某学校宿舍楼设计

PAGE4（注：若为论文请把设计删掉，若为设计请把论文删掉，本行不保留）题目:某学校宿舍楼设计摘要本设计为某学校学生宿舍楼结构设计，楼、屋盖均采用现浇钢筋混凝土。综合考虑环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备及经济等，最终确定结构设计方案。本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，其主要步骤为：结构平面布置及截面尺寸估算；结构荷载及内力计算；弯矩调幅和内力调整及内力组合；截面配筋设计；PKPM出图。本设计的荷载计算考虑恒载、活载和风载的共同作用，内力组合考虑调幅和内力调整；内力组合采用满布荷载法，采用基本组合；截面配筋计算选取最不利内力进行配筋计算；本设计结构设计为手工计算分析，其中参考了多种参考文献及设计规范，图纸用CAD、PKPM等软件出图。关键词：结构设计；框架结构；内力组合；荷载

目录摘要 1TOC\o"1-3"\h\u1工程设计总概述 41.1工程概况 41.1.1工程特点 41.1.2水文及地质、气象资料 41.2建筑设计任务和要求 51.3结构设计任务及要求 52建筑设计总说明 52.1平面设计 52.1.1平面布置 52.1.2柱网布置 52.2剖面设计 62.2.1建筑高度、楼层层高和房间净高 62.2.2立面设计：建筑风格、造型应有时代感 62.2.3门窗设计 62.2.4构造做法及说明 63结构方案设计说明 73.1设计楼面活荷载 73.2楼板 73.3梁、柱 83.4墙体 83.5构造柱 83.6其他 84结构与截面设计 84.1结构选型 94.2结构布置 94.2.1梁的截面尺寸 104.2.2柱的截面尺寸 104.2.3框架计算简图 125荷载分析 135.1荷载计算 135.1.1屋面 135.1.2各层楼面 145.1.3梁自重 145.1.4柱自重 155.1.5外纵墙自重 155.1.6内隔墙自重 155.1.7内纵墙自重 155.1.8女儿墙自重 165.1.9山墙自重 165.2活荷载标准值计算 165.2.1屋面和楼面荷载标准值 165.2.2雪荷载 165.3竖向荷载下框架受荷总图 165.3.1在A-B及C-D轴内 165.3.2在A-B轴间框架梁 165.3.3在B-C轴间框架梁 185.3.4C-D轴间框架梁同A-B轴间框架梁 185.3.5A轴柱纵向集中荷载的计算 185.3.6B轴柱纵向集中荷载的计算 185.4风荷载计算 196内力计算 216.1恒载作用下框架的内力 216.1.1恒载作用下框架的弯矩计算 216.1.2恒载作用下框架的梁端剪力和轴力计算 256.2活载作用下框架的内力 266.3水平地震作用下框架内力计算 327内力组合 367.1梁端截面组合的剪力设计值调整 387.2框架结构柱的内力组合 388构件配筋计算 458.1框架梁截面设计 458.2框架柱截面设计 488.2.1柱端弯矩设计值调整 488.2.2柱端剪力设计值调整 488.2.3柱配筋计算 498.3板的截面设计 538.4楼梯设计 568.4.1楼梯设计资料 568.4.2踏步板（TB-1）计算 578.4.3平台板设计： 588.4.4平台梁的设计 598.5基础配筋计算 608.5.1设计资料 608.5.2确定桩的规格数量及初定承台的尺寸 628.5.3边柱承台的设计 63结束语 65致谢 65参考文献 651工程设计总概述1.1工程概况1.1.1工程特点工程名称为某学校学生宿舍楼，此建筑物修筑于某城市郊区，本工程为丙类建筑，建筑主体为六层混凝土框架填充墙结构，总建筑面积4898.9m2，屋盖和楼板全都采用现浇钢筋混凝土结构,本工程地基基础设计等级为丙级建筑耐火等级二级,此建筑属于多层建筑，总高度：为20.500m，长43.700m，共6层，楼层层高3.3m。1.1.2水文及地质、气象资料1.气候条件：最大风级7-8级，主导风向为南风.基本风压w0=0.45kN/m2，基本雪压S0=0.3kN/m2。日最大降水量160mm，每小时最大降水量36mm/h.2.地质条件：工程的水文资料和地地质条件：粉质粘土层中，，，由于该地区地层承载力特别高,地下水位足够低,所以就不考虑土的液化。抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。建筑物抗震等级：框架为四级。设计地震分组，为第二组场地类别为Ⅲ类。场地平坦，用地四周无住宅区，地下无古代建筑。地下水位：由于在勘探深度15.60m以内未见到地下水，由于地下水位埋藏较深设计和施工中可不考虑其影响。建筑设计基准期为50年。1.2建筑设计任务和要求根据任务书要求进行方案设计和施工图设计，具体如下：建筑设计总说明书建筑总平面图、底层平面图、标准层平面图、顶层平面图、立面图、剖面图各一个、构造详图若干。设计依据（1）与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案建（2）设行政主管部分对本项目的批复文件（3）现行国家有关建筑工程设计规范、标准：《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-2005)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)1.3结构设计任务及要求主要任务：依据建筑设计计划和设计数据，选择适宜的构造体系，布置构造构件，停止构造内力剖析，肯定地基、柱、梁、板、楼梯等构件的加固，并绘制构造施工图。2建筑设计总说明2.1平面设计2.1.1平面布置此宿舍楼坐北朝南，合理布置房间，尽量满足室内采光要求和保持良好的通风；确定楼（电）梯数量、位置及形式。2.1.2柱网布置中柱距为3.6m，进深为6.60m，基础形式为独立基础2.2剖面设计2.2.1建筑高度、楼层层高和房间净高建筑主体高度为20.500m，楼层层高：3300mm。房屋净高2900mm。2.2.2立面设计：建筑风格、造型应有时代感建筑左右两侧设有厕所，厕所地面低于同层教室地面20mm。室内外高差：450mm。首层室内地坪标高±0.000m2.2.3门窗设计窗地比均大于1/7，窗台高900mm，详见门窗表2.2.4构造做法及说明（1）卫生间厨房：空中低于同层楼面30mm，坡度2%至地漏。采用防潮防滑地砖，墙面为防水砂浆墙面。防水办法：20厚1:3水泥砂浆5厚防滑地砖300×3001：3水泥砂浆找平，1%坡度，最薄处不小于20厚聚氨酯防水涂料1.2厚压实混凝土地板或素土。(2)屋面做法：40厚C30细石混凝土(双向Φ6@150)30厚挤塑板1.2厚三元乙丙橡胶卷材20厚1：2.5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍)钢筋混凝土屋面(3‰坡度)。(3)楼地面作法：水磨石地面10mm面层水磨石地面20mm水泥砂浆打底水磨石地面素水泥浆结合层一道混凝土底板或素土夯实。(4)顶棚作法：喷涂内墙乳胶漆涂料。1：1：6水泥石灰砂浆打底15厚面刮腻子5厚(5)内墙面作法：1：1：6水泥石灰砂浆打底15厚喷涂内墙乳胶漆涂料；面刮腻子5厚(6)外墙面作法：外墙为乳胶漆1：2.5水泥砂浆打底15厚(掺防水剂)。聚合物水泥基防水涂膜1.0厚(7)墙体作法：本建筑框架填充墙为MU5加气混凝土砌块，M5混合砂浆，内墙厚度为200mm，外墙厚度为240mm。(8)落水管直径为100mm。(9)门窗：标准塑钢门窗，5厚玻璃。3结构方案设计说明3.1设计楼面活荷载(1)宿舍：1.5kN/m²(2)不上人屋面：0.5kN/m²(3)走廊、楼梯：2.0kN/m²3.2楼板(1)本建筑平面均为双向板,楼板厚度取120mm(2)板的混凝土保护层厚度均为20mm。(3)板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上，HPB235钢筋所注长度不包括弯钩长度锚固长度为24d。3.3梁、柱(1)混凝土保护层厚度均为35mm(2)混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋，预埋钢筋的直径数量同上部柱。3.4墙体(1)女儿墙在每一相交轴线上全部设置250×250混凝土构造柱。(2)填充墙的长度大于5m时，每隔3-4m在墙中设200×200墙厚混凝土构造柱，柱主筋上下分别锚入梁内，锚入长度500mm，箍筋为Φ8@200。3.5构造柱（1）关于逾越楼板的结构柱，纵筋应在其跨楼板处上下衔接，并可在楼板上方搭接。（2）构造柱纵向加固锚固在根底内的直线长度＞La内，直钩＞250mm弯曲。纵向钢筋层间搭接长度>la，箍筋@100，加密高度不小于500。（3）沿柱墙和柱缝设置每500mm高2Φ8拉结、拉结、拉结成墙身长度不小于1000mm，并按门窗洞口实践长度截留，加固成柱不小于210mm。3.6其他（1）卫生间、管井周边均采用与墙体同宽的混凝土。（2）一切设备根底以厂家订货为准，设备到货并经历证前方可施工。4结构与截面设计4.1结构选型大柱网框架结构，楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构；基础选用桩基础4.2结构布置本设计中柱距为3.6m。本建筑平面均为双向板。材料选用：墙体：内外墙都用M5混合砂浆，MU5加气混凝土砌块，重度=6.5kN/m3。窗：钢塑门窗，=0.35kN/m2。具体情况见结构布置图4-1。图4-1结构平面布置图图4-2框架结构计算简图4.2.1梁的截面尺寸横向边跨梁：h=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×6600=826~550L—纵向柱距，取h=600mm。300mm~200mm，取b=300mm纵向框架梁：h=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×3600=450~300L—纵向柱距，取h=450mm。225mm~150mm，考虑抗震取b=250mm横向中跨梁取h=400mm，b=300mm横向次梁：取h=300mm，b=200mm4.2.2柱的截面尺寸多层建筑中，框架柱的截面尺寸：bc=1ℎ式中：Hi——第iℎcbc框架柱截面惯性距为：I=框架柱的线刚度为：i图4-3柱的负荷面积初选柱截面尺寸：b×h=500mm×500mm惯性矩=4.2.3框架计算简图框计架算如单元图4-1所示，用⑥轴的一榀框架计算。设框架柱嵌固于，到二层楼层，基顶标高定为-1.00m，二层楼面标高定为3.30m，所以底层的标高定为4.30m，剩余各层柱高皆为3.30米。故框架计算简图如图4-3所示。框架梁柱的线刚度计算：混凝土C30，；=1/12×300×6003=5.4×109mm4中框架横梁：=1/12×300×4003=1.60×109mm4现浇框架结构梁惯性矩为：边框架梁中框架梁，线刚度边跨梁=3.68中跨梁=3.20底层柱=3.63其余各层柱=4.73令，则其余各层杆件的相对线刚度为：i边跨梁=0.78，i中跨梁=0.68，i底层柱=0.77框架梁柱的相对线刚度如图4-4所示。作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。图4-4结构计算简图5荷载分析5.1荷载计算恒载标准值计算5.1.1屋面(刚性)40厚C30细石防水混凝土0.04×25=1.0kN/m2(柔性)三毡四油铺小石子0.4kN/m215厚1：2.5：水泥砂浆0.3kN/m2找平层：15厚1：2.5水泥砂浆0.3kN/m找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平0.04m×14kN/m3=0.56kN/保温层：80厚矿渣水泥0.08m×14.5kN/m3=1.16kN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN/m3=3kN/抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17kN/m3=0.17kN/总计：6.09kN/m25.1.2各层楼面水磨石地面：10mm面层20mm水泥砂浆打底素混凝砂浆结合层一道0.65kN/m结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN/m3=3kN/抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17kN/m3=0.17kN/合计：3.82kN/m25.1.3梁自重 边跨横梁b×h=300mm×600mm自重(0.6-0.12)×0.3×25=3.6kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×[(0.6-0.12)×2+0.3]×17=0.24kN/m总计：3.84kN/m纵梁b×h=250mm×450mm自重(0.45-0.12)×0.25×25=2.06kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×[(0.45-0.12)×2+0.25]×17=0.17kN/m总计：2.55kN/m中跨横梁b×h=300mm×400mm自重(0.4-0.12)×0.3×25=3.0kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×[(0.4-0.12)×2+0.3]×17=0.14kN/m总计1.89kN/m次梁b×h=200mm×300mm自重(0.3-0.12)×0.2×25=3.0kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×[(0.3-0.12)×2+0.20]×17=0.14kN/m总计1.89kN/m5.1.4柱自重b×h=500mm×500mm柱自重0.5×0.5×25=6.25kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×0.5×4×17=0.34kN/m总计：6.59kN/m5.1.5外纵墙自重标准层纵墙：0.9×0.24×7=2.0kN/m钢塑窗：3.0×0.35=0.74kN/m贴瓷砖外墙面：(3.6-3.0)×0.6=0.9kN/m混合砂浆内墙面：(3.6-3.0)×0.34=0.51kN/m总计4.15kN/m底层纵墙：(4.6-3.0-0.6-0.45)×0.24×7=2.436kN/m钢塑窗：3.0×0.35=0.74kN/m贴瓷砖外墙面：(3.6-3.0)×0.6=0.9kN/m混合砂浆内墙面：(3.6-3.0)×0.34=0.51kN/m总计4.59kN/m5.1.6内隔墙自重标准层混合砂浆内墙面：3.0×0.34×2=2.04kN/m内隔墙：3.0×0.19×7=3.99kN/m总计6.03kN/m底层混合砂浆内墙面：(4.6-0.6-0.45)×2×0.34=2.41kN/m内隔墙：(4.6-0.6-0.45)×0.19×7=4.72kN/m总计7.13kN/m5.1.7内纵墙自重标准层纵墙：3.0×0.19×7=2.793kN/m钢塑窗：0.35×0.9=0.315kN/m混合砂浆内墙面：3.0×0.34×2=1.428kN/m总计4.54kN/m5.1.8女儿墙自重0.7×0.25×18=3.15kN/m压顶自重0.1×0.25×25=0.63kN/m陶瓷锦砖外墙面0.5×1.2×2+0.5×0.25=1.33kN/m合计5.21kN/m5.1.9山墙自重纵墙：(3.3-0.7)×0.24×7=4.37kN/m贴瓷砖外墙面：(3.3-0.7)×0.6=1.56kN/m混合砂浆内墙面：(3.3-0.7)×0.34=0.88kN/m总计6.71kN/m5.2活荷载标准值计算5.2.1屋面和楼面荷载标准值根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)查得：不上人的屋面：0.5kN/m2楼面：宿舍1.5kN/m2走廊2.0kN/m2厕所2.0kN/m25.2.2雪荷载=1.0×0.3=0.3kN/m2屋面或荷载与雪荷载不同时考虑，俩者中取大值5.3竖向荷载下框架受荷总图5.3.1在A-B及C-D轴内按双向板计算在B—C轴内：按双向板计算5.3.2在A-B轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图5-1所示。图5-1板传荷载示意图屋面板传递荷载恒载：6.09×1.8×[1-2×(1.8/6.6)2+(1.8/6.6)3)]×2=19.1kN/m活载：0.5×1.8×[1-2×(1.8/6.6)2+(1.8/6.6)3)]×2=1.57kN/m楼面板传递荷载恒载：3.82×1.8×[1-2×(1.8/6.6)2+(1.8/6.6)3)]×2=12.0kN/m活载：1.5×1.8×[1-2×(1.8/6.6)2+(1.8/6.6)3)]×2=4.71kN/m梁自重：3.84kN/m在A-B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=3.84+19.1=23.0kN/m活载=板传荷载=1.6kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=3.84+12.0=15.8kN/m活载=板传荷载=4.7kN/m5.3.3在B-C轴间框架梁屋面板传递荷载恒载：6.09×(3/2)×5/8×2=12.4kN/m活载：0.5×(3/2)×5/8×2=0.93kN/m楼面板传递荷载恒载：3.82×(3/2)×5/8×2=7.1kN/m活载：2.0×(3/2)×5/8×2=2.9kN/m梁自重：1.89kN/m在B-C轴间框架梁均布荷载为屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=1.89+12.4=14.3kN/活载=板传荷载=0.94kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=1.89+6.6=9.1kN/m活载=板传荷载=2.8kN/m5.3.4C-D轴间框架梁同A-B轴间框架梁5.3.5A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=5.21×3.6+2.55×(3.6-0.5)+3.84×(6.6-0.5)/2+6.09×(6.6/2-0.25)×(3.6-0.30)=99.7kN活载=板传荷载=0.5×(6.6/2-0.25)×(3.6-0.30)=5.03kN标准层柱：恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=4.15×(3.6-0.5)+3.84×(6.6-0.5)/2+3.82×(6.6/2-0.25)×(3.6-0.30)=63.0kN活载=板传荷载=2.0×(6.6/2-0.25)×(3.6-0.30)=15.1kN5.3.6B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=梁自重(纵梁、横梁)+板传荷载=2.55×(3.6-0.5)+3.84×(6.6-0.5)/2+1.89×(3.0-0.5)/2+6.09×[(6.6+3.0)/2-0.25]×(3.6-0.3)=113.4kN活载=板传荷载=0.5×[(6.6+3.0)/2-0.25]×(3.6-0.3)=7.5kN标准层柱：恒载=梁自重+板传荷载=2.55×(3.6-0.5)+3.84×(6.6-0.5)/2+1.89×(3.0-0.5)/2+3.82×[(6.6+3.0)/2-0.25]×(3.6-0.3)=79.3kN活载=板传荷载=2.0×[(6.6+3.0)/2-0.25]×(3.6-0.3)=22.5kNC轴柱纵向集中荷载的计算与B轴柱的相同，轴柱纵向集中荷载的计算与A轴柱的相同。框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图5-2所示(图中数值均为标准值)图5-2竖向受荷总图(kN)注：带括号者表示活荷载5.4风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表5-1：本地区基本风压为：w0=0.4w=βzμsμβz—以为房屋总高度小于30米所以βZμs—风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的μSμzB—迎风面的宽度B=3.6m.—上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍—下层柱高表5-1集中风荷载标准值离地高度(Z/m)μβμw0(kN/m2)(m)(m)ωk(kN)19.80.741.01.30.43.31.666.6016.20.741.01.30.43.33.375.4313.20.741.01.30.43.33.360.349.90.741.01.30.43.33.345.266.60.741.01.30.43.33.330.173.30.741.01.30.43.753.316.11风荷载作用下的位移验算侧移刚度D见表5-2表5-2横向2~6层D值计算构件名称A轴柱0.780.28114646B轴柱1.460.42221995C轴柱1.460.42221995D轴柱0.780.28114646风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：6内力计算6.1恒载作用下框架的内力恒荷载作用下框架受荷简图如图5-2。6.1.1恒载作用下框架的弯矩计算竖向荷载作用下的内力可采用分层法、弯矩二次散布法和迭代法停止近似。当框架层数和跨度较少时，采用二次弯矩分配法更为理想。竖向荷载采用分层法计算。剖析了在竖向荷载作用下，大主动荷载作用下工业和民用建筑框架的内力。活载的不利布置能够疏忽不计，用这种办法得到的框架内力低于思索活载不利布置时的内力。但当活载占总荷载的比例较小时，其影响很小。当活荷载占总荷载的比例较大时，截面钢筋跨中弯距可乘以1.1~1.2的较大系数。恒荷载作用下的弯矩、剪力可按下面公式求得：根据梁、柱相对线刚度，算出各节点的弯矩分配系数:节点处的弯矩分配系数按相对刚度比计算，如图6-1所示。图6-1A、B轴柱弯矩各层分配系数简图6.1.1.1弯矩分配及传递弯矩二次散布法比分层法更简约。用弯矩分配法计算分层单元杆端弯矩时，恣意节点的不均衡力矩都会影响节点所在单元中的一切构件。二次矩散布法假定任一节点的不均衡力矩只影响与该节点相交的各构件的远端。因而，弯矩分配法的循环次数可简化为一次散布、一次传送和一次散布。采用弯矩分配法计算梁、柱端弯矩。除底部柱外，每层柱的相对线性刚度乘以0.9。采用弯矩分配法计算各启齿构件杆端弯矩时，底部柱的传送系数为0.5，其他柱的传送系数为1/3。计算过程见表6-1：表6-1恒载作用下的框架弯矩内力二次分配表层项目上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧6层分配系数0.5360.4640.3300.3820.287弯矩值-71.1671.16-6.93分配值38.1732.98-23.51-24.56-18.44传递-11.7616.49-9.22分配值6.315.45-2.40-2.78-2.09传递-1.202.72-1.04分配值0.640.56-0.56-0.64-0.48分配结果45.12-45.1263.90-27.98-38.215层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值15.04-49.0749.07-9.33-4.71分配值11.8811.8810.27-8.37-9.69-9.69-7.28传递-4.195.13-3.64分配值1.461.461.26-0.36-0.41-0.41-0.31传递-0.180.63-0.16分配值0.060.060.05-0.11-0.13-0.13-0.10分配结果28.4513.41-41.850.0045.99-19.56-10.24-16.194层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值4.47-49.0749.07-3.41-4.71分配值15.5715.5713.46-9.79-11.33-11.33-8.51传递-4.896.73-4.25分配值1.711.711.48-0.59-0.68-0.68-0.51传递-0.300.74-0.26分配值0.100.100.09-0.11-0.13-0.13-0.10分配结果21.8517.39-39.240.0046.04-15.56-12.14-18.343层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值5.80-49.0749.07-4.05-4.71分配值15.1115.1113.06-9.63-11.15-11.15-8.37传递-4.826.53-4.19分配值1.681.681.45-0.56-0.65-0.65-0.49传递-0.280.73-0.24分配值0.100.100.08-0.12-0.13-0.13-0.10分配结果22.6916.89-39.580.0046.02-15.98-11.93-18.10（续表）表6-1恒载作用下的框架弯矩内力二次分配表层项目上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧2层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值5.63-49.0749.07-3.98-4.71分配值15.1715.1713.11-9.65-11.17-11.17-8.39传递-4.836.55-4.19分配值1.681.681.46-0.56-0.65-0.65-0.49传递-0.280.73-0.24分配值0.100.100.09-0.12-0.13-0.13-0.10分配结果22.5816.95-39.530.0046.02-15.93-11.96-18.131层分配系数0.3680.3140.3180.2490.2880.2170.246弯矩值5.65-49.0749.07-3.99-4.71分配值15.9813.6313.81-10.06-11.64-8.74-9.93传递-5.036.90-4.96分配值1.851.581.60-0.48-0.56-0.42-0.48传递-0.240.80-0.24分配值0.090.080.08-0.14-0.16-0.12-0.14分配结果23.5715.28-38.860.0046.09-16.35-9.28-20.460.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208柱底弯矩值5.09-3.096.1.2恒载作用下框架的梁端剪力和轴力计算梁端剪力V=Vq+Vm式中：Vq梁上均布荷载引起的剪力，取Vq=ql/2；Vm梁端弯矩引起的剪力，取Vm=∑M)/l。柱轴力N=V+P式中：P柱顶竖向集中荷载。具体计算结果见表6-2，6-3，6-4。表6-2恒载作用下AB梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)622.956.169.99-3.0873.0766.91515.836.148.27-0.0948.3548.18415.836.148.27-0.1448.4148.13315.836.148.27-0.1348.4048.13215.836.148.27-0.1348.4048.13115.836.148.27-0.1548.4248.12表6-3恒载作用下BC梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)613.312.516.64016.6416.6459.052.511.32011.3211.3249.052.511.32011.3211.3239.052.511.32011.3211.3229.052.511.32011.3211.3219.052.511.32011.3211.32表6-4恒载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVB=VCN顶N底N顶N底673.0766.9116.6499.67121.42113.42135.17548.3548.1811.32162.69184.44192.76214.50448.4148.1311.32225.72247.47272.09293.84348.4048.1311.32288.74310.49351.43373.18248.4048.1311.32351.77373.52430.77452.52148.4248.1211.32414.80443.13510.10538.446.2活载作用下框架的内力屋面、楼面活荷载作用下框架受荷简图如图5-2。采用与恒载相同的计算方法。表6-5活载作用下的框架弯矩内力二次分配表层项目上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧6层分配系数0.5360.4640.3300.3820.287弯矩值-4.864.86-0.49分配值2.612.25-1.61-1.67-1.26传递-0.801.13-0.63分配值0.430.37-0.16-0.19-0.14传递-0.080.19-0.07分配值0.040.04-0.04-0.04-0.03分配结果3.09-3.094.37-1.91-2.625层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.03-14.5914.59-0.64-1.46分配值4.744.744.09-2.99-3.46-3.46-2.60传递-1.492.05-1.30分配值0.520.520.45-0.18-0.21-0.21-0.16传递-0.090.23-0.08分配值0.030.030.03-0.04-0.04-0.04-0.03分配结果6.325.29-11.6113.66-4.34-3.70-5.624层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.76-14.5914.59-1.23-1.46分配值4.484.483.87-2.84-3.29-3.29-2.47传递-1.421.94-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.19-0.19-0.15传递-0.080.21-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配结果6.775.01-11.7713.70-4.76-3.52-5.423层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.67-14.5914.59-1.17-1.46分配值4.514.513.90-2.86-3.31-3.31-2.48传递-1.431.95-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.20-0.20-0.15传递-0.080.22-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配结果6.715.04-11.7513.70-4.72-3.54-5.44（续表）表6-5活载作用下的框架弯矩内力二次分配表层项目上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧2层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.68-14.5914.59-1.18-1.46分配值4.514.513.90-2.86-3.31-3.31-2.48传递-1.431.95-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.20-0.20-0.15传递-0.080.22-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配结果6.725.04-11.7513.70-4.72-3.54-5.441层分配系数0.3680.3140.3180.2490.2880.2170.246弯矩值1.68-14.5914.59-1.18-1.46分配值4.754.054.11-2.98-3.45-2.59-2.94传递-1.492.05-1.47分配值0.550.470.47-0.15-0.17-0.13-0.14传递-0.070.24-0.07分配值0.030.020.02-0.04-0.05-0.04-0.04分配结果7.014.54-11.5513.72-4.84-2.75-6.13柱底弯矩值1.51-0.92表6-6活载作用下AB梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)61.576.14.78-0.215.004.5754.716.114.35-0.3414.6914.0244.716.114.35-0.3214.6714.0434.716.114.35-0.3214.6714.0324.716.114.35-0.3214.6714.0414.716.114.35-0.3614.7114.00表6-7活载作用下BC梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)60.942.51.1701.171.1752.812.53.5203.523.5242.812.53.5203.523.5232.812.53.5203.523.5222.812.53.5203.523.5212.812.53.5203.523.52表6-8活载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVB=VCN顶=N底N顶=N底65.004.571.175.035.03514.6914.023.5220.1320.13414.6714.043.5220.1320.13314.6714.033.52133.55133.55214.6714.043.52141.06141.06114.7114.003.52220.40220.40图6-2恒载作用下M图(KN•m)图6-3恒载作用下N图(kN)图6-4恒载作用下的V图(单位：kN)6.3水平地震作用下框架内力计算一.框架所受到的水平地震作用和层间剪力如图6-5所示。框架i第层j柱分配到的剪力Vij以及该柱上、下端的弯矩和分别按下列各式计算：图6-5横向水平地震作用及楼层地震剪力其中为标准反弯点高度比，可由查表6-9得。表6-9所查基准反弯点高度表（摘要）总层数第j层0.40.50.60.70.80.912660.200.250.250.300.300.350.350.4050.300.350.350.400.400.400.400.4540.350.400.400.400.450.450.450.4530.450.450.450.450.450.450.450.5020.500.500.500.500.500.500.500.5010.800.750.700.700.650.650.650.55从上表可得各层反弯点高度比y0，由于K值界于二者之间，则可以由插值取值。本设计中，第2层柱需考虑修正值，其余各柱均无修正。二.框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程见下表6-10。表6-10框架柱K值和y值表层A柱B柱C柱D柱yyyy60.780.300.730.300.730.300.780.3050.780.400.730.400.730.400.780.4040.780.440.730.410.730.410.780.44（续表）表6-10框架柱K值和y值表层A柱B柱C柱D柱yyyy30.780.450.730.450.730.450.780.4520.780.500.730.500.730.500.780.5011.010.650.950.650.950.651.010.65表6-11各层中柱B(C)柱端弯矩及剪力计算层次hiVi∑DDijVijy63.3993.17101102028928.370.730.3028.0965.5553.31656.810675413050147.340.730.4062.4993.7343.32195.47101102028962.730.730.4185.56121.4333.32608.810675413050174.540.730.45110.69135.2823.32897.06916111976082.770.730.50136.57136.5714.33070.08466572419087.710.950.64241.39135.78表6-12各层边柱A(D)柱端弯矩及剪力计算层次hiVi∑DDijVijy63.3993.17101102028928.370.780.3028.0965.5553.31656.810675413050147.340.780.4062.4993.7343.32195.47101102028962.730.780.4490.83116.1633.32608.810675413050174.540.780.45110.69135.2823.32897.06916111976082.770.780.50136.57136.5714.33070.08466572419087.711.010.65244.66132.51三.梁端弯矩，剪力及轴力如图6-6所示，分别按下式计算：图6-6梁端弯矩，剪力计算简图具体过程见表6－13表6－13梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算层次边跨梁中跨梁柱轴力lL边柱中柱665.5530.486.115.7435.0735.072.528.05-15.7412.315121.8256.656.129.2665.1765.172.552.14-45.0035.204178.6585.526.143.3198.4098.402.578.72-88.3070.613226.11102.696.153.90118.15118.152.594.52-142.21111.232247.26114.976.159.38132.29132.292.5105.83-201.59157.671269.08126.646.164.87145.71145.712.5116.57-266.46209.37注：（1）式中，.分别为节点在左，右梁的线刚度，单位为kN•m（2）N单位为单位为kN，l单位为m，单位为kN（3）柱轴力中的负号表示拉力，当为地震作用时候，两侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。（4）表中分别表示节点在右梁的弯矩单位为kN•m7内力组合竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅，调幅系数为现浇框架：0.8-0.9，本设计取0.85。横梁弯矩调幅计算结果见表7-1、7-2。表7-1恒载作用下的横梁弯矩调幅层号部位梁左侧梁右侧跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅6边跨-45.12-63.906.122.9552.22-38.36-54.3260.40中跨-38.21-38.212.513.31-27.81-32.48-32.48-22.08边跨-63.90-45.126.122.9552.22-54.32-38.3660.405边跨-41.85-45.996.115.8329.68-35.58-39.0936.27中跨-16.19-16.192.59.05-9.12-13.77-13.77-6.69边跨-45.99-41.856.115.8329.68-39.09-35.5836.274边跨-39.2446.046.115.8377.01-33.3539.1476.50中跨-18.34-18.342.59.05-11.27-15.59-15.59-8.52边跨46.04-39.246.115.8377.0139.14-33.3576.50（续表）表7-1恒载作用下的横梁弯矩调幅层号部位梁左侧梁右侧跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅3边跨-39.5846.026.115.8376.83-33.6439.1176.34中跨-18.10-18.102.59.05-11.03-15.39-15.39-8.32边跨46.02-39.586.115.8376.8339.11-33.6476.342边跨-39.5346.026.115.8376.85-33.6039.1276.36中跨-18.13-18.132.59.05-11.06-15.41-15.41-8.34边跨46.02-39.536.115.8376.8539.12-33.6076.361边跨-38.8646.096.115.8377.23-33.0339.1876.68中跨-20.46-20.462.59.05-13.39-17.39-17.39-10.32边跨46.09-38.866.115.8377.2339.18-33.0376.68表7-2活载作用下的横梁弯矩调幅层号部位梁左侧梁右侧跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅6边跨-3.09-4.376.11.573.57-2.62-3.714.13中跨-2.62-2.622.50.94-1.89-2.23-2.23-1.50边跨-4.37-3.096.11.573.57-3.71-2.624.135边跨-11.61-13.666.14.719.25-9.87-11.6111.15中跨-5.62-5.622.52.81-3.42-4.78-4.78-2.58边跨-13.66-11.616.14.719.25-11.61-9.8711.154边跨-11.77-13.706.14.719.15-10.01-11.6411.06中跨-5.42-5.422.52.81-3.22-4.61-4.61-2.41边跨-13.70-11.776.14.719.15-11.64-10.0111.063边跨-11.75-13.706.14.719.17-9.99-11.6411.07中跨-5.44-5.442.52.81-3.24-4.62-4.62-2.43边跨-13.70-11.756.14.719.17-11.64-9.9911.072边跨-11.75-13.706.14.719.16-9.99-11.6411.07中跨-5.44-5.442.52.81-3.24-4.62-4.62-2.42边跨-13.70-11.756.14.719.16-11.64-9.9911.071边跨-11.55-13.726.14.719.25-9.82-11.6611.15中跨-6.13-6.132.52.81-3.93-5.21-5.21-3.01边跨-13.72-11.556.14.719.25-11.66-9.8211.15由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比，一般较小，对于结构设计不起控制作用，故不考虑。只考虑以下三种组合形式：一.由可变荷载效应控制的组合：二.由永久荷载效应控制的组合：三.竖向荷载与水平地震作用下的组合：其中剪力kN，弯矩kN•m，剪力的产生顺时针为正，弯矩的上部受拉为负，具体组合过程见表7-3。7.1梁端截面组合的剪力设计值调整为保证“强剪弱弯”截面设计即防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏，须对有地震作用的组合剪力设计值按下式进行调整。式中：为梁的重力荷载代表值，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；为梁端剪力增大系数，对于二级框架取1.2分别为梁左右净截面，逆时针或顺时针方向的弯矩设计值；为梁的净跨；计算结果见表7-4。7.2框架结构柱的内力组合柱上端的控制值截面在梁的底部，下端在梁的顶部。计算表示图中得到的柱端内力值用相应的控制截面值替代。为简化起见，应采用轴线处的内力值。计算结果见表7-5。表7-3框架梁内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④顶层边跨梁左侧M-45.12-3.0965.28-65.28-58.47-63.9428.86-140.86V73.075.00-15.6815.6894.67103.5470.30111.06中M60.404.1317.46-17.4678.2685.5897.6552.25右侧M-63.90-4.37-30.3530.35-82.80-90.55-118.76-39.85V-66.91-4.57-15.6815.68-86.70-94.81-103.42-62.66中跨梁左侧M-38.21-2.6234.92-34.92-49.52-54.15-2.03-92.83V16.641.17-27.9427.9421.6023.61-15.6556.99中M-22.08-1.500.000.00-28.59-31.28-27.40-27.40右侧M-38.21-2.62-34.9234.92-49.52-54.15-92.83-2.03V-16.64-1.17-27.9427.94-21.60-23.61-56.9915.652层边跨梁左侧M-39.53-11.75246.22-246.22-63.89-64.89265.59-374.58V48.4014.67-59.1359.1378.6279.72-9.99143.76中M76.3611.0765.86-65.86107.14113.94183.9112.66右侧M-46.02-13.70-114.49114.49-74.40-75.55-212.2885.39V-48.13-14.04-59.1359.13-77.41-78.73-143.0510.69（续表）表7-3框架梁内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2层中跨梁左侧M-18.13-5.44131.73-131.73-29.37-29.81146.23-196.27V11.323.52-105.38105.3818.5018.72-121.31152.69中M-8.34-2.420.000.00-13.40-13.64-11.46-11.46右侧M-18.13-5.44-131.73131.73-29.37-29.81-196.27146.23V-11.32-3.52-105.38105.38-18.50-18.72-152.69121.31底层边跨梁左侧M-38.86-11.55267.95-267.95-62.80-63.78294.77-401.89V48.4214.71-64.6064.6078.6979.78-17.05150.91中M76.6811.1570.92-70.92107.63114.45190.906.51右侧M-46.09-13.72-126.11126.11-74.52-75.67-227.49100.40V-48.12-14.00-64.6064.60-77.34-78.68-150.1217.84中跨梁左侧M-20.46-6.13145.10-145.10-33.13-33.63160.40-216.86V11.323.52-116.08116.0818.5018.72-135.21166.59中M-10.32-3.010.000.00-16.60-16.88-14.19-14.19右侧M-20.46-6.13-145.10145.10-33.13-33.63-216.86160.40V-11.32-3.52-116.08116.08-18.50-18.72-166.59135.21表7－4梁端剪力设计值调整位置层数MlMrlnq1=-1.2×(Ml-Mr)/lnq恒q活VGB=1.2(q恒+0.5q活)ln/2V左=q1+VGBAB跨628.86-118.766.1029.0422.951.5786.86115.902265.59-212.286.1094.0115.834.7166.53160.541294.77-227.496.10102.7415.834.7166.53169.27BC跨6-2.03-92.832.50-43.5813.310.9420.67-22.922146.23-196.272.50-164.409.052.8115.69-148.711160.40-216.862.50-181.089.052.8115.69-165.39CD跨6-118.7628.866.1029.0422.951.5786.86115.902-212.28265.596.1094.0115.834.7166.53160.541-227.49294.776.10102.7415.834.7166.53169.27表7-5框架柱内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④顶层边跨柱上端M45.123.0965.28-65.2858.4763.94140.86-28.86N99.675.03-15.6815.68126.65139.48102.24143.00V71.826.18-1.2028.26-28.265.747.1743.43下端M28.456.3227.98-27.9842.9844.5974.301.56N121.425.03-15.6815.68152.74168.84128.34169.10中跨柱上端M-27.98-1.9165.28-65.28-36.25-39.6550.13-119.58N113.427.5112.26-12.26146.62160.48156.55124.67V-41.60-3.120.9028.26-28.26-2.48-3.3333.53下端M-19.56-4.3427.98-27.98-29.55-30.6610.29-62.45N135.177.5112.26-12.26172.71189.83182.65150.772层边跨柱上端M16.955.04136.00-136.0027.3927.82200.16-153.43N351.77141.06-200.75200.75619.61613.13245.79767.73V93.77-2.45-0.7382.42-82.42-3.97-4.03103.77下端M23.577.01136.00-136.0038.1038.69209.29-144.31N373.52141.06-200.75200.75645.70642.49271.89793.82（续表）表7-5框架柱内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2层中跨柱上端M-11.96-3.54136.00-136.00-19.30-19.61160.33-193.27N430.7730.03157.01-157.01558.96610.97739.06330.82V-18.351.630.4882.42-82.422.632.67109.39下端M-16.35-4.84136.00-136.00-26.40-26.82154.27-199.32N452.5230.03157.01-157.01585.06640.32765.15356.92底层边跨柱上端M15.284.54131.95-131.9524.7025.09192.60-150.47N414.80220.40-265.35265.35806.31775.96285.04974.94V93.913.771.1287.34-87.346.106.19118.75下端M5.091.51243.63-243.638.238.36323.74-309.70N443.13220.40-265.35265.35840.31814.22319.051008.94中跨柱上端M-9.28-2.75135.21-135.21-14.99-15.23162.98-188.56N510.1030.03208.49-208.49654.17718.07901.18359.11V-15.48-2.29-0.6887.34-87.34-3.70-3.76110.39下端M-3.09-0.92240.37-240.37-5.00-5.08308.22-316.75N538.4430.03208.49-208.49688.17756.33935.19393.11PAGEPAGE66表7-6框架柱内力组合最不利内力组合层次杆件截面内力种类最不利内力组合取值最大值最小值6边柱上端M140.86140.86-28.86N143.00143.00102.24V43.4343.43-30.04下端M74.3074.301.56N169.10169.10128.34中柱上端M119.5850.13-119.58N160.48160.48124.67V39.9433.53-39.94下端M62.4510.29-62.45N189.83189.83150.772边柱上端M200.16200.16-153.43N767.73767.73245.79V110.53103.77-110.53下端M209.29209.29-144.31N793.82793.82271.89中柱上端M193.27160.33-193.27N739.06739.06330.82V109.39109.39-104.91下端M199.32154.27-199.32N765.15765.15