南京市某购物中心建筑结构设计计算书毕业设计论文.doc

第1章设计任务 金陵科技学院学士学位论文 南京市某购物中心建筑结构设计计算书毕业设计论文1 设计任务1.1 工程名称南京市某购物中心1.2 建筑设计资料1. 建筑地点：南京市建筑类型：层数为四层的购物中心，框架填充轻质墙结构。建筑介绍：建筑面积3110.4平方米左右，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架。框架结构，结构设计使用年限为50年。门窗使用：大门采用铝合金门，其它为木门，窗为铝合金窗。地基条件：根椐地质勘察报告，建筑场地类别为类场地。场地土分为：第层 素填土：灰色，湿，主要成份为粉质粘土，夹较多植物根茎，土层厚度约为1.2米，地基承载力特征值为60kPa；第层 粉质粘土：灰黄色，饱和，可塑，局部夹稍密状粘质粉土薄层，见少量铁猛氧化物斑点，无摇震反应，切面光滑，干强度高，韧性高，土质较均匀，土层厚度约为8米,地基承载力特征值为180kPa；第层强风化泥质砂岩：为本区下卧基岩强风化层，场地广泛分布。层厚9米11米。紫红色，强风化，硬塑坚硬，低压缩性。强风化近粘土性状。遇水浸泡或干湿交替易较快软化崩解。地基承载力特征值为350kPa。地下水：按照建筑场地的岩土工程勘察报告，建筑场地的地下水对混凝土结构无腐蚀性。建筑等级：结构安全等级二级，耐火等级级。2.气象资料风压：0.45kN/m2 雪压：0.4kN/m23. 地震资料所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。 4第2章建筑计方案 金陵科技学院学士学位论文 2 建筑设计方案2.1总体设计建筑物的设计即根据建筑物的功能，外墙材料，地理位置，周围环境等情况，综合考虑，达到美的效果。将来建筑周围环境的地面铺装，灯饰艺术品及植物搭配都要统筹考虑，在借鉴西方现代环境布置的同时，也要考虑当地本身的地域及文化特点，创造一个良好舒适的现代购物中心。2.2建筑平面设计建筑平面设计是关键，它集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相互关系、使用功能的要求、是否经济合理、建筑平面与周围环境的关系、建筑是否满足建筑平面设计的要求，同时还不同程度地反映建筑空间艺术构思及结构布置关系等。在进行方案设计时，总是先从平面入手，同时认真分析剖面及立面的可能性和合理性，及其对平面设计的影响。建筑平面设计也要与施工条件、技术水平相适应。在平面设计中始终需要从建筑整体空间组合的效果来考虑。本购物中心建筑按使用功能分为营业部分、仓储部分和辅助部分三部分。购物中心的营业部分属于公共活动房间，人流比较集中，通常进出频繁，因此室内人们活动和通行面积的组成比较重要，特别是人流的疏散问题较为突出。本设计采用了简单的矩形平面。在标准层中，辅助房间均在建筑物的一侧，使分区明确。剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间的组合与利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。它与平面设计是从两个不同的方面来反映建筑物内部空间的关系。本购物中心为满足采光及美观要求，在南北立面大面积设计钢结构玻璃，楼梯间设有窗户。底层层高为3.6m，其它层为3m，室内外高差450mm。2.3交通防火设计一幢建筑物除了有满足不同要求的各种空间外，还需要有交通联系部分把各个功能空间、楼层之间和室内外之间联系起来，建筑物内部的交通联系部分可分为水平交通联系的走廊、过道和垂直交通联系的楼梯、坡道、电梯，自动扶梯等。设计中要考虑交通路线的分工，安排好室内人流的通行面积，导向明确，要使人流与货流、顾客与职工互不干扰。防火设计购物中心防火设计要符合，本购物中心划分为四个防火分区，其中最大每个防火分区建筑面积都小于规定的1200 。在防火分区内设有自动报警和自动喷淋系统以及消防栓。建筑材料的选择以非燃性、难燃性和耐火极限等级高的材料为主。整个建筑设计主要满足防火设计和功能的使用要求，力求经济、实用、美观。 第3章结构设计方案 金陵科技学院学士学位论文 3 结构设计方案3.1结构选型结构方案的选择包括结构形式，结构体系和结构布置三方面的内容。本设计采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。主体结构沿房屋纵向采用7.2m柱距，底层层高为3.6m，其余层高为3m，室内外高差450mm。从而使房屋结构较为简单，简化设计，方便施工。(1)楼层平面采用矩形的平面，既活跃了建筑造型，又使楼层平面及结构布置实现对称，从而使房屋楼层的结构刚度中心保持在楼层平面的中心位置，可以避免房屋的扭转效应。(2)关于基础类型、埋置深度直接取决于拟建场地的土层分布情况，本设计采用独立基础。3.2结构布置柱网与层高：本购物中心纵向柱距为7.2m ，横向共3跨，跨度为 7.2m，首层层高取 3.6m，其它层为3.0m，一跨里沿纵向设置两道次梁，楼板长宽比为3，按单向板设计。平面布置图如图3.1所示：图3.1 结构平面布置图3.3初估梁、柱截面尺寸(1)梁截面尺寸估算及混凝土的选取37第3章结构设计方案 金陵科技学院学士学位论文 梁高hb=（1/81/12)l0=（1/81/12)7200=900600mm,选取hb=700mm梁宽b=（1/31/2)hb=（1/31/2)700=233350mm,选取b=300mm取横梁的截面尺寸为300mm700mm取纵梁的截面尺寸为250mm600mm次梁截面取 h=（1/121/18)7200=600400 ，则取250mm500mm框架梁混凝土选用C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2 )。(2)框架柱截面尺寸估算及混凝土的选取框架柱的截面尺寸一般采用矩形或方形截面，在多层建筑中，框架柱的截面尺寸可根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：柱组合的轴压力设计值 注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。 边柱取1.3跨内柱取1.25。F按简支状态计算柱的负载面积。 gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取1215kN/m2(取14 kN/m2)。n为验算截面以上的楼层层数。注：un为框架柱轴压比限值，根据地震烈度、结构类型和房屋高度等因素，本方案为三级抗震等级，查建筑抗震设计规范可知取为 0.85。混凝土轴心抗压强度设计值，对 C30，查得 14.3N/mm2计算过程：对于角柱：=1.3（2.253.5）145=716.63kN 对于边柱1：=1.3（7.23.5）144=1834.56kN 对于边柱2：=1.3（52.25）144=819kN 对于内柱：=1.25（57.2）144=2520kN 所以本购物中心框架柱取500mm500mm第4章荷载计算 金陵科技学院学士学位论文 4 荷载计算4.1重力荷载代表值4.1.1 恒载标准值统计屋面永久荷载标准值（不上人屋面）防水层 三毡四油上铺小石子 0.40 kN/m2找平层 20厚1:3水泥砂浆找平 0.0220=0.40 kN/m2保温层 70厚沥青珍珠岩块保温层 (0.07+0.274)/27=1.21 kN/m2找平层 20厚1:3水泥砂浆找平 0.0220=0.40 kN/m2结构层 80厚现浇钢筋砼屋面板 0.0825=2.0 kN/m2粉刷层 12厚纸筋石灰平顶 0.01216=0.19 kN/m2 =4.6kN/m2楼面永久荷载标准值水磨石地面 0.65 kN/m2结构层 80厚现浇钢筋砼楼板 0.0825=2.0kN/m2粉刷层 12厚纸筋石灰平顶 0.01216=0.19 kN/m2 =2.84 kN/m2楼梯荷载标准值水磨石面层 （0.3+0.15）0.65=0.98 kN/m2三角形踏步 0.30.1525=1.88 kN/m2斜板 0.1225=3.36 kN/m2 板底20厚抹灰 0.0217=0.38 kN/m2=6.60 kN/m2卫生间永久荷载标准值 5厚陶瓷马赛克，水泥擦缝 0.12kN/m220厚水泥砂浆结合层 0.0220=0.40kN/m2 素水泥砂浆一道40厚细石混凝土（向地漏找坡） 0.0422=0.88kN/m2第4章荷载计算 金陵科技学院学士学位论文 20厚1：3水泥砂浆找平 0.0220=0.40kN/m2 聚氨酯三遍涂膜防水层1.8厚 0.05kN/m2 80厚现浇钢筋混凝土板 0.0825=2.0kN/m2=3.85kN/m2外墙永久荷载标准值20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外） 0.02202=0.80kN/m2 240厚混凝土空心小砌块 0.2411.8=2.83kN/m2 =3.63kN/m2 女儿墙永久荷载标准值20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外） 0.02202=0.80kN/m2 200厚混凝土空心小砌块 0.2011.8=2.36kN/m2 =3.16kN/m2内墙永久荷载标准值20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外） 0.02202=0.80kN/m2 240厚粉煤灰轻渣空心砌块 0.248=1.92kN/m2 =2.72kN/m24.1.2 活载标准值统计不上人屋面均布活荷载标准值 0.5kN/m2楼面活荷载标准值 5.0kN/m2卫生间活荷载标准值 2.5kN/m2楼梯活荷载标准值 3.5kN/m2风荷载标准值 0.45kN/m2屋面雪荷载标准值 0.4kN/m2 4.1.3 各层重力荷载代表值的计算 梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积的重力荷载。计算过程及计算结果见表4.1：层次构件b(m)h(m)g(kN/m)li(m)nGi(kN)Gi(kN)1横梁0.300.70251.055.517.2018714.102216.02边纵梁0.300.70251.055.517.2010396.72中纵梁0.300.70251.055.517.2010396.72次梁0.250.50251.053.287.2030708.48柱0.500.50251.106.884.5524751.30751.302-4横梁0.300.70251.055.517.2018714.102216.02边纵梁0.300.70251.055.517.2010396.72中纵梁0.300.70251.055.517.2010396.72次梁0.250.50251.053.287.2030708.48柱0.500.50251.106.883.024495.361486.08表4.1为梁、柱重力荷载标准值 注：1.表中单位kN/m3；为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载即线荷载；n为构件数量.外墙单位重力荷载为3.63 kN/m2；内墙单位重力荷载为2.40 kN/m2；塑钢门、窗单位面积重力荷载为0.4 kN/m2；木门为0.2 kN/m2。集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi具体计算过程及结果见表4.2和图4.3表4.2重力荷载代表值Gi具体计算过程底层门窗外墙2.41.60.412+2.61.60.416+0.90.90.42=45.70kNG1=7785.57kN内墙1.81.20.48+2.41.60.46+1.80.90.44=18.72kN外墙 (72-0.5012)(4.55-0.70)+(43.2-0.508)(4.55-0.70)3.63-2.41.612+2.61.616+0.90.920.4=1424.52 kN内墙(43.2+（5.42+7.2）2+7.24+1.6 6+（2.7616+4.734+2.4312）（3.6-0.7） 2.40-1.81.20.48+2.41.60.46+1.80.90.44 =905.51kN梁柱2216.02+751.30=2967.32 kN楼梯5.13.26.62=215.42 kN楼面212.36 .52.84=2208.38kN2层门窗外墙2.61.60.420+0.90.90.42=33.93 kNG2=7444.99kN内墙2.62.40.416+1.80.90.44=42.53kN外墙 (43.2-0.7016-0.252+2+12)(3-0.7)3.63-33.93=345.95kN内墙(43.2+（5.42+7.2）2+7.24+1.6 6+（2.7616+4.734+2.4312）（3.6-0.7） 2.40-2.62.40.410+1.80.90.44 =896.68kN梁柱2216.02+1486.08=3702.1 kN楼梯5.13.26.62=215.42 kN楼面22.136.5 2.84=2208.38kN3层门窗外墙2.61.60.420+0.90.90.42=33.93 kNG2=6747.26kN内墙1.81.20.24=1.73 kN外墙 (43.2-0.7016-0.252+2+12)(3-0.7)3.63-33.93=345.95kN内墙7.24（3-0.7） 2.40-1.81.20.24 =157.25 kN梁柱2216.02+1486.08=3702.1 kN楼梯5.13.26.62=215.42 kN楼面 22.136.5 2.84=2290.88kN4层门窗外墙2.61.60.420+0.90.90.42=33.93 kNG4=4456.38kN 内墙1.81.20.24=1.73 kN外墙 (43.2-0.7016-0.252+2+12)(3-0.7)3.63-33.93=345.95kN内墙7.24（3-0.7） 2.40-1.81.20.24 =157.25 kN梁柱2216.02+1486.08=3702.1 kN楼梯5.13.26.62=215.42 kN屋面 屋面板：3621.60.8=622.08 kN女儿墙：(36.5+0.122）2+(22.1+0.122)2 1 3.16=373.39 kN楼面活载（36.522.1-6.93.6-6.94.52）2.0+6.94.522.5+6.93.63.5=1681.61 kN雪荷载36.522.10.4=322.66kNG44954.42 kN图4.3重力荷载代表值Gi计算简图G37588.07 kNG2 8285.60 kNG18626.38kN 4.2竖向恒载计算取轴线处框架进行计算，计算单元宽度7.2m如图所示。该框架的计算单元及荷载传递示意图如图4.4所示： 图4.4 横向框架荷载传递示意图楼面梁自重为均布荷载，楼板荷载按单向板均布，次梁以集中力作用在主梁上，纵向梁荷载传给柱子作为柱子上的集中力。恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图4.5： 图4.5 竖向恒载作用下KJ-4计算简图1. 对于第4 层，q1代表横梁自重，为均布荷载形式：q1=250.30.7=5.25kN/mP1、P2 分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重、女儿墙重等重力荷载，计算如下：P1=5.257.2+4.61.27.2+3.160.27.2=82.09kNP2=4.62.47.2+5.257.2=117.29 kN次梁传给主梁的集中力为：P3=4.62.47.2+250.50.257.2=101.99kN2. 对于3层，q1 代表横梁自重为均布荷载：q1=250.30.7=5.25kN/mP1、P2 分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重、墙等重力荷载，计算如下：P1=5.257.2+2.841.27.2+3.630.247.2=68.61kNP2=2.842.47.2+5.257.2=86.88 kN次梁传给主梁的集中力为：P3=2.842.47.2+250.50.257.2=71.61kN3. 对于第1-2 层, q1 代表横梁自重极其横墙自重.为均布荷载:q1=5.25+2.722.3=11.51kN /m（二层）、q1=5.25+2.722.9=13.14kN /m（一层）P1、P2 分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重、墙等重力荷载，计算如下：P1=5.257.2+2.841.27.2+3.630.247.2=68.61kNP2=2.842.47.2+5.257.2=86.88 kN次梁传给主梁的集中力为：P3=P3=2.842.47.2+250.50.257.2=71.61kN表4.6 横向框架恒载汇总表层数q1KN/mP1KNP2KNP3KN45.2582.09117.29101.9935.2568.6186.8871.61211.51171.1786.8871.61113.14171.1786.8871.614.3竖向活载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图4.7： 图4.7 竖向活载作用下KJ-4计算简图1. 对于第4 层： P1=1.27.2（2+0.5）=21.6kNP2=2.52.47.2=43.2kN P3=2.52.47.2=43.2kN2. 对于1-3层：P1=1.27.22=17.28kNP2=2.47.22=34.56kNP3=22.47.2=34.56kN 表4.8横向框架活载汇总表 层数P1KNP2KNP3KN421.643.243.21-317.2834.5634.56 4.4 风荷载计算本工程基本风压，本工程为南京某购物中心，地面粗糙度属于C类，按规范，。风载体型系数：近风面为0.8，背风面为-0.5故。因结构高度小于30m（从室外地面算起），取风振系数=1.0 。风荷载计算简图见4.8，计算过程见下表4.9： 图4.8 横向框架上的风荷载 表4.9 风荷载计算 层次41.01.312.60.740.450.43325.2010.9131.01.39.60.740.450.43321.609.3521.01.36.60.740.450.43321.609.3511.01.33.60.740.450.43323.7610.294.5地震作用下的框架计算4.5.1 横向框架侧移刚度计算 1.梁柱线刚度计算横梁线刚度ib计算过程见表4.10,柱线刚度ic计算过程见表4.11: 表4.10 横梁线刚度ib计算表类别层次EC(N/mm2)bh(mmmm)Io(mm4)l(mm)ECIO/l(Nmm)1.5ECI0/l(Nmm)2ECI0/l(Nmm)横梁1-43.01043007008.610972003.5710105.3610107.151010表4.11 柱线刚度ic计算表层次HC (mm)EC ( N/mm2)bh (mmmm)IC (mm4)ECIC/hC (Nmm)145503.01045005005.211093.4410102-430003.01045005005.211095.211010 2.柱侧移刚度计算在计算梁的线刚度时，梁均先按矩形截面计算其惯性矩Io，本工程中，为考虑楼板的刚度有利影响，楼板作为梁的翼缘参加工作，所以梁的线刚度应乘以相应的增大系数，即中框架梁截面惯性矩增大2倍，边框架增大1.5倍，其计算过程及结果见表4.12。表4.12 框架柱侧移刚度D值（N/mm）中框架层次边柱 中柱 Di22-40.5220.207172500.8170.2902416766267210.7030.445151651.1010.51617584523984边框架层次边柱 中柱 Di22-40.3910.164136670.6130.235 1958313300010.5270.406138360.8260.46915983119276将上述不同情况下的同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度Di。 横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次1234Di6432607956727956727956724.5.2 纵向框架侧移刚度计算 1.梁柱线刚度计算纵梁线刚度ib计算过程见表4.13,柱线刚度ic计算过程见表4.14： 表4.13 纵梁线刚度ib计算表层次EC(N/mm2)bh(mmmm)Io(mm4)l(mm)ECIO/l(Nmm)1.5ECI0/l(Nmm)2ECI0/l(Nmm)1-43.01043007008.5810972003.5810105.3610107.151010表4.14 柱线刚度ib计算表层次HC (mm)EC ( N/mm2)bh (mmmm)IC (mm4)ECIC/hC (Nmm)145503.01045005005.211093.4410102-430003.01045005005.211095.211010 2.柱的侧移刚度D计算过程见表格4.15：表4.15 框架柱的侧移刚度计算表中框架层次边柱 中柱 3，40.5240.208175801.5720.4403718920.5830.226191021.7490.4673947110.9030.483132962.7080.68118746层次边柱中柱 Di2Di23，42.0960.518437820.9730.3272763867988422.3310.538454721.0830.3512966771673613.6110.733201781.6770.59216296354776边框架层次边柱 中柱 3，40.3930.164138611.1790.3713135720.4370.179151291.3110.3963347010.680.44121122.0310.62817287层次边柱中柱 Di2Di23，41.5720.44371890.7300.2672256756865221.7490.466393870.8120.2892442660719612.7080.681187461.2580.54014865327024将上述不同情况下的同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度Di见表4.16： 表4.16 纵向框架层间侧移刚度（N/mm）层次1234Di6818001323932124853612485364.5.3 横向水平地震作用下横向框架结构的内力和侧移计算 1.横向自振周期计算结构顶点的假想侧移计算，计算过程和结果见表4.17：表4.17 结构顶点的假想侧移计算层次Gi(kN)VGi(kN)Di(N/mm)ui(mm)ui(mm)44954.424954.4279567224.3198.837588.0712542.4979567238.5174.528285.6020828.0979567252.613618626.3829454.4764326083.483.4采用顶点位移法：基本周期T1= ，其中（结构基本周期考虑非承重砖墙影响的折减系数）取0.7 ，=209mm =0.209m T1=1.70.7=0.48s4.5.4 水平地震作用及楼层地震剪力计算采用底部剪力法：本结构中,重量和刚度沿高度分布比较均匀，高度不超过40m，并以剪切变形为主（房屋高宽比小于4），故采用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按式FEK=1Geq计算，其中Geq=G =0.85=0.8529454.47=25036.3kN。（Geq：结构等效总重力荷载，G：结构总重力荷载，：等效重力荷载系数）。由规范查得：南京地区，当抗震防烈度为7度时，设计基本地震加速度值为0.1g，水平地震影响系数最大值=0.08；设计地震分组为第一组，场地类别为类，特征周期Tg=0.35S。=0.06（：相应于结构基本周期的水平地震影响系数）FEK=Geq=0.0625036.3=1502.2kN 各质点的水平地震作用按Fi=FEK计算，即Fi=FEK，各楼层地震剪力按V=计算见表4.18。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图4.19:表4.18 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次 Hi (m)Gi (kN)GiHi (kNM) Fi (kN)Vi （kN）413.554954.4267132.390.250375.55375.55310.557588.0780054.140.322483.71859.2627.558285.6062556.280.251377.051236.3114.558626.3839250.030.177265.901502.21 图4.19 框架水平地震作用及层间剪力图第5章横向框架的内力计算 金陵科技学院学士学位论文 5 横向框架内力计算5.1 恒载作用下框架内力计算梁端、柱端弯矩采 用弯矩分配法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可取半榀框架。 框架内力计算简图及梁柱线刚度见图5.1： 图5.1 框架内力计算简图5.1.1恒载作用下各梁端的固端弯矩 恒载作用下梁端弯矩计算见表5.2：表5.2 恒载作用下梁端弯矩QPP在左时P在右时均布荷载弯矩MAB-Fab2/l2MBA Fa2b/l2MAB-Fab2/l2MBA Fa2b/l2MAB-ql2/12MBA ql2/12MABMBA 四层5.25101.99-115.0954.39-54.39115.09-22.6822.68-192.16192.16第5章横向框架的内力计算 金陵科技学院学士学位论文 三层5.2571.61-76.38 38.19-38.1976.38-22.6822.68-137.25137.25二层11.5171.61-76.38 38.19-38.1976.38-49.7249.72-164.29164.29一层13.1471.61-76.38 38.19-38.1976.38-56.7656.76-171.33171.33MBC=MABMCB=MBAMBC=MABMCB=MBAMBC=MABMCB=MBA MBC=MABMCB=MBA5.1.2计算各节点处梁柱的弯矩分配系数节点处弯矩分配系数为=i/i计算简图和梁、柱线刚度如图5.1所示：节点A4： 右梁=47.15/（47.15+45.21）=0.578 下柱=45.21/（47.15+45.21）=0.422节点B4： 右梁=7.152/（47.15+7.152+45.21）=0.224 下柱=45.21/（47.15+7.152+45.21）=0.327 左梁=47.15/（47.15+7.152+45.21）=0.449节点A3： 右梁=47.15/（47.15+45.212）=0.407 下柱=45.21/（47.15+45.212）=0.297 上柱=45.21/（47.15+45.212）=0.297节点B3： 右梁=27.15/（27.15+47.15+45.212）=0.169 下柱=45.21/（27.15+47.15+45.212）=0.246 左梁=47.15/（27.15+47.15+45.212）=0.338 上柱=45.21/（27.15+47.15+45.212）=0.246 节点A2： 右梁=47.15/（47.15+45.21+45.21）=0.407 下柱=45.21/（47.15+45.21+45.21）=0.297 上柱=45.21/（47.15+45.21+45.21）=0.297节点B2： 右梁=7.152/（47.15+7.152+45.21+45.21）=0.178 下柱=45.21/（47.15+7.152+45.21+45.21）=0.246 左梁=47.15/（47.15+7.152+45.21+45.21）=0.338 上柱=45.21/(47.15+7.152+45.21+45.21）=0.246第5章横向框架的内力计算 金陵科技学院学士学位论文 节点A1： 右梁=47.15/（47.15+43.44+45.21）=0.453 下柱=43.44/（47.15+43.44+45.21）=0.218 上柱=45.21/（47.15+43.44+45.21）=0.330节点B1： 右梁=7.152/（47.15+7.152+43.44+45.21）=0.185 下柱=43.44/（47.15+7.152+43.44+45.21）=0.178 左梁=47.15/（47.15+7.152+43.44+45.21）=0.340 上柱=45.21/(47.15+7.152+43.44+45.21）=0.2695.1.3 用弯矩分配法计算梁端、柱端弯矩（1）恒载作用下弯矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩（2）计算恒载作用下的跨中弯矩 式中：M1、M2分别为梁左右两端的支座弯矩 q梁自重的均布荷载 l梁的总跨度 a,b及F左，F右见图5.3： 图5.3 a,b及F左，F右故各层梁边跨的跨中弯矩为：M4AB =1/85.257.22+101.992.42/2-(192.61+192.61)/2 =86.19kNmM3AB =1/85.257.22+71.612.42/2-137.252/2 =68.63kNmM2AB =1/811.517.22+71.612.42/2-(164.29+164.29)/2 =82.16kNmM1AB =1/813.147.22+71.612.42/2-(171.33+171.33)/2 =85.68kNm BC跨： 式中：M1、M2分别为梁左右两端的支座弯矩 q梁自重的均布荷载 l梁的总跨度 a,b及F左，F右见图5.4： 图5.4 a,b及F左，F右M4BC =1/85.257.22+101.992.42/2-(192.61+192.61)/2 =86.19kNmM3BC =1/85.257.22+71.612.42/2-137.252/2 =68.63kNmM2BC =1/811.517.22+71.612.42/2-(164.29+164.29)/2 =82.16kNmM1BC =1/813.147.22+71.612.42/2-(171.33+171.33)/2 =85.68kNm 图5.5 KJ-4梁的弯矩二次分配图恒载作用下框架结构的弯矩图： 图5.6 KJ-4梁的弯矩图5.1.4计算恒载作用下梁端剪力和柱轴力梁端剪力计算：计算公式为： V左=ql/2-(M右-M左)/L V右=ql/2+(M右-M左)/L 第四层：V4AB =1/2101.992.4+1/25.257.2-(192.61-192.61)/7.2=67.39kNV4BA =1/2101.992.4+1/25.257.2+(192.61-192.61)/7.2=174.39kNV4BC =V4AB=67.39kNV4CB =V4BA=174.39kNV4DC=VAB =67.39kNV4CD =VBA =174.39kN第三层：V3AB =1/271.612.4+1/25.257.2-(137.25-83.87)/7.2=97.42kNV3BA =1/271.612.4+1/25.257.2+(137.25-83.87)/7.2=112.25 kNV3BC =V3AB =97.42kNV3CB =V3BA=112.25 kNV3DC=VAB =97.42kNV3CD =VBA =112.25kN第二层：V2AB =1/271.612.4+1/211.517.2-(164.79-81.9)/7.2=115.92 kNV2BA =1/271.612.4+1/211.517.2+(164.79-81.9)/7.2=138.88kNV2BC =V2AB=115.92 kNV2CB =V2BA =138.88kNV2DC=VAB =115.92 kNV2CD =VBA =138.88kN第一层：V1AB =1/271.612.4+1/213.147.2-(171.33-72.96)/7.2=107.39 kNV1BA =1/271.612.4+1/213.147.2+(171.33-72.96)/7.2=116.04 kNV1BC =V1AB =107.39 kNV1CB =V1BA=116.04 kNV1DC=VAB =107.