某八層框架結(jié)構(gòu)手算計(jì)算書(shū)(全套)

1、引 言土木工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合性和實(shí)踐性極強(qiáng)的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的訓(xùn)練階段；是我們學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、施工設(shè)計(jì)的重要實(shí)踐過(guò)程，涉及綜合運(yùn)用建筑、結(jié)構(gòu)、施工、設(shè)備、給排水和相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為南陽(yáng)市師范學(xué)院11#教學(xué)樓設(shè)計(jì)。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土、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)范等規(guī)范。在畢設(shè)中期，我們通過(guò)所學(xué)的基本理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在畢設(shè)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿(mǎn)的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。在設(shè)計(jì)中

2、，一方面要把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)、施工中去，熟悉國(guó)家有關(guān)規(guī)范、條例和規(guī)程并知道如何去查找規(guī)范里的相關(guān)條文；另一方面，由于現(xiàn)代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，設(shè)備復(fù)雜，裝修豪華，防火要求和管理自動(dòng)化水平高，需要各工種交叉配合。在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過(guò)資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫(xiě)以及外文的翻譯，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(zhuān)業(yè)知識(shí)、提高了綜合分析、解決問(wèn)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，tarch,pkpm等相關(guān)設(shè)計(jì)軟件的用法。以上所有這些讓我們從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求，同時(shí)也擴(kuò)大了學(xué)生對(duì)非本專(zhuān)業(yè)知

3、識(shí)面的了解?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過(guò)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。1 建筑設(shè)計(jì)綜述1.1 建筑設(shè)計(jì)1.1.1 工程概況本教學(xué)樓為八層，建筑面積約8000m2 ，總高36.60m，標(biāo)準(zhǔn)層高4.2m，室內(nèi)外高差0.45m。1.1.2設(shè)計(jì)資料本建筑適用于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（jgj32002）?，F(xiàn)對(duì)照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（以下簡(jiǎn)稱(chēng)抗震規(guī)范）與高層建筑混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)高規(guī)），驗(yàn)證其設(shè)計(jì)的合理性，并給出該建筑的一些總體信息：（1） 氣象條件：本地區(qū)基本風(fēng)壓 0.35kn/，基本雪壓0.45kn/；（2） 抗震

4、烈度：本教學(xué)樓抗震設(shè)防烈度為7度，本教學(xué)樓不考慮隔震，按7度設(shè)防進(jìn)行設(shè)計(jì)，以下均為按7.0地震設(shè)防查取規(guī)范；（3） 本教學(xué)樓結(jié)構(gòu)總高34.5m（從室外地坪至主要屋面高度），低于高規(guī)4.2.2規(guī)定的55m最大適用高度； （4） 本教學(xué)樓長(zhǎng)邊68.9m，超過(guò)高規(guī)4.3.12規(guī)定的框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距55m，應(yīng)該設(shè)置溫度縫與防震縫；位于軸與之間設(shè)置沉降縫一條（兼做溫度縫與抗震縫），縫寬為200mm；（5） 本教學(xué)樓結(jié)構(gòu)豎向布置比較規(guī)則，均勻，除頂層辦公室和會(huì)議室外，無(wú)過(guò)大的外挑與內(nèi)收，符合高規(guī)4.4.1與4.4.5要求。（6） 本教學(xué)樓根據(jù)抗震規(guī)范3.1.1，屬丙類(lèi)建筑；根據(jù)抗震規(guī)范12.2.7，

5、屬于二級(jí)框架。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。2 結(jié)構(gòu)選型及布置2.1 結(jié)構(gòu)的材料與尺寸根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本教學(xué)樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)需要較強(qiáng)的整體性，根據(jù)地質(zhì)條件，擬采用十字交叉條形基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算要求手算一榀框架。針對(duì)本教學(xué)樓的建筑施工圖紙，選擇第軸橫向框架為手算對(duì)象。本計(jì)算書(shū)除特別說(shuō)明外，所有計(jì)算、選型、材料、圖紙均為第軸橫向框架數(shù)據(jù)。2.1.1 本教學(xué)樓材料確定：考慮到強(qiáng)柱弱梁，施工順序（現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土?xí)r一般梁、板一起整澆，柱單獨(dú)澆注）等因素，擬選構(gòu)件材料如下：（1） 柱：采用c25混凝土，主筋采用hrb335鋼筋，箍筋采用hpb235鋼筋；（2） 梁：采用c25混凝土

6、，主筋采用hrb335鋼筋，箍筋采用hpb235鋼筋；（3） 板：采用c25混凝土，鋼筋采用hpb235。（4） 基礎(chǔ)：采用c30混凝土，主筋采用hrb335鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用hpb235鋼筋。2.1.2 第軸框架構(gòu)件尺寸確定：（1） 梁： 確定原則： 高規(guī)6.3.1：“梁截面高度一般為其跨度的1/181/12；梁截面寬度一般為其截面高度的1/31/2。梁截面寬度不宜小于200mm，梁截面高寬比不宜大于4”。第軸框架每層有兩種跨度的梁，其軸線(xiàn)間距分別是6600mm和2400mm。根據(jù)以上原則，兩梁截面高度取值范圍分別為：366mm660mm，13mm240mm。綜合撓度控制、荷載等原因，初選梁

7、截面尺寸為：長(zhǎng)跨梁： hb600mm300mm短跨梁： hb400mm300mm（2） 柱：抗震設(shè)計(jì)時(shí)宜采用方柱，根據(jù)軸壓比確定柱子截面尺寸：對(duì)于第軸橫向框架，z33（中柱）受荷面積a4.24.5，估計(jì)其柱底軸力為： 軸壓比限值條件： （2.1）即： 且 解得：454mm 取500mm500mm（3） 板：結(jié)構(gòu)布置時(shí)，樓板多為雙向板，取板厚為其短跨的（1/401/45）；最大的短跨為4200mm，所以樓板厚度取為120mm。2.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2.1 確定原則高層建筑結(jié)構(gòu)所述：“在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，桿件用其軸線(xiàn)來(lái)表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線(xiàn)之間的距離；框架的層高（框架柱的長(zhǎng)度）即為相應(yīng)的建筑層

8、高，而底層柱的長(zhǎng)度應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起?！比鐖D2-1所示圖2-1 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2.2 截面參數(shù)計(jì) （1） 上層柱：（500mm500mm） （2.2） （2.3）（2） 底層柱：（500mm500mm） （2.4） （2.5）（3） 邊跨梁：（600mm300mm） （2.6） （2.7）（4） 中跨梁：（400mm300mm） （2.8） （2.9）3 第軸橫向框架荷載計(jì)算3.1 荷載計(jì)算3.1.1 構(gòu)件自重計(jì)算（1） 軸框架中間層自重計(jì)算： 板： 98zj001中樓11 1.16 120厚鋼筋混凝土樓板 頂棚自重 0.15 小計(jì) 4.31 橫向框架梁：a、長(zhǎng)跨（6600mm）：鋼筋混凝土梁

9、 梁側(cè)粉刷自重 小計(jì) 3.93 b、短跨（2400mm）： 鋼筋混凝土梁 梁側(cè)粉刷自重 小計(jì) 2.29 縱向框架梁自重： 梁自重 粉刷自重 小計(jì) 12.33kn 柱： 柱自重：（500mm500mm） 鋼筋混凝土柱 柱粉刷自重 小計(jì) 28.39 墻： a、砌塊填充墻外墻：（250mm） b、砌塊填充墻內(nèi)墻：（200mm） （2）7軸框架頂層自重計(jì)算： 板： 98zj001屋面15 2.26 120厚鋼筋混凝土樓板 頂棚自重 0.15 小計(jì) 5.41 橫向框架梁： a、長(zhǎng)跨（6600）： 鋼筋混凝土梁 梁側(cè)粉刷自重 小計(jì) 3.93 b、短跨（2400）： 鋼筋混凝土梁 梁側(cè)粉刷自重 小計(jì) 2.2

10、9 縱向框架梁自重： 梁自重 粉刷自重 小計(jì) 12.33kn 柱： 柱自重：（500mm500mm） 鋼筋混凝土柱 柱粉刷自重 小計(jì) 28.393.1.2 恒載計(jì)算（1）中間層梁、柱恒載計(jì)算： 邊跨梁上線(xiàn)荷載計(jì)算：邊跨梁上線(xiàn)荷載邊跨梁自重板重傳來(lái)自重，其中，板自重按雙向板塑性鉸線(xiàn)分配，如下圖3-1所示圖3-1 板荷傳導(dǎo)方式示意圖由此可知梁上分布荷載為一均布荷載與一梯形荷載疊加，只要求出控制點(diǎn)的荷載值，就可繪出該梁上荷載分布圖。最大值： 4.83+4.24.3122.93 最小值： 4.83由此繪出該梁恒載分布圖如圖3-2所示圖3-2 中間層邊跨梁恒載圖 中跨梁上線(xiàn)荷載計(jì)算： 同理，中跨梁上線(xiàn)荷

11、載邊跨梁自重板重 最大值： 3.19+2.44.3113.53 最小值： 3.19由此繪出該梁恒載分布圖如圖3-3所示圖3-3 中間層中跨梁分布恒載圖 邊柱（f柱）集中力計(jì)算：邊柱集中力邊柱自重縱向框架梁的傳力縱向框架梁傳來(lái)的力部分板重+縱向框架梁自重外墻重 其中，縱向框架梁傳來(lái)板重： 縱向框架梁自重： 12.33kn 縱向框架梁傳來(lái)墻重： 15.45kn 柱自重： 28.93kn邊柱上集中力： 19.01+12.33+15.45+28.93=78.14kn 中柱(d柱和c柱)集中力計(jì)算： 同理：中柱上集中力：( 19.01+15.52)+12.33+15.45+28.39=93.66kn 邊

12、柱（f柱和b柱）與梁交點(diǎn)處彎距：（因?yàn)橹灾夭划a(chǎn)生偏心彎矩，所以減去柱自重） （柱內(nèi)側(cè)受拉） 中柱(d柱和c柱)與梁交點(diǎn)處彎距：（因?yàn)橹灾夭划a(chǎn)生偏心彎矩，所以減去柱自重） （柱靠教室一側(cè)受拉）（2）頂層梁、柱上恒載計(jì)算 邊跨梁上線(xiàn)荷載計(jì)算：邊跨梁上線(xiàn)荷載邊跨梁自重板重其中，板自重按雙向板塑性鉸線(xiàn)分配，如圖3.2 由此可知梁上分布荷載也為一均布荷載與一梯形荷載疊加，只要求出控制點(diǎn)的荷載值，就可繪出該梁上荷載分布圖。最大值： 4.83+4.25.4127.55 最小值： 4.83由此繪出該梁恒載分布圖如圖3-4所示圖3-4 頂層邊跨梁分布恒載圖 中跨梁上線(xiàn)荷載計(jì)算：同理，中跨梁上線(xiàn)荷載邊跨梁自重

13、板重 最大值： 3.19+2.45.4116.17 最小值： 3.19由此繪出該梁恒載分布圖如圖3-5所示 圖3-5 中間層中跨梁分布恒載圖 邊柱（f柱）集中力計(jì)算：邊柱集中力邊柱自重縱向框架梁的傳力，其中，縱向框架梁傳來(lái)的力部分板重+縱向框架梁自重外墻重邊柱上集中力： 中柱（d柱）集中力計(jì)算： 同理：中柱上集中力： 中柱（c柱）集中力計(jì)算：同理：中柱上集中力： 邊柱(f柱)與梁交點(diǎn)處彎距： （柱內(nèi)側(cè)受拉） 中柱（d柱）與梁交點(diǎn)處彎距： （柱靠教室一側(cè)受拉） 中柱（c柱）與梁交點(diǎn)處彎距： （柱靠教室一側(cè)受拉）通過(guò)以上計(jì)算，可繪出第軸橫向框架恒載圖（圖3-6）所示：（為以后計(jì)算內(nèi)力方便，恒載圖上

14、已將均布荷載與其他線(xiàn)荷載分開(kāi)繪制） 圖3-6 恒載計(jì)算簡(jiǎn)圖3.1.2 活載計(jì)算活載匯總：通過(guò)查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb500092001）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)荷載規(guī)范），將本次計(jì)算所要用到的活載類(lèi)型匯總?cè)绫?.1 所示表3. 1 活載匯總類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)值（kn/m2）組合值系數(shù)c頻遇值系數(shù)f準(zhǔn)永久值系數(shù)q普通教室2.0 0.7 0.6 0.5 廁所2.0 0.7 0.5 0.4 走廊2.5 0.7 0.6 0.5 機(jī)房5.0 0.7 0.6 0.5 屋面活載0.50.7 0.5 0.4 注：1、機(jī)房參照電梯機(jī)房與貯藏室的標(biāo)準(zhǔn)確定；2、屋面活載按“不上人屋面”確定； 3、不考慮“積灰荷載”；“雪荷載”同“屋面活

15、載”不同時(shí)考慮。活載計(jì)算：（1） 頂層框架梁柱活載計(jì)算：非上人屋面活載： 0.5 雪荷載： 活載取 0.5 邊跨梁（df）上線(xiàn)荷載： 同恒載求解方法，得： 最大值： 4.20.52.1 最小值： 0 繪線(xiàn)荷載圖3-7所示圖3-7 頂層邊跨梁線(xiàn)活載示意圖 中跨梁(cd)上線(xiàn)荷載：同恒載求解方法，得： 最大值： 2.40.51.2 最小值： 0 繪線(xiàn)荷載圖如圖3-8所示：圖3-8 頂層中跨梁線(xiàn)活載示意圖 中柱(c柱)集中力：中柱集中力部分板上活載傳力 中柱（d柱）集中力： 中柱集中力部分板上活載傳力 邊柱(f柱)集中力： 邊柱集中力部分板上活載傳力 邊柱（f柱）集中力矩：邊柱集中力矩邊柱集中力梁柱

16、偏心 中柱（d柱）集中力矩： 中柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心 中柱（c柱）集中力矩： 中柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心（2）第七層框架梁、柱活載計(jì)算： 邊跨梁(bc)上線(xiàn)荷載：同以上求解方法，得： 最大值： 4.20.52.1 最小值： 0 繪線(xiàn)荷載圖如圖3-9所示：圖3-9 頂層邊跨梁線(xiàn)活載示意圖 中跨梁(cd)上線(xiàn)荷載： 同以上求解方法，得： 最大值： 2.42.56.0 最小值： 0 繪線(xiàn)荷載圖如圖3-10所示：圖3-10 頂層中跨梁線(xiàn)活載示意圖 邊跨梁(df)上線(xiàn)荷載： 同以上求解方法，得： 最大值： 4.22.08.4最小值： 0 邊柱(b柱)集中力： 邊柱集中力部分板上活載傳力 中柱

17、（c柱）集中力： 中柱集中力部分板上活載傳力 中柱（d柱）集中力： 中柱集中力部分板上活載傳力 邊柱(f柱)集中力： 邊柱集中力部分板上活載傳力 邊柱(b柱)集中力矩： 邊柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心 中柱（c柱）集中力矩： 中柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心 中柱（d柱）集中力矩： 中柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心11 邊柱(f柱)集中力矩： 邊柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心（3）第一六層框架梁、柱活載計(jì)算：邊跨梁(bc,df)上線(xiàn)荷載：同以上求解方法，得： 最大值： 6.86 最小值： 0 中跨梁(cd)上線(xiàn)荷載： 同以上求解方法，得： 最大值： 3.75 最小值： 0邊柱(b,f)集中力： 邊柱

18、集中力部分板上活載傳力 中柱(c,d)集中力： 中柱集中力部分板上活載傳力 邊柱(b,f)集中力矩： 邊柱集中力矩邊柱集中力梁柱偏心中柱(c,d)集中力矩： 中柱集中力矩中柱集中力梁柱偏心通過(guò)以上計(jì)算，可繪出第軸橫向框架活載圖如圖3-11所示圖3-11 活載計(jì)算簡(jiǎn)圖3.1.3 風(fēng)載計(jì)算（1） 計(jì)算資料：根據(jù)任務(wù)書(shū)可知，教學(xué)樓位于城市郊區(qū)，屬b類(lèi)場(chǎng)地；基本風(fēng)壓。對(duì)于一般矩形建筑，風(fēng)載體型系數(shù)0.8+0.51.3，但是本教學(xué)樓為”凹”形，根據(jù)“高規(guī)”3.2.5條，風(fēng)載體型系數(shù)1.4；根據(jù)“荷載規(guī)范”附錄e.2.2之規(guī)定，一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)自振周期經(jīng)驗(yàn)公式如下： （3.1）其中：h：建筑主體高度

19、（m） b：建筑寬度 （m） （3.2） （3.3）將h，b代入上式： （3.4）（2） 風(fēng)載計(jì)算：由 ， 且為b類(lèi)場(chǎng)地。查表3.2.9-1可得：， （3.5）查表3.2.6-2可得：對(duì)于質(zhì)量和剛度延高度分布比較均勻的彎剪型結(jié)構(gòu)： （3.6）所以可得： （3.7）風(fēng)壓：（3.8）折算成作用于第軸橫向框架的線(xiàn)荷載：查表得各層值，將風(fēng)荷載計(jì)算如表3.2所示。表3.2 風(fēng)荷載計(jì)算值nza()834.951.2180.421.41.4901.00.350.9812.612.35729.851.2180.421.41.4180.830.350.9017.6415.88625.651.2180.421.4

20、1.3360.710.350.8317.6414.64521.451.2180.421.41.2670.4950.350.7417.6413.05417.251.2180.421.41.1770.380.350.6717.6411.82313.051.2180.421.41.0730.2450.350.5917.6410.4128.851.2180.421.41.00.1250.350.5217.649.1714.651.2180.421.41.00.0350.350.5018.599.30圖3-12左風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖3.1.4 水平地震作用計(jì)算層次 邊柱: 8層 7層 2-6層 1層 中柱側(cè)移

21、剛度d值：層次 （一般層） （底層） 8層 7層 2-6層 1層 第軸框架柱參數(shù)如表3.3所示表3.3框架柱參數(shù)類(lèi)型層次斷面hb（mm2）層高（mm）截面慣性矩（mm4）線(xiàn)剛度i（nm）kd值邊柱850050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04750050042005.21e+093.47e+71.3790.408 1.084e+04650050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04550050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04450050042005.21e+093.

22、47e+71.3790.4081.084e+04350050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04250050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04150050055505.21e+092.63e+71.8190.607 0.800e+04中柱850050042005.21e+093.47e+70.960/2.3390.324/0.5390.861e+04750050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04650050042005.21e+093.47e+72.3390.539

23、1.432e+04550050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04450050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04350050042005.21e+093.47e+72.3390.7051.432e+04250050042005.21e+093.47e+72.3390.463 1.432e+04150050055505.21e+092.63e+73.085 0.597 0.0.938e+04第軸框架各層d值匯總?cè)绫?.4所示表3.4 第軸框架各層d值匯總8層7層6層5層4層3層2層1層b軸邊柱/1.084e+0

24、41.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+040.800e+04c軸中柱0.861e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+040.0.938e+04d軸中柱1.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+040.0.938e+04f軸邊柱1.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+040.800e+04本層d值3.377e+04

25、5.033e+045.033e+045.033e+045.033e+045.033e+045.033e+043.727e+04為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，僅計(jì)算第軸橫向框架受力范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)所受的地震作用。（1） 計(jì)算重力荷載代表值 恒載0.5活載 （3.9）第軸框架勢(shì)力范圍內(nèi)各層自重：a、頂層(第8層)： b、第7層： c、一般層（16層）：重力荷載作用下框架位移如表3.5所示表3.5 重力荷載作用下框架位移重力荷載作用下框架位移層 次gi(kn)di(kn/m)8381.77381.77337720.01130.48447640.541022.31503260.02030.47316639.641661.95

26、503260.03300.45285639.642301.59503260.04570.41984639.642941.23503260.05840.37403639.643580.87503260.07120.31562639.644220.51503260.08390.24441639.644860.15302690.16060.1606t1=符合規(guī)范推薦公式 （2） 地震作用計(jì)算 根據(jù)任務(wù)書(shū)，本教學(xué)樓所在建筑場(chǎng)地屬于類(lèi)一組，查表可知，。上部結(jié)構(gòu)按7度設(shè)防設(shè)計(jì)，多遇地震下，前文已經(jīng)求出 （3.10）利用底部剪力法求地震作用。 （3.11） （3.12）又因：，所以 （3.13）地震作用計(jì)算

27、如表3.6所示表3.6 地震作用計(jì)算層次hi(m)hi(m)gi(kn)gihigihi/fi(kn)vi(kn)84.234.95381.7713342.860.1422.6768.006.1174.230.75640.5419696.610.2145.5968.2616.3664.226.55639.6416982.440.1829.1497.4026.5954.222.35639.6414295.950.1524.29121.6936.8344.218.15639.6411609.470.1219.43141.1247.0634.213.95639.648922.980.0914.531

28、55.6957.2924.29.75639.646236.490.0711.33167.0267.5315.555.55639.643550.000.046.48173.5077.76（3） 驗(yàn)算抗震規(guī)范5.2.5抗震規(guī)范5.2.5規(guī)定：“抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求：” 取0.016。由上表可知，任何一層的水平剪力均滿(mǎn)足要求。左地震作用如圖3-13所示圖3-13 左地震計(jì)算簡(jiǎn)圖4 內(nèi)力計(jì)算4.1 梁、柱參數(shù)匯總：根據(jù)2.2截面參數(shù)計(jì)算，現(xiàn)將第軸橫向框架梁、柱相關(guān)參數(shù)作一匯總：其中：第軸橫向框架為中框架，考慮板對(duì)內(nèi)力計(jì)算的影響（“t”型截面），對(duì)梁的慣性矩進(jìn)行折算，折算

29、慣性矩。線(xiàn)剛度按下式計(jì)算： （4.1）第軸框架梁幾何參數(shù)如表4.1所示表4.1第軸框架梁幾何參數(shù)斷面hb（mm2）跨度（mm）矩形截面慣性矩（mm4）折算慣性矩（mm4）線(xiàn)剛度i（nmm）40030027001.60e+093.20e+093.32e+1060030063255.40e+0910.80e+094.78e+10同理，列表計(jì)算柱相關(guān)參數(shù)如下：第軸框架柱參數(shù)如表4.2所示表4.2 第軸框架柱參數(shù)類(lèi)型層次斷面hb（mm2）層高（mm）截面慣性矩（mm4）線(xiàn)剛度i（nm）kd值邊柱850050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04750050042

30、005.21e+093.47e+71.3790.408 1.084e+04650050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04550050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04450050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04350050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04250050042005.21e+093.47e+71.3790.4081.084e+04150050055505.21e+092.63e+71.8190.607 0

31、.800e+04中柱850050042005.21e+093.47e+70.960/2.3390.324/0.5390.861e+04750050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04650050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04550050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04450050042005.21e+093.47e+72.3390.5391.432e+04350050042005.21e+093.47e+72.3390.7051.432e+0425005004

32、2005.21e+093.47e+72.3390.463 1.432e+04150050055505.21e+092.63e+73.085 0.597 0.0.938e+04第軸框架各層d值匯總?cè)绫?.3所示表4.3 第軸框架各層d值匯總8層7層6層5層4層3層2層1層b軸邊柱/1.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+040.800e+04c軸中柱0.861e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+040.0.938e+04d軸中柱1.432e+041.432e

33、+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+041.432e+040.0.938e+04f軸邊柱1.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+041.084e+040.800e+04本層d值3.377e+045.033e+045.033e+045.033e+045.033e+045.033e+045.033e+043.727e+04根據(jù)高規(guī)4.4.4“抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%”。驗(yàn)算如下： （滿(mǎn)足）根據(jù)抗震規(guī)范5.5.1“

34、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的抗震變形驗(yàn)算，其樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式要求： （4.2）驗(yàn)算如表4.4所示表4.4地震作用變形驗(yàn)算地震作用變形驗(yàn)算層次層間剛度di（kn/m)地震層間剪力（kn)層間位移 (m)層高(m)層間相對(duì)轉(zhuǎn)角層間相對(duì)轉(zhuǎn)角限值1.818e-03833772680.0024.24.794e-04滿(mǎn)足75032668.260.00144.23.229e-04滿(mǎn)足65032697.40.00194.24.608e-04滿(mǎn)足550326121.690.00244.25.757e-04滿(mǎn)足450326141.120.00284.26.676e-04滿(mǎn)足350326

35、155.690.00314.27.366e-04滿(mǎn)足250326167.020.00334.27.902e-04滿(mǎn)足130269173.50.00575.551.033e-03滿(mǎn)足4.2 彎矩計(jì)算：利用力矩二次分配法計(jì)算恒載作用下框架的彎矩。（1） 計(jì)算桿固端彎矩：將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載： 梯形荷載折算公式： （4.3）其中： ； （4.4） 為梯形分布荷載的最大值。 三角形荷載折算公式： （4.5）其中： 為三角形分布荷載的最大值。桿固端彎矩如表4.5所示表4.5 桿固端彎矩bc跨cd跨df跨層次均布梯形等效均布三角形等效均布梯形等效8/3.1912.981

36、1.304.8322.7223.3774.8322.7223.373.1910.349.654.8318.1019.60164.8318.1019.603.1910.349.654.8318.1019.60現(xiàn)以8層df和dc跨為例進(jìn)行計(jì)算：a、頂層邊跨（df）：b、頂層中跨(dc)：其余的計(jì)算方法同上。由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩：兩段固支：其中與意義如圖4-1所示圖4-1 固端彎矩示意圖8層:7層:16層: 桿端彎矩以順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。（2）分配系數(shù)：分配系數(shù)計(jì)算公式： （4.6） 其中：為轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，兩端固支桿 ，n為該節(jié)點(diǎn)所連接的桿件數(shù)。計(jì)算跨中彎矩時(shí)，應(yīng)按分布荷載計(jì)算

37、，然后疊加桿端彎矩在跨中的1/2，得到實(shí)際跨中彎矩。計(jì)算過(guò)程采用excel進(jìn)行，模擬手算彎矩二次分配?；钶d彎矩計(jì)算過(guò)程同恒載彎矩計(jì)算過(guò)程，因此不在贅敘。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)活載彎矩分配表，因不考慮活載最不利布置，所以將跨中彎矩乘以1.2。恒載彎矩二次分配計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-2所示圖4-2 恒載作用下彎矩圖活載作用下的彎矩圖如圖4-3所示圖4-3 活載彎矩圖風(fēng)荷載在柱中產(chǎn)生彎矩剪力計(jì)算，采用d值法。計(jì)算過(guò)程是，利用前面計(jì)算的各柱的d值，將各樓層層間剪力進(jìn)行分配，得到各柱剪力。（3）反彎點(diǎn)高度 （4.7）其中：為標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度，其值與結(jié)構(gòu)總層數(shù)n，該柱所在層次j、框架梁柱線(xiàn)剛度比及側(cè)向荷載形式有關(guān)；表示上下橫梁

38、線(xiàn)剛度比對(duì)反彎點(diǎn)高度的影響；與表示層高變化對(duì)反彎點(diǎn)的影響，以上系數(shù)均可查表；利用公式,，這樣可以計(jì)算出各柱柱上下端彎矩如表4.8所示表4.8柱上下端彎矩值風(fēng)荷載作用下柱端彎矩及剪力層 次 hi層間剪力風(fēng)載ddikiyvi風(fēng)m風(fēng)上m風(fēng)下f84.212.351.2710.4081.3790.3883.96 10.19 6.46 74.228.231.8940.4081.3790.456.08 14.05 11.49 64.242.871.8940.4081.3790.4699.23 20.60 18.19 54.255.921.8940.4081.3790.46912.05 26.87 23.73

39、 44.267.81.8940.4081.3790.514.61 30.67 30.67 34.278.211.8940.4081.3790.516.85 35.38 35.38 24.287.381.8940.4081.3790.518.82 39.53 39.53 15.5596.682.6240.6071.8190.60922.36 48.53 75.59 d84.212.351.2710.5392.3390.455.24 12.10 9.90 74.228.231.8940.5392.3390.4678.03 17.98 15.76 64.242.871.8940.5392.3390.

40、512.20 25.62 25.62 54.255.921.8940.5392.3390.515.91 33.42 33.42 44.267.81.8940.5392.3390.519.29 40.52 40.52 34.278.211.8940.5392.3390.522.26 46.74 46.74 24.287.381.8940.5392.3390.524.87 52.22 52.22 15.5596.682.6240.7053.0850.5525.98 64.87 79.29 c84.212.351.2710.3240.960.4953.15 6.68 6.55 74.228.231.8940.5392.3390.4678.03 17.98 15.76 64.242.871.8940.5392.3390.512.20 25.62 25.62 54.255.921.8940.5392.3390.515.91 33.42 33.42 44.267.81.8940.5392.3390.519.29 40.52 40.52 34.278.211.8940.5392.3390.522.26 46.74 46.74 24.287.381.8940.5392.3390.524.87 5