建筑框架结构计算书

1、毕业设计计算书姓 名： 范滔 学 号： 系另比土木工程年级专业： 10级土木 2班设计题目： 北方某综合办公楼设计扌旨导教师：张春丽廊坊师范学院建筑工程学院2014年6月1日目录1 绪论 22 设计原始资料 23 结构设计 34 荷载统计 65 竖向荷载作用下的框架内力计算 106 框架内力组合 317 板配筋计算 398 施工组织设计 52参考文献 681 绪论根据设计材料提供的建筑场地的地质条件、气象条件、所在地区的抗震烈 度以及基本设计资料，确定计算方案。建筑物的设计过程包括结构设计和预算 两部分。该工程是某市某综合办公楼，集会议、办公为一体，其房间构成为营 业厅、办公室、会议厅、辅助用

2、房等，总建筑面积为3299.4 mm2左右，是-幢五层的现浇钢筋混凝土框架结构体系的建筑物，建筑工程的安全等级为二级,建筑物设计使用年限为50年，耐火等级为二级。本项目合同工期为九个月，拟 定开工日期：2014年3月1日，竣工日期：2014年12月30日。该设计分别从结构体系、结构总体布置、屋盖的结构方案、基础方案的选 择及结构计算等多方面进行了论述。构件布置：按建筑方案中的平、立、剖面进行设计，确定各构件的截面及 布置，绘出结构计算简图并初选梁、柱截面。荷载统计：在选截面的基础上，按从上倒下的顺序进行，在荷载的取值按各房间的使用功能及位置查找荷载规范，完成恒载及活载的统计，并求出重力 荷载代

3、表值。框架水平地震作用下侧移验算：先算出各个构件的侧移刚度，再根据顶点 位移法计算结构的自振周期，按底部剪力法求水平地震剪力，顶点无附加水平 地震作用。横向框架内力分析：分析了横向框架在水平地震剪力和竖向荷载作用下的 内力。用弯矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩、剪力。内力组合：对恒载、活载及地震作用下横向框架的内力进行组合，找出最不利的内力组合，作为对框架梁、柱进行截面设计，和截面配筋计算的依据。板的设计：用弹性理论对板进行设计，求出板的配筋。2.1设计资料（一）气象条件1. 冬季采暖室外计算温度-9度。2. 主导风向：西南、东北风，冬季以北风、西北风为主；夏季以偏南风、东北风为主。基本风压0.

4、45kN/m2。3. 基本雪压：0.40kN/m2。4. 年降雨量：570.3mm；雨季集中在降水集中在78月份月份。5. 土壤最大冻结深度0.7m。（二）基本资料本建筑为某办公楼，共5层，室内地面标高：土 0.000 ,室外标高：-0.450m, 采用现浇钢筋混凝土框架结构，地上建筑混凝土强度等级为C35，梁、板、柱受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级。设计使用年限50年建筑总面积3000m 2结构安全等级二级结构层数地上4层结构重要性系数1.0结构形式框架结构抗震设防烈度7度框架抗震等级二级设计特征周期0.55s场地类别川类抗震构造措施二级地基承载力100kPa（三）建筑做法

5、墙身做法：内墙、外墙厚均为200mm，± 0.000以上采用MU2.5陶粒空心砌块（容 重不大于8kN/nl）, M5昆合砂浆砌筑，内粉刷20mm厚石灰砂浆，喷 内墙涂料。外墙土 0.000以下采用MU1烧结页岩砖，M7.5水泥砂浆砌 筑。楼面做法：10mm厚花岗岩面层20mm厚 1:2.5水泥砂浆找平层钢筋混凝土楼面板楼板底面为20mr厚纸筋灰石灰打底，涂料两度。屋面做法：水泥炉渣2%找坡，20厚1： 2.5水泥砂浆找平， 二粘三油防水层上铺小豆石干铺100mm厚加气混凝土保温层，表面平整扫净 铺油毛毡隔离层一道，40厚 C25刚性防水层 钢筋混凝土屋面板 粉底（喷涂料）卫生间做法

6、：防滑地砖10厚，20厚1： 2.5水泥砂浆粘结层，高分子防水卷材一 层大于等于1.2厚，20厚1： 2.5水泥砂浆向地漏找坡，现浇钢筋混 凝土板，楼板底面20厚纸筋灰石灰打底，涂料两度。门窗做法：门庭处为断桥铝合金门，其他均为木门、塑钢窗。 其他说明：女儿墙厚200mm高500mm采用陶粒空心砌块砌筑。除标高单位为m以外，其余均为mm3结构设计初估截面尺寸根据本项目的结构类型、抗震设防烈度、房屋的高度查表查表得本建筑的 抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为120mm 各层梁板柱混凝土强度等级均为 C30,纵向受力钢筋采用HRB40C级钢，其余钢 筋用HPB30C级

7、钢。3.1尺寸估算依据框架梁的截面一般为矩形，当楼盖为现浇板时，楼板的一部分可作为梁的 翼缘，则梁的截面就成为T型或L型。框架柱的截面常为矩形或正方形。框架梁、柱的截面尺寸应满足承载力、刚度和施工的要求，设计尺寸时可 参考以往经验确定，同时满足构造要求。以下给出截面尺寸估算公式：梁h=（1/81/12） x |,|为梁的计算跨度；矩形截面梁的高宽比h/b 般取2.03.5 ; T形截面梁的h/b 一般取2.54.0 （此处b为梁肋宽），b=（1/2 1/4） x h,且不小于200mm方形柱的截面尺寸不宜小于 250 mmx250 mm，为了避免矩形截面轴心受压构件长细比过大，承载力降低过多，

8、常取l 0/b < 30, l 0/h < 25。此处l 0为柱的计算长度，b为矩形截面短边边长。梁、柱截面尺寸确定1 / 1 11 11-500x500 z.1H30600 / |1 1RI11111 10 tn30<k5.00300600 1v1 h *0lif 1* in?咖1 35W '!測LFoo 1! 3900 1和M 1 .3900 7 39W "口飓1aT11U111 1 1r1師帥0L结构平面布置如图3.1所示，各梁柱截面尺寸确定如下:图3.1 结构平面布置图（1）边跨（AB CD跨）梁：取 h=1/10l =1/10 x5400=540m

9、m，取为 h=600 mm， b=300 mm；（2）中跨（BC跨）梁：取 h=600 mm,b=300 mm；（3）连系梁：边柱（A轴、D轴）连系梁：取 bx h=300 mm x 600 mm；中柱（B轴、C轴）连系梁：取 bx h=300 mm x 600 mm；（3）框架柱：柱截面尺寸按照轴压比确定，此处按以往经验确定，柱截面 均为500x 500 mm；现浇楼板厚度均为：120 mm。结构计算梁架（一 榀）简图如图3.2所示：3.2结构计算简图计算简图说明本设计基础选用 柱下独立基础，基础顶 面标高为-500 mm,框 架的计算单元如图3.1 所示，取某轴上的一榀 框架计算。各层柱截

10、面 尺寸不变，梁跨度等于 柱截面形心轴线之间 的距离，室内外高差为 0.6 m，基础顶面至室 外地坪取0.5 m，故底 层柱高5.3 m，其余各 层的柱高从板底算至 板底，均为3.9m。框架梁柱线刚度计算由构建的几何尺 寸、截面尺寸和材料 强度，利用结构力学 有关截面惯性矩及线 刚度的概念计算梁柱 截面特征。在框架结构中， 有现浇层的楼面，可 以作为梁的有效翼 缘，增大梁的有效刚 度，减少框架侧移。 为考虑这一有利作 用，在计算梁的截面 惯性矩时，对现浇楼 面的边框架梁取 1 = 1.51 0（1 0为梁的截 面惯性矩）,对中框架 梁取1=2.01 0。结构计300X600500X500500

11、X500300X500300X600500X500500X500300X600300X500300X00500X500500X5005<1OX5OO5 00X500300X600300X500300X650SDflXSOfl500X500S00X500500X50C300X600300X500300X6005OOXSO0500X500BQ0X5O0500X500300X6D0300X500300X600500X500500X5005QOX5CO570027005700Oo6m IO o6mo6E0moG mLnGM窝133513.35133513.359.33.95133518.9523

12、.1513.3518.9513.3518.9523.1513.3518 9513.3518.9523.15133518.9513,3518.9513.15133518.959.8323.159.839.83<DLS700 *2700* 5700图3.2 3.3结构计算简图注：图中数字为线刚度 单位：x 10 -4 Ec m3-5 -c13.3513.35133513,35算简图如图3.3所示(注：图中数字为线刚度，单位：10 -4 Ec m3 )。AB CD跨梁：13-43i =2Ecl /I = 2 Ec x x 0.3 x 0.6 /5.7 = 18.95 x 10 Ec ( m )

13、12BC跨梁：彳2aQi = 2EcI /l = 2 Ec x x 0.3 x 0.5 /2.7 = 23.15 x 10 - Ec ( m )12上部各层柱：13-43i = Ecl /1 = Ec x x 0.5 x 0.5 /3.9 = 13.35 x 10 Ec ( m )12底层柱：13-43i =Ed /l = Ec x x 0.5 x 0.5 /5.3 = 9.83 x 10 Ec ( m )124荷载统计4.1恒荷载标准值计算屋面框架梁线荷载标准值（不上人）防水层：2道3mm厚SBS防水层0.4kN/m2找平层：15mm厚水泥砂浆0.02x 20 =0.3kN/ m2找坡层：1

14、00140mnS（ 2%找坡）的膨胀珍珠岩（0.10+0.14 ） /2 x 7=0.84kN/m2 结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12x 25=3.0kN/ m2抹灰层：15mm厚纸筋石灰抹底0.015x 16=0.24kN/m2屋面恒荷载4.78kN/m2边跨（AB CD跨）框架梁自重0.3梁侧粉刷2x（ 0.6-0.12 ）中跨（BC跨）框架梁自重0.3粉刷2x（ 0.5-0.12 ）因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：x 0.6 x 25=4.5kN/m -x 0.02 x 17=0.33kN/m > 4.83kN/mx 0.5 x 25=3.75kN/m yx 0.0

15、2 x 17=0.26kN/m4.01 kN/m5表示第5层即顶层框架梁）g5AB1=g5CD1 =4.83kN/m (注：这里的下标g5BC1=4.01kN/mg5AB2 = g5CD2=4.78 X 3.9=18.64kN/mg5BC2=4.78 x 2.7=12.91kN/m楼面框架梁线荷载标准值地砖：磨光花岗岩岩块30mn厚1:3干硬性水泥砂浆面上撒2mm厚素水泥 结合层：水泥砂浆结合层一道结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12抹灰层：15mm厚纸筋石灰抹底0.0151.2kN/m'Ax 5 =3kN/m2x 16=0.24kN/m2楼面恒荷载4.44kN/m边跨框架梁自

16、重及梁侧粉刷4.83kN/m边跨填充墙自重 0.19 x(3.9 0.6 )x 11.8=7.4kN/m墙面粉刷 2 x( 3.9 0.6 ) x 0.02 x 17=2.24kN/m中跨框架梁自重及梁侧粉刷4.01kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：gAB1 =gCD1=4.83+9.64=14.47kN/mgBC1 =4.01kN/mgAB2 = gCD2=4.44 x 3.9=17.32kN/mgBC2 =4.44 x 2.7=11.99kN/m边柱连系梁自重0.3x 0.6 x 3.9 x 25=17.55 kN粉刷0.02x(0.6-0.12 ) x 2x 3.9 x 17=

17、1.27kN1m高女儿墙自重1x 3.9 x 0.39 x 11.8=17.95kN粉刷0.9x 0.02 x 2x 3.9 x 17=4.89kN连系梁传来屋面自重丄 x 3.9 x 1 x 3.9 x 4.78=18.18kN屋面框架节点集中荷载标准值屋面框架节点集中荷载标准值:2 2G5A = G5D =57.6kN中柱连系梁自重粉刷0.3x 0.6 x 3.9 x 25=17.55kN0.02x( 0.5-0.12 ) x 2x 3.9 x 17=1.27kN连系梁传来屋面自重1 x( 3.9+3.9-2.7 )x 1.25 x 4.78=16.46kN2顶层边节点集中荷载丄 x 3.

18、9 x 1.95 x 4.78=18.18kN2顶层中节点集中荷载G5b=G5c =53.96kN边柱连系梁自重粉刷钢窗自重2.1窗下墙体自重0.39粉刷2窗边墙体自重0.39 X (3.9-2.1-0.6)粉刷2 X (3.9-2.1-0.6) X框架柱自重0.5粉刷0.02 X (0.5 + 0.5)楼面框架节点集中荷载标准值连系梁传来楼面自重中间层边节点集中荷载GA =GD=96.49kN17.55kN1.27kNX 2.4 X 0.45=2.67kNX 0.9 X 3.9 X 11.8=14.08kNX 0.02 X 0.9 X 3.9 X 17=2.08kNX( 3.9-1.5 )

19、X 11.8=14.36kN (3.9-1.5 ) X 17X 0.02=2.12kNX 0.5 X 3.9 X 25=24.38kNX 2-3 X 0.39 X 3.9 X 17=1.1kN-X 3.9 X 1 X 3.9 X 4.44=16.88kN中柱连系梁自重 粉刷 内纵墙自重粉刷扣除门洞重加上门重17.55kN1.27kN(3.9-0.5 ) X( 3.9-0.6 ) X 0.19 X 11.8=25.16kN(3.9-0.5 ) X( 3.9-0.6 ) X 2X 0.02 X 17=7.63kN框架柱自重-2.1 X 1.0 X (0.19 X 11.8 + 2X 0.02 X

20、17-0.2)=-5.72kN24.38kN粉刷1.1kN连系梁传来楼面自重-X (3.9+3.9-2.7) X 1.35 X 4.44=15.28kN2丄 X 3.9 X 1.95 X 4.44=16.88kN2中间层中节点集中荷载GB =GC=103.53kN恒荷载作用下的结构计算简图恒荷载作用下的结构计算简图如图 4.1所示4.2屋、楼面活荷载楼面活荷载作用下的结构计算见图如图4.2所示。图中各荷载值计算如下:活荷载作用下的计算简图如图4.2所示（单位kN、kN/m屋面及楼面活荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值 办公室、卫生间、会议室 走廊0.5kN/m2.0kN/m2.5kN/m2

21、2屋面活荷载计算(1 )屋面板的活荷载标准值P5ab P5cd 0.5 X 3.9 = 1.95kN/mp5Bc = 0.5 X 2.7 = 1.35kN/m(2)屋顶框架节点集中荷载标准值由连系梁传来的屋面活荷载：p5A = p5D = - X 3.9 XX 3.9 X 0.5 = 1.9kN2 2p5B = p5C = - X( 3.9 + 3.9 - 2.7 ) X 1.35 X 0.5 + - X 3.9 X 1 X 3.9 X 0. 2 2 2=3.62kN楼面活荷载计算(1 )楼面板的活荷载标准值pAB = pCD = 2.0 X 3.9 = 7.8kN/mpBC = 2.5 X

22、2.7 = 6.75kN/m(2)楼面框架节点集中荷载标准值屋顶框架节点集中荷载标准值：pA = pD = 1 X 3.9 X 1 X 3.9 X 2.0 = 7.61kN/m22pB = pC = 1 X 3.9 X 1 X 3.9 X 2.0 + - X( 3.9 + 3.9 2.7 ) X 1.35 X 2.5 222=16.21kN/m9sAfl1IbciQsabi9AB1 rrmwiL Gb iffi鄒g, mfTim111.1 LI 丄QabiI nr化h卯QbciGsa I Qsabi1300hWrrlrJHITftAE血1lltfrfTtYv.IMfttPetftc1350P张

23、Pse PsbPsa图4.1结构计算简图图4.2结构计算简图5竖向荷载作用下的框架内力计算5.1竖向恒荷载作用下的内力计算恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法。竖向恒荷载作用下标准层内力计算对于四边支承的板，当其两个方向的跨度儿亠2时，作用于板上的荷载将沿两个万向传给支承结构，板在两个万向均产生较大弯矩，这种板称为双向板。 当两个方向的边长越接近相等时，板在两个方向的受力也就越接近相等。双向板的支座反力分布比较复杂，实用计算时可近似地把每一个区格划分 为四个小区格，并认为每一小区格的荷载直接传给邻近的支承梁。因此，沿板 长向支承梁的荷载为梯形分布，沿板短向方向支承梁的荷载为三角形分布。由

24、图4.1取出中间任意一标准层进行分析，结构计算简图如图5.1所示图中柱的线刚度取框架柱实际线刚度的 0.9倍。MAB-M BAPM ABM BAqiTflTiTT«1«1alpAB=Mq ABq =（1-2： ?3）p图5.1结构计算简图图5.2等效均布荷载的计算公式图5.1结构计算简图中(a)梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可以根据固端弯矩相等的原则，先将 梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，如图5.1结构计算简图中(b)所示，等效均布荷载的计算公式如图5.2所示，计算过程如下。(1)把梯形分布荷载和三角形分布荷载化

25、作等效均布荷载：= 0.5 X 开间=0.5 X 3.9 /5.7 = 0.341进深g边=gAB1 +( 1 2 '1 + ' 1 )X g AB2(梯形分布)(a)(b)=14.47 +( 1-2X 0.342 + 0.343) X 17.32=28.47kN/m三角形分布)'- 丄5 g 中gBC1 十 gBC28=4.01 十 5 X 11.998=11.5kN/m(2)图5.1(b)所示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为：Mab = - - g边 I边=-1/12 X 28.47 X 5.72 = 12Mbc 二-

26、1 g边 l边=-1/3 X 11.5 X 1.35 2= 3Mcb = -1 盟 |边=-1/6 X 11.5 X 1.352 = 60.9 倍)(3 )各节点的弯矩分配系数(注：柱的线刚度取框架柱实际线刚度的 标准层A节点的弯矩分配系数：13.35 4 0.913.35 4 0.9 +18.954+13.35 4 0.913.35 4 0.9=0.28013.35 4 0.9+18.954+13.35 4 0.918.95 汉4=0.28013.35 4 0.9+18.954+13.35 4 0.9标准层B节点的弯矩分配系数：13.35 4 0.9=0.440丄上=0.22013.35 4

27、 0.9 2+18.954 + 23.15 213.35 4 0.9下=0.220下 13.35 4 0.9 2+18.954+23.15 218.95 4ba = 0.34713.35 4 0.9 2+18.954 + 23.15 223.15 2-bc= 0.21313.35 汇 4 汇 0.9 沃 2+18.95 ><4+23.15X2竖向恒荷载作用下标准层弯矩分配法计算过程如表5.1所示，计算所得结构弯矩见图5.3。0.2800.2800.4400.3470.2200.2200.213A下A上ABBAB下B上BCCB-77.0877.08-6.99-3.4921.5821.

28、5833.921/216.96-15.111/2V-30.21-19.15-19.15-18.54-118.544.234.236.651/23.33-0.58耳1/2-1.16-0.73-0.73-0.71亠0.71标准层弯矩分配法计算过程表5.10.160.160.261/20.13-0.03-0.03-0.03-10.03-0.0425.9725.97-51.9466.09-19.91-19.91-26.2715.79竖向恒荷载作用下顶层内力计算分析过程参见恒荷载作用下标准层内力计算(下同)。(1) 把梯形荷载化作等效均布荷载：= 0.5 X 开间=0.5 X 3.9 /5.7 = 0.

29、341进深'23g边g5AB1 +( 1 2-环 + -：R X g5AB2 )=4.83 +(1-2X 0.342+ 0.343)x 18.64 = 19.89kN/m g中=gBC1 + 5 gBC2 = 4.01 + 5 X 12.91 = 12.08kN/m8 8(2) 图5.1(b)所示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为：Mab 二-1 g边 I边=-1/12 X 19.89 X 5.72二12MBc = -1 g边 I边=-1/3 X 12.08 X 1.352 = Mcb 二-1 g边 I边=-1/6 X 12.08 X 1.

30、35 2= 6(3) 各节点的弯矩分配系数计算方法参见恒荷载作用下标准层内力计算。竖向恒荷载作用下顶层弯矩分配法计算过程如表5.2所示，计算所得结构弯矩见图5.3。表5.2顶层弯矩分配法计算过程0.3880.6120.4450.2830.272A下AB-53.85BA53.85B下BC-7.34CB O-C-3.6720.8932.961/216.48-14.021/2-28.03-17.83-17.13-117.135.448.581/24.29.-0.961/2-1.91-1.21-1.17-11.1740.370.591/20.30>-0.13-0.09-0.08-10.08-*2

31、6.70-26.7044.85-19.13-25.7214.71竖向恒荷载作用下底层内力计算(1) 把梯形荷载化作等效均布荷载：冷=0.5 X 开间=0.5 X 3.9 /5.7 = 0.341进深239边=gAB1 + (1 2+ r ) X gAB2 14.47 + (1 2 X 0.34 + 0.34 ) X 17.32 =28.47kN/m9中gBC1 + 5 gBC2 4.01 + 5 X 11.998 811.5kN/m(2) 图5.1(b)所示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性 取二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为：Mab -聪 I边=-1/12 X 28.47 X 5

32、.72 12Mbc - 1 g边 1边=-1/3 X 11.5 X 1.352 Mcb - £ 盟 1边=-1/6 X 11.5 X 1.352 竖向恒荷载作用下底层弯矩分配法计算过程如表5.3，所示计算所得结构弯矩见图5.3。表5.3底层弯矩分配法计算过程0.2410.2950.4640.3620.1880.2290.221A下A上ABBAB下B上BCCB-77.0877.08-6.99-3.4918.5822.7435.761/217.88-15.921/24-31.84-16.54-20.15-19.44-119.443.844.707.381/23.69-0.581/2-1.

33、34-0.69-0.85-0.81-10.810.160.200.311/20.16-0.06-0.03-0.04-0.03-10.0322.5827.64-50.2265.57-17.26-21.04-27.2716.79恒荷载作用下的二次分配将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架结构在恒荷载作用下的弯 矩图，如图5.3。叠加后框架内各节点弯矩并不一定能达到平衡，这是由于分 层法计算的误差所造成的。为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行 修正，修正后竖向荷载作用下整个结构弯矩图如图5.4 (a)所示。并进而可求得框架各梁柱的剪力和轴力图，如图5.4 (b)所示。（1）标准层四层二次

34、分配竖向恒荷载作用下标准层四层二次分配计算过程如表5.4所示表5.4标准层四层二次分配计算过程0.2800.2800.4400.3470.2200.2200.2130-0A下r a上ABBAB下B上BCCBCX)8.668.9-6.64-6.38-4.92-4.92-7.721/2-3.862.931/25.863.713.713.60-1-3.60-0.82-0.82-1.291/2-0.65A0.121/20.230.140.140.14-1-0.71V-0.03-0.03-0.061/2-0.03r0.0100.0070.0070.006-1-0.006'2.893.13-6.0

35、21.56-2.79-2.523.75-3.75（2）其它层二次分配参见标准层四层二次分配过程。经过二次分配修正后，竖向恒荷载作用下整个结构弯矩图如图5.4（a）所示。通过计算，并进而可求得框架各梁柱的剪力和轴力图，如图5.4 （b）所示。图5.3 分层法弯矩计算结果（a）顶层；（b）标准层；（c）底层31113.0157.84446367.622.63 矗 92.654.43G.1331.1420； 8620.92,29.30ABCD(b)(a)0.9 倍）。图5.4框架在恒荷载作用下的内力图（a）弯矩图（kN.m）; （b）梁剪力、柱轴力图（kN）5.2竖向活荷载作用下的内力计算活荷载作用

36、下的内力计算也采用分层法，同样采用弯矩分配法计算 竖向活恒荷载作用下标准层内力计算（1）把梯形荷载化作等效均布荷载：=0.5 X 开间=0.5 X 3.9 /5.7 = 0.3421进深P边=(1 -2：12 + ：'13 )X Pab223=(1-2X 0.342 + 0.342 )X 7.8 =6.29kN/mp中=5 Pbc2 5 X 6.75 = 4.22kN/m8 8(2)各杆的固端弯矩为：M AB -丄 P边 1边=-1/12 X 6.29 X 5.72 = 12M bc -1 p边 |边=-1/3 X 4.22 X 1.352= Mcb =-1 侧边=-1/6 X 4.2

37、2 X 1.352 = 6（3 ）各节点的弯矩分配系数（注：柱的线刚度取框架柱实际线刚度的标准层A节点的弯矩分配系数：13.35 4 0.9JT =J± =13.35 4 0.9+18.954+13.35 4 0.9=0.280J± =13.35 4 0.9+18.954+13.35 4 0.918.95 4=0.28013.35 4 0.9+18.954+13.35 4 0.9标准层B节点的弯矩分配系数：13.35 4 0.9=0.440 '上= = 0.22013.35 4 0.9 2+18.954 + 23.15 213.35 汉 4 汉 0.9'下=

38、0.220下 13.35 4 0.9 2+18.954+23.15 218.95 4临=13.35 4 0.9 218.95 4 + 23.15 2 =停23.15 2bc= 0.21313.35 4 0.9 2 +18.954 +23.15 2竖向活荷载作用下标准层弯矩分配法计算过程如表5.5所示，计算所得结构弯矩见图5.5。0.2800.2800.4400.3470.2200.2200.213A下A上ABBAB下B上BCCB-17.0317.03-2.56-1.284.774.777.491/23.75-3.161/2<-6.32-4.01-4.01-3.88-13.880.880.

39、881.401/20.7-0.581/2弋-0.25J-0.15L-0.15-0.15-10.150.0360.0360.261/20.029-0.011-0.006-0.006-0.006-1 0.006标准层弯矩分配法计算过程表5.55.695.69-11.3814.93-4.17-4.17-6.65.32竖向活恒荷载作用下顶层内力计算(1)把梯形荷载化作等效均布荷载：1 = 0.5 X 开间=0.5 X 3.9 /5.7 = 0.3421进深P边=(1 21 + 1 )X PAB2=(1-2X 0.3422+ 0.342 3)X 7.8 = 6.29kN/m p中=5 pBC2 = 5

40、X 6.75 = 4.22kN/m8 8(2)各杆的固端弯矩为：MAB =-丄 p边 |边=-1/12 X 6.29 X 5.72 = -17.03kN.m 12MBC = - * pa |边=-1/3 X 4.22 X 1.352= Mcb 二-p边 l 边=-1/6 X 4.22 X 1.352 二6(3)各节点的弯矩分配系数(注：柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍)，计算方法同竖向活恒荷载作用下标准层内力计算。竖向活荷载作用下顶层弯矩分配法计算过程如表5.6所示，计算所得结构弯矩图见图5.5。表5.6 顶层弯矩分配法计算过程0.3880.6120.4450.2830.272A下ABB

41、AB下BCCB 0-0-4.255,25-0.51-0.261.652.601/21.30-1.351/2弋-2.69-1.71-1.64-1>1.640.520.831/20.42-11/2-0.19-0.12-0.11-10.11嘴*0.040.061/20.30P-0.014-0.008-0.008-10.0082.21-2.214.11-1.84-2.271.50竖向活荷载作用下底层内力计算(1)把梯形荷载化作等效均布荷载：= 0.5 X 开间=0.5 X 3.9 /5.7 = 0.3421进深P边=(1 -2：'12 + ：'13 )X Pab223=(1-2X

42、 0.342 + 0.342 )X 7.8=6.29kN/mP中二 8pBC2 二 5 X 6.75=4.22kN/m(2)各杆的固端弯矩为:Mab 二-p边 |边=-1/12 X 6.29 X 5.72 = 12Mbc = -1 p边 l边=-1/3 X 4.22 X 1.352= 3MCB = - - p边 I边=-1/6 X 4.22 X 1.352 = 6(3)各节点的弯矩分配系数(注：柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9 倍)。计算方法同竖向活恒荷载作用下标准层内力计算。竖向活荷载作用下底层弯矩分配法计算过程如表5.7所示，计算所得结构弯矩图见图5.5。表5.7底层弯矩分配法计算过程

43、0.2410.2950.4640.362A下r a上ABBA-77.0877.0818.5822.7435.761/217.88-15.921/2-31.840.188-16.541/23.844.707.383.69B下0.2290.221BC-6.99CB-3.490.160.20-0.581/2-1.34-0.690.311/20.16-0.06-0.0322.5827.64-50.22-20.15-19.44-119.44-0.85-0.04-0.81-0.0365.57-17.26-21.04-27.27-1-10.810.0316.79将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架结构

44、在恒荷载作用下的弯矩图，经过修正后竖向活荷载作用下整个结构弯矩图如图5.5 (a)所示。并进而可求得框架各梁柱的剪力和轴力图，如图 5.5( b)所示。116U6D,7.715弭12 883.6伽 16 $414.110.9115.K14.1845645625.0714 19 r85.1848.B215.0&14.04116.017牌15.214.54151.9992,273.410.51AEC0(a)(b)图5.5框架在活荷载作用下的内力图(a)弯矩图(kN.m);( b)梁剪力、柱轴力图(kN)5.3地震作用下荷载计算水平地震作用在房屋的横向和纵向，本设计以横向水平地震作用的计算为

45、 例说明。本结构高度不超过40m以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比 较均匀，故采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用。该方法将结构简化 为作用于各楼层位置的多质点葫芦串，结构底部总剪力与地震影响系数及各质 点的重力荷载代表值有关。为计算各质点的重力荷载代表值，本例先计算各楼 面层梁板柱的重量，各楼层墙体的重量，然后按以各楼层为中心上下各半个楼 层的重量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值。荷载统计(1)柱重力荷载代表值，计算结果见表5.8。柱重力荷载代表值计算公式：gk =柱重(柱的截面都相等)+粉刷=0.5 X 0.5 X 25+ (0.5 + 0.5 ) X 2 -3 X

46、0.39 X 0.02 X 17 = 6.53 kN/mGki = gk X数量表5.8柱重力荷载代表值楼层类型截面宽(mm)截面咼(mm)净高(m)gk (kN/m)数量Gki (kN)25kZ5005003.96.53521324.281kZ5005005.36.53531834.28(2)板重力荷载代表值，计算结果见表 5.9 。板重力荷载代表值计算公式：gk值见4.1恒荷载标准值计算中屋面恒荷载和楼面恒荷载计算结果。Gki = gk x面积表5.9板重力荷载代表值楼层类型板面积(m2)2gk (kN/m)Gki (kN)Z Gki (kN)ki5屋面548.734.782622.932622.9314楼面504.274.442239.962475.93楼梯44.464.44 x 1.2=5.33236.97(3)梁重力荷载代表值，计算结果见表5.10。梁重力荷载代表值计算公式：gk值见4.1恒荷载标准值计算 中线荷载计算结果。Gki = gk x净跨x数量表5.10梁重力荷载代表值楼层编号宽(mm