中学教学楼结构设计毕业论文.doc

中学教学楼结构设计毕业论文目 录1 引 言12 建筑设计说明22.1 设计理念22.2 工程概况22.3 部位做法22.4 设计依据32.5 方案说明32.6 建筑设计图示33 结构设计说明93.1 工程概况93.2 设计依据93.3 地质条件93.4 建筑楼面活荷载103.5 材料113.6 楼板113.7 梁、柱113.8 其他114 结构选型和布置124.1 结构选型124.2结构布置124.3 估算截面尺寸154.3.1估算梁截面尺寸154.3.2估算柱截面尺寸154.3.3估算板厚165 框架线刚度和各楼层侧移刚度计算175.1 梁柱线刚度计算175.2横向侧移刚度计算（D值法）196 竖向荷载及其内力计算216.1 恒载标准值计算（自重均为线密度）216.1.1 屋面216.1.2 楼面216.1.3 梁自重216.1.4 柱自重226.1.5 墙226.1.6 楼梯226.1.7 门窗236.2 活载标准值计算236.3 竖向荷载内力计算（分层法）236.3.1恒载作用下的内力计算256.3.2活载作用下的内力计算286.3.3梁柱内力计算307 水平荷载计算387.1 风荷载作用下荷载和内力计算387.1.1风荷载计算387.1.2风荷载作用下框架内力计算（D值法）397.2 水平地震作用荷载和内力计算447.2.1重力荷载代表值计算447.2.2水平地震作用荷载计算（底部剪力法）477.2.3水平地震作用内力计算（D值法）488 框架的内力组合568.1 框架梁的内力组合568.2 框架柱的内力组合578.2.1柱弯矩值调整579 截面设计649.1 框架梁截面设计649.1.1梁正截面配筋计算(受弯)649.1.2梁斜截面配筋计算（受剪）699.2 框架柱截面设计719.2.1柱正截面配筋计算(偏心受压)719.2.2柱斜截面配筋计算(受剪)7410 楼梯设计（采用平行双跑楼梯）7510.1 基本资料75 10.2 梯段板设计7510.3 平台板设计7610.4 平台梁设计7711 基础设计81 11.1基本资料81 11.2柱下独立基础设计81 11.2.1基础底面尺寸的确定81 11.2.2基础配筋计算83结论88谢辞89参考文献9044中学教学楼设计1引 言本毕业设计为中学教学楼设计，总体设计原则是安全、经济、便于施工，又要满足人们的使用和审美要求。 毕业设计是土木工程专业学生联系课堂所学理论知识和设计中处理问题的纽带。本设计是中学教学楼设计包括建筑设计和结构设计两个部分。以结构设计为主要内容，即以结构选型与布置、选取计算模型与结构内力分析、地基设计、施工图绘制为主线，将所学的三大力学、混凝土结构设计、土力学地基基础等各学科的知识有机的联系起来。建筑设计部分平面设计、立面设计、剖面设计、及相应的构件设计。本设计从毕业设计的任务书出发，从每个设计细节都严格遵循国家规范的要求。建筑设计主要以办公楼设计规范为标准，阐明办公楼设计的各个细节。结构设计主要从受力计算和构造措施两个方面进行构件的相应设计,受力分析计算，从计算图的选取，内力分析，以及配筋施工图绘制，每一个细节做了详尽的叙述。本设计从题目的初选到设计终稿的选定历经几个月的时间，在设计的过程中得到了院领导的大力支持和关心，特别是指导老师老师的悉心指导，在此谨向她们表示衷心的感谢。 由于设计者的水平有限，设计中错误及不当之处在所难免，敬请老师和专家指正，以便及时修正完善。2 建筑设计说明2.1 设计理念随着时代的发展，国内外的各类建筑都有了日新月异的变化，教育建筑作为其重要组成部分也必然要具有了这个时代的风格。教学建筑的发展其本质是跟随教学理念、方针变化而变化的。在我国素质教育已成了中小学的主旋律，这更加迫切的需要学校的硬件设施得以完善,中学学校教学楼的建设更是重中之重。教学楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑，纵观教学建筑的发展历史，无不体现着人类文化，文明的历史进程和时代特征1。 教学楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点，也有许多不同的特点和要求。因此，在整个设计过程中，我本着“安全，适用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架，并为的结构设计做好前提准备了。2.2 工程概况 （1）建设地点：（2）工程名称：中学教学楼（3）建筑设计使用年限：50年2 （4）建筑防火：等级二级（5）建筑抗震设防烈度：六度2（6）建筑主体：五层框架结构，楼层层高为3.6m（7）建筑高度：18.9m（8）建筑面积：约为8000 m2 ，红线范围为110m55m，用地2495。（9）设计标高：室内外高差：500mm2.3 部位做法 墙身做法：墙身均采用250厚水泥空心砖块，内外墙粉刷为水泥砂浆抹灰，外墙贴瓷面砖。楼面做法：地面砖楼地面，100厚现浇钢筋砼楼板，20厚板底抹灰。屋面做法：本设计为上人屋面，并做防水层和保温层，具体做法详见外墙大样图3。 门窗做法：塑钢窗和木门。卫生间:低于走廊10mm。2.4 设计依据 。(3) 相关建筑设计规范： 1建筑设计防火规范（GB 50016-2006) 2民用建筑设计通则（GB 50352-2005） 3建筑制图标准（GB/T 50104-2010） 4中小学校建筑设计规范（GB500992011）2.5 方案说明（1）主体部分屋顶为上人屋顶，教室、实验室应能容纳50名学生，阶梯教室要求能够放映幻灯和小电影。（2）教室、实验室应有黑板、讲台、实验台、洗槽、水、电等教室、实验室备4。 (3）主要入口处应设门厅，门厅或走廊内可设置学生作业展出、墙报、布告栏等设施4。（4）每层均应设置男女厕所4。（5）主体部分可设计成外廊式或内廊式。（6）立面装修要求明朗、简洁、活泼，反映学校的建筑特点，并满足街景要求。2.6 建筑设计图示1. 教学楼柱网布置平面图见2-1。 2.教学楼一层平面图布置图见图2-2。 3.教学楼正立面图见图2-3。4.教学楼背立面图见图2-4。5.教学楼楼梯剖面图2-5。 图2-1 教学楼柱布置平面图图2-2 一层平面图布置图 图2-3 教学楼正立面图 图2-4 教学楼背立面图图2-5 教学楼楼梯剖面图6.根据建筑设计图纸绘制要求，CAD绘制的各个建筑施工图详见附图建施18。3 结构设计说明3.1 工程概况（1）结构类型：现浇混凝土框架结构，基础为钢筋混凝土独立基础；（2）建筑结构安全等级：二级；（3）地上部分为一类环境，地下部分为二b类环境； （4）抗震设防烈度：六度，设计基本地震加速度值为0.05g，所属的设计地震分组为第一组，场地类别为II类，设计特征周期Tg=0.35s ；（5）建筑抗震等级：四级2； （6）基本风压：0 =0.40KN/m2 （R=50年）5；（7）抗震设防：乙类建筑6。3.2 设计依据1建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)2建筑设计防火规范（GB 50016-2006)3民用建筑设计通则（GB 50352-2005）4混凝土结构设计规范 (GB50010-2011)5建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)6国家建筑标准设计图集(11G101-1) 、(11G101-2)、（11G101-3）7建筑制图标准（GB/T 50104-2010）8地基基础设计规范（GB5007-2011）9建筑抗震设计规范（GB500112010）3.3 地质条件 （一）基本条件（1）基础底面持力层为碎石层，地基承载力以160260kN/m2设计。（2）最高气温39，最低气温2,气候属亚热带季风气侯，四季分明，春秋平分，冬长夏短，干湿明。 （3）主导风向：夏季东南风，冬季西北风（见风玫瑰图）。 （4）夏季日照数253.5小时，冬季日照数75.3小时，年总日照数1426.8小时。（5）场地土为II类。 （二）场地土条件 （1）钻探场地平坦，场地高程为7m； （2）场地土层（自上而下分布）； （3）素填土层：黄色，稍湿，松散，厚0.7m，容重； （4）耕土：灰黑色、湿、厚0.3m，容重； （5）粉质粘土I：黄色，可塑，中压缩性，无摇振反应，断面稍有光泽，干强度和韧性中等，夹粉土层，厚2.22.6m，容重； （6）粘土：黄色，可塑，中压缩性，无摇振反应，断面光泽，干强度和韧性高，厚6.46.6m，容重； （7）粉质粘土：黄色，可塑，中压缩性，夹粉土薄层，见锈斑，厚6m，容重； （8）碎石层：中密，厚58m； （9）地下水位：地下3.03.5m之间。 主要土层的物理力学指标见下表3-1：表3-1 土层的物理力学指标土层压缩系数压缩模量E粉质粘土1201400.06536.5810粘土901000.32012.278粉质粘土1802000.03874.48001002530碎石层160260 160018003035 3.4 建筑楼面活荷载（1） 上人屋面活荷：2.0KN/m2；（2） 走廊、楼梯活荷载：3.5KN/m2；（3） 卫生间楼面活荷载为：2.5KN/m2；（4） 教室楼面活荷为：2.5 KN/m2；（5） 实验室、阅览室、会议室：2.0KN/m2；（6） 书库、储藏室：5.0KN/m25。 3.5 材料（1） 混凝土等级：现浇柱、梁、板均采用C30；（2） 钢筋等级：HRB400，HRB335；（3） 墙体：0.00以上填充墙均采用250mm非承重空心砖，M5混合砂浆砌筑。3.6 楼板（1） 板的设计说明详见各结施图及国家建筑标准设计图集混凝土结构施工图平面整体表示方法肢体规则和构造详图（11G101-1）；（2） 板的厚度为100mm，保护层厚度为25mm7； （3）HRB400钢筋锚固所注长度不包括弯钩长度，锚固长度为35d(根据11G101-1可知)，板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上8。3.7 梁、柱（1）梁、柱的设计说明详见各结施图及国家建筑标准设计图集混凝土结构施工图平面整体表示方法肢体规则和构造详图（11G101-1）；（2）梁、柱的混凝土保护层厚度均为25mm7；（3）混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋，预埋钢筋的直径和数量同上部柱。3.8 其他（1） 本工程已具备施工条件，完成“三通一平“水通、路通、电通、场地平整。（2）未经技术鉴定或者设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。4 结构选型和布置4.1 结构选型本次设计的教学楼结构体系采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，为横向承重方案。屋面结构、楼面结构、楼梯结构、基础均采用现浇钢筋混凝土，又因为荷载不是很大，地基承载力较大 ，采用钢筋混凝土柱下独立基础。4.2结构布置选一榀框架进行计算（第八轴），假定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线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底，基顶标高根据地质条件，室内外高差定为0.50m，室外地坪至基础顶面的高度为0.4 m，底层楼层3.6m，故底层柱高H1=3.6+0.50+0.40=4.5m。其余各层的柱高为各层层高为3.6m。教学楼柱网布置平面图及所选计算框架（横向第8轴）和计算单元见下图4-1、4-2、4-3：图4-1教学楼柱布置平面图 图4-2 KJ8计算简图图4-3 计算单元的选取4.3 估算截面尺寸多层框架结构为超静定结构，在内力计算之前，先估算梁柱的截面尺寸及结构所采用混凝土强度等级，以求得框架中各杆件的线刚度。4.3.1估算梁截面尺寸 根据混凝土结构设计规范第11.3.5，框架梁的截面尺寸宜符合下列各项要求： 梁的截面高度不宜小于200mm； 截面高宽比不宜大于4； 净跨与截面高度之比不宜小于47。 按照规范经验初步选定梁截面尺寸梁截面高度一般为其跨度的1/121/18梁截面宽度一般为其截面高度的1/31/2再综合挠度控制，荷载等原因，初选梁截面尺寸为：横向框架及纵向框架梁均为bh=250mm550mm，次梁为bh=200mm400mm。4.3.2 估算柱截面尺寸 根据混凝土结构设计规范第11.4.11条和表11.4.16，框架结构柱的截面尺寸宜符合下列要求： 矩形截面柱，抗震等级四级时最小截面尺寸不宜小于300mm； 柱的剪跨比宜大于2； 柱截面长边与短边的边长比不宜大于3； 框架结构四级抗震柱的轴压比不宜超过0.97。对于有抗震设防要求的框架结构，为保证柱有足够的延性，需要限制柱的轴压比，柱截面面积应满足下式要求： （4-1） 式中： 为柱组合的轴压力设计值；按简支状态计算的负载面积；折算在单位面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取915kN/ m2，本建筑选用11kN/ m2；为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2；为验算截面以上楼层层数；柱截面面积；混凝土轴心抗压强度设计值，柱选用C30混凝土，=14.3mN框架柱轴压比限值，此处可进似取，即对一级、二级、三级和四级抗震等级，分别取0.65，0.,75，0.85和0.9。本设计为二级抗震，中小学教学楼抗震等级提高一级，故取0.85。该建筑的底层中柱的截面面积为： 边柱的负荷面积为：4.8m8.1/2=19.44m 中柱的负荷面积为：4.8（8.1/2+3/2）=26.64m边柱：=1.319.44111035/14.30.85=114103 中柱：=1.2526.64111035/14.30.85=151103假设柱截面为正方形，则边柱和中柱截面宽度为338mm和388mm，所以选柱截面尺寸为：400mm400mm。4.3.3 估算板厚(1) 板厚条件根据混凝土结构设计规范第9.1.1、9.1.2、表9.1.2，混凝土板的截面尺寸宜符合下列各项要求： 双向板板厚为短边的1/401/50,双向板板厚不宜小于80mm； 单向板板厚不小于短边的/30； 当长边与短边长度之比不大于2.0时，应按双向板计算，大于2.0小于3.0时，宜按双向板计算，不小于3.0时，宜按短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋7。 (2) 板厚的确定 B1板：由于8100/4800=1.682，采用双向板 4800 ； B2走廊板：由于4800/3000=1.62，采用双向板 3000 ，故，板厚统一取为100mm。5 框架线刚度和各楼层侧移刚度计算5.1 梁柱线刚度计算 框架计算简图如上图4-1所示 （1）梁线刚度i b计算 根据规范可知，对于现浇楼板其梁的截面惯性矩应进行修正7： 边框架梁： =1.5 中框架梁： =2表5-1 横梁线刚度ib计算表截 面b(m)h(m)跨 度L(m)截面惯性矩I0=bh/12边框架梁中框架梁1.5I0ib=EcI/LI=2I0ib=EcI/L0.250.554.83.4710-35.210-33.251046.910-34.311040.250.558.13.4710-35.210-31.931046.910-31.701040.250.554.23.4710-35.210-33.711046.910-34.931040.250.553.93.4710-35.210-34.001046.910-35.311040.250.553.03.4710-35.210-35.201046.910-36.901040.200.404.81.0710-31.610-31.001042.110-31.311040.250.754.88.7910-313.210-38.2510417.610-311.01040.30.804.812.8010-319.210-312.0010425.610-316.0104 注： a、采用C30混凝土，Ec =3.0104N/mm2； b、I0=Ic=，ib=。 （2) 柱线刚度ic计算表5-2 柱线刚度ic计算表层次Ec (N/mm2)b （mm）h （mm）hc （mm）Ic （mm4）EcIo/hc （kNm）13.010440040045002.11091.41010253.010440040036002.11091.751010注：a、I0=Ic=，ic=。综上梁柱线刚度计算可得下图5-1： 图5-1 梁柱线刚度示意图5.2横向侧移刚度计算（D值法）（1） 底层G、E柱K=(i1+i2)/ic=1.93/1.4=1.38=(0.5+K)/(2+K)=(0.5+1.38)/(2+1.38)=0.56 底层F柱K=(i1+i2)/ic=1.93+5.2/1.4=5.09=(0.5+K)/(2+K)=(5.09+0.5)/(2+5.09)=0.79 （2）二层到五层A、D柱K=(i1+i2+i3+i4)/2ic=(1.93+1.93)/21.75=1.10=K/(2+K)=2.57/(2+2.57)=0.35 二层到五层B、C柱K=(i1+i2+i3+i4)/2ic=(21.93+25.2)/21.75=4.07=K/(2+K)=5.5/(2+5.5)=0.67 综上并根据结构图可算得各个楼层抗侧移刚度： 底层总抗侧移刚度：D1=DA1+DB1+DC1+DD1+DE1+DF1+DG1=4646(4+4+4+4+4)+6554(4+4+4+4+4)+464619+464619+655419=525074 第二层到五层总抗侧移刚度：D2=DA2+DB2+DC2+DD2+DE2+DF2+DG2=5671(4+4+4+4+4)+10865(4+4+4+4+4)+567119+567119+1086519=752653 由于D1/D2=5250747/52653=0.7，所以该框架为规则框架2。 表5-3 横向抗侧移刚度汇总表层次12345Di（N/mm）525074752653752653752653752653 6 竖向荷载及其内力计算6.1 恒载标准值计算（自重均为线密度）6.1.1 屋面 细石混凝土： 240.015=0.36 kN/m2高聚物改性沥青防水层： 0. 5 kN/m2（含冷底子油两道）20厚1：3水泥砂浆找平： 0.0220=0.4 kN/m2 1:8水泥炉渣找坡层： （0.03+0.186）/212= 1.44 kN/m2100厚钢筋混凝土结构层： 0.125=2.5 kN/m220厚底板抹灰： 0.0217=0.34 kN/m2 kN/m2 6.1.2 楼面12厚人造大理石板面层： 0.01228=0.336 kN/m2 20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层： 0.0220=0.4 kN/m2100厚钢筋混凝土结构层： 0.125=2.5 kN/m220厚底板抹灰： 0.0217=0.34 kN/m2 kN/m26.1.3 梁自重 （1）主梁8100mm、4800mm跨：250mm550mm梁自重：（0.55-0.1）0.2525=2.8kN/m10厚混合砂浆抹灰层：0.01(0.55-0.1)2+0.2517=0.20kN/m kN/m （2）次梁4800mm跨：200mm400mm梁自重：（0.4-0.1）0.2025=1.5kN/m10厚混合砂浆抹灰层： 0.01（0.4-0.1）2+0.2）17=0.136kN/m kN/m6.1.4 柱自重标准柱尺寸400mm400mm柱自重：0.40.425=4kN/m10厚混合砂浆抹灰层：0.010.4417=0.27kN/m kN/m6.1.5 墙 （1）外墙200mm厚加气混凝土砌块：0.27=1.4kN/m220厚墙面混合砂浆抹灰：0.0217=0.34kN/m28厚外墙贴瓷面砖：0.00819.8=0.16kN/m2 kN/m2 （2）内墙 200mm厚加气混凝土砌块：0.27=1.4kN/m2 20厚墙面混合砂浆抹灰：0.0217=0.34kN/m2 20厚水泥浆粉刷墙面：0.0217=0.34kN/m2 kN/m2（3）女儿墙 6厚水泥砂浆抹面：0.0620=0.12kN/m2 12厚混合砂浆抹灰：0.01220=0.24kN/m2 200厚加气混凝土砌块：0.27=1.4kN/m2 20厚水泥浆粉刷墙面：0.0217=0.34kN/m2 kN/m2 6.1.6 楼梯 楼梯底板厚假设以100mm计算，平台梁截面设为200mm400mm 楼层平台与中间休息平台：0.1025=2.5kN/m2 水磨石面层：0.65kN/m2（包含10mm厚面层，20mm厚水泥砂浆打底） 板底20厚混合砂浆：0.0217=0.34kN/m2 梯段荷载：0.1525=3.75kN/m2 kN/m2 6.1.7 门窗 按照建筑结构荷载规范附录A可知5： 木门门可取：0.2kN/m2 普通窗可取：0.4kN/m26.2 活载标准值计算 根据建筑结构荷载规范可得5：（1）上人屋面活荷：2.0KN/m2； 不上人屋面活荷：0.5KN/m2（2）教室楼面活荷为：2.0 KN/m2（3）走廊、卫生间楼面活荷载为：2.5KN/m2（4）消防疏散楼梯活荷为：3.5 KN/m26.3 竖向荷载内力计算（分层法） 本结构楼板为整体现浇，采用双向板，可沿四角点沿45线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载10。 图6-1 计算单元中板面荷载传递示意图 G F E图6-2 竖向受荷示意图6.3.1 恒载作用下的内力计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布见下图6-3所示： G F E图6-3 恒荷载作用下的荷载分布图（一）恒载作用下柱偏心距计算 对于顶层 （1） ，表示横梁自重荷载，为均布荷载形式： =3.00KN/m (主梁) =1.64KN/m（次梁） （2） ，表示上人屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载：屋面板荷载标准值为5.5KN/m2=5.54.8=26.4KN/m（FG跨） =5.53.0=18.75KN/m(EF跨) （3）集中力： G轴边柱P1=女儿墙重（含抹灰）梁自重（含抹灰）板传梁荷载 =2.14.8+3.04.8+1.644.8+0.54.80.58.15.5=85.81KNF轴中柱P2=梁自重（含抹灰）板传梁荷载 =3.04.8+0.5(8.1+3.0)0.54.85.5=87.66KN E轴边柱P3=女儿墙重（含抹灰）梁自重（含抹灰）板传梁荷载 =2.14.8+3.04.8+0.54.80.53.05.5=44.28KN(4) 集中力矩：是由于纵向框架梁的中心线与柱中心线不重合，梁端作用力与柱中心产生偏心而产生的力矩，所以各节点处作用的集中力矩如下。对于1-4层（算法同顶层） （1）q1 ，q1表示横梁自重荷载和与其相邻上部墙荷载，为均布荷载形式外纵墙线密度：1.91（3.6-0.55）=5.82KN/m女儿墙墙线密度：2.11.2=2.52KN/m q1=3.0+5.82=8.8 2KN/m(FG跨) q1=3.0+2.52=5.52KN/m(BC跨) （2）q2、q2，分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载 楼面板荷载标准值为3.58KN/m2 q2=3.584.8 =17.18KN/m (FG跨) q2，=3.583.0=10.74 KN/m(EF跨) （3）集中力G轴边柱P1=梁自重（含抹灰）+外纵墙自重（含抹灰）+窗重+边柱自重（含抹灰）+板传荷载 =3.04.8+1.644.8+1.9(3.6-0.55)4.8(2.13.3)+3.32.10.4+4+0.54.80.58.13.58=78.49KN F轴中柱P2=梁自重（含抹灰）+内纵墙自重（含抹灰）+窗重+中柱自重（含抹灰） +板传荷载=3.04.8+1.644.8+2.08(3.6-0.55)4.8(1.82.4)(2.1 1.0)+1.82.40.4+2.11.00.2+4+0.54.80.5(8.1+3.0)3.58=93.20KN E轴边柱P3=梁自重（含抹灰）+女儿墙自重（含抹灰）+边柱自重（含抹灰）+板传荷载 =3.04.8+2.14.8+4+0.54.80.53.03.58=41.36KN (4)集中力矩 （二）恒载作用下固端弯矩计算 把梯形和三角形荷载化作等效均布荷载然后与梁自重叠加，示意图见图6-4：梯形：q=(1-2a2+a3)q2 ， 本设计中a=0.54.8/8.1=0.30；(1-2a2+a3)=0.296三角形：q=5/8q210。 G F E G F E 图6-4 恒载作用下下梯形、三角形荷载化为均布荷载示意图对于顶层GF跨梁：Q1=(1-2a2+a3)q2+q1=0.8526.4+3.0=25.44KN/m FE跨梁：Q2=5/8q2+q1=0.62518.75+1.64=13.36KN/m 综上所述可得： GF跨梁固端弯矩：MGF= -MFG= -= -25.448.12/12= -139.09 FE跨梁固端弯矩：MFE= -MEF= -= -13.3632/12= -10.02 对于第1-4层GF,跨梁：Q1=(1-2a2+a3)q2+q1=0.8517.18+8.82=23.42KN/m FE跨梁：Q2=5/8q2+q1=0.62510.74+5.52=16.26KN/m 综上所述可得： GF跨梁固端弯矩：MGF= -MFG= -= -23.428.12/12= -128.05 FE跨梁固端弯矩：MFE= -MEF= -= -16.2632/12=-12.206.3.2 活载作用下的内力计算 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布，见下图6-5所示： 图6-5 活荷载作用下的荷载分布图 （一）活载作用下偏心距计算 对于顶层（1）q2 ，q2表示上人屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载 不上人屋面板荷载标准值为0.5KN/m2 q2=0.54.8=2.4KN/m（GF跨） q2=0.53.0=1.5KN/m(FE跨)（2） 集中力 G轴边柱P1=板传梁荷载 =0.54.80.58.1=9.72KN F轴中柱P2=板传梁荷载 =0.54.80.5(8.1+3.0)=13.32KNE轴边柱P1=板传梁荷载 =0.54.80.53.0=3.6KN（3）集中力矩 对于1-4层（算法同顶层） （1）q2 ，q2表示楼面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载 楼面房间板活荷载标准值为2.0KN/m2 走廊板荷活载标准值为2.5KN/m2 q2=2.04.8=9.6KN/m（GF跨） q2=2.53.0=7.5KN/m(FE跨)（2）集中力 G轴边柱P1=板传梁荷载 =0.54.80.58.12.0=19.44KN F轴中柱P2=板传梁荷载 =0.54.80.532.5+0.54.80.58.12.0=28.44KN E轴边柱P3=板传梁荷载 =0.54.80.53.02.5=9KN （3）集中力矩 （2） 活载作用下固端弯矩计算 把梯形和三角形荷载化作等效均布荷载，见示意图6-6所示：图6-6 活载作用下梯形、三角形荷载化为均布荷载示意图 梯形：q=(1-2a2+a3)q2 ，本设计中a=0.54.8/8.1=0.296；(1-2a2+a3)=0.85三角形：q=5/8q2=0.625q210。对于顶层GF跨梁：Q1=(1-2a2+a3)q2=0.852.4=2.04KN/m FE跨梁：Q2=5/8q2=0.6251.5=0.94KN/m 综上所述可得： GF跨梁固端弯矩：MGF= -MFG= -= -2.048.12/12= -11.15 FE跨梁固端弯矩：MFE= -MEF= -= -0.9432/12= -0.70 对于第1-4层GF跨梁：Q1=(1-2a2+a3)q2=0.859.6=8.16KN/m FE跨梁：Q2=5/8q2=0.6257.5=4.69KN/m 综上所述可得： GF跨梁固端弯矩：MGF= -MFG= -= -8.168.12/12= -44.61FE跨梁固端弯矩：MFE= -MEF= -= -4.6932/12= -3.52 6.3.3梁柱内力计算 （一）恒载、活载汇总及竖向受荷图（见表6-1、6-2和图6-7）表6-1 横向框架恒载汇总表层次梁自重（KN/m ）板传荷载（KN/m ）等效均布荷载（KN/m ）节点集中力（KN） 集中力矩（）q1q1q2q2Q1Q2P1P2P3M1M2M353.01.6426.418.7525.4413.3685.8187.6644.28911.176.641-48.825.5215.4810.3227.119.1532.8833.4841.364.935.026.21表6-2 横向框架活载汇总表层次板传荷载（KN/m ）等效均布荷载（KN/m ）节点集中力（KN） 集中力矩（）q2q2Q1Q2P1P2P3M1M2M252.41.52.040.94 9.7213.323.61.462.00.541-4 9.67.58.164.6919.4428.4492.924.261.35 竖向受荷示意图如 图6-7 （二）杆端力矩分配系数（1）转动刚度11： 远端固定：SAB=4i 远端铰支：SAB =3i 远端滑动：SAB=i 远端自由：SAB=0 分配系数： （6-1） 杆端弯矩： （6-2）（2） 由于本设计竖向荷载采用分层法计算，所以在计算力矩传递系数应满足：a、 除底层外，柱的线刚度应乘以0.9 折减系数；b、 底层柱弯矩传递系数为1/2，其他各层柱弯矩传递系数为1/3；c、 各层梁的弯矩传递系数均为1/29。 图6-8 修正后的线刚度（3） 各节点的力矩分配系数：顶层G节点 uG 下=uG 右=其它节点可同理得出。顶层F节点 uF 下= uF 左=uF 右=顶层E节点 uE 下= uE 左=一般层G节点 uG上= uG 下=uG 右=一般层F节点 uF上= uF 下= uF 左=uF 右=一般层E节点 uE上= uE 下= uE 右=（3） 恒载、活载作用下框架弯矩（弯矩二次分配法） 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4490.5510.2220.1810.5970.7680.232偏心矩偏心矩偏心矩12.87-139.09139.0913.15-10.0210.026.6456.6769.55-31.57-25.74-84.91-12.79-3.8711.34-15.7934.77-9.93-6.40-42.45-1.742.002.45-4.09-3.34-11.0133.9410.2582.88-82.88138.20-25.86-112.33-11.2911.290.1950.1950.380.1880.1530.1530.5060.6230.1890.18911.77-128.05128.0513.98-12.2012.206.2122.6722.6744.19-24.41-19.86-19.86-65.69-11.47-3.48-3.4828.3411.34-12.2022.09-12.87-9.93-5.73-32.85-1.93-1.74-5.36-5.36-10.441.210.990.993.2622.756.906.9045.6540.43-106.51126.95-31.75-14.83-80.37-9.361.497.890.1950.1950.380.1880.1530.1530.5060.6230.1890.18911.77-128.05128.0513.98-12.2012.206.2122.6722.6744.19-24.41-19.86-19.86-65