综合办公楼的建筑设计和结构设计毕业设计计算书

摘要本设计是一座综合办公楼的建筑设计和结构设计。建筑高度。本建筑设计耐火等级为二级，安全等级为二级，地面粗糙度为类，环境类别为一类，结构合理使用年限为50年；屋面防水等级为二级；设防烈度为度；设防分类标准为丙类，建筑场地类别为H类。结构设计时紧密结合建筑设计，注重涉及各类结构设计概念和原理的深入理解，积极在正确的引导下学习，在错误的认识中积累，力求在概念清晰下完成本设计的每个结构设计环节。框架结构缺点是构件截面惯性矩小，结构侧向刚度较低，针对这一弱点，本设计将主梁沿结构侧向刚度较低的横向布置，主梁和柱可形成横向框架。考虑毕业设计的特殊要求，以手算为主、电算为辅。【关键词】建筑施工图设计结构施工图设计resistanceisthethirdlevel.thisgraduationdesignFollowsthefirstbuilding,thesecondstructure,thelastBuildingfoundationononthedesignprocess,accordingtothemissionstatementandinstructionsrequiredtocompletetheArchitecturalandstructuraldesign.ThebuildingdesignincludestheconstructionprogramandWorkingdrawingdesign.Andconstructiondesignincludesthegenerallayoutanddescription,thepicturesofthedifferentfloors,thefacade,thetheCelisurfaceandthebackelevation,staircaseprofile,aswellassomedoorsandwindows’tectonicdetail.Allkindsofpicturesfollowingthespecificationrequiringdesignandwasrecognizedbytheinstructor.Closelyintegratedarchitecturaldesigninstructuraldesign.In-deputnhderstandingofthefocusonvarioustypesofstructuraldesignconceptsandprinciples,andactivelylearnattheproperguidance,accumulatedinthewrongunderstanding,strivetocompleteeachstructuraldesignaspectsofthedesignundertheconceptualclarity.Thestructuraldesignincludingthefollowing7parts:thestructureoftheprogramanditslayout;thedeterminationofthemainbars’sectionsizes;floordesign;continuousbeamdesign;specimensofahorizontalframedesign;thebasisof目录略绪论.建1筑设计背景建.筑1概况设计题目：西安曼德集团办公楼设计建筑层数：8建筑面积：建筑总高度：结构类型：现浇混凝土框架结构1.1.设2计资料及设计依据设计使用年限根据规范和任务书，本方案的设计使用年限为50年。(1)场地条件建筑用地地形平缓，常年地下水位低于地面下 地下水无运侵蚀性；场地类别为类。(2)气象条件冬季平均风速 ，基本风压 5；基本雪压0m2o(3)地质条件地表土为城市垃圾土，表层厚0.米3—0.米5。地表下土层为非湿陷性黄土。抗震设防地震基本烈度为8度，设计基本地震加速度为0.，20设计特征周期为，建筑场地类别为H类，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，抗震等级为三级。结构环境类别根据规范和任务书知结构环境类别为一类一类环境。1.2建筑方案及方案说明1.2.1建筑方案的初步设计根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。在完成平、立、剖草图时做了以下处理手法：平面设计柱网尺寸采用7.2mX7.2m,柱网布置见图2.1。该建筑主要用于可容纳120人的普通办公楼。(1)主要房间平面设计房间门设置根据《建筑防火设计规范》每个教室开2个门，所有教室门均取2.1mX1.m其中门高2.1m的木门。窗的设置根据《房屋建筑学》中建筑采光等级表可知：教学楼的采光等级为2级，要求窗地面积比为1 此处取1,则选窗的尺寸为2.4mX2.m。(2)辅助房间设计卫生间平面设计：为保证建筑上的布局合理，故在楼道的左侧布置一大卫生间。(3)交通联系部分的平面设计走廊由《楼梯门和走道的宽度指标》可知，当建筑的耐火等级为二级时，一层、二层为.，三层为.7百人，大于四层为1m百人。故可设置楼道建筑轴线尺寸为.0,以保证走廊净宽为2.7m,满足设计要求。一层两侧设门，二层以上楼道两侧设窗，窗尺寸选择2.4mX2.0m。楼梯由于楼全长在50.米4以上,故为满足房间门到封闭楼梯间的最大距离22米的要求,可设置二道楼梯,左右两侧各设平行双跑楼梯,满足防火要求。立面设计立面设计是在满足教室的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。考虑设计的是办公楼，立面尽量简洁，大方。在建筑的南北立面各层采用统一的塑钢玻璃窗，有规整的效果。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取标准层高为。剖面设计剖切线一般是要通过楼梯的，选取比较有代表的地方剖切，剖面图很详细的显示楼梯的构造和尺寸，楼梯的出口尺寸，楼梯梯间宽、踏步尺寸以及平台尺寸等。防火设计该建筑防火等级为二级，将每一层划分为一个防火区间，则每层长度 小于允许长度，每层的建筑面积 小于最大允许面积 0该建筑设有二部楼梯，每一个防火区间的安区出口几位3个，满足防火规范要求。高层建筑内走道的净宽，应按通过人数每10人0不小于1剖0计0算；首层疏散外门的总宽度，应按人数最多的一层每100个不小于计算。首层疏散外门和走道的净宽不应小于表 的规定。该建筑首层走道净宽取 1外门净宽为 ，满足规范要求。根据 条，建筑高度不超过的二类建筑应设封闭楼梯间，在走道和楼梯交汇处设置防火门，门宽 。各层防火门开向楼梯。1剖2建剖筑2施工图设计建筑设计和结构设计互相影响、互相配合、互相制约，所以，在绘制建筑施工图过程中，一定要参考结构验算和构造要求，遇到问题及时修改。在施工图设计过程中，一定要结合相关的规范考虑全面，按照制图统一标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。用天正建筑结合 绘制建筑施工图，画出每层的平面图之后，利用天正建筑生成立面图和剖面图，再利用做细部修改，在初步设计的基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。1.建3筑设计的工程做法在绘制建筑施工图的同时，把屋面、楼面、立面和剖面的主要工程做法定下来，以便在结构计算中使用。屋面为不上人屋面，工程做法如下：厚 细石混凝土保护层厚的水泥砂浆找平三毡四油防层厚的钢筋混凝土板厚水泥石保护层.楼面工程做法：〜层楼面水磨石楼面瓷砖地面（包括粗砂打底）厚钢筋混凝土板型轻钢龙骨吊顶立面：喷硬质复层花纹涂料浮雕）.课4题研究的意义通过办公楼设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关规范和资料进行教学楼建筑方案设计和框架结构计算的能力，熟悉工程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题的能力，为以后工作奠定一定的基础。结构布置结构布置根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共层，、层高 层高3.0。m填充墙采用2的粘土砖砌筑，门部分采用木门，部分采用玻璃门，详见门窗表，门洞尺寸为1X2.1,窗为塑钢玻璃窗，洞口尺寸为2.X2.对该建筑进行建筑高度、使用要求、材料用量、抗震要求、造价等综合因素考虑后，选择框架结构。因为考虑到框架结构有以下优势：建筑平面布置灵活，可以获得较大空间，也可以做成小房间；建筑立面好处理；结构自重较轻；计算理论较为成熟；在一定高度范围内可以降低造价。混凝土的等级选用，梁、板一层选用，柱选择，标准层梁、板选用，柱选择，因为现浇混凝土框架结构混凝土强度不宜大于。柱网布置本综合教学楼采用柱距为.2的内廊式小柱网，边跨.2,中间跨为.，标准层高取.，如下图所示：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，本教学楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架横向侧移刚度。框架结构的计算简图本方案中，需近似的按横向的平面框架分别计算。二(7.2/2/2)X7.2=3.21=7.2/2X7.2=2.22楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取1梁、柱截面尺寸的初步确定梁截面尺寸估算1)横向框架梁、跨 计算跨度取柱形心线之间的距离7.2)TOC\o"1-5"\h\z梁高取：h=(1/8〜1/12)Xl=(1/8〜1/12)X72 = 〜初选7 m梁宽取： =(1/2-1/3)Xh=(1/2〜1/3)X7 =233〜3初选3 。柱截面尺寸估算柱截面尺寸根据柱的轴压比限值，按公式计算。1)轴压比抗震设防烈度为8度，高度30抗震等级为二级(抗震规范6.1.2)。抗震等级为三级，框架结构，查《抗震规范》得，柱轴压比限值为0.75。2）柱组合的轴压比设计值N二BB考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数对外柱取1.3,对等跨内柱取1.25；按简支状态计算柱的负载面积；折算在单位建筑E面积上的重力荷载代表值；可近似的取15N/2； 为验算截面以上的楼层层数。K/uc NcuN为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.9 为混凝土轴心抗压强度设计值，对35查得c16.7N/mm2。计算过程对于边柱（底层）：NN/u=1.3X25.2<15X5X103/0.75/16.7=201772.4552N,\；A=449对于内柱（底层）：ANN/uf=1.25X35.64X15X5X103/0.75/16.7=266766.467c Ncm2m取.A=516

c对于标准层方法同上。综上，梁、柱截面尺寸见下表：表2.1梁截面尺寸（）混凝土 横梁（13'" 纵梁 次梁层数 跨、等级 跨（bXh）（bXh）跨300X40300X70300X60300X601-8C35 300X7000 0 0 0表2.2柱截面尺寸（）层次 混凝土等级 bXh1 35 600X600框架结构刚度参数计算.框1架结构侧移刚度的计算3.1梁.柱1线刚度计算框架梁线刚度为二/1在框架结构中，可将现浇楼面视作bc0梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。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=1.51,对中框架梁取I=2.01。 0柱线刚度为 0/，计算见下表：0表 横梁线刚度计算表 /TOC\o"1-5"\h\zEbh c0层c IlEI/l l 2EI/l类别 /(N/m/m/m 0 c0 c0次 /mm/mm/kN・m/kN•/kN・mm2)mmmX X XXX跨X X X X X跨表柱线刚度计算表E b h h I EI/l层次 c c c co/(N/mm2) /mm /mm /mm /mm4 /kN.m、 X XX

.柱1的.抗2侧刚度计算根据梁柱的线刚度比K的不同，框架柱可分为中柱，边柱等。位置边柱中柱a简图简图般层1工工iK=—b2ii.EiK二二a二上2+K底层r工iK=——b-j 1r工iK=—7~b0.5+Ka二 2+K现在以底层 柱为例说明侧移刚度计算方法，底层柱以及与其相连的梁的线刚度计算方法。梁柱的线刚度比K为K一柱侧移刚度修正系数61242a.K K柱的抗侧刚度为

DaX12Xi/2 0X12X >21010/120 1 20/cc其余柱计算结果见表3.、43.：5层次,1与D1，，18与，11、010Di1层次,1与D1，，18与，11、010Di1Di1ED121801050910表中框架柱侧移刚度D值/边柱中柱层次2与D2 根1 2与2根）K acD〃 K acDi1 ED2、0 2011 121 1012011、71.20．531133911.7400.、、42209、5531表边框架柱侧移刚度D值/20边柱中柱2-、680.6950.258142161.0060.33518459130700将上述不同情况下同层框架柱的侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度ED.见下表：।表 横向框架层间侧移刚度/层次1 2518668386183861838 68385118668381ED,16 2 2 12 2 16 2iED2/EDi 1O12故该框架为规则框架。

4重力荷载计算4.1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（不上人）：30mm厚C20细石24X0.0=0.2kN/m20mm厚的水泥砂浆找平0X0.02=0.4kN/m2三毡四0.4kN/m2100mm 厚 的钢25X0.1=2.5kN/m2150 厚 水 泥5X0.15=0.75kN/m2型 轻 钢混油筋石龙凝混土保护防凝土保护骨 吊层2层板层顶0.25kN/m2合计：5.02kN/m21〜层楼面水磨石楼面瓷砖地面（包0.75kN/m2100mm 厚 钢 筋25X0.1=2.5kN/m2型 轻 钢括混龙粗砂凝骨打底土吊）板顶0.25kN/m2合3.5kN/m24.2屋面及楼面的可变荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值0.5kN/m2楼面活荷载标准值屋面雪荷载标准值0.2k2N/m走廊、门厅、楼梯2.5k2N/m.梁3、柱、墙、窗、门重力荷载的计算梁柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载，对墙、门窗等可计算出单位面积上的重力荷载。墙体为 粘土空心砖，外墙面刷涂料 内墙面为厚抹灰，则外墙单位面积墙面重力荷载为：内墙体为 粘土空心砖，两侧为厚抹灰，则内墙单位TOC\o"1-5"\h\z面积墙面重力荷载为 ，木门单位面积重力荷载 ，铝合金门窗单位面积重力荷载 。表4.梁1柱重力荷载标准值层 : 1 7"构构件 w/ p /数 /mkN/m3 iGkN/mm边横 4梁^横梁1-次梁0.0.6-21.3.936.2787.8纵梁柱子边横

梁 .1纵梁...1"-".2.2 2~1柱子21. 柱子21. 9910 9.92注：1表中b为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数：表示单位长度构件重力荷载；为构件数量。2)梁长度取净长；柱长度取层高。其中墙体重力标准值的计算如下：底层(1)底层(1)外墙X.X2.1X2.1X2}X(2)内墙{(1.2-0.6X)(4.2-X(4.2-0.6X)2+[3.6-X3.9=2039.005kN内+外=1295.1+2039门窗：门M-：11.5X2.1X11.2X2.1=2.52m2大门M-2:6.0X2.2.0X2.4X30=144标准层(1)外墙{[(11.X40-.63)+(51X..8X1.8X2}X4.14=1319(2)内墙{(1.2-0.6X)(4.2-X(4.2-0.6X)2+[3.6-X3.9=2011.84kN内+外=1319.548+2门窗：门:M-：11.5X2.1X14=窗：C1：2.0X2.4X3.14=1295.1kN.1X)22-1.5X2.1X14+(1.2-0.20.12+0X.(34).]2-0.1X)2-.1].2}005=3334.105kN44m.12 M-3:14.m42 窗C1：)-X]02X.6(4.2-0.1X)2-.20.X432-15kN.1X)22-1.5X2.1X14+(1.2-0.20.12+0X.(34).]2-0.1X)2-.1].2}..4m2.1 M-:31.2X2.1=2.5m22

女儿墙(高) XXX =4.重4力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力和在代表值,重力荷载代表值G的计算结果如图所示：G一板梁1墙、柱1墙、柱 活载+1/2W+1/2W门、窗 门、窗G1=3582.26+2398.17+112(3397.3+112(3626..678+1X942.38)+72.X77563.+311526=12222.33kNG2=3582.26+2398.17+112(3397.3X2+1064.X8783+.1X3152=612012.936KnG3=G4=G5=G6=12012.936kNG7=5031.24+2398.17+199.8+112(1496.88)+2X5703..5365+61=1120235.883kNG8=498.7kN图4.各1质点的重力荷载代表值G=G=4.9B..'K\横1向自振周期的计算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 可按下式计算： 「=u Tu1■生注：u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。 ，…u结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取.u按以下公式计算：二EGG△u1ED△ut=S(△uTk(5.4)注：ED为第层的层间侧移刚度。△u为第层的层间侧移。△u为第层的层间侧移。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5.1结构顶点的假想侧移计算层次G(KN)V(i GiED△u(mm)u((N/mm)=1.7中 (u=1.7中 (u121.7X0.X(0. 1=0. 1( TT5.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算本结构高度不超过0m质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。5..结构等效总重力荷载代表值GeG=0.85EG=0.85X82517=7013.5kNeq i5..计算水平地震影响系数a1查表得二类场地近震特征周期值=0.5s查表得设防烈度为TOC\o"1-5"\h\z8 498 4987 10235 107336 12012 227455 12012 347574 12012 462713 12012 582832 12012 702951 12222 825171978050.00630.006838120.01500.02538044720.02770.058044720.04260.09528044720.0575007240.2358191920.08580.31105186160.15910.4701=E△u u=E△u u8度的am=0.08,则a1=/1).am=0. /0.0.4^0.08=0.092。8m..结构总的水平地震作用标准值FEkF=a1G=0.0828 1=480.N因1.4=1.4X0.4=0. =0.41,所以考虑顶部附加水g1平地震作用。6n=0.08X0.410.01=0.018各质点横向水平地震作用按下式计算：F=GHF(1iiiEk—6n/EG .kk地震作用下各楼层水平地震层间剪力为：=EF=1,…n计算过程如下表表5.2各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层H(m)G(kN次ii8 26.4 4487 23.41023GH/EGGN•m FNii 层H(m)G(kN次ii8 26.4 4487 23.41023GH/EGGN•m FNii Hj1444.00 0.020234444.000.201014.2120116.212014 13.212013 10.21201230630.400.212144544.400.174158558.400.1463122522.400.1131140.34140.34806.388.48 .1455.88804.5712765.454.6513425.10004.730434.83图5.图5.水1平地震作用分布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5.层2间剪力分3多遇水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移△口和顶点位移u分别按下列公算：△u=/EDTOC\o"1-5"\h\z各层的层间弹性位移角0=(△#/,根据《抗震规范》，考虑

e ii砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[0]<1/。550e以第一层为例计算如下：(△u)=/ED= / =ii iju=£(△□)=(△□)=i k i0=(△#/=/=其余层计算如下表：表 横向水平地震作用下的位移验算ED(Au)u 0=(Au层次 i i i i e(KN)(N/mm)(mm)(mm)(mm))/h由此，最大层间弹性位移角发生在第二层，，5由此，最大层间弹性位移角发生在第二层，，5满＜足规范要求。5.4水平地震作用下框架内力计算5.4框.架1柱端剪力及弯矩计算以平面图5轴线为例，说明计算方法，其余计算从略，将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。柱端剪力按下式来计算：DV=——ij—VijXDij=1柱上、下端弯矩 、 按下式来计算:ijijMb=V-yhijijMu=V•(1—y)hij ij12 3式中：D一层柱的侧移刚度；为该层柱的计算高度；一反弯点高度比；y一标准反弯点高比，根据上下梁的平均线刚度k，和柱的相对nb线刚度k的比值，总层数m，该层位置几查表确定。cy—上下梁的相对线刚度变化的修正值，由上下梁相对线刚度比值a及i查表得。1y—上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值a及22i查表。y一下层层高对该层层高的比值a及Z•查表得。33需要注意的是y是根据表：倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比y查得。n以第三为例,其余层计算见表：0）X0 .0 .ijMb=97.X30.15X4.2=204.35u=97M.X3（1-0.）5Xij ij4.2=204.35表.各层边柱柱端弯矩及剪力计算（表中单位为kN・m,单位为kN）SD层i i/(N/m次/m/kNm)D190.3804427209 1.340.2.04806.3262212090.751.1140.310.7513.1.884263.810441.094.08.04427209.40.3.088263.516751.8879.48.04427209.40.4113.1038.045265.0152 4.0108.044272209680.9.9140.467.50.08.04427209..40.5204.3204.表5.各5层中柱柱端弯矩及剪力计算ED层i i/(N/mm次/m/kN)DVKy4508.21339115.80.6410.4221.014.2 0 518616 1 6 1.2 5 3 05.4.2水平地震作用下框架梁内力计算梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式来计算：Mlb-b^L-M(Mb+Mil+iri+1,jbbU)(5.13)Mrb.ib.(Mbil+iri+1,jbb+Mu)ij(5.14)Ml+M2V= b bbl(5.15)N=X(Vl-Vr)i bbk=i k(5.16)以第六层为例，其余层计算见表Mbl=Miju=110.95Mrb=110.95X4.696/(4.696+3.556)=82.82Vb=(110.95+82.82)/6.9=28.08Ml2=Mr2=72.62-52.29=20.33Vb=20.33X2/3=13.55边柱=015.5二15.5中柱=15.5-13.55=1.95表5.6梁端弯矩、剪力及柱轴力边横梁中横梁柱轴力边柱中柱水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图见图图图5.水3平地震作用下框架的弯矩图图图5.水3平地震作用下框架的弯矩图<120.62] <120.62] —―—'上897图图5.水4平地震作用下框架的柱端轴力，梁端剪力图图图5.水4平地震作用下框架的柱端轴力，梁端剪力图AOLJL;18.//AOLJL;18.//11，‘：,'-j-।竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算6.1横向框架计算图取轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为，如图所示，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，由于纵梁有偏心，故在框架结点上还有集中力矩作用。图6.横1向框架计算单元

6.2荷载计算22117272i36.2荷载计算22117272i3图6.2恒载作用下计算简图6.2.1恒载计算图中所示q和屋为均布荷载形式的横梁自重，、和分别1 22 2为房间和走道板1，阳1台传给横梁的梯形荷载和三角形荷载及矩形荷载，由图中几何关系可知，顶层q=4.725kN/m1q，=2.3625kN/m1=5.灰3.6=18. 7kN/m2,=5.笈3=15. 6kN/m2=3.6K1.8/2+2X1.8+3.61X1.8/2+7.勿4.725+4.44X.冰7.2=124.94=3.X1.8X2/2+1.8+3.6X1/2X2X1.8+7.2+4.2X/22.5]X5.02+37.2X4.725=158.265.6 .3 /2=18.・7.6 .3 /2=18.・7由.6 .3 /2=kN.・7mTOC\o"1-5"\h\z1 11=Pe=158.264X2 22计算如下：2计算如下：2q、q'、q、q'、P、P、 、11 22 121q=4.725+4.28X3.5=19.7kN/m1屋=2.3625kN//m1q=3.5X3.6=12.67kN/m2q，=3.33X2.7=8.991kN/m2q''=3.3X31.2=3.996kN/m=3.5X(3.X1.8+5.4X1.8)+4.725X7.2+4.44X(3.5X7.221.4X2.0X2)+0.4X2.4X2.0X2=163.82kN2=[(3X.61.8X2/2)+(3.6+1.8)X1.8X1/2X2+(7.2+4.2)/2X1.5]X3.5+4.725X7.2+4.28X(7.2X3.5-1.5X2.1X2)+1.5X2.1X2X0.2=202.8kN= =13.8X(0. 0.3)/2=24.573N・mTOC\o"1-5"\h\z1 11表6.1横向框架恒荷载汇总表1 1 2 2 PP 1 2层次/(kN/m/(kN/m/(kN/m/(kN/m1 2 / /) ) ) )/kN/kNkN・mkN-m124.158.28 4.7252.3618.0715.064 718.7423.74163.81-719.72.3612.610.5 2202.824.5830.42.2.2活载计算图6.3活载作用下计算简图顶层=3.5=1.8kN/m2=3X0.5=1.5kN/m2'=(3.6X1.8X2/2+(1.8+3.6)X1.8X2/2)X0.5=8.1kN1=(3.6X1.8X2/2+(1.8+3.6)X1.8X2/2X1.5)X0.5=12.372

kNkN==.X0.15=1.215kN・m1 11=12.沃0.15=1.kN・m21)雪载作用下的计算=.X0.25=0.kN/m2'=3.X00.22=0.75kN/m2=(3X.61.8X2/2+2X1.8X3.6X1.8/2)X0.25=4.05kN1=12.37/2=6.18kN2= =0.kN・m1 11= =0.k7•m2 22标准层活载作用下的计算=3.6X2=7.2kN/m q'=3X2.5=7.5kN/m=32.4kN1=53.775kN2==2.X0.15二.kN・m11= =.1kN・m22表6.2横向框架活荷载汇总表2 2 P2 2 P1/(kN/m/(kN/m1/kN2 1 2/kN/kN・m/kN・m8.112.371.881.5 1.215 1.86(0.9)(0.75) (0.61)(0.935) )17.277.5 32.453.784.868.1注：表中括号内数值对应屋面雪荷载作用情况。.3内力计算恒载和活载作用下杆端弯矩a.杆端弯矩分配系数计算梁端和柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。先确定梁的固端弯矩以及节点各杆的弯矩分配系数。在竖向荷载作用下，结构为奇数跨对称结构，故可取半框架进行计算。对于边节点，与节点相连的各杆件均为固接，因此杆端近端的转动刚度为S=4i，i为杆件的线刚度，分配系数为/£；对于中间11 1i节点，与该节点相连的走道梁的远端转化为滑动支座，因此转动刚度S=i，其余杆端S=4i。一层边节点转动刚度之和X4.0 .4X1010.1.X4L011 /中节点转动刚度之和SaX=4(7.502+6.2)42X+1801.01+3.3X61010X2=9.41X1011Nm/radN(.X1010X4)/ .X10110.31上柱N柱(.>41010X4)/ .X10110.口下梁(. X1010X4)// . X10110.343口上;0.344N王0.二二0.319N:0.0二至六层边节点转动刚度之和SaX=(47.502+8.)1+X810.110=94.8X1010Nm/rad中节点转动刚度之和Sa=X(47.502+8.1)+X81.0110+2X3.36X1010=101.52Nm/TOC\o"1-5"\h\zN上,(X4)/94. 0.34N王0.34J：(.>04)/94. 0.31N上木(>14)/101. 0.319”下:0.319

N左梁 X40/101 0N木X6101 00右梁(3)七层边节点转动刚度之和a=6X210.104Nm/ra)中节点转动刚度之和12Nm/NNNNNNNNN上柱=0.519下柱=0.0481右梁=0上柱=0.469下柱=0.434左梁=0.097右梁.杆件的固端弯矩计算表固端弯矩和固端剪力计算--ql212-1ql2122q*1-2q1--ql212-1ql2122q*1-2q1一112ql2(1-2a2+a3)—ql2(1-2a2+a3)12-1ql2.512 8-1ql2.512 8(1-a)/

hql1ql4(1-a)

2-4qlql1/1221/122(1223) -12X12.231XAB 1 26.921/12X12.987X6.92X[12X(1.8/6.9)2(1.8/6.9) 93.99kN・m中间跨： 1/3i5/962'i 1X3.15X2.725/96X8.991X2.72"4.07kN・)七层边跨：1/1221/122(1223)1/12X4.725X6.92TOC\o"1-5"\h\zAB 1 2.1/12X18.9735X6.92X[1.2X(1.8/6.9)2+(1.8/6.93)]".85.17kN・m中间跨：1/325/9621/3X3.15X2.725/96X13.1355X2.72 6BC 1 2 2 2.90kN・m活载作用下的计算一至六层边跨：M".1/12iq2(1.2a2+3a)"1./12X12.6X7.22X[1TOC\o"1-5"\h\zAB 1.2(1.8/7.22)+(1.8/7.23)]"174.585N・m中间跨： 5/9625/24X10.5X32 3.41N・mBC 22六层边跨：M".1/12iq2(1.22a+a3)".1/12X1.95X6.92X[1.AB 12(1.8/7.2)2+(1.8/7.23)]89.93N・m中间跨： 5/96q25/96X1.35X2.72 8.8kN-m用弯矩二次分配法计算梁、柱端弯矩如图6.7、6.8所示：6.3.2恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力恒载作用下的计算梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得，而柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算恒载作用时的柱底轴力，要考虑柱的自重。(1)恒载作用下梁的剪力以及柱的轴力、剪力计算

1）梁端剪力由两部分组成荷载引起的剪力，计算公式为：V=V=V=V=1ql+q2l1(1-a)AB2 11 2q、q分别为矩形和梯形荷载12V=V=—ql+qq'l

BC212 422q，、q,分别为矩形和三角形荷载12弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡，即AB跨MAB跨V=—V=ABBAAB lBC跨 因BC跨两端弯矩相等，故V=V=02）柱的轴力计算 BC顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重。其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的自重。3）柱的剪力计算柱的剪力M＋M—上 下柱的剪力M＋M—上 下l式中长度。M、上M分别为经弯矩分配后柱的上、下端弯矩，l为柱下层号中梁跨中弯矩、剪力计算

梁跨中弯矩、剪力计算层号中

柱子剪力计算层数截面上柱下柱上柱下

柱上柱下柱上柱下柱上柱—下柱上柱下柱上柱下柱

上柱下柱活载作用下的计算（1）恒载作用下梁的剪力以及柱的轴力、剪力计算1）梁端剪力由两部分组成：荷载引起的剪力，计算公式为：V=V=V=V=qilr(1-a)AB2q1为矩形和梯形荷载V=V=—qlBC422q为矩形和三角形荷载2弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡，即M+MAB V=—V= AB BA-AB