宣化县某商业办公楼计算书.doc

河 北 建 筑 工 程 学 院 本本科科毕毕业业设设计计（论论文文） 题 目 宣化县某商业办公楼 （钢结构） 学 科 专 业 土 木 工 程 班 级 土 木 工 程 姓 名 黄 星 星 指 导 教 师 麻 建 锁 指导教师职称 教 授 辅 导 教 师 郝 勇 论文提交日期 2008-6-18 论文答辩日期 2008-6-22 答辩委员会主席签字： 目目 录录 中文摘要 英文摘要 第 1 章 工程概况5 1. 设计题目.5 2. 设计资料.5 第 2 章 结构方案设计及荷载统计.6 1. 结构方案设计.6 2. 荷载统计.7 第 3 章 水平地震作用下的内力计算13 1. 水平地震力的计算.13 2. 刚度计算及变形验算.13 3. 结构地震力和弹性侧移计算.15 4. 水平地震作用下框架柱剪力.16 5. 地震作用下 5 轴框架的内力计算.16 第 4 章 竖向荷载作用下框架结构内力计算19 1. 恒荷载与活荷载汇集.19 2. 横荷载作用下内力计算.19 3. 活荷载作用下内力计算.27 第 5 章 内力组合34 1. 组合说明.34 2. 内力组合.34 3. 起控制作用的内力汇集.40 第 6 章 梁柱设计41 1. 主梁设计.41 2. 次梁设计.41 3. 柱的设计.43 第 7 章 楼板设计47 1. 现浇混凝土楼板.47 2. 压型钢板.47 3. SP 楼板49 第 8 章 节点设计.50 1. 梁柱连接节点.50 2. 主次梁连接节点.55 3. 柱脚连接节点.57 第 9 章 独立基础设计61 1. 基础说明.61 2. 荷载统计.61 3. 基础设计.61 第 10 章 板式楼梯设计64 1. 首层楼梯.64 2. 标准层楼梯.66 参考文献 外文翻译 实习报告 宣化县某商业办公楼 摘 要 本工程为宣化县某商业办公楼工程，采用钢框架结构，主体为六层，本地区 抗震设防烈度为 7 度，场地类别为 II 类场地。主导风向为西北，基本风压 0.55KN/M，基本雪压 0.25 KN/M。楼屋盖采用现浇钢筋混凝土结构。 本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范， 认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。 本设计主要进行了结构方案中横向框架第 5 轴抗震设计。在确定框架布局之 后，先进行了层间荷载代表值的计算,然后按底部剪力法计算水平地震荷载作用 下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力） 。接着计 算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内 力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内 楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图 绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用独立基础。 整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和 有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之， 适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是 现场施工的重要依据。 关键词关键词： 钢框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算 宣化县某商业办公楼 3 Xuanhua County commercial office building ABSTRACT This works for the Xuanhua County commercial office building, a Steel framework structure for a six-storey main, in the region earthquake intensity of 7 degrees near Lan site classification as Class II venues. Led to the northwest direction, the basic Pressure 0.55 KN / M, basic snow pressure 0.25KN/M. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structures, composite structures, SP board. The design and implement “practical, security, economic, 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 5-axis seismic design. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, and then calculated the level of load under the Internal 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 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, This design uses an independent foundation. 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 comprehensive 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: Steel Frame Structure、Seismic Design、Load Calculation、Internal force calculation 宣化县某商业办公楼 4 第 1 章 工程概况 1.1.设计题目：宣化县某商业办公楼 2.2. 设计资料： (1)(1)建筑部分建筑部分：层数：主体六层： 层高：首层 4.5M，二层六层 3.6M； 各层功能：首层以管理、展览、服务接待为主，二层至顶层以办公为 主，包括办公室和会议室等； (2)(2)结构部分结构部分：结构形式：钢框架结构； 楼盖板：全现浇或组合楼板或 SP 板； 基础：独立基础； 墙体材料：外墙为 250mm 加气混凝土砌块，内墙为 200mm 加气混凝土 砌块（容重为 6.5KN/m ） ； 3 抗震设防烈度：7 度；基本地震加速度值为 0.15g； (3)(3)自然条件自然条件： 建筑场地地势总体平坦开阔； 该地区标准冻深为 1.4m； 场地土属于中软场地，场地类别 类； 场地地层结构自上而下分四层，杂填土约 0.5m、粉质粘土约 1.0m、 粉土约 0.7m、第四层为卵石，其中卵石的承载力特征值 300kpa。 (4)(4)设备条件设备条件：电力供水、排水、供热均由城市系统引入。 宣化县某商业办公楼 5 第 2 章 结构方案设计及荷载统计 1.1. 结构方案设计 (1)(1) 设计依据设计依据： 建筑结构荷载规范 (GB50009-2001) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2001) 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001) 钢结构设计规范 (GBJ20017-2003) (2)(2) 设计规模设计规模：总建筑面积：6048m2。结构共六层：首层层高 4.5m；其他均为 3.6m； 室内外高差：0.45 m。 (3)(3) 结构方案结构方案：由建筑设计方案和设计任务书确定。绘出标准层结构平面布置图和 一 榀横向框架计算简图 宣化县某商业办公楼 6 本结构采用框架结构体系。 (4)(4) 设计资料设计资料: : 设计基准期 50 年。 抗震设防烈度为 7 度，设计基本加速度为 0.10gm/s2， 类场地。 基本风压 0.55kN/m2 ， 基本雪压为 0.25kN/m2。 地质条件 场地地层结构自上而下分四层，杂填土约 0.5m、粉质粘土约 1.0m、粉土约 0.7m、第四层为卵石，其中卵石的承载力特征值 300kpa。冻结 深度：1.4 米。 (5)(5) 材料选用材料选用： 钢材：所有构件均采用 Q345。 混凝土：基础所用的混凝土的强度为 C25，其余的混凝土强度等级均为 C20， 钢筋：HPB235、HRR335 (6)(6) 构件几何尺寸初选构件几何尺寸初选 梁：主梁 588*300*12*20 A =192.5cm2 q=151kg/m 次梁 450*200*9*14 A=97.41 cm2 q=76.5 kg/m 柱：柱 388*402*15*15 A=179.2 cm2 q=141kg/m 2.2. 荷载统计荷载统计 (1) 工程做法工程做法 参考 2005J12005 河北省建筑标准图集 1)屋面（1） 保护层：C20 细石混凝土，内配4150*150 钢筋网片 1.52KN/ 隔离层：干铺无纺聚酯纤维布一层 宣化县某商业办公楼 7 保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（120 厚） 0.12*0.5=0.06KN/ 防水层：（级防水）高聚物改性沥青防水卷材 找平层：1:3 水泥砂浆，沙浆中产聚丙烯或锦纶-6 纤维 0.75-0.90/ 找坡层：1:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡 结构层：现浇混凝土楼板 合计 1.58KN/ 屋面活荷载标准值（不上人） 0.7 KN/ 2)内墙 墙厚为 200mm 3)外墙面 (6) 水刷石外墙面二 总厚度 25mm 刷建筑胶素水泥一遍配合比为建筑胶:水=1:4 15 厚 2:1:8 水泥石灰砂浆分两次抹灰 刷素水泥浆一遍 10 厚 1:1.5 水泥石子，水刷表面 合计 0.5KN/m2 4)内墙面（20）粉刷石膏砂浆墙面 刷粉刷石膏素浆一遍 18 厚 1:2 粉刷是搞砂浆，分两次抹灰 0.018*12=0.216KN/m2 2 厚粉刷石膏砂浆 0.002*13.5=0.027KN/m2 合计 0.243KN/m2 5)地面（卫生间）水磨石防水地面 12 厚 1:2 水泥石子磨光打蜡 0.012*15=0.18 KN/m2 素水泥浆结合层一道 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层. 0.018*20=0.36 KN/m2 素水泥浆结合层一道 60 厚 C15 细石混凝土防水层找坡不小于 0.5%，最薄处不小于 30mm 1.44 KN/m2 60 厚 C15 混凝土一道 1.44KN/m2 素土夯实 合计 3.42 KN/m2 6)地面（9）水磨石地面 10 厚 1:2 水泥石子磨光打蜡 素水泥浆结合层一道 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层. 素水泥浆结合层一道 0.65 KN/m2 宣化县某商业办公楼 8 80 厚 C15 混凝土一道 1.76 KN/m2 素土夯实 合计 2.41 KN/m2 7)楼面（26，卫生间）水磨石防水楼面 厚 97mm 12 厚 1:2 水泥石子磨光打蜡 素水泥浆结合层一道 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层. 2 厚（一布四涂）氯丁沥青防水涂料，面撒黄沙，四周沿墙上翻高 150 高 刷基层处理剂一遍 15 厚 1:2 水泥砂浆找平层 50 厚 C15 细石混凝土防水层找坡不小于 0.5%，最薄处不小于 30 厚 钢筋混凝土楼板 合计 2.17KN/m2 活荷载标准值 2.0 KN/m2 8)楼面（6）水磨石楼面 厚 30mm 12 厚 1:2.5 水泥石子磨光打蜡 素水泥浆结合层一道 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层. 素水泥浆结合层一道 均采用现浇混凝土楼板 合计 0.65 KN/m2 活荷载标准值 2.0 KN/m2 9)顶棚（15）铝合金 T 型龙骨玻璃棉装饰吸音板吊顶 35mm 铝合金配套 T 型龙骨，双向中距 600 13-15 厚 600*600 玻璃棉装饰吸引板搁置于龙骨翼缘上 合计 0.03 KN/m2 10) 水泥踢脚 6 厚 1:2.5 水泥砂浆压实抹光 6 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛 合计 0.20KN/m2 11) 台阶（3）水磨石台阶 12 厚 1:2 水泥石子磨石面层 0.012*15=0.18 KN/m2 素水泥浆结合层一道 宣化县某商业办公楼 9 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层 036 KN/m2 60 厚 C15 混凝土，台阶高 150，宽 300/323，踏步数 1.44 KN/m2 300 厚 3:7 灰土垫层 0.3*17.5=5.25 KN/m2 素土夯实 合计 7.23 KN/m2 12) 散水 (1)混凝土散水 60 厚 C15 混凝土面上加 5 厚 1:1 水泥砂浆随打随抹光。 1.40 KN/m2 150 厚 3:7 灰土垫层 2.63 KN/m2 素土夯实向外坡 4% 合计 4.03 KN/m2 13) 楼梯（首层） 板式楼梯 梯段板自重 25*0.12*1.85*2=67.21 KN 22 2.253.92 地板自重 25*0.15*0.48*4=7.2KN 平台自重 25*3.8*1.8*0.1=17.1KN 平台梁自重 25*0.2*0.4*3.8=7.6KN 构造柱自重 3*25*0.20*0.20*4.5=13.5 KN 踏步自重 25*1.85*14*0.28*0.15/2=13.59 KN 合计 126.2KN 活荷载标准值 2.5 KN/m2 14) 楼梯（除首层） 板式楼梯 梯段板自重 25*0.12*1.85*2=39.60 KN 22 1.83.08 地板自重 25*0.10*1.32*4=13.2KN 平台自重 25*3.8*1.8*0.1=17.1KN 平台梁自重 25*0.2*0.35*3.8=6.65KN 构造柱自重 3*25*0.20*0.20*3.6=10.8 KN 踏步自重 25*1.85*11*0.28*0.15/2=10.68 KN 合计 98.15KN 活荷载标准值 2.5 KN/m2 (2)(2) 竖向荷载统计竖向荷载统计 1)首层层重： 柱： 4.5*141*24*9.8/1000=119.39KN 梁：主梁： （18*8+56*3）*151*9.8/1000=461.7KN 次梁： 56*4*76.5*9.8/1000=167.93KN 墙：外墙：2(18+56)*4.5-(2.7*3*20+3*3.6*2+1.5*2.4*2+1.5*1.8*2+2.7*0.6*2+ 宣化县某商业办公楼 10 3.6*3 +3*3 ） *0.25*(5.5+0.5+0.243)=697.28KN 内墙：752.13*0.2*(5.5+0.243*2)=863.90KN 楼层： （18*56-4*6.0*2）*(2.5+0.03+0.65）=3037.54KN 楼梯： 126.2*2=252.4KN 门窗：塑钢门窗 95.26KN G=恒载+0.5 活载 G1: 55691.28+0.52.0*（18*56-8*6.6）+2.5*8*6.6 =5691.28+1021.2=6712.48KN 2)二层自重： 柱： 3.6*141*24*9.8/1000=119.39KN 梁：主梁： （18*8+56*3）*151*9.8/1000=461.7 KN 次梁： 56*4*76.5*9.8/1000=167.93KN 墙：外墙： 3.6*2（18+56）-150.12*0.25*(5.5+0.5+0.243)=597.27KN 内墙： 689.94*0.2*(5.5+0.24*2)=792.05KN 楼层： （18*56-4*6.0*2）*(2.5+0.03+0.65）=3037.54KN 楼梯： 98.15*2=196.3KN 门窗： 74.664KN G=恒载+0.5 活载 G2： 5460.4+1021.2=6481.6KN 3)三四层自重： 柱： 3.6*141*24*9.8/1000=119.39KN 梁：主梁： （18*8+56*3）*151*9.8/1000=461.7KN 次梁： 56*4*76.5*9.8/1000=167.93KN 墙：外墙： 3.6*2（18+56）-150.12*0.25*(5.5+0.5+0.243)=597.27KN 内墙： 689.94*0.2*(5.5+0.24*2)=792.05KN 楼层： （18*56-4*6.0*2）*(25*0.08+0.135+0.03+0.65） =2688.89KN 楼梯： 98.15*2=196.3KN 门窗： 74.664KN G=恒载+0.5 活载 G3-G4： 5111.75+1021.2=6132.95KN 4)五层自重： 柱： 3.6*141*24*9.8/1000=119.39KN KN 梁：主梁： （18*8+56*3）*151*9.8/1000=461.7KN 墙：外墙： 3.6*2（18+56）-150.12*0.25*(5.5+0.5+0.243)=597.27KN 宣化县某商业办公楼 11 内墙： 689.94*0.2*(5.5+0.24*2)=792.05KN 楼层： （18*56-4*6.0*2）*(3.14+0.07+0.03+0.65）=3715.73KN 楼梯： 98.15*2=196.3KN 门窗： 74.664KN G=恒载+0.5 活载 G5： 5970.66+1021.2=6991.86KN 5)六层自重： 柱： 3.6*141*24*9.8/1000=119.39KN KN 梁：主梁： （18*8+56*3）*151*9.8/1000=461.7KN 墙：外墙： 3.6*2（18+56）-150.12*0.25*(5.5+0.5+0.243)=597.27KN 内墙： 689.94*0.2*(5.5+0.24*2)=792.05KN 楼层： 18*56*(4.79+0.03）=4604.06KN 门窗： 74.664KN G=恒载+0.5 活载 G6： 6649.13+0.5*0.70*（18*56-8*6.6） =6983.45KN (3)(3) 重力代表值重力代表值 GiGi 的统计（的统计（KNKN） G=G1+G2+G3+G4+G5+G6=39428.73KN 宣化县某商业办公楼 12 第第 3 3 章章 水平地震作用下的内力计算水平地震作用下的内力计算 1. 水平地震力的计算水平地震力的计算 (1) 计算结构自震周期计算结构自震周期 T1=0.33+0.00069H2/=0.45S 3 B T1=0.1N=0.1*6=0.6S 取较小值 0.45S (2) 计算地震影响系数计算地震影响系数 按照 7 度设防，类场地。查表得：水平地震影响系数 max=0.08，Tg=0.45s T1=0.45s 则 =0.08 T11.4 Tg,无需在结构顶部附加集中水平地震作用 (3)(3) 计算总水平地震作用计算总水平地震作用： Fek=*0.85Gi=0.08*0.85*39428.73=2681.15KN (4) 计算各层水平地震力计算各层水平地震力 GjHj=6712.48*4.5+6481.6*8.1+6132.95（11.7+15.3） +6991.86*18.9+6 983.45*22.5 =536922.389KN Fi=GiHi* Fek /GjHj F1=6712.48*4.5*2681.15/536922.389=150.84KN F2=6481.6*8.1*2681.15/536922.389=262.17KN F3=6132.95*11.7*2681.15/536922.389=358.31KN F4=6132.95*15.3*2681.15/536922.389=468.57KN F5=6991.86*18.9*2681.15/536922.389=659.88KN F6=6983.45*22.5*2681.15536922.389=784.63KN 宣化县某商业办公楼 13 2. 层间侧移刚度的计算 (1) 梁的线刚度计算梁的线刚度计算 E=2.06*105 N/mm2 边框架中框架 楼层部位 跨度 L(m) 截面惯性矩 I0=10-4m4 I=1.5I0ib=EI/LI=2.0I0ib=EI/L 边跨梁 911.817.74051323.654018 一二层 中跨梁 811.817.74557823.660770 边框架中框架 楼层部位 跨度 L(m) 截面惯性矩 I0=10-4m4 I=1.2I0ib=EI/LI=1.5I0ib=EI/L 边跨梁 911.814.163241117.740513 三四层 中跨梁 811.814.163646217.745578 边框架中框架 楼层部位 跨度 L(m) 截面惯性矩 I0=10-4m4 I=I0ib=EI/LI=I0ib=EI/L 边跨梁 911.811.82700911.827009 五六层 中跨梁 811.811.83038511.830385 (2) 柱的线刚度计算柱的线刚度计算 = k Kc Kb = k2 k h 2 12 D=Kc* h 2 12 位置 层次 惯性矩 Ic 10-4m4 线刚度 Kc=EIc/L 104KNm4 =k Kc Kb (底层) = k2 k5 . 0 (底层) 边柱4.92225231.8000.6058080.46 中柱 1 4.92225234.8000.779 0.593 10404.43 边柱4.92281531.4390.41810897.13 中柱 2 4.92281533.8370.657 0.926 17127.78 边柱4.92281531.3000.3940.92610271.45 中柱 3 4.92281533.3560.62716345.69 边柱4.92281531.1510.3659515.43 中柱 4 4.92281532.8780.590 0.926 15381.11 边柱4.92281531.0550.51313373.74 中柱 5 4.92281532.4000.545 0.926 14207.97 边柱4.92281530.9590.3258472.66 中柱 6 4.92281531.9190.490 0.926 12774.14 汇总数据 宣化县某商业办公楼 14 层边端中段 D 68472.66*18=152507.8812774.14*6=76644.84229152.72 513373.74*18=240727.3214207.97*6=85247.82325975.14 49515.43*18=171277.7415381.11*6=92286.66263564.40 310271.45*18=184886.116345.69*6=98074.14282960.24 210897.13*18=196148.3417127.78*6=102766.68298915.02 18080.46*18=145448.2810404.43*6=62426.58207874.86 3. 结构地震力和弹性侧移计算 层hiHiGiFiViDiUi= Di Vi hi U hi Ui 63.622.5 6983.45 784.63784.63229152.720.00340.00094 53.618.96991.86659.881444.51325975.140.00440.00122 43.615.36132.95468.571913.08263564.400.00720.00200 33.611.76132.95358.312271.39282960.240.00800.00222 23.68.16481.6262.172533.56298915.020.00850.00236 14.54.56712.48150.842684.40207874.860.01290.00286 0.0444/22.5 =0.00197 1/300 按抗震规范要求，T 0.453.5S,查得：0.016 1 满足要求KNGKNV j jEK 74.11145.6983016 . 0 63.784 6 6 6 满足要求KNGKNV j jEK 60.22331.13975016 . 0 51.1444 6 5 5 满足要求 KNGKNV j jEK 73.32126.20108016 . 0 08.1913 6 4 4 满足要求KNGKNV j jEK 86.41921.26241016 . 0 39.2271 6 3 3 满足要求KNGKNV j jEK 56.52381.32722016 . 0 56.2533 6 2 2 满足要求KNGKNV j jEK 96.63029.39435016 . 0 40.2684 6 1 1 宣化县某商业办公楼 15 4. 水平地震作用下框架柱剪力： 取其中一榀典型框架轴 柱 所在层V （KN） iDik D D Dik D D VV ik iik 1 2684.40207874.8610404.43 0.050134.22 2 2533.56298915.0217127.78 0.057 14441 3 2271.39282960.2416345.69 0.058131.74 4 1913.08263564.4015381.11 0.058110.96 5 1444.51325975.1414207.97 0.04463.56 B 6 784.63229152.7212774.14 0.05630.60 1 2684.40207874.868080.46 0.039104.69 2 2533.56298915.0210897.13 0.03691.21 3 2271.39282960.2410271.45 0.03681.77 4 1913.08263564.409515.43 0.03668.87 5 1444.51325975.1413373.74 0.04159.22 A、C 6 784.63229152.728472.66 0.03729.03 5. 地震作用下轴框架的内力计算： (1)(1) 计算柱的反弯点位置计算柱的反弯点位置 y y（丛柱下端算起）（丛柱下端算起） 层柱号 K1 2 3 H0 yy 1 2 y 3 y y A、C1.800 10.84.50.550000.55 1 B 4.800 10.84.50.550000.55 A、C1.439 111.253.60.50000.5 2 B 3.837 111.253.60.50000.5 3 A、C1.300 1113.60.50000.5 宣化县某商业办公楼 16 B 3.356 1113.60.50000.50 A、C1.151 1113.60.450000.45 4 B 2.878 1113.60.490000.49 A、C1.055 1113.60.400.025000.425 5 B 2.400 1113.60.470000.47 A、C0.959 113.6 035 0000.35 6 B 1.919 113.60.400000.40 (2)(2) 柱端弯矩：柱端弯矩： 1（层)2（层)3（层) 柱 上下上下上下 A C 169.6259.11164.18164.18147.19147.19 B271.8332.19259.94259.94237.13237.13 4（层)5（层)6（层) 柱 上下上下上下 A C 136.36111.60122.5990.6167.9336.58 B239.67159.78121.27107.5466.1044.06 (3)(3) 根据节点平衡，由柱端弯矩求得梁轴线处的弯矩根据节点平衡，由柱端弯矩求得梁轴线处的弯矩 AB 跨BC 跨 层左端 M右端 M左端 V右端 V左端 M右端 M左端 V右端 V 1333.78265.87-66.63-66.63265.87333.78-66.63-66.63 2311.37248.54-62.21-62.21248.54311.37-62.21-62.21 3258.79198.46-50.81-50.81198.46258.79-50.81-50.81 4226.97173.61-44.51-44.51173.61226.97-44.51-44.51 5159.1775.80-26.11-26.1175.80159.17-26.11-26.11 667.9333.05-11.22-11.2233.0567.93-11.22-11.22 (4)(4) 柱轴力计算柱轴力计算 宣化县某商业办公楼 17 1 2 3 4 5 6 A 261.49 194.86 132.65 81.84 37.33 11.21 B 0 0 0 0 0 0 C -261.49 -194.86 -132.65 -81.84 -37.33 -11.21 (5)(5) 内力图如下内力图如下 宣化县某商业办公楼 18 第 4 章 竖向荷载作用下框架结构内力计算 1. 恒荷载与活荷载汇集： 8000 90009000 15001500 30003000 8000 2. 恒荷载作用下内力计算： 宣化县某商业办公楼 19 (1)(1) 荷载计算荷载计算 主梁自重：1.4798KN/m 、次梁自重：0.7497KN/m、柱子自重：1.3818KN/m 1) 顶层：SP 板(自重为 5.0） 2 m/KN B 柱：1.4798*8+5*8*4*2*5/8=210.523KN A、C 柱：1.4798*8+5*8*4*5/8=111.838KN 均布荷载：荷载等效 232 m/46 . 3 215KN）（ 1.4798+3.46*8=29.16KN/m 2) 五层：SP 板（自重为 3.89） 2 m/KN 外墙自重：（5.5+0.5+0.243）*0.25*16.2=25.28KN B 柱：1.4798*8+3.89*8*4*2*5/8=172.413KN A.C 柱：1.4798*8+3.89*8*4*5/8+1.3818*3.6+25.28=119.89KN 均布荷载：荷载等效 232 m/69 . 2 )21 (89 . 3 KN 1.4798+2.69*8=23.015KN/m 内墙产生集中荷载：（5.5+2*0.243）*0.2*8*3.6=34.48KN 3) 四层：压型钢板（自重 2.815） 2 m/KN B 柱：1.4798*8+2.815*8*3+1.3818*3.6=84.37KN A.C 柱：1.4798*8+2.815*8*3/2+1.3818*3.6+25.28=75.87KN 均布荷载：1.4798KN/m 集中荷载：=0.7497*8+2.815*8*3=73.56KN 1 P =0.7497*8+2.815*8*3+16.54=90.1KN 2 P 4) 三层：压型钢板（荷载同四层） 5) 二层：现浇楼盖（自重 3.18） 2 m/KN B 柱：1.4798*8+3.18*8*3+1.3818*3.6=93.13KN A.C 柱：1.4798*8+3.18*8*3/2+1.3818*3.6+25.28=80.25KN 均布荷载：1.4798KN/m 集中荷载：=0.7497*8+3.18*8*3=82.32KN 1 P =0.7497*8+3.18*8*3+16.54=98.86KN 2 P 6) 一层：现浇楼盖（荷载同二层） (2)(2) 计算简图见下表计算简图见下表 (3)(3) 弯矩计算弯矩计算 根据结构力学的公式直接查出梁和柱的固端弯矩 12 q 2 l M 2 2 l bPa M 2 2 l Pab M (4)(4) 分配系数计算分配系数计算 宣化县某商业办公楼 20 计算结果见下表 i ii i (5)(5) 计算内力计算内力 根据弯矩二次分配法计算框架的内力 首先将各节点的分配系数标示在相应的位置，将梁的固端弯矩写在横梁的相应位置 上，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定：远端固定进行传 递；左（右）梁分配弯矩向右（左）梁传递；上（下）柱分配弯矩向下（上）柱分 配弯矩（传递系数均为 1/2） ；第一次分配弯矩传递后，在进行第二次弯矩分配，然 后不再传递。见下表（弯矩分配与传递） 最后由弯矩分配与传递的结果绘制恒载弯矩图以及剪力和轴力图。作图见下页。 补充说明：绘制出弯矩图后，分别计算出跨中和集中力作用处的弯矩。考虑其内力 控制点可判断出跨中并不是内力最大点，故只标示了集中力作用点的弯矩，为下面 的内力组合做准备。 宣化县某商业办公楼 21 宣化县某商业办公楼 22 （分配系数表） 宣化县某商业办公楼 23 上柱 下柱右梁 左梁 上柱下柱右梁 左梁 上柱下柱 0.510.490.329 0.3420.3290.49 0.51 -196.83196.83 -196.83196.83 100.3896.45 -96.45 -100.38 26.2648.23 5.86-4.23 -30.14 -13.39-13.39-1.93 -2-1.9314.77 15.37 113.25-113.25243.13 3.86-246.99115.15 -115.15 0.3380.3380.3240.2450.2550.2550.2450.3240.3380.338 -155.35155.35 -201.32178.34 52.5153.5150.3311.2611.7211.7211.26-57.78-60.28-60.28 48.2322.865.6325.1702.26-28.895.63-50.19-24.47 -25.93-25.93-24.860.360.370.370.3622.3723.3323.33 74.8149.44-124.25192.1412.0914.35-218.59148.56-87.14-61.24 0.2910.2910.418 0.2950.2050.2050.295 0.4180.2910.291 -157.11157.11 -179.16168.14 45.7245.7265.676.54.524.526.5-70.28-48.93-48.93 26.2622.863.2532.845.862.26-35.143.25-30.14-24.47 -15.24-15.24-21.89-1.72-1.19-1.19-1.7221.4714.9514.95 56.7433.34-110.08194.739.195.59-209.52122.58-64.12-58.45 0.2910.2910.418 0.2950.2050.2050.295 0.4180.2910.291 -157.11157.11 -179.16168.14 45.7245.7265.676.54.524.526.5-70.28-48.93-48.93 22.8622.273.2532.842.261.89-35.143.25-24.47-23.67 -14.08-14.08-20.22-0.55-0.38-0.38-0.5518.7613.0613.06 宣化县某商业办公楼 24 54.5 53.91-108.41195.926.46.03-208.35119.87-60.34-59.54 0.2550.2550.49 0.3290.1710.1710.329 0.490.2550.255 -174.63174.63 -196.68185.66 44.5344.5385.577.253.773.777.25-90.98-47.34-47.34 22.8623.493.6342.792.261.95-45.493.63-24.97-24.97 -12.74-12.74-24.49-0.5-0.26-0.26-0.522.4511.6811.68 54.6455.28-109.92224.175.775.46235.4120.7660.1360.63 0.2690.2150.516 0.340.1770.1420.34 0.5160.2690.215 -174.63174.63 -196.68185.66 46.9837.5590.17.53.93.147.5-95.8-49.94-39.92 22.273.7545.051.89-47.93.75-23.67 -7-5.59-13.430.330.170.140.3310.285.364.28 62.2531.96-94.21227.515.963.28-236.75103.89-68.25-35.64 15.98 1.6417.82 （弯矩分配与传递表） 宣化县某商业办公楼 25 宣化县某商业办公楼 26 宣化县某商业办公楼 27 3. 活荷载作用下内力计算： (1)(1) 内力计算 1) 六层（屋面活载 0.7） 2 m/KN B 柱:0.7*8*8*0.65*5/8=