大学远程教育毕业课程设计附自己设计CAD原图

1、郑州大学现代远程教育毕 业 设 计题目：XXXXXXXXXX办公楼入 学 年 月姓名学 号专业学习中心指 导 教 师完成时间XXXX年XX月XX日目 录内容摘要4绪言6计算书主体部分71 设计任务书71.1工程概况71.2 设计的基本内容71.3 设计资料8气象条件8地质条件与抗震设防8屋面及楼面的做法82 结构方案的选择93 框架结构设计计算103.1梁柱截面、梁跨度及柱高确定10初估截面尺寸10梁的计算跨度11柱的高度113.2荷载的均布恒载12屋面的恒载12屋面的活载13楼面的均布恒载13楼面均布活荷载14梁柱的自重14墙体、门窗自重的计算15各层荷载组合153.3水平地震力作用下框架的

2、侧移验算16横梁的线刚度16横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值17横向框架自震周期17横向地震作用计算18横向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算19纵向框架柱的线刚度及侧移刚度D值20纵向框架自震周期21纵向地震作用计算21纵向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算223.4水平地震作用下横向框架的内力分析23框架柱端剪力及弯矩计算23梁端弯矩、剪力及柱轴力计算253.5竖向荷载作用下横向框架的内力分析27计算单元的选择确定27荷载计算28用力距二次分配法计算框架弯距31梁端剪力及柱轴力的计算373.6风荷载作用下框架的内力分析383.7内力组合40框架梁内力组合403.7.2 框架柱内力组合4

3、43.8截面设计46承载力抗力调整系数46横向框架梁截面设计47柱截面设计57框架梁柱节点核心节点设计65构造要求654 现浇板设计724.1设计荷载724.2四边支承板的内力及截面配筋计算（按弹性理论）72区格A72区格B744.2.3 区格C745 楼梯设计755.1楼梯段板设计76板厚确定76荷载计算76内力计算77截面承载力计算775.2中间平台板计算77平台板荷载77内力计算78截面承载力计算785.3平台梁计算78荷载计算78截面设计796 基础设计806.1A柱独立基础设计80地基承载力设计值80截面形式、尺寸数据80地荷载数据81轴心荷载作用下地基承载力验算82偏心荷载作用下地

4、基承载力验算82基础抗冲切验算82基础受压验算83受弯计算结果846.2B柱联合基础设计85纵向配筋86横向配筋86设计心得87参考文献88致 谢89内容摘要在当今工程实际中，框架结构是应用非常广泛的一种结构布置形式。它的钢及水泥用量虽然比较大，造价也比混合结构的高，但具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。本文将对办公楼进行建筑设计，并对设计给予相应的说明，详诉本办公楼的结构布置，根据建筑设计和相关规范条款给出合理的柱网图；在综合考虑了结构在各种恒载、活载、风荷载以及地震荷载作用下的情形后，详细的分析了结构在风荷载和地震荷载作用下的横向

5、和纵向的各种性能，具体的计算了结构的梁、柱的弯矩、轴力、剪力，并进行了相应的内力组合，并由此进行了框架配筋部分，最后完成了柱下独立基础以及联合基础的有关计算。从而比较完整地完成了该办公楼的各项设计工作。关键词：框架结构、办公楼、配筋、荷载，内力组合绪 言本组毕业设计题目为西岗文化办公楼框架结构设计。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范；在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神；在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指

6、正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。在此次设计中，我的结构计算书主要包括以下几个部分:结构选型、水平力地震作用下的框架结构计算、竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、楼梯设计、基础设计等，设计主体是五层框架结构，选择一榀框架计算。毕业设计是大学本科

7、教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结，它培养我们综合素质，工程实践能力和创新能力都起到非常重要作用。计算书主体部分1设计任务书1.1工程概况建筑地点：郑州市建筑类型：五层办公楼，框架填充墙结构建筑介绍：建筑面积约5563平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用加气混凝土砌块。门窗使用：大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.2m×2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸：南面 2.1m×1.8m，北面1.8m×1.8m。柱网与层高：本办公楼采用柱距

8、为7.2m的内廊式柱网，边跨为6.3m，中间跨为2.4m，层高底层取4.2m，其它层3.3m。结构选材：梁、板、柱混凝土采用C30,受力纵筋采用HRB335级，箍筋采用HPB235级，板和基础的受力筋采用HPB235级。1.2设计的基本内容结构设计包括结构布置，设计依据、步骤和主要计算过程及计算结果，计算简图等，具体如下内容：结构设计依据与步骤（计算过程）；结构布置方案；计算简图；地震作用计算；(5)框架内力分析，配筋计算（取一榀）；(6)基础设计计算；(7)板、次梁、楼梯的设计计算。其它构件计算视设计情况而定。1.3设计资料气象条件 基本风压，主导风向为东南风，基本雪压，此处按建筑结构荷载规

9、范采用。地质条件与抗震设防经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为7度，地基土承载力为fk=200KN/。屋面及楼面的做法屋面的做法：30厚C20细石混凝土保护层二毡三油防水层冷底子油热玛蹄脂二道20厚水泥沙浆找平层150厚膨胀珍珠岩保温层100厚现浇混凝土结构层粉底楼面的做法：地板砖地面20厚水泥沙浆找平层100厚现浇混凝土结构层粉底2结构类型2.1确定结构体系本方案拟采用纵横向承重方案，采用现浇框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。 因为现浇式楼板整体性好、刚度大、利于抗震、梁板布置灵活、能适应各种不规则形状和需留孔洞等特殊要求的建筑。 在现浇式钢筋混凝土楼板中选用现浇肋

10、梁楼板，即梁板式楼板。此种楼板有板、主梁、次梁组成。混凝土强度等级为 C30。2.2框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为纵横向框架承重方案， 梁、板、柱、楼面均采用现浇形式，计算图如下所示：（注：此处为了方便计算，对柱网布置做了适当调整，计算书轴线标注与图中不同，详见梁的计算跨度如图2-2所示）2.3变形缝的作用、类型及要求伸缩缝：当建筑物长度超过一定限度时（60米），为避免构件因温度变化而变形开裂，通常沿建筑物长度方向每隔一定距离预留缝隙

11、，将建筑物断开。缝宽一般为2030mm，要求将墙体、楼层、屋顶等地面以上构件全部断开，基础不必断开。沉降缝：为避免由于地基的不均匀沉降，结构内产生附加应力，使建筑物产生竖向错动而开裂设置变形缝，沉降缝应从基础开始全部断开，一般与伸缩缝合并设置，兼起伸缩缝的作用。防震缝：在地震烈度79度的地区，为防止地震影响相互挤压、拉伸，造成变形破坏而设置。一般多层砌体建筑的缝宽50100mm，多层钢筋混凝土框架结构，高度在15m时，缝宽为70mm，超过15m，按烈度增大缝宽。一般情况下，基础不设缝，如与沉降缝合并设置，基础也应设缝断开。沉降缝的设置条件同一建筑物两相邻部分的高度相差较大、荷载相差悬殊或结构形

12、式不同时；建筑物建造在不同地基上，且难于保证均匀沉降；建筑物相邻两部分的基础形式不同、宽度和埋深相差悬殊时；建筑物体形比较复杂、连接部位又较薄弱时；新建建筑物与原由建筑物相毗连。 该工程设计图长度大于60米，设置伸缩缝，缝宽一般为30mm，要求将墙体、楼层、屋顶等地面以上构件全部断开，基础不必断开。3框架结构设计计算3.1梁柱截面、梁跨度及柱高确定初估截面尺寸(1) 柱：由于框架办公楼荷载较小，按13kN/计算；负荷面积按F= 7.2×(2.4+6.3)/2 = 31.32考虑，取1。设防烈度为7度，小于60m高的框架结构抗震等级为三级，因此取0.8，那么，A = a2 = 

13、5; =13×31.32×6/14.3/0.7/1000=0.244所以， a = 0.494 m再有，底层柱高H=4200+500+600=5300mm b=（1/101/15）H=530mm353mm考虑到柱纵向间距较大，初步估计底层柱的尺寸的为：550×550，2-5层 b×h=450mm×450mm，为计算简便，边柱中柱尺寸取相同。（2）梁：该工程定为纵横向承重，主要为横向承重，根据梁跨度初步确定：L1: b×h=250mm×600mmL2: b×h=250mm×400mmL3: b×h

14、=250mm×700mmL4: b×h=250mm×650mmL5: b×h=250mm×400mm如： h=(1/141/8)l=(1/121/8)×6300mm=525mm787.5mm 取h=600mmb=(1/21/3.5)l=(1/21/3)×600mm=300mm200mm取b=250mm梁的编号如图3-1所示：梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，而墙中心线是与轴线重合的，所以柱的形心与轴线发生偏移，造成计算跨度与轴线间距不同，如图2-2。柱的高度底层柱高度：底层层高4.2m，室内外高差0.6m，基础顶

15、部至室外地面0.5m，故4.2+0.6+0.5=5.3m，其他各层为3.3 m，因而得到=5.3m；=3.3m。由此得到框架的计算简图如图3-2所示 ：图3-2 框架的计算简图3.2 荷载的均布恒载其按屋面的做法逐项计算均布荷载：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶来参与计算，粉底为相同重量，其屋面构造做法如图3-3所示，按图3-3来计算屋面恒载，其结果如下：图3-3 屋面构造做法屋面的恒载30厚C20细石混凝土保护层 0.03*20=0.6KN/m2二毡三油防水层 0.35KN/m2冷底子油热玛蹄脂二道 0.05KN/m220厚水泥沙浆找平层 0.02*20=0.4KN/m2150厚膨

16、胀珍珠岩保温层 0.15*10=1.5KN/m2100厚现浇混凝土结构层 0.1*25=2.5KN/m2粉底 0.5KN/m2合计： 5.9KN/m2而屋面的长边长：7.2×8+0.24=57.84m而屋面的短边长：6.3×2+2.4+0.24=15.24m那么屋面恒荷载标准值为：(暂不考虑预留洞与楼梯及其它构造对荷载的影响)57.84×15.24×5.9=5200.1KN屋面的活载计算重力荷载代表值时，不必考虑活荷载，仅考虑屋面雪荷载作用：57.84×15.24×0.45=396.7KN楼面的均布恒载楼面的做法如图3-4所示，按图示

17、各层进行组合来参与计算楼面恒载大小。水磨石地面 0.65KN/m220厚水泥沙浆找平层 0.02*20=0.4KN/m2100厚现浇混凝土结构层 0.1*25=2.5KN/m2粉底 0.5KN/m2合计: 4.05KN/m2因而得到楼面均布恒载标准值： 57.84×15.24×4.05=3570.0KN 图3-4 楼面构造做法楼面均布活荷载 根据荷载规范，标准办公用房2.0 KN/，走道，楼梯上面活载2.5 KN/，这里统一偏安全地取2.5 KN/参与计算：57.84×15.24×梁柱的自重.1 梁的自重在此计算过程中，梁的长度按净跨长度，即把梁的计算跨

18、度减掉柱的宽度来参与计算过程： 例：长度=6.09-0.49=5.6m（扣除一个柱宽）表3-1 梁自重层号编号 截面（）长度（m）根数每根重量（KN）总计（KN）一 层五 层L10.25×0.606.09-0.49=5.601825.172158.4L20.25×0.402.61-0.49=2.1296.46L30.25×0.707.20-0.49=6.711635.02L40.25×0.657.20-0.49=6.711632.60L50.25×0.406.09-0.29=5.803217.67注：（1）上表中梁截面的确定，考虑到抹灰层有（每

19、抹层均按20mm计算） 宽：0.25+2×0.02=-0.29m 高：0.601×0.02=0.62m（2）此处抹层按近似与梁相同，按每立方25 KN计算（3）梁的长度都按净跨长度计算.2 柱的自重柱的自重如下表3-2所示，其计算与梁相似（考虑抹灰层在内计算） 表3-2 柱的自重层数编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（KN）总计（KN）底层0.55*0.555.3360.59×0.59×5.3×25=46.121660.425层 0.45*0.453.3360.49×0.49×3.3×25=19.81713.1

20、注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理，边长=0.55+0.02×2=0.59m（2）抹层记入柱内，按每立方25 KN计算 墙体、门窗自重的计算 墙体为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体计算（考虑抹灰重量），依建筑结构荷载规范，砖自重为19，其计算如表3-3所示：（此处考虑门窗洞口，平均重度按墙体的80%折算）表3-3墙体自重墙体位置每片面积（）片数每片重（KN）折算重量（KN）折算合计（KN）底层纵墙(7.2-0.59)*(5.3-0.67)32325.6260.486477.9底层横墙(5.99-0.59)*(5.3-0.67)18134.45107.56标准层纵墙(7.2-0

21、.49)*(3.3-0.67)16189.7151.763764.1标准层横墙(7.2-0.49)*(3.3-0.67)1879.8463.87女儿墙(7.2*16+6.3*4+2.4*2)*11772.5772.5772.5注：（1）墙厚=240+20×2=280mm（考虑抹灰层）（2）单位面积重为 1×0.28×19=5.32（3）楼梯、门厅及以上纵墙统一按办公用房处墙体处理各层荷载组合等效重力荷载代表值（标准值）的计算：恒载-取100%雪载-取50%楼面（屋面）-取等效均布活载50%-80%一般民用建筑取50%一般楼层取G=1.0恒+0.5活+1.0(柱、梁

22、、墙)分层总计，上下各半，屋盖和楼盖重力代表值为：屋盖层=屋面荷载+50%雪载+纵横梁自重+半层柱重+半层墙重（墙和门窗）+女儿墙重楼盖层=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱和各半层墙重将上述各荷载相加，得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：五层：G5=5200.10.5×396.72158.41/2×713.11/2 ×3764.1+772.5=10568.0KN四二层：G42 =3570.00.5×2203.72158.41/2×（713.1+713.1）×2+1/2×（3764.1+3764.1）

23、×2=11307.5KN底层：=3570.00.5×2203.72163.31/2×（713.1+1660.4）1/2（3764.1+6477.9）=13096.0KN 所以质点重力荷载代表值如图3-5所示图3-5重力荷载代表值3.3水平地震力作用下框架的侧移验算横梁的线刚度混凝土采用C30 （），在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I=1.5（为梁的截面惯性矩），对中框架梁取I=2来计算，横梁线刚度计算结果见表3-4所示：表3-4 横梁线刚度梁号

24、截 面b×h（）跨度l（m）惯性矩边框架梁中框架梁（）（）（）（）L10.25×0.66.090.00450000540267000.0090035500L20.25×0.42.610.001330.00200230000.0026730700L30.25×0.77.20.007150.0107344700/L40.25×0.657.20.00572/0.0114447700注: 底层梁跨度与其它层不同,统一按计算简图2-2中跨度较大的计算横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值柱的线刚度见表3-5所示，横向框架柱侧移刚度D值见表3-6所示：表3-5

25、柱线刚度柱号Z截面（）柱高h（m）惯性矩线刚度0.55×0.555.30.00763432000.45×0.453.30.0041037300表3-6 横向框架柱侧移刚度D值的计算位 置根数1边框边柱2.67/4.32=0.6180.42778804边框中柱（2.67+2.3）/4.32=1.1500.52496704中框边柱3.55/4.32=0.8240.469915414中框中柱（3.55+3.07）/4.32=1.5340.5761063014D34717625边框边柱0.7160.264108514边框中柱1.3320.400164414中框边柱0.9540.32

26、31327614中框中柱1.9990.5002055114D582750横向框架自震周期横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。基本自振周期T1（s）可按下式计算：T1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.6。uT按以下公式计算：VGi=Gk（u）i= VGi/D ij uT=（u）k注：D ij 为第i层的层间侧移刚度。（u）i为第i层的层间侧移。（u）k为第k层的层间侧移。s为同层内框架柱的总数。结构顶点的假想侧移计算过程见下表：表3-7 横向框架顶点位移计算层

27、次五层10568.010568.05827500.01810.3547四层11307.521875.55827500.03750.3366三层11307.533183.05827500.05690.2991二层11307.544490.55827500.07630.2422底层13096.057586.53471760.16590.1659因此：T1=1.7T （uT）1/2=1.7×0.6×(0.3574)1/2=0.607(s)横向地震作用计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：1、结构等效总重力

28、荷载代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85×（1056.80+1130.75×3+13096.0）=48948.53（KN） 2、计算水平地震影响系数1查表得二类场地中震特征周期值Tg=0.40s，设防烈度为7度的max=0.081=（Tg/T1）0.9max =（0.4/0.607）0.9×0.08 =0.0550 3、结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=1Geq=0.0550×48948.53=2690.4（KN）因1.4Tg=1.4×0.4=0.56s<T1=0.607s，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数

29、，n=0.08T1+0.01=0.08×0.607+0.01=0.0586F6=0.0586×2690.4=157.7KN各质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiHiFEk（1-n）/（GkHk），地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为： Vi=Fk（i=1，2，n）计算过程如下表：表3-8 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次 53.318.51056.81955080.293742.1899.8 4 3.3 15.211307.51718740.257650.91550.7 3 3.3 11.911307.51345590.201509.12059.8 2 3.3

30、8.611307.5972450.145367.22427.0 1 5.3 5.313096.6694090.104263.42690.4注：第五层水平剪力附加了F6横向框架各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图：图3-6横向框架各层水平地震作用及地震剪力横向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/D ijui=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，不考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e<1/450，计算过程如下表：表3-9 横向变形验算层次层

31、面剪力（KN）层间刚度层间位移（m）层高（m）层间弹性转角层间位移示意图5899.85827500.001543.31/214341550.75827500.002663.31/124132059.85827500.003533.31/93522427.05827500.004093.31/80712690.43471760.007755.31/684注：层间弹性相对转角均满足要求：e < e<1/450纵向框架柱的线刚度及侧移刚度D值柱的线刚度见表3-5所示，纵向框架柱侧移刚度D值见表3-10所示：表3-10 纵向框架柱侧移刚度D值的计算位 置根数1边框边柱4.47/4.32=1

32、.0350.50693384边框中柱（4.47+4.47）/4.32=2.0700.631116454中框边柱4.77/4.32=1.1040.518956014中框中柱（4.77+4.77）/4.32=2.2080.6441188514D40501225边框边柱1.1980.375154134边框中柱2.9370.545224014中框边柱2.2970.3901603014中框中柱2.5580.5612305814D762198纵向框架自震周期纵向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法，结构顶点的假想侧移计算过程见下表3-11所示：表3-11 纵向框架顶点位移计算层次五层10568.0105

33、68.07621980.02390.2858四层11307.521875.57621980.02870.2719三层11307.533183.07621980.04350.2441二层11307.544490.57621980.05840.2006底层13096.057586.54050120.14220.1422因此：T1=1.7T （uT）1/2=1.7×0.6×(0.2858)1/2=0.545(s)纵向地震作用计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：1、结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0

34、.85Gi=0.85×（1056.80+1130.75×3+13096.0）=48948.53（KN） 2、计算水平地震影响系数1查表得二类场地中震特征周期值Tg=0.40s，设防烈度为7度的max=0.081=（Tg/T1）0.9max =（0.4/0.545）0.9×0.08 =0.06063、结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=1Geq=0.0606×48948.53=2964.3（KN）因1.4Tg=1.4×0.4=0.56s>T1=0.545s，所以不考虑顶部附加水平地震作用。各质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiH

35、iFEk（1-n）/（GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为：Vi=Fk（i=1，2，n）计算过程如下表3-12所示：表3-12 各层纵向地震作用及楼层地震剪力层次 53.318.51056.81955080.293868.5868.5 4 3.3 15.211307.51718740.257761.81630.3 3 3.3 11.911307.51345590.201595.82226.1 2 3.3 8.611307.5972450.145429.82655.9 1 5.3 5.313096.6694090.104308.32964.2纵向框架各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿

36、房屋高度的分布见下图：图3-7纵向框架各层水平地震作用及地震剪力纵向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/D ijui=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，不考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e<1/450。计算过程如下表3-13所示：表3-13 纵向变形验算层次层面剪力（KN）层间刚度层间位移（m）层高（m）层间弹性转角层间位移示意图5868.57621980.001143.31/289741630.37621980.002143.31/15333222

37、6.17621980.002923.31/112322655.97621980.003493.31/94112964.24050120.007325.31/724注：层间弹性相对转角均满足要求：e < e<1/4503.4水平地震作用下横向框架的内力分析框架柱端剪力及弯矩计算 框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：Vij=DijV i /DijM bij=Vij*yh M uij=Vij（1-y）hy=yn+y1+y2+y3注：yn框架柱的标准反弯点高度比。y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。y框架柱的反弯点高度比。底层

38、柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其它柱均无修正。下面以采用中框架为例计算，边框架和纵向框架的计算方法步骤与横向中框架完全相同，框架柱剪力和弯矩计算，采用D植法。表3-14 地震力作用下框架各层柱端剪力及弯矩计算（边柱）层次hi（m）Vi（KN）D ij（N/mm）中 框 边 柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M ui1（KN·m）M bi1（KN·m）53.3868.55827501327619.790.9540.3542.4522.8643.31630.35827501327637.150.9540.4073.5849.0433.32226.

39、15827501327650.720.9540.45100.4366.9523.32655.95827501327660.520.9540.5099.8699.8615.32964.2347176915478.160.8240.65144.99269.26例：第五层边柱的计算：Vi1=868.5×13276/582750=19.79（KN） y=y n=0.35（m） （无修正）M ui1=19.79×（1-0.35）×3.3=42.45（KN*m）M bi1=28.794×0.35×3.3=22.86（KN*m）表3-15 地震力作用下框架各

40、层柱端剪力及弯矩计算（中柱）层次hi（m）Vi（KN）D ij（N/mm）中 框 中 柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M ui1（KN·m）M bi1（KN·m）53.3868.55827502055130.631.9990.4060.4540.4343.31630.35827502055157.501.9990.45123.3466.4133.32226.15827502055178.511.9990.50129.54129.5423.32655.95827502055193.671.9990.50154.56154.5615.32964.2347176106

41、3090.761.9990.60192.62288.94梁端弯矩、剪力及柱轴力计算梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M ui，j）/（i l b+ i r b） M r b=i r b（Mbi+1，j + M ui，j）/（i l b+ i r b） V b=（M l b+ M r b）/ l Ni=（V l b- V r b）k具体计算过程见下表：表3-16梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算层次边梁走道梁柱轴力MlbMrblVbMlbMrblVb边柱N中柱N542.4532.486.0915.6727.9727.972.6126.88-15.6

42、7-11.214101.0679.846.0929.7068.7768.772.6152.70-45.37-34.213132.55119.196.0941.34102.67102.672.6178.98-86.71-71.852166.81138.716.0950.17119.48119.482.6191.56-136.88-113.241187.27147.656.0956.00127.19127.192.6193.87-192.88-151.11例：第五层：边梁：M l b= M u 6=42.45 KN·mM r b=60.45*2.67/（2.67+2.3）=32.48 K

43、N·m走道梁： M l b =M r b=60.45-32.48=27.97 KN·m边柱： N=0-15.67=-15.67 KN中柱： N=15.67-26.884=-11.21 KN框架弯矩图见图3-8，框架梁剪力图和柱轴力图如图3-9所示：26.8852.7078.9891.5693.873.5 竖向荷载作用下横向框架的内力分析计算单元的选择确定此处用轴线横向中框架为例来进行计算：计算单元宽度为7.2m，由于每个房间内布置有2根次梁（b×h=250mm×400mm），故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通

44、过次梁和纵向框架梁以集中力P的形式传给横向框架，作用于各节点上，由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，所以在框架节点上还作用有集中力矩M。图3-10 计算单元的选择荷载计算1.荷载作用下柱的内力计算：荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：各层梁上作用的荷载对于第5层：q1、q1，代表横梁自重，为均布荷载形式。q1=0.29×0.62×25=4.495 KN/mq1，=0.29×0.42×25=3.05KN/mq2、和q2，分别为屋面板和走道板传给横梁的均布荷载。q2=5.9×2.4=14.16 KN/mq2，=0（活载按单向板长边支承

45、传递，此梁上不计）P1、P2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重等重力荷载，计算如下：集中荷载：纵梁自重（包括抹灰）： 0.29×0.65×（）×25=31.57kN 女儿墙自重（包括抹灰）：0.28×1×7.2×19=35.64KN AB跨板传给次梁：4.8/2 ×6.3×5.9 =61.24 KN次梁重（包括抹灰）： 0.49×0.49×（）×25=17.57KN P1 = 176.42KN纵梁自重（包括抹灰）： 0.29×0.7

46、5;（）×25=31.57kN AB跨板传给次梁 ：4.8/2 ×6.3×5.9 =61.24 KNBC跨板传给次梁 ： 2.4 ×7.2×5.9 =101.95 KN次梁重（包括抹灰）： 0.49×0.49×（）×25=17.57KN P2 = 212.33KN集中力矩M1=P1e1 =176.42×（）/2=17.64 KN·mM2=P2e2 =212.23×（）/2 =21.23KN·m对于1-4层：计算方法与顶层的相同，将计算结果汇总如表3-17；表3-17横向框架恒

47、载汇总表层次q1（KN/m）q1，（KN/m）q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KN·m）M2（KN·m）54.4953.0514.160176.42212.3317.6421.231-44.4953.059.720225.29260.2822.5326.03活载的计算类似于恒载，屋面活载按上人屋面活荷载计算，取2.0 KN/ m2，不再计算雪荷载，计算结果汇总如表3-18。表3-18横向框架活载汇总表层次q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KN·m）M2（KN·m）54.8030.2447.52

48、3.024.751-46.0037.859.43.785.942.荷载作用下梁的内力计算：荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：用力距二次分配法计算框架弯距用弯矩分配法计算框架弯矩：由于结构对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计，其内力分析采用二次力矩矩分配法。先求固端弯矩，将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，计算结果见下表：表319梁固端弯矩计算AB跨BC跨简图固端弯矩M0MJ（KN/m）简图固端弯矩MJ=MK（KN/m）18.67KN/m1/12×18.67×6.09257.703.05KN/m1/12×3.05×2.6121.7414.2

49、2KN/m43.95注：BC跨上仅有自重均布荷载，无其它荷载4.8KN/m14.846.0KN/m18.541、分配系数计算：考虑框架对称性，梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。取半框架计算，半框架的梁柱线刚度如下图3-12所示。切断的横梁线刚度为原来的一倍，分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度比值计算。 图3-12 半框架梁柱线刚度示意图2、传递系数： 远端固定：传递系数为1/2 远端滑支：传递系数为-13、弯距分配：恒载作用下，框架弯距分配计算见3-13图，框架的弯距图见图3-14活载作用下，框架的弯距分配计算图3-15，框架的弯距图见图3-16

50、所示：在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯距调幅系数为0.8，调幅后，恒载及活载弯距图见图3-15及图3-16中括号内数值所示：图3-13 恒荷载弯矩计算图（KN.m）图3-14 活荷载弯矩计算图（KN.m）图3-15 恒荷载作用下框架弯矩图 （KN.m）图3-16 活荷载作用下框架弯矩图（KN.m ）梁端剪力及柱轴力的计算1、恒载作用下：梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力 V=VqVm式中：Vq梁上均布荷载引起的剪力，Vqql/2Vm梁端弯矩引起的剪力，Vm(M左-M右)/2 柱轴力 N=V+P式中：V梁端剪力； P节点集中力及柱自重。例：第5层荷载引起的剪力：VqA=VqB=18

51、.67×6.09/2 =56.85 KNVqB=VQC=3.05×2.61/2 =3.98KN本方案中，弯矩引起的剪力: VmA=VmB=(46.42-38.28)*0.8/6.09 =1.07 KN很小，可忽略不计，其中0.8为调幅系数。A柱： N顶=56.85-1.07+176.4=232.2 KN 柱重：0.49×0.49×3.3×25=19.81 KN N底= N顶+19.81=252.0KNB柱： N顶=212.3+57.9+3.98=289.3 KN表3-20恒载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层次弯矩引起剪力(AB)荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VmA=VmBVqA=VqBVqB=VqCN顶N底N顶N底5-1.0756.853.98232.2252.0289.3309.14-0.1543.303.98500.7520.5593.0612.83-0.3443.303.98768.9788.7896.9916.72-0.3043.303.981037.21057.01200.81220.61-0.3543.303.981305.41351.61504.71550.