XX工业职业技术学院教学楼设计结构设计.doc

第1章 绪论XX工业职业技术学院教学楼设计结构设计第1章 绪论1.1 综述根据设计材料提供场地的地质条件及所在地区的抗震烈度，确定出拟建筑物的抗震等级二级。建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计部分：综合了几个方案的优点，考虑可影响建筑的各种因素，采用了既能满足现代化教学的多方面要求，又较经济、实用、美观的方案。结构设计部分：分别从结构的体系选择、结构总体的布置、楼屋盖的结构方案及基础方案的选择等多方面进行了论述。结构计算大致分为以下几个步骤：荷载统计：荷载统计是在初选截面的基础上进行的，其计算过程是按从上到下的顺序进行的，荷载的取值按各层房间的使用功能及位置的不同，查荷载规范确定。按建筑方案中的平立剖面设计，选定计算见图，并初选柱截面。框架变形验算：验算了框架在水平地震作用下横向变形。此过程中，采用了能量法计算结构的自振周期，按底部剪力法求剪力并考虑了顶附加水平地震作用。横向框架的内力分析：分析了横向框架在水平地震作用及竖向荷载作用下的内力，用分层法计算梁端、柱端弯矩。内力组合：对恒载、活载及地震荷载进行组合，得出最不利内力，并以此为依据对框架梁、柱进行截面设计。板的设计： 用弹性理论进行计算。楼梯设计： 采用板式楼梯。基础设计： 采用独立基础。设计成果： 平面图、立面图、剖面图、楼梯平、剖面图，基础的结构布置图、配筋图、基础平剖面施工图及建筑总说明和结构总说明等。此外，本设计采用了 AutoCAD、天正建筑、PKPM、探索者等软件进行绘图以及部分计算结果的验算。1.2 工程概况本工程为XX工业职业技术学院教学楼设计。该楼共四层，采用框架结构,主体层高 3.3 米，首层层高3.6米。主体总高 14.3 米。建筑面积为3518.64m2 左右。其主要用途为教学所用,设置有门厅、教室、办公室、配电室、楼梯、卫生间等，其余为普通教室。工程所在地：唐山市市区。地基承载力特征值 设计。持力层为粉质粘土。设计使用年限：50 年。抗震设防：抗震设防烈度 8 度，设计地震第一组，地震加速度为 0.20g。1.3设计资料1、设防烈度 8 度；抗震等级二级；场地类别二类；抗震设防类别丙类；建筑物安全等级二级。2、场地土类型：中软场地土；最大冻结深：0.6 米；地基承载力标准值 ；持力层为粉质粘土。3、参考资料：建筑抗震设计规范混凝土结构设计规范建筑结构荷载规程建筑地基基础设计规程；第2章 建筑设计部分第2章 建筑设计部分2.1总平面设计本工程为唐山工业职业技术学院教学楼设计，楼共四层，采用框架结构,主体层高 3.3 米，首层层高4.4米。主体总高 14.3 米。建筑面积约为3518.64m2。在建筑设计过程中兼顾安全，适用，经济，美观四个原则，并依据建筑设计资料集进行详细说明。总平面设计要求综合总体规划，基地环境等具体条件合理分区，妥善解决平面各组成部分之间的相互关系，选择合适的交通联系方式。并且简捷明快，管理方便，满足人在心理，视觉和其它各种使用上的要求，按照建筑性质，规划和基地，确定平面形式，使布局紧凑，节约用地，并且为立面设计创造有利条件，考虑合理性及经济。见建筑施工图。2.2平面设计建筑平面是建筑在水平方向房间各部分的组合关系。本设计中，考虑各房间的使用要求以及合理性不止，综合建筑物框架结构特点，初步确定柱网的布置。2.2.1交通联系部分的设计交通联系部分是人流通行和集散不可缺少的内容，这部分设计的主要内容有：走廊水平交通本设计中走廊为宽 3m 内走廊，在建筑物中延长向布置，同时满足功能使用要求和防火疏散规定。楼梯垂直交通楼梯设计主要依据使用要求和人流通行情况确定梯段宽度和休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式，考虑整幢建筑的楼梯数量，以及楼梯间的平面位置和空间组合。楼梯的位置应布置均匀，导向明确，显明易找，因考虑到建筑面积和人流量较大，故在建筑物中间和一端分别布置了两部双跑式楼梯，以便满足行走和防火要求。楼梯踏步为 150mm300mm，楼梯休息平台板宽为 1.5m、1.8m。河北联合大学建筑工程学院第2章 建筑设计部分2.2.2卫生间的平面布置卫生间在满足设备布置及人体活动要求的前提下，力求布置紧凑，节约面积，使管道集中，并尽可能有自然采光和通风条件。根据本建筑设计的类型和使用的人数，每层在建筑物的中间部分设男、女厕所各两间。平面的组合形式详见建筑施工图。2.3 立面设计建筑立面设计是满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，运用建筑物造型和里面构图的一些规律，紧密结合平面布置，剖面的内部空间组合条件而进行设计。联系建筑平面及剖面建筑体型组合，运用建筑形式美的一些基本规律，使他在满足使用要求的前提下，适应环境条件，符合美学的基本规律，也更加富有现代气息和艺术的感觉。本设计中，外立面上采用大面积的铝合金门窗，充分显示框架结构中，框架的特点。建筑物室内地坪和室外地坪主体相差 600mm设四个台阶：150mm300mm。部分相差300mm，设两个台阶:150mm300mm。建筑立面效果见建筑施工图。2.4 剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系，剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度，建筑物的层数，空间的组合和利用，以及在建筑物剖面中的结构和构造的关系等。2.4.1 层数的确定根据建筑物的使用要求，城市规划要求，进而确定大楼为四层建筑物。2.4.2 层高的确定根据使用要求，采光、通风、感观和模数，确定层高为 3.3m,首层层高4.4米，设女儿墙为1.2m。2.4.3 室内外高差为防止室外雨水倒流入室内及建筑物沉降使室内地坪标高过低，同时也增强了建筑物的立面效果，故取室内外高差 600mm。见建筑施工图。2.5建筑构造设计2.5.1 墙体墙体的厚度应满足强度、稳定性，保温隔热、防火隔音等方面的要求，结合设计资料，墙厚 200mm采用加气混凝土块。2.5.2 屋面结构该层面上设女儿墙，且为不上人屋面。四屋面防水及排水采用柔性防水，屋面用细石砼保护。屋面排水采用有组织排水，即屋面雨水顺坡流入雨水管，再散水流入排沟。2.5.3雨水口构造雨水口是屋面雨水汇集并排出至落水管的关键部位，构造上要求排水通畅，防止渗漏和堵塞。第3章 结构设计部分第3章 结构设计部分3.1 设计资料该楼为唐山工业职业技术学院教学楼，使用年限为50年，采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼面采用现浇楼板，基础为柱下独立基础建筑中面积约为3518.64m2地上五层，首层层高4.4米，其它层层高3.3米，抗震设防烈度8度，工程等级二级，耐火等级二级，屋面防水等级二级，场地类别二级，框架抗震等级二级。见图3.1。图3-1 平面布置图3.1.1楼面构造层做法：20mm厚混合砂浆(17kN/m2)板底抹灰，内、外墙均为200厚加气混凝土块(7kN/m2)，外墙墙面贴瓷砖(0.5kN/m2)，内墙面两侧均为20mm厚抹灰。3.1.2活荷载:活荷载标准值：上人屋面：2.0 KN/不上人屋面：0.5KN/其余活荷载分别按具体要求取值。楼面活荷载: 教室2.5 KN/m2 走廊 2.5 KN/m2楼梯间 2.5 KN/m2 办公室 2.5 KN/m23.1.3横活载分项系数:恒载分项系数为1.2；活载分项系数为1.4；3.1.4材料选用：1）混凝土：采用C30（）2）钢筋：均采用HRB400级（）。3.2框架计算取一榀横向平面7轴线框架进行框架计算，取相邻两个柱距的各一半作为计算单元。3.2.1框架几何尺寸1、梁截面设计:纵向框架梁: L=7.8m, h=(1/141/8)L=557975mm, 取h=600mmb=（1/21/3）h=350mm233mm，取b=300mm 横向框架梁: L=6.6m, h=(1/141/8)L=471825mm， 取h=600mmb=（1/21/3） h=375mm208mm，取b=250mm2、柱截面设计:框架柱的截面尺寸可根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： 柱的截面尺寸应根据柱的轴压比确定，因为轴压比是影响柱破坏形式和变形能力的重要因素，限制轴压比的目的是提高延性。根据公式： N=FgEn ACN/NfC 求得N-地震作用组合下柱的轴向压力设计值；-考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2；F-按简支状态计算的柱的负载面积；gE-折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12-15KN/m2；在这取gE=12KN/m2；n-演算截面以上楼层层数。边柱 AC1.36.63.9121034/0.8514.3=132141 mm2中柱 AC1.27.86.6121034/0.8514.3=243953 mm2根据此计算结果并综合考虑其它因素，取截面尺寸为500mm500mm底层柱高为：h=4.4m其它层柱高等于层高。由此得框架计算简图（图3.2）图3-2 结构立面图3、连续板楼盖平面为矩形，主梁的跨度有7.8m、6.6m、3.3m；取板厚h=100mm。4、墙体外墙为250厚，用加气混凝土砌块填充（5.5KN/ m3）。一面贴瓷（0.5 KN/ ），一面20厚抹灰。内墙为200厚，用加气混凝土砌块填充，双面20厚的抹灰层。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 100 毫米。3.2.2荷载取值屋面和楼面板的荷载取自建筑荷载规范（GB500092012）。教室和走廊采用瓷面砖地板地砖铺实6mm厚0.00619.8 =0.12基层处理剂一遍 0.051：4干硬性水泥砂浆25mm厚0.02520 = 0.501：3水泥砂浆找平20mm厚0.02020 = 0.40钢筋混凝土楼板100mm厚0.1025 = 2.5 板底20厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载 3.91kN/m2楼面活载 2.50 kN/m2厕所采用地砖地面地砖铺实10mm厚0.0619.8 = 0.201：4干硬性水泥砂浆25mm厚0.02520 = 0.50基层处理剂一遍 0.05C20混凝土0.5找坡20mm厚0.02025 = 0.501：3水泥砂浆找平20mm厚0.02020 = 0.40防水涂料1.5mm厚 0.20钢筋混凝土楼板100mm厚0.1025 = 3.00板底20厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载4.69 kN/m2楼面活载2.50 kN/m2不上人屋面粒径1.5-2mm20mm厚砂粒 0.02018 = 0.36SBS改性沥青防水卷材0.051：3水泥砂浆保护层20mm厚 0.02020 = 0.40聚苯乙烯泡沫板保温层100mm厚0.40.1 = 0.041：3水泥砂浆找平20mm厚0.02020 = 0.401:6水泥焦渣找坡50mm厚0.05015 = 0.75钢筋混凝土楼板100mm厚0.10025 = 2.5板底20厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载4.84 kN/m2楼面活载0.5 kN/m2墙、门窗梁柱单位面积的重力荷载外墙：面砖外墙面 0.5 20厚水泥砂浆 0.0220=0.4200厚加气混凝土砌块 0.25.5=1.120厚水泥砂浆 0.0220=0.4 合计： 2.7 kN/m2内墙（200厚）：乳胶漆墙面双面 0.6 10厚水泥砂浆 0.0120=0.2 10厚保温砂浆 0.015=0.05 200厚加气混凝土砌块 0.25.5=1.120厚水泥砂浆 0.0220=0.4 合计： 2.35kN/m2木门：0.2 kN/m2塑钢窗：0.4 kN/m2根据上述墙体、屋面、楼面面荷载值结合建筑施工图进一步确定各墙段墙体荷载及梁柱统计荷载见下表表3-1重力荷载计算表层次构件b /mh/mr/(kN/m3)g/(kN/m)li/mnGi/ kNGi/（KN）1主梁（纵）0.30.6251.054.7257.324827.822310.3490.250.5251.053.2813.43.14444.62540,684主梁（横）0.250.6251.0539386.118432.3920.250.5251.053.2812.5973.828次梁0.250.5251.053.2816.112240.17柱0.50.5251.106.8754.4329689682至4层主梁（纵）0.30.6251.054.7257.324827.822236.0990.250.5251.053.2813.43.14444.62540.684主梁（横）0.250.5251.0539386.118432.3920.250.5251.053.2812.5973.828次梁0.250.5251.053.2816.112240.17柱0.50.5251.106.8753.336816.75726注：1.表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其荷载的增大系数；g 表示单位长度构件重力荷载；n 为构件数量。2.梁长度取净长；柱长度取层高。板的重力荷载板的面积：S板=54.316.2=879.66顶层板重：879,664.84=4257.55kN标准层板重：879.664.69=4125.61kN各层墙的自重标准值计算1.2米高女儿墙自重总长：（54.3+16.2）2=141m总重：2.71411.2=456.84kN标准层墙重外墙：计算长度：（54.3+16.2）2=141m计算面积：141（3.30.6）1.52101.51.52.7=289.95外墙上窗重：（1.5210+1.51.52.7）0.4=36.3kN外墙上墙体重：289.952.7=782.865kN标准层外墙重：786.825+36.3=819.165kN内墙：计算长度： 6.61.8+7.89+3.9+3=195.9m计算高度：3.30.5=2.8m计算面积：195.92.81.52.4191.82.42=471.48内墙上门重：（1.52.419+1.82.42）0.2=15.408kN内墙上墙体重：471.482.35=1107.978kN标准层内墙重：1107.978+15.408=1123.386kN标准层墙重：1123.386+819.165=1942.55kN首层墙重计算长度：（54.3+16.2）2=141m计算高度：3.6-0.6=3m计算面积：1413-21.58-1.51.522-1.82.45=327.9外墙上墙体重：327.92.7=885.33kN外墙上门窗重：（21.58+1.51.522）0.4+1.82.450.2=33.72kN首层外墙重：885.33+33.72=919.05kN内墙计算长度：6.618+7.88+3.9+3=188.1m计算高度：3.6-0.5=3.1m计算面积：188.13.1-1.52.417-1.82.42=513.27内墙门窗重：1.52.4170.2+1.82.420,4=15.696kN内墙上墙体自重：513.272.35=1206.18kN首层内墙重：1206.18+15.696=1221.88 kN首层墙重：1221.88+919.05=2140.93 kN3.2.3重力荷载代表值各层（各质点）自重标准值计算（1）首层（墙+梁+板+柱）Gk=（2140.93+1942.55）/2+1419.349+4125.61+ (891+816.75)/2=8440.574 kN（2）标准层（墙+梁+板+柱）Gk=(1942.55+1942.55)/2+1419.349+4125.61+(816.75+816.75)/2=8304.256kN（3）底层（墙+梁+板+柱）Gk=456.84+1942.55/2+1419.349+4257.55+816.75/2=7513.38 kN重力荷载代表值G取结构和构件自重标准值和各可变荷载组合值之和，可变荷载组合值系数取0.5。（1）首层：G1=8440.574+0.5879.662.5=9540.15KN（2）标准层：Gi=8304.256+0.5879.662.5=9403.831kN（3）顶层： G6=7513.38+0.5879.66=7953.21KN本设计抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，场地类别为类场地，依此查得：水平地震影响系数最大值max=0.16，特征周期值Tg=0.35s，取阻尼比=0.05。结构总的重力荷载代表值Gi=7953.21+9403.8312+9540.15=36301.22kN结构等效重力荷载代表值Geq=0.85Gi=0.8536301.22=30855.87kN地震作用是根据各受力构件的抗侧刚度来分配的，同时，若用顶点位移法求结构的自震周期时也要用到结构的抗侧移刚度，为此先计算各楼层柱的总抗侧移刚度见表5-13。考虑整体现浇梁板结构中，板对梁的有利作用，对中框架取I=2Io对边框架取I=1.5Io。Io为矩形截面框架梁的惯性矩。 3.2.4框架侧移刚度计算值横梁线刚度计算过程见表3.2；柱线刚度见表3.3表3-2 梁线刚度计算表横梁线刚度计算 (Ec=3104N/mm2)类别bh(mmmm)I（109mm4）L（mm）EcI/L (1010Nmm)1.5EcI/L (1010Nmm)2EcI/L(1010Nmm)边横梁2506004.5066002.053.084.1中横梁2505002.6030002.603.905.2表3-3 柱线刚度计算表框架柱线刚度计算 (Ec=3104N/mm2)层次h（mm）bh（mm）I（109mm4）EcI/L(1010Nmm)144005005005.23.552433005005005.24.7表3-4 中框架柱侧移刚度D值层次线刚度层高边柱（14）中柱（14）D(104)kN/m边梁边柱中梁中柱HKcD(104)KcD(104)44.14.75.24.73.30.870.3031.571.970.4982.5857.80634.14.75.24.73.30.870.3031.571.970.4982.5857.80624.14.75.24.73.30.870.3031.571.970.4982.5857.80614.13.555.23.554.41.150.521.1562.621.491.4937.043表3-5边框架柱侧移刚度D值线刚度层高边柱（4）中柱（4）D(104)kN/m边梁边柱中梁中柱hKcD(104)KcD(104)3.084.73.904.73.30.6550.2461.2741.7620.4252.20313.9113.084.73.904.73.30.6550.2461.2741.7620.4252.20313.9113.084.73.904.73.30.6550.2461.2741.7620.4252.20313.9113.083.553.903.554.40.860.471.051.960.621.379.68表3-6横向框架层间侧移刚度层次1234Di/(104kN/m)51.671.771.771.7抗规3.4.3条Di/D2=51.6/71.7=0.720.7 满足要求。3.2.5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算（1）结构顶点的假想侧移计算横向自振周期的计算采用结构顶点的假设位移法，按以下公式： 注：结构顶点的假设侧移计算结果见表基本自振周期按下式计算： 注：为结构基本自振周期考虑非承重墙的折减系数，取0.7。为假想把集中在各层露面处的重力荷载代表值作为水平荷载而得得结构顶点位移。表3-7 结构顶点的假想侧移计算层次47953.217953.2171700010.51142.3939403.83117357.0471700024.21131.8829403.83126760.87271700037.32107.6719540.1536301.02251600070.3570.35高规4.3.16条规定计算各震型地震影响系数所采用的结构自震周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减，框架结构可取0.60.7。本教学楼取0.7 ；2）水平地震作用及楼层地震剪力计算。抗规5.1.2.1条规定：高度不超过40m，以剪切变形为主质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法计算水平地震作用。由于本工程所在地震设防烈度为8度场地类别为二类，设计基本地震加速度值为0.20g抗震设防类别为丙类建筑则特征周期，水平地震影响系数最大值为。结构等效重力荷载代表值：Geq=0.85Gi=0.8536301.22=30855.87kN由此计算的相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数为：Tg=0.35T1=0.455Tg=1.75s ；结构总的水平地震作用标准值： ；因1.4Tg=1.40.35=0.49 T1=0.65s，所以考虑顶部附加地震作用。Tg=0.35s，=0.08T1+0.07=0.080.45+0.07=0.106各质点横向水平地震作用按下式计算： 地震作用下各楼层水平地震层间剪力为：（i=1，2，n）Fn=FEk=0.1063937.6=417.4kN计算过程如表：表3-8 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi/mGi/kNGiHi/(kNm)GiHi/GjHjFi/kNFn/kNVi/kN414.39953.21113730.90.3431207.43417.41624.83311.09403.83103442.10.3121098.302723.1327.79403.8372409.50.218767.43490.5314.49540.1541976.70.126443.553934.08331559.21.0003520.2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（3）水平地震作用下的位移计算。水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按列公式计算： ；各层的层间弹性位移角，由建筑抗震设计规范5.5.1条，考虑填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值。计算过程如表：表3-9横向水平地震作用下的位移验算层次Vi/kNDi/(kN/m)ui/mmuT/mmhi/mme=ui/hi41624.837170002.2618.473.31/146032723.137170003.7916.213.31/87123490.537170004.8012.423.31/68813934.085160007.627.624.41/577由此可见，最大层间弹性位移角发生在底层，1/5771/550（满足要求）。（抗规5.5.1）框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：注：仅以7轴框架为计算单元则计算结果如下：表3-10各层柱的剪力计算结果楼层A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱4321表3-11各柱的反弯点高度计算结果楼层A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱4321梁端弯矩、剪力及柱轴力按以下公式计算： ； ； ； 横向水平地震作用下各层框架柱端弯矩及剪力计算如下表：3-12 A、D框架柱端弯矩及剪力计算结果楼层V(kN)y(m)h(m)435.750.353.376.6841.29359.910.43.3118.6279.08276.790.453.3139.37114.03188.140.59254.4156.98229.783-13 B、C框架柱端弯矩及剪力计算结果楼层V(kN)y(m)h(m)458.490.39853.3116.0976.91398.030.453.3177.92145.572105.660.49853.3197.82170.851113.600.554.4224.93274.913-14 AB跨框架梁弯矩及剪力的计算结果楼层AB跨框架梁弯矩及剪力L(m)476.6851.186.619.373159.91112.346.641.252218.45142.576.654.71271.01174.486.667.53-15 BC跨框架梁弯矩及剪力的计算结果楼层BC跨框架梁弯矩及剪力L(m)464.9164.91343.273142.48142.48394.992180.82180.823120.551221.29221.293147.533-16 各框架柱轴力计算结果楼层柱轴力4-19.3723.923.919.373-60.6277.6477.6460.622-115.32143.49143.49115.321-182.82223.52223.52182.82注：轴力压力为正，拉力为负。水平地震作用下，框架的弯矩图，梁端剪力图，柱的轴力图如下图所示：图3-4（a）框架弯矩图；（b）梁端剪力及柱轴力图（2）横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算根据高层建筑混凝土结构技术规程第1.0.2条：本规程适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6-9度抗震设计的高层民用建筑结构。本设计中房屋高度13.3m，不符合高规要求，结构属一般结构，故根据抗震规范第5.4.1条，（风荷载组合系数）取0。3.2.6竖向荷载作用下框架结构的内力计算（1）计算单元取7轴框架为计算单元，计算单元宽度为7.8m如图所示，由于房间内布置有框架梁，故直接传给该框架梁的楼面荷载如图中的阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过纵向框架梁或纵向次梁，以集中力的形式传给框架梁，或纵向次梁，作用于各节点上具体方法和计算结果见后面所示，由于梁柱偏心对计算结果而言没有什么影响，对于计算机计算时，计算原理是形成荷载矩阵，刚度矩阵，这些刚度矩阵都是高阶矩阵，所以对于梁柱中心不齐的梁偏心计算，对高阶矩阵的影响基本可以忽略，由于变化微小，所以在手算过程中可以简化处理，不做偏心计算。 根据结构布置和荷载计算，对7轴一榀横向中框架进行计算，如图4-1所示。房间内直接传给该框架的楼面荷载如图中的阴影线所示。图3-5 7轴横向框架计算单元（2）荷载计算。（一）梁上线荷载计算.1.AB、CD跨框架梁 1）屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载传递示意图见图。 图3-5恒载（活载）作用下各层梁的荷载分布恒荷载：活荷载：2） 楼面板传荷载： 恒荷载： 活荷载： 3）梁自重屋面梁：0.25m0.6m 3.938楼面梁：0.25m0.6m 3.9384） AB跨梁上墙体线荷载： 屋面：无墙体 楼面：AB跨墙体线荷载：2.353.3=7.755综上所述，AB跨框架梁上均布荷载为：屋面梁：恒荷载=梁自重+屋面板传荷载=3.938+16.06=19.998 活荷载=板传荷载=6.6378楼面梁：恒荷载=梁自重+墙体自重+屋面板传荷载 =3.938+7.755+12.98=24.673 活荷载=板传荷载=6.63782. BC框架梁1） 屋面板传荷载：恒荷载： 活荷载：2） 楼面板传荷载：恒荷载：活荷载：3）梁自重： 屋面梁：0.25m0.6m 3.938 楼面梁：0.25m0.6m 3.9384） BC跨梁上墙体线荷载屋面：无墙体楼面：走道无墙体，故墙体线荷载不参与计算。综上所述，BC跨框架梁上均布荷载为：屋面梁：恒荷载=梁自重+屋面板传荷载=3.938+9.075=13.013 活荷载=板传荷载=3.75楼面梁：恒荷载=梁自重+墙体自重+屋面板传荷载 =3.938+0+7.33=11.268 活荷载=板传荷载=3.75（2） 框架柱纵向集中荷载1. A轴柱的纵向集中荷载1） 顶层柱 女儿墙自重，由前面算得：2.71.2=3.24纵向屋面框架梁自重见表1得：0.30.6 4.726屋面板传恒荷载：屋面板传活荷载：则顶层柱纵向集中荷载为： 恒荷载=女儿墙自重+梁自重+屋面板传恒荷载 活荷载=屋面板传活荷载 2) 标准层柱：外墙自重：纵向楼面框架梁自重由表1得：0.30.6 4.726楼面板传恒荷载：楼面板传活荷载：则标准层柱纵向集中荷载为：恒载=外墙自重+梁自重+楼面板传恒荷载 活荷载=楼面板传活荷载=3） 基础顶面恒荷载=底层外纵墙自重+地梁自重 2. 对于B轴框架柱 纵向集中荷载的计算方法同A轴框架柱1） 顶层柱：恒载= 活载=2） 标准层柱：恒载= 活载=3） 基础顶面：（3）内力计算：确定计算简图如图所示：图3-6横向框架计算简图梁端固定弯矩恒荷载：屋面 ： 楼面 ： 活荷载：屋面 ： 楼面 ： 各梁柱的相对线刚度和分配系数计算结果如下表：表3-17各梁柱的相对线刚度和分配系数计算结果层次节点相对线刚度相对刚度总和分配系数左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱4A1.151.1882.3380.490.51B1.152.921.1885.2580.370.240.4823C1.151.1881.1883.5260.330.340.34D1.152.921.1881.1886.4460.270.170.280.281E1.151.18813.2680.240.360.3F1.152.921.18816.2580.280.180.290.25弯矩二次分配法计算恒荷载作用下框架内力图3-7恒荷载作用下框架内力用弯矩二次分配法计算活荷载作用下框架内力如下图图3-8活荷载作用下框架内力梁端剪力和柱轴力的计算梁端剪力： :梁上均布荷载引起的剪力 :梁端弯矩引起的剪力柱轴力： :梁端剪力 ：柱顶竖向荷载具体计算结果见下表：表3-18恒载作用下AB、CD跨梁端剪力计算结果楼层419.9986.665.994.0561.9420.04324.6736.681.422.0479.3883.46224.6736.681.422.1679.2683.58124.6736.681.422.6878.8484.10表3-19恒载作用下BC跨梁端剪力计算结果楼层413.013319.5232.9852.5311.268316.90228.73445.636211.268316.90228.2945.192111.268316.90230.12347.025表3-20活载作用下AB、CD跨梁端剪力计算结果楼层46.63786.621.9051.37220.53323.27736.63786.621.9050.65521.2522.56026.63786.621.9050.67021.23522.57216.63786.621.9050.82921.07622.734表3-21活载作用下跨梁端剪力计算结果楼层43.7535.62510.21515.83533.7535.6258.85514.48023.7535.6258.99114.61613.7535.6259.31714.942表3-22恒荷载作用下柱轴力计算结果楼层柱轴力A柱B柱C柱D柱4147.1169.79143.37236.1143.37236.1147.1169.793394.97417.66414.67437.36414.67437.36394.97417.662642.72665.41616.05638.74616.05638.74642.72665.411836.46866.71803.492833.742803.492833.742836.46866.71表3-23活荷载作用下柱轴力计算结果楼层柱轴力439.56561.34161.34139.565398.879131.431131.43198.8792158.178201.533201.533158.1781217.318271.797271.797217.318框架梁跨中弯矩的计算本设计中各横向框架梁取跨中为正弯矩控制截面，真实受力情况可能不是，跨中正弯矩为最大正弯矩值，但这里为统一控制截面故选跨中为控制界面计算结果如下表：表3-24恒荷载作用下的梁跨中弯矩计算结果楼层梁跨中弯矩44834.8348351.530.4251.5251.8930.41851.89156.1032.5156.10注：本表中跨中弯矩为梁端负弯矩调幅后的跨中弯矩。表3-25活荷载作用下的梁跨中弯矩计算结果楼层梁跨中弯矩416.5211.116.52313.469.0613.46213.849.2713.84114.929.75514.92注：本表中跨中弯矩为梁端负弯矩调幅后的跨中弯矩。梁端负弯矩减小后，应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩，且要求梁跨中正弯矩至少要取简支梁计算的跨中弯矩的1/2,故对表中所示跨中弯矩进行检查，确定最后的跨中弯矩结果如下表：表3-26恒载（活载）作用梁的跨中弯矩计算结果楼层恒载作用梁的跨中弯矩（单位：）调幅后弯矩简支梁之半最终跨中弯矩调幅后弯矩简支梁之半最终跨中弯矩调幅后弯矩简支梁之半最终跨中弯矩44854.4454.4434.837.3234.834854.4454.44351.567.1767.1730.426.3430.4251.567.1767.17251.8967.1767.1730.4186.3430.41851.8967.1767.17151.167.1767.1732.516.3432.5151.167.1767.17楼层活载作用梁的跨中弯矩（单位：）调幅后弯矩简支梁之半最终跨中弯矩调幅后弯矩简支梁之半最终跨中弯矩调幅后弯矩简支梁之半最终跨中弯矩416.5218.0718.0711.12.1111.116.5218.0718.07313.4618.0718.079.062.119.0613.4618.071