某钢框架教学楼楼建筑结构设计-毕业设计计算书

某钢框架教学楼楼建筑结构设计-毕业设计计算书引言本设计为内蒙古达拉特旗某钢框架教学楼楼建筑结构设计此建筑为四层教学楼楼结构体系为钢框架体系钢框架体系是指沿房屋的纵向和横向均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所构成的结构体系且一般可分为无支撑框架和有支撑框架两种形式本结构为无支撑框架体系仅由钢柱和钢梁组成抗震设防烈度8度设计基本加速度03g框架的纵横梁与柱的连接采用刚性连接框架结构体系的优点是能够提供较大的内部使用空间建筑平面布置灵活能适应多种类型的使用功能结构简单构件易于标准化和定型化施工速度快对层数不错的高层结构而言该体系是一种比较经济合理运用广泛的结构体系而且常用于层数不超过30层的高层建筑钢结构是主要的建筑结构类型之一是现代建筑工程中较普通的结构形式之一钢结构与普通钢筋混凝土结构相比其匀质高强施工速度快抗震性好和回收率高等优越性在荷载相同的条件下钢构件的质量轻从被破坏方面看钢结构是在事先有较大变形预兆属于延性破坏结构能够预先发现危险从而避免毕业设计是大学四年来对所学土木工程知识的一次系统全面的考察和总结是大学重要的总结性教育通过做毕业设计使我对钢结构的学习和研究更为的深入深化了我对土木工程专业知识的认知和理解在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料规范案例不仅拓展了我的知识面也培养了我独立思考查阅资料的能力关键词钢结构框架刚性结构AbstractThedesignofInnerMongoliaDalateflagonasteelframebuildingstructuraldesignofteachingbuildingThisbuildingisfourteachingbuildingsstructuresystemforsteelframesystemSteelframesystemreferstothehousingalongverticalandhorizontaladoptframeasabearingandresistthelateralforceisthemaincomponentofstructureandcangenerallybedividedintonosupportingframeandasupportingframetwoformsthestructureisnosupportingframesystemonlybythesteelcolumnandsteelgirdersseismicfortificationintensity8degrees03gdesignbasicaccelerationthelongitudinalframebeamandcolumnconnectionwithrigidconnectionFramestructuresystemhastheadvantageofbeingabletoprovidemoreinteriorspacebuildinglayoutisflexiblecanadapttovarioustypesoffunctionssimplestructureeasystandardizationandformalizationofcomponentfastconstructionspeedgoodinlayersstructureisconcernedthissystemisamoreeconomicalandreasonabletheuseofawiderangeofstructuralsystemandcommonlyusedinthenumberofnotmorethan30storyhigh-risebuildingSteelstructureofthemaintypesofbuildingstructuresisthemodernconstructionthantheordinaryformofthestructureSteelstructureandareinforcedconcretestructureitsuniformityhighstrengthhighconstructionspeedgoodshockresistanceandhighrecoveryrateofsuperioritytheloadunderthesameconditionsthequalityofthelightsteelmemberFromthedestroyedaspectsteelstructureisinadvancetohavealargerdeformationpremonitionwhichbelongstotheductilefracturestructurecananticipatedangertherebyavoidingButsteelstructurehassomeshortcomingssuchasthesteelstructureiseasilycorrodedsothesteelstructureframeanddosomeanticorrosionmeasuresforexampleonthesteelcolumnandsteelbeamcoatedwithanticorrosivecoatingcanimprovethecorrosionresistanceofsteelstructureSteelstructureischaracterizedbythelargestheatbutnotfireincaseoffiresteelstructurebearingcapacitydecreaseddramaticallyduetoaccidentssotheschoolthecrowdedbuildingmustconsidertherequirementoffireGraduationdesignisauniversityforfouryearstostudycivilengineeringknowledgesystemacomprehensiveinspectionandsummaryuniversityeducationisimportantsummaryBygraduatingfromdesigntodomakemeonthesteelstructureofthestudyandresearchofmorein-depthdeepenedmyforcivilengineeringspecialtyknowledgeandunderstandingInthecompletesetofprocessthroughaccesstoavarietyofliteraturedatacodecasenotonlytoexpandmyknowledgebutalsocultivateourindependentthinkingtheabilitytoaccesstheinformationKeywordssteelstructureframerigidstructure第一章结构设计方案概述要求达拉特旗某钢框架教学楼建筑结构设计已知工程概况如下本建筑为位于共层全部为总建筑面积底层层高m其余层均为42m满足防火要求设两个双跑楼梯墙体采用室内地面采用屋面为不上人屋面采用改性沥青防水苯板保温设计基准期50年雪荷载00抗震设防烈度为度设计基本加速度为0地震分组为1组地质条件拟建场地地形平坦地下稳定水位距地坪-90m以下冰冻深度-m土质分布具体情况见表1Ⅱ类场地建筑地层一览表表1序号 岩土分类 土层深度m 厚度范围m 地基土承载力kPa 桩端阻力kPa 桩周摩擦力kPa 1 杂填土 005 05 2 粉土 05 25 160 10 3 粉砂 3040 10 150 25 4 砾砂 -70 40 220 2400 30 5 粉细砂 70-112 42 180 3500 60 注地下稳定水位距地表-m表中给定土层深度由自然地坪算起设计依据《总图制图标准》GBT50103-20《建筑制图标准》GBT50104-2001《民用建筑设计通则》JGJ37-87试行《办公建筑设计规范》JGJ67-89《高层民用建筑设计防火规范》GB50045952001年修订版《建筑设计防火规范》GBJ16-872001版设计说明屋面不上人屋面防水层改性沥青防水卷材20mm厚13水泥砂浆砂浆中掺聚丙烯找平层35mm厚挤塑聚丙乙烯泡沫板保温层隔离层聚酯纤维布一层10mm厚卵石保护层结构层压型钢板钢筋混凝土结构V型轻钢龙骨吊顶楼面20mm面层20mm13干硬性水泥沙浆找平层10mm厚压型钢板混凝土组合结构层轻钢龙骨吊顶门窗本工程采用实木门和塑钢玻璃窗墙体外墙mm厚陶粒空心砌块60mm厚轻质GRC保温板12mm厚13水泥砂浆找平层8mm厚12水泥砂浆面层25mm厚贴瓷砖墙面包括水泥砂浆打底内墙为mm厚陶粒空心砌块18mm厚水泥砂浆找平2mm厚麻刀石灰面层女儿墙mm厚陶粒空心砌块6mm厚13水泥砂浆找平层9mm厚116水泥石膏砂浆7mm厚水泥砂浆抹平卫生间采用隔墙结构形式及布置采用钢结构框架梁柱均采用楼板采用压型钢板钢筋混凝土组合楼梯为基础采用柱下独立基础结构布置如底层计算高度为4m0450m02485m其中m为初估室地坪至柱脚底板的距离材料选用所有构件及零件均采用Q235B组合楼板混凝土强度等级C基础混凝土强度等级C钢筋为HRB335级及主要参数及结构计算方法该建筑抗震设防类别为丙类地震作用及抗震措施均按设防烈度考虑具体计算方法如下采用底部剪力法计算水平地震作用采用修正反弯点法D值法计算水平地震作用下的框架内力采用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下框架内力com第二章结构布置及截面初选采用钢框架结构焊缝连接框架梁柱均采用焊接工字形截面楼板采用压型钢板钢筋混凝土组合结构楼梯基础采用柱下独立基础如图com22梁截面框架梁高＝12～15＝mm～mm梁高＝15～20＝mm～mm结构构件截面初选柱截面按中柱初估mm×500mmcom板YX70－200－600V200板厚1mm有效截面惯性矩＝10064cm4m有效截面抵抗矩＝2737cm3m一个波距宽度内截面面积32142自重015柱梁选用见下表图构件截面参数结构构件初选截面参数表项目 截面尺寸 构件截面特性 重量mm mm mm mm A mm mm MkNm 框架柱 470 25 452 20 32955 1502830000 432950000 2135 1146 254 框架梁 201 20 566 12 14977 866560000 21760000 2405 426 1152 横向次梁 1750 13 324 7 6291 129800000 9838000 1436 395 0484 第三框架梁柱刚度计算31层间侧移刚度算梁线刚度计算钢材的弹性模量Nmm2框架梁线刚度表梁编号 截面尺寸mm×mm 跨度mm ABCD惯性矩mm4边框架 BC惯性矩mm4中框架 ×kN·m ×kN·m LABCD 200×600 7800 1039872000 1299840000 275 343 LBC 200×600 3300 1039872000 1299840000 649 811 com度计算柱的线刚度按式计算框架柱线刚度表层 柱高hm 轴柱惯性矩× 轴柱子线刚度×kN·m 4 150283 737 3 42 150283 737 2 42 150283 737 1 485 150283 638 com刚度计算一般层首层×h框架柱的值表层 柱子类别 m 抗侧刚度Kc×104KN·m 修正系数 修正系数 ×104KNm ×104KNm 2～4 中框架 中柱28根 42 737 15658 04391 02015 99026 边柱28根 42 737 04654 01888 09466 边框架 中柱4根 42 737 12537 03853 10317 边柱4根 42 737 03731 01572 07881 1 中框架 中柱28根 485 638 18100 06063 19731 10646 边柱28根 485 638 054 04094 113223 边框架 中柱4根 485 638 145 05652 18393 边柱4根 485 638 102 05033 16379 注与楼梯相邻处的框架梁应按边框架梁计算此处简按中框架41屋面均布荷载commmAPP改性沥青防水卷材0525mm厚18水泥膨胀珍珠岩找坡层215×0025037520mm厚13水泥砂浆砂浆中掺聚丙烯找平层20×0020435mm厚挤塑聚丙乙烯泡沫板保温层185×00350648隔离层聚酯纤维布一层0110mm厚卵石保护层18×001018结构层压型钢板钢筋混凝土结构01352752855V型轻钢龙骨吊顶合计com活载不上人屋面0雪载0重力荷载代表计算时取雪荷载活荷载和雪荷载不同时考虑取二者较大楼面均布荷载恒载mm大理石面层28×00205620mm厚水泥砂浆找平20×002040110mm厚现浇钢筋混凝土结构层25×012751mm厚压型钢板015轻钢龙骨吊顶合计4095com楼面活荷载2走廊楼梯的活荷载25构件自重柱×98254kNmcom框架梁×981152kNm横向次梁×98048kNmcom1外墙mm厚陶粒空心砌块03×515轻质GRC保温板 014kNm212mm厚13水泥砂浆找平层8mm厚12水泥砂浆面层20×00204贴瓷砖墙面05合计2542内墙mm厚陶粒空心砌块02×5118mm厚石灰砂浆打底17×0018×206122mm厚麻刀石灰面层16×0002×20064合计3墙重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算1006591kN1228538kN1240777N房屋总重力荷载代表值＝4704444kN图重力荷载分布图地震作用计算结构自振周期计算将各层重力荷载代表值集中在相应楼层处作为假想水平荷载计算整体框架的顶点位移考虑非结构构件的影响取结构自振周期表层数 kN kN ×104KNm m 4 1006591 1006591 99026 0010 0112 3 1228538 2235129 99026 0023 0102 2 1228538 3463667 99026 0035 0079 1 1240777 4704444 10646 0044 0044 考虑非结构构件影响取09com震作用分析1采用底部剪力法计算水平地震作用设计基本加速度值为第组则Ⅱ类场地阻尼比＜＜＝2结构总水平地震作用＝×085×4704444＝kN051s1414×035049s需要考虑顶部附加水平地震作用008007008×007011顶部附加地震作用×745826820kN3各层水平地震作用标准值及楼层地震剪力结构所在层楼板的计算高度楼层地震剪力1ij楼层地震剪力计算表层 m kN KN·m kN kN kN kN 4 42 1745 1006591 17565013 035 663785 82041 232325 313466 3 42 1325 1228538 16278129 032 212411 526777 2 42 905 1228538 11118269 022 146035 672817 1 485 485 1240777 60177861 011 73016 745828 4楼层地震剪力调整按抗震规范规定各楼层地震剪力剪力系数具体计算如下表所示楼层地震剪力调整表层 kN kN kN kN 备注 4 1006591 1006591 16105 满足 3 1228538 2235129 35762 满足 2 1228538 3463667 55419 满足 1 1240777 4704444 7527 满足 由以上计算可知各楼层地震剪力均满足要求5楼层地震剪力作用下横向框架侧移楼层地震剪力作用下横向框架侧移等于层间剪力除以楼层侧移刚度计算如下表地震剪力作用下横向框架侧移表层 m KN ×104KNm 4 42 314366 99026 0003318 3 42 527677 99026 0005320 2 42 672817 99026 0006794 1 485 745828 10646 0007006 6侧移修正1考虑节点域剪切变形对侧移的修正由于本结构横向框架梁及框架柱截面没有改变故每层的侧移修正系数相同计算如下由横向框架梁的截面参数可知梁的腹板平均高度度×20566mm梁截面的平均惯性矩柱的腹板平均高度度×25452mm柱截面的平均惯性矩节点域腹板平厚度mm452×566×20×79000404×0941需要修正7框架的顶点水平侧移框架的顶点水平侧移可分为两部分由框架梁的弯曲变形产生的侧移和由柱子轴向变形产生的侧移框架顶端侧移可由值法求的的计算如下将地震作用下折算成倒三角形水平分布荷载顶端荷载为kNm边柱截面沿高度没有变化参数00052m顶点位移000330005300068000700052002761m满足要求从以上表计算可知地震作用下侧移满足要求8框架质心侧移验算规范规定框架顶端侧移不应超过质心侧移的13倍计算如下1质心高度m由于mm所以13倍的质心位移131313×[000053×1084-905135]000975m＜满足图地震作用下的层间剪力51水平地震作用下框架内力计算采用D值法取轴横向框架计算框架柱的反弯点高度计算反弯点到柱下端结点的距离即反弯点高度标准反弯点高度比上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比的修正系数上层层高变化修正下层层高变化修正根据框架总层数该柱所在层数和梁柱线刚度比查表得边柱中框架A柱D轴柱的反弯点高度比表层 m 4 04654 0283 0000 0000 0000 0283 3 42 04654 04327 0000 0000 0000 04327 2 42 04654 04654 0000 0000 0000 05 1 485 054 077 0000 0000 0000 077 中柱中框架B柱C轴柱的反弯点高度比表层 m 4 15658 0428 0000 0000 0000 0428 3 42 15658 045 0000 0000 0000 045 2 42 15658 0500 0000 0000 0000 0500 1 485 181 061 0000 0000 0000 061 com端弯矩计算1第层第根柱所受的剪力2第层第根柱下端弯矩3第层第根柱上端弯矩具体计算过程见下表边柱AD轴柱端弯矩表层 Hm kNm kNm kN kN 4 09466 99026 314366 3005 0283 -9049 -35717 3 42 09466 99026 526777 5036 04327 -11999 -9152 2 42 09466 99026 672817 6001 05 -12621 -12621 1 485 13323 10646 745828 9334 077 -10412 -34857 中柱BC轴柱端弯矩表层 Hm kNm kNm kN kN 4 22015 99026 313466 6969 0428 -16742 -12527 3 42 22015 99026 526777 11711 045 -27052 -22134 2 42 22015 99026 672817 14958 0500 -31412 -31412 1 485 19317 10646 745828 1381 061 -26122 -38582 com端弯矩剪力及框架柱轴力计算根据节点平衡由柱端弯矩求梁端弯矩梁端按其线刚度分配横向框架梁端弯矩剪力及框架柱轴力表层 A轴柱 AB跨 A轴柱 B轴柱 BC跨 B轴柱 4 -3571 -9049 10 9049 48867 -1787 1787 -12527 -16742 0292 11853 11853 -7183 5396 3 78 -9152 -11999 10 1557 11557 -3478 5264 -22134 -27052 0292 28021 28021 -16982 17114 2 78 -12621 -12621 10 21773 15635 -4995 10259 -31412 -31412 0292 37911 37911 -22976 29831 1 78 -34857 -10412 10 23033 31679 -5107 15362 -38582 -26122 0292 40734 40734 -24687 39155 由于结构对称故CD跨框架梁与AB跨相同CD轴框架柱内力分别与AB轴框架柱内力相同由于本结构的自振周期15s故柱轴力不予修正地震作用下框架内力图图地震作用下框架内力图竖向荷载作用下框架结构内力横向框架在竖向荷载作用下的内力分析采用弯矩二次分配法弯矩二次分配法是一种近似计算方法即将各节点的不平衡弯矩同时作分配和传递分配两次传递一次竖向荷载汇集及框架计算简图1屋面恒荷载计算标准值1框架梁自重边跨中跨梁kNm图522次梁自重0kNm3屋面板荷载屋面板边跨为m次梁传来的支座反力为框架梁的集中荷载屋面次梁上恒荷载标准值为5426≤3故荷载传递按双向板计算三角形作用时梯形作用时4横向框架梁所受的恒荷载均布荷载kNm横向框架梁所受的集中荷载×54229526345kN2屋面活荷载不上人屋面05三角形作用时梯形作用时2横向框架梁所受的荷载均布荷载集中荷载2楼面1楼面恒荷载标准值1框架梁自重边跨中跨梁kNm2次梁自重kNm3楼面板荷载将三角形及梯形荷载等效为均布荷载三角形作用时梯形作用时横向框架梁所受的恒荷载集中荷载楼面活荷载计算1将三角形及梯形荷载等效为均布荷载三角形作用时梯形作用时2横向框架梁所受的荷载均布荷载集中荷载走廊走廊33×54按双向板计算传递到框架梁的荷载为三角形荷载等效为均布荷载1屋面恒荷载活荷载2楼面恒荷载活荷载图竖向荷载作用下框架计算简图竖向荷载作用下横向框架内力分析1固端弯矩计算图框架梁计算简图如上图所示荷载作用下梁的固端弯矩为如图所示集中荷载固端弯矩M具体计算见下表恒载作用下框架梁的固端弯矩表层 中跨 lm pgk M集 M均 M lm kN M 4 8998 6345 10998 4557 15555 33 613 556 3 78 14007 54216 9398 7102 165 33 537 487 2 78 14007 54216 9398 7102 165 33 537 487 1 78 14007 54216 9398 7102 165 33 537 4872 屋面楼面活载作用下框架梁的固端弯矩表层 中跨 lm pqk M集 M均 M lm kN M 4 0812 891 4633 412 5045 33 0516 047 3 78 406 3151 5434 2058 7492 33 2578 234 2 78 406 3151 5434 2058 7492 33 2578 234 1 78 406 3151 5434 2058 7492 33 2578 234 内力分配计算分配系数计算图55框架梁柱线刚度各杆件的弯矩分配系数见下表横向框架梁柱的弯矩分配系数表位置 节点编号 5 1372 2948 432 0318 0000 0682 4 1372 2948 2948 7268 0188 0406 0406 3 1372 2948 2948 7268 0188 0406 0406 2 1372 2948 2552 6872 0200 0429 0371 中间节点 1 1372 3244 2948 7564 0181 0429 0390 9 1372 3244 2948 2948 10512 0131 0309 0280 0280 8 1372 3244 2948 2948 10512 0131 0309 0280 0280 7 1372 3244 2948 2552 10116 0136 0321 0291 0252 2恒载作用下的弯矩二次分配上柱 下柱 左梁 右梁 上柱 下柱 左梁 0000 0318 0181 0000 0390 0429 - 15555 -556 4946 2473 -1581 -3162 -6814 -7495 - -0407 -1396 -055 253 544 599 -12245 15119 -7666 -7453 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 - 165 -487 -2271 5263 2438 1219 -98 -1960 -4189 -4189 -4623 - -412 -191 -1494 418 418 462 6847 -15233 15955 -6042 -5265 -4648 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 165 -487 -1396 5987 2772 1386 -1048 -2096 -4481 -4481 -4945 - -417 -192 -1549 434 434 478 7644 -14968 15993 -5443 -5596 -4954 0 0371 0200 0136 0291 0252 0321 - 165 -487 -1494 5381 2901 1451 -2172 -4646 -4024 -5125 403 217 5784 -14468 15779 -614 -4024 -5615 -2012 活载作用下的弯矩二次分配上柱 下柱 左梁 右梁 上柱 下柱 左梁 0000 0318 0181 0000 0390 0429 - 5045 -407 1604 802 -53 -105 -2262 -2488 - -08 -659 257 283 -4051 4916 -2664 -2252 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 - 7492 -234 -745 2343 1085 543 -462 -924 -1976 -1976 -218 - -181 -084 -675 189 189 209 307 -6953 7199 -2532 -2462 -2205 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 7492 -234 -659 2725 1261 631 -747 -947 -2024 -20241 -2235 -138 -064 -702 197 197 216 3401 -6769 7268 -2486 -2529 -2253 0 0371 0200 0136 0291 0252 0321 - 7492 -234 -675 2443 1316 658 -985 -2107 -1825 -2324 183 099 2626 -657 7165 -2782 -1825 -2558 -913 框架梁跨中弯矩计算由以上计算结果可知边跨跨中最大弯矩出现在此处弯矩为1恒载作用下框架梁跨中弯矩中跨恒载作用下框架梁跨中弯矩表层 边跨AB跨 中跨BC跨 kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN· 4 -12245 15119 16497 6843 9658 -7453 7453 834 -661 3 -15233 15955 14096 7102 5604 -4648 4648 78 -3868 2 -14968 15993 14096 7102 5718 -4954 4954 78 -4174 1 -14468 15779 14096 7102 6075 -5615 5615 78 -4835 注CD跨框架梁跨中弯矩与AB跨相同2活载作用下框架梁跨中弯矩活载作用下框架梁跨中弯矩表层 边跨AB跨 中跨BC跨 kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN· 4 -4051 4916 2317 618 -1549 -2252 2252 07 -2182 3 -6953 7199 8194 3087 4205 -2205 2205 351 -1854 2 -6769 7268 8194 3087 4263 -2253 2253 351 -1902 1 -657 7165 8194 3087 4414 -2258 2258 351 -1907 注CD跨框架梁跨中弯矩与AB跨相同框架梁的剪力计算支座反力中跨恒荷载作用下的剪力计算表层 边跨AB跨 中跨BC跨 kN kN m kN·m kN·m kN kN kN m kN kN 4 8998 6345 78 -12245 15119 9495 -10231 613 33 1011 -1011 3 14007 54216 78 -15233 15955 10791 -10977 573 33 886 -886 2 14007 54216 78 -14968 15993 10753 -11015 573 33 886 -886 1 14007 54216 78 -14468 15779 10716 -11052 573 33 886 -886 恒荷载作用下的剪力计算表层 边跨AB跨 中跨BC跨 kN kN m kN·m kN·m kN kN kN m kN kN 4 0812 891 78 -4051 4916 1197 -1219 0516 33 085 -0851 3 406 31514 78 -6953 7199 4703 -4767 2578 33 425 -425 2 406 31514 78 -6769 7268 4671 -4799 2578 33 425 -425 1 406 31514 78 -657 7165 4659 -4811 2578 33 425 -425 6框架柱的剪力计算由于框架柱间无横向荷载故柱子的剪力为计算结果如下表所示恒载作用下框架柱的剪力计算表层 m 边柱A柱 中柱B柱 M上kN·m M下kN·m VckN M上kN·m M下kN·m VckN 4 12245 8386 -4912 -7666 -6042 3264 3 42 6847 7324 -3374 -5265 -5443 2547 2 42 7644 8684 -3888 -5596 -614 2794 1 485 5784 2691 -1747 -4024 -2012 1245 注D柱与A柱剪力相同B柱与C柱剪力相同活载作用下框架柱的剪力计算表层 m 边柱A柱 中柱B柱 M上kN·m M下kN·m VckN M上kN·m M下kN·m VckN 4 4051 3883 -1889 -2664 -2532 1237 3 42 307 3368 -1532 -2462 -2486 1178 2 42 3401 3944 -1749 -2529 -2782 1165 1 485 2626 1222 -802 -1825 -913 565 注D柱与A柱剪力相同B柱与C柱剪力相同框架柱轴力计算竖向荷载作用下每一层的框架柱的上端截面轴力等于上层柱传来的轴力加上本层纵横向框架梁传来的荷载即梁端剪力柱的下端截面轴力等于上端截面轴力加上本层柱的自重具体计算如下1恒载作用下①纵向跨架梁传来的框架柱轴力计算边柱顶层柱女儿墙1191kN屋面荷载kN纵向框架梁重kN总计4856kN2-4层柱楼面荷载kN纵向框架梁kN外墙及窗重kN总计6392377558kN中柱顶层柱屋面荷载×27×5974836kN纵向框架梁重kN总计6227283kN2-4层柱楼面荷载kN纵向框架梁重kN总计7246372kN②柱子自重及横向墙体重层柱重×421067kN层柱重2×4851224kN横向墙体重总计1-3层边柱3355kN中柱kN底层边柱中柱2活载作用下纵向跨架梁传来的荷载计算如下边柱层柱边柱315kN中柱kN底层边柱1576kN中柱kN横向框架柱轴力计算如下表恒载作用下横向框架柱轴力计算表5层 控制截面 边柱A柱 中柱B柱 kN kN kN kN kN kN kN kN kN 4 1-1 - -4856 -14351 -10231 -1011 -7283 -18525 2-2 -1067 -15418 -1067 -19592 3 1-1 -10791 -558 -31789 -10977 -886 -6372 -37827 2-2 -3355 -35144 -3355 -41182 2 1-1 -10753 -558 -51477 -11015 -886 -6372 -59455 2-2 -3355 -54832 -3355 -6281 1 1-1 -10716 -558 -71128 -11052 -886 -6372 -8111 2-2 -3512 -7464 -3355 -84632 注D柱与A柱轴力相同B柱与C柱轴力相同活载作用下横向框架柱轴力计算表层 控制截面 边柱A柱 中柱B柱 kN kN kN kN kN kN kN 4 1-1 - -315 -1512 -1219 -085 -688 -1992 2-2 -1512 -1992 3 1-1 -4703 -1576 -7791 -4767 -425 -3449 -10633 2-2 -7791 -10633 2 1-1 -4671 -1576 -14038 -4799 -425 -3449 -19306 2-2 -14038 -19306 1 1-1 -4659 -1576 -20273 -4811 -425 -3449 -27991 2-2 -20273 -27991 注D柱与A柱轴力相同B柱与C柱轴力相同竖向荷载作用下的内力图恒载作用下框架内力图图恒载作用下框架内力图

活载作用下框架内力图图活载作用下框架内力图横向框架的内力组合荷载组合由荷载规范抗震规范钢结构设计规范以及高钢规程可知设防建筑高度m的框架结构应进行以下荷载组合结构的重要性系数丙类建筑1无震组合①②③2有震组合④⑤以上公式中恒载作用效应标准值活载作用效应标准值地震作用效应标准值作用效应设计值内力组合1横向框架梁的内力组合以下组合中梁的跨中弯矩和剪力是指距梁的左端最近的集中荷载作用点处截面的弯矩和剪力梁端内力偏于安全取轴心处内力进行组合弯矩符号规定对框架梁端面来说顺时针弯矩为正反之为负剪力符号规定使框架梁产生顺时针方向转动趋势的剪力为正反之为负2框架柱的内力组合简化计算柱端内力取梁轴线处内力进行组合弯矩符号规定对框架梁端面来说顺时针弯矩为正反之为负剪力符号规定使框架梁产生顺时针方向转动趋势的剪力为正反之为负轴力符号规定拉力为正压力为负

四层框架梁的内力组合 四层 边跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷载效应 Sgk -12245 12145 9685 000 15119 -10231 -7453 1011 -661 000 7453 -1011 Sqk -4051 1197 1549 000 4916 -1219 -2252 085 -2182 000 2252 -085 Sgk05qk -14271 127435 104595 000 17577 -108405 -8579 10535 -7701 000 8579 -10535 SEhk 9049 -1187 2081 -1187 4887 -1187 11853 -16742 000 -7183 11853 -16742 -9049 1187 -2081 1187 -4887 1187 -11853 16742 000 7183 -11853 16742 内力组合 ① -205007 1756881 145927 0 252283 -150065 -12268 144815 -110619 0 122685 -14481 ② -203654 162498 137906 0 250252 -139838 -12096 13322 -109868 0 120964 -13322 ③ -179164 138208 118536 0 220014 -119376 -10605 113 -96648 0 106058 -113 ④ -53609 137491 152567 -15431 274455 -145517 51141 -205004 -92412 -93379 257037 -23028 -288883 168353 98461 15431 147393 -114655 -25703 230288 -92412 93379 -51141 205004 ⑤ -260342 142866 77542 15431 112239 -92974 -23987 228181 -7701 93379 -68299 207111 -25068 112004 131648 -15431 239301 -123836 68299 -207111 -7701 -93379 239879 -22818 三层框架梁的内力组合 三层 边跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷载效应 Sgk -15233 10791 5604 0 15955 -10977 -4648 886 -3868 0 4868 -886 Sqk -6953 4703 4205 0 7199 -4767 -2005 425 -1854 0 2205 -425 Sgk05qk -187095 131425 77065 0 195545 -133605 -56505 10985 -4795 0 59705 -1098 SEhk 1557 -3478 201 -3478 11551 -3478 28021 -16982 0 -16982 28021 -1698 -1557 3478 -201 3478 -11551 3478 -28021 16982 0 16982 -28021 16982 内力组合 ① -273785 1917679 116863 0 285942 -194906 -82397 16126 -70387 0 87327 -1612 ② -280138 195334 126118 0 292246 -198462 -83846 16582 -72372 0 89286 -1658 ③ -249672 173752 11491 0 260336 -176508 -7455 1481 -64636 0 7955 -1481 ④ -22104 112496 118608 -45214 384817 -20554 296467 -20758 -5754 -22076 435919 -2339 -426924 202924 66348 45214 84491 -115112 -43207 233948 -5754 220766 -29262 20758 ⑤ -389505 176639 50935 45214 45382 -88391 -42077 231751 -4795 220766 -30456 20978 15315 86211 103195 -45214 345708 -178819 307768 -20978 -4795 -22076 423978 -2317 二层框架梁的内力组合 二层 边跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷载效应 Sgk -14968 10753 5718 0 15953 -11015 -4954 886 4174 0 4954 -886 Sqk -6769 4671 4263 0 7268 -4799 -2253 425 1902 0 2253 -425 Sgk05qk -183525 130885 78495 0 19587 -134145 -60805 10985 5125 0 60805 -1098 SEhk 21773 -4995 307 -4995 15634 -4995 37911 -22976 0 -22976 37911 -2297 -21773 4995 -307 4995 -15634 4995 -37911 22976 0 22976 -37911 22976 内力组合 ① -268404 1909413 118970 0 286591 -195733 -88958 16126 749886 0 889584 -1612 ② -274382 19443 128298 0 293188 -199366 -9099 16582 76716 0 9099 -1658 ③ -244446 172924 116862 0 261282 -177336 -81082 1481 68368 0 81082 -1481 ④ 62819 92127 134104 -64935 438286 -225909 419877 -28550 615 -29868 565809 -3118 -503279 221997 54284 64935 31802 -96039 -56580 31187 615 298688 -41987 28550 ⑤ -466574 19582 38585 64935 -7372 -6921 -55364 309673 5125 298688 -43203 28770 99524 6595 118405 -64935 399112 -19908 432038 -28770 5125 -29868 553648 -3096 一层框架梁的内力组合 一层 边跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷载效应 Sgk -14468 10716 6075 0 15769 -11052 -5615 886 4835 0 5615 -886 Sqk -757 4659 4414 0 7165 -4811 -2558 425 1907 0 2558 -425 Sgk05qk -18253 130455 8282 0 193515 -134575 -6894 10985 57885 0 6894 -109 SEhk 23033 -5107 3119 -5107 16795 -5107 40734 -24687 0 -24687 40734 -2468 -23033 5107 -3139 5107 -16795 5107 -40734 24687 0 24687 -40734 24687 内力组合 ① -269504 1903242 125269 0 2830985 -19635 -10087 16126 839611 0 100870 -1612 ② -279596 193818 134696 0 289538 -199978 -10319 16582 84718 0 103192 -1658 ③ -25066 172386 122546 0 258 -177874 -91962 1481 75048 0 91962 -1481 ④ 80393 90155 139931 -66391 450553 -227881 446814 -30774 69462 -32093 61227 -3341 -518465 222937 58837 66391 13883 -95099 -61227 334113 69462 320931 -44681 30774 ⑤ -481959 196846 47>2013 66391 -2482 -68184 -59848 331916 57885 320931 -46060 30994 116899 64064 123627 -66391 41185 -200966 460602 -30994 57885 -32093 598482 -3319 四层框架柱的内力组合 四层 边柱 中柱 上端 下端 上端 下端 MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN 荷载效应 Sgk 12245 -4912 -14351 5263 -4912 -15418 -7666 3264 -18525 -6042 3264 -19592 Sqk 4051 -1889 -1512 3883 -1889 -1512 -2664 1231 -1992 -2532 1237 -1992 Sgk05qk 142705 -58565 -15107 72045 -58565 -16174 -8998 38795 -19521 -7308 38825 -20588 SEhk -9049 3005 1787 -3571 3005 -1787 -16742 6969 5396 -1252 6996 5396 9049 -3005 -1787 3571 -3005 1787 16742 -6969 -5396 12527 -6969 -5396 内力组合 ① 2050073 -84824 -208556 109103 -848242 -22296 -12959 561278 -26960 -1063 561866 -28401 ② 203654 -8539 -19338 117518 -8539 -20618 -12928 56402 -25018 -1079 56486 -26299 ③ 179164 -75566 -164678 106992 -75566 -17534 -11395 49874 -21313 -9586 49958 -22380 ④ 53609 -31213 -158053 40031 -31213 -21731 -32562 137151 -16410 -2505 137538 -17690 288883 -109343 -204515 132877 -109343 -17085 10967 -44043 -3044 75155 -44358 -31720 ⑤ 260342 -9763 -174301 118468 -9763 -13850 127666 -51802 -26535 89771 -51772 -27602 25068 -195 -127839 25622 -195 -18497 -3076 129392 -12506 -2359 129422 -13573 三层框架柱的内力组合 三层 边柱 中柱 上端 下端 上端 下端 MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN 荷载效应 Sgk 6847 -3374 -31789 7324 -7324 -35144 -5265 3374 -37827 -5443 2574 -41182 Sqk 307 -1532 -7791 3368 -1532 -7791 -2462 1178 -10633 -2484 1178 -10633 Sgk05qk 8382 -414 -356845 9008 -809 -390395 -6496 3963 -43143 -6685 3163 -46498 SEhk -11999 5036 3119 -9152 5036 -5264 -27052 11711 17114 -2213 11711 17114 11999 -5036 -3139 9152 -5036 5264 27052 -11711 -17114 22134 -11711 -17114 内力组合 ① 1225205 -60562 -505503 131880 -11388 -550796 -95205 570934 -61486 -9782 462934 -66016 ② 125144 -61936 -490542 13504 -10933 -530802 -97648 5698 -60278 -1000 4738 -64304 ③ 11145 -55188 -426964 120392 -94688 -460514 -87118 50232 -52713 -8920 42232 -56068 ④ -55403 15788 -387667 -1088 -31612 -536906 -42962 199799 -29524 -3679 190199 -3355 256571 -11514 -468761 227072 -16254 -400042 273724 -10468 -74020 20752 -11428 -78046 ⑤ 239807 -10686 -397652 209056 -14636 -321963 286716 -11261 -65391 22089 -12061 -68746 -72167 24068 -316038 -28896 -15432 -458827 -41663 191873 -20895 -3545 183873 -24250 二层框架柱的内力组合 二层 边柱 中柱 上端 下端 上端 下端 MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN 荷载效应 Sgk 7674 -3888 -51477 8684 -3888 54832 -5596 2794 -59455 -614 2794 -6281 Sqk 3401 -1749 -14038 3944 -1749 -14038 -2529 1165 -19306 -2782 1749 -19306 Sgk05qk 93745 -47625 -58496 10656 -47625 47813 -68605 33765 -69108 -7531 36685 -72463 SEhk -12621 6001 10259 -1262 6001 10259 -31412 14958 29831 -3141 14958 29831 12621 -6001 -10259 12621 -6001 -10259 31412 -14958 -29831 31412 -14958 -2983 内力组合 ① 1369288 -69628 -832512 15588 -69628 6026596 -10033 49136 -99184 -1101 548592 -1037 ② 139702 -71142 -814256 1594 -71142 461452 -10255 49838 -98374 -1126 58014 -1024 ③ 124354 -63366 -711302 14205 -63366 351788 -91366 4425 -86483 -1003 52426 -8983 ④ -51579 20863 -568585 -3620 20863 707123 -49068 23497 -44149 -4987 23847 -4817 276567 -13516 -835319 29194 -13516 440389 32603 -1539 -12171 31798 -1504 -1257 ⑤ 257818 -12563 -718327 27063 -12563 344763 339751 -1606 -10788 33304 -1577 -1112 -70328 30388 -451593 -5751 30388 611497 -47696 22821 -3032