8 -0.994 -1 → 1</p><p>　　0.18 0.22 </p><p>　　38.99 -38.99 63.22 -33.

87、4 -29.83 24.51</p><p>　　2～5層彎矩分配圖：</p><p>　　上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 </p><p>　　0.356 0.356 0.288 0.212 0.264 0.264 0.26 <

88、;/p><p>　　17.27 -144.57 144.57 -21.26 -7.81 3.91</p><p>　　34.64 34.64 28.02 → 14.01 </p><p>　　-12.56 ← -25.12 -27.29 -27.29 -30.81 → 30.81&

89、lt;/p><p>　　4.47 4.47 3.62 → 1.81</p><p>　　-0.19 ← -0.38 -0.48 -0.48 -0.47 → 0.47</p><p>　　0.068 0.068 0.055</p><p>　　39.18 56.45 -95.63

90、 104.89 -31.77 -34.03 -39.09 35.19</p><p><b>　　底層彎矩分配圖：</b></p><p>　　上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 </p><p>　　0.387 0.3 0.313 0.2

91、25 0.278 0.216 0.81 </p><p>　　17.27 -144.57 144.57 -21.26 -7.81 -3.91</p><p>　　37.66 29.19 30.45 → 15.23 </p><p>　　-11.33 ← -

92、22.66 -28 -21.76 -28.3 → 28.3</p><p>　　4.38 3.4 3.55 → 1.775</p><p>　　-0.2 ← -0.4 -0.49 -0.38 -0.5 → 0.5</p><p>　　0.08 0.06 0.063</p>

93、<p>　　42.12 49.92 -92.04 108.52 -28.49 -43.4 -36.61 24.89</p><p>　　分層法彎矩計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　圖5-2頂層分層法彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖5-3 標(biāo)準(zhǔn)層分層法彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖

94、5-4 底層分層法彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　框架各層組合彎矩重分配</p><p><b>　　頂層：</b></p><p>　　A節(jié)點(diǎn)：下柱 38.99+13.06-13.06×0.447=46.21KN·m</p><p>　　右梁 -38.99-13.06×0553=

95、-46.21 KN·m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 63.22+10.59×0.287=66.26 KN·m</p><p>　　下柱 -33.4-10.59+10.59×0.355=-40.23 KN·m</p><p>　　右梁 -29.83+10.59×0.358=-26.04 KN

96、·m</p><p><b>　　五層：</b></p><p>　　A節(jié)點(diǎn)：上柱 39.18+13-（13+13.06）×0.356=42.9 KN·m</p><p>　　下柱 56.45+13.06-（13+13.06）×0.356=60.23 KN·m</p>&l

97、t;p>　　右梁 -95.63-（13+13.06）×0.288=-103.14 KN·m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 104.89+(11.13+10.59)×0.212=109.5 KN·m</p><p>　　上柱 -31.77-11.13+(11.13+10.59)×0.264=-37.17 KN·

98、m</p><p>　　下柱 -34.03-10.59+(11.13+10.59)×0.264=-38.89 KN·m</p><p>　　右梁 -39.09+(11.13+10.59)×0.26=-33.44 KN·m</p><p><b>　　二～四層：</b></p><

99、;p>　　A節(jié)點(diǎn)：上柱 39.18+18.82-(18.82+13.06)×0.356=46.65 KN·m</p><p>　　下柱 56.45+13.06-(18.82+13.06)×0.356=58.16 KN·m</p><p>　　右梁 -95.63-(18.82+13.06)×0.288=-104.81 KN&

100、#183;m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 104.89+(10.59+17.68)×0.212=110.88 KN·m</p><p>　　上柱 -31.77-17.68+(10.59+17.68)×0.264=-41.99 KN·m</p><p>　　下柱 -34.03-10.59+(10.59+17.6

101、8)×0.264=-37.16 KN·m</p><p>　　右梁 -39.09+(10.59+17.68)×0.26=-31.74 KN·m</p><p><b>　　頂層：</b></p><p>　　A節(jié)點(diǎn)：上柱 42.12+18.82-18.82×0.387=53.66 KN&

102、#183;m</p><p>　　下柱 49.92-18.82×0.3=44.27 KN·m</p><p>　　右梁 -92.04-18.82×0.313=-97.93 KN·m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 108.52+17.68×0.25=112.5 KN·m</p>

103、<p>　　上柱 -28.49-17.68+17.68×0.278=-41.25 KN·m</p><p>　　下柱 -43.4+17.68×0.216=-39.58 KN·m</p><p>　　右梁 -36.61+17.68×0.281=-31.64 KN·m</p><p>　　

104、考慮梁端彎矩調(diào)幅，去調(diào)幅系數(shù)為0.8</p><p>　　對(duì)頂層梁端彎矩：=46.21×0.8=31.19 KN·m</p><p>　　=63.22×0.8=50.58 KN·m</p><p>　　=29.83×0.8=23.86 KN·m</p><p>　　對(duì)于2～5層：=9

105、5.63×0.8=76.5 KN·m</p><p>　　=104.89×0.8=83.91 KN·m</p><p>　　=39.09×0.8=31.07 KN·m</p><p>　　對(duì)于底層： =92.04×0.8=73.63 KN·m</p><p>

106、　　=108.52×0.8=86.82 KN·m</p><p>　　=36.61×0.8=29.29 KN·m</p><p>　　調(diào)幅后邊跨跨中彎矩計(jì)算：</p><p><b>　　對(duì)于頂層 </b></p><p><b>　　對(duì)于2～5層 </

107、b></p><p><b>　　對(duì)于底層 </b></p><p>　　梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，計(jì)算柱底軸力還需考慮柱的自重</p><p>　　恒荷載作用下梁端剪力及軸力 表5-1 </p><

108、;p>　　圖5-5 框架在恒荷載作用下彎矩圖（KN·m）</p><p>　　圖5-6 框架在恒荷載作用下剪力及軸力圖（KN）</p><p>　　5.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法，根據(jù)固端彎矩等效原則先將梯形分布荷載及三角形分布荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載</p><p><

109、b>　　對(duì)于頂層：</b></p><p><b>　　集中力矩 </b></p><p><b>　　對(duì)于1～5層：</b></p><p><b>　　集中力矩 </b></p><p><b>　　梁端固端彎矩計(jì)算</b><

110、;/p><p><b>　　對(duì)于頂層：</b></p><p><b>　　對(duì)于1～5層：</b></p><p>　　各層線剛度應(yīng)乘以0.9的修正系數(shù)，其傳遞系數(shù)，底層為0.5，其他層為1/3。</p><p>　　分層法彎矩計(jì)算結(jié)果：</p><p><b>　　頂

111、層彎矩分配圖：</b></p><p>　　下柱 右梁 左梁 下柱 右梁</p><p>　　0.447 0.553 0.287 0.355 0.358 </p><p>　　0.38 -4.8 4.8 -7.33 -0.24

112、 -0.12</p><p>　　1.98 2.44 → 1.22 </p><p>　　-0.73 ← -1.46 -1.8 -1.83 → 1.83</p><p>　　0.33 0.4 → 0.71 </p><p&g

113、t;　　-0.1 ← -0.2 -0.25 -1 → 0.25</p><p>　　0.04 0.06 </p><p>　　3.54 -3.54 5.07 -2.73 -2.32 1.96</p><p>　　2～5層彎矩分配圖：</p><

114、;p>　　上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 </p><p>　　0.356 0.356 0.288 0.212 0.264 0.264 0.26 </p><p>　　2.81 -19.27 19.27 -3.83 -1.21

115、 -0.61</p><p>　　5.86 5.86 4.74 → 2.37 </p><p>　　-1.76 ← -3.52 -4.38 -4.38 -4.32 → 4.32</p><p>　　0.63 0.63 0.51 → 0.26</p><p>

116、　　-0.025 ← -0.05 -0.07 -0.07 -0.066 → 0.066</p><p>　　0.009 0.009 0.007</p><p>　　6.5 9.3 -15.8 18.33 -4.45 -8.28 -5.6 3.78</p><p><b>

117、　　底層彎矩分配圖：</b></p><p>　　上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 </p><p>　　0.387 0.3 0.313 0.225 0.278 0.216 0.81 </p><p>　　2.81 -19.27

118、 19.27 -3.83 -1.21 -0.61</p><p>　　6.37 4.94 5.15 → 2.58 </p><p>　　-1.89 ← -3.78 -4.67 -3.63 -4.72 → 4.72</p><p>　　0.73 0.57

119、 0.59 → 0.3</p><p>　　-0.035 ← -0.07 -0.08 -0.06 -0.08 → 0.08</p><p>　　0.015 0.01 0.01</p><p>　　7.11 5.52 -12.63 18.3 -4.75 -7.52 -6.01

120、4.19</p><p>　　分層法彎矩計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　圖5-7 頂層分層法彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖5-8 標(biāo)準(zhǔn)層分層法彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖5-9 底層分層法彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　框架各層組合彎矩重分配</p><p><

121、b>　　頂層：</b></p><p>　　A節(jié)點(diǎn)：下柱 3.54+2.17-2.72×0.447=4.74 KN·m</p><p>　　右梁 -3.54-2.17×0.553=-4.74 KN·m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 5.07+1.48×0.287=5.6 KN·

122、m</p><p>　　下柱 -2.73-1.48+1.48×0.355=-3.68 KN·m</p><p>　　右梁 -2.32+1.48×0.356=-1.79 KN·m</p><p><b>　　五層：</b></p><p>　　A節(jié)點(diǎn)：上柱 6.5+1.1

123、8-(2.17+1.18)×0.356=6.49 KN·m</p><p>　　下柱 9.3+2.17-(2.17+1.18)×0.356=10.28 KN·m</p><p>　　右梁 -15.8-(2.17+1.18)×0.288=-16.76KN·m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 18

124、.33+(0.91+1.48)×0.212=18.84 KN·m</p><p>　　上柱 -0.91-4.45+(0.91+1.48)×0.264=-4.73 KN·m</p><p>　　下柱 -1.48-8.28+(0.91+1.48)×0.264=-9.13 KN·m</p><p>　　右

125、梁 -5.6+(0.91+1.48)×0.26=-4.98 KN·m</p><p><b>　　二～四層：</b></p><p>　　A節(jié)點(diǎn)：上柱 6.5+3.1-(3.1+2.17)×0.356=7.72 KN·m</p><p>　　下柱 9.3+2.17-(3.1+2.17)

126、5;0.356=9.59KN·m</p><p>　　右梁 -15.8-(3.1+2.17)×0.288=-17.32KN·m</p><p>　　B節(jié)點(diǎn)：左梁 18.33+(2.76+1.48)×0.212=19.23KN·m</p><p>　　上柱 -2.76-4.45+(2.76+1.48)