襄陽市勝利街某商住樓建筑結構設計計算書-畢業(yè)設計論文

湖北文理學院建筑工程學院畢業(yè)設計第80頁第一章建筑設計說明1.1設計要點1.1.1建筑平面設計依據(jù)建筑功能要求，確定柱網(wǎng)尺寸，然后再逐一定出各房間的開間和進深；根據(jù)交通、防火與疏散的要求確定除樓梯間的位置和尺寸；確定墻體所用的材料和厚度，以及門窗的型號與尺寸。1.1.2建筑立面設計確定門窗的立面形式。門窗的立面形式一定要與立面整體效果相協(xié)調(diào)；與平面圖對照，核對雨水管、雨棚等的位置和做法；確定墻體立面裝飾材料做法、色彩以及分隔藝術處理的詳細尺寸。1.1.3建筑剖面設計分析建筑物空間組合情況，確定其最合適的剖切位置，一般要求剖到樓梯及有高低錯落的部位；進一步核實外墻窗臺、過梁、圈梁樓板等在外墻高度的關系，確定選用材料；根據(jù)平面圖計算確定的尺寸，核對樓梯在高度方向上的梯段的尺寸，確定平臺梁的尺寸。1.2方案設計本方案主要突出“經(jīng)濟實用，以人為本”，努力創(chuàng)造功能合理，經(jīng)濟適用，安全舒適，環(huán)境優(yōu)美，滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枰?.2.1建筑平面設計平面上力求簡單、規(guī)則、整個建筑平面為“一”字型，既有利于自然采光和自然通風，同時又有利于抗震。整棟建筑為南北朝向，建筑物主入口朝向為北面。整棟商住樓為現(xiàn)澆混凝土框架結構，在框架結構的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構件，定位軸線在建筑平面上形成網(wǎng)絡。既滿足建筑平面布置和適用功能的要求，又要是結構受力合理，構件種類少，施工方便，柱網(wǎng)布置還應與建筑分隔墻布置相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設在縱橫建筑墻交叉點上，以盡量減少柱網(wǎng)對建筑適用功能的影響?？蚣芙Y構常用的柱網(wǎng)布置方式有，內(nèi)廊式、外廊式、等跨式、對稱不等跨式等。本框架結構商住樓采用兩跨不等跨式柱網(wǎng)布置，中間衛(wèi)生間為一跨，兩邊的臥室各為一跨。各房間的開間和進深根據(jù)現(xiàn)行住宅建筑設計規(guī)范劃定。建筑物的總長為62.80m，總寬度為12.30m，總面積在4500m2。1.2.2建筑立面設計該商住樓在建筑立面上采用寬大而明亮的玻璃窗，有效的滿足室內(nèi)采光的要求，同時可以表現(xiàn)簡潔和現(xiàn)代感，還增加了立面的美觀效果。建筑立面和豎向剖面上力求規(guī)則，盡量減少立面的凹進和突出，使結構的側向剛度變化均勻，有利于抗震。1.2.3建筑剖面設計建筑物的剖面圖要反映出建筑物在垂直方向上各部分的組合關系。剖面設計的主要任務是確定建筑物各部分應有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關系。在建筑物的層高上，考慮到建筑空間比例要求及建筑設計規(guī)范的相關要求，該住宅樓一樓的層高為4.2m，二至七層為3.0m。建筑物為七層，總建筑的高度為25.2m。此設計滿足“經(jīng)濟、適用、美觀”的總體要求，建筑簡潔、富有現(xiàn)代氣息。1.3建筑設計說明本工程為襄陽市勝利街某商住樓建筑結構設計，該工程總面積為4500m2。根據(jù)任務書上提供的資料：常年主導風向為東南風，基本風壓為0.40KN/m2，基本雪壓為0.40KN/m2?？拐鹪O計為7度，場地類別為二類，需要進行抗震設計。1.3.1標注圖中標注除特別注明外，標高以米計，尺寸以毫米計。1.3.2荷載樓面允許活荷載為1.50KN/m2，正常使用年限是50年。1.3.3放樣:以現(xiàn)場實際為放樣依據(jù)。1.4建筑材料及做法1.4.1墻體工程墻體采用200厚加氣混凝土砌塊，內(nèi)粉刷為混合砂漿打底，紙筋灰面，厚20㎜，內(nèi)墻涂料兩度。外墻粉刷為1︰3水泥砂漿底，厚20㎜，陶瓷錦磚貼面。1.4.2門窗陽臺采用鋁合金門，其余門采用木門，入戶門采用成品防盜門，塑鋼窗。1.4.3樓地面做法25mm厚1：2水泥砂漿找平層；120mm厚混凝土現(xiàn)澆板；15mm厚紙筋石灰抹底。1.4.4散水做法水泥砂漿散水寬600mm。1.4.5挑出墻面的雨棚等構件凡未特別注明者，其上部粉刷1：2水泥砂漿，并找1%挑水坡。其下部粉刷1：2水泥砂漿15厚白色106涂料，并做30mm寬滴水線。第二章結構設計2.1結構說明本設計為襄陽市勝利街某商住樓建筑結構設計，主體為七層框架結構，建筑物總高度為52.20m，抗震設防烈度為7度，結構安全等級為二級，結構正常使用年限為50年。室內(nèi)設計標高為±0.000，建筑物的耐火等級為二級。圖紙中標高以米計，尺寸以毫米計。由于建筑物總長度為62.80m，未超過了55m，不需設伸縮縫。在結構設計計算中，首先進行結構選型和結構布置，確定承重體系。在計算荷載之前，根據(jù)參考資料初步估計了梁、柱、板截面尺寸，并進行了驗算。2.2結構計算2.2.1豎向荷載作用（恒載及活載）在計算單元范圍內(nèi)的縱向框架梁的自重、縱向墻體的自重以集中力的形式作用在各節(jié)點上。豎向荷載作用下框架的內(nèi)力采用彎矩二次分配法計算。梁端和柱端彎矩計算后，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力和梁端彎矩引起的剪力相疊加而得到的，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中荷載疊加得到。2.2.2水平荷載的作用根據(jù)負荷面積寬度，將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，運用D值法，求得柱上下端的彎矩，通過節(jié)點平衡得出梁端彎矩，由此得到水平風載作用下梁柱彎矩和梁端剪力及柱剪力，并進行了驗算。采用底部剪力法分別求計算單元的總水平地震作用標準值，采用反彎點法和D值法進行水平地震作用下框架內(nèi)力的計算。2.2.3內(nèi)力組合通過框架內(nèi)力分析，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構件內(nèi)力標準值。進行結構設計時，根據(jù)結構構件的地震作用效應和其他荷載效應的組合公式，計算構件內(nèi)力設計值，進行截面設計。2.2.4配筋計算設計原則是：“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件”。2.3基礎設計根據(jù)任務書中提供的工程資料，本工程所在地的地質(zhì)良好，選獨立基礎即可滿足要求。2.4現(xiàn)澆樓板設計框架梁把板分成區(qū)格，根據(jù)各區(qū)格的長邊與短邊之比，確定是單向板還是雙向板（長邊與短邊之比大于2，屬于單向板；長邊與短邊之比小于2，屬于雙向板），按照不同的計算理論和方法，分別進行控制截面配筋計算。第三章工程概況和結構布置3.1框架結構設計概況3.1.1設計項目名稱襄陽市勝利街某商住樓建筑結構設計3.1.2建設地點襄陽市勝利街3.1.3設計資料地質(zhì)水文資料:根據(jù)工程地質(zhì)勘測報告，擬建場地地勢平坦，場地表面為平均厚度為1.0m的人工填土層，以下為5.0m的粉質(zhì)粘土，其承載力特征值為190KN/㎡，再下面為10m的中密粘土，軟塑狀態(tài)承載力特征值為210KN/㎡，厚度較大，未鉆透基巖。實測最高地下水位-0.6m，水質(zhì)無侵蝕性。氣象資料:全年主導風向：東南風；基本風壓：0.40KN/㎡；基本雪壓：0.60KN/㎡。抗震設防要求：7度。設計標高：室內(nèi)設計標高±0.000，室內(nèi)外高差300㎜.3.2框架結構設計計算3.2.1結構布置方案及構件選型根據(jù)建筑功能要求確定結構平面布置如圖3-1，本工程采用全現(xiàn)澆框架結構，雙向承重體系。梁、板、柱結構形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構；墻體選用加氣混凝土砌塊；墻體厚度：外墻為200㎜，內(nèi)墻為200㎜和100mm；基礎采用獨立基礎。梁、柱、板的混凝土均選用C30，梁、柱主筋選用HRB400，箍筋選HPB235，板受力筋選用HPB235。圖3-1結構平面布置圖3.2.2框架梁、柱截面尺寸確定框架梁截面尺寸：梁截面高度一般取梁跨度的1/12～1/8，當梁的負載面積較大或載荷較大或荷載較大時，宜取上限值，為防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨與截面高度之比不宜小于4，梁的截面寬度可取1/3～1/2梁高，同時不宜小于1/2柱寬。（1）縱向框架梁最大跨度L=6.0mh=（1/8～1/12）L=600㎜～400㎜取h=500㎜Ln/h=（6000-250）/500=11.5>4滿足b=（1/2～1/3）h=300㎜～250㎜取b=300㎜h/b=500/300=1.67<4滿足所以橫向框架梁的尺寸為b×h=500㎜×300㎜（2）橫向框架梁①邊跨（AB、CD跨梁）L=5100mh=（1/8～1/12）L=570㎜～375㎜取h=500㎜Ln/h=（5100-250）/500=9.7>4滿足b=（1/2～1/3）h=225㎜～150㎜取b=250㎜h/b=450/250=1.8<4為了計算方便邊跨框架梁的尺寸取b×h=450㎜×250㎜②中跨（BC跨梁）L=1800mh=（1/8～1/12）L=225㎜～150㎜取h=350㎜Ln/h=（1800-250）/350=4.4>4滿足b=（1/2～1/3）h=175㎜～117㎜取b=250㎜h/b=350/250=1.4<4為了計算方便邊跨框架梁的尺寸取b×h=450㎜×250㎜框架柱截面尺寸根據(jù)以下公式：地震設防烈度為7度，小于30m高的框架結構為三級抗震等級，則取0.9邊柱荷載面積為（3.9+4.8）/2×4.5/2=6.6中柱荷載面積為（3.9+4.8）/2×（1.8+4.5）/2=7.5豎向荷載產(chǎn)生軸力估計值：=1.3×7.5×13×7=887.25水平荷載下軸力增大系數(shù)取1.1，則N=1.1×=975.98取框架柱截面為b×h=600㎜×600㎜3.2.3結構計算簡圖的確定計算簡圖，根據(jù)結構布置圖，選定第10～12軸線作為計算單元，取一榀橫向框架（11軸）計算。結構計算簡圖如圖3—2所示根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎頂面離室外地面為600mm,室內(nèi)外高差300mm，由此求得底層層高為4.9m。各梁柱構件的線剛度經(jīng)計算后列于圖3—2。其中再求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取I=2I0(I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。AB、CD跨梁：BC跨梁：縱向梁：上部各層柱：底層柱：圖3-2結構線剛度圖注：圖中數(shù)字為線剛度，單位：第四章荷載統(tǒng)計4.1荷載計算4.1.1恒荷載計算⑴屋面框架梁線荷載標準值：20㎜厚1︰2水泥砂漿找平100～140㎜（2%找坡）膨脹珍珠巖120㎜厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板15㎜厚紙筋石灰抹底—————————————————————屋面恒荷載邊跨（AB、CD跨）框架梁自重梁側粉刷——————————————————————中跨（BC跨）框架梁自重梁側粉刷—————————————————————因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：⑵樓面框架梁荷載標準值25㎜厚水泥砂漿面層120㎜厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板15㎜厚紙筋石灰抹底—————————————————————樓面恒荷載邊跨框架梁及梁側粉刷邊跨填充墻自重墻面粉刷中跨框架梁及梁側粉刷作用在中間框架梁上的線荷載為：⑶屋面框架節(jié)點集中荷載標準值邊柱縱向框架梁自重粉刷1.2m高女兒墻自重粉刷縱向框架梁傳來屋面自重——————————————————————————————————————頂層邊節(jié)點集中荷載中柱縱向框架梁自重粉刷縱向框架梁傳來屋面自重——————————————————————————————————————頂層中節(jié)點集中荷載⑷樓面框架節(jié)點集中荷載標準值邊柱縱向框架梁自重粉刷塑鋼窗自重窗下墻體自重粉刷窗邊墻自重粉刷框架柱自重粉刷縱向框架梁傳來樓面自重—————————————————————————————————————中間層邊節(jié)點集中荷載中柱縱向框架梁自重粉刷C軸內(nèi)縱墻自重粉刷————————————————————B軸內(nèi)縱墻自重粉刷________________________________________框架柱自重粉刷中柱縱向框架梁傳來樓面自重中間層中節(jié)點集中荷載⑸恒荷載作用下的計算簡圖恒荷載作用下結構計算簡圖如圖4-1所示。圖4-1恒荷載作用下結構計算簡圖4.1.2樓（屋）面活荷載計算樓（屋）面活荷載作用下結構計算簡圖如圖4-2所示。圖中各計算荷載值如下：圖4-2樓面活荷載作用下結構計算簡圖4.1.3風荷載計算風荷載標準值計算公式為：為了簡化計算，通常將計算單元范圍內(nèi)外墻面的分布荷載化為等量的作用于樓面的集中風荷載。⑴確定各系數(shù)的值基本風壓；——風壓高度變化系數(shù)。因建設地點處于有密集建筑群的城市市區(qū)，地面粗糙程度為C類；——風荷載體型系數(shù)，對于矩形平面的多層房屋，迎風面為+0.8（壓），背風面為-0.5（吸）；——結構在高度處的風振系數(shù)，是考慮脈動壓對結構的不利影響。對于房屋高度低于30m或高寬比小于1.5的房屋結構，可不考慮此影響，即取。多層房屋其高度一般均低于30m，故一般。本結構高度為；⑵計算各樓層標高處的風荷載仍取11軸橫向框架梁為為計算單元，其負荷寬度為3.6m，按下式沿房屋高度分部風荷載標準值：根據(jù)各樓層標高處的高度，查得代入上式，可得各樓層標高處的見表4-1。其中為迎風面值，為背風面值。表4-1風荷載計算⑶將分部風荷載轉化為節(jié)點集中荷載按靜力等效原理將分部風荷載轉化為節(jié)點集中荷載，如圖4-3所示。例如，第七層，即屋面處的集中荷載要考慮女兒墻的影響：第五層的集中荷載的計算過程如下：同理求得，，，第一層要考慮底層層高的不同：圖4-3等效節(jié)點集中風荷載（單位：KN）4.2風荷載作用下的側移驗算4.2.1框架側移剛度計算框架側移剛度按求D值的方法計算，在計算梁的線剛度時，考慮到樓板對框架梁截面慣性矩的影響，中框架梁取，邊框架梁取。因此，中框架梁的線剛度和柱的線剛度可采用圖4-4的結果，邊框架梁的線剛度為中框架梁的線剛度的。所有梁、柱的線剛度見表4-2所示。表4-2梁柱線剛度表柱的側移剛度按式計算，式中系數(shù)由表《節(jié)點轉動影響系數(shù)》所列公式計算。根據(jù)梁、柱線剛度比的不同，圖3-1中的柱可分為中框架柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱?，F(xiàn)以第二層柱的側移剛度計算為例，說明計算過程，其余柱的計算過程見表4-3。圖4-4第二層柱及與其相連的梁的相對線剛度如圖4-4所示，由表《節(jié)點轉動影響系數(shù)》可得梁柱線剛度比K為：，由式可得：表4-3中框架柱側移剛度D值將上述不同層框架側移剛度相加，即得框架各層層間側移剛度，并考慮將單位換算為標準單位，這里混凝土的彈性模量，可得。換算結果見表4-4表4-4不同層框架側移剛度4.2.2風荷載作用下的水平位移驗算根據(jù)圖4-3所示的水平荷載，由式計算層間剪力，然后根據(jù)表4-3求出軸線框架的層間側移剛度，再按式和式計算各層的相對側移和絕對側移。計算過程見表4-5所示。由表4-5可見，風荷載作用下的框架的最大層間位移角為1/2865,遠小于1/550（框架結構樓層層間最大位移與層高之比的限值），滿足規(guī)范要求。表4-5風荷載作用下框架層間剪力及側移計算第五章框架結構的抗震計算5.1重力荷載代表值計算(1)第六層恒荷載計算梁尺寸（㎜2）體積（m3）重量（kN）橫梁250×5000.25×0.50×1.05×（4.5×13+4.2×17+0.9×12+1.2×6）=19.4125×19.41=485.2525×2.48=62250×3500.25×0.35×1.05×（1.8×15）=2.48縱梁250×3500.25×0.35×1.05×（3.9×8+4.8×2+3.6×22+4.5×2+3.3×12+2.4×16+2.7×4）=20.0125×20.01=500.25次梁250×3500.25×0.35×1.05×(1.8×4)=0.6625×0.66=16.50合計1064.00表5-1六層梁恒荷載計算表表5-2六層柱恒荷載計算表柱尺寸（㎜2）體積（m3）重量（kN）方柱400×4000.4×0.4×1.1×3.0×66=34.8425×34.84=871.2400×7000.4×0.7×1.1×3.0×4=3.7025×3.70=92.4400×10000.4×1×1.1×3.0×4=5.2825×5.28=132合計1095.6（2）內(nèi)外墻（240mm厚）a.(4.5-0.2-0.2)×13+(4.2-0.2-0.2)×17+(0.9-0.2)×12+(1.2-0.2)×6+(1.8-0.2-0.2)×11+(1.8-0.2-0.5)×4+(3.9-0.2-0.2)×8+(4.8-0.2-0.2)2+(3.6-0.2-0.2)×18+(4.5-0.2-0.2)×2+(3.3-0.2-0.2)×12+(2.4-0.2-0.2)×12+(2.7-0.2-0.2)×4=322.7mb.322.7×2.5=806.75m2c.門窗洞口面積：6×(1.5×1.5)+6×(1.0×1.5)+2×(1.0×1.2)+14×(0.9×2.1)+8×(0.9×2.1)+4×(2.4×2.4)+4×(1.2×2.1)+8×(2.1×1.8)+4×(2.7×1.8)=145.92m2d.外墻實際面積：806.75-145.92=660.83m2e.660.83×2.6=1718.16kN（3）樓板a.[(4.5-0.24)×(3.9-0.24)]×2+[(1.8-0.24)×(3.9-0.24)]×4+[(4.2-0.24)×(3.9-0.24)]×2+[(5.1-0.24)×(3.3-0.24)]×4+[(2.4-0.24)×(5.1-0.24)]×4+[(4.8-0.24)×(6.3-0.24)]×2+(3.6-0.24)×(5.7-0.24)×4+[(3.6-0.24)×(1.5-0.24)]×2+(2.7-0.24)×(4.2-0.24)×2+(3.6-0.24)×(4.2-0.24)×2+(4.5-0.24)×(6.3-0.24)×2+(3.6-0.24)×(4.5-0.24)×2+(1.2-0.24)×(1.5-0.24)×2=469.86m2b.469.86×3.74=1757.28kN（4）樓梯:(0.5×0.16×0.26+0.08×)×1.3×16×3×25=69.89kN（5）門窗:145.92×0.45＝65.66kN（6）活載:469.86×2.0=939.72kN恒載合計：1064+1095.6+1718.16+1757.28+69.89+65.66＝5770.59kN其余各標準層按上述方法計算，重力荷載代表值為各層的樓板重量加上相鄰層墻柱、門窗等構件各一半的重量以及活載重量的一半。根據(jù)以上計算結果，各層的重力荷載代表值如表5-3所示：表5-3重力荷載代表值一覽表層次重力荷載代表值（kN）七層5309六層6240五層6240四層6240三層6240二層6240一層6438

得出重力荷載代表值如圖5—1所示：圖5-1質(zhì)點重力荷載值5.2梁、柱線剛度計算5.2.1梁的線剛度計算，計算過程見表5-4。梁：混凝土C30，表5-4梁線剛度計算表5.2.2柱子側移剛度D值計算如表5-5、表5-6、表5-7、表5-8。1層：混凝土C30，層高h=4.9m，表5-5底層柱D值計算2-7層：混凝土C30，層高h=3.0m，表5-62-7層柱D值計算8層：混凝土C30，層高取h=3m,表5-78層柱D值計算D值匯總見表5－8表5—8各層D值匯總5.3框架自振周期計算按頂點位移法計算，考慮填充墻對框架剛度的影響，取基本周期系數(shù)α0=0.6，計算公式，為頂點位移，按D值法計算，見表5—9。表5—9橫向框架頂點位移計算5.4橫向框架水平地震作用的計算罕遇地震作用按7度設計，基本地震加速度0.10g，Ⅱ類場地，設計地震分組按第一組，則查表，采用底部剪力法計算。由于，故不必考慮頂部附加水平地震作用，即。結構總水平地震作用標準值為：計算結果列于表5-10表5-10各層地震作用及樓層地震剪力注：1.突出層面的第八層，，其中。5.5橫向框架水平地震作用下的變形驗算結果列于表5-11。

表5-11變形驗算由上表可見，水平地震作用下的框架的最大層間位移角為1/1815,遠小于1/550（框架結構樓層層間最大位移與層高之比的限值），滿足規(guī)范要求。5.6橫向框架各層水平地震作用和地震力11軸柱端剪力計算結果詳見圖5-2，圖5-2地震作用下框架剪力圖第六章橫向框架結構的內(nèi)力計算6.1恒荷載作用下框架的內(nèi)力分析恒載(豎向荷載)作用下的內(nèi)力分析采用分層法。6.1.1梁把梯形分布荷載及三角分布荷載化為均布荷載屋面AB跨=3.05+7.69×[1-2(1.8/4.8)2+(1.8/4.8)3]+8.54×[1-2×(2/4.8)2+(2/4.83)3]=3.05+5.92+6.15=15.12KN/㎡BC跨=2.7+5.76×5/8=6.3KN/㎡CD跨=3.05+7.69×[1-2(1.8/4.8)2+(1.8/4.8)3]+9.61[1-2(2.25/4.8)2+(2.25/4.8)3]=3.05+5.92+6.34+15.31KN/㎡樓面同理：AB跨=24.78KN/㎡BC跨=2.59[1-2(0.8/2.7)2+(0.8/2.7)3]=2.20KN/㎡CD跨=23.67KN/㎡恒荷載計算簡圖見圖6-1：圖6－1恒荷載計算簡圖6.1.2梁柱線剛度柱除底層都0.9折減,梁:iAB=iCD=11.57×10-4EiBC=9.92×10-4E柱:i上=0.9×7.11×10-4E=6.86×10-4Ei下=4.35×10-4E6.1.3在恒荷載作用下的內(nèi)力分析根據(jù)梁、柱相對線剛度，算出各節(jié)點的彎矩分配系數(shù)μij，其彎矩計算步驟和結果如下各表所示。頂層分層法步驟:見表6-中層分層法步驟:見表6-底層分層法步驟:見表6-3表6-1頂層分層法結點A'B'ABCDC'D'桿端A'AB'BAA'ABBABB'BCCBCC'CDDCDD'CC'D'D分配系數(shù)//0.4640.5360.3210.2780.4010.4010.2780.3210.5360.464//固端彎矩-29.0329.033.833.83-29.429.4-7.88-15.76-13.64-4.556.7113.419.310.745.373.1-2.96-5.1210.24-8.87-12.8-6.45.2815.8518.39.15-0.85-1.47-2.94-2.54-3.67-1.841.653.33.292.651.330.76-1.8-3.59-3.11-1.040.360.720.50.580.290.17-0.19-0.33-0.65-0.56-0.81-0.410.28-0.07-0.15-0.13-0.19-40.160.080.05-0.2-0.17-0.06彎矩5.56-4.0716.69-16.6924.68-12.1-12.5812.7112.23-24.9516.92-16.92-4.08-5.65表6-2中層頂端彎矩計算結點ABCD桿端AA'AA''ABBABB'BB''BCCBCC'CC''CDDCDD'DD''分配系數(shù)0.3170.3170.3660.2510.2180.2180.3130.3130.2180.2180.2510.3660.3170.317固端彎矩-47.5847.58-9.545.16-45.4545.45-8.32-16.63-14.41-14.417.6115.2110.610.612.26.1-5.73-11.46-9.95-9.95-14.29-7.1516.916.919.51-0.76-1.23-2.45-2.13-2.13-3.05-1.531.362.721.891.892.181.09-1.32-2.63-2.28-2.280.210.410.290.290.330.17-0.2-0.39-0.34-0.34-0.49-0.250.450.450.520.26-0.07-0.06-0.06-0.08-0.040.090.060.060.070.03-0.07-0.06-0.06彎矩17.3517.35-34.7143.23-12.48-12.48-18.2714.6212.8412.84-40.3133.51-16.75-16.75表6-3底層分層法結點ABC桿端AA'AA''ABBABB'BB''BCCBCC'CC''CD分配系數(shù)0.2780.3350.3870.2610.1870.2260.3260.3260.1870.2260.261固端彎矩-47.5847.58-9.545.16-45.45-8.798169.1811.0912.81-6.01-12.02-8.61-10.4-15.01-7.514.917.9520.7410.37-1.35-2.71-1.94-2.34-3.38-1.691.531.722.082.4-1.470.240.480.270.330.38-0.22-0.45-0.32-0.39-0.57-0.280.440.530.610.3-0.08-0.06-0.07-0.1-0.050.090.110.060.070.09彎矩15.3418.48-33.8142.99-10.93-13.2-18.8615.2311.2313.57-40.03續(xù)表6-3DA'A''B'B''C'C''D'D''DCDD'DD''A'AA''AB'BB''BC'CC''CD'DD''D0.3870.2780.335////////45.45-6.32-5.08-17.58-12.64-15.23-4.84.593.76.4-4.31-3.477.455.98-0.97-0.780.860.691.2-1.06-0.85-2.94-2.11-2.59-0.16-8-0.03-0.020.030.020.04-0.03-0.03-0.09-0.06-0.0832.67-14.81-17.867.676.16-5.47-4.45.624.52-7.41-5.96頂層彎矩計算圖：圖6-2頂層計算簡圖中間層彎矩圖:圖6-3中間層計算簡圖底層彎矩計算圖:圖6-4底層計算簡圖在恒荷載作用下總彎矩圖最后將求得的彎矩圖又疊加,疊加后框架不一定能達到平衡可將不平衡的彎矩再分配一次.最后得到的恒荷載作用下的彎矩圖:圖6-5恒荷載作用下的彎矩圖在恒荷載作用下剪力圖圖6-6恒荷載作用下的剪力圖恒荷載作用下的剪力計算梁段：∑MA=0MA-MB--QB·l=0∑MB=0在恒荷載作用下軸力圖圖6-7恒荷載作用下軸力計算圖6.2活荷載作用下框架的內(nèi)力分析6.2.1梁把梯形分布荷載及三角分布荷載化為均布荷載Q7AB=5.65KN/㎡Q7BC=2.7×5/8=1.69KN/㎡Q7CD=5.74KN/㎡QAB=5.65KN/㎡QBC=1.36KN/㎡GCD=4.97KN/㎡活荷載計算簡圖如下：圖6-8活荷載計算簡圖其計算步驟如下：表6-4活荷載彎矩計算表上柱下柱左梁右梁上柱下柱左柱右梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱70.4640.5363.210.2780.4010.4010.2780.3210.5360.464-10.8510.85-1.031.03-11.0211.025.035.82-3.15-2.73-3.9442.783.21-5.91-5.111.15-1.582.91-0.732-1.970.63-2.961.61-1.010.20.23-1.34-1.16-1.681.721.21.38-0.32-0.286.38-6.389.27-4.62-4.654.784.61-9.396.4-6.460.3170.3170.3660.2510.2180.2180.3130.3130.2180.2180.2510.3660.3170.317-10.8510.85-0.830.83-9.549.543.443.443.97-2.52-2.18-2.18-3.142.79-3.49-3.02-3.021.681.15-1.261.99-0.73-0.731.37-1.570.930.63-1.751.1-1.01-1.7-0.5-0.5-0.57-0.48-0.41-0.41-0.590.550.380.380.440.590.510.514.624.09-8.719.84-3.32-3.32-3.192.543.212.91-8.667.74-3.52-4.213～50.3170.3170.3660.2510.2180.2180.3130.3130.2180.2180.2510.3660.3170.317-10.8510.85-0.830.83-9.549.543.443.443.97-2.52-2.18-2.18-3.142.79-3.49-3.02-3.021.151.15-1.261.99-0.73-0.75-1.37-1.570.630.63-1.751.1-1.01-1.01-0.33-0.33-0.38-0.47-0.41-0.41-0.590.640.450.450.520.330.290.294.264.26-8.529.85-3.32-3.34-3.192.632.982.98-8.587.48-3.74-3.7420.3170.3170.3660.2510.2180.2180.3130.3130.2180.2180.2510.3660.3170.317-10.8510.85-0.830.83-9.549.543.443.443.97-2.52-2.18-2.18-3.142.79-3.49-3.02-3.021.151.21-1.261.99-0.73-0.751.37-1.570.630.67-1.751.11.07-1.01-0.35-0.35-0.4-0.47-0.41-0.41-0.590.630.440.440.51-0.42-0.37-0.374.244.3-8.549.85-3.32-3.34-3.192.622.973.01-8.596.73-2.32-4.410.3350.2780.3870.2610.2260.1870.3260.3260.2260.1870.2610.3870.2780.335-10.8510.85-0.830.83-9.549.543.633.024.2-2.62-2.26-1.87-3.272.841.971.632.27-3.69-2.65-3.21.15-1.312.1-0.731.42-1.640.63-1.851.14-1.010.050.040.06-0.730.63-0.52-0.910.930.650.530.75-0.05-0.04-0.044.833.06-7.99.6-3.62-2.39-3.592.963.252.16-8.376.94-2.69-4.25底部1.53-1.21.08-1.35其彎矩圖如下：圖6-9活荷載作用下的彎矩圖其剪力圖：圖6-10活荷載作用下的剪力圖其軸力圖：圖6-11活荷載作用下的軸力圖6.3風荷載作用下的內(nèi)力計算(D值法)6.3.1彎矩計算表6-5反彎點高度計算表層號軸H(m)kY0Y1Y2Y3yyhacDiD7A,D2.81.040.350000.350.980.343500011900B,C2.82.330.420000.421.180.5435000189006A,D2.81.040.400000.401.120.343500011900B,C2.82.330.450000.451.260.5435000189005A,D2.81.040.450000.451.260.343500011900B,C2.82.330.500000.501.400.5435000189004A,D2.81.040.450000.451.260.343500011900B,C2.82.330.500000.501.400.5435000189003A,D2.81.040.450000.451.260.343500011900B,C2.82.330.500000.501.400.5435000189002A,D2.81.040.500000.501.400.343500011900B,C2.82.330.500000.501.400.5435000189001A,D3.751.390.6100000.611.980.562240012544B,C3.753.130.550000.551.790.712240015904表6-6風柱剪力和梁柱端彎矩計算層號軸ViSUM(D)DimDim/SUVimYhMc上Mc下MbMb左Mb右7AD5.6261600119000.1931.080.981.971.061.97BC5.6261600189000.3071.731.182.802.041.241.566AD11.3861600119000.1902.464.76BC11.3861600189000.3073.491.265.374.403.294.125AD16.861600119000.1933.241.264.994.087.45BC16.861600189000.3075.161.4076.454AD21.8861600119000.1934.221.266.506.5010.58BC21.8861600189000.3076.721.409.419.417.399.243AD6.7261600119000.1935.161.267.956.5013.27BC26.7261600189000.3078.201.4011.4811.489.2911.62AD31.5661600119000.1936.091.408.538.5315.03BC31.5661600189000.3079.691.4013.5713.5711.1413.911AD35.2256896125440.227.751.989.8415.3518.37BC35.2256896159040.289.861.7914.417.6512.4415.53其彎矩圖如下：圖6-12風荷載彎矩圖其剪力和軸力圖如下:圖6-13風荷載作用下的剪力軸力圖6.4地震荷載作用下的內(nèi)力計算地震荷載作用下的彎矩和剪力軸力的計算。表6-7地震柱剪力和梁柱端彎矩計算表層號軸ViSUM(D)DimDim/SUVimYhMc上Mc下MbMb左Mb右7A,D441639800119000.0198.380.9815.258.2115.25BC639800189000.03013.231.1821.4315.619.5311.911.909.536A,D690639800119000.01913.111.1222.0214.6830.23BC639800189000.03020.701.2631.8826.0821.1226.3726.3721.125A,D899639800119000.01917.081.2626.3021.5240.98BC639800189000.03026.971.4037.7637.7628.6035.4535.4528.604A,D1067639800119000.01920.271.2631.2225.5452.74BC639800189000.03032.011.4044.8144.8136.7145.8645.8636.713A,D1195639800119000.01922.711.2634.9728.6160.51BC639800189000.03035.851.4050.1950.1942.2452.7652.7642.242A,D1282639800119000.01924.361.4034.0134.1062.71BC639800189000.03038.461.4053.8453.8446.2657.7757.7746.261A,D1330594048125440.02127.931.9822.9055.3057.00BC594048159040.02735.911.7936.6363.9240.2350.2450.2440.23彎矩圖:圖6-14地震荷載作用下的彎矩圖其剪力和軸力圖如下:圖6-15地震荷載作用下的剪力軸力圖第七章內(nèi)力組合根據(jù)上節(jié)內(nèi)力計算結果，即可以進行框架各梁各控制截面上的內(nèi)力組合，梁的制截面為支座和跨中。7.1梁的內(nèi)力組合表7-1梁的內(nèi)力組合4-15.5920.33-3.192.0513.91-10.357.77-42.7954.479-30.001-95.72381.25354.479-95.72381.253樓層截面①恒荷載②活荷載③風荷載(左風)④地震作用(左震)1.2(①+0.5②)+1.3④1.2(①+0.5②)-1.3④MVMVMVMVMVMVMmaxMmin|Vmax|11-36.0557.8-7.913.2118.37-6.4257-20.2626.150.948-122.1103.62426.1-122.1103.624231.3107.5202.9708.39052.991031.177052.99131.1770344.07-61.149.6-13.9112.44-6.4240.23-20.26110.943-108.0526.345-55.376110.9436.345108.0524-17.520.31-3.592.0715.53-11.550.2437.2142.15873.987-88.466-22.75942.158-88.46673.9875-5.910-2.0300000-8.310-8.310-8.31-8.310613.84-8.982.96-1.6115.53-11.550.24-37.2183.696-60.115-46.92836.63183.696-46.92860.1157-41.1558.54-8.3712.2312.44-6.4242.23-20.260.49751.248-109.301103.9240.497-109.301103.924834.086.662.918.3955.799033.985055.79933.9850934.83-55.496.49-11.6318.37-6.4257-20.26119.79-99.904-28.41-47.228119.79-28.4199.90421-39.0958.16-8.5413.2915.03-5.4562.71-22.729.49148.256-133.555107.27629.491-133.555107.276229.137.081.958.2349.903028.505049.90328.5050345.38-60.789.58-13.8311.14-5.4546.26-22.7120.342-110.7440.066-51.724120.3420.066110.7444-15.5920.33-3.192.0513.91-10.357.77-42.7954.479-30.001-95.72381.25354.479-95.72381.2535-3.97-1.67-5.7660-5.7660-5.766-5.7660611.87-8.962.62-1.6313.91-10.357.77-42.7990.917-67.357-59.28543.89790.917-59.28567.3577-42.5257.82-8.5912.3211.14-5.4542.24-22.97-1.26646.915-111.09106.637-1.266-111.09106.637828.056.651.958.2348.349026.951048.34926.9510937.73-55.86.73-11.5415.03-5.4562.71-22.7130.837-103.394-32.209-44.374130.837-32.209103.39431-38.9558.14-8.5213.2813.274.760.52-21.4126.82449.903-130.528105.56926.824-130.528105.56999.2952.037027.883052.03727.8830345.32-60.89.84-13.849.29-4.742.24-21.41115.2-109.0975.376-53.431115.25.376109.0974-15.5720.33-3.192.0511.68.5952.76-39.0847.99-25.178-89.18676.4347.99-89.18676.435-4.040-1.67-5.850-5.850-5.85-5.850611.94-8.962.63-1.6311.6-8.5952.76-39.0884.494-62.534-52.68239.07484.494-52.68262.5347-42.4657.82-8.5812.169.29-4.742.2421.41-1.188104.513-111.01248.847-1.188-111.012104.513828.156.281.999.1449.43025.666049.4325.6660937.59-55.87.48-11.713.27-4.760.52-21.41128.272-101.813-29.08-46.147128.272-29.08101.81341-38.9558.14-8.5213.2810.58-3.7452.74-18.6416.7153.504-120.414101.96816.71-120.414101.9688.0250.386029.534050.38629.5340345.32-60.89.84-13.847.39-3.7436.71-18.64108.011-105.49612.565-57.032108.01112.565105.4964-15.5720.37-3.192.059.25-6.8445.26-33.9738.24-18.487-79.43669.83538.24-79.43669.8355-4.04-1.67-5.850-5.850-5.85-5.850611.94-8.962.63-1.639.24-6.8445.86-33.9775.524-55.891-43.71232.43175.524-43.71255.8917-42.4657.82-8.5812.167.39-3.7436.71-18.64-8.37752.448-103.823100.912-8.377-103.823100.912828.156.281.68.0247.974027.122047.97427.1220937.59-55.87.48-11.710.58-3.7452.74-18.64118.158-98.212-18.966-49.748118.158-18.96698.21251-38.9558.14-8.5213.287.45-2.6340.98-14.51.42258.886-105.12696.5861.422-105.12696.58646.1948.007031.913048.00731.9130345.32-60.89.84-13.845.17-2.6328.6-14.597.468-100.11423.108-62.41497.46823.108100.1144-15.6720.32-3.192.056.45-4.7835.45-26.2625.367-8.524-66.80359.75225.367-66.80359.7525-4.04-1.67-5.850-5.850-5.85-5.850611.94-8.962.63-1.636.45-4.7835.45-26.2661.991-45.868-30.17922.40861.991-30.17945.8687-42.4657.82-8.5812.165.17-2.6328.6-14.5-18.9257.83-93.2895.53-18.92-93.2895.53828.156.281.146.1945.595029.501045.59529.5010937.59-55.87.48-11.77.45-2.6340.98-14.5102.87-92.83-3.678-55.13102.87-3.67892.8361-38.8758.13-8.1713.314.67-1.6830.23-10.7-12.24763.832-90.84591.652-12.247-90.84591.652229.286.970.744.5645.246033.39045.24633.390345.3-60.819.89-13.813.29-1.6821.12-10.787.75-95.16832.838-67.34887.7532.83895.1684-15.6920.32-3.142.064.12-3.0526.37-19.5313.5690.231-54.99351.00913.569-54.99351.0095-4.08-1.6-5.8560-5.8560-5.856-5.8560612-8.972.54-1.624.12-3.0526.37-19.5350.205-37.125-18.35713.65350.205-18.35737.1257-42.4157.81-8.6612.163.29-1.6821.12-10.7-28.63262.758-83.54490.578-28.632-83.54490.578828.166.360.744.5643.536031.68043.53631.680937.72-55.8167.74-11.74.76-1.6830.23-10.7125.207-87.90246.609-60.082125.20746.60987.90271-19.835-6.3812.961.97-0.6715.25-5.16-7.76343.068-47.41356.484-7.763-47.41356.484220.658.450.372.8633.568026.132033.56826.1320326.01-37.589.27-14.161.24-0.679.58-5.1649.228-60.324.32-46.88449.22824.3260.34-10.918.47-4.652.231.56-1.1611.9-8.81-0.4120.049-31.35222.955-0.412-31.35222.9555-5.22-3.18-8.1720-8.1720-8.172-8.1720610.99-8.544.78-2.231.56-1.1611.9-8.8131.526-23.0390.586-0.13331.5260.58623.0397-26.3238.16-9.3914.41.24-0.679.53-5.16-24.82947.724-49.60761.14-24.829-49.60761.14821.178.640.372.8634.306026.87034.30626.870919.56-35.326.4-13.161.97-0.6715.25-5.1647.137-56.9887.487-43.57247.1377.48756.9887.2柱的內(nèi)力組合表7-2柱的內(nèi)力組合①恒荷載②活荷載③風荷載(左風)④地震作用(左震)樓層柱截面MNVMNVMNVMNV七A上19.884.63-13.256.3820.2-3.93-1.971.081.08-8下19.3184.634.6220.2-1.061.08-8.215.16B上-15.189.8110.66-4.6732.072.89-2.81.731.73-21.438.8120.37下-14.7689.81-3.4732.07-2.041.73-15.618.81C上15.32121.33-10.864.6135.79-2.79-2.81.731.73-21.438.8120.37下15.32121.333.2135.79-2.041.73-21.438.81D上-19.5189.4713.7-6.421.463.79-1.971.081.083-1下-18.8489.47-4.2121.46-1.061.08-8.215.16六A上19.55204.96-13.944.0944.25-2.98--22.0215.8913.11下19.47204.964.2644.25-2.162.2-14.6815.86B上-14.85229.810.6-3.2963.922.36-5.373.493.49-31.8828.3420.7下-14.85229.8-3.3263.92-4.423.49-26.0828.34C上15.3285.86-10.912.9155.94-2.1-5.373.493.49-31.8828.3420.7下15.26285.862.9855.94-4.43.49-21.0828.34D上-18.79235.2313.41-3.5242.772.59--22.0215.8613.11下-18.79235.23-3.7442.77-2.462.2-14.6815.86五A上19.47325.3-13.914.2668.27-3.04-4.993.243.24-26.330.3617.08下19.47325.34.2468.27-4.083.24-21.5230.36B上-14.83369.7910.59-3.3295.782.37-6-37.7654.626.91下-14.83369.79-3.3295.78-7.225.16-37.7654.6C上15.26450.39-10.92.9876.1-2.13-6-37.7654.626.91下15.26450.392.9776.1-7.225.16-37.7654.6D上-18.79376.9813.42-3.7464.082.91-4.993.243.24-26.330.3617.08下-18.79376.98-4.464.08-4.083.24-21.5230.36四A上19.47445.64-13.94.2692.29-3.04-2-31.214920.27下19.47445.644.2492.29-5.324.22-25.5449B上-14.83509.7810.59-3.32127.662.37-9.416.726.72-44.8188.5726.97下-14.83509.78-3.32127.66-9.416.72-44.8188.57C上15.26614.92-10.92.9892.26-2.13-9.416.726.72-44.8188.5726.97下15.26614.922.9792.26-9.416.72-44.8188.57D上-18.79518.7313.42-3.7485.392.91-6.58.724.22-31.274920.27下-18.79518.73-4.485.39-5.328.72-25.4449三A上19.47565.98-13.874.26116.31-3.04-7.9513.475.16-34.9770.4122.71下19.36565.984.24116.31-6.513.47-28.6170.41B上-14.83649.7710.57-3.32159.52.37-11.4824.428.2-50.19127.6532.01下-14.77649.77-3.32159.5-11.4824.42-50.19127.65C上15.26779.45-10.882.98116.43-2.13-11.4824.428.2-50.19127.6532.01下15.2779.452.97116.43-11.4824.42-50.19127.65D上-18.79660.4813.37-3.74106.72.91-7.9513.475.16-34.9770.4122.71下-18.67660.48-4.4106.7-6.513.47-28.6170.41二A上19.72686.34-15.024.3140.34-3.26-8.5318.876.09-34.193.1124.36下22.34686.344.83140.34-8.5318.87-34.193.11B上-15.01789.7411.23-3.34191.392.49-13.5734.729.69-53.84170.4435.85下-16.42789.74-3.62191.39-13.5734.72-53.84170.44C上15.44943.8-11.543.01136.74-2.24-13.5734.729.69-53.84170.4435.85下16.88943.83.25136.74-13.5734.72-53.84170.44D上-19.05802.2314.51-2.32127.852.35-8.5318.876.09-34.193.1124.36下-21.57802.23-4.25127.85-8.5318.87-34.193.11一A上13.73806.34-6.343.06164.29-1.41-9.8425.297.75-22.9113.3724.06下6.89806.341.53164.29-15.3525.29-55.3113.37B上-10.15930.054.69-2.39223.351.1-14.446.2211.87-36.63207.6530.94下-5.08930.05-1.2223.35-17.6546.22-63.92207.65C上10.431062.25-4.822.16156.95-1-14.446.2211.87-36.63207.6530.94下5.221062.251.08156.95-17.6546.22-63.92207.65D上-13.26943.676.122.69149.091.24-9.8425.297.75-22.9113.3724.06下6.63943.671.35149.09-15.3525.29-55.3113.371.2(①+0.5②)+1.3④1.2(①+0.5②)-1.3④MNVMNVMmaxMmin|Vmax|7.763120.384-9.87847.413107-26.6447.4137.76326.63815.27120.38436.61710736.61715.2710-48.8138.46734.8966.937115.6-5.8446.937-48.7834.896-40.1138.4670.499115.60.499-40.090-6.71178.5235.66449.009155.6-35.0849.009-6.70935.076-7.55178.52348.169155.648.169-7.5490-47.1126.94827.024-7.427113.510.404-7.427-47.0827.024-35.8126.948-14.461113.5-14.461-35.810-2.71293.159-5.40654.54251.8-31.6354.54-2.71231.6266.836293.1245.004251.945.0046.8360-61.2350.95434.83621.65277.3-6.56421.65-61.2434.836-53.7350.95414.092277.314.092-53.720-21.3413.4386.34861.55339.8-35.0561.55-21.3435.052-7.3413.43847.504339.847.504-7.3040-53.3328.55630.7563.966287.34.5363.966-53.2930.756-43.9328.556-5.708287.3-5.708-43.880-8.27470.79-1.43660.11391.9-35.660.11-8.2735.596-2.07470.7953.884391.953.884-2.0680-68.9572.19641.0429.3430.2-12.7829.3-68.8841.04-68.9572.19629.3430.229.3-68.880-29657.10812.55269.188515.1-41.2769.188-28.9941.268-29657.10869.182515.169.182-28.990-59530.29234.939.398451.40.779.398-58.9834.93-53.2530.2922.788451.42.788-53.160-14.7653.8421.76666.493526.4-38.7766.493-14.6538.774-7.29653.84259.11526.459.11-7.2940-78803.47341.138.465573.2-12.8438.465-78.0441.1-78803.47338.465573.238.465-78.040-38.2908.40112.61278.353678.1-41.3378.353-38.1541.328-38.2908.40178.347678.178.347-38.160-65.4737.4138.1215.859610-2.421