土木毕业设计计算书1

1、摘摘 要要本设计主要讲述了宏润家园（B型）住宅楼建筑结构设计的设计过程，它为钢筋混凝土框架结构。共六层，底层为车库，层高2.2米，其他层层高均为2.8米。建筑物总高度为18.4米。本住宅楼属于建筑中的民用筑类，在设计计算中参考了较多的相关书目，并且严格按照建筑设计规范来完成建的。其主要分为两大部分：第一部分为建筑设计。建筑设计是在总体规划的前提下，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，建筑设计及建筑艺术问题，解决建筑物的使用功能和空间的安排。依据建筑物的概念，建筑方针的原则，完成了拟建教学楼以下几方面的设计：建筑布局，基本单元设计，公共部分设计，空间组合设计，屋面设

2、计，建筑立面设计及建筑防火设计等等。第二部分为结构设计。结构设计由荷载计算，框架结构的受力分析，计算和设计，楼板设计，楼梯设计和基础设计等组成。该建筑的抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，考虑水平地震作用和风荷载对横向框架的影响，采用反弯点法计算内力。竖向荷载作用下，横向框架内力计算采用分层法计算，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖向荷载与地震力组合时对框架梁，柱产生的不利影响，取两者中较大值对框架梁，柱进行截面设计。关键词：钢筋混凝土；框架；结构设计 目录目录第第1章章 设计条件设计条件.11.1建筑设计资料.11.1.1工程地质报告摘要.11.1.2 气象条件摘要.11.1.3 活荷载.11

3、.1.4 该地区基本烈度为7度.1第第2章章 结构选型及布置结构选型及布置.22.1结构布置及计算简图的确定.22.2承重方案选择.22.3梁、柱截面尺寸初估.22.4结构计算简图.4第第3章章 荷载计算荷载计算.53.1恒荷载计算.53.1.1屋面及楼面恒荷载计算.53.1.2屋面及楼面活荷载计算.63.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算.63.1.4荷载等效转化.93.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值.103.2屋面及楼面活荷载计算.11第第4章章 横向框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算.124.1计算梁、柱的线刚度.124.1.1梁的线刚度计算.124.1.2 柱的线刚度计算.13

4、4.2柱的侧移刚度D值的计算 .134.2.1框架侧移刚度D值的计算 .134.2.2不同层刚度D值的计算 .14第第5章章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.145.1 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算.145.1.1 风荷载作用计算.145.1.2风荷载作用下框架结构内力计算.155.2 横向地震力荷载作用下框架结构内力和侧移计算.185.2.1 基本情况.185.2.2 地震力荷载标准值.195.2.3 横向自振周期计算.205.2.4 横向水平地震作用计算.215.2.5 地震力荷载作用下的水平位移验算.235.2.6水平地震作

5、用下框架内力计算.23第第6章章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算.286.1 恒荷载作用下的内力计算.286.1.1 线刚度计算.286.1.2 恒荷载转化.286.1.3 分层法计算恒荷载作用下梁端弯矩.296.1.4 恒载作用下的剪力计算.386.2 活荷载作用下的内力计算.406.2.1 活荷载转化.406.2.2 分层法计算活荷载作用下梁端弯矩.406.2.3 活载作用下的剪力计算.45第第7章章 梁、柱的内力组合梁、柱的内力组合.467.1梁的内力组合.467.1横梁内力组合.477.2框架柱内力组合.50第第8章章 梁、柱的截面设计梁、柱的

6、截面设计.578.1框架梁的配筋计算框架梁的配筋计算 （仅以一层梁为例说明计算过程）：（仅以一层梁为例说明计算过程）：.578.1.1正截面受弯承载力计算.578.1.2斜截面受弯承载力计算.618.2 柱截面设计.628.2.1已知条件.628.2.2构造要求.638.2.3剪跨比和轴压比验算.638.2.4柱正截面承载力计算.658.2.5柱斜截面承载力计算.748.3节点设计.778.4楼板设计.778.4.1 A区格板的计算.77第第9章章 基础设计基础设计.819.1基础截面计算.819.2地基承载力及基础冲切验算.819.2.1地基承载力验算.819.2.2地基抗冲切验算.829.

7、3基础底板配筋计算.83参考文献参考文献.86第1章 设计条件1.1建筑设计资料 本建筑为岳阳市市区一小区住宅楼。采用钢筋混凝土全现浇框架结构，建筑面积3000 m2，占地面积 467.28 m2 。 共六层楼，底层层高2.2m，其余各层层高均为2.8m。本建筑总长为47.2m，总宽为9.9m，建筑总高为18.4m。1.1.11.1.1工程地质报告摘要工程地质报告摘要 该场地地形平整，无滑坡、无液化土层等不良地质现象。自然地表为3-6米红粘土，地基承载力特征值为250KPa，下为强风化岩石层，地基承载力特征值为360KPa。地下水位：地表以下3米，无侵蚀性。1.1.21.1.2 气象条件摘要气

8、象条件摘要主导风向：东北风基本风压： W0=0.55KN/m2基本雪压： S0=0KN/m21.1.31.1.3 活荷载活荷载查建筑结构荷载规范可知上人屋面均布活荷载标准值为2.0KN/m2 楼面活荷载为： 2.0KN/m2楼梯活荷载为： 2.0 KN/m21.1.41.1.4 该地区基本烈度为该地区基本烈度为7 7度度第2章 结构选型及布置2.1结构布置及计算简图的确定主体结构共6层，底层层高2.2m，其余各层层高均为2.8m，填充墙砌240厚空心砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取100 mm：390010097.5 4040lhmm2.2承重方案选择该建筑为住宅楼，

9、采用横向框架承重方案，三柱两跨不等跨的形式。柱网布置形式详见建筑平面图。2.3梁、柱截面尺寸初估1.梁截面尺寸的估算：1.BD跨：主梁：L=5400,取500mmmmLh450675)12/18/1 (，取200mmmmHb170250)3/12/1 (故框架横纵梁的截面尺寸为bh=250500故框架横纵梁的截面尺寸为bh=2004002.AB跨：主梁：L=4500,取500mmmmLh375563)12/18/1 (，取200mmmmHb170250)3/12/1 (故框架梁的截面尺寸为bh=200500估算梁的截面尺寸（）及各层混凝土强度等级 表2.1横梁（bh）纵梁（bh）次梁（bh）层

10、数混凝土强度等级AB跨BD跨16C302005002005002005002004002.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：1.柱组合的轴压比设计值按照公式11计算： (11)NFgn式中：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；F：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14KN/;g2m: 为验算截面以上楼层层数；n2.框架柱验算 (12)0.8cccNb h f由计算简图21可知边柱和中柱的负载面积可知：中柱：（5.44.5）/2(3.9+3.9)/2=19.3边柱：（3

11、.93.9）/25.4/2=10.5边柱：21.2/(1.2 1.3 10.5 14 1000 6)/14.3 0.8120272.7ccANfmm中柱：21.2/(1.2 1.25 19.3 14 1000 6)/14.3 0.8221072.7ccANfmm根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为500500250000，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为2mm2221072.7mm500500。故初选柱的尺寸为500500。2.4结构计算简图图2-1 框架结构梁，柱尺寸注：室内外高差0.30m,基础埋深0.5m,底层h=0.3+0.5+2.2=3.0m

12、第3章 荷载计算3.1恒荷载计算3.1.1屋面及楼面恒荷载计算1.屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土 1.0KN/找平层（柔性）3毡4油油铺小石子 0.4 KN/找平层：15厚水泥砂浆 0.015m200.3 KN/3KN/m找坡层：40厚水泥石灰砂浆3找平0.04m140.56 KN/3KN/m保温层：80厚矿渣水泥0.08m14.51.16KN/3KN/m结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/3KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/3KN/m合计 6.09 KN/2.标准层楼面：大理石楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2

13、厚素水泥 1.16KN/水泥浆结合层1道结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/3KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/3KN/m合计：3.83 KN/3.楼梯，水泥砂浆楼面构造层：0.5KN/结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/3KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/3KN/m合计：3.17 KN/3.1.2屋面及楼面活荷载计算1. 根据荷载规范查得 ：上人屋面：2.0KN/楼 面：2.0KN/(宿舍楼)2.雪荷载Sk=0 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者.3.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算1 1

14、.梁自重：1.边横梁，中横梁，纵梁：bh=200500梁自重： 250.2m(0.5m-0.1m)=2.0 KN/3KN/m抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m(0.5m-0.1m)2+0.2m17=0.170KN/3KN/m合计：2.170 KN/2.次梁：bh=200400梁自重：250.20m(0.4m-0.1m)=1.5KN/m3KN/m抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m(0.4m-0.1m)2+0.20m17=0.136 KN/3KN/m合计：1.636 KN/3.基础梁：bh=200400梁自重：25 0.20m0.4m=2.0KN/m3KN/m2 2.柱自重： 1.柱：bh=500

15、500柱自重：25 0.5m0.5m=6.25KN/m3KN/m抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m0.5m417=0.34 KN/3KN/m合计：6.59 KN/2.构造柱：bh=240240柱自重：25 0.24m0.24m=1.44KN/m3KN/m抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m0.24m0.24m217=0.16 KN/3KN/m合计：1.6 KN/3.外纵墙自重：标准层纵墙：（2.8-1.5）m0.24m18=5.616 KN/m3KN/m铝合金窗：0.35 KN/1.5m=0.525 KN/m瓷砖外墙面：（2.8m-1.5m）0.5 KN/=0.65 KN/m水泥粉刷墙面：（2.

16、8m-1.5m）0.36 KN/=0.845KN/m合计：7.636 KN/底层：卷闸门：0.45 KN/2.2m=0.99 KN/m瓷砖外墙面：2.20.5 KN/=1.1 KN/m合计：2.09 KN/4.内墙自重：标准层纵墙：（2.8m-0.5m）0.12m18=4.968 KN/m3KN/m水泥粉刷内墙面：2.3m0.36 KN/2=1.656 KN/m合计：6.624 KN/底层：纵墙：（3.0m-0.5m）0.12m18=5.4 KN/m3KN/m水泥粉刷内墙面：2.5m0.36 KN/2=1.8 KN/m合计：7.2 KN/3.1.4荷载等效转化1.DB轴间框架梁：屋面板传荷载：

17、恒载：2236.09KN/m3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =19.35KN/m活载：2232.0KN/m 3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =6.357KN/m楼面板传荷载：恒载：2233.83KN/m3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =12.174KN/m活载：2232.0KN/m3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =6.357KN/m梁自重：2.17KN/mDB轴间框架梁均布荷载为：屋 面 梁：恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+19.35 KN/m=21.52 KN/m 活载板传荷载6.357KN/m楼面

18、板传荷载：恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+12.174 KN/m=14.344 KN/m 活载板传荷载6.357 KN/m2. BA轴间框架梁：屋面板传荷载：恒载：2236.09KN/m3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =17.67KN/m活载：2232.0KN/m 3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =5.80KN/m楼面板传荷载：恒载：2233.83KN/m3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =11.11KN/m活载：2232.0KN/m3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =5.80KN/m梁自重：2.17KN

19、/mBA轴间框架梁均布荷载为：屋 面 梁：恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+17.67 KN/m=19.84 KN/m 活载板传荷载5.80 KN/m楼面板传荷载：恒载梁自重板传荷载2.17 KN/m+11.11 KN/m=13.28 KN/m 活载板传荷载5.80 KN/m3.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值顶层柱：D轴,A轴柱纵向集中荷载计算： 女儿墙自重：（做法：墙高1100,100的混凝土压顶）0.24 1.1 1825 0.1 0.40.02 1.2 2 17 6.568KN边柱连系梁自重: KN75. 9259 . 35 . 0.20. 0粉刷： KN06. 1179 . 3

20、21 . 05 . 0.02. 0连系梁传来屋面自重： KN1/ 2 3.9 1/ 2 3.9 6.0923.15边节点D，A集中荷载： = Ag6Dg640.53KN中柱连系梁自重: KN75. 9259 . 35 . 0.20. 0粉刷： KN06. 1179 . 321 . 05 . 0.02. 0连系梁传来屋面自重：KN1/ 2 3.9 1/ 2 3.9 6.09 246.31B节点集中荷载： 57.12KNBg63.1.4楼面框架节点集中荷载：边柱联系梁自重(含粉刷)0.200.52.1725+0.02（0.5-0.1）22.1717=6.02KN 次梁自重（含粉刷） 0.200.4

21、01.64250.5+（0.40-0.1）0.021.6417=1.72KN钢窗自重： 11.51.50.45=1.01 KN窗下墙体自重： （3.9-1.5）0.90.2418=9.33 KN 窗下墙体粉刷： 20.02（2.8-1.5）17=0.88KN 框架柱自重(含粉刷)： 0.500.502.825+0.502.80.02217=18.49 KN联系梁传来楼面自重： KN 1/ 2 3.9 1/ 2 3.9 6.0923.15中间层边节点集中荷载： 60.61 KNDPAP中柱联系梁自重(含粉刷)： 9.75+1.06=10.81 KN次梁自重(含粉刷)： 1.72 KN内纵墙自重(

22、含粉刷，扣除门洞重加上门重)： （3.9-0.9）(2.8-0.4)0.1218=15.55 KN（3.9-0.9）(2.8-0.4)20.0217=4.90 KN框架柱自重(含粉刷)： 18.49KN联系梁传来楼面自重： KN1/ 2 3.9 1/ 2 3.9 6.09 246.31中间层中节点集中荷载： 97.78KNBP3.2屋面及楼面活荷载计算上人屋面均布活荷载标准值 : 2.0kN/m2屋面雪荷载标准值 : 0kN/m2 MKNPDB/36. 6MKNPBA/8 . 5=KN DP6AP61/ 2 3.9 1/ 2 3.9 2.07.57KNBP61/ 2 3.9 1/ 2 3.9

23、2 2.015.14 =KNDPAP1/ 2 3.9 1/ 2 3.9 2.07.57KNBP1/ 2 3.9 1/ 2 3.9 2 2.015.14 第4章 横向框架侧移刚度计算4.1计算梁、柱的线刚度4.1.14.1.1梁的线刚度计算梁的线刚度计算梁柱混凝土标号均为 C30，EC=3.0*107KN/m2，在框架结构中，现浇层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，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的框架梁取I=2I0。梁的线刚度计算 表4-1类型跨度截面积线刚度500高5.40.200.5023150500高4.50.200.5027777注：表中(

24、KNm)ILEiC4.1.24.1.2 柱的线刚度计算柱的线刚度计算 柱的线刚度计算 表4-2层号层高（m) 截面积b*H(） 线刚度i底层3.0 0.5*0.552080kn/m4其它层2.8 0.5*0.555800kn/m4注：表中(KNm)ILEiC4.2柱的侧移刚度D值的计算其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不对cKcK于一般层： 2bcKKK2cKK对于底层： 2bcKKK0.52cKK4.2.14.2.1框架侧移刚度框架侧移刚度D D值的计算值的计算边柱D轴（13根）边柱A轴（13根）中柱（15根）层次KCDiKCDiKCDiiD2至60.4150.18

25、2144800.910.293245100.4980.1991702784107010.4440.320281890.9100.481333700.5330.4082831912613404.2.24.2.2不同层刚度不同层刚度D D值的计算值的计算首层的侧移刚度：=1261340N/mm其他层的侧移刚度：=841070N/mmiDiD 图4-1 相对线刚度第5章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.1.1 风荷载作用计算荷载标准值基本风压w0=0.55kN/m2，地面粗糙度为C类。本章计算以左风为例。，建筑物高度18.4m30m，故z=

26、1.0。对于矩形平面，s=1.30kzszww计算过程见下表（其中z为框架节点至室外地面的高度；A为一榀框架各层节点的受风面积: A6=3.9(1.1+2.8/2）=9.75 m2A5=A4=A3=A2=3.9 2.8=10.92 m2A1=3.9 2.8/2 +3/2)=11.31 m2 表5-1楼层高度z(m)zwk(kN/m2)A(m2)P(kN)六16.50.780.519.754.97五13.70.740.5610.926.12四10.90.740.4810.925.24三8.10.740.4810.925.24二5.30.740.4810.925.24一2.50.380.2511.

27、312.835.1.25.1.2风荷载作用下框架结构内力计算风荷载作用下框架结构内力计算采用D值法。在求得框架第I层的层间剪力后，I层j柱分配到的剪力以及柱上、下端的弯矩、iVijVbijM分别按下列各式计算：uijM柱端剪力计算公式为isjijijijVDDV1柱端弯矩计算公式为 ， yhVMijbijhyVMijuij)1 ( 123nyyyyy需要注意的是，风荷载作用下的反弯点高比是根据表：均布水平荷载作用下ny各层标准反弯点高度比查得。ny梁端弯矩、剪力以及柱轴力分别按照下列公式计算：bMiViN； )(, 1uijbjirblblblbMMiiiM ；)(, 1uijbjirblbr

28、blbMMiiiM； lMMVrblbb/ )( nikrblbiVVN)(层柱端弯矩及剪力计算 表5-2边柱D层次hViDiDiVKYM下M上62.84.97841070144800.100.4150.210.060.2252.811.09 841070144800.220.4150.350.220.4042.816.33 841070144800.330.4150.410.380.5432.821.57 841070144800.430.4150.450.540.6622.826.81 841070144800.540.4150.550.830.6813.029.64 1261340281

29、890.660.4440.771.520.46层柱端弯矩及剪力计算 表5-3边柱A层次hViDiDiVKYM下M上62.84.97841070170270.100.4980.250.070.2152.811.09841070170270.220.4980.350.220.4042.816.33841070170270.330.4980.450.420.5132.821.57841070170270.430.4980.450.540.6622.826.81841070170270.540.4980.550.830.6813.029.641261340283190.660.5330.731.440

30、.53层柱端弯矩及剪力计算 表5-4中柱B层次hViDiDiVKYM下M上62.84.97841070245100.170.9100.350.170.3152.811.09841070245100.380.9100.410.440.6342.816.33841070245100.560.9100.450.700.8632.821.57841070245100.730.9100.450.921.1222.826.81841070245100.910.9100.551.271.0213.029.641261340333701.010.9100.731.971.06梁端弯矩及剪力轴力计算 表5-5梁

31、DB梁BA柱轴力层次M左M右LVM左M右LV边柱D中柱B边柱A60.220.145.4 0.070.170.314.5 0.110.070.040.1150.460.365.4 0.150.440.84.5 0.270.22 0.160.3840.760.585.4 0.250.721.34.5 0.450.470.360.8331.040.825.4 0.341.01.824.5 0.630.810.651.4621.220.815.4 0.381.071.944.5 0.671.190.942.0311.291.055.4 0.431.282.334.5 0.801.621.312.93

32、风荷载作用下弯矩、剪力、轴力图 5.2 横向地震力荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.2.1 基本情况本建筑抗震设防烈度为7度，房屋高度未超过30m的丙类建筑，抗震等级为三级。框架属于规则框架，采用底部剪力法计算框架承受的水平地震作用，根据工程地质报告和土的类型划分，判定为二类场地，由设计地震分组为第一组查相关规范得特征周期系数Tg=0.35s.5.2.2 地震力荷载标准值地震力荷载标准值包括全部恒荷载值和部分活荷载值。其中屋盖处活载仅取雪荷载一半。重力荷载值按整个框架结构计算，然后平均分配到各榀框架。计算见下表（一）重力荷载代表值计算G=qs1屋面雪荷载标准值不考虑。2屋面、楼面活荷载标准值

33、Q1k=Q2k=Q3k=Q4k=Q5k=Q6k=2.0(9.947.2-62.62)=2.0436.08=872.16kN 3屋盖、楼盖自重G6k=6.09436.08=2655.7kNG1k=G2k=G3k=G4k=G5k=3.83436.08=1670.2kN4女儿墙自重G=1.1（9.92+47.22-2.62）0.2419=546.74kN5顶层楼梯间自重（高2.2m）2.662.23.17+(64+2.64)2.20.2419+2(64+2.64)2.20.0217=505.2kN6二六层柱梁墙等自重柱自重（45根柱）0.50.52.82545=785.5kN柱粉刷0.542.80.

34、021745=85.68kN梁（含粉刷）自重2.17（9.911+3.92+64）+1.633.94=330.71kN门面积 2.10.936=68.04m2窗面积 1.51.514+2.41.84+1.51.24+0.91.24=60.28m2门窗自重 68.040.2+60.280.45=40.73kN墙体自重 19(47.22+9.92+8.412+203.3)0.242.8-(68.04+60.28)0.24=4342.68kN墙体粉刷(47.22+9.92+8.412+203.3)2.8-(68.04+60.28)20.0217=447.76k小计 6032.56kN7底层柱梁墙等自

35、重柱自重 0.50.53.02545=843.75kN柱粉刷0.542.20.021745=64.26kN梁（含粉刷）自重2.17（9.911+3.92+64）+1.633.94=330.71kN门面积 2.41.824=103.68m2窗面积 0m2门窗自重103.680.45=46.66kN墙体自重 19 (9.92+64+2.62)0.242.2=491.57kN墙体粉刷(9.92+64+2.62)2.220.0217=73.30KN小计 1850.77kN恒荷载取全部，活荷载取50%，各层重力荷载集中于楼屋盖标高处，其代表值汇总如下：kN72.715960325 . 016.8725

36、. 02 .50574.5467 .2655G6kN28.138816.8725 . 060322 .1670GGGG5432kN28.604716.8725 . 02 .167060325 . 018505 . 0G15.2.3 横向自振周期计算 （二）地震作用计算按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数=0.6。计T算公式为,式中为顶点位移（单位为m）过，按D值法计算，过程如下11.7TTTT表： 表5-6层次Gi（kN）（kniGiN）Di(kN/m) 1iiiGD (m)(m)i67159.727159.728410700.00850.194258138.281

37、52988410700.01800.185748138.282343.288410700.02860.167738138.2831574.568410700.03750.139128138.2839712.848410700.04720.101616047.2845760.1212613400.05440.0544T1=1.70.6=0.449s1942. 05.2.4 横向水平地震作用计算 该工程所在地抗震设防烈度为7度，场地类别为类，设计地震分组为第一组，则，为水平地震影响系数最大值。max0.35 ,0.12gTsmax由于 ，则顶点附加地震作用系数，相应于结构基本自振周期的地震影11.

38、4gTT0n响系数根据反应谱曲线计算12max （式中为阻尼调整系数,除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,相应的2）21.0为， 21.0max0.122max1.0 0.120.12 结构的等效总重=0.85 45760.12=38896.10kN10.850.85neqEiiGGG10.12 38896.14667.53EKeqFGkNFi=（1-）=iiEKiiG HFG HniiEKiiG HFG H各层横向地震作用及楼层地震剪力计算如下表： 表5-7层次ihi（m）Hi（m）Gi（kN）GiHi（kNm）iiiiHGHGFiVi62.817.07259.72121715.2

39、0.3021409.61409.652.814.28138.28115563.50.2871339.62749.242.811.48138.2892776.40.2301073.53822.732.88.68138.2869989.20.174812.24634.822.85.88138.2847202.00.117546.15180.912.83.06047.2818141.80.045210.05390.9各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图图6 水平地震作用分布 图7 层间剪力分布5.2.5 地震力荷载作用下的水平位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移，计算过程见下表

40、，表中还计算iiiVuD了各层的层间相对弹性转角=/hieiu横向水平地震作用下的位移验算 表5-8层次Vi层间侧移刚度Diiuhie=iih61409.68410700.00122.81/233352749.28410700.00332.81/84943822.78410700.00402.81/70034634.88410700.00452.81/62225180.98410700.00502.81/55315390.912613400.00432.81/698由表中计算结果可见，最大层间相对弹性转角发生在第2层，其值为1/5531/550，满足要求。5.2.6水平地震作用下框架内力计算反

41、弯点高度比,计算结果i012,3y =yyy/imiimiVV DDimiiy hMV下imii1-yhMV上（）列于下表：对于梁端弯矩、剪力及柱轴力发别按下式计算：（计算过程略）， )(1ijbilblblblbMMiiiM)(1ijbirblbrbrbMMiiiM)(21rblbmbMMMVb=(Mbl- Mbr)/l ，Ni=knikrblbVV)(其中i表示线刚度，l、r、m表示左、右、中。各层柱端弯矩及剪力计算 表5-9边柱D层次hViDiDiVKYM下M上62.81049.68410701448018.070.4150.2110.6239.9752.82749.2841070144

42、8047.330.4150.3546.3886.1442.83822.78410701448065.820.4150.4175.56108.7332.84634.88410701448079.800.4150.45100.55122.8922.85180.98410701448089.200.4150.55137.37112.3913.05390.912613402818992.810.4440.77214.4064.04各层柱端弯矩及剪力计算 表5-10边柱A层次hViDiDiVKYM下M上62.81049.68410701702721.250.4980.2514.8844.6252.827

43、49.28410701702755.650.4980.3554.54101.2842.83822.78410701702777.390.4980.4597.51119.1832.84634.88410701702793.830.4980.45118.22143.8222.85180.984107017027104.890.4980.55161.53132.1613.05390.9126134028319109.140.5330.73239.0288.40层柱端弯矩及剪力计算 表5-11中柱B层次hViDiDiVKYM下M上62.81049.68410702451030.590.9100.352

44、9.9855.6752.82749.28410702451080.120.9100.4191.97132.3642.83822.784107024510114.400.9100.45140.36176.1832.84634.884107024510135.060.9100.45170.18207.9922.85180.984107024510150.980.9100.55232.51190.1313.05390.9126134033370142.620.9100.73312.34115.52梁端弯矩及剪力轴力计算 表5-12梁DB梁BA柱轴力层次M左M右LVM左M右LV边柱D中柱B边柱A639

45、.9725.335.412.09 30.3444.624.516.66-12.09 -4.57-16.66597.7673.865.431.60 88.48116.164.545.47-43.69 -18.44 -62.134155.11122.05.451.32146.15173.724.571.08-95.01 -38.20-133.213198.45158.505.466.10189.85241.334.595.82-161.11-67.92-166.902212.94163.945.469.80196.37250.384.599.28-230.91-97.40-266.181201.4

46、1158.355.466.62189.68249.934.597.69-297.53-128.89-363.87 图 5-3 地震荷载作用下弯矩、剪力、轴力图第6章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算6.1 恒荷载作用下的内力计算6.1.1 线刚度计算详细计算在第四章已给出。恒荷载（竖向）作用下的内力计算采用分层法。在分层计算法中，假定上下柱的远端为固定端，而实际上是弹性支承。为了反映这个特点，使误差减小，除底层外，其他层各柱的线刚度均乘以折减系数0.9，另外传递系数也由1/2修正为1/3。6.1.2 恒荷载转化在求固端弯矩时，可以将计算简图中梁上梯形和三角形分布荷载化为等效均布荷载荷载等效

47、转换：=0.33, 11.85.4123121)21 ( ggg 顶层边跨=21.52kN/m （前面已经转化过，下同）619.352.17gD B顶层边跨=19.77kN/m617.62.17gBA中间层边跨 m/kN97.218 . 917.12 gDB中间层边跨 m/kN91.208 . 911.11 gBA荷载等效后的计算简图如下6.1.3 分层法计算恒荷载作用下梁端弯矩(1)固端弯矩计算（利用结构对称性，取二分之一结构计算）顶层边跨 mkN29. 254 . 552.21121M26DB顶层边跨mkN36.335 . 477.19121M26BA中间层边跨 mkN40.534 . 5

48、97.21121M2DB中间层边跨 mkN30.355 . 491.20121M2BA(2) 分层计算弯矩以框架梁及上下相邻柱划分计算单元，标出节点处的弯矩分配系数和梁的固端弯矩，即可进行分配，计算从顶层开始。1）顶层分配系数计算如下 32. 0414. 24141DB68. 032. 01112D1 32 . 0441 . 2418. 14141BD27. 0441 . 2418. 141418. 1BA5 . 027. 023. 01B2 63 . 0441 . 2418. 1418. 1AB64. 036. 01A3内力计算过程如下(kN.m)M图（单位：kNm）2）中间层分配系数计算如

49、下40. 0412414. 2414. 247412 . 024 . 014533. 0418. 1412414. 2414. 25852 16. 0418. 1412414. 2415418. 016. 0233. 0145 39. 0418. 12414. 2414. 2696322. 0239. 0165内力计算过程如下（单位：kNm）M图（KN.M）3）底层分配系数计算如下 同理可得：4 . 041422. 2414. 2414. 241 33. 05234. 05816. 05418. 056 39. 06340. 06933. 05221. 065内力计算过程如下（单位：kNm）M

50、图如下（单位：kNm）对节点不平衡弯矩进行再次分配，以恒荷载作用下五、六层左上节点为例：第六层图22 弯矩二次分配图 135.147.3234.4712.142.1435.147.327.3234.4712.14MkN mMkN m梁柱第五层144(11.71 7.32)50.062.14 12.1429.327.3224.332.14 12.1433.71 11.7125.732.14 1MkN mMkN mMkN m梁下柱上柱其余各节点弯矩分配见图中数据。本设计中梁弯矩考虑塑性内力重分布，取调幅系数如下：边跨端部0.80，跨中弯矩值乘以1.2； 跨中弯矩计算如下：第六层：2129.9844

51、.8721.52 5.453.41m82DBMkN2136.16 16.4421.52 4.528.49m82BAMKN第五层：2140.0545.4421.52 5.442.88m82DBMkN2135.5424.0721.52 4.528.49m82BAMKN第四层：2138.9345.2221.52 5.443.64m82DBMkN2135.2723.4821.52 4.524.8m82BAMKN第三层：2129.9844.8721.52 5.453.41m82DBMkN2136.16 16.4421.52 4.528.49m82BAMKN第二层：2138.945.2721.52 5.4

52、43.6m82DBMkN2135.3423.4821.52 4.524.76m82BAMKN第一层：62138.1044.5721.52 5.444.53m82DBMkN2134.2222.2621.52 4.526.16m82BAMKN再次分配并调幅后的弯矩图如下：括号中为再次分配后的弯矩，下方小方框中为调幅后的弯矩，大方框中为跨中弯矩。6.1.4 恒载作用下的剪力计算梁端剪力 qmVVV :2:qqmmqlVVMMVVl左右梁上均布荷载引起的剪力梁端弯矩引起的剪力 柱轴力 ，NVP顶NNG顶底柱 :VP梁端剪力柱顶竖向集中荷载=（+）=6.59 2.8=18.45kNG柱G柱G粉刷具体计算

53、结果见下表：恒载作用下DB梁端剪力计算 表6-1 层号/q kN m l m/ 2qlkN/M lkN2DMqlVlkN2BMqlVlkN621.525.458.10-2.7655.34-60.86521.975.459.32-1.2558.07-60.57421.975.459.32-1.4657.86-60.78321.975.459.32-1.4657.86-60.78221.975.459.32-1.4857.84-60.80121.975.459.32-1.557.82-60.82恒载作用下BA梁端剪力计算 表6-2层号/q kN m l m/2qlkN/M lkN2BMqlVlkN

54、2AMqlVlkN619.774.544.485.4749.95-39.01520.914.547.053.2050.25-43.85420.914.547.052.6249.67-44.43320.914.547.052.6249.67-44.43220.914.547.052.6449.69-44.41120.914.547.052.6649.71-44.39恒载作用下的剪力和轴力 表6-3总剪力柱轴力DB跨BA跨D柱B柱A柱层次dVbVbVaVN顶N底N顶N底N顶N底655.34-60.8649.95-39.0199.87108.32167.93186.3879.5497.39558.0

55、7-59.3250.25-43.85237255.45391.53409.98163.44181.89457.86-56.449.67-44.43373.92392.37577.55596.00327.46345.91357.86-56.449.67-44.43511.84530.29763.57782.02450.96469.41257.84-56.3649.69-44.41648.74667.19969.13987.58574.42592.87157.82-56.3249.71-44.39785.64804.091155.231176.68697.87716.326.2 活荷载作用下的内力

56、计算6.2.1 活荷载转化同恒荷载作用下的内力计算，可以将计算简图中梁上梯形分布荷载化为等效均布荷载荷载等效转换：=0.33, 11.95.423121)21 ( gg顶层边跨=6.36kN/m （前面已经转化过，下同）6gD B顶层边跨=5.8kN/m6gBA中间层边跨 m/kN36. 6 gDB中间层边跨 m/kN8 . 5 gBA6.2.2 分层法计算活荷载作用下梁端弯矩(1)固端弯矩计算（利用结构对称性，取二分之一结构计算）顶层边跨 mkN29. 254 . 552.21121M26DB顶层边跨mkN36.335 . 477.19121M26BA中间层边跨 mkN40.534 . 59

57、7.21121M2DB中间层边跨 mkN30.355 . 491.20121M2BA(2) 分层计算弯矩以框架梁及上下相邻柱划分计算单元，标出节点处的弯矩分配系数和梁的固端弯矩，即可进行分配，计算从顶层开始。1）顶层内力计算过程如下（单位：kNm） M图如下：2)中间层内力计算过程如下（单位：KN.M）M图如下（单位KN.M）3）底层内力计算过程如下（单位：kNm）M图如下（单位：KN.M）活荷载作用下的弯矩再分配、调幅和跨中弯矩计算同恒荷载。弯矩图如下：6.2.3 活载作用下的剪力计算活载作用下DB梁端剪力计算 表6-4 层号/q kN m l m/ 2qlkN/M lkN2DMqlVlkN

58、2BMqlVlkN66.365.417.17-0.9316.24-18.1056.365.417.17-0.3416.83-17.5146.365.417.17-0.4216.75-17.5936.365.417.17-0.4216.75-17.5926.365.417.17-0.4216.75-17.5916.365.417.17-0.4816.69-17.65活载作用下BA梁端剪力计算 表6-5层号/q kN m l m/2qlkN/M lkN2BMqlVlkN2AMqlVlkN65.84.513.051.2614.31-11.7955.84.513.050.9413.99-12.1145

59、.84.513.050.9614.01-12.0935.84.513.050.9614.01-12.0925.84.513.050.9614.01-12.0915.84.513.051.0014.05-12.05活载作用下的剪力和轴力 表6-6剪力柱轴力DB跨BA跨D柱B柱A柱层次dVbVbVaVN顶N底N顶N底N顶N底616.24-18.1014.31-11.7923.8142.2666.0084.4519.3637.81516.83-17.5113.99-12.1166.6685.11130.09148.5457.4975.94416.75-17.5914.01-12.09109.4312

60、7.88196.28214.7395.60113.4516.75-17.5914.01-12.09152.20170.65261.47279.92133.71152.1616.75-17.5914.01-12.09194.97213.42326.66345.11171.82190.2716.69-17.6514.05-12.05237.68256.13391.95410.40209.89228.34第7章 梁、柱的内力组合7.1梁的内力组合根据前一章的内力计算结果，即可进行框架各层梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端及跨中。柱分为边柱和中柱，每根柱有2个控制截面。控制截面示意图如