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宏盛超市框架结构设计毕业论文目 录1工程概况52板的设计72.1板的设计72.1.1设计资料72.1.2楼盖的结构平面布置72.1.4单向板配筋计算82.1.5双向板配筋计算102.2 框架结构布置及计算简图122.2.1梁柱的截面尺寸122.2.2梁柱线刚度123连系梁计算143.1荷载计算143.2计算简图143.3内力计算143.4截面配筋计算154 竖向荷载下的内力计算174.1设计资料184.2恒荷载计算194.3竖向恒荷载作用下的内力计算224.4活荷载计算314.5楼面活荷载作用下的内力计算325水平荷载作用下框架内力分析395.1层间侧刚度计算395.1.1梁柱线刚度395.1.2柱的抗侧移刚度D值计算405.2地震作用下框架内力分析405.2.1重力荷载代表值计算405.2.2自振周期的计算425.2.3横向水平地震作用计算425.3风荷载计算465.3.1风荷载计算465.3.2风荷载作用下的内力计算466框架结构的内力组合506.1控制截面506.2内力组合种类516.3框架梁的内力组合516.4框架柱的内力组合517框架梁柱截面设计527.1框架梁截面设计527.2框架柱的截面设计558雨蓬设计588.1 设计资料588.2 雨蓬的抗弯度计算588.3 雨篷梁计算599基础的设计629.1基础内力组合计算669.2 柱独立基础的计算70致 谢71附表172附表273附表374附表475附表577附表677附表778II宏盛超市结构设计1工程概况（1）建筑场地的工程资料1）地质条件：场地平坦，在水平方向土层分布均匀，表层土在-0.45m左右，以下为中风化的软质岩石层，见表1。表1-1 各岩土层力学指标汇总表层号岩土层名称fak(kPa)容重(kN/m3)厚度(m)1素填土20.00.82风化岩300222.03中风化岩1000234.0 2）建筑场地土类别为类、地面粗糙度为B类。（2）气候条件本地区的主导风向为西南风，基本风压值为0.55kN/,基本雪压值为0.3kN/。（3）抗震设防要求本地区抗震设防烈度为7度，近震。（4）设计标高：室内设计标高，室内外高差为450mm，1.2m女儿墙高度。（5）屋面做法：25厚1：2.5水泥砂浆抹平压光11m分格，密封胶嵌缝 ；隔离层（低强度等级砂浆）一道； 防水层： 4厚高聚物改性沥青防水卷材； 刷基层处理剂一道 ；20厚1：3水泥砂浆找平； 保温层：.硬质聚氨酯泡沫板； 20厚1：3水泥砂浆找平；40厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2%；.钢筋混凝土屋面板；楼面做法：20厚磨光花岗石（大理石）板，板背面刮水泥浆粘贴，稀水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝；30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层；素水泥浆一道； 现浇钢筋混凝土楼板；门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其余均为木门、钢窗。屋盖设计。设计材料：混凝土强度等级为C30；梁柱内受力纵筋为，箍筋采用钢筋。（6） 建筑平面示意图图1-1 建筑平面布置示意图（7）其他建筑施工场地较为平整，施工用水、电、路畅通，工程所用的构件及建筑材料，本地区均能供应，施工单位吊装机械和运输机械均较为完备。造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防护措施。 2板的设计2.1板的设计2.1.1设计资料（1）楼面构造层做法：10mm厚磨光大理石板，20mm水泥砂浆面层，100mm厚现浇钢筋混凝土楼板，15mm厚石灰砂浆抹底。（2）可变荷载：由建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）查的楼面可变荷载标准值为2.0kN/m2，上人屋面荷载标准值为2kN/m2。（3）永久荷载分项系数G=1.2，可变荷载分项系数Q=1.4。（4）材料选用：混凝土采用C30（=14.3N/mm2，=1.43N/mm2），梁内受拉钢筋为HRB400，板受拉钢筋为HRB335，箍筋钢筋等级为HRB335。2.1.2楼盖的结构平面布置图2-1 屋盖的结构平面布置图竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载作用在次梁上，由次梁传到主梁上，再由主梁传至框架柱，最后传至基础。主梁沿纵横向布置，连系梁沿纵向布置。选取第三层的楼地板进行板的计算，主梁的跨度为6.9m、6.5m、6.9m,连系梁的跨度为7.5m，边跨梁跨度为6.9m，每跨内布置三根次梁，板跨度为2.3m， ，因此按单向板计算；中跨梁跨度为6.5m，每跨内 ，按双向板计算。按跨高比条件，要求板厚h3900/40=97.5mm，对于民用建筑要求h60mm，取板厚h=100mm。主梁截面尺寸确定：边跨：mm，考虑楼面活荷载比较大，取h=700mm，截面宽度取b=350mm；中间跨：取h=700mm，b=350mm。次梁截面确定： 边跨:mm，取h=500mm，截面宽度取为b=250mm 中间跨：h=500mm，b=250mm。恒荷载标准值：10mm厚磨光大理石板； 0.0128=0.28kN/m2 20mm水泥砂浆面层； 0.0220=0.40kN/m2100mm现浇钢筋混凝土板： 0.1025=2.5kN/m2 15mm厚纸筋石灰抹底： 0.01526=0.24kN/m2 小计 3.42kN/m2 活荷载标准值： 各个营业部分及各个库房 2.0kN/m2考虑不同组合，于是各房间板的荷载设计值为：楼面： 1.23.42+1.42=6.904kN/m楼面： 1.353.42+1.40.72=6.577kN/m取4号轴线对应的一榀框架进行计算。计算简图如下：图2-2板的计算简图 图2-3板的区格划分2.1.4单向板配筋计算（1）计算简图按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨 mm，取较小值；中间跨 mm，因跨度相差小于10，按等跨连续板计算，取1m板带作为计算单元，计算简图如图2-4所示： 图2-4 单向板计算简图（2）弯矩计算不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表可查的板的弯矩系数m分别为： 边支座：-1/16 边跨中：1/14 离端第二支座：-1/11 离端第二跨中：1/16 故：MA= -（g+q)l02/16=-82.252/16=-2.53kNmM1= （g+q)l02/14=82.252/14=2.89kNmMB= -（g+q)l02/11=-82.252/11=-3.68kNmM2= （g+q)l02/16=82.002/16=2.29kNm（3）正截面受弯承载力计算环境类别一类，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d=10mm，板厚100mm，则截面有效高度h0=h-c-d/2=100-15-10/2=80mm，板宽b=1000mm。C30混凝土，1=1.0，fc=14.3kN/mm2，HRB335钢筋，fy=300N/mm2.。板的计算过程列于下表：表2.1单向板的计算配筋表截面A1B2M/(kNm)-2.532.89-3.682.290.0270.0320.0400.0250.0270.0330.0410.02587.5123.9156.384.3实际As8150AS=2628150AS=2628150AS=2628150AS=262计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则;/bh =262/1000100=0.26%，此值大于0.45ft/fy =0.451.43/300=0.21%,同时大于0.2%，满足最小配筋率要求。2.1.5双向板配筋计算（1）结构平面布置图图2-5双向板计算简图支撑梁截面300mm*500mm，板厚100mm，荷载g+q=7.42KN/m2。（2）计算跨度因双向板两端与梁柱整体连接，其计算跨度取净跨为3250mm。（3）弯矩计算 跨中最大弯矩为当内支座固定式在g+q/2作用的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下跨中弯矩之和，泊松比取0.2，支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。A区格板：l01/l02=0.53，周边固支时，由规范查得跨中弯矩系数：0.0391、0.0049，支座弯矩系数：-0.0820、-0.0571；周边简支，查得l01、l02方向跨中系数：0.0921、0.0196。于是：M1=(0.0391+0.2*0.0049)*(g+q/2)*l012+(0.0921+0.2*0.0196)ql012/2 =3.38KNmM2=(0.0049+0.2*0.0391)*(g+q/2)*l012+(0.0196+0.2*0.0921)ql012/2 =1.17KNm同理：M1=M1=-5.48KNmM2=M2=-3.81KNm。（4）截面设计截面有效高度：一类环境类别板最小保护层厚度15mm，假定选用直径为10的钢筋，则方向跨中截面的=100-15-10/2=80mm，=80-10=70mm，支座截面=80mm，界面设计用的弯矩，因楼盖周边有梁与板整体浇筑，故所有区格跨中弯矩及支座弯矩减少20%。最小配筋验算：/（1000*100）=0.251%，此值大于0.45ft/fy=0.45*1.43/25=0.21%。同时大于0.2%，满足要求。设计截面时使用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面和中间支座截面减小；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当/时减小，当/=1.52.0时减小；楼盖的角区格不折减1。计算配筋与下表：表2.2 双向板配筋计算表项目M计算配筋实际跨中 802.704125.28200251 700.93649.58200251支座A-A803.048141.18200251对于单向板与双向板交接支座处，按单向板计算时M=-2.29kNm 按双向板计算时M=-4.384kNm，应按双向板设计配筋： ，采用8200的，满足要求。2.2 框架结构布置及计算简图2.2.1梁柱的截面尺寸主梁截面尺寸确定：边跨：mm，考虑楼面活荷载比较大，取h=700mm，截面宽度取b=350mm；中间跨：取h=700mm，b=350mm。次梁截面确定： 边跨:mm，取h=500mm，截面宽度取为b=250mm 中间跨：h=500mm，b=250mm。柱截面尺寸400400。2.2.2梁柱线刚度结构计算简图如图2-6所示，由已知建筑图得底层层高为5.1m，室内外高差0.45m，基础埋深0.45m，故底层柱为6.0m。二、三层层高为4.2m,各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-6。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。AB跨梁：BC跨梁：上部各层柱：底层柱：图2-6 结构计算简图（注：图中数字为线刚度，单位为）3连系梁计算按考虑塑性内力重分布计算，次梁截面为250mm400mm。3.1荷载计算永久荷载标准值： 板传来的荷载设计值： 3.422.3=7.866kN/m次梁自重： 0.30（0.50-0.10）25=3.0kN/m梁侧粉刷： 0.02（0.5-0.1）217=0.272kN/m小计： g=11.14kN/m可变荷载设计值： q=21.9=3.8kN/m总荷载设计值：1.2g+1.4q=18.658 kN/m 1.35g+0.71.4q=18.76 kN/m，取16.76kN/m。3.2计算简图主梁截面尺寸为350mm700mm，计算跨度：边跨=7500-100-350/2=7225mm；中间跨=7500-350=7150mm，因跨差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：图3-1 连系梁计算简图3.3内力计算 弯矩和剪力计算过程见表3-1和表3-2。表3-1 连系梁弯矩计算截面边支座A边跨跨中1离端第二支座B离端第二跨跨中2及中间跨中3中间支座C弯矩计算系数-1/241/14-1/111/16-1/14-20.3534.88-44.3929.96-34.24表3-2 连系梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座内外侧剪力计算系数0.500.550.550.5544.849.2848.8348.833.4截面配筋计算 材料选用C30混凝土，受力筋为HRB400，箍筋采用HRB400, ，。(1）正截面受弯承载力计算跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为：正截面受弯承载力计算时，跨内按“T”型截面计算，翼缘宽度取：， b+12hf=1450mm，取三者最小值。除支座B截面纵向钢筋按两排布置以外，其余截面均布置一排。环境类别为二a类，C30混凝土，梁的最小保护层厚度c=20mm假定箍筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm，则一排纵向钢筋=500-20-10-20/2=460mm，两排纵向钢筋h0=460-25=435mm纵向钢筋采用HRB400级钢筋，。经判别，跨内截面均属于第一类“T”型截面。计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则。AS/bh=402/250*400=0.40%，此值大于0.45ft/fy=0.45*1.43/360=0.18%，同时大于0.2%，满足最小配筋要求。(2)斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复合、腹筋计算和最小配箍率计算。验算截面尺寸：因此hw/b=335/250=1.34 =46.79kN。截面尺寸符合要求。表3-3梁配筋计算表截面A1B2CM/(kNm)-20.3534.88-44.3929.96-34.240.0260.0080.0650.0060.0450.0260.0080.0670.0060.046118.8212289.4159210.1实际As314AS=461216AS=402314AS=461216AS=402314AS=461(3)计算所需腹筋采用C6双肢箍筋，计算支座B左侧截面：由 0.7ftbh0=0.7*1.43*250*435=108.86kNVmax=46.79kN。只需按照构造配置箍筋，选用C6150.验算配筋率下限值：弯矩调幅要求的配箍率下限值为：0.3ft/fyv=0.3*1.43/360=0.12%。实际配箍率：sv=Asv/b*s=57/250*150=0.15%0.12%，满足要求。4 竖向荷载下的内力计算4.1设计资料（1）设计标高：室内设计标高为0.000，室内外高差为450mm。（2）墙身做法： 普通机制砖填充墙，用M5混合砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面20mm厚，内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底20mm厚，陶瓷锦砖贴面。（3）楼面做法： 10mm厚磨光大理石板 20mm厚水泥砂浆面层 100mm厚现浇混凝土楼板 15mm厚纸筋石灰抹底 （4）屋面做法： 2层20厚1:2水泥砂浆找平 0200mm厚（2找坡）水泥炉渣 80mm厚苯板 100mm厚现浇钢筋混凝土板 10mm厚混合砂浆 （5）门窗做法：门窗采用铝合金门窗（6）地质资料： 属II类建筑场地（7）地震烈度：基本烈度为7度，地震分组第二组，场地类别为二类。（8）基本风压：=0.55kN/m（9）基本雪压：=0.30kN/m（10）活荷载： 屋面活荷载（上人）2.0kN/m楼面活荷载2.0 kN/m走廊活荷载2.0kN/m4.2恒荷载计算屋面框架梁线荷载标准值屋面恒荷载 2层20厚1:2水泥砂浆找平0.02202=0.8kN/m2 0200mm厚（2找坡）水泥炉渣0.112=1.2kN/m2 80mm厚苯板0.080.5=0.04kN/m2 100mm厚现浇钢筋混凝土板0.125=2.5kN/m2 10mm厚混合砂浆0.0117=0.17kN/m2 小计：4.71kN/m2 边跨框架梁自重 0.350.725=6.125kN/m 梁侧粉刷 2(0.7-0.1)0.0217=0.34kN/m 中跨框架梁自重 0.350.725=6.125kN/m 梁侧粉刷 2(0.7-0.1)0.0217=0.34kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为kN/mkN/m；(注：下标3表示第3层即顶层框架梁)楼面框架梁线荷载标准值楼面恒荷载 3.42kN/m2边跨框架梁及次梁粉刷 4.84kN/m边跨填充墙自重 0.24(4.2-0.6)19=15.05kN/m墙面粉刷 (4.2-0.6)0.02217=2.24kN/m中跨填充墙自重 0.24(4.2-0.6)19=15.05kN/m中跨框架梁及梁侧粉刷 4.02kN/m因此，作用在楼面框架梁上的线荷载为： kN/m kN/m屋面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重 0.250.57.525=17.81kN粉刷 0.02(0.5-0.1)27.517=1.55kN女儿墙自重 0.97.50.2419=23.39kN粉刷 0.90.0227.517=3.49kN连系梁传来屋面自重 0. 55.77.54.71=25.50kN顶层边节点集中荷载 G6D=G6G=71.74kN中柱联系梁自重 0.250.47.525=14.25kN粉刷 0.02(0.4-0.1)27.517=1.16 kN连系梁传来屋面自重 0.5(6.9+3.9-6.5)1.54.71=29.67kN 0.56.537.54.71=25.50kN顶层中节点集中荷载 G3C=G3D=70.58kN房间中间次梁自重 0.250.47.525=14.25kN粉刷 0.02（0.4-0.1）27.517=1.16kN次梁传来屋面自重 6.57.534.71=51.01kN主次梁节点集中荷载 G3=66.42kN楼面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 17.81kN粉刷 1.55kN钢窗自重 31.5.0.45=2.03kN窗上下墙重 0.24(0.9+1.5)(7.5-0.4)19=58kN粉刷 20.02(0.9+1.5)4.217=8.65kN窗边墙体自重 （7.5-3-0.4）1.50.2419=15.73kN粉刷 2(7.5-3-0.4)1.50.0217=2.35kN框架柱自重 0.40.44.225=15.6kN粉刷 （0.44-0.243）0.024.217=1.17kN连系梁传来楼面自重 6.57.53.42=29.50kN中间层边节点集中荷载 GD=GG=141.41kN中柱连系梁自重 14.25kN粉刷 1.16 kN内纵墙自重 (6.50.4)(4.20.4)0.2419=84.59kN粉刷 （6.5-0.4)(4.2-0.4)20.0217=12.61kN扣除门洞重加上门重 -2.11.5(5.24-0.2)=-15.88kN框架柱自重 15.6kN粉刷 1.17kN连系梁传来楼面自重 0.5(6.9+6.9-6.5)1.53.42=21.55kN0.56.97.53.42=29.50kN中间层中节点集中荷载 GE=GF=153.57kN次梁自重 14.25kN粉刷 1.16kN次梁传来楼面自重 7.56.53.42=55.58kN主次梁节点集中荷载 G=70.99kN恒荷载作用下的结构计算简图 图4-1 恒载计算简图4.3竖向恒荷载作用下的内力计算规则框架竖向荷载作用下的侧移可以忽略，其内力可以采用弯矩二次分配法计算，也可以采用分层法近似计算。本设计恒荷载作用下的框架内力计算采用分层法。纵向框架梁传给节点的集中荷载仅引起框架柱轴力，不参与内力分析，在求轴力时再考虑。1）计算梁固端弯矩 等效均布荷载的计算： 边跨梁上荷载由均布荷载和次梁传来的集中荷载两部分组成，进深梁上荷载由均布荷载和三角形荷载组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将集中荷载以及三角形分布荷载，化为等效均布荷载。将三角形分布荷载化为等效均布荷载的计算公式如下：所以有：a.顶层等效荷载kN/mb.其他层层等效荷载kN/m固端弯矩的计算a.顶层固端弯矩 b.其他层固端弯矩 2）分配系数和传递系数梁端和柱端弯矩采用分层法来计算，计算时上往下，从左往右计算，分配系数按线刚度分配，向远端传递，然后对由于传递而产生的不平衡弯矩再进行分配。在应用分层法时，应作以下修正：除底层以外，其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数；除底层以外，其他各层柱的弯矩传递系数均取1/3。表3-4顶层弯矩分配表上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.000.2380.762分配系数0.5370.000.1670.296-97.2497.24-9.64-4.82023.1474.1037.05-33.47 -66.940.00-20.82-36.936.907.9725.5012.75-3.43-6.850-2.13-3.773.7700.822.611.31-0.700-0.22-0.390.39总计031.93-31.9373.870-23.17-50.736.24表3-5二层弯矩分配表上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.1920.1920.616分配系数0.4610.1430.1430.253-126.35126.35-11.37-5.6924.2624.2677.8338.92-35.48 -70.95-22.01-22.01-38.9438.946.816.8121.8610.93-2.52-5.04-1.56-1.56-2.772.770.490.491.550.78-0.36-0.11-0.11-0.20.2总计31.5631.56-63.11100.63-23.68-23.68-53.2836.22由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。取一半计算，断开的中跨线刚度是原来的2倍。求分配系数时，对于边节点，与节点相连的各杆件均为固接，因此杆端近端的转动刚度；对于中间节点，与该节点相连的走道梁的远端转化为滑动支座，因此转动刚度，其余杆端。为杆件的线刚度，分配系数为。表3-6底层弯矩分配表上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.1970.1710.632分配系数0.4690.1460.1270.258-126.35126.35-11.37-5.6924.8921.6179.8539.93-36.33 -72.65-22.62-19.67-39.9739.977.166.2122.9611.48-2.69-5.38-1.68-1.46-2.962.960.530.461.700.85-0.40-0.12-0.11-0.220.22总计32.5828.28-60.86100.18-24.42-21.24-54.5237.46计算所得各层结构弯矩如图图4-2顶层弯矩图图4-3中间层弯矩图图4-4底层弯矩图 将各层分层法求得的弯矩叠加，可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。很显然，叠加后框架内各节点弯矩不能达到平衡，这是由于分层法计算的误差所造成的。再将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后的竖向荷载作用下整个结构弯矩图如图2.12所示。必须注意，在求得结构梁端支座弯矩后，如欲求跨中弯矩，则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布按平衡条件计算，而不能按等效分布荷载计算。考虑梁端弯矩调幅，并将节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值，以备内力组合时用。图4-5初步计算的弯矩图图4-6 剪力、轴力图考虑弯矩调幅后框架在恒荷载作用下内力图见图4-7。图4-7 弯矩调幅之后弯矩图算至柱边弯矩图4-8 算至柱边弯矩图4.4活荷载计算顶层：P3= 26.97.5=34.5kNP3BC=22.5=5kN/mP3=34.5kNP6D=P6G=26.90.57.5=10.83kNP6E=P6F=26.90.57.5+2（6.9+6.9-6.5）1.50.5=23.43kN标准层：P= 26.97.5=21.66kNP=34.5kNPEF=22.5=5kN/mPD=PG=26.90.57.5=10.83kNPE=PF=26.90.57.5+2（6.9+6.9-6.5）1.50.5=23.43kN活荷载作用下的结构计算简图： 图4-9活载作用下结构计算简图4.5楼面活荷载作用下的内力计算当活荷载产生的内力远小于恒荷载及水平力产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置，而把活荷载同时作用于所有框架梁上，这样求得的内力在支座处与按最不利荷载布置法的计算结果极为接近，可直接进行内力组合，但求得的梁跨中弯矩却比最不利荷载位置法的计算结果要小，因此对梁跨中弯矩乘以1.1-1.2的增大系数。对于竖向活载，当活载标准值小于4kN/m2时，按满布荷载进行分析。活荷载作用下内力计算采用分层法。 等效均布荷载的计算梁上分布荷载包括三角形，在求固端弯矩时，先将三角形分布荷载转化为均布荷载。任一层： 中跨 表4-1 顶层弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.000.2380.762分配系数0.5370.000.1670.296-27.4427.44-2.35-1.1706.5320.9110.46-9.55 -19.090.00-5.94-10.5210.5202.277.283.64-1.950-0.61-1.081.08总计08.8-8.820.50-6.55-13.9510.43表4-2中间层弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.1920.1920.616分配系数0.4610.1430.1430.253-27.4427.44-2.35-1.175.275.2716.908.45-7.73 -15.46-4.80-4.80-8.488.481.481.484.772.39-1.10-0.34-0.34-0.610.61总计6.756.75-13.5021.72-5.14-5.14-11.447.92 表4-3底层弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.1970.1710.632分配系数0.4690.1460.1270.258-27.4427.44-2.35-1.175.414.6917.348.67-7.92 -15.83-4.93-4.29-8.718.711.561.355.012.51-1.18-0.36-0.32-0.650.65总计6.976.04-13.0121.61-5.29-4.61-11.718.19计算所得各层结构弯矩如图顶层中间层底层图4-10 各层弯矩图将各层分层法求得的弯矩叠加，可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。很显然，叠加后框架内各节点弯矩不能达到平衡，这是由于分层法计算的误差所造成的。再将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后的竖向荷载作用下整个结构弯矩图如图所示。图4-11初步计算的弯矩图图4-12 剪力、轴力图图4-13调幅后弯矩图然后根据梁端节点弯矩换算至柱边弯矩图4-14 算至柱边弯矩5水平荷载作用下框架内力分析5.1层间侧刚度计算5.1.1梁柱线刚度结构计算简图如图2.4所示，由已知建筑图得底层层高为5.1m二、三层层高为4.2m,各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2.4。在工程设计时，为了简化计算提高工作效率，通常梁先按矩形截面计算某惯性矩 ，然后乘以增大系数4。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。AB跨梁：BC跨梁：上部各层柱：底层柱：图5-1 结构计算简图（注：图中数字为线刚度，单位为）5.1.2柱的抗侧移刚度D值计算表5-1柱侧移刚度D值的计算楼层层高/m柱号柱根数bh/34.220.40.42.141.652.890.5910.781.563.5226.070.7520.981.9624.220.40.42.141.652.890.5910.781.563.5226.070.7520.981.9616.220.40.42.141.33.700.7370.501.02.0827.780.8470.541.08注：混凝土C30，N/5.2地震作用下框架内力分析5.2.1重力荷载代表值计算重力荷载代表值，恒荷载取全部，楼面活荷载取50%，屋面取50%雪荷载，屋面活荷载不考虑。各质点重力荷载代表值Gi取本层楼面重力荷载代表值及与其相邻的上下层间墙（包括门窗）、柱全部重力荷载代表值的一半之和。第3层重力荷载代表值： 标准层重力荷载代表值： 底层重力荷载代表值：因此，各层重力荷载代表值为G3=938.95kNG2=1079.48 kNG1=1164.14kN 图5-2 重力荷载代表值5.2.2自振周期的计算按顶点位移法计算,考虑填充墙对框架刚度的影响,取基本周期调整系数为T=0.67,计算公式为T=1.7T,式中uT为顶点位移(单位为m),按D值法计算,计算结果见下表: 表5-2框架顶点位移计算层次重力荷载代表值Gi /kN楼层剪力/kN楼层侧移刚度 /(kN/m)层间位移/m楼层位移3938.95938.95352000.0260.48321079.482018.43352000.1490.45711164.143182.57208000.3080.308T1=1.70.67=0.792s5.2.3横向水平地震作用计算因为建筑物的总高度不超过30m，仅需考虑水平地震作用。质量和刚度沿高度均匀分布，故采用底部剪力法来计算水平地震作用5。工程抗震设防基本目的是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民的财产安全，为了实现这一目的，近年来，许多国家的抗震设计规范都趋向于以“小震不坏，中震可修，大震不倒”作为建筑抗震设计的基本规范2。由抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，第二组，建筑场地为类，按建筑抗震设计规范（GBJ11-2001）可查得, Tg=0.40s,则横向地震影响系数为：由于T1= 0.792s1.4Tg=1.40.4=0.56s，需考虑顶部附加地震作用修正按抗震规范公式得作用于各质点上横向水平地震作用标准值，如下表5-3和图5-4所示。1-5层=(GH/ ) (1-)FEK=0.0350.853182.57=94.68 kN顶层F=+ 顶部附加地震作用系数=0.08T1+0.01=0.080.792+0.01=0.074=0.074FEK=17kN表5-3水平地震作用、楼层地震剪力计算及层间弹性位移计算由上表可知，在多遇地震作用下层间位移转角,满足要求。5.2.4地震荷载作用下的内力计算 一般选取具有代表性的平面框架单元进行内力分析，本设计计算方法采用D值法。各柱反弯点高度比y按式确定，对于层顶柱，不考虑修正值，即=0；对于底层柱，不考虑修正值=0。所选框架为规则框架成受倒三角水平力分布作用，查相关表格得出每层柱的y值，见下表，表中还对各层柱端剪力及弯矩进行了计算81）将各楼层地震剪力按式 分配到单元框架的各框架柱，可得各层每根柱所承受的剪力值。计算结果见表5-4。 2）采用D值法确定各层每根柱的反弯点高度。3）计算每层柱上下端的柱端弯矩（柱所承受的剪力乘以反弯点至计算端的距离）。4）利用节点的平衡原理，求出每层各跨梁端的弯矩（按梁的线刚度比例分配节点梁端总弯矩）。5）按梁的弯矩平衡条件求出梁端剪力 ,计算结果见附表3。6）由每层柱的轴向压力与梁端剪力平衡的条件可求出柱的轴力。7）水平地震作用下框架内力图见图5-5。表5-4地震作用下横向框架柱剪力及柱端弯矩层层高柱各楼层VDjDjkDjk/DjVjkKyMtMb34.2Z1162.003520078000.22235.902.890.5070.0070.004.2Z2162.003520098000.27845.106.