某综合办公楼现浇钢筋混凝土框架结构设计.doc

某综合办公楼现浇钢筋混凝土框架结构设计第一篇 结构设计1 结构设计技术条件1.1 工程概况项目名称：某综合办公楼建设地点：某市建筑面积：4038.85 m2建筑高度：16.20m层 高：一层3.9m，二 四层3.6m层 数：4层1.2 设计依据1.2.1 国家标准（1）国家标准. 建筑结构荷载规范（GB 500092001）2006（2）国家标准. 建筑抗震设计规范（GB 500112001）（3）国家标准. 建筑工程抗震设防分类标准（GB 502232004）（4）国家标准. 混凝土结构设计规范（GB 500102002）（5）国家建筑标准设计图集. 建筑物抗震构造详图（03G3291）（6）国家标准. 建筑地基基础设计规范（GB 500072002）1.2.2 地质勘察报告（1） 场地与环境1）场地标高35.28-35.00m。2）工程地质根据钻孔实测结果，地下水位在32.85-32.59，对混凝土无浸蚀作用3） 拟建楼区地基土情况如下： 1层为杂填土：厚1.6m左右，层底标高33.40m以上，构成比较复杂，力学性质差异明显，不宜直接作为地基使用。 2层为粘土：平均厚度6m左右，曾底标高均在27.00米-28.00米，fk=180Kpa，液性指数为0.75，孔隙比e=0.85. （二）结论及建议1）1层土：工程地质条件差，应清除。2） 建议选用2层粘土为持力层，基础选用天然浅基础。如下独立基础、联合基础或条形基础。（3） 技术条件 1）、拟建工程位于市区。 2）、气象质料：（1）基本雪压0.5KN/M2;(2)基本风压 0.35KN/M2；（3）主导风向：东南风。 3）、耐火等级：一级。 4）、抗震设防要求：7度设防。1.2.3结构设计参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级建筑结构可靠度设计统一标准设计使用年限50年建筑结构可靠度设计统一标准抗震设防烈度7度建筑抗震设计规范建筑抗震设防类别丙类建筑工程抗震设防分类标准设计基本地震加速度0.05g建筑抗震设计规范设计地震分组第一组建筑抗震设计规范场地类别类建筑抗震设计规范房屋抗震等级四级建筑抗震设计规范1.2.4 抗震设计参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震0.080.35建筑抗震设计规范罕遇地震0.501.3 荷载取值1.3.1 风荷载、雪荷载荷载类型取值（kN/m2）取值依据基本风压0.35建筑结构荷载规范基本雪压0.5建筑结构荷载规范1.3.2 楼面、屋面活荷载标准值荷载类型取值（kN/m2）取值依据房间2.0建筑结构荷载规范卫生间2.0走廊、门厅、楼梯2.0屋面0.51.3.3 结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数等系数取值非抗震设计极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力结构重要性系数1.0建筑结构可靠度设计统一标准永久荷载分项系数当其效应对结构不利时由可变荷载效应控制的组合1.2建筑结构可靠度设计统一标准由永久荷载效应控制的组合1.35当其效应对结构有利时1.0续表极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力可变荷分项系数当其效应对结构不利时1.4建筑结构可靠度设计统一标准当其效应对结构有利时0正常使用楼面活荷载组合值系数0.5建筑结构荷载规范屋面活荷载组合值系数0建筑结构荷载规范风荷载组合值系数0建筑结构荷载规范抗震设计系数名称系数取值取值依据承载力抗震调整系数梁（受弯）：0.75建筑抗震设计规范轴压比小于0.15的柱：0.75轴压比不小于0.15的柱：0.8各类构件（受剪）：0.85重力荷载分项系数1.2建筑抗震设计规范水平地震作用分项系数1.3竖向地震作用分项系数01.4 结构总体布置（1）平面、立面布置结构平面布置规则、对称，质量和刚度变化均匀。（2）柱网布置采用大柱网，柱网尺寸（7.5m+2.4m+7.5m）7.2m。1.5 主要承重构件及墙体截面尺寸（1）柱： 500mm500mm；（2）梁：AB(CD)跨横梁300mm700mm，次梁250mm550mm，纵梁300mm700mm；（3）楼盖、屋盖：现浇混凝土楼（屋）盖，板厚100mm；1.6 基础（1）基础形式：柱下独立基础；（2）基础埋深：2.0m；1.7 材料混凝土强度等级梁、板一四层：C20柱一四层：C25基础C25钢筋构件受力钢筋箍筋或构造钢筋板HPB235HPB235梁HRB335HPB235柱HRB335HRB335基础HRB335HPB2351.8结构计算原则和方法1.8.1 手算：采用简化方法计算结构内力和位移，即沿结构纵横两主轴方向，按平面抗侧力结构计算结构的内力和位移。1.8.2 电算：(1) 软件名称：PKPM(2) 版 本：2005.08(3) 编制单位：中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部2 结构方案2.1 结构体系本建筑为综合楼，内设有会议室、办公室等，房间使用面积变化大，故选择建筑平面布置比较灵活的框架结构体系，框架结构建筑立面容易处理，结构自重较轻。且本建筑楼层数为四层，选用钢筋混凝土框架结构能够获得较好的经济效益。2.2 结构布置2.2.1 结构平面布置图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面图、剖面图分别见建筑设计部分图1.2和图1.3。根据建筑平面图可知采用大柱网较为经济合理，拟定柱距为7.2m，跨度为7.5m+2.4m+7.5m。2.2.2 构件材料及尺寸（1）现浇板楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，因板长边与短边之比为7.5/3.62.0，所以本设计按短边方向受力的单向板计算，沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。根据工程经验，板厚h应满足：故取。（2）框架几何尺寸1) 横向框架梁h=(1/81/12)l=(1/81/12) 7500=938625mm 取h=700mmb=(1/21/3)h=(1/21/3) 700=350233mm 取b=300mm中间框架梁由于跨度较小，截面尺寸取200500 mm2) 纵向框架梁h=(1/81/12)l=(1/81/12) 7200=600900mm 取h=700mmb=(1/21/3)h=(1/21/3) 700=233350mm 取b=300mm3) 框架柱柱高h=(1/61/12)H,H 为层高且不宜小于400mm柱宽b=(11/1.5)h，且不宜小于250mm根据上述结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下：500 mm500 mm4) 次梁h=(1/141/18)l=(1/141/18) 7500 取h=550mmb=(1/21/3)h取b=250mm图2.1 结构平面布置图2.3 计算简图本设计基础底面标高为2.35 m，基础高度为1.0m，则底层柱高度h1=3.32.351.04.65m。其他柱高取层高即3.0m。本结构横向框架计算简图如图2.2所示。图2.2 横向框架计算简图3 框架侧移刚度计算3.1 梁柱线刚度计算梁的线刚度IbEcIb/l。其中Ec为混凝土弹性模量；l为梁的计算跨度；lb为梁截面惯性矩，本结构为现浇式楼盖，故考虑楼板的影响，对于中框架梁（T形截面），取Ib2.0I0；对于边框架梁（倒L形截面），取Ib1.5I0；对于楼电梯间梁，取IbI0。其中I0为梁矩形部分的截面惯性矩。柱的线刚度IcEcIc/h，其中Ic为柱的截面惯性矩，h为框架柱的计算高度。横梁线刚度计算过程见表3.1，柱线刚度计算过程见表3.2。表3.1 横梁线刚度ib计算表类 别Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4l/mmEcI0/l/Nmm1.5EcI0/l/Nmm2EcI0/l/NmmAB跨横梁3.001043007008.57510975003.4310105.14510106.861010BC跨横梁3.001043007008.57510924003.33410102.00110102.6681010表3.2 柱线刚度ic计算表层 次hcEcbhIcEcIc/hc146503.001045005005.20810103.3610102430003.001045005005.20810105.20810103.2 柱侧移刚度D值计算柱的侧移刚度D值按下式计算：式中，为柱侧移刚度修正系数，对不同情况按下式计算：一般层：底 层：其中表示梁柱线刚度比。根据梁柱线刚度比的不同，图2.1中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼电梯间柱等。现以第24层C1柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表3.33.6。第24层C1柱及与其相连的梁的相对线刚度如图3.1所示，图中数据取自表3.1和表3.2。则可得梁柱线刚度比为：图3.1 C1柱及与其相连的梁的相对线刚度表3.3 中框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次边柱（18根）中柱（18根）12.0420.629232892.8360.690255471074392241.3170.397275681.8290.478331921336720表3.4 边框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次A-1,A-12B-1,B-1211.5310.575212892.1270.65824362182604240.9880.331229851.3720.40728262204988表3.5 中楼梯间框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次C-6,C-7D-6,D-711.0210.503186231.4180.56120771157576240.6590.248172210.9150.3142180415610将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移侧度，见表3.7。表3.7 横向框架侧移刚度(N/mm)层 次1234Di1414572169780816978081697808由表3.7可见，底层刚度最小，其层间刚度与上一层层间刚度之比且底层与其上相邻三个楼层侧向刚度平均值之比故该框架为规则框架。4 重力荷载计算4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的恒荷载包括结构构件自重和构造屋重量等重力荷载，其标准值按结构构件的设计算尺寸、构造层的材料及设计厚度以及材料容重标准值计算，计算结构如下：屋面（不上人）：三毡四油铺小石子0.40 kN/m220厚水泥砂浆找平层20 0.02 =0.40 kN/m2 50厚聚苯板保温0.50kN/m21:10水泥珍珠岩找坡（3%）1.2 kN/m220厚水泥砂浆找平0.40 kN/m215厚顶棚抹灰层17 0.015 =0.26 kN/m2100厚现浇楼板250.1 =2.5kN/m2合计5.66 kN/m214层楼面：瓷砖地面（包括水泥砂浆打底）0.55 kN/m2100厚钢筋混凝土板25 0.1 =2.50 kN/m215厚顶棚抹灰17 0.015 =0.26 kN/m2合计3.31 kN/m24.2 屋面及楼面可变荷载标准值本建筑为民用建筑，楼面活荷载标准值根据房间用途按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)表4.1.1的规定采用；屋面活荷载根据屋面类别按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)表4.3.1的规定采用；屋面水平投影面上的雪荷载标准值按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)式6.1.1计算，结果如下。屋面活荷载与雪荷载不同时考虑。不上人屋面均布活荷载标准值 0.5 kN/m2楼面活荷载标准值 2.0 kN/m2屋面雪荷载标准值 0.45 kN/m2式中：为屋面积雪分布系数，本建筑为平屋顶，故取1.0。So代表雪压，本设计查建筑结构荷载规范知湖南湘潭基本雪压为0.45 kN/m2。4.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷层等计算出单位长度上的重力荷载；本设计为现浇板肋梁楼盖，因板自重已计入楼面（屋面）的恒载之中，故计算梁自重时梁截面高度取梁原截面高度减去板厚。具体计算过程及结果见表4.1。表4.1 梁、柱重力荷载标准值层次构件b/mh/m/(kN/m2)g(kN/m)li/mnGi/kNGi/kN1边横梁0.30.7251.054.725 7.26016548.8561458.12中横梁0.30.7251.054.7252.160827.216次梁(三跨)0.250.55251.053.2813.36028148.176纵梁0.30.7251.054.72516.687383.090柱0.50.5251.16.8754.650321023102324边横梁0.30.7251.054.7257.26016548.8561458.12中横梁0.30.7251.054.7252.160827.216次梁(三跨) 0.250.55251.053.2813.36028148.176纵梁0.30.7251.054.72516.687383.090柱0.50.5251.16.8753.00032660660注：表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系系数；g表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量。墙体重量根据其厚度及材料容重标准值计算，其两侧的粉刷层（或贴面）重量应计入墙自重内。本设计外墙体为240mm厚加气混凝土砌块，外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2)，内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位面积重力荷载为：0.5+0.50.24+170.022.16kN/m2内墙面为240mm厚加气混凝土砌块，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：5.50.24+170.0222.00kN/m2女儿墙为240mm厚加气混凝土砌块，外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2)，内墙面为20mm厚水泥砂浆抹面，则女儿墙单位面积重力荷载为：0.5+5.50.24+170.022.16kN/m2门、窗等自重可根据其材料种类，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)表A.1查取单位面积重量进行计算。钢铁门（包括玻璃门）单位面积重力荷载取0.45kN/m2；铝合金窗单位面积重力荷载取0.4kN/m2。墙、门、窗等重力荷载汇总见表4.2。4.4重力荷载代表值计算集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱等重量。计算Gi时，各可变荷载的组合值系数按建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)表5.1.3的规定采用。由于前面已经计算出结构和构配件的重力荷载标准值，故下面仅以集中于一层楼板处的重力荷载代表值G1的计算为例说明计算过程，计算结果见表4.3。表4.2 墙、门、窗等重力荷载标准值汇总层次构件q/(kN/m2)A/m2Gi/kNGi/kN1外墙2.16322.68696.989192.6828内墙2.00459.3918.6楼梯间4.9654.00267.054门0.4560.1227.054窗0.440.516.224外墙2.16314.04678.3262196.4494内墙2.00599.11198.2楼梯间4.9654.0267.84门0.4553.3424.003窗0.470.228.08其它14层楼面3.31876.962902.7382902.73764层屋面5.66876.964963.59364963.5936女儿墙2.1681.36175.7376175.7376雨篷25.95025.950注：表中q为相应构件的单位面积重力荷载标准值，其中楼梯间面荷载取楼面荷载1.5倍，7层屋面板考虑压檐墙取屋面荷载1.2倍，A表示单层内构件所占总面积。电梯机房设备近似按50kN计算。表4.3 各层重力荷载代表值层次1234GiGi8935.029074.559074.559074.5536158.67图4.1 各质点重力荷载代表值5 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算5.1 横向自振周期计算本设计采用顶点位移法计算结构自振周期，计算如下：顶点位移uT按以下步骤计算：式中：Gk为集中在k层楼面处的重力荷载代表值，对顶层应加上局部突出部分的折算重力荷载；VGi为把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第i层的层间剪力；为第i层的层间侧移刚度；、分别为第i、k层的层间侧移；S为同层内框架柱的总数。具体计算过程及结果见表5.1。表5.1 结构顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVGi/kNDi/(N/mm)ui/mmui/mm49074.5526997.09169780815.90101.9739074.5536071.64169780821.2586.0729074.5545146.19169780826.5964.8218935.0254081.21141457238.2338.23结构基本自振周期T1(s)按下式计算：式中为结构基本自振周期考虑非承重砖墙的折减系数，本结构为框架结构，取为0.7，则5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。由设计任务书可知，本建筑所在地抗震设防烈度为7度，水平地震影响系数最大值为0.08，场地类别为类，设计地震分组为第一组，特征周期Tg为0.35s。因为Tg0.35T10.621.4Tg1.40.350.49s，所以不需考虑顶部附加水平地震作用。 将上述计算结果代入下式即可算得各质点的水平地震作用标准值：式中：Gi、Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值；Hi、Hj分别为质点i、j的计算高度。框架各层层间剪力通过下式计算：式中：Fk为作用在k层楼面处的水平地震作用标准值。具体计算过程及结果见表5.2。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5.1。5.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移按下列两式计算：具体计算过程及结果见表5.3。表5.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次hi/mHi/mGi/kNGiHi/kNmGiHi GiHiFi/kNVi/kN43.0012.309074.55111616.960.191605.83242.5133.009.309074.5584393.320.145459.922702.4323.006.309074.5557169.660.098310.843013.2713.303.308935.0229485.560.051161.763175.03 (a) 水平地震作用分布 (b) 层间剪力分布图5.1 横向水平地震作用及楼层地震剪力表5.3 横向水平地震作用下的位移验算层 次Vi/kNDi/(N/mm)ui/mmui/mmhi/mmeui/hi42242.5116978081.326.9230001/227332702.4316978081.595.6030001/188723013.2716978081.774.0130001/169513175.0314145722.242.2433001/1473表5.3还计算了各层的层间弹性位移角eui/hi，由表中数值可知，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/14731/550，满足建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)第5.5.1条的规定。5.4 水平地震作用下框架内力计算本设计说明书以图2.1中轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法及过程，其余框架内力计算从略。本设计采用D值法计算水平地震作用下的框架内力。各层柱的侧移刚度以及各层层间剪力已由前面计算得出，各柱所分配的剪力由下式计算：式中：Vij为第i层第j根柱所分配的地震剪力；Vi为第i层楼层间剪力；Dij为第i层第j根柱的侧移刚度；为条i层所有柱侧移刚度之和。柱反弯点高度根据下式计算：y(y0 + y1 + y2 + y3)h式中：y0为标准反弯点高度比；y1为某层上下梁线刚度不同时，对y0的修正值。y2为上层层高与本层高度不同时，对y0的修正值；y3为下层层高与本层高度不同时，对y0的修正值。因为本设计各层梁截面相同，即线刚度相同，故不需要考虑y1值，且只有一二层分别需要考虑y3、y3。由柱剪力Vij和反变点高度y，按下式计算柱端弯矩：上端：下端： 具计算过程及结果见表5.4和表5.5。表5.4 各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kNDij/(N/mm)Di1/(N/mm)Vi1/(kN)yMbi1/(kNm)Mui1/(kNm)43.002242.5116978082756836.411.3170.4549.1560.0833.002702.4316978082756843.881.3170.4761.8769.7723.003013.2716978082756848.931.3170.5073.4073.4013.303175.0314145722328952.272.0420.5594.8777.62表5.5 各层中柱柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kNDij/(N/mm)Di2/(N/mm)Vi2/(kN)yMbi2/(kNm)Mui2/(kNm)43.002242.5116978083319243.841.8290.4559.1872.3433.002702.4316978083319252.831.8290.4977.6680.8323.003013.2716978083319258.911.8290.5088.3788.3713.303175.0314145722554757.342.8360.55104.0785.15梁端弯矩按节点弯矩平衡条件，将节点上、下端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配：式中：，分别表示节点左、右梁的线刚度；，分别表示节点左、右梁的弯矩。梁端剪力根据梁的两端弯矩，按下式计算：由梁端剪力叠加便可求得框架柱轴力，其中边柱为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为两侧梁端剪力之差，亦按层叠加。具体计算过程及结果见表5.6。表5.6 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边横梁中横梁柱轴力lVblVb边柱N中柱N493.5782.507.523.4832.0832.082.426.73-45.5-5.833118.92100.807.529.3039.2139.212.432,.68-74.8-9.212135.27119.547.533.9746.4946.492.438.74-108.77-13.981151.02124.937.536.7949.4349.432.441.19-145.56-18.38注：1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压。2)表中M单位为kNm，V单位为kN，N单位为kN，l单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力及柱轴力图如图5.2、图5.3所示。图5.3 水平地震作用下框架弯矩图(kNm)图5.4 水平地震作用下梁端剪力及柱轴力图(kN)6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1 计算单元取轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为6.6m，即一个柱距宽，如图6.1所示。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。图6.1 横向框架计算单元6.2 荷载计算6.2.1恒载计算恒载作用下各层框架梁上的荷载分布如图6.2所示。在图6.2中，代表横梁自重，为均布荷载形式。对于第4层： 和分别为房间和走道板传给横梁的均布荷载和三角形荷载，由图6.1所示几何关系可得：图6.2 各层梁上作用的恒载 、分别为由边纵梁，中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：对于23层：由纵梁传给柱的恒载除梁自重和楼板重外，还应考虑梁上填充墙等的重力荷载，其它荷载计算方法同4层，计算如下：对于1层：框架计算简图屋面上线荷载：楼面梁上线荷载：固端弯矩计算固端弯矩计算表边跨框架梁中间跨框架梁顶层112ql2=11225.107.52=117.66 kNm112ql2=11210.062.42=4.83 kNm底层及标准层112ql2=11220.147.52=94.41 kNm112ql2=1126.542.42=3.14 kNm节点分配系数计算A6B6= A6B5= B6A6= B6C6= A6B6= 顶层分配系数计算过程如下（其它层计算方法相同），见下表顶层分配系数计算表节点A各杆端分配系数节点B各杆端分配系数顶层A6B60.67B6A60.53A6A50.33B6C60.21B6B50.26标准层A5B50.50B5A50.42A5A40.25B5B40.21A5A60.25B5B60.21B5C50.16底层A1B10.44B1A10.38A1A20.22B1C10.15A1A00.34B1B00.29B1B20.18风荷载及内力分析风荷载计算基本风压值：w0=0.35 kN/m2z值由于建筑物总高度不超过30m，所以z=1.0查荷载规范得s，迎风面s=0.8，背风面s=-0.5，所以取s=1.3查表得z值，一层z=0.74，二四层z=0.84得风荷载标准值wk一层wk=zzs w0=1.00.741.30.35 kN/m2=0.37 kN/m2二四层wk=zzs w0=1.00.841.30.35 kN/m2=0.38 kN/m2风荷载的线荷载标准值qk:一层qk=wk7.2=0.377.2 kN/m=2.7 kN/m二四层qk=wk7.2=0.387.2 kN/m=2.7 kN/m为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力Fik第四层2.7 kN/m322m=8.1 kN第三层2.7 kN/m（32+32）m=8.1 kN第二层2.7 kN/m322m=8.1 kN第一层2.7 kN/m（32+3.32）m=8.5kN风荷载作用下荷载分布图如下图所示：图6.1 风荷载作用下荷载分布图各柱的D值及剪力分配系数y计算风荷载作用下需考虑框架节点的侧移，采用D值法，各柱的D值及剪力分配系数见表6.1表6.1 各柱的D值及剪力分配系数层次及层高柱号KDDY= DD二四层（3.6m）A1.3170.3972.756810612.1521040.227B1.8290.4783.31921060.273C1.8290.4783.31921060.273D1.3170.3972.75681060.227一层（3.9m）A2.0420.6292.32891069.76721040.238B2.8360.6902.55471060.262C2.8360.6902.55471060.262D2.0420.6292.32891060.238各柱的D值及剪力分配系数y值计算风荷载作用下需考虑框架节点的侧移，各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩见表6.2表6.2各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩层号柱号cDkN/mDikN/mVikNY0Y1y2y3yM底kNmM顶kNmimmMmm四A（D）0.22712.15210421.14.790.4500.456.477.900.17B（C）0.2735.760.4500.457.789.50三A（D）0.22712.15210429.26.630.4700.479.3510.540.24B（C）0.2737.970.4900.4911.7212.19二A（D）0.22712.15210437.38.470.5000.5012.7112.710.31B（C）0.27310.180.5000.5015.2715.27一A（D）0.2389.767210445.810.900.5500.5519.7816.190.47B（C）0.26212.000.5500.5521.7817.82由表中数据可知,最大层间弹性位移转角发生在第一层，满足建筑抗震设计规范的要求，框架抗侧移刚度满足要求。第四层A节点已知MA4A5=3.72kNm ， MA4A3=7.90kNm,则MA4B4=11.62kNmB节点已知MB4B5=4.96kNm MB4B3= 9.50 kNm,则MB4A4=10.22kNm MB4C4=3.97kNm第三层A节点已知MA3A4=6.47kNm ， MA3A2=10.54kNm,则MA3B3=17.01kNmB节点已知MB3B4=7.78kNm MB3B2= 12.19 kNm,则MB3A3=14.38kNm MB3C3=5.59kNm第二层A节点已知MA2A3=9.35kNm ， MA2A1=12.71kNm,则MA2B2=22.06kNmB节点已知MB5B6=1.57kNm MB5B4= 5.96 kNm,则MB2B3=11.72kNm MB2C2=7.56kNm第一层A节点已知MA1A2=12.71kNm ， MA1A0=16.19kNm,则MA1B1=28.9kNmB节点已知MB1B2=15.27kNm MB1B0= 17.82 kNm,则MB1A1=23.82kNm MB1C1=9.27kNm风荷载作用下弯矩图，根据上述计算可得风荷载作用下的弯矩图风荷载作用下的弯矩图6.2.2活载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图6.3所示。对于第4层：在屋面活荷载作用下图6.3 各层梁上作用的活载在屋面雪荷载作用下对于23层和第1层：将以上计算结果汇总，见表6.1、表6.2和表6.3。表6.1 横向框架恒载汇总表层次q1/(kN/m)q1/(kN/m)q2/(kN/m)q2/(kN/m)P1/kNP2/kN44.7254.72511.927.94144.25205.4634.7254.72511.927.94144.25205.4624.7254.72511.927.94144.25205.4614.7254.72511.927.94150.84212.14表6.2 横向框架活载汇总表层次q2/(kN/m)q2/(kN/m)P1/kNP2/kN47.24.82741.437.24.82741.427.24.82741.417.24.82741.4表6.3 横向框架重力荷载代表值汇总表层次q1/(kN/m)q1/(kN/m)q2/(kN/m)q2/(kN/m)P1/kNP2/kN44.7254.72515.5210.34157.75226.1634.7254.72515.5210.34157.75226.1624.7254.72515.5210.34157.75226.1614.7254.72515.5210.34164.34232.846.2.3内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载对称，故计算时可用半框架。弯矩计算过程如图6.4、图6.5和图6.6所示，所得弯矩图如图6.7、图6.8和图6.9所示。图6.4 恒载作用下的弯矩二次分配图6.5 活载作用下的弯矩二次分配图6.6 重力荷载代表值作用下的弯矩二次分配图6.7 恒载作用下框架弯矩图图6.8 活载作用下框架弯矩图图6.9 重力荷载代表值作用下框架弯矩图梁端剪力可根椐梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重，如表6.4、表6.5和表6.6所列。表6.4 恒载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVBVCN顶N底N顶N底462.426.65-0.71061.7163.136.65653.65674.28842.94863.57362.426.65-0.71061.7163.136.65880.24900.871148.811159.44262.426.65-0.75061.6763.176.651106.791127.421434.721455.35162.426.65-0.68061.7463.106.651340.001371.971737.241769.21表6.5 活载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVBVCN顶N底N顶N底427.002.88-0.31026.6927.312.88120.77161.11327.002.88-0.31026.6927.312.88174.46232.7227.002.88-0.32026.6827.322.88228.14304.3127.002.88-0.29026.7127.292.88281.85375.87表6.5 活载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVBVCN顶N底N顶N底475.928.09-0.89075.0376.818.09713.61734,24921.25941.88375.928.09-0.89075.0376.818.09967.02987.651252.941273.57275.928.09-0.89075.0376.818.091220.431241.061584.631605.26175.928.09-0.84075.0876.768.091480.481512.481922.951954.927 内力组合7.1 组合原则根据建筑结构荷载规范（GB 50009-2001），建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应