某五层钢框架公寓楼结构设计

1、毕业设计（论文）题目：某五层钢框架公寓楼结构设计Tittle:SteelFrameofAFive-storyApartmenBuildingStructuralDesign学生姓名专业名称指导教师.、八、一前言本次毕业设计是大学教育培养目标实现的重要步骤，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教学成果的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。本次设计使理论和实际很好的结合起来，提高了分析、解决工程实际问题的能力。培养了学生严谨、求实、细致、认真和吃苦耐劳的工作作风。为以后更好的学习和工作奠定了坚实的基础。在毕业设计期间，我重新复习了房屋建筑学、钢结构、结构力学、建筑结构抗震设计等课本

2、知识，并查阅了抗震规范、钢结构规范、荷载规范等相关规范。在毕业设计过程中，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行了建筑、结构的具体设计。现在毕业设计任务已圆满完成。在此，对校领导、老师及在此期间关心我帮助我的所有同学们表示衷心的感谢。本设计包括建筑设计和结构设计两大部分，叙述内容包括设计原理、方法、规范、规章、设计技术要求和计算表格。其中，建筑设计部分由平面设计、立面设计、功能分区、采光和防火安全的要求等部分组成；结构部分由荷载计算、内力分析、内力组合、节点和柱脚设计等部分组成。毕业设计的三个月里，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

3、、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。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。目录摘要1Abstract2TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第1章建筑设计3. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 工程概况3.建筑概况3工程地质条件3气象条件4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 平面设计5. HYPERLIN

4、K l bookmark14 o Current Document 立面设计5. HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 细部做法6.楼面做法（楼面详图如图1.8.1）6屋面做法（屋面详图如图1.8.2）6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 材料选择7.梁柱材料7墙体材料7楼梯材料7楼（屋）板材料7 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第2章结构设计8. HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 工程概况及设计参

5、数8. HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 结构布置及计算简图8.计算单元8构件截面尺寸初选8框架计算简图10 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 荷载计算及其内力分析1.1荷载计算11荷载作用分布图13荷载内力分析17 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 内力组合2.9.框架梁内力组合29框架柱内力组合32 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 结构、构件验算3.2.框架柱验算32框架横梁验算41次梁验算

6、44组合楼盖设计4.7.楼板设计47屋面板设计51框架连接设计5.5.主梁与柱的连接设计55次梁与主梁的连接设计66柱脚设计69基础设计7.6.A柱基础设计76B柱基础设计81总结8.6.致谢8.7.参考文献8.8.摘要本方案主体结构为双向承重框架。在进行荷载计算和构件截面估算后，选取了一榀框架进行计算，计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；恒载、活载、风作用下梁端、柱端弯矩、剪力的计算；框架内力组合；框架梁柱强度验算；楼梯配筋计算及基础配筋计算等。楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯；由于柱网的限制，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。Ab

7、stract第1章建筑设计11工程概况1.1.1建筑概况青年公寓是在青岛的一栋五层的钢结构框架民用建筑，建筑物的具体位置在开发区黄河路以北。在拟建的青年公寓以北有已建的青年服务中心，以东有供青年运动锻炼身体的运动场，此公寓是专门为工作不久的青年设计的，此地段交通方便（黄河路是开发区的交通主干道），有利于青年们的生活和工作。建筑的立面时尚、简洁、美观，平面布置能满足大学生们的基本生活和娱乐要求，力求做到“适用、安全、经济、美观”。该建筑等级：耐久等级为II级,建筑面积约4000平方米,土建总投资约600万元。根据拟建建筑物选址的纵向长度与横向宽度、建筑面积、建筑中使用部分和交通部分的关系，建筑的

8、使用功能确定柱网。通过查阅民用建筑设计通则（JGJ37-87）和现行国家标准建筑模数协调统一标准（GBJ2）,另外又考虑到建筑体型整齐，平面组合应尽量符合柱网尺寸的规格、模数以及经济跨度的要求，建筑的柱网布置如图1.1.1:图111柱网布置图1.1.2工程地质条件（1）地形平坦，自然地表标高36.0m;（2）根据勘察报告，场区土层按自上而下顺序见表1.1.1:表1.1.1场区土层性质土层类别土层描述土层平均厚度(m标准地基承载力特征值fak(kPa)是否宜作天然持力层黏土(含沙)可塑0.4150不宜残积土可塑0.5180不宜全风化角砾岩遇水软化2.1220可作强风化角砾岩遇水不宜软化2.240

9、0良好的持力层中风化角砾岩遇水不软化厚度大1000良好的持力层拟建场地地下水为基岩裂隙水，勘查期间在勘探深度内各孔均未见地下水；地基基础方案分析：宜采用天然地基，全风化角砾岩、强风化角砾岩或中风化角砾岩为地基持力层，建议米用-1.0m3.0m柱下独立基础；抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为II类；最大冻土深0.5m。1.1.3气象条件气温(见表1.1.2):表1.1.2气温表月份123456789101112平均气温/C-5-241318202428242013-3平均最低气温厂C-8-5.5-1-1-5降水平均年降雨量：550mm雨量集中期：7月中旬至8月中旬基本雪压

10、：0.20kN/m2风向主导风向：夏季为东南风；冬季为西北风基本风压：0.6kN/m1.2平面设计该公寓是专供在半岛工作不久的青年租用，考虑到工作不久青年的实际情况（收入微薄），故不采用住宅式公寓设计（造价高，租金贵），而采用宾馆式公寓设计，建筑的平面组合采用内廊式组合，这种形式的组合能使各个房间不被穿越，较好的满足各个房间单独使用的要求，平面紧凑，走廊所占面积较小，房间进深大，节省用地。此公寓的建筑平面布置有两种，首层为一种，其余同标准层。房间均是统一的（使用面积29.97平方米，卫生间6.2平方米），房间里都带有单独的卫生间，卫生间里设有淋浴器、坐便器、洗手盆。首层在建筑物南面正中一个柱距

11、（即5-6轴线之间）设了门厅，并将门厅右边的房间设置为公寓管理中心，这样便于管理，有利于公寓的安全；将正对门厅的房间设为娱乐活动中心（考虑到此房间正对门厅，私隐不好，不便于作为宿舍），是青年们下班之余和周末休闲娱乐组织活动交流工作经验、思想，增进友谊的地点；首层还设置了配电室，便于电的统一管理；设置的储藏室由于存放一些清洁用具和杂物。另外还考虑到青年们的洗衣服问题（卫生间的盥洗室太小不便用于洗大件衣，洗衣容易把房间弄潮），标准层都设置了一个公用水房。总之，我们的设计力求为青年们提供一个方便和舒适的居住环境。1.3立面设计建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，

12、建筑的体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，如均衡、韵律、对比、统一等等。建筑体形的选择，体形的选择必然要受到结构形式、基地环境、气候条件以及环保等因素的制约，还要考虑整体规划，本工程为五层公寓楼，采用钢结构框架组合楼板结构形式，根据拟建场地形状，道路方向及大门布置等要求，把建筑设计成“矩形”，更能充分利用场地，也使得交通更加方便，同时也利于满足建筑和结构的要求。在体形选择上力求做到简捷、美观、实用，以满足适用性、安全性、舒适性的要求。建筑体型的组合，建筑物体型组合的要求，主要有以下几点：（1）完整均衡、比例恰当，而该建筑采用“矩形”，满足这一要求；（2）主次分明、交接明确，

13、在建筑南侧二层以上的中间柱距设过厅，并都外挑1.20米，突出入口；（3）体型简洁，环境协调，该建筑位于一小区里面，拟建建筑物的附近有已建建筑物、已有的绿化，与环境相协调。以外挑的阳台和过厅，达到建筑体型简洁明了的效果。1.4细部做法1.4.1楼面做法（楼面详图如图1.8.1）3軻910蔽20劇:加刖软平层100K20W图1.4.1组合楼面详图”i1图1.4.2屋面详图本工程的楼面结构层采用组合楼板（配一定量的钢筋），结构层上做20厚的砂浆找平层，再在找平层上做面层。屋面做法（屋面详图如图1.8.2）兀乩讨潮黯护层1mH.：20H1；3戕砂妾我惟40IK20ftmitt100K250W网ft*屋

14、面保温层采用100厚膨胀珍珠岩，防水层采用三毡四油改性沥青柔性防水，在防水层上铺小石子作为防护层，防护层上再做20厚细石混凝土保护层。15材料选择1.5.1梁柱材料梁柱均为热轧H型钢，具体截面通过计算得出。墙体材料外墙选用ALC板，厚200mm内墙选用轻质隔墙，厚200mm考虑各房间之间的隔声，所以取200厚），蒸压加气混凝土（ALC板的导热系数（含水率5%为0.15W/（mK）,仅为混凝土的1/11,为砖砌体的1/7,是一种高效保温隔热围护结构材料，在确保必要的隔热保温性能的前提下，ALC墙可比其它材料做成的墙体薄得多，通常可提高使用面积6%-10%楼梯材料楼梯选用混凝土（考虑到该建筑为公寓

15、，若采用钢楼梯，人上下走动时，产生的噪音较大，不利于人休息）。楼（屋）板材料屋面、楼板均采用组合楼板，厚为100mm压型钢板选用YX-51-250-750,板厚取0.8mm展开宽度0.96m,荷载0.12KN/m2），保温层采用100厚膨胀珍珠岩，导热系数为0.052W/mk（很小），对屋面保温很有利。第2章结构设计2.1工程概况及设计参数青岛开发区拟建一幢五层钢结构青年公寓，建筑面积4000m2,拟建房屋所在地设计参数，抗震设防烈度为6度（只需进行构造抗震，不进行地震作用计算），基本雪压So=O.2OkN/m，基本风压0=0.6kN/m2，地面粗糙度为B类。该多层钢结构建筑，采用纯框架形式（

16、框架应双向刚接），框架柱梁均采用热轧H型钢，选用Q235钢；梁与柱的节点连接采用刚接连接（栓焊混合连接），主梁与次梁的节点连接采用铰接连接，柱脚采用刚接（外露式平板柱脚）；楼（屋）面采用压型钢板组合楼板；外墙体采用蒸压轻质加气混凝土（ALC）板，内隔墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。2.2结构布置及计算简图本工程平面为狭长形，且水平和竖向均为规则布置，没有大的刚度突变，采用横向框架承重方案，主梁沿横向布置。查建筑结构荷载规范（GB50009-2001）,楼面均布活载标准值为2.0kN/m2，阳台为2.5kN/m2,上人屋面为2.0kN/m2,雨篷为0.7kN/m2。2.2.1计算单元根据结构方案

17、的特点（横向框架承重），可取一榀典型横向框架作为计算单元，这里取轴线框架进行计算，取两个柱距的1/2宽作为计算单元，如图2.2.1：图2.2.1平面结构布置及计算单元选取2.2.2构件截面尺寸初选本工程的梁和柱子均采用Q235钢，材料性能应满足低合金高强度结构钢（GB/T1591）的要求。焊接材料与之相适应，手工焊采用E43系列焊条，满足60低合金钢焊条(GB/T5118)的要求。自动焊和半自动焊的焊丝应满足熔化焊用钢丝(GB/T14957)的要求。梁截面初选本工程主次梁均优先选用窄翼缘热轧H型钢(HN系列)，初选截面可参考简支梁的要求进行调整，将截面高度减小些；框架柱优先选用宽翼缘热轧H型钢

18、(HW系列)，以保证弱轴方向的抗弯能力。横向框架梁1111TOC o 1-5 h zh=()1=()6600=330440mm,取h=400mm201520151111b=()h=()400=121200mm,取b=200mm23.32查热轧H型钢和部分T型钢(GB/T11263),则选用HN396X199X7X11。纵向框架梁1111h=()1=()5400=270360mm,取h=360mm152015201111b=()h=()360=109180mm,取b=180mm23.32查热轧H型钢和部分T型钢(GB/T11263)，则选用HN346X174X6X9。次梁1111h=()|=()

19、5400=300450mm,取h=300mm181218121111b=()h=()300=91150mm,取b=150mm23.32查热轧H型钢和部分T型钢(GB/T11263),则选用HN298X149X5.5X8。框架柱截面初选=60100,但因轴力N较大，取=60;查表可得截面回转半径近似值：、=0.43,：2二0.24。lox24300=143.33mmloy4300丸-60_ix143.331-0.43iy71.67：2-0.24=334mm=299mm71.67mmhbiy查热轧H型钢和部分T型钢(GB/T11263),则选用HW344X348X10X16。组合楼盖的初选根据组合

20、楼板的构造要求，压型钢板顶面以上的混凝土厚度不应小于50mm,总厚度不应小于90mm，取楼板厚度为100mm。各构件截面尺寸和特性见表2.2.1：表2.2.1构件截面尺寸及特性构件类型截面尺寸hxbxtwXtf(mm)截面积2A(cm)单位长度重量m(kN/m)Ix(cm4)W(cm3)ix(cm)Iy(cm4)W3(cm)ix(cm)柱344X348X10X16144.011.1305325451892.215.0311242646.18.84横向框架396X199X7X71.410.560619023960.816.321446145.304.5梁11纵向框架梁346X174X6X952.

21、450.411710456604.414.1279190.93.88次梁298X149X5.5X840.80.32035911396.712.0444259.303.2梁、柱的计算跨(高)度梁的跨度：取轴线间距，即边跨梁为6.6m,中跨为2.4m;底层柱高：设基础底标高-2.100m，基础高度1.100m，则底层柱高3.3+2.1-1.1=4.3m;其它层柱高：取层高，即为3.3m。2.2.3框架计算简图框架在竖向荷载作用下，可忽略节点侧移，按刚性方案设计。在水平荷载作用下，不能忽略节点侧移，按弹性方案设计。相对线刚度计算如下(考虑组合效应，钢梁两侧有楼板时取1.51b,一侧有

22、楼板时取1.2Ib):底层柱线刚度:2.061011325451043=1.514107Nm其它层柱线刚度：ic25=E2.0610113254510=1.972107nmlc23.31.5Elbxlb11185206101902310sb16n口ib1边跨梁线刚度:6.6中跨梁线刚度：ib21.5Elbxlb21181.52.06101902310=1.585107Nm2.4设ic2：5=1.972107Nm=1，则ic11.5141071.9721075.7651061.972107二0.29,ib258510：801.97210C.290.-.Cn-JX110.29比(l0.291i10

23、.29沁p0.29111气J0.8Q0.29T10.29UiCiQ.2?Di0././-k.EpJDe7?660016630图2.2.2框架计算简图。计算简图如图2.2.2:CDOI0.77S2.3荷载计算及其内力分析2.3.1荷载计算恒荷载标准值楼面：0.8mm厚压型钢板100mm厚C20钢筋混凝土板20mml厚1:2水泥砂浆找平层0.12kN/m0.10 x25=2.50kN/m220.02x20=0.40kN/m3mm厚T910地砖19.80 x0.003=0.06kN/m2吊顶及吊挂荷载0.30kN/m合计3.38kN/m屋面:0.8mm厚压型钢板0.12kN/m100m

24、ml厚C25钢筋混凝土板0.10 x25=2.50kN/m240mml厚C20防水细石混凝土0.04x25=1.00kN/m220mml厚1:3水泥砂浆找平层0.02x20=0.40kN/m2100mm厚膨胀珍珠岩保温层0.10 x2.5=0.25kN/m230mn厚水泥砂浆0.032x20=0.60kN/m4mm厚改性沥青防水（三毡四油）20mm1:3水泥砂浆（上人屋面的保护层）吊顶及吊挂荷载0.05kN/m0.02x20=0.40kN/m20.30kN/m合计内墙：200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块8mm厚水泥砂浆找平层8mm厚1:1:6水泥石膏砂浆5mm厚1:0.3:3水泥石膏砂浆5.

25、62kN/m0.080.080.20.052x5.5=1.10kN/m2x20 x2=0.32kN/mx14x2=0.22kN/m22x14x2=0.14kN/m合计内墙自重（偏于安全的取3300mm!）外墙：200mm厚蒸压轻质加气混凝土（ALQ板外墙面做法：丙乳密封液一层5mn厚聚合物防水砂浆打底3mm厚T920瓷砖1.78kN/m0.0031.780.20.005x3.3=5.88kN/mx6.5=1.30kN/m2x20=0.10kN/m2x19.8=0.06kN/m2内墙面做法：丙乳密封液一层批腻子涂料合计1.46kN/mx3.3=4.82kN/mX仁1.46kN/m外墙自重1.46

26、女儿墙：高度1000mm自重1.46构件自重：横向框架梁自重（边跨）（中跨）0.56kN/m0.56kN/m纵向框架梁自重次梁自重框架柱自重活载标准值楼面阳台上人屋面雨篷0.42kN/m0.32kN/m1.13kN/m2.0kN/m2.5kN/m2.0kN/m0.7kN/m22基本风压风压标准值（按50年一遇取青岛地区值）0.6kN/m风载体型系数查建筑结构荷载规范（GB50009-2001）,表7.3.1项5取。雪荷载标准值2基本雪压0.20kN/m2准永久分区为U,准永久系数为0.2。雪荷载不与活荷载同时组合，取其中最不利组合。本工程雪荷载较小,荷载组合时直

27、接取活荷载进行组合,而不考虑与雪荷载的组合。地震作用本工程抗震设防烈度为6度（0.05g）,设计地震分组为第二组，在计算中不考虑地震作用，仅从构造上予以考虑。荷载作用分布图根据以上荷载情况和结构布置，荷载按下面原则取值：次梁承担由屋面板、楼面板传来的荷载形式为矩形，横向框架主梁承担由次梁传来的荷载为集中荷载，梁的自重和梁上的墙体荷载按均布荷载加在梁上，外墙荷载按集中荷载加在梁柱节点处。一榀框架恒载计算简图G；=1.46汉5.4+3.38d.2汉1.8汉2+0.42汉5.4+5.62d.1汉2.7疋2=58.08kN23G6=G6=5.621.12.740.325.4=68.49kN4G6=5.

28、62(1.11.2)2.720.425.4=72.01kNG25=1.46疋3.3疋5.4+3.38疋1.2汇1.8汇2+3.38疋1.1汇2.7汉2+0.42汇5.4=62.91kN2G25=3.381.12.740.325.4=41.88kNCL01上有卫生间隔墙，次梁搭在主梁两端，将次梁视为简支梁，模型如图:=3kl/it图2.3.1次梁（CL01）计算简图Mb=0=RA5.4=5.883.3(2.11.65)=RA=13.48kNg3：5二G；：52Ra=41.88213.48=68.80kNG；5=3.38(1.11.2)2.720.425.45.885.4=75.91kN4=0.5

29、6kN/mq25=5.880.56=6.44kN/m框架中各层恒荷载作用分布图如图2.3.2:丄LLJ二Dij1jnuilLJLLJCE1111JJ13IJJJ1J1IZXZUJJiL11111LLOSe.OSkABB.49kN9kNGA/(：IK.rk/2nBkN6B4?lcHC6H4BINO克苗khqf=O.DN/rnHU勺餘/h.yrkMtst厲kNC=baBOklM041.$BkM=f-.r，-Vq氐的4口1力nj=ir|=51-It/rl6ZykV后,T汨谓匚心闵.閣刖乩壬门i.pb1fll.-rqUr无3kM041.38kMO68.fi0kNG2kNGM9N勺血BOkNG=4136

30、kNr;：.il：|=e-IkN/irii二丁十讥：号呂肿LM；俺比上9rkN1；沧融旳|AG4L8BkNq=ti.14kM/mq=ti44kN/inB6600660CS|=HIrn=5?.lkNC=41.a6kN建血艸的Ciy;9llN帶棍陶驱M皿41,观删皿钳卜冷MMl*klAMq=iz.4:lk/n：【1丨IBillI11冷Ibl討图2.3.2恒载作用分布图(kN)2.322榀框架活载计算简图Qe=221.15.4=14.90kN23Q6=Q6=21.12.74=23.76kNQ；=2(1.11.2)2.72=24.84kNQ；5=221.15.4=2

31、2.68kNQ；5=Q；：5=21.12.74=23.76kNQ；：5=2(1.11.2)2.72=24.84kN框架各层活载作用分布图如图2.3.3:1-1.90023.76O2J,7&Q2.8432处423-?6Qt7-23.760237611IL1Q=10去、-23.76073,760岀L1121,61Qi刖口鼻25兀QkI1J=23.76Qf1=23,760?=23.760/L110曲4QJ24.84Q上2Z/EQ.11J=75.76G=?p681G.!-1ad=23.7611=f4B132.840-237HQ；l.-2J.76Q广22.B6&F1-2i76Q23.76。品L11=24

32、.slQiL24.34Q?J=23.7&Qjo*图2.3.3活载作用分布图（kN）2.323榀框架风载计算简图基本风压值：-.0=0.60kN/m2z值：由于建筑物总高H不超过30m所以取-z=1.0。查荷载规范得Js值：迎风面=0.8,背风面亠=-0.5,所以取=1.3。Jz查表，具体值见表2.3.1o为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力Fiko表中的飞,qVik5.4,耳5（hihj）/2,h、hj分别为下柱、上柱的高度（顶层取女儿墙高的两倍），qik为风荷载的线荷载标准值。表2.3.1风荷载计算表层数离地高度z/mPzO02(kN/m)(kN/m2)qik(kN/m)h(m)h

33、j(m)Fik(kN)五16.951.311.1830.60.924.983.32.013.20四13.651.311.1020.60.864.643.33.3I15.32一10.351.311.010.60.7114.04二7.051.311.000.60.713.90一一一3.751.311.000.60.784.213.753.314.85框架各层风荷载作用分布图如图2.3.4:CDOI13.200 xzcPr百90C一sm6.630NZBF.=14J5kM吕.5.W.-77irr?2400t46600j一一1吕ri:血-.ClJ图2.3.4风

34、荷载作用下荷载分布图（kN）2.3.3荷载内力分析节点分配系数的计算顶层分配系数计算过程如下（其他层计算方法相同，见表2.3.2）节点A：40.2940.2941=0.22,%码4汇140.2941=0.78节点B:JB5A54汇0.2940.294140.8-0.14B5C54汉0.840.294140.8-0.38B5B440.294140.8=0.48表2.3.2节点分配系数J计算表节点A各杆端分配系数卩节点B各杆端分配系数顶层A5B50.22B5A50.14AA0.78B5Q0.38B5B40.48标准层AB40.12B4A40.10AA0.44B4B30.32AA0.44B4B50.

35、32B4C40.26底层ABi0.14B1A10.10A1A20.49B1C10.28A1A00.37B1B00.27B1B20.35恒载作用下内力分析(1)恒载下固端弯矩计算顶层梁AR固端弯矩计算如下(计算简图如图2.3.5)：G=-:1+0图2.3.5梁AR固端弯矩计算简图268.42-66.968kNmiB5A5268.42二33.484kNmMab-MB5A-33.484kNm21MB5A5-Ma_b5=66.968kNmMU0.566.6212_=2.033kN3B5A50.566.6212_-2.033kNMz二M爲M爲M；B5=-(66.9

36、6833.4842.033)=-102.48kNMba=102.48kNmRG:MB5C520.562.412二-0.27kNM=0.27kNm底层及标准层边跨框架梁固端弯矩计算如下(计算简图如图2.3.6)J1、G&隠80洞rh11jiMl.、111111:Aqi1=22CC羽小T22CO2230|.：G=68.80kNMA4B4MB4A4mA4b43MB4A4Ma4b4图2.3.6梁A4B4固端弯矩计算简图68.80廿4433.636kNm6.6268.80224.427.27伽m6.6226.446.623.377kNm1226.446.6223.377kNm12123=Ma,b4MgM

37、A4B4123-Mb4a,Mb4a,Mb4a,-(40.94933.63623.377)-97.97kNMB4A4底层及标准层中跨框架梁固端弯矩计算如下:0.562.420.27kNm=20.47567.27123.377=111.12kNmMB4C4C4B412=0.27kNm(2)恒载作用下内力计算及内力图恒载作用下内力计算采用力矩二次分配法，由结构和恒荷载的对称性，可取对称进行计算，计算过程如图237:恒载弯矩、剪力、轴力图分别如图2.3.8(a)、图2.3.8(b)、图2.3.8(c):活载作用下内力分析框架在楼、屋面活载作用下采用满布荷载法，其内力计算方法与恒载相同。(1)活载作用下

38、固端弯矩计算活载作用下固端弯矩计算方法与恒载相同，采用叠加法。固端弯矩计算见表:表2.3.3活载固端弯矩计算表边跨框架梁中跨框架梁顶层22Fpab+Fpab23.76x2.2x4.42+23.76汇2.22x4.4-l26.6?=34.85kNm0底层及标准层22ooFpab+Fpab23.76汉2.2疋4.42+23.76汉2.22汉4.4+c+c-I26.62=34.85kNm0(2)活载作用下内力计算及内力图其内力计算也采用二次分配法，内力计算过程如图2.3.9，弯矩图、剪力图、轴力图分别如图2.3.10(a)、图2.3.10(b)、图2.3.10(c)图237恒载作用下内力计算过程图2

39、39活载作用下内力计算过程9C.263畑i38r96.4753.7540.03R9ILC4310.48J313B.上1-17.C5.1!4氏，143bB16：.1f3CJ2KK3106?|范7T壮阴範W您的52.757.50图2.3.8(a)恒载弯矩图(kN，m)/0.4;69.SJ71.160.67n-：5仏抽$-28.84_6.26秸.址空加&-6迓运0n77/777777C.5-0.6?-I5&1F-32.?8.6bb,8Z729.14-1743亠仁15.3626.72j6/83.；52.626;6IfD.73-0.7L1-29II_6858-2d.B4-0.27Id-J0Sggi-56

40、-TOjj37/-10.73112_图2.3.8(b)恒载剪力图(kN)7兀1273265.O&-4J.CoII不I$I.h一厂263.013306.99336.93510724O5.S6675.775/9,20-yy乂265-08I心C/I心-4.56-KI5463.135567577Sijl.5r6SC.637T7TT7777-1-5119-191933.635引fNb7.02图2.3.8(c)恒载轴力图(kN)15.2516.30图2.3.10(a)活载弯矩图(kNm)15r.c?：I-T-1?士兀T7.51I;图2.3.10(c)活载轴力图(kN)233.4风载作用下内力分析(1)各柱

41、的D值及剪力分配系数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2.3.4:表2.3.4各柱D值及剪力分配系数层位及层咼柱号Kac12cD=ac2C(kN/mhDkNmDnZD五层(3.3m)A0.290.29门c=022叩K0.29)=0.122K20.2972759.71320860.8260.132B0.flD.flD.29.292K21.0937670.7000.36821C1.0900.3537670.7000.368D0.2900.1272759.7130.132二至四层(3.3m)A0.2900.1272759.713:20860.8260.

42、132B1.0900.3537670.7000.368C1.0900.3537670.700:0.368D0.2900.1272759.7130.132一层(4.3m)A0.29门“=0.380.7032K20.38.703635.56518295.7360.199B0.8+0.294AO0.5K0.51.42=0.52K21.42615512.3030.301-1.420.77C1.4200.5615512.303:r0.301D0.3800.3703635.5650.199(2)各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算框架各柱反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算见表2.3.5:(

43、3)梁端弯矩的计算梁端弯矩的计算根据节点平衡理论，按各节点上梁的线刚度大小进行分配以五、四层为例：第五层：A节点：已知Ma,=4.97kNm,则皿霽5=4.97kNm。029B节点：已知仏W34kNm，则叫甫0810.32m，MB5C510.34=7.59kNm。0.80.29第四层：A节点：已知Ma/=0.78kNm,MA9.38kNm贝UMa4b4=0.789.38=10.16kNmB节点：已知Mb很=5.69kNm,MB尼=20.61kNm,029则MB4=0(56920.6100kNm,B4c9(5.6920.61)=19.3CkNm表2.3.5各柱的反弯点位置、剪

44、力、柱端弯矩层号柱号niZD(kN/m)n送Pi(kN)Vi(kN)y。yy2y3yMb(kNm)Mt(kNm)i(mm)五A(D)0.13220860.82613.201.740.13500.1350.784.970.63B(C)0.3684.860.35500.3555.6910.34四A(D)0.13220860.82628.523.760.24500.2453.049.381.37B(C)0.36810.500.40500.40514.0320.61三三-A(D)0.13220860.82642.565.620.40000.4007.4211.122.04B(C)0.36815.660

45、.45500.45523.5228.17二二二A(D)0.13220860.82656.467.450.50500-0.050.45511.1913.402.71B(C)0.36820.780.50000.50034.2834.28一一一A(D)0.19918295.73671.3114.190.7600-0.0C90.75946.3114.713.90B(C)0.30121.460.61000.61056.3036.00由此表可得层间相对最大位移厶max二厶1=3.9mm：L门-h/400=8.25mm，满足要求；框架柱柱顶水平丄二J=3=4*5=3.902.712.041.370.63=1

46、0.64mm：WH/500=35mm,满足要求。风载作用下内力图风载弯矩、剪力、轴力图分别如图2.3.11(a)、图2.3.11(b)、图2.3.11(c)Tijh-J09J.Jj.Llr9-11.1?2faa?二11“II_iiJr/心:7.-.-?1：.1-1Cc上-逬11比iB.7r丁fcg.ykdTnz-,u二ic_h-TI丨丨丨TUI*9,理2J.32I3.7I-图2.3.11(a)风载弯矩图(kNm)图2.3.11(b)风载剪力图(kN)2.4内力组合在进行荷载组合时，应该考虑活载的最不利布置。对多层框架，如果考虑地震组合，可以不考虑活载的不利布置；如果不考虑地震组合，可将活载下的

47、内力乘以1.11.2的放大系数。由于本工程位于6度抗震设防区，在设计时不考虑地震作用，因此组合时将活载乘以1.15的放大系数。对多层框架，根据建筑结构荷载规范(GB50009的规定，对梁和柱的计算都要考虑活载的折减。本建筑在设计楼面梁时，主梁的从属面积超过25mi,活载乘以0.9的折减系数；设计柱时，按建筑结构荷载规范(GB50009中表4.1.2进行活载折减。本建筑的荷载组合采用建筑结构荷载规范(GB500093.2.4的一般排架、框架结构的基本组合简化规则，由可变荷载效应控制的组合：1.2SGk1.4SW;1.2SGk1.4SQ;1.2SGk0.91.4(SwSq);由永久荷载效应控制的组

48、合：1.35SGk1.40.7Sq1.40.6S。2.4.1框架梁内力组合因为各层梁截面均相同，而顶层荷载较标准层大，故只取首层、顶层的边跨梁和中间梁组合。框架梁内力组合见表2.4.1:表2.4. 框架梁内力组合表梁截面内力恒荷载活荷载左风荷载右风荷载1.2恒+1.4活1.2X+1.4X1.2恒+1.4风1.2X+1.4X或1.2恒+0.9X1.4（活+风）1.2X+0.9X1.4X（+或）1.35恒+0.7X1.4活+0.6X1.4风1.35X+0.7X1.4X+0.6X1.4X或MmaxVmaxABM/kNm-92.04-32.5425.90-25.90-157.60-74.19-146.

49、71-120.25-185.52-135.50-179.02-185.52-179.02ABN/kN-22.43-7.938.116.74-38.41-15.56-17.48-27.04-28.77-31.51-32.66-28.77-32.66V/kN69.9323.59-6.766.76118.1074.4593.38106.16123.20112.65124.01123.20124.01M/kNm-106.43-33.63-18.7018.70-176.45-153.90-101.54-195.13-148.01-193.50-162.08-195.13-193.50BiAN/kN-22

50、.43-7.938.116.74-38.41-15.56-17.48-27.04-28.77-31.51-32.66-27.04-31.51V/kN-83.26-23.93-6.766.76-134.59-109.38-90.45-139.64-122.60-142.35-130.99-139.64-142.35M/kNm-90.26-30.774.97-4.97-152.90-101.35-115.27-142.18-154.70-148.89-157.24-157.24-157.24A5B5N/kNV/kN45.0615.4911.461.7476.5270.1256.5188.7176.

51、4686.1778.0078.0078.0069.7223.40-1.171.17117.5782.0385.30112.71115.65116.87118.84118.84118.84M/kNm-97.63-33.12-2.752.75-165.15-121.01-113.31-163.81-156.88-167.70-163.08-167.70-167.70B5A5N/kN45.0615.4911.461.7476.5270.1256.5188.7176.4686.1778.0086.1786.17V/kN-71.46-24.12-1.171.17-120.70-87.39-84.11-1

52、18.68-115.73-121.92-119.95-121.92-121.92B1C1M/kNm-17.09-5.3751.58-51.58-28.2951.70-92.7237.48-92.5014.81-71.85-92.72-92.72B1C1N/kNV/kNA/kNm-0.54-1.017.427.42-2.119.749.747.387.384.484.489.749.740.670.00-42.9842.980.80-59.3760.98-53.3554.96-35.2037.0160.9860.98-17.09-5.37-51.5851.58-28.29-92.7251.70-

53、92.5037.48-71.8514.81-92.72-92.72C1B1N/kN-0.54-1.017.427.42-2.119.749.747.387.384.484.489.749.74V/kN-0.670.00-42.9842.98-0.80-60.9859.37-54.9653.35-37.0135.20-60.98-60.98B5C5M/kNm-24.61-8.487.59-7.59-41.82-18.91-40.16-31.03-50.15-35.45-48.20-50.15-40.16B5C5N/kN6.882.826.606.6012.3417.5017.5020.2520.

54、2517.6917.6920.2517.50V/kN0.670.00-6.336.330.80-8.069.67-7.178.78-4.416.228.789.67A/kNm-24.61-8.48-7.597.59-41.82-40.16-18.91-50.15-31.03-48.20-35.45-50.15-40.16C5B5-N/kNV/kN6.882.826.606.6012.3417.5017.5020.2520.2517.6917.6920.2517.50-0.670.00-6.336.33-0.80-9.678.06-8.787.17-6.224.41-8.78-9.67柱截面内力

55、恒荷载活荷载左风荷载右风荷载1.2恒+1.4活1.2X+1.4X1.2恒+1.4风1.2X+1.4X或1.2恒+0.9X1.4（活+风）1.2X+0.9X1.4X（+或）1.35恒+0.7X1.4活+0.6X1.4风1.35X+0.7X1.4X+0.6X1.4X或N1-maxMmaxM/kNm30.3210.70-14.7114.1748.4415.7956.2228.7065.0937.0261.2865.0961.28上V/kN-11.27-3.9914.19-14.19-18.026.34-33.390.31-35.45-6.44-30.28-35.45-30.28|aaN/kN675.

56、77224.02-19.8619.861063.39783.12838.731013.121063.171072.341105.701063.171105.70M/kNm18.126.45-46.3146.3129.01-43.0986.58-30.0686.64-9.3568.4586.6468.45下V/kN-11.27-3.9914.19-14.19-18.026.34-33.390.31-35.45-6.44-30.28-35.45-30.28N/kN680.63224.02-19.8619.861069.23788.95844.561018.961069.001078.901112.

57、261069.001112.26M/kNm48.1317.02-11.1211.1281.0542.1973.3264.7192.7371.9490.6292.7390.62上V/kNP-28.84-23.795.62-5.62-67.16-26.74-42.48-56.83-70.99-57.00-66.44-70.99-66.44A3A2N/kN402.13131.28-7.627.62662.21471.89493.22634.65653.85662.23675.04653.80675.04M/kNm47.0516.64-7.427.4279.2346.0766.8567.6186.30

58、73.2285.6986.3085.69下V/kN-28.84-23.795.62-5.62-67.16-26.74-42.48-56.83-70.99-57.00-66.44-70.99-66.44N/kN405.86131.28-7.627.62666.69476.36497.70639.12658.32667.27680.07658.32680.07M/kNm-31.18-9.88-36.0036.00-48.55-87.8212.98-92.80-2.08-80.13-19.65-92.80-19.65上v/kNr10.733.3921.47-21.4716.7042.93-17.18

59、43.37-10.7435.19-0.8743.37-0.87B1B0N/kN796.70243.40-106.69106.691230.35806.671105.411068.491337.351177.941357.181068.491357.18M/kNm-14.96-4.70-56.3056.30-23.25-96.7760.87-93.6648.22-71.2023.39-96.7723.39下V/kNr10.733.3921.47-21.4716.7042.93-17.1843.37-10.7435.19-0.8742.93-0.87N/kN801.56243.40-106.691

60、06.691236.18812.511111.241074.321343.181184.501363.74812.511363.74M/kNm-48.35-15.28-28.1728.17-78.93-97.46-18.58-112.33-41.35-103.57-56.25-112.33-56.25上V/kN29.149.2115.66-15.6647.5756.8913.0466.0426.5861.3235.0166.0435.01B3B2N/kN470.07146.06-40.6040.60763.97507.24620.92692.82795.13740.41808.62692.82