四层框架办公楼结构设计计算书毕业设计

1、四层框架办公楼结构设计计算书毕业设计目录第一章设计任务及基本要求 21.1 设计原始资料 21.1.1 工程概况 21.1.2 设计条件 21.2 建筑设计任务及要求 31.3 结构设计任务及要求 4第二章 建筑设计说明 52.1 建筑平面设计 52.1.1 建筑平面布置 52.1.2 柱网布置 62.2 剖面设计 62.2.1 房间各部分高度 62.2.2 屋面做法 62.2.3 楼面做法 72.2.4 地面做法 72.2.5 墙体构造 72.3 立面设计 82.3.1 外墙面做法 8第三章结构设计 83.1 结构方案的选择及结构布置 83.1.1 结构方案的确定 83.1.2 基础类型的确

2、定 83.1.3 结构构件截面尺寸和材料的选择 83.1.4 结构计算简图 113.1.5 框架柱的线刚度计算 123.2 框架荷载计算 133.2.1 恒荷载计算 133.2.2 楼面活荷载计算 173.3 风荷载计算 183.3.1 风荷载标准值计算 183.3.2 风荷载作用下的位移验算 203.4 力计算 223.4.1 恒荷载作用下的力计算 223.4.2 活荷载作用下的力计算 273.4.3 风荷载作用下的力计算 313.5 力组合 393.5.1 一般规定 39.参考资料.3.5.2 框架梁柱力组合 423.6 框架梁、柱截面设计 743.6.1 框架梁的截面设计 743.6.2

3、 框架柱的截面设计 813.7 现浇板的结构设计 913.7.1 板的结构计算简图 913.7.2 楼面现浇板设计 913.8 楼梯设计 973.8.1 平面布置图 973.8.2 楼梯梯段斜板设计 983.8.3 平台板设计 1003.8.4 平台梁设计 1023.9 框架结构柱下基础设计 1033.9.1 设计资料 1033.9.2 基础设计 1043.10 PKPM 力计算 111总结 122参考 文献 123致谢 124附录 任务书毕业设计指导书 开题报告 文献综述 外文原文与翻译 实习报告第一章设计任务及基本要求1.1 设计原始资料1.1.1 工程概况该工程为四层办公楼，主体为现浇钢

4、筋混凝土框架结构，占地面积为662m2,建筑面积2532m2,建筑物共四层，底层层高4.7m,标准层层高3.6m ,总高度15.3m , 室外高差0.300m ,基础顶面距离室外地面0.5m ,基础采用柱下独立基础。该办公楼为钢产品公司自用办公楼， 拥有休息厅、会议室、库房、大空间办公室、 小会议室等。楼设有一个电梯两个楼梯，主、次楼梯开间均为 4m,进深均为7.2m, 楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。1.1.2 设计条件一、抗震设防烈度：6度设防，抗震等级为四级，抗震设计分组为第一组，设计 基本地震加速度值为0.05g;二、基本风压：0.50 kN/m2, B类粗糙度；三、结构体系：现浇钢

5、筋混凝土框架结构。四、工程地质条件：拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表，R类场地土。 地下稳定水位距地表-1.5 m,表中给定土层深度由自然地坪算起。表1-1建筑地层一览表序号深度天然重度 (KN/mi)土层 深度(g厚度 围 (m地基土 承致力 (kPa)压缩 模量 (MPa1杂填土18.50.0 1.41.4903.52r粉质黏土P 221.4 13.311.915015.03淤泥质土17.413.3 24.010.7803.44r含泥中粗砂18.524.0 29.85.81806.05残积砾粘性土18.529.8 31.11.32206.06花岗岩2031.1 90.159.0350

6、1.2 建筑设计任务及要求一、基本要求：满足建筑功能要求，根据已有的设计规，遵循建筑设计适用、经济合理、技术先 进、造型美观的原则，对建筑方案分析其合理性，绘制建筑施工图。二、规定绘制的建筑施工图为：1、底层、标准层及顶层平面图：比例 1 : 100 （图1-1）2、主要立面图：比例1 : 100 （图1-2,图1-3）3、屋面排水布置图：比例1 : 1004、剖面图：比例1 : 1005 、墙身大样及节点详图：比例1 : 50及1: 20好I1-1图图1-2风15二，IB550 一；1W即）3町.yHKW".i? ! P F-j-I j I j I IJ 局目im_IB15JLL

7、j HIPC Li/ -里可I fr V-L- PE ills i 三Uki-Ill I. 7_= _£llllI:三,一亘=- 一三巨：二三=11=见一一=一一二:=:_一理-=RB=_I 二mid:2心37图1-3 CK-fA轴立面图1.3 结构设计任务及要求一、基本要求：在建筑方案设计的基础上，选择正确的梁柱截面大小，正确布置主梁、次梁位置, 掌握建筑结构的计算方法和基本构造要求， 绘制的结构图纸要求基本上达到施工图的.参考资料.要求。二、规定绘制的结构施工图为：1、结构平面布置图：比例1 ： 1002、一根框架结构配筋图：比例1 : 1003、屋面板、楼面板的配筋图：比例1

8、： 1004、楼梯配筋图：比例1 ： 1005、基础设计图：1三、结构设计计算书容：说明结构方案如何确定的，材料选择。列出结构设计计算过程中采用的计算方法、计算假定、计算原则、计算简图、力图及计算结果。第二章建筑设计说明2.1 建筑平面设计2.1.1 建筑平面布置一、 建筑结构方案：对于建筑物的土质和所在地区的抗震等要求，选择框架结构和桩基础，具体见结构施工图。二、平面组合：对于办公楼来说，首先要保证其用途，并且符合经济合理的要求，在平面布置上符合抗震和消防的要求，已经在办公楼适合的位置设置抗震缝。在消防方面，楼梯的布置和走廊的长度、宽度均已符合设计规要求。三、交通组织及防火疏散设计：在垂直的

9、交通方面，在适合的位置都已设置了楼梯，并加设了消防通道。考虑到防火疏散的要求，办公楼楼的走廊适当的放宽。四、采光通风：根据该建筑物的性质，将窗台安排到离地面900mm勺高度，以保证有足够的采光和通风。2.1.2 柱网布置图2-1柱网布置图2.2 剖面设计2.2.1 房间各部分高度1、层高和净高：底层层高 4.7 m1净高3.75项标准层层高3.6 m,净高3.45 m 顶层层高3.6 m,净高3.48 m2、室外高差：0.30 ml3 、窗面及窗高：窗面距楼面为0.9 m,窗高为2.6 2.2.2屋面做法1、保护层；40厚细石混凝土2、保温隔热层：40厚挤塑泡沫板3、防水层：4厚SBS改性沥青

10、防水卷材4、找平层：20厚1:3水泥沙浆5、基层处理：1:1:6 水泥焦渣混凝土2%找坡，（最薄处30厚）6、 120 厚现浇钢筋砼屋面板7、 10 厚板底抹灰8、 V型轻钢龙骨吊顶2.2.3 楼面做法1、 、面层：水磨石地面（10mm®层，20水泥砂浆打底）2、 120 厚现浇钢筋砼楼板3、 10 厚板底抹灰4、 V型轻钢龙骨吊顶2.2.4 地面做法1 、面层：10 厚抛光砖，白素水泥擦缝2、素水泥结合层（掺建筑胶）3、 10 厚聚合物水泥砂浆保护层4、 2 厚 JS-II 聚合物防水涂料防水层5、20厚C20细石碎找平层6、 100 厚碎石垫层7、素土夯实2.2.5 墙体构造一、

11、外墙面1、涂料式面层2、 5 厚聚合物抗裂砂浆（ 压入耐碱玻钎网格布）3、 25 厚无机保温砂浆B 型4、涂刷界面砂浆一道5、 240 厚墙体层（采用粉煤灰空心砌块）.参考资料.二、墙面1、刷乳胶漆二道2、满刮腻子二道3、水泥浆一道（掺建筑胶）4、 240 厚墙体层（采用粉煤灰空心砌块）2.3 立面设计2.3.1 外墙面做法1、 相对标高 +1.050 以上外墙面用12厚水泥砂浆打底，8 厚混合砂浆找平，外墙防水涂料二度，颜色为粉蓝色，线脚颜色为褐色。2、相对标高+1.050至室外地面间外墙用12厚水泥砂浆打底，外贴300X 300的 仿石墙面砖。第三章结构设计3.1 结构方案的选择及结构布置

12、3.1.1 结构方案的确定考虑到现浇钢筋混凝土框架结构建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房屋造型，故本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。3.1.2 基础类型的确定根据施工场地、地基条件、场地周围的环境条件，选择独立基础。3.1.3 结构构件截面尺寸和材料的选择一、基础顶面设计标高的确定根据地质勘察报告的建议，地基持力层可设在粉质黏土层上，该层距室地面1.4m 13.3m之间，现选用独立基础，故取基础顶面距离室设计地面0.5m处。二、楼板厚度的确定本工程中因大多数的板的长短边之比小于或等于 2.0 ,板上的荷载沿两个方向传 递到相应的支撑梁上，板沿两个反向受力

13、，故采用双向板肋梁楼盖。民用建筑的双向 板的最小厚度为80mm本工程取用120mm三、梁截面的确定横向框架梁A、截面高度6600 440660(mm)故取h 600mmB、截面宽度1 11 1b ()L () 600 200 300(mm)3 23 2考虑地震区b 250mm ,故取b 300mm纵向框架梁A、截面高度框架梁的高度可按高跨比来确定，即梁高1111h ( )L () 4000 267 400(mm)15 1015 10故取h 400mmB、截面宽度1 111b (一)L (-)400 133 200(mm)3 23 2考虑地震区b 250mm,故取b 250mm次梁A、截面高度1

14、111h ( )L () 4000 267 400(mm)15 1015 10故取h 400mmB、截面宽度1 111b ()L () 400 133 200(mm)3 23 2故取b 200mm 四、框架柱截面的确定 轴压比 按轴心受压公式fcbh值为0.9 ;各层的重力代表值近似取 中柱：计算该框架结构的抗震等级为四级，其轴压比限 14kN/m2。.参考资料.N 1.25 14 4.65 4 4 1302kN N1302b ,318mm.0.9fc0.9 14.3 0.001边柱:N 1.3 143.6 4 4 1048.32kN1048.32.0.9 fc 0.9 14.3 0.0012

15、85mm根据上述计算结果并综合考虑其他因素,本设计柱截面尺寸取400mm 400mm。六、材料选择1、混凝土强度等级：除基础垫层混凝土选用 C10,基础选用C25外，基础以上各层混凝土均选用 C3Q2、钢筋级别:框架梁、柱等主要构件的纵向受力钢筋选择HRB400a钢筋；构造钢筋、箍筋及板钢筋选用HRB3353.1.4结构计算简图选号轴线横向框架计算简图如图3-1所示。L-1L-2L-33,1561.0562.7283,1562.7283,1561.0562.7289 on3,1561.0562.73S0,778077807780778咽。图3-1轴线横向框架计算简图1）梁的计算跨度L-1： 5

16、700mmL-2： 2100mm L-3： 6600mm2）柱的高度底 层：h 3.9 0.3 0.5 4.7m；二四层：h 3.6m ；3.1.5框架柱的线刚度计算由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇捣，对于边框框架梁取I=2I 0AR CD跨：iAB跨EF 3.01071320.3 0.63/5.712BC 跨_ 4_5.68 104kN?mi CD跨EF 3.01074.91 104kN?m1320.3 0.63/6.612iBC 跨 旦 3.0 107 0.25 0.43 /2.1 l12一 一 4 一1.9 10 kN ?mA轴D轴底层柱:EI7i底柱3.0 10h_4_1.4 10 k

17、N ?m0.44/4.7 12A轴D轴其余各层柱:EI7i其余柱- 3.0 10h一 一4一1.8 10 kN ?m0.44/3.612令i其余柱=1.0,则其余各杆件的相对线刚度为:4 一 _ _ 4 _ _ _i ab跨=5.68 X 10/1.8 X 10 = 3.15644i CD 跨=4.91 X 104/1.8 X 104 =2.72844i bc跨=1.9 x 10/1.8 x 10 =1.'i 底柱=1.4 X 104/1.8 X 104 = 0.778框架梁柱的相对线刚度如图3-1所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数依据40厚细石混凝土40厚挤塑泡沫板4厚SBS改性沥

18、青防水卷材2X 0.02=0.40 kN /mX 0.03=0.30 kN/m22X 0.12=3.0 kN /m2X 0.01=0.20 kN /m23.2框架荷载计算3.2.1恒荷载计算 1、屋面框架梁线荷载标准值:22X 0.04=0.88 kN /m224X 0.04=0.16 kN /m0.4kN / m220厚1: 3水泥砂浆找平层20水泥焦渣混凝土找坡10120厚钢筋混凝土屋面板2510厚板底抹灰20V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/m2屋面包荷载5.59kN /m2边跨（AR CD跨）框架梁自重梁侧粉刷0.02X中跨（BC跨）框架梁自重0.25梁侧粉刷0.02X因此，作用在顶层框架

19、梁上的线荷载为：g4ABi=g4CD=4.826 kN / m （注:这里的下标0.3X0.6 X 25=4.5 kN / m(0.6-0.12 ) X 17X2=0.236 kN/mX0.4 X25=2.5 kN /m(0.4-0.12 ) X 17X2=0.190 kN/m4表示第四层即顶层框架梁)g4Bc=2.690 kN/m g4AB=g4CD2=5.59 X 4=22.360 kN / mg4Bc=5.59 X 2.1=11.739 kN / m2、楼面框架梁线荷载标准值：kN / m2水磨石地面0.65120厚钢筋混凝土屋面板2510厚板底抹灰202X 0.12=3.0 kN /m

20、2义 0.01=0.20 kN /mkN / m2V型轻钢龙骨吊顶0.25楼面包荷载4.1kN /m2边跨（AR CD跨）框架梁自重及梁侧粉刷4.826 kN/m边跨(AR CD 跨)填充墙自重 0.24 X (3.6-0.6) X 8=5.76 kN/m墙面粉刷0.02X (3.6-0.6) X 17 X 2=2.04 kN / m中跨（BC跨）框架梁及两侧粉刷2.69kN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为:gAB1=gcD=4.826+5.76+2.04=12.626 kN / mgBc=2.69 kN /mgAB2=gCD2=4.1 X4 =16.4 kN/mgBC=4.1 X 2

21、.1=8.61 kN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值：0.25X0.4 X4.0 X 25=10.0 kN边 柱:连系梁自重粉刷0.020.6m高女儿墙自重0.6粉刷0.6连系梁传来屋面自重X (0.4-0.10) X2X4.0 X 17=0.816 kNX4.0 X0.24 义 19=10.944 kNX 0.02 X 2X4.0 义 17=1.632 kN1 X4.0 X 1 X4.0 X 5.59=22.36 kN2 2顶层层边节点集中荷载:G4a=GD=45.752 kN中 柱：连系梁自重0.25粉刷0.02X0.4 X4.0 X 25=10.0 kNX (0.4-0.10) X2X

22、4.0 X 17=0.816 kN连系梁传来屋面自重1， cc c，、，c-X (4.0+4.0-2.1) X 1.05 X25.59=17.32 kN4b=Gc=50.496 kN连系梁自重粉刷钢窗自重窗下墙体自重粉刷窗边墙体自重粉刷框架柱自重及粉刷连系梁传来屋面自重中间层边节点集中荷载：G中柱：连系梁自重0.25a=G=77.275 kN粉刷0.02纵墙体自重3.6粉刷3.6扣除门洞重加上门重-2.1X0.4 X4.0 X 25=10.0 kNX (0.4-0.10) X2X4.0 X 17=0.816 kNX (3.6-0.4) X 0.24 X 19=52.531 kN义(3.6-0.

23、4) X2X 0.02 义 17=7.834 kNX 1.0 X (0.24 X 19-0.2)=-9.156 kN1 八 -X4.0 X2.0 X 5.59=22.36 kN 2顶层中节点集中荷载:4、屋面框架节点集中荷载标准值:边 柱:0.25X0.4 X4.0 X 25=10.0 kN0.02X (0.4-0.10) X 2X4.0 X 17=0.816 kN1.35X 2.3 X 0.45=1.397 kN0.24义 0.9 义 3.6 义 19=14.774 kN2义 0.02 义 0.9 X 3.6 X 17=2.203 kN2.25X (3.6-2.3) 乂 0.24 乂 19=

24、13.338 kN2X 0.02 X 2.25 X(3.6-2.3) X 17=1.989 kN0.4 X0.4 X3.6 X 25+0.02 X 4X0.4 X 3.6 义 17=16.358 kN1 X 4.0 X 1 X4.0 X 4.1=16.4 kN2 2框架柱自重及粉刷0.4 X 0.4 X 3.6 X 25+0.02 X 4 X 0.4 X 3.6 X17=16.358 kN连系梁传来屋面自重1 "(4.0+4.0-2.1) X 1.05 X4.1=12.70 kN 21-X4.0 X2.0 X4.1=16.4 kNa=G=107.483 kN2中间层中节点集中荷载:5

25、、包荷载作用下的结构计算简图本框架在恒荷载作用下的计算简图如图3-1图3-1恒荷载作用下的计算简图3.2.2楼面活荷载计算1、框架梁上线荷载标准值：作用在顶层框架梁上的线荷载为：P4AB=Rcd=2.0 X4.0=8.0 kN/mP4bC=2.0 X2.5=5.0 kN /m作用在中间层框架梁上的线荷载为：Pab=Ra2.0 X 4.0=8.0 kN/mjP bc=2.5 X 2.5=6.25 kN/m 门J口2、屋面框架梁节点集中荷载标准值：顶层边节点集中荷载（板传荷载）为：P4a=F4d=1 X 4.0 X 1 X4.0 X2.0=8.0 kN 22顶层中节点集中荷载（板传荷载）为：P4B

26、=F4c=1 x（4.0+4.0-2.1）X 1.05 X 2.0+ 1 X4.0 X4.0 X 2.0=14.195 kN243、楼面框架节点集中荷载标准值：中层边节点集中荷载（板传荷载）为：Pa=Pd=1 X 4.0 X 1 X4.0 X2.0=8.0 kN 22中层中节点集中荷载（板传荷载）为：Pb=Pc=1 X（4.0+4.0-2.1）X 1.05 X2.0+ 1 X4.0 X 4.0 X 2.5=16.195 kN24本框架在活荷载作用下的计算简图如图3-2 o图3-2楼面活荷载作用下的计算简图3.3 风荷载计算3.3.1 风荷载标准值计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值

27、：为了简化计算起见，通常将 计算单元围外墙面的分布荷载，化为等量的作用于楼面集中荷载，计算公式如下:W/=Bz -小。（h u+hd）B/2式中基本风压0 =0.5kN/m2;风压高度变化系数，地面粗糙度为B类，由规查得；N s风荷载体型系数，=1.3;Bz风振系数，本建筑结构高度H<30且高宽比H/B=16.1/16.44=0.979<1.5 ,故可取。=1.0;hu上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2陪；hd 下层柱Hj；B计算单元迎风面的宽度，B=2.0m；计算过程如表3-1所示。本框架在风荷载作用下的计算简图如图3-3。表3-1各层楼面处集中风荷载标准值计算楼层zsZ(m)z2

28、、0( kN /m )hd(m)hu(m)W(kN)41.01.315.51.14550.53.61.23.57431.01.311.91.05320.53.63.64.92921.01.38.31.00.53.63.64.68011.01.34.71.00.54.73.65.3953.3.2 风荷载作用下的位移验算位移计算时，各荷载均采用标准值。1）侧移刚度D见表3-2和表3-3。2）风荷载作用下框架的层间侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算:Auj=V（/EDj式中 V j 第j层的总剪力标准值；EDj 第j层所有柱的抗侧移刚度之和;Auj 第j层的层间侧移。j层侧移Uj j

29、ujj in顶层侧移U ujj i框架在风荷载作用下侧移的计算见表 4-4。3）侧移验算对于框架结构，楼层层间最大位移与层高之比的限值为1/550。从表4-4中可见，本框架的层间最大位移与层高之比在低层，其值为 1/5890,满足：1/5890 <1/550要求，框架抗侧刚度足够。表4-2 横向24层D值的计算构件名称K=E i b /2i ca c=K/(2+K)_2D= a c12 i c/hA轴柱2 X 3.156/(2 X 1)=3.1560.6120.56676i cB轴柱2X (3.156+1.)/(2 X 1)=4.2120.6780.62782i cC轴柱2X (2.72

30、8+1.)/(2 X 1)=3.7840.6540.60576i cD轴柱2 X 2.728/(2 X 1)=2.7280.5770.53425i c汇 D=(0.56676+0.62782+0.60576+0.53425)ic=42.0228表4-3 横向底层D值的计算构件名称K= E i b /i c民c=(0.5+K) /(2+K)_2D= a c12 i c/hA轴柱3.156/0.778=4.060.7520.31796i cB轴柱(3.156+1.)/0.778 =5.410.7980.33712i cC轴柱(2.728+1.)/0.778 =4.860.7810.33027i c

31、D轴柱2.728/0.778=3.510.7280.30751i c汇 D=(0.31796+0.33712+0.33027+0.30751)ic=23.2704表4-4 风、荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比计算楼层W(kN)V( kN)EDA Uj(mm)A Uj/h43.5743.57442.02280.1/4232834.9298.50342.02280.2021/1782224.68013.18342.02280.3141/1146515.39518.57823.27040.7981/5890u=E A Uj=1.39mm3.4 力计算3.4.1 包荷载作用下的力计算一、等效均布荷

32、载梯形或三角形荷载等效成矩形均布荷载。由周端弯矩相等原则可知：梯形：q (1 2 23)p三角形：q 5/8p其中，q为矩形均布荷载峰值；P为荷载峰值； a/l (如图4-1) 所以，屋面包载均布荷载可等效为：gWA= g 4Ab+ g 4AB2X 1-2(2/5.7)+(2/5.7)=4.826+17.82=22.65kN/mgwc= g 4CD+ g 4CD2X 1-2(2/6.6)2+(2/6.6) 3=4.826+18.876=23.70kN/mgWB= g 4BC+ g 4BC2X 5/8 =2.690+11.739 X5/8 =10.03kN/m楼面均布荷载可等效为：gwA= g

33、ab+ g AB2X 1-2(2/5.7)2+(2/5.7) 3=12.626+13.70=25.70kN/mgwc= g cd+ g CD2X 1-2(2/6.6)2+(2/6.6) 3=12.626+13.844=26.47kN/mgBC= g BCl+ g BC2X 5/8=2.69+8.61 X 5/8=8.07kN/m图4-1梯形和三角形等效荷载分布取计算简图如图4-250.49G 5(149645,7527727577.P7577,27522.65fl 0.0 3,nniT107.43325.7QI I I I I 1 I I I ,.8.07II107.483 25.70| |

34、| | | | | | | | | | |LTEnn25.70107.48323.70L07.43326.47L07.43326-4745,75277,27577.P75LD7.483264777,275RO7i H H IAE CD图4-2恒载结构计算简图（均布荷载单位kN/m,集中力单位kN）二、结构力学求解器计算弯矩思路：书中求弯矩图时，将各层分层法求得的弯矩图叠加， 得到整个框架结构在 恒荷载作用下的弯矩图。很显然，叠加后框架各节点弯矩并不一定能达到平衡， 这是 由分层法计算误差所造成的。为了提高精度，现采用结构力学求解器法，求得整个框 架结构的弯矩图如图4-3所示。并进而可求得框架各

35、梁柱的剪力和轴力。76.4454.9541.79K7465.817 363115.9217.15 1G-21AIQ425J2I310239,3545.0730.12卜的A£7,677I)4-1.792SZ3260.7015,53 131888,1133,£1 对 49.31电区23.07轴线横向框架在恒荷载作用下的弯矩图（单位：kN m ）图4-4 轴线横向框架在恒荷载作用下的剪力图（单位：kN）图4-5 17）轴线横向框架在恒荷载作用下的轴力图（单位： kN）3.4.2 活荷载作用下的力计算 、等效均布荷载屋面活载均布荷载可等效为:PWa= P4ae(1-2 a 2+ a

36、 3)=8.0 X1-2(2/5.7)2+(2/5.7) 3=6.38kN/mPwc= P4c(1-2 a +a )=8.0 X1-2(2/6.6)2+(2/6.6) 3=6.75kN/mPwB= P 4BcX 5/8=5.0 X5/8 =3.12kN/m楼面活荷载可等效为：Pab= Pab(1-2 a 2+a 3)=8.0 X1-2(2/5.7) 2+(2/5.7) 3=6.38kN/mPce= Pc1-2 a 2+a 3)=8.0 X1-2(2/6.6) 2+(2/6.6) 3=6.75kN/mPbc= PbcX 5/8=6.25 X5/8 =3.91kN/m取计算简图如图4-614,19

37、5 14,1958.06.386758-0,3.1g -8,0L616.3816,1956.758.03.9116.1lfe.195s.o6.386.75e.o3.91rnujii16.18.06.3816,1956.758QawA图4-6(均布荷载单位3.91rnrrn 1XW7C活载结构计算简图kN/m,集中力单位 kN)二、结构力学求解器计算弯矩活荷载作用下的力计算也采用结构力学求解器法，考虑活荷载分布的最不利组合，各层楼面活荷载布置可能有好几种组合形式。 这里指计算满跨均布荷载下的弯矩 图、剪力图和轴力图。图4-7 轴线横向框架在活荷载作用下的弯矩图（单位：kN m）图4-8轴线横向框

38、架在活荷载作用下的剪力图（单位：kN）7）轴线横向框架在活荷载作用下的轴力图（单位:kN)3.4.3 风荷载作用下的力计算一、框架在风荷载（从左向右吹）下的力用D值法（改进的反弯点法）进行计算 风荷载作用下的计算简图如图3-3。1）求各柱反弯点处的剪力值计算数据见表4-1。表4-1 各柱反弯点处的剪力值楼层Ka cD=12a c(i c/h2)ED(i c/h 2)总剪力VjVj =DV/ED(kN)般层K=E i b /2i c底层 K= i b /i ca c=K/(2+K)a c = (0.5+K) /(2+K)4A轴边柱3.1560.61210.20242.3.5740.87B轴中柱4

39、.2120.67811.3010.96C轴中柱3.7840.65410.9040.93D轴边柱2.7580.5779.6160.823A轴边柱3.1560.61210.20242.8.5032.06B轴中柱4.2120.67811.3012.29C轴中柱3.7840.65410.9042.21D轴边柱2.7580.5779.6161.952A轴边柱3.1560.61210.20242.13.1833.20B轴中柱4.2120.67811.3013.55C轴中柱3.7840.65410.9043.42D轴边柱2.7580.5779.6163.02A轴边柱4.060.7525.7234.57B轴中

40、柱5.410.7986.0684.841C轴中柱4.860.7815.94523.27118.5784.75D轴边柱3.510.7285.5354.422)求各柱反弯点高度yh根据总层数m该柱所在层n,梁柱线刚度比K,查表得标准反弯点系数yo：根 据上下横梁线刚度比值a i查表得修正值yi；根据上下层高度变化a 2、a 3查得修正值 V2 V3；各层反弯点高度yh=(yo+yi+y2+y3)h。反弯点高度比的计算列于表 4-2。表4-2反弯点高度比y计算楼层A轴边柱B轴中柱C轴中柱D轴边柱4K=3.156 y 0=0.45a 1=1y 1=0K=4.212yc=0.45a 1=1y1=0K=3

41、.784yc=0.45a 1=1y 1=0K=2.758 y 0=0.439a 1=1y 1=0a 2=1y 2=0a 3=1y 3=0y=0.45a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.45a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.45a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.4393K=3.156yo=0.5a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.5K=4.212yc=0.5a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.5K=3.784y0=0.5a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.5K=2.758 y 0=0.489

42、a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1y3=0y=0.4892K=3.156y0=0.5a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1.30 y 3=0y=0.5K=4.212yc=0.5a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1.30 y 3=0y=0.5K=3.784y0=0.45a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1.30 y3=0y=0.5K=2.758y0=0.5a 1=1y1=0a 2=1y2=0a 3=1.30 y3=0y=0.51K=4.06yc=0.55a 1=1y1=0a 2=0.76 y 2=0a 3=1y3=0y=0.55K=5.41y 0=0.55

43、a 1=1y1=0a 2=0.76 y 2=0a 3=1y3=0y=0.55K=4.86y 0=0.55a 1=1y1=0a 2=0.76 y 2=0a 3=1y3=0y=0.55K=3.51y 0=0.55a 1=1y1=0a 2=0.76 y 2=0a 3=1y3=0y=0.55风荷载作用下的柱端弯矩按以下公式计算，即Mc 上=Vj(1-y)hMc t=Vij yh式中V j 第j层第i柱的层间剪力，其值见表4-1;y反弯点高度比.风荷载作用下柱端弯矩计算列于表4-3。表4-3风荷载作用下柱端弯矩计算柱楼层Vj /kNyyh(m)(1-y)h(m)眺上(kN m)城下(kN m)A40.8

44、70.451.621.981.721.41轴32.060.51.801.803.713.71边23.20.51.801.805.765.76柱14.570.552.592.119.6411.81B40.960.451.621.981.901.56轴32.290.51.801.804.124.12中23.550.51.801.806.396.39柱14.840.552.592.1110.2112.51C40.930.451.621.981.841.51轴32.210.51.801.803.983.98中23.420.51.801.806.166.16柱14.750.552.592.1110.02

45、12.28D40.820.4391.582.021.661.30轴31.950.4891.761.843.593.43边23.020.51.801.805.445.44柱14.420.552.592.119.3311.43三、梁端弯矩、剪力及轴力计算由节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按 左右梁的线刚度比例分配，可求出各梁端弯矩；根据梁的平衡条件，可求出水平力作 用下梁端剪力；节点左右梁端剪力之和即为柱的层间轴力， 计算中注意剪力的实际方 向。所以，风荷载作用下梁端弯矩计算列于表 4-4,梁端剪力计算列于表4-5,柱的轴力计算列于表4-6表4-4(a) 梁端弯矩

46、MAb MDc计算楼层A柱端弯矩(kN m )D柱端弯矩(kN m)柱端弯矩之和(kN m)Mab( kN m )MDkN m)4-1.721.661.72-1.661.721.6631.411.305.124.895.12-4.893.713.5923.713.439.478.879.47-8.875.765.4415.765.4415.414.7715.4-14.779.649.33注：弯矩以顺时针为正。表4-4(b)梁端弯矩 MBa MBc Mb计算楼层b柱端弯矩kN mC柱端弯矩kN m柱端弯矩之和b柱i b左/i b右C柱i b左/i b右MBakN mMBckN m眺bkN mMCdkN mkNm4-1.901.840.75:0.20.28:0.-1.420.48-0.511.331.901.845721.561.510.75:0.20.28:0.34.123.985.685.49572-4.261.42-1.533.964.123.9810.10.75:0.20.28:0.26.396.1610.514572-7.882.63-2.837.316.396.1616.10.75:0.20.28:0.-12.4110.2110.0216