土木工程工民建毕业设计说明书

目录摘要 4ABSTRACT 5绪论 61结构布置方案及结构选型…………………71.1结构承重方案选择 71.2主要构件选型及尺寸初步估算 7主要构件选型 7梁﹑柱截面尺寸估算 71.3确定结构计算简图 91.3.1三个假设 9 梁﹑柱惯性矩计算 92荷载标准值计算 102.1恒载标准值计算 102.1.1屋面恒载 102.1.2楼面恒载 112.1.3梁自重 112.1.4柱自重 112.1.5外纵墙自重 112.1.6内纵、横墙自重 122.1.7女儿墙自重 122.2活载标准值计算 12屋面和楼面活荷载标准值 122.2.2雪荷载 122.3竖向荷载下框架受荷总图 13作用在框架梁上的恒载、活载计算 132.3.2A～B轴间框架梁 13B～C轴间框架梁 132.3.4C～D轴间框架梁 142.3.5A轴柱纵向集中荷载 142.3.6B轴柱纵向集中荷载 142.4风荷载计算 152.5风荷载作用下框架的侧移计算 172.6地震作用计算 172.7水平地震荷载作用下框架的侧移计算 203框架内力计算 203.1风荷载作用下框架的内力计算〔D值法〕 203.1.1计算步骤 20求各柱的反弯点高度 20各柱的柱端弯矩计算 21梁端弯矩、剪力和柱轴力计算 223.2水平地震作用下的框架内力计算 26求各柱的反弯点高度 26各柱的柱端弯矩计算 273.2.3梁端弯矩、剪力和柱轴力计算 273.3恒载作用下框架的内力计算 30梁端固端弯矩计算 31用弯矩分配法计算恒载作用下的框架内力 313.4活载作用下框架的内力计算 36梁端固端弯矩计算 36用弯矩分配法计算活载作用下的框架内力 364内力组合 404.1梁内力组合 404.2柱内力组合 454.3梁控制值 475框架梁、柱截面设计 485.1框架梁配筋计算 48跨中正截面配筋 48支座正截面A3 49梁端截面组合的剪力设计值调整 505.1.4梁抗剪承载力计算 515.2柱截面配筋计算 53框架柱抗震剪力设计值的调整 53框架柱配筋设计〔以A1A0为例〕 53正截面受弯承载力计算 536板的设计〔按塑性理论计算〕 576.1A、B板荷载计算 576.1.1A板荷载 576.1.2B板荷载 586.2A、B板内力计算 58A区格板内力计算〔屋面板〕 586.2.2B区格板内力计算〔屋面板〕 586.3A、B板配筋计算 597根底设计 607.1根底示意图 607.2根本参数 617.3计算过程 627.4计算结果 658楼梯设计 658．1 楼梯平面布置图 668．2根本依据 668．3梯段板计算 66荷载计算 66截面设计 678．4平台板计算 67荷载计算 67截面设计 688．5平台梁计算 68荷载计算 68内力计算 68结论 70参考文献 71致谢 72

摘要本次毕业设计是一幢办公楼，主要进行的是结构设计局部。结构设计的阶段大体可以分为三个阶段：一结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是框架结构；根底形式采用柱下独立根底和联合根底，楼梯为钢筋混凝土现浇板式楼梯。二结构计算阶段：包括竖向恒，活荷载下的荷载计算和内力计算，水平风荷载的计算，地震作用的计算，水平风荷载作用下的内力计算，水平地震荷载下的内力计算，内力组合，梁板柱的配筋，楼梯计算，根底设计。采用底部剪力法计算地震作用，恒载和活载的内力计算采用分层叠加法，风载和地震作用下的内力计算采用D值法。三施工图设计阶段：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据标准的要求来确定结构构件的构造措施。整个方案设计根本符合设计和结构要求，具有一定的创造性和合理性。关键词：钢筋混凝土框架结构，内力计算，配筋计算，抗震设计，结构设计，施工图。ABSTRACTThisgraduationprojectisanofficebuilding,itwassomeofstructuraldesignthatmainlycarriedon.Thestageofthestructuraldesigncanbedividedintothreestagesonthewhole:1.Structuralschemestage:Accordingtotheimportanceofthebuilding,providingfortificationagainstearthquakesintheearthquakeintensity,thegeologicprospectreportoftheprojectofthebuildingsite,classificationandheightandstoreyofthebuildingofthebuildingfieldarecountedtoconfirmthestructuralformofarchitecture,whatthisprojectisadoptedisframestructure。single-columnfootingandslabstair。2.Calculatestageinstructure:Includingloadingandcalculating,theinternalforceiscalculatedandcalculatedwiththecomponent;Thedesignofaplaneframeconcludedfollowingparts:selectionofstructure,calculationofload,analysisofinternalforce,combinationofinternalforceanddistributionofthereinforcingbarinthecrosssectionofcolumnsandbeams.Inthedesigndeadload,liveload,windandearthquakearerequiredtobeconsideredinordertobefamiliarwiththewholeprocedure.Theearthquakeloadisacquiredbybottom-shearmethod.TheframeinternalforcesunderverticaldeadandliveloadwerecalculatedbylayeredsuperpositionmethodandonesnuderhorizontalwindandearthquakeloadweregottenbyDmethod.3.Constructiondrawingsdesignphase:Accordingtodescribedaboveresultofcalculation,come,confirmcomponentassignwithcomponentmixingmusclingandcoming,confirmingstructuralstructuremeasuringofcomponentaccordingtotherequestofnormfinally.Thestructuraldesignmettherequirementandcodeandalsowaseconomicalandreasonable.Keyword:R.C.structure,internalforcecalculation,reinforcementcalculation,earthquake-resistantcalculation,structuredesign,documentation绪论土木工程专业的毕业设计是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，是理论与实际相结合的训练阶段；是我们学生运用所学的根底理论、专业知识和根本技能进行建筑、结构、施工设计的重要实践过程，涉及综合运用建筑、结构、施工包括结构力学、土力学、地基根底、aotuCAD，PKPM及天正绘图、工程材料学、工程测量学、建筑工程制图学、房屋建筑学、混凝土结构、钢筋混凝土结构、结构抗震、高层建筑结构等相关学科的知识。设计的目的：1．熟悉土木工程专业设计的程序和方法。通过设计了解一个设计任务从任务书到绘制出施工图纸的建设程序。2．稳固、加深根底和专业知识，并提高综合运用根底和专业知识和根本技能的能力。通过毕业设计对已经学过的根底知识如数学、结构力学、计算机等和专业知识如房屋建筑学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、建筑抗震、地基与根底工程等专业知识进一步系统稳固、加深和拓展。3．学习如何搜集和查阅各种专业资料，去解决设计中所遇到的问题。4．学习调查研究的方法，培养深入细致、联系实际，从经济，技术观点全面分析解决问题，独立思考独立工作的能力。5．了解工程中常用做法，增强工程意识提高工程实践能力。每人独立、系统完成一个工程设计以期掌握一个工程的全过程设计。设计的意义：作为即将毕业的大学生，毕业设计是学完全部课程后的一个重要实践性教学环节，也是一次将已学知识应用于工程实际的综合训练。通过毕业设计能使我们了解一般民用建筑设计方法，掌握建筑构造的处理；掌握多层框架结构房屋的结构选型和布置，掌握多层框架及局部结构构件的计算；能绘制房屋施工图，熟悉房屋设计的全过程；掌握多层框架结构房屋单位工程施工组织设计的一般方法。通过毕业设计的训练，能使我们初步具有处理工程问题的能力。进行毕业设计时要求理论联系实际，注意培养独立思考、能培养我们分析问题与解决问题的能力。

1.结构布置方案及结构选型1.1.结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见图1。图1结构布置图平面图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、竖向荷载的传力途径和结构抗震要求，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，结构计算时取一榀横向中框架进行内力计算和结构设计。1.2.主要构件选型及尺寸初步估算.主要构件选型〔１〕梁﹑板﹑柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构。〔２〕墙体采用：加气混凝土砌块〔容重为7.5kN/m3〕。〔３〕墙体厚度：外墙:250mm，内墙：200mm。〔４〕根底采用：柱下独立根底。.梁﹑柱截面尺寸估算横向边框架梁:为了满足承载力、刚度及延性要求，截面高度一般取梁跨度的1/12~1/8，取跨度较大者进行计算：l=7200mm，h=(1/8~1/12)l=600mm~900mm，取h=700mm。梁截面宽度可取1/3~1/2梁高，同时不应小于1/2柱宽，且不应小于250mm：233.33mm~350mm取b=300mm。故横向边框架梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×700mm。横向中跨框架梁：l=2800mm，h=(1/12~1/15)l=187mm~200mm，取h=梁截面宽度可取1/3~1/2梁高，同时不应小于1/2柱宽，且不应小于250mm167mm~250mm，取b=250mm，故横向中跨框架梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×500mm。〔３〕纵向框架梁：与横向框架梁一样初选截面尺寸为：b×h=300mm×700mm。框架柱：其截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按以下公式估算：注：考虑地震作用的组合后柱轴压力增大系数；按简支状态计算柱的负载面积；折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14；为验算截面以上的楼层数；建筑总高度按18.3计算，小于30m现浇框架结构，设防烈度为7度，查建筑抗震标准可知，该框架为3级抗震框架，最大轴压比0.9，假设采用C30混凝土，查表得，其中，n=5,,,C30混凝土：，边柱：==2358.72(KN)==中柱：==3217.5(KN)==250000()因此取b×h=600mm，柱初选截面尺寸为：b×h=600mm×600mm。板：由?标准?可知，板应按双向板计算，双向板的厚度不宜小于80mm，为双向板短跨长度〕，所以厚为100mm。1.3.确定结构计算简图三个假设平面结构假定：1.每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；2.在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；3.不考虑水平荷载作用下的扭转计算。梁﹑柱惯性矩计算混凝土C30，横向边跨框架梁：i1=EI/L=×2×1/12×0.3×0.73/7.2=〔KN·m〕横向中跨框架梁：i2=EI/L=×2×1/12×0.25×/2.8=〔KN·m〕标准层柱:i3=EI/L=×1/12×0.6×0.63/3.6=〔KN·m〕底层柱:i4=EI/L=×1/12×0.6×0.63/5.3=〔KN·m〕梁﹑柱相对线刚度计算：令i3=1.0i1=0.79，i2=0.62,框架计算简图如以下列图所示：图2框架计算简图2荷载标准值计算2.1恒载标准值计算屋面恒载小瓷砖层0.55kN/m二毡三油防水层0.35kN/m2冷底子油两道结合层0.05kN/m2水泥石保温层200mm1.3kN/m21:8水泥炉渣找坡80mm1.44kN/m21:3水泥沙浆找平层20mm0.4kN/m2现浇钢筋混凝土板100mm2.5kN/m2板底抹灰20mm0.4kN/m2合计5.55kN/m2楼面恒载水磨石地面0.65kN/m2现浇钢筋混凝土板100mm2.5kN/m2板底抹灰20mm0.4kN/m2合计3.55kN/m2梁自重①横向边框架梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×700mm自重：25kN/m2×0.30m×)=4.5kN/m抹灰层：0.02×((0.70m-0.10m)×2+0.30m)×17kN/m2=0.51kN/m合计5.01kN/m②横向中间框架梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×500mm自重：25kN/m2×0.25m×(0.5m-0.1)=2.5kN/m抹灰层：0.02×((0.5m-0.10m)×2+0.25m)×17kN/m2=0.36kN/m合计2.86kN/m③纵向框架梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×700mm自重：25kN/m2×0.30m×)=4.5kN/m抹灰层：0.02×((0.70m-0.10m)×2+0.30m)×17kN/m2=0.51kN/m合计5.01kN/m④横向次梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×600mm自重：25kN/m2×0.30m×)=3.75kN/m抹灰层：0.02×((0.6m-0.10m)×2+0.30m)×17kN/m2=0.44kN/m合计4.19kN/m⑤根底梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×400mm自重：25kN/m2×0.25m×0.4m=2.5kN/m合计2.50kN/m柱自重框架柱初选截面尺寸为：b×h=600mm×600mm自重：25kN/m2×0.60m×0.6m=9kN/m抹灰层：0.02m×0.60m×4×17kN/m2=0.82kN/m合计9.82kN/m外纵墙自重①标准层纵墙-2.1m〕×0.25×7.5kN/m3=1.5N/m合金窗：0.35kN/m2×2.1=0.74kN/m水刷石外墙面：〔3.6m-2.1m〕×0.5kN/m2=0.15kN/m水泥粉刷内墙面：〔3.6m-2.1m〕×0.36kN/m2=0.54kN/m合计3.53kN/m②底层纵墙自重〔5.3m-0.7m-2.1m-0.4m〕×0.25m×7.5kN/m3=5.25kN/m铝合金窗：0.35kN/m2×2.1m=0.74kN/m水刷石外墙面：〔4.2m-2.1m〕×0.5kN/m2=1.05kN/m水泥粉刷内墙面：〔4.2m-2.1m〕×0.36kN/m2=0.76kN/m合计7.40kN/m内纵、横墙自重①标准层纵墙自重3.6m×0.20m×7.5kN/m3=5.4kN/m水泥粉刷内墙面：2×3.6m×0.36kN/m2=2.59kN/m合计7.99kN/m②底层纵墙自重5.3m×0.20m×7.5kN/m3=7.95kN/m水泥粉刷内墙面：2×5.3m×0.36kN/m2=3.77kN/m合计11.72kN/m女儿墙自重女儿墙：高为1.4m，100mm厚混凝土压顶，刷石外墙面0.5kN/m3自重：0.24m×1.4m×7.5kN/m3+25kN/m3×0.100m×0.25m+((1.4m+0.1m)×2+0.24m)×0.5kN/m2=4.85kN/m2.2活载标准值计算屋面和楼面活荷载标准值：根据荷载标准查得：上人屋面：2.0kN/m2楼面：办公楼：2.0kN/m2走廊：2.5kN/m2雪荷载：Sk=μr×S0=1.0×0.5kN/m2=0.5kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值2.0kN/m2。2.3竖向荷载下框架受荷总图作用在框架梁上的恒载、活载计算将梯形荷载和三角形荷载等效为均布荷载，楼面荷载按双向板进行荷载等效分配：图3荷载分配短向分配：三角形荷载q,=5aq/8长向分配：梯形荷载q,=(参见图3)a1=1.8m/7.2m=0.25a2=1.4m/7.2m=q1=(1-2×0.252+0.253)q,=0.89q,q2=(1-2×0.192+0.193)q,=0.93q,2.3.2A～B轴间框架梁屋面板传荷载：恒载：5.55KN/m2×(1-2×0.252+0.253)×1.8m×2=17.78KN/m活载：2.0KN/m2×(1-2×0.252+0.253)×1.8m×2=6.41KN/m楼面板传荷载：恒载：3.55KN/m2×(1-2×0.252+0.253)×1.8m×2=11.37KN/m活载：2.0KN/m2×(1-2×0.252+0.253)×1.8m×2=6.41KN/m梁自重：5.01KN/m2所以：A~B轴间框架梁的均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+屋面板传恒载=5.01KN/m+17.78KN/m=22.79KN/m活载=屋面板传活载=6.41KN/m楼面梁：恒载=梁自重+楼面板传恒载+墙自重=5.01KN/m+11.37KN/m+7.99KN/m=24.37KN/m活载=楼面板传活载=6.41KN/m.B～C轴间框架梁屋面板传荷载：恒载：5.55KN/m2×5/8×1.4m×2=9.71活载：2.0KN/m2×5/8×1.4楼面板传荷载：恒载：3.55KN/m2×5/8×1.4m×2=6.21活载：2.5KN/m2×5/8×1.4m×2=4.38梁自重：2.86KN/m所以：B~C轴间框架梁的均布荷载为：①屋面梁：恒载=梁自重+屋面板传恒载=2.86KN/m+9.71KN/m=12.57KN/m活载=屋面板传活载=3.5KN/m楼面梁：恒载=梁自重+楼面板传恒载=2.86KN/m+6.21KN/m=9.07KN/m活载=楼面板传活载=4.38KN/m.C~D轴间框架梁与A~B轴间框架梁相同2.3.5A轴柱纵向集中荷载顶层柱：恒载=女儿墙和天沟自重+梁自重+屋面板传恒载=(4.85+1.1)×7.2+5.01×(7.2-0.6)+4.19×3.6×1/2×2+(5/8×5.55×1.8×3.6+5.55×(1-2×0.252+0.253)×1.8×3.6)×2=200.00(KN)活载=屋面板传活载=(5/8×2.0×1.8×3.6+2.0×1.8×3.6×(1-2×0.252+0.253))×2=39.27(KN)标准层柱：恒载=墙自重+梁自重+楼面板传恒载=3.53×(7.2-0.6)+5.01×(7.2-0.6)+4.19×3.6×1/2×2+(5/8×3.55×1.8×3.6+3.55×(1-2×0.252+0.253)×1.8×3.6)×2=141.18(KN)活载=楼面板传活载=(5/8×2.0×1.8×3.6+2.0×1.8×3.6×(1-2×0.252+0.253))×2=39.27(KN)B轴柱纵向集中荷载①顶层柱：恒载=梁自重+屋面板传恒载=5.01×(7.2-0.6)+4.19×3.6×1/2×2+(5/8×5.55×1.8×3.6+5.55×(1-2×0.252+0.253)×1.8×3.6)×2+5.55×(1-2×0.192+0.193)×1.4×3.6×2=213.11(KN)活载=屋面板传活载=(5/8×2.0×1.8×3.6+2.0×1.8×3.6×(1-2×0.252+0.253))×2+2.0×(1-2×0.192+0.193)×1.4×3.6×2=58.11(KN)②标准层柱：恒载=内墙自重+梁自重+楼面板传恒载=7.99×)+5.01×(7.2-0.6)+4.19×3.6×1/2×2+(5/8×3.55×1.8×3.6+3.55×(1-2×0.252+0.253)×1.8×3.6×2+3.55×(1-2×0.192+0.193)×1.4×3.6×2=206.40(KN)活载=楼面板传活载=(5/8×2.0×1.8×3.6+2.0×1.8×3.6×(1-2×0.252+0.253))×2+2.5×(1-2×0.192+0.193)×1.4×3.6×2=62.82(KN)2.4风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载值：Wk=βzμsμzw0(hi+hj)×B/2其中：w0=0.35KN/m2μs：查荷载标准，迎风面μs=0.8，背风面μs=-0.5，所以取μs=1.3μz：地面粗糙度为C类βz：因房屋高度小于30m，所以βz=1.0hi：下层柱高hj：上层柱高，对顶层取女儿墙高度的2倍B：迎风面的宽度,B=7.2m各楼层标高处的集中风荷载值如表1所示，风荷载作用图如图4所示表1集中风荷载值离地高度〔m〕μsμzβzw0(KN/M)hi〔m〕hj〔m〕Wk19.21.300.821.000.353.603.008.8615.61.300.751.000.353.603.608.85121.300.741.000.353.603.608.738.41.300.741.000.353.603.608.734.81.300.741.000.354.83.6010.18将计算所得的沿建筑高度分布风荷载简化成作用于各楼层框架梁节点上的水平集中风荷载。将计算单元内节点下半层和上半层墙面上的分布风荷载作用在该节点上，女儿墙和屋面上的风荷载由框架的顶节点承受。图4风荷载作用横向2~5层D值计算〔Ec=2.87×107KN/m3〕表22～5层D值计算表构件名称=b/cc=/(2+)D=cc12/h2(KM/m)A轴柱(2×0.79)/(2×1)=0.790.79(2+0.79)=0.28323583B轴柱2×(0.62+0.79)/(2×1)=1.411.41(2+1.41)=0.41334417C轴柱2×(0.62+0.79)/(2×1)=1.411.41(2+1.41)=0.41334417D轴柱(2×0.79)/(2×1)=0.790.79(2+0.79)=0.28323583∑D=(23583KN/m+34417KN/m)×2=116000KN/m横向底层D值计算〔Ec=2.87×107KN/m3〕表3底层Ｄ值构件名称=b/cc=0.5+/(2+)D=cc12/h2(kN/m)A轴柱0.79/0.68=1.16(0.5+1.16)/(2+1.16)=0.52516707B轴柱(0.79+0.62)/0.68=2.07(0.5+2.07)/(2+2.07=0.63120210C轴柱(0.79+0.62)/0.68=2.07(0.5+2.07)/(2+2.07)=0.63120210D轴柱0.79/0.68=1.16(0.5+1.16)/(2+1.16)=0.52516707∑D=(16707KN/m+202180KN/m)×2=73574KN/m2.5风荷载作用下框架的侧移计算△Uj=Uj/∑Dij其中：Uj：第j层总剪力∑Dij：第j层所有柱的抗侧移刚度之和表4框架侧移层次 /kN /kN(kN/m)/m/h58.868.861160000.000081/4500048,.8517.711160000.000151/2400038.7326.441160000.00021/1800028.7335.17116000.00031/12000110.1845.35735740.00061/8000==0.00133m由表可以看出，层间侧移最大值1/8000<1/500(满足)总侧移：U/H=0.00133m/19.7m=1/14812<1/650(满足)2.6地震作用计算该建筑属于一般民用建筑〔办公楼〕，故抗震设防类别为丙类建筑。抗震设防烈度为7度。查表知，结构的抗震等级为三级，Tg=0.35,多遇地震下的水平地震影响系数的最大值为max=0.08.地震作用的计算：对于刚度和质量分布比较均匀、高度不超过40m、以剪切变形为主的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法，各楼层可仅取一个自由度。建筑的重力荷载代表值是建筑物遭遇多遇地震时，可能出现的最大重力荷载。1〕重力荷载代表值计算GE=Gk+∑ψQi×Qik注：ψQi：第i个可变荷载标准值Qik：相应的可变荷载标组合值系数G值的计算方法：屋面：屋面恒载+50%雪荷载+梁自重+半层柱自重+女儿墙自重+墙体自重楼面：楼面恒载+50%楼面均布活荷载+梁自重+上、下半层柱自重+上、下半层墙体自重?建筑抗震设计标准?〔GB50011-2001〕规定，采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的水平地震作用效应，应考虑顶部附加地震作用，当计算的＞0.15时，取0.15。一般框架结构及框架—剪力墙结构的根本周期可按下面经验公式计算：；注：H房屋的总高度(m)，不含电梯机房和屋顶水箱；B房屋的宽度(m)。G5=〔200.00+213.11〕×2+22.97×7.2×2+12.57×2.8+0.5×0.5×7.2×7.2=1169.95〔KN〕G4～G2=(141.18+206.40)×2+24.37×7.2×2+9.07×2.8+6.42×7.2×0.5×2+4.38×2.8×0.5+(39.27×0.5×2+62.82×0.5×2)=1225.86(KN)G1=(141.18+206.40)×2+(39.27×0.5×2+64.82×0.5×2)+24.37×7.2×2+9.07×2.8+6.41×7.2×0.5×2+4.38×2.8×0.5=1233.99(KN)G5～G1相对应的高度为：H5==19.7m，H4==16.1m，H3=12.5m，H2=8.9m总高度为H=19.7m2〕结构的自振周期：使用经验公式T1=0.22+0.035H×B-1/3=0.22+0.035×19.7×17.2-1/3=0.49s3〕求水平地震作用影响系数α因Tg<T1<5Tg,故有α=(Tg/T1)0.9×αmax=(0.35/0.49)0.9×0.08=0.0594〕底部总剪力值确实定FEK=0.85×α×∑Gi=0.85×0.059×(1169.95+1225.86×3+1233.99)=304.99〔KN〕5〕作用于楼层和屋面的水平地震作用标准值因为：T1.4Tg=1.4×0.35=0.49查表可得到顶部附加地震作用系数δnδn=0.08T1+0.07=0.08×0.49+0.07=0.1092=G5×H5/(∑Gi×Hi)×FEK×〔1-δn〕=1169.95×19.7×304.99×(1-0.1092)/[1169.69×19.7+1225.86×(16.1+12,.58+8.9)+1233.99×5.3]=82.87(KN)同理可以计算得到：F4=70.97KNF3=48.30KNF2=39.23KNF1=23.52KN顶部附加水平地震作用为：△F5=δnFEK=0.1092×304.99=33.30(KN)故顶部水平地震作用为：

F5=+△F5=82.87+33.30=116.17(KN)水平地震作用图见图5图5地震作用2.7水平地震荷载作用下框架的侧移计算侧移计算公式为：△Uj=Uj/∑Dij其中：Uj：第j层总剪力∑Dij：第j层所有柱的抗侧移刚度之和具体计算值见表表4水平地震荷载作用下框架的侧移层次Fj/kN /kN(kN/m)/m/h5116.17116.171160000.00101/3600470.79187.141160000.00161/2250355.10242.241160000.00211/1714239.29281.47116000.00241/1500123.52304.99735740.00411/1293==0.0112m层间侧移最大值：1/1293<1/450(满足)总侧移：U/H=0.0112/19.7=1/1759<1/550(满足)3框架内力计算3.1风荷载作用下框架的内力计算〔D值法〕计算步骤1〕求各柱反弯点处的剪力值2〕求各柱反弯点高度3〕求各柱的杆端弯矩和梁端矩4〕求各柱的轴力和梁剪力第i层第m柱所分配的剪力为，框架柱反弯点位置y=y0+y1+y2+y3求各柱的反弯点高度表5A轴和D轴框架柱的反弯点位置层号h/miy0y1y2y3yyh/m53.600.790.300.000.000.000.301.0843.600.790.400.000.000.000.401.4433.600.790.450.000.000.000.451.6223.600.790.500.000.000.000.501.8015.301.160.630.000.000.000.633.34表6B轴和C轴框架柱的反弯点位置层号h/miy0y1y2y3yyh/m53.601.410.370.000.000.000.371.3343.601.410.420.000.000.000.421.5133.601.410.470.000.000.000.471.6923.601.410.500.000.000.000.501.8015.302.070.630.000.000.000.633.34各柱的柱端弯矩计算表7柱端弯矩计算表层号柱号η=Di/∑DiVj/kNVi/kNyh/mM底M顶M总5A(D)0.2038.861.801.081.944.546.48B(C)0.2972.631.333.505.979.474A(D)0.20317.713.601.445.187.7812.96B(C)0.2975.261.517.9410.9918.933A(D)0.20326.445.371.628.7010.6319.33B(C)0.2977.851.6913.2714.9928.262A(D)0.20335．177.141.8012.8512.8525.70B(C)0.29710.451.8018.8118.8137.621A(D)0.22745.3510.293.3434.3720.1754.54B(C)0.27312.383.3441.3524.2665.61梁端弯矩、剪力和柱轴力计算根据节点平衡计算梁端弯矩再根据梁的平衡条件计算梁端剪力，同理得到柱轴力。计算结果见图6～8。图6风载作用下的弯矩图图7风载作用下的剪力图图8风载作用下的轴力图3.2水平地震作用下的框架内力计算计算步骤(D值法)1〕求各柱反弯点处的剪力值2〕求各柱反弯点高度3〕求各柱的杆端弯矩和梁端矩4〕求各柱的轴力和梁剪力第i层第m柱所分配的剪力为，框架柱反弯点位置y=y0+y1+y2+y3求各柱的反弯点高度各柱反弯点高度计算如表8所示表8A轴和D轴框架柱的反弯点位置层号h/miy0y1y2y3yyh/m53.600.790.300.000.000.000.301.0843.600.790.400.000.000.000.401.4433.600.790.450.000.000.000.451.6223.600.790.500.000.000.000.501.8015.301.160.630.000.000.000.633.34表9B轴和C轴框架柱的反弯点位置层号h/miy0y1y2y3yyh/m53.601.410.370.000.000.000.371.3343.601.410.420.000.000.000.421.5133.601.410.470.000.000.000.471.6923.601.410.500.000.000.000.501.8015.302.070.630.000.000.000.633.34各柱的柱端弯矩计算计算出柱的剪力后，就可以求出柱端弯矩，具体见表10表10各柱的柱端弯矩计算层号柱号η=Di/∑DiVj/kNVi/kNyh/mM底M顶5A(D)0.203116.1723.581.0825.4759.42B(C)0.29734.501.3345.8978.324A(D)0.203187.1437.991.4454.7082.06B(C)0.29755.581.5183.93116.163A(D)0.203242.2449.171.6279.6697.36B(C)0.29771.951.69121.59137.422A(D)0.203281.4757.141.80102.85102.85B(C)0.29783.601.80150.47150.471A(D)0.227304.9969.233.34231.24135.69B(C)0.27383.263.34278.10163.11梁端弯矩、剪力和柱轴力计算梁端弯矩、剪力和柱轴力计算方法同,计算结果见表10由以上计算结果绘出水平地震作用下的框架弯矩图、剪力图和轴力图，分别如图9～11所示：图9地震作用下的弯矩图图10地震作用下的剪力图图11地震作用下的轴力图3.3恒载作用下框架的内力计算采用弯矩(二次)分配法计算恒载作用下框架的内力梁端固端弯矩计算边跨框架梁中间跨框架梁顶层±1/12q×L2=±1/12×22.79KN/m×〔7.2m〕2=±98.45KN·m±1/12q×L2=±1/12×12.57KN/m×〔2.8m〕=±8.2KN·m其它层±1/12q×L2=±1/12×24.37KN/m×〔7.2m〕2=±105.28KN·m±1/12q×L2=±1/12×9.07KN/m×〔2.8m〕=±5.93KN·m用弯矩(二次)分配法计算恒载作用下的框架内力恒载作用下的弯矩计算采用力矩二次分配法，由于结构对称，可以取半边结构计算其计算。各杆端弯矩计算结果汇总如图12所示再根据弯矩图可得剪力图和轴力图，分别见图13~14。力矩二次分配法计算举例〔恒载〕图3.1恒载作用下框架弯矩计算〔KN·m〕——举例图12恒载作用下的弯矩图〔KN·m〕图13恒载作用下的剪力图〔KN〕图14恒载作用下的轴力图〔KN〕3.4活载作用下框架的内力计算由于活荷载与恒载的比值不大于1.0时，可以不考虑活荷载最不利布置，所以，本工程中采用满布荷载法,内力计算也采用弯矩分配法梁端固端弯矩计算边跨框架梁中间跨框架梁顶层±1/12q×L2=±1/12×6.41KN/m×〔7.2m〕2=±27.69KN·m±1/12q×L2=±1/12×3.50KN/m×〔2.8m〕=±2.29KN·m其它层±1/12q×L2=±1/12×6.41KN/m×〔7.2m〕2=±27.69KN·m±1/12q×L2=±1/12×4.38KN/m×〔2.8m〕=±2.86KN·m用力矩二次分配法计算活载作用下的框架内力各杆端弯矩计算结果汇总如图15所示，再根据弯矩图可得剪力图和轴力图，分别见图16~17。图15活载作用下的弯矩图〔KN·m〕图16活载作用下的剪力图〔KN〕图17活荷载作用下的轴力图〔KN〕4.内力组合验算承载力时荷载效应组合应考虑：〔1〕重力荷载〔恒载+楼、屋面活荷载〕；〔2〕重力荷载+风荷载；〔3〕重力荷载+水平地震作用；〔4〕重力荷载+风荷载+水平地震作用；在采用荷载组合公式时，需分别对恒载、楼面活荷载、风荷载及水平地震作用算得四组内力标准值，然后进行组合可得四组内力设计值；60m以下的建筑物进行抗震设计可不考虑(4)的组合。4.1梁内力组合表13梁内力组合梁编号截面内力恒荷载活荷载左风荷载右风荷载左地震右地震1.2恒+1.4活①②③④⑤⑥A5B5A5右M〔kN·m〕-70.45-19.734.54-4.5459.42-59.42-112.16V〔kN〕78.7622.15-1.091.09-14.3514.35125.52跨中M〔kN·m〕65.4218.490.59-0.598.73-8.73104.39B5左M〔kN·m〕-94.08-26.37-3.343.34-43.8843.88-149.81V〔kN〕-85.33-24.00-1.091.09-14.3514.35-136.00B5CB5右M〔kN·m〕-45.47-12.912.55-2.5534.44-34.44-72.64V〔kN〕24.644.90-1.821.82-24.6024.6036.43跨中M〔kN·m〕-33.15-9.480.000.000.000.00-53.05C5左M〔kN·m〕-45.47-12.91-2.552.55-34.4434.44-72.64V〔kN〕-24.64-4.90-1.821.82-24.6024.60-36.43A4B4A4M〔kN·m〕-89.06-23.749.72-9.72107.53-107.5-140.11V〔kN〕86.5222.78-2.482.48-27.5427.54135.72跨中M〔kN·m〕64.5016.680.8-0.88.36-8.36101.03B4左M〔kN·m〕-97.78-25.97-8.128.12-90.7990.79-153.69V〔kN〕-88.94-23.39-2.482.48-27.5427.54-139.47B4C4B4右M〔kN·m〕-25.00-7.656.37-6.3771.26-71.26-40.71V〔kN〕17.786.13-4.554.55-50.9050.9029.92跨中M〔kN·m〕-16.11-3.360.000.000.000.00-24.04C4左M〔kN·m〕-25.00-7.65-6.376.37-71.2671.26-40.71V〔kN〕-17.78-6.13-4.554.55-50.9050.90-29.92A3B3A3M〔kN·m〕-90.50-23.4215.81-15.81152.1-152.1-141.39V〔kN〕86.6322.66-3.983.98-38.3438.34135.68跨中M〔kN·m〕63.4616.621.48-1.4814.01-14.0199.42B3左M〔kN·m〕-98.42-26.42-12.8512.85-124.0124.0-155.09V〔kN〕-88.83-23.49-3.983.98-38.3438.34-139.48B3C3B3右M〔kN·m〕-24.58-7.4210.08-10.0897.33-97.33-39.88V〔kN〕17.786.13-7.207.20-69.5269.5229.92跨中M〔kN·m〕-15.69-3.130.000.000.000.00-23.21C3左M〔kN·m〕-24.58-7.42-10.0810.08-97.3397.33-39.88V〔kN〕-17.78-6.13-7.207.20-69.5269.52-29.92A2B2A2M〔kN·m〕-97.97-23.3221.55-21.55182.5-182.5-143.01V〔kN〕86.6722.64-5.495.49-46.5246.52135.70跨中M〔kN·m〕62.1316.671.79-1.7915.07-15.0797.81B2左M〔kN·m〕-99.61-26.43-17.9717.97-152.4152.4-156.53V〔kN〕88.79-23.51-5.495.49-46.5246.52139.46B2C2B2右M〔kN·m〕-23.57-7.2911.44-11.44119.6-119.6-38.49V〔kN〕17.786.13-8.178.17-85.4585.4529.92跨中M〔kN·m〕-14.68-3.000.000.000.000.00-21.82C2左M〔kN·m〕-23.57-7.29-11.4411.44-119.6119.6-38.49V〔kN〕-17.78-6.13-8.178.17-85.4585.45-29.92A1B1A1M〔kN·m〕-86.45-22.6433.20-33.20238.5-238.5-135.44V〔kN〕86.2622.51-9.479.47-57.5457.54135.03跨中M〔kN·m〕66.1617.224.43-4.4330.37-30.37103.50B1左M〔kN·m〕97.06-26.00-24.1324.13-175.7175.7152.87V〔kN〕-89.19-23.54-9.479.47-57.5457.54-139.98B1C1B1右M〔kN·m〕-27.49-8.2918.94-18.94137.92-137.9-44.59V〔kN〕17.786.13-13.5313.53-95.5195.5129.92跨中M〔kN·m〕-18.60-4.000.000.000.000.00-27.92C1左M〔kN·m〕-27.49-8.29-18.9418.94-137.9137.9-44.59V〔kN〕-17.78-6.13-13.5313.53-95.5195.51-29.92表14梁的内力组合梁编号截面内力1.2恒+1.4风1.2恒+0.9〔1.4活+1.4风〕1.2〔恒+0.5活〕+1.3地震左右左右左右A5B5A5M〔kN·m〕-78.31-90.77-103.68-115.15-19.13-173.62V〔kN〕92.9996.04121.05123.7989.15126.46跨中M〔kN·m〕79.3377.68102.54101.06100.9578.25B5左M〔kN·m〕-117.6-108.2-150.33-141.91-185.76-71.67V〔kN〕-103.9-100.9-134.01-131.26-135.45-98.14B5CB5右M〔kN·m〕-50.94-58.13-67.62-74.04-18.83-107.08V〔kN〕27.0232.1233.4538.040.5369.29跨中M〔kN·m〕-39.78-39.78-51.72-51.72-45.47-45.47C5左M〔kN·m〕-58.13-50.99-74.04-67.62-107.08-18.83V〔kN〕-32.12-27.02-38.04-33.45-69.29-0.53A4B4A4M〔kN·m〕-93.26-120.5-124.53-149.0318.67-260.91V〔kN〕100.4107.3129.40135.6581.16153.29跨中M〔kN·m〕78.5276.2899.4497.4198.2876.54B4左M〔kN·m〕-128.7-105.6-160.29-139.83-250.95-14.89V〔kN〕-110.2-103.3-139.32-133.07-156.57-84.94B4CB4右M〔kN·m〕-21.08-38.92-31.61-47.5558.05-127.23V〔kN〕14.9727.7123.3332.44-41.1691.18跨中M〔kN·m〕-19.33-19.33-23.57-23.57-21.35-21.35C4左M〔kN·m〕-38.92-21.08-47.67-31.62-127.2358.05V〔kN〕-27.10-11.41-34.79-23.33-91.1841.16A3B3A3M〔kN·m〕-84.47-130.7-118.19-158.0375.03-317.73V〔kN〕98.38109.5127.49137.5267.71167.39跨中M〔kN·m〕78.2274.0898.9695.23194.3467.91B3左M〔kN·m〕-136.1-100.1-167.58-135.20-295.1827.27V〔kN〕-112.2-101.0-141.21-131.18-170.53-70.85B3CB3右M〔kN·m〕-15.38-43.61-26.12-51.5592.58-101.49V〔kN〕-11.2631.4211.3238.13-65.36115.39跨中M〔kN·m〕-18.83-18.83-22.77-22.77-20.71-20.71C3左M〔kN·m〕-43.6115.38-51.55-26.12-160.4892.58V〔kN〕-31.42-11.26-38.18-19.99-115.3965.36A2B2A2M〔kN·m〕-80.19-140.5-112.59-166.90112.91-361.62V〔kN〕96.32111.7125.61139.4557.11178.06跨中M〔kN·m〕77.0672.4197.8293.30104.1564.97B2左M〔kN·m〕-149.7-94.37-174.71-130.19-333.5562.77V〔kN〕98.86114.270.0183.8431.97152.92B2CB2右M〔kN·m〕-12.27-44.30-23.06-51.88122.86-188.18V〔kN〕9.9032.7718.7739.54-86.07136.10跨中M〔kN·m〕-17.62-17.62-21.40-21.40-19.42-19.42C2左M〔kN·m〕-44.30-12.27-51.88-23.06-188.18122.86V〔kN〕-32.77-9.90-39.54-18.77-136.1086.07A1B1A1M〔kN·m〕-57.26-150.2-90.43-173.87214.38-427.43V〔kN〕90.25116.77119.94143.8142.22179.82跨中M〔kN·m〕85.5973.17106.6795.51129.2150.24B1左M〔kN·m〕82.69150.253.31114.12-127.59329.33V〔kN〕-120.20-93.77-130.78-99.56-195.95