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某六层框架办公楼结构毕业设计计算书,毕业设计

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2007届本科生毕业论文 1 第一章 设计任务及基本要求 1.1 设计原始资料 1.1.1 工程概况 该工程为六层办公楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，占地面积为 1310，建筑面积 5240，建筑物共 6层，底层层高 5.1m，标准层层高 3.6m，顶层层高 4.5m，总高度 25.5m，室内外高差 0.450m，基础顶面距离室外地面 1.05m，基础采用柱下独立基础。 该办公楼主要以层为单元出租，每层为一个独立的单元，拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专用办公室等。楼内设有两 个电梯三个楼梯，主、次楼梯开间均为 3m，进深均为 6.6m，楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。 1.1.2 设计条件 一、抗震设防烈度： 7度设防，抗震设计分组为第一组，设计基本地震加速度值为 0.1g； 二、基本风压： 0.55KN/m2， B类粗糙度； 三、雪荷载标准值： 0.2KN/m2； 四、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。 五、工程地质条件：拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表， II类场地土。地下稳定水位距地表 -9m，表中给定土层深度由自然地坪算起。 建筑地点冰冻深度 -0.5m。 表 1-1 建筑地层一览表 序号 岩土 深度 土层 深度 （ m） 厚度 范围 （ m） 地基土 承载力（ kPa） 压缩 模量 （ mPa） 1 杂填土 0.0 1.2 1.2 - - 2 粉土 1.2 2.0 0.8 200 5.0 3 中粗砂 2.0 4.8 2.8 300 9.5 4 砾砂 4.8 15.0 10.2 350 21.0 1.2 建筑设计任务及要求 一、基本要求： 满足建筑功能要求，根据已有的设计规范，遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美 观的原则，对建筑方案分析其合理性，绘制建筑施工图。 二、规定绘制的建筑施工图为： 1、底层、标准层及顶层平面图：比例 1： 150（图 1-1） 2、主要立面图：比例 1： 150（图 1-2，图 1-3） 3、屋面排水布置图：比例 1： 150 4、剖面图：比例 1： 150 5、墙身大样及节点详图：比例 1： 100 及 1： 10 nts2007届本科生毕业论文 2 图 1-1 标准层平面图 nts2007届本科生毕业论文 3 图 1-2 1 - 9 轴立面图 nts2007届本科生毕业论文 4 图 1-3 E - A 轴立面图 nts2007届本科生毕业论文 5 1.3 结构设计任务及要求 一、基本要求： 在建筑方案设计的基础上，正确选择合理的结构形式，结构体系和结构布置，掌握高层建筑结构的计算方法和基本构造要求，绘制施工详图。 二、规定绘制的结构施工图为： 1、结构平面布置图：比例 1： 150 2、一榀框架结构配筋图：比例 1： 150 3、屋面板、楼面板的配筋图：比例 1： 150 4、楼梯配筋图：比例 1： 100 5、基础设计图： 1张 三、结构设计计算书内容： 说 明结构方案如何确定的，材料选择。列出结构设计计算过程中采用的计算方法、计算假定、计算原则、计算简图、内力图及计算结果。 nts2007届本科生毕业论文 6 第二章 建筑设计说明 2.1 建筑平面设计 2.1.1 建筑平面布置 一、建筑结构方案：对于建筑物的土质和所在地区的抗震等要求，选择框架结构和桩基础，具体见结构施工图。 二、平面组合： 对于办公楼来说，首先要保证其用途，并且符合经济合理的要求，在平面布置上符合抗震和消防的要求，已经在办公楼适合的位置设置抗震缝。在消防方面，楼梯的布置和走廊 的长度、宽度均已符合设计规范要求。 三、交通组织及防火疏散设计： 在垂直的交通方面，在适合的位置都已设置了楼梯，并加设了消防通道。考虑到防火疏散的要求，办公楼楼的走廊适当的放宽。 四、采光通风：根据该建筑物的性质，将窗台安排到离地面 900mm 的高度，以保证有足够的采光和通风。 2.1.2 柱网布置 图 2-1 柱网布置图 2.2 剖面设计 2.2.1 房间各部分高度 1、层高和净高：底层层高 5.1m，净高 3.5m；标准层层高 3.6m，净高 3.5m；顶层层高4.5m，净高 4.4m。 2、室内外高差： 0.45m。 nts2007届本科生毕业论文 7 3、窗面及窗高 : 窗面距楼面为 0.9m，窗高为 1.8m。 2.2.2 屋面构造说明（从上到下） 1、保护层；现浇 40厚细石混凝土 2、防水层：捷罗克防水层（厚 8mm） 3、找平层： 20 厚 1： 3水泥砂浆找平 4、保温兼找坡层：膨胀珍珠岩砂浆找坡（平均厚 140mm） 5、结构层： 100 厚钢筋混凝土屋面板 6、 10厚纸浆石灰泥粉平 7、 V型轻钢龙骨吊顶 2.2.3 楼面构造说明（从上到下） 1、面层：水磨石地面（ 10mm面层， 20mm 水泥砂浆打底） 2、结构层： 100 厚钢筋混凝土楼面板 3、 10厚纸 浆石灰泥粉平 4、 V型轻钢龙骨吊顶 2.2.4 地面构造说明（从上到下 ） 1、面层：水磨石地面（ 10mm面层， 20mm 水泥砂浆打底） 2、结构层： 100 厚钢筋混凝土楼面板 3、 70厚碎石或碎砖 4、素土夯实 2.2.5 墙体构造说明 一、外墙面 1、外刷防水涂料 2、 8厚混合砂浆找平 3、 12厚水泥砂浆打底 4、 240厚墙体层（采用粉煤灰空心砌块） 二、内墙面 1、内墙涂料二度刷面 2、 20厚混合砂浆找平 3、 240厚墙体层（采用粉煤灰空心砌块） 2.3 立面设计 2.3.1 外墙面做法 1、相对标高 +1.050以上外墙面用 12厚水泥砂浆打底， 8厚混合砂浆找平，外墙防水涂料二度，颜色为粉蓝色，线脚颜色为褐色。 2、相对标高 +1.050 至室外地面间外墙用 12厚水泥砂浆打底，外贴 300 300的仿大理石墙面砖。 nts2007届本科生毕业论文 8 第三章 结构设计 3.1 结构方案的选择及结构布置 3.1.1 结构方案的确定 考虑到现浇钢筋混凝土框架结构建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房屋造型，故本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。 3.1.2 基础类型的确定 根据施工场地、地基条件、场地周围的环境 条件，选择柱下独立基础。 3.1.3 结构构件截面尺寸和材料的选择 一、基础顶面设计标高的确定 根据地质勘察报告的建议，地基持力层可设在中粗沙层上，该层距室外地面2.0m 4.8m之间，现选用桩基础，故取基础顶面距离室外设计地面 1.05m处。 二、楼板厚度的确定 根据平面布置，单向板的最大跨度为 3m， 按刚度条件，板厚为 l/40=3000/40=75mm； 按构造要求，现浇钢筋混凝土单向板的最小厚度为 60mm； 综合荷载等情况考虑，取板厚 h=100mm. 三、次梁截面尺寸确定 根据平面布置，次梁的最大跨度为 8100mm， 次梁高 h=(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)8100=450mm 1013mm，取 h=700mm； 次梁宽 b=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)700=350mm 233mm，取 b=300mm 四、框架梁截面尺寸确定 1、横向框架梁： 横向框架梁的最大跨度为 6600mm， 横向框架梁高 h=(1/8 1/12)l=(1/8 1/12)6600=825mm 550mm，取 h=750mm； 横向框架梁宽 b=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)750=375mm 250mm， 取 b=350mm 2、 纵向框架梁： 纵向框架梁高 h=(1/8 1/12)l=(1/8 1/12)6600=825mm 550mm，取 h=750mm； 纵向框架梁宽 b=(1/2 1/3)h=(1/2 1/3)750=375mm 250mm， 取 b=350mm 五、框架柱截面尺寸确定 对于多层框架，无论从受力的角度，还是柱的净高而言，都以底层最为不利。底层层高 H=5.1m，柱截面高度取 h=(1/15 1/20)H=(1/15 1/20)5100=340mm 255mm。 又对于抗震设防烈度为 7度， 房屋高度为 22.5m167.1KN m 故属于第一类 T形截面。 2) 支座截面按矩形截面计算，均按一排钢筋考虑，取 h0=700-35=665mm 3) 次梁正截面受弯承载 力计算 表 3-6 屋面次梁正截面受弯承载力计算 截面 位置 M (KN m) 3l=b 0f(跨中 ) 或 b（支座） c200 fbhM= 0211 2211 00 y00s fhM=A（ mm2） 选配 钢筋 实配 钢筋 面积 (mm2) A-B 跨 中 170 4.2=32.7 0.010 0.010 Vmax=124KN 则截面尺寸满足要求 0.7ftbh0=0.7 1.57 300 665=219KN Vmax=124KN 则按构造规定选配箍筋，选配 6 250 3.4.2 楼面次梁内力计算 (取 L1 计算 ) 一、荷载设计值 1.恒荷载：由板传来： 3.56 3=10.68KN/m 次梁自重： 5.25KN/m 合计： gk=15.93KN/m 2. 活荷载： qk=2 3=6KN/m 3. 荷载组合设计值 (单向板部分的荷载设计值 ) g+q=1.2 gk+1.4 qk=1.2 15.93+1.4 6=27.52KN/m g+q=1.35gk+1.4 0.7 qk=1.35 15.93+1.4 0.7 6=27.39KN/m 取 g+q=27.52KN/m nts2007届本科生毕业论文 19 4. 双向板部分的荷载设计值 3 - 4 轴间： l0x/l0y=4.5/3=1.5167.1KN m 故属于第一类 T形截面。 2) 支座截面按矩形截面计算，均按一排钢筋考虑，取 h0=700-35=665mm 3) 次梁正截面受弯承载力计算 表 3-8楼面次梁正截面受弯承载力计算 截面 位置 M (KN m) 3l=b 0f(跨中 ) 或 b（支座） c200 fbhM= 0211 2211 00 y00s fhM=A（ mm2） 选配 钢筋 实 配 钢筋 面积 (mm2) A-B 跨中 100 4.2=32.7 0.006 0.006 Vmax=124KN 则截面尺寸满足要求。 0.7ftbh0=0.7 1.57 300 665=219KN Vmax=124KN 则按构造选配箍筋，选配 6 250 。 3.5 横向平面框架的内力计算 3.5.1 框架梁柱相对线刚度计算 一、框架柱的惯性矩 4943 mm10626.7=12550=12bh=I 二、框架梁的惯性矩 矩形截面惯性矩： 410330 mm1023.1=12750350=12bh=I 对中框架 KJ8 为： 410100 mm1046.2=1023.12=I2=I nts2007届本科生毕业论文 22 三、各层框架梁线刚度 表 3-9 各层框架梁线刚度 框架梁 位置 A - B 轴 框架梁 B - C 轴 框架梁 C - D 轴 框架梁 D - E 轴 框架梁 跨度 l（ mm） 4500 6600 3000 6000 线刚度lEIE1047.5=4500E1046.2610 E1073.36600E1046.2610 E1020.8=3000E1046.2610 E1010.4=6000E1046.2610 四、各层框架柱线刚度 表 3-10 各层框架柱线刚度 框架柱 位置 顶层 框架柱 标准层 框架柱 底层 框架柱 层高 H（ mm） 4500 3600 5100 线刚度HEIE1069.14500E10626.769 E1012.23600E10626.769 E1050.15100E10626.769 五、各杆件相对线刚度 以 C - D 轴框架梁线刚度相对值为 1，则可算得各杆件相对线刚度值，注于图 3-9中。 A B C D E图 3-9 各杆件相对线刚度 nts2007届本科生毕业论文 23 3.5.2 恒荷载作用下框架的内力计算 一、恒荷载标准值计算 框架横梁上主要承受次梁传来的集中荷载和主梁自重产生的均布荷载，现将主梁自重产生的均布荷载转化为集中荷载，与次梁传来的集中荷载相加，一起进行弯矩分配。 1、屋面层 F1=（ 6.25 1.15+5.688） 7.65 5.688 1.15 8 0.24 1.5 7.65=127KN F2=（ 6.25 2.25 5.25） 7.65 5.688 2.25=161KN F3=（ 6.25 2.2 5.688） 7.65 5.688 2.2=161KN F4=（ 6.25 2.2 5.25） 7.65 5.688 2.2=158KN F5=（ 6.25 2.6 5.688） 7.65 5.688 2.6=183KN F6=（ 6.25 3 5.688） 7.65 5.688 3=204KN F7=（ 6.25 3 5.25） 7.65 5.688 3=201KN F8=（ 6.25 1.5 5.688) 7.65 5.688 1.5+8 0.24 1.5 7.65=146KN 2、楼面层 F9=（ 3.56 1.15 5.688） 7.65 5.688 1.15 8 0.24 4.5 7.1-（ 2.25 1.4 0.4） 1.8（ 2.25 1.4 0.4） 0.3 1.8=131KN F10=（ 3.56 2.25 5.25） 7.65 5.688 2.25=114KN F11=（ 3.56 2.2 5.688） 7.65 5.688 2.2+8 0.24 1.02 4.5=125KN F12=（ 3.56 2.2 5.25） 7.65 5.688 2.2=113KN F13=（ 3.56 2.6 5.688） 7.65 5.688 2.6 8 0.24（ 4.5 7.1-1.2 2.1） 1.2 2.1 0.2=186KN F14=（ 3.56 3 5.688） 7.65 5.688 3 8 0.24（ 4.5 3.775-1.2 2.1）1.2 2.1 0.2=170KN F15=（ 3.56 3 5.25） 7.65 5.688 3=139KN F16=（ 3.56 1. 5 5.688） 7.65 5.688 1. 5 8 0.24 4.5 7.1-（ 2.25 1.4） 1.8（ 2.25 1.4） 0.3 1.8=144KN F17=（ 3.56 1.15 5.688） 7.65 5.688 1.15 8 0.24 3.6 7.1-（ 2.25 1.4 0.4） 1.8（ 2.25 1.4 0.4） 0.3 1.8=101KN F18=（ 3.56 2.2 5.688） 7.65 5.688 2.2+8 0.24 1.02 3.6=123KN F19=（ 3.56 2.6 5.688） 7.65 5.688 2.6 8 0.24（ 3.6 7.1-1.2 2.1） 1.2 2.1 0.2=174KN F20=（ 3.56 3 5.688） 7.65 5.688 3 8 0.24（ 3.6 3.775-1.2 2.1）1.2 2.1 0.2=164KN F21=（ 3.56 1. 5 5.688） 7.65 5.688 1. 5 8 0.24 3.6 7.1-（ 2.25 1.4） 1.8（ 2.25 1.4） 0.3 1.8=131KN nts2007届本科生毕业论文 24 3、恒荷载作用下 KJ8受荷简图 A B C D E图 3-10 恒荷载作用下 KJ8受荷简图 (单位： KN) 二、框架内力计算 框架内力采用分层法计算，对图 3-9标明的各杆件相对线刚度值，除底层柱以外，其余各层柱线刚度乘以 0.9，即： 顶层柱： 0.206 0.9=0.185 ； 标准层柱： 0.258 0.9=0.232 具体计算过程如下： nts2007届本科生毕业论文 25 (a)顶层计算单元 (单位： KN m) (b)标准层计算单元 (单位： KN m) (c)底层计算单元 (单位： KN m) 图 3-11 恒荷载作用下的 KJ8梁端弯矩计算 nts2007届本科生毕业论文 26 (a) 弯矩图 (单位： KN m) nts2007届本科生毕业论文 27 (b)剪力图和轴力图 (注： 括号内数字表示相应楼层的柱下端轴力 ) (单位： KN) 图 3-12 恒荷载作用下的 KJ8内力图 nts2007届本科生毕业论文 28 3.5.3 活荷载作用下框架的内力计算 一、活荷载标准值计算 1、屋面层： 雪荷载： 0.2KN/ 屋面活荷载（上人屋面） : 2.0KN/ F1=2 1.15 7.65=18KN F2=2 2.25 7.65=34KN F3=2 2.2 7.65=34KN F4=2 2.2 7.65=34KN F5=2 2.6 7.65=40KN F6=2 3 7.65=46KN F7=2 3 7.65=46KN F8=2 1.5 7.65=23KN 2、楼面层：根据荷载规范，办公楼楼面活荷载标准值取 2.0KN/m， 荷载同屋面层。 3、活荷载作用下 KJ8受荷简图 A B C D E图 3-13 活荷载作用下 KJ8受荷简图 (单位： KN) nts2007届本科生毕业论文 29 二、框架内力计算 同恒荷载一样，活荷载作用下的框架内力计算采用分层法， 具体计算过程如下： (a) 顶层计算单元 (单位： KN m) (b) 标准层计算单元 (单位： KN m) (c) 底层计算单元 (单位： KN m) 图 3-14 活荷载作用下的 KJ8梁端弯矩计算 nts2007届本科生毕业论文 30 (a)弯矩图 (单位： KN m) nts2007届本科生毕业论文 31 (b) 剪力图和轴力图 (单位： KN) 图 3-15 活荷载作用下的 KJ8内力 nts2007届本科生毕业论文 32 3.5.4 风荷载作用下框架的内力计算 一、风荷载标准值计算 由于是现浇框架，而且每榀横向框架的车移刚度基本相同，故各榀框架承受同样的风力。现取出第 8 轴的 KJ8，计算水平风荷载。 1、基本参数 基本风压0=0.55KN/；按 B类粗糙度查得风压高度系数 z 在 4.05m、 7.65m、 11.25m、14.85m、 18.45m、 22.95m 处分别为 1.00、 1.00、 1.04、 1.14、 1.22、 1.30；风荷载体形系数s在迎风面为 +0.8，在背风面为 -0.5。 2、风荷载标准值计算 ： 由 A=Fsz0k确定 KN9.20=)245.0+6.3+6.3(65.70.1)5.0+8.0(55.0=FKN7.19=6.365.70.1)5.0+8.0(55.0=FKN5.20=6.365.704.1)5.0+8.0(55.0=FKN4.22=6.365.714.1)5.0+8.0(55.0=FKN27=)26.3+5.4(65.722.1)5.0+8.0(55.0=FKN7.26=)5.1+25.4(22.7+1.83.1)5.0+8.0(55.0=F123456EDCBA图 3-16 风荷载标准值 nts2007届本科生毕业论文 33 二、风荷载作用下的框架内力计算 1、各梁柱相对线刚度 表 3-11各梁柱相对线刚度 梁、柱位置 A - B 跨梁 B - C 跨梁 C - D 跨梁 D - E 跨梁 顶层柱 标准层柱 底层柱 相对线刚度 i 0.667 0.455 1 0.5 0.206 0.258 0.183 2、各柱的剪力值（ D值法） 表 3-12 风荷载做用下各 柱的剪力值 层数 )F( 柱号 cbi2i=KK+2K=c2 cci hi12=D iD iii DFD=V (KN) 第 6层 KN7.26=F A6 3.238 0.618 0.127(25.412 ) 0.713(25.412 ) 4.76 B6 5.447 0.731 0.151(25.412 ) 5.66 C6 7.063 0.779 0.160(25.412 ) 5.99 D6 7.282 0.785 0.162(25.412 ) 6.07 E6 2.427 0.548 0.113(25.412 ) 4.23 第 5层 KN7.53=F A5 2.585 0.564 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 9.42 B5 4.349 0.685 0.177(26.312 ) 11.42 C5 5.640 0.738 0.190(26.312 ) 12.26 D5 5.814 0.744 0.192(26.312 ) 12.39 E5 1.938 0.492 0.127(26.312 ) 8.2 第 4层 KN1.76=F A4 2.585 0.564 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 13.35 B4 4.349 0.685 0.177(26.312 ) 16.19 C4 5.640 0.738 0.190(26.312 ) 17.38 D4 5.814 0.744 0.192(26.312 ) 17.56 E4 1.938 0.492 0.127(26.312 ) 11.62 nts2007届本科生毕业论文 34 第 3层 KN6.96=F A3 2.585 0.564 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 16.95 B3 4.349 0.685 0.177(26.312 ) 20.55 C3 5.640 0.738 0.190(26.312 ) 22.06 D3 5.814 0.744 0.192(26.312 ) 22.29 E3 1.938 0.492 0.127(26.312 ) 14.75 第 2层 KN3.116=F A2 2.585 0.564 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 20.41 B2 4.349 0.685 0.177(26.312 ) 24.74 C2 5.640 0.738 0.190(26.312 ) 26.56 D2 5.814 0.744 0.192(26.312 ) 26.84 E2 1.938 0.492 0.127(26.312 ) 17.75 第 1层 KN2.137=F A1 3.645 0.734 0.134(21.512 ) 0.719(21.512 ) 25.57 B1 6.131 0.816 0.149(21.512 ) 28.43 C1 7.951 0.849 0.155(21.512 ) 29.58 D1 8.197 0.853 0.156(21.512 ) 29.77 E1 2.732 0.683 0.125(21.512 ) 23.85 注：其中第一层 cbii=K ， K+2 K+5.0= c 3、各柱反弯点高度 根据总层数 m，该柱所在层数 n，梁柱线刚度比 K ，查表得到标准反弯点系数 y0；根据上下横梁线刚度比值 i查得修正值 y1； 根据上下层高度变化查得修正值 y2、 y3； 各层反弯点高度 yh=(y0+y1+y2+y3)h 。 nts2007届本科生毕业论文 35 表 3-13 风荷载作用下各柱反弯点高度 层数 第六层 (m=6,n=6,h=4.5m) 柱号 K y0 1 y1 2 y2 3 y3 yh=(y0+y1+y2+y3)h (m) A6 3.238 0.45 1 0 - - 0.8 0 2.03 B6 5.447 0.45 1 0 - - 0.8 0 2.03 C6 7.063 0.45 1 0 - - 0.8 0 2.03 D6 7.282 0.45 1 0 - - 0.8 0 2.03 E6 2.427 0.42 1 0 - - 0.8 0 1.89 层数 第五层 (m=6,n=5,h=3.6m) A5 2.585 0.45 1 0 1.25 0 1 0 1.62 B5 4.349 0.5 1 0 1.25 0 1 0 1.8 C5 5.640 0.5 1 0 1.25 0 1 0 1.8 D5 5.814 0.5 1 0 1.25 0 1 0 1.8 E5 1.938 0.45 1 0 1.25 0 1 0 1.62 层数 第四层 (m=6,n=4,h=3.6m) A4 2.585 0.45 1 0 1 0 1 0 1.62 B4 4.349 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 C4 5.640 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 D4 5.814 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 E4 1.938 0.45 1 0 1 0 1 0 1.62 层数 第三层 (m=6,n=3,h=3.6m) A3 2.585 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 B3 4.349 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 C3 5.640 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 D3 5.814 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 E3 1.938 0.5 1 0 1 0 1 0 1.8 层数 第二层 (m=6,n=2,h=3.6m) A2 2.585 0.5 1 0 1 0 1.4 0 1.8 B2 4.349 0.5 1 0 1 0 1.4 0 1.8 C2 5.640 0.5 1 0 1 0 1.4 0 1.8 D2 5.814 0.5 1 0 1 0 1.4 0 1.8 E2 1.938 0.5 1 0 1 0 1.4 0 1.8 层数 第一层 (m=6,n=1,h=5.1m) A1 3.645 0.55 1 0 0.7 0 - - 2.81 B1 6.131 0.55 1 0 0.7 0 - - 2.81 C1 7.951 0.55 1 0 0.7 0 - - 2.81 D1 8.197 0.55 1 0 0.7 0 - - 2.81 E1 2.732 0.55 1 0 0.7 0 - - 2.81 nts2007届本科生毕业论文 36 4、风荷载作用下的框架内力 求出各柱剪力 Vi和该柱反弯点高度 yi后，则该柱下端弯矩为 Mi=Viyi,上端弯矩为Vi(hi-yi),再利用节点平衡求出框架梁端弯矩，画 出左风作用下的框架内力图，右风作用下的框架内力与左风作用下的反号。 EDCBA(a) 弯矩图 (单位： KN m)与梁剪力图 (单位： KN) nts2007届本科生毕业论文 37 EDCBA(b) 柱剪力图与轴力图 (单位： KN) 图 3-17 左风作用下的框架内力图 nts2007届本科生毕业论文 38 3.5.5 地震荷载作用下框架的内力计算 一、水平地震作用标准值的计算 1、框架的抗震等级 由设计需求，抗震设防烈度为 7度，房屋高度为 22.5m 1.4gT，且gT=0.35s，故 111.0=07.0+T08.0= 1n ，则由 )1(FHGHGFKN7.529.474111.0FFKN9.474)164 2335.155 586.160 009.189 3(85.0057.0G85.0GFnEKjjiiiEKnnieqEK可列表计算如下： 表 3-14 计算水平地震作用标准值 位置 )KN(Gi )m(Hi iiHG )1(F nEK )KN(Fi 顶层 1893.09 24 45434 422 134 第五层 1600.86 19.5 31217 422 92 第四层 1555.35 15.9 24730 422 73 第三层 1555.35 12.3 19131 422 57 第二层 1555.35 8.7 13532 422 40 底层 1642 5.1 8374 422 25 14 24 18HG jj KN m KN421F i nts2007届本科生毕业论文 41 二、水平地震作用产生的框架内力 1、各 柱剪力值及反弯点高度 表 3-15 水平地震作用下框架各柱剪力值及反弯点高度 层数 )KN(FHK柱号 2 cci hi12=D iD iii DFD=V 反弯点高度 y 6 134 A6 0.127(25.412 ) 0.713(25.412 ) 23.9 2.03 B6 0.151(25.412 ) 28.4 2.03 C6 0.160(25.412 ) 30.1 2.03 D6 0.162(25.412 ) 30.4 2.03 E6 0.113(25.412 ) 21.2 1.89 5 226 A5 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 40.1 2.16 B5 0.177(26.312 ) 48.7 1.8 C5 0.190(26.312 ) 52.2 1.8 D5 0.192(26.312 ) 52.8 1.8 E5 0.127(26.312 ) 34.9 1.62 4 299 A4 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 53.1 1.8 B4 0.177(26.312 ) 64.4 1.8 C4 0.190(26.312 ) 69.1 1.8 D4 0.192(26.312 ) 69.8 1.8 E4 0.127(26.312 ) 46.2 1.8 3 356 A3 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 63.2 1.8 B3 0.177(26.312 ) 76.7 1.8 C3 0.190(26.312 ) 82.3 1.8 nts2007届本科生毕业论文 42 D3 0.192(26.312 ) 83.2 1.8 E3 0.127(26.312 ) 55.0 1.8 2 396 A2 0.146(26.312 ) 0.832(26.312 ) 70.3 1.8 B2 0.177(26.312 ) 85.3 1.8 C2 0.190(26.312 ) 91.5 1.8 D2 0.192(26.312 ) 92.5 1.8 E2 0.127(26.312 ) 61.2 1.8 1 421 A1 0.134(21.512 ) 0.719(21.512 ) 78.5 2.81 B1 0.149(21.512 ) 87.2 2.81 C1 0.155(21.512 ) 90.8 2.81 D1 0.156(21.512 ) 91.3 2.81 E1 0.125(21.512 ) 73.2 2.87 2、水平地震作用下的框架内力图 求出各柱剪力 Vi和该柱反弯点高度 yi后，则该柱下端弯矩为 Mi=Viyi,上端弯矩为Vi(hi-yi),再利用节点平衡求出框架梁端弯矩，画出左地震作用下的框架内力图，右地震作用下的 框架内力与左地震作用下的反号。 nts2007届本科生毕业论文 43 EDCBA(a)弯矩图 (单位： KN m)与梁剪力图 (单位： KN) nts2007届本科生毕业论文 44 EDCBA(b)柱剪力图与轴力图 (单位： KN) 图 3-18 左风作用下的框架内力图 nts2007届本科生毕业论文 45 3.5.6 水平荷载作用下框架的抗侧移验算 一、风荷载作用下框架的侧移验算 内力计算时的相对线刚度为 1时的线刚度绝对值为 8.20 106E，对 C35混凝土， E值为 3.15 104N/mm2，再由相对线刚度值，可得各层各柱的实际刚度值。 对一般多层框架结构，当房屋高度不超过 50m时，只考虑梁柱弯曲变形产生的框架侧移。考虑到 正常使用情形下梁柱的塑性变形，对于现浇框架可侧移时，引入刚度折减系数0.85，则层间相对侧移 n1ijiWKjD85.0FU 。 表 3-16 风荷载作用下框架的侧移验算 位置 )KN(F WK 相对线刚度 n1=ijiD 绝对线刚度 )mm/KN(Dn1i jin1=ijiWKjD85.0F=U jjhU 限制 顶层 26.7 0.713( 25.412 ) 109.137 0.288 1/15625 1/400 第五层 53.7 0.832(26.312 ) 198.987 0.317 1/11356 第四层 76.1 0.832(26.312 ) 198.987 0.450 1/8000 第三层 96.6 0.832(26.312 ) 198.987 0.571 1/6305 第二层 116.3 0.832(26.312 ) 198.987 0.688 1/5233 底层 137.2 0.719( 21.512 ) 85.683 1.884 1/2707 顶点位移 mm18.3Dn1j j1/5717 1/500 二、 水平地震作用下的框架弹性侧移验算 钢筋混凝土框架 结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内的最大弹性层间位移eU应满足eU he的要求。 nts2007届本科生毕业论文 46 表 3-17水平地震作用下的框架弹性侧移验算 位置 )KN(FHK)mm/KN(D n1=i ji)mm(D85.0F=Un1=ijiHKejehU e 顶层 134 109.137 1.44 1/3125 1/550 第五层 226 198.987 1.34 1/2687 第四层 299 198.987 1.77 1/2034 第三层 356 198.987 2.10 1/1714 第二层 396 198.987 2.34 1/1538 底层 421 85.683 5.78 1/882 3.6 横向平面 框架的内力组合与配筋计算 3.6.1 框架内力组合计算 一、框架内力组合 1、考虑以下五种荷载组合 : 1) 1.2恒荷载 +1.4活荷载 2) 1.2恒荷载 +1.4左风荷载（或右风荷载） 3) 1.2恒荷载 +0.7 (1.4活荷载 +1.4 左风荷载（或右风荷载） ) 4) 1.35恒荷载 +0.7 1.4活荷载 5) 1.2 (恒 +0.5 活 )+1.3左地震荷载（或右地震荷载） 对于活载的处理方式：认为满跨布置活载，支座弯矩不调整，跨中弯矩放大 1.1倍。 考虑梁端塑性内力重分布，对竖向荷载作用下的梁端负弯矩进行调幅， 对于现浇框架，支座调幅系数取 0.85。 2、框架梁的内力组合表 表 3-18 KJ8的屋面框架梁 WKL8内力组合表（ 6层） 杆件号 截面位置 内力 种类 恒载 活载 左风 右风 左 地震 右 地震 荷载组合 一 二 三 四 五 AB A M -9.6 -2.3 11.8 -12 59 -59 -15 -28 -25 -15 -90 V 37.7 8 -4.5 4.5 -22.4 22.4 56 52 57 59 79 跨中 M 96.6 22 - - - - 147 116 137 152 129 B左 M -156 -33 -8.3 8.32 -41.6 41.6 -234 -199 -228 -243 -261 V -123 -26 -4.5 4.5 -22.4 22.4 -184 -154 -178 -192 -193 BC B右 M -174 -37 5.68 -5.7 28.5 -28.5 -261 -217 -251 -272 -269 V 167 35.4 -1.6 1.6 -7.8 7.8 249 202 236 259 231 跨中 M 203 46.8 - - - - 309 244 290 320 272 C左 M -129 -30 -4.6 4.6 -23.3 23.3 -197 -162 -189 -204 -203 V -150 -33 -1.6 1.6 -7.8 7.8 -225 -182 -213 -234 -209 nts2007届本科生毕业论文 47 CD C右 M -100 -24 10.2 -10 51 -51 -153 -134 -153 -158 -200 V 11.7 3.2 -6.7 6.7 -33.7 33.7 19 23 24 19 60 跨中 M -86 -22 - - - - -134 -103 -124 -137 -116 D左 M -72 -16 -10 10 -50.1 50.1 -108 -100 -112 -112 -161 V 11.7 3.2 -6.7 6.7 -33.7 33.7 19 23 24 19 60 DE D右 M -99 -23 5 -5 25 -25 -150 -125 -146 -156 -165 V 112 25.6 -2.7 2.7 -13.4 13.4 170 138 162 177 167 跨中 M 229 57.8 - - - - 355 274 331 365 309 E M -48 -10 -11 11 -55.3 55.3 -71 -72 -78 -74 -135 V -89 -20 -2.7 2.7 -13.4 13.4 -135 -110 -129 -140 -136 注： 1、“ -”表示数值较小，不起主要作用，忽略不计。 2、活载的跨中弯矩已乘以系数 1.1 。 3、恒载、活载的梁端负弯矩以乘以系数 0.85进行调幅。 4、弯矩（ M）的单位 为 KN m，剪力（ V）的单位为 KN。 4、下同。 表 3-19 KJ8的楼面框架梁 KL8内力组合表（ 5层） 杆件号 截面位置 内力 种类 恒载 活载 左风 右风 左 地震 右 地震 荷载组合 一 一 一 一 一 AB A M -14 -4.2 28.4 -28 106.2 -106 -23 -57 -49 -24 -158 V 30.8 9.3 -11 10.6 -42.8 42.8 50 52 56 51 98 跨中 M 75 22.7 - - - - 122 90 112 123 104 B左 M -102 -31 -19 19.1 -86.4 86.4 -165 -149 -171 -167 -253 V -83 -25 -11 10.6 -42.8 42.8 -134 -115 -134 -137 -170 BC B右 M -126 -38 13 -13 59 -59 -204 -169 -201 -207 -251 V 118 35.5 -3.6 3.6 -16.3 16.3 191 146 180 194 184 跨中 M 139 46.2 - - - - 232 167 213 233 195 C左 M -101 -30 -11 10.7 -48.5 48.5 -163 -136 -161 -166 -202 V -108 -33 -3.6 3.6 -16.3 16.3 -175 -135 -165 -178 -171 CD C右 M -59 -17 23.6 -24 106.6 -107 -96 -104 -111 -97 -220 V 9.8 2.2 -16 15.6 -70.4 70.4 15 34 29 15 105 跨中 M -48 -16 - - - - -80 -57 -73 -80 -67 D左 M -36 -12 -23 23.1 -105 104.5 -60 -75 -78 -60 -186 V 9.8 2.2 -16 15.6 -70.4 70.4 15 34 29 15 105 DE D右 M -69 -23 11.5 -12 52.2 -52.2 -115 -99 -117 -116 -165 V 74.1 24 -6 6 -26.9 26.9 123 97 118 124 138 跨中 M 145 53.1 - - - - 248 174 226 247 206 E M -59 -18 -24 24.2 -109 109.2 -96 -104 -112 -97 -223 V -65 -22 -6 6 -26.9 26.9 -109 -86 -105 -109 -126 nts2007届本科生毕业论文 48 表 3-20 KJ8的楼面框架梁 KL8内力组合表（ 4层） 杆件号 截面位置 内力种类 恒载 活载 左风 右风 左地 震 右地 震 荷载组合 一 二 三 四 五 AB A M -14 -4.2 41.7 -42 182.2 -182 -23 -75 -62 -23 -256 V 30.8 9.3 -16 15.8 -67.4 67.4 50 59 62 51 130 跨中 M 69.3 22.7 - - - - 115 83 105 116 97 B左 M -102 -31 -30 29.5 -121 121 -165 -163 -181 -167 -298 V -83 -25 -16 15.8 -67.4 67.4 -134 -122 -140 -137 -202 BC B右 M -126