框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　該工程位于唐山地區(qū)，地震設(shè)防烈度為8度。本工程采用框架結(jié)構(gòu)。該樓為五層，層高3.6米，總高19.2米，總建筑面積為3528平方米。</p><p>　　總的設(shè)計(jì)思路：在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)。采用框架結(jié)構(gòu)計(jì)算的近似法求解內(nèi)力，即：求

2、豎向荷載作用下的內(nèi)力按無(wú)側(cè)移框架用彎距二次分配法，求水平地震作用下的內(nèi)力按三角形分布用D值法。最后利用鋼筋混凝土的相關(guān)原理進(jìn)行構(gòu)件配筋計(jì)算及校核。</p><p>　　具體設(shè)計(jì)步驟分十步：</p><p>　　第一步：荷載統(tǒng)計(jì)，包括各層恒載、活載，計(jì)算各樓層重力荷載代表值。</p><p>　　第二步：剛度計(jì)算，包括各梁、柱的線剛度，柱的抗側(cè)剛度D，按框架分析的D值

3、法計(jì)算。</p><p>　　第三步：框架自震周期的計(jì)算。</p><p>　　第四步：驗(yàn)算側(cè)移，包括頂部位移和層間位移。</p><p>　　第五步：內(nèi)力計(jì)算，用反彎點(diǎn)法求得各柱端彎矩、梁端彎矩和梁端剪力。</p><p>　　第六步：豎向力作用下框架內(nèi)力計(jì)算。采用彎矩二次分配法，對(duì)梁端彎矩調(diào)幅。 </p><p>

4、　　第七步：綜合配筋計(jì)算。將水平地震力與豎向力作用下分別求出的內(nèi)力進(jìn)行不利組合，再根據(jù)得到的幾組不利組合分別進(jìn)行框架梁、柱的配筋計(jì)算，取其中的最大值來(lái)配筋。</p><p>　　第八步：使用CAD軟件繪制一榀框架配筋圖、樓板配筋圖以及梁柱截面配筋圖。</p><p>　　第九步：樓梯設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)中確定的樓梯參數(shù)，對(duì)樓梯的梯段板、平臺(tái)板和平臺(tái)梁配筋進(jìn)行計(jì)算，并繪制樓梯各處配筋圖。<

5、;/p><p>　　第十步：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，首先對(duì)所給的工程地質(zhì)條件進(jìn)行地基處理，然后對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行布置和截面配筋計(jì)算。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)進(jìn)程將在正文中作詳細(xì)說(shuō)明</p><p>　　關(guān)鍵詞 框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)分析；抗震</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　It locates the region

6、 of TangShan， the earthquake establishes to defend strong degree as 8 degree.The project adopts frame structure.There are three storys in the building.The height of the floor is3.6 m. The general height is 19.2m and the

7、general area of the building is 3528 square meter.</p><p>　　The general design thinking:The two directions of main shaft in building structure difference consideration horizontal seismic role，the horizontal

8、seismic role of each direction should fight side force structure completely by this direction to understake.With the approximation of frame structural calculation beg to take affact untie force.Beg to erect under load ro

9、le force press without side move rigid frame use curved distance twice distribution law，beg horizontal earthquake to take affact unde</p><p>　　The concrete design stage divides into ten steps:</p><

10、;p>　　The first step :Load statistics，including each layer permanent year and work to carry，each building layer gravity load representative of calculation worth.</p><p>　　The second step:rigidity calculati

11、on include the line rigidity of each beam and colume，colume fight the D value law calculation that side rigidity D analyses according to frame.</p><p>　　The third step:Frame from the calculation of the eart

12、hquake period.</p><p>　　The fourth step:the side of Checking computation is moved，includs top displacement between layer displacement.</p><p>　　The fifth step:Force calcultion get each colume en

13、d with on the contrary curved a litter method to bend distance and beam end curved distance and beam end cut force.</p><p>　　The sixth step:Erect to the force calculation in force role sill frame.With curved

14、 rules，distribute law twice，and bend rules amplitude modulation for </p><p>　　beam end， the coefficient of amplitude modulation β take 0.8.</p><p>　　The seventh step:Synthesize to match tendon c

15、alculation.Face with horizontal seismic force with erect under force role difference beg make force carry out unfavorable combination，some groups of unfavorable combinations that basis gets again carries out frame beam r

16、espectively， column match tendon calculation， take the biggest value in which is last match tendon.</p><p>　　The eighth step:Use CAD software to draw one pin frame match tendon picture and floor match tendon

17、 picture as well as beam colume section match tendon picture.</p><p>　　The ninth step:Stairs design matches tendon according to the definite staris parameter in building design，for platform beam，platform boa

18、rd and the ladder section board of stairs to carry out calculation， and draw each place of stairs to match tendon picture</p><p>　　The tenth step:Basic design frist carries out foundation handling for the pr

19、oject geological condition given，is then arranged for foundation with section match tendon calculation.</p><p>　　specific design content and design course will make detailed explanation in text.</p>&

20、lt;p>　　Keywords frame structure;Structural analysis;anti-seismis design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　第二章.建筑設(shè)計(jì)部分2</p>

21、<p><b>　　2.1工程概況2</b></p><p>　　2.2建筑平面設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.2.1使用部分的平面設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.2.2交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.3建筑剖面設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.4建筑立面設(shè)計(jì)

22、3</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分4</p><p>　　3.1工程概況：4</p><p>　　3.2 初選構(gòu)件尺寸:5</p><p>　　3.2.1構(gòu)件截面尺寸:5</p><p><b>　　3.3荷載統(tǒng)計(jì)6</b></p><p>　　3.

23、4 水平荷載下內(nèi)力計(jì)算9</p><p>　　3.5橫向框架內(nèi)力和位移計(jì)算10</p><p>　　3.5.1水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算：10</p><p>　　3.5.2多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算：12</p><p>　　3.5.3水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算：12</p><p>　　3.6.豎

24、向荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算15</p><p>　　3.6.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算15</p><p>　　3.6.1.1計(jì)算單元簡(jiǎn)圖15</p><p>　　3.7用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩19</p><p>　　3.7.1固端彎矩計(jì)算19</p><p>　　3.7.2分配系數(shù)計(jì)算19</p>

25、<p>　　3.7.3傳遞系數(shù) ：19</p><p>　　3.7.4彎矩分配19</p><p>　　3.8 梁端剪力及柱軸力計(jì)算23</p><p>　　3.8.1、恒載作用下：23</p><p>　　3.8.2活載作用下：24</p><p>　　3.9 內(nèi)力組合24</p>

26、<p>　　3.9.1框架梁內(nèi)力組合24</p><p>　　3.9.2框架柱內(nèi)力組合26</p><p>　　3.10截面設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.10.1梁正截面強(qiáng)度設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.10.2 柱截面設(shè)計(jì)33</p><p>　　3.10.3框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震

27、驗(yàn)算：37</p><p>　　3.11.樓板設(shè)計(jì)38</p><p>　　3.11.1.荷載計(jì)算：38</p><p>　　3.11.2內(nèi)力計(jì)算：38</p><p>　　3.11.3.截面強(qiáng)度計(jì)算41</p><p>　　3.12雙分平行式樓梯設(shè)計(jì)42</p><p>　　3.1

28、2.1踏步板計(jì)算42</p><p>　　3.12.2平臺(tái)板計(jì)算43</p><p>　　3.12.3平臺(tái)梁計(jì)算43</p><p>　　3.13基礎(chǔ)設(shè)計(jì)44</p><p>　　3.13.1、初選設(shè)計(jì)參數(shù)44</p><p>　　3.13.2、基礎(chǔ)截面尺寸確定44</p><p>

29、　　3.13.3確定基底面積和基底反力45</p><p>　　3.13.4抗沖切驗(yàn)算46</p><p><b>　　體 會(huì)50</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)51</b></p><p><b>　　謝 辭52</b></p>&l

30、t;p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)材料提供場(chǎng)地的地質(zhì)條件及所在地區(qū)的抗震烈度，確定出擬建筑物的抗震等級(jí)三級(jí)。建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。</p><p>　　建筑設(shè)計(jì)部分：綜合了幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)，考慮可影響建筑的各種因素，采用了既能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的多方面要求，又較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的方案。</p>&

31、lt;p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分：分別從結(jié)構(gòu)的體系選擇、各構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)總體的布置、樓屋蓋的結(jié)構(gòu)方案及基礎(chǔ)方案的選擇等多方面進(jìn)行了論述。</p><p>　　結(jié)構(gòu)計(jì)算大致分為以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　荷載統(tǒng)計(jì)：荷載統(tǒng)計(jì)是在初選截面的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其計(jì)算過(guò)程是按從上到下的順序進(jìn)行的，荷載的取值按各層房間的使用功能及位置的不同，查荷載規(guī)范確定。 按建筑方案中的平、立、剖面設(shè)計(jì) ，選

32、定計(jì)算見圖，并初選柱截面。</p><p>　　框架變形驗(yàn)算：驗(yàn)算了框架在水平地震作用下橫向變形。此過(guò)程中，采用了頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)的自震周期，按底部剪力法計(jì)算水平地震作用。</p><p>　　橫向框架的內(nèi)力分析：分別分析了橫向框架在水平地震作用方向荷載作用下的內(nèi)力，用彎矩二次分配法計(jì)算梁端、柱端彎矩。</p><p>　　內(nèi)力組合：對(duì)恒載、活載及地震荷載進(jìn)行組合

33、，造出最不利內(nèi)力，并以此為依據(jù)對(duì)框架梁、柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。</p><p>　　板的設(shè)計(jì)： 用彈性理論進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　樓梯設(shè)計(jì)： 采用雙分平行式樓梯。</p><p>　　設(shè)計(jì)成果： 平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯平剖面一張，樓屋蓋的結(jié)構(gòu)布置、配筋圖、基礎(chǔ)平剖面施工圖及建筑總說(shuō)明和結(jié)構(gòu)總說(shuō)明等。</p><p>　　此外，本設(shè)計(jì)采

34、用了AutoCAD軟件的應(yīng)用</p><p>　　第二章.建筑設(shè)計(jì)部分</p><p><b>　　2.1工程概況</b></p><p>　　本工程為唐山松下電器公司辦公樓，位于唐山市，框架結(jié)構(gòu)，共五層，建筑面積3528m2，建筑物東西總長(zhǎng)42m，總寬16.8m，建筑物最大高度為19.2m。室內(nèi)外高差0.45m。</p><

35、;p>　　建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度八度。 </p><p>　　內(nèi)裝修：內(nèi)墻面：抹灰刷涂料和貼地磚；地面為水泥砂漿地面、磨光花崗巖樓面及鋪地轉(zhuǎn)樓面。頂棚為抹灰刷涂料。</p><p>　　屋面做法：保溫層為聚苯乙烯泡沫塑料板，防水層為SBS高聚物防水卷材。</p><p><b>　　2.2建筑平面設(shè)計(jì)</b><

36、/p><p>　　2.2.1使用部分的平面設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于使用房間平面設(shè)計(jì)的要求主要有：房間的面積、形狀和尺寸要滿足室內(nèi)使用活動(dòng)和家具、設(shè)備合理布置的要求；門窗的大小和位置，應(yīng)該考慮房間的出入方便，疏散安全，采光通風(fēng)良好；房間的構(gòu)成應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置合理，施工方便，材料要符合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)。另外，使用房間面積的大小，主要是由房間內(nèi)部活動(dòng)特點(diǎn)、使用人數(shù)的多少、家具設(shè)備的多少等因素決定

37、，對(duì)于辦公建筑，普通辦公室的使用面積不應(yīng)小于3m2，單間辦公室凈面積不宜小于10m2，本辦公樓普通辦公室的開間為3m，進(jìn)深為6.6m；小型會(huì)議室的使用面積宜為31.68m2，廁所距離最遠(yuǎn)的工作房間不大于50m，并盡可能布置在建筑物的一側(cè)，此辦公樓設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。</p><p>　　2.2.2交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì)</p><p>　　交通聯(lián)系部分涉及的主要要求是：交通路線簡(jiǎn)捷明確，連系

38、通行方便；人流通暢，緊急疏散時(shí)迅速安全；滿足一定的采光通風(fēng)要求。辦公建筑走道的最小凈寬當(dāng)走道長(zhǎng)度大于40m時(shí)，走道凈寬在雙面布房時(shí)不小于1.8m。當(dāng)走道地面有高差且高差不足二級(jí)踏步時(shí)，不得設(shè)置臺(tái)階，應(yīng)設(shè)坡道，其坡度不大于1/8。對(duì)于樓梯間的設(shè)置應(yīng)靠外墻，并應(yīng)直接天然采光和直接通風(fēng)，每層疏散樓梯的總寬度應(yīng)按照每100人不小于1m計(jì)算，疏散樓梯的最小寬度不小于1.2m。對(duì)于出口不應(yīng)小于兩個(gè)，每個(gè)出口的寬度不應(yīng)小于0.9m，故將此辦公樓的出口

39、設(shè)為兩個(gè)，出口的最小寬度為2.1m。</p><p><b>　　2.3建筑剖面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　房間剖面的設(shè)計(jì)，首先要確定市內(nèi)的凈高。即房間內(nèi)樓地面到頂棚或其它構(gòu)件底面的距離。對(duì)于辦公樓，辦公樓的室內(nèi)凈高不得小于2.6m，設(shè)空調(diào)的不可低于3.6m，走道凈高不得低于2.1m，儲(chǔ)藏室凈高不得低于2m。故將此辦公樓的層高定為3.6m，為了滿足室內(nèi)采光和通風(fēng)

40、，要將窗戶的位置及高低合理設(shè)置，為了避免在房間的天棚出現(xiàn)暗角，窗戶上沿到天棚的距離盡可能留的小一些。窗的下沿即窗臺(tái)的高度通常為900mm。</p><p><b>　　2.4建筑立面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　建筑的立面圖反映的是建筑四周的外部形象。立面設(shè)計(jì)師在滿足房間的使用經(jīng)濟(jì)條件下，運(yùn)用建筑造型和里面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合面進(jìn)行的。

41、對(duì)于建筑物的立面的設(shè)計(jì)要求：能反映建筑功能要求和建筑類型的特征；要結(jié)合材料性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工技術(shù)的特點(diǎn)；掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；適應(yīng)基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的群體布置；符合建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，如均衡、韻律、對(duì)比、統(tǒng)一等；做到把適用、經(jīng)濟(jì)、美觀三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分</p><p><b>　　3.1工程概況：</b>

42、;</p><p>　　本工程為唐山松下電器公司辦公樓，擬建辦公樓為五層。其中一層設(shè)置門廳，多功能會(huì)議室，小接待室，值班室，樓梯，衛(wèi)生間等。二至五層設(shè)閱覽室，資料室，打印室，樓梯，衛(wèi)生間，其余為普通辦公室等。 </p><p>　　工程所在地：唐山市。地基承載力特征值fak 按160Kpa 設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)使用年限：50年。 </p>

43、<p>　　抗震設(shè)防：抗震設(shè)防烈度8度，設(shè)計(jì)承載力特征值為0.35g，設(shè)計(jì)地震第一組。</p><p><b>　　工程做法:</b></p><p>　　(1)屋面活荷載: 0.5KN/m2 (不上人屋面)</p><p>　　(2)樓面活荷載: 辦公室2.0 KN/m2 走廊 2.5 KN

44、/m2</p><p>　　樓梯間 3.0 KN/m2 廁所 3.0 KN/m2</p><p>　　(3)樓屋面及其內(nèi)外裝修做法:</p><p>　　屋面: (不上人) 0.5 KN/m2</p><p>　　樓面: 大理石樓面 0.65 KN/m2</p><p>

45、<b>　　地面：大理石地面</b></p><p>　　外墻: 女兒墻:250厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 2.22 KN/m2</p><p>　　普通外墻：370厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 3.29 KN/m2</p><p>　　內(nèi)墻: 240厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊(雙面抹灰)

46、 2.14 KN/m2</p><p>　　玻璃幕墻: 0.40 KN/m2</p><p>　　塑鋼門窗: 0.40 KN/m2</p><p>　　3.2 初選構(gòu)件尺寸: <

47、/p><p>　　采用中走廊雙開間柱網(wǎng)，根據(jù)使用要求，梁格、柱網(wǎng)尺寸見圖3.1。</p><p>　　3.2.1構(gòu)件截面尺寸:</p><p>　　梁、板、柱混凝土均采用C30</p><p><b>　　（1）梁截面設(shè)計(jì):</b></p><p>　　縱向框架梁: L=6000mm， h=(1/10

48、～1/15)L=600～400mm， 取h=600mm</p><p>　　L=7800mm， h=(1/10～1/15)L=780～520mm， 取h=600mm</p><p>　　L=7200mm， h=(1/10～1/15)L=720～480mm， 取h=600mm</p><p>　　L=4500mm， h=(1/10～1/15)L=450～300m

49、m， 取h=600mm</p><p>　　橫向框架梁: L=6600mm， h=(1/10～1/15)L=660～440mm， 取h=500mm</p><p>　　L=3600mm， h=(1/10～1/15)L=360～240mm， 取 h=400mm</p><p>　　圖3.1柱網(wǎng)的平面布置</p><p>　　梁寬均取b=3

50、00mm</p><p>　　次梁: L=6600mm， h=(1/12～1/18)L=550～366.7mm，取h=400mm，b=250mm</p><p>　　板: L=3000mm， h≥(1/45)L=66.7mm， 取h=120mm</p><p><b>　　（2）柱截面設(shè)計(jì):</b></p>&

51、lt;p>　　根據(jù)建筑物高度、結(jié)構(gòu)類型及設(shè)防烈度，確定該框架的抗震等級(jí)為二級(jí)。</p><p>　　查得柱軸壓比限值Uc =0.8=N/(bhfc)</p><p><b>　　粗估柱軸力:</b></p><p>　　按框架14 KN/M2，共五層，N=14×5×（2.5+1.2）×3×1.2=9

52、33.6KN，</p><p>　　fc=14.3N/mm2</p><p>　　初步選底層截面為500mm×500mm，其它層柱截面為500mm×500mm</p><p>　　底層柱高為：h=3.6m+0.45m+0.68m= 4.73m</p><p>　　其中底層層高3.6m，室內(nèi)外高差0.45m，基礎(chǔ)頂面至室外

53、地面高度0.68m。</p><p>　　其它層柱高等于層高。由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　3.3荷載統(tǒng)計(jì)</b></p><p><b>　　1.恒荷載計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）屋

54、面恒荷載</b></p><p><b>　　頂層屋面做法： </b></p><p>　　100擠塑聚乙烯塑料板 0.07 KN/m2 </p><p>　　SBS改性瀝青防水卷材 0.5 KN/m2

55、 </p><p>　　20厚1:3水泥砂漿摻聚丙烯 20×0.02=0.4 KN/m2</p><p>　　1:8水泥膨脹珍珠巖找2%坡 14×0.03=0.42 KN/m2</p><p>　　120mm混凝土現(xiàn)澆板:

56、25×0.10=3.0 KN/m2 </p><p>　　40厚細(xì)石混凝土 17×0.01=0.17 KN/m2</p><p>　　合計(jì): gk=4.56 KN/m2 </p><p>　　邊跨（A

57、B，CD跨）框架梁自重 0.30×0.5×25=3.75 KN/m</p><p>　　梁側(cè)粉刷 2×（0.5-0.12）×0.02×17=0.26 KN/m</p><p>　　計(jì)：4.01 KN/m</p><p>　　中跨（BC)跨框架梁自重

58、 0.3×0.4×25=3 KN/m</p><p>　　梁側(cè)粉刷 2×（0.4-0.12）×0.02×17=0.204 KN/m</p><p>　　計(jì)：3.19 KN/m</p><p>　　因此作用在頂層框架梁上的線荷載為：</p><p

59、>　　g3AB1=g3CD1=4.01KN/m；g3AB2=g3CD2=4.46×6=26.76KN/m</p><p>　　g3BC1=3.19KN/m g3BC2=4.46×6=26.76KN/m</p><p>　　g3AB=g3CD=g3AB1+g3AB2=4.01 +26.76=30.77KN/m</p><p>　　g3BC=

60、g3BC1+g3BC2=3.19+26.76=29.965KN/m</p><p>　?。?）2層樓面均布恒荷載:</p><p><b>　　樓面做法:</b></p><p>　　大理石樓地面: 0.65 KN/m2</p><p>　　120mm

61、厚現(xiàn)澆混凝土板 : 25×0.12=3.0 KN/m2</p><p>　　10mm厚板底抹灰 : 17×0.01=0.17 KN/m2</p><p>　　-------------------------------------------------------------------

62、-------</p><p>　　合計(jì) ： gk = 3.82 KN/m2</p><p>　　邊跨（AB，CD跨）框架梁自重及梁側(cè)粉刷 4.01KN/m</p><p>　　邊跨填充墻自重 0.24×（3.6-0

63、.6)×14=10.08KN/m</p><p>　　墻面粉刷 （3.6-0.6)×0.02×2×17=2.04KN/m</p><p>　　中跨（BC)跨框架梁自重及梁側(cè)粉刷 3.19 KN/m</p><p>　　因此作用在中間層框架梁上的線荷載為：&

64、lt;/p><p>　　g2AB=g2CD=4.01+10.08+2.04=16.13KN/m</p><p>　　g2BC=3.19KN/m</p><p>　　屋面均布活載:不人屋面取0.5 KN/m2 雪荷載0.35KN/m2 </p><p>　　樓面均布活載：2.0KN/m2</p>

65、<p>　　圖3.6 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及質(zhì)點(diǎn)重力荷載值</p><p><b>　　荷載分層匯總:</b></p><p>　　頂層重力荷載代表值包括，屋面恒載，50%屋面雪荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻自重。其它層重力荷載代表值包括，樓面恒載，50%樓面均布活載，縱、橫梁自重，樓面上、下各半層柱自重，及縱、橫墻自重。</p><

66、p><b>　　第一層:</b></p><p>　　樓板恒載: 2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN</p><p>　　縱橫墻: 1516.24 KN 梁重: 1795.61 KN</p><p>　　柱子: 1979.39 KN 門窗: 66.77 KN</p><p

67、><b>　　第二層:</b></p><p>　　樓板恒載: 2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN</p><p>　　縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 689.34 KN</p><p>　　柱子: 1979.39 KN 門窗： 51.2 KN</p><p><

68、;b>　　第三層:</b></p><p>　　樓板恒載: 2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN</p><p>　　縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 1463.22 KN</p><p>　　柱子: 1979.39 KN 門窗： 52.04KN</p><p><b>　

69、　第四層:</b></p><p>　　樓板恒載: 2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN</p><p>　　縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 1581.36KN</p><p>　　柱子: 1979.39 KN 門窗： 52.88 KN</p><p><b>　　第五層：&l

70、t;/b></p><p>　　樓板恒載: 2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN</p><p>　　縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 1517.25KN</p><p>　　柱子: 1979.39 KN 門窗： 53.66 KN</p><p>　　屋面恒載：3587 KN 屋面活載：3

71、48.93 KN</p><p>　　女兒墻：22.58 KN</p><p>　　將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力代表值如下圖2：</p><p>　　G5=6505.64 KN G4=8404.56 KN G3=78286.42 KN </p><p>　　G2=8201.54 KN G1=8339.44 KN</p

72、><p>　　總重G= G1 +G2 +G3 =39737.6KN </p><p>　　3.4 水平荷載下內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　梁柱線剛度計(jì)算</b></p><p>　　混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，Ec =3.0×107。在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板，但有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣

73、，增大梁的有效高度 ，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性距時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取I=1.5I0(I0為梁的截面慣性距)；對(duì)中框架梁取I=2.0I0</p><p>　　表3-1橫梁線剛度計(jì)算表 </p><p>　　表3-2框架柱的線橫向剛度</p><p>　　表3-3中框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm） </p><p>

74、;　　表3-4邊框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm）</p><p>　　將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度∑D，見下表。由此可知，橫向框架梁的層間側(cè)移剛度為：</p><p>　　表3-5橫向框架梁的層間側(cè)移剛度 </p><p>　　∑D1/∑D2=1247400/1007868>0.7，故該框架為規(guī)則框架。</p>

75、<p>　　3.5橫向框架內(nèi)力和位移計(jì)算</p><p>　　按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自震周期。</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　橫向框架頂點(diǎn)位移的計(jì)算過(guò)程見表3.6。</p><p>　　表3-6橫向框架頂點(diǎn)位移 </p><p>　　3.5.1

76、水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算：</p><p>　　本結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，即：</p><p>　　結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值Geq</p><p>　　Geq=0.85∑Gi=0.85×39737.6=33776.76（KN）</p><p>　

77、　計(jì)算水平地震影響系數(shù)а1</p><p>　　查表得設(shè)防烈度為8度的аmax=0.16</p><p>　　а1=（Tg/T1）0.9аmax=（0.35/0.37）0.9×0.16=0.172</p><p>　　結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk</p><p>　　FEk=а1Geq =0.172×33776.96=

78、5809.64（KN）</p><p>　　因1.4Tg=1.4×0.35=0.49s>T1=0.37s，所以不考慮頂部附加水平地震作用。</p><p>　　各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算：</p><p>　　Fi=GiHiFEk/（∑GkHk） （3.2）&l

79、t;/p><p>　　地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為</p><p>　　Vi=∑Fk（i=1，2，…n） （3.6）</p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程如下表</b></p><p>　　表3-7各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表

80、 </p><p>　　各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖：</p><p>　　圖3.4各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖</p><p>　　3.5.2多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算：</p><p>　　水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△u）i和頂點(diǎn)位移u i分別按下列公式計(jì)算：</p>

81、;<p>　?。ā鱱）i = Vi/∑D ij （3.4）</p><p>　　u i=∑（△u）k （3.5）</p><

82、;p>　　各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]<1/550。</p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程如下表:</b></p><p>　　表3-8橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算</p><p>　　由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，0.000147

83、<1/550，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　3.5.3水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算：</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計(jì)算：</p><p>　　Vij=DijV i /∑Dij

84、 （3.6）</p><p>　　M bij=Vij ×yh （3.7）</p><p>　　M uij=Vij（1-y）h （3.8） </p>&

85、lt;p>　　y=yn+y1+y2+y3 （3.9）</p><p>　　注：yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。</p><p>　　y1為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。</p&

86、gt;<p>　　y2、y3為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。</p><p>　　y框架柱的反彎點(diǎn)高度。</p><p>　　下面以③軸線橫向框架內(nèi)力的計(jì)算為例</p><p>　　表3-9各層柱端彎矩及剪力計(jì)算（邊柱） </p><p>　　表3-10各層柱端彎矩及剪力計(jì)算（中柱）&l

87、t;/p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱的軸力分別按以下的公式計(jì)算：</p><p>　　M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） （3.10）</p><p>　　M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）

88、 （ 3.11）</p><p>　　V b=（M l b+ M r b）/ l （3.12）</p><p>　　Ni=∑（V l b- V r b）k

89、 （3.13）</p><p>　　具體計(jì)算過(guò)程見下表：</p><p>　　表3-11梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算 </p><p>　　水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及軸力圖如下圖：</p><p>　　圖3.4左地震作用下框架彎矩圖(KN.M)</p><p

90、>　　圖3.5 左震作用下梁端剪力、柱軸力圖（KN）</p><p>　　3.6.豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.6.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.6.1.1計(jì)算單元簡(jiǎn)圖</p><p>　　計(jì)算單元寬度為6m，由于房間內(nèi)布置有次梁（b×h=300mm×400mm），故直接傳給該框

91、架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。</p><p>　　圖3.6橫向框架計(jì)算單元（mm）</p><p>　　3.6.1.2荷載計(jì)算：</p><p>　　恒載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算：</p>

92、;<p>　　恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖3.7恒載作用下各層梁的荷載分布</p><p><b>　　對(duì)于第5層，</b></p><p>　　q1、q1，代表橫梁自重，為均布荷載形式。</p><p>　　q1=4.02 KN/m q1，=3.

93、19KN/m</p><p>　　q2、和q2，分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2=5.14×3=15.42 KN/m q2，=5.14×3.6=18.51KN/m</p><p>　　P1、P2分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重和女兒墻等重力荷載，計(jì)算如

94、下：</p><p>　　P1=[（3×1.8/2）×2+（3.6+6.6）×1.8] ×5.14+5.513×6.0</p><p>　　+3.938×6.6/2+2.215 ×0.9×6.0=177.86KN</p><p>　　P2=[（3.0×1.8/2）×2

95、+（3.6+6.6）×1.8+（3.6+3）×2×1.2/2] </p><p>　　×5.14+5.513×6.0+3.938×6.6/2=201.51 KN</p><p>　　集中力矩 M1=P1e1 =177.86×（0.60-0.3）/2 =26.68 KN·m</p><p>

96、;　　M2=P2e2 =201.51×（0.60-0.3）/2=30.23 KN·m</p><p><b>　　對(duì)于2-4層，</b></p><p>　　包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載的計(jì)算方法同第4層。</p><p>　　q1=9.531 KN/m q1，=3.938KN/m</p&

97、gt;<p>　　q2、和q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2=13.752 KN/m q2，=14.17 KN/m</p><p>　　P1=（6.48+7.56）×3.82+5.513×6.6+3.938×3+2.215×(6.6×2.7-1.7×</p&

98、gt;<p>　　2.1×2)+0.4×1.7×2.1×2=128.35 KN</p><p>　　P2=（6.48+7.56+7.2）×3.82+5.513×6.6+3.938×3+1.78×2.7×(6.6-2.1</p><p>　　×2)+0.4×2.1

99、15;2=142.55 KN</p><p>　　集中力矩 M1=P1e1=128.35×（0.60-0.3）/2=19.25 KN·m</p><p>　　M2=P2e2 =142.55×（0.60-0.3）/2=21.38 KN·m</p><p><b>　　對(duì)于第1層，</b></p>

100、<p>　　柱子為600mm×600mm，其余數(shù)據(jù)同2-4層，則</p><p>　　q1=9.531 KN/m q1，=3.938KN/m</p><p>　　q2、和q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2=13.752KN/m q2，=14.17 KN/m</p

101、><p>　　P1= 128.35KN P2=142.55KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1=128.35×0.2=26.33KN·m</p><p>　　M2=P2e2=142.55×0.2=29.75KN·m</p><p>　　活載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算：</p>

102、<p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖3.8活載作用下各層梁的荷載分布</p><p><b>　　對(duì)于第5層，</b></p><p>　　q2=3×0.5=1.5 KN/m q2，=3.6×0.5=1.8 KN/m</p><

103、p>　　P1=（3.0×1.8+4.2×1.8）×0.5=7.02 KN</p><p>　　P2=（3.0×1.8+4.2×1.8+6.0）×0.5=10.52 KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1=7.02×0.15=1.05 KN·m</p><p>　　M2=P

104、2e2=10.62×0.15=1.59 KN·m</p><p>　　同理，在屋面雪荷載的作用下：</p><p>　　q2=0.35×3.0=1.05 KN/m q2，=0.35×3.6=1.26 KN/m</p><p>　　P1=（6.48+7.56）×0.35=4.914 KN</p&g

105、t;<p>　　P2=（6.48+7.56+7.2）×0.35=7.434 KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1=4.914×0.15=0.74 KN·m</p><p>　　M2=P2e2=7.434×0.15=1.12 KN·m</p><p><b>　　對(duì)于第2-4層，&l

106、t;/b></p><p>　　q2=7.2KN/m q2，=7.2 KN/m</p><p>　　P1=（6.48+7.56）×2=28.08KN </p><p>　　P2=（6.48+7.56+7.2）×2=43.68KN</p><p>　　M1=P1e1=28.08×

107、;0.15=4.21 KN·m</p><p>　　M2=P2e2=43.68×0.15=6.37 KN·m</p><p><b>　　對(duì)于第1層，</b></p><p>　　q2=7.2 KN/m q2，=4.8 KN/m</p><p>　　P1=28.08 KN

108、 P2=43.68 KN</p><p>　　M1=P1e1=28.08×0.2=5.62 KN·m</p><p>　　M2=P2e2=43.68×0.2=8.5 KN·m</p><p>　　將計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀恚?lt;/p><p>　　表3-12橫向框架恒載匯總表

109、 </p><p>　　注：下表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。</p><p>　　表3-13橫向框架活載匯總表 </p><p>　　3.7用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩</p><p>　　3.7.1固端彎矩計(jì)算</p><p>　　將框架

110、梁視為兩端固定梁計(jì)算固端彎矩，計(jì)算結(jié)果見表。</p><p>　　3.7.2分配系數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.7.3傳遞系數(shù) ：</p><p>　　遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為1/2。</p><p>　　3.7.4彎矩分配 </p><p>　　表3-1 恒載產(chǎn)生的固端彎矩計(jì)算

111、 </p><p>　　表3-15 活載產(chǎn)生的固端彎矩計(jì)算</p><p>　　恒載和活載作用下彎矩的計(jì)算過(guò)程如下表：</p><p>　　表3-16恒載作用下彎矩的計(jì)算過(guò)程 </p><p>　　圖3.9 恒載作用下框架彎矩圖（KN.m）</p><p>　　表3-17活載作用下彎矩的計(jì)算

112、過(guò)程</p><p>　　圖3.10 活載作用下框架彎矩圖（KN.m）</p><p>　　3.8 梁端剪力及柱軸力計(jì)算</p><p>　　3.8.1、恒載作用下：</p><p>　　梁端剪力 （3.14）</p><p>　　式中：Vq—

113、—梁上荷載引起的剪力之和，</p><p>　　Vm——梁端彎矩引起的剪力， </p><p>　　柱軸力 （3.15）</p><p>　　式中：Ｖ—— 梁端剪力；　　　　　　</p><p>　?。小?節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重</p><p

114、>　　恒載作用下梁端剪力及柱軸力計(jì)算見表18；</p><p>　　活載作用下梁端剪力及柱軸力計(jì)算見表19。</p><p>　　表3-18恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN） </p><p>　　3.8.2活載作用下：</p><p>　　表3-19 活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN） </p&g

115、t;<p><b>　　3.9 內(nèi)力組合</b></p><p>　　3.9.1框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　在恒載和活載作用下，跨間可近似取跨中Ｍ代替 . </p><p><b>　?。?.16）</b></p><p>　　式中：——梁

116、左右端調(diào)幅后的彎矩 </p><p>　　跨中M若小于應(yīng)取 Ｍ＝ </p><p>　　豎向荷載與地震力組合的計(jì)算簡(jiǎn)圖見下圖11。</p><p><b>　　MEAMEB</b></p><p>　　MGA

117、 MGB</p><p><b>　　圖11</b></p><p>　　圖中： ——重力荷載作用下梁端彎矩；　　　 </p><p>　　——水平地震作用下梁的彎矩； </p><p>　　——豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端彎矩。</p><p>　　表3-

118、20框架梁內(nèi)力組合表</p><p>　　3.9.2框架柱內(nèi)力組合</p><p>　　框架柱取每層柱底和柱頂兩個(gè)控制截面，組合結(jié)果見下表。</p><p>　　表3-21 橫向框架A柱彎矩和軸力組合 </p><p>　　表3-22橫向框架A柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整 </p><p>　　表3-23橫向框架A柱

119、剪力組合與調(diào)整（KN） </p><p>　　表3-24橫向框架B柱彎矩和軸力組合 </p><p>　　表3-25 橫向框架B柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整 </p><p>　　表3-26 橫向框架B柱剪力組合與調(diào)整（KN）</p><p><b>　　3.10截面設(shè)計(jì)</b></p&

120、gt;<p>　　3.10.1梁正截面強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　梁的正截面受彎承載力設(shè)計(jì)</p><p>　　抗震設(shè)計(jì)中，對(duì)于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，梁支座負(fù)彎矩按矩形截面計(jì)算縱筋數(shù)量。跨中正彎矩按T形截面計(jì)算縱筋數(shù)量，跨中截面的計(jì)算彎矩，應(yīng)取該跨的跨間最大正彎矩或支座彎矩與1/2簡(jiǎn)支梁彎矩之中的較大者，依據(jù)上述理論，得：</p><p>　　支座彎矩

121、：MA=521.5-271.59×(0.7-0.6/2)=412.86 KN·m</p><p>　　rRE MA=0.75×412.86=309.6 KN·m</p><p>　　MB=373.66-244.18×0.35=287.89 KN·m</p><p>　　rRE MB=0.75×28