框架結(jié)構(gòu)手算計算書

1、1 建筑設(shè)計1.1 建筑方案的比選與確定根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務書的要求，在參觀了一些辦公大樓的基礎(chǔ)上，我先后做出了三個方案，經(jīng)過初選，擯棄方案三，現(xiàn)將方案一與方案二做一比較，以此確定最終的建筑設(shè)、r計方案。1.1.1 建筑功能比較由于此保險公司辦公樓要求有營業(yè)大廳，故可以采用兩種方式，一種是將營業(yè)大廳單獨設(shè)置在一邊，即采用裙樓的方式，主樓辦公區(qū)8層，裙樓2層，這樣功能劃分明確，且建筑物有錯落感，外形美觀，但結(jié)構(gòu)布置和計算麻煩些；另一種則用對稱的柱網(wǎng)，一樓設(shè)置營業(yè)大廳，與辦公區(qū)28層的布置不同，這樣主要的問題就是底層的功能劃分了，考慮方便，美觀，防火等，此方案繪圖和計算相對容易些，考慮到是初次設(shè)計完整

2、的一棟框架結(jié)構(gòu)，主要目的是掌握思想方法，故采用方案2，柱網(wǎng)完全采用對稱布置。關(guān)于底層平面的布置的問題又有如下兩種方案：方案一建筑底層平面布置完全對稱，這樣有利于引導人流，且外形較好，里面效果好，現(xiàn)澆整體布局較為緊湊，便于設(shè)計計算和施工；由于底層有大型的營業(yè)大廳，而且要求與辦公區(qū)隔離，該方案樓梯布置比較困難，若分兩邊布置，則使建筑無門廳主樓梯，不利于交通組織，將其因為對稱布局帶來的優(yōu)勢喪失，且將對電梯的布置帶來問題；若于中門廳處布置一部主樓梯，則為了防火需要（以防形成“袋形走廊”），要在建筑兩側(cè)加設(shè)防火樓梯與防火出口，造成不經(jīng)濟，且將樓梯置于建筑兩頭不利于抗震設(shè)計。方案二建筑底層平面非對稱布置，

3、可能導致交通組織不明確，但在設(shè)置兩個入口后問題得到解決，營業(yè)大廳不布置在中間，而是放在最右邊，有其單獨的入口，中間用一道門即可與辦公區(qū)的門廳隔離，達到設(shè)計要求。該方案樓梯布置較為合理，于門廳布置主樓梯一部，通向樓頂，設(shè)置防火卷門，即起到消防樓梯的作用，引導人流且同兩部電梯配合得當；于廁所邊布置樓梯一部，可以協(xié)助主樓梯分散人流，服務與辦公區(qū)的人員；此方案會導致柱的偏心受力情況較多，結(jié)構(gòu)布置時稍麻煩。1.1.2 結(jié)構(gòu)布置比較方案一：采用內(nèi)廊式，縱向承重方案，在縱向布置框架承重梁，在橫向布置聯(lián)系梁。樓面荷載由縱向梁傳至柱子，橫向梁的高度較小，有利于設(shè)備管線的穿行；在房屋開間方向需要較大空間時，可獲得

4、較大的室內(nèi)凈高；當?shù)鼗恋奈锢砹W性能在房屋縱向有明顯差異時，可利用縱向框架的剛度來調(diào)整建筑物的不均勻沉降。但縱向框架承重的缺點是建筑物的抗側(cè)抗度較差，進深尺寸受到限制。方案二：也采用內(nèi)廊式，用橫向承重方案，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置聯(lián)系梁，有利于提高建筑物的抗側(cè)抗度。而縱向框架則一般只按構(gòu)造布置聯(lián)系梁，也利于建筑物的采光和通風。通過建筑、結(jié)構(gòu)兩方面的比較，認定：方案一平面對稱布置，但是建筑功能滿足較差，特別是樓梯這個生命通道設(shè)置較為不合理；方案二雖然平面布置非對稱，但是除底層稍復雜外，建筑功能滿足較好，各個建筑組成搭配合理。所以，選擇方案二為最終建筑方案！確定底層平面圖如下：1.

5、2 建筑設(shè)計1.2.1 建筑平面設(shè)計建筑平面設(shè)計主要應考慮建筑物的功能要求，力求建筑物的美觀大方，同時兼顧結(jié)構(gòu)平面布置盡量規(guī)則合理和抗震要求，以便于結(jié)構(gòu)設(shè)計。綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，初步擬定內(nèi)廊式平面框架形式。對于平面布置作如下幾點說明：1、為了滿足不同類型的房間對使用面積的要求，同時考慮結(jié)構(gòu)的受力合理性及柱網(wǎng)的經(jīng)濟尺寸,本設(shè)計柱網(wǎng)基本上采用6.6x8.4m,局部地方采用小一級柱網(wǎng)尺寸；2、走廊寬度根據(jù)本設(shè)計要求取軸線寬度3.0m,主要人流通道為位于大樓中部的兩部電梯和主樓梯。為了滿足防火要求，在大樓的一側(cè)增設(shè)了另一部樓梯。1.2.2 建筑立面設(shè)計結(jié)合平面設(shè)計中框架柱的布置，立面上主要采

6、用橫向劃分，外墻（包括玻璃幕墻）將柱完全內(nèi)包。外觀上顯得平整，穩(wěn)重；同時，考慮到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，柱間多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節(jié)奏的虛實對比，顯得明快、活潑，同時也得到了良好的采光效果。大門正中間，使整個建筑物顯得美觀大方。大門采用鋼化玻璃門，使整個大門顯得現(xiàn)代，門廳空間顯得通透；懸掛式雨蓬的運用，和大門的設(shè)置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流導向的作用。屋頂檐口采用自主設(shè)計的斜板式檐口(上掛裝飾瓦)，使屋頂美觀又不失大方。2結(jié)構(gòu)選型及布置2.1樓層結(jié)構(gòu)平面布置本次設(shè)計采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)平面布置簡圖見附圖。本次畢業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)計算要求手算一極框架。針對本辦公

7、樓的建筑施工圖紙，選擇第三極橫向框架為手算對象。本計算書除特別說明外，所有計算、選型、材料、圖紙均為第三極框架數(shù)據(jù)。梁、柱、板的選擇如下：1、梁的有關(guān)尺寸(1)橫向框架梁：11邊跨：hl6600=550mm1212取h=600mm,底層b=350mm其他層b=300mm11中跨(樓道)：h=T=父3000=375mm88取h=400mm,底層b=350mm,其他層b=300mm(2)縱向框架梁：11柱距均為8.4m,貝取h=(-)l=600mm,b=350或300mm。2、柱的選擇根據(jù)梁的截面選擇及有關(guān)屋面、樓面的做法，可初略確定柱的尺寸為底層700mmM700mm其他層600mmM600mm

8、的方柱。經(jīng)驗算可滿足有關(guān)軸壓比的要求。3、板的選擇采用全現(xiàn)澆板，在部分跨度較大處加設(shè)次梁；可根據(jù)荷載以及梁的尺寸確定板的厚度為120mm。2.2 樓梯結(jié)構(gòu)布置采用板式樓梯。具體情況見第六章樓梯設(shè)計及樓梯結(jié)構(gòu)布置圖。2.3 基礎(chǔ)平面布置本次設(shè)計采用筏板基礎(chǔ)，具體的尺寸及配筋將由第七章的基礎(chǔ)設(shè)計確定。3號軸線框架內(nèi)力計算3.1 計算任務計算作用于軸線的恒載、活載、風荷載和地震作用以及由這些荷載引起的各層梁、柱的內(nèi)力。包載、活載作用下梁端彎矩計算要求采用兩次彎矩分配法；風載作用下的內(nèi)力計算要求采用D值法；地震作用要求采用底部剪力法。3.2 計算簡圖的確定該房屋主體結(jié)構(gòu)共8層，一到二層層高4.5m,二

9、到八層層高3.6m。取柱的形心線作為框架柱的軸線，梁的軸線取至板底，該框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖如圖3.1所示。屋蓋和樓蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，板厚度取120mm。梁截面高度按跨度的-1估算，而且梁的截面尺寸應滿足承載力、剛度以及延性的要求。梁截面寬度可取128111梁局，同時不且小于一柱范，且不應小于250mm。322框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式計算：N=：FgnNAc-lJfNc式中：N為柱組合的軸壓力設(shè)計值；F為按簡支狀態(tài)計算的柱的負載面積；gE為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，近似取12KN/m2；P為考慮地震作用組合后柱的軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3,不等跨內(nèi)柱

10、取1.25;n為驗算截面以上的樓層層數(shù)。由于該框架結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，其軸壓比限值】=0.8。由圖3.1可知：邊柱及中柱的負載面積分別為8.4父3.3m2,8.4父4.8m2。的222365%魚QCKEQCJ(3D0X4C；：§s§宵乃邕21Q1719(3OOK60C)18(SBox&ooJ13(009MJGR日金，.-'-oomXoom10Irjx&oc;30®-|.涓二"U9X0G%31&27*(30CIXS0C)I'.'O口要名£xinK口2.23通1口«VJScSxeooJ15i

11、o-.：.：.ftr12260M20一009§白)O吊XQO坦O口-XO2),57(300X600)5(3D0X100115119_(300X600)6（30口耗00）J"s.一0123(J50X6U01(350X400(350X600)OI口Mg?:UUE6圖3.1框架結(jié)構(gòu)計算簡圖Wr-un1601281、梁的截面計算(1)橫向框架梁:1.1_"_._.邊跨：h=一l=一x6600=550mm，取h=60mpb30=30或nm;121211中跨(樓道)：h=l=-M3000=375mm,取h=40mmb35030或mn。88(2)縱向框架梁：1 1.枉距為8.4

12、m,貝1取h=(-)l=600mm,b=350或300mm。2、柱截面計算邊柱：AcJ38.43.313235的4m230.816.7中柱:1.258.44.8i21082Ac=36215m.70.816.7如果柱的截面為正方形，則邊柱和中柱的截面高度分別為509mm和600mm根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計柱的截面尺寸取值如下：其他層600父600mm2,底層700父700mm2。3.3荷載計算3.3.1 自重計算2 2M 0. 03(kr6 6m /0. 4N /m20 0. 02 I0N4 m /1、屋面及樓面永久荷載標準值(1)屋面(上人)：30厚細石混凝土保護層三氈四油防

13、水層20厚水泥砂漿找平層平均150厚水泥蛭石保溫層(兼做找坡)6乂0.1方I.N9吊/120厚鋼筋混凝土板250.12kN3m/V型輕鋼龍骨吊頂0.1I2Nm小計：5.4I8Nm（2）1-7層樓面：缸磚樓面（包括水泥粗砂打底）1.9N局120厚鋼筋混凝土25、0.12I3N0m/v型輕鋼龍骨吊頂0.ii2Nm小計：5.0I2N/22、梁、柱、墻、門、窗重力荷載計算梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載，其計算過程詳見表3.1o表3.1梁、柱重力荷載標準值構(gòu)件b/mh/m71(kN/m3)Pg/(kN/m)l/mnGi/kNZG/kN邊橫梁0.250.48251.053

14、.1506.00020378803.25中橫梁0.250.48251.053.1502.1001066.15縱梁0.250.38251.052.4943.60040359.110層柱0.600.60251.109.904.500144.55383.1339層柱0.600.60251.109.903.6007249.4812層柱0.600.60251.109.904.500289.1表中P為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)；n表示構(gòu)件數(shù)量；g表示單位長度構(gòu)件的重力荷載；梁的長度取凈長；柱長度取層高。僅對第軸線的橫向框架進行計算，計算單元寬度為8.4m。因板的自重已計入樓面（屋面

15、）的恒荷載之中，故計算梁的自重時梁的截面高度應取梁的原高度減去板厚。外墻體為360mm厚粉煤灰（15.0kN/m3）,外墻面貼瓷磚（0.5kN/m2,包括水泥砂漿打底，共厚25mm）,內(nèi)墻面為水泥粉刷墻面（0.36kN/m2,20mm厚，水泥粗砂）。則外墻單位墻面的重力荷載為：0.515.00.360.3I6N6226/內(nèi)墻體為240mm厚粉煤灰（15.0kN/m3）,兩側(cè)均為水泥粉刷墻面（0.36kN/m2,20mm厚，水泥粗砂），則內(nèi)墻單位墻面的重力荷載為：15.00.20.362kN4.r3i2/木門單位面積重力荷載為0.2kN/m2,鋁合金窗單位面積荷載為0.4kN/m2,3.3.2恒

16、載計算圖3.2橫向框架計算單元圖3.3雙向板導荷示意圖直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于頂層縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在該層框架節(jié)點上還有集中力矩的作用。各梁上作用的恒載如圖3.4所示。q2Pachpp*口三L.1.II一1sll!一匚.L1一IIli1r-1IIIIIIIJyI*X，戶dJIIIf產(chǎn)勺AZqZm-/yni圖3.4各梁上作用的恒載計算圖該圖中：qi、qj分別代表橫梁自重，為均布荷載形式,q2、q?分別代表各板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。由圖3.2中的幾何關(guān)

17、系可得：1、對于屋面梁：q1=4.72!5Nm'_一一,q=3.15N/mq2=5.484.2=23.016kN/mq2'=5.4831&.M4m/2.46.66.6P=（4.2父2.1父0.5）父2+-父2.1心5.48+4.725父8.4+3.938父石6.261.18.4=210.65kN4.22.7P2=(4.22.10.5)20.52.12.46.6(一-1.52)5.486.64.7258.43.938=209.52kN2集中力矩：M1=R0=210.650(<50.60.3kN1.m60M2=P2e2=209.520.50.60.3kN1.m422、

18、對于第2-7層框架梁：q1=4.7254.32(3.6-0.6)=17.685kN/mq1=3.1kN/mq2=5.024.2=21.084kN/mq2=5.023=15.06kN/mP1、P2分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的包載：包括梁自重、樓板重、外墻等地重力荷載。2.46.66.6P=(4.2父2.1父0.5)父2十父2.1父5.02十4.725父8.4十3.938父226.26(8.4-0.6)(3.6-0.6)-21.51.80.41.51.82=259.24kN_4.22.7-P2=j(4.22.10.5)20.52.12.426.6(1.52)664.7258.43.93866

19、4.32(3.6-0.6)(8.4-0.6)297.45kN2集中力矩：M1=P61=259.240f50.60.3kN38m9M2=P2e2=297.450.50-.60.3kN4.n623、對于第1層框架梁：例包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其荷載計算方法同上。q=5.5134.32(3.6=0.6川N2m.36/q1=3.67!5Nmq2=5.024.2=21.084kN/mq2'-5.023=15.06kN/m2.46.66.6P=(4.2父2.1父0.5)父2+父2.1父5.02+5.513父8.4十3.938父226.26(8.4-0.6)(3.6-0.6)-21.5

20、1.80.41.51.82=307.36kN4.22.7P2=j(4.22.10.5)20.52.12.46.6(-1.52)5.026.65.5138.43.9384.32(3.6-0.6)(8.4-0.6)=332.71kN集中力矩:2M1=He=307.360.50.70.=35k浦3m79M2=Pd=332.710.50.7-0.35=58.22kNm表3.2橫向框架恒載匯總表層次q1qi'q2q2P1P2M1M284.7253.1523.01616.44210.65209.5231.631.432-717.6853.1521.08415.06259.24297.4528.94

21、4.62122.363.67521.08415.06307.36332.7153.7958.22恒載圖如下所示:TiiFTI圖 3.5 恒載圖(P: kN , q： kN/m?M ： kNm)3.3.3活載計算1、屋面及樓面可變荷載標準值如下：武漢市屋面雪載標準值0.kN/rm上人屋面均布活荷載標準值2.kN/m不上人屋面均布活荷載標準值(電梯間)0.5N/m電梯機房7.kN/m一般樓面(辦公室、會議室等)均布活荷載標準值2.kN/m一般資料檔案室均布活荷載標準值2.kN/m走廊、門廳、樓梯均布活荷載2.5N/m廁所、盥洗室2.0N/m2、活載計算q2、q2分別代表各板傳給橫梁的梯形活荷載和三

22、角形活荷載，如圖3.6所示?；詈奢d作用下各層框架梁上的荷載分布如下：PI?衿尸IIf-1口ii二/k-lt小tni-小/Vm尸八八m17£-X£.Ji£.、jLJi圖3.6各梁上作用的活載計算圖由圖3.2中的幾何關(guān)系可得：(1)對于屋面梁：q2=4.22=8.4kN/mq2'=32=6N/mP二(4.22十4"52=.1)kN36.54P2=4.22.24.42.10.51.52.74.2=k2N257.24集中力矩：M1=Pe=36.54父0.5父(0.60.3)=5.481kNmM2=Pe2=57.240.50.6-0.3=8.586kNm同

23、理在屋面雪荷載的作用下：q2=4.20.41k.N8m/q2'=30.4=1k.N2m/P=7.308kNP2=11.44<8N集中力矩：M1=1.1kNmM2=1.7RN.m(2)對于第2-7層框架梁：q2=8.4kN/mq2'二6kN/mP=36.54kNP2=57.2k4N集中力矩：M1=PeK6.540.®0.60.3kN4181M2=F2e2=57.240.50.6-0.3,-8.586kNm(3)對于第1層框架梁：q2=8.4<N/mq2'=6kN/mP=36.54kNP2=57.2k4N集中力矩：M1=P0=36.540.50.70.

24、35kN6.£9M2=ge2力7.240.50:70.35kN0.n62將以上計算結(jié)果匯總，得到表3.3。表3.3橫向框架活載匯總表層次q2(q2P1P2M1M288.4(1.68)6(1.2)36.54(7.392)57.24(11.532)5.481(1.10)8.586(1.73)2-78.4636.5457.245.4818.58618.4636.5457.246.3910.02活載圖如下所示:846（圖 3.7 活載圖（P： kN, q： kN/m , M ： kNm）3.3.4風荷載計算垂直于建筑物表面上的風荷載應按下式計算:基本風壓.0=0.3由于該辦公樓位于城市郊區(qū)，

25、地面粗糙度為C類地區(qū)。迎風面e=0.8,背風面也=-0.5。忽略梁的軸力，合并得也=1.3。由于高寬比31.33/16.2=1.93a1.5,應采用風振系數(shù)Fz來考慮風壓脈動的影響。高層建筑的脈動影響系數(shù)，由H/B=31.33/58.8=0.53查表得:；、0.40.431-0.40.53-0.5=0.41-0.5用經(jīng)驗公式估算結(jié)構(gòu)的基本自振周期:T1=0.250.5310.H2/3B=0.46sC類地區(qū)叫要乘以0.62,_2_20Tl=0.620.30.46=0.038脈動增大系數(shù)查表：=1.17因此，該結(jié)構(gòu)的風振系數(shù):口 0 U-=1 z zHi卜0.39卜 z 0.468kN/m2 H仍

26、取第3軸線橫向框架計算，其負載寬度為8.4m。由此得到房屋高度的分布風荷載標準值為:q z =3.276 卜 z 0.468H1 kN /mH根據(jù)各樓層標高處的高度乩可得風壓高度變化系數(shù)巴，代入上式即可求得各樓層標高處的q(z),詳見表3.4表3.4沿房屋高度分布風荷載標準值層次Hi/mHi/HE+0.468Hi/Hq(z)/(kN/m)831.3311.0171.4854.865727.730.8850.9641.3784.514624.130.770.9061.2664.147520.530.6550.8481.1553.784416.930.540.7791.0323.381313.33

27、0.4250.740.9403.07929.730.3110.740.8862.90316.130.1960.740.8322.726框架結(jié)構(gòu)分析時，應按靜力等效原理將圖3.8(a)的分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，如圖3.8(b)所示。其計算過程如下:F8=44.865L818.6kNF74.8654.5144.5144.147=I+I：3.61=16.24kN2F64.5144.1474.1473.784=I十IP3.61=14.93kN2同理：F5=13.59kNF4=12.26kNF3=11.20kNF2=10.48kN2.9032.72616.13F1=(2.726)1.82.726=

28、13.34kN222二3一呼338'=一3哂a?昭+FF百-電訊(<93L3.59據(jù)七即口邨1抗TJ7F77E77i77E-圖3.8 (b)等效節(jié)點集中風荷載(單位：kN)3.3.5地震荷載1、基本資料該辦公樓位于7度設(shè)防區(qū)，基本地震加速度為0.10g;R類場地第一組，設(shè)計特征周期Tg=0.35s；多遇地震時，水平地震影響系數(shù)的最大值"max=0.08;結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.46s。2、底部剪力法的計算根據(jù)本工程的特點，對于高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法。結(jié)構(gòu)總水平地震作用FEk=%

29、GEq：%相應于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)TQ9值；Tg<Ti<5Tg,因此=的amax0J結(jié)構(gòu)等效總重力荷載GEq=0.85£Gi.(T1<0.75s),式中Gi為集中于質(zhì)點i的重力荷載代表值。計算地震作用時，建筑物的重力荷載代表值應取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件的自重荷載標準值和各可變荷載組合值之和，各可變荷載的組合值系數(shù)如下：雪荷載：0.4屋面活荷載：不計入由表3.4+各層柱重，可以算得各層自重標準值：對于屋面：G8=4.72513.23.15323.0162.423.01602.5126.441.5(211.65209.52)20.60.625=3.6&N5

30、41210.76對于第2-7層：G2：=17.68513.23.15321.0842.421.0842.115.061.50.52259.242297.4520.60.6253.64=1698.22kN對于第1層：Gi=22.3613.23.675321.0842.421.085402.5125.061.3.64.5307.362332.7120.6-0.6254670725kN42186.622由表3.5可算得各層活荷載標準值，屋面只算雪荷載:對于屋面:Q8=1.682.41.682.11.51.20.52(7.30811.448)2=54.43kN對于第2-7層：Q2zf8.42.48.4

31、2.161.50.5236.54257.242=272.16kN對于第1層：Q1=(8.42.48/42.1父645x0.52父36十54257kN242272.16將以上計算結(jié)果匯總，得到各層重力荷載代表值，詳見表3.7。表3.5計算框架重力荷載代表值層次恒載/kN/kN(Gi/kNGi=（恒載活載）父7I81210.7654.438665.862-71698.22272.161284.0112186.6272.1616258.76F7F6FJFhF3F?F1三mFS汗京Fg圖3.9結(jié)構(gòu)水平地震作用計算簡圖0350.9上面已經(jīng)給出的計算式：%=95父0.080.0630.46GEq=0.85

32、、Gi=0.8516258.7612840.168665.86=84696.16kNFEk="GEq=5335.86kN下面計算各個質(zhì)點的地震作用：采用底部剪力法時，各個樓層可以僅取一個自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用標準值應按照下列公式確定：（如圖3.9所示）GHFi=nFEk1-'n.i=1,2，n,、GjHjj1Fn=、4式中6n為頂部作用附加系數(shù)，多層鋼筋混凝土房屋Tg=0.35sE0.35s,T1=0.46s<1.4Tg=0.49s,因止匕6n=0。列表求解如下：表3.6底部剪力法計算地震荷載下的剪力層次HiGiGiHiGHGGiHiFVi一根中Vi831.3386

33、65.86271501.40.150842804.8744804.8744115.31727.7312840.13560560.197821055.5391860.413264.35624.1312840.1309831.60.172138918.50552778.919395.94520.5312840.1263607.30.146457781.4723560.391507.90416.9312840.1217382.90.120775644.43844204.829600.23313.3312840.1171158.50.095093507.40484712.234672.9229.731

34、2840.1124934.20.069412370.37135082.606725.9816.1316258.7685428.170.047463253.25455335.86762.27框架水平地震作用以及層間剪力如圖3.10所示304,8/1.1055,54k9185 kN781,4.1k253.25kN80487kN1850.41 kN2778.92kK3560,39kK /l201.83kK 4712.23kN5082.61 kN5335.86kK圖3.10用底部剪力法計算的整棟建筑物水平地震作用和剪力圖3.4內(nèi)力計算3.4.1 恒載內(nèi)力1、梁、柱參數(shù)匯總：根據(jù)截面參數(shù)計算，現(xiàn)將第軸橫

35、向框架梁、柱相關(guān)參數(shù)作一匯總：i=E其中：第軸橫向框架為中框架，考慮板對內(nèi)力計算的影響（“T”型截面），對梁的慣性矩進行折算，折算慣性矩I=2.0叼0。線剛度按下式計算：表3.9第軸框架各層D值匯總層次斷面hxb(mm2)跨度(mm)矩形截面慣性矩(mm4)折算慣性矩(mm4)線剛度i(Nmm)底層400x35030001.87E+093.74E+093.93E+10600x35066006.30E+091.26E+106.01E+102-8層400X30030001.60E+093.20E+093.20E+10600X30066005.40E+091.08E+104.91E+10同理，列表計

36、算柱相關(guān)參數(shù)如下:表3.8第軸框架柱參數(shù)層次斷面hxb(mm2)層(Wj(mm)截面慣性矩(mm4)線剛度i(Nm)KaD值邊柱8600x60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+047600x60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+046600x60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+045600x60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+044600x60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+043600x6

37、0036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+042600x60036001.08E+109.00E+100.6070.2331.94E+041700X70061302.00E+101.03E+110.5830.4191.58E+04中柱8600x60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+047600x60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+046600x60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+045600x60036001.08E+109.00E+10

38、0.9010.3112.59E+044600x60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+043600x60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+042600x60036001.08E+109.00E+101.0020.3342.78E+041700X70061302.00E+101.03E+110.9650.4941.83E+048層7層6層5層4層3層2層1層A軸邊柱1783017830178301783017830178301942019420B軸中柱2592025920259202592025920259202783

39、018250C軸中柱2592025920259202592025920259202783018250D軸邊柱1783017830178301783017830178301942019420本層D值8750087500875008750087500875009450068060根據(jù)高規(guī)4.4.4”抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%”。驗算如下：nm=D=68060=72%>70%D2945002、彎矩計算：利用力矩二次分配法計算包載作用下框架的彎矩。(1)計算桿周端彎矩：將梯形或三角形分布荷載按周端彎矩等效的原則折

40、算成均布荷載:梯形荷載折算公式：Pe=(1-22：13)p其中：叫=國父1；|022P為梯形分布荷載的最大值。三角形荷載折算公式：Pe=5p'8其中：p為三角形分布荷載的最大值。頂層邊跨：42 0 016 3 186 60 0 2pe=4.725(1-20.31820,3183)23.016=23.86kN/m頂層中跨:c，5C，pe=3.15-116.44k3J4m/8中間層邊跨:42006600103182一一一_一_2_一_3一_一一pe-17.685(1-20.31820.3183)21.084=35.18kN/m中間層邊跨:5，pe=3.15父15.061k塞5m/8底層邊跨

41、：420011二66001£.3182pe-22.36(1-20.31820.3183)21.084=39.86kN/m底層邊跨:pe=3.6755X15.061Bl0n9/8由以上所求均布荷載,可按下式求各桿周端彎矩:兩段周支：mAB-mBAql212一端固支,，其中mAB與mBA意義見下圖:圖3.11固端彎矩示意圖圖3.12固端彎矩示意圖由此，可計算各個桿件周端彎矩，標繪于計算簡圖上。(2)分配系數(shù)：經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)第軸橫向框架為對稱結(jié)構(gòu)，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結(jié)構(gòu)計算；要注意到，接頭處簡化為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數(shù)有所不同。S分配系數(shù)計算公式

42、：'Si3其中：Si為轉(zhuǎn)動剛度，兩端周支桿S=4i,一端周支，一端滑動固支桿Si=in為該節(jié)點所連接的桿件數(shù)。由此計算出各個桿件分配系數(shù)，標繪于計算簡圖上。然后利用力矩二次分配法計算第軸框架桿端彎矩。如圖3.13。注：圖中單線條表示第一次分配結(jié)束，雙線條表示第二次分配結(jié)束，虛線表示周端彎矩，粗實線表示最終桿端彎矩。節(jié)點外彎矩以順時針為正，逆時針為負，標繪于計算簡圖上。上柱下柱程猱htt下柱崔|0.000.0.647。梵310.2t/|0000T.E1-6886.6-1731.4.5355919.42-12.95-0.07-2J.7J-H.4J17.45-6.479.717.10-3SB

43、口出E一12711方昌口,5目45/)4-77J148423-34.86-.7.940陽3C.512.214口咫10345Q.3451G1721.34.90-3B.9011220二雪園4152349019-5.05-25.41-97I2-25.4'-S.9S17.3Q-11.13i/.4&-6.939.5-11，S7-11.1J-6.08433520-12-715201.844157422-/!：.-,->'-一32.r-艮570.3930.3930,21454.9。一3珥-Vil.sZ34901917.4517.4b-E.9J-1C型-IQ.90-5弓944&#

44、39;Jb-121,62D/B610.3451C.,14!：1.；./L_12/.7o4462-1185-25.41-25.4-B.9995-2一*2.99549-12/15.49i9526M-32.6J-J2,bJ-6tS可2,68k393I3,214-38.90-?72C“TO19,1.09-6.9J一96丁-5”39.32-12Q.9|0.310。，但10.2W12fl.te-6-&7t且94j9。iaa2i工世-*53-6D6-5.30-2362.i3S.41920-345I0,122lfl12LZ3_t9J2_W!兄575,41一,4一一刊999.5-12.7H-11.072

45、E84334一守317注2a0.5-3,19一于35-'5,8/0.15a10.2S90.450。1Q3_144.6g50227450一口卜.，-12.11-22/5-7.B99.41-12,7f。.旌0.95T490.34142-51-3J.91-35,99-F37圖3.13恒載彎矩二次分配計算簡圖圖3.14恒載作用下彎矩圖3、梁剪力和柱軸力計算(1)梁剪力計算原則梁總剪力二荷載引起的剪力+彎矩引起的剪力荷載引起的剪力將梁上的分布力轉(zhuǎn)化為集中力即可：頂層邊跨：11VA=VB=q2(2.12.4)q16.6=萬23.0164.54.7256.6=67.38kN頂層中跨：1Va=Vb=3

46、16.441.53.153kN17.06中間層邊跨：11VA=VB=1q2(2.12.4)q6.6=121.0844.517.6856.6=105.80kN中間層中跨：1VA=VB15.061.53.153kN16.022底層邊跨：1 1Va=Vbq2(2.12.4)q6.621.0844.522.366.6=121.23kN2 2底層中跨：1VA=VB15.061.53.6753<N16.812彎矩引起的剪力由彎矩分配法中所得的梁兩端彎矩相加除以梁跨度即可如：VA - -VB =MBAMAB-77.5484.23彳八川2BAAB=-1.01kNl6.6(2)柱軸力計算根據(jù)配筋計算需要，

47、只需求出柱的軸力即可，而不需求出梁軸力計算方法：柱軸力=柱頂集中力(包括柱自重)+梁端剪力以八層B柱為例，具體計算如下:根據(jù)前面荷載計算，柱頂集中力P=209.52kN(J);柱兩端受梁剪力分別為：Vb左=68.39kN(J),Vb右=17.06kN(J)。由止匕，柱中軸力N=VB左+VB右+P=68.39+17.06+209.52=294.97kN按以上方法，將第軸橫向框架各個桿件桿端剪力和柱軸力計算出來，列表如下:表3.10恒載作用下軸線處梁端剪力層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BNVAVBVb=VcVA"VBVb=VcVaVbVb=Vc867.3817.06-1.01066.3768.3917.067105.816.02-0.910104.89106.7116.026105.816.02-0.910104.89106.7116.025105.8