“一寸光”辦公樓設計.doc

目 錄第一章 建筑設計說明11.1建筑概況11.2 設計資料11.3 建筑要求21.4 建筑細部設計2第二章 結構設計說明32.1 結構方案選取32.1.1 豎向承重體系選取32.1.2 水平向承重體系選取32.2 樓梯方案的選擇42.3 建筑材料的選擇42.4 結構布置計算4第三章 結構計算書63.1 框架結構計算方法及框架截面尺寸的確定63.1.1 框架計算方法的確定63.1.2 框架截面尺寸的確定63.2 確定框架計算簡圖83.3 框架柱抗側移計算93.3.1 框架梁柱的線剛度計算93.3.2 框架柱抗側移剛度計算103.4 荷載計算113.4.1 屋面恒荷載標準值113.4.2 樓面恒荷載標準值123.4.3 構件自重123.4.4 屋面及樓面可變荷載標準值133.5 二層現(xiàn)澆混凝土樓板的截面設計133.5.1二層現(xiàn)澆混凝土單向板b設計133.5.2 次梁設計193.6 風荷載計算253.7 豎向荷載下框架受荷總圖293.7.1 在a-b 及b-c軸內293.7.2 在a-b 軸間框架梁293.7.4 b-c軸間框架梁同a-b 軸間框架梁303.7.5 a-b梁中的集中荷載的計算303.7.6 a軸柱縱向集中荷載的計算313.7.7 b軸柱縱向集中荷載的計算313.8 恒活荷載作用下的彎矩計算323.9 內力計算353.9.1 恒（活）載作用下框架的內力353.9.2 恒（活）載作用下框架的彎矩計算彎矩分配及傳遞353.9.3 恒活荷載作用下的梁柱端剪力計算373.10 內力組合453.10.1 框架結構梁的內力組合453.10.2 框架結構柱的內力組合453.11 梁柱配筋計算523.11.1框架梁截面設計523.11.2框架柱截面設計603.12 樓梯設計733.12.1設計資料733.12.2 梯段板計算733.12.3 休息平臺板計算743.12.4 休息平臺梁計算753.13 基礎設計763.13.1設計說明763.13.2荷載計算773.13.3地基承載力設計值的確定773.13.4獨立基礎設計77結 論80參考文獻82致 謝83iii第一章 建筑設計說明1.1建筑概況“一寸光”辦公樓為兩層框架結構，位于市區(qū)，建筑面積為1061.1m2，建筑物平面為一字形。層高為3.3m，室內外高差0.45m，建筑總高度7.05（室外地坪算起），其它軸網(wǎng)尺寸等詳見平面簡圖，抗震設防6度。圖1 軸網(wǎng)尺寸平面簡圖1.2 設計資料1建筑要求：總面積1061.1左右，建筑2層，層高為3.3m。2結構要求：鋼筋混凝土框架結構，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。3氣象資料：基本雪壓0.20kn/。基本風壓為0.55kn/。4 技術要求：滿足工程施工圖深度要求。5 地質資料：地下水位-1.0m，地基承載力特征值為。1.3 建筑要求建筑等級:耐火等級為級設計使用年限50年1.4 建筑細部設計（1） 建筑熱工設計應做到因地制宜，保證室內基本的熱環(huán)境要求，發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。（2） 建筑體型設計應有利于減少空調與采暖的冷熱負荷，做好建筑圍護結構的保溫和隔熱，以利節(jié)能。（3） 采暖地區(qū)的保溫隔熱標準應符合現(xiàn)行的民用建筑節(jié)能設計標準的規(guī)定。（4） 室內應盡量利用天然采光。（5）為滿足防火和安全疏散要求，設有三部樓梯。（6） 墻身做法：墻體為蒸壓加氣混凝土砌塊。用m5.mu10混合砂漿砌筑。內粉刷為20mm厚水泥砂漿打底，做水泥內墻面，做高彈涂料外墻面。（7） 樓面做法：樓板頂面為大理石面層，水泥砂漿擦縫，30mm厚1：3干硬性水泥砂漿和水泥漿絲打底找平，樓板厚100mm。樓板底面為20 mm厚水泥砂漿打底，刷內墻涂料。（8）屋面做法：板底20mm厚抹灰，100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，最薄處40mm厚水泥石灰焦渣砂漿找坡層，15mm厚水泥砂漿找平層，冷底子油一道上鋪sbs防水卷材二道，40mm厚擠塑聚苯板，40mm厚c20細石混凝土防水。（9）門窗做法 大門為不銹鋼防盜門，其余為鋁合金推拉窗、木門。第二章 結構設計說明2.1 結構方案選取2.1.1 豎向承重體系選取選擇合理的抗側力結構體系，進行合理的結構或構件布置，使之具有較大的抗側剛度和良好的抗風、抗震性能，是結構設計的關鍵。同時還須綜合考慮建筑物高度、用途、經(jīng)濟及施工條件等因素。常見的豎向承重體系包括磚混結構體系、框架結構體系、剪力墻結構體系、框架、剪力墻結構體系及筒體結構體系等?？蚣芙Y構體系：由梁、柱構件通過節(jié)點連接而成，其具有建筑平面布置靈活、造型活潑等優(yōu)點，可以形成較大的使用空間，易于滿足多功能的使用要求。在結構受力性能方面，框架結構屬于柔性結構，自振周期長，地震反應較小，經(jīng)合理設計可具有較好的延性性能。其缺點是結構的抗側剛度較小，在地震作用下側向位移較大。本設計為兩層的框架結構，根據(jù)綜合樓的功能使用性進行結構布置。經(jīng)各方案比較篩選，本工程選用框架結構的豎向承重體系。2.1.2 水平向承重體系選取常見的橫向承重體系包括：現(xiàn)澆樓蓋、疊合樓蓋、預制板樓蓋、組合樓蓋等。本設計采用現(xiàn)澆肋梁樓蓋結構，現(xiàn)澆樓蓋可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結預應力現(xiàn)澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結構具有良好的技術經(jīng)濟指標，可以最大限度地節(jié)省混凝土和鋼筋的用量，能充分發(fā)揮材料的作用，結構整體性好，抗震性能好，且結構平面布置靈活，易于滿足樓面不規(guī)則布置、開洞等要求，容易適用各種復雜的結構平面及各種復雜的樓面荷載。2.2 樓梯方案的選擇整體式樓梯按照結構形式和受力特點不同，可分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式樓梯和圓形樓梯、螺旋樓梯等。其中，應用較為經(jīng)濟的、廣泛的是板式樓梯和梁式樓梯，剪刀式樓梯、圓形樓梯和螺旋式樓梯屬于空間受力體系，外觀美觀，但結構受力復雜，設計與施工較困難，用鋼量大，造價高，在實際中應用較少。板式樓梯由梯段板、平臺板和平臺梁組成。梯段板為帶有踏步的斜板，其下表面平整，外觀輕巧，施工支模方便，但斜板較厚，結構材料用量較多，不經(jīng)濟。故當梯段水平方向跨度小于或等于3.5m時，才宜用板式樓梯。梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺板和平臺梁組成。踏步板支承與兩端的斜梁上，斜梁可設在踏步下面，也可設在踏步上面。根據(jù)梯段寬度大小，梁式樓梯的梯段可采用雙梁式，也可采用單梁式。一般當梯段水平投影跨度大于3.5m時，用梁式樓梯。結構中的樓梯采用板式樓梯。若采用梁式樓梯，支模困難，施工難度較大。采用梁式樓梯所帶來的經(jīng)濟優(yōu)勢主要是鋼筋用量較省，采用的樓梯板較薄，混凝土用量也較少，會被人工費抵消。2.3 建筑材料的選擇梁柱、基礎、樓梯均采用c30的混凝土，用以提高整個結構的強度。由于施工工藝的改進，技術的提高，提高混凝土的強度不會引起整個結構的造價大幅提高。2.4 結構布置計算根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面設計。主體結構為2層，層高為3.3m。填充墻外墻采用240厚的加氣混凝土砌塊，內墻采用240厚的加氣混凝土砌塊。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度為100mm。一般情況下，框架結構是一個空間受力體系。為方便起見，常常忽略結構縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構件的扭轉作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。由于通常橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側剛度相同，因此，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內力與變形，結構設計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可。第三章 結構計算書3.1 框架結構計算方法及框架截面尺寸的確定3.1.1 框架計算方法的確定 在豎向荷載作用下，規(guī)則多層框架的側移很小，可近似認為側移為零，可選用力矩分配法進行內力分析。具體步驟如下：計算各跨梁在豎向荷載作用下的固端彎矩；計算框架各節(jié)點的力矩分配系數(shù)；將各節(jié)點的不平衡力矩同時進行分配，并向遠端傳遞，再在各節(jié)點分配一次，即可結束。在水平荷載作用下，對于比較規(guī)則的、層數(shù)不多的框架結構，當柱軸向變形對內力及位移影響不大時，可選用d值法進行內力分析。柱的抗側移剛度與梁的線剛度有關，柱的反彎點高度與梁柱線剛度比、上下層梁的線剛度比、上下層的層高變化有關。考慮上述因素的影響，對柱的抗側移剛度和反彎點高度進行修正，就是d值法。3.1.2 框架截面尺寸的確定（1）框架梁的截面一般為矩形，當樓蓋為現(xiàn)澆板時，樓板的一部分可作為梁的翼緣，則梁的截面就成為t型或l型。當采用預制樓蓋時，為了減少樓蓋結構高度和增加建筑凈空，梁的截面常取為十字型或花籃型?？蚣苤慕孛娉榫匦位蛘叫??？蚣芰骸⒅慕孛娉叽鐟獫M足承載力、剛度和施工的要求，設計尺寸時可參考以往經(jīng)驗確定，同時滿足構造要求。以下給出截面尺寸估算公式：外縱向框架梁：h=(1/81/12)l= (1/81/12) 6000=500750 l柱距， 取h=600mm b=(1/21/3)h= (1/21/3) 600=200300，取b=250mm內縱向框架梁：h=(1/81/12)l= (1/81/12) 6000=500750 l縱向外柱距， 取h=600mm b=(1/21/3)h= (1/21/3) 600=200300，取b=250mm 橫向邊跨梁：h=(1/81/12)l= (1/81/12) 7200=600900 l縱向外柱距， 取h=750mm b=(1/21/3)h= (1/21/3) 750=250375，取b=300mm次梁：h=(1/121/16)l= (1/121/16) 6000=375500取h=400mm，b=200mm （2）柱的截面尺寸：依據(jù)公式：式中：根據(jù)抗震設防烈度為6度時取0.90，邊柱取1.3，不等跨內柱取1.25， ge各層的重力荷載代表值取14kn/m2s柱的負荷面積，如圖2所示，對于中柱為6.07.2=43.2m2，對于邊柱為6.07.2/2=21.6m2 圖2 柱的負荷面積邊柱 中柱如取柱截面為矩形，初選柱的截面尺寸為：邊柱為bh=400mm400mm=中柱為bh=400mm400mm=其慣性矩（3） ，取樓板厚h=100mm3.2 確定框架計算簡圖框架的計算單元如圖2-1所示，取軸的一榀框架計算。假定框架柱嵌固于基礎頂面框架梁與柱剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于軸線之間的距離。底層柱高從基礎頂面算至二層樓層，基頂?shù)臉烁吒鶕?jù)地址條件室內外高差定為-0.850m，一層樓面標高為3.30m，室內外高差為0.45m，故底層的柱子高度，二層柱高樓面算至上一層樓面(即層高)故均為3.30m。由此給出框架計算簡圖如圖3所示。圖3 框架截面尺寸圖3.3 框架柱抗側移計算3.3.1 框架梁柱的線剛度計算混凝土c30，對于邊框架橫梁：=1/123007503=0.0105m4現(xiàn)澆框架結構梁慣性矩為：框架梁，線剛度邊跨梁底層柱2各層柱令，則其余各層桿件的相對線剛度為：i邊跨梁=4.532，i底層柱=0.717，框架梁柱的相對線剛度如圖4所示。作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。圖4 結構計算簡圖3.3.2 框架柱抗側移剛度計算具體詳見下面的各柱d值及剪力分配系數(shù)表：表1各柱d值及剪力分配系數(shù)表層號及層高柱位置2層（3.3m）邊柱4.532 0.694 14827 47162 0.314 中柱9.064 0.819 17508 47162 0.371 1層(4.6m)邊柱6.317 0.820 6467 20016 0.323 中柱12.634 0.898 7081 20016 0.354 3.4 荷載計算3.4.1 屋面恒荷載標準值防水層：(剛性)40厚c30細石防水混凝土 找平層：20厚1:3水泥砂漿 保溫層：40厚擠塑聚苯板 防水層：冷底子油一道上鋪sbs防水卷材二道 找平層：20厚1:3水泥砂漿 找坡層：1:8水泥膨脹珍珠巖（2%建筑找坡，最薄處60厚） 結構層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：20厚混合沙漿 總計： 5.59 kn/m2 3.4.2 樓面恒荷載標準值飾面層：15厚大理石面層 找平層：30厚1:3水泥砂漿 結構層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：20厚板底抹灰 總計： 3.4.3 構件自重（1）梁自重邊跨橫梁：bh=300mm750mm自重 0.75 0.3025 =5.63kn/m抹灰層：15厚水泥砂漿 0.015(0.75-0.10)2+0.317=0.41kn/m總計： 6.04kn/m內外縱梁bh =250mm600mm自重 0.6 0.2525=3.75kn/m抹灰層：15厚水泥砂漿 0.015(0.60-0.10)2+0.2517=0.32kn/m總計： 4.07kn/m次梁bh =200mm400mm自重 0.40 0.2025=2.00kn/m抹灰層：15厚水泥砂漿 0.015(0.40-0.10)2+0.2017=0.20kn/m總計： 2.20kn/m（2）柱自重 柱自重bh =400mm400mm柱自重 0.40 0.4025= 4.00kn/m抹灰層：15厚水泥砂漿 0.0150.40417=0.41kn/m總計 4.41kn/m （3） 墻自重 外縱墻自重 外縱墻線荷載重 總計 6.27kn/m（4） 女兒墻自重 女兒墻自重 0.08m0.6m25kn/m3=1.20kn/m合計 1.20kn/m3.4.4 屋面及樓面可變荷載標準值屋面勻布活荷載標準值 樓面活荷載標準值 屋面雪荷載標準值 （式中為屋面雪分布系數(shù)取 ） 3.5 二層現(xiàn)澆混凝土樓板的截面設計3.5.1二層現(xiàn)澆混凝土單向板b設計由計算簡圖可知，將樓板劃分了a板，b板兩種板塊，均按照雙向板計算，按塑性理論計算。主梁的h500mm，寬度b=為250mm，縱梁（連梁）的高度h600mm，寬度b= 250mm，走道梁h300mm，寬度b=250mm，次梁h400mm，寬度b=200mm。板的尺寸支撐情況如下圖所示：圖5 板區(qū)格板劃分圖3.5.1.1 荷載計算 恒荷載分項系數(shù)取，活荷載分項系數(shù)??；1、恒荷載設計值； 活荷載設計值。2、 恒荷載設計值 活荷載設計值 p1= g1 + q1=4.70+3.5=8.20kn/m， p2= g2 + q2=5.29+2.45=7.74kn/m8.20kn/m故取g=4.70 kn/m，q=3.50kn/m。3.5.1.2 計算簡圖次梁截面為200mm400mm，板的斷面如圖所示：圖6 板的斷面圖3.5.1.3 跨度計算 邊跨的計算跨度，由于板與邊梁現(xiàn)澆，故 中間跨的計算跨度，取梁間中心線，。因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算，由于本工程為六跨連續(xù)梁，計算內力時可按五等跨梁內力系數(shù)表。 3.5.1.4 計算簡圖如圖所示圖7 板的計算簡圖3.5.1.5 內力計算考慮了梁對板有轉動約束的作用，故采取用折算荷載，取值如下： 彎矩值：，查表求得不同荷載組合下各截面的彎矩值，計算結果如下表：45項次荷載圖m1mbm2mcm3m4mem50.078-0.1050.033-0.0790.0460.033-0.1050.0782.05-2.760.87-2.081.210.87-2.762.050.1000.0850.1000. 980.830.98-0.119-1.17-0.119-1.170.0790.0790.770.77-0.111-1.09組合項次mmin （knm）+-3.93-3.17-3.93組合項次mmax （knm）+3.031.642.041.643.03 正截面受彎承載力計算采用c30混凝土，hrb335級鋼筋， ，。3.5.1.6 板配筋計算 截面彎矩設計值(k nm)實際配筋(mm)13.030.0330.0338200as=251b-3.930.0430.0431668200as=25121.640.0180.01872.48200as=251c-3.170.0350.0361378200as=25132.040.0220.023888200as=25141.640.0180.01972.48200as=251e-3.930.0430.0431668200as=25153.030.0330.0331268200as=251驗算，故選用8200，as=251。3.5.2 次梁設計按彈性理論設計，截面尺寸200mm400mm，混凝土c30，其斷面簡圖如下：3.5.2.1荷載計算圖8 次梁的斷面圖 恒荷載分項系數(shù)取g=1.2（或1.35），活荷載分項系數(shù)取q=1. 4（或1.40.7=0.98）恒荷載設計值g1=1.28.87=10.64kn/m，活荷載設計值q1=1.47=9.8kn/m或恒荷載設計值g2=1.358.87=11.97kn/m，活荷載設計值q2=0.987=6.86kn/mp1= g1 + q1=10.64+9.8=20.44kn/m， p2= g2 + q2=11.97+6.86=18.83kn/m20.44kn/m故取p=20.44 kn/m，g=10.64 kn/m，q=9.8kn/m。5.2.2計算簡圖橫向框架主梁尺寸為：300mm750mm，計算跨度：梁兩端與主梁整體連接，故邊跨、中間跨取主梁中心線距離計算，并按五等跨連續(xù)梁簡化計算。 計算簡圖如下： 圖9 次梁的計算簡圖3.5.2.3內力計算采用折算荷載，取值如下： 彎矩值：，查表求得，不同荷載組合下各截面的內力值，計算結果如下表：項次荷載圖m1mbm2mcm3vavblvbrvclvcr0.078-0.1050.033-0.0790.0460.394-0.606-0.526-0.4740.50025.52-34.3610.8-25.8515.0525.78-39.6634.43-31.0232.730.1000.0850.44718.3815.6216.43-0.119-0.6200.598-21.86-22.7821.980.07914.52-0.111-0.5760.591-20.4-21.1621.72組合項次mmin （knm）+-56.22-46.25組合項次mmax（knm）+43.925.3230.67組合項次vmax （knm）+42.21-62.4456.41-52.1854.453.5.2.4承載力計算采用c30混凝土，hrb335， ，跨間，支座處。1）正截面承載力計算跨中截面翼緣寬度取值：按計算凈跨度考慮；按梁凈距考慮；按翼緣高度考慮，不予考慮。上述三項取最小值，故 由于而mmax =43.9knm，故屬于第一類型。次梁的正截面配筋計算如下表：截面b()彎矩設計值(k nm)實際配筋(mm)1200037543.90.0110.011354242316as=603b200375-56.220.1360.147532242316as=6032200037525.320.0060.006193242316as=603c200375-46.250.1120.119431242316as=6033200037530.670.0080.008257242316as=6032）斜截面承載力計算 a.截面尺寸的復核，屬厚腹梁，故截面尺寸按下列驗算。因所以，截面符合要求。 b.驗算是否需要按計算配置箍筋，故按構造配置箍筋，配置6200。 c.驗算配箍率而，滿足要求。3.6 風荷載計算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值見表7-1： w=z s z 0 本地區(qū)基本風壓為：w0=0.55kn/m2 z 風壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度為b類 s 風荷載體型系數(shù)。根據(jù)建筑物的體型查的s=1.3 z 以為房屋總高度小于30米所以z=1.0 下層柱高 上層柱高，對頂層為女兒墻的2倍b 迎風面的寬度b=6.0m表9 集中風荷載標準值離地高度(z/m)zzsw0 (kn/m2 )(m)(m)k(kn)7.05111.30.553.30.69.653 3.75111.30.553.33.7515.122 圖10風荷載作用下荷載分布圖(kn)表10各層柱反彎點位置、剪力、柱梁端彎矩計算表層號柱號2邊柱9.65 0.314 3.035 47162 0.000205 0.000057 1.485 1.815 5.51 4.51 5.51 2.96 中柱0.371 3.583 1.650 1.650 5.91 5.91 1邊柱24.77 0.314 7.789 20016 0.001238 0.000269 2.415 0.885 6.89 18.81 12.81 7.55 中柱0.371 9.197 2.300 1.000 9.20 21.15 圖11 風荷載作用下彎矩圖(knm)圖12 風荷載作用下剪力圖（kn）圖13 風荷載作用下柱軸力圖（kn）3.7 豎向荷載下框架受荷總圖3.7.1 在a-b 及b-c軸內 按雙向板計算3.7.2 在a-b 軸間框架梁板傳至梁上為均布荷載，荷載的傳遞示意圖如圖10所示。圖14 板傳荷載示意圖屋面板傳遞荷載 恒載： 5.592.4/22=13.42kn/m 活載： 2.02.4/22=4.80kn/m 樓面板傳遞荷載 恒載： 3.922.4/22=9.41kn/m 活載： 2.52.4/22=6.00kn/m橫梁自重： 6.04kn/m次梁自重： 2.20kn/m在a- b 軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁：橫梁上的恒載=橫梁自重=6.04kn/m 橫梁上的活載=0.0kn/m 次梁上的恒載=次梁自重+板傳荷載= 2.20+13.42=15.62kn/m 次梁上的活載=板傳荷載=4.80kn/m樓面梁 橫梁上的恒載=橫梁自重+板傳荷載= 6.04kn/m 橫梁上的活載=0.0kn/m 次梁上的恒載=次梁自重+板傳荷載= 2.20+9.41=11.61kn/m 次梁上的活載=板傳荷載=6.00kn/m3.7.4 b-c軸間框架梁同a-b 軸間框架梁3.7.5 a-b梁中的集中荷載的計算屋面梁：次梁的集中恒載=15.626.0=93.72kn/m 次梁的集中活載=4.86.0=28.80kn/m樓面梁：次梁的集中恒載=11.616.0=69.66kn/m 次梁的集中活載=6.06.0=36.00kn/m3.7.6 a軸柱縱向集中荷載的計算2層柱：恒載=梁自重(縱梁)+檐溝重+板傳荷載 =4.07(6.0-0.4)+1.206.0+6.716.0=70.25kn 活載=板傳荷載=2.406.0=14.40kn1層柱：恒載=梁自重(縱梁)+墻重+板傳荷載=4.07(6.0-0.4)+6.27(6.0-0.4)+4.706.0=86.10kn 活載=板傳荷載=3.006.0=18.00kn3.7.7 b軸柱縱向集中荷載的計算2層柱：恒載=梁自重（縱梁）+板傳荷載=4.07(6.0-0.4)+13.426.0=103.31kn活載=板傳荷載=4.806.0=28.80kn1層柱：恒載=梁自重(縱梁+次梁)+板傳荷載=4.07(6.0-0.4)+9.416.0=79.25kn 活載=板傳荷載=6.06.0=36.00kn框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖4-2所示(圖中數(shù)值均為標準值)圖15 豎向受荷總圖(kn)注：帶括號者表示活荷載3.8 恒活荷載作用下的彎矩計算 表11 屋面恒線載作用下的固端彎矩表ab跨/bc跨=7.2m計算簡圖 表11 樓面恒線載作用下的固端彎矩表ab跨/bc跨=7.2m計算簡圖 表11 屋（樓）面活線載作用下的固端彎矩表ab跨/bc跨=7.2m計算簡圖 表12恒荷載作用下節(jié)點不平衡彎矩計算表 樓層節(jié)點彎矩值(knm)2a=-149.95b=149.95-149.95=0c=149.951a=-111.46b=111.46-111.46=0c=111.46 表12活荷載作用下節(jié)點不平衡彎矩計算表 樓層節(jié)點彎矩值(knm)2a=-46.08b=46.08-46.08=0c=46.081a=-57.60b=57.60-57.60=0c=57.603.9 內力計算3.9.1 恒（活）載作用下框架的內力恒（活）荷載作用下框架受荷簡圖如圖4-2。3.9.2 恒（活）載作用下框架的彎矩計算豎向荷載作用下的內力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。當框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的內力計算采用分層法。 豎向荷載作用下，框架的內力分析除活荷載較大的工業(yè)與民用建筑。可以不考慮活荷載的不利布置，這樣求得的框架內力，梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得的彎局偏低，但當活載占總荷載的比例較小時，其影響很小.若活荷載占總荷載的比例較大時，可在截面配筋時，將跨中彎距乘以1.11.2的較大系數(shù)。恒荷載作用下的彎矩、剪力可按下面公式求得： 根據(jù)梁、柱相對線剛度，算出各節(jié)點的彎矩分配系數(shù)： 彎矩分配及傳遞彎矩二次分配法比分層法作了更進一步的簡化。在分層法中，用彎矩分配法計算分層單元的桿端彎矩時，任一節(jié)點的不平衡彎矩都將影響到節(jié)點所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分配法假定任一節(jié)點的不平衡彎矩只影響至與該節(jié)點相交的各桿件的遠端。因此可將彎矩分配法的循環(huán)次數(shù)簡化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計算。除底層柱外的其于各層柱的相對線剛度乘以0.9。用彎矩分配法計算每一個敞口單元的桿端彎矩，底層柱的傳遞系數(shù)為0.5，其余各層柱的傳遞系數(shù)為1/2。計算過程如表5-1所示：表12 恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表上柱下柱右梁左梁0.181 0.819 -176.04 176.04 31.82 144.22 11.01 0.00 72.11 -1.99 -9.02 40.84 -40.84 248.16 0.160 0.115 0.725 -137.55 137.55 22.01 15.79 99.75 15.91 0.00 49.87 -2.55 -1.83 -11.54 35.38 13.96 -49.34 187.42 6.98 表13 活載作用下的框架彎矩內力二次分配表上柱下柱右梁左梁0.181 0.819 -46.08 46.08 8.33 37.75 4.61 0.00 18.88 -0.83 -3.78 12.11 -12.11 64.96 0.160 0.115 0.725 -57.60 57.60 9.22 6.61 41.77 4.16 0.00 20.89 -0.67 -0.48 -3.02 12.72 6.13 -18.85 78.49 3.07 3.9.3 恒活荷載作用下的梁柱端剪力計算在計算中，當已知框架m圖求v圖以及已知v圖求n圖時，可采用結構力學取脫離體的方法。如已知桿件（梁或柱）兩端的彎矩。其剪力： 表1恒載作用下梁剪力及跨間最大彎矩計算表二層計算簡圖va6+248.16-40.84-93.727.2-6.047.2/2=0va=86.67knva+vb-93.722-6.047.2=0vb=144.26knmc ,mdmc=va2.4-40.84-6.042.4/2=149.70knmmd=vb2.4-218.16-6.042.4/2=80.67knm一層計算簡圖va7.2+187.42-49.34-69.667.2-6.047.2/2=0va=72.23knva+vb-69.662-6.047=0vb=110.58knmc ,mdmc=va2-49.34-6.042.4/2=106.61knmmd=vb2-187.42-6.042.4/2=60.58knm表2 恒載作用下柱剪力計算表位置二層一層計算簡圖計算公式v2=(40.84+35.38)/3.3=23.10knv1=(13.96+6.98)/4.6=4.55kn表1活載作用下梁剪力及跨間最大彎矩計算表二層計算簡圖va7.2+64.96-12.11-28.807.2=0va=21.46kn21.46+vb-28.82=0vb=36.14 knmc ,mdmc=21.462.4-12.11=39.40 knmmd=36.142.4-64.96=21.78knm一層計算簡圖va17.2+78.49-18.85-367.2=0va1=22.48kn22.48+vb1-352=0vb1=49.52 knmc ,mdmc=22.482.4-18.85=35.11 knmmd=49.522.4-78.49=40.36knm表2 活載作用下柱剪力計算表位置二層一層計算簡圖計算公式v2=(12.11+12.72)/3.3=7.52knv1=(6.13+3.07)/4.6=2.00kn表15 a柱的軸力層次a柱軸力剪力傳遞縱向集中荷載a柱（恒載）a柱（活載）恒荷載活荷載恒荷載活荷載n頂n底n頂n底286.67 21.46 70.25 14.40 156.92 171.47 35.86 35.86 172.23 22.48 86.10 18.00 329.80 350.08 76.34 76.34 表16 b柱的軸力層次b柱軸力剪力傳遞縱向集中荷載n（恒載）n（活載）恒荷載活荷載恒荷載活荷載n頂n底n頂n底2288.52 72.28 103.31 28.80 391.83 406.38 101.08 101.08 1221.16 99.04 79.25 36.00 706.79 727.08 236.12 236.12 圖16 恒載作用下m圖(knm) 圖17 恒載作用下的v圖(單位：kn)圖18 恒載作用下n圖(kn)圖19活載作用下m圖(knm)圖20 活載作用下的v圖(單位：kn)圖21 活載作用下n圖(kn)3.10 內力組合3.10.1 框架結構梁的內力組合在豎向荷載作用下，可以考慮梁端塑性變形內力重分布而對梁端負彎距進行調幅，調幅系數(shù)為現(xiàn)澆框架：0.8-0.9，本設計取0.85。3.10.2 框架結構柱的內力組合柱上端控制值截面在梁底，下端在梁頂，應按軸線計算簡圖所得的柱端內力值換成控制截面的相應值，此計算為簡化起見，采用軸線處內力值。計算結果見表6-5。西北工業(yè)大學網(wǎng)絡教育學院畢業(yè)論文表17 框架梁內力組合表樓層梁位置截面位置內力種類恒載活(雪)載最大值風荷載可變荷載控制基本組合可變荷載控制頻遇組合永久荷載控制基本組合最大控制內力調幅前調幅后調幅前調幅后左風右風1.2*+1.4*1.2*(1.0*+0.5*)+1.3*1.2*(1.0*+0.5*)+1.3*1.35*+1.0*max2左邊跨梁左支座m-40.84 -34.71 -12.11 -10.29 5.51 -5.51 -56.06 -40.67 -54.99 -57.15 -57.15 v86.67 86.67 21.46 21.46 -1.18 1.18 134.05 115.35 118.41 138.46 138.46 跨中m149.77 172.24 39.40 45.31 1.28 -1.28 270.12 235.53 232.21 277.83 277.83 右支座m-248.16 -210.93 -64.96 -55.21 -2.96 2.96 -330.41 -290.09 -282.40 -339.97 -339.97 v-144.26 -144.26 -36.14 -36.14 -1.18 1.18 -223.71 -196.32 -193.27 -230.89 -230.89 右邊跨梁左支座m-248.16 -210.93 -64.96 -55.21 2.96 -2.96 -330.41 -282.40 -290.09 -339.97 -339.97 v144.26 144.26 36.14 36.14 -1.18 1.18 223.71 193.27 196.32 230.89 230.89 跨中m149.77 172.24 39.40 45.31 -1.28 1.28 270.12 232.21 235.53 277.83 277.83 右支座m-40.84 -34.71 -12.11 -10.29 -5.51 5.51 -56.06 -54.99