圖書館設(shè)計工程類資料

塔里木大學畢業(yè)設(shè)計PAGEPAGE70目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1工程概況 31.1基本資料 31.2設(shè)計條件 32設(shè)計依據(jù) 32.1設(shè)計任務書 32.2采用標準 33建筑設(shè)計 33.1平面設(shè)計 33.2立面設(shè)計 33.3剖面設(shè)計 43.4建筑構(gòu)造設(shè)計 44結(jié)構(gòu)方案選擇 54.1結(jié)構(gòu)選型 54.2結(jié)構(gòu)布置 65荷載計算 75.1恒載計算 75.2樓面活荷載的計算 96內(nèi)力計算 106.1恒載作用下的內(nèi)力計算 106.2活載作用下的內(nèi)力計算 186.3框架梁端彎矩調(diào)幅. 247地震作用計算 267.1水平地震作用下結(jié)構(gòu)的總重力荷載計算 26結(jié)構(gòu)基本自振周期計算 287.2水平地震作用下框架內(nèi)力計算 307.3框架柱端剪力和彎矩計算 317.4框架梁端剪力和彎矩計算 328截面設(shè)計 438.1框架橫梁的截面設(shè)計 438.2框架柱的配筋 488.3框架柱抗剪承載力計算 539板的計算 549.1樓面 549.2屋面 5910樓梯設(shè)計 6110.1樓梯段板設(shè)計： 6110.2平臺板計算 6210.3平臺梁的計算 6211雨篷的計算 6311.1雨篷板計算 6311.2截面尺寸校核 6511.3計算受剪箍筋 6511.4為受剪所需的箍筋截面面積； 6512基礎(chǔ)設(shè)計 6512.1基礎(chǔ)底面尺寸計算， 6512.2基底最大壓力計算 6612.3地基承載力設(shè)計值計算 6612.4基礎(chǔ)配筋 67致謝 69參考文獻 701工程概況1.1基本資料阿拉爾市市政辦公樓。經(jīng)自身設(shè)計，老師指導，決定興建圖書館一棟，主要功能包括：辦公、藏書室，借閱室，自習室。本圖書館擬采用框架結(jié)構(gòu)，建筑層數(shù)為四層，總建筑面積，建筑總高為17.8m。1.2設(shè)計條件本工程建筑等級屬丙類建筑，安全等級為二級。Ⅱ類場地，地下水位很低，設(shè)計時不考慮地下水位的影響。（1）地質(zhì)水文條件：場地地形平整，無滑坡，無液化土層等不良地質(zhì)現(xiàn)象地基承載力fk=160KPa。（2）地震設(shè)防：抗震設(shè)防烈度為7度。（3）氣象條件：氣溫：年最高氣溫：39.2℃，年最低氣溫－20℃。冬季室外平均溫度為－冬季采暖室外計算溫度為－14℃風向：年平均風速：2.3m/s；年最大風速：22.0m/s，基本風壓0.35kN/m2。最大積雪厚度200mm，基本雪壓0.2kN2設(shè)計依據(jù)2.1設(shè)計任務書2.2采用標準［1］國家標準.房屋建筑制圖統(tǒng)一標準(GB／T50001－2001).北京：中國計劃出版社，2002［2］國家標準.建筑制圖標準(GB／T50104－2001).北京：中國計劃出版社，2002［3］國家標準.高層民用建筑防火規(guī)范(GB50045-2005).北京：中國計劃出版社，2005［4］國家標準.民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176－93).北京：中國計劃出版社，1993［5］國家標準.辦公建筑設(shè)計規(guī)范(JGJ67－89).北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989［6］國家標準.公共建筑節(jié)能設(shè)計標準(GB50189－2005).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005［7］房屋建筑學.同濟大學、西安建筑科技大學、東南大學、重慶大學合編.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005［8］建筑設(shè)計資料集(第2、4、8集).建筑設(shè)計資料集編委會.北京：中國建筑工業(yè)出版社，19983建筑設(shè)計3.1平面設(shè)計建筑平面設(shè)計表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系以及各部分的組合關(guān)系以及各部分房間的具體設(shè)計。由于建筑平面通常較為集中地反映建筑功能方面的問題，因此一般從平面設(shè)計著手。但是，在平面設(shè)計中始終需要從建筑整體空間的效果出發(fā)，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，反復思考，認真推敲，不斷調(diào)整和修改平面。建筑平面設(shè)計包括單個房間平面設(shè)計及平面組合設(shè)計。單個房間設(shè)計是在整體建筑合理的基礎(chǔ)上確定房間的面積、形狀、尺寸以及門窗的大小和位置。平面組合設(shè)計是根據(jù)各類建筑功能要求，抓住主要房間、輔助房間、交通聯(lián)系部分的關(guān)系結(jié)基地環(huán)境及其他條件，采用不同的組合方式將各單個房間合理地組合起來。3.2立面設(shè)計建筑立面設(shè)計表示建筑的外部形象。立面設(shè)計是在緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合、外部環(huán)境及在滿足建筑使用要求和技術(shù)經(jīng)濟條件下，運用建筑造型和立面構(gòu)圖的規(guī)律進行的。（１）、立面設(shè)計步驟和方法根據(jù)初步確定的建筑內(nèi)部空間組合的平、剖面關(guān)系，如建筑的大小、高低，門窗的位置、大小等，描繪出建筑各立面的基本輪廓，作為進一步調(diào)整、統(tǒng)一、進行立面設(shè)計的基礎(chǔ)。設(shè)計時應首先推敲立面各部分的總的比例關(guān)系，考慮作為一整體的幾個立面之間的統(tǒng)一、相鄰立面間的連接和協(xié)調(diào)。然后，按建筑構(gòu)圖規(guī)律著重分析立面上墻面的劃分和處理、門窗的安排與調(diào)整，最后對建筑入口，各部分裝飾等作重點及細部處理和加工。建筑是一整體，各立面之間應盡量做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。建筑立面設(shè)計不完全是內(nèi)部空間被動、直接的反映，立面設(shè)計過程同時也是不斷調(diào)整平、剖面的過程。在平、剖面設(shè)計時就應有意識地同時考慮到建筑外部形象等效果。（２）、立面的表達及尺寸標注１）表明建筑外形輪廓、門窗、雨篷、臺階等形式及準確位置；２）注意外墻面劃分、外墻飾面等部分的材料、做法、色彩以及重點裝飾等；３）尺寸及標高標注：建筑總高；室內(nèi)外地坪、樓地面、平臺、雨篷、女兒墻、臺階等處的標高；標出與平面圖一致的立面兩端軸線號。3.3剖面設(shè)計剖面設(shè)計是確定建筑物豎向各空間的組合關(guān)系、空間的形狀和尺度、建筑層數(shù)等。它與平面一樣和建筑的使用、建筑造價和節(jié)約用地等有密切的關(guān)系，應結(jié)合平面全面地進行。（１）凈高和層高凈高為房間地面到頂棚或其它構(gòu)件底面的距離，它與房間的使用性質(zhì)、活動特點、采光、通風空間觀感等因素有關(guān)。層高是該層地坪或樓面到上層樓面的距離即凈高加上樓板層的結(jié)構(gòu)厚度。適當降低層高，從而降低睜棟建筑的高度，對減輕結(jié)構(gòu)自重、改善結(jié)構(gòu)受力、節(jié)省投資和用地有很大意義。（２）窗臺及窗高窗臺的高度主要根據(jù)室內(nèi)的使用要求、人體尺度和家具或設(shè)備的高度來確定，一般民用建筑中生活、學習或工作用房，窗臺的高度常采用左右，這樣的尺寸和桌子的高度（約）配合關(guān)系比較恰當，浴室、走廊兩側(cè)的窗臺高度可以高些，已利于遮擋人們的視線。（３）雨篷高度雨篷的高度主要考慮到與門的關(guān)系，過高時遮雨效果不好，過低時有壓抑感，而且不便于安裝門燈。為了便于施工和使構(gòu)造簡單，通常將雨篷與門窗過梁結(jié)合成一整體。雨篷標高宜高于門洞標高左右3.4建筑構(gòu)造設(shè)計3.4.1門窗在房間平面布置確定門窗在房間平面中的布置：考慮采用門窗的大小和數(shù)量是否恰當，因為它們的位置和開啟方式是否合適，對房間的平面使用效果有很大的影響。房間中的窗的大小和位置，主要是根據(jù)室內(nèi)采光、通風要求來考慮門窗尺寸見門窗尺寸表。窗的尺寸有、、、、5種類型，所有窗均采用平開窗。門窗均為中立口，置與墻段中間。門室內(nèi)采用木門，室外采用防盜門，窗采用鋼窗，衛(wèi)生間門采用塑料推拉門，所有木門內(nèi)外面油漆為一底二面調(diào)合漆。窗臺為不懸挑窗臺。向外形成3%的排水坡坡度，窗臺板為水磨石板，由于窗臺不懸挑，一旦窗上水下淌時，便沿墻面流下，而流到窗下墻上的臟跡，大多借窗上不斷流下的雨水沖洗干凈，反而不易積臟。玻璃為中空玻璃，開啟部分均設(shè)活扇窗沙，一層窗加成品不銹鋼護窗，護窗刷銀灰色漆。3.4.2樓梯的布置交通聯(lián)系部分的設(shè)計根據(jù)交通線路簡捷明確，聯(lián)系通行方便；人流通暢，緊急散時迅速安全，滿足一定的采光通風要求；力求節(jié)省交通面積；同時考慮空間處理等造型問題。此設(shè)計中設(shè)有一個樓梯，為單跑樓梯。樓梯的平面布置：該圖書館層高為，共有個踏步，每個踏步高為，踏步寬。樓梯的扶手高度為自踏面中心線以上0.9m樓梯的欄桿采用扁鋼，立竿與混凝土梯段及平臺之間的固定方式用預埋件焊接，樓梯的扶手采用木扶手。樓梯下面凈空高度的控制為：梯段上凈高＞2000，樓梯平臺梁底下面的凈高＞2000。本建筑室內(nèi)外高差為3.4.3板的布置該樓采用現(xiàn)澆板，板上下鋼筋間距相等，頂層及考慮抗裂時板上筋不斷，較大處附加鋼筋。鋼筋雙向布置。板配筋相同時，僅標出鋼筋號。將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號，不相同的上部筋畫在圖上也可編為一個板號。由于廁所板頂標高與藏書室不同，板的上筋斷開。頂層采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強了結(jié)構(gòu)的整體性。3.4.4墻體的布置該圖書館外墻采用240mm，內(nèi)墻采用240mm墻，衛(wèi)生間隔墻采用120mm，墻體采用強度等級MU10的磚和強度等級M10的混合砂漿砌筑。為了保證墻體的強度，作為磚砌體，磚縫必須橫平、豎直；錯縫搭接；避免上下通縫；同時，磚縫砂漿必須飽滿，厚薄均勻。頂層墻體有門有洞時，在過梁的水平灰縫內(nèi)設(shè)置3道2根6的鋼筋并深入每邊墻體250，頂層山墻沿墻高每300設(shè)置兩根φ6的鋼筋。

山墻處的構(gòu)造柱宜砌至山墻頂部，屋面構(gòu)件應與山墻可靠拉結(jié)。砌塊砌體應分皮錯縫搭砌，上下皮搭砌長度不得小于90mm。當搭砌長度不滿足上述要求時，應在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4的焊接鋼筋網(wǎng)片(橫向鋼筋的間距不宜大于200mm)，網(wǎng)片每端均應超過該垂直縫，其長度不得小于300mm。

砌塊墻與后砌隔墻交接處，應沿墻高每400mm在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4、橫筋間距不大于200mm的焊接鋼筋網(wǎng)片。所有裝飾構(gòu)件均刷白色外墻乳膠漆。外墻外門窗與墻身接口處必須用聚氨脂發(fā)泡材料嵌嚴密封后再用1：3水泥砂漿填實。樓梯間的墻體水平支撐較弱，頂層墻體較高，在8度時，頂層樓梯間橫墻和外墻宜沿墻高每隔500設(shè)2φ6的墻體拉結(jié)筋，在休息平臺處宜增設(shè)一鋼筋帶。女兒墻內(nèi)加構(gòu)造柱，頂部加壓頂。3.4.5勒腳的設(shè)置勒腳是墻身接近是外地面的部分，其高度為450mm。勒腳起著保護墻身和增加建筑物立面美觀的作用。但由于勒角容易受到外界的破壞和地潮的侵蝕，因此，在構(gòu)造上必須采取相應的防護措施。對于外界的破壞，該辦公樓采取抹灰勒腳，并對抹灰勒腳增加抹灰的咬口進行加強。勒腳受潮會影響墻身，地下潮氣對墻身影響的解決辦法是在勒角處設(shè)防潮層。有水平防潮和垂直防潮兩種處理。該辦公樓采用水平防潮，水平防潮是對建筑物內(nèi)外墻體沿勒角處設(shè)水平方向的防潮層，以隔絕地下潮氣等對墻身的影響。水平防潮根據(jù)材料的不同，一般油氈防潮層、防水砂漿防潮層和配筋細石混凝土防潮層等。本建筑采用配筋細石混凝土防潮層。水平防潮層設(shè)置在距是外地面150mm以上的勒腳氣體中，以防止地表水反滲的影響。同時，考慮到室內(nèi)實鋪地坪下填土或墊層的毛細作用，故一般將水平防潮層設(shè)置在地坪的結(jié)構(gòu)層厚度之間的磚縫處，在設(shè)計中常以標高-0.60m表示。使其中更有效地起到防潮作用3.4.6屋頂?shù)脑O(shè)置屋頂是房屋最上層覆蓋的外圍戶結(jié)構(gòu)，要解決防水、保溫、隔熱以及隔聲、防火等問題。屋面做法：20厚1:3水泥砂漿找平層，30mm厚1:3水泥砂漿Φ4@200雙向配筋，高聚物改性瀝青防水卷材，35厚無溶劑聚氨硬泡保溫層，1:8水泥膨脹珍珠巖找坡2%最小40厚，200厚鋼筋混凝土板，200厚鋼筋混凝土板。屋面防水層采用油氈防水層，采用瀝青和油氈層交替粘合而成，該屋頂采用三氈四油氈上下左右搭接。3.4.7防水處理屋面采用卷材防水，局部小面面積屋采用阻燃和防紫外線聚氨酯防水涂料，涂膜厚度為2mm，由專業(yè)防水施工隊，按規(guī)程施工。所有防水層，四周均涂卷至屋面檐口處；屋面豎井處應增加涂層厚度，做纖維布加強層；穿板面管道外墻穿管，安裝后嚴格用細石混凝土封嚴，管根周圍加嵌防水膠，與防水層閉合。衛(wèi)生間加設(shè)聚氨酯防水涂層，涂膜厚度為3mm，分兩次涂刷，管根嵌防水膠，地溝內(nèi)側(cè)做防水涂層。除注明外，此類房間標高均比相應道樓面低20mm，凡有水濕低房間，樓地面找坡，坡向地漏或排水口，坡度0.5％～1.0％，以不積水為原則，凡管道穿過此類房間，均應預埋套管，高出地面30mm；地面預留風洞，洞邊做混凝土坎邊，高100mm或同踢腳。3.4.8建筑做法說明本工程各部建筑做法除注明者外均詳見L96J002《建筑做法說明》。（1）散水混凝土散水，寬度為1000（2）樓面樓面1）：彩色釉面地瓷磚樓面，用于除衛(wèi)生間、暗室以外的地面。樓面2）：彩色釉面地瓷磚防水樓面，用于衛(wèi)生間。（3）內(nèi)墻面內(nèi)墻1）：瓷磚防水墻面，用于衛(wèi)生間、距樓地面。內(nèi)墻2）：混合砂漿刷高級乳膠漆墻面，用于其他所有墻面。（4）外墻面涂料裝飾墻面，位置見建筑立面圖。（5）踢腳彩色釉面地瓷磚踢腳，用于其他房間內(nèi)。（6）油漆油漆（1）：木材面油漆（亞光清漆），用于各種木裝修。油漆（2）：調(diào)和漆，用于樓梯欄桿和扶手，中行，灰色。4結(jié)構(gòu)方案選擇 4.1結(jié)構(gòu)選型4.1.1方案比較方案一：磚混結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)一般指把磚砌體用作內(nèi)外承重墻或隔墻，樓蓋、屋蓋、梁、柱（也可是磚柱）是鋼筋混凝土作用在墻柱上的荷載，主要是由梁板傳來的屋蓋、樓蓋上的活、恒荷載，它通過墻柱基礎(chǔ)傳到地基。作用在縱墻上的水平荷載（如風荷）一部分直接由縱墻傳給橫墻，另一部分則通過屋蓋和樓蓋傳給橫墻，再由橫墻傳至基礎(chǔ)，最后傳給地基，承重墻的厚度及長度是根據(jù)強度和穩(wěn)定性的要求，通過計算來確定的。在磚混結(jié)構(gòu)中的梁有門窗過梁、圈梁、雨蓬梁、陽臺梁、樓梯梁等，這些梁的長度、配筋和截面尺寸，除圈梁是按構(gòu)造配筋外，其它都是通過計算設(shè)計的，圈梁主要作用是提高房屋空間剛度、增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度，因此圈梁不是承重梁，當圈梁用作過梁時，只在過梁部位按設(shè)計配筋，其它部位仍是按構(gòu)造配筋，有許多把圈梁當作承重梁對待，隨意將圈梁下墻體敲掉，則留下了不安全的隱患。方案二：框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶瓷等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配成而的住宅。這種結(jié)構(gòu)具有抗震性能好、整體性強、抗腐蝕耐火能力強、經(jīng)久耐用等優(yōu)點，并且房間的開間、進深相對較大，室內(nèi)活動空間也相應增加，室內(nèi)空間分隔較自由。適合大規(guī)模工業(yè)化施工，效率較高，工程質(zhì)量較好?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成，構(gòu)件截面較小，因此框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都較低，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，這時，現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的，裝配整體式樓面的作用則不考慮，框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻，起圍護和分隔作用，框架結(jié)構(gòu)的特點是能為建筑提供靈活的使用空間，但抗震性能差。方案三：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)也稱框剪結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，構(gòu)成靈活自由的使用空間，滿足不同建筑功能的要求，同樣又有足夠的剪力墻，有相當大的剛度，框剪結(jié)構(gòu)的受力特點，是由框架和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成的新的受力形式，所以它的框架不同于純框架結(jié)構(gòu)中的框架，剪力墻在框剪結(jié)構(gòu)中也不同于剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻。因為，在下部樓層，剪力墻的位移較小，它拉著框架按彎曲型曲線變形，剪力墻承受大部分水平力，上部樓層則相反，剪力墻位移越來越大，有外側(cè)的趨勢，而框架則有內(nèi)收的趨勢，框架拉剪力墻按剪切型曲線變形，框架除了負擔外荷載產(chǎn)生的水平力外，還額外負擔了把剪力拉回來的附加水平力，剪力墻不但不承受荷載產(chǎn)生的水平力，還因為給框架一個附加水平力而承受負剪力，所以，上部樓層即使外荷載產(chǎn)生的樓層剪力很小，框架中也出現(xiàn)相當大的剪力。4.1.2方案選擇比較磚混結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：

（1）建筑平面布置靈活，使用空間大。（2）延性較好。（3）抗震性能好，結(jié)構(gòu)牢固，使用壽命長。（4）整體性強、抗腐蝕耐火能力強、經(jīng)久耐用。（5）房間的開間、進深相對較大，室內(nèi)活動空間也相應增加，室內(nèi)空間分隔較自由。經(jīng)過綜合考慮，選擇框架結(jié)構(gòu)。4.2結(jié)構(gòu)布置（1）結(jié)構(gòu)平面布置如圖4-1圖4-1結(jié)構(gòu)平面布置圖（2）確定梁柱截面尺寸各梁柱截面尺寸初步確定如下：梁：邊跨(AB，CD,DE)梁:取取中(BC)跨梁:取柱:邊柱(A軸，E軸)連系梁，取中柱(B軸，C軸,D軸)連系梁，取柱截面均為，現(xiàn)澆樓板厚200mm結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖4-2所示，根據(jù)地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)頂面離外地面為800mm，室內(nèi)外高差450mm，由此求得底層層高為：4200+800+450=各梁柱的線剛度經(jīng)計算列于圖4-2中。其中在求頂層屋面梁截面慣性距時，考慮到現(xiàn)澆板的作用。取（為不考慮樓板翼緣作用的兩截面慣性矩）此過程選一跨作為手算，其余跨的計算可用電算選軸線②AB、CD,DE跨梁：BC跨梁：上部分各層柱：底層柱：圖4-2結(jié)構(gòu)計算簡圖5荷載計算5.1恒載計算（1）屋面框架梁線荷載標準值①屋面恒載標準值30厚的砼保護層三氈四油防水層100-140mm厚(找坡)膨脹珍珠巖200mm厚現(xiàn)澆鋼筋砼樓板15mm厚紙筋石灰抹底層面恒載匯總②框架梁及粉刷自重邊跨（AB、CD、DE）自重邊跨梁側(cè)粉刷中跨梁（BC）自重中跨梁側(cè)粉刷③頂層框架梁線荷載標準值（2）樓面框架梁線荷載標準值①樓面恒載標準值計算25mm厚瓷磚地面（包括水泥打底）：200mm厚鋼筋砼樓板：15mm厚紙筋石灰抹底：樓面恒載匯總：②邊框梁及粉刷自重（均布）③邊框框架梁填充墻自重填充墻墻身粉刷自重④樓面邊跨框架梁上的線荷載（3）屋面框架節(jié)點集中荷載標準值：邊節(jié)點集中荷載如下：①邊柱縱向框架梁粉刷自重：粉刷：1m高女兒墻自重：粉刷：連續(xù)梁傳來屋面自重：頂層邊節(jié)電集中荷載中柱連系梁自重粉刷：連續(xù)梁傳來屋面自重：頂層中節(jié)點集中荷載（4）樓面框架節(jié)點集中荷載標準值①中間層邊節(jié)點集中荷載邊柱縱向框架梁自重：邊柱縱向框架梁粉刷：鋁合金窗自重：窗下墻體自重：窗下墻體粉刷：窗邊墻體重：窗邊墻刷：框架柱自重：框架柱粉刷：連系梁傳來樓面自重：中間層邊節(jié)點集中荷載：②中間層中節(jié)點集中荷載中間層連系梁自重：中間層聯(lián)系架梁粉刷：內(nèi)縱墻自重：內(nèi)縱墻粉刷：框架柱自重：框架柱粉刷：連系梁傳來樓面自重：中間層中節(jié)點集中荷載：5.2樓面活荷載的計算樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖5-1、5-2所示。圖中各荷載值計算如下：則恒載、活載作用下的計算簡圖如下所示：圖5-1恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖圖5-2樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖6內(nèi)力計算6.1恒載作用下的內(nèi)力計算恒載作用下的內(nèi)力計算采用分層法，結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖6-1：圖6-1結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算簡圖（1）恒載作用下框架的彎矩計算由上圖中取出頂層、中間層任一層以及底層進行分析。頂層的結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖2-1所示，除底層外的所有柱的線剛度取框架度實際線剛度的0.9倍。將圖中梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成。在求固端彎距時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(jù)固端彎距相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形荷載，化為等效均布荷載如圖6-2所示圖6-2等效均布荷載圖荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載頂層：中間和底層：用彎矩分配法計算梁、柱端彎矩，結(jié)構(gòu)內(nèi)力可采用彎矩分配法計算。除底層外，柱的線剛度需要乘以修正系數(shù)0.9，并且除底層外，其余各層柱的彎矩傳遞系數(shù)均取1/3。線剛度的修正：底層柱其他層柱：修正后的梁柱線剛度表6-1：表6-1梁柱線剛度表（）層次梁柱242.87.02.3412.87.02.0①頂層A結(jié)點分配系數(shù)頂層B結(jié)點分配系數(shù)頂層D結(jié)點分配系數(shù)頂層固端彎矩計算：②中間層A結(jié)點分配系數(shù)：中間層B結(jié)點分配系數(shù)：中間層B結(jié)點分配系數(shù)：中間層固端彎矩計算:③底層A結(jié)點分配系數(shù):底層B結(jié)點分配系數(shù)：底層固端彎矩的計算：由縱向梁在邊柱上的偏心距引起的框架邊節(jié)點附加偏心彎矩頂層：中間層：底層：表6-3恒載作用下的二次力矩分配（2）恒載作用下跨中彎矩計算取脫離體按剪支梁有：各橫梁跨中彎矩計算列于下表A-B跨梁中彎矩表B-C跨梁中彎矩表層數(shù)四層146.67三層151.03二層146.93一層170.27層數(shù)四層84.07-60.51三層90.07-71.21二層88-69.14一層87.26-68.43C-D跨梁中彎矩表D-E跨梁中彎矩表層數(shù)四層194304.6110.6三層214.9345130.1二層220.1345124.9一層218.18345126.82層數(shù)四層179.3304.6125.3三層220.6345124.4二層214.6345130.4一層207.89345137.11（3）柱的剪力計算取節(jié)點平橫，可求的梁柱端及柱的剪力。計算結(jié)果列于下表層數(shù)邊跨梁端剪力四層152.85172.05三層177.8190.6二層184.2177.8204一層174.2170198.4層數(shù)中跨梁端剪力柱剪力外柱A內(nèi)柱B四層0三層0二層0一層0其他梁端剪力及柱剪力見（6-5）V圖（4）框架柱的軸力計算：A柱四層：三層：二層：一層B柱：四層：三層：二層：一層：C柱：四層：三層：二層：一層：D柱：四層：三層：二層：一層：E柱：四層：三層：二層：一層：圖6-3框架軸力圖圖6-4恒載作用下的M圖圖6-5恒荷載作用下的V圖6.2活載作用下的內(nèi)力計算（1）活載作用下的框架簡圖如圖6-1所示由于活載較小，不考慮最不利組合。將活載滿跨布置，這樣求得的內(nèi)里在支座處與按最不利處置法求得內(nèi)里極為相近?？芍苯舆M行內(nèi)里組合，乘以擴大系數(shù)1.2?，F(xiàn)將梯形與三角形荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載。頂層：中間層：底層：各桿端固端彎矩：以上采用彎矩分配法分層計算力梁柱的內(nèi)力，除底層外其他各層柱的線剛度乘以0.9的折減系數(shù)，底層柱的彎矩傳遞系數(shù)取1/2，其余各層為1/3，跨中彎居與恒載作用時的方法一樣。根據(jù)實際的荷載情況求得。具體過程如下所示?；钶d作用下的二次力矩分配（2）活載作用下跨中彎矩的計算取各層橫梁為脫離體，便可求出框架在豎向活載作用下的梁端剪力及柱的剪力。所示?；钶d作用下橫梁跨中彎矩計算表層數(shù)A-B跨梁跨中四層10.91三層65.9553.66二層53.66一層69.9541.8層數(shù)B-C跨梁跨中四層36.24-35.18三層41.63-53.66二層41.637.38-15.26一層39.837.38-13.46層數(shù)C-D跨梁跨中四層6.3210.13三層50.35114.45二層50.35164.8114.45一層97.98164.866.82層數(shù)D-E跨梁跨中四層5.0211.43三層18.3116.5二層48.3164.8116.5一層97164.867.8剪力表層數(shù)邊跨梁端剪力四層7.3010.26三層31.9038.46二層36.1831.938.46一層35.1831.9638.4層數(shù)中跨梁端剪力柱剪力外柱A內(nèi)柱B四層0三層0二層029.52一層029.52其他梁端剪力及柱剪力見（6-7）V圖圖6-6活載作用下的M圖圖6-7活載作用下的V圖（3）框架柱在活載作用下軸力計算:外柱A:=橫梁剪力=縱梁傳來內(nèi)柱B:外柱E:圖6-8活載作用下框架的軸力圖6.3框架梁端彎矩調(diào)幅.按照框架結(jié)構(gòu)的合理破壞形式,在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的,同時為了施工方便也往往希望節(jié)點處梁的負鋼筋放的少些.因此,在進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時,一般均對梁端彎矩進行調(diào)幅,即減少梁端負彎矩,減少節(jié)點附近梁頂面的彎筋量,對于現(xiàn)澆框架,彎矩調(diào)幅系數(shù)一般取0.8-0.9.在本框架結(jié)構(gòu)中取0.9,即梁兩端的負彎矩乘以0.9的彎矩調(diào)幅系數(shù).跨中彎矩則根據(jù)調(diào)幅后的梁端彎矩根據(jù)靜力平衡條件求出.同時應滿足調(diào)幅后的梁端彎矩的平均值與跨中最大正彎矩之和應大于按簡支梁計算的跨中彎矩值的條件.調(diào)幅后的框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下，例如：頂層端：頂層端：跨中調(diào)幅后的彎矩為：其他梁端彎矩調(diào)幅方法相同，調(diào)幅后彎矩如下圖6-9、6-10。圖6-9調(diào)幅后恒載M圖圖6-10調(diào)幅后恒載M圖7地震作用計算7.1水平地震作用下結(jié)構(gòu)的總重力荷載計算（1）屋頂女兒墻自重（包括粉刷）屋面板：雪荷載：框架柱：構(gòu)造柱：框架梁：縱向框架梁：橫向框架梁：墻重：總計三層樓板：活荷載：框架柱：構(gòu)造柱：框架梁：縱向框架梁：橫向框架梁：墻重：總計二層框架柱：構(gòu)造柱：框架梁：縱向框架梁：橫向框架梁：樓板：活荷載：墻重：總計一層框架柱：構(gòu)造柱：框架梁：縱向框架梁：橫向框架梁：樓板：活荷載：墻重：總計各重力代表值如圖7-1所示圖7-1各層重力代表值7.2梁柱線剛度表7-1橫向框架底層D值計算構(gòu)件名稱A柱0.5112593B柱0.7318024C柱0.7318024D柱0.5112593E柱0.511259373827表7-2橫向框架標準層D值計算構(gòu)件名稱A柱0.5629388B柱0.7840932C柱0.7840932D柱0.5629388E柱0.5629388170028結(jié)構(gòu)基本自振周期計算合計所以7.3水平地震作用場地類別II類，設(shè)計地震分組二組，地震動反應譜特征周期，設(shè)計基本加速度值為0.05g，7度地震設(shè)防多遇地震設(shè)防烈度為7度,取.KN支點處的水平地震作用故各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度分布見如圖圖7-2（a）水平地震作用分布（b）層間剪力分布以上層間位移角滿足要求7.2水平地震作用下框架內(nèi)力計算框架在地震作用下的內(nèi)力計算采用值法，計算公式如下：反彎點高度比計算計算結(jié)果見表7-3、7-4、7-5、7-6和表7-7表7-3軸柱反彎點高度比值樓層15.41.070.600000.612.5224.21.040.520000.452.1834.21.040.520000.402.1844.21.040.520000.351.47表7-4B軸柱反彎點高度比值樓層15.43.760.530000.552.2324.24.90.500000.502.1034.24.90.500000.502.1044.24.90.500000.502.10表7-5C軸柱反彎點高度比值樓層15.43.760.530000.552.2324.24.90.500000.502.1034.24.90.500000.502.1044.24.90.500000.502.10表7-6D軸柱反彎點高度比值樓層15.41.070.650000.552.5224.21.40.520000.502.1834.21.40.520000.502.1844.21.40.520000.502.18表7-7E軸柱反彎點高度比值樓層15.41.070.600000.552.5224.21.40.520000.502.1034.21.40.520000.502.1044.21.40.520000.502.107.3框架柱端剪力和彎矩計算柱端彎矩計算公式計算結(jié)果見表7-8表7-8框架柱端剪力和彎矩值柱樓層A柱41172.73180241700280.151.870.351.47141.6176.2432038.21802410012800.01868.720.452.18158.74149.822723.851802410012800.01882.490.482.18179.83179.813216.42738.276222240.022110.630.612.52100.67278.78B柱41172.731802410012800.03292.220.462.10209.34193.6632038.21802410012800.032122.170.502.10256.56256.5622723.851802410012800.032146.640.502.10307.94307.9413216.42738.276222240.031155.880.552.23327.35347.61C柱41172.731802410012800.03292.220.462.10209.34193.6632038.21802410012800.032122.170.502.10256.56256.5622723.851802410012800.032146.640.502.10307.94307.9413216.42738.276222240.031155.880.552.23327.35347.61D柱41172.731802410012800.03292.220.462.18209.34201.0332038.21802410012800.032122.170.502.18256.56266.3322723.851802410012800.032146.640.502.18307.94319.6713216.42738.276222240.031155.880.552.52327.35392.8E柱41172.731802410012800.03292.220.462.18209.34201.732038.21802410012800.032122.170.502.18256.56266.3322723.851802410012800.032146.640.502.18307.94319.6713216.42738.276222240.031155.880.552.52327.35392.827.4框架梁端剪力和彎矩計算梁端彎矩，剪力分別按下式計算：計算結(jié)果見表7-9、7-10、7-11、7-12、7-13：表7-9邊跨梁端彎矩樓層柱端彎矩柱端彎矩4141.61141.61141.61141.61141.61141.61376.2234.98234.9876.2234.98234.98158.74158.742149.88329.71329.71149.88329.71309.71179.83179.831179.8280.5267.30179.8280.5267.30100.67100.67表7-10中跨梁端彎矩柱樓層B柱4450.222.87.09.80.290.71130.56319.663434.540.57.09.80.290.71126.02308.522564.500.57.09.80.290.71163.71400.791635.290.57.09.80.290.71184.23451.06C柱4301.297.02.89.80.710.29319.66130.563434.547.02.89.80.710.29308.52126.022564.507.02.89.80.710.294000.79716.711635.291.00.51.50.670.33451.06184.23D柱4301.292.82.85.60.50.5150.63150.633434.542.82.85.60.50.5228.8228.8/2564.502.82.85.60.50.5287.14287.141635.292.82.85.60.50.5323.51323.51表7-11邊跨梁端剪力樓層4141.64130.5636.3130.56141.6436.33234.98126.0248.1126.02234.9848.12329.71163.1163.70163.11329.7153.701280.5184.2567.95184.25280.567.95表7-12中跨梁端剪力樓層4319.66319.66213150.63150.6330.523308.82308.52225.68228.8228.846.52400.79400.79267.22283.14283.1423.321451.06451.06300.7323.51323.5165.14表7-13梁端軸力樓層515.5315.5315.5341.8326.341.8310.30-31.53437.5537.5537.55112.1474.59112.1427.62-84.52354.0754.0754.07161.74107.67161.7439.83-121.91268.8968.8968.89210.12141.23210.1251.75-158.37166.2466.2466.24236.47170.23236.4758.24-178.23樓層510.3041.8331.5341.8315.53-26.3015.53-15.53427.62112.1484.52112.1437.55-74.5937.55-37.55339.83161.74121.91161.7454.07-107.6754.07-54.07251.75210.12158.37210.1268.89-141.2368.89-68.89158.24236.47178.23236.4766.24-170.2366.24-66.24（1）柱軸力中的負號表示壓力，當為左地震作用時候，左側(cè)兩根柱為拉力，對應的右側(cè)兩根柱為壓力。（2）表中分別表示節(jié)點在右梁的彎矩單位為。（3）式中，.分別為節(jié)點在左，右梁的線剛度，單位為。（4）單位為單位為，單位為，單位為一層框架橫梁內(nèi)力組合表層數(shù)桿件截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用1.35①+②1.2①+1.4②支座截面控制控制→←→←內(nèi)力內(nèi)力1121M-99-31.28158.05-158.0568.12-249.68-164.93-162.59-256.32V112.9430.1940.24-40.24135.2675.72182.66177.79164.72跨中M82.7823.7859.05-59.05171.4417.91135.53132.63239.402左M-118.27-37.81-115.10115.10-184.2519.87-244.51-224.96-217.48V-103.37-31.3944.57-44.57-135.47-256.27-306.30-291.92-125.34232右M-118.27-37.18115.10-115.10361.99-518.63-123.83-120.05-135.39V103.2731.3944.57-44.57329.10-257.2663.4771.5163.57跨中M82.7823.7859.05-59.0591.5984.55137.77131.38135.393M-99-31.28-158.05158.05-535.55345.07-159.81-168.71-135.38V-112.94-30.1940.24-40.24258.78-327.59-62.19-71.91-68.75二層框架橫梁內(nèi)力組合表層數(shù)桿件截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用1.35①+②1.2①+1.4②支座截面控制控制→←→←內(nèi)力內(nèi)力2ABAM-109.71-5.64329.71-329.71220.19-422.74-153.75-139.55-256.32V152.857.365.765.7204.91204.91213.65193.64165.37跨中M162.4611.4661.71-61.71211.5491.20230.78211.00239.40B左M-174.56-4.3-179.83179.83-334.3716.30-239.96-215.49-217.48V-172.05-10.2665.765.7-95.40-95.40-242.53-220.82-95.35BCB右M-110.48-2.79400.79-400.79290.08-491.46-151.94-136.48-135.35V46.44.23267.2267.2304.18304.1866.8761.6078.65跨中M82.2335.57-77.677.614.35165.67146.58148.47135.48C左M-81.71-4.23-400.79400.79-466.21315.33-114.54-103.97-135.39V-47.4-9.65267.2267.2213.52213.52-73.64-70.39-73.2CDC右M-136.259.55146.77-146.7724.77-261.43-174.39-150.13-305.49V200.565.723.3223.32205.81205.81276.46248.65138.75跨中M13011.2675.16-75.16195.3548.79186.76171.76308.7D左M-212.98-10.87-287.14287.14-476.5483.39-298.39-270.79-344.7V-211.32-11.8123.3223.32-172.77-172.77-297.09-270.12-113.56DED右M-221.9-11.84163.71-163.71-45.42-364.66-311.41-282.86-326.1V213.566.2565.67965.79259.05259.16294.56265.02178.35跨中M143.2312.8121.76-21.76155.89113.46206.17189.81304.55E左M-100.86-12.95-329.71329.71-418.07224.87-149.11-139.16-289.6V-215.76-13.1265.7965.79-135.94-135.94-304.40-277.28-145.36三層框架橫梁內(nèi)力組合表層數(shù)桿件截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用1.35①+②1.2①+1.4②支座截面控制控制→←→←內(nèi)力內(nèi)力3ABAM-153-7.39234.98-234.9888.08-370.13-213.94-193.95-263.12V177.831.9648.0148.01221.21221.21271.99258.10210.38跨中M172.4254.8961.71-61.71240.05119.71287.66283.75238.95B左M-196.21-14.73-126.02126.02-306.09-60.35-279.61-256.07-211.54V-19.26-38.4648.0148.0112.1712.17-64.46-76.96-70.23BCB右M-88.7-19308.52-308.52212.43-389.19-138.75-133.04-134.57V25.1529.52225.68225.68255.96255.9663.4771.5169.51跨中M82.2338.41-77.677.615.63166.95149.42152.45134.87C左M-73.44-55.89-308.52308.52-392.05209.56-155.03-166.37-134.95V-26.15-32.54225.68225.68181.86181.86-67.84-76.94-66.72CDC右M-155.68-78.94117.06-117.06-61.50-289.77-289.11-297.33-312.00V196.4714.5646.546.5228.71228.71279.79256.15135.24跨中M145.72124.4575.16-75.16260.43113.87321.17349.09307.71D左M-231.26-100.78-228.8228.8-476.57-30.41-412.98-418.60-346.73V-202.54-27.6546.546.5-149.39-149.39-301.08-281.76-120.34DED右M-240.8-16.38126.02-126.02-101.22-346.96-341.46-311.89-322.62V194.5625.1348.1348.13233.34233.34287.79268.65126.38跨中M143.75121.3321.76-21.76205.19162.76315.39342.36309.92E左M-156.24-70.56-234.98234.98-401.4756.74-281.48-286.27-347.12V-198.52-37.6248.1348.13-148.67-148.67-305.62-290.89-114.26四層框架橫梁內(nèi)力組合表層數(shù)桿件截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用1.35①+②1.2①+1.4②支座截面控制控制→←→←內(nèi)力內(nèi)力4ABAM-160.33-7.38141.61-141.61-9.55-285.69-223.83-202.73-194.16V177.831.9636.336.3209.79209.79271.99258.10135.72跨中M158.7953.6661.71-61.71227.23106.89268.03265.67236.52B左M-196.21-14.73-130.56130.56-310.51-55.92-279.61-256.07-198.76V-204-38.4636.336.3-165.51-165.51-313.86-298.64-166.26BCB右M-88.519319.66-319.66240.57-382.77-100.48-79.60-134.13V25.1529.52213213243.59243.5963.4771.5168.54跨中M79.5438.41-77.677.613.21164.53145.79149.22132.26C左M-69.84-55.89-319.66319.66-399.68223.66-150.17-162.05-133.45V-26.15-32.54213213169.50169.50-67.84-76.94-67.84CDC右M-164.9-78.9478.34-78.34-107.55-260.31-301.56-308.40-189.76V190.3214.5630.5230.52207.60207.60271.49248.77135.42跨中M135.27124.4575.16-75.16251.03104.46307.06336.55221.16D左M-231.26-100.78-150.63150.63-400.35-106.62-412.98-418.60-261.31V-199.36-27.6530.5230.52-162.11-162.11-296.79-277.94-145.69DED右M-240.84-16.38130.56-130.56-96.83-351.42-341.51-311.94-250.00V190.2525.1336.2936.29217.92217.92281.97263.48147.29跨中M147.18121.3321.76-21.76208.28165.84320.02346.48223.47E左M-145.47-70.56-141.61141.63-300.74-24.59-266.94-273.35-193.16V-193.45-37.6236.2936.29-155.65-155.65-298.78-284.81-137.26框架A柱內(nèi)力組合表層數(shù)截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用③1.35①+②1.2①+1.4②MmaxNminNmax左震右震→←NMM4柱頂M121.96.27-141.61141.61-25.54250.60170.84155.06-25.54170.84N349.0914.33-36.336.3285.24356.02485.60438.97356.02柱底M-79.94-3.6376.24-76.240.75-147.91-111.55-101.010.75-111.55N386.8914.33-36.336.3319.26390.04536.63484.33390.043柱頂M97.764.58-158.74158.74-64.73244.82136.56123.72-64.73136.56N795.1474.36-84.3184.31666.89831.291147.801058.27831.29柱底M-79.2-3.63149.8-149.873.14-218.97-110.55-100.1273.14-110.55N832.9474.36-84.3184.31700.91865.311198.831103.63865.312柱頂M98.944.58-179.83179.83-84.23266.44138.15125.14-84.23138.15N1241.2134.39-150.01150.011031.301323.821810.011677.591323.82柱底M-95.28-4.28179.8-179.887.63-262.98-132.91-120.3387.63-132.91N1279134.39-150.01150.011065.321357.841861.041722.951357.841柱頂M65.223.3-100.67100.67-37.97158.3491.3582.88-37.9791.35N1687.25194.42-221.96221.961389.601822.432472.212296.891822.43柱底M-32.61-1.65278.78-278.78241.72-301.90-45.67-41.44241.72-45.67N1736.3194.42-221.96221.961433.751866.572538.432355.751866.57框架B柱內(nèi)力組合表層數(shù)截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用③1.35①+②1.2①+1.4②MmaxNminNmax左震右震→←NMM4柱頂M-71.51-7.16-209.34209.34-271.69136.53-103.70-95.84-271.69-103.7N446.9414.49-176.7176.7236.48581.05617.86556.61236.48柱底M55.292.52193.66-193.66239.71-137.9277.1669.88239.7177.16N484.7414.49-176.7176.7270.50615.07668.89601.97270.53柱頂M-64.1-2.26-256.56256.56-308.85191.44-88.80-80.08-308.85-88.8N962.0982.47-256.7256.7652.711153.281381.291269.97652.71柱底M55.232.52256.56-256.56300.99-199.3177.0869.80300.9977.08N999.8782.47-256.7256.7686.711187.281432.291315.30686.712柱頂M-64.34-2.26-307.94307.94-359.16241.32-89.12-80.37-359.16-89.12N1490.64150.45-307.79307.791109.181709.372162.811999.401109.18柱底M59.752.65307.94-307.94355.21-245.2783.3175.41355.2188.31N1528.44150.45-307.79307.791143.201743.392213.842044.761143.21柱頂M-43.38-2.48-327.35327.35-359.32279.01-61.04-55.53-359.32-61.04N2013.6278.57-470.02470.021479.332395.872996.932806.321479.33柱底M21.681.24347.61-347.61358.99-318.8530.5127.75358.9930.51N2062.65278.57-470.02470.021523.472440.013063.152865.181523.47框架C柱內(nèi)力組合表層數(shù)截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用③1.35①+②1.2①+1.4②MmaxNminNmax左震右震→←NMM4柱頂M60.835.91-209.34209.34-146.70261.5188.0381.27261.5188.03N546.9418.53-116.05116.05387.44613.73756.90682.27387.44柱底M-31.2814.94193.66193.66167.39167.39-27.29-16.62167.39-27.29N584.7418.53-116.05116.05421.46647.75807.93727.63421.463柱頂M60.0910.67-256.56256.56-191.26309.0391.7987.0587.0591.79N1062.0989.83-157.96157.96842.291150.321523.651400.271150.32柱底M-48.26-14.94256.56-256.56199.99-300.30-80.09-78.83199.99-80.09N1099.8789.83-157.96157.96876.301184.321574.651445.611184.322柱頂M57.410.67-307.94307.94-243.78356.7088.1683.82-243.7888.16N1590.64181.13-296.33296.331224.161802.012328.492162.351224.16柱底M-52.3-74.03307.94-307.94219.86-380.63-144.64-166.40219.86-144.64N1528.44181.13-296.33296.331168.181746.032244.522087.711746.031柱頂M3715.71-327.35327.35-278.80359.5465.6666.39-278.865.66N2113.6289.05-474.56474.561569.622495.013142.412940.992195.01柱底M-18.5-7.8639.98-39.9818.79-59.17-32.84-33.20-59.17-32.84N2060.65289.05347.61-347.612323.581645.743070.932877.452323.58框架D柱內(nèi)力組合表層數(shù)截面內(nèi)力恒載①活載②地震作用③1.35①+②1.2①+1.4②MmaxNminNmax左震右震→←NMM4柱頂M00-209.34209.34-204.11204.110.000.00204.110N545.1935.19-110.04100.04399.22604.05771.20703.49399.22柱底M00201.03-201.03196.00-196.000.000.001960N583.4535.19-100.04100.04443.40638.488