土木工程办公楼优秀毕业设计手算和电算结合.doc

1 目目 录录 1 设计依据 3 2 结构选型与构件布置 4 2 1 选型 4 2 1 1 结构承重方案选择 4 2 1 2 主要构件选型 4 2 2 计算单元确定 4 2 3 各构件截面估算 5 2 3 1 梁截面估算 5 2 3 2 柱截面尺寸估算 6 2 3 3 板厚度估算 6 2 4 一榀框架相计算简图 6 3 荷载计算 7 3 1 恒荷载标准值计算 7 3 2 活荷载标准值计算 9 3 3 计算 绘制竖向荷载受荷图 9 3 3 1 竖向荷载作用下的计算简图 9 3 3 2 竖向荷载的计算 9 3 3 3 框架在竖向荷载作用下的受荷总图 12 3 4 水平荷载风荷载标准值计算 13 3 4 1 风荷载标准值计算 13 3 4 2 风荷载作用下的位移验算 13 4 内力计算 14 4 1 风荷载下的内力计算 14 4 1 1 框架柱反弯点位置计算 15 4 1 2 框架剪力与柱端弯矩标准值计算 15 4 1 3 风荷载作用下梁端弯矩 剪力及柱轴力的计算 16 4 1 4 风荷载作用下框架的内力图 17 4 2 竖直荷载的内力计算 18 4 2 1 恒载作用下各层弯矩初步计算 18 4 2 2 恒载作用下不平衡弯矩分配 21 4 2 3 恒载作用下的跨中弯矩 23 4 2 4 恒载作用下各跨的剪力和柱轴力计算 24 4 2 5 活荷载作用下弯矩初步计算 26 4 2 6 活载作用下的不平衡弯矩分配 29 4 2 7 活荷载下的跨中弯矩 31 4 2 8 竖向活载作用下各跨的剪力和柱轴计算 33 4 2 9 弯矩调幅计算 34 5 框架内力组合 35 5 1 框架弯矩的再次调幅 35 2 5 2 框架梁由可变荷载效应控制的内力组合 37 5 3 框架梁由永久荷载效应控制的内力组合 41 5 4 框架梁在正常使用极限状态下的内力组合 44 5 5 框架柱由可变荷载效应控制的内力组合 48 5 6 框架柱由永久荷载效应控制的内力组合 53 6 截面设计与配筋计算 54 6 1 梁正截面计算 54 6 2 斜截面配筋计算 57 6 3 裂缝宽度验算 57 6 4 框架柱截面设计 61 7 现浇板的设计 64 7 1 板的计算简图 64 7 2 板的选择 65 7 3 荷载计算及板的配筋 66 8 楼梯的计算 71 8 1 梯段板的设计 71 8 2 平台板设计 73 8 3 平台梁设计 73 9 桩基础设计 75 9 1 荷载资料 75 9 2 选择持力层并确定桩断面尺寸 长度 75 9 3 单桩承载力设计值的确定 76 9 4 桩根数和桩布置 76 9 5 桩基受力验算 77 9 5 1 单桩受力验算 77 9 5 2 桩基沉降 77 9 6 桩身结构设计 77 9 7 承台计算 77 9 7 1 各桩桩顶反力计算 77 9 7 2 柱对承台板冲切验算 78 9 7 3 角桩冲切 按下式计算 79 9 7 4 抗剪切计算 79 10 电算 81 11 电算和手算的比较 94 3 1 设计依据设计依据 1 建筑名称 温翔中学行政办公楼 2 建筑物所在地 温州市区 3 工程设计资料 建筑总高度 26 100m 共 6 层 主体为 6 层 每层层高 3 6m 室内外高差 0 450m 3 设防烈度 6 度 4 场地土类别 III 类 5 基本风压 0 60kN m2 6 地基的地质资料如下 自然底面标高 3 8 道路标高 4 5 层序岩土名称 层厚 m 压缩模 量 MPa 地基承载力 特征值 kPa 钻孔灌注桩 侧阻力特征 值 kPa 钻孔灌注桩 端阻力特征 值 kPa 1 粘土 0 70 1 83 28010 2 淤泥 1 6 5 41 3405 3 淤泥夹粉 砂 1 0 4 32 0506 4 粉砂夹淤 泥 3 4 15 34 58018 5 淤泥夹粉 砂 0 5 8 52 0558 6 淤泥 7 4 11 91 6458 7 淤泥质粘 土 7 8 16 52 86010 8 淤泥质粘 土夹粉砂 0 9 10 93 57013 9 淤泥质粘 土 2 3 7 23 06511 10 卵石 0 7 5 025030800 11 粉砂夹粉 质粘土 0 5 1 57 018025400 12 卵石 1 1 20 7300351500 13 中风化 5 2 8 320001504000 4 7 材料选用 混凝土采用 C25 C30 钢筋 纵向受力钢筋采用热扎钢筋 HRB335 其余采用热扎钢 筋 HPB235 一级钢筋 墙体 外墙 内隔墙采用混凝土粘土砖 重度 r 18KN 窗 铝合金门窗 r 0 40KN 门 木门 r 0 20KN 2 结构选型与构件布置结构选型与构件布置 2 12 1 选型 选型 2 1 1 结构承重方案选择结构承重方案选择 根据该房屋建筑功能要求以及建筑施工的布置图 本工程确定采用框架承 重方案 框架梁 柱布置见结构平面布置图纸 主体结构共六层 层高均为 3 6m 2 1 2 主要构件选型主要构件选型 1 梁 板 柱结构形式 现浇钢筋混凝土结构 2 墙体采用 普通粘土砖重度为 18KN m 3 墙体厚度 外墙 内墙 240mm 4 基础采用 柱下独立基础 2 2 2 2 计算单元确定计算单元确定 框架计算简图如下图所示 取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线 梁轴线取至 板底 2 6 层柱高度即为层高 取 3 6m 底层柱高度从基础顶面至一层板底 即 H1 3 6 0 45 0 6 4 65m 5 图 2 1 框架的计算简图 2 3 2 3 各构件截面估算各构件截面估算 2 3 1 梁截面估算梁截面估算 楼盖及屋盖均采用现浇混凝土结构 楼板厚度取 120mm 梁截面高度按梁 跨度的 1 12 1 8 估算 其混凝土强度等级为 设计强度 C30 fc 14 3N mm2 ft 1 43N mm2 所取一榀框架梁跨度较接近为 5700mm 3000mm 5700mm 取 L 5700mm h 1 8 1 12 B 712 5mm 475mm 取 h 600mm b 1 2 1 3 h 300mm 200mm 取 b 240mm 梁净跨与截小于 4 面的高度之比不宜 梁截面的宽度不宜小于 200 故满足则主要框架梁初选截面尺寸为 b h 240mm 600mmm 梁截面尺寸 mm 及各层混凝土强度等级 横梁 b h 层 次 混凝土强度等 级 AB 跨 CE 跨BC 跨 纵梁 b h 次梁 b h 1 6 C30240 600240 500240 600240 500 横梁线刚度 ib计算表 类别层次 EC N mm2 b h mm mm I0 mm4B mm ECI0 B N mm 1 5ECI0 B N m m 2ECI0 B N mm 左边 横梁 1 6 3 0 104 240 60 0 4 320 109 5700 2 274 1010 3 411 1010 4 548 1010 6 右边 横梁 1 6 3 0 104 240 60 0 4 320 109 5700 2 274 1010 3 411 1010 4 548 1010 中间 横梁 1 6 3 0 104 240 50 0 2 500 109 3000 2 500 1010 3 750 1010 5 000 1010 2 3 2 柱截面尺寸估算柱截面尺寸估算 框架结构的抗震等级为 4 级 轴压比限值 uN 0 9 查表可知 各层重力 荷载代表值近似取 12KN m2 由建筑图可知 边柱及中柱的负载面积分别为 7 2 2 850m2和 7 2 3 350m2 N Acfc 0 9 N 1 1 1 2 Nv 边柱 AC 1 2 7 2 2 85 12 103 6 0 9 14 3 137757mm2 中柱 AC 1 2 7 2 4 35 12 103 6 0 9 14 3 210260mm2 本设计柱截面取值 500mm 500mm 柱线刚度 iC计算表 层次 hC mmEC N mm2 b h mm mmIC mm4ECIC hC N mm4 146503 0 104500 5005 208 1093 360 1010 2 6 36003 0 104500 5005 208 1094 340 1010 2 3 3 板厚度估算板厚度估算 h 1 3 1 4 L h 取 120mm 2 42 4 一榀框架一榀框架计算简图计算简图 取 5 轴中 A E 轴为一榀框架 如图所示 7 图 2 2 计算简图的相对线刚度 3 荷载计算 荷载计算 3 1 3 1 恒荷载标准值计算恒荷载标准值计算 1 屋面 4mm 厚 APP 卷材防水层 0 350kN m2 20mm 厚水泥砂浆找平层 0 02 20 0 400 kN m2 120mm 厚水泥膨胀珍珠岩 0 12 10 1 200 kN m2 20mm 厚板底抹灰 0 02 17 0 340 kN m2 120mm 厚钢筋混凝土 0 120 25 3 000kN m2 恒载小计 5 290kN m2 2 楼面 走廊楼面做法一样 30mm 现制水磨石 0 6500kN m2 120mm 钢筋混凝土 0 12 25 3 000kN m2 20mm 混合砂浆 0 02 17 0 340kN m2 恒载小计 3 990 kN m2 3 梁自重 边横梁 b h 240mm 600mm 8 梁自重 25 0 24 0 6 0 12 2 880KN m 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 6 0 12 0 24 2 0 01 17 0 245KN m 恒载小计 3 125KN m 中间梁 次梁 b h 240mm 500mm 梁自重 25 0 24 0 5 0 12 2 28KN m 抹灰层 0 5 0 12 0 24 2 0 02 17 0 211KN m 恒载小计 2 491KN m 基础梁 b h 240mm 500mm 梁自重 25 0 24 0 5 3 000KN m 恒载小计 3 000KN m 4 柱自重 各层柱 b h 500mm 500mm 柱自重 25 0 5 0 5 6 250KN m 10mm4 面抹灰层 0 5 4 0 01 17 0 340KN m 恒载小计 6 590KN m 5 0 6m 高的女儿墙 女儿墙自重 0 6 18 0 24 2 592 KN m 墙面粉刷 0 02 0 6 2 17 0 408 KN m 天沟自重 2 13KN m 恒载小计 5 130KN m 6 墙自重 外墙为 240 采用普通粘土砖 外墙面刷漆 内墙面为 20mm 厚抹灰 则外墙单 位墙面重力荷载为 18 0 24 17 0 02 4 66 kN m2 内墙为 240 厚普通粘土砖 两侧均为 20mm 厚抹灰 则内墙单位面积重力荷载 为 18 0 24 17 0 02 2 5 00kN m2 木门单位面积重力荷载为 0 2 kN m2 铝合金窗单位面积重力荷载取 0 4 kN m2 9 3 23 2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 屋面及楼面可变荷载标准值 不上人屋面均布活荷载标准值 0 5KN m 楼面活荷载标准值 2 0KN m 走廊楼面活荷载标准值 2 5KN m 屋面雪荷载标准值 Sk ur S0 0 2KN m 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者中取大值 3 3 3 3 计算 绘制竖向荷载受荷图计算 绘制竖向荷载受荷图 3 3 1 竖向荷载作用下的计算简图竖向荷载作用下的计算简图 根据结构平面布置图 选定 5 轴线一榀框架作为计算单元 如下图所示 3 1 5 轴线一榀框架计算单元 作用竖向荷载下框架在架受荷总图计算 楼面荷载分配按双向板进行荷载等效分配 短向分配 5aq 8 长向分配 1 2 a 2b 2 a 2b 3 aq 3 3 2 竖向荷载的计算竖向荷载的计算 1 A B 轴间框架梁 屋面板传荷载 恒载 5 29KN m2 1 8 1 2 1 8 5 7 2 1 8 5 7 3 2 15 845KN m 活载 0 5KN m2 1 8 1 2 1 8 5 7 2 1 8 5 7 3 2 1 498KN m 10 楼面板传荷载 恒载 3 990KN m2 1 8 1 2 1 8 5 7 2 1 8 5 7 3 2 11 952KN m 活载 2 0KN m2 1 8 1 2 1 8 5 7 2 1 8 5 7 3 2 5 990KN m 梁自重 3 125KN m 内墙自重 5 3 1 15 5KN m A B 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 3 125 15 845 18 97KN m 活载 1 498KN m 楼面梁 恒载 3 125 11 952 15 5 2 30 577KN m 活载 5 990KN m 2 B C 轴间框架梁 屋面板传荷载 恒载 5 29KN m2 1 5 5 8 2 9 919KN m 活载 0 5KN m2 1 5 5 8 2 0 938KN m 走廊楼面板传荷载 恒载 3 99KN m2 1 5 5 8 2 7 481KN m 活载 2 5KN m2 1 5 5 8 2 4 688KN m 梁自重 2 491KN m B C 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 2 491 9 919 12 410KN m 活载 0 938KN m 楼面梁 恒载 2 491 7 481 9 972KN m 活载 4 688KN m 3 A 轴柱纵向集中荷载计算 顶层柱 恒载 女儿墙自重 5 13 7 2 36 936KN 梁自重 3 125 7 2 0 5 2 491 5 7 0 5 4 2 27 414KN 板传荷载 15 845 5 7 4 2 5 29 5 8 1 8 7 2 88 007 恒载小计 152 357KN 活载 纵梁传来的荷载 0 5 5 8 1 8 7 2 4 05KN 次梁传来的荷载 1 498 5 7 4 2 4 269KN 活载小计 8 319KN 标准层柱 恒载 外墙自重 4 66 7 2 0 5 3 6 0 6 2 1 2 1 2 11 0 4 2 1 2 1 2 56 093 内墙自重 5 5 7 0 5 3 6 0 5 4 2 40 300KN 梁自重 3 125 7 2 0 5 2 491 5 7 0 5 2 27 414KN 板传荷载 11 952 5 7 2 3 99 5 8 1 8 7 2 66 382KN 恒载小计 190 189KN 活载 纵梁传来的荷载 2 5 8 1 8 7 2 16 2KN 次梁传来的荷载 5 990 5 7 4 2 17 071 活载小计 33 271KN 基础顶面恒载 外墙自重 4 66 7 2 0 5 4 65 0 6 0 5 2 1 2 1 2 0 4 2 1 2 1 2 71 509KN 内墙自重 5 5 7 0 5 3 6 0 5 4 2 40 300KN 基础梁自重 3 7 2 0 5 3 5 7 0 5 4 2 30 15KN 恒载小计 141 959KN 4 B 轴柱纵向集中荷载计算 顶层柱 恒载 梁自重 3 125 7 2 0 5 2 491 5 7 0 5 2 27 414 板传荷载 15 845 5 7 4 2 5 29 5 8 1 8 7 2 5 29 1 5 1 2 1 5 7 2 2 1 5 7 2 3 7 2 140 696 恒载小计 168 110KN 活载 纵梁传来的荷载 0 5 5 8 1 8 7 2 0 5 1 5 1 2 1 5 7 2 2 1 5 7 2 3 7 2 9 03KN 次梁传来的荷载 1 498 5 7 4 2 4 2694KN 活载小计 13 299KN 标准层柱 恒载 墙自重 5 5 7 0 5 3 6 0 5 4 2 5 7 2 0 5 3 6 0 6 12 2 1 1 0 2 0 2 1 0 2 1 2 122 656 梁自重 3 125 7 2 0 5 2 491 5 7 0 5 2 27 414KN 板传荷载 11 952 5 7 4 2 3 99 5 8 1 8 7 2 3 99 1 5 1 2 1 5 7 2 2 1 5 7 2 3 7 2 106 123 恒载小计 256 193KN 活载 纵梁传来的荷载 2 5 8 1 8 7 2 2 5 1 5 1 2 1 5 7 2 2 1 5 7 2 3 7 2 41 100 次梁传来的荷载 5 990 5 7 4 2 17 072KN 活载小计 58 172KN 基础顶面恒载 内墙自重 5 5 7 0 5 3 6 0 5 4 2 5 7 2 0 5 3 6 0 6 2 1 1 0 2 0 2 1 0 2 1 2 122 656 基础梁自重 3 7 2 0 5 3 5 7 0 5 4 2 30 15KN 恒载小计 152 806KN 3 3 3 框架在竖向荷载作用下的受荷总图框架在竖向荷载作用下的受荷总图 3 2 竖向荷载作用下的受荷总图 13 3 4 3 4 水平荷载风荷载标准值计算水平荷载风荷载标准值计算 3 4 1 风荷载标准值计算风荷载标准值计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值 根据 Wk Z s ZW0 hi hj B 2 其中 W0 0 6KN m2 基本风压 Z 风压变化系数 地面粗糙度 C 类 s 风载体型 查得 s1 0 8 迎风面 和 s2 0 5 背风面 s 1 3 Z 风振系数 Hi为第 i 层距离室外地面高度 H 为建筑物 H Hi Z Z 1 高度 H 22 65 30m Z 1 0 hi 下柱高 hj 上柱高 对顶层为女儿 墙高度 2 倍 取 轴上 B D 轴进行计算 则迎风面宽度 B 7 2m 集中风荷载标准值 Wk KN 离地高 度 Z m Z Z sW0 KN m hi mhj mWk KN 22 050 8761 001 30 63 61 211 807 18 450 811 001 30 63 63 616 376 14 850 741 001 30 63 63 614 961 11 250 741 001 30 63 63 614 961 7 650 741 001 30 63 63 614 961 4 050 741 001 30 64 053 615 896 3 4 2 风荷载作用下的位移验算风荷载作用下的位移验算 1 第 2 6 层 D 值计算 构件名称 i ac i 2 i D A1 040 33213341 B2 190 52321017 C2 190 52321017 E1 040 33213341 D 68716 2 第 1 层 D 值计算 构件名称 i ac 0 5 i 2 i D acic 12 h2 14 A1 3510 55210293 B2 8440 69012867 C2 8440 69012867 E1 3510 55210293 D 46320 3 轴上一榀框架侧移刚度 D 值 N mm 层次 123456 N463206871668716687166871668716 4 风荷载作用下的框架侧移计算 j h 层次 Wj KNVj Wj KN Dj N mm m j j j D V j h 611 80711 807687160 000171 21175 516 37628 183687160 000411 8780 414 96143 144687160 000631 5713 314 96158 105687160 000851 4234 214 96173 066687160 001061 3395 115 89688 027463200 001901 2446 层间最大侧位移 1 2446 1 550 满足要求 4 4 内力计算 内力计算 4 14 1 风荷载下的内力计算风荷载下的内力计算 框架在风荷载作用下 从左到右吹 的内力分析 采用 D 值法 改进的反 弯点法 其计算步骤和结果如下 其步骤为 1 求各柱反弯点处的剪力值 2 求各柱反弯点高度 15 3 求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩 4 求各柱的轴力和梁剪力 4 1 1 框架柱反弯点位置计算框架柱反弯点位置计算 A 轴框架柱反弯点的位置 层号 h miy0y1y2y3yyh m 63 61 040 350000 351 26 53 61 040 400000 401 44 43 61 040 450000 451 62 33 61 040 450000 451 62 23 61 040 500 0 0150 4851 75 14 651 3510 6150 0 007500 6082 81 B 轴框架柱反弯点的位置 层号 h miy0y1y2y3yyh m 63 62 190 410000 411 48 53 62 190 450000 451 62 43 62 190 460000 461 66 33 62 190 50000 501 80 23 62 190 50000 51 80 14 652 190 550000 552 56 中柱处梁 l lbt b bcc lr bb i MMM ii r rbt b bcc lr bb i MMM ii 边柱处梁 bt ccb MMM 总 梁端剪力 按公式计算 lr bb b MM V l 梁端轴力 按公式计算 为柱在 i 层的轴力 以受压为正 n lr ibb k i NVV i N 4 1 2 框架剪力与柱端弯矩标准值计算框架剪力与柱端弯矩标准值计算 风荷载作用下 A 框架剪力与柱端弯矩标准值计算 层 Vi DDD DVim yh Mc 上Mc 下Mc 总 611 80768716133410 1942 291 1 26 5 3612 8865 361 528 18368716133410 1945 468 1 44 11 8117 87414 697 16 443 14468716133410 1948 370 1 62 16 57313 55924 447 358 10568716133410 19411 272 1 62 22 55918 26135 8784 273 06668716133410 19414 174 1 75 26 27924 80544 540 188 02746320102930 22219 542 2 81 35 62154 91360 426 风荷载作用下 B 框架剪力与柱端弯矩标准值计算 层 Vi DDD DVim yh Mc 上Mc 下Mc 左 Mc 右 611 80768716210170 306 3 613 1 48 7 6745 3473 6454 029 528 18368716210170 3068 624 1 62 17 07613 97110 95012 103 443 14468716210170 30613 202 1 66 25 66521 91518 82720 809 358 10568716210170 30617 780 1 80 32 00432 00425 61228 307 273 06668716210170 30622 358 1 80 40 24440 24434 31837 248 188 02746320128670 27824 472 2 56 51 20862 64843 44048 012 风荷载作用下 C 框架剪力与柱端弯矩标准值计算 层 Vi DDD DVim yh Mc 上Mc 下Mc 左 Mc 右 611 80768716210170 306 3 613 1 48 7 6745 3474 0293 645 528 18368716210170 3068 624 1 62 17 07613 97112 10310 950 443 14468716210170 30613 202 1 66 25 66521 91520 80918 827 358 10568716210170 30617 780 1 80 32 00432 00428 30725 612 273 06668716210170 30622 358 1 80 40 24440 24437 24834 318 188 02746320128670 27824 472 2 56 51 20862 64848 01243 440 风荷载作用下 D 框架剪力与柱端弯矩标准值计算 层 Vi DDD DVim yh Mc 上Mc 下Mc 总 611 80768716133410 1942 291 1 26 5 3612 8865 361 528 18368716133410 1945 468 1 44 11 8117 87414 697 443 14468716133410 1948 370 1 62 16 57313 55924 447 358 10568716133410 19411 272 1 62 22 55918 26135 8784 273 06668716133410 19414 174 1 75 26 27924 80544 540 188 02746320102930 22219 542 2 81 35 62154 91360 426 4 1 3 梁端弯矩 剪力及柱轴力的计算梁端弯矩 剪力及柱轴力的计算 A B跨B c跨 柱轴力 层 次 Mc左Mc右LVMc左Mc右LV A柱B柱 6 5 3613 645 5 71 58 4 0294 029 3 02 686 1 58 1 106 5 14 69710 950 5 74 499 12 10312 103 3 08 069 6 079 4 676 4 24 44718 827 5 77 592 20 80920 809 3 013 873 13 671 10 957 3 35 87825 612 5 710 788 28 30728 307 3 018 871 24 459 19 040 2 44 54034 318 5 7 13 83 5 37 24837 248 3 024 832 38 294 30 037 17 1 60 42643 440 5 718 222 48 01248 012 3 032 008 56 516 43 823 4 1 4 风荷载作用下框架的内力图风荷载作用下框架的内力图 3 3 风荷载作用下框架弯矩图 B C跨C D跨柱轴力层 次 Mc左Mc右LVMc左Mc右LV C柱D柱 6 4 0294 029 3 02 686 3 6455 361 5 71 581 1061 58 5 12 10312 103 3 08 069 10 95014 697 5 74 4994 6766 079 4 20 80920 809 3 013 873 18 82724 447 5 77 59210 95713 671 3 28 30728 307 3 018 871 25 61235 878 5 710 78819 04024 459 2 37 24837 248 3 024 832 34 31844 540 5 7 13 83 5 30 03738 294 1 48 01248 012 3 032 008 43 44060 426 5 718 22243 82356 516 18 3 4 风荷载作用下梁端剪力及柱轴力图 4 24 2 竖直荷载的内力计算竖直荷载的内力计算 4 2 1 恒载作用下各层弯矩初步计算恒载作用下各层弯矩初步计算 1 顶层弯矩计算 MAB 1 12 g 边l边 2 1 12 18 970 5 72 51 361 KN m MBC 1 3 g 中l中 2 1 3 12 410 1 52 9 308 KN m MCB 1 6 g 中l中 2 1 6 12 410 1 52 4 654 KN m A 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 0 464 右梁 1 04 0 9 1 04 0 536 B 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 291 左梁 1 04 0 9 1 04 1 15 0 337 右梁 1 15 0 9 1 04 1 15 0 332 顶层弯矩分配计算过程表 下柱右梁左梁下柱右梁 0 4640 5360 3370 2910 372 51 36051 360 9 308 1 2 4 654 23 83127 529 1 2 13 764 9 405 1 2 18 810 16 243 20 764 1 20 764 4 3645 041 1 2 2 521 0 425 1 2 0 849 0 733 0 938 1 0 938 19 0 1970 228 1 2 0 114 0 038 0 033 0 042 1 0 042 28 392 28 39248 061 17 009 31 05217 090 顶层弯矩图如下 4 1 恒载作用下顶层弯矩图 2 标准层弯矩计算 MAB 1 12 g 边l边 2 1 12 30 577 5 72 82 787 KN m MBC 1 3 g 中l中 2 1 3 9 97 1 52 7 479 KN m MCB 1 6 g 中l中 2 1 6 9 97 1 52 3 740 KN m A 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 0 9 0 317 上柱 0 9 0 9 1 04 0 9 0 317 右梁 1 04 0 9 1 04 0 9 0 366 B 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 9 0 226 上柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 9 0 226 左梁 1 04 0 9 1 04 1 15 0 9 0 26 右梁 1 15 0 9 1 04 1 15 0 9 0 288 标准层弯矩分配计算过程表 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0 3170 3170 3660 2600 2260 2260 288 82 78782 787 7 479 1 2 3 740 26 24326 24330 300 1 2 15 150 11 760 1 2 23 519 20 444 20 444 26 052 1 26 052 3 7283 7284 304 1 2 2 152 0 280 1 2 0 560 0 486 0 486 0 620 1 0 620 0 0890 0890 102 1 2 0 051 20 0 013 0 012 0 012 0 015 1 0 015 30 06030 060 60 12076 048 20 941 20 941 34 16522 947 4 2 恒载作用标准层弯矩图 3 底层弯矩计算 MAB 1 12 g 边l边 2 1 12 30 577 5 72 82 787 KN m MBC 1 3 g 中l中 2 1 3 9 97 1 52 7 479 KN m MCB 1 6 g 中l中 2 1 6 9 97 1 52 3 740 KN m A 轴 下柱 0 77 0 9 1 04 0 77 0 284 上柱 0 9 0 9 1 04 0 77 0 332 右梁 1 04 0 9 1 04 0 77 0 384 B 轴 下柱 0 77 0 9 1 04 1 15 0 77 0 199 上柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 77 0 233 左梁 1 04 0 9 1 04 1 15 0 77 0 270 右梁 1 15 0 9 1 04 1 15 0 77 0 298 底层弯矩分配计算过程表 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0 3320 2840 3840 2700 2330 1990 298 82 78782 787 7 479 1 2 3 740 27 48523 51231 790 1 2 15 895 12 312 1 2 24 625 21 250 18 149 27 179 1 27 179 4 0883 4974 728 1 2 2 364 0 319 1 2 0 638 0 551 0 470 0 704 1 0 704 0 1060 0910 123 1 2 0 061 21 0 017 0 014 0 012 0 018 1 0 018 31 67927 099 58 77875 828 21 815 18 632 35 38024 162 4 3 恒载作用下底层弯矩图 4 2 2 恒载作用下不平衡弯矩分配恒载作用下不平衡弯矩分配 将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 叠加获得的框架内各节点弯矩不能达到平衡 为提高精度 可将各节 点不平衡弯矩再分配一次进行修正 1 顶层 下柱右梁左梁下柱右梁 0 4640 5360 3370 2910 372 10 020 6 890 4 649 5 371 1 2 2 685 1 613 1 2 3 2272 7863 562 1 3 562 0 749 0 865 1 2 0 432 0 073 1 2 0 1460 1260 161 1 0 161 0 034 0 039 1 2 0 020 0 0070 0060 007 1 0 007 4 588 4 5880 242 3 9723 730 3 730 28 392 28 39248 061 17 009 31 05217 090 32 980 32 98048 303 20 981 27 32213 360 2 第 5 层 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0 3170 3170 3660 2600 2260 2260 288 9 46410 020 5 670 6 8900 000 6 176 6 176 7 131 1 2 3 566 22 2 096 1 2 4 1933 6443 6444 644 1 4 644 0 665 0 665 0 767 1 2 0 384 0 050 1 2 0 1000 0870 0870 110 1 0 110 0 016 0 016 0 018 1 2 0 009 0 0020 0020 0020 003 1 0 003 2 6073 163 5 7700 336 1 937 3 1574 757 4 757 30 06030 060 60 12076 048 20 941 20 941 34 16522 947 32 66733 223 65 89076 385 22 878 24 098 29 40818 190 3 第 4 3 层 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0 3170 3170 3660 2600 2260 2260 288 10 02010 020 6 890 6 890 6 353 6 353 7 335 1 2 3 667 2 268 1 2 4 5363 9433 9435 025 1 5 025 0 719 0 719 0 830 1 2 0 415 0 054 1 2 0 1080 0940 0940 120 1 0 120 0 017 0 017 0 020 1 2 0 010 0 0030 0020 0020 003 1 0 003 2 9312 931 5 8620 555 2 851 2 8515 147 5 147 30 06030 060 60 12076 048 20 941 20 941 34 16522 947 32 99132 991 65 98276 603 23 792 23 792 29 01817 800 4 第 2 层 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0 317 0 317 0 366 0 260 0 226 0 226 0 288 10 020 10 560 6 890 7 272 0 000 6 524 6 524 7 532 1 2 3 766 2 331 1 2 4 661 4 052 4 052 5 163 1 5 163 0 739 0 739 0 853 1 2 0 427 0 055 1 2 0 111 0 096 0 096 0 123 1 0 123 0 018 0 018 0 020 1 2 0 010 0 003 0 002 0 002 0 003 1 0 003 2 740 3 280 6 019 0 572 2 740 3 122 5 289 5 289 30 060 30 060 60 120 76 048 20 941 20 941 34 165 22 947 23 32 800 33 340 66 139 76 620 23 681 24 063 28 876 17 658 5 第 1 层 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 0 3320 2840 3840 2700 2330 1990 298 10 020 6 890 3 327 2 846 3 848 1 2 1 924 1 190 1 2 2 3802 0541 7542 627 1 2 627 0 395 0 338 0 457 1 2 0 228 0 031 1 2 0 0620 0530 0450 068 1 0 068 0 010 0 009 0 012 1 2 0 006 0 0020 0010 0010 002 1 0 002 6 288 3 192 3 0960 285 4 7821 8012 696 2 696 31 67927 099 58 77875 828 21 815 18 632 35 38024 162 37 96723 907 61 87476 113 26 597 16 831 32 68421 465 4 4 竖向恒荷载作用下框架弯矩图 4 2 3 恒载作用下的跨中弯矩恒载作用下的跨中弯矩 层次A 轴右梁B 轴左梁均布荷载作用下的跨中弯矩跨中弯矩 632 98048 30377 04236 401 565 89076 385124 18153 044 465 98276 603124 18152 889 365 98276 603124 18152 889 266 13976 620124 18152 802 161 87476 113124 18155 188 24 4 5 竖向恒荷载作用下框架弯矩图 4 2 4 恒载作用下各跨的剪力和柱轴力计算恒载作用下各跨的剪力和柱轴力计算 25 竖向恒荷载下边跨剪力及边柱轴力计算表 竖向恒荷载下中跨剪力及边柱轴力计算表 层次跨度左弯矩右弯矩竖向力 左端外 加集中 力 右端外 加集中 力 左端剪 力 右端剪 力层高 边柱上端 轴力 边柱下端 轴力 6 5 700 32 980 48 303 18 970 152 357 168 110 51 37656 753 3 600 203 733 227 457 5 5 700 65 890 76 385 30 577 190 189 256 193 85 303 88 986 3 600 502 949 526 673 4 5 700 65 982 76 603 30 577 190 189 256 193 85 281 89 008 3 600 802 144 825 868 3 5 700 65 982 76 603 30 577 190 189 256 193 85 281 89 008 3 600 1101 338 1125 062 2 5 700 66 139 76 620 30 577 190 189 256 193 85 306 88 983 3 600 1400 556 1424 280 1 5 700 61 874 76 113 30 577 190 189 256 193 84 646 89 643 4 650 1699 116 1729 759 层次跨度左弯矩右弯矩竖向力 左端外 加集中 力 右端外 加集中 力 左端剪 力 右端剪 力层高 边柱上端 轴力 边柱下端 轴力 6 3 000 27 322 27 322 12 410 168 110 168 110 18 615 18 615 3 600 243 478 267 202 5 3 000 29 408 29 408 9 972 256 193 256 193 14 958 14 958 3 600 627 338 651 062 4 3 000 29 108 29 108 9 972 256 193 256 193 14 958 14 958 3 600 1011 221 1034 945 3 3 000 29 108 29 108 9 972 256 193 256 193 14 958 14 958 3 600 1395 104 1418 828 2 3 000 28 876 28 876 9 972 256 193 256 193 14 958 14 958 3 600 1778 962 1802 686 1 3 000 32 684 32 684 9 972 256 193 256 193 14 958 14 958 4 650 2163 480 2194 123 26 4 6 竖向恒荷载下剪力及轴力图 4 2 5 活荷载作用下弯矩初步计算活荷载作用下弯矩初步计算 1 活载顶层弯矩计算 MAB 1 12 g 边l边 2 1 12 1 498 5 72 4 056 KN m MBC 1 3 g 中l中 2 1 3 0 938 1 52 0 704 KN m MCB 1 6 g 中l中 2 1 6 0 938 1 52 0 352 KN m A 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 0 464 右梁 1 04 0 9 1 04 0 536 B 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 291 左梁 1 04 0 9 1 04 1 15 0 337 右梁 1 15 0 9 1 04 1 15 0 372 顶层弯矩分配计算过程表 下柱右梁左梁下柱右梁 0 4640 5360 3370 2910 372 4 0564 056 0 704 1 2 0 352 1 8822 174 1 2 1 087 0 748 1 2 1 496 1 292 1 651 1 1 651 0 3470 401 1 2 0 200 0 034 1 2 0 068 0 058 0 075 1 0 075 27 4 7 活载作用下顶层弯矩图 2 标准层弯矩计算 MAB 1 12 g 边l边 2 1 12 5 99 5 72 16 218 KN m MBC 1 3 g 中l中 2 1 3 4 688 1 52 3 516 KN m MCB 1 6 g 中l中 2 1 6 4 688 1 52 1 758 KN m A 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 0 9 0 317 上柱 0 9 0 9 1 04 0 9 0 317 右梁 1 04 0 9 1 04 0 9 0 366 B 轴 下柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 9 0 226 上柱 0 9 0 9 1 04 1 15 0 9 0 226 左梁 1 04 0 9 1 04 1 15 0 9 0 26 右梁 1 15 0 9 1 04 1 15 0 9 0 288 标准层弯矩分配计算