某高校教學(xué)樓設(shè)計(jì)計(jì)算書可提供完整設(shè)計(jì)圖紙

1、摘 要本工程為某市一擬建高校教學(xué)樓。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計(jì)算按縱橫向框架承重分析。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)：一、確定結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖。二、確定梁、柱截面尺寸。三、荷載計(jì)算。包括恒載、活載、風(fēng)載三種荷載計(jì)算。四、內(nèi)力計(jì)算及組合。五、梁、柱截面配筋計(jì)算。六、基礎(chǔ)、樓面板、屋面板設(shè)計(jì)計(jì)算。七、樓梯設(shè)計(jì)計(jì)算。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)計(jì)算 基礎(chǔ)AbstractThis engineering is a college teaching building of many layers intending to set up in a city. This engineering construct

2、ion design adoption the frame construction, being calculating the structure, the vertical and horizontal is lacked as frame systemand is analysis. Preceding the construction design. Including the following seven parts.、Determine the construction arrangement and the calculate concisepicture.、Determin

3、e beam、column cross-section size.、Load calculate. Including gravity load、wind load and so on.、Calculate stress、Bean、column cross-section steel rod.、Foundation、slab design.、Stairs design Key word: frame construction； construction ；calculation目 錄摘 要1Abstract21 建筑設(shè)計(jì)部分51.1 工程概況51.2建筑場地條件5自然條件：5工程做法：5門窗7

4、2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)72.1結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的確定7結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的確定7確定構(gòu)件截面尺寸8計(jì)算簡圖的確定82.2豎向荷載計(jì)算10恒載計(jì)算10樓面活荷載計(jì)算132.3豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算15豎向恒載作用內(nèi)力計(jì)算15豎向可變荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算242.4風(fēng)荷載計(jì)算312.5風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算322.6風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算362.7地震作用下的荷載計(jì)算37分層計(jì)算重力荷載代表值37自振周期計(jì)算38橫向地震作用38變形驗(yàn)算392.8地震作用內(nèi)力計(jì)算402.9內(nèi)力組合442.10梁柱截面配筋計(jì)算57梁的配筋計(jì)算572.10.2 柱的配筋計(jì)算64框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算692.11基礎(chǔ)

5、計(jì)算76柱荷載設(shè)計(jì)值762.11.2 外柱獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算772.12樓面板設(shè)計(jì)80設(shè)計(jì)荷載81計(jì)算跨度81彎矩計(jì)算81截面設(shè)計(jì)822.13屋面板設(shè)計(jì)83設(shè)計(jì)荷載83計(jì)算跨度83彎矩計(jì)算85截面設(shè)計(jì)862.14樓梯計(jì)算86計(jì)算簡圖如圖27所示。86踏步板TB1計(jì)算（取一個(gè)踏步為一個(gè)計(jì)算單元）87斜梁TL1計(jì)算88平臺板TB2計(jì)算89平臺梁TL2計(jì)算89參考文獻(xiàn)92致謝1 建筑設(shè)計(jì)部分1.1 工程概況本工程為某大學(xué)擬建的多層教學(xué)樓，總建筑面積為5125.68 m2，總高度為20.7m，其中一到五層層高為3.9m，女兒墻高度為1.2m。1.2建筑場地條件1.2.1自然條件：1、氣象條件常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?/p>

6、東北風(fēng)，基本風(fēng)壓0.6KN/m2，基本雪壓0.2KN/m2，年最高溫度39，最低溫度4。2、地質(zhì)條件：屬類建筑場地素填土0.5m亞粘土1.0mfk=180kN/m2粘土2.5mfk =800kN/m2弱風(fēng)化巖8.0mfk =1200kN/m23、凍結(jié)深度：-0.50 m 4、地下水：無侵蝕性,最高地下水位距地面為3.0 m ，最低地下水位距地面為5.0m5、結(jié)構(gòu)類型：現(xiàn)澆鋼筋和混凝土框架結(jié)構(gòu)。6、抗震設(shè)防烈度為7度。7、防火等級：二級8、建筑物類型：丙類9、建筑物使用年限為50年。10、活荷載：不上人屋面： 0.5kN/ m2；教室樓面：2.5 kN/ m2；走廊： 3.5 kN/ m2。11

7、、設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.000，室內(nèi)外高差0.45m。1.2.2工程做法：1、屋面做法：細(xì)石混凝土剛性防水平屋面40厚防水細(xì)石混凝土（6m*6m分格，縫寬20，密封膠嵌縫）隨打隨抹。隔離層（干鋪玻纖布或低強(qiáng)度等級砂漿）一道防水層a、1.2厚合成高分子防水卷材b、3厚高聚物改性瀝青防水卷材c、1.5厚合成高分子防水卷材d、3厚高聚物改性瀝青防水涂料刷基層處理劑一道20厚1：3水泥砂漿抹平保溫層 a、硬質(zhì)聚氨酯泡沫板 b、擠塑聚苯板20厚1：3水泥砂漿抹平40厚（最薄處）1：8（重量比）水泥珍珠巖找坡層2%鋼筋混凝土屋面板板底20 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底2、樓面做法（1）

8、房間、走道樓面：現(xiàn)澆水磨石樓面15 厚1：2.5 水泥彩色石子地面，表面磨光不少于三遍、刷草酸打蠟素水泥漿一道20 厚1：3 水泥砂漿找平層，干后臥分格條素水泥漿一道現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板板底20 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底（2）衛(wèi)生間樓面：現(xiàn)澆水磨石防水樓面15 厚1：2.5 水泥彩色石子地面，表面磨光不少于三遍磨光、刷草酸打蠟素水泥漿一道20 厚1：3 水泥砂漿找平層，干后臥分格條1.5 厚合成高分子防水涂料防水層刷基層處理劑一道20 厚1：3 水泥砂漿抹平素水泥漿一道60 厚LC7.5 輕骨料混凝土填充層并找坡現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板板底20 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底3、外墻面做法：

9、貼砌聚苯板復(fù)合保溫涂料外墻外墻彈性涂料刷彈性底涂，刮柔性膩?zhàn)?5 厚抗裂砂漿復(fù)合耐堿玻纖網(wǎng)格布10 厚粘結(jié)型膠粉聚苯顆粒找平層貼砌橫向梯形槽聚苯板保溫層15 厚粘結(jié)型膠粉聚苯顆粒刷界面砂漿一道加氣混凝土砌塊墻4、內(nèi)墻面做法：混合砂漿抹面內(nèi)墻內(nèi)墻涂料7 厚1：0.3：2.5 水泥石灰膏砂漿壓實(shí)抹光7 厚1：0.3：3 水泥石灰膏砂漿找平掃毛7 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底掃毛或劃出紋道刷界面處理即一道加氣混凝土砌塊墻1.2.3門窗門廳及一層走廊兩端處為鋁合金門，其他均為木門，鋁合金窗。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的確定2.1.1結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的確定如1圖所示進(jìn)行一品框架計(jì)

10、算。結(jié)構(gòu)平面圖如下圖所示：圖1結(jié)構(gòu)平面布置圖2.1.2確定構(gòu)件截面尺寸1、框架梁：橫向框架梁，AB、CD跨跨度L=7.2m，h=（1/81/18）L=900mm600mm，b=（1/21/4）H取h=600mm，b=300mm，BC跨跨度L=2.4m，h=（1/81/18）L=300mm200mm，b=（1/21/4）H因?yàn)閔不小于400，故取h=400mm，b=250mm，縱向框架梁，最大跨度L=4.5m，h=（1/81/18）L=562.5mm375mm，b=（1/21/4）H取h=500mm，b=250mm2、框架柱 根據(jù)軸壓比公式初步估定柱截面尺寸：（三級框架軸壓比限值，若為一、二級則

11、分別取0.7、0.8）其中B為修正系數(shù)，當(dāng)柱分別為邊柱，等跨中柱和不等跨中柱時(shí)，B值分別取1.3、1.2、1.25。F框架柱的負(fù)荷面積Ge框架柱負(fù)荷面積上的荷載值，一般取1215kN/m2n樓層數(shù)N=1.25×7.2×4.5×13×5=2632.5kNC30混凝土：，A柱的截面尺寸均取450mm×450mm。樓板尺寸：樓板為現(xiàn)澆板，屋頂板厚為120mm，其他層板厚100mm。2.1.3計(jì)算簡圖的確定框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算中需要計(jì)算梁的抗彎剛度，在初步確定梁的截面尺寸后，按材料力學(xué)方法計(jì)算梁截面慣性矩。現(xiàn)澆樓面梁截面慣性矩梁取I=2.0Io ,邊

12、框架梁取I=1.5 Io， Io表示為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩。主體結(jié)構(gòu)5層，層高均為3.9m，填充墻采用240mm厚的粘土空心磚砌筑，門窗動口尺寸見門窗表。樓蓋及屋面均采用現(xiàn)澆梁截面尺寸見表4.01?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度C30(=14.3N/mm2， =1.43 N/mm2)表4.01 梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強(qiáng)度等級層次混凝土強(qiáng)度等級橫梁(b×h)縱梁(b×h)AB跨,CD跨BC跨15C30300×600250×400250×500采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為500mm，由此求得底層層高為4850mm。各梁柱構(gòu)件的

13、線剛度經(jīng)計(jì)算后列于圖2，其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，邊跨梁取I=1.5I0，中跨梁取I=2I0（I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。AB跨梁：i=2E×0.3×0.63/（12×7.2）=15×10-4Em3BC跨梁：i=2E×0.25×0.43/（12×2.4）=11.11×10-4Em3CD跨梁：i=2E×0.3×0.63/（12×7.2）=15×10-4Em325層柱：i=E×0.5×0.53/（12×3.9）=13.

14、35×10-4Em3首層柱：i=E×0.5×0.53/（12×4.85）=10.74×10-4Em3圖2 橫向框架結(jié)構(gòu)結(jié)算簡圖2.2豎向荷載計(jì)算2.2.1恒載計(jì)算（1）屋面面荷載40厚防水細(xì)石混凝土 0.04×25=1KN/m210厚高分子防水卷材一層 0.05KN/m220厚1：3水泥砂漿抹平 0.02×20=0.4KN/m260厚擠塑聚苯板保溫層 0.06×0.35=0.021KN/m220厚1：3水泥砂漿抹平 0.02×20=0.4KN/m240厚（最薄處）1：8（重量比）水泥珍珠巖找坡層2%(0.

15、04+0.208)×7/2=0.868KN/m2鋼筋混凝土屋面板 0.12×25=3KN/m2板底20 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底 0.02×16=0.32KN/m2合計(jì) 6.06KN/m2 （2）樓面面荷載15 厚1：2.5 水泥彩色石子地面 0.015×22=0.33KN/m220 厚1：3 水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4KN/m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5KN/m2板底20 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底 0.02×16=0.32KN/m2合計(jì) 3.55KN/m2（3）內(nèi)墻自重計(jì)算7 厚1

16、：0.3：2.5 水泥石灰膏砂漿壓實(shí)抹光 0.007×16=0.112KN/m27 厚1：0.3：3 水泥石灰膏砂漿找平掃毛 0.007×16=0.112KN/m27 厚1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底掃毛或劃出紋道 0.007×16=0.112KN/m2加氣混凝土砌塊墻 0.24×5.5=1.32KN/m2內(nèi)墻自重 0.336×2+1.32=1.99KN/m2結(jié)構(gòu)圖由PKPM計(jì)算繪圖，附pkpm線荷載計(jì)算如下：縱梁 1.99×（3.9-0.5）=6.766 KN/m2 Abcd跨 1.99×（3.9-0.6）=6.567 K

17、N/m2（4）外墻自重計(jì)算10 厚粘結(jié)型膠粉聚苯顆粒找平層 0.01×2.5=0.025KN/m2 35厚聚苯板保溫層 0.035×0.2=0.007KN/m215 厚粘結(jié)型膠粉聚苯顆粒 0.015×2.5=0.0375KN/m2加氣混凝土砌塊墻 0.24×5.5=1.32KN/m2外墻自重 0.336+1.32+0.07=1.73KN/m2結(jié)構(gòu)圖由PKPM計(jì)算繪圖，附pkpm線荷載計(jì)算如下：Abcd跨 1.73×（3.9-0.6）=5.709 KN/m2Bc跨 1.73×（3.9-0.40）=6.055 KN/m2有門窗的的墻體乘以

18、0.7的折減系數(shù)為 6.055×0.7=4.2385 KN/m2縱梁 1.73×（3.9-0.5）=5.882 KN/m2 有窗戶的墻體乘以0.7的折減系數(shù)為 5.882 ×0.7=4.1174 KN/m2（5）梁自重計(jì)算AB、CD跨橫梁（300mm×600mm）框架梁自重 0.3×0.6×25=4.5KN/m粉刷 0.02×（0.60.1）×2×16=0.32KN/mAB、CD跨梁自重 4.82KN/mBC跨橫梁（250mm×400mm）框架梁自重 0.25×0.4×25=

19、2.5KN/m粉刷 0.02×（0.40.1）×2×16=0.192KN/mBC跨梁自重 2.69KN/m縱梁（250mm×500mm）框架梁自重 0.25×0.5×25=3.125KN/m粉刷 0.02×（0.50.1）×2×16=0.256KN/m縱梁自重 3.38KN/m（6）柱自重柱自重 0.5×0.5×25=6.25KN/m粉刷 0.02×（0.5×40.48）×16=0.49KN/m柱自重 6.74KN/m（7）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖3）

20、g5AB1= g5CD1=4.82 KN/ mg5BC1=2.69 KN/ mg5AB2= g5CD2=6.06×4.5=27.27 KN/ mg5BC2= 6.06×2.4=14.54KN/ m(8)樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖3）gAB1= gCD1= 4.82 KN/ mgBC1=2.69KN/ mgAB2= gCD2=3.55×4.5= 15.98KN/ mgBC2= 3.55×2.4=8.52KN/ m(9)屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖3）A、D軸：框架梁 4.5×3.38=15.21KN1200 高女兒墻 1.2×4.

21、5×1.73=9.342KN框架梁傳來屋面自重 4.5×4.5/2/2×6.06=30.68KN合計(jì) G5A= G5D=55.23KNB、C軸：框架梁自重 4.5×3.38=15.21KN框架梁傳來屋面自重 （4.5×4.5/2/2+（4.5+4.52.4）×1.2/2）×6.06=54.68KN合計(jì) G5B= G5C=69.89KN(10)樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖3）A、D 軸：框架梁 4.5×3.38=15.21KN框架柱 3.9×6.74=26.29KN塑鋼窗 1.8×2.4

22、15;0.45=1.94KN外縱墻 （4.50.5）×（3.90.5）1.8×2.4）×1.73=15.36KN框架梁傳來樓面自重 4.5×4.5/2/2×3.55=17.97KN合計(jì) GA= GD=76.77KNB、C軸框架梁 4.5×3.38=15.21KN框架柱 3.9×6.74=26.29KN塑鋼門窗 0.9×0.6×0.45+1.0×2.4×0.2=0.723KN內(nèi)縱墻 （4.50.5）×（3.90.5）0.9×0.61.0×2.4）×

23、1.99=20.42KN框架梁傳來樓面自重 （4.5×4.5/2/2+（4.5+4.5-2.4）×1.2/2）×3.55=32.03KN合計(jì) GB= GC=94.67KN2.2.2樓面活荷載計(jì)算（1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖4）q5AB= q5CD= 0.5×4.5=2.25KN/ mq5BC=0.5×2.4=1.2KN/ m（2）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖4）qAB= qCD= 2.5×4.5=11.25KN/ mqBC=3.5×2.4=8.4KN/ m（3）屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖4）Q5A=Q5D= 4.

24、5×4.5/2/2×0.5=2.53KNQ5B=Q5C=（4.5×4.5/2/2+（4.5+4.5-2.4）×1.2/2）×0.5=4.51KN（4）樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（圖4）QA=QD= 4.5×4.5/2/2×2.5=12.66KNQB=QC=4.5×4.5/2/2×2.5+（4.5+4.5-2.4）×1.2/2×3.5=26.52KN圖3恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖圖4活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖2.3豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力正負(fù)號采用如下規(guī)定：節(jié)點(diǎn)彎矩以逆時(shí)針為正，桿端彎矩以

25、順時(shí)針為正；桿端剪力以順時(shí)針為正，軸力以壓為正。2.3.1豎向恒載作用內(nèi)力計(jì)算豎向恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法。計(jì)算過程如下。（1）荷載簡化圖3 中梁上分布荷載由矩形和梯形或矩形和三角形兩部分組成，在求固端彎矩時(shí)，將梯形分布荷載及三角形荷載化作等效均布荷載。頂層：AB、CD跨（=2.25/7.2=0.3125）g5AB=g5CD= g5AB1+(1-22+3) g5AB2=4.82+(1-2×0.31252+0.31253) × 27.27=27.60KN/mBC跨g5BC= g5BC1+5/8 g5BC2=2.69+5/8×14.54=11.78KN/m其他層

26、：AB、CD跨（=2.25/7.2=0.3125）gAB=gCD= gAB1+(1-22+3) gAB2=4.82+(1-2×0.31252+0.31253) ×15.98=18.17KN/mBC跨gBC= gBC1+5/8 gBC2=2.69+5/8×8.52=8.02KN/m（2）頂層。計(jì)算簡圖如圖5所示。圖5 頂層計(jì)算簡圖計(jì)算各桿件的分配系數(shù)計(jì)算固端彎矩。MCD=MDC=27.60×7.22/12=119.23KNmMDE= 11.78×1.22/3=5.65KNmMED= 11.78×1.22/6=2.83KNm分配與傳遞。用

27、力矩分配法，計(jì)算過程見圖6。CACDDCDBDEED0.440.560.460.370.17-119.23119.23-5.65-2.83-26.13-52.25-42.02-19.3119.3163.9681.4040.7-9.36-18.72-15.06-6.926.924.215.242.62-1.21-0.97-0.4568.08-68.0890.37-58.05-32.3323.4ACBD21.32-14.011.37-5.02-0.3222.69-19.35圖6 頂層力矩分配法最后桿端彎矩.將各桿的固端彎矩和各次分配、傳遞的彎矩相加，即得到桿端的最終彎矩。（3）標(biāo)準(zhǔn)層。計(jì)算簡圖如圖

28、7所示。圖7 標(biāo)準(zhǔn)層計(jì)算簡圖計(jì)算各桿件的分配系數(shù)計(jì)算固端彎矩。MAB=MBA=18.17×7.22/12=78.49KNmMBC= 8.02×1.22/3=3.85KNmMCB= 8.02×1.22/6=1.92KNm分配與傳遞。用力矩分配法，計(jì)算過程見圖8。最后桿端彎矩.將各桿的固端彎矩和各次分配、傳遞的彎矩相加，即得到桿端的最終彎矩。FAGB9.42-6.720.30-1.56-0.059.72-8.33AFADABBABEBGBCCB0.310.310.380.340.270.270.12-78.4978.49-3.85-1.92-12.69-25.38-2

29、0.15-20.15-8.968.9628.2728.2734.6517.32-2.94-4.68-4.68-5.89-2.082.080.910.911.120.56-0.19-0.15-0.15-0.070.0729.1829.18-58.3564.91-24.98-24.98-14.969.19DAEB9.42-6.720.3-1.56-0.059.72-8.33圖8 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配法（4）底層。計(jì)算簡圖如圖9所示。圖9 底層計(jì)算簡圖計(jì)算各桿件的分配系數(shù)計(jì)算固端彎矩。MAB=MBA=18.17×7.22/12=78.49KNmMBC= 8.02×1.22/3=3.85

30、KNmMCB= 8.02×1.22/6=1.92KNmFAGB9.77-6.970.34-1.71-0.0610.11-8.74AFADABBABEBGBCCB0.320.280.400.350.250.280.12-78.4978.49-3.85-1.92-13.06-26.12-18.66-20.90-8.968.9629.3025.6336.6218.31-3.20-6.41-4.58-5.13-2.202.201.020.901.280.64-0.18-0.16-0.22-0.080.0830.3226.53-56.8564.69-23.40-26.21-15.099.32D

31、AEB12.82-9.330.45-2.29-0.0813.27-11.70圖10 底層力矩分配法分配與傳遞。用力矩分配法，計(jì)算過程見圖10。最后桿端彎矩。將各桿的固端彎矩和各次分配、傳遞的彎矩相加，即得到桿端的最終彎矩。 圖11a 恒載作用下彎矩圖（KNm） （5）永久荷載下的彎矩圖如圖11a所示。疊加后節(jié)點(diǎn)彎矩之和并不完全等于零，這是由于分層法計(jì)算的誤差所造成的，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后的整個(gè)結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖11a所示?？缰袕澗?，在梁的桿端彎矩基礎(chǔ)上疊加相應(yīng)簡支梁彎矩，得到跨中彎矩M中= 圖11b 恒載作用下剪力圖（KN）（6）桿件剪力。逐個(gè)將桿件取隔離體，利

32、用力矩平衡條件可求出桿件剪力，如圖11b所示。（7）柱軸力。自頂層向下，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)取隔離體，利用豎向力平衡條件，可求出柱軸力，如圖11c所示圖11c 恒載作用下軸力圖（KN）2.3.2豎向可變荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算豎向可變載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法。可變荷載不考慮最不利布置，而將滿布活荷載一次性計(jì)算出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。計(jì)算過程如下。（1）荷載簡化圖4 中梁上分布荷載為梯形或三角形，在求固端彎矩時(shí)，將梯形分布荷載及三角形荷載化作等效均布荷載。頂層：AB、CD跨（=2.25/7.2=0.3125）q5AB=q5CD= (1-22+3) q5AB= (1-2×0.31252+0.31253) &#

33、215; 2.25=1.88KN/mBC跨q5BC= 5/8 q5BC=5/8×1.2=0.75KN/m其他層：AB、CD跨（=2.25/7.2=0.3125）qAB=qCD= (1-22+3) qAB= (1-2×0.31252+0.31253) ×11.25=9.40KN/mBC跨qBC= 5/8 qBC=5/8×8.4=5.25KN/m（2）頂層。計(jì)算簡圖如圖5所示。計(jì)算各桿件的分配系數(shù) 計(jì)算固端彎矩。MCD=MDC=1.88×7.22/12=8.12KNmMDE= 0.75×1.22/3=0.36KNmMED= 0.75

34、15;1.22/6=0.18KNm分配與傳遞。用力矩分配法，計(jì)算過程見圖12。CACDDCDBDEED0.440.560.460.370.17-8.128.12-0.36-0.18-1.78-3.57-2.87-1.321.324.365.542.77-1.27-1.03-0.470.474.36-4.366.05-3.90-2.151.61ACBD1.45-0.96-0.341.45-1.30圖12 頂層力矩分配法最后桿端彎矩.將各桿的固端彎矩和各次分配、傳遞的彎矩相加，即得到桿端的最終彎矩。（3）標(biāo)準(zhǔn)層。計(jì)算簡圖如圖7所示。計(jì)算各桿件的分配系數(shù) 計(jì)算固端彎矩。MAB=MBA=9.40

35、15;7.22/12=40.61KNmMBC= 5.25×1.22/3=2.52KNmMCB= 5.25×1.22/6=1.26KNm分配與傳遞。用力矩分配法，計(jì)算過程見圖13。FAGB4.87-3.430.16-0.815.03-4.24AFADABBABEBGBCCB0.310.310.380.340.270.270.12-40.6140.61-2.52-1.26-6.4812.95-10.28-10.28-4.574.5714.6014.6017.898.95-1.52-3.04-2.42-2.42-1.071.0715.0715.07-30.1433.57-12.7

36、0-12.70-8.164.38DAEB4.87-3.430.16-0.815.03-4.24圖13 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配法最后桿端彎矩.將各桿的固端彎矩和各次分配、傳遞的彎矩相加，即得到桿端的最終彎矩。（4）底層。計(jì)算簡圖如圖9所示。計(jì)算各桿件的分配系數(shù) 計(jì)算固端彎矩。MAB=MBA=9.40×7.22/12=40.61KNmMBC= 5.25×1.22/3=2.52KNmMCB= 5.25×1.22/6=1.26KNm分配與傳遞。用力矩分配法，計(jì)算過程見圖14。FAGB5.04-3.550.17-0.885.21-4.43AFADABBABEBGBCCB0.320.

37、280.400.350.250.280.12-40.6140.61-2.52-1.26-6.66-13.33-9.52-10.66-4.574.5715.1313.2318.919.46-1.56-3.31-2.36-2.65-1.141.140.500.440.6215.6313.67-29.3033.43-11.88-13.31-8.234.45DAEB6.62-4.760.22-1.186.84-5.94圖14 底層力矩分配法最后桿端彎矩。將各桿的固端彎矩和各次分配、傳遞的彎矩相加，即得到桿端的最終彎矩。（5）可變荷載下的彎矩圖如圖15a所示。疊加后節(jié)點(diǎn)彎矩之和并不完全等于零，這是由于分

38、層法計(jì)算的誤差所造成的，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后的整個(gè)結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖15a所示?？缰袕澗?，在梁的桿端彎矩基礎(chǔ)上疊加相應(yīng)簡支梁彎矩，得到跨中彎矩。M中=（6）桿件剪力。逐個(gè)將桿件取隔離體，利用力矩平衡條件可求出桿件剪力，如圖15b所示。（7）柱軸力。自頂層向下，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)取隔離體，利用豎向力平衡條件，可求出柱軸力，如圖15c所示。圖15a 活載作用下彎矩圖（KNm）圖15b 活載作用下剪力圖（KN）圖15c 活載作用下軸力圖（KN）2.4風(fēng)荷載計(jì)算作用于框架結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載簡化為作用于樓層位置的集中荷載。風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為 式中，基本風(fēng)壓 ；風(fēng)壓高度變化系數(shù)，查表得

39、：地面粗糙度為B類；風(fēng)荷載體形系數(shù)，根據(jù)建筑物的體形查得=1.3；風(fēng)振系數(shù)；根據(jù)荷載規(guī)范，H=20.45m<30m，=1.0計(jì)算結(jié)果如下表1所示：表1 風(fēng)荷載計(jì)算層數(shù)z（m）(kN/m2)A（m2）FW51.01.319.951.250.6014.17513.8241.01.316.051.160.6017.5515.8831.01.312.151.060.6017.5514.5121.01.38.251.00.6017.5513.6911.01.34.351.00.6018.5614.482.5風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法。（1） 計(jì)算各柱的修正抗側(cè)剛度，并將

40、樓層件立案修正抗側(cè)剛度分配給每根柱，其中底層，一般層，修正系數(shù)底層，一般層，修正抗側(cè)移剛度，風(fēng)荷載計(jì)算見圖見圖16，計(jì)算過程見圖17。 圖16 風(fēng)荷載計(jì)算簡圖K=1.12c=0.36V5=2.93K=1.96c=0.49V5=3.98K=1.12c=0.36V4=6.29K=1.96c=0.49V4=8.56K=1.12c=0.36V3=9.36K=1.96c=0.49V3=12.74K=1.12c=0.36V2=12.26K=1.96c=0.49V2=16.69K=1.40c=0.56V1=16.61K=2.43c=0.66V1=19.58P5=13.82V5=13.82P4=15.88V4

41、=29.70P3=14.51V3=44.21 P2=13.69V2=57.90P1=14.48V1=72.38圖17 風(fēng)荷載作用下的剪力分配（KN）（2）將各柱的的剪力乘以反彎點(diǎn)到柱端的距離得到柱端彎矩，將節(jié)點(diǎn)彎矩之和按梁的線剛度分配給與該節(jié)點(diǎn)相連的梁，梁左右端彎矩之和除以梁跨得到梁的剪力。計(jì)算過程見圖18。y0=0.356M上=7.36M下=4.07y0=0.398M上=9.34M下=6.18y0=0.406M上=14.57M下=9.96y0=0.448M上=18.43M下=14.96y0=0.456M上=19.86M下=16.64y0=0.498M上=24.94M下=24.74y0=0.5

42、0 y3=0.0M上=23.91M下=23.91y0=0.50 y3=0.0M上=32.54M下=32.54y0=0.61 y2=0.0M上=31.42M下=49.14y0=0.55 y2=0.0M上=42.73M下=52.23圖18 風(fēng)荷載作用下的反彎點(diǎn)和柱端彎矩（3）自頂層向下，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)取隔離體，利用豎向力的平衡條件，可求得柱的軸力。風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力如圖19。圖19a 風(fēng)荷載作用下的彎矩圖（KNm）圖19b 風(fēng)荷載作用下剪力圖和軸力圖（KN）2.6風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算將層間剪力除以層間剛度即得層間位移，各層間位移累加得到定點(diǎn)位移。C30混凝土Ec=30.0KN/m2。計(jì)算過程見

43、2表，層間位移和定點(diǎn)位移均滿足要求。表2 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算樓層層間剪力/kN樓層剛度/(kN/m)層間位移/m允許位移/m五13.825.37×1042.57×10-43.9/500=7.8×10-3四29.705.37×1045.53×10-47.8×10-3三44.215.37×1048.23×10-47.8×10-3二57.905.37×10410.78×10-47.8×10-3一72.384.01×10418.05×10-49.7×10-3頂點(diǎn)位移0.00451620.45/500=0.04092