土木工程畢業(yè)設計 --教學樓設計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1、建筑設計1</b></p><p>　　1.1 設計基本資料1</p><p>　　1.1.1 工程概況1</p><p>　　1.1.2原始設計資料1</p><p>　　1

2、.2 建筑設計說明2</p><p>　　1.2.1 設計概要2</p><p>　　1.2.2 建筑立面剖面設計4</p><p><b>　　1.2.3裝飾5</b></p><p>　　1.2.4抗震設計5</p><p>　　1.2.5樓梯的設計5</p>&l

3、t;p>　　1.2.6關于防火的設計6</p><p>　　1.2.7細部構造總說明6</p><p>　　1.3 建筑細部具體構造做法10</p><p><b>　　2、結構設計12</b></p><p>　　2.1 結構布置及計算簡圖的確定12</p><p>　　2.2

4、.1 選擇承重方案12</p><p>　　2.2.2 梁、柱截面尺寸估算12</p><p>　　2.2.3 結構計算簡圖13</p><p><b>　　3、荷載計算15</b></p><p>　　3.1 屋面及樓面的永久荷載標準值15</p><p>　　3.2 屋面及樓面可

5、變荷載標準值15</p><p>　　3.3 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算15</p><p>　　3.3.1 梁自重計算16</p><p>　　3.3.2 柱自重計算16</p><p>　　3.4 計算重力荷載代表值16</p><p>　　3.4.1 第5層的重力荷載代表值：16</p&

6、gt;<p>　　3.4.2 2～4層的重力荷載代表值17</p><p>　　3.4.3 一層的重力荷載代表值：17</p><p>　　4、橫向框架側移剛度計算18</p><p>　　4.1 計算梁、柱的線剛度18</p><p>　　4.2 計算柱的側移剛度18</p><p>　　

7、5、橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算20</p><p>　　5.1 橫向水平地震作用下的框架結構的內(nèi)力計算和側移計算。20</p><p>　　5.1.1 橫向自振周期的計算20</p><p>　　5.1.2 水平地震作用及樓層地震剪力計算20</p><p>　　5.1.3 水平地震作用下的位移驗算22</p

8、><p>　　5.1.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計算23</p><p>　　5.2 橫向風荷載作用下框架結構內(nèi)力和側移計算26</p><p>　　5.2.1 風荷載標準值26</p><p>　　5.2.2 風荷載作用下的水平位移驗算28</p><p>　　5.2.3 風荷載作用下框架結構內(nèi)力計算29&l

9、t;/p><p>　　6、豎向荷載作用下橫向框架結構的內(nèi)力計算32</p><p>　　6.1 計算單元32</p><p>　　6.2 荷載計算33</p><p>　　6.2.1 恒載計算33</p><p>　　6.2.2 活荷載計算：35</p><p>　　6.2.3．

10、屋面雪荷載標準值：37</p><p>　　6.3 內(nèi)力計算37</p><p>　　6.3.1、計算分配系數(shù)。37</p><p>　　6.3.2 用彎矩二次分配法來計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩。39</p><p>　　6.3.3 計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力。41</p><p>　　

11、7 框架內(nèi)力組合51</p><p>　　7.1 結構抗震等級51</p><p>　　7.2 框架梁內(nèi)力組合51</p><p>　　7.2.1作用效應組合51</p><p>　　7.2.2承載力抗震調(diào)整系數(shù)51</p><p>　　7.2.3梁內(nèi)力組合表52</p><p&g

12、t;　　7.2.4計算跨間最大彎矩52</p><p><b>　　`</b></p><p>　　7.3.1柱內(nèi)力組合55</p><p>　　7.3.2 柱端彎矩值設計值的調(diào)整55</p><p><b>　　8、截面設計57</b></p><p>　　8.1

13、框架梁57</p><p>　　8.1.1 一層AB梁的正截面受彎承載力計算57</p><p>　　8.1.2 梁斜截面受剪承載力計算59</p><p>　　8.1.3二層AB梁的正截面受彎承載力計算59</p><p>　　8.1.4梁斜截面受剪承載力計算61</p><p><b>　　8.

14、2框架柱62</b></p><p>　　8.2.1柱截面尺寸驗算62</p><p>　　8.2.2框架柱的截面設計64</p><p><b>　　9 基礎設計68</b></p><p>　　9.1基礎梁截面尺寸的選取68</p><p>　　9.2荷載選用68<

15、;/p><p>　　9.3基礎截面計算69</p><p>　　9.4地基承載力及基礎沖切驗算70</p><p>　　9.5基礎底板配筋計算71</p><p>　　10.樓梯的設計74</p><p>　　10.1 梯段板計算74</p><p>　　10.2 平臺板計算75<

16、/p><p>　　10.3 平臺梁計算76</p><p>　　11.板的配筋78</p><p>　　11.1 A板的設計78</p><p>　　11.2 B板的設計80</p><p><b>　　參考文獻78</b></p><p><b>　　附錄

17、84</b></p><p><b>　　英文翻譯89</b></p><p><b>　　致謝105</b></p><p><b>　　2、結構設計</b></p><p>　　2.1 結構布置及計算簡圖的確定</p><p>　

18、　根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面設計，填充墻采用190mm厚的混凝土空心小砌塊，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度取100mm。</p><p>　　2.2.1 選擇承重方案</p><p>　　該建筑為教學樓，房間布局較為整齊規(guī)則，且教學樓不需要考慮太大空間布置，所以采用橫向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱網(wǎng)布置形式詳見建筑平面圖。<

19、;/p><p>　　2.2.2 梁、柱截面尺寸估算</p><p><b>　　縱 梁：,</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　取</b></p&g

20、t;<p><b>　　橫 梁：，</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　次 梁： </b></p><p><b>　　取</b><

21、;/p><p><b>　　取</b></p><p>　　各層梁截面尺寸及混凝土強度等級如下表，</p><p>　　表2-2-1 梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強度等級</p><p>　　柱截面尺寸估算 該框架結構的抗震等級為三級，其軸壓比限值為[]=0.9,各層重力荷載代表值近似取

22、15kN/m2，邊柱及中柱的負荷面積分別為3.757.2 m2和5.257.2 m2，可得一層柱截面面積為:</p><p><b>　　邊柱</b></p><p><b>　　中柱 </b></p><p>　　取柱子截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為418mm和485mm。</p><p&g

23、t;　　根據(jù)上述結果，并綜合考慮其它因素，本設計柱截面尺寸取值如下：</p><p>　　1～5層 600mm600mm </p><p>　　基礎選用柱下獨立基礎，基礎頂面距室外地面為500mm。</p><p>　　2.2.3 結構計算簡圖</p><p>　　框架結構計算簡圖，取頂層柱的形心線作為框架柱的

24、軸線，梁軸線取至板頂，2～5層高度即為層高，取3.6m；底層柱高度從基礎頂面取至一層板頂，即h1＝3.6+0.45+0.5＝4.55m。見下圖:</p><p>　　圖2-2-1 結構計算簡圖</p><p><b>　　3、荷載計算</b></p><p>　　3.1 屋面及樓面的永久荷載標準值</p><p>&l

25、t;b>　　屋面(不上人)</b></p><p><b>　　屋面為剛性防水屋面</b></p><p>　　40厚的C20細石混凝土保護層 23×0.04＝0.92kN/m2</p><p>　　3厚1：3石灰砂漿隔離層 0.003×

26、17=0.0513kN/m2</p><p>　　卷材防水層 0.3</p><p>　　20厚的1：2.5水泥砂漿找平層 20×0.02＝0.4kN/m2</p><p>　　100厚的鋼筋混凝土板

27、 25×0.10=2.5kN/m2</p><p>　　20厚水泥砂漿找平層 20×0.02＝0.4kN/m2</p><p>　　12厚紙筋石灰抹底 0.160kN/m2</p><p>　　合計

28、 4.98kN/m2</p><p>　　1～4層樓面(水磨石樓面)</p><p>　　15厚的1：2白水泥白石子(摻有色石子)磨光打蠟 </p><p>　　18×0.015＝0.27kN/m2</p><p>　　20厚的1：3水泥砂漿找平層

29、 20×0.02＝0.40kN/m2</p><p>　　現(xiàn)澆100厚的鋼筋混凝土樓板 25×0.1＝2.5kN/m2</p><p>　　3厚細石粉面 16×0.003＝0.048kN/m2</p><p>　　8厚水泥石灰膏砂漿

30、 14×0.008＝0.112kN/m2</p><p>　　合計 3.33kN/m2</p><p>　　3.2 屋面及樓面可變荷載標準值</p><p>　　不上人屋面均布活荷載標準值

31、 0.50kN/m2</p><p>　　樓面活荷載標準值 2.0kN/m2</p><p>　　走廊活荷載標準值 2.5kN/m2</p><p>　　屋面雪荷載標準值

32、 Sk=μrs0=1.00.35=0.35kN/m2</p><p>　　式中：μr為屋面積雪分布系數(shù)，取μr＝1.0</p><p>　　3.3 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算</p><p><b>　　查規(guī)范得以下自重，</b></p><p>　　外墻面為面磚墻面自重：

33、 0.5 kN/m2</p><p>　　混凝土空心小砌塊 11.8 kN/m2</p><p>　　3.3.1 梁自重計算</p><p>　　邊橫梁自重： 0.3×0.7×25＝5.25 kN/m&

34、lt;/p><p>　　粉刷： （0.7-0.1）×0.048×17＝0.459 kN/m </p><p>　　合計 5.709 kN/m</p><p>　　中橫梁自重 : 0.3

35、×0.5×25＝3.75 kN/m</p><p>　　粉刷： 0.6×0.105×17＝0.360 kN/m</p><p>　　合計 4.11 kN/m</p><p>　　縱梁自重：

36、 0.3×0.7×25＝5.25 kN/m</p><p>　　粉刷： 0.6×0.048×17＝0.459 kN/m</p><p>　　合計 5.709 kN/m</p&g

37、t;<p>　　次梁自重： 0.30.525＝3.75 kN/m</p><p>　　粉刷： 0.4×0.045×17＝0.306 kN/m</p><p>　　合計 4.

38、06 kN/m</p><p>　　3.3.2 柱自重計算</p><p>　　柱自重： 0.6×0.6×25＝9 kN/m</p><p>　　貼面及粉刷： (0.6×4-0.2×2) ×0.02×17=0.68

39、kN/m</p><p>　　合計 9.68 kN/m</p><p>　　女兒墻自重(含貼面和粉刷)：</p><p>　　0.90.02217＋0.2150.9＝3.312 kN/m </p><p>　　內(nèi)外墻自重(含貼面和粉刷)： 0.21

40、5＋0.02217＝3.68 kN/m</p><p>　　3.4 計算重力荷載代表值</p><p>　　3.4.1 第5層的重力荷載代表值：</p><p>　　屋面恒載： (7.52+3)7.24.98＝645.41 kN</p><p>　　女兒墻：

41、 3.3127.22＝47.69 kN</p><p><b>　　縱橫梁自重： </b></p><p>　　41.10×4+2×7.5×5.709+2×7.5×4.06+3×3.46＝321.315 kN</p><p>　　半層柱自重：

42、 (9.68×3.6×4) ×0.5＝69.70 kN</p><p><b>　　半層墻自重：</b></p><p>　　40.99+54.8+(3.6-0.5) ×(7.5+0.6-0.4)=181.99 KN</p><p>　　屋面雪載：

43、 (7.52+3)7.20.35=45.36 kN</p><p><b>　　恒載+0.5雪載：</b></p><p>　　645.41+47.69+321.315+69.70+181.99+0.545.36＝1288.79 kN</p><p>　　3.4.2 2～4層的重力荷載代表值</p><p>　　樓

44、面恒載： (7.52+3)7.23.33＝431.568kN</p><p>　　上`下半層墻重： 181.99+181.99=363.98 kN</p><p>　　縱橫梁自重： 321.315 kN</p><

45、;p>　　上半層柱+下半層柱： 69.70+69.70＝139.4 kN</p><p>　　樓面活荷載： 7.2(7.522+32.5)＝270 kN</p><p>　　恒載+0.5活載： </p><p>　　431.568+363.98+321.315+139.4+0.

46、5×270＝1391.26 kN</p><p>　　3.4.3 一層的重力荷載代表值：</p><p>　　樓面恒載： 431.568 kN</p><p><b>　　上.下半層墻自重：</b></p><p><b&

47、gt;　　外縱墻: </b></p><p>　　40.09+3.68×(4.55-0.7) ×(7.2-0.25×2)-31.01=104.41 kN</p><p><b>　　內(nèi)縱墻:</b></p><p>　　54.8+3.68×(4.55-0.7) ×(7.2-0.25

48、×2)-16.70=132.02 kN</p><p><b>　　(c )橫墻：</b></p><p>　　86.70+(7.5+0.5-0.2×2)×(4.55-0.5)×3.68=198.85 kN </p><p>　　縱橫梁自重：

49、 321.315 kN</p><p>　　上半層自重： 69.70 kN</p><p>　　下半層自重： 0.5×9.68×4.55×4)=88.09 kN</p><p>

50、;　　樓面活荷載： 270 kN</p><p>　　恒載+0.5×樓面活載：</p><p>　　431.568+104.41+132.02+198.85+321.315+157.79+270/2=1481.95 kN</p><p>　　則一榀框架總重力荷載代表值為：&

51、lt;/p><p>　　4、橫向框架側移剛度計算</p><p>　　4.1 計算梁、柱的線剛度</p><p>　　梁線剛度計算梁柱混凝土標號均為，。</p><p>　　在框架結構中，現(xiàn)澆樓面或預制樓板但只有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側移?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取，

52、對中框架梁取。 </p><p>　　表4-1-1 橫梁線剛度計算表</p><p><b>　　柱線剛度計算</b></p><p>　　表4-1-2 柱線剛度Ic計算表</p><p>　　4.2 計算柱的側移剛度<

53、;/p><p>　　柱的側移剛度D計算公式：</p><p>　　其中為柱側移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。</p><p>　　對于一般層： </p><p>　　對于底層： </p><p>　　表4-2-1

54、 橫向框架柱側移剛度D計算表</p><p>　　，該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　圖4-2-1框架計算簡圖</p><p>　　5、橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算</p><p>　　5.1 橫向水平地震作用下的框架結構的內(nèi)力計算和側移計算。</p><p>　　5.1.1 橫向自振周期的計算&

55、lt;/p><p>　　運用頂點位移法來計算，對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結構，基本自振周期可按下式來計算：</p><p>　　式中， ——計算結構基本自振周期用的結構頂點假想位移，即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載而算得的結構頂點位移；</p><p>　　——結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.7；</p&

56、gt;<p>　　故先計算結構頂點的假想側移，計算過程如下表：</p><p>　　表5-1-1 結構頂點的假想位移計算</p><p>　　由上表計算基本周期，</p><p>　　5.1.2 水平地震作用及樓層地震剪力計算</p><p>　　該建筑結構高度遠小于40m，質(zhì)量和剛度沿高

57、度分布比較均勻，變形以剪切為主，因此用底部剪力法來計算水平地震作用。</p><p>　　首先計算總水平地震作用標準值即底部剪力。</p><p>　　式中， ——相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；</p><p>　　——結構等效總重力荷載，多質(zhì)點取總重力荷載代表值的85％；</p><p>　　徐州地區(qū)特征分區(qū)為一區(qū)，又場地類

58、別為Ⅱ類，查規(guī)范得特征周期</p><p>　　查表得，水平地震影響系數(shù)最大值</p><p>　　由水平地震影響系數(shù)曲線來計算，</p><p>　　式中， ——衰減系數(shù)，＝0.05時，取0.9；</p><p><b>　　因為</b></p><p>　　所以不需要考慮頂部附加水平地震作用。

59、</p><p>　　則質(zhì)點i的水平地震作用為：</p><p>　　式中：、分別為集中于質(zhì)點i、j的荷載代表值；、分別為質(zhì)點i、j的計算高度。</p><p>　　具體計算過程如下表，各樓層的地震剪力按 來計算，一并列入表中，</p><p>　　表5-1-2 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表</p&

60、gt;<p>　　各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖</p><p>　　圖5-1-1橫向水平地震作用及層間地震剪力 </p><p>　　5.1.3 水平地震作用下的位移驗算</p><p><b>　　用D值法來驗算</b></p><p>　　框架第層的層間剪力

61、、層間位移及結構頂點位移分別按下式來計算：</p><p>　　計算過程見下表，表中計算了各層的層間彈性位移角。</p><p>　　表5-1-3 橫向水平地震作用下的位移驗算</p><p>　　由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/1173<1/550,滿足要求。</p><p>　　5.1

62、.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計算</p><p>　　將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點高度來求柱上、下端的彎矩。</p><p>　　柱端剪力按下式來計算：</p><p>　　柱上、下端彎矩、按下式來計算</p><p><b>　　式中：</b></p><

63、p>　　—i層j柱的側移剛度；h為該層柱的計算高度；</p><p><b>　　y-反彎點高度比；</b></p><p>　　—標準反彎點高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度，和柱的相對線剛度的比值，總層數(shù)，該層位置查表確定。</p><p>　　—上下梁的相對線剛度變化的修正值，由上下梁相對線剛度比值 及查表得。</p>&l

64、t;p>　　—上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值及查表。</p><p>　　—下層層高對該層層高的比值及查表得。</p><p>　　需要注意的是是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標準反彎點高度比查得。</p><p>　　表5-1-4 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　表5

65、-1-5 各層中柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　注：表中彎矩單位為,減力單位為KN</p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計算</p><p>　　表5-1-6 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算</p><p>　　水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱

66、軸力圖如圖所示：</p><p>　　圖5-1-2 左地震作用下框架彎矩圖</p><p>　　圖5-1-3 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖</p><p>　　5.2 橫向風荷載作用下框架結構內(nèi)力和側移計算</p><p>　　5.2.1 風荷載標準值</p><p>　　垂直于建筑物表面上的風荷載標準值當計算

67、主要承重結構時按下式來計算：</p><p>　　式中，—風荷載標準值（kN/m2）</p><p>　　—高度Z處的風振系數(shù)</p><p><b>　　—風荷載體型系數(shù)</b></p><p><b>　　—風壓高度變化系數(shù)</b></p><p>　　—基本風壓（kN/

68、m2）</p><p>　　由《荷載規(guī)范》，徐州地區(qū)重現(xiàn)期為50年的基本風壓：=0.35KN/m，地面粗糙度為B類。風載體型系數(shù)由《荷載規(guī)范》第7.3節(jié)查得： =0.8（迎風面）和=-0.5（背風面）。《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于30m，且高寬比大于1.5的房屋結構，應采用風振系數(shù)來考慮風壓脈動的影響。本設計中，房屋高度H=18.95 < 30m，H/B=18.5/18=1.05 < 1.5，則不需

69、要考慮風壓脈動的影響，取=1.0。</p><p>　　將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表：</p><p>　　表5-2-1 風荷載計算</p><p>　　其中，A為一榀框架各層節(jié)點的受風面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計算高度應從室外地面開始取。</p

70、><p><b>　　頂層 </b></p><p><b>　　中間層 </b></p><p>　　底層 </p><p>　　圖5-2-1 等效節(jié)點集中風荷載計算簡圖(kN)</p><p>　　5.2.2 風荷載作用下的水平位移

71、驗算 </p><p>　　根據(jù)水平荷載，計算層間剪力，再依據(jù)層間側移剛度，計算出各層的相對側移和絕對側移。計算過程如下表，</p><p>　　表5-2-2 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算</p><p>　　由表可以看出，風荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的1/10581，小于1/550，滿足規(guī)范要求。</p>&l

72、t;p>　　5.2.3 風荷載作用下框架結構內(nèi)力計算</p><p>　　計算方法與地震作用下的相同,都采用D值法。</p><p>　　在求得框架第I層的層間剪力后，I層j柱分配到的剪力以及柱上、下端的彎矩、分別按下列各式計算：</p><p><b>　　柱端剪力計算公式為</b></p><p>　　柱端彎

73、矩計算公式為 </p><p><b>　　， </b></p><p>　　需要注意的是，風荷載作用下的反彎點高比是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各層標準反彎點高度比查得。</p><p>　　表5-2-3 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　表5-2-4

74、 各層中柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　注：表中彎矩單位為KN.M,剪力單位為KN。</p><p>　　梁端彎矩、剪力以及柱軸力分別按照下列公式計算：</p><p><b>　?。?</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　??；

75、 </p><p>　　表5-2-5 風荷載作用下的梁端彎矩、剪力及柱軸力計算</p><p>　　橫向框架在風荷載作用下彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖5-2-3。</p><p>　　圖5-2-2 左風作用下框架彎矩圖</p><p>　　圖5-2-3 左風作用下梁端剪力及柱軸力圖</p&g

76、t;<p>　　豎向荷載作用下橫向框架結構的內(nèi)力計算</p><p><b>　　6.1 計算單元</b></p><p>　　取3軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為7.5m，如圖所示，由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元內(nèi)的其余樓面荷載則通過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)點上。見圖

77、6-1-1</p><p>　　圖6-1-1 橫向框架計算單元</p><p><b>　　6.2 荷載計算</b></p><p>　　6.2.1 恒載計算</p><p>　　P1 P2 P2 P1 </p><p>

78、　　q1 q1 </p><p>　　圖6-2-1 各層梁上作用的荷載</p><p>　　在圖中，、代表橫梁自重，為均布荷載形式，對于第五層，</p><p><b>　?。?.46/kNm</b></p><p>　　和分別為

79、房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示的幾何關系可得，</p><p>　　、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的自重荷載，計算過程如下：</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p><b>　　邊縱梁傳來：</b></p><p

80、>　　(a)屋面自重(三角形部分)：</p><p>　　(b)由次梁傳來的屋面自重（梯形部分）：</p><p>　　0.5（7.5+7.5-3.6）1.84.98=51.09KN</p><p>　　(c)邊縱梁自重： 5.7097.2＝41.10kN</p><p>　　次梁自重：

81、 </p><p>　　女兒墻自重： </p><p>　　合計： ＝ 163.54kN</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b><

82、;/p><p><b>　　縱梁傳來</b></p><p>　?。╝）屋面自重(三角形部分)：</p><p>　　(b)次梁自重： </p><p>　　(c)由次梁傳來的屋面自重（梯形部分） 51.09KN</p><p>　　（d）走道屋面板

83、自重 </p><p>　　0.5（7.2+7.2-3）1.54.98=42.58KN</p><p>　　縱梁自重： 5.7097.2＝41.10kN</p><p>　　合計： ＝ 182.26kN</p>

84、;<p>　　對于1～4層，計算的方法基本與第五層相同，計算過程如下：</p><p>　　＝3.46/kN/m</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　縱梁自重： 5.7097.2＝41.10kN</p><p>　

85、　外墻自重： </p><p><b>　　縱梁傳來</b></p><p>　　(a)樓面自重（三角形部分）：</p><p>　　（b）次梁自重： </p><p>　　( c ) 次梁上墻重 </p><p>　?。╠）由次梁傳來

86、的樓面自重（梯形部分）</p><p>　　扣窗面積墻重加窗重： </p><p>　　合計： 174.24kN</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　縱梁自重：

87、 5.7097.2＝41.10kN</p><p>　　內(nèi)墻自重： </p><p><b>　　縱梁傳來</b></p><p>　　(a)樓面自重（三角形部分）：</p><p>　?。╞）次梁自重：

88、 </p><p>　　( c ) 次梁上墻重 </p><p>　?。╠）由次梁傳來的樓面自重（梯形部分）</p><p>　?。╡）走道樓面板自重（梯形部分）</p><p>　　扣窗面積墻重加窗重： </p><p>　　合計：

89、 217.03kN</p><p>　　6.2.2活荷載計算：</p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖：</p><p>　　P1 P2 P2 P1</p><p>　　q1

90、 q1 </p><p>　　圖6-2-2各層梁上作用的活載</p><p><b>　　對于第五層，</b></p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　屋面活載（三角形部分）：</p><p

91、>　　0.5（0.53.60.53.60.5）＝3.24kN</p><p>　　次梁傳來的屋面活載（梯形部分）：</p><p>　　合計： 8.37kN</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>

92、;　　屋面活載（三角形部分）：</p><p>　　0.5（0.53.60.53.60.5）＝3.24kN</p><p>　　走道傳來屋面荷載（梯形部分）：</p><p>　　次梁傳來的屋面活載（梯形部分）：</p><p>　　合計： 12.65

93、kN</p><p>　　對于1～4層， </p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　樓面活載（三角形部分）：</p><p>　　2（0.53.60.53.62）＝12.96kN</p><p>　　次梁傳來的樓面活載（梯形部分）：</p>&l

94、t;p>　　合計： 33.44kN</p><p><b>　　中節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　樓面活載（三角形部分）：</p><p>　　2（0.53.60.53.62）＝12.96kN</p><p>　

95、　走道傳來屋面荷載（梯形部分）：</p><p>　　次梁傳來的屋面活載（梯形部分）：</p><p>　　合計： 54.86kN</p><p>　　6.2.3．屋面雪荷載標準值：</p><p>　　同理，在屋面雪荷載作用下 </p>

96、<p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　屋面雪載（三角形部分）：</p><p>　　2（0.53.60.53.60.35）＝2.27kN</p><p>　　次梁傳來的屋面雪載（梯形部分）：</p><p>　　合計：

97、 5.86kN</p><p><b>　　中節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　屋面雪載（三角形部分）：</p><p>　　2（0.53.60.53.60.35）＝2.27kN</p><p>　　走道傳來屋面雪載（梯形部分）：</p><p>　　次梁傳來的

98、屋面雪載（梯形部分）： 2.64KN</p><p>　　合計： 8.85kN</p><p>　　1～4層,雪荷載作用下的節(jié)點集中力同屋面活荷載作用下的。這里從略。</p><p>　　6.3 內(nèi)力計算</p>&l

99、t;p>　　6.3.1、計算分配系數(shù)。</p><p>　　梁端和柱端彎矩采用彎矩二次分配法來計算，計算時先對各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配，向遠端傳遞(傳遞系數(shù)為1/2)，然后對由于傳遞而產(chǎn)生的不平衡彎矩再進行分配，不再傳遞，到此為止，由于結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。</p><p>　　對于邊節(jié)點，與節(jié)點相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉動剛度，為桿件的線剛度，分配

100、系數(shù)為；對于中間節(jié)點，與該節(jié)點相連的走道梁的遠端轉化為滑動支座，因此轉動剛度，其余桿端，分配系數(shù)計算過程如下：</p><p>　　梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計算公式如圖所示。</p><p><b>　　，（三角形荷載）</b&g

101、t;</p><p>　　圖6-3-1 荷載的等效</p><p>　　頂層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p>　　則頂層各桿的固端彎矩為</p><p>　　跨：倆端均為固定支座</p><p>　　跨：一端為固定支座，一端為滑動支座</p><p>　　其余層梯形荷載化為等效均布

102、荷載</p><p>　　同理，其余層各桿的固端彎矩為：</p><p>　　6.3.2 用彎矩二次分配法來計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩。</p><p>　　表6-3-1恒載作用下的框架彎矩二次分配法：</p><p>　　圖6-3-2 恒載作用下的框架彎矩圖()</p><p>　　6.3.3 計算恒載和

103、活載作用下梁端剪力和柱軸力。</p><p>　　梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得，而柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算恒載作用時的柱底軸力，要考慮柱的自重。</p><p>　　恒載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算</p><p>　　①梁端剪力由兩部分組成：</p><p>　　a.荷載引起

104、的剪力，計算公式為：</p><p>　　、分別為矩形和梯形荷載</p><p>　　、分別為矩形和三角形荷載</p><p>　　b.彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即</p><p><b>　　跨 </b></p><p>　　跨 因為跨兩端彎矩相等，故</p>

105、;<p><b>　　②柱的軸力計算：</b></p><p>　　頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加上柱的自重。其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。</p><p>　　表 6-3-3 恒載作用下的梁端剪力及柱軸力</p><p>　　注：N

106、底＝N頂＋柱自重</p><p><b>　?。?）柱的剪力計算</b></p><p><b>　　柱的剪力：</b></p><p>　　式中，、分別為經(jīng)彎矩分配后柱的上、下端彎矩。</p><p><b>　　為柱長度。</b></p><p>　

107、　圖6-3-3 恒載作用下梁剪力、柱軸力圖</p><p>　　2）活載、雪載作用下內(nèi)力計算</p><p>　　當活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時，可不考慮活荷載的不利布置，而把活荷載同時作用于所有的框架梁上，這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載位置法求得內(nèi)力極為相近，可直接進行內(nèi)力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計算結果要小，因此對梁跨中彎矩應乘以的

108、系數(shù)予以增大。</p><p>　　梁上分布荷載為梯形荷載，根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載?；钶d作用下，頂層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p>　　用彎矩二次分配法并可利用結構對稱性取二分之一結構計算。則頂層各桿的固端彎矩為：</p><p>　　其余層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p&g

109、t;　　同理，其余層各桿的固端彎矩為</p><p><b>　　活載彎矩二次分配</b></p><p>　　圖6-3-3 活載作用下框架彎矩二次分配法</p><p>　　圖6-3-4 活載（雪載）作用下框架彎矩圖</p><p>　　注：圖中括號中數(shù)值為雪載作用下的彎矩。</p><p>

110、　?。?）活載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算</p><p>　?、?梁端剪力由兩部分組成：</p><p>　　a.荷載引起的剪力，計算公式為：</p><p><b>　　為梯形荷載</b></p><p><b>　　為三角形荷載</b></p><p>　　b.

111、彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即</p><p><b>　　跨 </b></p><p>　　跨 因為跨倆端彎矩相等，故</p><p><b>　　② 柱的軸力計算：</b></p><p>　　頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到，柱底軸力等于柱頂軸力。</p

112、><p>　　其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。</p><p><b>　?、?柱端剪力計算：</b></p><p><b>　?。?）雪荷載作用下</b></p><p>　　①荷載等效及固端彎矩 </p><p>　?、谘┖奢d作用下，內(nèi)力計算原理同活

113、荷載作用。</p><p>　　表6-3-4 活荷載作用下梁端剪力及柱軸力</p><p>　　表6-3-5 雪荷載作用下梁端剪力及柱軸力</p><p>　　表6-3-6 豎向荷載作用下邊柱剪力</p><p>　　表6-3-7 豎向荷載作用下中柱剪力</p><p>　　圖6-3-5 活載、雪載作用下梁剪力

114、、柱軸力圖</p><p>　　注：圖中括號中數(shù)值為雪載作用下的剪力、軸力。</p><p><b>　　7 框架內(nèi)力組合</b></p><p>　　7.1 結構抗震等級</p><p>　　結構的抗震等級可根據(jù)結構類型、地震烈度、房屋高度等因素，查規(guī)范得到，該框架結構，高度<30m，地處抗震設防烈度為7度的

115、徐州地區(qū)，因此該框架為三級抗震等級。</p><p>　　7.2 框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。支座截面內(nèi)力有支座正、負彎矩及剪力，跨中截面一般為跨中正截面。</p><p>　　7.2.1作用效應組合</p><p>　　結構或結構構件在使用期間，可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可變荷載

116、的情況。但這些荷載同時都達到它們在設計基準期內(nèi)的最大值的概率較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同時作用時其內(nèi)力最大，因此應進行荷載效應的最不利組合。</p><p>　　永久荷載的分項系數(shù)按規(guī)定來?。寒斊湫獙Y構不利時，對由可變荷載效應控制的組合取1.2，對由永久荷載效應控制的組合取1.35；當其效應對結構有利時，一般情況下取1.0，對結構的傾覆、滑移或漂移驗算取0.9。</p><

117、;p>　　可變荷載的分項系數(shù)，一般情況下取1.4。</p><p>　　均布活荷載的組合系數(shù)為0.7，風荷載組合值系數(shù)為0.6，地震荷載組合值系數(shù)為1.3；</p><p>　　7.2.2承載力抗震調(diào)整系數(shù)</p><p>　　從理論上講，抗震設計中采用的材料強度設計值應高于非抗震設計時的材料強度設計值。但為了應用方便，在抗震設計中仍采用非抗震設計時的材料強度

118、設計值，而是通過引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)來提高其承載力。</p><p>　　表7-2-1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)</p><p>　　7.2.3梁內(nèi)力組合表</p><p>　　該框架內(nèi)力組合共考慮了四種內(nèi)力組合，，</p><p>　　,，，各層梁的內(nèi)力組合結果見附表，其中豎向荷載作用下的梁端彎矩為經(jīng)過調(diào)幅

119、后的彎矩(調(diào)幅系數(shù)為0.8)。</p><p>　　梁內(nèi)力組合見附表1。</p><p>　　7.2.4計算跨間最大彎矩</p><p>　　計算跨間最大彎矩時，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設計值，由平衡條件來確定。</p><p>　　若，說明，其中為最大正彎矩截面至A支座的距離，則可由下式求解：</p><p>

120、　　將求得的x值代入下式即可得跨間最大正彎矩值</p><p><b>　　若，說明,則</b></p><p><b>　　若，則</b></p><p>　　同理，可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的、x和的計算公式</p><p><b>　　x可由下式解得：</b>&

121、lt;/p><p>　　計算第一層AB跨的跨間最大彎矩：</p><p><b>　　在(左風)組合下，</b></p><p><b>　　由表可得：</b></p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　，</b

122、></p><p><b>　　則</b></p><p>　　即最大彎矩發(fā)生在距離支座處。</p><p><b>　　右震</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　即最大彎矩發(fā)生在距離支座處。</p>

123、<p>　　同理可以求得其他幾種組合下，AB跨和BC跨的跨間最大彎矩。</p><p>　　其中應注意，如果，，即最大彎矩發(fā)生在支座處時，的計算公式不同。</p><p><b>　　剪力計算：凈跨</b></p><p><b>　　左震</b></p><p><b>　　右

124、震</b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　故剪力調(diào)整為</b></p><p>　　其他層梁梁端剪力調(diào)整值的計算方法同第一層的相同，計算結果如下：</p><p>　　第五層： 92.60kN</p><p>　

125、　第三層： 114.17kN</p><p>　　對于BC跨，梁端剪力調(diào)整后的值為：</p><p>　　第五層： 52.03kN</p><p>　　第三層： 121.36kN</p><p>　　底層： 157.74kN</p><p>　　7.3、框架柱內(nèi)力組合</p&g

126、t;<p>　　7.3.1柱內(nèi)力組合</p><p>　　柱內(nèi)力控制截面一般取柱上、下端截面，每個截面上有M、N、V。</p><p>　　由于柱是偏心受力構件且一般采用對稱配筋，故應從上訴組合中求出下列最不利內(nèi)力：</p><p><b>　　及相應的N</b></p><p><b>　　及相

127、應的M</b></p><p><b>　　及相應的M</b></p><p><b>　　表見附表2，3。</b></p><p>　　7.3.2 柱端彎矩值設計值的調(diào)整</p><p>　　一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱

128、端組合的彎矩設計值應符合下式的要求：</p><p>　　式中， ——節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設計值之和，上下柱端的彎矩設計值可按彈性分析來分配;</p><p>　　——節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和；</p><p>　　——柱端彎矩增大系數(shù)；三級框架為1.1。</p><p>　　為了避免框

129、架柱腳過早屈服，一、二、三級框架結構的底層柱下端機面的彎矩設計值，應分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25和1.15。底層是指無地下室的基礎以上或地下室以上的首層。</p><p>　　以第二層中柱為例進行柱調(diào)整:</p><p><b>　　節(jié)點左、右梁端彎矩</b></p><p><b>　　節(jié)點上、下柱端彎矩</b>&l