教學樓結構設計和實現(xiàn)土木工程專業(yè)

1、摘 要本次畢業(yè)設計是一幢教學樓設計，包括建筑設計和結構設計兩部分內(nèi)容。建筑設計是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)設計任務書的要求，綜合考慮基地環(huán)境、使用功能、綜合選型、施工、材料、建筑設備、建筑藝術及經(jīng)濟等。著重解決了建筑物與周圍環(huán)境、建筑物與各種細部構造，最終確定設計方案，畫出建筑施工圖。結構設計是在建筑物初步設計的基礎上確定結構方案；選擇合理的結構體系；進行結構布置，并初步估算，確定結構構件尺寸，進行結構計算。結構計算包括荷載計算、變形驗算、內(nèi)力分析及截面設計，并繪制相關的結構施工圖。關鍵詞：框架結構；荷載組合；抗震設計；獨立基礎AbstractThis design is a scheme of

2、 a Teaching Building it includes two parts-architecture design and structure design. In the architecture design. In the architecture design and structure designing the architecture design, I compressively consider the base averment using faction, structure type, construction building materials equip

3、ment architecture economy and architecture economy and architecture art act. Then I mainly solve using space in this building and coordination between inside and outside conditions. In the structure design, determine the structure design based on architecture first design. Select the right structure

4、 type. Precede structure arrangement and sizes of structure components to calculate. All work about calculation including load estimation deform test. mechanics analysis and selection design, In the end, drawing all the blueprints of architecture construction and structure constructor.key word: Fram

5、e structure ;Load combination; Seismic design; Independent basis目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc31762 目 錄 PAGEREF _Toc31762 1 HYPERLINK l _Toc12983 1.設計說明 PAGEREF _Toc12983 3 HYPERLINK l _Toc32234 1.1 工程概況 PAGEREF _Toc32234 3 HYPERLINK l _Toc18907 1.2 建筑設計 PAGEREF _Toc18907 3 HYPERLINK l _Toc114

6、17 1.3 結構設計 PAGEREF _Toc11417 4 HYPERLINK l _Toc794 2. 結構布置截面確定 PAGEREF _Toc794 5 HYPERLINK l _Toc19479 2.1 結構布置方案 PAGEREF _Toc19479 5 HYPERLINK l _Toc29071 2.2截面尺寸確定 PAGEREF _Toc29071 2 HYPERLINK l _Toc3599 2.3 確定結構計算簡圖 PAGEREF _Toc3599 4 HYPERLINK l _Toc10058 2.4 梁、柱線剛度計算 PAGEREF _Toc10058 5 HYPER

7、LINK l _Toc3860 2.5 框架抗側(cè)剛度計算 PAGEREF _Toc3860 6 HYPERLINK l _Toc32309 3荷載計算 PAGEREF _Toc32309 8 HYPERLINK l _Toc14985 3.1 恒載標準值計算. PAGEREF _Toc14985 8 HYPERLINK l _Toc12995 3.2 活載標準值計算 PAGEREF _Toc12995 13 HYPERLINK l _Toc28978 3.3 風荷載標準值計算 PAGEREF _Toc28978 14 HYPERLINK l _Toc4179 3.4地震荷載標準值計算21 HY

8、PERLINK l _Toc25107 4內(nèi)力計算26 HYPERLINK l _Toc19104 4.1恒載內(nèi)力計算26 HYPERLINK l _Toc30210 4.2活載內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc30210 34 HYPERLINK l _Toc2414 4.3風荷載內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc2414 42 HYPERLINK l _Toc94 4.4地震內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc94 49 HYPERLINK l _Toc29216 5內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc29216 57 HYPERLINK l _Toc6805 5.1豎向荷載彎矩調(diào)整 PAGE

9、REF _Toc6805 57 HYPERLINK l _Toc25524 5.2框架梁內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc25524 59 HYPERLINK l _Toc22615 5.3框架柱內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc22615 65 HYPERLINK l _Toc30825 6截面設計 PAGEREF _Toc30825 73 HYPERLINK l _Toc24800 6.1框架梁正、斜截面設計 PAGEREF _Toc24800 73 HYPERLINK l _Toc4810 6.2框架柱正、斜截面設計 PAGEREF _Toc4810 77 HYPERLINK l _To

10、c4750 7.板的設計 PAGEREF _Toc4750 83 HYPERLINK l _Toc17997 7.1 A區(qū)格雙向板計算 PAGEREF _Toc17997 83 HYPERLINK l _Toc10605 8. 樓梯設計 PAGEREF _Toc10605 84 HYPERLINK l _Toc30756 8.1 梯段板設計 PAGEREF _Toc30756 84 HYPERLINK l _Toc25702 8.2 平臺板設計 PAGEREF _Toc25702 85 HYPERLINK l _Toc5213 8.3 梯段梁設計 PAGEREF _Toc5213 86 HYP

11、ERLINK l _Toc27764 9. 基礎設計 PAGEREF _Toc27764 87 HYPERLINK l _Toc6570 9.1 A軸柱下獨立基礎設計 PAGEREF _Toc6570 871.設計說明1.1 工程概況本設計名稱：聊城市某大學公共教學樓二號樓設計工程擬建地址：聊城市設計使用年限：50年房屋建筑結構類型：框架結構基本風壓：0.25kN/m2；地面粗糙類別：B類基本雪壓：0.25kN/m2建筑抗震設防類別：丙類抗震設防烈度：7度；地震加速度：0.10g；地震分組：第一組未修正地基允許承載力：230kPa，場地類別：類1.2 建筑設計1.2.1建筑設計方案根據(jù)房屋建筑

12、學、民用建筑設計通則、民用建筑設計防火規(guī)范等相關建筑知識進行建筑方案設計，針對工程的使用性質(zhì)作出具體的設計。功能分區(qū)要細致合理、符合規(guī)范，使建筑物發(fā)揮出其應有的功能。1.3 結構設計1.3.1 結構設計方法1) 選擇結構類型(框架結構)，結構方案布置，梁柱板截面確定及梁柱線剛度2) 恒載、活載標準值計算，風荷載、地震荷載計算，包括框架柱側(cè)移剛度3) 豎向荷載(恒、活)以及水平荷載(風、震)作用下的彎矩、剪力、軸力計算4) 幾組內(nèi)力的最不利組合內(nèi)力進行設計，同時不考慮有利組合5) 框架梁框架柱正、斜截面配筋及驗算6) 板的平面布置以及彎矩、配筋計算7) 樓梯踏步斜板設計，平臺板設計，梯段梁設計及

13、驗算8) 基礎底板尺寸確定，承載力驗算，基礎高度確定沖切驗算，配筋計算1.3.2 采用國家規(guī)范1)國家標準混凝土結構設計規(guī)范（GB500102010）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.32)國家標準建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.53)國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2011）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.1 4 國家標準建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.31.3.3 采用活載標準值不上人屋面：0.5kN/m2樓面：教室、教室走廊2.0kN/m。樓梯間：3.5kN

14、/m22. 結構布置截面確定2.1 結構布置方案此工程采用鋼筋混凝土框架結構，根據(jù)建筑施工圖以及建筑使用功能，墻的布置等因素，框架梁、柱布置圖如下所示，根據(jù)結構布置圖1，選取 EQ oac(,10)軸線框架進行計算，對應計算單元如圖2。圖1 結構布置圖圖2 計算單元選取2.2截面尺寸確定2.2.1 梁截面尺寸確定一般框架梁高度按確定，寬度，如遇跨度比較小的梁按經(jīng)驗取值即可，根據(jù)估算各梁截面尺寸如表5.表5 梁截面尺寸表(mm)構建名稱l0l0/8l0/12hh/2h/3bbhAB跨梁7200900 600 700350233 300300700BC跨梁3000375 250 400200133

15、 300300400CD跨梁7200900 600 700350233 300300700A軸梁6000750500600300200 300300600B軸梁6000750500600300200 300300600C軸梁6000750500600300200 300300600D軸梁6000750500600300200 300300600 次梁7200mm，600 mm400 mm，取500mm250mm167 mm，取250mm2.2.2 柱截面尺寸確定具體結果如表6，表7：表6 柱子軸力估算柱號Gqsna1a2N(kN)A柱1.20 14.0 21.6 6 1.05 1.10 1.0

16、0 2286 B柱1.20 14.0 30.6 6 1.05 1.00 1.00 3239 C柱1.20 14.0 30.6 6 1.05 1.00 1.00 3239 D柱1.20 14.0 21.6 6 1.05 1.10 1.00 2286 表7 柱子截面尺寸柱號N/kNfc/N/mmAc/mmbc/mmhc/mm截面尺寸A柱22860.8514.3188083434 434 600600B柱3239 0.8514.3266450516 516 600600C柱3239 0.8514.3266450516 516 600600D柱22860.8514.3188083434 434 600

17、6002.2.3 板厚度確定根據(jù)規(guī)范要求，單向板的跨厚比小于30，雙向板小于40跨厚比要求，綜合考慮，屋面板厚取100mm，樓面板厚取100mm。2.3 確定結構計算簡圖底層柱高從基礎頂面算起，室內(nèi)外高差0.3m，假設基礎頂面距離室外地面高度為0.7m，則底層柱計算高度4+0.3+0.7=5m，其他層柱計算高度同層高。框架計算簡圖見圖3。圖3 EQ oac(,10)軸框架計算簡圖2.4 梁、柱線剛度計算框架梁線剛度：，柱線剛度，梁彈性模量Eb=30000000kPa，柱彈性模量Ec=30000000kPa。計算結果如圖4：圖4 梁柱線剛度(kNm)2.5 框架抗側(cè)剛度計算標準層剛度計算：， 底

18、層剛度計算：；62層A軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458+71458, 298182) =0.7280.267； EQ 0.267F(1298182,3.3) =28866kN/m62層B軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458+32000+71458+32000, 298182) =1.0540.345； EQ 0.345F(1298182,3.3) =37332kN/m62層C軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458+32000+71458+32000, 298182) =1.0540.345； EQ 0.345F(1298182,3.3) =37332kN/m62層D軸柱抗側(cè)剛度計算 E

19、Q F(71458+71458, 298182) =0.7280.267； EQ 0.267F(1298182,3.3) =28866kN/m底層A軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458, 64800) =1.10.517； EQ 0.517F(1264800,5) =16067kN/m底層B軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458+32000, 64800) =1.60.583； EQ 0.583F(1264800,5) =18132kN/m底層C軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458+32000, 64800) =1.60.583； EQ 0.583F(1264800,5) =18132kN

20、/m底層D軸柱抗側(cè)剛度計算 EQ F(71458, 64800) =1.10.517； EQ 0.517F(1264800,5) =16067kN/m3荷載計算3.1 恒載標準值計算.恒載計算簡圖如圖5：圖5 恒載計算簡圖3.1.1恒載面荷載標準值屋面面荷載計算：1. 40厚C20細石混凝土0.0424=0.96kN/m2. 干鋪無紡聚酯纖維布一層0.1kN/m3. 40厚擠塑聚苯乙烯保溫層0.042=0.08kN/m4. 高聚物改性瀝青防水卷材0.2kN/m5. 20厚1：3水泥砂漿找平0.0220=0.4kN/m6. 20厚1:8水泥膨脹珍珠巖2%找坡層(0.022+8.850.02)/2

21、10=1.085kN/m7. 現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板0.125=2.5kN/m8.20厚1：2水泥砂漿抹平0.0220=0.4kN/m屋面恒荷載標準值5.725kN/m樓面面荷載計算： 1. 10厚地磚鋪實拍平，水泥漿擦縫0.0118=0.18kN/m2. 20厚1:4干硬水泥砂漿0.0220=0.4kN/m3. 素水泥砂漿結合層一遍0.1kN/m4. 鋼筋混凝土樓板0.1025=2.5kN/m5. 20厚1：2水泥砂漿抹平0.0220=0.4kN/m樓面恒荷載標準值3.58kN/m3.1.2框架梁恒載線荷載屋面框架梁線荷載計算：AB跨梁自重0.30.725=5.25kN/mAB跨梁抹灰2(0.

22、7-0.1)0.0220=0.48kN/m合計5.73kN/mBC跨梁自重0.30.425=3kN/mBC跨梁抹灰(2(0.4-0.1)+0.3)0.0220=0.36kN/m合計3.36kN/mCD跨梁自重0.30.725=5.25kN/mCD跨梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48kN/m合計5.73kN/m樓面框架梁線荷載計算：AB跨梁自重0.30.725=5.25kN/mAB跨梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48kN/mAB跨梁上墻自重(3.3-0.7)0.27.5=3.9kN/mAB跨梁上墻面抹灰2(3.3-0.7)0.0220=2.08kN/m合計11.71k

23、N/mBC跨梁自重0.30.425=3kN/mBC跨梁抹灰(2(0.4-0.1)+0.3)0.0220=0.36kN/m合計3.36kN/mCD跨梁自重0.30.725=5.25kN/mCD跨梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48kN/mCD跨梁上墻自重(3.3-0.7)0.27.5=3.9kN/mCD跨梁上墻面抹灰2(3.3-0.7)0.0220=2.08kN/m合計11.71kN/m恒載作用下板傳給頂層框架梁線荷載板恒載傳給AB梁線荷載(梯形)：5.72532/2=17.175kN/m板恒載傳給BC梁線荷載(三角形)：5.72532/2=17.175kN/m板恒載傳給CD梁線荷載

24、(梯形)：5.72532/2=17.175kN/m恒載作用下板傳給標準層框架梁線荷載板恒載傳給AB梁線荷載(梯形)：3.5832/2=10.74kN/m板恒載傳給BC梁線荷載(三角形)：3.5832/2=10.74kN/m板恒載傳給CD梁線荷載(梯形)：3.5832/2=10.74kN/m3.1.3框架節(jié)點集中恒載標準值A軸柱頂層集中恒載連系梁自重(3+3)0.30.625=27kN聯(lián)系梁抹灰(0.6-0.1)20.02206=2.4kN0.6m女兒墻自重60.60.27.5=5.4kN女兒墻抹灰60.60.02220=2.88kN板傳給聯(lián)系梁(1.51.5+1.51.5)5.725=25.7

25、6kN次梁自重0.250.57.2250.5=11.25kN次梁抹灰(0.5-0.1)27.50.02200.5=1.2kN板傳給次梁(8.55+8.55)5.7250.5=48.95kN合計124.84kNB軸柱頂層集中恒載連系梁自重(3+3)0.30.625=27kN聯(lián)系梁抹灰(0.6-0.1)20.02206=2.4kN板傳給聯(lián)系梁(2.25+6.75+2.25)5.725=64.4kN次梁自重0.250.57.2250.5=11.25kN次梁抹灰(0.5-0.1)27.50.02200.5=1.2kN板傳給次梁(8.55+8.55)5.7250.5=48.95kN合計155.2kNA軸

26、柱標準層集中恒載連系梁自重(3+3)0.30.625=27kN連系梁抹灰(0.6-0.1)20.02206=2.4kN連系梁上窗自重7.680.45/2+5.760.45/2=3.024kN連系梁上墻自重(122.7-7.68-5.76)0.27.5=28.44kN連系梁上墻抹灰(122.7-7.68-5.76)0.0220=7.584kN板傳給聯(lián)系梁(1.51.5+1.51.5)3.58=16.11kN次梁自重0.250.57.2250.5=11.25kN次梁抹灰(0.5-0.1)27.50.02200.5=1.2kN板傳給次梁(8.55+8.55)3.580.5=30.61kN次梁上墻自重

27、(3.3-0.6)60.27.50.5=12.15kN次梁上墻抹灰(3.3-0.6)620.02200.5=6.48kN合計146.248kNB軸柱標準層集中恒載連系梁自重(3+3)0.30.625=27kN連系梁抹灰(0.6-0.1)20.02206=2.4kN連系梁上門自重3.780.45/2+3.780.45/2=1.701kN連系梁上墻自重(122.7-3.78-3.78)0.27.5=37.26kN連系梁上墻抹灰(122.7-3.78-3.78)0.0220=9.936kN板傳給聯(lián)系梁(2.25+6.75+2.25)3.58=40.275kN次梁自重0.250.57.2250.5=1

28、1.25kN次梁抹灰(0.5-0.1)27.50.02200.5=1.2kN板傳給次梁(8.55+8.55)3.580.5=30.61kN次梁上墻自重(3.3-0.6)60.27.50.5=12.15kN次梁上墻抹灰(3.3-0.6)620.02200.5=6.48kN合計186.202kN3.2 活載標準值計算活載計算簡圖如圖6. 圖6 活載計算簡圖3.2.1 屋面框架梁活載線荷載標準值根據(jù)房間布局，使用功能以及任務書要求，活荷載取值：不上人屋面0.5kN/m，教室2kN/m，走廊2kN/m?；钶d作用下板傳給頂層框架梁線荷載板活載傳給AB梁線荷載(梯形)：0.532/2=1.5kN/m板活載

29、傳給BC梁線荷載(三角形)：0.532/2=1.5kN/m板活載傳給CD梁線荷載(梯形)：0.532/2=1.5kN/m活載作用下板傳給標準層框架梁線荷載板活載傳給AB梁線荷載(梯形)：232/2=6kN/m板活載傳給BC梁線荷載(三角形)：232/2=6kN/m板活載傳給CD梁線荷載(梯形)：232/2=6kN/m3.2.2 框架節(jié)點集中活載標準值 A軸柱頂層集中活荷載板傳給連系梁(1.51.5+1.51.5)0.5=2.25kN板傳給次梁(8.55+8.55)0.5)0.5=4.275kN合計6.525kNB軸柱頂層集中活荷載板傳給連系梁(2.25+6.75+2.25)0.5=5.625k

30、N板傳給次梁(8.55+8.55)0.5)0.5=4.275kN合計9.9kNA軸柱標準層集中活荷載板傳給連系梁(1.51.5+1.51.5)2=9kN板傳給次梁(8.55+8.55)2)0.5=8.55kN合計17.55kNB軸柱標準層集中活荷載板傳給連系梁(2.25+6.75+2.25)2=22.5kN板傳給次梁(8.55+8.55)2)0.5=8.55kN合計31.05kN3.3 風荷載標準值計算3.3.1 風荷載標準值風載作用圖如圖7：圖7 風荷載作用圖（kN）3.3.2 風荷載作用下框架側(cè)移計算風荷載作用下的水平層間側(cè)移計算公式ui= Vi/DiEQ Vi為第i層的總剪力EQ Di為

31、第i層的側(cè)移剛度和EQ ui為第i層的層間側(cè)移ui/hi為層間位移角，層間最大位移角1/47991/550(滿足要求)。具體結果如表8：表8 風荷載作用下的位移驗算層號wk(kN)V(kN)D/(kN/m)ui(mm)h(m)ui/hi65.455.45145406.740.093.31/3666757.5913.04145406.740.2153.31/1534947.1420.18145406.740.3333.31/991036.3226.5145406.740.4423.31/746626.43532.9145406.740.5483.31/602218.2441.175106996.

32、40.89651/47993.4地震荷載標準值計算3.4.1重力荷載代表值計算 重力荷載作用圖如圖8：圖8 重力荷載代表值3.4.2框架自振周期的計算 ；，具體結果如表9：表9 結構頂點的假想側(cè)移計算層次Gi(kN)Vgi(kN)Di(kN/m)ui(m)uT(m)61349.131349.13145406.740.00930.224851434.832783.96145406.740.01910.215541434.834218.79145406.740.0290.196431434.835653.62145406.740.03890.167421434.837088.45145406.74

33、0.04870.128511453.738542.18106996.40.07980.0798基本周期計算公式T1=1.7TEQ R(T)，基本周期折減系數(shù)取T=0.7，由上表可知T=0.2248m，所以基本周期T1=1.7TEQ R(T)=0.564s3.4.3 水平地震作用下的剪力計算具體結果如表10：表10 各質(zhì)點橫向水平地震剪力計算層次Hi(m)Gi(kN)GiHi(kNm)Fi(kN)Vi(kN)621.51349.1328061.9131.88131.87518.21434.8325109.5379.04210.91414.91434.8320374.5964.14275.0531

34、1.61434.8315639.6549.23324.2828.31434.8310904.7134.33358.61151453.736251.0419.68378.293.4.4 水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結構的層間位移i按下式計算 各層的層間移角e=i/hi如下表所示，層間最大位移角1/12161/550(滿足要求)。具體結果如表11：表11 橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi(kN)Di(N/m)i(mm)hi(m)i/hi6131.87145406.740.9073.31/36385210.91145406.741.453.31/22764275.05145406.

35、741.8923.31/17443324.28145406.742.233.31/14802358.61145406.742.4663.31/13381378.29106996.43.5365.01/12164內(nèi)力計算內(nèi)力計算彎矩(kNm)、剪力(kN)以順時針轉(zhuǎn)動為正，逆時針為負，軸力(kN)受壓為正，受拉為負。4.1恒載內(nèi)力計算4.1.1彎矩分配系數(shù)計算A軸柱6層分配系數(shù)節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(98182+71458) =0.589節(jié)點右梁： EQ f(471458,4(98182+71458) =0.411B軸柱6層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(471458,4(7145

36、8+98182+32000) =0.29節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(71458+98182+32000) =0.416節(jié)點右梁： EQ f(432000,4(71458+98182+32000) =0.294 C軸柱6層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(432000,4(71458+98182+32000) =0.294節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(71458+98182+32000) =0.416節(jié)點右梁： EQ f(471458,4(71458+98182+32000) =0.29D軸柱6層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(471458,4(98182+71458) =0.4

37、11節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(98182+71458) =0.589A軸柱5層、A軸柱4層、A軸柱3層、A軸柱2層分配系數(shù)節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(981822+71458) =0.371節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(981822+71458) =0.371節(jié)點右梁： EQ f(471458,4(981822+71458) =0.259B軸柱5層、B軸柱4層、B軸柱3層、B軸柱2層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(471458,4(71458+981822+32000) =0.205節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(71458+981822+32000)

38、 =0.294節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(71458+981822+32000) =0.294節(jié)點右梁： EQ f(432000,4(71458+981822+32000) =0.208C軸柱5層、C軸柱4層、C軸柱3層、C軸柱2層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(432000,4(71458+981822+32000) =0.208節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(71458+981822+32000) =0.294節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(71458+981822+32000) =0.294節(jié)點右梁： EQ f(471458,4(71458+981822+320

39、00) =0.205D軸柱5層、D軸柱4層、D軸柱3層、D軸柱2層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(471458,4(981822+71458) =0.259節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(981822+71458) =0.371節(jié)點下柱： EQ f(498182,4(981822+71458) =0.371A軸柱1層分配系數(shù)節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(98182+64800+71458) =0.405節(jié)點下柱： EQ f(464800,4(98182+64800+71458) =0.311節(jié)點右梁： EQ f(471458,4(98182+64800+71458) =0.28

40、3B軸柱1層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(471458,4(71458+98182+64800+32000) =0.22節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(71458+98182+64800+32000) =0.315節(jié)點下柱： EQ f(464800,4(71458+98182+64800+32000) =0.242節(jié)點右梁： EQ f(432000,4(71458+98182+64800+32000) =0.223C軸柱1層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(432000,4(71458+98182+64800+32000) =0.223節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(71458+9

41、8182+64800+32000) =0.315節(jié)點下柱： EQ f(464800,4(71458+98182+64800+32000) =0.242節(jié)點右梁： EQ f(471458,4(71458+98182+64800+32000) =0.22D軸柱1層分配系數(shù)節(jié)點左梁： EQ f(471458,4(98182+64800+71458) =0.283節(jié)點上柱： EQ f(498182,4(98182+64800+71458) =0.405節(jié)點下柱： EQ f(464800,4(98182+64800+71458) =0.3114.1.2恒載固端彎矩計算恒載作用下梁固端計算：頂層AB跨均布

42、荷載：q1=5.73kN/m，梯形荷載轉(zhuǎn)為均布荷載：q2=q(1-2a2/l2+a3/l3) =20.61(1-21.5/7.2+1.5/7.2)=18.52kN/m合計：=-1/12(5.73+18.52)7.2=-113.68kN.m頂層BC跨均布荷載：q1= 4.19kN/m三角形轉(zhuǎn)為均布荷載：q2=5/8q= 0.62515.46=9.66kN/m合計：=-1/12(4.19+9.66)3=-8.42kN.m頂層CD跨均布荷載：q1=5.73kN/m，梯形荷載轉(zhuǎn)為均布荷載：q2=q(1-2a2/l2+a3/l3) =20.61(1-21.5/7.2+1.5/7.2)=18.52kN/m

43、合計：=-1/12(5.73+18.52)7.2=-113.68kN.m標準層AB跨均布荷載：q1=11.70kN/m，梯形荷載轉(zhuǎn)為均布荷載：q2=q(1-2a2/l2+a3/l3) =13.79(1-21.5/7.2+1.5/7.2)=12.39kN/m合計：=-1/12(11.7+12.39)7.2=-112.93kN.m標準層BC跨均布荷載：q1= 4.18kN/m三角形轉(zhuǎn)為均布荷載：q2=5/8q= 0.62510.34=6.46kN/m合計：=-1/12(4.18+6.46)3=-6.47kN.m標準層CD跨均布荷載：q1=11.70kN/m，梯形荷載轉(zhuǎn)為均布荷載：q2=q(1-2a

44、2/l2+a3/l3) =13.79(1-21.5/7.2+1.5/7.2)=12.39kN/m合計：=-1/12(11.7+12.39)7.2=-112.93kN.m4.1.3恒載彎矩分配過程彎矩二次分配過程如圖9：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.5890.4110.290.4160.2940.2940.4160.290.4110.589-113.68113.68-8.428.42-113.68113.6866.9646.72-30.53-43.79-30.9530.9543.7930.53-46.72-66.9620.95-15.2723.36-15.6515.

45、48-15.4815.65-23.3615.27-20.95-3.35-2.33-6.73-9.65-6.826.829.656.732.333.3584.56-84.5699.78-69.09-30.7130.7169.09-99.7884.56-84.560.3710.3710.2590.2050.2940.2940.2080.2080.2940.2940.2050.2590.3710.371-112.93112.93-6.476.47-112.93112.9341.9041.9029.25-21.82-31.30-31.30-22.1422.1431.3031.3021.82-29.25

46、-41.90-41.9033.4820.95-10.9114.63-21.90-15.6511.07-11.0721.9015.65-14.6310.91-33.48-20.95-16.15-16.15-11.272.433.483.482.46-2.46-3.48-3.48-2.4311.2716.1516.1559.2346.70-105.86108.17-49.72-43.47-15.0815.0849.7243.47-108.17105.86-59.23-46.700.3710.3710.2590.2050.2940.2940.2080.2080.2940.2940.2050.2590

47、.3710.371-112.93112.93-6.476.47-112.93112.9341.9041.9029.25-21.82-31.30-31.30-22.1422.1431.3031.3021.82-29.25-41.90-41.9020.9520.95-10.9114.63-15.65-15.6511.07-11.0715.6515.65-14.6310.91-20.95-20.95-11.50-11.50-8.031.151.651.651.16-1.16-1.65-1.65-1.158.0311.5011.5051.3551.35-102.62106.89-45.30-45.30

48、-16.3816.3845.3045.30-106.89102.62-51.35-51.350.3710.3710.2590.2050.2940.2940.2080.2080.2940.2940.2050.2590.3710.371-112.93112.93-6.476.47-112.93112.9341.9041.9029.25-21.82-31.30-31.30-22.1422.1431.3031.3021.82-29.25-41.90-41.9020.9520.95-10.9114.63-15.65-15.6511.07-11.0715.6515.65-14.6310.91-20.95-

49、20.95-11.50-11.50-8.031.151.651.651.16-1.16-1.65-1.65-1.158.0311.5011.5051.3551.35-102.62106.89-45.30-45.30-16.3816.3845.3045.30-106.89102.62-51.35-51.350.3710.3710.2590.2050.2940.2940.2080.2080.2940.2940.2050.2590.3710.371-112.93112.93-6.476.47-112.93112.9341.9041.9029.25-21.82-31.30-31.30-22.1422.

50、1431.3031.3021.82-29.25-41.90-41.9020.9522.87-10.9114.63-15.65-16.7711.07-11.0715.6516.77-14.6310.91-20.95-22.87-12.21-12.21-8.521.381.981.981.40-1.40-1.98-1.98-1.388.5212.2112.2150.6452.56-103.11107.12-44.97-46.09-16.1416.1444.9746.09-107.12103.11-50.64-52.560.4050.3110.2830.220.3150.2420.2230.2230

51、.3150.2420.220.2830.4050.311-112.93112.93-6.476.47-112.93112.9345.7435.1231.96-23.42-33.53-25.76-23.7423.7433.5325.7623.42-31.96-45.74-35.1220.950.00-11.7115.98-15.650.0011.87-11.8715.650.00-15.9811.71-20.950.00-3.74-2.87-2.61-2.68-3.84-2.95-2.722.723.842.952.682.613.742.8762.9532.25-95.29102.81-53.

52、02-28.71-21.0621.0653.0228.71-102.8195.29-62.95-32.2516.13A-14.36B14.36C-16.13D圖9 彎矩二次分配圖頂層恒載作用下梁簡支狀態(tài)下的跨中彎矩計算：AB跨均布荷載：m0=1/8ql2=1/85.737.2=40.289 kN.mAB跨梯形荷載=20.617.2/24(3-41.5/7.2)=133.785 kN.m合計：M0=174.07 kN.mBC跨均布荷載：M0=1/8ql2=1/84.193=3.818 kN.mBC跨三角形荷載： =15.463/12=9.392 kN.m合計：M0=13.21 kN.mCD跨均布

53、荷載：M0=1/8ql2=1/85.737.2=40.289 kN.mCD跨梯形荷載：=20.617.2/24(3-41.5/7.2)=133.785kN.m合計：M0=174.07 kN.m標準層恒載作用下梁簡支狀態(tài)下的跨中彎矩計算：AB跨均布荷載：M0=1/8ql2=1/811.77.2=82.266 kN.mAB跨梯形荷載=13.797.2/24(3-41.5/7.2)=89.514 kN.m合計：M0=171.78 kN.mBC跨均布荷載：M0=1/8ql2=1/84.183=3.809 kN.mBC跨三角形荷載： =10.343/12=6.282 kN.m合計：M0=10.09 kN

54、.mCD跨均布荷載：M0=1/8ql2=1/811.77.2=82.266 kN.mCD跨梯形荷載： =13.797.2/24(3-41.5/7.2)=89.514 kN.m合計：M0=171.78 kN.m具體結果如表12，圖示結果如圖10：表12 恒載作用下的跨中彎矩計算kN.m層次梁跨6 AB174.07-(84.56+99.78)/2=81.9BC13.21-(30.71+30.71)/2=-17.5CD174.07-(99.78+84.56)/2=81.9 5AB171.78-(105.86+108.17)/2=64.77BC10.09-(15.08+15.08)/2=-4.99CD

55、171.78-(108.17+105.86)/2=64.774AB171.78-(102.62+106.89)/2=67.03BC10.09-(16.38+16.38)/2=-6.29CD171.78-(106.89+102.62)/2=67.033AB171.78-(102.62+106.89)/2=67.03BC10.09-(16.38+16.38)/2=-6.29CD171.78-(106.89+102.62)/2=67.032AB171.78-(103.11+107.12)/2=66.67BC10.09-(16.14+16.14)/2=-6.05CD171.78-(107.12+103

56、.11)/2=66.671AB171.78-(95.29+102.81)/2=72.73BC10.09-(21.06+21.06)/2=-10.97CD171.78-(102.81+95.29)/2=72.73圖10 恒載彎矩圖(kN.m)4.1.4恒載梁柱剪力的計算具體結果如表13，14，15，16，17；圖示結果如圖11：表13 恒載作用下AB框架梁剪力計算(kN)層次V左=R左-(ml+mr)/lV右=R右-(ml+mr)/l6V左=80.23-(-84.56+99.78)/7.2=78.2V右=-80.23-(-84.56+99.78)/7.2=-82.265V左=83.18-(-10

57、5.86+108.17)/7.2=82.87V右=-83.18-(-105.86+108.17)/7.2=-83.494V左=83.18-(-102.62+106.89)/7.2=82.61V右=-83.18-(-102.62+106.89)/7.2=-83.753V左=83.18-(-102.62+106.89)/7.2=82.61V右=-83.18-(-102.62+106.89)/7.2=-83.752V左=83.18-(-103.11+107.12)/7.2=82.65V右=-83.18-(-103.11+107.12)/7.2=-83.711V左=83.18-(-95.29+102.

58、81)/7.2=82.18V右=-83.18-(-95.29+102.81)/7.2=-84.18表14 恒載作用下AB框架梁剪力(kN)層次V左=R左-(ml+mr)/lV右=R右-(ml+mr)/l6V左=16.09-(-30.71+30.71)/3=16.09V右=-16.09-(-30.71+30.71)/3=-16.095V左=12.62-(-15.08+15.08)/3=12.62V右=-12.62-(-15.08+15.08)/3=-12.624V左=12.62-(-16.38+16.38)/3=12.62V右=-12.62-(-16.38+16.38)/3=-12.623V左=

59、12.62-(-16.38+16.38)/3=12.62V右=-12.62-(-16.38+16.38)/3=-12.622V左=12.62-(-16.14+16.14)/3=12.62V右=-12.62-(-16.14+16.14)/3=-12.621V左=12.62-(-21.06+21.06)/3=12.62V右=-12.62-(-21.06+21.06)/3=-12.62表15 恒載作用下AB框架梁剪力(kN)層次V左=R左-(ml+mr)/lV右=R右-(ml+mr)/l6V左=80.23-(-99.78+84.56)/7.2=82.26V左=-80.23-(-99.78+84.56

60、)/7.2=-78.25V左=83.18-(-108.17+105.86)/7.2=83.49V左=-83.18-(-108.17+105.86)/7.2=-82.874V左=83.18-(-106.89+102.62)/7.2=83.75V左=-83.18-(-106.89+102.62)/7.2=-82.613V左=83.18-(-106.89+102.62)/7.2=83.75V左=-83.18-(-106.89+102.62)/7.2=-82.612V左=83.18-(-107.12+103.11)/7.2=83.71V左=-83.18-(-107.12+103.11)/7.2=-82