房屋建筑毕业设计

第一部分：工程概况一、建筑地点：江苏省金湖县二、建筑类型：六层综合楼，框架填充墙结构。三、建筑介绍：建筑面积5893.36平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。四、门窗使用：大门采用玻璃门，其它为木门，窗为铝合金窗。五、地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为7度。六、柱网与层高：本综合楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为7.2m，中间跨为2.4m，层高取4.2m和3.3m，如下图所示：柱网布置图七、框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。八、框架结构的计算简图：框架结构计算简图横向框架组成的空间结构本方案中，需近似的按横向的平面框架分别计算。本方案中，需近似的按横向的平面框架分别计算。九、梁、柱截面尺寸的初步确定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12～1/8。本方案取700mm，截面宽度取700×（1/2～1/3）=300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300*700。2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值N=βFgEn注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F按简支状态计算柱的负载面积。gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。（2）Ac≥N/uNfc注：uN为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.8。fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。3、计算过程：对于边柱：N=βFgEn=1.3×25.92×14×6=2830.464（KN）Ac≥N/uNfc=2830.464×103/0.8/14.3=247418.18（mm2）取600mm×600mm对于内柱：N=βFgEn=1.25×34.56×14×6=3628.8（KN）Ac≥N/uNfc=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80（mm2）取600mm×600mm梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）AB跨、CD跨BC跨C30300×700250×400300×700柱截面尺寸（mm）层次混凝土等级b×h1C30600×6002-6C30600×600第二部分：重力荷载代表值的计算一、资料准备：查《荷载规范》可取：eq\o\ac(○,1)、屋面永久荷载标准值（不上人）10×0.004=0.04KN/m220厚1：2水泥找平层20×0.02=0.4KN/m21：10水泥砂浆珍珠岩找坡，最薄处30厚20×0.03=0.6KN/m2100厚阻燃型苯乙烯泡抹塑料保温板0.5×0.1=0.05KN/m220×0.02=2100厚钢筋混凝土板25×0.10=3.0KN/m210厚混合砂浆刮大白17×0.01=0.17KN/m2合计4.16KN/m2eq\o\ac(○,2)、1-5层楼面：10厚1：1水泥砂浆20×0.01=0.2KN/m220厚大理石28×0.02=0.56KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2100厚钢筋混凝土板25×0.10=2.5KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m210厚混合砂浆刮大白17×0.01=0.17KN/m2合计4.23KN/m2eq\o\ac(○,3)、屋面及楼面可变荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值2.0KN/m2楼面活荷载标准值2.0KN/m2屋面雪荷载标准值SK=urS0=1.0×0.35=0.35KN/m2（式中ur为屋面积雪分布系数）eq\o\ac(○,4)、梁柱密度25KN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5KN/m3二、重力荷载代表值的计算：1、第一层：（1）、梁：类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（KN）总重（KN）横梁6600300×700251.391634.755561800250×400250.1884.536纵梁7200300×700251.511437.75528.5柱：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4200600×600251.514037.751510（2）、内外填充墙重的计算：横墙：AB跨、CD跨墙：墙厚370mm，计算长度6600mm，计算高度4200-700=3500mm。单跨体积：0.37×6.6×3.5=8.55m3单跨重量：8.55×5.5=47.01KN数量：4总重：47.01×4=188.03KNAB跨、CD跨墙：墙厚240mm，计算长度6600mm，计算高度4200-700=3500mm。单跨体积：0.24×6.6×3.5=5.54m3单跨重量：5.54×5.5=30.49KN数量：20总重：30.49×20=609.84KNBC跨墙：墙厚370mm，计算长度1800mm，计算高度4200-700=3500mm。单跨体积：（1.8×3.5-1.5×2.1）×0.37=1.17m3单跨重量：1.17×5.5=6.41KN数量：2总重：6.41×2=12.82KN厕所横墙：墙厚240mm，计算长度7200-2400=4800mm，计算高度4200-100=4100mm。单跨体积：0.24×4.8×4.1=4.72m3单跨重量：4.72×5.5=25.98KN数量：2总重：25.98×2=51.96KN横墙总重：188.03+609.84+12.82+51.96=862.65KN纵墙：外墙：单个体积：[（7.2×3.5）-（2.7×1.7×2）]×0.37=5.93m3数量：12总重：5.93×12×5.5=391.21KN厕所外纵墙：体积：（7.2×3.5-1.8×1.9）×0.24=5.23m3总重：5.23×5.5×2=57.50KN内纵墙：单个体积：(7.2×3.5-1×2.1×2)×0.24=5.04m3单个重量：5.04×5.5=27.72KN数量：15总重：27.72×15=415.80KN纵墙总重：391.21+57.50+415.80=864.51KN（3）、窗户计算（钢框玻璃窗）：办公室窗户：尺寸：2700mm×1700mm自重：0.4KN/m2数量：23重量：2.7×1.7×0.4×23=42.23KN（4）、门重计算：木门：尺寸：1000mm×2100mm自重：0.15KN/m2数量：9重量：1×2.1×0.15×9=2.84KN木门：尺寸：1500mm×2100mm自重：0.15KN/m2数量：9重量：1.5×2.1×0.15×9=4.25KN玻璃门：尺寸：5400mm×3000mm自重：0.4KN/m2数量：3重量：5.4×3×0.4×3=19.44KN总重：2.84+4.25+19.44=26.53KN（5）、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：16.8×54.6=917.28（m2）恒载：4.23×917.28=3880.09KN活载：2.0×917.28=1834.56KN由以上计算可知，一层重力荷载代表值为G1=G恒+0.5×G活=（556+36）×1.05+528.5×1.05+1510×1.05+862.65+864.51+26.53+3880.08+1834.56×0.5=9243.075KN注：梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。2、第二～五层：（1）、梁：类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（KN）总重（KN）横梁6600300×700251.391634.755561800250×400250.1884.536纵梁7200300×700251.511437.75528.5柱：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3300600×600251.1884029.71188（2）、内外填充墙重的计算：横墙：AB跨、CD跨墙：墙厚370mm，计算长度6600mm，计算高度3300-700=2600mm。单跨体积：0.37×6.6×2.6=6.35m3单跨重量：6.35×5.5=34.92KN数量：4总重：34.92×4=139.68KNAB跨、CD跨墙：墙厚240mm，计算长度6600mm，计算高度3300-700=2600mm。单跨体积：0.24×6.6×2.6=4.12m3单跨重量：4.12×5.5=22.65KN数量：22总重：22.65×22=498.33KNBC跨墙：墙厚370mm，计算长度1800mm，计算高度3300-700=2600mm。单跨体积：（1.8×2.6-1.5×1.7）×0.37=0.79m3单跨重量：0.79×5.5=4.33KN数量：2总重：4.33××2=8.677KN厕所横墙：墙厚2240mm，计计算长度72200-24400=48800mm，计计算高度3300-1100=32000mm。单跨体积：0.224×4.8×3..2=3.69m3单跨重量：3.669×5.55=20.228KN数量：2总重：20.288×2=40.555KN横墙总重：1399.68+498.333+8.667+40.555=687.228KN纵墙：外墙：单个体积：[（77.2×2..6）-（2.7×11.7×2）]×0.37=3.53m3数量：14总重：3.53××14×5.5==271.779KN厕所外纵墙：体积积：（7.2×22.6-1..8×1.9）×0.244=5.01m3总重：5.01××5.5×2=55.111KN内纵墙：单个体积积：(7.2×22.6-1×2.1×2)×0.24==4.82m3单个重量：4.882×5.55=26.553KN数量：16总重：26.533×16=424.551KN纵墙总重：2711.79+55.111+424.551=751.441KN（3）、窗户计算（钢钢框玻璃窗）：：办公室窗户：尺寸：2700mmm×1700mmm自重：0.4KNN/m2数量：28重量：2.7×11.7×0..4×28=51.411KN（4）、门重计算：木门：尺寸：10000mm×2100mm自重：0.15KKN/m2数量：15重量：1×2.11×0.155×15=4.7255KN木门：尺寸：15500mm×2100mm自重：0.15KKN/m2数量：9重量：1.5×22.1×0.155×9=4.25KNN总重：4.7255+4.255=8.9755KN（5）、楼板恒载、活活载计算（楼楼梯间按楼板板计算）：面积：16.8××54.6==917.228（m2）恒载：4.23××917.228=3880..09KN活载：2.0×9917.288=1834..56KN由以上计算可知，二～五层重力荷载代表值为G2=G恒+0.5××G活=（556+36）××1.05++528.55×1.055+11888×1.055+687..28+751.441+51.411+8.9775+3880..09+1834..56×0..5=87220.73KKN注：梁柱剩上粉刷刷层重力荷载载而对其重力力荷载的增大大系数1.005。3、第六层重力荷载载代表值的计计算：（1）、梁：类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（KN）总重（KN）横梁6600300×700251.391634.755561800250×400250.1884.536纵梁7200300×700251.511437.75528.5柱：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3300600×600251.1884029.71188（2）、内外填充墙重重的计算：横横墙：AB跨、CD跨跨墙：墙厚370mm，计算算长度6600mm，计计算高度3300-700=2600mmm。单跨体积：0.337×6.6×2..6=6.35m3单跨重量：6.335×5.55=34.992KN数量：4总重：34.922×4=139.668KNAB跨、CD跨墙墙：墙厚240mm，计算长长度6600mm，计计算高度3300-700=2600mmm。单跨体积：0.224×6.6×2..6=4.12m3单跨重量：4.112×5.55=22.665KN数量：22总重：22.655×22=498.333KNBC跨墙：墙厚厚370mm，计算算长度1800mm，计计算高度3300-700=2600mmm。单跨体积：（1..8×2.66-1.5×11.7）×0.37=0.79m3单跨重量：0.779×5.55=4.333KN数量：2总重：4.33××2=8.677KN厕所横墙：墙厚2240mm，计计算长度72200-24400=48800mm，计计算高度3300-1100=32000mm。单跨体积：0.224×4.8×3..2=3.69m3单跨重量：3.669×5.55=20.228KN数量：2总重：20.288×2=40.555KN横墙总重：1399.68+498.333+8.667+40.555=687.228KN纵墙：外墙：单个体积：[（77.2×2..6）-（2.7×11.7×2）]×0.37=3.53m3数量：14总重：3.53××14×5.5==271.779KN厕所外纵墙：体积积：（7.2×22.6-1..8×1.9）×0.244=5.01m3总重：5.01××5.5×2=55.111KN内纵墙：单个体积积：(7.2×22.6-1×2.1×2)×0.24==4.82m3单个重量：4.882×5.55=26.553KN数量：16总重：26.533×16=424.551KN纵墙总重：2711.79+55.111+424.551=751.441KN（3）、窗户计算（钢钢框玻璃窗）：：办公室窗户：尺寸：2700mmm×1700mmm自重：0.4KNN/m2数量：28重量：2.7×11.7×0..4×28=51.411KN（4）、门重计算：木门：尺寸：10000mm×2100mm自重：0.15KKN/m2数量：15重量：1×2.11×0.155×15=4.7255KN木门：尺寸：15500mm×2100mm自重：0.15KKN/m2数量：9重量：1.5×22.1×0.155×9=4.25KNN总重：4.7255+4.255=8.9755KN（5）、楼板恒载、活活载计算（楼楼梯间按楼板板计算）：面积：16.8××54.6==917.228（m2）恒载：4.16××917.228+0.99×0.244×146..16=3847..45KN活载：2.0×9917.288=1834..56KN雪载：0.35××917.228=321.005KN由以上计算可知，六层重力荷载代表值为G2=G恒+0.5××G活=（556+36）××1.05++528.55×1.055+11888×1.055+687..28+751.441+51.411+8.9775+3847..45+（1834..56+3221.05）×0.5=88848.6115KN注：梁柱剩上粉刷刷层重力荷载载而对其重力力荷载的增大大系数1.005。集中于各楼层标高高处的重力荷荷载代表值GGi的计算结结果如下图所所示：各质点的重力荷载载代表值第三部分：框架侧侧移刚度的计计算横梁线刚度ibb的计算：类别Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（N·mm）1.5EcI0//l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）AB跨、CD跨3.0×104300×7008.57×109972003.57×101105.36×101107.14×10110BC跨3.0×104250×4001.33×109924001.67×101102.50×101103.34×10110柱线刚度ic的的计算：I=bh3/12层次hc（mm）Ec（N/mm22）b×h（mm×mm）Ic（mm4）EcIc/hc（N·mm）142003.0×104600×6001.08×101107.71×101102--633003.0×104600×6001.08×101109.82×10110三、各层横向侧移移刚度计算：：(D值法)1、底层A，D：K=5.36/99.82=00.54αc=(0.5+K))/(2+KK)=0.441Di6=αc×112×ic/h2=0.41×122×7.711×1010/42002=214775B，C：K=（5.36++3.34）/7.71=1.13αc=(0.5+K))/(2+KK)=0.552Di6=αc×112×ic/h2=0.52×122×7.711×1010/42002=272886∑D1=21475×22+272886×2=9975232、第二～六层：A，D：K=5.36×22/（9.82××2）=0.5466αc=K/(2+K))=0.2114Di1=αc×112×ic/h2=0.214×112×9.882×1010/33002=231198B，C：K=（5.36++3.34）/9.82=0.88αc=K/(2+K))=0.311Di6=αc×112×ic/h2=0.31×122×9.822×1010/33002=335444∑D2=23198×22+335444×2=11134844∑D1/∑D2=97523/11134844=0.866>0.7，故该框架架为规则框架架。第四部分：横向水水平荷载作用用下框架结构的内力和侧移移计算一、横向自振周期期的计算：横向自振周期的计计算采用结构构顶点的假想想位移法。基本自振周期T11（s）可按下式式计算：T1=1.7ψT（uT）1/2注：uT假想把集中在各层层楼面处的重重力荷载代表表值Gi作为水平荷荷载而算得的的结构顶点位位移。ψT结构基本自振周期期考虑非承重重砖墙影响的的折减系数，取0.6。uT按以下公式计算：：VGi=∑Gk（△u）i=VGi/∑DDijuT=∑（△u）k注：∑Dij为第i层层的层间侧移移刚度。（△u）i为第i层的层间侧侧移。（△u）k为第k层的层间侧侧移。s为同同层内框架柱柱的总数。结构顶点的假想侧侧移计算过程程见下表：结构顶点的假想侧侧移计算层次Gi（KN）VGi（KN）∑Di（N/mm）△ui（mm）ui（mm）68848.61558824.6155975239.049181.32358720.4317545.04459752317.991172.27448720.4326265.47759752326.933154.28338720.4334985.90059752335.875127.3528720.4343706.33359752344.81691.47519243.7552950.088511348446.65946.659T1=1.7ψT（uT）1/2=1.7×00.6×(0.1813323)1/2=0.434(ss)二、水平地震作用用及楼层地震震剪力的计算算：本结构高度不超过过40m，质量和刚刚度沿高度分分布比较均匀匀，变形以剪剪切型为主，故故可用底部剪剪力法计算水水平地震作用用，即：1、结构等效总重力力荷载代表值值GeqGeq=0.85∑∑Gi=0.855×（8848..615+88720.773×4+99243.773）=45028.9975（KN）2、计算水平地震影影响系数а1查表得二类场地近近震特征周期期值Tg=0.400s。查表得设防烈度为为7度的аmax=0..08а1=（Tg/T1）0.9ааmax=（0.4//0.4344）0.9×0..08=0.074433、结构总的水平地地震作用标准准值FEkFEk=а1Geqq=0.07443×450028.9775=3347..30KN）因1.4Tg=1..4×0.44=0.566s<T1=0.4334s，所以不考考虑顶部附加加水平地震作作用。各质点横向水平地地震作用按下下式计算：Fii=GiHiFEk（1-δn）/（∑GkHk）地震作用下各楼层层水平地震层层间剪力Vi为Vii=∑Fk（i=1，2，…n）各质点水平地震作作用及楼层地地震剪力沿房房屋高度的分分布见下图：：三、多遇水平地震震作用下的位位移验算：水平地震作用下框框架结构的层层间位移（△u）i和顶点位移ui分别按下下列公式计算算：（△u）i=Vi/∑DDijui=∑（△u）k各层的层间弹性位位移角θe=（△u）i/hi，根据《抗抗震规范》，考考虑砖填充墙墙抗侧力作用用的框架，层层间弹性位移移角限值[θe]<1/5550。四、水平地震作用用下框架内力力计算：1、框架柱端剪力及及弯矩分别按按下列公式计计算：Vij=DijVi/∑DijMbij=Vijj*yhMuij=Vij（1-y）hy=yn+y1++y2+y3注：yn框架柱的标准反弯弯点高度比。y1为上上下层梁线刚刚度变化时反反弯点高度比比的修正值。y2、yy3为上下层层层高变化时反反弯点高度比比的修正值。y框架柱柱的反弯点高高度比。底层柱需考虑修正正值y2，第二层柱柱需考虑修正正值y1和y3，其它柱均均无修正。计算过程如下表：：1、各层柱端弯矩、剪剪力及轴力计计算：杆件号号弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力杆件号弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力---柱(上面为柱下下端,下为柱上端)--11--120.66192.799-338.83-422.79-92..7938.8832-1146.0772667.75-566.58-91..69--267.77556.58833--146.007-2267.755-556.58-911.69267..7556.5584-1120.611-992.79-388.83-42..7992.77938.83355-35.33774.111-223.07-422.42-74..1123.0076-1108.7771883.85-644.69-104..98--183.88564.69977--108.777-1183.855-664.69-1044.98183..8564.6698--35.377-774.11-233.07-42..4274.11123.07799-35.66055.122-223.27-433.09-55..1223.22710--86.9111110.76-544.08-91..99--110.77654.088111-86.991-1110.766-554.08-911.99110..7654.00812--35.600-555.12-233.27-43..0955.11223.277133-29.66637.099-220.88-411.07-37..0920.88814--69.944557.59-444.63-77..76-57.55944.633155-69.994--57.599-444.63-777.7657..5944.66316--29.666-337.09-200.88-41..0737.00920.888177-21.66621.133-117.55-377.47-21..1317.55518--49.733224.26-333.41-60..87-24.22633.411199-49.773--24.266-333.41-600.8824..2633.44120--21.666-221.13-177.55-37..4721.11317.555211-9.7798.533-112.08-300.55-8..5312.00822--23.922-110.92-188.26-36..5710.99218.266233-23.99210.922-118.26-366.57-10..9218.22624-9.799--8.53-122.08-30..558.55312.0882、梁端弯矩、剪力力及柱轴力的的计算：杆件号弯弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力杆件号弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力1775.64111.9819..8667.336--11.988-119.8621311.990..00109.9991131.9990.00-1099.993367.336--11.988119.86755.6411..98-19.886473.866--6.63199.8168..756.663--19.81155120.3380.0001000.311200.380..00--100.331668.7556.63199.8173..86-6.663--19.8117768.446-5.033118.43644.235..03-18.443894.5220.00788.7794..520.000--78.7779964.2235.033118.43688.46-5..03-18.4431059.322--5.02166.0556..255.002--16.05511168.4460.000557.05688.460..00-57.0051256.2555.02166.0559..32-5.002--16.05513346.224-5.777112.60444.505..77-12.6601439.4330.00322.8639..430.000--32.86615544.5505.777112.60466.24-5..77-12.6601630.555--3.7188.5330..923.771-8.533177-12.2200.000-110.17-122.200..0010.1171830.9223.7188.5330..55-3.771-8.533横向框架弯矩图（KN*m）：五、水平风荷载作作用及楼层地地震剪力的计计算：风荷载标准值：基本风压：0.665KN/mm2风振系数βz：因因房屋总高度度小于30mm，所以βz=1.00风载体型系数μss=0.8-（-0.5）=1.3由ωk=βzμsμzω0计算过程如下表：：1、各层柱端弯矩、剪剪力及轴力计计算：杆件号弯矩矩轴力剪力弯矩轴力剪力杆件号弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力---柱(上面为柱下下端,下为柱上端)--11268.888-1154.8111005.10822.58154..81-62.22623302.088-4771.591188.12194..03471.559-1118.12233301.7794471.3441117.991933.79-471..34--117.99942261.0881555.05966.1386..20--155.005--69.2555567.443-1115.488662.71733.62115..48-22.77862205.144-2889.221244.82206..75289.222-1124.82277205.2202288.9331224.832066.74-288..93--124.8838663.611155.7755..2777.995-1115.777-330.529961.667--79.244661.23677.9679..24-17.334101145.311-1336.83944.36166..08136.883--94.366111145.2281136.522994.341666.06-136..52-94.3341257.255779.54533.0172..49-79.554--25.62213345.226--48.755552.80566.5748..75-8.9911498.255-335.62677.12123..2535.662--67.12215598.22535.322667.131233.28-35..32-67.1131640.733449.05444.6161..28-49.005--17.22217730.220--25.211445.12411.3725..211.7741851.200117.28399.4879..09-17.228--39.48819951.006--17.622339.35788.8017..62-39.3352025.388225.54366.4246..34-25.554-7.05521117.111-9.188440.32300.479..1811.449222.822222.1366.9720..18-22.113-6.9772333.116--22.4997.27200.8322..49-7.2272411.9779.55299.5832..28-9.5552.7662、梁端弯矩、剪力力及柱轴力的的计算杆件号弯弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力杆件号弯矩轴力剪力弯矩轴力剪力—梁(上面为梁左端,下下为梁右端)—11--150.0010.455-339.32-1333.12-0..4539.3322-2266.0557.14-2211.69-266..00-7.1142221.69933--132.99913.988-339.28-1499.81-13..9839.2284-1135.288338.45-366.25-125..69-38.44536.25555--226.3367.999-1888.64-2266.37-7..99188.6646-1125.655-222.49-366.23-135..2022.44936.23377--113.22335.477-330.49-1066.29-35..4730.4498-1158.0338.23-1311.69-158..03-8.2231131.69999--106.228--18.999-330.49-1133.2218..9930.44910--86.777336.21-233.54-82..70-36.22123.544111-91.7748.577-776.44-911.72-8..5776.44412--82.633-119.20-233.51-86..6519.22023.511133-58.44942.077-116.03-566.91-42..0716.00314--25.0009.55-200.88-25..10-9.55520.888155-56.886--22.533-116.00-588.3122..5316.00016--30.477111.48-99.18-35..64-11.4489.18817715.4464.522112.95155.62-4..52-12.99518--36.455--2.76-99.55-32..282.7769.555：第五部分：竖向荷荷载作用下框框架结构的内内力计算（横向框架内力计计算）一、计算单元的选选择确定：取⑤轴线横向框架进行行计算，如下下图所示：计算单元宽度为77.8m，由于房间间内布置有次次梁（b×h=2200mm××500mmm），故直接接传给该框架架的楼面荷载载如图中的水水平阴影所示示。计算单元元范围内的其其余楼面荷载载则通过次梁梁和纵向框架架梁以集中力力的形式传给给横向框架，作作用于各节点点上。由于纵纵向框架梁的的中心线与柱柱的中心线不不重合，所以以在框架节点点上还作用有有集中力矩。二、荷载计算：1、恒载作用下柱的的内力计算：：恒荷载作用下各层层框架梁上的的荷载分布如如下图所示：：（1）、对于第6层，q1、q1，代表横梁自重，为为均布荷载形形式。q1=0.3×0.77×25=44.5KNN/mq1，=0.25×0..4×25=2..5KN/mmq2、和q2，分别为屋面板和走走道板传给横横梁的梯形荷荷载和三角形形荷载。q2=5.35×3..6=19..26KNN/mq2，=5.35×1..8=9.663KN//mP1、P2分别由边纵梁、中中纵梁直接传传给柱的恒载载，它包括主主梁自重、次次梁自重、楼楼板重等重力力荷载，计算算如下：P1=[（3.6×2.4//2）×2+（2.4+77.2）×1.8//2]×55.35+44.5×7..2+0.22×0.4××25×7..2=1322.95KKNP2=[（3.6×2.4//2）×2+（2.4+77.2）×1.8//2+（2.7+33.6）×2×1..2/2]×5.335+4.55×7.2++0.2×00.4×255×7.2==173.339KN集中力矩M1=PP1e1=1132.955×（0.65--0.3）/2=233.27KKN·mM2=P2e2==173.339×（0.65--0.3）/2=300.34KKN·m（2）、对于2-5层层，包括括梁自重和其其上横墙自重重，为均布荷荷载，其它荷荷载的计算方方法同第6层。q11=4.5++0.24××3.0×55.5=8..46KNN/mq1，=0.25×0..4×25=2..5KN/mmq2、和q2，分别为楼面板和走走道板传给横横梁的梯形荷荷载和三角形形荷载。q2=3.95×3..6=14..22KNN/mq2，=3.95×1..8=7.111KN//m外纵墙线密度[[（7.2×××2.1×22）×0.244×5.5++2×1.88×2.1××0.4]//7.2=22.99KKN/mP1=（3.6×2.4++9.6×00.9）×3.955+（4.5+22.99）×7.2++0.2×00.4×255×7.2==130.228KNP2=（3.6×2.4++9.6×00.9+6..3×1.22）×3.955+8.466×7.2++0.15××0.3×225×7.22=167..13KNN集中力矩M1=PP1e1==130.228×（0.65--0.3）/2=222.80KKN·mM2==P2e2=167..13×（0.65--0.3）/2=299.25KKN·m（3）、对于第1层，柱子为600mmm×600mmm，其余数据据同2-5层，则q1=4.5+0.224×3.00×5.5==8.46KN/mq1，=0.25×0..4×25=2..5KN/mmq2、和q2，分别为楼面板和走走道板传给横横梁的梯形荷荷载和三角形形荷载。q2=3.95×3..6=14..22KNN/mq2，=3.95×1..8=7.111KN//m外纵墙线密度[[（7.2×××2.1×22）×0.244×5.5++2×1.88×2.1**0.4]//7.2=22.99KKN/mP1=（3.6×2.4++9.6×00.9）×3.955+（4.5+22.99）×7.2++0.2×00.4×255×7.2=130.28KNP2=（3.6×2.4++9.6×00.9+6..3×1.22）×3.955+8.466×7.2++0.2×00.4×255×7.2=167.13KN集中力矩M1=PP1e1==130.228×（0.70--0.3）/2=266.06KKN·mM2==P2e2=167..13×（0.70--0.3）/2=333.43KKN·m2、活载作用下柱的的内力计算：：活荷载作用下各层层框架梁上的的荷载分布如如下图所示：：（1）、对于第6层，q2=2.0×3.66=7.2KN/mq2，=2.0×1.88=3.6KN/mP1=（3.6×2.4++9.6×00.9）×2.0==34.566KNP2=（3.6×2.4++9.6×00.9+6..3×1.22）×2.0==49.688KN集中力矩M1=PP1e1==34.566×（0.65--0.3）/2==6.05KN·mM2==P2e2=49.668×（0.65--0.3）/2=8.699KN·mm同理，在屋面雪荷荷载的作用下下：q2=0.35×3..6=1.226KN//mq2，=0.2×1.88=0.366KN/mmP1=（3.6×2.4++9.6×00.9）×0.355=3.4556KNP2=（3.6×2.4++9.6×00.9+6..3×1.22）×0.355=4.9668KN集中力矩M1=PP1e1==3.4566×（0.65--0.3）/2==0.6055KN·mmM2==P2e2=4.9668×（0.65--0.3）/2=0.8669KN··m（2）、对于第2-55层，q2=2.0×3.66=7.2KN/mq2，=2.0×1.88=3.6KN/mP1=（3.6×2.4++9.6×00.9）×2.0==34.566KNP2=（3.6×2.4++9.6×00.9+6..3×1.22）×2.0==49.688KN集中力矩M1=PP1e1==34.566*（0.65--0.3）/2==6.05KN·mM2==P2e2=49.668*（0.65--0.3）/2=8.699KN·mm（3）、对于第1层，q2=2.00×3.6==7.2KKN/mq2，=2.0×1.88=3.6KN/mP1=（3.6×2.4++9.6×00.9）×2.0==34.566KNP2=（3.6×2.4++9.6×00.9+6..3×1.22）×2.0==49.688KN集中力矩M1=PP1e1=34.556×（0.70--0.3）/2=6.911KN·mmM22=P2e2=49..68×（0.70--0.3）/2=99.94KKN·m将计算结果汇总如如下两表：横向框架恒载汇总总表层次q1（KN/m）q1，（KN/m）q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KN·m）M2（KN·m）64.52.519.269.63132.95173.3923.2730.342-58.462.514.227.11130.28167.1322.8029.2518.462.514.227.11130.28167.1326.0633.43横向框架活载汇总总表层次q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KN·m）M2（KN·m）67.2（0.72）3.6（0.36）34.56（3.456）49.68（4.968）6.05（0.605）8.69（0.869）2-57.23.634.5649.686.058.6917.23.634.5649.686.919.94注：表中括号内数数值对应于屋屋面雪荷载作作用情况。3、恒荷载作用下梁梁的内力计算算：恒荷载作用下各层层框架梁上的的荷载分布如如下图所示：：等效于均布荷载与与梯形、三角角形荷载的叠叠加。α=a/l==2.4/77.2=1//3（1）、对于第6层，-MMAB=q1l21/12+qq2l21（1-2α2+α3）=4.5××7.22/12+119.26××7.22×[1-22×（1/3）2+（1/3）3]/12==87.244（KN*m）-MBCC=q1，l22/12+55q2，l22/96=22.5×2..42/12+55×9.633*2.422/96=44.09（KN·m）（2）、对于第1-55层，-MAB==q1l21/12+qq2l21（1-2α2+α3）=8.466×7.222/12+114.22××7.22×[1-22×（1/3）2+（1/3）3]/12==86.600（KN·m）-MBC==q1，l22/12+55q2，l22/96=22.5×2..42/12+55×7.111×2.422/96=33.33（KN·m）4、活荷载作用下梁梁的内力计算算：活荷载作作用下各层框框架梁上的荷荷载分布如下下图所示：对于第1-6层，-MAB=q2ll21（1-2α2+α3）=7.2××7.22×[1-22×（1/3）2+（1/3）3]/12==25.344（KN·m）-MMBC=5qq2，l22/96=55×3.6××2.42/96=11.08（KN·m）三、内力计算：梁端、柱端弯矩采采用弯矩二次次分配法计算算，由于结构构和荷载均对对称，故计算算时可用半框框架，弯矩计计算如下图所所示：0.7340.7340.2660.237-0.6520.11123.27-87.2446.9517.0213.50-5.31-6.26-1.9355.14-78.41-30.34-4.09-34.43-5.8610.671.410.24-43.69-9.7187.248.51-12.520.5183.740.4230.4230.1540.1430.3950.3950.06726.9922.80-14.0123.48-86.6026.999.8213.50-14.01-3.86-5.1036.4626.48-85.7486.604.91-7.723.2987.08-29.259.08-17.22-3.33-21.34-3.62-10.679.081.54-29.48-22.93-5.41-21.340.4230.4230.1540.1430.3950.3950.06726.9922.80-9.7913.50-86.6026.999.8213.50-9.79-3.86-3.5630.7030.70-84.2086.604.91-7.722.3586.14-29.256.49-10.67-3.33-21.34-3.62-10.676.491.10-25.52-25.52-5.85-21.340.4230.4230.1540.1430.3950.3950.06726.9922.80-9.7913.50-86.6026.999.8213.50-9.79-3.86-3.5630.7030.70-84.2086.604.91-7.722.3586.14-29.256.49-10.67-3.33-21.34-3.62-10.676.491.10-25.52-25.52-5.85-21.340.4230.4230.1540.1430.3950.3950.06726.9922.80-10.0313.50-86.6026.999.8214.07-10.03-3.86-3.6530.4631.03-84.2986.604.91-7.722.3686.15-29.256.52-10.67-3.33-21.34-3.62-10.746.521.10-25.49-25.56-5.85-21.340.4650.3650.1700.1430.3950.3950.06728.1526.06-4.4613.50-86.6022.1010.29-3.50-3.91-1.6337.1918.60-81.8586.605.15-7.820.8784.80-33.432.38-10.67-3.33-16.90-3.641.870.40-29.77-15.03-6.57-21.489.30-7.52上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁（a）恒荷载作用下框架内力计算图0.7340.7340.2660.237-0.6520.1116.05-25.3414.165.134.08-1.64-1.85-0.5916.60-22.65-8.69-1.08-10.15-1.73-2.720.100.01-12.77-2.8025.342.57-3.690.0424.260.4230.4230.1540.1430.3950.3950.0678.166.05-4.307.08-25.348.162.974.08-4.30-0.99-1.5710.947.94-24.9325.341.49-1.970.9025.76-8.692.49-5.08-1.08-5.44-0.92-2.722.490.43-8.03-5.76-1.57-5.440.4230.4230.1540.1430.3950.3950.0678.166.05-3.034.08-25.348.162.974.08-3.03-0.99-1.119.219.21-24.4725.341.49-1.970.5625.42-8.691.56-2.72-1.08-5.44-0.92-2.721.560.27-6.60-6.60-1.73-5.440.4230.4230.1540.1430.3950.3950.0678.166.05-3.034.08-25.348.162.974.08-3.03-0.99-1.109.219.21-24.4725.341.49-19.70.5625.42-8.691.56-2.72-1.08-5.44-0.92-2.721.560.27-6.60-6.60-1.73-5.440.4230.4230.1540.1430.3950.3950.0678.166.05-3.124.08-25.348.162.974.29-3.12-0.99-1.149.129.33-24.5025.341.49-1.970.6225.48-8.691.70-2.72-1.08-5.44-0.92-3.081.700.29-6.46-6.46-1.71-5.440.4650.3650.1700.1430.3950.3950.0678.576.91-1.374.08-25.346.733.13-1.08-1.13-0.5011.285.65-23.8425.341.57-2.250.1824.84-9.940.50-2.72-1.08-4.85-1.050.390.08-8.39-4.46-2.05-6.172.83-2.23上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁（b）活荷载作用下框架内力计算图（a）恒荷载作用下框架的M图（KN（a）恒荷载作用下框架的M图（KN·M）78.4155.1483.749.7143.6985.7426.4836.4687.085.4184.2030.7030.7022.9329.4886.1425.5225.525.8586.1484.2030.7030.7025.5225.525.8584.2931.0330.4686.1525.495.8525.5681.8537.1918.684.806.5729.7715.039.307.5222.6522.6516.6024.262.8012.7724.937.9410.9425.761.5724.479.219.215.768.0325.426.606.601.7325.4224.479.219.216.606.601.7324.509.339.1225.486.461.176.4623.8411.285.5684.806.578.394.462.832.23（b）活荷载作用下框架的M图（KN·M）四、梁端剪力和柱柱轴力的计算算：1、恒载作用下：例：第6层：荷载载引起的剪力力：VA=VB=（19.266×4.8++4.5×77.2）/2=622.42KKNVB=VC=（9.663×1.22+2.5××2.4）=8.788KN本方案中，弯矩引引起的剪力很很小，可忽略略不计。A柱：N顶=132..95+622.42=1195.377KN柱重重：0.65××0.65××3.3×225=38..02KNNNN底=N顶+38.002=2333.39KKNB柱：N顶=173..39+644.42+88.78=2246.599KN恒载作用下梁端剪剪力及柱轴力力（KN）层次荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN顶N底N顶N底662.428.78195.37233.39246.59284.61564.587.27428.25466.27523.59561.61464.587.27661.13699.15800.59838.61364.587.27894.01932.031077.591115.61264.587.271126.891164.911354.591392.61164.587.271359.771397.791631.591669.612、活载作用下：例：第6层：荷载载引起的剪力力：AB跨：VA=VB=7.2××4.8/22=17.228KNBC跨：VB=VC=3.9××1.2/22=2.166KNAA柱：N顶=N底=34.556+17..28=511.84KKN B柱：N顶=N底=49.668+17..28+2..16=699.12KKN活载作用下梁端剪剪力及柱轴力力（KN）层次荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN顶=N底N顶=N底617.282.1651.8469.12517.282.16103.68138.24417.282.16155.52207.36317.282.16207.36276.48217.282.16259.20345.60117.282.16311.04414.72五、框架梁的内力力组合：1、结构抗震等级：：根据《抗震规范》，本本方案为二级级抗震等级。2、框架梁内力组合合：本方案考虑了三种种内力组合，即1.2SGk+1.4SQk，1.35SGk+1.0SQk及1.2SGE+11.3SEkk。考虑到钢筋混凝土土结构具有塑塑性内力重分分布的性质，在在竖向荷载下下可以适当降降低梁端弯矩矩，进行调幅幅（调幅系数数取0.8），以减少少负弯矩钢筋筋的拥挤现象象。ηvb梁端剪力增大大系数，二级级取1.2。各层梁的内力组合合和梁端剪力力调整结果如如下表：层次截面位置内力SGk调幅后SQk调幅后SEk(1)SEk(2)γRe[1.2×（SGk+0.55SQk）+1.3SSEk]1.35SGk+1.0SSQk1.2SGk+1.4SQkγReMmaxV=γRe[ηvb（Mlb+Mrb）/ln+VGbb]126AM-62.49-17.9885.00-85.0018.54-147.21-102.34-100.16-147.2192.09V62.4217.28-20.8220.8243.6584.25101.5599.10B左M-67.54-19.77-64.9164.91-132.97-6.40-110.95-108.73-132.97V64.4217.2820.82-20.8286.0545.45104.25101.50B右M-10.01-2.7548.17-48.1736.72-57.21-16.26-15.86-57.2187.33V8.782.16-40.1440.14-30.2648.0114.0113.565AM-68.50-19.94143.96-143.9669.74-210.98-112.42-110.12-210.98114.73V64.5817.28-37.8037.8029.04102.75104.46101.69B左M-69.62-20.48-128.19128.19-196.8653.11-114.47-112.22-196.86V64.5817.2837.80-37.80102.7529.04104.46101.69B右M-5.31-1.5895.15-95.1587.28-98.26-8.75-8.58-98.26142.26V7.272.16-79.2979.29-69.7984.8211.9711.754AM-67.27-19.58214.60-214.60139.88-278.59-110.39-108.14-278.59138.90V64.5817.28-56.5156.5110.80121.00104.46101.69B左M-68.96-20.30-192.28192.28-258.67116.27-113.40-111.17-258.67V64.5817.2856.51-56.51121.0010.80104.46101.69B右M-5.80-1.73142.72-142.72133.15-145.15-9.56-9.38-145.15206.57V7.272.16-118.92118.92-108.43123.4611.9711.753AM-67.27-19.58270.56-270.56194.44-333.15-110.39-108.14-333.15159.15V64.5817.28-72.7872.78-5.06136.86104.46101.69B左M-68.96-20.30-253.43253.43-318.29175.90-113.40-111.17-318.29V64.5817.2872.78-72.78136.86-5.06104.46101.69B右M-5.80-1.73188.10-188.10177.40-189.40-9.56-9.38-189.40267.26V7.272.16-156.75156.75-145.32160.3511.9711.752AM-67.17-19.55299.26-299.26222.53-361.03-110.23-107.97-361.03168.07V64.5817.28-79.1979.19-11.31143.11104.46101.69B左M-68.86-20.29-270.91270.91-335.24193.03-113.25-111.04-335.24V64.5817.2879.19-79.19143.11-11.31104.46101.69B右M-5.87-1.73201.08-201.08189.99-202.11-9.65-9.47-202.11284.69V7.272.16-167.57167.57-155.87170.9011.9711.751AM-65.86-19.19347.06-347.06270.47-406.29-108.10-105.90-406.29182.70V64.5817.28-90.4890.48-22.32154.12104.46101.69B左M-68.15-19.98-304.42304.42-367.14226.48-111.98-109.75-367.14V64.5817.2890.48-90.48154.12-22.32104.46101.69B右M-6.23-1.91225.95-225.95213.