土木工程毕业论文计算书

1、 PAGE 39目录第一章 建筑设计4设计资料4设计思路及工程概况4工程构造5基础5墙体5楼梯设计5自动扶梯选型6门窗7女儿墙及屋面排水7楼面构造7屋面构造7第二章 重力荷载代表值8构件尺寸8材料自重及荷载9荷载汇集计算9屋面线荷载标准值10楼面线荷载标准值102.3.3 墙11框架梁12框架柱13重力荷载代表值的计算13第 5 层上半层135 层的下半层和2 层的上半层152 层下半层和1 层上半层的计算17第三章水平地震作用分析19梁的刚度与柱的刚度计算19梁的刚度计算19柱的刚度计算20水平地震作用力计算20框架自震周期的计算20 HYPERLINK l _TOC_250036 多遇水平

2、地震作用标准值及位移的计算21 HYPERLINK l _TOC_250035 框架梁柱线刚度计算23 HYPERLINK l _TOC_250034 水平地震作用内力分析25 HYPERLINK l _TOC_250033 第四章竖向荷载作用下框架的内力分析31 HYPERLINK l _TOC_250032 恒载作用下框架内力计算31 HYPERLINK l _TOC_250031 荷载及计算简图31 HYPERLINK l _TOC_250030 框架弯距计算35 HYPERLINK l _TOC_250029 梁端剪力及柱轴力计算38 HYPERLINK l _TOC_250028 活

3、载作用下框架内力计算42 HYPERLINK l _TOC_250027 荷载及计算简图42框架弯矩计算45 HYPERLINK l _TOC_250026 梁端剪力及柱轴力的计算45 HYPERLINK l _TOC_250025 第五章 内力组合48 HYPERLINK l _TOC_250024 梁端柱边各控制截面的弯矩计算49 HYPERLINK l _TOC_250023 弯矩调幅51 HYPERLINK l _TOC_250022 内力组合计算52 HYPERLINK l _TOC_250021 梁的内力不利组合52 HYPERLINK l _TOC_250020 柱的内力不利组合

4、53 HYPERLINK l _TOC_250019 第六章 框架截面设计和配筋53 HYPERLINK l _TOC_250018 框架梁正截面设计54 HYPERLINK l _TOC_250017 各控制截面的最不利承载力54 HYPERLINK l _TOC_250016 梁的正截面设计54 HYPERLINK l _TOC_250015 正截面受弯承载力计算55 HYPERLINK l _TOC_250014 梁的斜截面设计60 HYPERLINK l _TOC_250013 第 5 层截面计算60 HYPERLINK l _TOC_250012 框架柱的截面设计77 HYPERLI

5、NK l _TOC_250011 轴压比验算78 HYPERLINK l _TOC_250010 柱的计算长度78柱的正截面配筋计算78柱的斜截面配筋计算83板的配筋计算87板区分格87 HYPERLINK l _TOC_250009 第七章楼梯配筋计算92 HYPERLINK l _TOC_250008 梯段板设计92 HYPERLINK l _TOC_250007 斜梁设计94 HYPERLINK l _TOC_250006 平台板设计95 HYPERLINK l _TOC_250005 平台梁设计95 HYPERLINK l _TOC_250004 第八章 基础设计97 HYPERLIN

6、K l _TOC_250003 工程概况97 HYPERLINK l _TOC_250002 桩基础设计97 HYPERLINK l _TOC_250001 第九章 英文翻译99 HYPERLINK l _TOC_250000 第十章 专题部分104第一章 建筑设计设计资料 工程名称：嘉阳商场 层高及空间设置：该商场分为 5 层，底层层高为 5.4 米，标准层为 4.8 米。内设库房、影业厅、行政办公及福利用房等，并适当考虑设置顾客休闲空间。 建筑面积：总建筑面积约为 12300m2 地基承载力：粘质粘土 140 KPa；中粗砂 160 KPa；砾砂 320 KPa 冻土深度：1.2m 抗震设

7、防烈度：7 度 场地土类别：中硬场地土，II 类。设计思路及工程概况根据设计任务书的要求及商场的结构和建筑设计需要，综合考虑了防火、抗震、通风、采暖及视觉效果等因素，经过方案比选最终选出该商场的设计方案。首先分析建筑平面，在平面设计中考虑了外观、朝向、通风、出入口、交通、消防、及供电等多方面的问题。一个好的建筑不仅要满足功能结构要求，同时也 要重视建筑设计。该商场拟建在城市中心，整体的立面效果尤为重要。因此在设 计中始终把握整体设计概念，从全局考虑，将建筑设计和结构设计综合考虑。总 平面设计要突出周围良好的环境以及该商场与周围自然环境和人工环境的协调性，在本方案中特别注重周围的绿化效果，加强环

8、保意识。对使用部分的平面设 计的总体设计原则是适用、美观、安全、经济，注重同一层平面和各层平面之间 的相互联系。从使用要求着手，选择柱网尺寸并进行功能分区.在本方案中，将商 场营业厅和其他用房分开设计，商场营业厅面向顾客人群，采用人工采光和通风， 尽量减少空间障碍，营造一个较大的空间；对其他用房适当考虑自然通风和采光。对于该建筑立面设计，根据初步确定的房屋内部空间组合的平面关系，如结构的 功能分区，各部分的门窗布置等，描绘出该建筑各个立面的基本轮廓。设计时仔 细分析立面各部分总的比例关系，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，最后考虑建筑入口、门厅的细部处理。整个立面设计中

9、，适当的选用建筑材料，突出建筑的质感，创造出良好的立面效果。工程构造基础采用现浇式混凝土桩基础，混凝土标号为 C40墙体外墙采用 300mm 水泥空心砖内墙采用 190mm 粉煤灰轻渣空心砌块 外墙具体做法：部分采用装饰性玻璃幕墙、面砖、刷彩色涂胶； 15 厚水泥砂浆粘结层；60 厚聚苯复合保温板；300 厚水泥空心砖；15 厚水泥砂浆找平；30 厚水刷石墙面；喷 106 内墙涂料； 外墙总厚度：420mm 内墙具体做法：喷 106 内墙涂料；10 厚水刷石墙面；15 厚水泥砂浆找平；190 厚粉煤灰空心砖；15 厚水泥砂浆找平；10 厚水刷石墙面；喷 106 内墙涂料； 内墙总厚度：240

10、mm楼梯设计采用现浇式钢筋混凝土梁式楼梯 商场设计中营业厅内梯段净宽 L1.4m，踏步高 h0.16m，踏步宽 b0.28m。 根据营业厅内顾客在任何地点距离最近的安全出口不大于 20 米的规定， 每层设三步楼梯，另设两台可同时上、下的自动扶梯。 三部楼梯，开间均为 5400mm,均为双跑楼梯。 底层：层高 5.4m 楼梯梯段宽度5400-2120-2150=48601/24860=2430mm 平台深应大于 2430mm,故取为 2700mm 楼梯长度踏步宽 b=280mm,设第一跑为 18 步，第二跑为 16 步则踢面高h 540018 16 158.82mm则第一跑梯段长（18-1）28

11、0=4760 mm第二跑梯段长（16-1）280=4200mm 楼梯间进深2700+4760=7460mm取为 8400mm靠近走廊一侧平台深8400-7460=940mm 标准层：层高 4.8m 踏面宽b=280mm，踢面高h=150mm踏步数n 4800 32 1500故两跑均设为 16 跑 平台深8400-4200=4200mm,故分别取为 2700 mm，1500 mm靠近走廊一侧平台深 1500 mm自动扶梯选型 电梯选自中国迅达电梯公司南方公司产品 扶梯角度30，扶梯宽度为 1000 mm。运行速度 0.5m/s,输送能力 8000 人/h 扶梯水平扶影长度：底层：2567+1.7

12、325400+2198=14117.8 mm标准层：2567+1.7324800+2198=13078.6 mm 双台并列布置，宽度为 23102=4620mm 考虑到柱网尺寸，自动扶梯间水平长、宽分别取为 15 米、5.2 米门窗门 库房、办公室、卫生间等采用木制平开门，bh=1000mm2700 mm 入口处外门采用铝合金门中的有框双开弹簧门，有多种尺寸，各洞口尺寸详见图纸。窗全部窗都采用铝合金推拉窗，洞口尺寸有两种：24002400 mm、30001800 mm女儿墙及屋面排水墙高 900 mm，墙体采用实心砖 24 墙。屋面采用内排水，雨水经雨水口流入室内卫生间处的水落管，再由地下管道

13、把雨水排到室外排水系统。楼面构造根据各方间的使用要求，采用不同的楼面构造 办公室、休息室等采用水磨石地面； 走廊、楼梯、商场大厅采用大理石地面； 卫生间采用防水较好的瓷砖地面； 库房采用水泥砂浆地面。各楼面的具体做法见第二章结构设计部分中的荷载汇集计算部分。屋面构造20 厚细砂保护层；APP 改性沥青防水卷材； 20 厚水泥砂浆找平；100 厚膨胀珍珠岩粉料；2080 厚焦渣混凝土找坡；80 厚现浇混凝土板；20 厚纸筋石灰抹底 ；第二章 重力荷载代表值构件尺寸 板主梁跨度为8.1 m ，此梁跨度为8.4 m ，主梁每跨内布置两根次梁，板跨为2.7 m 。按高跨比条件，要求板2700h67.5

14、mm40对民用建筑的楼盖板，要求板h 60mm ，故取板厚h 80mm 梁 次梁：1h 1 L =466.7700,取h 550mm 主梁：1812b 1 1 h =166.7250,取b 200mm321h 1 L =540810,取h 700mm1510b 300 mm 柱根据 7 度区地震等级 II,框架轴压比控制为Nc 0.9f Ac混凝土强度等级为 C50, fc 23.5KN / mm 2其中 ：N cG S Ns 1.2 1.1 8.1 8.4 14 5 1 5029.52KN：竖向荷载分项系数，取为 1.2；G ：考虑地震作用产生的轴力的放大系数，7 度区为 1.051.1；

15、S ：柱的楼面负荷面积； ： 单位建筑面积的竖向荷载，框架结构取为 1214；N ：柱截面以上楼层数。s故A Nc5029.52 103 237802.2mm20.9 fc0.9 23.5A柱的截面选用正方形 b h 487.6mm柱的截面为b h 500 500mm 2材料自重及荷载材料自重表表 21混凝土水泥砂浆水泥空心砖粉煤灰空心砖水刷石25.02010.37.00.5大理石珍珠岩沥青卷材焦渣混凝土纸筋石灰282.00.42516水磨石小瓷砖混合砂浆聚苯复合保温细砂 2240.55171.1314屋面及楼面荷载表（ KN / m2 ）表 22不上人屋面办公室0.52.0库房5.0楼梯、走

16、廊3.5卫生间2.5商场大厅3.5荷载汇集计算屋面线荷载标准值20 厚细砂保护层14 KN / m314*0.02=0.28 KN / m2APP 改性沥青防水卷材0.4 KN / m220 厚水泥砂浆找平20 KN / m3100 厚膨胀珍珠岩粉料2.0 KN / m3KN / m2200.02=0.4 KN / m2200.02=0.4 KN / m22080 厚焦渣混凝土找平10KN / m380 厚现浇混凝土板25 KN / m320 厚纸筋石灰抹底16 KN / m310 0.02 0.08/ 2 5.0KN / m 2250.08=2.0 KN / m2160.02=0.32 KN

17、 / m2屋面恒荷载4.1 KN / m2楼面线荷载标准值 办公室用水磨石地面:20 厚水磨石地面24 KN / m3240.02=0.48 KN / m2刷冷底子油和热沥青各一道20 厚 1：3 水泥砂浆找平20 KN / m30.0220=0.40 KN / m280 厚混凝土楼板25 KN / m30.0825=2.0 KN / m215 厚纸筋石灰抹底16 KN / m30.01516=0.24 KN / m2楼面恒荷 13.12 KN / m2走廊、商场大厅等大理石地面平铺 20 厚大理石地面28KN / m30.0228=0.56 KN / m220 厚干硬性水泥砂浆找20 KN

18、/ m30.0220=0.40 KN / m280 厚混凝土楼板25 KN / m30.0825=2.0 KN / m215 厚纸筋石灰抹底16 KN / m30.01516=0.24 KN / m2楼面恒荷载 23.2 KN / m2 卫生间瓷砖地面：20 厚小瓷砖0.55 KN / m215 厚粗砂水泥打底20 KN / m3防水涂膜两道15 厚水泥砂浆找平20 KN / m380 厚混凝土楼板25 KN / m30.55 KN / m2200.015=0.3 KN / m20.01520=0.3 KN / m20.0825=2.0 KN / m215 厚纸筋石灰抹底16 KN / m30

19、.01515=0.24 KN / m2楼面恒荷载 33.39 KN / m2仓库水泥砂浆地面20 厚 1：2 水泥砂浆抹面20 KN / m315 厚粗砂水泥打底20 KN / m380 厚混凝土楼板25 KN / m3200.02=0.4 KN / m2200.015=0.3 KN / m2250.08=2.0 KN / m215 厚纸筋石灰抹底16 KN / m3160.015=0.24 KN / m2楼面恒荷载 42.94 KN / m2墙 外墙部分用玻璃幕墙装饰、面砖及彩色涂料15 厚混合砂浆粘结层17 KN / m360 厚聚本复合保温板1.13 KN / m30.01517=0.2

20、55 KN / m2300 厚水泥空心砖10.3 KN / m30.310.3=3.09 KN / m215 厚水泥砂浆找平20 KN / m325 厚水刷石墙面0.5 KN / m20.01520=0.30 KN / m2KN / m2外墙恒荷载5.275 KNm 内墙25 厚水泥砂浆找平0.5 KN / m215 厚水泥砂浆找平20 KN / m3190 厚粉煤灰空心砖7.0 KN / m30.5 KN / m2200.015=0.3 KN / m20.197.0=1.33 KN / m215 厚水泥砂浆找平20 KN / m30.01520=0.30 KN / m225 厚水刷石墙面0.

21、5 KN / m20.5 KN / m2内墙恒荷载2.93 KNm框架梁纵向框架梁：截面 700300 mm2框架梁自重：0.70.325=5.25 KN / m梁侧粉刷:（0.7-0.08）0.02172=0.422 KN / m合计5.672 KN / m每根自重5.6728.1=45.943 KN横向次梁，连系梁：截面550200 mm2次梁自重：0.550.225=2.75 KN / m梁侧粉刷：2（0.55-0.08）0.0217=0.32 KN / m合计3.07 KN / m每根自重3.078.4=25.788 KN斜向框架梁截面：700300 mm2框架梁自重：0.70.325

22、=5.25 KN / m梁侧粉刷：2（0.7-0.08）0.0217=0.422 KN / m合计5.672 KN / m每根自重5.67211.67=66.19 KN框架柱柱截面 500500 mm2 首层层高 5.4 米，室内外高差 600 mm ，基础地面据室外 400 mm 。柱长5.4+0.6+0.4=6.4 m每根柱重0.50.525（6.4-0.08）=39.5 KN 标准层层高 4.8 米每根柱重0.50.525（4.8-0.08）=29.5 KN重力荷载代表值的计算重力荷载代表值的计算采用集中质量法计算方法为：重力荷载代表值=恒载+50活载。第 5 层上半层 女儿墙：普通实心

23、砖 24 墙，高 900 mm ； 周长：118.1+108.4+211.6=196.44 mmG=(0.2418+20.0220)0.9196.44=905.196 KN女 屋面板S=48.650.4-8.18.42=2313.36 m 2屋 梁：G=4.12313.36=9ZHU484.776 KN屋纵向框架梁G纵横向次梁G横斜向框架梁G斜 柱=45.94340 根=1837.72 KN=25.78898 根+3.07(8.4-5.2)根=2537.048 KN=66.192 根=132.38 KN半层的柱长4.8/2-0.7=1.7 米共 48 个根 墙 外墙G=481.70.50.52

24、5=510 KN柱S=（8.1-0.5）（4.8/2-0.7） 12+（8.4-0.5）（4.8/2-0.55）总10 +（11.672-0.52）（4.8/2-0.5）=341.402 m2窗台高 900 mm ，窗高 2.4 mS=0.9（102.4+23）=27 m2窗S= S- S外总窗=341.402-27=314.402 m2 内墙G=5.275314.402=1658.47 KN外S=(4.8/2-0.5)(8.4-0.5)4+(6.3-0.5/2)2+(8.4-0.12)2总+(4.8/2-0.7)(8.1-0.24)3+(8.1-0.5)3=187.314 m2S 0门S =

25、 S S=187.314 m2内总门G内 门、窗：= 2.93187.314=548.83 KNS=27 m2窗G=0.427=10.8 KN窗S 0门G内 恒载计算：G恒活载计算：G活= 0= 905.196+9484.776+1837.72+2537.048+132.38+510+1658.47+548.83+10.8= 17625.22 KN= 0.52313.36=1156.68 KN总荷载计算：G= G恒+50% G活=17625.22+0.51156.68=18203.56 KN5 层的下半层和 2 层的上半层 楼面 库房：S=78.18.4=476.28 m2库办公、休息等用房：

26、S=8.18.4+5.16.32+8.16.3=183.33 m2办S=476.28+183.33=659.61 m2总 走廊：G1=3.12183.33+2.94476.28=1972.25 KNS=2.18.13+36.3+2.78.4=92.61 m2走G=3.292.61=296.352 KN 卫生间：S G走=68.4=50.4 m2卫=3.3950.4=170.856 KN卫 商场营业厅：S=648.18.4-28.18.4-5.48.42-68.4-营4.6228.1=1280.916 m2 梁 柱 墙 外墙：G=3.21280.916=4098.93 KN营G=1972.25+

27、296.352+170.856+4098.93=6538.39 KN楼G=1837.72+2537.048+132.38=4507.148 KN梁G=48（4.8-0.08）0.50.525=1416 KN柱S=（8.1-0.5）(4.8-0.7)12+(8.4-0.5)（4.8-0.55）总10+（11.672-0.52）（4.8-0.55）=804.615 m2S=2.4（112.4+63）=106.56 m2窗S=S- S外墙总=804.615-106.56=698.055 m2窗 内墙G=5.275698.055=3682.24 KN外墙S=(4.8-0.55)（8.4-0.5）4+（

28、6.3-0.5/2）2+（8.4-0.12）总2+（4.8-0.7） （8.1-0.24）3+（8.1-0.5）3=446.263 m 2S=2.41.010=24 m2门S= 446.263-24=422.263 m2内墙G=2.93422.263=1237.23 KN 窗、门 楼梯内墙S=106.56 m2窗G=0.40106.56=42.624 KN窗S=24 m2门G=0.224=4.8 KN门S=3（5.42.7+150.282.43）=74.358 m2楼梯G=3.21.274.358=285.53 KN楼梯 恒载计算：G=6538.39+4507.148+1416+3682.24

29、+1237.23+42.624+4.8+285.53=17713.962 KN活载计算：G 活=2183.33+5476.28+3.5（92.61+74.358）+2.550.4+3.51280.916=7941.654 KN总荷载计算：G10= G 恒+50%G 活=17713.962+0.57941.654=21684.789 KN2 层下半层和 1 层上半层的计算室内外高差 600 mm ，基础顶面距室外地面取为 400 mm因此，底层半柱长为：（5.4+0.6+0.4）/2=3.2 m 楼面、梁的计算同 G25 的计算 柱柱长 ：3.2+4.8/2-0.08=5.52 mG=485.5

30、20.50.525=1656 KN柱 墙 外墙S=（8.1-0.5）（3.2+4.8/2-0.7）12+（8.4-0.5）（3.2+4.8/2-0.55）总10 +（11.672-0.52）（3.2+4.8/2-0.55）=976.287 m 2S=（112.4+63）4.8/2-0.9+3.2-（5.4-2.4-0.9）窗=115.44 m2SG 内墙S=976.287-114.44=960.847 m2外墙=5.275860.847=4540.97 KN外墙=（3.2+4.8/2-0.55）（8.4-0.5）4+（6.3-0.5/2）2+（8.4-0.12）总2+（3.2+4.8/2-0.

31、7）（8.1-0.24）3+（8.1-0.78）3= 527.459 m2S=4.8/2+2.4-（5.4-3.2）2.41.010+4.8/2+2.7-（5.4-3.2）门（3.63+1.53）= 106.77 m2S=527.459-106.77=420.689 m2内墙G=2.93420.689=1232.618 KN内墙 窗、门S=115.44 m2窗G=0.40115.44=46.176 KN窗S=106.77 m2门 楼梯G=0.2106.77=21.354 KN门G=3.21.274.358=285.53 KN楼梯 恒载计算：G= 905.196+9484.776+1837.72

32、+2537.048+132.38+510+1658.47+恒548.83+10.8= 17625.22 KN活载计算：G活= 0.52313.36=1156.68 KN总荷载计算：G= G恒+50% G活=17625.22+0.51156.68=18203.56 KN位置(层)1245自重（ KN ）22799.01321684.78918203.56重力荷载代表值汇总表 23第三章水平地震作用分析梁的刚度与柱的刚度计算梁的刚度计算选用 C40 混凝土，弹性模量 Ec 3.25 104 N / mm 2 ，计算梁线刚度考虑作用， 边框梁取 Ib 1.5I 0 中框梁取 Ib 2.0I 0 ，具

33、体见表 31：截面跨度截面惯性矩边框梁中框梁梁的线刚度表表 31b hI0bh312I 1.5Ib0i bE Ic bLI 2Ib(0i b9E Ic bL(103 )(103 )(104 )103 )(104 )0.30.711.678.57512.8633.58217.154.7760.20.558.42.774.1551.6085.545.630.30.78.18.57512.8635.1617.156.880.20.553.22.774.1554.225.545.630.20.555.62.774.1552.4115.543.215柱的刚度计算选用 C50 混凝土，弹性模量 E 3.2

34、5 104 N / mm 2 ,柱的刚度计算表见 表 32c所示。柱的线刚度iE Ic ccH水平地震作用力计算该建筑高度为 25.6 米，小于 40 米，且质量与刚度沿高度均匀分布，故采用底部剪力法来计算水平地震作用。作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为：屋面梁处： G屋楼面梁处： G梁=结构和构件自重+50%雪荷载；=结构和构件自重+50%活荷载；框架自震周期的计算对于民用框架和框架抗震墙房屋，可以按经验公式计算H 23 BT 0.33 0.000691H房屋主体结构的高度，H=25.6 米B房屋震动方向的长度，在计算横向水平地震作用时，为房屋宽度取 50.4 米，在计算纵向水平地

35、震作用时，为房屋的长度取 56.7 米。ICic层高层次（m）bh312E Ic cH(104KN/m)柱号Kibic k2 kD 0.5 k122 kH212icH2柱的刚度计算表表 3211.8380.4790.93423.6760.6481.2633.6760.6481.26254.85.2083.74343.6760.6480.521.2653.6760.6481.2663.6760.6481.2671.8380.4790.93412.4480.6630.54624.8960.7820.64434.8960.7820.64416.45.2082.8144.8960.7820.2930.

36、64454.8960.7820.64464.8960.7820.64472.4480.6630.546多遇水平地震作用标准值及位移的计算由设防烈度为 7 度，场地土为 II 类，由建筑抗震设计规范（GBJ11-89）表 4.1.4-1 和表 4.1.4-2。查得max 0.08,Tg 0.3s则横向地震影响系数 Tg 0.9 0.3 0.91 T max 0.454 0.08 0.0551T1=0.4541.4 Tg=0.42，由抗震规范表 4.2.1 可知 0.08 Tn1 0.01 0.08 0.454 0.01 0.0463对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值为：F GEK1

37、eq 0.855G1ii 1 0.055 0.85 22799.013 21684.789 3 18203.56 4858.16KN按抗震规范式 4.2.1-2 和式 4.2.1-2，4.2.1-3 算得的作用于各质点上横向水平地震作用标准值见表 33。横向 Fieik的计算 FGi HiF1 i G HEKniiF Fnn EK横向地震作用力 FGH层数iiG Hii G HiFiEikeik表 3-3( KN)( m)(103)(103)( KN)518203.5625.6466.0111333.24+229.56=1562.84321684.78921684.78920.816.0451

38、.044346.9571652.7961519.981222.19221684.78911.2242.87924.4122799.0136.4145.914647.02同理，纵向自震周期3 56.7T 0.33 0.00069 125.62 0.448s纵向地震影响系数 0.0621由于T1 1.4Tg 0.42,max 0.08,Tg 0.3s T 0.9 g 0.3 0.9 0.08 0.0561Tmax 1 0.448 0.08Tn1 0.01 0.08 0.448 0.01 0.046结构底部总纵向水平地震作用标准值F GEK1eq 0.855G1ii 1 0.056 0.85 227

39、99.013 21684.789 3 18203.56 5048.3KN框架梁柱线刚度计算框架梁：选用 C40 混凝土E 3.25 104 N / mm 2c纵向 Feik的计算见表 3-4。纵向水平地震作用剪力 FGH层数iiG Hii G HiFiEik( KN( m )(103)(103)1652.796( KN )1357.91+232.221590.131546.52eik表 34518203.5625.6466.011421684.78920.8451.044321684.78916.0346.9571243.22221684.78911.2242.87938.92122799.0

40、136.4145.914657.4框架柱：选用 C50 混凝土E 3.45 104 N / mm 2c横向联系梁梁i横梁1EI3.25107 12 0.2 0.553l 8.4 10.73103 KN m底层柱子i底柱其余各层柱 i余柱EI lEI l13.45107 12 0.546.413.45107 12 0.544.8 28.1103 KN m 37.5103 KN m图31 框架梁柱相对线刚度纵向框架梁iEI 3.25107 112 0.3 0.73 34.4103 KN m纵 梁 l8.1令 i 1.0 ，则其余各杆的相对线刚度为：余柱i 10.73103 0.286横梁37.5

41、103328.110i 0.749底柱37.5 103i 34.4 103 0.917纵梁37.5 1033.2.4水平地震作用内力分析 柱的反弯点高度比按公式y y0 y1 y2 y3 ，计算各层柱的反弯点高度比 标准反弯点高度比 y0 的取值根据表 3-2 种计算的 K 值，结构总层数 N=5,查框架承受到三角形分布水平作用力时 y0 值附表，得出表 3-5 中的值。 由于结构中上下梁线刚度相同，且上下层层高没有变化， 故y1 y 2 y3 0柱号层次1234550.3920.450.3690.4380.35标准反弯点高度比 y0表 3-540.450.50.450.4880.42530.

42、4920.50.4690.50.4520.50.50.50.50.510.6050.550.650.550.65 柱的反弯点高度比y y y y y y01230 选取 F 轴框架作内力分析，计算纵向水平地震作用下的弯距，剪力和轴力1）计算层间地震剪力V 1 5 F17ik i 1 1 1590.13 1546.52 1243.22 938.92 657.4 853.74KN 7V 1 5 27KN2F 1 1590.13 1546.52 1243.22 938.92 759.83 KN7ikV 1 5 373Fik 1 1590.13 1546.52 1243.22 625.7 7V 1 F

43、 F 1 1590.13 1546.52 448.1 KN4754711V F575 7 1590.13 227.16 KN楼层水平地震剪力计算图见图 34。计算各柱所分配的剪力VjkDVjkVjk7 Djjkk 1其中，V：第 j 层第 k 柱所分配到的剪力jkD：第 j 层第 k 柱的侧向刚度值jk7 D1kk 1 0.546 2 0.644 5 4.3127 D2kk 1 D3k D5k 0.934 2 1.26 5 8.168第一层： 单位：KN D0.546V V11V 4.312 853.74 108.1KN111771D1k1D0.644V V1213 V1612VD11k 4.

44、312 853.74 127.51KN第二层： 单位：KN V VD212770.93421V2 8.168 759.83 86.88KND2k1D1.26V V2223 V2622VD22k 8.168 759.83 117.21KN第三层： 单位：KN D0.934V V31377131V3 8.168 625.7 71.55KN D3kV V3233 V36D1.26 VD332 8.168 625.7 96.52KN3k第四层： 单位：KN V VD41414770.934V4 8.168 448.1 51.24KN D4k1D1.26V V4243 V4642VD44k 8.168

45、448.1 69.12KN第五层： 单位：KN D0.943V V51577151V5 8.168 227.16 25.98KN D5kV V5253 V56D1.26 VD552 8.168 227.16 35.04KN5k计算柱端弯矩Mc，梁端弯矩Mb第五层： 单位：KN mM 上1 M 上7 V51 h5 y 25.98 4.8 1 0.392 75.82M 下1 M 下7 V51 y 25.98 4.8 0.392 48.88KNM 上2 M 上6 V52 h5 y 35.04 4.8 1 0.45 92.51 M 下2 M 下6 V52 y 25.98 4.8 0.45 75.69K

46、N第四层： 单位：KN mM 上1 M 上7 V41 h4 y 51.24 4.8 1 0.45 135.27 M 下1 M 下7 V41 y 51.24 4.8 0.45 110.67KNM 上2 M 上6 V42 h4 y 69.12 4.8 1 0.5 165.89M 下2 M 下6 V42 y 69.12 4.8 0.5 165.89KN第三层： 单位：KN mM M V h y 71.55 4.8 1 0.492 174.47上1上7313M M V y 71.55 4.8 0.492 168.97下1下731M M V h y 96.52 4.8 1 0.5 231.648上2上6

47、323M M V y 96.52 4.8 0.5 231.648KN下2下632第二层： 单位：KN mM M V h y 86.88 4.8 1 0.5 208.512上1上7212M M V y 86.88 4.8 0.5 208.512下1下721M M V h y 117.21 4.8 1 0.5 281.304上2上6222M M V y 117.21 4.8 0.5 281.304KN下2下622第一层： 单位：KN mM M上1上7 V h111 y 108.1 6.4 1 0.605 273.277M M下1下7 V y 108.1 6.4 0.605 418.56311M M

48、上2上6 V h121 y 127.51 6.4 1 0.55 367.23M M下2下6 V y 127.51 6.4 0.55 448.8412 柱端弯矩、梁端弯矩、梁端剪力、柱剪力和轴力图见图35、36、37 所示。25.9871.5586.88108.115.0737.6559.7478.2799.5111.4229.8249.0863.3380.0735.0469.1296.52117.21127.51图35 梁柱剪力图25.9825.9825.2661.0294.3835.0471.5586.88108.120.3115.3321.22116.8369.12132.5496.521

49、48.73117.21127.51图36 梁柱轴力图地震作用下梁柱弯矩图图37第四章竖向荷载作用下框架的内力分析恒载作用下框架内力计算以 F 轴纵向框架为例，参照图 3-1荷载及计算简图 屋面恒载：4.1 KN / m2楼面恒载：仓库2.94 KN / m2办公室3.12 KN / m2 走廊、商场大厅3.2 KN / m2 卫生间3.39 KN / m2外墙恒载：5.275 KN / m2内墙恒载：2.93 KN / m2 梁自重（考虑粉刷）见表 41。梁自重表表 41梁截面 b hmm mm300700200550 楼面荷载分配为等效均布荷载自重（考虑粉刷） KN / m 5.6723.0

50、7楼板为单向板，故沿长向不分配荷载，只有短向分配荷载。1短向分配荷载： 2 qa 纵向框架上线荷载：第 5 层：梁自重（考虑粉刷）5.672 KN / m屋面板不沿长向分配荷载合计： 5.672 KN / m第 14 层：梁自重（考虑粉刷）5.672 KN / m楼面板不沿长向分配荷载纵隔墙自重：2.93（4.8-0.7）=12.013 KN / m合计：17.685 KN/m 纵向框架梁上集中荷载 每跨框架梁上设两根次梁，次梁上的线荷载第 5 层：均布线荷载梁自重（考虑粉刷）3.07 KN / m屋面板传给梁4.10.52.72=11.07 KN / m第 14 层：均布线荷载次梁自重（考虑

51、粉刷）3.07 KN / m楼面板传给梁20.52.942.7=7.938 KN / m 纵向框架梁的集中荷载第 5 层：1/2（3.07+11.07）8.42=118.776 KN / m第 14 层：1/2（3.07+7.938）8.42=92.467 KN / m 纵向框架柱上集中荷载 次梁梁端传给柱 1、2 的集中力：V=21/23.078.4=25.788 KN / m 轴 1 横向连系梁荷载第 5 层：均布线荷载次梁自重（考虑粉刷）3.07 KN / m屋面板传给梁1/24.12.7=5.535 KN / m合计：26.319 KN / m第 14 层：均布线荷载次梁自重（考虑粉刷

52、）3.07 KN / m楼面板传给梁1/22.942.7=3.969 KN / m外横墙自重（考虑窗、洞） 5.275（4.8-0.5）0.85=19.28 KN / m合计：26.319 KN / m 轴 2 横向连系梁荷载第 5 层： 均布线荷载次梁自重（考虑粉刷）3.07 KN / m屋面板传给梁1/24.12.72=11.07 KN / m合计：14.14 KN / m第 14 层：均布线荷载次梁自重（考虑粉刷）3.07 KN / m楼面板传给梁1/22.942.72=7.938 KN / m合计：11.008 KN / m 轴 3 横向连系梁荷载第 5 层： 均布线荷载次梁自重（考虑

53、粉刷）3.07 KN / m屋面板传给梁1/24.12.72=11.07 KN / m合计：14.14 KN / m第 14 层：均布线荷载次梁自重（考虑粉刷）3.07 KN / m楼面板传给梁1/22.942.72=7.938 KN / m内横墙自重（考虑窗、洞）2.93（4.8-0.7）0.85=10.21 KN / m合计：21.218 KN / m 边柱集中荷载第 5 层：P=1/28.6058.42=72.282 KN / m第 14 层：500500 mm2柱自重（考虑粉刷）0.50.5254.81.15=34.5 KN / m 中柱集中荷载P=1/226.3198.42+34.5

54、=255.58 KN / m轴线 2 上的中柱集中荷载第 5 层：P=1/214.148.42=118.776 KN / m第 14 层：P=1/211.0088.42+34.5=126.967 KN / m轴线 3 上的中柱集中荷载第 5 层：P=1/214.148.42=118.776 KN / m第 14 层：P=1/2（21.218+11.008）8.4+34.5=169.849 KN / m 框架竖向荷载简图如图 4-2 所示。框架弯距计算采用分层法计算竖向荷载作用下的内力，在内力与位移计算时，所有构件均可采用弹性弯距。除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以 0.9 的修正系数，且其传递

55、系数由 1/2 改为 1/3。分层法计算的各梁弯距的最终弯距，各柱的最终弯距为与各柱相连的两层计算弯距迭加。 梁的固端弯距1-2 梁与 2-3 梁受力相同，固端弯距也相同，见图 43（a）、（b）所示。112M F ABql 2 ， M FBA1 12ql 2 ，2M F Fl ， M F2FlAB9BA9恒载作用下梁的固端弯距见表 42。 梁、柱的线刚度 F 轴柱的线刚度值见表 43 所示。 F 轴框架梁线刚度梁截面300700 mm2 图42 竖向荷载简图qFF图43（a）图43（b）恒载作用下梁的固端弯距表 4-2固端弯距层次、 跨跨名称5均布荷载左-31.012右31.012左-96.

56、693右96.6936.886.886.88第五层.36.88.36.88.36.88第二-四层.36.88.36.88.36.88第一层.2.2.2图44 半框架梁柱线刚度示意图集中力-213.797213.797-213.797213.79714均布荷载集中力-31.012-166.4431.012166.44-96.693-164.4496.693166.44层号柱截面K 10 4 KN mc0.9K 10 4 KN mc2515005005005003.7432.813.3692.529F 轴柱线刚度表表 4-3 分配系数考虑框架的对称性，对该榀框架取半跨框架计算，半框架的计算简图及梁

57、柱相对线刚度见图 44 所示。分配系数 按与节点连接的转动刚度比值进行计算，且有 1左梁右梁左柱右柱例如：2 轴顶层柱顶 左梁右梁6.884 2 6.88 4 3.369 4 0.402下柱 传递系数 1 左梁右梁1 1 0.402 2 0.1961底层柱传递系数为，其余各层柱传递系数为231梁远端固定支座传递系数为。2 弯距分配按力矩分配法进行弯距分配，分配过程见图 4-5。 F 轴节点不平衡弯距的再分配表见表 4-4。 恒载作用下框架最终弯矩见图 46，47 所示。4.1.3梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力V V 荷载引起剪力 Vqm弯矩引起剪力柱轴力1M M2ql 左右lFlN V 梁端剪力

58、 P节点集中力及柱自重竖向荷载作用下梁端剪力及柱轴力的计算见表 45，46 所示。节点不平衡弯矩再分配表轴线号12分配系数上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱分配系数0.3290.6710.4020.1960.4020.402杆端弯矩87.599-87.599291.188-20.941-270.246258.386不平衡弯矩17.16-3.586弯矩分配-5.646-11.5141.4420.7031.442-1.685结果分配99.113-99.113292.63-23.824-268.804256.701分配系数0.2470.2470.5060.3360.1640.1640.3360.3

59、360.杆端弯矩51.48151.481-102.962228.143-10.757-10.757-206.621212.23612.不平衡弯矩29.219.288-6.98-7.085.弯矩分配-11.977-11.977-24.5354.7242.3062.3064.724-3.587-1.结果分配68.70458.792-127.497232.867-15.431-15.531-201.897208.64916.分配系数0.2640.1980.5380.350.1710.1290.350.350.杆端弯矩57.86643.399-101.265262.91-21.239-16.023-2

60、25.647206.31114.不平衡弯矩17.16-3.5864.弯矩分配-4.53-3.398-9.2321.2550.6130.4631.255-1.467-0.结果分配70.49540-110.495264.165-21.212-15.56-224.392204.84418.39荷载引起剪力（KN）弯矩引起剪力(KN)总剪力（KN）恒载作用下梁端剪力表柱轴力层号1，22，33，41，22，33，41，22，3V1=V2V2=V3V3=V4V1=V2V2=V3V3=V4V1V2V2V35141.748141.748190.4-23.8911.494-6.279117.857165.639