多層框架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

多層框架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)計(jì)算書

目錄

1、單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3

2、課程設(shè)計(jì)計(jì)算書7

2.1設(shè)計(jì)資料7

2.2結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定8

2.3荷載計(jì)算10

2.4內(nèi)力計(jì)算16

2.5內(nèi)力組合28

2.6截面設(shè)計(jì)32

2.6.1梁的截面配筋32

2.6.2柱的截面配筋37

3、參考文獻(xiàn)資料43

1.單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1.1設(shè)計(jì)任務(wù)

1.1.1設(shè)計(jì)題目：某大學(xué)學(xué)生宿舍框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1.2設(shè)計(jì)條件

7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)學(xué)生宿舍，設(shè)計(jì)使用年限為50年，其建筑平面圖和剖面圖分

別如圖1-1、圖1-2所示，Z，i=5.4m(5.7m>6m),Hi=4.2m(4.5m)。樓面和屋面采用現(xiàn)澆鋼

筋混凝土肋形樓蓋結(jié)構(gòu)；屋面采用柔性防水，屋面構(gòu)造層的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為3.24kN/nf；屋面

為上人屋面，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/mJ(3kN/m\4kN/m,)；樓面構(gòu)造層的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為

1.56kN/m*；樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2(2.5kN/m\3kN/m2)；墻體采用灰砂磚,重度

=18kN/m,外墻貼瓷磚，墻面重0.5kN/nf,內(nèi)墻面采用水泥粉刷,墻面重0.36kN/m'；木框

玻璃窗重0.3kN/m\木門重0.2kN/m2；混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋級(jí)別請(qǐng)自行選擇。建設(shè)地點(diǎn)位

于某城市郊區(qū)，底層為食堂，層高5.0m,2?7層為學(xué)生宿舍，層高4.2m,室內(nèi)外高差0.6m,

基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-1.500m?；撅L(fēng)壓=0.5kN/nf(0.45kN/nf、0.4kN/m2).試對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)，不考慮抗震設(shè)防。

圖1-1標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

1.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容

(1)確定構(gòu)件截面尺寸、材料選用；

(2)荷載計(jì)算；

(3)對(duì)一幅框架進(jìn)行內(nèi)力分析、計(jì)算及組合；

(4)框架構(gòu)件截面設(shè)計(jì)。

二

32.000

c------1

0

0

5

4

g

kD

卜

so

寸

L

g

KD

---1

9CD

P

-----4

JsO

is

0.600

J-0.120

1.1.3設(shè)計(jì)成果

（1）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份

課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書應(yīng)裝訂成冊(cè)，要求打?。▏?yán)禁復(fù)?。?，應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1）封面：包括課程設(shè)計(jì)名稱、學(xué)院（系）及專業(yè)名稱、學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、指

導(dǎo)教師姓名，以及編寫日期等。

2）目錄：應(yīng)注意與設(shè)計(jì)計(jì)算書相對(duì)應(yīng)，盡量細(xì)致劃分、重點(diǎn)突出。

3）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

4）課程設(shè)計(jì)計(jì)算書：課程設(shè)計(jì)計(jì)算書主要記錄全部的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，應(yīng)完整、清楚、

整潔、正確。計(jì)算步驟要條理清楚，引用數(shù)據(jù)要有依據(jù)，采用計(jì)算圖表和計(jì)算公式應(yīng)注明其

來(lái)源或出處，構(gòu)件編號(hào)、計(jì)算結(jié)果（如構(gòu)件截面尺寸、配筋等）應(yīng)與圖紙表達(dá)一致，以便核

對(duì)。當(dāng)采用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，應(yīng)在計(jì)算書中注明所采用的計(jì)算機(jī)軟件名稱及代號(hào)，計(jì)算機(jī)軟件

必須經(jīng)過(guò)審定(或鑒定)才能在工程設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用，電算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析認(rèn)可。荷載簡(jiǎn)圖、

原始數(shù)據(jù)和電算結(jié)果應(yīng)整理成冊(cè)，與手算計(jì)算書統(tǒng)一整理。選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖集的

說(shuō)明，進(jìn)行必要的選用計(jì)算，作為設(shè)計(jì)計(jì)算書的內(nèi)容之一。計(jì)算書中圖表及公式必須打印。

5)參考文獻(xiàn)：列出主要的參考文章、書籍等。

6)封底

(2)結(jié)構(gòu)施工圖，主要包括：

1)標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖；

2)橫向框架配筋圖。

設(shè)計(jì)圖紙要求：依據(jù)國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(CB/T50001—2001)和

《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50105—2001),采用鉛筆或CAD繪圖，設(shè)計(jì)內(nèi)容滿足規(guī)范

的要求，圖面布置合理，表達(dá)正確，文字規(guī)范，線條清楚，達(dá)到施工圖要求。凡不符合《房

屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》，圖紙表達(dá)不清、不正確、結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系混

亂和文字不規(guī)范者，一律返工重畫。

1.1.4設(shè)計(jì)參考進(jìn)度及要求

第一天：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書及設(shè)計(jì)例題，復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容。確

定建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖草圖；

第二天：進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算；

第三天：進(jìn)行框架內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合；

第四天：進(jìn)行框架截面設(shè)計(jì)計(jì)算及繪制配筋草圖，

第五天、第六：繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖、計(jì)算框架配筋圖；

第七天：整理計(jì)算書；

第八天：答辯

(施工圖全部要求提供手畫圖，建議采用A2圖紙繪圖，此外，也可附上CAD圖，將

作為最終成績(jī)?cè)u(píng)定參考)

1.1.5參考資料

(1)李汝庚、張季超主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

(2)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002[S].

(3)孫香紅、李紅主編.實(shí)用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2008.

1.1.6成績(jī)?cè)u(píng)定

(1)課程設(shè)計(jì)的成績(jī)構(gòu)成

課程設(shè)計(jì)的成績(jī)由三部分構(gòu)成，各部分成績(jī)所占比例如下：設(shè)計(jì)成果(包括設(shè)計(jì)計(jì)算書

和設(shè)計(jì)圖紙)占50%；設(shè)計(jì)過(guò)程(包括設(shè)計(jì)態(tài)度和創(chuàng)新精神)占30%；設(shè)計(jì)答辯(包括自

述情況和回答問(wèn)題情況)占20%。

1）設(shè)計(jì)成果

設(shè)計(jì)成果包括：概念是否清楚；設(shè)計(jì)條理是否清晰；設(shè)計(jì)方案是否正確、合理；設(shè)計(jì)方

案的確定是否經(jīng)過(guò)充分論證；設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇是否正確；設(shè)計(jì)計(jì)算部分是否完整、正確；設(shè)

計(jì)圖紙是否滿足施工圖的要求；設(shè)計(jì)計(jì)算書是否符合規(guī)范、內(nèi)容是否完整、書寫是否清楚、

層次是否分明：文字是否流暢；手繪和計(jì)算機(jī)繪圖是否合理搭配運(yùn)用。

2）設(shè)計(jì)過(guò)程

設(shè)計(jì)過(guò)程包括：設(shè)計(jì)的進(jìn)度是否符合要求；能否按時(shí)完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)；對(duì)待設(shè)計(jì)技

術(shù)問(wèn)題是否具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；是否具有求實(shí)與探索創(chuàng)新精神；能否主動(dòng)學(xué)習(xí)；是否遵守

紀(jì)律。

3）設(shè)計(jì)答辯

設(shè)計(jì)答辯包括：自述表達(dá)是否清楚；自述內(nèi)容是否完整；回答問(wèn)題是否完整、準(zhǔn)確；分

析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力如何；是否具有一定的應(yīng)變能力。

（2）課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

課程設(shè)計(jì)成績(jī)分優(yōu)、良、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。

1）優(yōu)：設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，選擇依據(jù)充分，設(shè)計(jì)計(jì)算

內(nèi)容完整，正確無(wú)誤。設(shè)計(jì)圖紙滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)容滿足課程設(shè)計(jì)要求，正確無(wú)誤。

圖面整潔，布局合理。設(shè)計(jì)計(jì)算書規(guī)范、完整，語(yǔ)言表達(dá)邏輯性強(qiáng)，書寫清晰，有條理。設(shè)

計(jì)態(tài)度端正。

2）良：設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案合理。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，選擇依據(jù)較充分，設(shè)計(jì)計(jì)

算內(nèi)容完整、正確。設(shè)計(jì)圖紙能滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)容能滿足課程設(shè)計(jì)要求。圖面較

整潔，布局較好。設(shè)計(jì)計(jì)算書規(guī)范、完整。語(yǔ)言表達(dá)邏輯性較強(qiáng)，書寫清晰，有條理。設(shè)計(jì)

態(tài)度端正。

3）中：設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，主要參數(shù)的選

擇有依據(jù)。設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容完整，有少量錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙主要內(nèi)容滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)

容滿足課程設(shè)計(jì)要求。圖面基本整潔。設(shè)計(jì)計(jì)算書較規(guī)范，內(nèi)容完整。語(yǔ)言表達(dá)有一定的邏

輯性，書寫整齊。設(shè)計(jì)態(tài)度基本端正。

4）及格：設(shè)計(jì)思路基本清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理。主要設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確。設(shè)計(jì)計(jì)算

內(nèi)容基本完整，有一些錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙基本滿足工程制圖要求，表達(dá)內(nèi)容基本滿足課程設(shè)計(jì)

要求。圖畫基本整潔。設(shè)計(jì)計(jì)算書基本規(guī)范，內(nèi)容基本完整，語(yǔ)言表達(dá)有一定的邏輯性，書

寫整齊。設(shè)計(jì)態(tài)度基本端正。

5）不及格：設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理。關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)計(jì)算

內(nèi)容不完整，計(jì)算有明顯錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)圖紙基本滿足工程制圖要求，設(shè)計(jì)圖紙表達(dá)內(nèi)容不滿足

課程設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)計(jì)算書不規(guī)范，內(nèi)容不完整。設(shè)計(jì)態(tài)度不端正。

2.計(jì)算書

某大學(xué)7層學(xué)生宿舍樓，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，沒有抗震設(shè)防要求，設(shè)計(jì)年限為50

年，試設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)(限于篇幅，本例僅介紹③軸框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì))。

2.1設(shè)計(jì)資料

7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)學(xué)生宿舍，設(shè)計(jì)使用年限為50年，其建筑平面圖和剖面圖分

別如圖1-1、圖1-2所示,Li=6m,Hi=4.5m.

(1)設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高土0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高4.400m,室內(nèi)外高差600mm。

(2)墻身做法：墻體采用灰砂磚，重度=18kN/m,外墻貼瓷磚，墻面重0.5kN/m、內(nèi)墻面

采用水泥粉刷，墻面重0.36kN/m1

(3)樓面做法：樓面構(gòu)造層的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為L(zhǎng)56kN/m'；樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m\

(4)屋面做法：屋面采用柔性防水，屋面構(gòu)造層的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為3.24kN/m?；屋面為上人

屋面，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m，

(5)門窗做法：木框玻璃窗重0.3kN/nf,木門重0.2kN/m!?

(6)地質(zhì)資料：位于某城市的郊區(qū)，底層為食堂，層高4.5m,2~7層位學(xué)生宿舍。

(7)基本風(fēng)壓：g=().4kN/m2?

(8)材料選擇：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35,鋼筋級(jí)別HRB400和HPB300。

圖1-1建筑平面圖

32.000

31.880

o?

27.500

27.380

23.000

22.880

18500

18.380

14.000

57r

13.880g

9.500

9.380.o

5.000

''^7

4.880g

s■

0.000

-0.600

-0.120

1400…0

80001400j6600

16000

圖1-2建筑剖面圖

2.2結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定

結(jié)構(gòu)平面布置如圖2-1所示。各梁柱截面尺寸確定如下:

48000

?l\450X500

I\?II§

III'------------II250X5001

500X600250X500500X600

s

￡=青干選

§

II窗

II

400X1000o

450X500§

600060006000600060006(X)060006000

48000__________

?""0oio~~@__o0o

圖2-1結(jié)構(gòu)平面布置圖

邊跨(AB、CD跨)梁：/?=(-/--/)=—x8000=(666.7~1()00)^,

81212

―?L

取力=100()mm；b=取8.33

8.331.04§

1.042.00

h=400mm。8.338.33

I

0

1.04X0

2.00-b45

4

8.338.33.

JI—

邊柱和中柱（A軸、B軸、C軸）連系0

、0

梁：取bxh=250mmx500mm；中1.042.00-b45

8.338.334

柱截面均為L(zhǎng)L

>x〃=500mmx600mm,邊柱截面

1.042.001.04§

均為bxh=450mmx500/7^71現(xiàn)澆

8.338.33

樓板厚120〃〃%。L

o

1.042.001.04g

8.338.33

\

1.042.001.04§

結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-59所示根

8.338.33

據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面標(biāo)高I

o

為一1500mm,由此求得底層層高為

0.721.380.729

6.5/次〃。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計(jì)算9

后列于圖2-2。其中在求梁截面慣性矩力7萬(wàn)WTL

時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取/=2/。80008000L

4r1r

（為考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性

矩）。圖2-2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖：?jiǎn)挝?；X10-3E(m3)

AB、BC跨梁：

2Ex—x0.4xl3

i=----2--------=8.33x10-3EQ/)

8.0

中柱：

1a

Exx0.5x0.63

上部各層柱i=——?dú)夤?------=2.00x10-3E(/〃3)

Ex—x0.5x0.63

底層柱i=一運(yùn)-----------=1.38x10-3￡(疝)

邊柱:

Ex—x0.45x0.53

上部各層柱i=—運(yùn)飛-------=1.04x10-3七(加3)

1,

Exx0.45X0S

底層柱，=一品------------=0.72x10-3￡(加3)

6.5

各節(jié)點(diǎn)梁的線剛度與柱的線剛度比均大于3

2.3荷載計(jì)算

1.恒荷載計(jì)算

(1)屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

屋面構(gòu)造層的恒載標(biāo)準(zhǔn)值3.24kN/m2

120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.12x25=3.0/^，/

6.24kN/m2

屋面恒荷載

邊跨(AB、BC跨)框架梁自重0.4x1.00x25=10.0內(nèi)界相

梁側(cè)粉刷2x(1.0—0.12)x0.02x17=0.6kN/m

[0.6kN/m

因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：

g7ABi=g7BCl=l°6kN/m

g7AB2=81BC2=6.24x6=37.44kN/m

(2)樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值

樓面構(gòu)造層的恒載標(biāo)準(zhǔn)值1.56kN/m2

120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.12x25=3.(UN/m2

4.56kN/m2

邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷W.6kN/m

邊跨填充墻自重灰砂嵇024x(4.5-10)x18=15.12人9相、

墻粉刷2x(4.5—10)x0.36=2.52ZN/加上17.64kN/m

作用在中間層框架梁上的線荷載為：

SABI=8BCI=2S.24kN/m

gAB2=gBC2=4.56x6=27.36kN/m

(3)屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值

邊柱連續(xù)梁自重0.25x0.50x6x25=18.754N

粉刷0.02x(0.50-0.12)x2x6x17=1.56Z:N

0.9加高女兒墻自重0.9x0.20x6x18=19.44^

粉刷0.9x0.02x2x6x17=3.67左N

連續(xù)梁傳來(lái)屋面自重-x6xlx6x6.24=56.16^

22

頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載

G1A=Glc=99.5SkN

D、E連續(xù)梁自重0.25x0.50x6x25=18.75ZN

粉刷0.02x(0.50—0.12)x2x6x17=1.56左N

連續(xù)梁傳來(lái)屋面自重1X6X,X6X6.24+L1.4x6x6.24=82.37ZN

222

頂層、節(jié)點(diǎn)的集中荷載

DEG7?=G7￡=102.68^

中柱連續(xù)梁自重0.25x0.50x6x25=18.75^

粉刷0.02x(0.50—0.12)x2x6x17=L56ZN

連系梁傳來(lái)屋面自重L4x6x6.24=52.42攵N

頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載

G1B=72.73kN

(4)樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值

邊柱連系梁自重18.750V

粉刷156kN

木窗自重3.6x24x0.3=2.59攵N

墻體面積[(6-0.45)x(4.5-1.0)-(3.6x24)]=10.79川一

墻體自重0.24x10.79x18=46.61^

外墻貼瓷磚10.79x0.5=5.4^

內(nèi)墻粉刷10.79x0.36=3.88^

框架柱自重0.45x0.5x4.5x25=25.3IkN

粉刷0.95x0.02x4.5x17=1.38^

連系梁傳來(lái)樓面自重—x6x—x6x4.56=41.04kN

22

中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載=4=146.36ZN

D、E柱連系梁自重18.75攵N

粉刷\.56kN

內(nèi)縱墻自重(6—0.5—1.2)x(4.5-0.5)x0.20x18=61.924N

粉刷(6-0.5-1.2)x(4.5-0.5)x0.02x17x2=11.7AN

門重L2x2.4x0.2=0.58ZN

連系梁傳來(lái)樓面自重-x6x-x6x4.56+-x1.4x6x4.56=60.19^

222

中間層D、E節(jié)點(diǎn)集中荷載GD=154.54ZN

GE=80.34ZN

邊柱連系梁自重18.75ZN

粉刷1.56氏N

墻體、粉刷、門自重74.2攵N

框架柱自重0.5x0.6x4.5x25=33.754N

粉刷1.1x0.02x4.5x17=1.68^

連系梁傳來(lái)樓面自重1.4x6x4.56=38.3攵N

中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載GB=168.08ZN

(5)恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-1所示。

2.樓(屋)面活荷載計(jì)算

樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-61所示。圖中各計(jì)算荷載值如下：

頂層

均布p7AD=PICE=2.0x6=12kN/m

集中載p1A=p7c=gx6x；x6x2.0=18kN

p1D=PIE=—X6X—X6X2.0+—X1.4X6X2.0=26.4ZN

PIB=1.4x6x2.0=16.8kN

中間層

均布PAD-PCE—2.5x6=15kN/m

集中載PA=Pc=gx6xgx6x2.5=22.5ZN

PD=PE=-x6x-x6x2.5+-xl.4x6x2.5=33Z:N

222

外=14x6x2.5=2次N

G7D=G7E=102.68KN

G7A=99,58KNG7C=99.58KN

—g7AB2=37.44KN/m

Hg7ABl=10,6KN/m

G7B：72.73KN

GD=154.54KNGE=80,43KN

GA=146.36kNOC=14iS.36KN

gAB2=27.36KN/m

4nhw捅珞?gABl=28.24KN/m

GB=L48.08KN

圖3-1恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

P7A=18KNP7D=P7E=26.4KN

pjtiiniihbi__id

P7I=16.8KN

PA=22,5K7PD=PE=33KNP2=22.5KN

岫WfcZIPAD=PCE=18KN/m

PB=21KN

777777777777

圖3-2樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

3.風(fēng)荷載計(jì)算

風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式為

3=伉?m?m?3。

因結(jié)構(gòu)高度H=32m〉30m,故按荷載規(guī)范求；對(duì)于矩形平面4=1.3；可查

荷載規(guī)范。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如表3-

3所示。表中為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度,A為一根框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，

計(jì)算結(jié)果如圖3-4所示。

表3-3風(fēng)荷載計(jì)算

風(fēng)振系體型系變化系基本風(fēng)受風(fēng)面

層高度z風(fēng)荷載作用

積

次數(shù)瓦數(shù)策(m)數(shù)也壓3。3(kN)

A(m2)

71.3981.332.61.4480.417.961.05318.91

61.3471.328.11.3780.425.650.96524.76

51.2831.323.61.3010.425.650.86822.26

41.2081.319.11.2170.425.650.76419.61

31.1451.314.61.1120.425.650.66216.98

21.0861.310.110.425.650.56514.49

11.0291.35.610.427.080.53514.49

寸

―

L8T

寸

―1r

u8n

§

圖3-4風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

2.4內(nèi)力計(jì)算

1.恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算

恒載和樓面活載（豎向荷載）作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法。這里以框架

恒載中間層為例說(shuō)明分層法的計(jì)算過(guò)程，其他層（頂層、底層）僅給出計(jì)算結(jié)

果°

由圖3-1取出任一層進(jìn)行分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-1所示。圖4-1柱的線

剛度取框架柱實(shí)際線剛度的0.9倍。

圖中梁上分布荷載由梯形（及矩形和三角形）兩部分組成，在求固端彎矩

時(shí)可直接根據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，

先將梯形分布荷載和三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算

公式如圖4-2所示。

,（三角形）

圖4-2荷載的等效圖

因此圖不太規(guī)則，不能完全等效，故采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，求得桿端的彎矩為

M⑦=—276.86左N?機(jī)

MBA=371.29kN?m

=_300.59^N?加

M=261.87kN

彎矩分配法計(jì)算過(guò)程如圖4-3所示，計(jì)算所得結(jié)構(gòu)彎矩圖見圖4-4。同樣可用分

層法求得頂層及底層的彎矩圖。

1A-4.923C

12.4537.36---------2B

------------016-164-3032-10.17

i0.485-0.9410.49f

36.875-3.82-31.01

ABAlA4B2BABCC3CB

0.750.1250.125|[0.05|0.450.45|0.05|0.1250125|075

-276.86371.29-300.59261.87

-15.77--31.53”?/7

91QaA-—inoAAQ904■.124n9

9QQ--________7_77fi__________QQ

2an―1AR1AC一2.90

1r------------nAC

-75.37A4441.60-431.7760.39

B5C6

36.875382-31.01

0.491

|沙-0.94

37.36①?-30.52

4A-4.925B-10.17

12.45-1.646C

圖4-3彎矩分配法計(jì)算過(guò)程

將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下

的彎矩圖。很顯然，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡,

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，修正后豎向荷載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)彎矩圖如

圖4-5所示。并進(jìn)而可求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖4-6和圖4-

7o

必須注意，在求得圖4-5所示結(jié)構(gòu)的梁端支座彎矩后，如欲求梁

跨中彎矩，則需根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實(shí)際荷載分布按平衡條

件計(jì)算，而不能按等效分布荷載計(jì)算。

考慮梁端彎矩調(diào)幅，并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩值，

以備內(nèi)力組合時(shí)用，可適當(dāng)求出。

-342.61A-340.46

-35.51K-32.34

SI

153-45-442.65-426.3315611

79.90-64.53

W1nx

-424.7517253

208.61-443.08'\

-64.25

82.56

207.08-443.00,-424.88173.46

82.41-64.29

“I173.38

82.36

-64.25

-424.32173.33'

207.21-MZ75

?83.3八-64.96

4496243461

206.84----173.32

64.15

x<LLJ>r-49.85

213.02175.73

圖4-5恒載彎矩計(jì)算結(jié)果（單位：kN-m）

-16.40-14.41

-200.75-515.05-200.62

一

-2.050.17

-486.64

?499.63-1274.66

0.14—-0.04二

二-798.79-2033.82-772.82

-0.01—0.00

二

-1097.95-2793.01-1059.00

_0.050.02：

一

二-1397.10-3552.21：-1345.16

--0.82—-0.54：

=-1631.49

二-1696.41-4311.08

14.3111.12

—

_-1992.46-5076.80._-1914.64

圖4-6恒載軸力計(jì)算結(jié)果（單位：kN）

101.17221.22

-101.04

265.09

152.52-221.10

■^<1-139.66

264.93

152.81-326.43

-139.82

△"4

152.80-326宕

Tn、一....

“7」-139.81

264.95

耙9一326%Thn^

ITT^,

7」，

-139.80

264.79

15295r

1T-r-....-3.26.17Tbrr^

-139.97

267.97

4^9.69-326.百

“山」?

-136.79

-329.27'

圖4-7恒載剪力計(jì)算結(jié)果（單位：kN）

2.樓面活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算

活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算也采用分層法，考慮到活荷載分布的最不利

組合，各層樓面活荷載布置可能有幾種組合形式。同樣采用結(jié)構(gòu)力學(xué)

求解器計(jì)算，考慮彎矩調(diào)幅，并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩?fù)Q算成梁端柱邊彎矩

值。其最后彎矩圖（標(biāo)準(zhǔn)層）如圖4-8所示。并進(jìn)而可求得框架各梁柱

的剪力和軸力如圖4-9和圖4-10o

出.-"77.06

35.71-93.1635.71

-7.81

-15.83?????「-15.83

)8.02

43.06-93.0743.06

-16.01I-8.01)-16.01

-&008.00

-93.08

43.0143.01

-1*600187.01WJX?8.00,-1600

-93.08

43.0243.02

-15.998.00-8.00-15.99

-7.997.99

-92.99

43.0243.02

-16.18I7.98-7.9%-16.18

-820

&20

-94.86

42.9742.97

-12.43

!8.43-8.43-12.43

-4.004.0

43.9143.91

2.00-2.00

圖4-8