某高校学生宿舍楼设计毕业设计

1、某高校学生宿舍楼设计某高校学生宿舍楼设计 引言引言 现今社会高层建筑得到广泛的应用。建造高层建筑可以获得更多的建 筑面积，这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题；建造高层建 筑能够提供更多的休闲地面，将这些休闲地面用作绿化和休息场地，有利 于美化环境，并带来更充足的日照、采光和通风效果；从城市建设和管理 的角度来看，建筑物向高空延伸，可以缩小城市的平面规模等等这些高层 建筑的优点使其应用广泛。高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、 钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点，正确 选用材料，就成为经济合理地建造高层建筑的一个重要方面。经过结构论 证以及设计任务书等实际

2、情况，以及本建筑自身的特点，决定采用钢筋混 凝土结构。 第一章 绪论 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节 点构成承载结构，框架形式可灵活布置建筑空间，使用较方便。本建筑的 高宽比 h/b 小于 5，抗震设防烈度6 度，所以选用框架结构体系。但是随 着建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增 加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布 置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方 面也趋于不合理。因此在使用上层数受到限制。 框架结构抗侧刚度较小，在水平力作用下将产生较大的侧向位移。由 于框架构件截面较小，抗

3、侧刚度较小，在地震下结构整体位移都较大，容 易发生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏 较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑。 第二章 设计的基本要求和做法 建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，还应考虑建筑与 结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料， 劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固， 美观，这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标 准，同时要具有广泛的科学技术知识。设计是在规划的前提下，根据任务 书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济 及建筑艺术等问题

4、。着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理 安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术 效果。各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和 生活环境。建筑设计包括总体设计和个体设计两部分。 2.1 自然条件 2.1.1 气象条件 建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重 要依据，例如：炎热地区的建筑应考虑隔热、通风、遮阳、建筑处理较为 开敞；在确定建筑物间距及朝向时，应考虑当地日照情况及主要风向等因 素。 2.1.2 地形、地质及地震烈度 基地的地形，地质及地震烈度直接影响到房屋的平面组织结构选型、 建筑构造处理及建筑体型设计等。

5、地震烈度，表示当发生地震时，地面及建筑物遭受破坏的程度。烈度 在 6 度以下时，地震对建筑物影响较小，一般可不考虑抗震措施，9 度以上 地区，地震破坏力很大，一般应尺量避免在该地区建筑房屋，建筑物抗震 设防的重点时 7、8、9 度地震烈度的地区。 2.1.3 水文 水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质，直接影响到建筑物基 础及地下室。一般应根据地下水位的高低及底下水位性质确定是否在该地 区建筑房屋或采用相应的防水和防腐措施。 2.2 技术要求 设计标准化是实现建筑工业化的前提。因为只有设计标准化，做到构 件定型化，使构配件规格，类型少，才有利于大规模采用工厂生产及施工 的机械化，从而提高建

6、筑工业化的水平。 除此以外，建筑设计应遵照国家制定的标准，规范以及各地或各部门 颁发的标准执行。如：建筑放火规范，采光设计标准，住宅设计规范等。 2.3 建筑设计的深度 根据国家城乡建设环境保护部门批准试行的建筑设计文件缩制深度 的规定，现将有关建筑施工图设计文件的编制深度简述如下： 2.3.1 图纸目录 先列新绘制的图纸，后列选用的标准图或重复利用图。 2.3.2 首页（包括设计说明） 施工图设计依据。 本 3 项的相对标高与总图绝对标高的关系。 本 3 项的设计规模和建筑面积。 用料说明：室外用料作法，如基础以上的墙体的砖标号，砂浆标号， 墙身防潮层，地下室防水，屋面，外墙、勒脚、散水、台

7、阶、斜坡等作法， 可用文字说明或部分文字说明，部分直接在图上引注或加注索引号。 特殊要求的作法说明（如屏蔽、放火、防辐射、防尘、防震、防腐 蚀、防爆等） 。 对采用新技术、新材料的作法说明。 门窗表。 2.3.3 平面图 纵、横墙，柱、墩，内外门窗位置及编号，门的开启方向，房间名 称或编号。轴线编号等。 柱距（开间） 、跨度（进深）尺寸、墙身厚度、柱、墩宽、深和轴 线关系尺寸。 轴线间尺寸，门窗洞口尺寸，分段尺寸，外包尺寸。 伸缩缝、沉降缝、抗震缝等位置尺寸。 卫生器具、水池、台、橱、柜、隔断位置。 电梯、楼梯位置及楼梯上下方向示意及主要尺寸。 地坑、地沟、各种平台、人孔、墙上留洞位置尺寸与标

8、高，重要设 备位置尺寸与标高等。 阳台、雨蓬、踏步、斜坡、散水、通气竖管、管线、竖井 、垃圾道， 消防梯，雨水管位置及尺寸。 室内外地面标高，设计标高、楼层标高（地层地面为0.000） 。 剖切线及编号（一般只注在底层平面） 。 有关平面墙上节点祥图或祥图索引号。 指北针（画在底层平面，尽量取上北下南） 。 平面图尺寸和轴线。如系对称平面可省略重复部分尺寸，楼层平面 除开间跨度等主要尺寸及轴线号外与底层相同的尺寸可省略。楼层标准层 可共用亦平面，但需注明层次及标高。 根据工程性质及复杂程度，可绘制夹层平面图、高窗平面图、平顶、 留洞等局部放大平面图。 建筑平面图长度较大，可采用分段绘制，并在每

9、各分段平面的右侧 绘出整个建筑外轮廓的缩小平面，表示出该段所在部位。 屋面平面图可适当缩小比例绘制，一般内容有：墙、檐口、檐沟、 坡向、坡度、落水口、屋脊（分水线） 、变形缝、楼梯间、水箱间、电梯间、 天窗、屋面上人孔、室外消防楼梯及其它构筑物、祥图索引号等。 2.3.4 立面图 各个方向的立面应绘全，但差异极小，不难推定的立面可以省略，对 于内部院落的局部立面，也可附带在相关剖面图上表示，图剖面图未能完 全表示时，则需要单独绘出。 建筑物两端及分段轴线编号。 女儿墙顶、檐口、柱、伸缩缝、沉降缝、抗震缝、室外扶梯和消防 梯、阳台、栏杆、台阶、踏步、花台、雨蓬、线条、勒脚、洞口、门、窗、 门口、

10、雨水管、其他装饰构件和粉刷分格线示意图等；外墙的留洞应注尺 寸与标高（宽高深及关系尺寸） 。 门窗可适当典型示范一些具体形式与分格。在平面图上表示不出的 窗编号，应在立面图上标注，平、剖面图未表示出来的窗台高度，应在立 面图上分别注明。 各部分构造、装饰节点祥图索引、用料名称或符号。 2.3.5 剖面图 剖面图应选在有楼梯、层高不同、层数不同、内外空间比较复杂，最 有代表型的部位，必须充分表达清楚。如局部情况有不同，可绘制局部剖 面。 墙、柱、轴线、轴线编号，并标注其间距尺寸。 室外地面，地层地（楼）面、地坑、地沟、各层楼板、平顶、屋架、 屋顶、出屋顶烟囱、天窗、挡风板、消防梯、檐口、女儿墙、

11、门窗、吊车、 吊车架、走道板、梁、铁轨、楼梯、台阶、坡道、散水、防潮层、平台、 阳台、雨蓬、留洞、墙裙、踢脚板、雨水管及其他装修等能见的内容。 高度尺寸。外部尺寸门、窗、洞口（包括洞口上顶和窗台）高度、 层间高度、总高度（室外地面至檐口或女儿墙顶） 。内部尺寸地坑深度、隔 断、留洞口、平台，墙裙等。 标高。底层地面标高（0.000） 、以上各层楼面平台标高、屋面檐 口、女儿墙顶、烟囱顶标高、高出屋面的水箱间、楼梯间、电梯机房顶部 标高、室外地面标高、底层以下地下各层标高。 节点构造祥图索引号。 2.3.6 地沟平面图 供水、暖、电气管线的地沟比较简单、内容较少、不致影响建筑平面 图的清晰程度时

12、可附带绘于建筑平面图上，否则必须单独绘制地沟平面图。 描绘建筑平面的墙柱、门洞、主要轴线、轴线编号。 地沟祥图需注明沟体平面内净宽度、沟底标高、坡度、坡向。采用 通用图节点时，需标注索引号，若地沟盖板型号较多者，应做地沟盖板及 过梁统计明细表。 2.3.7 详图 当上列图纸对有些布局构造、艺术装饰处理未能表示清楚时。应分别 绘制祥图。祥图应构造合理，用料作法相宜，位置尺寸准确，交代清楚， 方便施工，并编号注明比例，注意与祥图索引号一致，需要时，对特殊节 点绘 1：1 祥图。 2.4 建筑构造 2.4.1 基础 a 基础的定义 在建筑工程中，建筑物与土层直接接触的部分称为基础；支撑建筑物 重量的

13、土层叫地基。基础是建筑物的组成部分，它承受者建筑物的全部荷 载，并将它们传给地基，而地基则不是建筑物的一部分，它只是承受建筑 物荷载的土壤层。 b 基础的埋深 室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度，简称基础 的埋深。建筑物上部结构荷载的大小，地基土质好坏地下水位的高低，以 及土壤冰冻深度等均影响基础的埋深。 一般要求基础埋置深度的不同，有深基础，浅基础荷部埋基础之分。 c 桩基础的适用范围 a 天然地基土质软弱 若遇天然地基土质软弱，设计天然地基浅基础部满足地基强度或变形 的要求，或采用人工加固处理地基不经济或时间不允许时，则可以 采用桩 基础。 b 高层建筑 高层建筑：尤其超高

14、层建筑设计的一个重要问题是，必须满足地基基 础稳定性要求。在地震区，基础埋置深度 d(不应小于建筑物高度的 1/16， 采用浅基础，难以满足要求，只能用桩基础。 2.4.2 墙 根据墙体平面上所处位置的不同，有内墙和外墙之分，外墙又称围护 墙，内墙主要是分隔；内墙主要是分隔房间之用；凡沿建筑物段轴方向布 置的墙称为横墙，横向外墙称山墙，沿建筑物长轴方向布置的墙称为纵墙， 纵墙有内纵墙和外纵墙之分；在一片墙上，窗与窗或窗与门之间的墙称为 窗间墙；窗间下部的墙称为下墙又称窗肚墙。 非承重的隔墙的内墙通常称为隔墙，主要功能是分隔房间。作为隔墙， 要求也具有自重轻，隔声及放火等性能。 砌块隔墙常采用粉

15、煤灰及硅酸盐，加气混凝土，混凝土或水泥煤渣空 心砌块等砌筑。墙厚由砌块尺寸而定，由于墙体稳定性较差，亦需对墙身 进行加固处理，通常沿墙身竖向和横向配以钢筋。 2.4.3 墙面装修 本工程采用水刷石饰面。 构造及材料配合比:1、15 厚 1：3 水泥砂浆打成，2、10 厚 1：1、2 1、4 水泥石渣抹面。 主要特点及操作要点：材料质感粗，耐久性号，装饰效果佳。施工时， 面层用铁抹子压平，待到七成干燥时，用棕刷子粘水洗去表面的水泥浆， 使石渣外露骨 3 左右。 注：当面层用白水泥，并加入水泥量 5%的颜色后，即成彩色水刷石。 2.4.4 楼板层与地面 楼板层是多层建筑楼层间的水平分隔构件，它一方

16、面承受着楼板层上 的全部静、活荷载，并将这些荷载连同自重传给墙或柱；另一方面还对墙 体起着水平支撑作用。帮助墙体抵抗由于风或地震等所产生的水平力，以 增强建筑物的整体刚度。 作为楼板层，还应未人们提供一个美好而舒适的环境，此外，建筑物 重的各种水平设备官线，也都安装载楼板层内。 2.4.4.1 楼板层的设计要求 为了保证楼板层的结构安全和正常使用，楼板层的设计有如下要求： 从结构上考虑，楼板层必须具有足够的强度，以确保安全；同时，还 应有足够的刚度，使其在荷载作用下的弯曲挠度不超过许可范围。刚度以 挠度来控制，通常现浇混凝土的挠度 f240mm 故框架梁初选截面尺寸为 l1,l2,l3：bh=

17、250mm600mm 次梁 l4 挑梁 l5 可取:bh=250mm400mm 变截面梁 l6 可取：b（hh）=250mm（400mm600mm） 框架柱: 3300=220mm165mm ，b=(12/3)h 取) 20 1 15 1 () 20 1 15 1 (hh b=h 按轴力估算: ad 列柱:no=618.36m2(1014)kn/m2=1101.6kn1542.24kn bc 列柱:no=617.28m2(1014)kn/m2=1036.8kn1451.52kn 按轴压比验算:此建筑抗震等级为二级，=0.8 选 c30 型混凝土 =14.3 n=(1.21.4)no c f a

18、、d 列柱： mmmmmm f n a c 434434188735.6 3.148.0 4.110001542.24 2 bc 列柱： mmmmmm f n a c 421421177633.6 3.148.0 4.110001451.52 2 故初选柱截面尺寸为：ad 列柱： bh=450mm450mm bc 列柱： bh=450mm450mm 3.2.2 结构计算简图: .三个假设： 平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构 承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力； 楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； 不考虑水平荷载作用下的扭转作用。 .计算简图:

19、根据结构平面布置图,选定轴线作为计算单元. 如图 2 所示： 图 2 框架计算单元 3.2.3 柱高 底层柱高度 h=3.3m+0.60m+0.5m=4.4m，其中 3.3m 为底层高，0.60m 为 室内外高差，0.5m 为基础顶面至室外地坪的高度。其他层柱高等于层高， 即为 3.3m。由此得框架计算简图及柱编号如图 3 所示： 图 3 框架计算简图及柱编号 3.3 荷载计算 3.3.1 屋面均布恒载： 按屋面做法逐项计算均布荷载： 10 厚 1：2.5 水泥砂浆结合层 0.20 kn/ 高聚无改性沥青，防水卷材 0.40 kn/ 基层处理剂 0.05 kn/ 10 厚 1：3 水泥砂浆找平

20、层 0.20 kn/ 1：8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡 1.13 kn/ 60 厚聚苯乙烯泡沫塑料板 0.6 kn/ 120 厚现浇钢筋混凝土板 3.0 kn/ 20 厚板底抹灰 0.40 kn/ 5.98kn/ 屋面正投影面积：（19.8+1.44）（43.2+1.44）=948.15。 屋面恒载标准值： 948.155.98=5669.94kn。 3.3.2 楼面均布恒载 按楼面做法逐项计算: 8-10 厚地面瓷砖 0.2 kn/ 30 厚 1：3 干硬性水泥砂浆结合层； 0.6 kn/ 素水泥一道 0.1kn/ 120 厚现浇钢筋混凝土板 3.00kn/ 20 厚板底抹灰 0.40kn/

21、 4.30kn/ 楼面正投影面积：19.843.2=855.36。 楼面恒载标准值：855.364.30=3678.05kn 。 3.3.3 屋面均布活载 对于非上人屋面，取均布活载为 0.5kn/。 屋面均布活载标准值为：948.150.5=474.08kn。 3.3.4 楼面均布活载： 楼面均布活载对于宿舍、走廊、楼梯均为 2.0kn/。 楼面均布活载标准值为： 855.362.0=1710.72kn。 3.3.5 梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱抹灰重量） 梁侧、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁宽及柱宽计算来考虑， 计算见表 1。 表 1 梁柱自重 梁（柱） 编号 截面 bh（） 长度 l

22、 （） 根 数 每根重量 （kn） l10.250.606.5426 (0.25+0.04)0.606.54 25=2 8.45 l20.250.602.1613 (0.25+0.04)0.602.16 25=9.40 l30.250.603.1548 (0.25+0.04)0.603.15 25=13.70 l4，l5 0.250.403.3646 (0.25+0.04)0.403.36 25=9.74 l6 0.25（0.40 .6） 1.2626 (0.4+0.6)1.26/2(0.25+0.0 4)25=4.57 z10.450.454.4052 (0.45+0.04)(0.45+0.

23、04)4 .2525=25.51 z20.450.453.3052 (0.45+0.04)(0.45+0.04)3 .3025=19.81 3.3.6 墙体自重： 墙为 240 厚和 120 厚，采用粉煤灰轻质砌块，两面抹灰，近似按加厚 墙体考虑抹灰重量。 240 厚墙单位面积上墙体重量为： （0.24+0.04）8=2.24kn/ 120 厚墙单位面积上墙体重量为： （0.12+0.04）8=1.28kn/ 墙体自重计算见表 2。 表 2 墙体自重 3.3.7 门窗自重 表 3 门窗自重 门窗类型总面积（）重量（kn/） 总重量（kn） 木门 102.280.21 21.48 底层 铝合门窗

24、 147.960.15 22.19 木门 102.280.21 21.48 其他层 铝合门窗 155.160.15 23.27 3.4 风荷载作用下横向框架的内力分析 3.4.1 横梁线刚度： 采用混凝土 c30， =3.0107kn/ c e 墙体总面积（m2）总重量（kn） 底层纵墙 574.57（240 厚） 125.50（120 厚） 1447.68 底层横墙 221.16（240 厚） 163.86（120 厚） 545.11 其他层纵墙 574.57（240 厚） 125.50（120 厚） 1447.68 其他层横墙 229.74（240 厚） 163.86（120 厚） 598

25、.41 在框架结构中现浇板的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度， 减少框架侧移。考虑这一有利作用，计算梁截面惯性矩时，取=2.0，i 0 i 挑梁刚度为 0。 横梁线刚度计算结果见表 4。 表 4 横梁线刚度 梁 梁号 l 截面 b h （） 跨度 l （m） 惯性矩 3 0 12 bh i （m4） = b i 0 2.0i （m4） b b ei k l （knm） l1 0.250.6 0 7.20 4.5010- 3 9.0010-33.75104 l2 0.250.6 0 2.40 4.5010- 3 9.0010-311.25104 l3 0.250.6 0 3.60 4

26、.5010- 3 9.0010-37.50104 l4 l5 0.250.43.60 1.3310- 3 2.6710-32.22104 3.4.2 横向框架柱的侧移刚度 d 值 柱线刚度列于表 5，横向框架柱侧移刚度 d 值计算列于表 6。 表 5 柱线刚度 惯性矩线刚度 柱号 z 截面 （） 柱高度 h （m） （m4 3 0 12 bh i ） （kn c c ei k h m） z10.450.454.403.4210-3 2.3310 4 z20.450.453.303.4210-3 3.1110 4 表 6 横向框架柱侧移刚度 d 值计算 项目 柱类型 层 () 2 () b c

27、b c k k k k k k 一般层 底层 2 05 () 2 k k （一般层） +k . 底层 +k 2 12 (/) c dkkn m h 根 数 边柱61.1 33.2 75.3 0.584843426 中柱44.6 33.2 44.881.2 0.8221187126 底 层 d 400732 边柱21.1 11.32 275.3 0.3771292026 中柱82.4 11.32 2)25.1175.3( 0.7072422926 二 三 四 五 六 层 d 722760 3.4.3 风荷载标准值计算 风压标准值计算公式为：k=zsz0 本地区基本风压为： 0=0.40kn/m2

28、 地面粗糙类别为 b 类； 表 7 层次123456 hi（第 i 层距离室外地面的 高度） 5.08.311.6 14.9 18.2 21.5 表 8 离地面高度（m）z5.08.311.6 14.9 18.2 21.5 风压高度变化系数 z1.00 1.00 1.14 1.14 1.14 1.25 因为结构高度 h=21.530m,故取 z=1.0, s=1.3 表 9 z（m） 5.08.311.6 14.9 18.2 21.5 k（kn/m2） 0.52 0.52 0.59 0.59 0.59 0.65 转化为集中荷载（受荷面与计算单元同） 6 层： fw6k=3.61.100.65+

29、3.63.3/20.59=6.08kn 5 层： fw5k=3.63.30.59=7.01kn 4 层： fw4k=3.63.30.59=7.01kn 3 层： fw3k=3.63.3（0.59+0.52）/2=6.59kn 2 层： fw2k=3.63.30.52=6.18kn 1 层： fw1k=3.64.40.52=8.24kn（如图 4 所示） 图 4 风荷载作用图 3.4.4 风荷载作用下的内力分析 采用 d 值法，其计算结果如下： 6.08kn =0.377 d=74306=0.707 d=12920d=24229 v6=6.08knv6=6.08kn va6=dv6/d=1.06

30、k n vb6=1.98kn 7.01kn =0.377 =0.707 d=12920d=24229 v5=13.09knv5=13.09kn va5=2.28knvb5=4.27kn 7.01kn =0.377 =0.707 d=12920d=24229 v4=20.10knv4=20.10kn va4=3.49knvb4=6.55kn 6.59kn =0.377 =0.707 d=12920d=24229 v3=26.69knv3=26.69kn va3=4.64knvb3=8.70kn 6.18kn =0.377 =0.707 d=12920d=24229 v2=32.87knv2=32

31、.87kn va2=5.72knvb2=10.72kn 6.24kn =0.584 d=25428=0.822 d=8434d=11871 v1=39.11knv1=39.11kn va=12.98knvb=18.26kn a b 3.4.5 风荷载作用下框架的内力计算 风荷载作用下的弯矩，剪力和轴力图如图 5，6，7 所示。 b 轴柱（边柱） 层 次 层高 hi(m) 层间 剪力 vi(kn) 层间 刚度 d (kn/m) dim (kn/m) vim (kn) k yi (m) m上 (knm) m下 (knm) 63.36.0874306129201.061.210.362.241.26

32、 53.313.0974306129202.281.210.414.443.08 43.320.1074306129203.491.210.456.335.18 33.326.6974306129204.641.210.468.277.04 23.332.8774306129205.721.210.509.449.44 14.439.1125428843412.981.610.6221.7035.41 表 10 风荷载作用下柱端弯矩计算（b） 注：表中 yi = y0+y1+y2+y 3； vim= vidi/d； m下= vim yihi； m上= vim( 1-yi )hi0 d 轴柱（中

33、柱） 层 次 层高 hi(m) 层间 剪力 vi(kn) 层间 刚度 d (kn/m) di (kn/m) vim (kn) k yi (m) m上 (knm) m下 (knm) 63.36.0874306242291.984.820.453.592.94 53.313.0974306242294.274.820.507.057.05 43.320.1074306242296.554.820.5010.8110.81 33.326.6974306242298.704.820.5014.3614.36 23.332.87743062422910.724.820.5017.6917.69 14.4

34、39.11254281187118.266.440.5536.1544.19 表 11 风荷载作用下柱端弯矩计算（d） 注：表中 yi=y0+y1+y2+y 3； vim= vidi/d； m下= vim yihi； m上= vim( 1-yi )hi bd 跨de 跨柱轴力 层 次l (m) m 左 (knm) m 右 (knm) vb (kn) l (m) m 左 (knm) m 右 (knm) vb (kn) na (kn) nb (kn) 67.22.440.25-0.372.43.343.34-2.78-0.37-3.15 57.25.702.50-1.142.47.497.49-6

35、.24-1.51-10.53 47.29.414.46-1.932.413.3913.39-11.16-3.44-23.62 37.213.456.29-2.742.418.8818.88-15.73-6.18-42.09 27.216.488.01-3.402.424.0424.04-20.03-9.58-65.52 17.231.1413.46-6.192.440.3840.38-33.65-15.77-105.36 表 12 风荷载作用下框架梁端弯矩、梁端剪力及柱轴力 图 5 风荷载作用下框架弯矩图（knm） 图 6 风荷载作用下框架剪力图（kn） 图 7 风荷载作用下框架的轴力图（kn

36、） 3.5 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 取轴线上的中框架计算分析。 3.5.1 荷载计算 图 8 屋（楼）面板支承梁的荷载 经判断知该设计中屋（楼）面板均为双向板，屋面均布恒载及活载均 为梯形分布及三角形分布传给梁，三角形荷载等效均布荷载: 1 5 q = 8 aq, 梯形荷载等效均布荷载:23 2 q =1-2() +() 22 aa aq bb ,计算如下： 1第 6 层梁恒荷载： ab 部分： 天沟取 q=2.0kn/m a 点集中恒载（包括抹灰） 5.980.75(1-0.087+0.009)+0.290.425+2.03.6=32.53kn 屋面均布恒载传给梁 5.980.75

37、5/82=5.6 kn/m 横梁自重（包括抹灰） 4.57/1.5=3.05 kn/m 恒载: 8.66 kn/m bc 跨： 屋面均布恒载传给梁 5.981.8(1-0.281+0.053)2=16.61kn/m 横梁自重（包括抹灰） 0.290.6025=4.35kn/m 恒载： 20.97kn/m 则 c 点集中荷载 5.981.85/8+1.2(1-0.222+0.037) 3.36+9.74=51.99kn cd,de 跨： 屋面均布恒载传给梁 5.982.45/8=8.97kn/m 横梁自重（包括抹灰） 0.290.6025=4.35kn/m 恒载： 13.32kn/m 2第 6

38、层活荷载： 跨： ab a 点集中活载 0.50.75(1-0.087+0.009)3.36=1.16kn 均布活载 0.51.55/8=0.47 kn/m b 点集中活荷载 0.50.75(1-0.087+0.009)+1.85/8 3.6=3.27kn 跨均布活载 0.53.6(1-0.281+0.053)=1.38kn/mbc c 点集中活载 ： 0.51.85/8+1.2(1-0.222+0.037) 3.36=4.93kn cd，de 跨均布活载： 0.52.45/8=0.75 kn/m d 点集中活荷载： 0.51.2(1-0.222+0.037) 3.62=3.52kn 3第 6

39、 层框架节点集中荷载标准值： 边柱连系梁自重（包括抹灰） 13.7kn 1.2m 高女儿墙自重（包括抹灰） 1.10.2983.6=9.19kn 连系梁传来屋面自重（包括抹灰） 5.980.75(1-0.087+0.009)+1.85/8 3.6=39.11kn 顶层边节点集中荷载： 61.99kn 中柱连系梁自重（包括抹灰） 13.7kn 连系梁传来屋面自重 5.981.2(1-0.222+0.037)23.6=42.11kn 顶层中节点集中荷载： 55.81kn 4第 1、2、3、4、5 层梁的恒荷载： ab 跨： 阳台栏杆取 q=0.5kn/m a 点集中恒载：（包括抹灰） 4.300.

40、75(1-0.087+0.009)+0.290.425+0.53.6=22.94 kn 楼面均布恒载传给梁 4.300.755/82=4.03 kn/m 梁自重（包括抹灰） 4.571.5=3.05 kn/m 墙自重（包括抹灰） 0.291.58=3.48kn/m 恒载: 10.56kn/m bc 跨 楼面均布恒载传给梁 4.301.8(1-0.281+0.053)2=11.95kn/m 横梁自重（包括抹灰） 0.290.6025=4.35kn/m 横墙自重（包括抹灰） 0.29（3.3-0.6）8=6.26kn/m 恒载： 22.56kn/m 把 cd 跨楼板上的墙体折算成楼面恒载得楼面均布

41、恒载 q=6.44kn/m c 点集中荷载 3.401.85/83.36+6.441.2(1-0.222+0.037)3.36+9.74+ 0.163.3-0.41.26+0.98=47.77kn cd 跨 楼面均布恒载传给梁 6.442.45/8=9.66kn/m 横梁自重（包括抹灰） 0.290.6025=4.35kn/m 横墙自重（包括抹灰） 0.29（3.3-0.6）8=6.26kn/m 恒载： 20.27kn/m de 跨： 楼面均布恒载传给梁 4.302.45/8=6.45kn/m 横梁自重（包括抹灰） 0.290.6025=4.35kn/m 恒载： 10.80kn/m 5第 1、

42、2、3、4、5 层活荷载： 跨： ab a 点集中活载 2.00.75(1-0.087+0.009)3.36=4.65kn 均布活载 2.01.55/8=1.88 kn/m b 点集中活荷载 2.00.75(1-0.087+0.009)+1.85/8 3.6=13.08kn 跨： 2.03.6(1-0.281+0.053)=5.56kn/mbc c 点集中活载 ： 2.01.85/8+1.2(1-0.222+0.037) 3.36=19.72kn cd，de 跨均布活载： 2.02.45/8=3.00 kn/m d 点集中活荷载： 2.01.2(1-0.222+0.037) 3.62=14.0

43、8kn 6第 1、2、3、4、5 楼面框架节点集中荷载标准值： 边柱连系梁自重（包括抹灰） 13.7kn 外纵墙自重(包括抹灰) 0.29(3.3-0.6)8(3.36-2.4-0.25)=6.01kn 门窗自重 0.152.4(3.3-0.6)=0.97kn 连系梁传来楼面自重 4.300.75(1-0.087+0.009)+1.85/8 3.6=28.12kn 标准层边节点集中荷载 ： 52.40kn 中柱连系梁自重（包括抹灰） 17.3kn 内纵墙自重（包括抹灰） 0.29(3.6-0.45-1.0)(3.3-0.60)-(0.90.6)8=33.84kn 门窗自重 0.212.71.0

44、+0.150.90.6=0.65kn 连系梁传来楼面自重 (4.3+6.44)1.2(1-0.222+0.037)3.6=37.81kn 标准层中节点集中荷载： 89.60kn 中框架恒载及活荷载见图 9、图 10 3.5.2 用分层法计算框架弯矩 竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一 般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利布置。这样求得的框架内力， 梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载在总荷 载比例较小时，其影响很小，若活载占总荷载例较大，可在截面配筋时， 将跨中弯矩乘 1.11.2 的放大系数予以调整。 3.5.2.1 固端弯矩计算： 将框架

45、视为两端固定梁，计算固端弯矩。计算结果见表 13： 图 9 恒载作用下框架的受荷简图 图 10 活载作用下框架的受荷简图 表 13 固端弯矩计算 ab 跨bd 跨de 跨 简图 固端 弯矩 kn m 简图 固端 弯矩 knm 简图 固端 弯矩 kn m b 端 140.42 d 端 58.54 135.78 6.40 b 端 149.09 d 端 46.29 149.25 5.18 b 端 9.99 d 端 7.50 10.29 0.36 b 端 34.54 d 端 9.09 41.27 1.44 3.5.2.2 分配系数计算： 考虑框架对称性，取半框架计算，切断的横梁线刚度为原来的 2 倍，

46、 半框架的梁柱线刚度如图 11 所示。分配系数按式： 1 ik ikn ik i s s 计算。 各层的分配系数见图 12、图 13 图 11 半框架梁柱线刚度示意（104kn.m） 6.51-5.86 6 左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁 000.4530.5470.3000.2490.451 58.54-140.42135.78-6.40 34.1441.23-37.06-30.76-55.71 15.18-18.5320.61-13.40 1.521.83-2.16-1.80-3.25 58.5450.84-115.89117.17-45.95-65.36 5.50-9.41 500

47、0.3120.3120.3760.2400.1990.1990.361 46.29-149.09149.25-5.18 30.3630.3636.58-26.10-26.80-26.80-48.61 17.0715.18-13.0518.29-15.38-13.40 -10.06-10.06-12.132.522.092.093.78 46.2937.3735.47-137.68143.96-40.09-38.11-50.01 5.50-9.41 4000.3120.3120.3760.2400.1990.1990.361 46.29-149.09149.25-5.18 30.3630.363

48、6.58-26.10-26.80-26.80-48.61 15.1815.18-13.0518.29-13.40-13.40 -9.47-9.47-11.412.041.691.693.07 46.2936.0636.06-136.97143.48-38.50-38.50-50.72 5.50-9.41 3000.3120.3120.3760.2400.1990.1990.361 46.29-149.09149.25-5.18 30.3630.3636.58-26.10-26.80-26.80-48.61 15.1815.18-13.0518.29-13.40-13.40 -9.47-9.47

49、-11.412.041.691.693.07 46.2936.0636.06-136.97143.48-38.50-38.50-50.72 5.50-9.41 2000.3120.3120.3760.2400.1990.1990.361 46.29-149.09149.25-5.18 30.3630.3636.58-26.10-26.80-26.80-48.61 15.1816.44-13.0518.29-13.40-14.14 -9.87-9.87-11.892.221.841.843.34 46.2935.6736.94-137.45143.66-38.36-39.10-50.45 5.5

50、0-9.41 1000.3380.2540.4080.2530.2100.1570.380 46.29-149.09149.25-5.18 32.8924.7139.70-26.10-28.28-21.14-51.17 15.18-13.0519.85-13.40 -5.13-3.86-6.19-1.63-1.35-1.01-2.45 46.2942.9420.86-128.63141.37-43.03-22.15-58.80 12.3610.57 bd 图 12 恒载弯矩分配表（kn.m） 0.34-0.37 6 左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁 000.453 0.547 0.300

51、0.249 0.451 7.5-9.9910.29-0.36 0.97 1.18 -2.87 -2.38 -4.31 4.64 -1.43 0.59 -3.82 -1.45 -1.75 0.97 0.80 1.46 7.54.16 -12.00 8.98 -5.39 -3.22 1.37-1.48 5000.312 0.312 0.376 0.240 0.199 0.199 0.361 9.09-40.1841.27-1.44 9.27 9.27 11.17 -26.10 -7.63 -7.63 -13.84 0.49 4.64 -13.05 5.59 -1.19 -3.82 -1.60 -1

52、.60 -1.93 -0.14 -0.12 -0.12 -0.21 9.098.16 12.31 -43.98 20.62 -8.94 -11.56 -15.49 1.37-1.48 4000.312 0.312 0.376 0.240 0.199 0.199 0.361 9.09-40.1841.27-1.44 9.27 9.27 11.17 -26.10 -7.63 -7.63 -13.84 4.64 4.64 -13.05 5.59 -3.82 -3.82 -2.89 -2.89 -3.49 0.49 0.41 0.41 0.74 9.0911.02 11.02 -45.54 21.25

53、 -11.04 -11.04 -14.55 1.37-1.48 3000.312 0.312 0.376 0.240 0.199 0.199 0.361 9.09-40.1841.27-1.44 9.27 9.27 11.17 -26.10 -7.63 -7.63 -13.84 4.64 4.64 -13.05 5.59 -3.82 -3.82 -2.89 -2.89 -3.49 0.49 0.41 0.41 0.74 9.0911.02 11.02 -45.54 21.25 -11.04 -11.04 -14.55 1.37-1.48 2000.312 0.312 0.376 0.240 0

54、.199 0.199 0.361 9.09-40.1841.27-1.44 9.27 9.27 11.17 -26.10 -7.63 -7.63 -13.84 4.64 5.02 -13.05 5.59 -3.82 -4.03 -3.01 -3.01 -3.63 0.54 0.45 0.45 0.81 9.0910.90 11.28 -45.69 21.30 -11.00 -11.21 -14.47 1.37-1.48 1000.338 0.254 0.408 0.253 0.210 0.157 0.380 9.09-40.1841.27-1.44 10.05 7.55 12.13 -26.1

55、0 -8.05 -6.02 -14.57 4.64 -13.05 6.06 -3.82 图 13 活载弯矩分配图（kn.m） 3.5.2.3 传递系数： 对于梁，远端固定，传递系数为 1/2； 远端滑动铰支，传递系数为- 1。 对于框架柱，传递系数为 1/2。 3.5.2.4 弯矩分配： 恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图 12，框架的弯矩图见图 14； 活荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图 13，框架的弯矩图见图 15。梁间 c 点矩根据梁两端的杆件弯矩及作用在梁上的荷载求得，梁间均布荷载取较 大值进行计算。 竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数 为 0.8，调幅后

56、，恒荷载及活荷载弯矩图见图 14 及图 15 中括号内数值。 图 14 恒载作用下框架弯矩图（kn.m） -1.57 -1.18 -1.89 -0.57 -0.47 -0.35 -0.85 9.0913.11 6.37 -43.00 20.66 -12.34 -6.37 -16.87 3.77 3.01 bd 图 15 活载作用下框架弯矩图（kn.m） 3.5.3 梁端剪力,柱轴力及柱剪力的计算 梁端剪力： mfq vvvv 式中：-梁上均布荷载引起的剪力（bd 跨 q 取较大值） ； q v -梁上集中荷载引起的剪力； f v -梁端弯矩引起的剪力，； m v m mm v l 左右 柱轴力

57、：nvp 式中：-梁端剪力；v -节点集中力及柱自重；p 以六层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例。 由图 9 查得梁上均布荷载为： 第六层： ab 跨：a 点集中荷载为fa=32.53kn q=8.66 kn/m bd 跨：均布荷载为 20.97kn/m 和 13.32kn/m，取q=20.97kn/m c 点集中荷载：fc=51.99 kn de 跨：均布荷载q=13.32kn/m 柱节点集中荷载： b 点：fc=61.99kn d 点：fd=55.81 kn 第五层： ab 跨：a 点集中荷载为fa=22.94kn q=10.56 kn/m bd 跨：均布荷载为 22.56kn/m

58、 和 20.27kn/m，取q=22.56kn/m c 点集中荷载：fc=47.77 kn de 跨：均布荷载q=10.80kn/m 柱节点集中荷载： b 点：fb=52.40kn d 点：fd=89.60 kn 由图 14 查得 六层 bd 梁端弯矩：=113.71knm（106.97knm）m左 =125.98nm（100.78knm）m右 五层 bd 梁端弯矩：=132.73knm（106.18knm）m左 =142.39knm（113.90knm）m右 括号内为调幅的数值。 六层梁端剪力： vba =ql+fa=45.52kn vbd =88.97kn) 2 1( 2 1 2 2 l

59、a l bf ql c vdb =114.00kn) 2 1( 2 1 2 2 l b l af ql c vde =15.98knql 2 1 调幅前： vmb =vmd =（113.71-125.98）/7.20=-1.70kn vbd = vbd + vmb =88.97-1.70=87.27kn vdb = vdb - vmd =114.0+1.7=115.7kn 调幅后： vmb =vmd =（90.97-100.78）/7.20=-1.38kn vbd = vbd + vmb =88.97-1.38=87.59kn vdb = vdb - vmd =114.0+1.38=115.3

60、8kn 同理可得五层梁端剪力： 调幅前： vbd=92.25kn vdb=117.95kn 调幅后： =94.66kn a v =117.68kn b v 六层 b 柱柱顶及柱底轴力：n顶 =87.59+45.52+61.99=195.10kn n底 =195.10+16.71=211.81kn 五层 b 柱柱顶及柱底轴力：n顶 =211.81+94.66+38.78+52.40=397.65kn n底 = 397.65+16.71=414.36kn 其他层梁端剪力及柱轴力见表 14，表 15。 表 14 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 表 15 活载作用下梁端剪力及柱轴力 柱号层号m上m下层高