设计内容计算书

1、南京工业大学本科生毕业设计（）摘要本设计为江苏省镇江市小学教学楼。实际工程的层数为五层，场地平面长宽约 70.2m×14.7m，高度约 19.8m，底层4.2m，其余层层高均为 3.9 m，室内外高差 0.45m，要求顶层抽柱布置大会议室。根据该的使用功能、房屋高度以及层数、场地条件、结构材料与施工技术难度等因素综合考虑，决定采用框架体系。结构的设计使用年限为 50 年，结构形式为 3 跨框架结构。结构安全等级为，设计使用年限为 50年；场地类别为类，地础设计等级为丙级；抗震设防类别为重点设防类（即乙类），抗震设防烈度为 7 度(基本度为 0.15g)，分组为第一组。基础采用柱下基础

2、。本工程根据设计特点、结构设计特点和现有的施工条件施工方案，对基础工程、主体结构工程和施工进行设计，根据工期要求和场地条件编制施工进度计划和设计施工现场平面图。：框架结构顶层抽柱抗震设计基础I南京工业大学本科生毕业设计（）AbstractThis project is for a primary school building in Zhenjiang City, Jiangsu Province.The actual project has five floors, and the building site is about 70.2m long and 14.7m wide. On th

3、e other hand the height of building is about 19.8m including the 4.2m high bottom floor and same 3.9m high of the rest, and the heigh difference between indoor and outdoor is 0.45m. Moreover dispeling columns in top floor to arrange large meeting rooms has been required.Based on the building's f

4、unctions and attempts, the buildings height and the number of floors, site conditions, structural component materials and the difficulty of construction technology and other factors, it is decided to adopt a framework system. The design life of the structure is 50 years and the structure is 3 cross-

5、frame structures. The safety grade of the building structure is Grade II; the construction site category is Class I, and the foundation design class is Grade C; the building seismic fortification class is the key fortification class (B), and the earthquake fortification intensity is 7 Degrees. (The

6、basic earthquake acceleration is 0.15g) and the earthquake group is the first group. The foundation uses an independent foundation under the column.Material supply and general materials can be supplied in a timely companies as planned. According to the architectural design features, structural desig

7、n features, existing construction conditions of the construction program, the program would be designed total details of the basic foundation design, the main structural engineering and reality work site construction carefully. According to construction requirements and site conditions, planing draw

8、s of the preparation of the construction schedule and design of the construction site is in order.Keywords: frame structure ; top column extraction ; column seismic designindependent foundation南京工业大学本科生毕业设计（）目录摘要Abstract1.工程设计已知条件11.1气象资料11.2水文地质资料11.3抗震设防烈度11.4荷载资料12.荷载计算及计算简图72.1确定计算简图72.2. 7梁柱截面2

9、.3材料强度等级82.4荷载计算83.框架内力计算193.1恒载作用下的框架内力193.2活载作用下的框架内力263.3风荷载作用下内力计算433.4作用下框架的内力计算464.框架内力组合555. 框架梁柱截面设计666. 楼梯结构设计886.1梯段板计算886.2休息平台板计算896.3梯段梁 TL2 计算907. 现浇楼面板设计91南京工业大学本科生毕业设计（）7.1跨中最大弯矩917.2求支座中点最大弯矩927.3单向板计算937.4双向板计算948. 基础设计1008.1荷载计算1008.2确定基础底面积1018.3地基变形验算1038.4基础结构设计1059. 软件分析结果与手算结

10、果比较10910. 工程量初步统计11610.1技术条件11610.2混凝土、钢材和钢筋总用量统计11610.3按强度等级统计11610.4工程量按构件类型统计11710.5工程量按构件类型分层统计118参考文献致谢南京工业大学本科生毕业设计（）1. 工程设计已知条件工程名称：江苏省镇江市某小学教学楼设计根据方案图， 本工程结构为五层钢筋混凝土框架，面积约70.2m×14.7m=1031.94𝑚2，底层平面图、南立面图、东立面图以及剖面图分别如图 1-1图 1-4 所示，结构标准层平面及剖面简图如图 1-5,所示，其他条件如下：1.1 气象资料(1) 基本风压值：&#

11、119908;0 = 0.4𝑘𝑁/𝑚2(2) 基本雪压值：𝑠0 = 0.35𝑘𝑁/𝑚21.2 水文地质资料场地条件：本工程位于江苏省镇江市，为小学教学楼。结构安全等级为，设计使用年限为 50 年；场地类别为类，地础设计等级为丙级；抗震设防类别为重点设防类（即乙类），分组为第一组。拟建场地地表平整，各土层特征分述如下：层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布，约0.5m 厚；层：粉质粘土，褐色、褐黄色。该层土场地普遍分布，约 5.2m 厚； 层：粉质粘土，棕黄色，坚硬

12、。该层土本次钻探未钻穿。1.3 抗震设防烈度：7 度（基本度为 0.15g）1.4 荷载资料(1) 教学楼楼面活荷载，查结构荷载规范GB50092012，确定教师楼面活荷载标准值为2.5kN/𝑚2，教学楼走廊、楼梯楼面活荷载标准值为3.5kN/𝑚2。1南京工业大学本科生毕业设计（）(2) 不上人屋面：活荷载标准值为0.5kN/𝑚2。(3) 屋面构造：保护层：20mm 厚 1:2.5 或 M15 水泥砂浆，表面抹平压光，并设分隔缝，分隔面积为1𝑚2。层：200g/𝑚2聚酯无纺布。防水层：1.2mm 厚高防水卷材两道。

13、找平层：20mm 厚 1:2.5 水泥砂浆。保温层：75mm 厚挤塑板。找坡层：膨胀珍珠岩，坡度宜为 3% ，最薄处不得小于 30mm。(4) 楼面构造：水泥楼面：10mm 厚 1:2 水泥砂浆面层压实抹光、15mm 厚 1:3 水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12mm 厚纸筋石灰粉平顶。(5) 围护墙：围护墙采用 200mm 厚混凝土空心小砌块（重度2.36kN/𝑚2），M5 混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度3.6kN/𝑚2），每开间采用通长钢窗。本工程采用全现浇框架结构，单向板以及双向板的跨度超过跨度不多，同时考虑使用要求，在楼面不设置次梁。图 1-3 东

14、立面图2南京工业大学本科生毕业设计（）3图 1-1 底层平面图南京工业大学本科生毕业设计（）4图 1-2 南立面图（1:100）南京工业大学本科生毕业设计（）图 1-4剖面图图 1-5 剖面计算简图5南京工业大学本科生毕业设计（）2. 荷载计算及计算简图2.1 确定计算简图本工程横向框架计算单元取图 1-5 中斜线部分所示范围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查抗震设计规范GB500112010 可该场地为类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质黏土层上，基底标设计相对标高-1.5m。柱子的高度底层为：h1 =

15、 4.2 + 1.5 0.5 = 5.20m（初步假设基础高度 0.5m），二至五层柱h2h5 = 3.9m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取两柱中心线至中心的间距离，三跨的计算跨度分别为：l=6000mm、2700mm、6000mm。计算简图如图 2-1 所示。图 2-1 计算简图2.2 梁柱截面（1） 框架柱：均为 500mm×500mm（2） 梁：横向框架梁 AB 跨、CD 跨：250mm×600mm，BC 跨：200mm×400mm 。纵向框架梁：300mm×700mm，次梁：200mm×500mm。（3）板厚：AB、CD 跨板120mm；

16、BC 跨板100mm。6南京工业大学本科生毕业设计（）2.3 材料强度等级梁柱混凝土均采用 C30 级；板及楼梯混凝土采用HRB400 钢筋，箍筋采用 HPB300 钢筋。C30级；受力钢筋采用2.4荷载计算以轴线横向框架为计算分析对象：1.屋面横梁竖向线荷载标准值图 2-2荷载计算简图（a）荷载作用下结构计算简图；（b）活载作用下结构计算简图2.4.1 屋面荷载标准值0.035×25=0.875kN/𝑚20.4 kN/𝑚2 0.02×20=0.4 kN/𝑚20.12×25=3 kN/𝑚2（010&#

17、215;25=2.5 kN/𝑚2） 0.012×16=0.192 kN/𝑚235mm 厚隔热板防水层20mm 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层120（100）mm 厚混凝土现浇板12 厚纸筋石灰粉平顶7南京工业大学本科生毕业设计（）4.87 kN/𝑚2（4.37 kN/𝑚2）屋面荷载标准值a = 1350 = 0.45中跨 BC 双向板：3000梯形荷载：𝑃= (1 2𝛼2 + 𝛼3)𝑃 = 3.0𝑘𝑁/𝑚2&#

18、119890;𝑞𝑢5𝑃"2三角形荷载：=P = 2.73kN/𝑚𝑒𝑞𝑢8BC 跨主次梁荷载：边跨 AB、CD 主梁均布荷载： 纵向框架梁：2.7×1.35×2.73÷2.7=3.686 kN/m4.87×3=14.6 kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2×3÷4.2=2.748kN/m0.6m 女儿墙重女儿墙内外粉刷0.6×9×2.36=12.74kN0.6×

19、2×0.02×9×17=3.67kN16.4kN小计边跨 AB、CD 横向框架梁自重AB、CD 横向框架梁内外粉刷小计0.6×0.25×25=3.75kN/m0.6×2×0.02×9×17=3.67kN/m4.08kN/m中跨 BC 横向框架梁自重BC 横向框架梁内外粉刷小计0.4×0.2×25=2.00kN/m(0.4-0.12)×0.02×2×17=0.19kN/m2.19kN/m次梁自重0.50×0.20×25=2.50kN/m(

20、0.15-0.12)×0.02×2×17=0.19kN/m次梁内外粉刷小计2.76kN/m纵向框架梁自重0.3×0.7×25=5.25kN/m(0.7-0.12)×0.02×2×17=0.39kN/m纵向框架梁内外粉刷小计5.64kN/m屋面恒载：8南京工业大学本科生毕业设计（）G51（G54）女儿墙传来16.41kN5.64×8=45.15kN2×1/2×2.75×3+4.87×3×3×1/2×2=52.08kN纵向梁自重次来小计11

21、3.64kNG52（G53）纵向来5.64×8+2.75×8=67.13kN2.75×3+14.61×3+2.7×3.69=62.04kN次来小计129.17kNg51（g53）4.08+14.61=18.69kN/m2.19+4.37×2.7=13.99kN/mg522.4.2 楼面横梁竖向线荷载标准值0.025×20=0.50 kN/m20.12×25=3 kN/m2（0.10×25=2.5 kN/m2 ）0.012×16=0.19 kN/m225mm 厚水泥砂浆面层120（100）mm 厚

22、钢筋混凝土现浇板12 厚板底粉刷3.692 (3.192 ) kN/m24.076kN/m楼面荷载标准值边跨 AB、CD 横向框架梁自重（+粉刷） 中跨 BC 横向框架梁自重（+粉刷）次梁自重（+粉刷）2.190kN/m2.758kN/mAB、CD 跨填充墙自重（内墙）AB、CD 跨填充墙内侧粉刷小计0.2×(3.9-0.6)×20=13.2kN/m(3.9-0.6)×0.02×2×17=2.24kN/m15.44kN/mA、D 轴外墙自重外墙内侧粉刷8×(3.9-0.7)-2.1×1.8×3÷8

23、5;0.2×20=7.13kN/m 8×(3.9-0.7)-2.1×1.8×3÷8×0.02×2×17=1.21kN/m0.45×2.1×1.8×3÷8=0.64kN/m钢窗自重9南京工业大学本科生毕业设计（）小计8.98kN/mBC 跨填充墙自重(+粉刷)(3.9-0.4)×20+(3.9-0.4)×0.02×2×17=16.38kN/mB、C 轴线墙自重8×(3.9-0.7)-0.9×2.1-2.1×1

24、.8×2÷8×0.2×20=8.07kN/m门窗自重0.5×2.1×0.9÷8+0.45×2.1×1.8×2÷8=0.54kN/m8×(3.9-0.7)-0.9×2.1-2.1×1.8×2÷8×0.02×2×17=1.37kN/m墙体粉刷小计9.99kN/m柱自重0.5×0.5×3.8×25=23.75kN由板荷载传递示意图可知，次梁接受的是三角形荷载，楼面荷载为 3.192

25、kN/m2，等效转化为均布荷载。梯形荷载：𝑃= (1 2𝛼2 + 𝛼3)𝑃 = 2.19𝑘𝑁/𝑚2𝑒𝑞𝑢5𝑃"2三角形荷载：=P = 2.00kN/𝑚𝑒𝑞𝑢8中跨 BC 主（次）梁均布边跨 AB、CD 主（次）梁均布纵向框架梁2.7×1.35×2÷2.7=2.69kN/m3.692×3=11.08kN/m (

26、1.5+4.2)×1.35÷2=1.83kN/mGi1（Gi4）外墙自重7.13×8×0.7=39.92kN8×0.54=4.34kN钢窗重柱自重23.75kN5.64×8+2.75×3+11.08×3=86.61kN纵向来小计154.62kNGi2（Gi3）内墙自重8.07×8×0.7=45.19kN8×0.54=4.3kN23.75kN门窗重柱自重纵向5.64×8+2.75×3+3×11.08+1.83×8×2.69=125.99k

27、N小计199.25kN10南京工业大学本科生毕业设计（）gi1(gi3)主梁自重楼面荷载4.08kN/m11.08kN/m小计15.15kN/m主梁自重gi22.19kN/m楼面荷载8.07kN/m小计10.26kN/m2.4.3 活荷载作用下的内力计算：据结构荷载规范，活载不予折减，按传递采用满布。不上人屋面活荷载为 0.5kN/𝑚2，屋面活载与雪载不同时考虑，取两者间较大值：屋面活载 0.5 kN/𝑚2。过道为 3.5 kN/𝑚2，楼面活荷载为 2.5 kN/𝑚2。（1）屋面荷载边跨 AB、CD 主次梁均布荷载中跨BC 主次梁

28、荷载纵向框架梁0.5×3=1.5kN/m2.7×1.35×0.31÷2.7=0.42kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2×0.34÷4.2=0.31kN/m活载编号Q51（Q54） Q53（Q53）q51（q53）1.5×6=9.0kN0.31×8+1.5×6+2.7×0.42=12.65kN1.5kN/mq521.35kN/m（2）标准层楼面荷载边跨 AB、CD 主次梁均布荷载中跨BC 主次梁荷载纵向框架梁2.5×3=7.5kN/m2.7×1.35

29、×2.19÷2.7=2.95kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2×2.40÷4.2=2.20kN/m活载编号Qi1（Qi4）Qi3（Qi3） qi1（qi3）7.5×6=45.0kN2.20×8+7.5×6+2.7×2.95=70.56kN7.5kN/mqi29.45kN/m11南京工业大学本科生毕业设计（）2.4.4 风荷载已知基本风压𝑤0 = 0.40𝑘𝑁/𝑚2，地面粗糙度属于 C 类，按荷载规范𝑤

30、9896; =𝛽𝑧𝜇𝑠𝜇𝑧𝑤0。风载体型系数𝜇𝑠：迎风面为 0.8；背风面为-0.5，因结构高度 H=20.4m< 30m（从室外地面算起），取对应系数𝛽𝑧=1.0，计算过程见下表 2-1，风荷载如图2-3 所示。图 2-3横向框架上的风荷载表 2-1 风荷载计算2.4.5作用（1）物总重力荷载标准值𝐺𝑖的计算1）集中于屋的质点重力荷载标准值𝐺550%雪载：0.5&#

31、215;0.35×70.2×14.7=180.59kN12层次𝛽𝑧𝜇𝑠Z𝜇𝑧𝑤0A𝑃𝑖 (𝑘𝑁)51.001.3019.800.740.408.773.3741.001.3015.900.670.4015.215.3031.001.3012.000.650.4015.215.1421.001.308.100.650.4015.215.1411.001.304.200.650.4017.015.75南京

32、工业大学本科生毕业设计（）板上荷载：屋面荷载4.87×70.2×6×2+4.37×70.2×2.7=4930.78kN梁自重：横向梁(4.08×6×2+2.19×2.7)×10=548.25kN5.64×70.2×4=1584.83kN0.5×0.5×25×1.8×40=450kN0.6×2.36×(70.2+14.7)×2=240.43kN纵向梁柱自重：女儿墙：𝐺5 =7943.88𝑘

33、;𝑁2)集中于五层处的质点重力荷载标准值𝐺450%楼面活载0.5×(70.2×2.7×3.5+2×70.2×6×2.5)=1384.7kN板上荷载楼面荷载3.69×70.2×6×2+3.19×70.2×2.7=3715.15kN梁自重：横梁548.25kN纵梁1584.83kN0.5×0.5×25×3.9×39=950.62kN柱自重：隔墙自重：橫墙（13.2+2.244）×6×10=926.6

34、4kN 2×(7.13+1.21)×70.2+16.38×70.2=1735.48kN0.64×(70.2+14.7)×2=108.33kN纵墙钢窗𝐺4 = 11014.0𝑘𝑁3)集中于三、四层处的质点重力荷载标准值𝐺3𝐺250%楼面活载0.5×(70.2×2.7×3.5+2×70.2×6×2.5)=1384.7kN板上荷载楼面荷载3.69×70.2×6×2+3.19×

35、;70.2×2.7=3715.15kN梁自重：横梁548.25kN纵梁1584.83kN13南京工业大学本科生毕业设计（）柱自重：0.5×0.5×25×3.9×40=975.0kN隔墙自重：橫墙（13.2+2.244）×6×10=926.64kN 2×(7.13+1.21)×70.2+16.38×70.2=1735.48kN0.64×(70.2+14.7)×2=108.33kN纵墙钢窗𝐺3 = 𝐺211037.85𝑘Ү

36、73;4）集中于二层处的重力荷载标准值𝐺150%楼面活载0.5×(70.2×2.7×3.5+2×70.2×6×2.5)=1384.7kN板上荷载楼面荷载3.69×70.2×6×2+3.19×70.2×2.7=3715.15kN梁自重：横梁548.25kN纵梁1584.83kN柱自重：0.5×0.5×25×4.2×40=1050.0kN隔墙自重：橫墙（13.2+2.244）×6×10=926.64kN 2

37、5;(7.13+1.21)×70.2+16.38×（70.2-4.2）=1666.69kN0.64×(70.2+14.7)×2=108.33kN纵墙钢窗𝐺2 = 9659.89𝑘𝑁（2）作用计算1）框架柱的抗侧移刚度在计算刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩I = 2𝐼0；边框架梁取I = 1.5𝐼0，𝐼0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横刚度见表 2-2，每层框架柱总抗侧移刚度见表 2-3。表 2-2 横刚度14杆件截面&

38、#119864;𝑐𝐼0(𝑚𝑚4)𝐼(𝑚𝑚4)L(mm)𝐸𝑐𝐼𝑖 =𝐿相对刚度bh边框架梁25060030.004.5×1096.75×10960003.38×1071.000边框架梁20040030.001.07×1091.6×10927001.78×1070.527中框架梁25060030.004.5×1099×109600

39、04.5×1071.333中框架梁20040030.001.07×1092.14×10927002.38×1070,705南京工业大学本科生毕业设计（）表 2-3框架柱横向侧移刚度 D 值注释：𝑖𝑐为梁的线刚度，𝑖𝑧为柱的线刚度底层 𝐷 = 4 × (19.34 + 10.73) + 16 × (10.27 + 11.74) = 432.45kN/mm二至四层 𝐷 = 4 × (19.37 + 12.37) + 16 ×

40、 (11.37 + 14.60) = 502.50kN/mm五层 𝐷 = 4 × (19.37 + 12.37) + 16 × 11.37 + 15 × 14.60 = 487.89kN/mm2）框架自振周期计算15项目 𝑖𝑐𝐾 =(底层）𝑖𝑧 𝑖𝑐𝐾 =(一般层）2𝑖𝑧𝛼 = 𝐾 (一般层)𝑐2+𝐾𝛼 = 0.

41、5+𝐾 (底层)𝑐2+𝐾12𝐷 = 𝛼𝑐𝑖𝑧 (2 )(kN/mm)根数层柱类型及截面五层（抽柱）边框架（500×500 ）0.840.309.374边框架中柱（500×500 ）1.290.3912.374中框架（500×500 ）1.120.3611.3716中框架中柱（500×500 ）1.720.4614.6015四至二层边框架（500×500 ）0.840.309.374边框架中柱（500×500

42、）1.290.3912.374中框架（500×500 ）1.120.3611.3716中框架中柱（500×500 ）1.720.4614.6016底层边框架（500×500 ）1.000.509.344边框架中柱（500×500 ）1.530.5810.734中框架（500×500 ）1.340.5510.2716中框架中柱（500×500 ）2.050.6311.7416底层框架柱50050030.005.21×1095.21×10946503.36×1070.996中层框架柱50050030.005.

43、21×1095.21×10939004.0×1071.187南京工业大学本科生毕业设计（）表 2-4 框架顶点假想水平位移 计算表则自振周期为：𝑇1 = 1.70𝛼0 = 1.70 × 0.60.312 = 0.570𝑠3）作用计算根据本工程设防烈度 7、类场地土，设计分组为第一组，查抗震设计规范GB500112010 特征周期𝑇𝑔 = 0.25𝑠，𝛼𝑚𝑎𝑥 = 0.08𝑇

44、9892;0.90.9𝛼 = ()𝛼𝑚𝑎𝑥 = (0.25/0.57)× 0.08 = 0.0381𝑇1结构等效总重力荷载:𝐺𝑒𝑞= 0.85𝐺𝐿 = 0.85 × 50684.47 = 43081.8𝑘𝑁𝑇1 > 1.4𝑇𝑔 = 1.4 × 0.25 = 0.35𝑠，故需考虑框架顶部附加集

45、中力作用。𝛿𝑛 = 0.08𝑇1 + 0.07 = 0.116作用标准值为：框架横向水平结构底部：𝐹𝐸𝑘 = 𝛼1𝐺𝑒𝑞 = 0.056 × 50684.47 = 2838.33𝑘𝑁表 2-5 各楼层作用和剪力标准值计算表16层𝐻𝑖(𝑚)𝐺𝑖(𝑘𝑁)𝐺𝑖

46、𝐻𝑖𝐹𝑖 = 𝐹𝑛 + 𝛥𝐹𝑛(顶层) 𝐺𝑖𝐻𝑖 𝐹𝑖 = 𝐺 𝐻 𝐹𝐸𝑘(1 𝛿𝑛)(其他层)𝑖 𝑖楼层剪力𝑉𝑖 (𝑘𝑁)520.257934.881

47、60681.32652.92+329.24982.16416.3511014.00180078.90731.741713.90312.4511037.85137421.23558.402272.30层𝐺𝑖(𝑘𝑁) 𝐺𝑖(kN) 𝐷(kN/mm)𝛿 = 𝐺𝑖/ 𝐷 (层间相对位移）总位移57934.887934.88487.8916.26312.48411014.0018948.88502.5037.71296.22311

48、037.8529986.73502.5059.67258.51211037.8541024.58502.5081.64198.8419659.8950684.47432.45117.20117.20南京工业大学本科生毕业设计（） 𝐺𝑖𝐻𝑖 = 617473.5𝐹𝑛 = 𝛿𝑛𝐹𝐸𝑘 = 0.116 × 2838.33 = 329.24图 2-4 横向框架上的作用本工程计算多遇作用下横向框架的层间弹性侧移，见表 2

49、-6。对于钢筋混凝土框架𝜃0取 1/550。表 2-6 层间弹性侧移验算通过以上计算结果看出，各层层间弹性侧移均满足规范要求，即𝜇𝑒 𝜃𝑒。17层次h(m)𝑉𝑖 (𝑘𝑁) 𝐷𝑖 (𝑘𝑁/𝑚𝑚) 𝑉𝑖 𝛥𝜇𝑒 = 𝐷𝑖(𝑚Ү

50、98;)𝜃𝑒𝑖 (𝑚𝑚)53.9982.16487.892.017.0943.91713.90502.503.417.0933.92272.30502.504.527.0923.92655.78502.505.287.0914.652838.30432.456.568.4528.5511037.8594373.60383.482655.7814.659659.8944918.49182.522838.30南京工业大学本科生毕业设计（）3. 框架内力计算3.1 恒载作用下的框架内力1.弯矩分配系数根据上面的原则，可计

51、算出本工程横向框架各杆件的杆端弯矩分配系数，由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算，如图 3-1 所示。节点 A1: 𝑆𝐴1𝐴0 = 4𝑖𝐴1𝐴0 = 4 × 0.996 = 3.984𝑆𝐴1𝐵1 = 4𝑖𝐴1𝐵1 = 4 × 1.333 = 5.332𝑆𝐴1𝐴2 = 4𝑖𝐴1𝐴2

52、= 4 × 1.187 = 4.748（相对线刚度见表 2-3）𝐴 𝑆 = 4(0.996 + 1.333 + 1.187) = 14.064= 𝑆𝐴1𝐴0 =3.984𝜇= 0.284𝐴1𝐴0𝐴 𝑆14.064= 𝑆𝐴1𝐵1 =5.322𝜇= 0.378𝐴1𝐵1𝐴 𝑆14.064= 𝑆

53、;𝐴1𝐴2 =4.748𝜇= 0.338𝐴1𝐴2𝐴 𝑆14.064节点 B1: 𝑆𝐵1𝐷1 = 𝑖𝐵1𝐷1 = 2 × 0.705 = 1.410𝐴 𝑆 = 4(0.996 + 1.333 + 1.187) + 2 × 0.705 = 15.474= 𝑆𝐵1𝐴1 = 1.333×4

54、 = 0.345𝜇𝐵1𝐴1𝐴 𝑆15.474= 𝑆𝐵1𝐵2 = 0.996×4 = 0.257𝜇𝐵1𝐵2𝐴 𝑆15.474= 𝑆𝐵1𝐷1 = 0.705×4 = 0.091𝜇𝐵1𝐷1𝐴 𝑆15.474= 𝑆𝐵1&

55、#119861;0 = 1.187×4 = 0.307𝜇𝐵1𝐵0𝐴 𝑆15.4741.187×4节点 A2:𝜇= 𝜇= 0.320𝐴2𝐴1𝐴2𝐴3(1.187+1.333+1.187)×41.333×4𝜇= 0.360𝐴2𝐵2(1.187+1.333+1.187)×41.333×4节点 B2:𝜇=

56、0.328𝐵2𝐴2(1.333+1.187×2)×4+2×0.7051.187×4𝜇= 𝜇= 0.292𝐵2𝐵3𝐵2𝐵1(1.187+1.333+1.187)×4+2×0.7050.705×2𝜇= 0.087𝐵2𝐷2(1.187+1.333+1.187)×4+2×0.70518南京工业大学本科生毕业设计（）1.333×4节

57、点 A5:𝜇= 0.529𝐴5𝐵5(1.333+1.187)×41.187×4𝜇= 0.471𝐴5𝐴4(1.333+1.187)×41.333×4节点 B5:𝜇= 0.464𝐵5𝐴50.705×2+(1.187+1.333)×41.187×4𝜇= 0.413𝐵5𝐵40.705×2+(1.187+1.333)×40.7

58、05×2𝜇= 0.123𝐵5𝐷50.705×2+(1.187+1.333)×4节点 A4、B4 以及节点 A3、B3 与相应 A2、B2 相同。2杆件固端弯矩计算杆件固端弯矩时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针方向为正。(1）横弯矩1）顶层横梁自重作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 12.24𝑘𝑁 𝑚𝐴5𝐵5𝐵5𝐴5121𝑀2w

59、861;5𝐷5 = 3 𝑞𝑙 = 1.33𝑘𝑁 𝑚1𝑀=𝑀= 0.67𝑘𝑁 𝑚𝐷5𝐵5𝐵5𝐷52板传来的荷载作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 43.83𝑘𝑁 𝑚𝐴5𝐵5𝐵5𝐴512= 5

60、1 𝑞𝑙2 = 4.48𝑘𝑁 𝑚𝑀𝐵5𝐷5961𝑀= 𝑞𝑙2 = 2.69𝑘𝑁 𝑚𝐷5𝐵5322）二至五层横梁自重作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 12.24𝑘𝑁 𝑚𝐴1𝐵1𝐵1

61、9860;1121𝑀2𝐵1𝐷1 = 3 𝑞𝑙 = 1.33𝑘𝑁 𝑚1𝑀=𝑀= 0.67𝑘𝑁 𝑚𝐷1𝐵1𝐵1𝐷12板传来的荷载作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 33.24𝑘𝑁 𝑚𝐴1𝐵1&

62、#119861;1𝐴11219南京工业大学本科生毕业设计（）= 51 𝑞𝑙2 = 3.27𝑘𝑁 𝑚𝑀𝐵1𝐷1961𝑀= 𝑞𝑙2 = 1.96𝑘𝑁 𝑚𝐷1𝐵132(2) 纵梁引起柱端附加弯矩由于本工程边框架梁与中框架梁并无偏移，各层外纵梁与中纵梁无柱端附加弯矩，即皆为 0。3节点不平衡弯矩横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件（不包括纵向框架梁）在节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和，根据平衡原则，节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反，一律以逆时针方向为