土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計六層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓

1、 1 緒 論 1.1工程背景 該項目為某市應(yīng)天中學(xué)教學(xué)樓六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，總建筑面積約為5524.6m2；每層層高為3.6m,本工程作為教學(xué)樓使用。室內(nèi)地坪為0.000m，室外內(nèi)高差0.45m?？蚣芰骸⒅?、屋面板板均為現(xiàn)澆。 1.1.1 設(shè)計資料 1、氣象資料 最熱月平均溫度27.5攝氏度，最冷月溫度-3攝氏度。 最大凍土深度0.2 m，基本風(fēng)荷載W。=0.4kN/ m2；基本雪荷載為0.4 kN/ m2。 年平均降水量610mm。 三級 4、設(shè)計地震分組 場地為1類一組Tg（s）=0.25s max0.16?（表3.8高層建筑結(jié)構(gòu)） 1.1.2 材料 柱采用C30，縱筋采用HRB3

2、35，箍筋采用HPB235，梁采用C30，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235?；A(chǔ)采用C30，縱筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。 1.2工程特點 該工程為六層，主體高度為21.6米，屬多層建筑。 多層建筑采用的結(jié)構(gòu)可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)等類型。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點，正確選用材料，就成為經(jīng)濟合理地建造多層建筑的一個重要方面。經(jīng)過結(jié)構(gòu)論證以及設(shè)計任務(wù)書等實際情況，以及本建筑自身的特點，決定采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 在高層建筑中，抵抗水平力成為確定和設(shè)計結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵問題。高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系有框架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體以及它們的組合。高層建筑

3、隨著 層數(shù)和高度的增加水平作用對高層建筑機構(gòu)安全的控制作用更加顯著，包括地震作用和風(fēng)荷載，高層建筑的承載能力、抗側(cè)剛度、抗震性能、材料用量和造價高低，與其所采用的機構(gòu)體系又密切的相關(guān)。不同的結(jié)構(gòu)體系，適用于不同的層數(shù)、高度和功能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接構(gòu)成，既承受豎向荷載，也承受水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。這種體系適用于多層建筑及高度不大的高層建筑。本建筑采用的是框架機構(gòu)體系，框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，框架結(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計，使之具有良好的抗震性能；框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型少，易于標準化、定型化；可以采用預(yù)制構(gòu)件，也易于采用定型模板而做成現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，本建筑采用的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。 由于本次設(shè)計

4、是教學(xué)樓設(shè)計，要求有靈活的空間布置，和較高的抗震等級，故采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。 1.3本章小結(jié) 本章主要論述了本次設(shè)計的工程概況、相關(guān)的設(shè)計資料、高層建筑的一些特點以及綜合本次設(shè)計所確定的結(jié)構(gòu)體系類型。 2 框架結(jié)構(gòu)計算 2.1工程概況 該項目為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，總建筑面積約為5524.6 m2；底層層高為3.6 m?？倢痈?1.6m。室內(nèi)地坪為0.000m，室外內(nèi)高差0.45m。本教學(xué)樓采用柱距為7.2m的內(nèi)廊式小柱網(wǎng)，邊跨為7.2m，中間跨為2.1m。 框架平面同柱網(wǎng)布置如下圖 圖2.1 框架平面柱網(wǎng)布置 框架梁柱現(xiàn)澆，屋面及樓面采用100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土。 框架結(jié)構(gòu)承

5、重方案的選擇： 豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。 根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本辦公樓框架的承重方案為橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度。 2.1.1 設(shè)計資料 1、氣象條件: 基本風(fēng)荷載W。=0.4kN/ m2;基本雪荷載為0.4KN/ m2。 2、樓、屋面使用荷載： 教室1.5kN/ m2；走道、會議室、門廳等處：2.0kN/ m2；為安全考慮，均按2.0kN/ m2計算。 3、 工程地質(zhì)條件： 建筑物場地地形平坦，地基土成因類型為冰水洪積層。自上而下敘述如下： 新近沉積

6、層（第一層），粉質(zhì)粘土，厚度0.51.0米，巖性特點，團粒狀大孔結(jié)構(gòu)，欠壓密。 粉質(zhì)粘土層（第二層），地質(zhì)主要巖性為黃褐色分之粘土，硬塑狀態(tài)，具有大孔結(jié)構(gòu)，厚度約3.0米, 3035skqkPa? 粉質(zhì)粘土層（第三層），地質(zhì)巖性為褐黃色粉質(zhì)粘土，具微層理，含鐵錳結(jié)核，可塑狀態(tài)，厚度3.5米，3035skqkPa? 粉質(zhì)粘土層（第四層），巖性為褐黃色粉質(zhì)粘土，具微層理，含鐵錳結(jié)核，硬塑狀態(tài)，厚度未揭露，3035,15002000skpkqkPaqkPa? 不考慮地下水。 場地位1類一組Tg（s）=0.25s max0.16?（表3.8高層建筑結(jié)構(gòu)） 4、屋面及樓面做法： 屋面做法：防水卷材 20

7、mm厚砂漿找爐渣混凝土找坡苯板60m20mm厚砂漿找130mm厚鋼筋混凝土20mm厚混合砂漿 樓面做法：130厚混凝土樓板 水泥砂漿抹灰（樓板上下各20mm厚） 2.2梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定 初估截面尺寸： 1、柱：bh=600mm600mm 2、梁：梁編號如下圖： L1: h=(1/121/8)7200=600900 取h=700mm b=(1/31/2)H=(1/31/2)700=233350 取b=300mm L2: h=(1/121/8)2100=175263 取h=250mm b=(1/31/2)H=(1/31/2)250=84125 取b=150mm L3: h=(1/12

8、1/8)4800=400600 取h=600mm b=(1/31/2)H=(1/31/2)600=200300 取b=250mm L4: h=(1/121/8)4500=375563 取h=500mm b=(1/31/2)H=(1/31/2)500=16725 0 取b=200mm L5: h=(1/121/8)3600=300450 取h=400mm b=(1/31/2)H=(1/31/2)400=133200 取b=200m L6:h=(1/121/8)5100=425637 取h=600m b=(1/31/2)H=(1/31/2)600=200300 取b=250mm 3、梁的計算跨度

9、框架梁的計算跨度以上柱形心為準，由于建筑軸線與柱軸線重合，故計算跨度如下： 圖2.3 梁的計算跨度 4、 柱高度 底層柱 h=3.6+0.45=4.05m 其它層柱 h=3.6m 圖2.4 橫向框架計算簡圖及柱編號 2.3荷載計算 2.3.1 屋面均布恒載 二氈三油防水層 0.35 kN/ m2 冷底子有熱瑪蹄脂 0.05 kN/ m2 20mm厚1：2水泥砂漿找平 0.02 20=0.4 kN/ m2 40mm厚鋼筋混泥土整澆層 0.04 25=1 kN/ 預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板 （1.88+1.922）/2=1.9 kN/ m2 吊頂粉底 0.5 kN/ m2 共計 5.5 kN/ m2 屋面

10、恒載標準值為： （55.8+0.24）.（7.2.2+2.1+0.24）.5.5=5160 kN 2.3.2 樓面均布恒載 按樓面做法逐項計算 水磨石地面 0.65 kN/ m2 50mm厚、鋼筋混凝土整澆層 0.0525=1.25 kN/ m2 預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板 1.9 kN/ m2 吊頂粉底 0.5 kN/ m2 共計 4.3 kN/ m2 樓面恒載標準值為： （55.8+0.24）（7.22+2.1+0.24）4.3=4034 kN 2.3.3 屋面均布活載 計算重力荷載代表值時，僅考慮屋面雪荷載： 雪荷載標準值為：0.2（55.8+0.24）（7.22+2.1+0.24）=188 k

11、N 2.3.4 樓面均布活荷載 樓面均布活荷載標準值為： 2.0（55.8+0.24+024）（7.22+2.1+2.4）=1884 kN 2.4梁柱自重 L1： bh=0.4m 0.8m 長度6.64 m 每根重量 0.83.025（0.022+0.25）=53.1 kN 根數(shù) 286=168根 L2： bh=0.250.5 長度1.86 m 每根重量0.51.8625.（0.023）=5.81 kN 根數(shù) 146=84根 L3： bh= 0.4 0.8 長度4.4 m 每根重量 0.454.42 5（0.022+0.25）=35.2 kN 根數(shù) 146=84根 L4： bh=0.40.8

12、長度4.1 m 每根重量 0.74.125（0.022+0.3）=32.8kN 根數(shù) 286=168根 L5： bh=0.4m0.8m 長度3.2 m 每根重量 3.2.0.825（0.022+0.4）=25.6 kN 根數(shù) 164=64根 L6：bh=0.40.8 長度4.7 m 每根重量0.84.725（0.022+0.4）=37.6 kN 根數(shù)46=24根 Z1： 截面 0.60.6 m2 長度4.7 m 每根重量 （0.6+0.022）24.725=42.3 kN 根數(shù) 144=56根 Z2： 截面 0.60.6 m2 長度3.6m 每根重量 （0.6+0.022）23.625=36.

13、86 kN 根數(shù) 1443=168根 Z3：截面0.50.5 m2 長度3.6 m 每根重量 （0.5+0.022）23.625=22.5 根數(shù) 1442=112根 表2-1 梁柱自重 梁（柱）編 號 截面（m2） m） 每根重量 L1 0.40.8 L2 0.250.5 L3 0.40.長度（根數(shù)（kN）6.64 168 53.1 1.86 4.4 84 24 5.8135.2 8 L4 0.40.8 4.1 168 L5 0.40.8 3.2 64 L6 0.40.8 4.7 24 Z1 0.60.6 4.7 64 Z2 0.60.6 3.6 168 Z3 0.50.5 3.6 112 3

14、2.825.637.642.332.422.5 混凝土等級 橫梁（bh） ABC30 72004500CDBC跨 縱梁（bh） 600600 21004500 梁截面尺寸（mm） 層次2-6 4.054.05 1 內(nèi)墻墻面底 層 橫 墻 外墻 外墻墻體233.98 外墻墻面 27.1.954.05 2 外墻墻體 26.54 外墻墻面 7.4.554.05 2 外墻墻體 61.92 外墻墻面 18.43 bh C30600600 11.81 C306.754.05 2 91.85 600600 柱截面尺寸（mm） 2.5墻體自重 外墻墻厚240mm，采用瓷磚貼面；內(nèi)墻墻厚240mm，采用水泥砂漿

15、抹面，內(nèi)外墻均采用粉煤灰空心砌塊砌筑。 單位面積外墻體重量為：7.00.24=1.68 kN/ m2 單位面積外墻貼面重量為：0.5 kN/ m2 單位面積內(nèi)墻體重量為：7.00.24=1.68 kN/ m2 單位面積內(nèi)墻貼面重量為（雙面抹面）：0.362=0.72 kN/ m2 表2.2 墻體自重 墻體 每片面積（m2） 片數(shù) 重量（KN） 底 層 縱 墻 外 墻 2.854.05 4 外墻墻體 77.57 296.67 外墻墻面 23.3.154.05 4 外墻墻體 85.73 外墻墻面 25.52 4.054.05 1 外墻墻體 27.56 外墻墻面 8.5.554.05 1 外墻墻體

16、37.76 外墻墻面 11.24 內(nèi) 墻 2.854.05 4 內(nèi)墻墻體 77.57 326.59 內(nèi)墻墻面 33.3.154.05 4 內(nèi)墻墻體 85.73 內(nèi)墻墻面 36.74 5.554.05 1 內(nèi)墻墻體 37.76 內(nèi)墻墻面 16.18 內(nèi)墻墻體 27.56 內(nèi) 墻 6.754.05 12 內(nèi)墻墻體 551.12 787.32 內(nèi)墻墻面 236.20 外 墻 2.853.6 20 外墻墻體 344.74 外墻墻面 102.6 2.6荷載總匯 3.153.60 4 外墻墻體外墻墻面外4.053.6 20 外墻墻體外墻墻面其 5.553.6 2 外墻墻體外墻墻面他 2.853.6 4 內(nèi)

17、墻墻體層 縱 墻 內(nèi) 墻 3.153.6 4 內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面4.053.6 16 內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面5.553.6 1 內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面其 他 層 橫 墻 外 墻 6.753.6 2 外墻墻體1.953.6 2 外墻墻體4.553.6 2 外墻墻體外墻墻面內(nèi) 墻 6.753.6 28 內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面76.2703.322.6391.916.667.128.768.9815.129.5 76.232.6391.9 167.933.5 14.381.6207.924.23.57.055.016.31143.01632.9 489.8 頂層重力荷載代表值包括屋面恒載+50%屋面雪載+縱橫梁自重+半

18、層柱自重+半層墻體自重。 頂層恒載1Q：4182.56kN 頂層活載2Q：190.98kN 頂層梁自重3Q：1L+2L+3L+4L+5L+6L =1650.88+82.65+105.68+36.56+33.08+112.68+39.=2061.11kN 頂層柱自重4Q：21.6152=1123.72kN 頂層墻自重5Q：703.34+851.18+207.97+1632.96=1677.7 kN G6=1Q+1/22Q+3Q+1/24Q+1/25Q=9759.58 kN 其他層重力荷載代表值包括樓面恒載+50%活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重。 G5=3093.05+1/22

19、387.31+2061.11+1123.72+3359.452=7830.99 kN G4=G3=G2=7830.99kN 1G=3093.05+1/22387.31+2061.11+1/21123.72+1/224.3162=10756.34kN 門窗荷載計算 M-1、M-2采用鋼框門，單位面積鋼框門重量為0.4kN/ m2 M-3、M-4、M-5采用木門，單位面積木門重量為0.2 kN/ m2 C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、均采用鋼框玻璃窗，單位面積鋼框玻璃窗重量為0.45 kN/ 表2.3 門窗重量計算 層號 門窗號 單位面積（m2） 數(shù)量 重量(kN) 一 至 六 層 M-1

20、 0.9 2.1 49 2.23 242.23 M-2 3.62.7 1 5.C-1 1.81.5 46 3.C-2 1.51.5 6 1.24 C-3 1.21.5 5 32.99 C-4 1.21.5 4 42.54 1、底層墻體實際重量：1G=10342.04 kN 2、二至六層實際重量： G2=G3=G4= 3水平地震作用下框架的側(cè)向位移 3.1橫向線剛度 混凝土 C30 7310CE? kN/ m2 在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆樓面或預(yù)制板樓面。而現(xiàn)澆板的樓面，板可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取I=1.50

21、I（0I為梁的截面慣性矩）。對中框架取I=2.00I。若為裝配樓板，現(xiàn)澆層的樓面，則邊框架梁取I=1.20I，對中框架取I=1.50I。 橫向線剛度計算見表4.1。 3.1.1 橫向框架柱的側(cè)移剛度D值 柱線剛度列于表3.1，橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算見表3.2。 3.1.2 橫向框架自振周期 按頂點位移法計算框架的自振周期。頂點位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點位移表示的基本公式。 表3.1 柱線剛度 2Z（0.6 0.6截面 m2）（ m） 慣性矩 線剛度 4 4 3012bhI?（m4） ccEIKh?（kNm）0.6 0.

22、6 4.05 3.6 3.410-3 5.45103.410-3 8.0210 表3.2 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算 項目 柱類型 層 二 中框架K()2bcKK?一般層 2K?（一般層）+K 12(DKkN?/)m 根數(shù)28K()bcKK?底層05(2K?.底層+K)2ch（6.45+6.45）0.213 23146 至 六 層 邊柱 2/14.4=0.896 中框架中柱 （6.45+4.25）2/14.4=1.486 0.287 34571 28 項目 柱類型 層 ()2()bcbcKKKKKK?一般層底層 205()2KK?（一般層）+K.底層+K 212(/)cDKkNmh? 根數(shù) 底

23、 層 邊框架邊柱 4.25/5.45=0.78 0.421 15738 4 邊框架中柱 2.44+4.25/5.45=1.228 0.517 18672 4 中框架邊柱 5.24/5.45=0.961 0.276 15423 28 中框架中柱 5.24+3.14/5.45=1.538 0.613 20961 28 D? 1109984 二 至 六 層 邊框架邊柱 4.25+4.25/27.2=0.59 0.203 17542 4 邊框架中柱 （4.25+2.44）2/14.4=0.929 0.321 24758 4 續(xù)表3.2 D? 1567452 這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點水平位移，就可以按下

24、式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： 9101.7TT? 式中0?基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減少的影響，取0.6； T?框架的頂點位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位T?是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點位移。然后由T?求出1T，再用1T求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點位移計算見表3.3。 表3.3 橫向框架頂點位移 層i層間相對位移次 G（kN） iG?（kN） iD（kN/m） i?iiGD? i? 6 9721.5 8891.82 1461660 0.0076 0.2864 5 9721.5 13725.13

25、1461660 0.0138 0.3715 4 9721.5 28438.16 1461660 0.0146 0.2564 3 9721.5 32331.72 1461660 0.0256 0.1702 2 9721.5 46145.08 1461660 0.0327 0.1431 1 10342.04 5824.03 1109984 0.0678 0.0678 101.7TT?=1.70.60.31960.577? 3.2橫向地震作用計算 在I類場地，6度設(shè)防區(qū)，設(shè)計地震分組為第二組情況下，結(jié)構(gòu)的特征周期gT=0.25s，水平地震影響系數(shù)最大值6max?=0.16。 由于1T=0.577gT

26、=1.40.25=0.35（s），應(yīng)考慮頂點附加地震作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按iiiEKiiGHFFGH?分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。 對一般層，這種分布基本符合實際。但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表明，結(jié)構(gòu)上部往往震害很嚴重。因此，n?即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大。n?考慮了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實際更加吻合。 n?=0.081T+0.01=0.080.577+0.01=0.0562 結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標準值： EKF=（gT/ 1T）max?0

27、.8571iiG? =（0.25/0.850）0.90.160.8588844.15=5691.88kN 頂點附加水平地震作用： nEKF?=0.0685681.88=387.05kN 各層橫向地震剪力計算見表3.4，表中： 71(1)iiiEKnjjjGHFFGH? 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力。 表3.4 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 ih（m） iH （m） iG （kN） ?iGHkNGH ?im? 71iijjGH?j（6 3.6 21.6 9721.5 209984.4 0.123 1045.345 3.6 18.0 9721.5 174987 0.104 614.6

28、24 3.6 14.4 9721.5 139989.6 0.083 553.243 3.6 10.8 9721.5 104992.2 0.072 462.162 3.6 7.2 9721.5 69994.8 0.053 312.431 4.05 4.05 10342.04 41885.26 0.031 181.56kk3614.24142.74674.15261.25517.35730.7 注：表中第6層iF中加入了nF?，其中nF? =387.05kN。 3.3橫向框架抗震變形驗算 詳見表3.5。 表3.5 橫向框架抗震變形驗算 注：層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求。e?e?=1/450。（若考慮

29、填充墻抗力作用為1/550） 3.4水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 本設(shè)計取中框架為例，柱端計算結(jié)果詳見表3.1。地震作用下框架梁柱彎矩，梁端剪力及柱軸力分別見表3.2。 圖3.1地震中框架彎矩圖（kN/m） 層次 層間剪力654321iV 層間剛度iD 層間位移iiVD 層高h i 層間相對彈性轉(zhuǎn)角? （ 3884.23（kN） 1461660 （m） （m0.00266 3.6） e 1/1353 4485.89 4974.74 1461660 1461660 0.00307 3.60.0034 3.6 1/1173 1/1058 5350.78 5619.38 1461660 1461

30、660 0.00366 3.60.00384 3.6 1/983 1/938 5780.54 1109984 0.00521 4.05 1/691 圖3.2 地震力作用下框架梁端剪力及柱軸力(kN) 3.5豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 仍以中框架為例進行計算。 3.5.1 荷載計算 a4.01/22.0m? a/l2.0/7.80.26? 231210.135+0.018=0.883? 第6層梁的均布線荷載 CD跨： 屋面均布恒載傳給梁 4.384.50.836=16.48kN/m 橫梁自重（包括抹灰） （0.4+0.022）0.825=8.8kN/m 恒載： 25.28kN/m DE跨：

31、 屋面均布恒載傳給梁 4.384.50.836=16.48kN/m 橫梁自重（包括抹灰） （0.25+0.022）0.4525=3.26kN/m 恒載： 19.74kN/m 第25層梁均布線荷載 CD跨： 樓面均布恒載傳給梁 3.244.50.836=12.19kN/m 橫梁自重（包括抹灰） （0.4+0.022）0.825=8.8kN/m 無橫墻 恒載： 20.99kN/m DE跨： 樓面均布恒載傳 3.244.50.836=12.19kN/m 橫梁自重（包括抹灰） （0.25+0.022）0.4525=3.26kN/m 恒載： 15.45kN/m 第25層集中荷載： 縱梁自重（包括抹灰）：

32、 （0.25+0.022）0.45254.5=14.67kN 外縱墻自重（包括抹灰）： （1.68+0.72）3.6（4.5-0.60）=33.70 kN 內(nèi)縱墻自重： （1.68+0.72）3.6（4.5-0.60）=33.70 kN 柱自重（包括抹灰）： 0.490.493.625=21.609 kN 總計： 103.68 kN 第1層梁均布線荷載 CD跨恒載： 20.99kN/m DE跨恒載： 15.45kN/m 第1層集中荷載： 縱梁自重（包括抹灰）： 14.67 kN 縱墻自重（包括抹灰）： 15.45kN 柱自重（包括抹灰）： 24.31kN 總計： 90.87 kN 活荷載計算：

33、 屋面梁上線活荷載 1q0.8834.00.51.77kN/m? 樓面梁上線活荷載 2q0.8834.02.58.83kN/m? 邊框架恒載及活荷載 3.5.2 用彎矩分配法計算框架彎矩 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當活荷載在總荷載比例較大時，可在截面配筋時，將跨中彎矩乘1.11.2的放大系數(shù)予以調(diào)整。 固端彎矩計算 （1）恒荷載作用下內(nèi)力計算 將框架視為兩端固定梁，計算固端彎矩。 （2）活荷載作用下內(nèi)力計算 將框架視為兩端固定梁，計算固端彎矩。

34、表3.6 固端彎矩計算 層數(shù) 簡圖 邊跨框架梁 頂層 1.77kN/m 222211ql=1.77kN/m12127.8m8.97kNm?g 底層 8.83kN/m 222211ql=8.83kN/m12127.8m44.77kNm?g 2、分配系數(shù)計算 考慮框架對稱性，取半框架計算，半框架的梁柱線剛度。 各桿端分配系數(shù)見表3.7 表3.7各桿端分配系數(shù) 層號 節(jié)點C各桿端分配系數(shù) 節(jié)點D各桿端分配系數(shù) 頂層 C9C8 0.58 D9D8 0.51 C9D9 0.42 D9C9 0.37 D9E9 0.12 標準層 C8C9 0.37 C8C7 0.37 D8D9 0.34 D8D7 0.34

35、 C8D8 0.26 D8C8 0.25 D8E8 0.07 底層 C1C2 0.4 C1C0 0.31 D1D2 0.37 D1D0 0.28 C1D1 0.29 D1C1 0.27 D1E1 0.08 3、傳遞系數(shù) 遠端固定，傳遞系數(shù)為1/2； 4、彎矩分配 恒荷載作用下，框架的彎矩分配計算3.4，框架的彎矩圖見圖3.5；活荷載作用下，框架的彎矩分配計算見圖3.6，框架的彎矩圖見圖3.7； 豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8，調(diào)幅后，恒荷載及活荷載彎矩見圖3.5，圖3.7中括號內(nèi)數(shù)值。 圖3.4 恒載作用下框架彎矩圖 0.20 0.20 0.15 -0.0

36、5 -0.07 -0.07 -0.02 21.43 18.58 40.02 40.99 -17.05 -16.31 -7.63 0.37 0.37 0.26 6層 0.25 0.34 0.34 0.07 -44.77 44.77 -5.36 16.56 16.56 11.65 -9.85 -13.40 -13.40 -2.76 8.28 8.28 -4.93 5.83 -6.7 -6.7 -4.30 -4.30 -3.03 1.89 2.57 2.57 0.53 -2.15 -2.16 0.95 -1.52 1.23 1.28 1.24 1.24 0.87 -0.25 -0.34 -0.34

37、-0.06 19.63 19.62 -39.25 40.87 -16.64 -16.59 -7.65 0.37 0.37 0.26 5層 0.25 0.34 0.34 0.07 -44.77 44.77 -5.36 16.56 16.56 11.65 -9.85 -13.40 -13.40 -2.76 8.28 8.28 -4.92 5.82 -6.7 -6.7 -4.31 -4.31 -3.03 1.89 2.57 2.57 0.54 -2.15 -2.15 0.95 -1.51 1.28 1.28 1.24 1.24 0.87 -0.26 -0.36 -0.36 -0.07 19.62 1

38、9.62 -39.25 40.86 -16.61 -16.61 -7.65 0.37 0.37 0.26 4層 0.25 0.34 0.34 0.07 -44.77 44.77 -5.36 16.56 16.56 11.65 -9.85 -13.40 -13.40 -2.76 8.28 8.28 -4.93 5.83 -6.7 -6.7 -4.31 -4.31 -3.03 1.89 2.57 2.57 0.54 -2.15 -2.15 0.95 -1.52 1.28 1.28 1.24 1.24 0.88 -1.26 -0.35 -0.35 -0.07 19.62 19.62 -39.25 4

39、0.86 -16.6 -16.6 -7.65 0.37 0.37 0.26 3層 0.25 0.34 0.34 0.07 -44.77 44.77 -5.36 16.56 16.56 11.65 -9.85 -13.40 -13.40 -2.76 8.28 8.28 -4.92 5.83 -6.7 -6.7 -4.31 -4.31 -3.02 1.89 2.57 2.57 0.54 -2.15 -2.28 0.95 -1.51 1.28 1.39 1.29 1.29 0.90 -0.29 -0.39 -0.39 -0.08 19.67 19.54 -39.21 40.84 -16.64 -16

40、.53 -7.66 0.37 0.37 0.26 2層 0.25 0.34 0.34 0.07 -44.77 44.77 -5.36 16.56 16.56 11.65 -9.85 -13.40 -13.40 -2.76 8.28 8.96 -4.93 5.82 -6.7 -7.29 -4.55 -4.55 -3.20 2.04 2.78 2.78 0.57 -2.15 0.64 -0.0.64 1.0.44 -1.60 0.07 1.28 0.10 0.04 0.10 0.02 18.78 21.02 -39.79 41.25 -15.94 -17.77 -7.53 0.4 0.31 0.2

41、9 1層 0.27 0.37 0.28 0.08 -44.77 44.77 -5.36 17.91 13.88 12.98 -10.64 14.58 -11.03 -3.15 8.28 -5.32 6.49 -6.7 -1.18 -0.92 -0.86 0.05 0.08 0.06 0.02 -2.28 0.03 -0.43 1.39 0.9 0.70 0.65 -0.26 -0.36 -0.17 -0.01 23.63 13.66 -37.29 40.67 -21.2 -10.97 -8.49 3.6梁端剪力及柱軸力的計算 梁端剪力： qmVVV? 式中：qV 梁上均布荷載引起的剪力，12V

42、ql?； mV 梁端彎矩引起的剪力，mMMVl?左右。 柱軸力： NVP? 式中：V 梁端剪力； P 節(jié)點集中力及柱自重。 4 內(nèi)力 4.1框架梁內(nèi)力組合 在恒載和活載作用下，跨間maxM可以近似取跨中的M代替： 2max18MMMql?左右2 式中 M左、M右梁左、右端彎矩，見圖2-13、2-15括號內(nèi)數(shù)值。 跨中M若小于2116ql應(yīng)取M2116ql 在豎向荷載與地震組合時，跨間最大彎矩GCM采用數(shù)解法計算，如圖4.1所示。 l-M左M右lM右-M左/-+=-+-+/21/2ql1/2ql221/2qlV右V左右V左V右M左M右MM左21/2qlqqll21/8ql1XMGFMEFMGEM

43、EEFEFRERMGFMGEMEFEEMq 左震l 圖4.1 框架梁內(nèi)力組合圖 圖4.2調(diào)幅前后剪力值變化 圖中 GCM、GDM重力荷載作用下梁端的彎矩； ECM、CDM水平地震作用下梁端的彎矩 CR、DR豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端反力。 對DR作用點取矩： CR2ql-1l(GDM - GCM+ECM +EDM)處截面彎矩為： Mx=CxR-22qx- GCM+ ECM 由Mddx=0,可求得跨間maxM的位置為1x=CRq 將1x代入任一截面x處的彎矩表達式,可得跨間最大彎矩為： maxM=GCM= 22ARq- GCM+ ECM =22qx- GCM+ ECM 當右震時公式中ECM

44、、EDM反號。 GCM及1x的具體數(shù)據(jù)見表4.1 ,表中CR、GCM、1x均有兩組數(shù)據(jù)。 表4.1 GEM及1x值計算 6 D左 M -69.75 -32.7 m158.33 -129.48 -309.15 102.V 74.14 34.65 49.02 137.48 173.4D右 M -11.9 -6.12 ?101.23 -22.85 113.65 -149.V 21.9 11.92 96.41 42.97 158.77 跨中 CDM 75.27 29.84 132.1 363.67 48.DEM 7.39 3.42 13.66 5 C右 M -67.34 -31.4 ?232.12 -

45、124.77 202.11 -401.V 73.44 34.27 59.39 136.11 185.D左 M -69.76 -32.69 m195.42 -129.48 -357.37 150.V 74.14 34.65 59.39 137.48 186.9D右 M -11.9 -6.12 ?126.78 -22.85 146.86 -182.V 21.9 11.92 120.74 42.97 190.39 跨中 CDM 75.26 34.58 138.72 429.58 28.DEM 7.39 2.85 12.86 M 67.35 -31.4 ?248.58 36.86 385.13 -26

46、173.434.293.9136.1230. D左 M -69.75 -32.69 m221.8 -129.47 -391.65 185.V 74.13 34.65 63.94 137.47 192.8D右 M 11.89 -6.12 ?141.8 5.7 194.94 -173.V 21.9 11.92 135.05 42.97 209.00 跨中 CDM 75.26 24.58 124.72 469.75 20.DEM 7.39 2.82 12.82 3 C右 M -67.3 -31.37 ?284.4 -124.68 270.14 -469.V 73.44 34.27 73.2 136.

47、11 203.D左 M -69.7 -32.67 m242.66 -129.38 -418.7 212.V 74.14 34.65 73.2 137.48 204.9D右 M -11.9 -6.13 ?155.14 -22.86 183.72 -219.V 21.9 11.92 147.75 42.97 225.51 跨中 CDM 75.31 22.84 122.35 526.02 11.DEM 7.39 2.62 12.54 2 C右 M -68.26 -31.83 ?302.4 -126.47 292.11 -494.13 2 V 73.47 34.29 77.84 136.17 209.D左 M -70.44 -33 m258.03 -130.73 -439.77 231.V 74.1 34.63 77.