教學樓設計說明書

1、3、荷載計算 . 錯誤 ! 未定義書簽。水平地震作用下框架內(nèi)力計算 錯誤 !未定義書簽。結(jié)構(gòu)計算簡圖 錯誤 !未定義書簽1、 建筑設計 錯誤 !未定義書簽設計基本資料 錯誤 !未定義書簽工程概況 錯誤 !未定義書簽原始設計資料 錯誤 !未定義書簽建筑設計說明 錯誤 !未定義書簽設計概要 錯誤 !未定義書簽建筑立面剖面設計 錯誤 !未定義書簽裝飾 錯誤 !未定義書簽抗震設計 錯誤 !未定義書簽樓梯的設計 錯誤 !未定義書簽關于防火的設計 錯誤 !未定義書簽細部構(gòu)造總說明 錯誤 ! 未定義書簽建筑細部具體構(gòu)造做法 . 錯誤!未定義書簽2、結(jié)構(gòu)設計 . 錯誤!未定義書簽結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖的確定 錯誤

2、 !未定義書簽選擇承重方案 錯誤 !未定義書簽梁、柱截面尺寸估算 錯誤 !未定義書簽屋面及樓面的永久荷載標準值 錯誤 ! 未定義書簽。屋面及樓面可變荷載標準值 錯誤 ! 未定義書簽。梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算 錯誤 !未定義書簽。梁自重計算 錯誤 !未定義書簽。柱自重計算 錯誤 !未定義書簽。計算重力荷載代表值 錯誤 ! 未定義書簽。第 5 層的重力荷載代表值： 錯誤 !未定義書簽。2 4 層的重力荷載代表值 . 錯誤 !未定義書簽。一層的重力荷載代表值： 錯誤 !未定義書簽。4、橫向框架側(cè)移剛度計算 . 錯誤!未定義書簽。計算梁、柱的線剛度 錯誤 !未定義書簽。計算柱的側(cè)移剛度 錯誤 !

3、未定義書簽。5、橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 . 錯誤!未定義書簽。 橫向水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和側(cè)移計算。 . 錯誤 !未定義書 簽。橫向自振周期的計算 錯誤 !未定義書簽。水平地震作用及樓層地震剪力計算 錯誤 !未定義書簽。水平地震作用下的位移驗算 錯誤 ! 未定義書簽。橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算錯誤 !未定義書簽風荷載標準值 錯誤 !未定義書簽。風荷載作用下的水平位移驗算 錯誤 ! 未定義書簽。風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 錯誤 !未定義書簽。6、豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 錯誤 !未定義書簽。計算單元 錯誤 ! 未定義書簽。荷載計算 錯誤

4、 ! 未定義書簽。恒載計算 錯誤 !未定義書簽?；詈奢d計算： 錯誤 !未定義書簽。屋面雪荷載標準值： 錯誤 !未定義書簽。內(nèi)力計算 錯誤 ! 未定義書簽。、計算分配系數(shù)。 . 錯誤!未定義書簽。用彎矩二次分配法來計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩。 錯誤 !未定 義書簽。計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力。 錯誤 !未定義書簽。7 框架內(nèi)力組合 . 錯誤 !未定義書簽。結(jié)構(gòu)抗震等級 錯誤 !未定義書簽?？蚣芰簝?nèi)力組合 錯誤 !未定義書簽。作用效應組合 錯誤 !未定義書簽。承載力抗震調(diào)整系數(shù) 錯誤 !未定義書簽。梁內(nèi)力組合表 錯誤 !未定義書簽。計算跨間最大彎矩 錯誤 !未定義書簽。柱內(nèi)力組合 錯

5、誤 !未定義書簽。柱端彎矩值設計值的調(diào)整 錯誤 !未定義書簽。8、截面設計 . 錯誤!未定義書簽?？蚣芰?錯誤 !未定義書簽。一層 AB梁的正截面受彎承載力計算 錯誤 !未定義書簽。梁斜截面受剪承載力計算 錯誤 !未定義書簽。二層 AB梁的正截面受彎承載力計算 錯誤 !未定義書簽。梁斜截面受剪承載力計算 錯誤 !未定義書簽?？蚣苤?錯誤 ! 未定義書簽。柱截面尺寸驗算 錯誤 !未定義書簽?？蚣苤慕孛嬖O計 錯誤 !未定義書簽。9 基礎設計 . 錯誤 !未定義書簽?；A梁截面尺寸的選取 錯誤 !未定義書簽。荷載選用 錯誤 !未定義書簽?；A截面計算 錯誤 !未定義書簽。地基承載力及基礎沖切驗算

6、錯誤 !未定義書簽?；A底板配筋計算 錯誤 !未定義書簽。 TOC o 1-5 h z 10. 樓梯的設計 74梯段板計算 74平臺板計算 75平臺梁計算 7611. 板的配筋 78A 板的設計 . 78B 板的設計 . 80 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 參考文獻 78附錄 . 84英文翻譯 89致謝. 1052、結(jié)構(gòu)設計結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖的確定根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設計的要求，進行了建筑平面、立面及剖 面設計，填充墻采用 190mm厚的混凝土空心小砌塊，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取 100mm。選擇承重方案該建筑

7、為教學樓，房間布局較為整齊規(guī)則，且教學樓不需要考慮太大空 間布置，所以采用橫向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱網(wǎng)布置形 式詳見建筑平面圖。梁、柱截面尺寸估算縱 梁： h 1 1 l117200 600 900 mm ,812812取h700mmb1 1 h11700 233 350mm ,2323取b300mm橫 梁： h11l8 12118 127500 625 938mm ，取 h 700mm1111bh700233 350mm2323取b300mm次 梁： h11l117200 400 600mm12 181218取h500mmb1 1 h11500250 167mm2323取 b

8、 300mm各層梁截面尺寸及混凝土強度等級如下表，表 2-2-1梁截面尺寸 (mm)及各層混凝土強度等級層次混凝土強度等級橫梁 b h縱梁次梁AB跨， CD跨BC跨15C35300 700300 500300 700300 500柱截面尺寸估算該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級， 其軸壓比限值為 N =, 各層重力荷載代表值近似取 15kN/m2 ，邊柱及中柱的負荷面積分別為m2和 7.2 m 2，可得一層柱截面面積為 :邊柱AsNs Nfc中柱AsNFgEn N fcFgEn Nfc N fc31.3 3.75 7.2 15 103 5 175151mm20.9 16.71.25 5.25 7.2

9、15 103 5 235779mm20.9 16.70584取柱子截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為 418mm和 485mm。根據(jù)上述結(jié)果，并綜合考慮其它因素，本設計柱截面尺寸取值如下：15 層600mm 600mm基礎選用柱下獨立基礎，基礎頂面距室外地面為 500mm。2.2.3 結(jié)構(gòu)計算簡圖框架結(jié)構(gòu)計算簡圖，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂， 25 層高度即為層高，取 3.6m；底層柱高度從基礎頂面取至一層板頂，即 h1 +4.55m。見下圖 :063063063063圖 2-2-1 結(jié)構(gòu)計算簡圖23、荷載計算屋面及樓面的永久荷載標準值屋面（ 不上人 ）屋面為剛性防

10、水屋面40 厚的 C20細石混凝土保護層232m3厚 1：3石灰砂漿隔離層217=m2卷材防水層20 厚的 1：水泥砂漿找平層202 m2100厚的鋼筋混凝土板252=m220厚水泥砂漿找平層202m212厚紙筋石灰抹底m2合計14層樓面（水磨石樓面 ）15厚的 1：2白水泥白石子 （摻有色石子 ）磨光打蠟2 18 m220厚的 1：3 水泥砂漿找平層20 m2現(xiàn)澆 100 厚的鋼筋混凝土樓板25 m23 厚細石粉面16 m28 厚水泥石灰膏砂漿14 m2合計 m屋面及樓面可變荷載標準值不上人屋面均布活荷載標準值樓面活荷載標準值走廊活荷載標準值屋面雪荷載標準值 Sk=分布系數(shù)，取 r 2m2m

11、2mr s0= 式中： r 為屋面積雪梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算查規(guī)范得以下自重，外墻面為面磚墻面自重： kN/m2混凝土空心小砌塊 kN/m2梁自重計算邊橫梁自重： 25 kN/m粉刷：（） 17 kN/m合計kN/m中橫梁自重 : 25 kN/m粉刷： 17 kN/m合計kN/m縱梁自重： 25 kN/m粉刷： 17 kN/m合計kN/m次梁自重：kN/m粉刷： 17 kN/m合計kN/m3.3.2 柱自重計算柱自重： 25 9 kN/m貼面及粉刷：2） 17= kN/m合計kN/m女兒墻自重 （ 含貼面和粉刷 ） ：kN/m內(nèi)外墻自重 （ 含貼面和粉刷 ） ： kN/m計算重力荷載代

12、表值第 5 層的重力荷載代表值：屋面恒載：+3)kN女兒墻：kN縱橫梁自重：4+2+2 +3 kN半層柱自重： 4)kN半層墻自重：+ + KN屋面雪載：+3)kN恒載 + 雪載：+kN+3)上 下半層墻重kN+ kN+ 270 kN2 4 層的重力荷載代表值樓面恒載：+= kN縱橫梁自重： 上半層柱 +下半層柱： 樓面活荷載： 恒載 + 活載：i1+270 kN3.4.3 一層的重力荷載代表值：樓面恒載： kN上. 下半層墻自重：(a) 外縱墻 :+ kN(b) 內(nèi)縱墻 :+ kN(c ) 橫墻：+ kN縱橫梁自重：kN上半層自重：kN下半層自重： 4)= kN樓面活荷載：270 kN恒載+

13、樓面活載：+270/2= kN則一榀框架總重力荷載代表值nGi 為： (n 5)Gi G1 G2 G3 G4 G5 1288.79 3 1391.26 1481.95 6944.5KN4、橫向框架側(cè)移剛度計算計算梁、柱的線剛度梁線剛度計算梁柱混凝土標號均為 C35， EC 3.15 107KN / m2。 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預制樓板但只有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有 效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計算梁 的截面慣性矩時， 對現(xiàn) 澆樓面 的邊框架 梁取 I 1.5I0 ，對中框 架梁取I 2.0I 0。表 4-1-1 橫梁線剛度計算表類別EcbhI0l /mm

14、ECI 0/ l2ECI 0/ l2/(N/mm 2)/mm mm/mm4/N mmN mm邊橫梁300 6507500走道梁300 5003000柱線剛度計算表 4-1-2 柱線剛度 Ic 計算表層次hc /mmEc/(N/mm2)bh/mm mmIc /mm4ECI c/ hc/N mm14550600 600253600600 600計算柱的側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度 D計算公式： D c1h22ic其中 c 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)， K 為梁柱線剛度比，不同情況下，KKbK2Kcc2KKKb0.5K2Kccc2KK 取值不同。對于一般層：對于底層：956041219760.784 0.7 ，該

15、框架為規(guī)則框架表 4-2-1 橫向框架柱側(cè)移剛度 D 計算表層次層高 h (m)柱根數(shù)Kc12icD c 2c h2N/mmD2-5邊柱224150121976中柱2368381邊柱22139095604中柱226412D1D2圖 4-2-1 框架計算簡圖5、橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算橫向水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和側(cè)移計算。橫向自振周期的計算運用頂點位移法來計算， 對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自振周期可按下式來計算：式中，T1 1.7 T uTuT 計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點假想位移，即85；假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值 Gi 作為

16、水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點位移；T 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，??；故先計算結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移，計算過程如下表：表 5-1-1 結(jié)構(gòu)頂點的假想位移計算層次Gi /kNVGi /kNDi /(N /mm)Vui /mmui /mm5121976412197631219762121976195604由上表計算基本周期 T1 ，T1 1.7 T uT 1.7 0.6 0.18333 0.437s水平地震作用及樓層地震剪力計算該建筑結(jié)構(gòu)高度遠小于 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切為主，因此用底部剪力法來計算水平地震作用。首先計算總水平地震作用標準值即底部剪力 FEk 。

17、FEk1Geq式中， 1 相應于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；Geq 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點取總重力荷載代表值的Geq 0.85 Gi 0.85 6944.5 5902.8徐州地區(qū)特征分區(qū)為一區(qū)，又場地類別為類，查規(guī)范得特征周期Tg 0.35s查表得，水平地震影響系數(shù)最大值 max 0.08由水平地震影響系數(shù) 曲線來計算TgTmax0.90.350.4370.08 0.0655式中， 衰減系數(shù)， 時，??；FEk1Geq 0.0655 5902.8 386.6kN0.49s因為T1 0.437 s 1.4Tg 1.4 0.35所以不需要考慮頂部附加水平地震作用則質(zhì)點 i 的水平地震作用

18、 Fi 為：FiGi H iFnFEkGjHjj1式中：Gi、Gj 分別為集中于質(zhì)點 i的荷載代表值； Hi 、H jnViFk 來計算，一并k1分別為質(zhì)點 i 、j 的計算高度。具體計算過程如下表，各樓層的地震剪力按列入表中，表 5-1-2 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi /mGi /kNGiHi /kN mFi /kNVi /kN52442342135631634721133916743GjHj78208各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖圖 5-1-1 橫向水平地震作用及層間地震剪力水平地震作用下的位移驗算用 D 值法來驗算框架第 i 層的層間剪力Vi

19、 、層間位移 ( u) i及結(jié)構(gòu)頂點位移 u 分別按下式來計算：nViFkki s( u)i Vi / Dijj1nu ( u)kk1計算過程見下表，表中計算了各層的層間彈性位移角 e ui /hi表 5-1-3 橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi /kNDi /(N / mm)ui / mmui /mmhi /mme ui /hi512197636001/1556412197636001/1369312197636001/1250212197636001/117319560445501/1125由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層， 1/11731/550,滿足要求。水平地震作用

20、下框架內(nèi)力計算將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點高度來求柱上、下端的彎矩。柱端剪力按下式來計算：V ijD ijs ij V iD ijj1u柱上、下端彎矩 M ijMij 按下式來計算bMibjuM iujVijVijyh(1 y)hy1y2 y3式中：Dij i 層 j 柱的側(cè)移剛度； h 為該層柱的計算高度；y- 反彎點高度比；yn 標準反彎點高比， 根據(jù)上下梁的平均線剛度 kb ，和柱的相對線剛度 kc的比值，總層數(shù) m ，該層位置 n 查表確定。y1上下梁的相對線剛度變化的修正值， 由上下梁相對線剛度比值 1 及 i 查表得。y2上下層層高變化的

21、修正值，由上層層高對該層層高比值2及i 查表。y 3 下層層高對該層層高的比值 3及i 查表得。需要注意的是 yn 是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標準反彎點高度比 yn 查得。表 5-1-4 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算層次hi / mVi /kNDij /(N /mm)Di1Vi1KyM上M下51219762415041219762415031219762415021219762415019560421390層次hi /mVi /kNDij /(N /mm)Di1Vi1KYM上M下51219763683841219763683831219763683821219763683819560

22、426412表 5-1-5各層中柱柱端彎矩及剪力計算注：表中彎矩單位為 kN m, 減力單位為 KN梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計算llibb uMb l r M i 1,j M ijib ibrribb u TOC o 1-5 h z M b l r M i 1,jM ijib ibVMblMb2VblnNiVbl Vbrk i k表 5-1-6 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次邊梁走道梁柱軸力MblrM brlVbMblr M brlVb邊柱 N中柱 N54321水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖所示：54.4842.1480.5454.4838.429.3394.2

23、693.7280.54123.5947.3085.38146.7262.83117.39131.80180.2247.30133.68182.1396.05126.22192.51107.84166.1222.27198.02126.22121.89185.94192.51180.43248.11226.37345.32圖 5-1-2 左地震作用下框架彎矩圖 (KN)12.8825.625.612.88-12.88-12.72-12.7228.9156.9256.92 28.91-41.85-40.67-40.6743.5989.1289.12 43.59-85.44-86.12-86.125

24、3.92110.73110.73 53.92-139.36-143.01-143.0159.48120.27120.27 59.48-198.84-203.80-203.80-12.88-41.85-85.44-139.36-198.84圖 5-1-3 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算風荷載標準值垂直于建筑物表面上的風荷載標準值當計算主要承重結(jié)構(gòu)時按下式來計算：wkz s zw0式中， k 風荷載標準值（ kN/m2）z 高度 Z 處的風振系數(shù)s 風荷載體型系數(shù)z 風壓高度變化系數(shù)0 基本風壓（ kN/m2） 由荷載規(guī)范，徐州地區(qū)重現(xiàn)期為 50年的基本風壓：

25、 0 =m，地面粗糙度為 B 類。風載體型系數(shù)由荷載規(guī)范第節(jié)查得：s =（迎風面）和 s =（背風面）。荷載規(guī)范規(guī)定，對于高度大于 30m，且高寬比大于的房屋結(jié)構(gòu)， 應采用風振系數(shù) z來考慮風壓脈動的影響。本設計中，房屋高度 H= 30m， H/B=18= ，則不需要考慮風壓脈動的影響，取z =。將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表：表 5-2-1 風荷載計算層次zsZ(m)z02A(m2)Pw(kN)V(kN)54321其中，A 為一榀框架各層節(jié)點的受風面積， 取上層的一半和下層的一半之 和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計算高度應從 室外地面開始取。3.

26、6 2 頂層A (0.9) 7.2 16.2m22中間層A 3.6 7.2 25.92m24.05 3.6 2 底層 A ( ) 7.2 27.54m222F5=5.97F4=8.73F3=8.73F2=8.73F1=9.27圖 5-2-1 等效節(jié)點集中風荷載計算簡圖 (kN)風荷載作用下的水平位移驗算根據(jù)水平荷載，計算層間剪力，再依據(jù)層間側(cè)移剛度，計算出各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計算過程如下表，表 5-2-2風荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算層次Fi /kNVi /kND/(N /mm)ui /mmui /mmui /hi51219761/1804741219761/153503121976

27、1/1335221219761/118111956041/10581由表可以看出，風荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的 1/10581 ， 小于 1/550 ，滿足規(guī)范要求。風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算計算方法與地震作用下的相同 , 都采用 D 值法。在求得框架第 I 層的層間剪力 Vi后，I 層 j 柱分配到的剪力 Vij以及柱上、 下端的彎矩 Mibj 、 M iju分別按下列各式計算：柱端剪力計算公式為DijVijs ij ViDijj1柱端彎矩計算公式為M ibj Vij yh，M iuj Vij (1 y)hy yn y1 y2 y3需要注意的是， 風荷載作用下的反彎點高比 yn

28、 是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各層標準反彎點高度比 yn 查得。表 5-2-3 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算層次hi / mVi /kNDij /(N/mm)Di1Vi1KyM上M下51219762415041219762415031219762415021219762415019560421390表 5-2-4 各層中柱柱端彎矩及剪力計算層次hi /mVi /kNDij /(N /mm)Di1Vi1KYM上M下51219763683841219763683831219763683821219763683819560426412注：表中彎矩單位為 , 剪力單位為 KN。梁端彎矩 Mb、剪力 V

29、i以及柱軸力 Ni分別按照下列公式計算：lMbll ib r (Mib1,j Miuj)；ib ibrMbllib r (Mib1,j Miju)；ibl i brVb (Mbl Mbr)/l ；nlrNi(Vbl Vbr )ki表 5-2-5 風荷載作用下的梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次邊梁走道梁柱軸力MblrM brlVbMblr M brlVb邊柱 N中柱 N54321橫向框架在風荷載作用下彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖 5-2-31.274.197.5211.472.972.976.297.569.1913.382.13 4.081.956.11 9.272.40 5.5610.586.7

30、113.519.6415.4211.4711.9818.9920.0514.7617.4826.2317.4814.0420.8418.2727.4231.26圖 5-2-2 左風作用下框架彎矩圖 (KN)-0.68-0.620.621.823.713.711.82-2.50-2.512.513.196.436.433.19-5.69-5.755.754.599.369.364.59-10.28-10.5210.526.1712.1812.186.17-16.45-16.5316.530.681.3 1.30.680.682.505.6910.2816.45圖 5-2-3 左風作用下梁端剪力及

31、柱軸力圖6、豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算計算單元取 3 軸線橫向框架進行計算， 計算單元寬度為 7.5m，如圖所示， 由于房 間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示， 計算單元內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和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。見圖 6-1-1圖 6-1-1 橫向框架計算單元荷載計算6.2.1 恒載計算P 1q2P2q2 P 2q2P1q1q1q1圖 6-2-1 各層梁上作用的荷載在圖中， q1、 q1 代表橫梁自重，為均布荷載形式，對于第五層，q1 5.709kN /mq1 kNmq2和q2 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷

32、載和三角形荷載，由圖所 示的幾何關系可得，q2 5.104.976 3.6 17.91kN /mq2 4.976 3.0 14.93kN /mP1、 P2分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的自重荷載，計算過程如下：節(jié)點集中荷載 P1 ：邊縱梁傳來：(b)（a） 屋面自重 （三角形部分 ）：3.6 3.622 由次梁傳來的屋面自重（梯形部分） ：4.9832.27 KN( +) 邊縱梁自重：7.54.06 15.225kN2次梁自重：女兒墻自重：3.312 7.2 23.85kN合計：P1節(jié)點集中荷載 P2 ：縱梁傳來a）屋面自重 （三角形部分 ） ：3.6

33、3.6224.98 232.27 KN（b） 次梁自重：4.06 7.5215.225kN（c） 由次梁傳來的屋面自重（梯形部分）（d）走道屋面板自重+） 縱梁自重：合計：P2對于 14 層，計算的方法基本與第五層相同，計算過程如下：q1 5.709kN /mq1 kN/mq2 3.33 3.6 11.99kN /mq2 3.33 3.0 9.99kN /m 節(jié)點集中荷載 P1 ：縱梁自重： 外墻自重：7.2 0.25 2 3.6 0.7 3.68 71.50kN 縱梁傳來(a) 樓面自重(三角形部分) ：(0.5 3.6 0.5 3.6 3.33) 2 21.58kN 7.5( b)次梁自重

34、：4.06 7.5 15.225kN2( c ) 次梁上墻重11(7.5 0.6 0.2 2) (3.6 0.5) 3.68 21.68 KN 22d）由次梁傳來的樓面自重（梯形部分）0.5 (7.5 7.5 3.6) 1.8 3.33 34.17 KN扣窗面積墻重加窗重：2 2.4 2.0 3.68 2 2.16 31.01kN合計：節(jié)點集中荷載 P2 ：縱梁自重： 內(nèi)墻自重： 71.50kN縱梁傳來（a） 樓面自重（三角形部分） ：（0.5 3.6 0.5 3.6 3.33） 2 21.58kN7.5（ b）次梁自重：4.06 15.225kN2（ c ） 次梁上墻重11（7.5 0.6

35、0.2 2） （3.6 0.5） 3.68 21.68 KN 22（d）由次梁傳來的樓面自重（梯形部分）0.5 （7.5 7.5 3.6） 1.8 3.33 34.17 KN （e）走道樓面板自重（梯形部分）1（7.2 7.2 3） 1.5 3.33 28.47 KN2扣窗面積墻重加窗重： 2.4 1 2 3.68 2 0.48 16.10kN 合計：6.2.2 活荷載計算：活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖：P 1q2P2q2 P 2q2P1q1q1q1圖 6-2-2 各層梁上作用的活載 對于第五層，q2 0.5 3.6 1.80kN /mq2 0.5 3.0 1.50kN /m節(jié)點集中

36、荷載 P1 ：屋面活載（三角形部分） ：（ ）次梁傳來的屋面活載（梯形部分） ：0.5 （7.5 7.5 3.6） 1.8 0.5 合計：節(jié)點集中荷載 P2 ：屋面活載（三角形部分） ：（ ）走道傳來屋面荷載（梯形部分） ：1 （7.2 7.2 3.0） 1.5 0.52次梁傳來的屋面活載（梯形部分） ：0.5 （7.5 7.5 3.6） 1.8 0.5 合計：對于 14 層，q2 2.0 3.6 7.2kN /mq2 2.5 3.0 7.5kN /m5.13kN4.28KN5.13kN節(jié)點集中荷載 P1 ：樓面活載（三角形部分） ：2 （ ） 次梁傳來的樓面活載（梯形部分） ：0.5 （7.

37、5 7.5 3.6） 1.8 2 20.52kN 合計：中節(jié)點集中荷載 P2 ：樓面活載（三角形部分） ：2 （ ） 走道傳來屋面荷載（梯形部分） ：1（7.2 7.2 3.0） 1.5 2.5 21.38KN 次梁傳來的屋面活載（梯形部分）2 ：0.5 （7.5 7.5 3.6） 1.8 2 20.52kN 合計：屋面雪荷載標準值：同理，在屋面雪荷載作用下q2 0.35 3.6 1.26kN /m q2 0.35 3.0 1.05kN /m節(jié)點集中荷載 P1 ：屋面雪載（三角形部分） ：2 （ ）次梁傳來的屋面雪載（梯形部分） ：0.5 (7.5 7.5 3.6) 1.8 0.35 3.59

38、kN合計：中節(jié)點集中荷載 P2 ：屋面雪載（三角形部分） ：2 （ ）走道傳來屋面雪載（梯形部分） ：1（7.2 7.2 3.0） 1.5 0.35 2.99 KN2 次梁傳來的屋面雪載（梯形部分） ： 合計：14層, 雪荷載作用下的節(jié)點集中力同屋面活荷載作用下的。這里從略。內(nèi)力計算、計算分配系數(shù)。梁端和柱端彎矩采用彎矩二次分配法來計算， 計算時先對各節(jié)點不平衡 彎矩進行第一次分配，向遠端傳遞 （傳遞系數(shù)為 1/2） ，然后對由于傳遞而產(chǎn) 生的不平衡彎矩再進行分配， 不再傳遞，到此為止， 由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱， 故計算時可用半框架。對于邊節(jié)點，與節(jié)點相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉(zhuǎn)動剛度

39、S 4i ， i 為桿件的線剛度，分配系數(shù)為 S11 ；對于中間節(jié)點，與該節(jié)點相S1j 連的走道梁的遠端轉(zhuǎn)化為滑動支座，因此轉(zhuǎn)動剛度 S i ，其余桿端 S 4i ， 分配系數(shù)計算過程如下：梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成， 在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計算公式如圖所示。q (1 2 2 3)lapaaalq2，q 8 p （三角形荷載）圖 6-3-1荷載的等效頂層梯形荷載化為等效均布荷載23)g5AB230.243 ) 17.91 21.80 KN /m514.93 12.79KN /

40、m8g 邊 g5AB1 (1 25.709 (1 2 0.242 5 g中 g5BC1g5BC2 3.468則頂層各桿的固端彎矩為AB 跨：倆端均為固定支座12M ABM BAg邊 l邊AB BA 12 邊 邊1 21.8 7.5212102.19KN mBC 跨：一端為固定支座，一端為滑動支座M BC13g中 l中2112.7931.529.59 KNM CB112.7961.524.80 KN其余層梯形荷載化為等效均布荷載 2 3g邊 gAB1 (1 2 )g AB22311.99 16.48KN /m15.88 (1 2 0.242 0.243 )g中 gBC1gBC2 3.46 9.9

41、9 9.70KN /m88 5 5同理，其余層各桿的固端彎矩為：M ABM BA 1 g邊l邊21 16.48 7.5277.27 KN m12 12M BC1 g l23 g中 l中3139.781.527.28KN mM CB1 g l 2g中l(wèi)中19.781.523.24KN m6 中 中6用彎矩二次分配法來計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩表 6-3-1 恒載作用下的框架彎矩二次分配法：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁上柱上柱圖 6-3-2 恒載作用下的框架彎矩圖 ( kN m)計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相 疊加而得，而柱軸力可

42、由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算恒載作用時 的柱底軸力，要考慮柱的自重。恒載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算梁端剪力由兩部分組成：a. 荷載引起的剪力，計算公式為：V V 1q l q2l1(1 ) q1 、 q2分別為矩形和梯形荷載A B 2 1 1 2VB VC 1q1l2 1q2l2q1、q2 分別為矩形和三角形荷載24b. 彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即AB跨VA VB M AB M BABC跨因為 BC跨兩端彎矩相等，故 VB VC 0柱的軸力計算： 頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到， 柱底軸力為柱頂軸力 加上柱的自重。其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該

43、層上部柱的軸力 的傳遞。表 6-3-3 恒載作用下的梁端剪力及柱軸力層次由荷載產(chǎn)生由彎矩產(chǎn)生總剪力柱子軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCN頂N底N頂N底5040302010注： N底 N頂柱自重 (34.85 KN ) (3)柱的剪力計算M 上 M 下l柱的剪力： V式中， M 上 、M 下分別為經(jīng)彎矩分配后柱的上、下端彎矩l 為柱長度70.67圖 6-3-3 恒載作用下梁剪力、柱軸力圖 (KN)2)活載、雪載作用下內(nèi)力計算 當活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時， 可不考慮 活荷載的不利布置，而把活荷載同

44、時作用于所有的框架梁上，這樣求得的內(nèi) 力在支座處與按最不利荷載位置法求得內(nèi)力極為相近，可直接進行內(nèi)力組 合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計算結(jié)果要小，因此對 梁跨中彎矩應乘以 1.11.2 的系數(shù)予以增大。梁上分布荷載為梯形荷載，根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以 及三角形分布荷載，化為等效均布荷載?；钶d作用下，頂層梯形荷載化為等 效均布荷載5p 中 p 5BC8 5BCp邊 (1 2 23)p5AB (1 2 0.242 0.243) 1.8 1.62KN /m51.5 0.94 KN / m8用彎矩二次分配法并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算。則頂層各桿的固端彎矩為

45、：M AB M BA212 p邊 l邊1 1.62 7.5 2127.59 KN mM BC2 p中 l 中1 0.94 1.52 0.71 KN m3CB1 2 p中 l 中1 0 .941.520 . 35 KNm6 中 中6其余層梯形荷載化為等效均布荷載p邊(122) p AB(1 20.242p中55 pBC7.54.69KN/m8BC 8M ABM BA1 2 1 p邊 l 邊6.471212M BC1 2 p中 l 中14 .69 1.5233M CBp中 l 中14. 69 1.526 中 中6（2） 活載彎矩二次分配30.243) 7.2 6.47KN / m同理，其余層各桿的

46、固端彎矩為27.52 30.33 KN m3 .52 KN m1.76 KN m圖 6-3-3 活載作用下框架彎矩二次分配法 (KN m)上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁2圖 6-3-4 活載（雪載）作用下框架彎矩圖 （KN m） 注：圖中括號中數(shù)值為雪載作用下的彎矩。 2）活載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算 梁端剪力由兩部分組成：a. 荷載引起的剪力，計算公式為：V A VBq2l1(1q2 為梯形荷載1VB VC 1 q2l 2q2 為三角形荷載4b. 彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即AB跨VAVBM AB M BABC跨 因為 BC跨倆端彎矩相等，故 VB VC 0 柱的軸力

47、計算： 頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到， 柱底軸力等于柱 頂軸力。其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。柱端剪力計算：M上 M 下3）雪荷載作用下荷載等效及固端彎矩p邊(1 2 23) p5 AB(1 2 0.2420.243 ) 1.26 1.13KN / m 5 p中 8 p5BC5 1.05 0.66KN / m8M ABM BA212 p邊l邊21 1.13 7.52125.31KN mM BCM CB120.661.520.50KN m310.661.520.25KN m61 p中 l 中613 p中l(wèi)中雪荷載作用下，內(nèi)力計算原理同活荷載作用表 6-3-

48、4 活荷載作用下梁端剪力及柱軸力 (KN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=VBVB=VCVAVBVB=VCN頂=N底N頂=N底5040302010表 6-3-5 雪荷載作用下梁端剪力及柱軸力 (KN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=VBVB=VCVAVBVB=VCN頂=N底N頂=N底5040302010表 6-3-6 豎向荷載作用下邊柱剪力 (KN)層次恒載作用下活載作用下雪載作用下M上M下VM上M下VM上M下V54321表 6-3-7 豎

49、向荷載作用下中柱剪力 (KN)1.1320.26 5.17(3.59)5.7418.95(17.41)13.46(11.92)5.7420.36 20.78 5.74100.33(99.79)67.16(66.12)5.7419.921.745.74181.67(180.12)120.36(119.32)5.7419.71 21.145.74263.41(261.87)174.2(172.66)21.335.74345.34(343.80)227.35(225.86)層次恒載作用下活載作用下雪載作用下M上M下VM上M下VM上M下V543215.09 (3.59) 1.13 (0.79)圖 6-

50、3-5 活載、雪載作用下梁剪力、柱軸力圖 (KN)注：圖中括號中數(shù)值為雪載作用下的剪力、軸力7 框架內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素，查規(guī)范 得到，該框架結(jié)構(gòu)，高度 30m，地處抗震設防烈度為 7 度的徐州地區(qū)，因此 該框架為三級抗震等級?？蚣芰簝?nèi)力組合梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。 支座截面內(nèi)力有支座 正、負彎矩及剪力，跨中截面一般為跨中正截面。作用效應組合結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用期間， 可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可 變荷載的情況。 但這些荷載同時都達到它們在設計基準期內(nèi)的最大值的概率 較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同

51、時作用時其內(nèi)力最大， 因此應進行荷載效應的最不利組合。永久荷載的分項系數(shù)按規(guī)定來?。寒斊湫獙Y(jié)構(gòu)不利時，對由可變荷 載效應控制的組合取，對由永久荷載效應控制的組合??；當其效應對結(jié)構(gòu)有 利時，一般情況下取，對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂移驗算取。可變荷載的分項系數(shù)，一般情況下取。均布活荷載的組合系數(shù)為，風荷載組合值系數(shù)為，地震荷載組合值系數(shù) 為；承載力抗震調(diào)整系數(shù)從理論上講， 抗震設計中采用的材料強度設計值應高于非抗震設計時的材料強度設計值。但為了應用方便，在抗震設計中仍采用非抗震設計時的材 料強度設計值，而是通過引入承載力抗震調(diào)整系數(shù) RE 來提高其承載力表 7-2-1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)受彎梁偏壓

52、柱受剪軸壓比 梁內(nèi)力組合表該框架內(nèi)力組合共考慮了四種內(nèi)力組合， 1.2SGK +1.4SQk ，1.2SGK +1.4 0.9(SQk Swk ), RE 1.2 SGK +0.5SQk 1.3SWk，1.35SGK +1.4 0.7SQk ，各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見附表，其中豎向荷載作用下 的梁端彎矩為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩 ( 調(diào)幅系數(shù)為。梁內(nèi)力組合見附表 1。計算跨間最大彎矩計算跨間最大彎矩時，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設計值，由平 衡條件來確定21q1l 1 2 l q2VA 1若 A 2 座的距離，則l0 ，說明 x 可由下式求解：2q1 q2x l ，其中 x 為最大正彎矩截面至 A

53、支VA q1x1 x212 xlq2 0將求得的 x 值代入下式即可得跨間最大正彎矩值q1 2 1 x3MMax MA VAx q21x61 xlq21若VA 12 2q1 q2 l 0，說明x l ,則VA 2l q2x2q1 q213 l1 2 1 M Max MA VAx 2 q1 q2 x2 q2 l若VA 0 ，則M Max M A同理，可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的 VA、x 和M Max的計算公式VAx 可由下式解得：M A MB12 q1l1q24lxq12xq2lVAMAq121x3VA x1xl q2A23M Max計算第一層 AB跨的跨間最大彎矩：在1.2SGK

54、+1.4SQk +1.40.6SWk （ 左風） 組合下，由表可得：MAq1 1.2 q2 1.25.709(11.996.85kN / m7.2) 18.71kN / m248.07kNM B 338.24kN m所以，M A MB12q1l0.84kN1lq22q1q20.84 1 226.85 18.71 1.8 28.33 0 ，2則 0.846.85xx18.711.8x 0.11m 即最大彎矩發(fā)生在距離支座 0.11m 處。M max 248.07 0.44 1 6.85 0.112 max 20.11 18.71 248.49 KN m1.8右震VA397.027.5176.61

55、 0.5 6.85 7.5 0.38 18.71155.49155.491 (2 6.85 18.71) 1.8 126.33 0則x155.09 0.5 1.8 18.71 6.74m6.85 18.71即最大彎矩發(fā)生在距離支座6.74m 處。M max397.02 155.09 6.741(6.85 18.71)211.8) 173.85 KN36.742118.71 1.8(6.742同理可以求得其他幾種組合下， AB跨和 BC跨的跨間最大彎矩。其中應注意，如果， VA 0 ，即最大彎矩發(fā)生在支座處時， M Max的計算 公式不同。剪力計算： AB 凈跨ln 7.5 0.6 6.9m左震

56、Vbl 0.44KNM bl邊 248.07 0.44 0.6 2 248.20 KN mM br邊338.24 157.69 0.6 2 290.93 KN m右震Vbl 155.09 KNrVbr 3.05KNM bl邊397.02 155.09 0.6 2 350.49 KN mM br邊 176.61 3.05 0.6 2 177.53 KN mlrM bl 邊 M br邊 248.20 290.93 539.13 350.49 177.53 528.021 6.9 2 1.8 2 VGb6.85 6.9 18.71 ( ) 71.34KNGb 2 2539.13則 VA 1.1 53

57、9.13 71.34 155.52 KNA 6.9528.02VB左 1.1 71.34 157.29 KNB左6.9REVA 0.85 155.52 132.19KNREVB 0.85 157.29 133.70 KN故剪力調(diào)整為 133.70KN其他層梁梁端剪力調(diào)整值的計算方法同第一層的相同，計算結(jié)果如下：第五層：第三層：對于 BC跨，梁端剪力調(diào)整后的值為：第五層：第三層：底層：、框架柱內(nèi)力組合柱內(nèi)力組合柱內(nèi)力控制截面一般取柱上、下端截面，每個截面上有 M、 N、 V。 由于柱是偏心受力構(gòu)件且一般采用對稱配筋， 故應從上訴組合中求出下 列最不利內(nèi)力：max 及相應的 NNmax 及相應的

58、MNmin 及相應的 M表見附表 2，3。柱端彎矩值設計值的調(diào)整、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設計值應符合下式的要求：M cc Mb式中，Mc 節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩Mb設計值之和，上下柱端的彎矩設計值可按彈性分析來分配節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設計值之 和；柱端彎矩增大系數(shù)；三級框架為為了避免框架柱腳過早屈服，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端機面 的彎矩設計值，應分別乘以增大系數(shù)、和。底層是指無地下室的基礎以上或 地下室以上的首層。以第二層中柱為例進行柱調(diào)整 :B節(jié)點左、右梁端彎矩338.24

59、 157.69 0.6 2 291.05 KN m216.23 137.69 0.6 2 174.92 KN mB節(jié)點上、下柱端彎矩269.15 163.22 0.1 252.83KN m301.13 163.61 0.6 202.96KN mM B柱 252.83 202.96 455.79KN mM B梁 291.05 174.92 465.97KN mM B 柱M B 梁 0.99MB梁 512.57KN m M B 56.78KN m,在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即252.83M 上 512.57 283.56KN m455.79M 下 512.57202.96455.79

60、228.24KNmREM 上 0.8283.56226.85KNmREM 下 0.8228.24182.59KNm其他層柱端彎矩的調(diào)整用相同的方法，計算結(jié)果如下：表 7-3-1 橫向框架 A 柱柱端組合彎矩設計值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底RE( M c cMb)REN表 7-3-2 橫向框架 B 柱柱端組合彎矩設計值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底8、截面設計框架梁這里以第一層的 AB跨梁及第二層 AB柱為例來計算一層 AB梁的正截面受彎承載力計算（第一層 AB梁）從梁的內(nèi)力組合表中選出 AB 跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)