土木工程毕业设计（论文）-华航中学五层教学楼设计.doc

江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 1 目目 录录 第一章 工程概况 .1 1.1 基本资料.1 1.2 建筑做法.2 第二章 结构布置及结构计算简图 .3 2.1 结构选型.3 2.2 结构布置及结构计算简图的确定.3 第三章 荷载计算 .6 3.1 恒载计算.6 3.2 楼面活荷载计算.10 第四章 框架内力计算 .13 4.1 竖向恒载、活载作用下框架内力计算.13 4.2 活载作用下的内力计算.25 第五章 风荷载作用下框架内力计算 .35 5.1 风荷载计算.35 5.2 风荷载作用下的侧移计算.36 5.3 柱弯矩及剪力计算.38 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 2 5.4 梁端弯矩及剪力计算和柱轴力计算.38 5.5 梁端柱边弯矩及剪力.40 第六章 水平地震作用 .42 6.1 计算方法的选用.42 第七章 框架内力组合及截面设计 .50 7.1 荷载组合.50 7.2 框架横梁截面设计.51 7.3 框架柱截面设计.57 7.4 次梁截面设计.62 第八章 楼面板的设计 .65 8.1 B1 板的计算.65 8.2 B2 板的设计.68 第九章 楼梯设计 .71 9.1 楼梯的选用.71 9.2 踏步板（TB）计算.71 9.3 楼梯斜梁计算.72 9.4 平台板计算.73 9.5 平台梁设计.74 第十章 基础设计 .76 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 3 10.1 作用在基础顶面的荷载计算.76 10.2 A 柱基础计算.77 10.3 BC 联合基础计算.79 附 录 .82 参考文献 .105 致 谢 .106 全套图纸加扣 3012250582 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 1 第一章 工程概况 1.1 基本资料 工程名称：华航中学教学楼 建设地点：某市市区 工程概况：总建筑面积 4668，总建筑高度为 19.20m，室内外高差为 0.45m， 基础顶面距室外地面 0.55m,共五层，每层层高 3.6 m。具体情况参见结构平面 图布置图 1-1。 图 1-1 结构平面布置图 （1）当地气象资料：基本风压 0. 45kN/ m2（场地粗糙度为 C 类） 。 （2）工程地质勘察资料：自然地表下 0.5m 内为填土，填土下 3m 内为粉质 粘土（fk=180kN/ m2） ，再下为强风化岩层（fk=350kN/ m2） 。 （3）抗震设防资料：抗震设防烈度为 7 度，基本地震加速度为 0.15g，设计 地震分组为第一组，建筑场地类别为类。 （4）风雪条件：基本雪压 0.30 kN/m2 材料选用： 上部主体结构混凝土采用 C30 混凝土，柱纵向受力钢筋、梁受力钢筋、板钢 筋采用热轧钢筋 HRB335,其余采用热轧钢筋 HPB235。基础主体结构采用 C40 混 凝土，垫层采用 C15 混凝土，受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335，其余采用热轧钢 筋 HPB235。 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 2 1.2 建筑做法 1.2.1 结构做法 屋面做法： 35mm 厚 490mm490mm，C20 预制钢筋砼架空板，防水层三毡四 油铺小石子,20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层，现浇砼屋面板， 12mm 厚纸筋石灰粉平顶, 40mm 厚水泥石灰焦渣砂浆找坡。 楼面构造： 水泥花砖保护层，20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层，现浇钢筋砼面板， 12mm 厚纸筋石灰粉平顶。 围护墙 围护墙采用 240mm 厚普通烧结砖(190mm190mm90mm)，重度 19.6kN/m2，M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度 3.6kN/m2） 。 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 3 第二章 结构布置及结构计算简图 2.1 结构选型 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。 屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖。刚柔性相结合的屋面，屋面板厚 120mm。 楼面结构：采用现浇混凝土肋型楼盖，楼面板厚 120mm。 楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。 2.2 结构布置及结构计算简图的确定 框架计算单元如图 1-1 所示，取轴上的一榀框架计算。假设框架柱嵌固于基 础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形 心轴之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。 各层梁、柱、板的混凝土强度等级均为 C30（fc=14.3N/mm2,ft=14.3N/mm2) 2.2.1 梁截面初选 （1）横向框架梁（AB、CD 跨） l=7200mm h= (1/181/10)7200mm=400mm720mm 取 h=600mm. 梁宽 b=(1/31/2)h=200300mm, 取主梁尺寸 bh =250mm600mm。 （2）走廊横梁（ BC 跨） l=2700mm h=（1/141/8）l=(1/141/8)2700mm=171mm350mm 为防止梁两侧截面差异过大，取bh =250mm500mm。 （3）纵向框架梁 取 bh =250mm600mm。 （4）房间次梁 h=（1/181/12）l=（1/181/12）7200mm=400mm600mm 取次梁尺寸 bh =250mm500mm。 2.2.2 柱截面初选 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 4 建筑总高度按22m 计算，小于 30m 高的现浇框架结构，设防烈度 7 度，查抗震设计规范，该框架为三级抗震。各层的重力荷载代表值 近似取 12KN/m2。假定各层采用C30 混凝土，查得C30:fc=14.3 KN/mm，有结构平面布置图可知，中柱的负载面积为 （3.6+1.35）7.8=38.61m2 水平荷载增大系数按 1.2 估算，即：N=1.2 Nv=1.238.61125=2780 KN/m2 =243000mm2 3 2780 10 0.8 14.3 Ac 故取柱截面为正方形，根据上述计算结果并综合考虑，本设计各轴各柱截面尺 寸从底层到顶层都取为 500mm500mm。 2.2.3 结构计算简图及框架梁柱线刚度 基础顶面标高为-0.55m，计算简图如图 2-1 所示。各梁柱线刚度经计算后 示于图 2-1 中。其中，在求梁截面惯性矩时，考虑到现浇板的作用，对于中框 架梁取，对于边框架梁取。 o 2=II o 5 . 1 II （1）柱子计算 底层柱 343 1 0.5 0.5 / 4.611.3 10() 12 iEE m 上部各层柱 343 1 0.5 0.5 /3.614.5 10() 12 iEE m （2）梁计算 中框架梁： AB、CD 跨梁 343 1 20.25 0.6 /7.212.5 10() 12 iEE m BC 跨梁 343 1 20.25 0.5 / 2.719.3 10() 12 iEE m 边框架梁： AB、CD 跨梁 343 1 1.50.25 0.6 /7.29.4 10() 12 iEE m BC 跨梁 343 1 1.50.25 0.5 / 2.714.5 10() 12 iEE m 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 5 A B C D 图 2-1 计算简图及梁柱线刚度示意图 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 6 第三章 荷载计算 3.1 恒载计算 荷载传递如图 3-1 所示 图 3-1 荷载传递 3.1.1 屋面框架梁线荷载标准值 屋面恒荷载标准值计算 屋面（不上人） 恒载 屋面恒载标准值： 隔热层：35 厚架空层隔热板 2 0.035 250.875/KN m 防水层：三毡四油铺小石子 2 0.4/KN m 找平层：20 厚 1:3 水泥砂浆 2 0.02 200.4/KN m 找坡层：40mm 厚水泥石灰焦渣砂浆 2 0.04 140.56/KN m 结构层：120 厚钢筋混泥土现浇板 2 0.12 253.0/KN m 抹灰层：12 厚板底粉刷 2 0.012 160.192/KN m 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 7 屋面恒载标准值 2 5.5/N m 框架梁及粉刷自重 边跨(AB,CD)自重 0.25 0.60 253.75/KN m 边跨粉刷自重 2 (0.600.12) 0.02 170.33/KN m 4.08/KN m 中跨(BC)自重 0.25 0.5 253.13/KN m 中跨梁侧粉刷 2 (0.500.12) 0.02 170.26/KN m 3.39/KN m 边跨(AB,CD)线荷载标准值: 梁自重 ： =4.08KN/m 5151ABCD gg 板传来的荷载 = 5252ABCD gg5.5 3.921.45/KN m 中跨（BC）线荷载标准值 梁自重 ： 3.39KN/m 51BC g 板传来的荷载 52BC g5.5 2.714.85/KN m 3.1.2 楼面框架梁线荷载标准值 楼面恒荷载标准值计算 （1）恒载 保护层：水泥花砖地面 2 0.3/KN m 找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆 2 20 0.020.4/KN m 结构层：120 厚钢筋混泥土现浇板 2 /32512. 0mKN 抹灰层：12 厚板底粉刷 2 /192 . 0 16012 . 0 mKN 楼面恒载标准值： 2 3.89/KN m 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 8 边跨框架梁自重： 4.08/KN m 中跨梁自重： 3.39/KN m 边跨框架梁填充墙自重 mKN /32 . 4 6)6 . 06 . 3(24 . 0 粉刷 内墙 mKN /04 . 2 1702 . 0 )6 . 06 . 3(2 6.36/KN m 楼面边跨(AB,CD)线荷载标准值： 梁自重： 11 4.086.3610.44/ ABCD ggKN m 板传来荷载： 22 3.89 3.915.17/ ABCD ggKN m 楼面中跨（BC）线荷载标准值 梁自重： 1 3.39/ BC gKN m 板传来荷载： 2 3.89 2.710.5/ BC gKN m 其他恒载 纵向梁自重 mKN /75 . 3 2560 . 0 25 . 0 粉刷 mKN /33 . 0 1702 . 0 )12 . 0 60. 0(2 次梁自重 mKN /13. 32550 . 0 25 . 0 粉刷 mKN /26 . 0 1702. 0)12 . 0 50. 0(2 外纵墙传至柱集中力 65 . 11 . 22)6 . 06 . 3()5 . 08 . 7(24. 0 35. 05 . 11 . 2221702 . 0 5 . 11 . 22)6 . 06 . 3()5 . 08 . 7( KN277.35 内纵墙传至柱集中力 6 1 . 21)6 . 06 . 3()5 . 08 . 7(24 . 0 35. 01 . 2121702 . 0 1 . 21)6 . 06 . 3()5 . 08 . 7( KN464.13 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 9 3.1.3 屋面框架节点集中力 顶层边节点集中荷载 边柱纵向框架梁传来自重（含粉刷） KN82.318 . 708 . 4 1.2 高女儿墙自重（含粉刷）KN78.188 . 7)1702 . 0 262 . 124 . 0 ( 纵向框架梁传来屋面自重 5 . 52/9 . 39 . 35 . 025 . 05 . 5 )2 . 79 . 32 . 7(KN10.982/9 . 3 次梁自重传来 KN204.125 . 02 . 739. 3 KNG A 93.160 5 顶层中节点集中荷载 中柱纵向框架梁传来自重（含粉刷） KN82.31 纵向框架梁传来屋面自重 )7 . 29 . 39 . 3(5 . 05 . 5210.98KN99.1452/7 . 27 . 25 . 05 . 52/7 . 2 次梁传来自重 KN78.165 . 07 . 239 . 3 204.12 KNG B 59.194 5 3.1.4 楼面框架节点集中力 中间层边节点集中荷载 边柱纵向框架梁自重 KN82.31 墙荷传来 KN277.35 框架柱自重 KN 5 . 22256 . 35 . 05 . 0 框架柱粉刷 KN31 . 1 17)6 . 06 . 3(02 . 0 )324 . 0 45 . 0( 纵向框架梁传来楼面自重 89 . 3 2/9 . 39 . 35 . 02 KN41.692/9 . 3)2 . 79 . 32 . 7(5 . 089. 3 次梁自重传来 KN204.12 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 10 KNGA52.172 中间层中节点集中荷载 中柱纵向框架梁自重 KN82.31 内纵墙传来 KN464.13 框架柱自重及粉刷 KN81.2331 . 1 5 .22 纵向框架梁传来楼面自重 )7 . 29 . 39 . 3(5 . 089 . 3 241.69 KN89.952/7 . 27 . 25 . 089 . 3 2/7 . 2 次梁传来 KN78.16 KNGB76.181 3.1.5 梁自重 （1）主梁：250600b hmmmm 主梁自重 250.25m 3 mkN (0.60.1 )3.13mmmkN （2）次梁：250500b hmmmm 次梁自重 250.25m 3 mkN (0.50.1 )2.5mmmkN （3）基础梁：250400b hmmmm 基础梁自重 250.25m0.4m=2.5 3 mkN mkN 3.1.6 柱自重 KZ1：500500b hmmmm KZ1 自重 25 0.5m0.5m=6.25kN 3 mkN m 抹灰层：10 厚混合砂浆 17 kN/m30.01m40.5m=0.34kN/m 合计： 6.59 mkN 3.2 楼面活荷载计算 3.2.1 屋面和楼面活荷载标准值 根据建筑结构荷载规范 （GB500092001）查得 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 11 不上人屋面： 0.5 kN/m2 楼面：教室、试验室、会议室、厕所 2.0 kN/m2 走廊、门厅、楼梯 2.5kN/m2 3.2.2 雪荷载 Sk=1.00.30=0.30kN/m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。 mKNPP CDAB /95. 19 . 35 . 0 55 mKNP BC /35 . 1 7 . 25 . 0 5 2/9 . 39 . 3 2 1 5 . 022/9 . 3)2 . 79 . 32 . 7( 2 1 5 . 0 55 DA PP KN92 . 8 2/7 . 2)9 . 37 . 29 . 3( 2 1 5 . 0292 . 8 55CB PP KN27.132/7 . 27 . 2 2 1 5 . 0 mKNPP CDAB /8 . 79 . 30 . 2 mKNPBC/4 . 57 . 20 . 2 2/9 . 39 . 3 2 1 0 . 222/9 . 3)2 . 79 . 32 . 7( 2 1 0 . 2 DA PP KN69.35 2/7 . 2)9 . 37 . 29 . 3( 2 1 5 . 2269.35 55CB PP KN46.572/7 . 27 . 2 2 1 5 . 2 3.3.3 风荷载 风荷载标准值计算公式为： 0kzzs 本地区基本风压为 0.45kN/。该地区粗糙程度为 C 类，仍取轴横向框 2 m 架梁，其负载宽度 B=7.8m，则沿房屋高度的分布风荷载标准值： ( )0zzzs qB 各楼层标高处风荷载 ( )0zzzs qB 根据各楼层标高处的高度，差得代入上式，可得各楼层标高处的， i H z ( )z q 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 12 查得的结果见表 3-1。 表 3-1 层数 （m i H ） z z s (kN/ 0 ) 2 m k B(m)q(z)(KN/m) 女儿 墙 20.200.841.01.30.450.497.83.882 519.000.821.01.30.450.487.83.790 415.400.751.01.30.450.447.83.466 311.800.741.01.30.450.4327.83.420 28.200.741.01.30.450.4327.83.420 14.600.741.01.30.450.4327.83.420 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 13 第四章 框架内力计算 4.1 竖向恒载、活载作用下框架内力计算 4.1.1 楼面荷载分配为等效均布荷载 作用于框架上的荷载总的分为两大类型，即水平作用和竖向作用，对竖向作用 可不考虑框架的侧移，故可采用弯矩二次分配法计算；水平作用考虑框架节点 转动，采用 D 值法分析，各种作用的内力计算分述如下： 将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载： 梯形荷载折算公式：+g p 为梯形分布荷载最大值paaq 32 21 三角形荷载折算公式：+ 为三角形分布荷载最大值 5 8 qp g p 且由已知条件得： 3.91.95 = 27.2 27.2 a b 4.1.2 等效均布荷载的计算 顶层: 25 32 155 )21 (g ABAB gg ， 边 45.21)2 . 7/95. 1 ()2 . 7/95. 1 (21 08 . 4 32 2 22.80/KN m 2 51525 55 3.3914.8512.67/ 88 BCBC gggKN m ， 中 中层（底层）： 2 32 1 )21 (g ABAB gg ， 边 2 10.440.873 14.8523.4/KN m 2 12 55 3.3910.59.95/ 88 BCBC gggKN m ， 中 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 14 图 4-1 恒载作用下框架的计算简图 4.1.3 分层法计算恒载作用下的梁柱端弯矩 用弯矩分配法计算梁、柱端弯矩，结构对称取二分之一计算，除底层 外，柱的线刚度需乘以 0.9. 表 4-1 梁柱线刚度 梁 柱 层 CDAB ii, BC i C i 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 15 分配系数: 顶层 A 结点：，0 上柱 AB 4i13.0 0.51 4i4i4i13.0 12.5 下柱 下柱 上柱下柱 490 . 0 AB 顶点 B 结点： BA 4i2 13.0 0.370 4i4i4i22 13.02 12.5 19.3 BC i 下柱 下柱 上柱下柱 BA 4i4 13.0 0.356 4i4i4i24 13.04 12.52 19.3 BA BA BC i 上柱下柱 0.274 BC 中间层 A 结点: 338 . 0 184.154 092.52 i 4i 4i 4 i 4 AB 下柱上柱 上柱 上柱 , 338 . 0 下柱 324 . 0 184.154 5 .124 AB 中间层 B 节点： BA 4i4 13.0 0.270 4i4i4i24 13.04 13.04 12.52 19.3 BC i 上柱 上柱 上柱下柱 , , 270 . 0 下柱 260. 0 BA 0.200 BC 同理可求出底层 A 结点： 354 . 0 上柱 307. 0 下柱 339. 0 AB 底层 B 结点： 280 . 0 上柱 243. 0 下柱 269 . 0 BA 0.208 BC 顶层固端弯矩计算： 2-5 12.5 19.3 14.50.913.0 1 12.5 19.3 11.3 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 16 mKNlgMAB50.982 . 780.22 12 1 12 1 22 55边 ， 边 22 11 12.67 1.357.7 33 BC Mg lKN m ， 中中 22 11 12.67 1.353.85 66 CB Mg lKN m ， 中中 中间层（底层）固端弯矩计算： mKNlgMAB84.712 . 763.16 12 1 12 1 22 55边 ， 边 22 11 9.95 1.356.04 33 BC Mg lKN m ， 中中 22 11 9.95 1.353.02 66 CB Mg lKN m ， 中中 由纵向框架梁在边柱上的偏心距引起的框架边节点附加偏心弯矩： 顶层： mKNeGM Ae 12.202/25. 093.160 055 0 中间层（底层）：mKNeGM Ae 57.212/25 . 0 52.172 0 0 由纵向框架梁在中柱上的偏心距引起的框架边节点附加偏心弯矩： 顶层： 0 550 194.59 0.25/ 224.32 eB MG eKN m 中间层（底层）：mKNeGM Be 72.222/25 . 0 76.181 0 0 4.1.4 跨中弯矩计算 框架梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩 M0 图 4-5 顶层边跨 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 17 图 4-6 顶层中跨 图 4-8 中层中跨 图 4-7 中层边跨 1 顶层边跨： 2 9 . 3 45.21 2 1 2)9 . 32 . 7(45.21 8 1 2 . 708 . 4 8 1 22 0 M mKN 84.151) 2 9 . 32 . 7 32 9 . 3 ( 2 顶层中跨：mKNM11.12 3 35 . 1 7 . 2 2 85.14 2 1 27 . 239 . 3 8 1 2 0 3 中层边跨： 2 9 . 3 17.15 2 1 2)9 . 32 . 7(17.15 8 1 2 . 744.10 8 1 22 0 M mKN 34.156) 2 9 . 32 . 7 32 9 . 3 ( 4 中层中跨：mKNM47 . 9 3 35 . 1 7 . 2 2 5 . 10 2 1 27 . 239 . 3 8 1 2 0 跨中弯矩 2 0 右左 MM MM 表 4-2 实际荷载作用下分层法各单元跨中弯矩计算表（）KN m 实际结构跨中弯矩KN m 层按简支梁 跨中弯矩左端 右端 跨中 顶层 151.84 -66.72 86 75.48 中层 156.34 -59.58 67.53 92.79 AB、CD 跨 底层 156.34 -58.87 67.18 93.14 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 18 顶层 12.11 -36.81 36.18 -24.70 中层 9.47 -17.06 17.06 -7.59 BC 跨 底层 9.47 -17.54 17.54 -8.07 经弯矩分配法计算得各层弯矩图如图 4-2,4-3,4-4 所示 图 4-2 分层法顶层弯矩图 图 4-3 分层法中间层弯矩图 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 19 图 4-4 分层法底层弯矩图 4.1.5 由各分层单元计算结构弯矩图 将分层法求得的各层弯矩图叠加，可得整个框架在竖向荷载作用下的弯矩图， 很显然，叠加后的各框架结点弯矩并不能达到平衡，这是由于分层法计算的误 差造成的。为提高精度，可将结点不平衡弯矩在分配一次进行修正。叠加后的 框架梁跨中弯矩见表 4-3。据此可作出叠加后整体结构的弯矩图，如图 4-9 所 示。 表 4-3 叠加后梁跨中弯矩计算表（）mKN 叠加后 层按简支梁 跨中弯矩 左端 右端 跨中弯矩 5151.84 -70.03 87.77 72.94 4156.34 -67.82 72.23 86.32 3156.34 -64.16 70.11 89.21 2156.34 -64.06 74.44 87.09 AB、CD 跨 1156.34 -61.16 68.51 91.51 512.11 -35.45 35.45 -23.34 49.47 -13.45 13.45 -3.98 BC 跨 39.47 -15.08 15.08 -5.61 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 20 29.47 -12.86 12.86 -3.39 19.47 -16.51 16.51 -7.04 图 4-9 叠加后梁柱弯矩图 4.1.6 梁端剪力、梁端控制截面的弯矩 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 21 a.梁端剪力的计算 ) 9 . 1892.29( 2 . 7 1 21BAABABABAB MMggV )9 .1892.29( 2 . 7 1 21ABBAABABBA MMggV 21 675. 035. 1 BCBCCBBC ggVV b.梁端柱边剪力计算 取柱轴心至柱边这一段梁为隔离体，对 AB 跨梁 21 , 014 . 0 25 . 0 ABABABAB ggVV 同理 21 , 014. 025 . 0 ABABBABA ggVV 计算过程见表 4-4 及表 4-5 , 12 0.250.023 BCCBBCBCBC VVVgg 表 4-4 AB 跨梁剪力计算表 层 1AB g 2AB g AB M BA M AB V BA V , AB V , BA V 54.0821.45-70.0387.7768.52-73.4467.20-74.76 410.4415.17-67.8272.2376.79-78.0273.97-80.84 310.4415.17-64.1670.1176.58-78.2375.26-81.05 210.4415.17-64.0674.4475.96-78.8573.14-81.67 110.4415.17-61.1668.5176.38-78.4373.56-81.25 表 4-5 BC 跨梁剪力计算表 层 1BC g 2BC g BC V CB V , BC V , CB V 53.3914.8514.60-14.6013.41-13.41 43.3910.5011.66-11.6610.57-10.57 33.3910.5011.66-11.6610.57-10.57 23.3910.5011.66-11.6610.57-10.57 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 22 c.梁端柱边弯矩 , 25. 0 ABABAB VMM , 25 . 0 BABABA VMM , 25 . 0 BCBCBC VMM 表 4-6 梁端柱边弯矩 4.1.7 柱轴力计算 柱轴力可通过对梁剪力、纵向梁传来剪力和柱自重叠加得到，计算过程见表 表 4-7 柱轴力计算 A 柱 层 纵梁竖向力 F柱自重 G每层竖向 力 P 轴力 13.3910.5011.66-11.6610.57-10.57 层 , AB M , BA M , BC M 5-53.2369.08-32.10 4-49.3352.02-10.81 3-45.3549.85-12.44 2-45.7854.02-10.22 1-42.7748.20-13.87 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 23 顶部 229.45568.52160.93 23.81229.45 底部 253.26 顶部 478.764 76.79 148.71 23.81225.50 底部 502.57 顶部 727.863 76.58 148.71 23.81225.29 底部 751.67 顶部 976.342 75.96 148.71 23.81224.67 底部 1000.15 顶部 1225.241 76.38 148.71 30.00225.09 底部 1255.24 B 柱 纵梁竖向 力 F 柱自重 G每层竖向 力 P 轴力 顶部 228.63-73.44 14.60 194.59 23.81282.63 底部 252.44 顶部 500.07-78.02 11.66 157.95 23.81247.63 底部 523.88 顶部 771.72-78.23 11.66 157.95 23.81247.84 底部 795.53 顶部 1043.99-78.85 11.66 157.95 23.81248.46 底部 1067.80 顶部 1315.84-78.43 11.66 157.9530.00248.04 底部 1345.84 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 24 图 4-10 梁剪力及柱轴力图 4.1.8 弯矩调幅 考虑弯矩调幅，调幅系数取=0.85，调幅后的梁端柱边弯矩及跨中弯矩如图 4-11。 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 25 A B C D 图 4-11 调幅后梁端柱边弯矩图 4.2 活载作用下的内力计算 4.2.1 计算方法的选用 活荷载作用下的内力也可采用分层法。本例活荷载采用满跨布置，但考虑到活 荷载最不利布置的影响，可将计算得到的梁弯矩图跨中弯矩乘以 1.1 的放大系 数作为内力组合值。计算简图如图 4-12 所示。 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 26 图 4-12 活荷载作用下的计算简图 4.2.2 等效均布荷载的计算 顶层: 1.70KN/m1.950.873 5 ， 边 g mKNg/18 . 1 35 . 1 8 5 5 ， 中 中间层（底层）：0.873 7.86.81KN/mg ， 边 5 5.44.71/ 8 gKN m ， 中 4.2.3 弯矩分配法计算梁柱端弯矩 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 27 顶层固端弯矩计算： mKNlgMAB3 . 72 . 77 . 1 12 1 12 1 22 55边 ， 边 22 11 1.18 1.350.72 33 BC Mg lKN m ， 中中 22 11 1.18 1.350.36 66 CB Mg lKN m ， 中中 中间层（底层）固端弯矩计算： mKNlgMAB42.292 . 781 . 6 12 1 12 1 22 55边 ， 边 22 11 4.71 1.352.86 33 BC Mg lKN m ， 中中 22 11 4.71 1.351.43 66 CB Mg lKN m ， 中中 4.2.4 跨中弯矩计算 1 顶层边跨： 2 9 . 3 95 . 1 2 1 2)9 . 32 . 7(95. 1 8 1 2 0 M mKN 40.11) 2 9 . 32 . 7 32 9 . 3 ( 2 顶层中跨：mKNM82. 0 3 35. 1 7 . 2 2 35 . 1 2 1 2 0 3 中层边跨： 2 9 . 3 8 . 7 2 1 2)9 . 32 . 7(8 . 7 8 1 2 0 M mKN 6 . 45) 2 9 . 32 . 7 32 9 . 3 ( 4 中层中跨：mKNM28. 3 3 35 . 1 7 . 2 2 4 . 5 2 1 2 0 跨中弯矩 2 0 右左 MM MM 表 4-8 实际荷载下梁跨中弯矩 实际结构跨中弯矩 层按简支梁 跨中弯矩左端右端跨中 顶层 11.44.486.355.99 中层 45.622.6426.5321.02 AB、CD 跨 底层 45.622.2526.4521.45 顶层 0.823.113.11-2.29 BC 跨中层 3.289.259.25-5.97 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 28 底层 3.289.579.57-6.29 经弯矩分配法得到各层弯矩图如图示 图 4-13 顶层弯矩图 图 4-14 中间层弯矩图 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 29 图 4-15 底层弯矩图 4.2.5 由各分层单元计算结构的弯矩图 将分层法求得的各层弯矩图叠加，可得整个框架在竖向荷载作用下的弯矩图， 很显然，叠加后的各框架结点弯矩并不能达到平衡，这是由于分层法计算的误 差造成的。为提高精度，可将结点不平衡弯矩在分配一次进行修正。叠加后的 框架梁跨中弯矩见表 4-9。据此可作出叠加后整体结构的弯矩图，如图 4-16 所 示。 表 4-9 叠加后梁跨中弯矩计算表（）mKN 叠加后层按简支梁跨中 弯矩左端右端跨中弯矩 511.4-6.337.384.55 445.6-24.4227.6019.59 345.6-25.2028.0818.96 245.6-25.2028.0818.96 AB、CD 跨 145.6-24.8728.2919.02 50.82-2.532.53-1.71 43.58-8.438.43-4.85 33.58-8.058.05-4.47 23.58-8.058.05-4.47 BC 跨 13.58-8.348.34-4.76 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计（论文） 30 4.2.6 梁端剪力、梁端控制截面的弯矩 a.梁端剪力的计算 BCBAABABAB PMMPV) 9 . 18( 2 . 7 1 ) 9 . 18( 2 . 7 1 ABBAABBA MMPV BCCBBC PVV675 . 0 b.梁端柱边剪力计算 取柱轴心至柱边这一段梁为隔离体，对 AB 跨梁 ABABAB PVV014 . 0 , 同理 ABBABA PVV0