土木工程毕业设计（论文）-天津市某师范院校办公楼设计.doc

毕 业 设 计题目天津市某师范院校办公楼设计（方案二） 学生姓名xxx 学号xxxxxx 系 别xxxxxx专 业土木工程班级xxxxxx 开题时间xxxx答辩时间xxxxx指导教师xxxxx职 称xxxx 天津市某师范院校办公楼设计（方案二）作者：xxx指导教师：xxx 摘要本设计包括建筑设计和结构设计两部分，建筑设计根据天津市的地质资料和办公楼的要求来做，并绘制建筑图。结构部分包括梁、柱截面尺寸的确定，计算了水平地震作用下框架结构的内力和侧移，计算了竖向荷载作用下框架结构的内力，绘制了弯矩、剪力、轴力图，进行了内力组合，找出最不利截面，进行了梁、柱的配筋。并用pkpm建模计算，绘制了梁、柱的结构施工图。关键词：框架;结构设计；钢筋混凝土abstractthis design includes two parts, architectural design and structure design of architectural design according to the geological data of tianjin and office building requirements to do, and map building. structure includes the determination of beam and column section size, calculated the internal force of frame structure under horizontal seismic action and the lateral, to calculate the internal force of frame structure under vertical load, in an attempt to draw the bending moment, shear force, axis, the internal force combination, find out the most unfavorable section, the reinforcement of beam and column. by using pkpm modeling calculation, draw the structure construction drawing of beam, plate, column.keywords: reinforced concrete;frame;structural design防灾科技学院毕业设计目录前言5一、建筑概况61.1工程概况61.2设计原始资料61.3建筑工程做法6二、结构设计部分82.1结构平面布置82.2框架梁柱截面尺寸的确定8三、荷载计算93.1恒载标准值计算93.2活荷载准值计算113.3荷载分层汇总11四、横向水平地震作用下框架的内力和侧移计算134.1框架线刚度和柱侧移刚度的计算134.2横向自震周期计算154.4横向框架水平地震作用和水平位移验算164.5横向框架在水平地震作用下框架内力计算17五、竖向荷载作用下的内力计算185.1.恒荷载作用下的内力计算185.2活荷载作用下的内力计算27六、内力组合326.1框架梁的内力组合326.2框架梁的内力组合34七、梁柱截面设计367.1框架梁设计及配筋367.2框架柱设计及配筋39八、板的设计43九pkpm电算459.1建筑结构的总信息459.2周期、地震力与振型输出文件639.3位移输出文件799.4薄弱层验算86致谢89参考文献89前 言随着时代的发展与进步，对宿舍楼建设的相关要求也越来越高。宿舍楼的建筑设计美不仅外观需要大方、得体、更需要体现时代特色，此外还需要有较高实用性、经济性、并以满足学生的学习和生活的基本需求为根本目的。本工程位于天津，为某框架结构办公楼工程的设计。该宿舍楼为四层框架结构，耐久等级为级，耐火的等级为二级。通过本次设计首先巩固了我在大学里面学习的主要课程：结构力学、材料力学、混凝土设计原理与设计、房屋建筑学、建筑与auto cad、pkpm等与建筑结构设计的相关内容，并将在大学四年里学到的知识紧密的联系起来，做到理论与实际相结合，初步掌握建筑设计的基本程序和方法。经过本次的毕业设计全面掌握建筑设计基本原理，结构选型、平面布置、结构布置等一些基本理论。通过用autocad绘制总平面图及各层的平面图、剖面图、立面图等来完成一座宿舍楼的建筑设计。通过手算结果并结合pkpm软件电算得到了该工程各层的梁、板柱的平法施工图。在毕业设计的两个月里，经过老师的指导和帮助，通过查阅资料、设计计算、设计撰写，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解和认识。在绘图时熟练掌握了autocad，在结构计算时熟悉了pkpm软件的应用，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计预期的目的与要求，通过本工程设计工作，熟悉土木工程设计的基本内容及方法，对所学过的专业知识进行综合运用，为今后步入社会参加实际工程设计打下了坚实基础。一、建筑概况1.1工程概况1.1.1本工程为四层钢筋混凝土框架办公楼设计。建筑平面呈“一”字形。首层层高为3.90米，二-三 层层高为3.50米，顶层层高3.70米。1.1.2建筑等级：耐久等级等，耐火等级级。1.1.3设计使用年限：50年1.2设计原始资料1.2.1自然条件：冰冻深度在天然地面下0.8m，室内外高差0.6m。1.2.2结构类型：框架梁、柱、楼板为全现浇钢筋混凝土。1.2.3楼地面设计荷载：按相关规范确定1.2.4抗震设防要求：设计烈度按 7 度（第 2 组），场地按iii类，丙类建筑。1.3建筑工程做法1.3.1陶瓷地砖地面 10厚地砖铺实拍平，稀水泥浆擦缝20厚1：3干硬性水泥砂浆素水泥浆一道60厚c15混凝土垫层150厚3:7灰土素土夯实1.3.2陶瓷地砖楼面10厚地砖铺实拍平，稀水泥浆擦缝20厚1：3干硬性水泥砂浆素水泥浆一道现浇钢筋混凝土楼板10厚混合砂浆抹灰1.3.3屋面做法水泥砂浆保护层屋面（不上人屋面）20厚1:2.5水泥砂浆抹平压光1m*1m分格，缝宽20，密封胶嵌缝隔离层：0.4厚聚乙烯膜一层防水层3.0厚高聚物改性沥青卷材30厚c20细石混凝土找平层保温层80厚矿渣水泥最薄处30厚找坡2%找坡层1:6水泥憎水型膨胀珍珠岩20厚1:2.5水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土屋面板10厚混合砂浆抹灰1.3.4外墙面做法涂料外墙面2厚配套专用界面砂浆批刮9厚2:1:8水泥石灰砂浆6厚1:2.5水泥砂浆找平5厚干粉类聚合物水泥防水砂浆，中间压入一层耐碱玻璃纤维网布滚刷底涂料一遍滚刷面涂料两面1.3.5内墙面做法2厚专用配套专用界面砂浆批刮7厚1：1:6水泥石灰砂浆6厚1:0.5:3水泥石灰砂浆抹平二、结构设计部分2.1结构平面布置图2.1柱网布置图2.2框架梁柱截面尺寸的确定横向框架梁 l=7200 h=（1/8-1/12)l=900-600mm 取700mm b=(1/2-1/3)h=350-233mm 取300mm纵向框架梁 l=7000 h=（1/8-1/12)l=875 取700mm b=(1/2-1/3)h=350-233mm 取300框架柱截面初估按轴压比要求初估框架柱截面尺寸：框架柱用c30混凝土，框架抗震等级为三级，轴压比为 （）柱截面的计算过程对于边柱截面n=fg e n=1.2525.2144=2038（kn）acn/unfc=2038103/0.9/14.3=221931.818（mm2） 取500mm500mm对于内柱截面：n=fg e n=1.2534.65145=2801（kn）acn/unfc=2801103/0.9/14.3=217673（mm2）取500mm500mm所以选取截面面积为500mm500mm底层用600*600的柱，其余层用500*500三、荷载计算3.1恒载标准值计算屋面20厚1:2.5水泥砂浆抹平压光1m*1m分格，缝宽20，密封胶嵌缝 隔离层：0.4厚聚乙烯膜一层3厚防水层高聚物改性沥青卷材30厚c20细石混凝土找平层保温层80厚矿渣水泥30厚找坡层1:6水泥憎水型膨胀珍珠岩20厚1:2.5水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土屋面板 10厚混合砂浆抹灰0.02*20+0.003*3.5+1+0.08*14.5+0.03*2.5+0.02*20+0.10*25+0.01*17=5.27kn/m2标准层楼面10厚地砖铺实拍平，稀水泥浆擦缝20厚1：3干硬性水泥砂浆素水泥浆一道现浇钢筋混凝土楼板10厚混合砂浆抹灰0.7+0.10*25+0.01*17=3.37kn/m2梁自重b*h=300mm*700mm 25kn/m3*0.3*（0.7-0.10）=4.35kn/m2柱自重b*h=600mm*600mm 25*0.6*0.6=9kn/mb*h=500*500 25*0.5*0.5=6.25kn/m墙重：（砌块与抹灰之和） 抹灰：外 墙 面 外 抹 灰： 0.43 kn/m2 外墙面及内墙面抹灰： 0.27 kn/m2总墙重：外墙：底层：60.37+0.43+0.27=2.92kn/m2，内墙：底层：60.24+0.43+0.27=2.14kn/m2，门、窗：木门：0.2 kn/m2 塑钢窗：0.45kn/m23.2活荷载准值计算不上人屋面均布活荷 0.5 kn/m楼面活荷 2.0kn/m屋面雪荷载标准值 =1.00.4=0.4kn/m走廊、楼梯 2.5 kn/m3.3荷载分层汇总四层恒载女 儿 墙：2.920.9（45.9*2+16.02*2)=272.9kn屋面 46.1*17.6*5.27=4275.86kn窗户计算（塑钢窗）：（2.1*1.8*21+1.5*1.8*2+1.2*0.9*3+1.2*1.8*2）*0.45=41.55kn门 (1.2*2.1*10+0.9*2.4*3)*0.2=6.34kn外墙重2.92*【（46.1*2+16.86*2）*3.7-92.34=1090.80kn内墙重2.14*【（4.8*13+45.36+34.76）*3.7-31.68】=1060.69kn梁 1.05*4.35*(45.6*4+17.1*8）+1.05*1.8*45.6*2=1630.32kn柱 1.05*6.25*3.7*32=777注：梁柱上考虑粉刷层重力荷载重力荷载的增大系数1.05。活荷载0.5*46.1*17.6=405.68由以上计算可知四层重力荷载代表值为g4=+0.5雪=272.9+4275.86+41.55+6.34+1090.80+1060.69+1630.32+777+0.5*405.68=9640.54kn三层楼面 46.1*17.6*3.37=2734.28kn窗户计算（塑钢窗）：（2.1*1.8*21+1.5*1.8*2+1.2*0.9*3+1.2*1.8*2）*0.45=41.55kn门 (1.2*2.1*10+0.9*2.4*3)*0.2=6.34kn外墙重2.92*【（46.1*2+16.86*2）*3.5-92.34=1017.27kn内墙重2.14*【（4.8*13+45.36+34.76）*3.5-31.68】=999.70kn梁 1.05*4.35*(45.6*4+17.1*8）+1.05*1.8*45.6*2=1041.32kn柱 1.05*6.25*3.5*32=735活荷载2.5*（2.7*46.1+7.2*7*2+3.6*7.2）+2*(46.1*7.2+7.2*7*4)=1695.02kn由以上计算可知三层重力荷载代表值为g3=+0.5g活=2734.28+41.55+6.34+1017.27+999.7+1041.32+735+0.5*1695.02=6688.04kn二层与三层相同所以g3=6688.04一层楼面 46.1*17.6*3.37=2734.28kn窗户计算（塑钢窗）：（2.1*1.8*18+1.5*1.8*2+1.2*0.9*3+1.2*1.8*2）*0.45=36.45kn内门 (1.2*2.1*9+0.9*2.4*2)*0.2=5.4kn外门 1.2*2.4*3*0.2=1.73kn外墙重2.92*【（46.1*2+16.86*2）*4.5-81-8.64=1392.84kn内墙重2.14*【（4.8*13+34.76*2）*3.9-27】=1043.22kn梁 1.05*4.35*(45.6*4+17.1*8）+1.05*1.8*45.6*2=1041.32kn柱 1.05*9*4.5*32=1360.8kn活荷载2.5*（2.7*46.1+7.2*7*2+3.6*7.2）+2*(46.1*7.2+7.2*7*4)=1695.02kng1=+0.5g活=2734.28+36.45+5.4+1.73+1392.84+1043.22+1041.32+1360.8+0.5*1695.02=8463.5kng=g1+g2+g3+g4=9640.54+6688.04+6688.04+8463.55=31480.17kn四、横向水平地震作用下框架的内力和侧移计算4.1框架线刚度和柱侧移刚度的计算室内外的高差600mm。底层计算高度为4.5m,二、三层为3.5m，顶层为3.7m。在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，中框架梁i=2.0i0边框架梁i=1.5i0( 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。其中=3.0107kn/m2 ab、cd跨梁 i=ei/l=3.0*107*1.5*1/12 *0.3*0.73/7.2=5.4*104kn/mbc跨梁 i=ei/l=3.0*107*2*1/12 *0.3*0.73/2.7=19.1*104kn/m底层柱 i=ei/l=3.0*107*1/12 *0.64/4.5=7.2*104kn/m2、 三层柱 i=ei/l=3.0*107*1/12 *0.54/3.5=4.5*104kn/m 顶层柱 i=ei/l=3.0*107*1/12 *0.54/3.7=4.2*104kn/m柱侧移刚度d计算柱的侧移刚度d值按下式计算： c为柱侧移刚度修正系数,对不同的情况按表4.1计算k表示梁柱线刚度比。表4.1柱侧移刚度修正系数位 置边 柱中 柱简 图简 图一般层底层底层边柱k=5.4/7.2=0.75c=(0.75+0.5)/2.75=0.45di1=c*12ic/h2=0.45*12*7.2*104/4.52=19200中间柱k=（5.4+19.1）/7.2=3.4c=(3.4+0.5)/5.4=0.72di1=c*12ic/h2=0.72*12*7.2*104/4.52=30814.82、 三层k=（5.4+5.4）/4.5/2=1.2c=1.2/3.2=0.375di1=c*12ic/h2=0.375*12*4.5*104/3.52=16530.61k=（5.4+5.4+19.1+19.1）/4.5/2=5.4c=5.4/7.4=0.73di1=c*12ic/h2=0.73*12*4.5*104/3.52=32179.59四层k=（5.4+5.4）/4.2/2=1.29c=1.29/3.29=0.39di1=c*12ic/h2=0.39*12*4.2*104/3.72=14357.93k=（5.4+5.4+19.1+19.1）/4.2/2=5.83c=5.83/7.83=0.74di1=c*12ic/h2=0.74*12*4.2*104/3.72=27243.24由此可知，横向框架梁的层间侧移刚度为底层d1=di1*16+di2*16=19200*16+30814.8*16=800236.8kn/m二层d2=di1*16+di2*16=16530.61*16+32179.59*16=779363.2四层d4=di1*16+di2*16=14357.93*16+27243.24*16=665618.72又有d1/d=2800236.8/779363.2=1.030.7知该框架为规则框架。水平地震作用的分析（采用底部剪力法）及侧移计算4.2横向自震周期计算横向自振周期的计算采用顶点位移法。对于质量和刚度沿高度分布均匀的框架结构其基本自振周期t1（s）t1=1.7t（ut）1/2注：ut假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值；gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移；t结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，框架结构轻质墙取0.8。ut按以下公式计算： vgi=gk （u）i= vgi/d ij ui=（u）k表4.2侧移计算层次gi (kn)vi（kn）d i（kn/m）（u）i （mm）ui（mm）49640.549640.54665618.7214.5104.336688.0416328.58779363.22179.826688.0423026.62779363.229.568.818463.5531480.17800236.839.339.3 t1=1.7t（ut）1/2=1.70.8(0.1043)1/2 =0.44(s)水平地震作用及楼层地震剪力的计算结构等效总重力荷载代表值geqgeq=gi=0.85*31480.17=26758.14本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，且质量和刚度沿高度分布均匀，用底部剪力法计算水平地震作用。设防烈度为7度，设计地震分组为二组，由抗震规范查得水平地震影响系数最大值max=0.12按二类场地取tg0.40s，则地震影响系数为：1 =（tg/t1)0.9max =（0.40/0.44）0.90.12 =0.115因为t1=0.421.4tg=0.56所以不考虑顶部附加地震作用。结构总的水平地震作用标准值fekfek1geq=10.85geq=0.115*0.85*26758.1445=2615.61fi=gihifek/（gkhk）（i=1、2、3、4）表4.3地震剪力计算层次层高hi（m)hi(m)gi (kn)gihi（knm）gihi/gjhjfi (kn)vi（kn）43.715.29640.54146536.210.4651216.261216.26 33.511.56688.0476912.460.244 638.211854.47 23.586688.0453504.320.170 444.652299.12 14.54.58463.5538085.960.121316.492615.614.4横向框架水平地震作用和水平位移验算各楼层的层间位移计算公式为： （u）i = vi/d ij 顶点位移的计算公式为： u i=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e1/550。横向水平地震作用下的位移验算 表4.4横向水平地震作用下的位移验算层次层间剪力vi（kn）d i（kn/m）（u）i （mm）hi（m）e=（u）i /hi41216.26 665618.721.8337001/202231854.47779363.22.3835001/147122299.12779363.22.9535001/118612615.61800236.83.2745001/1376由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/11861/550，满足规范要求。4.5横向框架在水平地震作用下框架内力计算框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：vjk=djkvj/dm下=vjkyh m上=vjk（1-y）hyh=（yn+y1+y2+y3）h底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其它柱均无修正。各层柱端弯矩及剪力计算见下表表4.5边柱柱端弯矩及剪力层次hi（m）vi（kn）d （n/mm）边 柱djk（n/mm）vjk（kn）kym上（knm）m（knm）43.71216.26 665618.7214357.9326.241.290.3662.1434.9533.51854.47 779363.216530.6139.331.20.4575.7261.9423.52299.12 779363.216530.6148.771.20.4495.5975.1114.52615.61 800236.81920062.760.750.60112.97169.45表4.6中柱柱端弯矩及剪力层次hi（m）vi（kn）d （n/mm）中 柱djk（n/mm）vjk（kn）kym上（knm）m下（knm）43.71216.26 665618.7227243.2449.785.830.45101.3082.8833.51854.47 779363.232179.5976.575.40.50134.00134.0023.52299.12 779363.232179.5994.935.40.50166.13166.1314.52615.61 800236.830814.8100.723.40.55203.96248.28水平地震作用下框架梁的弯矩计算梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算,结果见表4.7 m l b=i l b（mbi+1，j + m u i，j）/（i l b+ i r b） m r b=i r b（mbi+1，j + m u i，j）/（i l b+ i r b） v b=（m l b+ m r b）/ l 表4.7梁端剪力和柱轴力计算表层次ab跨梁端剪力bc跨梁端剪力柱轴力mabmbalvbmbcmcblvb边柱n中柱n47.727.257.24.8518.2718.272.713.534.8513.531327.3596.737.217.2351.8651.862.738.3722.0851.9233.24117.597.220.8166.1566.152.74950.0999.9158.42206.627.236.8391.3491.342.767.6686.92167.56五、竖向荷载作用下的内力计算5.1.恒荷载作用下的内力计算图5.1 分层法计算简图图5.2 荷载的等效注：梯形荷载： 三角形荷载： 屋面梁上线荷载标准值屋面恒荷载5.27kn/m2框架梁自重0.3*0.7*25=5.25kn/m梁侧粉刷（0.7-0.1）*2*17*0.01=0.02kn/m 5.27kn/m楼面框架梁线荷载标准值楼面恒荷载 3.37kn/m2框架梁自重及粉刷 5.27kn/m 顶层边跨填充墙及粉刷自重 0.243.7（6+0.27*2）=5.81kn/m二、三层边跨填充墙及粉刷自重0.243.5（6+0.27*2）=5.49kn/m顶层原有线荷载g4ab1=g4bc1=g4cd1=5.27kn/m 由面荷载转化为线荷载g4ab2=g4bc2=g4cd2=5.27*7=36.89kn/m中间跨 g4bc2=5.27*2.7=14.23三层原有线荷载g3ab1=g3bc1=g3cd1=5.27+5.81=11.08kn/m由面荷载转化为线荷载 g3ab2=g3bc2=g3cd2=3.37*7=23.59kn/m中间跨 g4bc2=3.37*2.7=9.1二层原有线荷载g2ab1=g2bc1=g2cd1=5.27+5.49=10.71kn/m由面荷载转化为线荷载 g2ab1=g2bc1=g2cd1=3.37*7=23.59kn/m中间跨 g4bc2=3.37*2.7=9.1一层原有线荷载g1ab1=g1bc1=g1cd1=5.27+5.49=10.71kn/m由面荷载转化为线荷载 g2ab1=g2bc1=g2cd1=3.37*7=23.59kn/m中间跨 g4bc2=3.37*2.7=9.1把梯形荷载转化为等效均布荷载顶层边跨g4边=g4ab1+（1-22+3）g4ab2=5.27+0.64*36.89=28.88kn/m中间跨 =0.5 g4边=g4bc1+g4bc2*5/8=5.27+14.23*5/8=14.16kn/m三层边跨g3边=g3ab1+（1-22+3）g3ab2=11.08+23.59*0.64=26.12kn/m 中间跨 =0.5 g中=g3bc1+g3bc2*5/8=11.08+9.1*5/8=16.77kn/m1、 二层g边=gab1+（1-22+3）gab2=10.71+0.64*23.59=25.75kn/m 中间跨 g中=g3bc1+g3bc2*5/8=10.71+9.1*5/8=16.40kn/m顶层各杆的固端弯矩为m4ab=g4边l2边/12=28.88*7.22/12=124.8kn/mm4bc=g4中l2中/3=14.16*1.352/3=8.60kn/mm4cb=g4中l2中/6=14.16*1.352/6=4.30kn/m顶层边节点aua5=4*4.2*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4）=0.412uab=4*5.4/(4*4.2*0.9+4*5.4）=0.585顶层中节点bub6=4*4.2*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4+2*19.1）=0.202uba=4*4.2*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4+2*19.1）=0.202ubc=2*19.1/(4*4.2*0.9+4*5.4+2*19.1）=0.510顶层弯矩分配表如下：弯矩分配系数0.4120.585传递系数0.2020.2020.510传递系数柱（梁）a4ab1/2bab4bc-1cb弯矩-124.8124.8-8.6 -4.351.847336.5-15.42-30.84-30.84-77.8877.886.369.024.51-0.46-0.91-0.912.32.30.190.270.13-0.0250.025-0.060.06合计58.39-58.39115.97-31.73-84.2475.94三层各节点的弯矩分配系数为边节点aua1=4*4.2*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.286ua3=4*4.5*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.306ua5=4*5.4/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.408中节点bub4=4*4.2*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.166uba=4*5.4/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.237ub2=4*4.5*0.9/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.178ubc=2*19.1/(4*4.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.419各杆的固端弯矩为m3ab=g3l2边/12=26.12*7.22/12=112.84kn/mm3bc=g3中l2中/3=16.77*1.352/3=10.19kn/mm3cb=g3中l2中/6=16.77*1.352/6=5.09kn/m三层弯矩分配表如下：弯矩分配系数0.2860.3060.408传递系数0.2370.1780.1660.419传递系数柱梁a1a5ab1/2bab2b6bc-1cb弯矩-112.84112.84-10.19-5.0932.2734.5346.0423.02-14.89-29.78-22.37-20.86-52.6652.664.264.566.083.04-0.72-0.54-0.50-1.271.27合计36.5339.09-75.62108.4-22.91-21.36-64.1248.84二层各节点的弯矩分配系数为边节点aua1=4*4.5*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.3ua5=4*4.5*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.3ua5=4*5.4/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.4中节点bub6=4*4.5*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.176uba=4*5.4/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.234ub2=4*4.5*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.176ubc=2*19.1/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9+2*19.1）=0.414各杆的固端弯矩为m2ab=g2l2边/12=25.75*7.22/12=111.24kn/mm2bc=g2中l2中/3=16.4*1.352/3=9.96kn/mm2cb=g2中l2中/6=16.4*1.352/6=4.98kn/m弯矩分配系数0.30.30.4传递系数0.2340.1760.1760.414传递系数柱梁a1a5ab1/2bab2b6bc-1cb弯矩-111.24111.24-9.96-4.9833.3733.3744.5022.25-14.46-28.91-21.74-21.74-51.1451.144.344.345.782.89-0.68-0.51-0.51-1.201.2合计37.7137.71-75.42106.79-22.25-22.25-62.347.36一层各节点的弯矩分配系数为边节点aua1=4*4.5*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*7.2*0.9）=0.254ua5=4*7.2*0.9/(4*7.2*0.9+4*5.4+4*4.5*0.9）=0.407ua5=4*5.4/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*7.2*0.9）=0.339中节点bub6=4*4.5*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*7.2*0.9+2*19.1）=0.159uba=4*5.4/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*7.2*0.9+2*19.1）=0.212ub2=4*7.2*0.9/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*7.2*0.9+2*19.1）=0.254ubc=2*19.1/(4*4.5*0.9+4*5.4+4*7.2*0.9+2*19.1）=0.375各杆的固端弯矩为m2ab=g2l2边/12=25.75*7.22/12=111.24kn/mm2bc=g2中l2中/3=16.4*1.352/3=9.96kn/mm2cb=g2中l2中/6=16.4*1.352/6=4.98kn/m弯矩分配系数0.2540.4070.339传递系数0.2120.2540.1590.375传递系数柱梁a1aab1/2bab2b6bc-1cb-12.74-25.47-30.52-19.10-45.0545.053.245.194.322.16-0.46-0.12-0.34-0.810.81合计31.4950.45-81.95106.06-30.64-19.44-55.8240.88由于分层法计算存在误差，为了提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，这样得到修正后的竖向荷载作用下的整个结构的弯矩图。顶层不平衡弯矩分配为 节点a4 b4杆件截面下柱右梁左梁下柱右梁分配系数0.4120.5850.2020.2020.510叠加后弯矩58.39+12.18=70.57-58.39115.97-31.73-7.64=-39.37-84.24不平衡弯矩 12.18-7.64弯矩分配-5.02-7.131.541.543.90最终弯矩65.55-65.52117.51-37.17-80.34第三层不平衡弯矩分配为 节点a3b3杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.2860.3060.4080.2370.1780.1660.419叠加后弯矩36.53+19.46=55.9939.09+12.57=51.66 -75.62108.4-22.91-10.58=-33.49 -21.36-7.42= -28.78-64.12不平衡弯矩32.03-18弯矩分配-9.16-9.8-13.074.273.22.997.54最终弯矩46.8341.86-88.69112.6730.2925.7956.58第二层不平衡弯矩分配为 节点a2b2杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.30.30.40.2340.1760.1760.414叠加后弯矩37.71+13.03=50.7437.71+10.5= 48.21-75.42106.79-22.25-7.12= -29.37 -22.25-6.48= -28.73-62.3不平衡弯矩23.53-13.6弯矩分配-7.06-7.06-9.413.042.2882.2885.38最终弯矩43.6841.15-83.83109.8327.0826.44-56.92首层不平衡弯矩分配为 节点a1b1杆件截面上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.2540.4070.3390.2120.2540.1590.375叠加后弯矩31.49+12.57= 44.0650.45-81.95106.06-30.64-7.42= -38.06-19.44-55.82不平衡弯矩12.57-7.42弯矩分配-3.19-5.12-4.261.181.881.192.78最端弯矩40.8745.33-85.21107.24-36.18-18.25-53.04梁端剪力与柱轴力计算可以由公式 求得顶层边跨v4l=28.88*7.2/2-(117.51-65.62)/7.2=96.76knv4r=28.88*7.2/2+(117.51-65.62)/7.2=111.17kn中间跨v4l=v4r=14.16*2.7/2=19.12kn三层边跨v4l=26.12*7.2/2-(112.67-88.69)/7.2=90.70knv4r=26.12*7.2/2+(112.67-88.69)/7.2=97.36kn中间跨v4l=v4r=16.77*2.7/2=22.64kn二层边跨v4l=25.75*7.2/2-(109.83-83.83)/7.2=89.09knv4r=25.75*7.2/2+(109.83-83.83)/7.2=96.31kn中间跨v4l=v4r=16.4*2.7/2=22.14kn一层边跨v4l=25.75*7.2/2-(107.24-85.27)/7.2=89.65knv4r=25.75*7.2/2+(107.24-85.27)/7.2=95.75kn中间跨v4l=v4r=16.4*2.7/2=22.14kn屋面框架节点集中荷载标准值边柱梁及粉刷自重4.35*7*1.05=31.97kn女儿墙及粉刷自重2.92*0.9*7=18.40kn连系梁传来屋面自重7/2*7/2*5.27=64.56kn g4a= g4d=114.93kn中柱梁及粉刷自重 4.35*7*1.05=31.97kn连系梁传来屋面自重7/2*7/2*