毕业设计（论文）-某商业区多层写字楼设计.doc

毕业设计 论文 题 目 某商业区多层写字楼设计 学习中心 年级专业 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 导师单位 论文完成时间 2011 年 12 月 07 日 摘 要 本建筑设计是某商业区多层写字楼设计 总用地面积 2000 平方米 总建筑面积 7200 平方米 总建筑高度 18 400 建筑物为 7 度抗震设防 抗震等级为三级框架 建 筑设计使年限为 50 年 本建筑主体结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构 基础采用独 立基础 本建筑的结构设计部分主要进行了结构方案中横向框架 4 轴框架的抗震设计 在 确定框架布局之后 先进行了层间荷载代表值的计算 接着利用顶点位移法求出自振周 期 进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小 进而求出在水平荷载作用下的 结构内力 弯矩 剪力 轴力 接着计算竖向荷载 恒载及活荷载 作用下的结构内 力 找出最不利的一组或几组内力组合 选取最安全的结果计算配筋并绘图 此外还 进行了结构方案中的室内楼梯的设计 完成了平台板 梯段板 平台梁等构件的内力 和配筋计算及施工图绘制 最后完成了基础的设计 关键词 框架 建筑设计 结构设计 抗震设计 目目 录录 前 言 1 第一章 建筑设计资料 2 第二章 框架计算简图及梁柱截面尺寸 4 2 1 计算简图 4 2 1 1 结构平面布置如图所示 4 2 1 2 构件截面选择 4 2 1 3 计算简图的确定 5 2 2 荷载标准值的计算 5 2 2 1 恒荷载标准值 5 2 2 2 活荷载标准值 7 第三章 风荷载标准值计算 9 第四章 地震作用计算 10 4 1 各层重力荷载代表值 10 4 2 梁柱线刚度计算 10 4 2 1 梁线刚度 10 4 2 2 柱线刚度 11 4 2 3 框架自振周期计算 12 4 2 4 横向地震作用计算 13 4 2 5 变形验算 14 4 2 6 水平地震作用下框架的内力分析 15 第五章 竖向荷载作用下框架内力分析 18 5 1 荷载计算 18 5 1 1 作用荷载计算 18 5 1 2 梁端弯矩计算 18 5 2 计算框架弯矩 18 5 2 1 弯矩二次分配 19 5 2 3 梁端剪力与柱的轴力 20 5 2 4 剪力与轴力图 24 5 3 内力组合 26 5 3 1 梁内力组合 26 5 3 2 柱的内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面 28 第六章 梁柱配筋计算 31 6 1 横梁配筋 31 6 1 1 梁的正截面强度计算 31 6 1 2 斜截面受剪承载力计算 33 6 2 柱的配筋 33 6 2 1 轴压比验算 33 6 2 2A 柱截面承载力得计算 34 6 2 3B 柱截面承载力得计算 39 6 2 4C 柱截面承载力得计算 41 6 3 节点设计 43 6 4 构造要求 44 6 4 1 梁的构造 44 6 4 2 柱的构造 48 第七章 双向板设计 52 7 1 楼板类型及设计方法的选择 52 7 2 设计参数 52 7 2 1 荷载设计值 53 7 3 弯矩计算 53 7 4 截面设计 55 第八章 楼梯设计 57 8 1 基本设计依据 57 8 2 踏步板 TB 1 板设计 57 8 3 平台板 TB 2 板设计 58 8 4 平台梁 TL 1 计算 58 第九章 基础设计 60 9 1 基础埋置深度 60 9 2 承载力设计值 60 9 3 确定基底尺寸与截面配筋 60 结论 64 参考文献 65 致谢 66 0 前前 言言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段 是毕业前的综合学习阶段 是深化 拓宽 综合教和学的重要过程 是对大学期间所学专业知识的全面总结 该毕 业设计题目是大连某商业区多层写字楼设计 随着随着越来越多的高层商业写字楼出 现 同时高层也暴露出来许多不足之处 建筑多层写字楼比高层更可行 目前 越来 越多的建筑都注重人性化设计 由于多层写字楼比高层写字楼而言 多层的写字楼的 空间会变大 使人更舒适 心情更舒畅 办公效率更高 这就使建筑多层写字楼更具 备竞争力 本毕业设计的课题是商业区多层写字楼的设计 毕业设计的三个多月里 在指导 老师的帮助下 经过资料查阅 设计计算 论文撰写以及外文的翻译 加深 了对新 规范 规程 手册等相关内容的理解 有条不紊的把毕业设计完成 具体步骤为 前 两周 实习为主 参观各种写字楼并查阅相关资料 第三周 构思建筑方案 熟悉设 计规范 写好实习调研报告 构思并撰写设计论证报告 第四周 提交设计论证报告并 绘制建筑方案图 平面图 立面图的绘制 第五周 绘制建筑方案图 完善建筑平面 立面图 并绘制建筑剖面图 第六周 绘制建筑方案图 绘制楼梯及建筑结点祥图 第七周 熟悉结构计算内容 进行结构计算 第八 九周 进行结构计算 第十周 提交计算手稿 电脑编制计算说明书 第十一至十三周 绘制结构施工图 第十四周 绘制并提交结构施工图 后半周全面审查图纸 第十五周 修改 整理图纸及设计资 料 准备毕业答辩 在设计的阶段里 温习了 结构力学 钢筋混凝土 建筑结构抗震设计 等 知识 并借阅了 抗震规范 混凝土规范 荷载规范 等规范 巩固了专业知识 提高了综合分析 解决问题的能力 在进行内力组合的计算时 进一步了解了 Excel 在绘图时熟练掌握了 AutoCAD 以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求 1 第一章第一章 建筑设计资料建筑设计资料 1 本设计是位于大连市繁华商业区多层写字楼 采用现浇钢筋混凝土框架结构 2 设计标高 室内地坪为 0 000 室内外高差 450mm 3 地质水文条件 场地地层简单 分布稳定 地表为粘性土 下部为砾砂和碎石土 各土层承载力为 粘性土 承载力标准值为 120kPa 1 砾砂和碎石土 承载力标准值为 350kPa 2 地下水位在地表以下 2 5m 处 最大冻土深度为 0 8m 3 4 大连地区基本风压为 0 65KN m2 基本雪压为 0 4KN m2 5 抗震设防要求 按 7 度近震设防 二类场地土 耐火等级为二级 6 写字间楼面活荷载标准值为 2 0KN m2 卫生间为 2 0 KN m2 楼梯间为 5 0 KN m2走 廊为 2 5 KN m2 屋面活荷载标准值为 0 5KN m2 7 楼面做法 由下至上为 1 顶棚层 隔声纸板顶棚 2 钢筋混凝土楼板 3 面层 水磨石面层 8 屋面做法 由下至上为 1 顶棚层 隔声纸板顶棚 2 钢筋混凝土楼板 3 60 厚水泥蛭石保温层 4 100 厚 1 6 水泥砂浆找坡层 4 20 厚 1 3 水泥砂浆找平 5 结合层 6 三毡四油防水层 7 绿豆砂保护层 9 墙身做法 墙身为普通机制砖填充墙 用 M5 混合砂浆砌筑 内粉刷为混合砂浆底 纸筋灰面 厚 20mm 803 内墙涂料两度 外粉刷 1 3 水泥砂浆底 厚 20mm 2 陶瓷锦砖贴面 10 楼板厚度 150mm 3 第二章第二章 框架计算简图及梁柱截面尺寸框架计算简图及梁柱截面尺寸 2 12 1 计算简图计算简图 2 1 12 1 1 结构平面布置如图所示结构平面布置如图所示 由于建筑轴线与墙轴线不重合 故建筑轴线与结构计算跨度相同 见图 2 1 中所示 图 2 1 柱网布置图 4 2 1 22 1 2 构件截面选择构件截面选择 梁截面选择 h 1 10 1 18 L 750mm 420mm 选择 h 600mm 1 b 1 2 1 3 L 300mm 200mm 选择 h 300mm 柱截面选择 b h 500mm 500mm 2 2 1 32 1 3 计算简图的确定计算简图的确定 根据地质资料 确定基础顶面离室外地面为 1250mm 室内外高差为 450mm 由此 求得底层层高为 5600mm 计算简图为 2 22 2 荷载标准值的计算荷载标准值的计算 2 2 12 2 1 恒荷载标准值恒荷载标准值 屋面恒载 按屋面的做法逐项计算均布荷载 防水层 0 4KN m2 找平层 0 02 20 0 4 KN m2 找坡层 1 2 KN m2 保温层 0 06 5 0 3 KN m2 结构层 0 15 25 3 75 KN m2 顶棚 0 2 KN m2 5 共计 6 25 KN m2 楼面恒载 标准层走廊 楼面 按楼面的做法逐项计算均布荷载 水磨石面层 10mm 面层 20mm 水泥沙浆打底 素水泥结合层一道 总计 0 65 KN m2 结构层 3 75KN m2 顶棚 0 20 KN m2 共计 4 6 KN m2 框架梁自重 25 0 3 0 6 4 5 KN m 梁侧粉刷 2 0 6 0 15 0 3 0 02 17 0 51 KN m 共计 5 01 KN m 框架柱自重 b h 500 500 25 0 5 0 5 6 25 KN m 抹灰层 10mm 混凝土沙浆 0 01 0 5 4 17 0 34 KN m 共计 6 59 KN m 外纵墙自重 标准层 纵墙 0 9 0 37 18 5 994 KN m 钢窗 2 1 0 45 0 95 KN m 水泥石外墙面 3 6 2 1 0 5 0 75 KN m 水泥粉刷内墙面 3 6 2 1 0 36 0 54 KN m 共计 8 23 KN m 底层 纵墙 5 6 2 1 0 6 0 4 0 37 18 16 65 KN m 钢窗 2 1 0 45 0 95 KN m 水泥石外墙面 0 75 KN m 水泥粉刷内墙面 0 54 KN m 共计 18 89 KN m 内墙 均采用有特殊要求的轻质墙 轻质大型墙板 太空板系列 厚 120mm 高强 水泥发泡芯材 具有很好的防火要求和保温 隔热效果 重量 0 7 KN m2 按均布活载计算加 2 241 333 6 0 60 7 q 0 35KN m 24 60 6 以 4 轴的框架来说 1 作用在顶层屋面框架梁上的线荷载为 5 01 KN m 1 g 6 25 7 5 46 88 KN m 2 g 作用在屋面框架节点上的集中荷载 纵梁自重 0 6 0 3 7 5 25 33 75 KN 梁侧粉刷 2 0 02 0 6 0 15 0 3 17 7 5 3 83 KN 0 6m 高女儿墙 0 6 7 5 0 24 19 20 52 KN 梁传来屋面自重 1 2 7 5 1 2 7 5 6 25 87 9 KN 顶层边节点集中荷载 146 KN A G E G 梁自重 33 75 KN 梁侧粉刷 3 83 KN 梁传来屋面自重 1 2 7 5 7 5 1 2 7 5 6 25 175 78 KN 顶层中节点集中荷载 213 36 KN B G C G D G 2 作用在标准层楼面框架梁上的线荷载为 5 01 KN m 1 g 4 6 7 5 0 35 7 5 轻质隔墙 37 13 KN m 2 g 楼面框架梁作用在楼面框架节点上的集中荷载为 边柱框架梁自重 33 75 KN 梁侧粉刷 3 83 KN 外纵墙自重 8 23 7 5 61 73 KN 梁传来楼面自重 1 2 7 5 1 2 7 5 4 6 0 35 69 61 KN 框架柱自重 6 59 3 6 23 7 KN 楼面边节点集中荷载 192 62 KN A G E G 楼面框架梁中节点集中荷载 中柱梁自重 33 75 KN 梁侧粉刷 3 83 KN 框架柱自重 6 59 3 6 23 7 KN 梁传来楼面自重 1 2 7 5 7 5 1 2 7 5 4 6 129 38 KN 楼面中节点集中荷载 199 66 KN B G C G D G 2 2 22 2 2 活荷载标准值活荷载标准值 屋面活荷载 为不上人屋面 但考虑维修 取活荷载取 0 7KN m2 0 7 7 5 5 25 KN m 楼面活荷载 2 0 KN m2 7 走廊活荷载 2 5 KN m2 电梯间荷载取 7 0 KN m2 用于疏散的楼梯活荷载取 3 5 KN m2 贮藏室的活荷载取 5 0 KN m2 以 4 轴的框架来说 屋面线荷载 q 0 7 7 5 5 25 KN m 1 集中荷载 Q Q 9 84KN Q Q Q 19 69 KN AEBCD 楼面线荷载 q 2 7 5 15 KN m q 2 5 7 5 18 75 KN m 23 集中荷载 Q Q 28 13 KN Q Q Q 70 13 KN AEBCD 8 第三章第三章 风荷载标准值计算风荷载标准值计算 风压标准值 0zsz 由于建筑物高度 H 20m 30m 所以 1 0 z 对于矩形平面 1 3 s 可查荷载规范 z 风压荷载标准值见表 3 1 表 3 1 风荷载标准值计算表 层次 z s Z m z 0 51 01 318 40 790 650 67 41 01 314 80 770 650 65 31 01 311 20 740 650 63 21 01 37 60 740 650 63 11 01 34 00 740 650 63 地震作用远大于风荷载作用 所以风荷载作用可以忽略不计 9 第四章第四章 地震作用计算地震作用计算 4 14 1 各层重力荷载代表值各层重力荷载代表值 重力荷载代表值 结构自重 0 5 活荷载 见表 4 1 表 4 1 重力荷载代表值 各层重力荷载代表值 KN 层次52 41 楼层面荷载900066246624 梁自重2945 882945 882945 88 柱重1209 921209 921882 10 墙重1853 721853 723173 52 门窗自重82 7582 75102 75 活荷载88235553555 总计15974 2716270 7518283 25 G1 18283 25KN G2 16270 75KN G5 15974 27KN G3 16270 75KN G4 16270 75KN 10 质点重力荷载值 4 24 2 梁柱线刚度计算梁柱线刚度计算 4 2 14 2 1 梁线刚度梁线刚度 在框架结构中为考虑楼板对梁刚度的有利影响 在计算梁的截面惯性矩时 取中 框架梁 I 2 0I0 边框架梁 I 1 5I0 I0为梁的截面惯性矩 梁采用 C30 混凝土 EC 3 0 104N mm2 I0 1 12 bh3 mm4 框架梁尺寸 300mm 600mm 框架梁线刚度计算结果列于表 4 2 表 4 2 框架梁线刚度计算表 KB单位 kN 边框架中框架部位截面 尺寸 2 m 跨度 m 截面惯性 矩 I0 4 m I 1 5I0 4 m KB EI L KN m I 2 0I0 4 m KB EI L KN m 纵跨0 3 0 665 4 10 38 1 10 34 05 10 4 10 8 10 35 4 104 横跨0 3 0 67 55 4 10 38 1 10 33 24 10 4 10 8 10 34 32 10 4 4 2 24 2 2 柱线刚度柱线刚度 柱线刚度计算列于下表 柱的尺寸为 500 500mm 采用 C30 的混凝土 框架的侧移刚度计算见下表 4 3 表 4 4 一般层 D K c b K K 2 K K 2 2 12 h Kc 底层 D K c b K K K K 2 5 0 2 12 h Kc 表 4 3 框架柱线刚度计算表 层 柱轴混断层惯性线刚 cb KKK2 2 KK 2 12hKD c 11 次 号线 号 凝 土 等 级 面 尺 寸 m 2 高 h m 矩 Ic m 4 度 Kc KN m 一般层 cb KKK 首层 一般层 2 5 0 KK 首层 1 2C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 2 79 10 4 1 450 576085 A E 2 11C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 2 79 10 4 1 940 626619 1 2C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 2 79 10 4 2 900 697366 首 层 B C D 2 11C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 2 79 10 4 3 870 747900 1 2C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 4 3 10 4 0 940 3212740 A E 2 11C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 4 3 10 4 1 260 3714731 1 2C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 4 3 10 4 1 880 4819111 2 5 层 B C D 2 11C30 2 5 0 5 6 5 2 10 3 4 3 10 4 2 510 5622296 表 4 4 各层 D 值汇总 ABCDE D 12 1 2 6085 27366 27366 27366 2 6085 2 首 层2 11 6619 97900 97900 77900 86619 8 370659 1 2 12740 219111 219111 219111 2 12740 2 2 52 11 14731 922296 922296 722296 814731 8 951157 4 2 34 2 3 框架自振周期计算框架自振周期计算 按顶点位移法计算框架的自振周期 顶点位移法是求结构基频的一种近似方法 将结构按质量分布情况简化成无限 点的悬臂直杆 导出以直杆顶点位移表示的基频公式 这样 只要求出结构顶点位 移 就可按下式得到结构的基本周期 10 1 7TT 式中 横向框架顶点位移见表 4 5 0 基本周期调整系数 考虑非承重填充墙时取 0 6 T 框架的顶点位移 在未求出框架的周期前 无法求出框架的地震力及位 移 T 是将框架的重力荷载视为水平作用力 求得的假象框架顶点位移 然后 由 T 求出 T1 在用 T1求得框架结构的底部剪力 进而求出框架多层剪力和结构 真正的位移 表 4 5 横向框架顶点位移 层次Gi KN Gi KN Di KN m 层间相对位 移 Gi Di i 515974 2715974 279511570 0170 394 416270 7532245 029511570 0340 377 316270 7548515 779511570 0510 343 216270 7564786 529511570 0680 292 118283 2583069 773706590 2240 224 1 7 0 6 0 64 s 10 1 7TT 394 0 13 4 2 44 2 4 横向地震作用计算横向地震作用计算 在大连二类场地二区 结构的特征周期 Tg 和地震影响系数 max为 Tg 0 4 s max 0 08 由于 T1 0 64 s 1 4Tg 1 4 0 4 0 56 s 应考虑顶点附加地震作用 按底部剪力法求得基部剪力 若按 Fi FEK j GiHi GiHi 分配给各层顶点 则水平地震作用呈倒三角形分布 对一般层 这种分布基本符 合实际 但对结构上部 水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果 特别 对周期较长的结构相差更大 地震的宏观震害也表明 结构上部往往震害严重 因此 引入 n 即顶部附加的影响 且使修正后的剪力分布与实际更加吻合 n 0 08 T1 0 01 0 08 0 64 0 01 0 061 结构横向总水平地震作用标准值 FEK Tg T1 0 9 max 0 85 0 4 0 64 0 9 0 08 4 1i Gi 0 85 83069 77 3670KN 顶点附加水平地震作用 Fn n FEK 0 061 3670 224KN 各层横向地震作用及楼层地震剪力见表 4 6 Fi FEK 1 n j GiHi GiHi 表 4 6 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层 次 hiHiGiGiHi 4 1j GjHj GiHi FiVi 53 620 015974 27319485 40 311068 31068 3 43 616 416270 75266840 30 25861 51929 8 14 33 612 816270 75208265 60 20689 22619 0 23 69 216270 75149690 90 14482 53101 5 15 65 618283 25102386 20 10344 63446 1 1046668 4 4 2 54 2 5 变形验算变形验算 多遇地震作用下 层间弹性位移验算见表 4 7 表 4 7 横向变形验算 层次 层间剪力 Vi KN 层间刚度 Di KN m 层间位移 Vi Di m 层高 m 层间相对弹性转角 e 51068 39511570 00113 61 3273 41929 89511570 00203 61 1800 32619 09511570 00283 61 1286 213101 59511570 00333 61 1091 13446 13706590 00935 61 602 层间弹性相对转角均满足要求 e e 1 450 4 2 64 2 6 水平地震作用下框架的内力分析水平地震作用下框架的内力分析 1 水平地震作用下结构的剪力图 2 用 D 值法计算 yhhyyyyy 3210 反弯点到柱下端结点的距离 即反弯点高度 y 标准反弯点高度比 0 y 上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比的修正系数 1 y 0 y 上层层高变化修正值 2 y 下层层高变化修正值 3 y 根据框架总层数 该柱所在层数和梁柱线刚度比查表得 0 yK yhVM ik 下 hyVM ik 1 上 水平地震作用下横向框架的内力分析计算过程列于表 4 8 表 4 9 由于结构对称 以下算出了 A B 柱的框架内力分析 表 4 8 A 柱 E 柱 中框 层次层高层间剪层间刚A 柱 iki D VV D 15 m 力 KN 度 DiDijVijKyM上M下 53 61068 39511571473116 51 260 3538 6120 79 43 61929 89511571473129 91 260 4559 2048 44 33 62619 09511571473140 61 260 5073 0873 08 23 63101 59511571473148 01 260 5086 4086 40 15 63446 1370659661953 41 940 65104 66194 74 表 4 9 B 柱 C D 柱 中框 B 柱层次层高 m 层间剪 力 KN 层间刚 度 DiDijVijKyM 上 M下 5 3 61068 3 9511572229625 02 510 3558 531 5 4 3 61929 8 9511572229645 22 510 4589 573 2 3 3 62619 0 9511572229661 42 510 50110 5110 5 2 3 63101 5 9511572229672 72 510 50130 9130 9 1 5 63446 1 370659790080 83 870 65158 4294 1 然后 根据对节点受力分析 根据线刚度把弯矩分配到梁上 3 画水平地震荷载作用下框架的弯矩图和剪力图 16 38 61 20 79 59 2 73 8 86 4 104 66 48 44 73 8 20 79 194 74 38 61 20 79 59 2 73 8 86 4 104 66 48 44 73 8 20 79 194 74 31 5 58 5 73 2 89 5 110 5 130 9 110 5 130 9 294 1 158 4 31 5 58 5 73 2 89 5 110 5 130 9 110 5 130 9 294 1 158 4 31 5 58 5 73 2 89 5 110 5 130 9 110 5 130 9 294 1 158 4 38 61 29 2529 2529 25 29 2529 2529 25 38 61 79 99 60 5 60 5 60 5 60 5 60 5 60 5 79 99 91 85 122 24 91 85 91 85 91 85 91 8591 85 122 24 120 7 160 2 120 7 120 7 120 7 120 7 160 2 120 7 191 06 144 65144 65 144 65 144 65 144 65 191 06 144 65 17 水平地震作用下剪力图 11 35 23 42 35 68 46 82 55 9548 22 40 23 30 62 20 17 9 75 11 35 11 35 23 42 35 68 46 82 55 9548 22 40 23 30 62 20 17 9 75 48 22 40 23 30 62 20 17 9 75 48 22 40 23 30 62 20 17 9 7511 35 23 42 35 68 46 82 55 95 11 35 23 42 35 68 46 82 55 95 34 77 70 45 117 27 173 22 11 35 34 77 70 45 117 27 173 22 1 6 4 85 9 91 16 5 24 23 1 6 4 85 9 91 16 5 24 23 18 第五章第五章 竖向荷载作用下框架内力分析竖向荷载作用下框架内力分析 5 15 1 荷载计算荷载计算 5 1 15 1 1 作用荷载计算作用荷载计算 4 轴框架 顶层 恒载 5 01 KN m 1 g 46 88 KN m 2 g 活载 q 5 25 KN m 1 标准层 恒载 5 01 KN m 1 g 37 13 KN m 2 g 活载 AB DE 跨 15 KN m BC CD 跨 18 75 KN m 将梯形荷载转化为均布荷载 系数 0 33 则框架荷载变为 顶层 恒载 43 36 KN m 2 32 1 21 ggg 活载 q 5 25 4 3 KN m 21 32 其他层 恒载 35 39 KN m 2 32 1 21 ggg 活载 AB 跨 q 15 12 27 KN m 21 32 BC 跨 q 18 75 15 34 KN m 21 32 5 1 25 1 2 梁端弯矩计算梁端弯矩计算 将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩 均布荷载作用下梁端弯距计算公式 M 1 12 M 1 12 见表 5 1 左 2 ql 右 2 ql 表 5 1 梁端弯矩计算表 单位 KN m AB 跨BC 跨 层次荷载 AB M BA M BC M CB M 恒载 130 08130 08 130 08130 08 5 活载 12 912 9 12 912 9 恒载 106 17106 17 106 17106 17 1 4 活载 36 8136 81 46 0246 02 5 25 2 计算框架弯矩计算框架弯矩 用弯矩二次分配法计算框架内力 由于结构对称 在竖向荷载作用下的框架侧移 可略去不计 其内力分析采用弯矩分配法 在竖向荷载作用下 梁端可以考虑塑性重 19 分布 取弯矩调幅系数 0 8 楼面竖向荷载分别按恒荷载及全部活荷载计算 5 2 15 2 1 弯矩二次分配弯矩二次分配 分配系数计算 考虑框架对称性 取半框架计算 切断的横梁线刚度为原来的一倍 分配系数按 与节点连接的各杆的转动刚度比值计算 传递系数 远端固定 传递系数为 0 5 由于建筑结构为偶数跨对称结构 且对称荷载作用 则可以简化成建筑结构的一半 中间柱也不存在弯矩 也没有剪力 梁的线刚度 K 5 4 10 4 柱的线刚度 首层 K 2 79 10 c 4 其他层 K 4 3 10 c 4 顶层分配系数 A 点 下柱 0 44 右梁 0 56 B 点 下柱 0 28 左梁 0 36 右梁 0 36 2 4 层分配系数 A 点 上柱 0 31 下柱 0 31 右梁 0 38 B 点 上柱 0 22 下柱 0 22 左梁 0 28 右梁 0 28 首层分配系数 A 点 上柱 0 34 下柱 0 22 右梁 0 44 B 点 上柱 0 24 下柱 0 16 左梁 0 30 右梁 0 30 弯矩二次分配如图示 括号内为调幅后的弯矩值 在竖向荷载作用下 考虑框架 梁端的塑性内力分布 取弯矩调幅系数为 0 8 21 5 2 25 2 2 弯矩图弯矩图 ABC 0 440 560 360 280 360 36 0 310 380 280 280 310 220 220 280 22 0 310 380 280 280 310 220 220 280 22 0 310 380 280 280 310 220 220 280 22 0 220 440 300 300 340 240 160 300 24 130 08 72 84 6 56 5 54 0 50 0 28 57 23 16 46 4 36 0 22 130 08 36 42 13 11 2 77 1 00 10 20 0 77 130 08 13 11 1 00 130 08 6 56 0 5 106 17 2 83 1 13 106 17 5 65 2 25 106 17 2 83 0 80 106 17 5 65 1 60 106 17 2 83 0 85 106 17 5 65 1 69 3 47 0 43 6 93 0 86 106 17 106 17 106 17 106 17 106 17 106 17 106 17 106 17 106 17 106 17 40 34 2 83 16 06 1 13 0 43 32 91 16 46 13 10 0 35 32 91 28 62 13 10 0 35 20 17 5 65 8 03 2 25 4 44 1 77 4 44 1 77 40 34 2 83 11 43 0 80 0 30 32 91 16 46 9 32 0 25 32 91 16 46 9 32 0 25 20 17 5 65 5 72 1 60 4 44 1 26 4 44 1 26 40 34 2 83 12 04 0 85 0 33 32 91 18 05 9 82 0 26 32 91 16 46 9 82 0 26 20 17 5 65 6 02 1 69 4 44 1 32 4 44 1 32 46 17 3 47 5 72 0 43 0 19 23 36 2 86 0 09 36 10 16 46 4 42 0 15 23 09 6 93 2 86 0 86 5 54 0 67 3 69 0 46 69 1169 11 55 29 84 0235 9248 08 79 5939 839 8 80 1840 8839 29 68 9520 4147 99 67 22 63 67 64 14 55 16 151 62 121 30 9 43 142 19124 02 113 75 99 22 114 91 2 67 109 57 2 67104 47 83 58 87 66 91 93 116 57 3 18 110 22 3 18104 14 83 31 88 18 93 26 116 36 3 12 110 13 3 12104 19 83 35 88 10 93 09 120 33 3 23 112 24 4 87103 13 82 50 89 79 96 26 10 21 1 62 ABC 0 440 560 360 280 360 36 0 310 380 280 280 310 220 220 280 22 0 310 380 280 280 310 220 220 280 22 0 310 380 280 280 310 220 220 280 22 0 220 440 300 300 340 240 160 300 24 12 9 7 22 65 2 83 0 26 0 15 5 68 5 71 2 23 0 11 12 9 3 61 1 30 1 42 0 51 1 01 0 40 1 30 0 51 65 0 26 46 02 1 29 0 26 46 02 2 58 0 52 0 340 68 0 360 71 1 38 0 24 2 76 0 47 36 81 36 81 13 99 1 29 3 74 0 26 0 10 11 41 5 71 3 05 0 08 11 41 2 84 3 05 0 08 2 58 1 87 0 52 2 03 0 41 2 03 0 41 4 83 0 34 0 13 3 94 0 11 3 94 0 11 2 42 0 680 530 53 1 29 5 04 0 36 0 14 6 26 4 11 0 11 5 71 4 11 0 11 2 52 0 710 550 55 16 20 1 38 3 12 0 24 0 11 8 10 1 56 0 05 12 52 5 71 2 41 0 08 2 76 1 56 0 47 2 21 0 37 1 47 0 25 9 059 05 7 24 25 1113 9911 12 26 1513 0713 07 26 3513 4512 9 22 226 4915 74 20 09 20 92 21 08 17 78 14 3 11 44 0 61 13 6912 51 10 95 10 01 38 042 44 42 922 4447 57 38 06 34 34 30 43 37 652 56 42 762 5647 65 38 12 34 21 30 12 37 582 58 42 732 5847 67 38 14 34 18 30 06 38 481 72 42 792 5847 64 38 11 34 23 30 78 3 25 0 86 12 912 9 46 02 46 0236 81 36 81 46 02 46 0236 81 36 81 46 02 46 0236 81 36 81 13 99 1 29 11 41 5 71 11 41 2 84 2 582 582 032 03 13 9911 4111 412 582 582 032 03 1 29 1 29 22 5 2 35 2 3 梁端剪力与柱的轴力梁端剪力与柱的轴力 梁端剪力 V Vq Vm式中 Vq 梁上荷载引起的剪力 Vm 梁端弯矩引起的剪 力 Vm l 右左 M M 均布荷载作用下的梁端剪力计算 V 1 2 V 1 2 见表 5 2 左 ql 右 ql 表 5 2 梁端剪力计算表 单位 KN AB 跨BC 跨 层次荷载 AB V BA V BC V CB V 恒载130 08 130 08130 08 130 08 5 活载12 9 12 912 9 12 9 恒载106 17 106 17106 17 106 17 1 4 活载36 81 36 8146 02 46 02 竖向荷在作用下梁端剪力计算见表 5 3 表 5 3 竖向荷载作用下梁端剪力计算 最终结果取调幅前和调幅后的较大值 层 次 荷载 AB V BA V BC V CB V CD V DC V DE V ED V 恒载116 33 143 11133 11 127 05127 05 133 11 143 11 116 33 5 调幅 后 119 08 141 08132 50 127 66127 66 132 50 141 08 119 08 23 活载12 03 13 7813 10 12 7012 70 13 1 0 13 78 12 03 调幅 后 12 20 13 6013 06 12 7412 74 13 0 6 13 60 12 20 恒载101 02 111 32107 02 105 32105 32 107 02 111 32 101 02 调幅 后 102 05 110 29106 85 105 49105 49 106 85 110 29 102 05 活载34 66 38 9736 04 37 5937 59 36 0 4 38 97 34 66 4 调幅 后 35 09 38 5336 19 37 4337 43 36 1 9 38 53 35 09 恒载100 00 112 33107 18 105 16105 16 107 18 112 33 100 00 调幅 后 101 24 111 10106 98 105 36105 36 106 98 111 10 101 24 活载34 89 38 7336 00 37 6337 63 36 0 0 38 73 34 89 3 调幅 后 35 28 38 3436 16 37 4637 46 36 1 6 38 34 35 28 恒载100 14 112 20107 16 105 18105 18 107 16 112 20 100 14 2 调幅101 35 110 99106 96 105 38105 38 110 99 101 35 24 后106 96 活载34 94 38 6835 99 37 6337 63 35 9 9 38 68 34 94 调幅 后 35 31 38 3136 15 37 4737 47 36 1 5 38 31 35 31 恒载97 61 114 73107 69 104 65104 65 107 69 114 73 97 61 调幅 后 99 32 113 02107 38 104 96104 96 107 38 113 02 99 32 活载34 10 39 5236 00 37 6237 62 36 0 0 39 52 34 10 1 调幅 后 34 64 38 9836 16 37 4637 46 36 1 6 38 98 34 64 剪力设计值见表 5 4 表 5 4 剪力设计值 1 2 1 4 单位 KN V V恒V活 层次 AB V BA V BC V CB V 5159 98191 89178 07171 03 4171 59188 14177 09179 21 3170 88189 02179 24179 11 2171 05188 79179 20179 14 1167 68193 00179 85178 62 柱轴力计算 柱轴力 N V P 式中 V 梁端剪力 P 节点集中力及柱自重 柱轴力计算见表 5 5 表 5 6 表 5 7 表 5 5 A 柱轴力计算 25 层次截面 恒载引起 的梁端剪 力 恒载引起 的集中荷 载 活载引起 的梁端剪 力 活载引起 的集中荷 载 恒载引起 的柱轴力 活载引起的柱 轴力 顶面265 08 5 底面 119 08146 0012 209 84 288 80 22 04 顶面559 77 4 底面 102 05192 6235 0928 13 583 47 85 26 顶面853 63 3 底面 101 24192 6235 2828 13 877 33 148 67 顶面1147 6 2 底面 101 35192 6235 3128 13 1171 3 212 11 顶面1412 24 1 底面 99 32192 6234 6428 13 1449 14 274 88 表 5 6 B 柱轴力计算 层次截面 恒载引起 的梁端剪 力 恒载引起 的集中荷 载 活载引起 的梁端剪 力 活载引起 的集中荷 载 恒载引起 的柱轴力 活载引起的柱 轴力 顶面490 30 5 底面 276 94213 3626 8819 69 514 02 46 57 顶面908 32 4 底面 218 34199 6675 1670 31 932 02 192 04 顶面1327 49 3 底面 219 51199 6674 8970 31 1351 19 337 51 顶面1746 51 2 底面 219 36199 6674 8370 31 1770 21 482 65 顶面2168 59 1 底面 222 34199 6675 5870 31 2205 49 628 64 表 5 7 C 柱轴力计算 层次截面 恒载引起 的梁端剪 力 恒载引起 的集中荷 载 活载引起 的梁端剪 力 活载引起 的集中荷 载 恒载引起 的柱轴力 活载引起的柱 轴力 26 顶面468 68 5 底面 255 32213 3625 4819 69 492 40 45 17 顶面937 38 4 底面 210 98199 6675 1870 31 961 08 190 66 顶面1347 76 3 底面 210 72199 6675 2670 31 1371 46 336 23 顶面1758 18 2 底面 210 76199 6675 2670 31 1781 88 481 8 顶面2167 76 1 底面 209 82199 6675 2470 31 2204 66 627 35 5 2 45 2 4 剪力与轴力图剪力与轴力图 27 28 5 35 3 内力组合内力组合 梁弯矩以下面受拉为正 柱弯矩以左面受拉为正 轴力以受压为正 剪力以顺时 针为正 5 3 15 3 1 梁内力组合梁内力组合 在恒载和活载作用下 跨间 Mvmax可近似取跨中的 M 代表 MvmaxMq 各层梁的内力组合见表 5 8 表中恒载和活载的组合 梁端 M M 2 左右 弯矩取调幅后的数值 剪力取调幅前后的较大值 M 1 2 MG 1 4 MQ 表 5 8 梁内力组合 柱载 100 活载地震作用 相应竖向荷载内力内力组合值层 次 截面部位 M V 1 2 G M 1 1 3 ME 2 RE 1 2 RE 2 1 1 2 G V 1 3 VE 1 3 VE 1 2 G V 支座 M 支座 M 跨中 M 支座 V A 95 6159 98 70 6950 1 9 16 496 70150 22 14 76164 9 8 96 70 16 4164 9 8 B 左203 16191 98152 4238 0 3 91 51 152 3 6 180 86 14 76195 6 2 91 51 152 3 6 195 6 2 B 右 189 79178 07 143 07 38 0 3 84 03 144 8 8 167 59 12 68180 2 7 144 8 8 84 03 180 2 9 支 座 C 左166 34171 03125 0738 0 3 69 63 130 4 8 160 84 12 68173 5 2 69 63 130 4 8 173 5 2 AB261 23261 2 3 5 层 跨 中 BC261 63 261 2 3 A 135 98171 59 92 72103 99 9 02157 3 7 143 51 30 45173 9 6 157 3 7 9 02173 9 6 B 左191 15188 14128 5778 6 5 39 94 165 7 8 156 97 30 45187 4 2 39 94 165 7 8 188 1 4 B 右 191 57179 09 125 80 78 6 5 37 92 163 5 6 150 14 26 22176 3 6 163 5 6 37 72 179 0 9 支 座 C 左191