土木工程毕业设计（论文）-西安财经学院教学办公楼结构设计.doc

西安培华学院本科生毕业结构设计 西安财经学院教学办公楼设计西安财经学院教学办公楼结构设计摘 要本次毕业设计题目为西安财经学院教学办公楼结构设计。设计内容包括建筑设计、结构设计。本设计主体每层层层高为3.6米，总建筑面积近为4505平方米，室内外高差为0.45米，本工程设定相对标高0.000，功能上满足人们智能办公的使用要求，能够充分的利用限的空间使布局更加合理。本工程采用钢筋混凝土框架结构，建筑抗震设防烈度为8度，楼梯采用板式楼梯。结构计算包括手算和电算两部分，其中手算部分包括：一榀框架的结构计算，该框架相邻的楼板计算，楼板计算。电算部分采用PKPM结构设计软件进行分析计算。关键词：建筑设计；荷载统计；内力组合；构件设计IIAbstract The topic of this design is: The Design Of Xi an institute of finance and economics teaching building structure , The design contents includes the building design and construct-ion design. This design corpus as three layer, parcels are five layer; Every floor is 3.6meters. The whole building acreage is near to 4505 square meters, the level of ind-oors and outside is 0.45 meter, this engineering sets up the opposite elevation is 0.000, on the function satisfy request of the people work in. The request of the usage, can make use of the limited space arrange layout more reasonable. This project adopts reinforced concrete frame construction, the building anti-ear-thquake establishes to defend strong degree as 8 degree, foundation adopts the rei-nforced concrete pillar descends the independent foundation, stairs adopts plank type stairs. the calculation of Construction includs calculate with hand and calculate with machine-readable, the part of calculate with hand include: the construction cal-culation of the frame of ping, the calculation of the close floor in that frame knot-hole, the calculation of the pillar under the frame descends pole , the calculation ofthe stairs;The machine-readable part adopts PKPM construction software empolder by Constructs science academy of China proceed the whole three- dimensional sp-ace analysis calculation. Key words: architectural design; the calculation of interal force; the statistical of load; design of construction component III目 录摘 要I绪 论41 设计资料52 梁、柱截面尺寸估算62.1 梁截面尺寸估算62.2 柱截面尺寸估算73 框架计算简图及梁柱线刚度83.1 确定框架计算简图（KJ-4）83.2 梁柱线刚度计算84 荷载计算114.1 恒荷载标准值计算114.1.1 屋面114.1.2 标准层楼面114.1.3 雨篷恒荷载114.1.4卫生间恒荷载124.1.5梁自重124.1.6 柱自重124.1.7 墙体荷载134.2 活荷载标准值计算134.2.1 屋面和楼面活荷载标准值144.2.2 雪荷载标准值144.3 恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图144.3.1 AB轴间框架梁154.3.2 BC轴间框架梁154.3.3 A轴柱纵向集中荷载的计算154.3.4 B轴柱纵向集中荷载的计算164.4 风荷载标准值计算184.5 水平地震作用计算194.5.1 重力荷载代表值计算194.5.2 框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期计算224.5.3 多遇水平地震作用计算244.5.4 刚重比和剪重比验算255 内力计算265.1 恒荷载标准值作用下框架的内力265.2 活荷载标准值作用下框架的内力265.3 风荷载标准值作用下框架的内力265.4 水平地震作用下框架的内力315.5 重力荷载代表值作用下框架的内力365.5.1 均布重力荷载代表值计算365.5.2 作用于A柱集中重力荷载代表值计算365.5.3 作用于B柱集中重力荷载代表值计算365.5.4 框架内力376 内力组合376.1 各种荷载作用下梁控制截面的内力376.1.1 恒荷载作用下梁控制截面的内力376.1.2 活荷载作用下梁控制截面的内力386.1.3 风荷载作用下梁控制截面的内力386.1.4 水平地震作用下梁控制截面的内力416.1.5 重力荷载代表值作用下梁控制截面的内力416.2 各种荷载作用下柱控制截面的内力416.2.1 恒荷载作用下柱控制截面的内力416.2.2 活荷载作用下柱控制截面的内力426.2.3 风荷载作用下柱控制截面的内力426.2.4 水平地震作用下柱控制截面的内力426.2.5 重力荷载代表值作用下柱控制截面的内力436.3 框架梁内力组合566.3.1 非地震作用下框架梁内力组合566.3.2 地震作用下框架梁内力组合566.4 框架柱内力组合576.4.1 非地震作用下框架柱内力组合576.4.2 地震作用下框架柱内力组合577 框架梁截面设计677.1 框架梁正截面承载力计算677.2 框架梁斜截面承载力计算697.3 框架梁裂缝宽度验算728 框架柱截面设计728.1 框架柱正截面承载力计算728.1.1 轴压比验算738.1.2 正截面承载力计算738.2 框架柱斜截面承载力计算768.3 裂缝宽度验算779 次梁截面设计789.1 荷载计算789.2 内力计算789.3 次梁截面承载力计算799.3.1 次梁正截面承载力计算799.3.2 次梁斜截面承载力计算7910 板截面设计7910.1 B1计算8010.1.1 荷载计算8010.1.2 内力计算8010.1.3 截面承载力计算8110.2 B2计算8210.2.1 荷载计算8210.2.2 内力计算8210.2.3 截面承载力计算8311 楼梯设计8411.1 设计数据8411.2 踏步板设计（TB1）8411.2.1 确定踏步板的基本尺寸8411.2.2 荷载计算8511.2.3 内力计算8511.2.4 配筋计算8511.3 平台板设计（TB2）8611.3.1 确定平台板的基本尺寸8611.3.2 荷载计算8611.3.3 内力计算8611.3.4 截面承载力计算8711.4 平台梁设计（TL1）8711.4.1 确定平台梁尺寸8711.4.2 荷载计算8711.4.3 内力计算8811.4.4 正截面承载力计算8811.4.5 斜截面承载力计算8911.5 其它梁、板设计8912 电算结果90总 结112参考文献113致 谢114 绪 论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。 目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑业上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于办公楼类楼房是最常用的结构体系。 多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。 毕业设计的几个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD，基本上达到了毕业设计的目的与要求。 框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。1 设计资料（1）工程名称：西安市财经学院教学办公楼设计。（2） 结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为7.8m6.9m 。 （3） 工程概况：建筑层数5层，层高3.6m，室内外高差450mm，女儿墙高600mm，建筑高度18.45m，建筑面积4504.5m2。（4） 基本风压：0.35 kN/ m2，地面粗糙度为B类。（5） 基本雪压：0.20 kN/ m2。（6） 抗震设防烈度：8度设防。（7） 材料选用：钢筋：梁、柱主筋采用HRB400，板中钢筋采用HRB335，箍筋采用HPB300混凝土：采用C30混凝土；墙 体：采用加气混凝土砌块，重度=5.5 kN/m3；门 窗：外门窗采用铝合金门窗，重度=0.35 kN/m3 ；内门窗采用木门窗，重度kN/m（8） 墙体厚度： 240mm。结构平面布置图如图1、图2、图3所示。图1 一层结构平面布置图图2 二三四结构平面布置图图3 五层结构平面布置图2 梁、柱截面尺寸估算2.1 梁截面尺寸估算框架梁截面高度h=()l0，截面宽度，本结构中取：（1）横向框架梁 -、-跨：l0=6900mm h=()l0 =862.5 575mm，取h=600mm =200 300mm，取b=300mm（2）纵向框架梁轴、轴、轴、轴：l0=7800mm，h=()l0 =975 650mm，取 h=700mm=350 233mm，取b=300mm（3）横向次梁l0=6900mm h=()l0 =862.5 575mm，取h=600mm=200300mm,取b=300mm2.2 柱截面尺寸估算框架柱的截面尺寸，为第层层高。本结构中层高为3.6m，故=（200300）mm。框架柱截面尺寸还应根据公式估算。式中：，负荷面积（1214） kN/ m2层数，为轴压比，可根据规范查出。仅估算底层柱。本结构中，边柱和中柱负荷面积分别为（7.83.45）m2 ，（7.84.8）m2，层数为5层；该框架结构抗震设防烈度为七度，建筑高度18.45m30m，因此为二级抗震，其轴压比限值=0.75。C30混凝土 ，=14.3 N/mm2边柱=210764mm2中柱=293236mm2取柱截面为正方形，则边柱、中柱截面分别为459 mm 459 mm，542 mm 542mm，考虑到施工、计算简便以及安全因素，各柱截面尺寸从层到顶层均取600mm600mm。3 框架计算简图及梁柱线刚度3.1 确定框架计算简图（KJ-4）框架的计算单元如图4所示，选取轴在线的一榀框架进行计算，其余框架可参照此框架进行配筋。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，假设基础顶面至室外地面的高度为0.5 m，室内外高差为0.45 m，因此基顶标高为-0.95 m，二层楼面标高为3.6 m，故底层框架柱高为4.55 m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.6 m。由此可绘出框架的计算简图，如图5所示。3.2 梁柱线刚度计算对于现浇楼板，中框架梁取，。各跨框架梁和各层框架柱的线刚度计算分别见表1和表 2 。由于该榀框架结构对称，因此只需计算半边结构。 图4 框架计算单元图5 计算简图表1 梁线刚度的计算构件EC(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)L(mm)1.5ECI0/L(Nmm)2ECI0/L(Nmm)边框架梁AB3.01043006005.410969003.521710104.69571010中框架梁BC3.01043006005.410927009.010101.21011表2 柱线刚度的计算层EC(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)h(mm)ECI0/h(Nmm)13.01046006001.08101045507.12091010253.01046006001.08101036009.01010令，则其余各杆件的相对线刚度为：，框架结构的相对线刚度如图5所示。4 荷载计算4.1 恒荷载标准值计算 4.1.1 屋面 面层：40mm厚沥青混凝土 0.0420=0.8 kN/m2防水层：三毡四油 0.4kN/m2找平层：20mm厚水泥砂浆 0.0220=0.4kN/m2保温层：80mm厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16kN/m2找坡层：40mm厚水泥石灰胶渣砂浆3找平 0.04x14=0.56kN/m2结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 0.1225 =3 kN/m2抹灰层：10mm厚石膏砂浆 0.01x15=0.15kN/m2合计 6.47 kN/m24.1.2 标准层楼面板面装修荷载 1.10 kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225 =3 kN/m2抹灰层：10mm石膏砂浆 0.15 kN/m2合计 4.25 kN/m24.1.3 雨篷恒荷载 面层：40mm细石混凝土 1.00kN/m2防水层： 0.30kN/m2找坡： 0.50kN/m2找平层 0.40kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土板 2.50kN/m2板底粉刷 0.20kN/m2合计 4.90kN/m24.1.4卫生间恒荷载 板面装修荷载 1.10kN/m2找平层：15厚水泥砂浆 0.015x20=0.30kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12x25=3kN/m2防水层 0.30kN/m2蹲位折算荷载 1.5kN/m2抹灰层：10mm厚石膏砂浆 0.01x15=0.15kN/m2合计 6.35kN/m2 4.1.5梁自重（1）bh=300 mm 700 mm梁自重 250.30（0.7-0.12）=4.35 kN/m抹灰层：粉刷石膏砂浆 0.15（0.7-0.12）2+0.30=0.22kN/m合计 4.57 kN/m（2）bh=300 mm 600 mm梁自重 250.30（0.6-0.12）=3.6kN/m抹灰层：粉刷石膏砂浆 0.15（0.6-0.12）2+0.33=0.19 kN/m合计 3.79 kN/m4.1.6 柱自重bh=600 mm600 mm柱自重 250.60.6=9 kN/m抹灰层：粉刷石膏砂浆 0.150.64=0.3 6kN/m合计 9.36 kN/m4.1.7 墙体荷载 外墙自重 0.24x5.5=1.32kN/m2水刷石外墙面 0.5 kN/m2粉刷石膏砂浆内墙面 0.15 kN/m2合计 1.97 kN/m2 内墙自重 0.24x5.5=1.32kN/m2粉刷石膏砂浆墙面 0.15x2=0.3kN/m2合计 1.62kN/m2（1） 标准层纵向外墙体 轴、轴： kN/m纵向内墙体轴、轴： kN/m轴卫生间位置的纵墙 kN/m横向墙体轴、轴：无窗洞（3.6-0.6）x1.97=5.91kN/m有窗洞（3.6-0.6-1.8）x1.97+0.35x1.8=2.99kN/m轴：（3.6-0.6）x1.62=4.86kN/m（2） 女儿墙 0.6x1.97=1.18kN/m4.2 活荷载标准值计算4.2.1 屋面和楼面活荷载标准值不上人屋面 0.5 kN/ m2房间 2.0 kN/ m2走廊 2.5 kN/ m2 图6 板传荷载示意图4.2.2 雪荷载标准值=1.00.20 kN/ m2屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，两者中取大值。4.3 恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图AB轴间梁上板的，按双向板进行计算，长边支承梁上荷载呈梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布；BC轴间梁上板的，按单向板进行计算，荷载平均分给两长边的支承梁。本结构楼面荷载的传递示意图见图6。 板传至梁上的三角形荷载等效为均布荷载；梯形荷载等效为均布荷载 :，。4.3.1 AB轴间框架梁屋面板传给梁（即屋面板两个梯形荷载等效为均布荷载）：恒荷载：6.471.950.8472=21.37 kN/m活荷载：0.51.950.8472=1.65 kN/m楼面板传给梁（即楼面板两个梯形荷载等效为均布荷载）：恒荷载： 4.251.950.8472=14.04 kN/m活荷载： 2.01.950.8472=6.61 kN/mAB轴间框架梁均布荷载为：屋面梁 恒荷载=梁自重+板传恒荷载=3.79+21.37=25.16 kN/m 活荷载=板传活荷载=1.65 kN/m楼面梁 恒荷载=内横墙自重+梁自重+板传恒荷载 =4.86+3.79+14.04=22.69 kN/m 活荷载=板传活荷载=6.61kN/m4.3.2 BC轴间框架梁BC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁、楼面梁 恒荷载=梁自重=4.57 kN/m 活荷载=04.3.3 A轴柱纵向集中荷载的计算屋面板三角形荷载等效为均布荷载：恒荷载：6.471.95=7.89 kN/m活荷载：0.51.95=0.61 kN/m楼面板三角形荷载等效为均布荷载：恒荷载：4.251.95=5.18 kN/m活荷载：2.01.95=2.44kN/m顶层柱恒荷载=女儿墙自重+外纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =1.187.8+4.57（7.8-0.6）+7.89（7.8-0.6） +=185.72kN 顶层柱活荷载=板传活荷载=4.57（7.8-0.6）+ =38.6kN标准层柱恒荷载=外纵墙自重+外纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =4.01（7.8-0.6）+4.57（7.8-0.6）+5.18（7.8-0.6）+ =160.59kN 标准层柱活荷载=板传活荷载=2.44（7.8-0.6）+ =40.38 kN基础顶面恒荷载=底面外纵墙自重+基础梁自重 =4.01（7.8-0.6）+4.57（7.8-0.6） =61.78kN4.3.4 B轴柱纵向集中荷载的计算走廊屋面板均布荷载：恒荷载：6.471.35=8.73 kN/m活荷载：0.51.35=0.68 kN/m走廊楼面板均布荷载：恒荷载：4.251.35=5.74 kN/m活荷载：2.51.35=3.38kN/m顶层柱恒荷载=内纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =4.57（7.8-0.6）+7.89（7.8-0.6）+8.73（7.8-0.6）+=239.37kN顶层柱活荷载=板传活荷载=0.61（7.8-0.6）+0.68（7.8-0.6） =14.98 kN标准层柱恒荷载=内纵墙自重+内纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =3.87（7.8-0.6）+4.57（7.8-0.6）+5.18（7.8-0.6）+5.74（7.8-0.6）+ =200.91 kN 标准层柱活荷载=板传活荷载=2.44（7.8-0.6）+3.38（7.8-0.6） =64.71kN基础顶面恒荷载=底面内纵墙自重+基础梁自重 =3.87（7.8-0.6）+4.57（7.8-0.6） =60.77 kN图7恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图注：1.图中集中力的单位为kN，均布力的单位为kN/m；2.图中数值均为标准值；3.括号外数值表示恒荷载，括号内数值表示活荷载。框架在恒荷载和活荷载作用下受荷图如图7所示，竖向荷载与柱轴心有偏心，偏心距均为125mm。4.4 风荷载标准值计算为简化计算，将计算单元范围内外墙面的风荷载化为等量的作用于楼面的集中风荷载，计算公式为：式中：基本风压，为0.35 kN/m2风压高度变化系数，地面粗糙度为B类风荷载体形系数, =0.8-(-0.5)=1.3（迎风面、背风面迭加）风振系数，因房屋高度小于30m，所以=1.0下层柱高上层柱高，对于顶层为女儿墙高2倍B计算单元迎风面宽度，B=7.8m计算过程见表3。表3 各层楼面处集中风荷载标准值离地高度(m)(m)(m)(kN)18.451.251.01.33.61.210.6514.851.141.01.33.63.614.5711.251.141.01.33.63.614.577.651.001.01.33.63.612.784.051.001.01.34.053.613.57风荷载作用下结构的受荷图如图8所示。4.5 水平地震作用计算4.5.1 重力荷载代表值计算（1） 屋面处重力荷载标准值计算kN6107.16kN图8 风荷载作用下框架的受荷图注：1.图中各值的单位为kN；2.图中数值均为标准值kN外纵墙+内纵墙+外横墙+内横墙+走廊尽头墙 =169.21+6107.16+1701.29+503.19 +712.53=9193.38kN（2） 标准层楼面处重力荷载标准值计算712.532=1425.06kNkN=1701.29 kNkN=+=1425.06+4011.66+1701.29+1042.33=8180.34kN（3） 底层楼面处重力荷载标准值计算1425.06kN=4011.66 kN=1701.29 kN=9.36(4.55-0.12)32=1326.87 kN=+=1425.06+4011.66+1701.29+1326.87=8464.88kN（4） 屋顶雪荷载标准值计算kN（5） 楼面活荷载标准值计算=2.0(13.8+0.6)(54.6+0.6)+2.52.7(54.6+0.6)=1934.76 kN（6） 总重力荷载代表值计算屋面处：=屋面处结构和构件自重+0.5雪荷载标准值 =9193.38+0.5188.78 =9287.77 kN标准层楼面处：=楼面处结构和构件自重+0.5活荷载标准值 =8180.34+0.51934.76 =9147.72 kN底层楼面处：=楼面处结构和构件自重+0.5活荷载标准值=8464.88+0.51934.76=9432.26 kN（7） 总重力荷载设计值计算屋面处：=1.2屋面处结构和构件自重+1.4雪荷载标准值 =1.29193.38+1.4188.78 =11296.35 kN标准层楼面处：=1.2屋面处结构和构件自重+1.4活荷载标准值 =1.28180.34+1.41934.76 =12525.07kN底层楼面处=1.2屋面处结构和构件自重+1.4活荷载标准值 =1.28464.88+1.41934.76 =1281151.44 kN4.5.2 框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期计算（1） 横向D值计算各层柱的D值及总D值见表4表9。表4 横向25层中框架D值计算构件名称框架柱A0.2114583框架柱B0.4833333表5 横向底层中框架D值计算构件名称框架柱A0.4418161框架柱B0.6526829表6 横向25层边框架D值计算构件名称框架柱A0.1613333框架柱B0.4134167表7 横向底层边框架D值计算构件名称框架柱A0.4016510框架柱B0.6024765表8 横向25层总D值计算构件名称D值（kN/m）数量中框架A框架B轴333336199998边框架A框架B轴34167268334=3824962=764992表9 横向底层总D值计算构件名称D值（kN/m）数量中框架A轴181616108966中框架B轴268296160974中框架A轴16510233020边框架B轴24765249530=3524902=704980（2） 结构基本自振周期计算用假想顶点位移计算结构基本自振周期，计算结果见表10。表10 假想顶点侧移计算结果层次 (kN) (kN) (kN/m) (m) (m)59287.779287.777649920.01210.185849147.7218435.497649920.02410.173739147.7227583.217649920.03610.149629147.7236730.937649920.04800.113519432.2646163.197049800.06550.0655结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数=0.6，则结构基本自振周期为：s4.5.3 多遇水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为八度，场地土为类，设计地震分组为第一组，故： kN由于，故式中：衰减指数，在区间取0.9 阻尼调整系数，取1.0所以，=0.44s1.4=0.49s需要考虑顶部附加水平地震作用的影响，顶部附加地震作用系数：如图9所示，对于多质点体系，结构底部总纵向水平地震 图9 楼层水平地 震作用 标准值（单位：kN）作用标准值：kN 附加顶部集中力：kN质点i的水平地震作用标准值、楼面地震剪力及楼面层间位移的计算过程见表11。其中：表11 ，和的计算层 (kN)(m)(kNm)(kNm)(kN)(kN)(kN/m)(m)59287.7718.95176003.24541377.151486.742023.257649920.0026449147.7215.35140417.50541377.151186.143209.397649920.0042039147.7211.75107485.71541377.15907.964117.357649920.0053829147.728.1574553.92541377.15629.784747.137649920.0062119432.264.5542916.78541377.15362.535109.667649920.00668楼层最大位移与楼层层高之比：，满足位移要求。4.5.4 刚重比和剪重比验算为了保证结构的稳定和安全，需分别按式和进行结构刚重比和剪重比验算。各层的刚重比和剪重比见表12。表12 各层刚重比和剪重比层(m)(kN/m)(kN)(kN)(kN)53.67649922753971.22023.259287.77/11296.35243.790.218 43.67649922753971.23209.3918435.49/23821.42115.610.174 33.67649922753971.24117.3527583.21/36346.4975.770.149 23.67649922753971.24747.1336730.93/48871.5656.350.129 14.557049803207659.05109.6646163.19/61738.0851.960.111 注：一栏中，分子为第j层的重力荷载代表值，分母为第j层的重力荷载设计值，刚重比计算用重力荷载设计值，剪重比计算用重力荷载代表值。由表12可见，各层的刚重比均大于20，不必考虑重力二阶效应，各层的剪重比均大于0.016，满足剪重比要求。5 内力计算5.1 恒荷载标准值作用下框架的内力采用力学求解器计算，求得的内力图如图10到图112所示。5.2 活荷载标准值作用下框架的内力采用力学求解器计算，求得的内力图如图13到图15所示。5.3 风荷载标准值作用下框架的内力采用力学求解器计算，求得的内力图如图16到图18所示。112 图10 恒荷载作用下的M图（单位：kNm） 图11 荷载作用下的V图（单位：kN） 图12 恒荷载作用下的N图（单位：kN） 图13 活荷载作用下的M图（单位：kNm） 图14活荷载作用下的V图（单位：kN） 图15 活荷载作用下的N图（单位：kN） 图16 风荷载作用下的M图（单位：kNm） 图17 风荷载作用下的V图（单位：kN）图18 风荷载作用下的N图（单位：kN）5.4 水平地震作用下框架的内力柱端弯矩计算采用D值法，先分别计算各轴柱反弯点位置，计算结果见表13。表13 各轴框架柱反弯点位置构件层h(m)yh(m)(1-y)h(m)框架柱A53.60 0.52 0.260 0000.2600 0.9362.664 43.60 0.52 0.350 0000.3500 1.260 2.340 33.60 0.52 0.410 0000.4100 1.476 2.124 23.60 0.52 0.700 00-0.050.6500 2.340 1.260 14.55 0.66 0.670 0-0.002200.6678 3.038 1.512 框架柱B53.60 1.85 0.39250000.3925 1.413 2.187 43.60 1.85 0.44250000.4425 1.593 2.00733.60 1.85 0.4925 0000.4925 1.7731.82723.60 1.85 0.5000 00-0.01150.4885 1.759 1.841 14.55 2.34 0.55000000.5500 2.503 2.048注：其中y=+，、均由查表得出。框架各柱剪力由公式求得，具体计算过程见表14。根据反弯点高度，由公式，可求得柱端弯矩，计算结果见表14。表14 横向水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩的计算构件层(kN)(kN)yh(m)(1-y)h(m)(kNm)(kNm)框架柱A52023.25764992145830.02040.47 0.9362.664 107.81 37.88 43209.39764992145830.02064.19 1.260 2.340 150.20 80.88 34117.35764992145830.02082.35 1.476 2.124 174.91 121.55 24747.13764992145830.02094.94 2.340 1.260 119.62 222.16 15109.6670498