图书馆设计.doc

塔里木大学毕业设计 1 目录目录 1 1 工程概况工程概况3 1.1 基本资料 .3 1.2 设计条件 .3 2 2 设计依据设计依据3 2.1 设计任务书 .3 2.2 采用标准 .3 3 3 建筑设计建筑设计3 3.1 平面设计.3 3.2 立面设计.3 3.3 剖面设计.4 3.4 建筑构造设计.4 4 4 结构方案选择结构方案选择5 4.1 结构选型 .5 4.2 结构布置.6 5 5 荷载计算荷载计算7 5.1 恒载计算.7 5.2 楼面活荷载的计算.9 6 6 内力计算内力计算10 6.1 恒载作用下的内力计算.10 6.2 活载作用下的内力计算.18 6.3 框架梁端弯矩调幅24 7 7 地震作用计算地震作用计算.26 7.1 水平地震作用下结构的总重力荷载计算 .26 结构基本自振周期计算 28 7.2 水平地震作用下框架内力计算 .30 7.3 框架柱端剪力和弯矩计算 .31 7.4 框架梁端剪力和弯矩计算 .32 8 8 截面设计截面设计43 8.1 框架横梁的截面设计.43 8.2 框架柱的配筋.48 8.3 框架柱抗剪承载力计算.53 9 9 板的计算板的计算54 9.1 楼面 .54 9.2 屋面.59 1010 楼梯设计楼梯设计61 10.1 楼梯段板设计：.61 10.2 平台板计算.62 10.3 平台梁的计算.62 1111 雨篷的计算雨篷的计算63 11.1 雨篷板计算 .63 11.2 截面尺寸校核 .65 11.3 计算受剪箍筋 .65 塔里木大学毕业设计 2 11.4 sv a 为受剪所需的箍筋截面面积；.65 1212 基础设计基础设计.65 12.1 基础底面尺寸计算， .65 12.2 基底最大压力 max p计算66 12.3 地基承载力设计值计算 .66 12.4 基础配筋 .67 致致 谢谢.69 参考文献参考文献.70 塔里木大学毕业设计 3 1 1 工程概况工程概况 1.1 基本资料 阿拉尔市市政办公楼。经自身设计，老师指导，决定兴建图书馆一栋，主要功能包括：办公、 藏书室，借阅室，自习室。本图书馆拟采用框架结构，建筑层数为四层，总建筑面积， 2 10981.8m 建筑总高为 17.8m。 1.2 设计条件 本工程建筑等级属丙类建筑，安全等级为二级。类场地，地下水位很低，设计时不考虑地下 水位的影响。 （1）地质水文条件：场地地形平整，无滑坡，无液化土层等不良地质现象地基承载力 fk=160kpa。 （2）地震设防：抗震设防烈度为 7 度。 （3）气象条件： 气温：年最高气温：39.2，年最低气温20。冬季室外平均温度为3.4， 冬季采暖室外计算温度为14。 风向：年平均风速：2.3m/s；年最大风速：22.0m/s，基本风压 0.35kn/m2。 最大积雪厚度 200mm，基本雪压 0.2kn/m2。 2 2 设计依据设计依据 2.1 设计任务书 2.2 采用标准 1 1国家标准. 房屋建筑制图统一标准(gbt 500012001). 北京：中国计划出版社，2002 2 2国家标准. 建筑制图标准(gbt 501042001).北京：中国计划出版社，2002 3 3国家标准. 高层民用建筑防火规范(gb50045-2005). 北京：中国计划出版社，2005 4 4国家标准. 民用建筑热工设计规范(gb 5017693). 北京：中国计划出版社，1993 5 5国家标准. 办公建筑设计规范(jgj6789). 北京：中国建筑工业出版社，1989 6 6国家标准. 公共建筑节能设计标准(gb501892005). 北京：中国建筑工业出版社，2005 7 7房屋建筑学.同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编.北京：中国建筑 工业出版社，2005 8 8建筑设计资料集(第 2、4、8 集).建筑设计资料集编委会.北京：中国建筑工业出版社， 1998 3 3 建筑设计建筑设计 3.1 平面设计 建筑平面设计表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系以及各部分的组合关系以及各部分 房间的具体设计。由于建筑平面通常较为集中地反映建筑功能方面的问题，因此一般从平面设计着 手。但是，在平面设计中始终需要从建筑整体空间的效果出发，紧密联系建筑剖面和立面，反复思 考，认真推敲，不断调整和修改平面。 建筑平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计。 单个房间设计是在整体建筑合理的基础上确定房间的面积、形状、尺寸以及门窗的大小和位置。 平面组合设计是根据各类建筑功能要求，抓住主要房间、辅助房间、交通联系部分的关系结基 地环境及其他条件，采用不同的组合方式将各单个房间合理地组合起来。 3.2 立面设计 建筑立面设计表示建筑的外部形象。立面设计是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部 环境及在满足建筑使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的规律进行的。 （） 、立面设计步骤和方法 根据初步确定的建筑内部空间组合的平、剖面关系，如建筑的大小、高低，门窗的位置、大小 等，描绘出建筑各立面的基本轮廓，作为进一步调整、统一、进行立面设计的基础。设计时应首先 推敲立面各部分的总的比例关系，考虑作为一整体的几个立面之间的统一、相邻立面间的连接和协 调。然后，按建筑构图规律着重分析立面上墙面的划分和处理、门窗的安排与调整，最后对建筑入 口，各部分装饰等作重点及细部处理和加工。 建筑是一整体，各立面之间应尽量做到协调统一。 建筑立面设计不完全是内部空间被动、直接的反映，立面设计过程同时也是不断调整平、剖面 的过程。在平、剖面设计时就应有意识地同时考虑到建筑外部形象等效果。 塔里木大学毕业设计 4 （） 、立面的表达及尺寸标注 ）表明建筑外形轮廓、门窗、雨篷、台阶等形式及准确位置； ）注意外墙面划分、外墙饰面等部分的材料、做法、色彩以及重点装饰等； ）尺寸及标高标注：建筑总高；室内外地坪、楼地面、平台、雨篷、女儿墙、台阶等处的标 高；标出与平面图一致的立面两端轴线号。 3.3 剖面设计 剖面设计是确定建筑物竖向各空间的组合关系、空间的形状和尺度、建筑层数等。它与平面一 样和建筑的使用、建筑造价和节约用地等有密切的关系，应结合平面全面地进行。 （）净高和层高 净高为房间地面到顶棚或其它构件底面的距离，它与房间的使用性质、活 动特点、采光、通风空间观感等因素有关。层高是该层地坪或楼面到上层楼面的距离即净高加上楼 板层的结构厚度。适当降低层高，从而降低睁栋建筑的高度，对减轻结构自重、改善结构受力、节 省投资和用地有很大意义。 （）窗台及窗高 窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度和家具或设备的高度来确 定，一般民用建筑中生活、学习或工作用房，窗台的高度常采用左右，这样的尺寸和桌子的900mm 高度（约）配合关系比较恰当，浴室、走廊两侧的窗台高度可以高些，已利于遮挡人们的视800mm 线。 （）雨篷高度 雨篷的高度主要考虑到与门的关系，过高时遮雨效果不好，过低时有压抑感， 而且不便于安装门灯。为了便于施工和使构造简单，通常将雨篷与门窗过梁结合成一整体。雨篷标 高宜高于门洞标高左右200mm 3.4 建筑构造设计 3.4.1 门窗在房间平面布置 确定门窗在房间平面中的布置：考虑采用门窗的大小和数量是否恰当，因为它们的位置和开启 方式是否合适，对房间的平面使用效果有很大的影响。房间中的窗的大小和位置，主要是根据室内 采光、通风要求来考虑门窗尺寸见门窗尺寸表。 窗的尺寸有、 、5 种类型，所有窗2400 21002100 21001500 9002400 9001500 1800 均采用平开窗。门窗均为中立口，置与墙段中间。门室内采用木门，室外采用防盗门，窗采用钢窗， 卫生间门采用塑料推拉门，所有木门内外面油漆为一底二面调合漆。窗台为不悬挑窗台。向外形成 3%的排水坡坡度，窗台板为水磨石板，由于窗台不悬挑，一旦窗上水下淌时，便沿墙面流下，而 流到窗下墙上的脏迹，大多借窗上不断流下的雨水冲洗干净，反而不易积脏。玻璃为中空玻璃，开 启部分均设活扇窗沙，一层窗加成品不锈钢护窗，护窗刷银灰色漆。 3.4.2 楼梯的布置 交通联系部分的设计根据交通线路简捷明确，联系通行方便；人流通畅，紧急散时迅速安全， 满足一定的采光通风要求；力求节省交通面积；同时考虑空间处理等造型问题。此设计中设有一个 楼梯，为单跑楼梯。楼梯的平面布置：该图书馆层高为，共有个踏步，每个踏步高为4200mm14 ，踏步宽。楼梯的扶手高度为自踏面中心线以上 0.9m 楼梯的栏杆采用扁钢，立竿与150mm300mm 混凝土梯段及平台之间的固定方式用预埋件焊接，楼梯的扶手采用木扶手。楼梯下面净空高度的控 制为：梯段上净高2000，楼梯平台梁底下面的净高2000。本建筑室内外高差为450mm 3.4.3 板的布置 该楼采用现浇板，板上下钢筋间距相等，顶层及考虑抗裂时板上筋不断，较大处附加钢筋。钢 筋双向布置。板配筋相同时，仅标出钢筋号。将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板 号，不相同的上部筋画在图上也可编为一个板号。由于厕所板顶标高与藏书室不同，板的上筋断开。 顶层采用现浇楼板，以利防水，并加强了结构的整体性。 3.4.4 墙体的布置 该图书馆外墙采用 240mm，内墙采用 240mm 墙，卫生间隔墙采用 120mm，墙体采用强度等级 mu10 的砖和强度等级 m10 的混合砂浆砌筑。为了保证墙体的强度，作为砖砌体，砖缝必须横平、 竖直；错缝搭接；避免上下通缝；同时，砖缝砂浆必须饱满，厚薄均匀。顶层墙体有门有洞时，在 过梁的水平灰缝内设置 3 道 2 根 6 的钢筋并深入每边墙体 250，顶层山墙沿墙高每 300 设置两根 6 的钢筋。 山墙处的构造柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉结。砌块砌体应分皮错 缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于 90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不 少于 24 的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于 200mm)，网片每端均应超过该垂直缝，其长 度不得小于 300mm。 砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每 400mm 在水平灰缝内设置不少于 24、横筋间距不大于 200mm 的焊接钢筋网片。所有装饰构件均刷白色外墙乳胶漆。外墙外门窗与 塔里木大学毕业设计 5 墙身接口处必须用聚氨脂发泡材料嵌严密封后再用 1：3 水泥砂浆填实。楼梯间的墙体水平支撑较 弱，顶层墙体较高，在 8 度时，顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔 500 设 26 的墙体拉结筋， 在休息平台处宜增设一钢筋带。女儿墙内加构造柱，顶部加压顶。 3.4.5 勒脚的设置 勒脚是墙身接近是外地面的部分，其高度为 450mm。勒脚起着保护墙身和增加建筑物立面美观 的作用。但由于勒角容易受到外界的破坏和地潮的侵蚀，因此，在构造上必须采取相应的防护措施。 对于外界的破坏，该办公楼采取抹灰勒脚，并对抹灰勒脚增加抹灰的咬口进行加强。勒脚受潮会影 响墙身，地下潮气对墙身影响的解决办法是在勒角处设防潮层。有水平防潮和垂直防潮两种处理。 该办公楼采用水平防潮，水平防潮是对建筑物内外墙体沿勒角处设水平方向的防潮层，以隔绝地下 潮气等对墙身的影响。水平防潮根据材料的不同，一般油毡防潮层、防水砂浆防潮层和配筋细石混 凝土防潮层等。本建筑采用配筋细石混凝土防潮层。水平防潮层设置在距是外地面 150mm 以上的勒 脚气体中，以防止地表水反渗的影响。同时，考虑到室内实铺地坪下填土或垫层的毛细作用，故一 般将水平防潮层设置在地坪的结构层厚度之间的砖缝处，在设计中常以标高-0.60m 表示。使其中 更有效地起到防潮作用 3.4.6 屋顶的设置 屋顶是房屋最上层覆盖的外围户结构，要解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。屋面 做法：20 厚 1:3 水泥砂浆找平层，30mm 厚 1:3 水泥砂浆 4200 双向配筋，高聚物改性沥青防水 卷材，35 厚无溶剂聚氨硬泡保温层，1:8 水泥膨胀珍珠岩找坡 2%最小 40 厚，200 厚钢筋混凝土板， 200 厚钢筋混凝土板。屋面防水层采用油毡防水层，采用沥青和油毡层交替粘合而成，该屋顶采用 三毡四油毡上下左右搭接。 3.4.7 防水处理 屋面采用卷材防水，局部小面面积屋采用阻燃和防紫外线聚氨酯防水涂料，涂膜厚度为 2mm，由专业防水施工队，按规程施工。所有防水层，四周均涂卷至屋面檐口处；屋面竖井处应增 加涂层厚度，做纤维布加强层；穿板面管道外墙穿管，安装后严格用细石混凝土封严，管根周围加 嵌防水胶，与防水层闭合。 卫生间加设聚氨酯防水涂层，涂膜厚度为 3mm，分两次涂刷，管根嵌防水胶，地沟内侧做防水 涂层。除注明外，此类房间标高均比相应道楼面低 20mm，凡有水湿低房间，楼地面找坡，坡向地 漏或排水口，坡度 0.51.0，以不积水为原则，凡管道穿过此类房间，均应预埋套管，高出地 面 30mm；地面预留风洞，洞边做混凝土坎边，高 100mm 或同踢脚。 3.4.8 建筑做法说明 本工程各部建筑做法除注明者外均详见 l96j002建筑做法说明 。 （1）散水 混凝土散水，宽度为 1000mm。 （2）楼面 楼面 1）：彩色釉面地瓷砖楼面，用于除卫生间、暗室以外的地面。 楼面 2）：彩色釉面地瓷砖防水楼面，用于卫生间。 （3）内墙面 内墙 1）：瓷砖防水墙面，用于卫生间、距楼地面。 内墙 2）：混合砂浆刷高级乳胶漆墙面，用于其他所有墙面。 （4）外墙面 涂料装饰墙面，位置见建筑立面图。 （5）踢脚 彩色釉面地瓷砖踢脚，用于其他房间内。 （6）油漆 油漆（1）：木材面油漆（亚光清漆） ，用于各种木装修。 油漆（2）：调和漆，用于楼梯栏杆和扶手，中行，灰色。 4 4 结构方案选择结构方案选择 4.1 结构选型 4.1.1 方案比较 方案一：砖混结构 砖混结构一般指把砖砌体用作内外承重墙或隔墙，楼盖、屋盖、梁、柱（也可是砖柱）是钢筋 塔里木大学毕业设计 6 混凝土作用在墙柱上的荷载，主要是由梁板传来的屋盖、楼盖上的活、恒荷载，它通过墙柱基础传 到地基。作用在纵墙上的水平荷载（如风荷）一部分直接由纵墙传给横墙，另一部分则通过屋盖和 楼盖传给横墙，再由横墙传至基础，最后传给地基，承重墙的厚度及长度是根据强度和稳定性的要 求，通过计算来确定的。在砖混结构中的梁有门窗过梁、圈梁、雨蓬梁、阳台梁、楼梯梁等，这些 梁的长度、配筋和截面尺寸，除圈梁是按构造配筋外，其它都是通过计算设计的，圈梁主要作用是 提高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，因此圈梁不是承重梁， 当圈梁用作过梁时，只在过梁部位按设计配筋，其它部位仍是按构造配筋，有许多把圈梁当作承重 梁对待，随意将圈梁下墙体敲掉，则留下了不安全的隐患。 方案二：框架结构 框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭 石、陶瓷等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。这种结构具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀耐火 能力强、经久耐用等优点，并且房间的开间、进深相对较大，室内活动空间也相应增加，室内空间 分隔较自由。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。框架结构由梁柱构成，构件截面 较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水 平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的， 装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点 是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。 方案三：框架-剪力墙结构 框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自 由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的 受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同 于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为，在下部楼层， 剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反， 剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形， 框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承 受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以，上部楼层即使外荷载产 生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力。 4.1.2 方案选择 比较砖混结构与框架-剪力墙结构，框架结构的优点主要表现在： （1）建筑平面布置灵活，使用空间大。 （2）延性较好。 （3）抗震性能好，结构牢固，使用寿命长。 （4）整体性强、抗腐蚀耐火能力强、经久耐用。 （5）房间的开间、进深相对较大，室内活动空间也相应增加，室内空间分隔较自由。 经过综合考虑，选择框架结构。 4.2 结构布置 （1）结构平面布置如图 4-1 塔里木大学毕业设计 7 图 4-1 结构平面布置图 （2）确定梁柱截面尺寸 各梁柱截面尺寸初步确定如下： 梁： 边跨(ab，cd,de)梁:取(1 12 1 8)(112 1 8) 6000500 750hl 取750.300hmmbmm 中(bc)跨梁:取750.300hmmbmm 柱: 边柱(a轴，e轴)连系梁，取300 750b h 中柱(b轴，c轴,d轴)连系梁，取300 750b h 柱截面均为，现浇楼板厚200mm600 600b h 结构计算简图如图4-2所示，根据地质资料确定基础顶面离外地面为800mm，室内外高差 450mm，由此求得底层层高为：4200+800+450=5450mm 各梁柱的线刚度经计算列于图4-2中。其中在求顶层屋面梁截面惯性距时，考虑到现浇板的作用。 取（为不考虑楼板翼缘作用的两截面惯性矩）此过程选一跨作为手算，其余跨的计算可 0 2ii 0 i 用电算选轴线 ab、cd,de跨梁： 3333 1 122/1 120.3 0.75 /7.5.022.8 10()ibhe lee m bc跨梁： 333 21 120.3 0.75 /3.07.0 10()iee m 上部分各层柱： 333 1 120.60.6 /4.22.6 10()iee m 底层柱： 333 1 120.60.6 /5.452.0 10()iee m 塔里木大学毕业设计 8 图 4-2 结构计算简图 5 5 荷载计算荷载计算 5.1 恒载计算 （1）屋面框架梁线荷载标准值 屋面恒载标准值 30厚的砼保护层 2 220.030.66/kn m 三毡四油防水层 2 0.4/kn m 100-140mm厚(找坡)膨胀珍珠岩 2 0.02200.4/kn m 200mm厚现浇钢筋砼楼板 2 0.2255/kn m 15mm厚纸筋石灰抹底 2 0.1 151.5/kn m 层面恒载汇总 2 7.96/kn m 框架梁及粉刷自重 边跨（ab、cd、de）自重 2 0.3 0.75255.63/kn m 边跨梁侧粉刷 2 2(0.750.2)0.02 170.38/kn m 中跨梁（bc）自重 2 0.75 0.3 255.63/kn m 中跨梁侧粉刷 2 2(0.750.2)0.02 170.38/kn m 顶层框架梁线荷载标准值 11 6.01/ ab ggkn m 顶顶c e 1 6.01/ bc gkn m 22 7.967.559.7/ ab ggkn m 顶顶c e 7.96 323.9/gkn m 2 bc （2）楼面框架梁线荷载标准值 楼面恒载标准值计算 25mm厚瓷砖地面（包括水泥打底）： 2 0.025200.5/kn m 200mm厚钢筋砼楼板 ： 2 0.2255/kn m 15mm厚纸筋石灰抹底 ： 2 0.015 160.24/kn m 楼面恒载汇总 ： 2 5.74/kn m 边框梁及粉刷自重（均布） 2 6.01/kn m 边框框架梁填充墙自重 2 0.24(4.20.75) 1915.73/kn m 填充墙墙身粉刷自重 2 (4.20.75)0.022 172.35/kn m 楼面边跨框架梁上的线荷载 11 6.01 15.732.3524.09/ ab ggkn m c e 塔里木大学毕业设计 9 1 6.01/ bc gkn m 22 5.747.543.05/ ab ggkn m c e 5.74 317.22/gkn m 2 bc （3）屋面框架节点集中荷载标准值： 边节点集中荷载如下： 边柱纵向框架梁粉刷 自重： 0.3 0.75 7.52542.19kn 粉刷： 2(0.750.2)0.027.5 172.81kn 1m高女儿墙自重： 1 7.5 0.24 1934.2kn 粉刷： 1 0.0227.5 175.1kn 连续梁传来屋面自重： 1 27.5 1 27.5 7.96111.94kn 顶层边节电集中荷载 196.24 a ggkn 顶顶e 中柱连系梁自重 0.3 0.75 7.52542.19kn 粉刷： 2(0.750.20)0.027.5 172.81kn 连续梁传来屋面自重： 1 2(7.57.53)3 27.9671.55kn 1 27.5 1 27.5 7.96111.94kn 顶层中节点集中荷载 228.49ggkn 顶b顶c （4）楼面框架节点集中荷载标准值 中间层边节点集中荷载 边柱纵向框架梁自重： 42.19kn 边柱纵向框架梁粉刷： 2.81kn 铝合金窗自重： 2.42.1 0.452.67kn 窗下墙体自重： 0.240.9(7.50.6) 1928.32kn 窗下墙体粉刷： 20.020.9(7.50.6) 174.22kn 窗边墙体重： (4.20.64.8) 4.2(0.90.45) 0.24 1927.29kn 窗边墙刷： (7.50.64.8)(4.20.90.45)20.02 172.03kn 框架柱自重： 0.60.64.22537.8kn 框架柱粉刷： (0.640.24 3)0.024.2 172.4kn 连系梁传来楼面自重： 0.5 7.5 0.5 7.5 5.7480.72kn 中间层边节点集中荷载： 230.45 aa ggkn 中间层中节点集中荷载 中间层连系梁自重： 42.19kn 中间层联系架梁粉刷： 2.81kn 内纵墙自重： 0.24(7.50.6)(4.20.75) 19108.55kn 内纵墙粉刷： (7.50.6)(4.20.75)20.02 1716.19kn 框架柱自重： 37.8kn 框架柱粉刷： 2.4kn 连系梁传来楼面自重： 1 2(7.57.53)3 2 5.7451.66kn 中间层中节点集中荷载： 261.6 bc ggkn 5.2 楼面活荷载的计算 楼面活荷载作用下的结构计算简图如图5-1、5-2所示。图中各荷载值计算如下： d 0.5 7.53.75/ abc ppkn m 顶顶 0.5 31.5/ bc pkn m 顶 d 1 27.5 1 27.5 0.57.03/ a ppkn m 顶顶 0.5 31.5/ bc pkn m 顶 bc 1 2(7.57.53)3 20.51 47.5 7.5 0.511.53/ppkn m 顶顶 塔里木大学毕业设计 10 2.07.515/ ab pkn m 2.5 37.5/ bc pkn m 5.07.537.5/ cdde ppkn m 1 27.5 1 27.52.028.13/ a pkn m b 1 2(7.57.53)3 22.51 47.5 7.52.059.63/pkn m c 1 2(7.57.53)3 22.51 47.5 7.5 5.0101.81/pkn m 1 27.5 7.5 5.0140.63/ d pkn m 1 27.5 1 27.5 5.070.31/ e pkn m 则恒载、活载作用下的计算简图如下所示： 图5-1恒荷载作用下的结构计算简图 图5-2 楼面活荷载作用下的结构计算简图 6 6 内力计算内力计算 6.1 恒载作用下的内力计算 恒载作用下的内力计算采用分层法，结构计算简图如图6-1： 图6-1 结构内力计算简图 塔里木大学毕业设计 11 （1）恒载作用下框架的弯矩计算 由上图中取出顶层、中间层任一层以及底层进行分析。顶层的结构计算简图如图2-1所示，除底 层外的所有柱的线刚度取框架度实际线刚度的0.9倍。将图中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组 成。在求固端弯距时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯距相等的原则，先将梯形分布荷载 及三角形荷载，化为等效均布荷载如图6-2所示 p allal mmcdac q ac cdmm 图6-2 等效均布荷载图 荷载转化为等效均布荷载 顶层： 12 55 6.0159.743.32/ 88 abab gggkn m 顶边边 12 5 86.015 823.920.95/ bcbc gggkn m 顶顶中 中间和底层： 12 55 24.0943.0549.12/ 88 abab gggkn m 顶边边 12 5 86.015 8 17.2216.77/ bcbc gggkn m 顶顶中 用弯矩分配法计算梁、柱端弯矩，结构内力可采用弯矩分配法计算。除底层外，柱的线刚度需 要乘以修正系数0.9，并且除底层外，其余各层柱的弯矩传递系数均取1/3。 线刚度的修正：底层柱 33 2.0 10()ie m 其他层柱： 333 0.92.6 102.34 10()ie m 修正后的梁柱线刚度表6-1： 表表6-16-1 梁柱线刚度表（梁柱线刚度表（） 33 10()e m 梁柱 层次 abce ii bc i c i 2-42.87.02.34 12.87.02.0 顶层a结点分配系数 2.34 0.455 2.342.8 i iabi u u uu 下柱 下柱 下柱 2.8 0.545 2.342.8 iab ab iabi u u uu 下柱 顶层b结点分配系数 2.34 0.193 2.342.87.0 i iabibci u u uuu 下柱 下柱 下柱 2.8 0.231 2.342.87.0 i iabibci u u uuu ab ab 下柱 7.0 0.577 2.342.87.0 i iabibci u u uuu bc bc 下柱 塔里木大学毕业设计 12 顶层d结点分配系数 2.34 0.295 2.82.342.8 i iabibci u u uuu 下柱 下柱 下柱 2.8 0.353 2.82.342.8 i iabibci u u uuu ab ab 下柱 2.8 0.353 2.82.342.8 ibc ibcibci u u uuu bc 下柱 顶层固端弯矩计算： 22 1 121 1243.327.5203.06 ab mg lkn m 边边 22 1 121 1220.95 315.71 bc mg lkn m 中中 22 1 121 1243.327.5203.06 cd mg lkn m 边边 中间层a结点分配系数： 2.34 0.313 2.342.342.8 i iabii u u uuu 上柱 上柱 上柱下柱 0.313u 下柱 2.8 0374 2.342.342.8 iab ab iabii u u uuu 上柱下柱 中间层b结点分配系数： 2.34 0.162 2.32.342.87.0 i iabibcii u u uuuu 上柱 上柱 上柱下柱 0.162u 下柱 2.8 0.193 2.342.342.87.0 iab ab iabibcii u u uuuu 上柱下柱 7.0 0.193 2.342.342.87.0 ibc bc iabibcii u u uuuu 上柱下柱 中间层b结点分配系数： 2.34 0.228 2.32.342.82.8 i iabibcii u u uuuu 上柱 上柱 上柱下柱 0.228u 下柱 2.8 0.259 2.342.342.82.8 iab ab iabibcii u u uuuu 上柱下柱 2.8 0.259 2.342.342.82.8 icd bc iabibcii u u uuuu 上柱下柱 中间层固端弯矩计算: 22 1 121 1249.127.5230.25 ab mg lkn m 边边 22 1 121 12 16.77312.58 bc mg lkn m 中中 22 1 121 1249.127.5230.25 de mg lkn m 边边 底层a结点分配系数: 2.34 0.328 2.342.02.8 i iabii u u uuu 上柱 上柱 上柱下柱 2.0 0.280 2.342.02.8 i iabii u u uuu 下柱 下柱 上柱下柱 塔里木大学毕业设计 13 2.8 0.392 2.342.02.8 iab ab iabii u u uuu 上柱下柱 底层b结点分配系数： 0.23 0.165 2.342.02.87.0 i i iabibdii u u uuuu 上柱 上柱 上柱下柱 2.0 0.141 2.342.02.87.0 i i iabibcii u u uuuu 下柱 下柱 上柱下柱 2.8 0.198 2.342.02.87.0 iab ab iabibcii u u uuuu 上柱下柱 7.0 0.495 2.342.02.87.0 bc bc iabibcii u u uuuu 上柱下柱 底层固端弯矩的计算： 2 1 12230.15 ab mg lkn m 边边 2 1 1212.58 bc mg lkn m 中中 2 1 12230.25 ab mg lkn m 中中 由纵向梁在边柱上的偏心距引起的框架边节点附加偏心弯矩 o e 顶层： 0 440 196.24(0.60.3) 1 258.87 ea mgekn m 中间层： 0 0 230.45 (0.60.3) 1 269.14 ea mgekn m 底层： 0 110 230.45 (0.60.3) 1 269.14 ea mgekn m 表表6-36-3 恒载作用下的二次力矩分配恒载作用下的二次力矩分配 塔里木大学毕业设计 14 左梁 上柱 下柱 右梁上柱 下柱上柱 下柱 上柱下柱 右梁上柱下柱左梁左梁左梁右梁右梁 0.455 0.545 -203.1 92.41 110.69 36.04 -6.55 -21.65 -7.84 121.9 -121.9 上柱 下柱右梁 上柱 下柱右梁 0.313 0.313 0.374 -230.25 72.07 72.07 86.11 18.02 -10.35 36.04-21 -3.87-10.35 79.7497.76 -170 0.313 0.313 0.374 -230.25 72.07 72.07 86.11 18.02 37.76-21 -10.89-13-10.89 79.298.94 -178.14 上柱 下柱右梁 0.328 0.280 0.392 -230.25 75.52 64.47 90.26 18.88-21.55 0.88 0.751.05 95.28 65.22 -160.49 32.61 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 上柱 下柱左梁右梁上柱 下柱左梁右梁 上柱 下柱左梁右梁上柱 下柱左梁右梁 上柱 下柱左梁右梁 上柱 下柱左梁右梁 0.2310.193 0.577 203.1-15.71 -43.29-36.17-108.12 55.34-17.63 54.06 -21.20-17.71-52.95 193.95-71.51-122.75 0.1930.162 0.483 230.25-12.58 -42.01-35.26-105.13 43.06-17.63 52.57 -13.55-11.21 -33.41 217.95-64.1 -98.55 0.162 -35.26 -8.82 -11.21 -55.29 0.1930.162 0.483 230.25-12.58 -42.01-35.26-105.13 43.05-17.96 52.57 -13.28-11.15 -33.25 218.01-64.34 -98.39 0.162 -35.26 -8.82 -11.15 -55.23 0.1980.141 0.495 230.25-12.58 -43.10-30.69-107.75 45.1353.88 -17.83-12.69 -44.56 188.98-43.38 -85.85 0.165 -35.92 -8.98 -14.85 -59.75 -21.69 0.2310.1930.577 -203.115.71 43.2936.17108.12 17.63-54.06 8.42 21.02 -151.3990.79 0.1930.1620.483 -230.2512.58 42.0135.26105.13 17.63-52.57 15.25-12.80-38.17 -172.9831.2881.6 0.162 35.26 8.82 -12.80 60.09 0.1930.1620.483 -230.2512.58 42.0135.26105.13 8.82-52.57 4.984.1812.46 -183.2648.2677.6 0.162 35.26 17.96 4.18 57.4 0.1980.1410.495 -230.2512.58 43.1030.69107.75 8.98-53.88 8.897.422.22 -177.9252.388.67 0.165 35.92 6.33 37 18.5 7.03 60.83 0.353 203.1 21.65 11.89 236.64 0.353 -203.1 -55.35 11.89 -246.56 9.9 9.9 230.25 21 5.035.7 256.95 0.2350.282 5.03 -230.25 -43.06 5.035.7 -267.615.03 0.2280.2590.228 0.259 0.2280.2590.228 0.259 230.25 21 5.035.7 256.95 5.03 -230.25 -43.05 5.035.7 -267.65.03 230.25 21.55 5.546.65 258.45 5.54 -230.25 -45.13 4.476.65 -268.734.47 0.201 0.282 2.37 上柱下柱左梁 上柱下柱左梁 上柱下柱左梁 0.4550.545 203.1 -92.41-110.69 -36.04 19.64 112.05-112.05 0.3130.3130.374 230.25 -72.07-72.07-86.11 -18.02 24.60 -36.04 29.46 -65.49 -108.11173.6 0.3130.3130.374 230.25 -72.07-72.07-86.11 -37.76-9.01 17.49 14.64 -95.19-66.44 161.63 0.2800.3280.374 230.25 -75.52-64.47-90.26 -18.88 5.296.197.06 58.88-88.21147.05 29.44 16.40 14.64 （2）恒载作用下跨中弯矩计算 取脱离体按剪支梁有：各横梁跨中弯矩计算列于下表 2 1 28 mm mgl 左右 中- a-ba-b跨梁中弯矩表跨梁中弯矩表 塔里木大学毕业设计 15 b-cb-c跨梁中弯矩表跨梁中弯矩表 c-dc-d跨梁中弯矩表跨梁中弯矩表 d-ed-e跨梁中弯矩表跨梁中弯矩表 1 l边跨梁层数 2 mm 左右 2 1 8 gl 2 1 82 mm mgl 左右 中- 四层121.9193.95 157.93 2 2 1 43.3207.5304.6 8 146.67 三层1703217.95 193.97 2 2 1 49.127.5345 8 151.03 二层178.14218.01 198.07 2 2 1 49.127.5345 8 146.93 一层160.49188.98 174.73 2 2 1 49.127.5345 8 170.27 2 l中跨梁 层数 2 mm 左右 2 1 8 gl 2 1 82 mm mgl 左右 中- 四层 84.07 2 1 20.95 323.56 8 -60.51 三层 90.07 2 1 16.77318.86 8 -71.21 二层 88 2 1 16.77318.86 8 -69.14 一层 87.26 2 1 16.77318.86 8 -68.43 2 l中跨梁 层数 2 mm 左右 2 1 8 gl 2 1 82 mm mgl 左右 中- 四层 194 304.6 110.6 三层 214.9 345130.1 二层 220.1 345124.9 一层 218.18345 126.82 2 l边跨梁 层数 2 mm 左右 2 1 8 gl 2 1 82 mm mgl 左右 中- 塔里木大学毕业设计 16 （3）柱的剪力计算 取节点平横，可求的梁柱端及柱的剪力。计算结果列于下表 边跨梁端剪力 层 数 2 qlm l 2 m gl v l 左 2 m gl v l 右 四 层 43.327.5 162.45 2 193.95 121.9 9.6 7.5 152.85 172.05 三 层 49.727.5 184.2 2 217.95 170 6.4 7.5 2.206177.8190.6 二 层 184.2 218.01 178.14 19.93 7.8 177.8204 一 层 174.2 188.98 160.49 14.2 7.5 170198.4 中跨梁端剪力柱剪力 层 数 m l 2 ql v 左 外柱a 内柱b 四 层 0 20.95 3 46.4 2 121.979.74 48.01 4.2 71.5155.29 30.19 4.2 三 层 0 16.773 25.15 2 97.7679.2 42.1 4.2 64.155.23 28.4 4.2 二 层 0 16.773 25.15 2 98.9495.28 46.2 4.2 63.459.75 28.4 4.2 一 层 0 16.773 25.15 2 65.3232.61 17.95 5.45 43.3821.69 15.5 4.2 其他梁端剪力及柱剪力见（6-5）v图 （4）框架柱的轴力计算： a柱 四层： 1 196.24349.09nkn梁端剪力纵梁传来恒载=152. 85 21 349.090.60.64.225386.89nnkn柱自重 三层： 32 386.89177.8230.45795.14nnkn梁端剪力纵梁传来荷载 43 775.1437.8832.94nnkn柱自重 二层： 54 832.94177.8230.451241.19nnkn梁端剪力纵梁传来荷载 65 1241.1937.81279nnkn柱自重 四层 179.3 304.6 125.3 三层 220.6 345124.4 二层 214.6 345130.4 一层 207.89345 137.11 塔里木大学毕业设计 17 一层 76 1279177.8230.451687.25nnkn梁端剪力纵梁传来荷载 87 1687.250.60.625 5.451736.3nnkn柱自重 b柱： 四层： 1 172.0546.4228.49446.94nkn（左+右）梁端剪力纵梁传来恒载