结构设计计算书

第一部分建筑设计

第一章设计总说明

1.1工程名称：长春市第89中学2#教学楼

1.2工程概况：本工程建筑面积：5879m：使用年限为50年；建筑耐火等级二

级，建筑抗震设防烈度为七度。

1.3标高位置:本工程室外高差0.45m,室内地面设计标高±0.000o

1.4结构形式及墙体材料：

结构形式：本工程为框架结构

墙体材料：

1、砌体材料采纳190厚蒸压粉煤灰空心砌块；

2、砂浆为M5.0水泥砂浆；

3、外墙采纳190厚砌块加80厚保温层，共270厚（按300厚计算）；

1.5屋面工程（内排水）：

屋面防水等级为二级。采纳APP柔性防水层和细石刚性防水层两道设防。屋

面保温采纳阻燃聚苯刚性防水层，阻燃型挤塑聚苯乙烯保温板130厚。做法见详

图。

1.6防水工程：

卫生间楼面采纳立S防水卷材防水，立墙卷高200,凡设有地漏处地面均向地

漏找坡1%,其楼面均低于其它房间20mm。

1.7装饰工程：

1、外墙装饰见立面图。

2、全部室内木门刷清漆三遍，刷油前先做刮腻子，砂纸打平，刷底油等基层

处理。

3、全部外露铁件均刷防锈漆一道，面漆两道

,达到二级耐火等级要求，全部木构件均刷防腐漆。

1.8其它：

1、凡本图未表明地方均遵照我国有关法律规范，规程施工；

2、对本图所供应的门窗类别、材料、室内外装修材料及做法，由其它缘由变

更时应由建设单位会同设计单位商定后进行调整；

3、本工程采纳标准图无论采纳局部或全部，施工中均应结合本工程协调处理;

4、本工程中排水、暖通、电气、通讯等各专业在施工过程中应协调且与土建

专业预留孔洞沟槽，避开在墙体或者楼板上凿洞及消失明线或管线相互干扰现象,

精确预埋管件；

5、外墙面施工前应先做出样板，待建设单位和设计单位同意后方可施工。

其次章设计内容

本部分设计包括建筑图纸7张

表1建筑成果

图纸名称比例图幅图号

建筑总说明见图A16-1

底层平面图1：100A16-2

标准层平面图1：100A16-3

正立面图1：100A16-4

楼梯详图1：50A16-5

1：100

剖面图及节点详图A16-6

(1:20)

其次部分结构设计

第一章工程概况

1.1工程概况

建筑介绍：长春市第89中学2#教学楼建筑面积约5879平方米，楼盖及屋盖均

采纳现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm,填充墙采纳蒸压粉煤灰空心砌

块。主体为五层的钢筋混凝土框架结构，建筑平面为平面U形。

柱网与层高：本工程采纳柱距为9m,跨度为6.6m和2.7m的7X5的U形柱网布

置，每层层高均为3.9m,平面示意图如下：

ir(

图1-1平面布置图

承重方案的选择：纵横向混合承重，纵横向都设主梁，两个方向刚度近似相等。

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，最终传至地基。

1.2设计条件：

2

气象条件：基本雪压:0.35KN/mo

抗震设防：设计要求抗震设防烈度为8度。

工程地质条件：见勘探地质报告

屋面及楼面作法：

屋面：40厚细石混凝土爱护层，10厚低标砂浆隔离层，4厚■隧改性新青防水

层，20厚水泥砂浆找平，130厚阻燃型挤塑聚苯乙烯保温板，100厚钢筋混凝土

板，30厚轻集料混凝土找坡，20厚水泥砂浆找平层层；

楼面：10厚1：2.5水泥彩色石子，楼0厚现浇混凝土板；

材料：柱混凝土等级为C30,HRB400；梁混凝土等级为C30,HRB335；板混凝土

等级为C30,HRB335；基础混凝土等级为C30,HRB335；箍筋选HPB300。

其次章构件尺寸确定及荷载汇合

2.1结构布置

依据梁两侧现浇板的有无，把梁分为矩型梁和T型梁。

2.截面尺寸：

一、初估梁尺寸：

1、框架梁：

A-(l/18-l/10)L=(l/18-l/10)X6600=(366.7~660)mm,取h=600,截面宽度取

(1/2-1/3)h,b=(l/3〜1/2)X600=200〜300,所以截面初步定为：Z?X/F300

X600

2、次梁：

^(l/18-l/10)L=(l/18-l/10)X6600=(366.7-660)mm,取h=550,截面宽度取

(1/2-1/3)h,b=(l/3〜1/2)X550=183〜300,所以截面初步定为：Z?X/F300

X550

该框架结构抗震等级为二级，其轴压比uN=0.75

各层的重力荷载代表值近似取12KN/m,边柱和中柱负载面积分别为：(9X3.3)

m2,(9X4.7)m2。

二、初估柱尺寸：

框架柱的截面尺寸依据柱的轴压比限值，按下列公式计算：

1边柱N=Bwsn=l.3X12X9X3.3X5=2316.6KN

2中柱N=Bwsn=l.25X12X9X4.7X5=3172.5KN

边柱Ac曰/同*t)=2316600/14.3X0.75=202500mm2

中柱Ac=3172500/14.3X0.75=277316mm2o

如取柱截面为正方形边，中柱截面高度为450mm526mm

一层为600mmX600mm2-5层为550mmX550mm

2-5层柱高即为层高，取3.9m,底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即

hl=3.9+0.45+1.7-1=5.05m。

三'初估板尺寸：按法律规范要求板厚取100mm。

2.3荷载计算：

一、屋面'楼面活荷载标准值

依据《荷载法律规范》GB5009-2001第4.1.1和第4.3.1条，屋面活荷载标

准值取值如下：

2

教室、试验室、办公室2.0KN/m

厕所2.0KN/m2

楼梯2.5KN/m2

不上人屋面0.5KN/m2

屋面雪荷载标准值Sku,S^-1.0X0.5=0.5KN/m2

二、屋面'楼面恒荷载标准值

1、屋面永久荷载标准值（不上人）

40厚细石混凝土爱护层22X0.04=0.88KN/m2

10厚低标砂浆隔离层14X0.01=0.14KN/m2

4厚SBS改性沥青防水层0.4KN/m2

20厚水泥砂浆找平20X0.02=0.4KN/m2

130厚阻燃型挤塑聚苯乙烯保温板0.5X0.13=0.065KN/m2

100厚钢筋混凝土板25X0.1=2.5KN/m2

30厚轻集料混凝土找坡14X0.03=0.42KN/m2

20厚水泥砂浆找平层层20X0.02=0.4KN/m2

合计5.21KN/m2

2、♦5层楼面永久荷载标准值

10厚1：2.5水泥彩色石子8X0.01=08KN/m2

100厚现浇混凝土板25X0.1=2.5KN/m2

合计3.01KN/m2

3、厕所自重均布荷载

瓷砖地面0.55KN/m2

20厚水泥砂浆防水爱护层20X0.02=0.40KN/m2

地面防水层0.05KN/m2

100厚钢筋混凝土板25X0.1=2.5KN/m2

混合沙浆抹面20厚0.02X17=0.34KN/m2

合计4KN/m2

4.楼梯自重均布荷载

地面砖面层（水泥打底）0.01X20=0.2KN/m2

楼梯板重（按250厚钢筋混凝土板等效）0.25X25=6.25KN/m2

混合沙浆抹面20厚0.02X17=0.34KN/m?

合计6.90KN/m2

三、梁、柱自重

梁•柱可依据截面尺寸、材料容重及粉刷计算出单位长度上的重力荷载，抹灰

近似按加大梁宽及柱宽考虑。详细见下表：

梁、枉自重表2

层构件计算计算容重8g(KNnGi(KN)£

次宽度长度(KN/m)li(m)Gi(KN)

b/mh/m/m3)

1层主梁0.30.6251.054.72618510.31753.8

155

主梁0.30.6251.054.722.1879.38

25

次梁0.30.55251.054.338.4301091.4

112

柱0.60.6251.109.95.05361799.8

2

2-5主梁0.30.6251.054.726.0518514.551768.2

层152

主梁0.30.6251.054.722.15881.27

25

次梁0.30.55251.054.338.45301097.9

11

柱0.550.55251.108.313.9361167.9

99

四'墙体自重

墙体采纳190厚蒸压粉煤灰砌块。外墙刷涂料，80厚SBS保温层，内墙均为

10厚抹灰。

1.外墙自重：

80厚EPS保温板0.06X0.5=0.03KN/m2

10厚1:2.5水泥砂浆找平层0.01X20=0.2KN/m2

190厚砌块7.86X0.19=1.477KN/m2

混合沙浆抹面20厚0.02X17=0.34KN/m2

合计2.6KN/m2

2.内墙自重：

190厚空心砌块7.86X0.19=1.477KN/m2

两侧混合沙浆抹面10厚2X0.01X17=0.34KN/H?

合计1.81KN/m2

外墙长度：L外=51.1+2*(6.6+2.7+6.6)+27=109.9m

内墙长度:L内(一层)=18*6+2*51.1-0.6*16+16.8+3.7*2=224.8

L内(2-5层)=14*6.1+2*51.1-0.5*16+16.8+3.7*2=203.8

外墙自重：109.9*2.6*(3.9-0.1)=613.9KN

内墙自重：底层224.8*1.81*(3.9-0.1)=1234.4KN

2-5层203.8*1.81*(3.9-0.1)=1119.1KN

楼板自重：2.5*(51.1*15.9)=2031.2KN

3.女儿墙自重标准值

女儿墙采纳砌筑高1500mm,外刷涂料故女儿墙自重：

(51.1+2*13.2+27)*0.9*5.24=189.98kN

2.4重力荷载代表值：

顶层重力荷载代表值：屋面及女儿墙自重+纵横梁自重+半层柱和墙体重量

+50%屋面雪荷载。

其他各层重力荷载代表值：屋面活荷载+楼板自重+纵横梁自重+楼面上、下半

层的柱和墙体自重+50%楼面均布活荷载。

G5=2031.2+189.98+613.9/2+119.1/2+1768.22+1167.99/2+(5.21+0.351)*

(51.1*13.2)=9190KN

G2-4=613.9+1119.1+1167.99+1768.22+2031.2+2*(51.1*15.9)=8325.2

Gl=1753.85+1799.82/2+1768.22/2+613.9+1234.2/2+2031.2+2*(51.1*15.9)=898

4.7KN

第三章水平荷载作用下侧移验算

3.1计算D值:

一'梁'柱的线刚度计算

计算梁的线刚度时，考虑到现浇楼板的作用，一边有楼板的梁截面惯性矩取

两边有楼板的梁的惯性矩取，I。为按矩形截面计算的梁截面惯

性矩。线刚度计算公式―，各梁、柱的线刚度计算结果如下表所示。

L

横梁的线刚度ib计算表表3

层

类别bXh(mmL1(mm)Ecl/L1.5Ecl2Ecl/L

次

Ec(N/mXmm)(mm)/L

m2)

边横13.OX300X66005.4*102.455*3.6834.91X

梁10,6009101,1X10"'10'°

2〜53.OX300X5.4*102.455*3.6834.91X

101600910'°X1O10IO10

走道13.OX300X27005.4*106*10'°9X10'°12X1010

梁1016009

2-53.OX300X5.4*106*10'°9X10'012X10'°

10,6009

柱的线刚度ic计算表表3

层次bXh(mmXmm)He(mm)Ic=bh3/12ic=EcIc/Hc

Ec(N/mm2)

13.0X10'600X60050501.O8X1O106.416X10'0

2-53.0X10'550*55039007.626X1095.866X10'0

二、计算各柱抗侧移刚度。值

。值是使柱上、下端产生单位相对位移所需施加的水平力，计算公式为

2

ch

底层：一类(10根)

K=i2/ic=l.5ib/ic=3.683*10'76.416*10HM).57

ac=0.5+k/2+k=0.5+0.57/2+0.57=0.42

D=ac*12ic/h2=0.42*12*6.416*10'75050*5050=l0566N/(mm)

二类(10根)K=i2/ic=l.5ib/ic=4.9*10'°/6.416*10,o=0.765

ac=0.5+k/2+k=0.5+0.765/2+0.765=0.46

D=ac*12ic/h2=0.46*12*6.416*10,°/5050*5050=13877N/(mm)

三类(4根)

K=il+i2/ic=3.683*10'0+9*10"76.416*1010=l.97

ac=0.5+k/2+k=0.5+1.97/2+1.97=0.62

D=ac*12ic/h2=0.62*12*6.416*10'75050*5050=18717N/(mni)

四类(10根)

K=il+i2/ic=4.9*1010+12*10'76.416*10l0=2.64

ac=0.5+k/2+k=0.5+2.64/2+2.64=0.68

D=ac*12ic/h2=0.68*12*6.416*10'75050*5050=20529N/(mm)

五类(2根)

K=il+i2/ic=12*1010+3.683*10*76.416*1010=2.44

ac=0.5+k/2+k=0.5+2.44/2+2.44=0.66

D=ac*12ic/h'=0.66*12*6.416*10'75050*5050=19925N/(mm)

2-5层：一类（10根）

K=i2+i4/2ic=3.683*10ll>+3.683*10,72*5.866*10'°=0.635

ac=k/2+k=0.635/2+0.635=0.241

D=ac*12ic/h2=0.241*12*5.866*10173900*3900=11153N/(mm)

二类（10根）

K=i2+i4/2ic=4.91*1010+4.91*10K72*5.866*10l0=0.84

ac=k/2+k=0.84/2+0.84=0.296

D=ac*12ic/h2=0.296*12*5.866*10'73900*3900=13699N/(mm)

三类（4根）

K=il+i2+i3+i4/2ic=3.683*10,°+3.683*1OIO+9*1OIO+9*1O10

/2*5.866*10,0=2.16

ac=k/2+k=2.16/2+2.16=0.52

D=ac*12ic/h2=0.52*12*5.866*10'73900*3900=24065N/(mm)

四类(10根)

K=il+i2+i3+i4/2ic=4.91*10,0+4.91*10,0+12*1010+12*1010

/2*5.866*10'°=2.9

ac=k/2+k=2.9/2+2.9=0.59

D=ac*12ic/h2=0.59*12*5.866*10'73900*3900=27305N/(mm)

五类（2根）

K=il+i2+i3+i4/2ic=3.683*10l0+3.683*1OI(,+12*1O")+12*1O,0

/2*5.866*1010=2.67

ac=k/2+k=2.67/2+2.67=0.57

D=ac*12ic/h2=0.57*12*5.866*10173900*3900=26380N/（mm）

综上数据：D1总

二10566*10+13887*10+18717*4+20529*10+19925*2=564538N/mm

D2总二D3总二D4总二D5总

二11153*10+13699*10+24065*4+27305*10+26380*2=670590N/mm

底层

1,D1总/D2总二564538/670590=0.84大于0.7

2-5层

2,Di总/Di总二1大于0.7

底层

3,D1总/0.25（D2总+D3总+D4总+D5总）=0.84大于0.8

2-5层

4,Di总/{1/5-i（Di总+.....+D5总）}=1大于0.8

由以上1,2,3,4四步验证可得此框架为规章框架。

3.2侧移验算：

一、结构自振周期计算

按顶点位移法计算，考虑轻质填充墙对刚度的影响，取基本周期调整系数a

0=0.60,计算公式为1=1.7%再，式中与为顶点位移（单位为m）,按D值法

计算

n

已知VZ=Gk

K=i

1

VG5=ZG5=9190KN

K=5

2

VG4=ZG5=G4+G5=9190+8325.2=17515.2KN

K=4

3

VG3=ZG3=G3+G4+G5=8325.2+8325.2+9190=25840.4KN

K=3

4

VG2=IG2=G2+G3+G4+G5=8325.2+8325.2+8325.2+9190=34165.6KN

K=2

5

VG2=ZGkG1+G2+G3+G4+G5=8984.7+8325.2+8325.2+8325.2+9190=43150.3KN

K=1

s

已知：（Au）i=VGi/IDij可得

J=1

s

(Au)5=VG5/ID5j=9190KN*1000/670590N/mm=13.7mm

J=1

(Au)4=VG4/ID4j=17515.2KN*1000/670590N/mm=26mm

J=1

s

(Au)3=VG3/ID3j=25840.4KN*1000/670590N/mm=38.5mm

J=1

s

(Au)2=VG2/ZD2j=34165.6KN*1000/670590N/mm=50.9mm

J=1

s

(Au)1=VG1/ZD51j=43150.3KN*1000/670590N/mm=76mm

J=1

n5

顶点假想位移：Ut=Z(Au)k=Z(Au)1=(Au)1+(Au)2+(Au)3+(Au)

K=ik=1

4+(Au)5=13.7+26+38.5+50.9+76=205.1rrm=0.2m

自振周期：Tl=(=1.7%后=1.7*0.773^=0.5s

二、水平地震作用及地震剪力计算:

依据《建筑抗震设计法律规范》，该工程结构高度不超过40m,质量和刚度沿

高度分布比较匀称，变形以剪切型为主，近似于单质点体系，故可用底部剪力法

计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算如下：结构等效总重力荷载:

结构等效总重力荷载：Geq=0.85SGi=0.85*(Gl+G2+G3+G4+G5)=0.85

X(8984.7+8325.2+8325.2+8325.2+9190)=36678KN

底部剪力Fek=aGeq可得

查表1.17特征周期Tg【设计地震分组(一组)场地类别二类】

可知Tg=0.35

查表1.18地震影响系数最大值Amax【地震影响(多遇)烈度7度】

可知Amax=0.08

由于Tg=0.35小于Tl=0.5小于5Tg=5*0.35=1.75

其中：r=0.9+(0.05-f)/(0.05+5f)x=l+(0.05-f)/(0.06+1.7f)

又因一般建筑结构f=0.05

故r=0.9x=l

由水平地震影响系数a曲线(并代入上面的r与x的值)来计算必：

a1=(Tg/Tl)0947max=(0.35/0.5)09X0.08=0.058

FEk=alGeq=0.0058X36678=21273KN

由于1.4Tg=l.4X0.35=0.49s<Tl=0.5s,则应考虑顶部附加水平地震作用。

顶部附加水平地震作用系数6n查表得：

8n=0.08T1+0.07=0.08X0.5+0.07=0.11且TgWO.35

所以6n=0.11

各质点横向水平地震作用按下式计算：

Fi=GiHiFEk(l-6n)/fZCkHk)=2541.42XGiHi/(SG,Hk)

地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi：

Vi=LFk(i=l,2,-n)计算过程如下表：

Fi=(GiHi/J76kHk)FEk(l-6n)

△n=6nFEk=O.ll*21273=2340KNFEk(1-6n)=18933KN

E6kHk=8984.7*5.05+8325.2*(5.05+3.9)+8325.2*(5.05+3.9+3.9)+8325.2*

(5.05+3.9+3.9+3.9)+9190*(5.05+3.9*4)=556082KN.M

Fl=(GlHl/r6kHk)FEk(l-6n)=45372*18933/556082=1545KN

F2=(G2H2/r6kHk)FEk(1-6n)=74510*18933/556082=1545KN

F3=(G3H3/£6kHk)FEk(l-6n)=106978*18933/556082=1545KN

F4=(G4H4/2；6kHk)FEk(l-6n)=139447*18933/556O82=1545KN

F5=(G5H5/276kHk)FEk(l-8n)=189774*18933/556082=1545KN

楼层地震剪力

n

Vi=XFi+AFn=1545+2537+3642+4748+6461+2340=21273KN

V1=F1+F2+.....+Fn+△Fn=1545+2537+3642+4748+6461+2340=21273KN

1

V2=F2+.....+Fn+AFn=19728KN

V3=F3+.....+F5+AF5=17191KN

V4=F4+.....+F5+AF5=13549KN

V5=F5+F5=8801KN

三、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和顶点位移u,分别按下列公式计算:

(Au)i=Vj/XDij；ui=X(Au)k.

各层的层间弹性位移角0=(Au),/h„依据《抗震法律规范》，考虑砖填充墙抗

侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[*"1/550。

层间位移：Aui=Vi/EDij

当i=1时：Au1=21273*1000/564538=38mm

当i=2时：△u1=19728*1000/670590=29nm

当i=3时：△u1=17191*1000/670590=38rm

当i=4时：△u1=13549*1000/670590=38mm

当i=5时：△u1=8801*1000/670590=3&mi

i

楼层位移：ui=Zuk

K=1

U1=Au1=38mm

U2=Au1+Au2=67mm

U3=Au1+Au2+Au3=93mm

U4=Au1+Au2+Au3+Au4=113mm

U5=Au1+Au2+△u3+Au4+Au5=126mm

弹性角位移：6c=Aui/Hi

i=lec=0.038/5.05=0.0075

i=26c=0.029/3.9=0.0074

i=36c=0.026/3.9=0.0066

i=40c=0.020/3.9=0.005

i=56c=0.013/3.9=0.003

查表1.21钢筋混凝土框架[8c]max=1/550=0.0018

可知[Bc]maxW[ec](当c=1.2.3.4.5)时，计算看下一章。

由此可见，最大层间弹性位移角发生在第1层，满意法律规范要求。

第四章水平荷载作用下内力计算

4.1水平地震作用下内力计算：

计算取一根框架为例:

取结构布置中的5轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内

力计算从略。

D值法（改进反弯点法）

Vij=Dij/ZT7可得Vij=Dij/UVijVl

一、框架柱端剪力及弯矩

按下列公式计算：V『D“Vi/EDij

M%=Vij*yh

Mgj（1-y）h

y=y.>+yi+y2+y3

注：尤为框架柱的标准反弯点高度比；（”是依据表：倒三角形分布水平荷

载下各层柱标准反弯点高度比以查得）

力为上、下层梁线刚度变化时，反弯点高度比的修正值；

丫2、丫3为上下层层高变化时，反弯点高度比的修正值；

y框架柱的反弯点高度比。

底层柱需要考虑修正值外，二层柱需要考虑修正值小,三层柱需要考虑修正

值为,二层柱需要考虑修正值力,其它各柱均无修正。

二'梁端弯矩'剪力及柱轴力

梁端弯矩、剪力及柱轴力可依据节点平衡计算。

11u

分别按以下公式计算:Mb=ib(Mk,」+MnP/(i\+i\)

r

M'\=ibM"…)/(i\+i\)

r

Vb=(M'b+Mb)/1

r

Nk£(VVb)k

4.91*10104.91*1010

12*1010

17181920

0.350445).445

0.35

Z51Z52Z53Z.54

4.91*10

4.91*101012*101010

131416

c，八(I.4950.495

0.400.40

Z41Z42Z43Z44

4.91*1010

4.91*101012*1010

9101112

3.50

0.450.500.45

Z31Z32Z33Z34

4.91*101012*10104.91*1010

5678

L50+00.50+0.0075=).5075

050+0.0075=0.5075050+0

Z24

Z21Z22Z23

4.91*101012*10104.91*1010

3

124

0.586+0

Z110586+00.67-0.0075=0.6625

0.57-0.0075=0.6625Z12Z13Z14

7^7*—7—/“

VI1=D11/EDijVl=13887/564538*21273=523

V12=D12/SDijVl=20529/564538*21273=774

V21=D21/EDijV2=13699/670590*19728=403

V22=D22/EDijV2=27305/670590*19728=803

V31=D31/EDijV3=13699/670590*17191=351

V32=D32/ZDijV3=27305/670590*17191=700

V41=D41/£DijV4=13699/670590*13549=277

V42=D42/SDijV4=27350/670590*13549=552

V51=D51/EDijV5=13699/670590*8801=180

V52=D52/EDijV5=27350/670590*8801=358

柱端弯矩：

Muij=Vij(1-Y)h

Mbij=VIjyh

Mull=Vll(1-y)h=523*(l-0.6685)*5.05=89IKN.m

Mbll=Vllyh=523*0.6625*5.05=1750KN.m

Mul2=V12(1-y)h=774*(1-0.586)*5.05=1618KN.m

Mbl2=V12yh=774*0.586*5.05=2290KN.m

Mu21=V21(1-y)h=403*(l-0.5025)*3.9=782KN.m

Mb21=V21yh=403*0.5075*3.9=798KN.m

Mu22=V22(1-y)h=803*(1-0.5)*3.9=1566KN.m

Mb22=V22yh=803*0.5*3.9=1566KN.m

Mu31=V31(1-y)h=351*(1-0.45)*3.9=753KN.m

Mb31=V31yh=351*0.45*3.9=616KN.m

Mu32=V32(1-y)h=700*(l-0.5)*3.9=1365KN.m

Mb32=V32yh=700*0.5*3.9=1365KN.m

Mu41=V41(1-y)h=277*(1-0.4)*3.9=648KN.m

Mb41=V41yh=277*0.4*3.9=432KN.m

Mu42=V42(1-y)h=552*(1-0.495)*3.9=1087KN.m

Mb42=V42yh=552*0.495*3.9=1066KN.m

Mu51=V51(1-y)h=180*(1-0.35)*3.9=456KN.m

Mb51=V51yh=180*0.35*3.9=246KN.m

Mu52=V52(1-y)h=358*(1-0.445)*3.9=775KN.m

Mb52=V52yh=358*0.445*3.9=621KN.m

梁端弯矩：

Mlb=il/il+ir(Mb3+Mu2)

Mrb=ir/il+ir(Mb3+Mu2)

以梁线刚度安排：

M1=891+798=1689KN.m

Mll=4.91*1010(1618+1566)/(4.91*10+1.2*10)=925KN.m

M2r=12*(1618+1566)/12+4.91=2259KN.m

M5=782+616=1398KN.m

M51=4.91/(4.91+12)*(1566+1265)=822KN.m

M6r=12/(4.91+12)*(1566+1265)=2070KN.m

Mq=753+432=1185KN.m

Mql=4.91/16.91*(1365+1066)=706KN.m

M10r=12/16,91*(1365+1066)=1725KN.m

M13=648+246=894KN.m

M131=4.91/16.91*(1087+775)=541KN.m

M14r=12/16.91*(1087+775)=1321KN.m

M17=456KN.m

M171=4.91/16.91*(775)=225KN.m

M18r=12/16,91*(775)=550KN.m

水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如下图所示:

图2-3(a)图2-3(b)

第五章竖向荷载作用下内力计算

5.1计算单元

取5轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.8m,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，作用

于各节点上。

见下图：

5.2荷载计算

一、恒荷载计算

在图中，qi代表横梁自重，%代表房间传给横梁的梯形荷载。

5.3内力计算

一'框架弯矩安排及计算

梁端和柱端弯矩采纳弯矩二次安排法来计算。计算时先对各节点不平衡弯矩

进行第一次安排，向远端传递（传递系数为1/2）,然后对由于传递而产生的不平衡

弯矩再进行安排，不再传递，到此为止，由于结构和荷载均对称，故计算时可用

半框架。

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S=4i,

，■为杆件的线刚度，安排系数为疑一；对于中间节点，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5=3其余杆端S=4i,安排系数计

算过程如下:

第六章内力组合及内力调整

框架梁内力组合

梁内力掌握截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、

负弯矩及剪力，跨中截面一般为跨中正截面。

梁端剪力可依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。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轴力

的传递。

恒载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）

层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力

AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱

VA=VBVB=VCVA=-VBVb=VcVAVBVB=VCN顶N底N顶N底

567.99.7-1.3066.669.29.7279311314347

445.77.7-0.16045.5445.867.7527559617650

345.77.7-0.29045.4145.997.7775808920953

245.77.7-0.29045.5145.997.71024105711241256

145.77.7-1.12044.5846.827.71072132215271577

活载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）

层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力

AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱

VA=VBVB=VCVA=-VBVb=VcVAVBVB=VCN顶=N底N顶=N

底

53.50.315-0.0503.453.550.31511.0515.3

420.121.8-0.38019.7420.51.873103

320.121.8-0.47019.6520.591.8136192

220.121.8-0.48019.6420.61.8199280

120.121.8-1.16019.9620.2£i1.8262368

框架梁内力组合表

截R[1.2(Sgk+0.5Sq1.1.

层面内SgSQSEk)+1.3sek352+0.

次位力kkKSg1.4v