框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）題目：河源市第一中學(xué)教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （title）：frame struction of teaching building design for the heyuan no.1 middle school系 別： 建筑工程系 專 業(yè)： 土木082 姓 名： 楊湛斌 學(xué) 號： 2008622543225 指導(dǎo)教師： 徐朝陽 日 期： 2012年4月 河源市第一中學(xué)教學(xué)樓摘要本工程為中學(xué)教學(xué)樓工程，采用框架結(jié)構(gòu)，主體為四層，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，近震，場地類別為ii類場地。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂希撅L(fēng)壓。樓屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)貫徹“實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀

2、”的設(shè)計(jì)原則。按照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，認(rèn)真考慮影響設(shè)計(jì)的各項(xiàng)因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)與建筑的總體與細(xì)部的關(guān)系。本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架第3軸抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用d值法求出風(fēng)荷載值，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）并進(jìn)行組合。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。對樓板進(jìn)行了配筋計(jì)算，本設(shè)計(jì)采用樁基礎(chǔ)，對基礎(chǔ)承臺

3、和樁進(jìn)行了受力和配筋計(jì)算。整個(gè)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮?？傊?，適用、安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計(jì)的原則。設(shè)計(jì)合理可行的建筑結(jié)構(gòu)方案是現(xiàn)場施工的重要依據(jù)。 關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；荷載計(jì)算；風(fēng)荷載計(jì)算；內(nèi)力計(jì)算；計(jì)算配筋 frame struction of teaching building for heyuan no.1 middle school abstractthis works for the city of school teaching building, a framework st

4、ructure for a four-storey main, in the region earthquake intensity of 7 degrees near lan site classification as class ii venues. led to the southwest direction, the basic pressure . floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.the design and implement practical, security, econom

5、ic, aesthetic, the design principles. with the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. according to the structural and architectural detail and the overall relationship.the design of the main structure of the program horizontal framework 13-axis seismic

6、design. in determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the inter

7、nal forces (bending moment, shear and axial force). then calculate vertical load (constant load and live load) under the internal forces. identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. select the best safety results of the reinforcement and mapping. in addition, the

8、 structure of the program indoor staircase design. completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces calculation and construction mapping. on the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and

9、 pile caps for the force and reinforcement calculation. the whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehen

10、sive scientific considerations. in short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. design reasonable and workable structure of the program is the construction site of the important basis for the construction. key words：frame；structure；seismic；design；load calculation

11、；internal force calculation；calculation reinforcement 目錄前 言11 建筑設(shè)計(jì)方案論述21.1建筑概況21.2設(shè)計(jì)條件21.2.1地質(zhì)條件21.2.2抗震設(shè)防烈度21.2.3方案構(gòu)思21.2.4設(shè)計(jì)過程簡介31.3建筑做法31.3.1墻身材料31.3.2屋面做法31.3.3樓地面做法31.3.4其他做法，詳見施工圖紙施工總說明部分。32 結(jié)構(gòu)布置及選型42.1 荷載情況42.2 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖42.2.1梁柱板的截面尺寸確定42.2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖63 菏載計(jì)算83.1恒荷載計(jì)算83.1.1屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值83.2活荷載計(jì)算83

12、.2.1屋面活荷載計(jì)算83.3樓面均布活載（標(biāo)準(zhǔn)值）：103.4運(yùn)用pkpm制圖所需線荷載計(jì)算103.4.1作用在頂層框架梁上的線荷載為:103.4.2標(biāo)準(zhǔn)層樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值:103.5 pkpm繪圖所需集中荷載計(jì)算113.5.1屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值113.5.2樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值:124 荷載內(nèi)力分析144.1 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算144.1.1頂層內(nèi)力計(jì)算154.1.2標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)力計(jì)算164.1.3剪力計(jì)算：214.1.4 活載作用下的內(nèi)力計(jì)算234.2 橫向荷載（風(fēng)荷載）內(nèi)力分析324.2.1風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用d值法325 內(nèi)力組合365.1控制截面的選擇圖365

13、.2框架結(jié)構(gòu)梁的內(nèi)力組合（抗震）375.2.1梁端彎矩控制值405.2.2梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整445.2.3柱端彎矩設(shè)計(jì)值調(diào)整505.2.4柱端剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整515.3內(nèi)力組合表（風(fēng)荷載）536 梁柱配筋計(jì)算616.1框架梁配筋計(jì)算616.1.1梁的正截面受彎承載力計(jì)算616.1.2框架梁斜截面受剪承載力計(jì)算636.1.3梁裂縫寬度驗(yàn)算646.2框架柱配筋計(jì)算656.2.1 軸壓比驗(yàn)算：656.2.2 截面尺寸復(fù)核：666.2.3 正截面受彎承載力計(jì)算666.2.4 斜截面受剪承載力計(jì)算696.3縱向聯(lián)系梁設(shè)計(jì)696.3.1荷載計(jì)算及計(jì)算簡圖707 板的配筋計(jì)算737.1樓板配筋計(jì)算7

14、37.1.1 標(biāo)準(zhǔn)層樓板設(shè)計(jì)計(jì)算737.1.2 截面設(shè)計(jì)計(jì)算758 樓梯設(shè)計(jì)798.1樓梯設(shè)計(jì)資料798.2樓梯板設(shè)計(jì)798.2.1 荷載計(jì)算798.2.2 截面設(shè)計(jì)808.3平臺板設(shè)計(jì)808.3.1荷載計(jì)算808.3.2截面設(shè)計(jì)808.4平臺梁設(shè)計(jì)818.4.1 荷載計(jì)算818.4.2 截面設(shè)計(jì)818.4.3 斜截面受剪承載力829 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)839.1 設(shè)計(jì)基本資料839.2 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)839.2.1荷載計(jì)算：839.2.2 地基承載力的修正849.2.3 基底尺寸的確定849.2.4 地基承載力驗(yàn)算859.2.5 基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算859.2.6 基礎(chǔ)底板配筋869.3 中柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

15、869.3.1 荷載計(jì)算：879.3.2 地基承載力的修正889.3.3 基底尺寸的確定889.3.4 地基承載力驗(yàn)算889.3.5 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算889.3.6 基礎(chǔ)底板配筋89參考文獻(xiàn)90附錄a91總 結(jié)93致 謝94附錄b95前 言教學(xué)房中的普通教室，是一個(gè)班級進(jìn)行學(xué)習(xí)和各種活動的場所，是學(xué)校建筑中數(shù)量多、功能要求高的主要使用房間。學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)過程中，約有80%的時(shí)間是在各種教室中進(jìn)行的。教室設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，直接影響到教與學(xué)的效果和學(xué)生身心的健康。因此，教室的大小、體型、朝向、室內(nèi)設(shè)施、室內(nèi)環(huán)境以及房間的組合形式等，都需在建筑設(shè)計(jì)過程中綜合地考慮。本計(jì)算書是本著“以人為本，安全第一”的宗旨

16、，為研討中小學(xué)教學(xué)樓如何合理設(shè)計(jì)以及提供設(shè)計(jì)過程參考而編寫的。在編寫過程中，編者結(jié)合四年大學(xué)的學(xué)習(xí)課本理論、規(guī)范以及實(shí)習(xí)工作經(jīng)驗(yàn)，采用國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，編入大量的設(shè)計(jì)計(jì)算過程內(nèi)容，系統(tǒng)闡述了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的手算過程和電算所需內(nèi)容。手算過程可使自己較好地了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過程，較為深入地掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，較為全面地復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用力學(xué)、材料、結(jié)構(gòu)、抗震等方面知識的能力，為今后的工作奠定更扎實(shí)的基礎(chǔ)。而點(diǎn)算過程所需荷載內(nèi)容，雖然只是簡單提及，但電算中，計(jì)算荷載以及輸入荷載為計(jì)算的較為重點(diǎn)的內(nèi)容，可使自己一出校門就能盡快勝任設(shè)計(jì)工作，然后再在實(shí)踐中逐步提高。本計(jì)算書系

17、簡明扼要、重點(diǎn)突出，編寫內(nèi)容豐富翔實(shí)、應(yīng)用性強(qiáng)。本計(jì)算書內(nèi)容大致包括建筑設(shè)計(jì)概要、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概要、框架設(shè)計(jì)所需分部工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、框架結(jié)構(gòu)手算過程解析、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)點(diǎn)算所需荷載輸入內(nèi)容等幾部分內(nèi)容。本計(jì)算書由學(xué)生楊湛斌編寫完成，在編寫過程中，指導(dǎo)老師徐朝陽給予了大量寶貴以及實(shí)在的意見參考。本計(jì)算書可供學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)參考所用，亦可以作為中小學(xué)教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考所用，在編寫本計(jì)算書的過程中，參考了大量的文獻(xiàn)資料。在此，謹(jǐn)向這些文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。由于編者水平有限，疏漏之處在所難免，懇請讀者惠予指正。 楊湛斌 2012年5月9日1 建筑設(shè)計(jì)方案論述1.1建筑概況該教學(xué)樓為四層鋼筋混凝土框架

18、結(jié)構(gòu)，建于河源市，總建筑面積約3000，建筑物平面約為矩形，一樓大門出口處有需要可附加雨篷。標(biāo)準(zhǔn)層高3.3，室內(nèi)外高差0.3，其軸網(wǎng)尺寸等詳見施工圖紙。建筑物安全等級：ii級，設(shè)計(jì)使用年限50年。1.2設(shè)計(jì)條件1.2.1地質(zhì)條件 根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場區(qū)范圍內(nèi)地下水位高程為-12.00，地下水對一般建筑材料無侵蝕作用，不考慮土的液化。土質(zhì)構(gòu)成自地表向下依次為：（1）填土層：厚度約為0.5，承載力特征值,天然重度。（2）粘土：厚度約為25，承載力特征值,天然重度,及均小于0.85。（3）輕亞黏土：厚度約為36，承載力特征值，天然重度。（4）卵石層：厚度約為29，承載力特征值,天然重度。（5）地基承

19、載力的標(biāo)準(zhǔn)值為，不考慮地下水的作用。1.2.2抗震設(shè)防烈度 抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10，建筑場地土類別為二類，場地特征周期為0.35，框架抗震等級為3級，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。1.2.3方案構(gòu)思設(shè)計(jì)采用目前國內(nèi)通用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)為總體規(guī)劃中的單體建筑，設(shè)計(jì)中充分考慮到總體規(guī)劃提出的要求、建筑高度、抗震設(shè)防烈度和周圍環(huán)境的關(guān)系，確定本結(jié)構(gòu)為規(guī)則有序的板式結(jié)構(gòu)，建筑平面布置簡單、規(guī)則、對稱，但長寬比較大，根據(jù)有關(guān)規(guī)范設(shè)置伸縮縫。對抗震有利，結(jié)構(gòu)具有較好的整體性；同時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)不同使用功能的需求，建筑平面布置較為靈活，可以自由分割空間，選用框架結(jié)構(gòu)；立面注意對比與呼

20、應(yīng)、節(jié)奏與韻律，體現(xiàn)建筑物質(zhì)功能與精神功能的雙重特性。1.2.4設(shè)計(jì)過程簡介建筑設(shè)計(jì)根據(jù)建筑用地條件和建筑使用功能、周邊城市環(huán)境特點(diǎn)，首先設(shè)計(jì)建筑平面，包括建筑平面選擇、平面柱網(wǎng)布置、平面交通組織及平面功能設(shè)計(jì)；其次進(jìn)行立面造型、剖面設(shè)計(jì)；最后設(shè)計(jì)樓梯和衛(wèi)生間。本設(shè)計(jì)滿足建筑單位的使用要求，技術(shù)措施合理。同時(shí)，通風(fēng)、采光、消防等技術(shù)指標(biāo)均滿足相應(yīng)的規(guī)范和規(guī)定。1.3建筑做法1.3.1墻身材料 外內(nèi)均墻采用灰砂磚，尺寸，以下采用水泥砂漿，以上采用混合砂漿砌筑。1.3.2屋面做法防水層：合成高分子防水卷材找平層：厚1:3水泥砂漿找平保溫層：膨脹珍珠巖保溫層（厚）找坡層：水泥爐渣找坡，最薄處厚結(jié)構(gòu)層

21、：厚現(xiàn)澆鋼筋砼屋面板1.3.3樓地面做法地面：陶瓷防滑地板 結(jié)構(gòu)層：現(xiàn)澆鋼筋砼樓面板1.3.4其他做法，詳見施工圖紙施工總說明部分。2 結(jié)構(gòu)布置及選型2.1 荷載情況不上人屋面活荷載為，樓面活荷載為,走廊、樓梯活荷載為。2.2 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖2.2.1梁柱板的截面尺寸確定1、梁框架梁：邊跨（.跨）跨度 梁高 ，取梁寬,取中跨梁(跨): 取, 邊柱連系梁:，即下圖中的截面尺寸中柱連系梁:，即下圖中的截面尺寸井字梁：圖示區(qū)樓蓋采用網(wǎng)絡(luò)規(guī)格尺寸為。 圖1.1梁定位圖2、柱柱的尺寸由軸壓比確定，該工程抗震設(shè)防烈度為7度（）第二組，框架結(jié)構(gòu)高度，抗震等級為三級，則,梁柱板混凝土均采用，則。取中柱（7

22、軸與軸相交邊柱），假定結(jié)構(gòu)每平方米總荷載設(shè)計(jì)值為，則，初選截面尺寸為,則 ，滿足要求。 故軸、軸柱取截面尺寸為。角柱（1軸與軸相交邊柱），假定結(jié)構(gòu)每平方米總荷載設(shè)計(jì)值為，角柱雖然承受面荷載較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載作用，受力復(fù)雜，故截面尺寸取與軸邊柱相同，即取截面尺寸為。而邊柱承受偏心荷載且跨度較大，故取軸、軸邊柱截面尺寸為 。校核框架柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求：1）按構(gòu)造要求框架柱截面高度不宜小于，寬度不宜小于。2）為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4。校核得知，所選框架柱截面尺寸均滿足構(gòu)造要求。3、板由于樓板大部分按雙向板計(jì)算，板厚，故取板厚。2.2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖1、

23、選擇橫向的一榀框架（3軸）按平面框架計(jì)算。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖3.1所示，根據(jù)地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為，室內(nèi)外高差為，因此求得底層計(jì)算高度為。各梁柱構(gòu)件的線剛度比經(jīng)過計(jì)算后列于圖中，其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取，為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩。梁柱均采用混凝土=3.02、梁、柱慣性矩、線剛度、相對線剛度計(jì)算跨梁跨梁由于各柱底層柱二、三、四層柱令二、三、四層中柱,計(jì)算其余桿件的相對線剛度： 圖1.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖（單位：）3 菏載計(jì)算3.1恒荷載計(jì)算3.1.1屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值合成高分子防水卷材 厚1:3水泥砂漿找平 厚膨脹珍珠巖保溫層 厚1:3水泥砂漿找平 水泥爐

24、渣找坡，平均厚度 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 厚混合砂漿找平 厚紙筋灰抹底 屋面恒荷載 邊跨()框架梁自重 梁側(cè)粉刷 _ 中跨(bc)框架梁自重 梁側(cè)粉刷 _ 3.2活荷載計(jì)算3.2.1屋面活荷載計(jì)算1、頂層屋面ab、cd邊跨屋面：bc中跨屋面：集中荷載產(chǎn)生的彎矩：2、標(biāo)準(zhǔn)層樓面活荷載計(jì)算集中荷載產(chǎn)生的彎矩3、 樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如下：圖1.3活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖3.3樓面均布活載（標(biāo)準(zhǔn)值）：根據(jù)荷載規(guī)范查得 ：樓面均布活載對于教室、閱覽室、圖書館、廁所等為；走廊、樓梯、門廳等為；大媒體教室為。荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)為了方便對以上露面各均布活載不進(jìn)行折減，這樣計(jì)算偏于安全。3.4運(yùn)用pkpm制

25、圖所需線荷載計(jì)算3.4.1作用在頂層框架梁上的線荷載為:屋面板和走道板傳遞給橫梁的梯形荷載和三角形荷載:3.4.2標(biāo)準(zhǔn)層樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值:厚大理石板面層 厚1:3干硬性水泥砂漿 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 厚混合砂漿找平 厚紙筋灰抹面 樓面恒荷載 中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 邊框架梁及梁側(cè)粉刷 邊跨填充墻自重 墻面粉刷 因此,作用在中間層框架梁上的線荷載為: 圖1.4梁定位圖 3.5 pkpm繪圖所需集中荷載計(jì)算3.5.1屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1、框架梁上集中荷載邊柱連系梁自重 粉刷 粉刷 連系梁傳來的屋面自重 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱連系梁自重 粉刷 連系梁傳來屋面自重 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載

26、2、集中荷載偏心產(chǎn)生的彎矩由圖形知，偏心距=43.920.075=3.29=32.1020.075=2.41=32.1020.075=2.41=43.920.075=3.293.5.2樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1、標(biāo)準(zhǔn)層中間以及邊節(jié)點(diǎn)： 邊柱連系梁自重 0.30.34.225=9.45粉刷 0.61鋁合金窗自重 1.82.10.45=1.70墻體自重 （4.2-0.4）（3.3-0.3）-1.8 2.10.2419=34.75外貼面+內(nèi)粉刷 0.02（4.2-0.4）（3.3-0.3）-1.82.117+0.023（4.2-0.4）（3.3-0.3）-1.82.120+0.01（4.2-0.

27、4）（3.3-0.3）-1.82.119.8=7.61框架梁自重 0.250.64.225=15.75外貼面+內(nèi)粉刷 0.024.20.4(0.6-0.24)220=1.88連系梁傳來樓面自重 4.24.24.2=18.52中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 中間柱連系梁自重 8.44粉刷 0.61內(nèi)縱墻自重 (4.2-0.4)(3.3-0.3)0.2419=51.98粉刷 2(4.2-0.4)(3.3-0.3)0.0217=7.75扣除門洞加上門重 -1.22.10.299.8+1.22.10.2=-7.67扣除高窗加上窗重 -1.82.10.299.8+1.82.10.45=-9.04框架梁自重 14.

28、4粉刷 1.04連系梁傳來樓面自重 (4.2+4.2-2.4) 2.44.2=15.12 4.24.23.60=15.88中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 2、集中荷載偏心產(chǎn)生的彎矩由圖形知，偏心距=90.270.075=6.77=100.630.075=7.55=100.630.075=7.55=90.270.075=6.77 3、恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖:圖1.5恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖4 荷載內(nèi)力分析4.1 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 恒載(豎向荷載)作用下的 內(nèi)力計(jì)算采用分層法, 同時(shí)做以下修正：除底層以外其余各層柱的線剛度應(yīng)乘以0.9的折減系數(shù)，除底層以外其余各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取。 由于梁上的分

29、布荷載由矩形和梯形兩部分組成,根據(jù)固端彎距相等原則，先將梯形及三角形分布荷載,代為等效均布荷載的計(jì)算公式如下：圖1.6 分層法計(jì)算簡圖圖1.7梯形荷載代為等效均布荷載圖因?yàn)樵诖_定框架計(jì)算簡圖時(shí)需要利用樓板的傳遞荷載，因此，根據(jù)上圖，所選樓板為6軸到8軸之間的，荷載作用范圍如圖所示。圖1.8荷載作用范圍示意圖4.1.1頂層內(nèi)力計(jì)算把梯形荷載代為等效均布荷載:（） =如圖3.5構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法,計(jì)算并可利用彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算,各桿的固端彎矩為 說明：計(jì)算結(jié)果如下圖例所示。圖1.9 頂層彎矩分配法計(jì)算圖(單位：)4.1.2標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)力計(jì)算把梯形荷載代為等效均布荷載:

30、（） =如圖3.5構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法,計(jì)算并可利用彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算,各桿的固端彎矩為 根據(jù)內(nèi)力計(jì)算可得：圖2.0 2-3層彎矩分配計(jì)算(單位：) 圖2.1 底層彎矩分配計(jì)算(單位：)圖2.2 頂層彎矩圖(單位：)圖2.3 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖(單位：) 圖2.4 底層彎矩圖(單位：)將求得的各層彎距圖疊加，得整個(gè)框架在恒載作用下的彎距圖，將節(jié)點(diǎn)不平衡彎距再分配一次,如下圖 圖2.5 框架恒載彎矩圖(單位：) 4.1.3剪力計(jì)算： 1、屋面板受恒載剪力計(jì)算邊跨頂層：a端剪力：b端剪力: 軸力：fn =-57.81-54.08=-111.89kn 圖2.6 軸力簡圖如上

31、圖所示中跨頂層：b端剪力： c端剪力: 2、標(biāo)準(zhǔn)層樓面受恒載作用剪力計(jì)算邊跨三層：a端剪力：b端剪力：中跨三層：b端剪力：c端剪力：圖2.7 恒荷載作用下框架梁剪力圖（括號內(nèi)為柱邊截面剪力） (單位：)圖2.8 恒荷載作用下柱軸力圖 (單位：)4.1.4 活載作用下的內(nèi)力計(jì)算 1、把頂層梯形荷載轉(zhuǎn)代成均布荷載:結(jié)構(gòu)內(nèi)力用彎矩分配法，各桿的固端彎矩：頂層彎矩分配圖:圖2.9 頂層彎矩分配計(jì)算(單位：) 2、把標(biāo)準(zhǔn)層梯形荷載轉(zhuǎn)代成均布荷載:各桿的固端彎矩:圖3.0 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配計(jì)算(單位：)圖3.1 底層彎矩分配計(jì)算(單位：) 圖3.2 頂層彎矩圖(單位：)圖3.3 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩(單位：) 圖3.

32、4 底層彎矩圖(單位：)4.1.5框架各層彎矩重分配表1.1框架各層組合彎矩重分配表樓層左邊柱左跨左邊梁左跨右邊梁中跨連梁右跨左邊梁右跨右邊梁右邊柱頂3.232.88-1.11-3.60-1.775.231.17-2.60-2.260.73-1.970.365.00-5.376.40-4.13-1.6138.631.08-1.108.632.88-1.10-18.73-1.7523.361.22-6.78-0.870.77-6.78-2.260.77-6.820.378.61 10.41-20.4824.58-6.88-8.27-6.4528.632.88-1.668.633.10-1.66-

33、18.73-2.6523.361.84-6.78-2.261.15-6.78-2.441.15-6.820.569.8510.07-21.3825.20-7.89-8.07-6.2619.292.88-0.857.29-0.67-18.03-1.3623.060.93-7.31-2.260.59-5.690.46-7.080.2811.326.62-19.3923.99-8.98-5.23-6.801、計(jì)算活荷載跨中最大彎矩(乘1.2放大系數(shù)):邊跨： 中跨 活荷載作用下的跨中最大彎矩計(jì)算方法同恒荷載，因采用滿跨布置，跨中彎矩乘以1.2倍放大系數(shù)。圖3.5 活荷載作用下框架彎矩圖(單位：) 圖

34、3.6 活何載作用下框架梁彎矩調(diào)幅并算至柱邊（括號內(nèi)為柱邊截面彎矩）(單位：)圖3.7 活荷載作用下梁的剪力圖(單位：)圖3.8 活荷載作用下框架軸力圖(單位：)4.2 橫向荷載（風(fēng)荷載）內(nèi)力分析4.2.1風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用d值法， 公式： 表1.2 修正后的反彎點(diǎn)高度表求層間剪力公式： 計(jì)算要點(diǎn)說明：1) 計(jì)算框架結(jié)構(gòu)各層層間剪力按公式：。2) 計(jì)算各柱的側(cè)向剛度按公式：。3) 按上式求出剪力。4) 確定反彎點(diǎn)高度比：5) 計(jì)算第層第柱的下端彎矩6) 將節(jié)點(diǎn)上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度分配給梁端，即 ，注：、分別表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的線剛度。7) 根據(jù)梁端彎矩計(jì)算梁端剪力，由梁端剪

35、力計(jì)算柱軸力，這些均可由靜力平衡條件計(jì)算。 圖3.9 風(fēng)載作用計(jì)算簡圖 圖4.0 剪力在各柱間分配圖查表得各層，計(jì)算柱端彎矩，風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)彎矩圖: 圖4.1 柱端彎矩計(jì)算圖(單位：) 圖4.2 風(fēng)載作用下的框架彎矩圖(單位：) 圖4.3 風(fēng)載作用下的框架剪力圖(單位：) 圖4.4 風(fēng)載作用下的框架軸力圖(單位：)5 內(nèi)力組合5.1控制截面的選擇圖圖4.5控制截面的選擇圖說明：構(gòu)件內(nèi)力一般沿其長度變化。為了便于施工，構(gòu)件配筋通常不完全與內(nèi)力一樣變化，而是分段配筋。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)內(nèi)力圖的變化特點(diǎn)，選取內(nèi)力較大或截面尺寸改變處的截面作為控制截面，并按控制截面內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算?？蚣芰旱目刂平孛?/p>

36、通常是梁兩端支座處和跨中這三個(gè)截面，另外，框架柱控制截面最不利內(nèi)力組合一般有以下幾種：1） 及相應(yīng)的和。2） 及相應(yīng)的和。3） 及相應(yīng)地和。4） 及相應(yīng)的。這四組內(nèi)力組合的前三組用來計(jì)算柱正截面受壓承載力，以確定縱向受力鋼筋數(shù)量；第四組用以計(jì)算斜截面受剪承載力，以確定箍筋數(shù)量。5.2框架結(jié)構(gòu)梁的內(nèi)力組合（抗震）在豎向荷載作用下，可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布而對梁端負(fù)彎距進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)為現(xiàn)澆框架：0.8-0.9，本設(shè)計(jì)取0.85。計(jì)算結(jié)果見表1.2 橫梁彎矩調(diào)幅。由于風(fēng)荷載作用下的組合與考慮地震組合相比，一般較小，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不考慮。只考慮以下三種組合形式：1、由可變荷載效

37、應(yīng)控制的組合： 2、由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 3、豎向荷載與水平地震作用下的組合： 具體組合過程見表1.3，其中彎矩，剪力kn，彎矩的上部受拉為負(fù)，剪力的產(chǎn)生順時(shí)針為正。表1.2 橫梁彎矩調(diào)幅計(jì)算橫梁彎距調(diào)幅(單位:)荷載類型恒荷載層號左梁右梁跨度荷載跨中彎距左調(diào)幅右調(diào)幅跨中調(diào)幅4-48.44-53.02621.10344.234-41.174-45.06751.843-9.79-9.79311.484-1.522-8.3215-8.3215-0.053-53.02-48.44621.10344.234-45.067-41.17451.8433-43.79-44.22614.74722.35

38、7-37.2215-37.58728.957-4.16-4.1638.091.665-3.536-3.5362.289-44.22-43.79614.74722.357-37.587-37.221528.9572-41.18-42.35614.74724.597-35.003-35.997530.861-4.8-4.838.091.025-4.08-4.081.745-42.35-41.18614.74724.597-35.9975-35.00330.8611-41.18-42.35614.74724.597-35.003-35.997530.861-4.8-4.838.091.025-4.0

39、8-4.081.745-42.35-41.18614.74724.597-35.9975-35.00330.861續(xù)前頁表格：荷載類型活載層號左梁右梁跨度荷載跨中彎距左調(diào)幅右調(diào)幅跨中調(diào)幅4-13.328-15.02565.62511.136-11.3288-12.771313.26248-0.5-0.5331.66-0.425-0.4251.735-15.025-13.32865.62511.136-12.7713-11.328813.262483-16.154-16.54465.6258.9635-13.7309-14.062411.41585-2.308-2.30833.750.392-1

40、.9618-1.96180.7382-16.544-16.15465.6258.9635-14.0624-13.730911.415852-15.684-16.20465.6259.3685-13.3314-13.773411.7601-0.938-0.93833.751.762-0.7973-0.79731.9027-16.204-15.68465.6259.3685-13.7734-13.331411.76011-15.684-16.20465.6259.3685-13.3314-13.773411.7601-0.938-0.93833.751.762-0.7973-0.79731.902

41、7-16.204-15.68465.6259.3685-13.7734-13.331411.7601表1.3 框架梁內(nèi)力組合層號桿件號截面內(nèi)力荷載類別內(nèi)力組合恒活地震左地震右1.2+1.41.35+0.981.2(+0.5)+1.31.31層ab軸a右m-35.00 -13.33 193.30 -193.30 -60.67 -60.32 201.29 -301.30 v44.05 16.79 -62.09 62.09 76.36 75.92 26.88 152.75 跨中m30.86 11.76 7.04-7.04 53.50 53.19 53.24 34.94 b左m-36.00 -13.7

42、7 -179.2 179.23 -62.48 -62.09 -284.46 181.54 v-44.44 -16.94 -62.09 62.09 -77.04 -76.60 -144.21 17.23 bc軸b右m-4.08 -0.80 62.00 -62.00 -6.01 -6.29 75.23 -85.97 v9.71 4.50 -51.67 51.67 17.95 17.52 -52.82 81.52 跨中m1.74 1.90 0.00 0.00 4.75 4.21 3.23 3.23 c左m-4.08 -0.80 -62.00 62.00 -6.02 -6.29 -85.98 75.22 v-9.71 -4.50 -51.67 51.67 -17.95 -17.52 -81.52 52.82 cd軸c右m-