某招待所大樓設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、某招待所大樓畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)摘要 本工程建筑地點(diǎn)在環(huán)城南二路附近。為多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。共六層底層層高4.8米，其他層層高均為3.6米。建筑物總高度為22.8米。本設(shè)計(jì)書(shū)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，其中結(jié)構(gòu)部分為主體部分。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)算按橫向框架承重分析。內(nèi)力計(jì)算考慮以下四種荷載作用，即豎向恒載作用下的內(nèi)力，活載作用下的內(nèi)力及風(fēng)載、地震作用下的內(nèi)力。結(jié)構(gòu)部分包括：荷載計(jì)算；一塊板的配筋計(jì)算；一榀框架結(jié)構(gòu)的受力分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)；樓板設(shè)計(jì)；連續(xù)梁設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵詞 鋼筋混凝土 框架 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3一 建筑部分.51 建筑體型選擇與平面布置52 立面設(shè)計(jì)53 剖面設(shè)

2、計(jì)54 垂直交通設(shè)計(jì)65 防火設(shè)計(jì)66 建筑做法7二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)101 結(jié)構(gòu)布置及截面尺寸估算.102 屋面樓面荷載計(jì)算.123 框架計(jì)算.134 恒載作用下內(nèi)力計(jì)算.215 活載作用下內(nèi)力計(jì)算.326 水平風(fēng)荷載計(jì)算.397 地震荷載作用計(jì)算.458 內(nèi)力組合.539 截面設(shè)計(jì).5310 板的設(shè)計(jì)5411 連續(xù)梁設(shè)計(jì)59主要參考文獻(xiàn).62致謝.63設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1 工程名稱：某招待所大樓；2 工程位置：市區(qū)3 工程總面積：5443.2，主樓6層，高22.8m，一層層高4.8m,二到六層高3.6m；4 結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆整體框架。5 設(shè)計(jì)資料：5.1 氣象條件（1） 溫度：最熱月平均31.6，最冷月平均

3、6.2；夏季最高40.8，冬季最低1。（2） 相對(duì)濕度：最熱月平均73%。（3） 主導(dǎo)風(fēng)向：冬季多西北風(fēng)，平均風(fēng)速2.8m/s，夏季多東南風(fēng)，平均風(fēng)速2.6m/s，基本風(fēng)壓值0.350= 0.30 kn/。（4） 雨雪條件：年降雨量1600mm，月最大降雨量為300mm，小時(shí)最大降雨量80mm，雨季在6至8月。不考慮雪荷載。5.2 地質(zhì)條件（1） 自然地表1米內(nèi)為填土，填土下層3米厚為紅黏土，再下層為礫石土。紅黏土允許承載力為180mp，礫石土允許承載力為300mp。（2） 地下水位：地表以下2.0米，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)侵蝕。（3） 抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分

4、組為第一組。5.3 材料供應(yīng)和施工條件：（1） 三材由建筑公司供應(yīng)，品種齊全。（2） 墻體可選用普通黏土磚、黏土多孔或水泥空心砌塊（3） 施工條件良好，設(shè)備齊全，技術(shù)力量配備合理。6 活 載： 樓面活荷：2.0 kn/m2 ，上人屋面活載：2.0 kn/m2 ，不上人屋面活載：0.50 kn/m2 ， 標(biāo)準(zhǔn)間：2.0 kn/m2；走道：2.5kn/m2；門(mén)廳：2.5 kn/m2；樓梯：2.5 kn/m2本設(shè)計(jì)為某招待所大樓，建筑物的總長(zhǎng)為54.0米，總寬度為16.8米。采用大柱網(wǎng)現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，共設(shè)兩個(gè)出入口，兩部電梯和兩個(gè)樓梯間，主體建筑為6層，主要部分：底層4.8m，以上層高均為3.6m,建

5、筑總高22.8m（不包括突出的炮樓部分高3.0m），小于30m ，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50011-20016.1.2可知本大樓抗震等級(jí)為四級(jí)。建筑物合理使用年限為50年。建筑物防火等級(jí)為二級(jí)。該招待所處于抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)，場(chǎng)地設(shè)計(jì)分組為第一組，采用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)承重體系，抗震等級(jí)為四級(jí)。結(jié)構(gòu)布置為橫向2跨，縱向8跨，最大跨度9.6m。填充墻采用粉煤灰輕渣空心砌塊（=7.5kn/m2）。一 建筑部分1.建筑體型選擇與平面布置1.1設(shè)計(jì)原則招待所是以客房為主。建筑是供人使用的有功能作用的空間，同一功能要求和使用目的的建筑可以有多種空間形式，建筑體型一般綜合反映內(nèi)部空間，又在一定程度上反映建

6、筑的性格、歷史時(shí)期和民族地域特點(diǎn)。鑒于此，招待所體型設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平處理好功能、空間與形式的辨證統(tǒng)一關(guān)系，還要處理好與環(huán)境的關(guān)系，以便在滿足功能要求的同時(shí)，生根于特定的環(huán)境，給人以良好的感覺(jué)。同樣，對(duì)于建筑造型與平面布置的選擇，必須考慮結(jié)構(gòu)因素，以有利于結(jié)構(gòu)受力。平面同樣，對(duì)于建筑造型與平面布置的選擇，必須考慮結(jié)構(gòu)因素，以有利于結(jié)構(gòu)受力。平面形狀應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱、規(guī)則，以減少地震災(zāi)害的影響建筑造型根據(jù)設(shè)計(jì)原則，本設(shè)計(jì)采用“”字型結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系符合簡(jiǎn)單、對(duì)稱、規(guī)則的原則。1.2平面布置鑒于本設(shè)計(jì)一層為商場(chǎng)，所以采用大柱網(wǎng)框架的平面布置，在平面上力求平面對(duì)稱，對(duì)稱平面易于保證質(zhì)量中心

7、與剛度中心重合，避免結(jié)構(gòu)在水平力作用下扭轉(zhuǎn)。為使常用房間采光、通風(fēng)效果好，本設(shè)計(jì)等房間布置在南向，而且此方向面對(duì)主要街道，交通方便。2.立面設(shè)計(jì)立面設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)推敲各部分總的比例關(guān)系，考慮建筑物整體的幾個(gè)方面的統(tǒng)一，相鄰立面的連接與協(xié)調(diào)，然后著重分析各立面上墻面的處理、門(mén)窗的調(diào)整和安排，最后對(duì)入口、門(mén)廊等進(jìn)一步進(jìn)行處理。節(jié)奏韻律和虛實(shí)對(duì)比，是使建筑立面高于表現(xiàn)力的重要設(shè)計(jì)手法，在建筑立面上，相同構(gòu)件或門(mén)窗作有規(guī)律的重復(fù)和變化，給人們?cè)谝曈X(jué)上得到類似音樂(lè)詩(shī)歌中節(jié)奏韻律的效果。立面的節(jié)奏感在門(mén)窗的排列組合、墻面的構(gòu)件劃分中表現(xiàn)得比較突出。3.剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度，建筑層數(shù)

8、、建筑空間的組合利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系，建筑物的平面和剖面是緊密聯(lián)系的。在本設(shè)計(jì)中，采用大柱網(wǎng)現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，主體建筑為6層，主要部分：底層4.8m，以上層高均為3.6m，突出的樓梯間部分高3.0m.,建筑總高26.4m，共設(shè)兩個(gè)出入口，兩部電梯和兩個(gè)樓梯間，電梯布置在建筑物中部，消防疏散用樓梯布置在建筑物一端，樓梯、電梯間均出屋面。4.垂直交通設(shè)計(jì)本工程主要垂直交通工具是電梯，對(duì)電梯的選用及其在建筑物中的合理布置，將使高層建筑的使用更加合理，同時(shí)還能提高工作效率。本設(shè)計(jì)中電梯布置在建筑平面的中部。除了設(shè)置兩部電梯外，這樣的布置可使建筑物內(nèi)任意點(diǎn)至樓、電梯出口的距離均不大于40m（

9、安 全 疏 散 距 離建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gbj 1687（2001年局部修訂）538），滿足多層建筑的防火要求。5.防火設(shè)計(jì)5.1耐火等級(jí)本工程屬二類建筑（1018層普通住宅和高度不超過(guò)50m的公共建筑），其耐火等級(jí)不能低于二級(jí)。5.2防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)5.2.1總平面布局中的消防問(wèn)題（1） 選址應(yīng)在交通便捷處，根據(jù)城市規(guī)劃確定的場(chǎng)地位置應(yīng)有方便的道路通過(guò)，要求既靠近干道，便于高層建筑中人群的集散，又便于消防時(shí)交通組織和疏散。（2） 應(yīng)設(shè)環(huán)形車道，高層建筑周圍應(yīng)設(shè)寬度不小于3.5m的環(huán)形車道，可以部分利用交通道路，以便消防車能靠近高層主體，能在消防時(shí)有足夠的流線。疏散設(shè)計(jì)（3）疏散所需時(shí)間從火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)退

10、出的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2分30秒為宜。通道寬度：按通過(guò)人數(shù)每100人不少于1m計(jì)算。6.建筑做法：6.1屋面做法：6.2樓面做法：6.3廁所樓面做法：6.4屋面泛水做法：6.5散水做法：水泥砂漿散水寬800毫米。 6.6墻身做法：填充墻采用粉煤灰輕渣空心砌塊（=7.5kn/m2），規(guī)格為390mm×240mm×190mm。外墻厚度均為290mm，隔墻均厚200mm。女兒墻厚240mm。外墻用石灰砂漿抹面，再涂刷建筑涂料。6.7門(mén)窗做法：門(mén)為木門(mén)和玻璃門(mén)，自重0.2 kn/m2，窗為鋁合金玻璃窗，自重0.4 kn/m2。6.8屋面找坡：采用結(jié)構(gòu)找坡，c軸線的柱子在頂層提高150mm

11、,把屋面板做成斜板以用來(lái)排水。排水坡度為3%。二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)布置截面尺寸估算1.1 結(jié)構(gòu)布置本工程結(jié)構(gòu)方案經(jīng)過(guò)分析比較，采用純框架結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)布置如下（圖-1）：圖-11.2截面尺寸估算a.柱截面尺寸估算根據(jù)柱支撐的樓板面積計(jì)算由豎向荷載作用下產(chǎn)生的軸力，并按軸壓比控制估算柱截面面積，估算柱截面時(shí)，樓層荷載按1014kn/m2計(jì)，由于本工程采用的是輕質(zhì)砌塊，因此邊柱按13kn/m2計(jì)，中柱按11kn/m2計(jì)。本工程為四級(jí)抗震，查抗震規(guī)范軸壓比限值n取n=1.0。柱混凝土強(qiáng)度選用c40。邊柱：負(fù)荷面為7.8×9.6/2的邊柱軸力：nv=（7.8×9.6/2）×

12、;13×6=2920.7kn，考慮到偏心彎矩的作用，取n= 1.1nv=1.1×2695.7 kn=3212kn；根據(jù)n=n/acfc，設(shè)柱為正方形，可得柱邊長(zhǎng)b=h=ac1/2=（n/nfc ）1/2 =474mm。取柱邊長(zhǎng)b×h=500mm×500mm。中柱：負(fù)荷面為7.8×（9.6/2+7.2/2）/2=65.52mm2的邊柱軸力nv=65.52×11×6=4324kn，考慮到偏心彎矩的作用，取n= 1.1nv=1.1×4324 kn=4756kn柱邊長(zhǎng)b=h=ac1/2=（n/nfc ）1/2 =576.7

13、mm。取中柱邊長(zhǎng)b×h=600mm×600mm。本工程將柱截面歸并為兩種，c軸上住截面均取取b×h=600mm×600mm。其余柱截面均為b×h=500mm×500mm。b.梁截面尺寸估算框架梁截面高度h，按梁跨度的1/101/18確定，則橫向框架梁高為9600×（1/101/18）=960mm533mm，取h=800mm，梁寬b=1/21/3=400mm266mm，取b=300mm；連系梁高為9600×（1/101/20）=960480，取h=500mm，梁寬b=250mm；縱向框架梁高為7800×（1

14、/101/15）=780520，取h=600mm，梁寬b=300mm。c.板截面尺寸估算板的厚度為h=l/40=3600/40=90mm，考慮到板的撓度及裂縫寬度的限制因素，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取板厚為h=100mm。2.屋面樓面荷載計(jì)算：2.1 屋面恒載（上人屋面） 計(jì)算磚墩漿砌架空隔熱35mm厚鋼筋砼板 25×0.035=0.875kn/m2 20mm厚水泥砂漿抹面 20×0.02=0.4kn/m2一氈二油上鋪小石子（約厚15mm） 0.3 kn/m2高分子卷材（4mm） 0.05kn/m220mm厚1:3水泥砂漿找平壓光 20×0.02=0.4kn/m230mm厚綠豆砂

15、保溫層 30×0.03=0.6kn/m2100mm厚鋼筋砼 25×0.1 =2.5kn/m220mm厚石灰砂漿抹灰 17×0.02=0.34kn/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值： gk=5.5 kn/m2 恒載設(shè)計(jì)值： g= 6.6 kn/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值： qk=2.0 kn/m2活載設(shè)計(jì)值： q=2.8 kn/m22.2樓面:陶瓷地磚（約10mm） 0.22kn/m2 20mm厚1:2水泥水泥水砂漿結(jié)合層20×0.02=0.4kn/m220mm厚1:3水泥水泥水砂漿找平 20×0.02=0.4kn/m2 100mm厚鋼筋砼 25×0.1 =2.5k

16、n/m220mm厚石灰砂漿抹灰 17×0.02=0.34kn/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值： gk=3.9 kn/m2 恒載設(shè)計(jì)值： g= 4.68kn/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值： qk=2.0 kn/m2活載設(shè)計(jì)值： q=2.8 kn/m22.3廁所樓面:陶瓷地磚（約10mm） 0.22kn/m2 20mm厚1:2水泥水泥水砂漿結(jié)合層 20×0.02=0.4kn/m220mm厚素砼剛性防水層， 25×0.02=0.5kn/m230mm厚1:6水泥焦渣找坡 15×0.03=0.45kn/m2100mm厚鋼筋砼 25×0.1 =2.5kn/m220mm厚石灰砂漿抹灰 1

17、7×0.02=0.34kn/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值： gk=4.4 kn/m2 恒載設(shè)計(jì)值： g = 5.28kn/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值： qk=2.0 kn/m2活載設(shè)計(jì)值： q=2.8 kn/m23.框架計(jì)算3.1框架計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定及荷載計(jì)算3.1.1框架的選取及計(jì)算方法取11-11軸的一榀框架進(jìn)行計(jì)算，見(jiàn)（圖-1）。該框架承受的荷載為1012軸線之間的所有荷載。由于板的縱向計(jì)算長(zhǎng)度為3900mm，橫向計(jì)算長(zhǎng)度為3600mm，相當(dāng)接近。其中陰影部分以集中力的形式傳到框架梁ac和cf上。a1、a2、a3、a4各板上的荷載通過(guò)連系梁以集中力的形式傳到框架梁ac和cf上。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括框架計(jì)算單元、計(jì)

18、算簡(jiǎn)圖的確定，框架受到的各種荷載計(jì)算，各種荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合及截面配筋計(jì)算。框架計(jì)算,采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件pkpm進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，pkpm計(jì)算時(shí)是采用的空間分析設(shè)計(jì)方法,而用手工計(jì)算時(shí)考慮計(jì)算工作量的問(wèn)題及時(shí)間因素,采用平面框架(單向)的設(shè)計(jì)方法,且在結(jié)構(gòu)布置上柱網(wǎng)尺寸、梁、柱截面尺寸也按照單向框架的要求確定。3.1.2計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定（見(jiàn)圖3）框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖用梁、柱的軸線表示，梁、柱的軸線分別取各自的形心線。對(duì)底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面。根據(jù)地質(zhì)資料，假定基礎(chǔ)頂面離室外地面為0.5m，因此框架底層計(jì)算高度為l0=h +0.5=4.8+0.5=5.3m，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，其它各層取

19、l0=h=3.6m?？蚣芰旱挠?jì)算跨度l0為9.6m、7.2m。綜上，可得計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖3）。圖-2圖33.2 框架梁、柱豎向荷載計(jì)算框架梁上的荷載是屋板或樓板上的恒載和活載，以及墻載傳來(lái)的，傳到框架梁上的荷載見(jiàn)（圖-2）。其中先計(jì)算出a1、a2、a3、a4各板的面積：a1=×3.6×3.9×=3.51m2；a2=×3.9×3.6×=3.51m2；a3=(3.9-2.4+3.9) ×1.2×=3.24m2；a4=×2.4×2.4×=1.44m2；次梁及抹灰荷載： 25×（0.5-

20、0.1）×0.25+17×(0.5-0.1) ×0.02×2=2.77kn/mm主梁及抹灰荷載： 25×（0.8-0.1）×0.3+17×(0.8-0.1) ×0.02×2=5.73kn/mm屋面（第六層）框架恒載計(jì)算均布荷載：a6-b6，c6-f6： 板傳來(lái) 5.5×1.95××2=13.4kn/mm 主梁自重及抹灰 5.73 kn/mm gk=19.13 kn/mm g=23.0 kn/mmb6-c6： 板傳來(lái) 5.5×1.2××2=8.25

21、kn/mm 主梁自重及抹灰 5.73 kn/mm gk=13.98 kn/mm g=16.8 kn/mm集中荷載：為簡(jiǎn)化計(jì)算，與a軸線平行的梁上荷載（包括板傳來(lái)的）按滿跨傳到框架梁的相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，而平行于框架梁（即平行于11軸線）的次梁上荷載如次梁kh上的荷載應(yīng)按其兩端梁的線剛度比重分配再傳到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上去（圖-4）。次梁線剛度：ib1=ebh3/(12l0)=e250×5003/(12×3900)= e·6.68×105mm3次梁線剛度：ib2=ebh3/(12l0)=e300×8003/(12×3900)= e·3.28

22、×106mm3ib1/ ib2 =e·6.68×105/(e·3.28×106)=1/4.91,則傳到次梁上的荷載為總荷的1/（1+4.91）=0.169，傳到主梁上的荷載為總荷的4.91/（1+4.91）=0.831；如兩端都是次梁，則每端各傳1/2。傳遞方式見(jiàn)（圖-4）。圖-4 現(xiàn)在計(jì)算集中荷載，a6節(jié)點(diǎn)：女兒墻傳來(lái) 2.6×3.9×2=20.28kn 板傳來(lái) 5.5×a1×2+5.5×a2××2 =70.69kn 梁傳來(lái) 5.73×3.9×2+2.7

23、7×3.6×××2=52.98kn gk =144.0kn g =172.8kna6-b6中點(diǎn)：板傳來(lái) 5.5×a1×2×2+（5.5×a2×+5.5×a2×）×2 =103.1kn 梁傳來(lái) 2.77×3.9×2+（2.77×3.6××+2.77×3.6××）×2 =28.27kn gk =131.4kn g =157.6knb6節(jié)點(diǎn)：板傳來(lái) 5.5×a1×2+5.5

24、×a3×2+（5.5×a2×+5.5×a4×）×2=96.23kn 梁傳來(lái) 2.77×3.9×2+（2.77×3.6××+2.77×2.4××）×2=27.72kn gk =124.0kn g =148.8knc6節(jié)點(diǎn)： 板傳來(lái) 5.5×a1×2+5.5×a3×2+（5.5×a2×+5.5×a4×）×2=119.51kn 梁傳來(lái) 5.73×

25、;3.9×2+（2.77×3.6××+2.77×2.4××）×2=58.51kn gk =178.0kn g =213.6knc6-f6中點(diǎn)：板傳來(lái) 5.5×a1×2×2+（5.5×a2×+5.5×a2×）×2=90.27kn 梁傳來(lái) 2.77×3.9×2+（2.77×3.6××+2.77×3.6××）×2=24.98kn gk =115.2kn

26、g=138.3knf6節(jié)點(diǎn)： 同a節(jié)點(diǎn)，有 gk =144.0kn g=172.8kn柱端彎矩的計(jì)算：對(duì)邊柱，初始偏心距e0=100mm,mk=n· e0=144.0×0.1=14.4kn·mmm= 1.2mk= 17.3kn·mm對(duì)中柱，初始偏心距e0=150mm,mk=n· e0=178.0×0.15=26.7kn·mmm= 1.2mk= 32kn·mm屋面（第六層）框架活載計(jì)算均布荷載：a6-b6，c6-f6： 板傳來(lái) 2.0×1.95××2=4.88kn/ gk=4.88 kn

27、/m g =6.8kn/mb6-c6： 板傳來(lái) 2.0×1.2××2=3kn/m gk=3kn/m g=4.2 kn/m集中荷載：a6節(jié)點(diǎn)：板傳來(lái) 5.0×a1×2+2.0×a2××2 =25.71kn qk =25.71kn q=1.2qk=36.0kna6-b6中點(diǎn)：板傳來(lái) 2.0×a1×2×2+（2.0×a2×+2.0×a2×）×2=37.5knqk =37.5kn q=1.4 qk=52.5knb6節(jié)點(diǎn)：板傳來(lái) 2.0×

28、;a1×2+2.0×a3×2+（2.0×a2×+2.0×a4×）×2=35.0kn qk =35.0kn q=1.4qk=49.0knc6節(jié)點(diǎn)： 板傳來(lái) 2.0×a1×2+2.0×a3×2+（2.0×a2×+2.0×a4×）×2=43.45kn qk =43.45kn q=1.4qk=60.8knc6- f6中點(diǎn)：板傳來(lái) 2.0×a1×2×2+（2.0×a2×+2.0×

29、;a2×）×2=32.83kn qk =32.8kn q=1.4qk=46.0knf6節(jié)點(diǎn)： 同a節(jié)點(diǎn)，有 qk =25.7kn q=1.4gk=36.0kn柱端彎矩的計(jì)算：對(duì)邊柱，初始偏心距e0=100mm,mk=n· e0=25.7×0.13kn·mmm= 1.4mk= 4.2kn·mm對(duì)中柱，初始偏心距e0=150mm,mk=n· e0=43.45×0.15=7.7kn·mmm= 1.4mk=10.78kn·mm用類似的方法可以一次計(jì)算出整榀框架的荷載簡(jiǎn)圖，見(jiàn)（圖-5），（圖-6）：圖-5

30、 圖-63.3梁、柱線剛度的計(jì)算梁的線剛度ib=ecib/l，其中ec是混凝土的彈性模量；l是梁的計(jì)算跨度，i慣性矩。考慮到現(xiàn)澆板的作用對(duì)梁截面線剛度的影響，所以一邊有板取ib=1.5i0，兩邊有板取ib=2i0，i0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面抗彎剛度。梁采用c25的混凝土，ec=2.80×104n/mm2。柱線剛度ic=ecib/l，柱子采用c35混凝土，ec=3.15×104n/mm2。具體計(jì)算見(jiàn)表2-1：各桿件慣性矩及線剛度表 表2-1b×h（mm）l（mm）ec（n/mm2）i0=bh3/12（mm4）ib=2i0i=ei/l（n.mm）相 對(duì)剛 度i相

31、ac梁300×80096002.80×1041.28×10102.56×10107.47×10100.75cf梁300×80072002.80×1041.28×10102.56×10109.96×10101.00底中柱600×60053003.15×1041.08×10106.11×10100.613底邊柱500×50053003.15×1045.21×1092.95×10100.296其它層中 柱600×

32、60036003.15×1041.08×10109.0×10100.904其它層邊 柱500×50036003.15×1045.21×1094.34×10100.4364.恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算4.1恒荷載作用下框架的彎矩計(jì)算用彎矩二次分配法計(jì)算框架彎矩：豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，由于活載相對(duì)恒載小得多，所以本次手工計(jì)算不考慮活荷載的不利布置，認(rèn)為活載滿布。通過(guò)此方法求得的框架內(nèi)力，梁的跨中彎矩值要比考慮活荷載不利布置時(shí)求得的彎矩值偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較小時(shí)，其影響很小。a.固端彎矩計(jì)算：將框架梁視為兩端固定，計(jì)算

33、固端彎矩。第六層框架梁：mac=（6×9.628×9.6×7.2+3×7.22）（4×9.63×2.4） =385.5kn·m； mca=（4×9.63×7.2）+（6×9.628×9.6×2.4+3×2.42）=414.8 kn·mmcf=×19.13×7.22×115.2×7.2=186.3 kn·mmfc=186.3 kn·m第五層框架梁： mac=（6×9.628×9.

34、6×7.2+3×7.22）（4×9.63×2.4）=382.5kn·m mca=（4×9.63×7.2）+ +（6×9.628×9.6×2.4+3×2.42）=443.4kn·mmcf=×21.13×7.22×93.0×7.2=149.4 kn·mmfc=149.4 kn·m其它層用類似的方法計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2。 框架梁的固端彎矩計(jì)算 表2-2 樓層 ac梁cf梁a端（kn·m）c左端（kn·

35、;m）c右端（kn·m）f端（kn·m）6385.5414.8186.3186.35382.5443.4149.4149.44382.5443.4175.7175.73382.5443.4175.7175.72382.5443.4175.7175.71382.5443.4175.7175.7b. 根據(jù)梁、柱相對(duì)線剛度，計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)ija6點(diǎn)：a6a5=0.368；a6c6=0.632；c6點(diǎn)：c6a6=0.283；c6f6=0.378； c6c5=0.340；f6點(diǎn)：f6f5=0.304；a6c6=0.696；用類似的方法可以計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)間構(gòu)件的分配系數(shù)，如圖

36、表23所示。用彎矩二次分配法計(jì)算框架內(nèi)力，傳遞系數(shù)均為1/2，各節(jié)點(diǎn)分配二次即可。其計(jì)算步驟和結(jié)果參見(jiàn)下圖表23。c. 恒載作用下梁的彎矩圖考慮到梁負(fù)彎矩很大，應(yīng)該進(jìn)行塑性調(diào)幅。這里先進(jìn)行調(diào)幅，然后在畫(huà)彎矩圖。c節(jié)點(diǎn)兩端梁負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8，a節(jié)點(diǎn)（除6層外）負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.9，由于f節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩相對(duì)比較小，所以不予調(diào)幅。調(diào)幅計(jì)算詳見(jiàn)表2-4 ：表2-4樓層 ma右(kn·m)mc左(kn·m)mc右(kn·m)mf左(kn·m)調(diào)幅前調(diào)幅后調(diào)幅前調(diào)幅后調(diào)幅前調(diào)幅后調(diào)幅前調(diào)幅后6195.5195.5455.3364.2348.82796363528

37、5.9257.3466.7373.4267.521480.180.14275.5248.0473.3378.6292233.688.688.63275.5248.0472.6378.1293234.490.290.22277.7250.0473.2378.6292233.691911238.7214.8465.8372.6316252.874.274.2按照調(diào)幅后的梁彎矩畫(huà)彎矩圖：對(duì)于ac梁，先考慮簡(jiǎn)支梁（圖7），設(shè)x處有最大彎矩(3.6x7.2) 圖7 圖8m0=q1xq1x2+p1b1xp1(xa1)+ p2b2x+q2a2(a2/2+b2)q2x2再考慮和梁的兩個(gè)負(fù)彎矩m1、m2（圖8）

38、疊加?？傻昧旱膞處彎矩為：m=（m2m1）+ m1+ m0對(duì)第六層：對(duì)于ac梁，設(shè)x處有最大彎矩q1=13.98kn/ m，q2=19.1313.98=5.15 kn/ m，p1=131.4 kn，p2=124.0 kn，m0=×13.98×9.6x×13.98x2+×131.4×6.0x131.4(x3.6)+ ×124.0×2.4x+×5.15×7.2(7.2/2+2.4)×5.15x2 =9.6x2+72x+473m=（m2m1）+ m1+ m0 =（364.2195.5）+ 195.5

39、9.6x2+72x+473 =9.6（2.8）2+362.6，3.6x7.2當(dāng)x=3.6時(shí)，有mmax=356.4kn.m 對(duì)于cf梁，可認(rèn)為跨中就是最大彎矩處：m0=×19.13×7.22+×115.2×7.2=331.3 kn.m，mmax=（m1m2）+ m1+ m0 =（279.063）+63+331.3=160.3 kn.m對(duì)第五層：對(duì)于ac梁，設(shè)x處有最大彎矩，q1=11.6kn/ m，q2=21.1313.98=9.7kn/ m，p1=109.3 kn，p2=153.4 kn，m0=×11.6×9.6x×11.

40、6x2+×109.3×6.0x109.3 (x3.6)+ ×153.4×2.4x+×9.7×7.2(7.2/2+2.4)×9.7x2 =10.7x2+96.7x+393.5m=（m2m1）+ m1+ m0 =（373.4257.3）+ 257.3 10.7x2+96.7x+393.5 =10.7（4.0）2+303.4，3.6x7.2當(dāng)x=4.0時(shí)，有mmax=303.4kn.m對(duì)于cf梁，可認(rèn)為跨中就是最大彎矩處m0=×21.13×7.22+×93.0×7.2=303.4kn.m，m

41、max=（m1m2）+ m1+ m0 =（21480.1）+80.1+266.1=119.1 kn.m用類似的方法可以求出每層梁跨中間的最大彎矩；詳見(jiàn)彎矩圖（圖9）圖9圖104.2.恒荷載作用下框架的剪力計(jì)算以調(diào)幅前的梁端彎矩進(jìn)行剪力計(jì)算：第六層：ac梁和cf梁，偏安全計(jì)算，取q=19.13kn/m滿布， qac=×19.13×9.6+×131.4×6+×124.0×2.4=204.9kn；qca=×19.13×9.6×131.4×3.6×124.0×7.2=234.1kn；

42、qcf=×19.13×9.6+×115.2=149.4kn；qfc= 149.4kn根據(jù)公式v=（mac+mca）+ qac；（公式中的 m 和q均以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正。）可得vac =（mac+mca）+ qac= (455.3195.5)+ 204.9=177.8kn；vc左= (455.3195.5) 234.1=261.2kn；vc右= (348.8+63) +149.4=189.1kn；vf= (348.8+63) 149.4=109.7kn。對(duì)a柱：v=（m上+m下）= (181.1+144.5)=90.4kn；對(duì)c柱：v=（m上+m下）= (133.51

43、17.4)= 69.7kn；對(duì)f柱：v=（m上+m下）= (48.636.6)= 23.7kn；采用此方法，依次可以把每層梁柱的剪力求出，結(jié)果詳見(jiàn)圖210：4.3.恒荷載作用下框架的軸力計(jì)算單柱重力：底層邊柱， b×h=500mm×500mm qz=25×0.5×0.5×4.8+17×(0.5+0.01)×4×0.02×4.8 =30+3.3 =33.3kn底層中柱， b×h=600mm×600mm qz=25×0.62×4.8+17×(0.6+0.01)

44、×4×0.02×4.8 =43.2+4.0 =47.2kn其它底層邊柱， b×h=500mm×500mm qz=25×0.5×0.5×3.6+17×(0.5+0.01)×4×0.02×3.6 =22.5+2.5 =25kn其它層中柱， b×h=600mm×600mm qz=25×0.62×3.6+17×(0.6+0.01)×4×0.02×3.6 =32.4+3.0 =35.4kn現(xiàn)在計(jì)算a柱軸力(

45、受拉為正，受壓為負(fù))：六層：na6上=va6fa6=177.8144.0=321.8kn； na6下= na6上 qz=321.825=346.8 kn；五層：na5上= na6下va5fa5 =346.8190.1155.9=692.8kn； na5下=n a5上25=717.8kn；四層：na4上= na5下va4fa4 =717.8188.2155.9=1061.9kn； na4下=n a4上25=1086.9kn；三層：na3上= na4下va3fa3 =1086.9188.4155.9=1431.2kn； na3下= na3上25=1456.2kn；二層：na2上= na3下va2f

46、a2 =1456.2189.0155.9=1801kn； na2下= na2上25=1826kn；一層：na1上=n a2下va1fa1=1826185.2155.9=2167.2kn； na1下= na1上25=2197.5kn；同理可計(jì)算出c柱和f柱的一到六層的軸力，詳見(jiàn)軸力圖（圖11）：圖115.活載作用下的內(nèi)力計(jì)算5.1 活荷載作用下框架的彎矩計(jì)算同樣采用彎矩二次分配法計(jì)算框架彎矩： a.固端彎矩計(jì)算：將框架梁視為兩端固定，計(jì)算固端彎矩。mac=（6×9.628×9.6×7.2+3×7.22）（4×9.63×2.4） =105

47、.2kn·m； mca=（4×9.63×7.2）+ +（6×9.628×9.6×2.4+3×2.42）=112.6 kn·mmcf=×4.88×7.22×32.8×7.2=50.6kn·mmfc=50.6 kn·m活載每層都一樣，所以端彎矩均相等。b. 根據(jù)梁、柱相對(duì)線剛度，計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)ij上面已經(jīng)計(jì)算過(guò)，這里不再贅述。c. 活載作用下梁的彎矩圖用彎矩二次分配法計(jì)算框架彎矩：具體過(guò)程見(jiàn)表25： 計(jì)算跨中最大彎矩：計(jì)算方法同計(jì)算恒載的最大彎矩方

48、法一致。對(duì)于ac梁，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，均布活載按q=4.88kn/m滿布。m0=qxqx2+p1b1xp1(xa1)+ p2b2xm=（m2m1）+ m1+ m0對(duì)第六層：對(duì)于ac梁，設(shè)x處有最大彎矩m0=×4.88×9.6x×4.88x2+×37.5×6.0x37.5(x3.6)+ ×35×2.4x =2.44x2+18.1x+135 m=（m2m1）+ m1+ m0 =（123.353）+ 53 2.44x2+18.1x+135 =2.44（2.2）2+93.9，3.6x7.2當(dāng)x=3.6時(shí)，有mmax=89.1kn.m 對(duì)

49、于cf梁，可認(rèn)為跨中就是最大彎矩處：m0=×4.88×7.22+×32.8×7.2=90.7 kn.m，mmax=（m1m2）+ m1+ m0 =（96.117.4）+17.4+90.7=34.0 kn.m其余計(jì)算類似，詳見(jiàn)表26。內(nèi)力調(diào)幅：將中間支座（c支座）兩端彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)0.8， 跨中彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)1.2，a和f支座負(fù)彎矩較小，這里不作調(diào)幅。詳見(jiàn)下表（表26） 表26ma(kn·m)mac中(kn·m)mc左(kn·m)mc右(kn·m)mcf中(kn·m)mf(kn·m)6層538

50、9.1123.396.134.017.4調(diào)幅后53106.998.676.940.817.45層7774.0123.680.136.927.5調(diào)幅后7788.898.964.144.327.54層74.775.5123.08136.926.6調(diào)幅后74.790.698.464.844.326.63層74.775.5123.08136.926.6調(diào)幅后74.790.698.464.844.326.62層75.375.1122.780.836.926.8調(diào)幅后75.390.198.264.644.326.81層64.483.4121.785.737.021.8調(diào)幅后64.4100.197.368.

51、644.421.8最后畫(huà)出彎矩圖：見(jiàn)圖12 圖125.2活荷載作用下框架的剪力計(jì)算以調(diào)幅前的梁端彎矩進(jìn)行剪力計(jì)算：第六層：ac梁和cf梁，偏安全計(jì)算，取q=4.88kn/m滿布， qac=×4.88×9.6+×37.5×6+×35×2.4=55.6kn；qca=×4.88×9.6×37.5×3.6×35×7.2=64.0kn；qcf=×4.88×9.6+×32.8=34.0kn；qfc= 34.0kn根據(jù)公式v=（mac+mca）+ qac（公式中的 m 和q均以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正。）可得va=（mac+mca）+ qac= (53+123.3)+55.6=48.3kn；vc左 = (53