目錄

目錄.................1

1緒論.................3

1.1工程概況................3

1.2設(shè)計內(nèi)容與方法................3

2建筑設(shè)計.................4

2.1建筑構(gòu)造做法................4

2.2其他建筑設(shè)計...............5

3結(jié)構(gòu)設(shè)計.................5

3.1設(shè)計依據(jù)................5

3.2荷載取值................6

3.3結(jié)構(gòu)計算原則和方法................6

4.結(jié)構(gòu)布置...............6

4.1結(jié)構(gòu)布置方案構(gòu)件尺寸................6

4.2確定結(jié)構(gòu)計算簡圖................8

4.3梁、柱慣性矩、線剛度計算................10

5.荷載計算................12

5.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算................12

5.2活載標(biāo)準(zhǔn)值計算................15

5.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算................17

5.4地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算...............21

6.內(nèi)力計算...............25

6.1恒荷載作用下的內(nèi)力計算................26

6.2活載作用下的內(nèi)力計算...............36

6.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算...............42

6.4地震作用下的內(nèi)力計算...............47

7.內(nèi)力組合................52

7.1豎向荷載彎矩調(diào)幅...............53

7.2框架梁內(nèi)力組合...............56

7.3框架柱內(nèi)力組合...............60

8.截面設(shè)計...............65

8.1框架梁截面設(shè)計...............65

8.2框架柱截面設(shè)計...............73

9.樓梯設(shè)計...............89

10.1梯段板設(shè)計.................89

10.2平臺板設(shè)計................91

10.3平臺梁設(shè)計................92

10.基礎(chǔ)設(shè)計...............94

11.1基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù).................94

11.2確定基礎(chǔ)底面面積................95

11.3持力層強度驗算................95

11.4基礎(chǔ)沖切驗算................96

11.5基礎(chǔ)配筋計算................96

1緒論

1.1工程概況

此工程建于九江市（九江市華龍制藥有限公司辦公樓），工程采用框架結(jié)構(gòu)，建筑抗震設(shè)防類別丙類,

設(shè)計使用年限50年，耐火等級為二級，抗震設(shè)防烈度7度，地震分組為第二組，II類建筑場地；基本雪

壓O45kN/m2；基本風(fēng)壓0.45kN/m2,地面粗糙程度為B類：地基允許承載力為fak=220kPa。

1.2建筑設(shè)計

1.建筑方案設(shè)計

根據(jù)房屋建筑學(xué)、民用建筑設(shè)計通則、民用建筑設(shè)計防火規(guī)范等相關(guān)建筑知識進行建筑方案設(shè)計，

針對工程的使用性質(zhì)作出具體的設(shè)計。功能分區(qū)要細(xì)致合理、符合規(guī)范，使建筑物發(fā)揮出其應(yīng)有的功能。

2.屋面、樓面構(gòu)造做法

表1-1屋面及樓面構(gòu)造做法

名稱用料做法厚度（mm）使用部位

屋面做法防水層不上人屋面

25厚1：4干硬性水泥砂漿25

20mm厚1:3水泥砂漿找平層20

150mm厚水泥蛭石保溫層

鋼筋混凝土屋面板120

樓面做法地磚地面普通樓面

V型輕鋼龍骨吊頂40

素水泥漿結(jié)合層一遍

鋼筋混凝土樓板120

表1-2墻體構(gòu)造做法

名稱用料做法厚度（mm）使用部位

20厚水泥砂漿結(jié)合層20

200厚混凝土墻100

20厚水泥砂漿結(jié)合層20

內(nèi)墻20厚水泥砂漿結(jié)合層20所有內(nèi)墻面

200厚加氣混凝土200

20厚水泥砂漿結(jié)合層20

20厚水泥砂漿結(jié)合層20

200厚燒結(jié)多孔磚240

20厚水泥砂漿結(jié)合層20

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

a.結(jié)構(gòu)類型的選擇，包括結(jié)構(gòu)的布置，估算梁、板、柱的截面尺寸。

b.豎向荷載，水平荷載計算，包括框架柱側(cè)移剛度的計算。

c.內(nèi)力計算包括恒載、活載、風(fēng)荷載、地震荷載計算。

d.內(nèi)力組合包括恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載、地震荷載組合。

e.框架梁、柱正截面設(shè)計以及斜截面設(shè)計。

f.板的布置以及配筋計算。

a樓梯設(shè)計，包括樓梯踏步板，平臺板，樓梯梁等設(shè)計。

h.基礎(chǔ)的尺寸確定，承載力驗算，基礎(chǔ)高度確定，配筋計算。

2.采用國家規(guī)范

a.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009~2012)

b.《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)

c.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)

d.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)

3.使用活載標(biāo)準(zhǔn)值

屋面：不上人屋面：0.5kN/m2

樓面：辦公樓20kN/m2,衛(wèi)生間、辦公樓走廊25kN/m%

樓梯間：3.5kN/m2

4.抗震設(shè)防及自然條件

表1-3工程抗震及自然條件

項目取值項目取值

抗震設(shè)防類丙類基本風(fēng)壓0.45kN/m2

地震分組第二組基本雪壓0.45kN/m2

設(shè)防烈度7度地面粗糙類別B

地震加速度0.10g場地類別II

抗震等級三級抗震承載力特征值220kPa

5.使用材料

表1Y工程使用材料

構(gòu)件混凝土鋼筋

梁C30HRB400(箍筋HPB300)

柱C30HRB400(箍筋HPB300)

板C30HRB400

樓梯C30HRB400

基礎(chǔ)C30HRB400

4.結(jié)構(gòu)布置

4.1結(jié)構(gòu)布置方案構(gòu)件尺寸

4.1.1結(jié)構(gòu)承重方案選擇

根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工布置圖，本工程確定采用框架方案，框架梁、柱布置如圖2.1所示。

4-1結(jié)構(gòu)布置圖

4.1.2梁截面尺寸估算

1.橫向框架梁

AC跨梁：5000mm,625mm~416.7mm,取500mm

250mm~166.7mm,取250mm

CD跨梁：2500mm,312.5mm~208.33mm,取300mm

150mm~100mm,取250mm

DF跨梁：5000mm,625mm~416.7mm,取500mm

25clmm~166.7mm,取250mm

2縱向框架梁

3900mm,487.5mm~325mm,取400mm

200mm-133.33mm,取250mm

4.1.3柱截面尺寸估算

按軸壓比要求初估框架柱截面尺寸，以A柱(C30混凝土)為例。

1.2x14x9.75*3x1.05*1.1*1=567kN

46694.1mm=216.1mmx216.1mm

式中UN為框架柱的軸壓比限值：Ac為框架柱的截面面積：fc柱混凝土抗壓強度設(shè)計值；N為柱

軸向壓力估算值；yG為豎向荷載分項系數(shù)：a每層單位面積的豎向荷載，可取14kN/mz；S為柱?層的

受荷面積；n為本工程層數(shù)；a為考慮水平力產(chǎn)生的附加系數(shù)取1.05；a2邊柱軸向力增大系數(shù)，邊柱a2

=1.1；B柱由框架梁與剪力墻連接時，柱軸力折減系數(shù)，本工程取〔。

柱截面尺寸A柱400mmx400mm,Ctt400mm><400mm,Dtt400mm><400mm,F柱400mm*4

00mm

4.1.3板厚度確定

根據(jù)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010》板的跨厚比：鋼筋混凝土單向板不大于30,雙向

板不大于40,綜合考慮取屋面板厚為100mm,樓面板厚為100mm。

4.2確定結(jié)構(gòu)計算簡圖

4.2.1水平框架結(jié)構(gòu)計算簡圖

圖4-2水平框架計算簡圖

4.2.2垂直框架結(jié)構(gòu)計算簡圖

圖4-3垂直框架計算簡圖（底層柱高從基礎(chǔ)頂面算起）

基礎(chǔ)埋深0.5m,基礎(chǔ)假設(shè)高度1.5m

4.3梁、柱慣性矩、線剛咬計算

4.3.1梁、柱慣性矩計算

構(gòu)件慣性矩公式：，其中平行于彎矩平面的截面寬度定義為h。

AC跨梁：lb=0.25x0.503/12=0.0026m4

CD跨梁：lb=0.25x0.33/12=0Q0056m4

DF跨梁：lb=0.25x0.503/12=0.0026m4

柱：lc=0.4x0.43/12=0.00213m4

4.3.2梁、柱線剛度計算

中框架梁取l=2lb,線剛度計算公式。梁混凝土等級為C30,彈性模最Eb=30000000kPa,柱混凝土

等級為C30,彈性模量Ec=30000000kPa。

AC跨梁：ib=Eblb/l=30000000x0.0026x2/5=31250kN-m

CD跨梁：ib=Eblb/l=30000000x0.000565x2/2.5=13500kN-m

DF跨梁：ib=Eblb"=30000000*0.0026x2/5=31250kN-m

柱：ic=Eclc/l=30000000x0.0021333/3.6=16410.3kN-m

圖44框架線剛度圖（k度m）

5.荷載計算

5.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算

5.1.1屋面框架梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值

屋面面荷載計算

防水層0.4kN/mz

20mm厚1:3水泥砂漿找平K0.02x20=0.4kN/m2

150mm厚水泥蛭石保溫層0.15x5=0.75kN/m2

100厚鋼筋混凝七板0.10x25=2.5kN/mz

V型輕鋼龍骨吊頂0.25kN/mz

屋面荷載合計4.3kN/m2

屋面框架梁線荷載計算

AC跨梁自重0.25x0.50x25=3.125kN/m

AC跨梁抹灰2x(0.50-0.1)x0.02x20=0.32kN/m

合計3.445kN/m

CD跨梁自聿0.25*0.3x25=1.875kN/m

CD跨梁抹灰(2x(0.3-0.1)+0.25)*0.02*20=0.16kN/m

合計2.035kN/m

DF跨梁自重0.25x0.50x25=3.125kN/m

DF跆梁抹灰2x(0.50-0.1)x0.02K20=0.32kN/m

合計3.445kN/m

5.1.2樓面框架梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值

樓面面荷載計算

地磚地面0.55kN/m2

100用鋼筋混凝上板Q12x25=2.5kN/mz

V型輕鋼龍骨吊頂Q25kN/m2

樓面荷載合計3.3kN/mz

樓面框架梁線荷載計算

AC跨梁自重0.25x0.50x25=3.125kN/m

AC跨梁抹灰2x(0.50-0.1)*0.02x20=0.32kN/m

AC跨梁上墻自重(3.9-0.5)x0.2x7.5=5.1kN/m

AC跨梁上墻面抹灰2>(3.9-O.5)xOQ2x2O=2.72kN/m

合計11.265kN/m

CD跨梁門電0.25x0.3x25=1.875kN/m

CD跨梁抹灰(2K(0.3-0.1)+0.25)x0.02x20=0.16kN/m

合計2.035kN/m

DF跨梁自重0.25x0.50x25=3.125kN/m

DF跨梁抹灰2x(0.50-0.1)x0.02x20=0.32kN/m

DF跨梁上墻自重(3.9-0.5)*0.2x7.5=5.1kN/m

DF跨梁上墻面抹灰2*(3.9-0.5)x0.02x20=2.72kN/m

合計11.265kN/m

513屋面框架節(jié)點集中恒載標(biāo)準(zhǔn)值

A、軸柱頂層節(jié)點集中恒載

連系梁自電(3.9+3.9)/2*0.25*Q4x25=9.75kN

連系梁抹灰2"(040.1)x(3.9+3.9)/2x0.02x20=0.936kN

1.0m女兒堵門重(3.9+3.9)/2*0.2x1xi6=12.48kN

女兒墻抹灰2*(3.9+3.9)/2x1.0x0.02*20=3.12kN

連系梁傳來屋面自重：1.8*1.8><4.3/2=6.966kN

連系梁傳來屋面自重1.8x1.8x4.3/2=6.966kN

合計40.218kN

C、釉柱頂層節(jié)點集中恒載

連系梁自重(3.9+3.9)/2xO.25xO.4x25=9.75kN

連系梁抹灰2x(040.1)x(3.9+3.9)/2x0.02x20=0.936kN

連系梁傳來屋而白重1.8x1.8x4.3/2=6.966kN

連系梁傳來屋面自重：1.8x1.8x4.3/2=6.966kN

連系梁傳來屋面自重3.3125x4.3/2=7.12kN

連系梁傳來屋面自重3.3125x4.3/2=7.12kN

合計38.858kN

5.1.4樓面框架節(jié)點集中恒載標(biāo)準(zhǔn)值

A、F軸柱標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)點集中恒載

連系梁自重(3.9+3.9)/2><O.25xO.4x25=9.75kN

連系梁抹灰2x(040.1)*(3.9+3.9)/2x0.02x20=0.936kN

窗自.重2x2.1x2x0.45/2=1.89kN

一自重”3.9+3.9)x(3.9-0.4)-8O40.2x16/2=32.64kN

墻抹灰((3.9+3.9)x(3.9-0.4)-8440Q2K20=8.16kN

連系梁傳來屋面口重1.8x1.8x3.3/2=5.346kN

連系梁傳來屋面自重1.8*1.8x3.3/2=5.346kN

合計64.068kN

C、D軸柱標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)點集中恒載

連系梁自重(3.9+3.9)/2x0.25x0.4x25=9.75kN

連系梁抹灰2x(0.4-0.1)x(3.9+3.9)/2x0.02x20=0.936kN

門自重2x1x2.1*0.45/2=0.945kN

增i門重((3.9+3.9)x(3.9-0.4)42)x0.2x7.5/2=32.64kN

墻抹灰((3.9+3⑼x(3.9-0.4)-4.2)x0.02><20=8.16kN

連系梁傳來屋面自重1.8)<1.8*3.3/2=5.346kN

連系梁傳來屋面自重1.8x1.8><3.3/2=5.346kN

連系梁傳來屋面白重3.3125x3.3/2=5.46kN

連系梁傳來屋面自重3.3125-3.3/2=5.46kN

合計74.043kN

5.1.5恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖

圖5-2恒載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖

5.2活載標(biāo)準(zhǔn)值計算

5.2.1屋面框架梁線活載標(biāo)準(zhǔn)值

根據(jù)屋面的使用功能杳詢《建筑結(jié)構(gòu)荷我規(guī)范GB50009-2012》511,不上人屋面0.5kN/mz,辦

公樓2kN/m%辦公樓走廊2.5kN/m2。

5.2.2樓面框架梁線活載標(biāo)準(zhǔn)值

根據(jù)樓面的使用功能查詢《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012》511,得出樓面均布活載見圖5-3

活載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖。

5.2.3屋面框架節(jié)點集中活載標(biāo)準(zhǔn)值

5.2.3屋面框架節(jié)點集中活載標(biāo)準(zhǔn)值

A、F柱頂層節(jié)點集中活載

屋面?zhèn)鬟f活載1.8*1.8x0.5/2=0.9kN

屋面?zhèn)鬟f活載1.8x1.8x0.5/2=0.9kN

合計1.8kN

C、D柱頂層節(jié)點集中活載

一面?zhèn)鬟f活載1.8x1.8*0.5/2=0.9kN

屋面?zhèn)鬟f活載1.8*1.8*0.5/2=0.9kN

屋面?zhèn)鬟f活載3.3125,0.5/2=0.828kN

屋面?zhèn)鬟f活載3.3125x0.5/2=0.828kN

合計3.456kN

5.2.4樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值

A、F柱標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)點集中活載

屋面?zhèn)鬟f活載1.8x1.8x2/2=3.24kN

屋而傳遞活載1.8x1.8x2/2=3.24kN

合計6.48kN

C、D柱標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)點集中活載

屋而傳遞活我1.8、1.8x2/2=3.24kN

屋面?zhèn)鬟f活載1.8x1.8*2/2=3.24kN

屋面?zhèn)鬟f活載3.3125x0.5/2=0.828kN

屋面?zhèn)鬟f活載3.3125*0.5/2=0.828kN

合計8.136kN

5.2.5活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖

圖5~3活載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖

5.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算

5.3.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

為了簡化計算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可近似用作用在框架節(jié)點處的等效集中荷載替代，即基本

風(fēng)壓與受風(fēng)面積以及相應(yīng)系數(shù)的乘積，作用在框架節(jié)點處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為式中為風(fēng)陣塞至

Bz=1.0：為風(fēng)荷載體型系數(shù)，根據(jù)建筑物的體型查得=1.3；風(fēng)壓高度變化系數(shù),查表并使用線插法計算;

為基本風(fēng)壓；為節(jié)點下層柱高，對底層為底層層高與室內(nèi)外高差之和；為節(jié)點上層柱高，對頂層為女兒墻

的2倍；為迎風(fēng)面寬度，為簡化計算取計算框架兩邊框架之間距離的一半

風(fēng)荷載計算表5-1

層次hyzPzpswOhihjwk

311.71.0331Q01.300.453.91.09.79

27.81,0001.001.300.453.93.99.48

13.91.0001.001.300.453.93.910.07

圖54框架受風(fēng)荷載作用圖(kN)

532側(cè)移剛度D

框架柱側(cè)移剛度，式中為柱子剛度修正系數(shù)，按下表采用。

為柱線剛度，為柱高度。

樓層類別邊柱中柱

一般層

底層

標(biāo)準(zhǔn)層A、F軸柱側(cè)移剛度D值計算：

標(biāo)準(zhǔn)C、D軸柱側(cè)移剛度D值計算：

首層A、F軸柱側(cè)移剛度D值計算：

首層C、D軸柱側(cè)移剛度D值計算：

5.3.3風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算

水平風(fēng)荷載作用下的層間側(cè)移可按下式計算，其中為第i層的總剪力；為第i層的側(cè)移剛度和，當(dāng)迎

風(fēng)面寬度只計算一根框架時只取一根框架的側(cè)移剛度；為第i層的層間側(cè)移，層間側(cè)移鼓大值如表3-2所

示：1/5263<1/550(滿足要求)。

風(fēng)荷載作用下的位移驗算我5-2

層次層高(m)wk(kN)V(kN)YD/tkN/m)Aui(mm)Aui/hi

33.99.7916.9355550.4751/7579

2.3.99.4826.38355550.7421/4852

13.910.0736.4517341.62.1021/2260

側(cè)移驗算：層間側(cè)移坡大值：1/2260<1/550(滿足要求)。

5.4地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算

匈_重力荷載代表值計算

1.屋面樓面板恒載計算

5層：3.9x12.5x4.3=209.625kN

2層:3.9x12.5x3.3=160.875kN

1層：3.9x12.5x3.3=160.875kN

2.屋面樓面板活載計算

5層：3.9x12.5x0.5=24.375kN

4層：3.9x5x2+3.6x2.5x2.5+3.9x5x2=254.88kN

1層：3.9x5x2+3.6*2.5*2.5+3.9x5x2=254.88kN

3.梁荷載計算

3層：0.25x0.5x5x2*25x1.05+0.25x0.3x2.5x1x25x1.05+0.25x0.4x3.9x4x25*1.05=326.03kN

2層：0.25x0.5x5x2x25x1.05+0.25x0.3x2.5x1x25x1.05+0.25x0.4x3.9x4x25x1.05=326.03kN

1層：0.25x0.5x5x2x25x1.05+0.25x0.3x2.5x1x25x1.05+0.25x0.4x3.9x4x25x1.05=326.03kN

4.柱荷載計算

3層：0.4x0.4x3.9x4x25x1.05=65.52kN

2層：0.4x0.4x3.9x4x25x1.05=65.52kN

1層：0.4x0.4x3.9x4x25x1.05=65.52kN

5.門、窗荷載計算

3層：3.6x1.8x2x0.45+1、2.1x2x0.45=7.72kN

2層：3.6x1.8x2x0.45+1x2.1x2x0.45=7.72kN

1層：3.6x1.8x2x0.45+1x2.1x2x0.45=7.72kN

6.墻荷載計算

屋面層女兒墻：0.55x3.9x2x3.442=27.26kN

3層夕卜墻：(2.9x3.9x2-3.6x1.8x2)x4.782=137.72kN

2層外墻：(2.9*3.9x2-3.6x1.8x2)x4.782=137.72kN

1層夕卜墻：(2.9x3.9x2-3.6x1.8x2)x4.782=137.72kN

3層內(nèi)墻：(2.9x5x2+2.9x3.9x2-1x2.1x2)x2.3=174.43kN

2層內(nèi)墻:(2.9x5x2+2,9x3.9x2-1x2.1x2)x2.3=174.43kN

1層內(nèi)墻：(2.9x5x2+2.9x3.9x2-1x2.1x2)x2.3=174.43kN

7.重:力荷載代表值計算

集中于各層樓層標(biāo)而處的重力荷載代表值Gi為計算單元內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半

層的門、窗、墻、柱等重量(其中女兒墻荷載全部計入頂層重力荷載)。具體計算過程如下.

G3=564.64+60.48/2+326.03+136.08/2+7.72/2+27.26+137.72/2+174.43/2=1176.145kN

G2=449.73+254.88/2+326.03+136.08/2+136.08/2+7.72/2+7.72/2+137.72/2+137.72/2+174.43/2+1

74.43/2=1359.15kN

G1=449.73+254.88/2+326.03+136.08/2+173.88/2+7.72/2+7.72/2+137.72/2+137.72/2+174.43/2+1

74.43/2=1378.05kN

圖5-5各質(zhì)點的重力荷載代表值

3.4.2框架白振周期的計算

-3?3結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算

層次Gi(kN)Vai(kN)NDi(kN/m)Aui(m)uT(m)

31359.153894.4451115000.0349280.1584

21359.155253.5951115000.0471170.1235

11378.056631.645868380.0763680.0764

由計算基本周期取Vp=0.7,由表可知0.1916m,所以=0.521s

3.4.3水平地震作用下的剪刀計算

根據(jù)本工程抗震設(shè)防烈度為7度(07度)，場地類別為H類場地，設(shè)計地震分組為第一組，查《建筑

抗震設(shè)計規(guī)范》特征周期0.35s,amax=0.08

結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：0.85*6631.645=5636.89825kN

由于T1>1.4Tq=1.4x0.35=0.49s且TqM0.35

因此頂部附力口地震作用系數(shù)bn=0.08T1+0.07=0.1117

76799.7kNm

0.1117x315.103=35.2kN

框架橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：

結(jié)構(gòu)底部：

(頂層)，(其他層)

表3d各質(zhì)點橫向水平地震剪力計算

Hi(m)Gi(kN)GiHi(kNm)Fi(kN)Vi(kN)

311.71359.1516037.9758.45251.38

27.81359.1511145.0340.62292

13.91378.056339.0323.1315.1

3.4.4水平地震作用下的位移驗算

水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移AUi和頂點位移U按下列兩式計算

表3?5橫向水平地震作用下的位移驗算

層次Vi(kN)SDi(N/m)△ui(mm)hi(m)Aui/hi

3251.381115002.2553.91/1596

22921115002.6193.91/1375

1315.1868383.6293.91/1268

在上表計算了各層的層間彈性位移角6e=Aui/hi,由表中數(shù)值可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1

)3其值為1/1268V1/550,滿足要求。

6.內(nèi)力計算

內(nèi)力計算彎矩、剪力以順時針轉(zhuǎn)動為正，逆時針為負(fù)，軸力受壓為正，受拉為正，彎矩單位均為kN,m,

剪力軸力單位均為kN。

6.1恒荷載作用下的內(nèi)力計算

6.1.1彎矩分配系數(shù)計算

在豎向荷載作用下較規(guī)則的框架產(chǎn)生的側(cè)向位移很小，可忽略不計?？蚣艿膬?nèi)力采用無側(cè)移的彎矩

分配法進行簡化計算。具體方法是對整體框架按照結(jié)構(gòu)力學(xué)的一般方法，II噂出各節(jié)點的彎矩分配系數(shù)、

計算各節(jié)點的不平衡彎矩，然用進行分配、傳遞，在工程設(shè)計中，每節(jié)點只分配兩至三次即可滿足精度要

求。

相交于同一點的多個桿件中的某一桿件，其在該節(jié)點的彎矩分配系數(shù)的計算過程為：

1.確定各桿件在該節(jié)點的轉(zhuǎn)動剛度

2.計算彎矩分配系數(shù)U

A3節(jié)點彎矩分配系數(shù)

下柱：

右梁：

C3節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

下柱：

右梁：

D3節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

下柱：

右梁：

F3節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

下柱：

A2節(jié)點彎矩分配系數(shù)

上柱：

下柱：

右梁：

C2節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

上柱：

下柱：

右梁：

D2節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

上柱：

下柱：

右梁：

F2節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

上柱：

下柱：

A1節(jié)點彎矩分配系數(shù)

上柱：

下柱：

右梁：

C1節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

上柱：

下柱：

右梁:

D1節(jié)點彎矩分配系數(shù)

左梁：

上柱：

下柱：

右梁：

F1節(jié)點/矩分配系數(shù)

左梁：

上柱：

下柱：

6.1.2恒載作用下固端彎矩計算

常見荷載作用下桿件的固端彎矩表6-1

荷載形式圖公式

集中荷載

均布荷載

梯形荷載

三角形荷載

根據(jù)以上公式，計算所得梁固端彎矩如下表所示：

恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果表6-2

層次AC左AC&CD左CD右DF左DF行

3.-114.95114.95-4.14.1-114.95114.95

2-114.95114.95-4.14.1-114.95114.95

1-114.95114.95-4.14.1-114.95114.95

6.1.3恒載作用下彎矩二次分配過程

方法：首先將各點的分配系數(shù)填在相應(yīng)方框內(nèi)，將梁的固端彎矩填寫在框架橫梁相應(yīng)位置上，然后

將節(jié)點放松，把各節(jié)點不平衡彎矩同時進行分配。假定遠(yuǎn)端固定進行傳遞（不向滑動端傳遞），右（左）

梁分配彎矩向左（右）梁傳遞，上（下）分配彎矩向下（上）柱傳遞（傳遞系數(shù)均為05）。第一次分配彎

矩傳遞后，再進行第二次彎矩分配。梁跨中彎矩計算：，其中M為簡支梁作用下的跨中彎矩。彎矩分配過

程如下：

圖6-1恒載作用下的彎矩圖（kN-m）

6.1.4恒載作用下梁柱剪力的計算

豎向荷載作用下梁左右端剪力按公式；計算，其中,分別為梁簡支狀態(tài)下的梁左右端剪力；，為梁

左右端彎矩，為梁的計算跨度。柱子剪力按公式計算，其中，為柱上下端彎矩，為柱的計算高度。

恒載作用下梁簡支狀態(tài)下的支座反力計算：

頂層AC跨

均布荷載：=1/2x5.73x5=18.909kN

梯形荷載：=16.8/2x（5-1.95）=40.32kN

合計：=59.23kN

頂層CD跨

均布荷載：=1/2x3.36x2.5=6.048kN

三角形荷載:=16.8x2.5/4=15.12kN

合計：=21.17kN

頂層DF跨

均布荷載：=1/2x5.73x5=18.909kN

梯形荷載：=16.8/2x(5-1.95)=40.32kN

合計：=59.23kN

標(biāo)準(zhǔn)層AC跨

均布荷載：=1/2x12.4x5=40.92kN

梯形荷載：=13.38/2x(5-1.95)=32.112kN

合計：=73.03kN

標(biāo)準(zhǔn)層CD跨

均布荷載：=1/2x3.36x2.5=6.048kN

三角形荷載：=13.38x2.5/4=12.042kN

合計：=18.09kN

標(biāo)準(zhǔn)層DF跨

均布荷載：=1/2x12.4*5=40.92kN

梯形荷載：=13.38/2x(5-1.95)=32.112kN

合計：=73.03kN

表4-1恒載作用下AC框架梁剪力(kN)

3=59.23-(-53.05+63.69)/5=83.52=-59.23-(-53.05+63.69)/5=-87.02

2=73.03-(-77.69+82.2)/5=83.42=-73.03-(-77.69+82.2)/5=-87.12

1=73.03-(-71.15+77.83)/5=82.46=-73.03-(-71.15+77.83)/5=-88.08

表4-2恒載作用下CD框架梁剪力(kN)

3=21.17-(-20.3+20.3)/2.5=13.67=-21.17-(-20.3+20.3)/2.5=-13.67

2=18.09-(-15.44+15.44)/2.5=13.67=-18.09-(-15.44+15.44)/2.5=-13.67

1=18.09-(-17.06+17.06)/2.5=13.67=-18.09-(-17.06+17.06)/2.5=-13.67

表4-3恒載作用下DF框架梁剪力(kN)

3=59.23-(-63.69+53.05)/5=87.02=-59.23-(-63.69+53.05)/5=-83.52

2=73.03-(-82.2+77.69)/5=87.12=-73.03-(-82.2+77.69)/5=-83.42

1=73.03-(-77.83+71.15)/5=76.61=-73.03-(-77.83+71.15)/5=-82.46

表4-4恒載作用下A、C軸柱剪力(kN)

AC

3=-(53.05+41.64)/3.9=-23.91=-(-43.39-34.47)/3.9=19.34

2=-(39.48+46.64)/3.9=-26.37=-(-33.83-39.32)/3.9=20.45

1=-(24.51+12.26)/3.9=-8.27=-(-21.53-10.77)/3.9=6.77

表4-5恒載作用下D、F軸柱剪力(kN)

DF

5=-(43.39+34.47)/3.9=-19.34=-(-53.05-41.64)/3.9=23.91

2=-(33.83+39.32)/3.9=-20.45=-(-39.48-46.64)/3.9=26.37

1=-(21.53+10.77)/3.9=677=-(-24.51-12.26)/3.9=8.27

圖6-2恒載作用下的剪力圖(kN)

6.1.5恒載作用下柱子軸力計算

恒載作用下的柱軸力按下列公式：；，其中F為前面計算的框架柱節(jié)點荷載:為柱子右端梁剪力

為柱子左端梁剪力。

表4-6恒載作用下A軸柱軸力(kN)

3=135.596-0+57.62=284.4=193.2+0.4x0.4x3.9x25=298.8

2=791+177.896-0+72.35=456.5=1041.2+0.4x0.4x3.9x25=470.9

1=1073.6+177.896-0+72.02=627.6=1323.5+0.4x0.4x3.9x25=646.6

表4?7恒載作用下C軸柱軸力(kN)

3=167.902-60.84+21.17=347.5=249.9+0.4x0.4x3.9x25=361.9

2=907.5+188.443-73.71+18.09=551.1=1187.7+0.4x0.4x3.9x25=565.5

1=1220.1+188.443-74.04+18.09=755.6=1500.7+0.4x0,4x3.9x25=774.6

表4-8恒載作用下D軸柱軸力(kN)

3=167.902-21.17+60.84=347.5=249.9+0.4x0.4x3.9x25=361.9

2=907.5+188.443-18.09+73.71=551.1=1187.7+0.4x0.4x3.9x25=565.5

1=1220.1+188.443-18.09+74.04=755.6=1500.7+0.4x0.4x3.9x25=774.6

表4?9恒載作用下F軸柱軸力(kN)

3=135.596-57.62+0=284.4=193.2+0.4x0.4x3.9x25=298.8

2=791+177.896-72.35+0=456.5=1041.2+0.4x0.4x3.9x25=470.9

1=1073.6+177.896-72.02+0=627.6=1323.5+0.4x0.4x3.9x25=646.6

圖6?3恒載作用下的軸力圖(kN)

6.2活載作用下的內(nèi)力計算

6.2.1彎矩分配系數(shù)計算

活載彎矩分配系數(shù)計算同恒載分配系數(shù)計算，計算結(jié)果見彎矩分配過程。

6.2.2活載作用下固端彎矩計算

根據(jù)6.1.2公式，計算所得梁固端彎矩如下表所示：

活教作用卜固端彎矩計算結(jié)果表6-12

層次AC左AC右CD左CD右DF左DF右

3_-33.5533.55-1.81.8-33.5533.55

2-33.5533.55-1.81.8-33.5533.55

1-33.5533.55-1.81.8-33.5533.55

623活載作用彎矩二次分配過程

彎矩分配過程如下。

圖6~4活載作用下的彎矩圖(kN?m)

6.2.4活載作用卜.梁柱剪力的計算

活載作用下梁簡支狀態(tài)下的支座反力計算:

頂層AC跨梯形荷載：=1.95/2x(5-1.95)=4.32kN

頂層CD跨三角形荷載：=1.95x2.5/4=1.62kN

頂層DF跨梯形荷載：=1.95/2x(5-1.95)=4.32kN

標(biāo)準(zhǔn)層AC跨梯形荷載：=7.2/2x(5-1.95)=17.28kN

標(biāo)準(zhǔn)層CD跨三角形荷載：=9x2.5/4=8.1kN

頂層DF跨梯形荷載：=7.2/2*(5?1.95尸17.28kN

表4-10活載作用下AC框架梁剪力(kN)

3=4.32-(-5.38+5.63)/5=22.04=-4.32-(-5.38+5.63)/5=-23.42

2=17.28-(-20+21.99)/5=22.16=-17.28-(-20+21.99)/5=-23.3

1=17.28-(-18.28+21.03)/5=21.88=-17.28-(-18.28+21.03)/5=-23.58

表4-11活載作用下CD框架梁剪力(kN)

3=8.1-(-6.75+675)/2.5=6.75=-8.1-(-6.75+6.75)/2.5=675

2=8.1-(-6.75+675)/2.5=6.75=-8.1-(-6.75+675)/2.5=6.75

1=8.1-(-6.75+675)/2.5=6.75=-8.1-(-6.75+675)/2.5=6.75

表4-12活載作用下DF框架梁剪力(kN)

3=4.32-(-5.63+5.38)/5=23.42=-4.32-(-5.63+5.38)/5=-22.04

2=17.28-(-21.99+20)/5=23.3=-17.28-(-21.99+20)/5=-22.16

1=17.28-(-21.03+18.28)/5=23.58=-17.28-(-21.03+18.28)/5=-21.88

表4?13活載作用下A、C軸柱剪力(kN)

AC

3=-(5.38+8.36)/3.9=-7.26=-(-4.24-6.49)/3.9=5.66

2=-(10.16+12.01)/3.9=-7.68=-(-7.72-8.97)/3.9=5.88

1=-(6.27+3.14)/3.9=-3.81=-(-4.96-2.48)/3.9=1.95

表4?14活載作用下D、F軸柱剪力(kN)

DF

3=-(4.24+6.49)/3.9=-5.66=-(-5.38-8.36)/3.9=7.26

2=-(7.72+8.97)/3.9=-5.88=-(-10.16-12.01)/3.9=7.68

1=-(4.96+2.48)/3.9=-1.95=-(-6.27-3.14)/3.9=2.41

圖6?5活載作用下的剪力圖(kN)

6.2.5活載作用柱子軸力計算

活載作用下柱子軸力：，其中F為前面計算的框架柱節(jié)點荷載;為柱子右端梁剪力；為柱子左端梁

剪力。

表4-15活載作用下A、C軸柱軸力(kN)

AC

3=36.02-0+4.28=40.3=12.42-4.36+1.62=61.9

2=106.2+30.24-0+16.98=72.6=178.9+54.54-17.58+8.1=112

1=153.4+30.24-0+16.86=104.6=259.1+54.54-17.7+8.1=162.4

表4-16活載作用下D、F軸柱軸力伙N)

DF

3=12.42-1.62+4.36=61.9=36.02-0+4.28=40.3

2=178.9+54.54-8.1+17.58=112=106.2+30.24-16.98+0=72.6

1=259.1+54.54-8.1+17.7=162.4=153.4+30.24-16.86+0=104.6

圖6?6活載作用下的軸力圖(kN)

6.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算

6.3.1風(fēng)荷載作用下柱子剪力計算

水平風(fēng)荷載計算使用D值法即修正反彎點法，先將該層層間剪力分配到每層的每根柱子,柱子剪力

分配公式為：，其中為第j根柱子的剪力：為第j根柱子的側(cè)移剛度：為每層柱子側(cè)移剛度總和；為風(fēng)荷載

作用下的層間剪力.

風(fēng)荷載作用下的柱了?剪力衣6?22

層次柱軸號D(kN/m)SD(kN/m)F(kN)V(kN)

3A7324.993555516.93.48

C10452.513555516.94.97

D10452.513555516.94.97

F7324.993555516.93.48

2A7324.993555526.385.43

C10452.513555526.387.76

D10452.513555526.387.76

F7324.993555526.385.43

1A3683.317341.636.457.74

C4987.517341.636.4510.48

D4987.517341.636.4510.48

F3683.317341.636.457.74

6.3.2風(fēng)荷載作用下柱子彎矩計算

柱的反彎點高度比計算式：，其中為標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度，為因上下層梁剛度比變化的修正值，為因上

層層面變化的修正值，為因下層層高變化的修正值，風(fēng)荷載作用下的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度應(yīng)按均布水平力考慮，

各參數(shù)的取值可查表獲取，柱上下端彎矩計算,其中、分別為柱上下端彎矩；為柱子剪力；為反彎點高度

比。

表4?18風(fēng)載作用下A柱彎矩(kN.m)

3=-2.68x3.9x0.333=-5.64=-2.68x3.9x(1-0.333)=-6.89

2=-13.49x3.9x0.493=-9.38=-13.49x3.9x(1-0.493)=-10.16

1=-18.05x3.9x0.639=-20.22=-18.05x3.9x(1-0.639)=-16.54

表4-19風(fēng)載作用下C柱彎矩(kN.m)

3=-3.26x3.9x0.358=-8.95=-3.26x3.9x(1-0.358)=-8.95

2=-16.39x3.9x0.5=-13.97=-16.39x3,9x(1.0.5)=-13.97

1=-19.89x3.9x0.602=-27.38=-19.89x3.9x(1-0.602)=-22.4

表4?20風(fēng)載作用下D柱彎矩(kN.m)

3=-3.26x3.6x0.358=-8.95=-3.26x3.6x(1-0.358)=-8.95

2=-16.39x3.6x0.5=-13.97=-16.39x3.6x(1-0.5)=-13.97

1=-19.89x4.6x0.602=-27.38=-19.89x4.6x(1-0.602)=-22.4

表4-21風(fēng)載作用下F柱彎矩(kN.m)

3=-2.68x3.6x0.333=-5.64=-2.68x3.6x(1-0.333)=-6.89

2=-13.49x3.6x0.493=-9.38=-13.49x3.6x(1-0.493)=-10.16

1=-18.05x4.6x0.639=-20.22=-18.05x4,6x(1-0.639)=-16.54

6.3.3風(fēng)荷載作用下梁端彎矩計算

根據(jù)所計算的柱端彎矩的值，依據(jù)節(jié)點平恒條件，根據(jù)梁彎矩按照其線剛度大小分配的原則計算梁

端彎矩

梁左彎矩:：梁右彎矩：，、為節(jié)點左右梁端彎矩；分別為節(jié)點上下端柱彎矩：為節(jié)點左右端梁線剛

度。

風(fēng)荷載作用梁端彎矩計算(kN-m)表6-27

?次AC左AC右CD左CD右DF左DF右

3_8.895.696.656.655.698.89

215.810.5612.3612.3610.5615.8

125.9216.7619.6119.6116.7625.92

圖6?7風(fēng)荷載作用下的彎矩圖(kN?m)

6.3.4風(fēng)荷載作用下梁剪力及柱軸力計算

水平荷載作用下的梁剪力計算公式,、分別為梁左、右端彎矩，為梁計算跨度，按下列公式計算，

其中、分別為柱子右、左端梁剪力。

表4?23風(fēng)載作用下梁剪力計算(kN)

ACCDDF

5=-(6.44+5.61)/5=-2=-(1.92+1.92)/2.5=-5.54=-(5.61+6.44)/5=-2

2=-(40.93+37)/5=-3.61=-(12.66+12,66)/2.5=-7.03=-(37+40.93)/5=-3.61

1=-(53.91+49.11)/5=-5.85=-(16.8+16.8)/2.5=-16.34=-(49.11+53.91)/5=-5.85

表4?24風(fēng)載作用下A、C柱軸力(kN)

AC

5=-1.83=-2.71=-1.07-1.83=4.69

2=-15.3-11.81=-6.32=6.21-7.03-11.81=11.38

1=-27.11-15.61=-12.17=10.99-9.33-15.61=21.87

表4?25風(fēng)載作用下D、F柱軸力(kN)

DF

5=-1.83-1.07=469=-1.83=2.71

2=-6.21-11.81-7.03=-11.38=15.3-11.81=6.32

1=-10.99-15.61-9.33=-21.87=27.11-15.61=12.17

圖6-8風(fēng)荷載作用卜一的剪力圖(kN)

圖6?9風(fēng)荷載作用下的軸力圖(kN)

6.4地震作用下的內(nèi)力計算

64.1地震作用下柱剪力計算

地震荷載作用下的柱子剪力表6?29

層次柱軸號D(kN/m)>D(kN/m)F(kN)V(kN)

3A7324.993555560.0112.36

C10452.513555560.0117.64

D10452.513555560.0117.64

F7324.993555560.0112.36

2A7324.993555580.0116.48

C10452.513555580.0123.52

D10452.513555580.0123.52

F7324.993555580.0116.48

1A4550.3820164.9891.3920.62

C5532.1120164.9891.3925.07

D5532.1120164.9891.3925.07

F4550.3820164.9891.3920.62

6.4.2地震作用下柱子彎矩計算

地震荷載作用下的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比應(yīng)按倒三角形荷載考慮,其他內(nèi)力計算方法同風(fēng)荷載計算。

表4?27地震荷載作用下A柱彎矩(kN.m)

5=-26.33x3.9x0.35=-20.02=-26.33x3.9x(1-0.35)=-24.47

2=-65.91x3.9x0.493=-29.66=-65.91x3.9x(1-0.493)=-29.66

1=-74.93x3.9x0.65=-53.87=-74.93x3.9x(1-0.65)=-44.08

表4-28地震荷載作用下C柱彎矩(kN.m)

5=-31.99x3.9x0.358=?31.75=-31.99x3.9x(1-0.358)=-31.75

2=-80.09x3.9x0.5=-42.34=-80.09x3.9x(1-0.5)=-42.34

1=-82.62x3.9x0.65=-65.5=-82.62x3,9x(1-0.65)=-53.39

表4?29地震荷載作用下D柱彎矩伙N.m)

5=-31.99x3.9x0.358=?31.75=-31.99x3.9x(1-0.358)=-31.75

2=-80.09x3.9x0.5=-42.34=-80.09x3.9x(1-0.5)=-42.34

1=-82.62x3.9x0.65=-65.5=-82.62x3.9x(1-0.65)=-53.39

表4-30地震荷載作用下F柱彎矩(kN.m)

5=-26.33x3.9x0.35=-20.02=-26.33x3.9x(1-0.35)=-24.47

2=-65.91x3.9x0.493=-29.66=-65.91x3.9x(1-0.493)=-29.66

1=-74.93x3.9x0.65=-53.87=-74.93x3.9x(1-0.65)=-44.08

643地震作用下梁端彎矩計算

地震荷載作用梁端彎矩計算(kN-m)表6-34

層次AC左AC右CD左CD右DF左DF右

334.4921.5225.1825.1821.5234.49

249.6834.1439.9539.9534.1449.68

173.7444.2151.7251.7244.2173.74

圖6?10地震荷載作用下的彎矩圖(kN.m)

6.4.4地震作用下梁剪力及柱軸力計算

表4?32地震荷載作用下梁剪力計算(kN)

ACCDDF

3=-(61.61+55.09)Z5=-7.67=-(18.85+18.85)/2.5=-20.98=-(61.61+55.09)/5=-7.67

2=-(212.22+192.12)/5=-11.48=-(65.72+65.72)/2.5=-33.29=-(212.22+192.12)/5=-11.48

1=-(237.62+206.53)/5=16.16=-(70.65+70.65)/2.5=-43.1=-(237.62+206.53)/5=-16.16

表4-33地震荷載作用下A、C柱軸力(kN)

AC

3=-17.68=-10.64=-0.88-17.68=18.56

2=-104.83-82.71=-22.12=42.49-36.51-61.26=40.37

1=-166.09-127.72=-38.28=67.24-39.25-67.3=67.31

表4-34地震荷載作用下D、F柱軸力(kN)

DF

3=-17.68-0.88=-18.56=-17.68=10.64

2=-42.49-61.26-36.51=-40.37=104.83-61.26=22.12

1=-67.24-67.3-39.25=-67.31=166.09-127.72=38.28

圖6?11地震荷載作用下的剪力圖(kN)

圖6?12地震荷載作用下的軸力圖(kN)

7.內(nèi)力組合

1.內(nèi)力組合(M、N、V)

基本組合可采用簡化規(guī)則，取下列組合值中的最不利值確定

1)

2)

3)

4)

2.本章各內(nèi)力組合時的單位及方向

a.柱的內(nèi)力及梁的剪力仍沿用結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)定(與前幾章規(guī)定相同)：

b.梁的彎矩方向以下部受拉為正，上部受拉為負(fù)(與前幾章規(guī)定不同)。

5.1豎向荷載彎矩調(diào)幅

在豎向荷載作用下，可考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布?對梁端負(fù)彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)進行調(diào)幅，并

應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.現(xiàn)澆框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)B可取為0.8~0.9

:調(diào)幅前梁左梁右的彎矩。

2.框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅后，梁跨中彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大

M中：彎矩調(diào)幅前梁跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值

Mio,Mro：梁的左右支座截面彎矩調(diào)幅前的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；

M：彎矩調(diào)幅后梁跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值

7.1.1恒載作用下的梁端彎矩調(diào)幅

恒載作用下的梁端彎矩調(diào)幅表7?1

?次梁跨B調(diào)幅前彎矩標(biāo)準(zhǔn)值調(diào)幅后彎矩標(biāo)準(zhǔn)值簡支梁跨中彎矩

梁左跨中梁右梁左跨中梁右

3AC0.8-88.2477.8100.99-70.5996.73-80.79172.43

CD0.8-31.29-25.14-31.29-25.03-18.88-25.036.15

DF0.8-100.9977.81-88.24-80.7996.73-70.59172.43

2AC0.8