学士五层框架结构综合办公楼毕业设计计算书

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目录TOC\o"1-2"\u第一章设计资料 11.1工程概况 11.2气象条件 11.3地质条件 11.4材料选用 1第二章结构设计 22.1结构布置 22.2梁、柱、板截面尺寸初估 22.3框架计算简图说明 42.4框架梁柱线刚度计算 52.5荷载计算 72.6框架活荷载标准值 92.7横向框架恒、活荷载计算 102.8横向框架梁在重力荷载作用下的计算 14第3章内力计算 163.1恒载作用下的内力计算 163.2活载作用下的内力计算 213.3重力荷载作用下的内力计算 263.4横向框架在风荷载作用下的内力计算 313.5水平地震作用下的计算 38第4章内力组合 494.1弯矩调幅 494.2框架梁的内力组合 544.3框架柱的内力组合 61第5章截面设计 675.1框架梁正截面设计 675.2框架梁斜截面计算 684.3框架柱的配筋计算 725.4板的配筋计算 745.5楼梯设计 785.6基础设计 81总结 84致谢 85参考文献 86第一章设计资料1.1工程概况（1）工程名称：江西省综合办公楼（2）建筑规模：建筑层数为5层，建筑总高度为20.8m（3）室内外高差：0.45m（4）建筑面积：约3000m²（5）结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构1.2气象条件（1）气温：年平均气温为22℃，最高气温40℃，最低气温为0℃（2）基本风压：0.3KN/m²（3）基本雪压：0.35KN/m²1.3地质条件（1）地质条件：建筑场地土类别为Ⅱ类，地面粗糙度为C类（2）地震烈度：本工程抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g（3）抗震等级：三级抗震1.4材料选用（1）混凝土：梁、板、柱均采用C30混凝土（2）钢筋：梁、板、柱受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级第二章结构设计2.1结构布置本工程主体结构共5层，一层层高4.2m，二到四层层高3.9m。总高度为20.8m，采用现浇混凝土框架结构。为使刚度均匀对称分布，减小偏心和扭转，建筑平面布置成规则的长方形。柱网横向采用内廊式布置，边跨跨度为5.4m，中间跨跨度为2.7m，纵向跨度3.6m（中间跨为5.4m）。结构平面布置如图2-1所示：图2-1平面布置图2.2梁、柱、板截面尺寸初估1.梁截面尺寸(1)横向框架梁：AB、CD跨:h=取h=400mm；b=取b=200mm；故AB、CD跨横向框架梁截面尺寸为bBC跨:h=考虑刚度因素取h=400mm；b=取b=200mm；故BC跨横向框架梁截面尺寸为b(2)纵向框架梁：h=取h=400mm；b=取b=200mm；故纵向框架梁截面尺寸b(3)框架柱截面尺寸估算由轴压比控制进行估算：S=中柱的负荷面积为：S=依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）表11.4.16知：本工程位于吉安市区，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，抗震等级为三级，柱轴压比限值。柱的截面初估采用公式：A式中：-轴压比取0.85；N-柱组合的轴压力设计值，；S-按简支状态计算的柱的负载面积；G-折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，近似取12-15KN/m²；β-考虑地震作用组合后柱轴压力的增大系数，边柱取1.3，不等跨内取1.25，等跨内柱取1.2；n-验算截面以上的楼层层数；边柱：

A中柱：A根据以上计算结果，并考虑其他因素，本设计中所有框架柱截面均取为：400mm×400mm。（4）板尺寸估计现浇板板厚为120mm。2.3框架计算简图说明基础顶面至室内地面高度为1m（室内外高差为0.45m），取4轴上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。计算简图如图2-2所示。图2-2横向框架计算简图2.4框架梁柱线刚度计算根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为550m，由此求得底层层高为5.2m（4.2m+0.45m+0.55m）。其中求梁截面惯性矩时，考虑现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯矩）。边跨梁：中跨梁：QUOTE底层柱：上部柱：取上部柱（2至5层），则其余各杆相对线刚度为：

底层柱：

边跨梁：QUOTE

中跨梁：i=7.9×10-4框架梁、柱相对线刚度如图2-3所示：图2-3梁柱相对线性刚度单位：10-42.5荷载计算2.5.1恒荷载计算（1）屋面20厚1：2水泥砂浆找平0.02×20KN/m³=0.4KN/m膨胀珍珠岩2%赵坡0.05×15KN/m³=0.75KN/m120厚钢筋混凝土屋面板0.12×25KN/m³=3KN/m15mm厚混合砂浆抹灰0.015×17KN/m³=0.26KN/m合计4.41KN/m（2）各层楼面15厚1：2水泥砂浆找平0.15×20KN/m³=0.3KN/m10mm厚地砖0.01×20KN/m³=0.2KN/m120mm厚钢筋混凝土楼面板0.12×25KN/m³=3.0KN/m15mm厚混合砂浆抹灰0.015×17KN/m³=0.26KN/m合计3.76KN/m（3）梁自重AB、CD跨梁尺寸为200×400200×400梁自重0.2×20mm厚混合砂浆0.02×合计1.704KN/mBC跨梁尺寸为200×4000.2×20mm厚混合砂浆（两侧抹灰）0.02×合计1.704KN/m(4）柱自重柱截面尺寸为400×400400×400柱自重0.4×0.4×25KN/m³=4KN/m20mm厚混合砂浆（2侧）0.02×合计4.544KN/m（5）外纵墙自重标准层纵墙300厚蒸压加气混凝土砌块0.3×外墙面贴5厚陶瓷面砖（20厚1：3水泥砂浆找平0.02×20厚混合砂浆抹灰0.02×合计53.123KN/m底层纵墙300厚蒸压加气混凝土砌块0.3×外墙面贴5厚陶瓷面砖（20厚1：3水泥砂浆找平0.02×20厚混合砂浆抹灰0.02×合计58.12KN/m（6）内纵墙自重标准层纵墙200厚蒸压加气混凝土砌块0.3×20厚混合砂浆粉刷0.02×合计44.13KN/m底层纵墙200厚蒸压加气混凝土砌块0.3×20厚混合砂浆粉刷0.02×合计47.91KN/m（7）内横墙自重标准层横墙200厚蒸压加气混凝土砌块0.3×20厚混合砂浆粉刷0.02×合计68.95KN/m底层横墙200厚蒸压加气混凝土砌块0.3×20厚混合砂浆粉刷0.02×合计74.86KN/m（8）女儿墙自重300厚蒸压加气混凝土砌块0.3×100厚素混凝土压顶0.1×0.3×25KN/m³=0.75KN/m20mm厚混合砂浆粉刷0.02×合计4.69KN/m2.6框架活荷载标准值屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得：不上人屋面0.5kN/㎡雪荷载S对于不上人屋面，其屋面均布活荷载可不与雪荷载同时组合，取两者中较大值，因此不考虑雪荷载，取屋面活荷载为0.5kN/m²。2.7横向框架恒、活荷载计算双向板荷载传递规则：短跨三角形，长跨梯形；荷载传导方式如图2.4所示，为计算方便，通常将三角形荷载和梯形荷载换算成等效均不荷载；梯形荷载作用时：；式中：；；分别为板面的均布恒荷载和均布活荷载；分别为短跨，长跨的计算跨度；三角形荷载作用时：荷载传递图如图2-4所示：图2-4荷载传递示意图1、屋面板传荷载恒载：由双向板传来的梯形荷载的等效均布荷载为：4.41×由双向板传来的三角形形荷载：QUOTE活载：由双向板传来的梯形荷载的等效均布荷载为：0.5×由双向板传来的三角形形荷载：5QUOTE2、楼面板传荷载恒载：由双向板传来的梯形荷载:3.76×由双向板传来的三角形形荷载：5QUOTE活载：由双向板传来的梯形荷载:2.0×由双向板传来的三角形形荷载:53、A-B,C-D轴框架梁均布荷载屋面梁：恒载=横梁自重+板传递荷载=4.41+11.17=15.58活载=板传荷载=QUOTE楼面梁：恒载=横梁自重+板传荷载=3.76+9.53=13.29活载=板传荷载=4、B-C轴间框架梁均布荷载屋面梁：恒载=横梁自重=活载=8.28kN/mQUOTE楼面梁：恒载=横梁自重=活载=7.18kN/mQUOTEQUOTE5、A、D轴柱纵向集中荷载顶层柱：顶层柱恒载=女儿墙自重+纵梁自重+板传给纵梁荷载=4.69×3.6+1.704×3.6-0.5顶层柱活载=板传给纵梁荷载=标准层柱：标准层柱恒载=外纵墙自重+纵梁自重+板传给纵梁荷载+内横墙自重=53.123+1.704×（3.6-0.5）+4.23×3.6+68.95=142.58KN标准层柱活载=板传给纵梁荷载= 6、B、C轴柱纵向集中荷载：顶层柱：顶层柱恒载=纵梁自重+板传给纵梁荷载=1.704×（3.6-0.5）+4.96×3.6=23.14kN顶层柱活载=板传给纵梁荷载=0.56×3.6+0.5×3.6×2.7÷2=4.45KN标准层柱：标准层柱恒载=内纵墙自重+纵梁自重+板传给纵梁荷载+内横墙自重=44.13+1.704×（3.6-0.5）+4.23×3.6+68.95=133.59kN标准层柱活载=板传给纵梁荷载=2.25×3.6=8.1kN由上述计算结果可作出框架在恒载、活载作用下的受荷总图，如图分别2-5，2-6所示：图2-5横向框架在恒载作用下的计算简图图2-6横向框架在活荷载作用下的计算简图2.8横向框架梁在重力荷载作用下的计算屋面处重力荷载代表值=屋面恒荷载标准值+0.5×屋面活荷载标准值楼面处重力荷载代表值=楼面恒荷载标准值+0.5×楼面活荷载标准值1、第五层框架的重力荷载代表值（1）AB梁的均布线荷载1.704KN/m（2）板传向AB梁的梯形线荷载15.58+0.5×1.27=16.22KN/m（3）BC梁的均布线荷载1.704KN/m（4）CD梁的均布线荷载1.704KN/m（5）板传向CD梁的梯形线荷载15.58+0.5×1.27=16.22KN/m（6）A节点处的集中荷载40.02+0.5×2.02=41.03KN/m（7）B节点处的集中荷载23.14+0.5×2.02=24.15KN/m（8）C节点处的集中荷载23.14+0.5×2.02=24.15KN/m（9）D节点处的集中荷载40.02+0.5×2.02=41.03KN/m2、标准层框架的重力荷载代表值（1）AB梁的均布线荷载1.704KN/m（2）板传向AB梁的梯形线荷载13.29+0.5×5.08=15.83KN/m（3）BC梁的均布线荷载1.704KN/m（4）CD梁的均布线荷载1.704KN/m（5）板传向CD梁的梯形线荷载13.29+0，5×5.08=15.83KN/m（6）A节点处的集中荷载142.58+0.5×8.1=146.63KN/m（7）B节点处的集中荷载133.59+0.5×8.1=137.64KN/m（8）C节点处的集中荷载133.59+0.5×8.1=137.64KN/m（9）D节点处的集中荷载142.58+0.5×8.1=146.63KN/m重力荷载代表值作用下的受荷图如图2-7所示：图2-7横向框架在重力荷载作用下的计算简图第3章内力计算3.1恒载作用下的内力计算在恒载作用下内力采用弯矩二次分配法。此时每层框架梁同上、下层柱组成基本计算单元，竖向荷载产生的梁端弯矩先在本层内进行弯矩分配，再在各层之间进行传递。1、计算分配系数梁柱传递系数为1/2。分配系数按下式计算：；式中：为节点K第i根杆件相对转动刚度，为节点K各杆相对转动刚度之和；由于本榀框架结构、受力对称，在计算时可取半结构进行计算。2、梁的固端弯矩均布荷载引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩，可按公式进行计算：AB跨：BC跨：3、弯矩二次分配过程采用弯矩二次分配法计算框架在恒荷载作用下的弯矩，分配过程如下图所示:4、绘制内力图（1）弯矩图：跨中弯矩公式：；其中为简支梁跨中弯矩。计算过程及结果见下表：弯矩图如图3-1所示：图3-1恒载作用下的弯矩图（2）剪力图如图3-2所示：图3-2恒载剪力图（3）轴力图如图3-3所示：图3-3恒载轴力图3.2活载作用下的内力计算1、梁的固端弯矩：根据公式AB跨：；BC跨：可求出各梁端弯矩：AB跨:MMBC跨：MM2、弯矩二次分配过程见下图：3、绘制内力图（1）弯矩图（如图3-4所示）图3-4活载弯矩图（2）剪力图如图3-5所示：图3-5活载剪力图（3）轴力图（如图3-6所示）计算过程见下表左柱集中荷载梁端剪力柱自重柱顶柱底顶层2.022.2917.72164.3122.03四层8.19.5317.721639.6657.38三层8.19.4317.721674.9192.63二层8.19.4217.7216110.15127.88一层8.19.6417.7216145.62163.34中柱集中荷载梁端剪力柱自重柱顶柱底顶层4.454.5717.72169.0226.74四层20.2517.917.721664.8982.61三层20.251817.7216120.86138.58二层20.2518.0117.7216176.84194.57一层20.2517.817.7216232.62250.34图3-6活载轴力图3.3重力荷载作用下的内力计算1、梁的固端弯矩：根据公式AB跨：；BC跨：可求出各梁端弯矩：AB跨：MMBC跨：MM2、弯矩二次分配过程分配过程见下图：3、绘制内力图活载跨中弯矩计算过程见下表：重力荷载跨中弯矩表间跨M左M右M0M中顶层AB跨-28.4038.0659.1225.89BC跨-20.2520.251.55-18.70CD跨-28.4038.0656.7925.89四层AB跨-35.6037.9957.7020.91BC跨-12.1012.101.55-10.55CD跨-35.6037.9957.7020.91三层AB跨-34.4537.7157.7021.62BC跨-12.6412.641.55-11.09CD跨-34.4537.7157.7021.62二层AB跨-34.6437.7757.7021.50BC跨-12.5412.541.55-10.99CD跨-34.6437.7757.7021.50一层AB跨-38.4736.9857.7019.98BC跨-15.2215.221.55-13.67CD跨-38.4736.9857.7019.98（1）弯矩图（如图3-7所示）图3-7重力荷载弯矩图（2）剪力图（如图3-8所示）图3-8重力荷载剪力图（3）轴力图（如图3-9所示）：梁端剪力值等于横梁作用于柱子的轴力值，再加上纵梁传递下来的轴力值以及柱子的自重。计算过程见下表：左柱集中荷载梁端剪力柱自重柱顶柱底顶层41.0331.4917.721672.5290.24四层146.6329.1117.7216265.98283.70三层146.6329.3817.7216459.71477.43二层146.6329.3317.7216653.39671.12一层146.6328.7717.7216846.52864.24中柱集中荷载梁端剪力柱自重柱顶柱底顶层24.1556.117.721680.2597.97四层137.6456.3717.7216291.98309.70三层137.6456.117.7216503.44521.16二层137.6456.1517.7216714.95732.68一层137.6456.7117.7216927.03944.75图3-9重力荷载轴力图3.4横向框架在风荷载作用下的内力计算1、风荷载作用下的计算简图作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中荷载标准值：，式中基本风压；；风压高度变化系数，地面粗糙度为C类：风荷载体型系数，根据建筑物的体型查表得=1.3；风振系数取1.0；下层层高；上层层高，对顶层为女儿墙高度的2倍；B为计算单元迎风面的宽度，B=3.6m。计算过程见表3-1：表3-1层数离地高度风荷载体型系数Uz风振系数B风压高度Us基本风压W0下层高Hi上层高Hj迎风面宽度B集中风荷载F519.800.731.001.300.303.902.003.603.02415.900.691.001.300.303.903.903.603.78312.000.651.001.300.303.903.903.603.5628.100.651.001.300.303.903.903.603.5614.200.651.001.300.304.203.903.603.702、风荷载作用下的计算简图如图3-10所示：图3-10风荷载作用下的计算简图3、风荷载作用下的位移计算（1）侧移刚度D的计算见表3-2，3-3：表3-2横向框架2-5层D值的计算构件名称KAc柱高HbhiDA轴0.720.265164001713.57B轴2.160.519164003361.23C轴2.160.519164003361.23D轴0.720.265164001713.57SUM（D）=10149.59表3-3横向框架底层D值的计算构件名称KAc柱高HbhiDA轴0.960.49312300.002556.49B轴2.880.69312300.003589.88C轴2.880.69312300.003589.88D轴0.960.49312300.002556.49SUM(D)=12292.75（2）风荷载作用下的侧位移计算水平荷载作用下框架的层间侧移计算公式：；式中：第j层的剪力；第层所有柱的抗侧移刚度之和；第j曾的层间位移各层楼板标高处的侧移值等于该层以下各层层间侧移之和，顶层侧移值等于所有各层间侧移之和。计算过程及结果见表3-4：表3-4框架在风荷载下侧移计算层号FVDuhu/h53.023.0210149.590.000303.30.0000943.786.810149.590.000673.30.0002033.5610.3610149.590.001023.30.0003123.5613.9210149.590.001373.30.0004213.7017.6212292.750.001433.30.00043SUM（u）=0.00479侧移验算：层间最大侧移值为：0.00043<1/550(0.00182),满足要求。4、风荷载作用下的内力计算（1）框架在风荷载（从左向右吹）下的内力采用改进的反弯点计算方法进行计算，其步骤为：(1)求各柱反弯点处的剪力值；(2)求各柱反弯点的高度；(3)求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；（4）求各柱的轴力和剪力。（2）第i层和第m柱所分配的剪力为；其中，（3）反弯点位置计算框架柱反弯点位置：；式中：反弯点高度，即反弯点到柱下端的距离；反弯点高度比，即反弯点高度与柱高的比值；计算柱高；标准反弯点高度；上下梁线刚度变化时反弯点高度比修正值；上、下层柱高变化时反弯点高度比修正值；计算过程见表3-5，3-6所示：表3-5A、D轴框架柱反弯点位置层号H/mKyyyyyyh/m53.90.720.350000.351.3743.90.720.40000.401.5633.90.720.450000.451.7623.90.720.50000.501.9514.20.960.650000.652.73表3-6B、C轴框架柱反弯点位置层号H/mKyyyyyyh/m30000.431.6860000.461.790000.51.950000.51.9514.22.880.520000.522.18(4)左风作用下内力框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算：QUOTE；；边柱节点：中柱节点：；则左风作用下框架内力计算如表3-7，3-8，3-9所示:、表3-7风荷载作用下A、D轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号53.0210149.591713.570.170.511.371.290.701.2946.8010149.591713.570.171.151.562.691.793.38310.3610149.591713.570.171.751.763.753.075.54213.9210149.591713.570.172.351.954.584.587.65117.6112292.752556.490.213.662.735.3810.009.97表3-8风荷载作用下B、C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号53.0210149.593361.230.331.001.682.221.682.220.741.4846.8010149.593361.230.332.251.794.744.046.422.144.28310.3610149.593361.230.333.431.956.696.6910.733.587.15213.9210149.593361.230.334.611.958.998.9915.685.2310.45117.6112292.753589.880.295.142.1810.3711.2319.366.4512.90表3-9层号梁端剪力柱轴力AB跨VabBC跨VbcA轴NaB轴Vab-VbcNb50.381.1-0.38-0.72-0.7241.023.17-1.4-2.15-2.8731.695.33.09-3.61-6.4822.397.74-5.48-5.35-11.8313.049.56-8.52-6.52-18.35(5)绘制内力图1、弯矩图：如图3-10所示：图3-10风荷载弯矩图2、剪力图如图3-11所示：图3-11风荷载剪力图3、轴力图如图3-12所示：图3-12风荷载轴力图3.5水平地震作用下的计算依建筑抗震规范规定，建筑高度不大于40m以剪切变形为主且质量和结构刚度沿高度均匀分布，可采用底部剪力法计算地震作用。又结构底部总剪力与地震影响系数及各质点的重力荷载代表值有关，为计算各质点的重力荷载代表值，先分别计算各楼层梁、板、柱的重量，然后按照以楼层为中心上下各半个楼层的重量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值。结构的自振周期采用能量法计算。水平地震作用下内力及位移分析均采用D值法进行计算。1、重力荷载代表值的计算（1）顶层重力荷载代表值1）女儿墙自重：G2）屋面板自重：G3）纵向框架梁自重：G4)横向框架梁自重：

G5)柱自重：G6)纵墙自重：G7)横墙自重：G8)雪荷载：Q9)重力荷载代表值汇总：G2、标准层重力荷载代表值楼面板自重：G纵向框架梁自重：G横向框架梁自重：G柱子自重：G纵墙自重：G横墙自重：G活荷载：Q9)重力荷载代表值汇总：G3、底层重力荷载代表值楼面板自重：G纵向框架梁自重：G横向框架梁自重：G柱自重：G纵墙自重：

G横墙自重：G活荷载：Q9)重力荷载代表值汇总：G重力荷载代表值GI计算简图如图3-13图3-13重力荷载代表值作用下的计算简图2、水平地震作用下的位移计算1.框架梁线刚度计算见表3-11所示表3-11框架梁位置弹性模量跨度矩形截面惯性矩边跨梁5.43.95×7.9×4.39×中跨梁2.73.95×7.9×8.7×2.柱的侧移刚度D计算见表3-12，3-13所示;表3-122-5层D值计算框架柱位置边柱0.720.261713.57（1713.57+3361.23）×12=60897.6中柱2.160.523361.23表3-13首层D值计算框架柱位置边柱0.960.492556.49（2556.49+3589.88）×12=73756.44中柱2.880.793589.883.自振周期计算见表3-14：表3-14基本周期T1层号56151.660897.66151.60.10101.41428699.7212303.3346026.160897.612177.70.20001.21437317.208884.9236026.160897.618203.80.29890.91535515.855048.8026026.160897.624229.90.39790.51743118.191613.5016484.673756.4430714.50.41640.1010655.0466.17自振周期计算：，式中：基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振动周期减小的影响，取为0.6假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构各层楼面处位移故。4.水平地震作用标准值和位移计算（1）地震影响系数的确定查规范可知，设防烈度为6度，设计地震加速度为0.05g，水平地震影响系数最大值，特征周期值。又由于：，故应该考虑顶部附加地震作用。顶部附加作用系数为（2）各质点水平地震作用标准值、楼层地震剪力及楼层层间位移计算结构总水平地震作用标准值：各质点横向水平地震作用、楼层地震剪力及楼层间位移计算过程见表3-15所示：层号56151.619.8121801.68365976.60260.46260.4660897.60.0004346026.115.995814.99365976.60204.89465.3460897.60.0007636026.11272313.20365976.60154.63619.9760897.60.0010226026.18.148811.41365976.60104.38724.3560897.60.0010616484.64.227235.32365976.6058.24782.5973756.440.00119表3-15最大位移发生在底层，其楼层最大位移与楼层高之比：，满足要求（3）剪重比验算验算过程见下表3-16所示：表3-16层号53.9260.4613855.250.04243.912177.720651.010.03833.918203.827446.770.03423.924229.934242.530.03014.230714.541660.160.025由上表可知，各层剪重比均大于0.016，满足剪重比要求。3、水平地震作用下的内力计算反弯点高度计算反弯点高度与风荷载计算相同，详见表3-17，3-18所示：表3-17A、D轴框架柱反弯点位置层号H/mKyyyyyyh/m53.90.720.350000.351.3743.90.720.40000.401.5633.90.720.450000.451.7623.90.720.50000.501.9514.20.960.650000.652.73表3-18B、C轴框架柱反弯点位置层号H/mKyyyyyyh/m30000.431.6860000.461.790000.51.950000.51.9514.22.880.520000.522.182、框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程见表3-19，3-20，3-21所示：表3-19各层框架柱柱端弯矩及剪力计算柱层号hD边柱53.9260.4660897.61713.570.0287.330.3510.0018.5843.9465.3560897.61713.570.02813.090.420.4330.6433.9619.9860897.61713.570.02817.450.4530.6237.4223.9724.3660897.61713.570.02820.380.4535.7743.7214.2782.673756.442556.490.03527.130.6574.0539.88中柱53.9260.4660897.63361.230.05514.380.4324.1131.9643.9465.3560897.63361.230.05525.680.4646.0854.0933.9619.9860897.63361.230.05534.220.566.7366.7323.9724.3660897.63361.230.05539.980.577.9677.9614.2782.673756.443589.880.04938.090.5283.1976.79表3-20各层梁端断弯矩及剪力计算层号AB跨BC跨56.60.38718.5810.645.412.70.6721.3221.3220.3046.60.38740.6426.0412.352.70.6752.1652.1649.6836.60.38757.8537.5617.672.70.6775.2475.2471.6626.60.38774.3448.1822.692.70.6796.5196.5191.9116.60.38775.6551.5323.552.70.67103.22103.2298.31表3-21横向水平地震作用下6轴各层框架柱轴力计算层号AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力A柱轴力B柱轴力55.4120.305.4114.89412.3549.6812.3557.63317.6771.6635.43106.21222.6991.9158.12175.43123.5598.3181.67250.193、绘制内力图(1)弯矩图如图3-13所示：图3-13水平地震作用下的弯矩图（2）剪力图如图3-14所示：图3-15水平地震作用下的剪力图（3）轴力图如图3-16所示：图3-16水平地震作用下的轴力图第4章内力组合4.1弯矩调幅换算到梁端边缘的剪力值：；换算到柱端边缘的弯矩值：；式中：、梁端柱边截面剪力和弯矩；、内力计算得到的梁端柱轴线的剪力和弯矩，均用调幅值；梁支座宽度（即柱截面高度），柱支座宽度（即梁截面高度）；梁单位长度的均布荷载标准值表4-1恒载作用下的弯矩调幅层号梁端弯矩调幅后弯矩换算到柱边弯矩M左M右M左M右M左M右AB跨第五层27.3536.6023.2531.1117.7220.38第四层34.9737.3629.7231.7624.4420.71第三层33.9037.1228.8231.5523.4820.55第二层34.0937.1728.9831.5923.6520.59第一层31.2836.3926.5930.9321.1320.06BC跨第五层19.4319.4316.5216.5216.1216.12第四层11.9711.9710.1710.179.789.78第三层12.4512.4510.5810.5810.1910.19第二层12.3512.3510.5010.5010.1110.11第一层14.9714.9712.7412.7412.3512.35表4-2活载作用下的弯矩调幅层号梁端弯矩调幅后弯矩换算到柱边弯矩M左M右M左M右M左M右AB跨第五层2.943.212.502.732.091.87第四层10.7111.889.1010.107.406.72第三层11.0712.059.4110.247.736.85第二层11.1312.079.4610.267.786.86第一层10.2211.818.6910.046.966.68BC跨第五层1.021.020.870.870.870.87第四层33.533.533.53第三层3.813.843.24第二层3.773.703.20第一层4.664.663.963.963.963.96表4-3重力荷载作用下的弯矩调幅层号梁端弯矩调幅后弯矩换算到柱边弯矩M左M右M左M右M左M右AB跨第五层28.4038.0624.1432.3518.5621.85第四层35.6037.9930.2632.2925.1421.72第三层34.4537.7129.2832.0524.1121.53第二层34.6437.7729.4432.1024.2821.58第一层38.4736.9832.7031.4327.6520.79BC跨第五层20.2520.2517.2117.2116.8216.82第四层12.1012.1010.2910.299.899.89第三层12.6412.6410.7410.7410.3510.35第二层12.5412.5410.6610.6610.2710.27第一层15.2215.2212.9412.9412.5512.55表4-4竖向荷载作用下剪力在柱边截面的值荷载形式层号AB跨BC跨调幅后梁端柱轴线剪力换算到柱边剪力调幅后梁端柱轴线剪力换算到柱边剪力V左V右V左V右V左V右V左V右恒载第五层30.22-53.9127.65-53.652.30-2.301.96-1.96第四层28.67-55.4626.42-55.242.30-2.301.96-1.96第三层28.91-55.2226.66-55.002.30-2.301.96-1.96第二层28.87-55.2626.62-55.042.30-2.301.96-1.96第一层29.53-54.6027.28-54.382.30-2.301.96-1.96活载第五层2.29-4.572.04-4.320.000.000.000.00第四层9.53-17.908.51-16.880.000.000.000.00第三层9.43-18.008.41-16.980.000.000.000.00第二层9.42-18.018.40-16.990.000.000.000.00第一层9.64-17.808.62-16.780.000.000.000.00重力荷载第五层31.49-56.1027.91-52.522.30-2.301.96-1.96第四层29.11-56.3725.60-52.862.30-2.301.96-1.96第三层29.38-56.1025.87-52.592.30-2.301.96-1.96第二层29.33-56.1525.82-52.642.30-2.301.96-1.96第一层28.77-56.7125.26-53.202.30-2.301.96-1.96表4-5风荷载作用下的梁控制截面的内力层数梁控制截面的弯矩M（KN·m）梁控制截面的剪力V（KN）MABMBAMBCMCBVABVBAVBCVCB51.20-0.661.26-1.26-0.38-0.38-1.10-1.1043.13-1.943.65-3.65-1.02-1.02-3.17-3.1735.12-3.246.09-6.09-1.69-1.69-5.30-5.3027.05-4.758.90-8.90-2.39-2.39-7.74-7.7419.21-5.8410.99-10.99-3.04-3.04-9.56-9.56表4-6水平地震作用下梁控制截面的内力层数梁控制截面的弯矩M（KN·m）梁控制截面的剪力V（KN）MABMBAMBCMCBVABVBAVBCVCB517.50-9.5617.26-17.26-5.41-5.41-20.30-20.30438.17-23.5742.22-42.22-12.35-12.35-49.68-49.68354.32-34.0360.91-60.91-17.67-17.67-71.66-71.66269.80-43.6478.13-78.13-22.69-22.69-91.91-91.91170.94-46.8283.56-83.56-23.55-23.55-98.31-98.31荷载效应组合的种类（1）非抗震基本组合由永久荷载控制的组合：由可变荷载控制的组合：恒载、活载和风荷载的组合时，采用简化规则：（2）抗震基本组合：（3）荷载效应标准组合：4.2框架梁的内力组合取框架梁换算到柱边截面的内力进行组合，非抗震设计时的基本组合考虑恒载、活载和风荷载，组合过程见下表。抗震设计时，由于对于一般结构，风荷载组合系数为0，所以地震作用和其他作用效应组合时只考虑重力荷载代表值和地震效应的组合，组合过程见下表。

表4-7框架梁AB的基本组合表（非地震）层数截面内力种类荷载类别恒荷载+活荷载+风荷载恒荷载+活荷载S恒荷载活荷载左风右风1.2恒+0.9×（1.4×风+1.4×活）1.2×恒+1.4×活1.35×恒+1.4×0.7×活MM|V|左风右风5左M-17.72-2.091.20-1.20-22.39-25.41-24.19-25.97-25.97V27.652.04-0.380.3835.2736.2336.0439.3339.33中M19.732.020.27-0.2726.5625.8826.5028.6228.62右M-20.38-1.87-0.660.66-27.64-25.98-27.07-29.35-29.35V-53.65-4.32-0.380.38-70.30-69.34-70.43-76.6676.664左M-24.44-7.403.13-3.13-34.71-42.60-39.69-40.25-42.60V26.428.51-1.021.0241.1443.7143.6244.0144.01中M10.198.920.59-0.5924.2122.7224.7222.5024.72右M-20.71-6.72-1.941.94-35.76-30.87-34.26-34.54-35.76V-55.24-16.88-1.021.02-88.84-86.27-89.92-91.1291.123左M-23.48-7.735.12-5.12-31.46-44.37-39.00-39.27-44.37V26.668.41-1.691.6940.4644.7243.7744.2344.72中M10.758.700.94-0.9425.0522.6825.0823.0425.08右M-20.55-6.85-3.243.24-37.37-29.21-34.25-34.46-37.37V-55.00-16.98-1.691.69-89.52-85.27-89.77-90.8990.892左M-23.65-7.787.05-7.05-29.30-47.07-39.27-39.55-47.07V26.628.40-2.392.3939.5245.5443.7044.1745.54中M10.648.661.15-1.1525.1322.2324.8922.8525.13右M-20.59-6.86-4.754.75-39.34-27.37-34.31-34.52-39.34V-55.04-16.99-2.392.39-90.47-84.44-89.83-90.9590.951左M-21.23-6.969.21-9.21-22.64-45.85-35.22-35.48-45.85V27.288.62-3.043.0439.7747.4344.8045.2845.28中M12.179.161.68-1.6828.2624.0327.4325.4128.26右M-20.06-6.68-5.845.84-39.85-25.13-33.42-33.63-39.85V-54.38-16.78-3.043.04-90.23-82.57-88.75-89.8690.23表4-8框架梁BC的基本组合表（非地震）层数截面内力种类荷载类别恒荷载+活荷载+风荷载恒荷载+活荷载S恒荷载活荷载左风右风1.2恒+0.9×（1.4×风+1.4×活）1.2×恒+1.4×活1.35×恒+1.4×0.7×活MM|V|左风右风5左M-16.12-0.871.26-1.26-18.85-22.03-20.56-22.61-22.61V1.960.00-1.101.100.973.742.352.653.74中M-14.97-0.870.000.00-19.06-19.06-19.18-21.06-19.06右M-16.12-0.87-1.261.26-22.03-18.85-20.56-22.61-22.61V-1.960.00-1.101.10-3.74-0.97-2.35-2.653.744左M-9.78-3.533.65-3.65-11.58-20.78-16.68-16.66-20.78V1.960.00-3.173.17-1.646.352.352.656.35中M-8.62-3.530.000.00-14.79-14.79-15.29-15.10-14.79右M-9.78-3.53-3.653.65-20.78-11.58-16.68-16.66-20.78V-1.960.00-3.173.17-6.351.64-2.35-2.656.353左M-10.19-3.246.09-6.09-8.64-23.98-16.76-16.93-23.98V1.960.00-5.305.30-4.339.032.352.659.03中M-9.03-3.240.000.00-14.92-14.92-15.37-15.37-14.92右M-10.19-3.24-6.096.09-23.98-8.64-16.76-16.93-23.98V-1.960.00-5.305.30-9.034.33-2.35-2.659.032左M-10.11-3.208.90-8.90-4.95-27.38-16.61-16.78-27.38V1.960.00-7.747.74-7.4012.102.352.6512.10中M-8.95-3.200.000.00-14.77-14.77-15.22-15.22-14.77右M-10.11-3.20-8.908.90-27.38-4.95-16.61-16.78-27.38V-1.960.00-7.747.74-12.107.40-2.35-2.6512.101左M-12.35-3.9610.99-10.99-5.96-33.66-20.36-20.55-33.66V1.960.00-9.569.56-9.6914.402.352.6514.40中M-11.19-3.960.000.00-18.42-18.42-18.97-18.99-18.42右M-12.35-3.96-10.9910.99-33.66-5.96-20.36-20.55-33.66V-1.960.00-9.569.56-14.409.69-2.35-2.6514.40

表4-9框架梁AB的基本组合表（地震）层数截面内力种类荷载类别抗震组合S重力荷载代表值左震右震0.75×（1.2×重+1.3×震）MM|V|左震右震5左M-18.5617.50-17.500.36-33.77-33.77V27.91-5.415.4119.8430.3930.39中M23.623.97-3.9725.1317.3925.13右M-21.85-9.569.56-28.99-10.34-28.99V-52.52-5.415.41-52.54-41.9952.544左M-25.1438.17-38.1714.59-59.84-59.84V25.60-12.3512.3511.0035.0835.08中M12.767.30-7.3018.604.3718.60右M-21.72-23.5723.57-42.533.43-42.53V-52.86-12.3512.35-59.62-35.5359.623左M-24.1154.32-54.3231.26-74.66-74.66V25.87-17.6717.676.0540.5140.51中M12.1510.15-10.1520.831.0420.83右M-21.53-34.0334.03-52.5613.80-52.56V-52.59-17.6717.67-64.56-30.1064.562左M-24.2869.80-69.8046.20-89.91-89.91V25.82-22.6922.691.1245.3645.36中M12.2613.08-13.0823.79-1.7223.79右M-21.58-43.6443.64-61.9723.13-61.97V-52.64-22.6922.69-69.50-25.2569.501左M-27.6570.94-70.9444.28-94.05-94.05V25.26-23.5523.55-0.2345.7045.70中M13.5512.06-12.0623.950.4423.95右M-20.79-46.8246.82-64.3626.94-64.36V-53.20-23.5523.55-70.84-24.9270.84表4-10框架梁BC的基本组合表（地震）层数截面内力种类荷载类别抗震组合S重力荷载代表值左震右震0.75×（1.2×重+1.3×震）MmaxMmin|V|max左震右震5左M-16.8217.26-17.261.69-31.97-31.97V1.96-20.3020.30-18.0321.5621.56中M-15.660.000.00-14.09-14.09-14.09右M-16.82-17.2617.26-31.971.69-31.97V-1.96-20.3020.30-21.5618.0321.564左M-9.8942.22-42.2232.26-50.07-50.07V1.96-49.6849.68-46.6750.2050.20中M-8.740.000.00-7.87-7.87-7.87右M-9.89-42.2242.22-50.0732.26-50.07V-1.96-49.6849.68-50.2046.6750.203左M-10.3560.91-60.9150.07-68.70-68.70V1.96-71.6671.66-68.1071.6371.63中M-9.190.000.00-8.27-8.27-8.27右M-10.35-60.9160.91-68.7050.07-68.70V-1.96-71.6671.66-71.6368.1071.632左M-10.2778.13-78.1366.93-85.42-85.42V1.96-91.9191.91-87.8591.3891.38中M-9.110.000.00-8.20-8.20-8.20右M-10.27-78.1378.13-85.4266.93-85.42V-1.96-91.9191.91-91.3887.8591.381左M-12.5583.56-83.5670.18-92.77-92.77V1.96-98.3198.31-94.0997.6297.62中M-11.390.000.00-10.25-10.25-10.25右M-12.55-83.5683.56-92.7770.18-92.77V-1.96-98.3198.31-97.6294.0997.624.3框架柱的内力组合表4-11框架柱A的基本组合表（非地震）层数截面内力种类荷载类别恒荷载+活荷载+风荷载恒荷载+活荷载S恒荷载活荷载左风右风1.2×恒+0.9×（1.4×风+1.4×活）1.2×恒+1.4×活1.35×恒+1.4×0.7×活Nmax及相应M，VNmin及相应M，V|M|max及相应的N，V左风右风5上M-27.35-2.941.29-1.29-34.90-38.15-36.94-39.80-39.80-34.90-38.15N-70.24-4.310.38-0.38-89.24-90.20-90.32-99.05-99.05-89.24-90.20下M19.504.67-0.700.7028.4030.1729.9430.9030.9028.4030.17N-87.96-22.030.38-0.38-132.83-133.79-136.39-140.34-140.34-132.83-133.79V-12.01-1.950.51-0.51-16.23-17.51-17.14-18.12-18.12-16.23-17.514上M-15.49-7.602.69-2.69-24.77-31.55-29.23-28.36-28.36-24.77-31.55N-230.54-39.661.40-1.40-324.86-328.38-332.17-350.10-350.10-324.86-328.38下M16.955.54-1.791.7925.0729.5828.1028.3128.3125.0729.58N-248.26-57.381.40-1.40-368.45-371.97-378.24-391.38-391.38-368.45-371.97V-13.31-4.171.15-1.15-19.78-22.68-21.81