7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要II</b></p><p><b>　　前 言Ⅳ</b></p><p>　　第一章 建筑設(shè)計(jì)方案……………………………………………… 1</p><p>　　1.1 工程地質(zhì)條件……………

2、…………………………………… 1</p><p>　　1.2 主要建筑做法………………………………………………… 2</p><p>　　1.3建筑截面選型、平面布置及構(gòu)件截面初估……………………2</p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案……………………………………………… 4</p><p>　　2.1確定計(jì)算簡圖………………………………

3、……………………4</p><p>　　2.2統(tǒng)計(jì)荷載：………………………………………………………5</p><p>　　2.3風(fēng)載作用下側(cè)移的驗(yàn)算…………………………………………11</p><p>　　2.4內(nèi)力計(jì)算…………………………………………………………12</p><p>　　2.5內(nèi)力組合……………………………………………………

4、……33</p><p>　　2.6截面設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算……………………………………………49</p><p>　　第三章 施工組織設(shè)計(jì)………………………………………………75</p><p>　　3.1 工程概況…………………………………………………………75</p><p>　　3.2 施工方案………………………………………………………

5、76</p><p>　　3.3 主體工程施工……………………………………………………78</p><p>　　3.4 施工現(xiàn)場的平面布置圖…………………………………………81</p><p>　　3.5 工程措施…………………………………………………………82</p><p>　　3.6 編制依據(jù)…………………………………………………………

6、86</p><p>　　附表 定額計(jì)算人工及工日………………………………………… 88</p><p>　　結(jié) 論…………………………………………………………………92</p><p>　　謝 辭…………………………………………………………………94</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………95<

7、;/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)辦公樓的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)過程遵循先建筑后結(jié)構(gòu)再基礎(chǔ)的順序進(jìn)行。建筑設(shè)計(jì)，依據(jù)建筑總體規(guī)劃要求、建筑用地條件和基地周邊的環(huán)境特點(diǎn)，首先設(shè)計(jì)建筑平面， 其次進(jìn)行立面造型、剖面設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)

8、滿足使用功能和造型藝術(shù)的要求，并適應(yīng)未來發(fā)展與靈活改造的需要。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切聯(lián)系建筑設(shè)計(jì)，以現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范為依據(jù)，主要包括結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置、確定計(jì)算簡圖及計(jì)算單元、荷載計(jì)算、側(cè)移控制、內(nèi)力組合、構(gòu)件設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等內(nèi)容 。本工程采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)體系（橫向承重），選擇了有代表性的一榀框架進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于豎向荷載作用采用彎矩二次分配法，水平荷載作用采用D值法。設(shè)計(jì)計(jì)算整個(gè)過程中

9、綜合考慮了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和施工工業(yè)化的要求，由于本工程位于7.5度抗震設(shè)防區(qū)，所以計(jì)算時(shí)不考慮抗震要求。</p><p>　　施工組織設(shè)計(jì)主要包括施工準(zhǔn)備工作、施工部署、主要項(xiàng)目的施工方法以及技術(shù)質(zhì)量、安全生產(chǎn)、文明施工方面的一系列措施。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 建筑設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　施工組織設(shè)計(jì) 荷載計(jì)算 </p>

10、<p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This thesis uses the professional knowledge synthetically according to the request of the design program. The design of the office building includes architectu

11、ral design, structural design and construction management design.</p><p>　　The design process follows the order: firstly, architectural design; secondly, structural design; lastly, the foundation design. The

12、 architectural design, according to the master plan of the building, the site condition, peripheral urban environment, and characteristic of the base design the building plain at first. The elevation design is carried on

13、 secondly, considering building classify and fire prevention. The architectural design should meet the needs of the functional requirement, the use </p><p>　　Structural design maintains close ties with the a

14、rchitectural design, which is based on current relevant codes. It includes the structure style, the preliminary estimation for the structural members, confirmation of the sketch and unit for calculation, sideway control,

15、 load calculation, component design, slab-stairs design, floor overlay design and foundation design. This project adopts cast-in-place reinforced concrete structure (transverse bearing), which has chosen a representative

16、 frame to c</p><p>　　Construction management design includes the preparation of construction, construction schedule, the main construction method and a series of measures for technological quality, safety in

17、 production and civilization construction.</p><p>　　Keywords: Architectural design, Structural design, </p><p>　　Construction management design, Load calculation</p><p>&

18、lt;b>　　前 言</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教學(xué)的重要過程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。</p><p>　　本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《浙江臨海蒼山科研綜合樓設(shè)計(jì)》。在結(jié)構(gòu)前期，我復(fù)習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》、《混凝土結(jié)構(gòu)》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》等知識(shí)，并借閱了《抗震規(guī)范》

19、、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》、《砌體規(guī)范》、《地基基礎(chǔ)規(guī)范》等規(guī)范。在網(wǎng)上搜集了不少資料，并做了筆記。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行計(jì)算和分析。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電腦輸入和PKPM 計(jì)算出圖（并有一張手畫基礎(chǔ)圖），并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的六周里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、以及外文的翻譯，加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)

20、內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識(shí)、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進(jìn)行內(nèi)力組合的計(jì)算時(shí)，進(jìn)一步了解了Excel；在繪圖時(shí)熟練掌握了AutoCAD，PKPM 等專業(yè)軟件。以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些計(jì)算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p>　　本工程為浙江臨海蒼山科研綜合樓設(shè)計(jì)，采用

21、現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，縱橫雙向框架承重。根據(jù)規(guī)劃及房屋使用要求采用七層的結(jié)構(gòu)，層高為3.9m。建筑平面布置，剖面布置及各節(jié)點(diǎn)祥圖詳見建筑圖。</p><p>　　第一章 建 筑 設(shè) 計(jì) 方 案</p><p><b>　　1.1工程地質(zhì)條件</b></p><p><b>　　1．1.1抗震設(shè)防</b></p&g

22、t;<p>　　抗震設(shè)防烈度為7.5度,地震加速度值為0.15g,地震分組為第三組.</p><p>　　1. 1.2 地質(zhì)資料</p><p>　　第一層填土，不宜做為天然地基土，建議全部挖除。</p><p>　?。?）采用天然地基是較適宜的方案，建議以第四層粘土作為主體結(jié)構(gòu)的地基持力層。</p><p>　　（4）基坑開挖

23、時(shí)，建議基坑允許坡度值為1:0.35。</p><p>　?。?）根據(jù)波速實(shí)驗(yàn)及地脈動(dòng)測試結(jié)果，該建筑場地為Ⅱ類中硬場地。 </p><p>　　（6）勘察期間，測得場地地下水靜止水位埋深為10.20-10.90m，可不考慮水質(zhì)對(duì)基礎(chǔ)混凝土的侵蝕性。</p><p>　?。?）地區(qū)地震基本烈度為6度。最大凍土深度按0.50m考慮。</p><

24、p><b>　　1．1.4設(shè)計(jì)標(biāo)高</b></p><p>　　室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.00，室內(nèi)外高差600mm</p><p>　　1．1.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　活荷載：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/，走廊、門廳活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5KN/，樓梯活荷載采用3.5KN/，屋面采用不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7KN/。</p

25、><p><b>　　1.2主要建筑做法</b></p><p>　　主要建筑做法說明見建筑做法總說明。</p><p>　　門窗做法：門均為鋁合金門，窗均為鋁合金窗,門窗尺寸見建筑做法總說明：門窗表</p><p>　　1.3建筑結(jié)構(gòu)選型、平面布置及構(gòu)件截面初估</p><p><b>　

26、　1.3.1結(jié)構(gòu)選型</b></p><p>　　本工程是浙江臨海蒼山科研綜合樓設(shè)計(jì)，建筑面積為5733㎡，層數(shù)為7層，根據(jù)使用要求采用框架結(jié)構(gòu)，樓面采用現(xiàn)澆板，框架梁、柱為現(xiàn)澆整體構(gòu)件，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。</p><p>　　1．3.2 框架結(jié)構(gòu)平面布置</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)平面布置如下圖： </p><p&g

27、t;　　1.3.3 構(gòu)件截面初估</p><p>　　1）框架梁1截面尺寸的確定：</p><p>　　高h(yuǎn) : (1/8—1/12)L 取 h = 600㎜</p><p>　　寬b : (1/3—1/2)h 取 b=300㎜</p><p>　　框架梁2截面尺寸的確定：取h = 400㎜b =250 ㎜</p>&l

28、t;p>　　3）框架柱截面的初步估定：</p><p>　　中柱截面尺寸的確定：A = a2 = = 0.29㎡</p><p>　　取b×h=600mm×600mm, 為計(jì)算簡便，邊柱中柱尺寸取相同。</p><p>　　第二章 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 方 案</p><p><b>　　2.1確定計(jì)算簡圖&

29、lt;/b></p><p>　　本工程橫向框架計(jì)算單元取如下圖,框架度計(jì)算簡圖假定底層住下端固定于基礎(chǔ),按工程地質(zhì)資料提供度數(shù)據(jù),查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》可判斷該場地為三類場地土，地質(zhì)條件較好，初步確定本工程基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，挖去所有雜填土，基礎(chǔ)置于第二層塑性黏土層上，基底標(biāo)高為設(shè)計(jì)相對(duì)標(biāo)高-2.100m 。柱子的高度底層為：h=3.6+2.1-0.5=5.2m，二～六層柱高為3.600m。柱節(jié)點(diǎn)剛度、

30、橫梁的計(jì)算跨度取柱中心至中心間距離，三跨分別為6900,2400,6900。計(jì)簡圖見下圖2-1</p><p><b>　　計(jì)算簡圖2-2</b></p><p>　　2.2 材料強(qiáng)度等級(jí)</p><p>　　主體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，肋梁樓蓋?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋采用HPB300和HRB400級(jí)鋼筋。內(nèi)外墻均采用小型混凝土空心砌

31、塊，厚度200mm。</p><p><b>　　2.3荷載計(jì)算：</b></p><p>　　1.屋面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　?。?）恒載</b></p><p>　　屋面橫載標(biāo)準(zhǔn)值 </p>

32、<p>　　35厚架空隔熱板 n 0.035×25=0.875KN/㎡</p><p>　　防水層 0.4KN/㎡</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層

33、 0.02×20=0.4KN/㎡</p><p>　　卷材防水層 0.10×25=2.5 KN/㎡</p><p>　　12厚紙筋石灰粉平頂 0.012×16=

34、0.192KN/㎡</p><p>　　合計(jì) 4.367KN/㎡</p><p>　　梁自重 </p><p>　　邊跨AB、CD跨

35、 0.30×0.6×25=4.5KN/㎡</p><p>　　梁側(cè)粉刷： 2×（0.6-0.10）×0.02×17=0.33KN/㎡</p><p>　　合計(jì)

36、 4.83 KN/㎡</p><p>　　中跨BC跨： 0.25×0.4×25=2.50KN/㎡</p><p>　　梁側(cè)粉刷： 2×（0.4-0.10）×0.02×17=

37、0.19KN/㎡</p><p>　　合計(jì) 2.69 KN/㎡</p><p>　　作用在頂層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　梁自重 g6AB1= g6CD1=4.83 KN/m，

38、 g6BC=2.69 KN/m</p><p>　　板傳來的荷載： g6AB2=g6CD2=4.367×3.5=15.3KN/m</p><p>　　g4BC2 =4.367×2.4=10.49 KN/m</p><p><b>　?。?）活載</b></p&

39、gt;<p>　　作用在頂層框架梁上的線活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　q6AB =q6CD =0.7×3.5=2.45KN/m</p><p>　　q6BC =0.7×2.4=1.68KN/m</p><p>　　2.樓面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　（1）恒載</

40、b></p><p>　　25厚水泥砂漿面層 0.025×20=0.50KN/m</p><p>　　100厚剛混凝土現(xiàn)澆板 0.10×25=2.5 KN/m</p><p>　　12厚樓底粉刷

41、 0.012×16=0.192KN/m</p><p>　　樓面橫載標(biāo)準(zhǔn)值 3.192KN/m</p><p>　　邊跨（AB、CD跨）框架梁自重：

42、 4.83 KN/m</p><p>　　中跨（BC跨）梁自重： 2.69 KN/m</p><p>　　作用在樓面屋框架梁上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　梁自重：

43、 gAB1 = gCD1 =4.83 KN/m</p><p>　　gBC1 =2.69 KN/m</p><p>　　板傳來的荷載： gAB2 = gCD2 =3.192×3.5=11.17 KN/m</p><p>　　gBC2=3.192×2.4=7.66 KN/m</p

44、><p><b>　?。?）活載</b></p><p>　　樓面活載： qAB =qCD=2×3.5=7.0 KN/m</p><p>　　qBC =2×2.4=4.8 KN/m</p><p>　　3.屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載

45、標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　（1）恒載</b></p><p>　　邊跨連續(xù)梁自重: 0.25×0.40×3.5×25=8.75KN</p><p>　　粉刷: 2×(0

46、.4-0.12) ×0.02×3.5×17=0.67KN</p><p>　　1.3m高女兒墻: 1.3×3.5×3.6=16.38KN</p><p>　　邊跨連續(xù)梁自重: 0.25×0.4

47、0×3.5×25=8.75KN</p><p>　　粉刷: 1.3×2×0.02×3.5×17=3.09KN</p><p>　　連續(xù)梁傳來屋面自重 0.5×3.5×0.5×3.

48、5×4.367=13.37K</p><p>　　頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 G6A=G6D=42.26KN</p><p>　　中柱續(xù)梁自重: 0.25×0.40×3.5×25=8.75KN</p>&

49、lt;p>　　粉刷: ((0.4-0.12)+(0.4-0.10)) ×0.02×3.5×17=0.69KN</p><p>　　連續(xù)梁傳來屋面自重 0.5×3.5×0.5×3.5×4.367=13.37KN</p><p&g

50、t;　　0.5×(3.5+3.5-2.4)×2.4/2×4.367=13.05KN</p><p>　　頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 G6B=G6C=34.86KN</p><p>　　（2）活載 Q6A=Q6D=0.25×3.5&#

51、215;0.5×3.5×0.7=2.14 KN</p><p>　　Q6B=Q6C=0.5×3.5×0.5×3.5×0.7+0.5×(3.5+3.5-2.4) ×2.4/2×0.7=4.08KN</p><p>　　4.樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　(1)恒載

52、(此處胃康靈天超強(qiáng)重量) </p><p>　　邊柱連續(xù)梁自重 8.75KN</p><p>　　粉刷 0.67KN</p>

53、<p>　　連續(xù)梁傳來樓面自重: 0.5×3.5×0.5×3.5×3.192=9.79 KN </p><p><b>　　19.2KN</b></p><p>　　中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載:</p><p>　　GA=GD=19.20KN&l

54、t;/p><p>　　框架自重: G’A=G’D=0.6×0.6×3.6×25=32.4KN</p><p>　　中柱連續(xù)梁自重 32.4KN</p><p>　　粉刷:

55、 0.69KN</p><p>　　連續(xù)梁傳來樓面自重: 0.5×3.5×0.5×3.5×3.192=9.78KN</p><p>　　0.5×(3.5+3.5-2.4) ×2.4/2×

56、;3.192=8.81KN</p><p><b>　　51.68KN</b></p><p>　　中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載: GB=GC=51.68KN</p><p>　　柱傳來集中荷載: ==32.4KN</p><p&

57、gt;　　(2)活載 QA=QD=0.5×3.5×0.5×3.5×2.0=6.125KN</p><p>　　QB=QC=0.5×3.5×0.5×3.5×2.0+0.5×(3.5+3.5-2.4)×2.4/2=11.65KN</p>&

58、lt;p><b>　　5.地震作用</b></p><p>　　(1）建筑物總重力荷載代表值計(jì)算</p><p>　　1)集中于屋蓋處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值:</p><p>　　50％雪載: 0.5×0.65×16.2×42=2

59、21.13KN</p><p>　　屋面恒載： 4.367×426.9×2+4.37×43×2.4=2971.61KN</p><p>　　橫梁: (4.83×6×2+2.69×2.4)&

60、#215;13=950.43KN</p><p>　　縱梁: (8.75+0.67)×12×2+(8.75+0.67)×12×2=452.16KN</p><p>　　女兒墻: 1.3×3.6×(4

61、.2+16.2)×2=544.8KN</p><p>　　柱重： 0.6×0.6×25×1.8×52=842.4KN</p><p>　　恒墻： 3.6×［16×6.9×1.8+(2.4&

62、#215;1.8-1.5×2.1/2) ×2］=735KN</p><p>　　縱墻： 3.5×3.6×1.8×22+(3.5×1.8-1.8×2.1/2) ×24×3.6=879.98KN</p><p>　　剛窗：

63、 24×1.8×2.1×0.5×0.4=18.144KN</p><p><b>　　=7616KN</b></p><p>　　2)集中于三、四、五層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值～</p><p>　　50％樓面活載:

64、 0.5×2.0×16.2×42=680.4KN</p><p>　　屋面恒載： 3.192×6.9×2×42+3.84×42×2.4=2171.8KN</p><p>　　橫梁:

65、 (4.83×6×2+2.69×2.4)×13=950.43KN</p><p>　　縱梁: (8.75+0.67)×12×2+(8.75+0.67)×12×2=452.16KN</p><p>　　柱重：

66、 842.4×2=1684.8KN</p><p>　　恒墻： 735×2=1470KN</p><p>　　縱墻：

67、 879.98×2=1759.96KN</p><p>　　剛窗： 18.144×2=36.288KN</p><p>　　====9205.8KN</p><p>　　2)集中于二層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代

68、表值:</p><p>　　50％樓面活載: 0.5×2.0×16.2×42=680.4KN</p><p>　　屋面恒載： 3.192×6.9×2×42+3.84×42×2.4

69、=2171.8KN</p><p>　　橫梁: (4.83×6×2+2.69×2.4)×13=950.43KN</p><p>　　縱梁: (8.75+0.67)×12×2+(8.75+0.67)

70、15;12×2=452.16KN</p><p>　　柱重： (2.6+1.8)×52×0.6×0.6×25=2059.2KN</p><p>　　恒墻： 735+735

71、15;2.6/1.8=1796.7KN</p><p>　　縱墻： 879.98+879.98×2.6/1.8=2151.1KN</p><p>　　剛窗： 18.144×2=36.

72、288KN</p><p>　　G1=9205.8KN</p><p>　　2.5.5地震作用計(jì)算</p><p>　　4.2.1框架柱的抗側(cè)移剛度： 考慮樓蓋對(duì)框架梁的影響，在現(xiàn)澆樓蓋中，在計(jì)算梁、柱剛度時(shí)，中框架梁的抗彎慣性矩I=2I0 ；邊框架梁取I=1.5I0；I0為框架梁按矩形截面計(jì)算的截面慣性矩。橫梁、柱的線剛度見表2-1。</p><

73、;p>　　每層框架柱總的抗側(cè)移剛度見2-2表</p><p>　　底層：∑D=4×（11.03+14.4）+22×（18.1+14.4）=814.7KN/mm</p><p>　　二～六層：4×（20.8+24.1）+22×（23.3+36.4）=1486.4KN/mm </p><p>　　2.5.6框架自振周期計(jì)算：

74、</p><p>　　則自振周期為：T1=1.7α0=1.7×0.6×=0.381s</p><p>　　其中α0為考慮結(jié)構(gòu)非承重磚墻的結(jié)構(gòu)折減系數(shù)，對(duì)于框架取0.6，Δ為框架頂點(diǎn)水平位移，計(jì)算見表2-3</p><p>　　2.5.7地震作用計(jì)算</p><p>　　根據(jù)地震設(shè)防烈度7度，Ⅱ類土，設(shè)計(jì)烈度為第一組，查《建

75、筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，特征周期Tg=0.35s ，αmax=0.08</p><p>　　α1=（Tg/T1 ）0.9αmax=（0.35/0.551）0.9×0.08=0.053</p><p>　　結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：Geq=0.85GL =0.85×43798.34=37228.6KN</p><p>　　T1 >1.4 Tg=1.4&#

76、215;0.35=0.49s，故需考慮框架頂部附加集中作用 </p><p>　　圖2-4 橫向框架的地震作用</p><p>　　第3章 框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.1恒載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.1.1彎矩分配系數(shù)</p><p>　　由于該框架為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，取框架的一半進(jìn)行計(jì)算，如

77、圖3-1。 </p><p>　?。╝）恒載 ； （b）承擔(dān)產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p>　　圖3-1 橫向框架承擔(dān)的恒載節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p>　　節(jié)點(diǎn)A1：SA1A0=4iA1A0=4×1.769=7.076</p><p>　　SA1B1=4iA1B1=4×1.333

78、=5.332</p><p>　　SA1A2=4×2.555=10.22</p><p>　　∑S=4(7.076+5.332+10.22)=22.628</p><p>　　uA1A0=SA1A0/∑S=7.076/22.628=0.313 </p><p>　　uA1B1= SA1B1/∑S=5.332/22.628=0.236

79、</p><p>　　uA1A2= SA1A2/∑S=10.22/22.628=0.452</p><p>　　節(jié)點(diǎn)B1:SB1D1=2×0.944=1.888</p><p>　　∑S=4(7.076+5.332+10.22)+2×0.944=24.516</p><p>　　uB1A1=4×1.333/24.

80、516=0.218</p><p>　　uB1B2 =4×2.555/24.516=0.416</p><p>　　uB1D1 =2×0.944/24.51613.84=0.077 </p><p>　　uB1B0=4×1.769/24.516=0.289</p><p>　　節(jié)點(diǎn)A2: uA1A2= uA2A3

81、 = 4×2.555/4×(2.555+1.333+2.555)=0.397</p><p>　　uA2B2= 4×1.333/4×(2.555+1.333+2.555)=0.206</p><p>　　節(jié)點(diǎn)B2:uB2A2 =4×1.333/(4×(2.555+1.333+2.555)+2×0.944)=0.193

82、</p><p>　　uB2B1 = UB2B3 =2.555×4/(4×(2.555+1.333+2.555)+2×0.944)=0.370</p><p>　　uB2D2=0.944×2/(4×(2.555+1.333+2.555)+2×0.944)=0.067</p><p>　　節(jié)點(diǎn)A6: ∑S=4

83、×(1.333+2.555)=15.552</p><p>　　uA6B6 4×1.333/15.552=0.343</p><p>　　uA6A5=4×2.555/15.552=0.667</p><p>　　節(jié)點(diǎn)B6: ∑S=4×(2.555+1.333)+2×0.944=17.44</p><

84、;p>　　uB5A5=4×1.333/17.44=0.306</p><p>　　uB5B4=4×2.555/17.44=0.586</p><p>　　uB5D4=2×0.944/17.44=0.108</p><p>　　3.1.2桿件固端彎矩</p><p>　　固端彎矩一律以順時(shí)針方向?yàn)檎?lt;/

85、p><p><b>　　橫梁固端彎矩</b></p><p>　　桿端彎矩一律以順時(shí)針方向?yàn)檎?，如圖3-1</p><p>　　圖3-1桿端及節(jié)點(diǎn)彎矩正方向</p><p><b>　　1）頂層橫梁:</b></p><p><b>　　自重作用：</b>&

86、lt;/p><p>　　M A6B6= - M B6A6=-1/12ql2=-1/12×4.83×6.92=-19.24 kN?m</p><p>　　M B6D6=-1/3 ?ql2=-1/3×2.69×1.22=-1.29KN ?m</p><p>　　M D6B6=1/2M B5D5= -0.646KN ?m</p&g

87、t;<p><b>　　板傳來的荷載作用：</b></p><p>　　MA6B6= -MB6A6= -1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)=-1/12×15.3×6.92×(1-2×1.752/6.92+1.753/6.93)</p><p>　　=-53.88 KN ?m </p>&

88、lt;p>　　M B6A6= -5/95 ?ql2=-5/96×10.49×2.42=-3.15 KN ?m</p><p>　　M D5B5= -1/32?ql2=-1/32×10.49×2.42=-1.889 KN ?m</p><p><b>　　2）二～五層橫梁</b></p><p>&l

89、t;b>　　自重作用：</b></p><p>　　M A1B1= - M B1A1= -1/12ql2=-1/12×4.83×6.92=-19.24 kN?m</p><p>　　M B1D1= -1/3 ?ql2= -1/3×2.69×1.22=-1.29KN ?m</p><p>　　M D1B1=1/

90、2M B1D1= -0.64KN ?m</p><p><b>　　板傳來的荷載作用：</b></p><p>　　MA1B1=-MB1A1= -1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)=-1/12×11.17×6.92×(1-2×1.752/6.92+1.753/6.93) </p><p>　

91、　= -39.34KN ?m </p><p>　　M B1D1= -5/95 ?ql2=-5/96×7.66×2.42=-2.30 KN ?m</p><p>　　M D1B1= -1/32?ql2=-1/32×7.66×2.42=-1.38KN ?m</p><p>　　（2）縱梁引起柱端附加彎矩</p>

92、<p>　　頂層外縱梁 M A5= -M D5=42.26×0.15=6.339 KN ?m</p><p>　　樓層外縱梁 M A1= -M D1=19.2×0.15=2.88 KN ?m</p><p>　　頂層中縱梁 M B5= -MC5=-34.86×0.15=-5.229KN ?m</p><p>　　樓層中縱

93、梁 M B1= -MC1=-51.68×0.15=-7.752 KN ?m</p><p>　　(3).節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p>　　橫向框架節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩為通過該節(jié)點(diǎn)的各桿件在節(jié)點(diǎn)端得固端彎矩與通過該節(jié)點(diǎn)的縱梁引起的柱端橫向附加彎矩之和。節(jié)點(diǎn)A5的不平衡彎矩：M A5B5= M A5縱梁=-19.16-53.88+6.339=-66.701 KN ?m橫向框架的節(jié)點(diǎn)不

94、平衡如圖3-1</p><p><b>　　(4)．內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)對(duì)稱原則，只計(jì)算AB、BC跨。</p><p>　　恒載彎矩分配過程見圖3-2，恒載作用下彎矩圖見圖3-3，梁剪力、柱軸力見圖3-4</p><p><b>　　在按</b></p><

95、p>　　圖3-2 恒載彎矩分配過程</p><p>　　圖3-3 恒載作用下彎矩圖</p><p>　　圖3-4恒載作用下梁剪力、軸力圖（KN）</p><p>　　根據(jù)所求處得梁端彎矩，再通過平衡條件，即可求出恒載作用下梁剪力、柱軸力，結(jié)果見表3-1～表3-4</p><p>　　表3–1 AB跨梁端剪力（kN）</p

96、><p>　　表3–2 BC跨梁端剪力（kN）</p><p>　　表3–3 AB跨跨中彎矩（kN·m）</p><p>　　表3–4 柱軸力（kN）</p><p>　　3.2活載作用下的框架內(nèi)力</p><p>　　3.2.1梁固端彎矩</p><p><b>　?。?

97、）頂層</b></p><p>　　M A5B5=- M B5A5= -1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)= -1/12×2.45×6.92×(1-2×1.752/6.92+1.273/6.93) = -8.31kN?m</p><p>　　M B5D5= -5/96 ?ql2= -5/96×1.68×2.

98、42= -0.50KN ?m</p><p>　　M D5B5= -1/32?ql2= -0.30 KN ?m</p><p><b>　?。?）二～五層橫梁</b></p><p>　　M A1B1=- M B1A15= -1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)= -1/12×7.0×6.92×(1-2&

99、#215;1.752/6.92+1.753/6.93) </p><p>　　= -23.74 kN?m</p><p>　　M B1D1= -5/96 ?ql2= -5/96×4.8×2.42= -1.44KN ?m</p><p>　　M D1B1= -1/32M B1D1= -0.86 KN ?m</p><p>　

100、　3.1.2 縱梁偏心引起柱端附加彎矩</p><p>　　頂層外縱梁 M A5= -M D5=2.14×0.15=0.321KN ?m</p><p>　　樓層外縱梁 M A1= -M D1=6.13×0.15=0.92KN ?m</p><p>　　頂層中縱梁 M B5=-MC5=-4.08×0.15=-0.612KN ?m&

101、lt;/p><p>　　M B5=-MC5=-2.77×0.15=-0.42 KN ?m （僅BC跨作用活載時(shí)）</p><p>　　樓層中縱梁 M B1=-MC1=-11.65×0.15=-1.75KN ?m</p><p>　　M B1=-MC1=-7.92×0.15=-1.19KN ?m （僅BC跨作用活載時(shí)）</p

102、><p>　　3.1.3 本工程考慮如下四種最不利組合</p><p>　?。?）頂層邊跨梁跨中彎矩最大，圖3-5。</p><p>　?。?）頂層邊柱柱頂左側(cè)及柱底右側(cè)受拉最大彎矩，如圖3-6。.</p><p>　　（3）頂層邊跨梁梁端最大負(fù)彎矩，圖3-7。</p><p>　　（4）活載滿跨布置。</p>

103、<p>　　圖3-5活載最不利布置a 圖3-6活載最不利布置b</p><p>　　圖3-5活載最不利布置c 圖3-6活載最不利布置d</p><p>　　當(dāng)AB跨布置活載時(shí)：</p><p>　　M A5=M A5B5+M A5=-8.31+0.32=-7.99 KN ?M</

104、p><p>　　M A1= M A2= M A3= M A4= M A1B1+ M A1=-23.74+0.92=-22.82 KN ?M</p><p>　　M B5= M B5A5+ M B5=8.31-0.32=7.99 KN ?M</p><p>　　M B1= M B2= M B3= M B4= M B1A1+ M B1=23.74-0.92=22.82 KN

105、 ?M</p><p>　　當(dāng)BC跨布置活載時(shí)：</p><p>　　M B5= M B5D5+ M B5=-0.5-0.42=-0.92 KN ?M</p><p>　　M B1= M B2= M B3= M B4= M B1D1+ M B1=-1.44-1.19=-2.63KN ?M</p><p>　　當(dāng)AB跨和BC跨均布置活載時(shí)：&l

106、t;/p><p>　　M A5=M A5B5+M A5=-8.31+0.32=-7.99 KN ?M</p><p>　　M A1= M A2= M A3= M A4= M A1B1+ M A1=-23.74+0.92=-22.82 KN ?M</p><p>　　M B5= M B5A5+ M B5=8.31-0.612-0.5=7.198 KN ?M</p&g

107、t;<p>　　M B1= M B2= M B3= M B4= M B1A1+ M B1+ M B1D1=23.74-1.75-1.44=20.55 KN ?M</p><p><b>　　4.內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　采用迭代法計(jì)算，迭代次序同恒載，如圖3-7、圖3-10、圖3-13、圖3-16。</p><p>　

108、　活載(a)作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-8、圖3-9。</p><p>　　活載(b)作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-11、圖3-12。</p><p>　　活載(c)作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-14、圖3-15。</p><p>　　活載(d)作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-17、圖3-18。</p><p>　　圖3-7活載（a）

109、迭代過程</p><p>　　圖3-8活載（a）彎矩圖</p><p>　　圖3-9活載（a）剪力、軸力（KN）</p><p>　　圖3-10活載（b）迭代過程</p><p>　　圖3-11活載（b）彎矩圖</p><p>　　圖3-12活載（b）剪力、軸力（KN）</p><p>　　圖3

110、-13活載（c）迭代過程</p><p>　　圖3-14活載（c）彎矩圖</p><p>　　圖3-15活載（c）剪力、軸力（KN）</p><p>　　圖3-16活載（d）迭代過程</p><p>　　圖3-17活載（d）彎矩圖</p><p>　　圖3-18活載（d）剪力、軸力（KN）</p><

111、;p>　　根據(jù)所求出的梁端彎矩，在通過平衡條件，即可求出恒載條件下的梁的剪力、柱軸力，結(jié)果見表 3-5 ～3-20 </p><p>　　表3-5 活載(a）作用下AB 跨梁端剪力 </p><p>　　3.3地震作用下橫向框架的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.3.1 0.5（雪+活）中合理荷載作用下橫

112、向框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，頂層取用雪荷載，其他各層取用活荷載，當(dāng)雪荷載和活荷載相差不大時(shí)，可近似按滿跨荷載布置。</p><p><b>　　恒載線荷載計(jì)算</b></p><p>　　頂層橫梁：雪載 邊跨 0.65×4.5×0.5= 1.46 K

113、N/M</p><p>　　中間跨 0.65×3.0×0.5= 0.98 KN/M</p><p>　　二～五層：活載 邊跨 9.00×0.5=4.5 KN/M</p><p>　　中間跨 6.00×0.5=3.0 KN/M</p><p>　　縱梁引起柱端附加彎矩</p

114、><p>　　頂層外縱梁 M A5=-M D5=0.5×0.65×4.5/2×4.5/2×0.075=0.12KN/m</p><p>　　樓層外縱梁 M A1=-M D1=0.5×2×4.5/2×4.5/2×0.075=0.38KN/m</p><p>　　頂層中縱梁 M B5=-M

115、C5= -0.5×0.65×[4.5/2×4.5/2+(4.5+4.5-3.0)×3.0/2]×0.075</p><p>　　= -0.23KN/m</p><p>　　樓層中縱梁 M B1=-MC1= -0.5×2×[4.5/2×4.5/2+(4.5+4.5-3.0)×6.0/2]×0

116、.75</p><p>　　= -0.72KN/m</p><p><b>　　(3)計(jì)算簡圖</b></p><p>　　圖3-19 固端彎矩</p><p><b>　　(4)固端彎矩</b></p><p><b>　　1）頂層橫梁:</b><

117、;/p><p>　　M A5B5=- M B5A5=-1/12ql2（1-2a2/l2+a3/l3）=-4.76 kN?m</p><p>　　M B5D5=-5/96 ?ql2=-5/96×0.98×3.02=-0.45KN ?m</p><p>　　M D5B5=-1/32?ql2= -1/32×0.98×3.02=-0.27

118、 KN ?m</p><p><b>　　2）二～五層橫梁</b></p><p>　　M A1B1=- M B1A15=-1/12ql2（1-2a2/l2+ a3/l3）=-1/12×4.5×6.92×（1-2×2.252/6.92+2.253/6.93）=-14.68 kN?m</p><p>　　M

119、 B1D1=-5/96 ?ql2=-5/96×3.0×3.02=-1.41 KN ?m</p><p>　　M D1B1=-1/32?ql2= -1/32×3.0×3.02=-0.84 KN ?m</p><p><b>　　(5)不平衡彎矩</b></p><p>　　M A5=M A5B5+M A5=

120、-4.76+0.12=-4.64 KN ?M</p><p>　　M A1= M A2= M A3= M A4= M A1B1+ M A1=-14.68+0.38=-14.30 KN ?M</p><p>　　M B5= M B5A5+ M B5+ M B5D5)=4.76-0.23-0.45=4.08KN ?M</p><p>　　M B1= M B2= M B3

121、= M B4= M B1A1+ M B1+ M B1D1=14.68-0.72-1.41=12.55 KN ?M</p><p><b>　　(6)彎矩分配計(jì)算</b></p><p>　　彎矩分配過程如圖3-19,0.5（雪+活）作用下梁柱彎矩見圖3-21，梁剪力、柱軸力見圖3-220.5（雪+活）作用下梁剪力、柱軸力，計(jì)算過程見表3-21～3-25.</p

122、><p>　　圖3-20 0.5（雪+活）作用下迭代過程</p><p>　　圖3-21 0.5（雪+活）作用下桿端彎矩</p><p>　　圖3-22 0.5（雪+活）作用下框架梁柱軸力、梁剪力</p><p>　　3.3.2 地震作用下橫向框架的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　地震作用下框架柱剪力及柱端彎矩計(jì)算過程見