土木工程毕业设计（论文）-和谐小区8号住宅楼设计.doc

江西理工大学2012届本科生毕业设计（论文）目 录绪论4第一章 设计总说明51.1 建筑设计说明51.2 水文地质资料51.3 荷载资料51.4设计依据61.5结构设计说明61.6楼面做法8第二章 建筑设计92.1 工程概况92.2 环境概况及做法概述102.3平面设计102.4 立面设计102.5 建筑剖面设计112.6 其它部分详细做法和说明11第三章 截面尺寸初步估计133.1柱截面设计133.2梁的截面设计13第四章 竖向荷载及其内力计算144.1计算单元的选择确定144.2竖向荷载统计144.2.1 屋面及楼面恒载144.2.2 屋面及楼面活载154.2.3 梁荷载标准值154.2.4墙荷载标准值154.2.5 风荷载164.3 活荷载计算164.3.1屋面活荷载164.3.2 楼面活荷载164.4竖向荷载内力计算174.4.1 恒载作用下柱的内力计算174.4.2 恒荷载作用下梁的固端弯矩计算184.4.3 恒载作用下框架的弯矩计算194.4.4 活载作用下柱的内力计算224.4.5 活荷载作用下梁的内力计算234.4.6 跨中弯矩计算264.4.7 梁端剪力和柱轴力的计算274.5 重力荷载代表值计算及荷载汇总274.5.1 第一层重力荷载代表值计算及荷载汇总274.5.2 第二层至第五层重力荷载代表值计算及荷载汇总294.5.3 第六层重力荷载代表值计算及荷载汇总29第五章 框架侧移刚度的计算305.1 横梁线刚度i b的计算315.2 柱线刚度i c的计算315.3各层横向侧移刚度计算315.3.1 底层315.3.2 第二层315.3.3 三、四、五层32第六章 水平荷载计算326.1风荷载计算326.2 地震荷载计算356.2.1 横向自振周期的计算356.2.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算366.3.3 多遇水平地震作用下的位移验算376.3.4 水平地震作用下框架内力计算37第七章 框架的内力组合407.1 梁柱的内力组合407.2 柱端弯矩设计值的调整417.2.1 A、D柱弯矩值调整417.2.2 B、C柱弯矩值调整41第八章 截面设计428.1框架梁截面设计428.1.1 梁正截面受弯承载力计算428.1.2 梁斜截面受剪承载力计算438.1.3 箍筋选择438.2框架柱截面设计448.2.1 剪跨比和轴压比计算448.2.2 柱正截面承载力计算458.2.3 柱斜截面受剪承载力计算478.3 楼板设计488.3.1 楼板类型及设计方法的选择488.3.2 设计荷载488.3.3 弯矩计算488.3.4 板截面设计49第九章 楼梯计算509.1 示意图509.2 楼短板计算519.2.1荷载计算519.2.2内力计算519.2.3配筋计算519.3休息平台板计算按简支板计算529.3.1荷载计算529.3.2配筋计算529.3.3配筋计算529.3.4内力计算539.3.5配筋计算53第十章 基础设计5310.1荷载计算5410.2确定基础底面积5510.3地基变形验算5810.4基础结构设计6010.5基础尺寸示意图63第十一章 电算部分6311.1结构设计信息 WMASS.OUT6311.2周期、振型、地震力 WZQ.OUT7511.3结构位移 WDISP.OUT8811.4超配筋信息 WGCPJ.OUT94参考文献95致 谢96全套图纸加扣3012250582 绪论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。本组毕业设计题目为和谐小区8号住宅楼设计。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土设计、建筑结构抗震设计等书籍，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的几个月里，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。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、天正、探索者等绘图软件，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。第一章 设计总说明 1.1 建筑设计说明 1.1.1工程概况工程名称： 和谐小区8号住宅楼设计工程环境： 本工程位于江西省赣州市建筑类别： 丙类设计使用年限： 50年场地类型： 类；抗震等级： 三级；设防烈度： 7度，第一组别，设计地震基本加速度值为0.1g；结构重要性系数：1.0主体结构： 地上五层占地面积： 479.52建筑总面积： 2397.6层高： 3.0m基本风压值： 0.30kN/m2屋面雪荷载 ： 0.3KN/m2 1.2 水文地质资料场地条件：自然地基下0.5m均为填土，地表下4m内为粉质粘土（fk=180Kn/m2），再下为强风化岩层（fk=350Kn/m2）。场地土层物理力学指标如下：土层号天然含水()天然重度 （Kn/m2）天然孔隙比e塑性指数Ip液性指数Il抗剪强度指标压缩指标Es1-2承载力特怔值fak(kpa)Ck(kpa)k()/17.2/27.619.30.80313.10.6130.110.77.51201.3 荷载资料（1） 楼面活载查建筑结构荷载规范（GB50009-2001），确定楼面活载标准值为2kn/m3。（2） 上人屋面，活载标准值为2.0kn/m3。（3） 屋面构造35mm厚490mm490mm，C20预制钢筋砼架空板，防水层20mm厚1：3水泥砂浆找平层，现浇砼屋面板，12mm厚纸筋石灰粉平顶。（4） 楼面构造：水泥楼面：10mm厚1：2水泥砂浆面层压实抹光15mm，厚1：3水泥砂浆找平层，现浇钢筋砼烦面板，12mm厚纸筋石灰粉平顶。（5） 围护墙围护墙采用240mm厚普通烧结砖(190mm190mm90mm)，重度19.6kn/m2，M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度3.6kn/m2）。1.4设计依据 (1) 江西理工大学土木工程教研室毕业设计（论文）任务书(2) 江西理工大学土木工程住宅楼毕业论文开题报告(3) 相关建筑设计规范1.5结构设计说明1.6.1 工程概况本建筑位于赣州市，建筑占地面积约为479.52平方米，建筑总面积约为2397.6平方米，拟设计为地上五层的钢筋混凝土现浇框架结构体系。工程的基本风压值见表1。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，类场地，设计地震分组为第一组。主体结构：地上5层，每层层高3.0 m。表1层高（m）地基承载力(kN/m2)基本风压值(kN/m2)方案一3.01800.301.6.2结构设计方案及布置钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的上海市兰生复旦中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的住宅楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。1.6.3变形缝的设置在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。1.6.4基本假定及计算简图（1） 基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。计算简图 在横向水平力作用下，连梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。1.6.5荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。1.6.6侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。1.6.7内力计算及组合 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。 水平荷载下的内力计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。1.6.8基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。1.6.9 施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋为级钢，fy=300N/m。第二：梁柱钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。第五：墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。第六：当门窗洞宽1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。1.6.10施工要求及其他设计要求第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm120mm，内配48，F6250，构造柱为240mm240mm，内配410，6250，间隔不大于2000mm第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。第四：未详尽说明处，按相关规范执行。1.6楼面做法(1) 屋面：屋面为上人屋面 饰面层：10mm厚防滑地砖，素水泥桨擦缝 结合层：20mm厚1:3水泥砂浆 隔热层：50mm厚的膨胀珍珠岩隔热层 防水层：2mm厚聚胺脂防水涂料 找平层：20mm厚1:2.5水泥砂浆 结构层：100mm钢筋混凝土屋面板 顶棚抹灰：15mm厚水泥石灰浆打底，5m厚纸筋灰批面 (2) 楼地面：室内及楼梯间地面采用磁砖地面。 饰面层：10mm厚地砖，素水泥桨擦缝 找平结合层：25mm厚1:3水泥砂浆 结构层：130mm钢筋混凝土楼面板 顶棚抹灰：15mm厚水泥石灰浆打底，5m厚纸筋灰批面(3) 外墙面：外墙面采用条形无釉面砖 8mm厚面砖，素水泥浆擦缝 4mm厚水泥胶结合层 刷素水泥浆一道 15mm厚1:3水泥砂浆(4) 内墙面：房间、梯间采用普通抹灰：刷白色乳胶漆 5mm厚纸筋灰批面 15mm厚水泥石灰砂浆打底 饮水房卫生间采用釉面磁砖 5mm厚釉面磁砖，白水泥浆擦缝 4mm厚水泥胶结合层 刷素水泥浆一道 15mm厚1:3水泥砂浆 内、外墙体：灰砂砖240厚 门窗：钢塑门窗、实木门第二章 建筑设计2.1 工程概况 本工程为和谐小区8号住宅楼设计，地处江西省赣州市，是五层的全现浇钢筋混凝土框架结构。建筑面积为2397.6，占地面积约为479.52，采用节能设计思想。2.2 环境概况及做法概述1、气象条件。基本风压是0.30kN/，基本雪压是0.30kN/。2、抗震设防裂度。抗震设防烈度为7度，地震时设计基本加速度为0.10g，属第一组，抗震等级为三级。3、工程地质条件。地面粗糙类别为A类，属二类建筑场地，基础持力层为粘粒含量 10%的粉土，地基承载力特征值Fak =180kPa标高0.000相当于绝对+4.000m，室内外高差0.45m。5、墙身做法。墙身采用空心砖砌块，M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆打底，纸筋灰抹面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆打底厚20mm，3mm釉面砖贴面。6、楼面做法。楼板顶面为18mm厚水泥砂浆找平，12mm 厚1：2水泥砂浆批面，3 mm厚瓷砖。7、屋面做法。先浇楼板上铺膨胀珍珠岩（檐口厚30 mm，2%自檐口两侧向中间找坡）100 mm厚加气混凝土绝热层，1：2水泥砂浆浆找平层厚20 mm，高聚物改性沥青防水卷材。8、门窗做法。宿舍门为木门，其它为铝合金门窗，地下水位在天然地面下3.2m，且无侵蚀性。4、设计标高。室内设计。9、混凝土强度等级：梁板为C25，柱为C30。2.3平面设计该建筑物总长度为43.2m，总宽度为11.1m，共五层，总建筑面积为2397.6m,主体结构采用现浇钢筋混凝土框结构。图2-1 建筑平面图2.4 立面设计结构韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本设计中，正立面中所有的窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉！房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧密地结合功能要求，同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计的重要因素。图2-2建筑立面图2.5 建筑剖面设计 为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将使内地坪提高到室外地坪450mm。首层、标准层与顶层层高均为3.0m。2.6 其它部分详细做法和说明根据设计规范，采用如下设计(1).、基础（墙基）防潮层：在0.045以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮,20厚的1：2水泥砂浆掺5避水浆，位置一般在0.045标高处,适用于砖墙墙身。(2)、地面：人造大理石板地面20厚1：2水泥砂浆找平层100厚C30混凝土100厚素土夯实(3)、楼面：人造大理石板地面20厚1：2水泥砂浆找平层100厚钢筋混凝土楼板20厚底板抹灰(3)、踢脚台度做法：釉面瓷砖踢脚台度5厚釉面砖（白瓷砖）水泥擦缝5厚1：1水泥细砂结合层12厚1：3水泥砂浆打底(4)、内墙面做法： 水泥砂浆粉面：刷（喷）内墙涂料10厚1：2水泥砂浆抹面15厚1：3水泥砂浆打底(5)、外墙面：用15厚1：3水泥沙浆找平，20060高级无釉质瓷砖饰面。(6)、a、五层上人屋面做法：小瓷砖面层高聚物改性沥青防水层1:8水泥砂浆找坡层20厚1：2水泥砂浆找平层150厚水泥蛭石保温层20厚底板抹灰(7) 水泥台阶： 花岗岩面层20厚1：25水泥砂浆抹面压实抹光素水泥浆一道70厚C15号混凝土（厚度不包括踏步三角部分）台阶面向外坡1%200厚碎石或碎砖石灌M2.5号混合砂浆素土夯实（坡度按工程设计）(8)散水做法： 20厚1：2水泥砂浆抹面、压实抹光60厚C15混凝土素土夯实向外坡4%备注：散水宽度应在施工图中注明 每隔6m留伸缩缝一道，墙身与散水设10宽，沥青砂浆嵌缝。 宽600900mm 坡度35% (9)主体为现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 整个设计过程中，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，同时遵循“安全，适用，经济，美观”的 原则，结构布置合理，房间利用率比较高，适用性很强，同时又不失美观。第三章 截面尺寸初步估计3.1柱截面设计该结构选用C30的混凝土，选用二级钢筋HRB335，。结构抗震等级为三级，由公式 式中 取0.8 取14.3103 kN/m2 N=12A （其中12为重力荷载代表值）从而得到N=12（3.64.24.24.2+7.53.6+5.77.5）=307.56kN可得Ac=0.1344m2 =134400mm2b=h=366mm.取b=h=400mm.3.2梁的截面设计梁的截面宽度b: 框架梁取300mm,楼面连系梁取200mm。梁的截面高度h取值如下：框架梁： h1=（）L (3-2) AB、CD跨: h1=L=625mm 取h1=600mm BC跨：在AB和CD之间，考虑到整体性，故也取h1=600mm 连系梁： H2L h2=L=300mm,取h2=400mm。综上可知，各梁的截面如下：框架梁： b1h1=300mm600mm（AB跨、BC跨、CD跨） 连楼面系梁： b2h2=200mm400mm第四章 竖向荷载及其内力计算4.1计算单元的选择确定 计算单元宽度为3.6m， 10轴线至12轴线间。图41 计算单元4.2竖向荷载统计4.2.1 屋面及楼面恒载屋面： 小瓷砖层： 0.55 kN/m2高聚物改性沥青防水层： 0.5 kN/m220厚水泥砂浆找平： 0.0220=0.4 kN/m2 1:8水泥砂浆找坡层: 1.44 kN/m2150厚水泥蛭石保温层: 0.155=0.75 kN/m2100厚钢筋混凝土结构层: 0.125=2.5 kN/m220厚底板抹灰： 0.0217=0.34 kN/m2 kN/m2楼面：12厚人造大理石板面层 0.01228=0.336 kN/m2100厚砼板： 0.1025=2.5 kN/m220厚板底抹灰： 0.34 kN/m2 kN/m4.2.2 屋面及楼面活载楼面活载： 室内： 2.0 kN/m2 厕所： 2.0 kN/m2 门厅、楼梯: 2.5 kN/m2屋面活载： 上人屋面: 2.0 kN/m2雪载：本题目基本雪压：S0=0.3 kN/m2 ,屋面积雪分布系数r =1.0屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为：SK=r S0 =1.00.3=0.3 kN/m24.2.3 梁荷载标准值框架梁 b1h1=300600 mm2梁自重 0.3（0.60-0.1）25=3.75kN/m10厚水泥石灰膏砂浆0.01（0.6-0.1）214=0.14 kN/m kN/m 纵向连系梁 b2h2=200400 mm2梁自重 0.2（0.4-0.1）25=1.50 kN/m10厚水泥石灰膏砂浆0.01（0.4-0.1）214=0.084 kN/m kN/m 4.2.4墙荷载标准值外： 250mm厚加气混凝土砌块 0.25 7 =1.75 kN/m2 20厚底板抹灰： 0.0217=0.34 kN/m2 6厚外墙贴面砖 0.00619.8 =0.1188 kN/m2 kN/m2内： 250mm厚加气混凝土砌块 0.25 7 =1.75 kN/m2 20厚底板抹灰： 0.0217=0.34 kN/m2 20厚水泥粉刷墙面 0.0217=0.34 kN/m2 kN/m2女儿墙： 6厚水泥砂浆罩面 0.00620=0.12 kN/m2 12水泥砂浆打底 0.01220=0.24 kN/m2 240粘土空心砖 0.2411=2.64 kN/m2 6厚外墙贴砖 0.00619.8 =0.119 kN/m2 kN/m2门,窗及楼梯间荷载门窗荷载标准值：塑钢玻璃窗单位面积取0.4 KN/m2 ，木门取0.2 KN/m2塑钢玻璃门取0.40KN/m2。4.2.5 风荷载已知基本风压Wo=0.30KN/m2，本工程为城区，地面粗糙度属B类，按荷载规范。风载体型系数：迎风面为0.8，背风面为-0.5；因结构高度H=19.230m（从室外地面算起），取风振系数。4.3 活荷载计算 4.3.1屋面活荷载 4.3.2 楼面活荷载 4.4竖向荷载内力计算图42 荷载示意图4.4.1 恒载作用下柱的内力计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：图4-3 恒荷载作用下的荷载分布图 对于第5层，q1表示横梁自重，为均布荷载形式。q1 =9.43KN/mq2分别上人屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=6.482.7=17.496KN/mP1 、P2分别由边纵梁、中纵梁、边纵梁直接传给柱的恒载，PE是由纵向次梁直接传给横向主梁的恒载，它们包括主梁自重、次梁自重、楼板重、及女儿墙等重力荷载，计算如下：P1 = (1.51.51/2)23.567+1.583.0+3.1193.01.4=25.87KNP2 =(1.51.51/2)43.567 +1.583.0=20.79 KN集中力矩M1=PBeB =25.87（0.4-0.2）/2 =2.59 KNm M2=PDeD =20.79（0.4-0.2）/2 =2.08 KNm对于1-4层，q1是包括梁自重和其上部墙重,为均布荷载，其它荷载的计算方法同第5层。 q1 =3.89KN/mq2、q2和q2，分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2，=3.5673.0=10.70 KN/m外纵墙线密度（3.02.9-1.81.8）2.21+1.81.80.4/3.0=4.45 KN/m内纵墙线密度（3.02.9）2.43/3.0=7.05 KN/mP1= P4= (1.51.51/2)23.567+1.583.0+4.453.0=26.12P2 = P3 =(1.51.51/2)43.567 +1.583.0+7.053.0=41.94 KN集中力矩M1=PBeB =26.12（0.4-0.2）/2 =2.61 KNm M2=PDeD =41.94（0.4-0.2）/2 =4.19 KNm4.4.2 恒荷载作用下梁的固端弯矩计算等效于均布荷载与梯形、三角形荷载的叠加。 梯形：q =（1-2+）q2 本设计中AB,CD跨=1.5/7.2=0.21 q =0.92q2三角形：q =0.625 q2，对于第5层，AB,CD跨梁： q=0.9219.44+3.89=21.77KN/m BC跨：q=0.62519.44+3.89=16.04KN/m AB,CD跨梁端弯矩：-MAB= MB A=ql2AB/12 =21.777.22/12 =94.05 （KN.m）BC跨梁端弯矩：-MBC= MCB=ql2AB/12 =21.773.02/12 =16.33 （KN.m）对于第1-4层，AB,CD跨梁： q=0.9210.70+3.89=13.73KN/m BC跨：q，=0.62510.70+3.89=10.58KN/mAB,CD跨梁端弯矩：-MBD= MDB=ql2BD/12 =13.737.22/12 =59.31 （KN.m）BC跨梁端弯矩：-MBC= MCB=ql2AB/12 =10.583.02/12 =7.94 （KN.m）4.4.3 恒载作用下框架的弯矩计算 分配系数的计算: 其中为转动刚度采用分成法计算时，假定上下柱的远端为固定时与实际情况有出入。因此，除底层外，其余各层的线刚度应乘以0.9的修正系数，其传递系数由0.5改为0.33。 图4-4 恒载作用下弯矩分配图图4-5 恒载弯矩图4.4.4 活载作用下柱的内力计算 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示： 图5-6 活荷载作用下的荷载分布图对于第5层，q1=2.03.0=6.0 KN/mP1 = (1.51.51/2)22.0+1.583.0=9.24 KNP2 =(1.51.51/2)42.0 +1.583.0=13.74 KN集中力矩M1= M4=PBeB =9.24（0.4-0.2）/2 =0.92 KNm M2= M3=PDeD =13.74（0.4-0.2）/2 =1.37 KNm同理，在屋面雪荷载的作用下：q1=0.33.0=0.9 KN/mP1 = (1.51.51/2)20.3+1.583.0=5.42 KNP2 =(1.51.51/2)40.3 +1.583.0=6.09 KN集中力矩M1 =PBeB =5.42（0.4-0.2）/2 =0.54 KNm M2 =PDeD =6.09（0.4-0.2）/2 =0.61 KNm对于第1-4层，q1=2.03.0=6.0 KN/mq2=2.53.0=7.5 KN/mP1 = (1.51.51/2)22.0+1.583.0=9.24 KNP2 =(1.51.51/2)22.0+(1.51.51/2)22.5+1.583.0=14.87 KN集中力矩M1=PBeB =9.24（0.4-0.2）/2 =0.92 KNm M2=PDeD =14.87（0.4-0.2）/2 =1.49 KNm将计算结果汇总如下两表：表4-1 横向框架恒载汇总表层次q1KN/mq2KN/mP1P4 KNP2 P3KNM1 M4KNmM2 M3KNm53.8919.4425.8720.792.592.081-43.8910.7026.1241.942.614.19表4-2 横向框架活载汇总表层次q1KN/mq2KN/mP1P4 KNP2 P3KNM1 M4KNmM2 M3KNm56.06.09.2413.740.921.371-46.07.59.2414.780.921.484.4.5 活荷载作用下梁的内力计算对于第5层，AB,CD跨梁： q=0.926.0=5.52KN/m BC跨：q=0.6256.0=3.75KN/m AB,CD跨梁端弯矩：-MAB= MB A=ql2AB/12 =5.527.22/12 =23.85 （KN.m）BC跨梁端弯矩：-MBC= MCB=ql2AB/12 =3.753.02/12 =2.81 （KN.m）对于第1-4层，AB,CD跨梁： q=0.926.0=5.52KN/m BC跨：q，=0.6257.5=4.69KN/mAB,CD跨梁端弯矩：-MBD= MDB=ql2BD/12 =5.527.22/12 =23.85 （KN.m）BC跨梁端弯矩：-MBC= MCB=ql2AB/12 =4.693.02/12 =3.52 （KN.m） 图4-7 活载作用下弯矩分配图图4-8 活载弯矩图4.4.6 跨中弯矩计算恒载作用下梁的跨中弯矩，按实际荷载利用两端带弯矩的简支求得。以下结果为弯矩调幅后的结果。对于5层：MAB中 =M0-（M左+ M右）0.8/2=96.16KNmMBC中=M0-（M左+ M右）0.8/2=-26.51KNm对于4层：MBD中 =52.54KNmME =-7.48KNm对于3层：MBD中 =53.88KNmME =-7.98KNm对于2层：MBD中=65.88KNmME=-7.98KNm对于1层：MBD中 =55.19KNmME =-8.53KNm对梁弯矩进行调幅，调幅系数为，取0.8。调幅后：梁端弯矩M1 =M1 M2=M2跨中弯矩：M中=M中-(M1 + M2）/2注：这里弯矩带正负号，梁上边受拉为负，下边受拉为正。活荷载作用下的梁跨中弯矩，利用两端带弯矩的简支求得。对于5层：MAB中 =M0-（M左+ M右）0.8/2=24.27KNmMBC中=M0-（M左+ M右）0.8/2=-5.27KNm对于4层：MBD中 =21.52KNmME =-2.91KNm对于3层：MBD中 =21.66KNmME =-2.96KNm对于2层：MBD中=21.66KNmME=-2.96KNm对于1层：MBD中 =22.19KNmME =-3.18KNm又考虑荷载最不利位置，将跨中弯矩乘以1.1，计算结果如下：对于5层：MAB中 = 24.271.1=26.70KNmMBC中= -5.271.1=-5.80KNm对于4层：MBD中 =21.521.1=23.68KNmME =-2.911.1=-3.20KNm对于3层：MBD中 =21.661.1=23.82KNmME =-2.961.1=-3.26KNm对于2层：MBD中=21.661.1=23.82KNmME=-2.961.1=-3.26KNm对于1层：MBD中 =22.191.1=24.41KNmME =-3.181.1=-3.50KNm4.4.7 梁端剪力和柱轴力的计算恒载作用下：表4-3 恒载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCNuNbNuNb578.37224.06-5.04073.3383.4124.0699.20112.00128.26141.06449.4315.87-1.61047.8251.0415.87185.94198.74234.09246.89349.4315.87-1.95047.4851.3815.87272.34285.14340.26353.06249.4315.87-1.95047.4851.3815.87358.74371.54446.43459.23149.4315.87-2.23047.20 51.66 15.87444.86 457.66 552.88 565.68 表4-4 活载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCNuNbNuNb519.875.63-1.18018.69 21.05 5.6327.93 40.73 40.42 53.22 419.877.04-0.77019.10 20.64 7.0469.07 81.87 95.77 108.57 319.877.04-0.81019.06 20.68 7.04110.17 122.97 151.16 163.96 219.877.04-0.81019.06 20.68 7.04151.27 164.07 206.55 219.35 119.877.04-0.92018.95 20.79 7.04192.26 205.06 262.05 274.85 4.5 重力荷载代表值计算及荷载汇总4.5.1 第一层重力荷载代表值计算及荷载汇总梁、柱：表45 梁重力统计类别净 跨（mm）截 面（mm）荷载标准值（KN/m2）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁72003006003.893028.01840.330003006003.891511.67175.05纵向连系梁30002004001.58564.74256.44合计 1271.49表46 柱重力统计类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱3200400400250.5126012.8768合计768内外填充墙重的计算： 表47 柱重力统计类别总计算长度（m）墙计算高度（m）墙厚计算值（m）荷载标准值（KN/m2）总 重（KN）外墙120.42.70.257568.89内墙86.42.70.257408.2472.82.90.257369.46合 计1346.59楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板的1.2倍计算）： 楼板面积：42.417.8 6.07.27.23.02=668.32（m2） 楼梯面积: 6.07.2+3.07.22=86.4（m2）恒载=楼梯恒载+楼板恒载:86.43.5671.2 + 668.323.567=2753.7KN 活载：2.5（6.07.2+3.07.22）1.2+2.0（542.417.8 6.07.27.23.02） =1595.84KN由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G1=G 恒+0.5G活=7681.05 +