4000㎡快捷酒店设计土木工程快捷酒店设计计算书毕业论文.doc

本科生毕业论文(设计)4000快捷酒店设计摘 要快捷酒店设计，批准的建筑面积为4000左右， 建筑主体为5层，首层层高4.25m，标准层层高3.3m，总建筑高度17.45m。拟采用钢筋混凝土框架结构，楼板与楼盖采用全现浇形式。借鉴以往的快捷酒店设计资料、 现行的国家和地方的法规和规范， 结合指导老师的指导，根据当地的现有情况满足该课题的各项要求。在充分理解快捷酒店设计任务要求的基础上，使建筑设计达到房间设置合理、使用方便、设计方法正确、步骤清晰完整。设计过程中，准备阶段主要工作为：收集必要的设计原始资料，做好设计前的调查研究工作，参考同类型设计的文字及图纸资料；学习有关的国家法律法规及规范，建筑设计的依据性文件等。本设计的主要内容包括快捷酒店的建筑方案设计和结构计算。其中结构设计计算是重点。采用手算进行空间结构计算分析，并采用一榀框架计算框架进行计算。其计算内容主要有：竖向荷载和风荷载、水平地震作用计算，各种荷载作用下框架内力分析及水平荷载作用下框架侧移验算，内力组合及框架梁、框架柱配工程筋计算，楼板配筋计算，楼梯和基础设计计算等。关键词 钢筋混凝土框架结构；内力组合；配筋计算；柱下独立基础；AbstractQuick hotel design, approved construction area of 4000 or so, building subject for 5 layers, layers of the first high 4.25 m, 3.3 m high standard layer upon layer, the total construction height of 17.45 m. Is used to steel reinforced concrete frame structure, floor and floor adopts full cast-in-situ form. Referencing past quick hotel design material, the current national and local laws and regulations and standard, and union guide teachers guidance, according to local conditions meet existing the subject to requirements. Full understanding of hotel in quick design task requires the basis of architectural design room to set reasonable, use convenient, design method correctly, steps are clear and complete. In the process of design, preparation for the main job is to: gather the necessary design original material, well before the design of the investigation and research, reference type design with words and drawings; Learn about the state laws and regulations and the standard, architectural design basis file etc. The main content of this design including shortcut hotel architecture design and structure calculation. Structure design of calculation is the key. By hand space structure calculation is analyzed, and a hinged frame by frame calculation is calculated. The calculation for main: vertical load and wind load, horizontal seismic calculation, all kinds of load force analysis framework and the horizontal load framework lateral link, and the combination of internal force of the beam and column frame with steel engineering calculation, slab reinforcement calculation, stair and basic design calculations, etc.Key Words：Reinforced concrete frame structure; Internal force combination; Reinforcement computing; Under column independent foundation;目录摘要IAbstractII引 言11 设建筑计21.1 设计资料21.1.1 工程概况21.1.2 设计资料21.2 建筑方案31.2.2 平面设计31.2.3 具体建筑方案32结构设计32.1 结构方案选型32.1.1 结构选型32.1.2 基础选型32.1.3 结构材料32.2 构件基本尺寸确定42.2.1 框架梁及次梁截面尺寸42.2.2 柱截面尺寸42.2.3 板厚确定52.2.4 框架计算简图及梁、柱抗侧刚度52.3 荷载计算72.3.1 恒荷载计算72.3.4 地震作用计算132.4 内力计算192.4.1 恒荷载作用下的内力计算192.4.2 楼面活荷载作用下的内力计算262.4.3 风荷载作用下的内力计算282.4.4 水平地震作用下的内力分析322.5 框架内力组合362.5.1 框架梁内力组合372.5.2 框架柱内力组合442.6 框架截面设计492.6.1 框架梁截面设计492.6.2 框架柱截面设计592.7 楼板计算612.8 基础计算632.8.1 工程地质资料632.8.2 基础方案选型642.8.3 基础设计642.9 楼梯设计65参 考 文 献70致 谢71附录A 图纸名称及编号72引 言作为一名即将毕业的土木工程专业的本科生，在大学几年的理论学习后，要结合社会的实际情况，检验一下所学习的专业知识是否专业和完善。毕业设计恰好就是一种最好的检验，可以使四年中所学习的知识得到综合利用，使得各方面的知识系统化和实践化。通过独立完成毕业设计，可以培养独立思考、独立工作的能力，以及调查、分析和查阅资料的能力。本次毕业设计题目为4000快捷酒店设计，结构形式采用全现浇框架结构。在熟悉本课题设计任务书的基础上，结合当地的自然条件，施工技术水平，并查阅相关建筑设计的书籍和规范，独立完成快捷酒店工程的建筑方案设计，并最终绘制出建筑施工图。通过建筑方案的设计，对框架结构进行柱网布置和结构选型，并确定材料类型和截面尺寸。首先，通过现行规范选定房间作法，并以此计算框架结构各层的重力荷载代表值；其次，采用合适的计算方法对竖向荷载作用下框架结构的内力、水平地震荷载作用下框架结构内力及侧移进行计算；最后，通过以上的结构计算，对框架结构进行截面设计（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、楼板设计（楼板尺寸及配筋）、楼梯设计（平台板、楼梯梁、梯段板截面尺寸及配筋）、基础设计（柱下独立基础的截面设计及配筋），使得截面的配筋满足构造要求。最后通过框架结构的结构设计及计算结果，绘制出框架结构的结构施工图。1 设建筑计1.1 设计资料1.1.1 工程概况（1）酒店的总建筑面积为4000左右，4-5层，采用框架结构，层高为3.3m，柱网自定（2）房间种类设置及装修自定。（3）采用平屋顶有组织排水，有保温或隔热要求，檐口形式及屋面防水方案自定。（4）基本设防烈度为7度，设计地震分组为第三组。1.1.2 设计资料场地面积：长宽=8060m，建筑平面设计可不考虑场地周边影响。最高气温：37。最低气温：-8。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。基本风压：0.35KN/m2。基本雪压：0.5 KN/m2。最大降雨量：60mm/h。地质水文情况：常年地下水位地表下6m，水质对混凝土没有侵害性。场地平坦，周围无相邻建筑物。自上而下土层分布情况为：1、填土（Qml）,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。 2、粉质黏土（Qal+pl）, 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。 3、粉质黏土（Qal+pl）, 褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。场地土15m深度范围内无液化土层。1.2 建筑方案1.2.2 平面设计详细请见平面图。1.2.3 具体建筑方案该建筑东西方向长54.6m，南北方向长15.3m。地面以上建筑总高度为17.45m。根据设计要求，每层设835m2左右，其中首层分为普通客房、办公室、餐饮区、厨房、商务用房。普通客房和餐饮间面积为25.74。商务客房面积为51.48。建筑装修：该酒店外墙用240mm厚加气混凝土砌块，外贴瓷砖，内用15mm厚水泥砂浆抹灰：内墙用200mm厚加气混凝土砌块，两边各用15mm厚水泥砂浆粉刷；楼面铺面砖，板底用15mm厚水泥砂浆抹灰；屋面20mm厚单弄架空大阶砖隔热，自然形成天沟，20mm厚C20细砂石混凝土刚性防水、20mm厚三毡四油铺小石子柔性防水层，水泥砂浆找平层；散水为15mm厚水泥砂浆抹光，60mm厚C20混凝土加浆压光素土夯实。2结构设计2.1 结构方案选型2.1.1 结构选型该结构总高度为17.45m，地震基本烈度为7度，在结构上根据建筑高度和使用要求，以及要求平面布置灵活，拟用钢筋混凝土框架结构。结构布置见图21。2.1.2 基础选型根据地质勘查报告，拟采用柱下独立基础。2.1.3 结构材料（1）混凝土强度等级：基础垫层 C10柱 C30梁 C25楼层板 C25楼梯 C20基础 C20（2）钢筋：梁钢筋等级除箍筋和拉筋为HPB235外，其余均为HRB335；柱钢筋等级除箍筋和拉筋为HPB235外，其余均为HRB335；楼板钢筋等级为HPB235（3）钢筋接头形式：水平钢筋连接：采用绑扎连接；竖向钢筋连接：搭接机械连接。（4）混凝土保护层厚度：板 20 mm梁截面 35 mm柱 40 mm2.2 构件基本尺寸确定2.2.1 框架梁及次梁截面尺寸 框架梁尺寸参考受弯构件按下式估算：梁高h=(1/81/12)L， 梁宽b=(1/21/3)h ，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度b不宜小于200mm。次梁尺寸参考受弯构件按下式估算：h=(1/151/18)L，b=(1/21/3)h具体尺寸详见结构施工图。2.2.2 柱截面尺寸 柱截面的宽与高一般取层高的1/151/20，同时满足hl0/25、b l0/30(l0为柱计算长度)。同时，柱尺寸可由轴压比确定，可采用下式估算，然后再求边长：轴压比限值(本结构抗震等级为三级，=0.9)混凝土轴心抗压强度设计值柱的轴向压力设计值，估算柱截面时，可取恒载与活载的荷载分项系数的加权平均值，一般民用建筑房屋可近似取1.25；楼层总荷载标准值，框架结构可取1214kN/m。欲确定的柱楼层负荷面积，可根据柱网尺寸确定；欲确定的柱截面以上的楼层层数；角柱轴力增大系数；由于水平力使轴力增大系数。最后从建筑及结构刚度考虑，具体尺寸见结构施工图。2.2.3 板厚确定根据构造要求和刚度要求，楼层板厚拟取为120mm, 屋顶板厚取为120mm。走廊和卫生间板厚都为120mm。2.2.4 框架计算简图及梁、柱抗侧刚度（1）确定计算简图图21所示框架结构体系纵向和横向均为框架结构，根据高层建筑建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算，本设计以第二榀框架为例，进行手算。框架柱嵌固于计基础顶面，框架梁与柱刚接。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为-0.45m,基础顶面至室外地坪通常取0.500m,故得到底层柱高4.25m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，由此得到计算简图如图2.2所示。图2.1 结构平面布置图图 2.2 轴计算简图（2）框架梁、柱的线刚度 结构计算简图如图2.2所示，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矩）AB、CD跨梁： I=2Ec1/120.30.53/6.6=9.4710-4Ec(m3)BC跨梁： I=2Ec1/120.30.53/2.1=6.3110-4Ec(m3)上部各层柱： I= Ec1/120.50.53/3.3=15.7810-4Ec(m3)底层柱： I= Ec1/120.50.53/4.25=12.2510-4Ec(m3)图2.2.1 线刚度计算简图 2.3 荷载计算2.3.1 恒荷载计算(1) 屋面框架梁线荷载标准值:20mm厚1：2水泥砂浆找平 0.0220=0.4kN/m3 100140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩 （0.10+0.14）2/20.84 kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3 kN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kN/m2 屋面恒荷载： 7.6 kN/m2框架梁自重 0.30.5253.75kN/m梁侧粉刷 2(0.5-0.12) 0.02170.4184 kN/m小计 4.17 kN/m因此，作用在顶层框架上的线荷载为g5AB1=g5bc1=g5CD1=4.17 kN/m (注：这里的下标5代表第五层，顶层框架梁) g5BC2= g5BC2 = g5CD2=4.483.9=17.472 kN/m(2) 楼面框架梁线荷载标准值：25mm厚水泥砂浆面层 0.025200.50 kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土板 0.12253 kN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.015160.24 kN/m2楼面恒荷载 3.74 kN/m2框架梁自重及梁侧粉刷 4.17KN/m边跨填充墙自重 0.24（3.3-0.5）19=12.678KN/m墙面粉刷 （3.3-0.5）0.02217=1.904KN/m 中跨框架梁及侧梁粉刷 4.17KN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为gAB1=gCD1=4.17+12.768+1.904=20.842KN/mgBC1=4.17KN/mgAB2=gCD2=3.743.9=14.586KN/mgBC2=3.742.1=7.854KN/m(3) 屋面框架结点集中荷载标准值边柱连系梁自重 0.30.63.92517.55kN粉刷 0.02（0.6-0.12）23.9171.273kN1.5m高女儿墙自重 1.53.90.319=33.345kN粉刷 1.50.0223.917=3.978kN连系梁传来屋面自重 1/23.91/23.94.48=17.035kN顶层边节点集中荷载 G5A=G5D=73.18kN中柱连系梁自重 0.30.63.925=17.55kN粉刷 0.02（0.6-0.12）23.9171.273kN连系梁传来屋面自重 1/2（3.9+3.9-2.1）1.254.48=15.96kN1/23.91.954.48=17.0352kN顶层中节点集中荷载 G5B=G5C=51.8182kN(4) 楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 17.55kN粉刷 1.273kN 窗自重 3.01.50.452.205 kN窗下墙体自重 0.240.93.6172.20 kN/m2窗边墙体自重 0.60（3.3-1.4）0.3196.5 kN粉刷 0.60（3.3-1.4）20.02170.7752 kN框架柱自重 0.50.53.325=20.625kN粉刷 0.780.023.317=0.877kN连系梁传来楼面自重 0.53.90.53.93.7414.22 kN中间层边节点集中荷载 GA=GD=66.05kN 中柱连系梁自重 17.55kN粉刷 1.273kN内纵墙自重 3.6（3.3-0.6）20.0217=6.61kN扣除门洞重加上门重 -2.11.0（5.24-2）=-10.58kN框架柱自重 20.625kN粉刷 0.877kN连系梁传来楼面自重 0.5（3.9+3.9-2.1）1.253.74=13.32kN中间层中节点集中荷载 GB=GC=49.678kN (5)恒荷载作用下的结构计算简图如图2.3.1图2.3.1 恒荷载总用下的结构计算简图2.3.2 楼面活荷载计算 楼面活荷载作用下的结构计算简图如图2.3.2所示，图中各荷载值计算如下：图2.3.2 活荷载作用下的结构计算简图p5AB=p5CD=1.53.9=5.85kN/mp5BC=1.52.1=3.15kN/mP5A=P5D=0.53.90.53.91.5=5.70kNP5B=P5C=0.5(3.9+3.9-2.1) 1.251.5+0.253.93.91.5=11.05kNPAB=pCD=2.03.9=7.8kN/mPBC=2.52.1=5.25kN/mPA=PD=0.253.96.62.0=12.87kNPB=PC=12.87+0.253.92.52.1=18.00kN2.3.3 风荷载计算1. 风压标准值计算公式为W=zszo 因结构高度H=17.45m30m，可取z=1.0；对于矩形平面s =1.3；z可查建筑结构荷载规范，将风荷载作用于框架每层结点上的集中荷载，计算过程如下表所示。其中z为框架结点至室外地面的高度，A为一榀框架各层结点的受风面积，计算结果如下表所示风荷载计算层次 z s z（m） z o（kN/m2） A(m2) Pw(kN)5 1.0 1.3 17.45 1.202 0.35 12.87 7.044 1.0 1.3 14.15 1.119 0.35 12.87 6.553 1.0 1.3 10.85 1.023 0.35 12.87 5.992 1.0 1.3 7.55 0.902 0.35 12.87 5.281 1.0 1.3 4.25 0.646 0.35 16.575 4.87图2.3.3 轴框架在风荷载作用下的计算简图(单位：kN )2风荷载作用下的侧移验算建筑抗震设计规范GB50011-2001表5.5.1“弹性层间位移角限值”中规定：结构类型为钢筋混凝土框架的建筑，层间位移角。风荷载作用下的侧移验算过程见下表。风荷载作用下侧移验算层号H（mm）层剪力Vi（KN）抗侧移刚度和Dij(N/mm)层间侧移（mm）5330021.488288650.01561/1356891/55043300290.028288650.02591/1157631/55033300343.738288650.34991/85741/55023300409.528288650.41471/72341/55014250621.343679971.11281/42311/550由计算可知，风荷载作用下的侧移满足规范要求。2.3.4 地震作用计算该建筑物的高度为17.45m40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可以采用底部剪力法计算水平地震作用。一.重力荷载代表值计算1.各种构件的重力荷载代表值计算（1）荷载汇总构件 上人屋面 标准层楼面 横梁 次梁 底层柱线荷载值 4.48 3.74 4.17 5.12 6.25构件 标准层柱 外纵墙 内纵墙 次梁 内横墙线荷载值 6.25 2.2 6.61 3.75 14.672（2）标准层的墙体重力荷载标准值G标墙=（54.6-0.57）2.22+（54.6-0.57-6.6）6.612+（6.62-0.53）714.672=2014.7668kN（3）首层的墙体重力荷载标准值G首墙=（54.6-057-52）2.22+（54.6-12-6.6-8.4-0.59）6.61+（6.62-0.53）714.672=1896.0738kN（4）首层柱的重力荷载标准值G首柱=6.254.2528=743.75kN（5）标准层柱的重力荷载标准值G标柱=6.253.328=577.5kN（6）横梁的重力荷载标准值G横梁=4.1715.37=446.607kN（7）纵梁的重力荷载标准值G纵梁=5.1254.64=1118.208kN（8）女儿墙： 1.5m高G女儿墙=1.50.31954.62=933.66kN（9）次梁的重力荷载标准值G=3.7515.310=573.25kN2.各楼层的重力荷载标准恒荷载取100%，活载（学载）取50%计入组合每层的楼梯不另行计算，而改考虑为楼梯间处板重原有的1.5倍计入荷载值一般楼层取Gi=1.0恒+0.5活+1.0自重横梁、柱分层总计，上下各半1） 顶层 G5恒=933.66+2014.77/2+577.5/2+446.607+573.75+1118.21+4.4854.615.3=8110.8644kN2） 标准层 G2-4恒=2014.772/2+577.5+446.607+1118.21+3.7454.615.3=7281.4082kN3） 首层G1恒=2014.77/2+1896.07/2+743.75/2+577.5/2+1118.208+446.607+3.7454.615.3=7305.1812kN3.屋面雪荷载标准值计算及活荷载标准值计算G雪=Q活=0.554.615.3=417.69kN两者不同时考虑，取大值参与计算，Q=417.69kN4.楼面活荷载标准值计算GE1=G1恒+0.5Q活=7305.1812+0.51682.226=8146.2942kNGE2-4=G2-4恒+0.5Q活=7281.4082+0.51682.226=8122.5212kNGE5=G5恒+0.5Q活=8110.8644+417.690.5=8319.7094kN二.多遇水平地震力作用计算及弹性位移验算 楼层抗侧移刚度计算，采用D值法进行计算（1） 横向2-5层D值计算构件名称 计算简图=/2+D=12ic/h2A、D柱=(k1+k2)/2ic=29.47/215.78=0.6=0.6/2+0.6=0.23D=0.231212.2510-43107/3.32=9280kN/mB、C柱=(k1+k2+k3+k4)/（215.78）=1=1/2+1=0.33D=0.331212.2510-43107/3.32=13346.7kN/m一榀框架，ABCD柱各一根，框架抗侧移总刚度D=142（9280+13346.7）=633547.6kN/m(2)横向1层D值计算构件名称 计算简图=（+0.5）/（2+）D=12ic/h2A、D柱=k1/ic=0.77=0.46D=0.461212.2510-43107/4.252=11230kN/mB、C柱=(k1+k2)/ic=1.29=0.54D=0.541212.2510-43107/4.252=13180kN/m一榀框架，ABCD柱各一根，框架抗侧移总刚度 D=142（11230+13180）=683480kN/m三、自震周期计算1、顶点位移及层间位移计算如下表所示层号GiG (kN/m)Di(kN/m)ui=G/Di(m)TGiiGii258319.718319.71633547.60.0130.1891572.43297.1948122.5216442.23633547.60.0260.1761429.56251.6038122.5224564.75633547.60.0390.1501218.38182.7628122.5232687.27633547.60.0510.111901.60100.0818146.2940833.566834800.0600.060488.7829.332、采用顶点位移法，取t=0.65（考虑填充墙的周期折减系数）T1=1.7t=1.70.65=0.480st：考虑填充墙影响的周期折减系数，框架结构取值为0.60.73、采用能量方法，取t=0.65（考虑填充墙的周期折减系数）T1=2t=20.65=0.510s 综上所述，由于能量法与顶点位移法计算相差较小（0.003s）故取二者任意进行下一步计算均可，本设计取T1=0.510s。四、水平地震作用及弹性位移验算说明：对于以下两类建筑适用于底部剪力法 高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构 近似于单质点体系的结构 故选取底部剪力法进行抗震计算、计算简图如下图所示图2.3.4.1 水平地震计算简图（1） 水平地震影响系数1的计算结构基本周期取为顶点位移法的计算结果，T1=0.51s，由抗震规范可知，本结构的抗震设防烈度为7，设计基本地基加速度为0.10g，场地类型为类，设计地震分组为第三组，故有Tg=0.45s，max=0.008T1=0.510s1.4Tg=0.63s，故不需考虑高振型的影响。TgT1=0.510s5Tg,故1=2max对于一般情况，混凝土结构的=0.05，故2=1.0，=0.9故 1=1.00.08=0.071（2）水平地震作用标准值计算 Geq=Gi Geq：结构等效总重力荷载 ：等效系数，抗震规范取值为0.85 故本设计，Geq=0.85（8319.71+8122.523+8146.29）=34708.526kN故本设计，Fek=1Geq=0.071347.8.526=2464.305kN查规范可得顶部附加地震作用系数为n=0.08T1+0.07=0.080.510+0.07=0.1108则顶部附加作用为 Fn=nFek=0.11082464.305=273.045kN由公式Fi=GiHiFek(1-n)/F 计算各层楼板处的地震作用，具体见下表式中 Fek结构总水平地震作用标准值（底部剪力） Fi质点i的水平地震作用标准值 Gi，Gj分别为质点i，j的重力荷载代表值 Hi，Hj分别为质点i，j的计算高度 Fn顶部附加水平地震作用，本设计中作用于5层的顶部层号HiGi(kN)GiHiGi*Hi(kN)Fi(kN)V(kN)Vi(kN)517.458319.71145178.9395444188.698716.471928.450.197141.07414.158122.52114933.658567.211569.230.197111.74310.858122.5288129.342434.931706.560.19785.6827.558122.5261325.026302.651805.920.19759.6214.258146.2934621.733170.861856.610.21236.22地震作用计算表图2.3.4.2 水平地震作用标准值3、 水平地震作用下结构侧移验算建筑抗震设计规范GB50011-2001表5.5.1“弹性层间位移角限值”中规定：结构类型为钢筋混凝土框架的建筑，层间位移角。水平地震作用下侧移验算过程见表2.3.11。层号hDVi533008288631469.251.923541/16451/550433008288631569.231.893231/15851/550333008288631706.562.058921/14571/550233008288631805.922.178791/13771/550142503679981856.615.045161/9331/550表2.3.11 水平地震作用下侧移验算由计算可知，水平地震作用下的侧移满足规范要求。4、 刚重比和剪重比验算 为了保证结构的稳定和安全，需分别进行结构刚重比和剪重比验算，见表2.3.12。层号53.382886324865891465.5631756.4334678.3366.340.04843.382886324865891569.2335433.2342519.8858.480.04433.382886324865891706.5642221.6850666.0249.080.04023.382886324865891805.9249010.1358812.1642.280.03714.253679981784790.31856.6154614.9365537.9227.230.034表2.3.12 各层刚重比和剪重比由表2.3.12可见，各层的刚重比均大于20，不必考虑重力二阶效应；各层的剪重比均大于0.016，满足剪重比要求。2.4 内力计算2.4.1 恒荷载作用下的内力计算恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法，这里以中间层为例说明分层法的计算过程，其他层（顶层、底层）仅给出计算结果。由结构计算简图中取出中间任一层进行分析，结构计算简图如下图a所示，图中中柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。图2.4.1（a）中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，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，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载（图b），等效均布荷载的计算公式如图c所示。（a） （b） （c） 图2.4.1 荷载的等效把梯形荷载化作等效均布荷载图2.4.1（b）中所示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：弯矩分配法计算过程如图2.4.2所示，计算所得结构弯矩图见图2.4.3，同样可用分层法求得顶层及底层的弯矩图，列于图2.4.3.图2.4.2 弯矩分配法计算过程（a）（b）（c）图2.4.3 分层法弯矩计算结果（单位：kN*m）（a）顶层 （b）标准层 （c）底层图2.4.4 框架在恒荷载作用下的弯矩图（单位：kN*m）图2.4.5 框架在恒荷载作用下的剪力图（单位：kN）图2.4.6 框架在恒荷载作用下的轴力图（单位：kN）将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架结构在恒荷载作用下的弯矩图。很显然，叠加后框架内各节点弯矩并不一定达到平衡，这是由于分层法计算的误差所造成的。为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后竖向荷载作用下整个结构弯矩图如图2.4.4所示。并进而可求得框架各梁柱的剪力和轴力（图2.4.5和图2.4.6）。必须注意，再求得图2.4.1所示结构的梁端支座弯矩后，如欲求梁跨中弯矩，则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布（即图2.4.1a所示荷载分布）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，并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值，以备内力组合时用，如图2.4.7所示。2.4.2 楼面活荷载作用下的内力计算 活荷载作用下的内力计算同样采用弯矩分配法计算，考虑弯矩调幅，并将梁端节点弯矩换算成梁端柱边弯矩值。其最后弯矩图如图2.4.8（a）所示，最后剪力图如图2.4.8（b）所示，最后轴力图如图2.4.8（c）所示。图2.4.8（a） 楼面活荷载作用下的梁、柱弯矩图（单位：kN*M）图2.4.8（b） 楼面活荷载作用下的梁、柱剪力图（单位：kN）图2.4.8（c） 楼面活荷载作用下的柱轴力图（单位：kN）2.4.3 风荷载作用下的内力计算风荷载作用下的结构计算简图如图2.3.3所示。内力计算采用D值法，计算过程如图2.4.9.其中由规范中查得y1=y2=y3=0，即y=yo。由图2.4.10可见，风荷载分布较接近于均布荷载，故yo由规范查得。风荷载作用下框架结构弯矩图如图2.4.10所示，框架轴力图和剪力图如图2.4.11和2.4.12所示。（a）（b）图2.4.9 风荷载作用下的内力计算（a）剪力在各柱间分配（KN）（b）各柱反弯点及柱端弯矩（kN*M）图2.4.10 风荷载作用下的框架弯矩图（单位：kN*M）图2.4.11 风荷载作用下框架结构剪力图（单位：kN）图2.4.12 风荷载作用下框架结构轴力图（单位：