土木工程毕业设计（论文）-江西理工大学六层教学楼设计.doc

江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 目目 录录 全套图纸加扣 3012250582 第一章 建筑设计1 1.工程概况1 1.2 设计基本资料1 第二章 结构选型与布置2 2.1 结构选型2 2.2 结构布置2 第三章 结构内力计算5 3.1 荷载计算5 3.2 框架内力计算13 3.3 地震作用下横向框架的内力计算35 第四章 框架内力组合47 4.1 荷载组合47 第五章 框架梁、柱截面设计63 5.1 计算理论63 5.2 梁柱截面设计64 第六章 楼梯结构设计计算70 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 第七章 现浇板的设计74 第八章 基础设计78 8.1 按持力层强度初步确定基础底面尺寸78 8.2 确定基础底面积79 8.3 抗震验算80 8.4.基础结构设计81 主要参考文献和书目85 附录86 外文资料86 中文资料90 结 论93 致 谢94 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 1 第一章 建筑设计 1.工程概况 本设计内容拟建为为江西理工大学第二教学楼创新楼的设计，楼层为六层，每层 2 个阶梯教室和若干中小教室，采用框架结构，建筑设计要求交通流畅，各类房间满足使 用要求，体型、立面美观。 教学楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的 方面，选择教学楼建筑和结构设计，从而掌握教学楼设计的基本原理，妥善解决其功能 关系，满足学生的生活、学习需要等使用要求，外观体现时代气息，成为学校的特色建 筑。 框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑 平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑 结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。 1.2 设计基本资料 （1）结构形式：现浇混凝土框架结构。 （2）当地气象资料:基本风压值为 0.5KN/M,建筑所处场地粗糙度为 B 类。 （3）抗震设防资料：抗震设防烈度为 7 度（基本地震加速度为 0.10g） ，设计地震分 组为第二组，建筑场地类别为 B 类，框架抗震等级为二级。 (4)地质勘测资料：自然地表下 0.5 米内为填土 VS=100/s,下部为 3 米厚粉质粘土层 （FK=180KN/M2）,再下为强风化岩层。 （5）教学楼面活荷载，查建筑结构荷载规范GB50009-2001，确定楼面活荷载标 准值为 2KN/m2,不上人屋面活荷载标准值为 0.7 KN/m2. 1.31.3 建筑设计说明建筑设计说明 （1）除注明外，全部尺寸均以毫米为单位，标高以米为单位。 （2）内外装修详见平、立、剖面图。 （3）门窗尺寸及类型见门窗表。 （4） ，所有墙体厚度均为 240 厚砖墙。 （5）层面采用柔性防水，平屋顶，并做 2%坡，以利排水。 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 2 第二章 结构选型与布置 2.1 结构选型 结构选型是一个综合性问题，应该选择合理的结构形式。根据结构受力特点，常用 的建筑结构设计形式有：混合结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构（一般剪 力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。混合结构主要是墙体承重，由于取材方便，造价低 廉，施工方便，我国广泛的应用应用于多层民用建筑中，但砌体结构承载力低自重大抗 震性能差，一般用于 7 层及 7 层以下的建筑。框架结构是由梁柱构件通过节点连接形成 的骨架结构，框架结构的特点是由梁柱承受竖向荷载和水平荷载，墙体起维护作用,其整 体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰 富多变的立面造型，但随着层高的增加侧向刚度越来越难以满足要求，一般不宜用于过 高的建筑。框架剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙，既能满足平面布置灵活，又能 满足结构抗力要求，一般用于 1025 层的建筑中。剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向级 水平荷载，整体性好，刚度大，抗震性好，常用于 2050 层的高层建筑。 根据建筑的应用范围，结构布置原则和大致的构造尺寸，高度，使用要求等进行综 合分析，本工程选用框架结构既安全可靠又经济适用。 2.2 结构布置 进行混凝土框架结构布置的主要工作事合理地确定梁，柱的位置及跨度。其基本原 则是： 1.结构平面形状和立面体型宜简单，规则，使刚度均匀对称，减少偏心和扭转。 2.控制结构高宽比，以减少水平荷载作用下的侧移，钢筋混凝土框架结构高宽比限 制为：非抗震设防时为 5，6 度，7 度抗震设防时为 4，8 度抗震设防时为 3，9 度抗震设 防时为 2。 3.尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化梁，柱设计及施工。 框架结构的柱网尺寸，即平面框架的柱距（开间，进深）和层高，首先要满足生产 工艺和其他使用功能的要求，柱网布置方式分为内廊式，等跨式，和不等跨式等几种。 工程实践中常用的梁，板跨度：主梁跨度 58m，次梁跨度 46m 单向板跨 1.72.5m， 一般不宜超过 3m，双向板跨 4m 左右，荷载较大时宜取较小值，因为板跨直接影响板厚， 而板的面积较大，板厚度的增加对材料用量及结构自重增加影响较大。 4.房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，伸缩 缝将房屋分成若干温度区段。伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 3 裂缝而设置的。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构和建筑全部分开。现浇钢筋混凝土框 架的伸缩缝最大间距为 55m。 2.1.1 确定计算简图 本工程横向框架计算单元取图 1-4 中斜线部分所示范围，框架的计算简图假定底层 柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查建筑抗震规范判断该场地为 类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土， 基础置于每二层粉质黏土层上，基底标高为设计相对标高-2.100m。柱子的高度底层为： m,二六层柱高为=3.6m。柱节点刚接横梁跨度取柱中心到2 . 55 . 01 . 26 . 3 1 h 72 hh 中心间距离，三跨分别为：l=7200、3000、7200。计算简图见图 2-1。 图 2-1 计算简图 2.2.1 梁柱截面尺寸 利用以下公式进行估算： c f c N c A 7200 00 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 4 式中： 考虑地震荷载组合时柱的轴力设计值，可进行估算， ； 弯矩对框架柱轴力的影响，中柱扩大系数取，边柱； 轴压比， （），为该柱承担的楼面荷载面积，近似按柱距划分。 本工程采用混凝土，抗震等级为三级，故查表可得： ， c f 通过计算本工程的框架柱均采用 400mm400mm； 框架梁：纵向连续梁 250mm500mm，计算式为 4500取 L=500mm,横向框架) 8 1 12 1 ( 梁 AC,DF 跨：250mm600mm，计算式为 7200，取 L=600mm,CD 跨：) 8 1 12 1 ( 250mm400mm，计算式为 3000，取 L=400mm。) 8 1 12 1 ( 2.2.2 材料强度等级 混凝土：采用 C20 级。 钢筋直径12mm 的采用 HRB335 钢筋，其余采用 HPB235 钢筋。 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 5 第三章 结构内力计算 3.1 荷载计算 本例题以 14 轴线横向框架为计算分析对象。 1.屋面横梁竖向线荷载标准值 横载图 图 3-2 荷载计算简图 （a）恒载作用下结构计算简图；(b)活载作用下结构计算简图 (1)恒载 屋面恒载标准值 35 厚架空隔热板 0.03525=0.875kN/ 防水层 0.4kN/ 20 厚 1：3 水泥砂浆找平 0.0220=0.4kN/ 120（100）厚钢筋混凝土现浇板 0.1225=3kN/ （AC,DF 跨板厚取 120，CD 跨取 100） 0.10*25=2.5 kN/ 12 厚纸筋石灰粉平顶 0.01216=0.192kN/ 屋面恒载标准值 4.87kN/（4.37 kN/） 梁自重 边、中跨 0.250.625=3.75 kN/m 侧梁粉刷 2(0.6-0.12)0.0217=0.33 kN/m 4.08 kN/m 中跨 CD 跨： 0.250.425=2.5 kN/m 梁侧粉刷： 2（0.4-0.1）0.0217=0.19 kN/m 图 3-1 恒载图 图 3-2 活载图 作用图图在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为 图 3-1 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 6 梁自重： m/k08 . 4 gg 6DF116 N AC G6cd1=3.69 kN/m 板传来的荷载： kN/m53 . 7 13.64.87gg 26DF26 AC =4.873.0=13.11 kN/m 26 g CD (2)活载 作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值： =q=0.74.5=3.15kN/m AC6 q DE6 =0.73=2.1kN/m 26 q CD 2.楼面横梁竖向线荷载标准值 （1）恒载 25 厚水泥砂浆面层 0.02520=0.50 kN/ 120(100)厚钢混凝土现浇板 0.1225=3 kN/ 0.1025=2.5 kN/ 12 厚板底粉刷 0.01216=0.192 kN/ 屋面恒载标准值 3.692 kN/（3.192 kN/） 梁自重 边跨（AC、DE 跨）框架梁自重： 4.08kN/ 中跨（CD 跨） 2.69kN/ 作用在楼面框架梁上的线恒荷载标准值为 梁自重 ，m/k69 . 2 gg DF11 N AC kN/m 69 . 2 g 1CD 板传来的荷载 2 2DF2 kN/m61.164.5692 . 3 gg AC =3.1923.0=9.576 kN/m 2 gCD (2)活载 楼面活载 =q=2.04.5=9.0kN/m AC q DE =2.03=6.0 kN/m CD q 3.屋面框架节点集中荷载标准值 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 7 7575 G6F G6D G6C G6A 75 75 图 3-3 恒载顶层集中力 （1）恒载 边跨连系梁自重 0.250.504.525=14.06kN 粉刷 2(0.5-0.12) 0.024.517=1.19kN 1.2m 女儿墙自重 1.24.53.6=19.44kN 粉刷 1.2 20.02174.5=3.67kN 连系梁传来屋面自重 0.54.50.54.54.87=24.65KN 顶层边节点集中荷载 =62.98kN EA GG 66 中柱连系梁自重 0.250.54.525=14.06kN 粉刷 （ 0.5-0.12）+（0.50.1）0.024.517=1.19 KN 连系梁传来屋面自重 0.54.50.54.54.87=24.65kN 0.5(4.5+4.5-3)1.54.87=19.67kN 顶点边节点集中荷载 =59.57KN DC GG 66 (2)活载 =0.54.50.54.50.7=3.54kN FA QQ 66 =0.54.50.54.50.7+0.5(4.5+4.5-3) 3/20.7=6.69KN DC QQ 66 4. 楼面框架节点集中荷载标准值 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 8 7575 GA GC GD GF GA GC GDGF 75 75 图 3-4 恒载中间层节点荷载 （1）恒载 (此处未考虑填充墙重量) 边柱连系梁自重 14.06kN 粉刷 1.16kN 连系梁传来屋面自重 0.54.50.54.53.692=18.69kN 33.91 kN 中间层边节点集中荷载: =33.91kN FA GG 框架柱自重: GA=GF=0.40.43.625=14.4kN 中柱连系梁自重 14.06 kN 粉刷 1.19kN 连系梁传来屋面自重 0.54.50.54.53.692= 18.69kN 0.5(4.5+4.5-3) 3.0/23.692=16.61KN 50.55kN 中间层边节点集中荷载: =50.55kN DC GG 框架柱自重: GC=GD=14.4kN (2)活载 =0.54.50.54.52.0=10.13kN FA QQ =0.54.50.54.52+0.5(4.5+4.5-3) 1.52=19.125 kN d QQc 5.风荷载 已知基本风压本工程为大学教学楼，地面粗糙度为 B 类，按荷载规范 2 0 m/5 . 0 kN 。 0zsz0 风载体型系数：迎面风为 0.8，背面风为-0.5；因结构高度 H=23.25m30m(从室 s 外地面算起)，取风振系数，计算过程如下表： 0 . 1 z 表 3-1 风荷载计算 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 9 层 次 z s Z( m) z0(kN/) A( ) Pi(kN ) 61.001.3 22 .5 1.280.513.5 11.23 2 51.001.3 18 .45 1.200.516.2 12.63 6 41.001.3 14 .85 1.140.516.2 12.00 4 31.001.3 11 .25 1.04 5 0.516.2 11.00 4 21.001.3 7. 65 1.000.516.210.53 11.001.3 4. 05 0.90.517.2 10.06 2 图 3-5 横向框架上的风荷载 6.地震作用 （1）建筑物总重力荷载代表值 Gi的计算 1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值 G6 50%雪载 0.50.6517.472=98.37 kN 屋面恒载 405036003600360036003600 3000 1300 7k 6k 5k P P P 4kP 3kP 2kP 1kP A C DF 720030007200 1200 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 10 727.224.87+4.37723=5993.14 kN 横梁： (4.877.22+2.693) 13+4.08122=934.33kN 纵梁 ： (14.06+1.16) 162+(14.06+1.19) 162=975.04kN 女儿墙： 1.23.6(72+17.4)2=772.42kN 柱重： 0.40.4251.865=453.61 kN 横墙： 3.6197.21.8+1221.8- 43.32.1/2=671.76 kN 纵墙： (4.51.8-3.32.1/2) 223.6+4.51.83.618+4.93.64=986.4kN 钢窗 243.32.10.50.4=33.26kN G6=11469.40 kN 2）集中于二六层处的质点重力荷载代表值 G5G2 50%楼面活荷载 0.5217.472=1252.8kN 楼面恒载 3.692727.22+3.192723=1452.73 kN 横梁： 934.33 kN 纵梁： 975.04 kN 柱重： 453.62=907.2 kN 横墙： 914.042=1828.08 kN 纵墙： 986.42=17772.8kN 钢窗： 33.262=66.52kN G5G2=12254.11 kN 3）集中于二层处的质点重力荷载代表值 G1 50%楼面活荷载 1252.8 kN 楼面恒载 4517.34kN 横梁： 934.33 kN 纵梁： 975.04 kN 柱重： 0.40.425(2.6+1.8)65=1108.8 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 11 kN 横墙： 914.04+914.042.6/1.8=2234.32 kN 纵墙： 986.4+986.42.6/18=2411.2 kN 钢窗： 66.52 kN G1=13500.35kN （2）地震作用计算 1）框架柱的抗侧移刚度： 在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架的抗 弯惯性矩取 I=2I0；边框架梁取 I=1.5I0；装配整体式楼盖中，中框架的抗弯惯性矩取 I=1.5I0；边框架梁取 I=2I0，I0框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁柱线刚度见表 3-2。 横梁、柱线刚度 表 3-2 截面尺寸 杆件 B () H () Ec (kN/mm 2) I0 (mm4) I (mm4) L (mm) i=EcI/ L (kN) 相对 刚度 边框架梁 1 25060025.54.51096.7510972002.3911071.000 边框架梁 2 25040025.51.331092.010930001.71070.711 中框架梁 1 25060025.54.51099.010972003.1881071.333 中框架梁 2 25040025.51.331092.6610930002.2611070.946 底层框架柱 40040025.51.251092.1310952001.0451070.437 中层框架柱 40040025.51.251092.1310936001.5091070.631 每层框架柱总的抗侧移刚度见表 3-3。 框架柱横向侧移刚度 D 值 表 3-3 项目 K=ic/2iz( 一般层) c=K/(2+K)(一般 层) D=ciz( 12/h2) 根 数 层 柱类型及截 面 K=ic/iz( 底层) c=(0.5+K)/(2+K) (底层) 边框架边柱 (400*400) 1.580.446.154 二 至六层边框架中柱 (400*400) 2.710.588.14 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 12 中框架边柱 (400*400) 2.110.517.13 2 7 中框架中柱 (400*400) 3.610.648.94 3 0 边框架边柱 (400*400) 2.290.652.84 边框架中柱 (400*400) 3.840.743.184 中框架边柱 (400*400) 3.050.73.01 2 7 底 层 中框架中柱 (400*400) 5.210.793.4 3 0 注：ic为梁的刚度，iz为柱的线刚度。 底层： D=（2.80+3.18）4+3.0127+303.4=207.19kN/mm 二六 层： D=（6.15+8.10）4+277.12+308.94=517.44kN/mm 2）框架自振周期计算： 则自振周期为s856 . 0 704 . 0 6 . 07 . 170 . 1 01 T 其中 0 为考虑结构非承重砖墙的折减系数对于框架取 0.6； 为框架顶点假想水 平位移，计算见表 3-4。 框架顶点假想水平位移 计算表 表 3-4 层 Gi(kN)Gi(kN)D(kN/) =Gi/D (层间相对位移) 总位移 () 611469.4011469.40517.4422.17704.74 512254.1123723.51 517.4445.85682.57 412254.11 35977.62517.4469.53636.72 312254.1148231.73517.4493.21567.19 212254.11 60485.84517.44116.89 473.98 113500.35 73986.19207.19 357.09357.09 注：D 值计算方法详见 楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 表 3-5 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 13 3）地震作用计算： 根据本工程设防烈度 7 度，类场地土，设计地震分组为每二组，查建筑抗震设 计规范特征周期，Tg=0.4,max=0.08 084 . 0 08 . 0 )856 . 0 /4 . 0( 9 . 0 max 9 . 0 1 1 T Tg 结构等效总重力荷载：Geq=0.85GL=0.8573986.19=62888.26kN T11.4 Tg=1.40.4=0.56g 故需考虑框架顶部附加集中力作用 n=0.08T1+0.07=0.080.856+0.07=0.138 框架横向水平地震作用标准值为： 结构底部：FEK=1Geq=0.08473986.190.85=5282.61kN 各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表 2-5 计算列出，图示见图。 348.1032325 iiH G kNFF EKnn 00.72961.5282138 . 0 层 Hi( m) Gi(kN)GiHi Fi=Fn+Fn(顶层) (其)1 ( nEK ii ii i F HG HG F 他层) 楼层剪力 Vi(kN) 6 23. 2 11469. 4 266090.0 8 1902.73192.73 5 19. 6 12254. 11 240180.5 56 1059.442962.17 4 16. 0 12254. 11 196065.7 6 864.853827.02 3 12. 4 12254. 11 151950.9 64 670.264497.28 28.8 12254. 11 107836.1 68 475.674972.95 15.2 13500. 35 70201.82309.665282.61 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 14 3.2 框架内力计算 3.2.1 恒载作用下的框架内力 1.弯矩分配系数 由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算。 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 15 图 3-6 横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩 （a）恒载；(b) 恒载产生的节点不平衡弯矩 在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧移位移很小，可忽略不计。框架内力采用 无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的一般方法， 计算出各节点的弯矩分配系数，各节点的不平衡弯矩，然后进行分配，传递，在工程设 计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。 相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为： （1）确定各杆件在该节点的转动刚度 （2）计算弯矩分配系数 ADACAB SSSS 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 16 S SAB AB S SAC AC S SAD AD （3）相交于一点杆件间的弯矩分配 弯矩分配之前，还需先求出节点的固端弯矩，这可查阅相关静力计算手册得到。一 个循环可同时放松和固定多个节点，以加快收敛速度。计算杆件固端弯矩产生的节点不 平衡弯矩时不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。 节点: 1 A748 . 1 437 . 0 44 0101 AAAA iS 332. 5330 . 1 44 1111 cAcA iS 524 . 2 631 . 0 44 2121 AAAA iS 604 . 9 524 . 2 552 . 5 748 . 1 A S 182 . 0 604 . 9 748 . 1 01 01 A AA AA S S 555 . 0 604 . 9 332 . 5 11 11 A cA cA S S 263 . 0 604 . 9 525 . 2 21 21 A AA AA S S 节点： Sc1f1 =20.946=1.892 1 C 496.111946 . 0 2)631 . 0 333 . 1 437 . 0 (4 C S 464 . 0 496.11 332 . 5 11 11 C AC AC S S 220 . 0 496.11 524 . 2 21 21 C CC CC S S 165 . 0 496.11 892 . 1 11 11 C DC S S FC 151 . 0 496.11 748 . 1 01 01 C CC CC S S 节点: 2 A243.00 524 . 2 332 . 5 524 . 2 524 . 2 12 3212 S S AA AAAA 514 . 0 524 . 2 332 . 5 524 . 2 332 . 5 22 22 S S CA CA 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 17 节点： 2 C206.0 272.12 524.2 12 3212 C CC CCCC S S 434 . 0 272.12 332.5 22 22 C AC AC S S 154 . 0 272.12 892 . 1 22 22 C DC FC S S 节点: 6 A856 . 7 )631 . 0 333. 1 (4 A S 321 . 0 856 . 7 524 . 2 56 56 A AA AA S S 679 . 0 856 . 7 332 . 5 66 66 S S CA CA 节点： 6 C748 . 9 946 . 0 2)333 . 1 631 . 0 (4 S 547 . 0 748 . 9 332 . 5 66 66 S S AC AC 259 . 0 748 . 9 524 . 2 56 56 S S CC CC 194 . 0 748 . 9 892 . 1 66 66 S S DC FC 、节点与 节点相同； 3 A 4 A 5 A 2 A 、节点与节点相同。 3 C 4 C 5 C 2 C 2.求杆件固端弯矩 计算杆件固端弯矩时时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针为正，如图 3-7. （1）横梁固端弯矩 1）顶层横 自重作用： 图 3-7 杆端及 节点弯矩正方向 mkNqlMM ACCA 63.172 . 769 . 2 12 1 12 1 22 6666 mkNqlM FC 02 . 2 5 . 169 . 2 32 1 3 1 22 66 mkNMM FCCF 01 . 1 2 1 6666 板传来的恒载作用： 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 18 mkN l a l a qlMM ACCA 15.71) 2 1 ( 12 1 3 3 2 2 2 6666 mkNqlM FC 145 . 6 311.13 96 5 96 5 22 66 mkNqlM CF 687 . 3 32 1 2 66 2.二六层横梁 自重作用： mkNqlMM ACCA 63.172 . 708 . 4 12 1 12 1 22 1111 mkNqlM DC 02 . 2 5 . 0169 . 2 3 1 3 1 22 11 mkNMM DCCD 01. 1 . 0 2 1 1111 板传来的横载作用： mkN l a l a qlMM ACCA 93.59 2-1 12 1 3 3 2 2 2 1111 ）（ mkNqlM FC 49 . 4 3576 . 9 96 5 96 5 22 11 mkNqlM CD 69 . 2 3576 . 9 32 1 32 1 22 11 （2）纵梁引起柱端附加弯矩 顶层外纵梁： m72 . 4 0750 . 0 98.62 66 kNMM FA 楼层外纵梁： m54 . 2 0750 . 0 91.33 11 kNMM FA 顶层外纵梁：Mc6=-md6=-59.57 =-4.47 0750 . 0 mkN 楼层外纵梁:Mc1=Md1=-50.55 =-3.79 0750 . 0 mkN 3.节点不平衡弯矩 横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件在节点处的固端弯矩与通过该节 点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和。根据平衡原则，节点弯矩的正方向与杆端弯矩方 向相反，一律以逆时针方向为正。 节点的不平衡弯矩: 6 A m-84.0672 . 4 15.7163.17 666 kNMM AcA纵梁 节点的不平衡弯矩： 6 C m145.7647 . 4 145 . 6 02 . 2 _15.7163.17 66666 kNMMM CDCAC中纵 节点的不平衡弯矩： 1 A m12.7593.5954 . 2 73.17 111 kNMM ACA纵梁 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 19 节点的不平衡弯矩： 1 C mkNMMM CDCAC 26.6779 . 3 49 . 4 93.5902 . 2 63.17 11111纵梁 4.内力计算 根据对称原则，只计算 AC,CD 跨。在进行弯矩分配时，应将节点不平衡弯矩反号后 再进行杆件弯矩分配。 节点弯矩使相交于该节点杆件的近端产生弯矩，同时也使各杆件的远端产生弯矩， 近端产生的弯矩通过节点弯矩分配确定，远端产生的弯矩由传递系数 D 确定，传递系数 与杆件远端的约束形式有关。 恒载弯矩分配过程如图 3-8，恒载作用下弯矩见图 3-9 梁剪力，柱轴力见图 3-10. 根据所求出的梁端弯矩，再通过平衡条件，即可求出恒载作用下梁剪力、柱轴力， 结构见表 3-4表 3-7。 图 3-8 恒载弯矩分配过程 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 19 表 3-6 AC 跨梁端剪力 层 q(k N/m) g(k N/m) a (m) l (m) gl /2 u MA C M CA Mik/l V A VC 21. 9 4.0 8 2 .25 7 .2 14 .688 1 8.41 - 45.38 6 9.25 3. 32 6 5.57 - 72.21 16. 61 4.0 8 2 .25 7 .2 14 .688 1 2.06 - 59.19 6 5.47 0. 87 5 4.13 - 56.67 16. 61 4.0 8 2 .25 7 .2 14 .688 1 2.06 - 54.19 6 5.64 1. 59 5 4.21 - 57.39 16. 61 4.0 8 2 .25 7 .2 14 .688 1 2.06 - 55.62 6 5.25 1. 34 5 4.46 - 57.14 16. 61 4.0 8 2 .25 7 .2 14 .688 1 2.06 - 52.17 6 5.99 1. 92 5 3.88 - 57.72 16. 61 4.0 8 2 .25 7 .2 14 .688 1 2.06 - 49.2 6 1.94 1. 77 5 4.03 - 57.57 表 3-7 CD 跨梁端剪力 层 q(kN/m)g(kN/m)l(m)gl/2lq/4VCVD 613.112.6934.0359.8313.87.-13.87 59.5762.6934.0357.1811.22-11.22 49.5762.6934.0357.1811.22-11.22 39.5762.6934.0357.1811.22-11.22 29.5762.6934.0357.1811.22-11.22 19.5762.6934.0357.1811.22-11.22 表 3-8 AC 跨跨中弯矩 江西理工大学 2010 届本科毕业生设计（论文） 20 层 q(kN/m)g(kN/m)a(m)l(m)gl/2uMACMik/ l VA M中 621.94.082.257.214.69 54.20 -45.38 3.32 65.57 -107.32 516.614.082.257.214.69 41.11 -59.49 0.8754.93 -68.95 416.614.082.257.214.69 41.11 -54.19 1.59 54.21 -71.36 续表 3-8 316.614.082.257.214.69 41.11 -55.62 1.34 54.46 -70.83 216.614.082.257.214.69 41.11 -52.17 1.92 53.88 -72.19 116.614.082.257.214.69 41.11 -49.2 1.77 54.03 -75.70 表 3-9 柱轴力 边柱 A 轴、F 轴中柱 C 轴、D 轴 层 横梁端部压力纵梁端部压力柱重柱轴力横梁端部压力纵梁端部压力柱重柱轴力 柱顶 128.55145.65 6 柱底 65.5762.9814.4 142.95 86.0859.5714.4 160.05 柱顶 231.39278.49 5 柱底 54.9333.9114.4 246.19 67.8950.5514.4 292.89 柱顶 334.31412