框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　密級(jí)：</b></p><p>　　學(xué)號(hào)：1101060101**</p><p>　　本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　美中美公司框架樓上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別： 土木工程學(xué)院 </p><p>　　專

2、 業(yè)： 建筑工程技術(shù) </p><p>　　班 級(jí)： 10 專 建技（*）班 </p><p>　　學(xué)生姓名： *** </p><p>　　指導(dǎo)老師： *** </p><p>　　完成日期： 2013年4月

3、 </p><p>　　學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明</p><p>　　本人鄭重申明：所呈交的論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。</p>&

4、lt;p>　　學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日</p><p>　　學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p>　　本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影

5、印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p><p>　?。ㄕ?qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√” ）</p><p>　　學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： </p><p>　　簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日</p><

6、p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)住宅樓設(shè)計(jì)規(guī)范和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)要求和提供的地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)該框架結(jié)構(gòu)住宅樓。 按照先建筑后結(jié)構(gòu)，先整體布局后局部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)資料、建筑設(shè)計(jì)總說明、建筑的平面、立面、剖面圖設(shè)計(jì)說明，以及其它部分的設(shè)計(jì)說明；結(jié)構(gòu)平面布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖確定、荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合、主梁截面設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算、框架柱截面設(shè)計(jì)

7、和配筋計(jì)算、樓板和屋面設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。其中附有風(fēng)荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；橫向地震荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；恒荷載和活荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖以及梁柱的內(nèi)力組合表。</p><p>　　關(guān)鍵詞：框架、重力荷載代表值；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)力組合；彎矩調(diào)幅。</p><p><b>　　Abstract</b></p>

8、;<p>　　According to building design specifications and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the Residential building. After the first buildin

9、g in accordance with the structure and layout of the overall after the first local node design steps design. Main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, Fac

10、ade, profile design specifications, , and other parts of the design; struc</p><p>　　Key Words：frame, Gravity load charecter value , cast-in-place reinforced concrete structure , internal force make up , curv

11、ed square amplitude modulation.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論 ………………………………………………………………………1</p><p>　　第二章 建筑設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)依據(jù) ……………………………………………2</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)資

12、料 ………………………………………………………………………2</p><p>　　2.2工程概況 ………………………………………………………………………2</p><p>　　2.3設(shè)計(jì)依據(jù) ………………………………………………………………………3</p><p>　　結(jié)構(gòu)布置方案與結(jié)構(gòu)選型 …………………………………………3</p><p&

13、gt;　　3.1設(shè)計(jì)資料 ………………………………………………………………………3</p><p>　　3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件參數(shù)估計(jì) ……………………………………………………………4</p><p>　　3.3框架計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 …………………………………………………………5</p><p>　　第四章 荷載計(jì)算 ………………………………………………………………6&l

14、t;/p><p>　　4.1恒荷載計(jì)算 ……………………………………………………………………6</p><p>　　4.2屋、樓面活荷載計(jì)算 …………………………………………………………9</p><p>　　4.3水平地震作用計(jì)算 …………………………………………………………11</p><p>　　第五章 內(nèi)力計(jì)算 ………………………………

15、…………………………………15</p><p>　　5.1恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算……………………………………………………15</p><p>　　5.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算……………………………………………………27</p><p>　　5.3地震作用下的內(nèi)力計(jì)算………………………………………………………37</p><p>　　第六章 內(nèi)

16、力組合 …………………………………………………………………41</p><p>　　6.1梁、柱內(nèi)力組合………………………………………………………………41</p><p>　　6.2抗震計(jì)算………………………………………………………………………41</p><p>　　第七章 截面設(shè)計(jì) …………………………………………………………………44</p>

17、<p>　　7.1梁截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………………44</p><p>　　7.2柱截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………………50</p><p>　　7.3屋蓋、樓蓋設(shè)計(jì)………………………………………………………………55</p><p>　　第八章 樓梯的設(shè)計(jì) ………………………………………………………

18、……59</p><p>　　8.1底層樓梯的設(shè)計(jì)………………………………………………………………59</p><p>　　8.2其它層樓梯設(shè)計(jì)………………………………………………………………62</p><p>　　第九章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與地基處理 …………………………………………………64</p><p>　　9.1工程概況…………………………

19、……………………………………………64</p><p>　　9.2材料參數(shù)選用…………………………………………………………………65</p><p>　　9.3基礎(chǔ)梁的截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………65</p><p>　　9.4基礎(chǔ)的計(jì)算簡(jiǎn)圖………………………………………………………………66</p><p>　　9

20、.5基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………67</p><p>　　9.6地基處理………………………………………………………………………74</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………………………………76</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………77</p&

21、gt;<p>　　致謝 ………………………………………………………………………………78</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。</p><p>　　本

22、組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為——美中美公司框架樓上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土設(shè)計(jì)》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》等書籍，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。在畢設(shè)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在畢設(shè)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)

23、月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識(shí)、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進(jìn)行內(nèi)力組合的計(jì)算時(shí)，進(jìn)一步了解了Excel。在繪圖時(shí)熟練掌握了AutoCAD、天正等繪圖軟件，以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些計(jì)算軟件的校正。由

24、于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p>　　第二章 建筑設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)理念</b></p><p>　　住宅樓是為人們提供良好生活條件的建筑。縱觀住宅建筑的發(fā)展歷史，無不體現(xiàn)著人類文化生活的歷史進(jìn)程和時(shí)代特征。住宅樓建筑設(shè)計(jì)同設(shè)計(jì)其他類型建筑一樣有許多共同點(diǎn)，也

25、有許多不同的特點(diǎn)和要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，住宅樓的內(nèi)容和形式都在不斷發(fā)生變化。因此，我對(duì)住宅樓的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，經(jīng)過一番思考，我認(rèn)為本設(shè)計(jì)應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　彈性。從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開放性，以適應(yīng)時(shí)空的變化。 </p><p>　　緊湊性。臥室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理。</p><p>　　易接近性。從

26、樓外到樓內(nèi)，從入口到各個(gè)部門，要規(guī)劃得合理，要設(shè)計(jì)一個(gè)良好的導(dǎo)引系統(tǒng)。</p><p>　　可擴(kuò)展性。在未來擴(kuò)展時(shí)可靈活延伸，將損失減小到低程度。</p><p>　?。?）舒適性。在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，盡量借用外部的自然環(huán)境。</p><p>　　（6）環(huán)境的穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）安全性。建筑安全防護(hù)措

27、施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化。</p><p>　?。?）濟(jì)性。把建設(shè)和維護(hù)一座住宅樓所需要的經(jīng)費(fèi)和人員控制在最低限度。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2.2

28、 工程概況</b></p><p>　?。?）本工程位于晉中市平遙縣，用途為住宅。</p><p>　　（2）本工程為3層框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)：地下1層，地上3層，地下室2.2m，首層層高3.2m，2至4層各層層高2.8 m ，柱距平面布置詳見附圖。</p><p>　?。?）本工程耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)為Ⅲ級(jí)，建筑耐久年限為二級(jí)。</p>

29、;<p>　?。?）結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，填充墻為加氣混凝土砌塊，所有衛(wèi)生間墻體為粘土空心磚。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)使用年限：50年；安全等級(jí)：二級(jí)；</p><p>　?。?）抗震設(shè)防類別為丙類；</p><p>　?。?）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)；</p><p>　?。?）本工程地質(zhì)場(chǎng)地類別為Ⅱ類，場(chǎng)地卓越周期0.4

30、0s；。</p><p>　?。?）該場(chǎng)地具有Ⅰ級(jí)非自重濕陷性。根據(jù)地質(zhì)資料，該地區(qū)地下水埋深在15米以下；</p><p>　　（10）最大凍土深度為0.8米；</p><p>　?。?1）基本風(fēng)壓為0.40kN/m2，基本雪壓為0.25kN/m2；</p><p>　　（12）混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別：基礎(chǔ)為三類；上部外露構(gòu)件如女兒墻、挑梁等

31、為二類；室內(nèi)結(jié)構(gòu)為一類；</p><p>　?。?3）地震影響：抗震設(shè)防烈度及設(shè)計(jì)基本地震加速度按題目；場(chǎng)地類別為III類；設(shè)計(jì)地震分組為第一組。</p><p><b>　　2.3設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　?。?）通過定案的建筑設(shè)計(jì)方案及有關(guān)使用功能等要求。</p><p>　?。?）國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

32、、基礎(chǔ)及地基處理等規(guī)范。</p><p>　?。?）本工程巖土工程條件。</p><p>　　第三章結(jié)構(gòu)布置方案與結(jié)構(gòu)選型</p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　?。?）安全等級(jí)系數(shù)確定，依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010——2002）第3.2.3條：對(duì)于安全等級(jí)為二級(jí)或者使用年限

33、為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中要性系數(shù)r0不應(yīng)小于1.0，此處取1.0。</p><p>　?。?）抗震設(shè)防烈度：抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。</p><p>　?。?）基本風(fēng)壓：基本風(fēng)壓為0.40kN/m2，地面粗糙度為C類。</p><p>　　（4）基本雪壓：基本雪壓為0.25KN/m2。</p><

34、p>　　（5）活荷載取值（KN/m2）， 表3-1</p><p>　?。?）底層柱高：底層柱高應(yīng)計(jì)算至基礎(chǔ)頂面，設(shè)室內(nèi)外高差0.6m，基礎(chǔ)頂面至室外標(biāo)高0.5m，即底層柱高H1=3.2+0.6+0.5=4.3m。</p><p>　?。?）屋的建筑高度：H=3.2+2.8×2+0.6+1.1=10.5m。</p><p>　?。?）抗震等級(jí)

35、：根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.2條，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震烈度為8度，房屋高度小于30m，所以框架抗震等級(jí)為二級(jí)。</p><p><b>　?。?）材料參數(shù)選用</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)各構(gòu)件選用的材料及其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值如表，</p><p>　　表3-2 選用材料及其強(qiáng)度 </p><p>　　3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件參數(shù)估算&

36、lt;/p><p>　　3.2.1框架梁截面按照跨度進(jìn)行估算：</p><p>　　橫梁：邊跨梁（AB、CD跨），高h(yuǎn)=1/12L=500mm，取h=500mm；</p><p>　　寬b=（1/3~1/2）L=200mm~300mm，取b=250mm；</p><p>　　中跨梁（BC跨），取高h(yuǎn)=400mm，寬b=250mm；</p&g

37、t;<p>　　縱梁：取h=（1/12~1/8）L=300~450mm,取h=400mm,b=250mm；</p><p>　　次梁：取bb×hb=250mm×550mm；</p><p>　　3.2.2框架柱截面尺寸可根據(jù)式Ac=ζN/μN(yùn)fc估算：</p><p>　　由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)，軸壓比

38、限值μN(yùn)=0.8；各層重力荷載代表值可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，這里近似取14KN/m2.由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為7.2m3.0m和7.2m4.8m。由此可得第一層柱截面面積為：</p><p>　　邊柱：Ac=ζN/μN(yùn)fc=(1.37.23140003)/(0.814.3)=103090.9 mm2 </p><p>　　中柱：Ac=ζN/μN(yùn)fc=(1.25×

39、14000×7.24.83)/(0.8×14.3)=158601.4 mm2 ， </p><p>　　如取邊柱截面為正方形，則邊柱和中柱的截面高度分別為322mm和398mm。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值為400mm400mm。</p><p>　　3.2.3樓板厚度按照板跨度進(jìn)行估算：</p><p>　　板厚h=1/

40、45×3600=80mm，取h=100mm。</p><p>　　3.3框架計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定：</p><p>　　3.3.1計(jì)算簡(jiǎn)圖取A4~D4軸線橫向框架： </p><p>　　圖3-1.框架計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.3.2框架梁剛度計(jì)算：（在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取I=2I0)</p&g

41、t;<p>　　(1)邊跨框架梁線剛度：</p><p>　　ib=2Ec×I。/l</p><p>　　=2×EC×0.25×0.503/(12×6.0) </p><p>　　=8.68×10-4EC(m3）</p><p>　　(2)中間跨框架梁線剛度： <

42、/p><p>　　ib=2Ec×I。/l</p><p>　　=2×EC×0.25×0.403/(12×2.4)</p><p>　　=11.11×10-4EC（m3）</p><p>　　3.3.3二、三層框架柱線剛度：</p><p>　　ic=Ec×

43、;I。/l</p><p>　　=EC×0.4×0.43/(12×2.8)</p><p>　　=7.62×10-4EC（m3）</p><p>　　3.3.4首層框架柱線剛度：</p><p>　　ic=Ec×I。/l</p><p>　　=EC×0.4&#

44、215;0.43/(12×4.3)</p><p>　　=4.96×10-4EC（m3）</p><p><b>　　第四章荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1恒載計(jì)算：</b></p><p>　　（1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p

45、>　　10mm厚地磚 200.01=0.2 KN/m2</p><p>　　20mm厚1:3水泥砂漿結(jié)合層 200.02=0.4 KN/m2</p><p>　　50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料 0.50.05=0.025 KN/m2</p

46、><p>　　2mm厚改性瀝青 0.3 KN/m2</p><p>　　20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層 200.02=0.4 KN/m2</p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土樓板 250.1=2.5 KN/m2</p&

47、gt;<p>　　15mm厚水泥石灰漿打底，5mm厚紙筋灰批面 0.34 KN/m2</p><p>　　屋面恒荷載 4.165 KN/m2</p><p>　　邊跨（AB、CD跨)框架梁自重 0.25×0.50×25＝3.13 KN/m</p>

48、<p>　　梁側(cè)粉刷 2×（0.50-0.1）×0.02×17＝0.27KN/m</p><p>　　中跨（BC跨）框架梁自重 0.25×0.40×25＝2.50 KN/m</p><p>　　梁側(cè)粉刷 2×（0.50-0.1）×0.02

49、×17＝0.27KN/m</p><p>　　作用在頂層框架梁上的線荷載為：</p><p>　　G3AB1=g3CD1=3.13+0.27＝3.40 KN/m g3BC1=2.70KN/m</p><p>　　g5AB2=g5CD2=4.165×3.6=14.99 KN/m g5BC2=4.165×2.4

50、=10.00KN/m </p><p>　　（2）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　10mm厚地磚 200.01=0.2 KN/m2</p><p>　　25mm厚1:3水泥砂漿結(jié)合層 250.02=0.5 KN/m2</p><p

51、>　　100mm厚鋼筋混凝土樓板 250.1=2.5 KN/m</p><p>　　15mm厚水泥石灰漿打底，5mm厚紙筋灰批面 0.34 KN/m2</p><p>　　樓面恒載 3.54 KN/m2</p><p>　　邊

52、跨框架梁自重及梁側(cè)粉刷 3.4 KN/m2</p><p>　　邊跨填充墻自重： 0.20×（2.8-0.50）×5.5＝2.53 KN/m</p><p>　　墻面粉刷： （2.8-0.5）×0.02×2×17＝1.56 KN/m</p>

53、<p>　　中間跨框架梁及梁側(cè)粉刷 2.7 KN/m2</p><p>　　因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為：</p><p>　　gAB1=gCD1=3.4+2.53+1.56＝7.49KN/m </p><p>　　gBC1=2.7 KN/m</p>&l

54、t;p>　　gAB2=gCD2=3.54×3.6=12.74 KN/m </p><p>　　gBC2=3.54×2.4=8.50 KN/m </p><p>　?。?）屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　邊柱縱梁自重： 0.25×0.40×7.2×25＝1

55、8.00 KN</p><p>　　粉刷： 2×0.02×（0.40-0.10）×7.2×17＝1.46 KN</p><p>　　1.1m高女兒墻自重： 1.1×7.2×0.30×5.5＝13.06 KN</p><p>　　粉刷：

56、 2×0.02×1.1×7.2×17＝5.38 KN</p><p>　　縱梁傳來屋面自重（A、D點(diǎn)相同）：R1+FL-1</p><p>　　板傳來荷載為三角形荷載所產(chǎn)生的集中力為 R1=2×0.5×3.6×3.6/2×4.165=26.98 KN</p><

57、;p>　　次梁傳給縱向框架梁的集中荷載FL-1的計(jì)算：</p><p>　　梁重（250×400） 25×0.25×（0.4-0.1）=1.875 KN/m</p><p>　　板傳來的梯形荷載所產(chǎn)生的集中力為R2=（3.6-1.8+3.6）/2×1.8×4.165×2=40.48 KN</p>

58、<p>　　FL-1=1.875×6/2+40.48=46.11 KN</p><p>　　頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載： G3A=G3D=110.99 KN</p><p>　　中柱縱梁自重： 0.25×0.40×7.2×25＝18.00 KN</p><p>　　粉刷：

59、 2×0.02×（0.40-0.10）×7.2×17＝1.46 KN</p><p>　　縱梁傳來屋面自重（B、C點(diǎn)相同）： R1+R2</p><p>　　板傳來荷載為三角形荷載所產(chǎn)生的集中力為 R1=2×0.5×3.6×3.6/2×4.165=26.98 KN</p>

60、<p>　　板傳來荷載為梯形荷載所產(chǎn)生的集中力為 R2=2×(3.6-2.4/2+3.6)×1.2×4.165=29.99KN</p><p>　　頂層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載： G3B=G3C=76.43 KN</p><p>　?。?）樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　邊柱縱梁自重：

61、 0.25×0.40×7.2×25＝18.00 KN</p><p>　　粉刷： 2×0.02×（0.40-0.10）×7.2×17＝1.46 KN</p><p>　　鋼窗自重(200×160)： 2.0×2×1.6

62、×0.45＝2.88 KN</p><p>　　窗下墻體自重： 0.3×0.80×7.2×5.5＝9.50 KN</p><p>　　粉刷： 2×0.02×0.80×7.2×17＝3.92 KN</p><

63、p>　　窗邊墻體自重： 1.6×（7.2－0.4-2×2）×0.3×5.5＝7.39 KN</p><p>　　粉刷： 2×0.02×1.6×（7.2－0.4-2×2）×17＝3.05 KN</p><p>　　框架柱自重：

64、 0.40×0.40×2.8×25＝11.2 KN</p><p>　　粉刷： 4×0.02×0.4×2.8×17＝1.52 KN</p><p>　　縱梁傳來樓面自重(與屋面算法相同）：</p><p>　　1.875×6/2+2&

65、#215;1/2×3.6×36./2×3.54+（3.6-1.8+3.6）/2×1.8×3.54×2＝62.97 KN </p><p>　　中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載： GA=GD=126.84 KN</p><p>　　中柱縱梁自重：

66、 18.00 KN</p><p>　　粉刷： 1.46 KN</p><p>　　內(nèi)縱墻自重： （7.2-0.4）×（2.80－0.40）×0.2×5.5＝17.95 KN</p>&

67、lt;p>　　粉刷： 6.8×2.4×2×0.02×17＝11.10 KN</p><p>　　扣除門洞重加上門重：－2.1×1.0×（5.5×0.2+17×2×0.02－0.2）＝-3.318 KN</p><p>　　框架柱自重：

68、 11.2 KN</p><p>　　粉刷： 1.52 KN</p><p>　　縱梁傳來樓面自重（與屋面算法相同）：</p><p>　　2×1/2×3.6×3.6/2&

69、#215;3.54+2×1/2×（3.6-2.4/2+3.6）×1.2×3.54＝48.43 KN </p><p>　　中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載： GB=GC=106.34 KN</p><p>　?。?）恒載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示</p><p>　　其中：G3A= G3D=110.99 KN

70、</p><p>　　G3B= G3C=76.43 KN</p><p>　　GA= GD=126.84 KN</p><p>　　GB= GC=106.34 KN</p><p>　　g3AB1= g3CD1=3.40 KN/m，g3bc1=2.70KN/m</p><p>　　g3AB2= g3CD2=14.99

71、KN/m</p><p>　　g3BC2=10.00 KN/m</p><p>　　gAB1 = gCD1 =7.49 KN/m</p><p>　　gBC1=2.7 KN/m</p><p>　　gAB2 = gCD2 =12.74 KN/m</p><p>　　gBC2=8.5 KN/m</p>&l

72、t;p>　　4.2屋、樓面活荷載計(jì)算：</p><p>　　屋、樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示。圖中各荷載值計(jì)算如下</p><p>　　P3AB= P3CD=3.6×2.0=7.20 KN/m</p><p>　　P3BC=2.4×2.0=4.80KN/m</p><p>　　P3A=P3D=2×

73、;1/2×3.6×3.6/2×2+(3.6-1.8+3.6)/2×1.8×2×2=32.40 KN</p><p>　　P3B= P3C=2×1/2×3.6×3.6/2×2+2×1/2×(3.6-2.4/2+3.6)×1.2×2=27.36 KN</p><

74、;p>　　PAB＝PCD =2.0×3.6=7.2 KN/m</p><p>　　PBC＝2×2.4=4.8 KN/m</p><p>　　PA= PD=32.40 KN</p><p>　　PB= PC= 27.36 KN</p><p>　　圖4-1.恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p&

75、gt;　　圖4-2.活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 </p><p>　　4.3水平地震作用計(jì)算：</p><p>　　4.3.1計(jì)算框架梁柱的線剛度：</p><p>　　框架梁線剛度：邊跨：ib1=2.60×104KN·M</p><p>

76、　　中跨：ib2=3.33×104KN·M</p><p>　　框架柱線剛度：首層：ic1=1.49×104KN·M</p><p>　　其他層：ic2=2.29×104KN·M </p><p>　　4.3.2本設(shè)計(jì)僅考慮水平地震作用即可，并采用基底剪力法計(jì)算水平地震作用力：</p>

77、<p>　　為求基底剪力，先要計(jì)算結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值（建筑的重力荷載代表制應(yīng)取結(jié)構(gòu)構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn)值與各可變荷載組合值之和，各永久荷載的組合值系數(shù)取1.0，各可變荷載的組合值系數(shù)取0.5）：</p><p><b>　　頂層： </b></p><p>　　G3=[g3AB1×12+g3BC1×2.4+2×(2.4+6)&#

78、215;g3AB2×0.5+g3BC2×2.4×0.5+ G3A+ G3B+ G3C+ G3D+4 ×G柱/2]×4+[(2.4+6)×(P3AB+P3CD)×0.5+P3BC×2.4×0.5+P3A+P3B+P3C+P3D]×0.5×4</p><p>　　=[(3.4×12+2.7

79、5;2.4+2×8.4×14.99×0.5+10×2.4×0.5+110.99×2+76.43×2+4×(11.2+1.52)×0.5+(8.4×14.4×0.5+4.8×1.2+32.4×2+27.36×2)×0.5]×4</p><p>　　=2713

80、.42 KN</p><p>　　G2=[gAB1×12+gBC1×2.4+2×(2.4+6)×gAB2×0.5+gBC2×2.4×0.5+ GA+ GB+ GC+ GD+4×G柱]×4+[(2.4+6)×(PAB+PCD)×0.5+PBC×2.4×0.5+P3A+P3B+P3C+P3

81、D]×0.5×4</p><p>　　=[7.49×12+2.7×2.4+8.4×12.77+8.5×1.2+126.84×2+106.34×2+4×(11.2+1.52)+(8.4×14.4×0.5+4.8×1.2+32.4×2+27.36×2)×0.5]

82、5;4</p><p>　　=3294.78 KN</p><p>　　G1= G2+4×(2.15-1.4) ×G柱/2.8×4=3294.78+16×0.268×(11.2+1.52)</p><p>　　=3349.32 KN</p><p>　　質(zhì)量重力荷載代表值見圖:</p&g

83、t;<p>　　圖4-4.重力荷載代表值</p><p>　　4.3.3用“D值法”計(jì)算柱的側(cè)向剛度，框架各構(gòu)件線剛度如圖：</p><p>　　圖4-5.框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度</p><p>　　其中：i31=i21=i11=2.6×104 KN·M</p><p>　　i32=i22=i12=3.33

84、15;104 KN·M</p><p>　　i1=1.49×104 KN·M</p><p>　　i2=i3=2.29×104 KN·M</p><p>　　除底層外，其余柱的D值：</p><p>　　邊柱 由K=（i31+ i21）/（2 i3）=1.14</p><

85、p>　　α=K/（2+K）=0.363 則 D5邊=12αic/hj2</p><p>　　=0.363×12×2.29×104 /2.82</p><p>　　=12618 KN/m</p><p>　　中柱 由K=（i31+ i32+ i21+ i22）/（2 i3）=2.59</p><p>　

86、　α=K/（2+K）=0.56 則D3中=α×12 ic/ hj2=19629 KN/m</p><p><b>　　底層柱的D值：</b></p><p>　　邊柱 由K= i11/ i1=1.745 α=（0.5+K）/（2+K）=0.600</p><p>　　故D1邊=α×12 ic/ hj2=5802 KN/

87、m</p><p>　　中柱 由K=（i11+ i12）/ i1=3.98 得α＝（0.5+K）/（2+K）=0.750</p><p>　　故D1中=α×12 ic/ hj2=7252 KN/m</p><p>　　從而得各層的側(cè)向剛度如下：</p><p>　　K1=2（D1邊+D1中）=2×（5802＋7252

88、）＝156648 KN/m </p><p>　　K2= K3==2（D邊+ D中）=2×（12618＋19629）＝386964 KN/m</p><p>　　4.3.4用頂點(diǎn)位移法求結(jié)構(gòu)基本周期T1：</p><p>　　將各層的重力荷載代表值當(dāng)作水平力，產(chǎn)生的樓層剪力為：</p><p>　　V3=G3=2713.42 K

89、N</p><p>　　V2= G3+G2=2713.42+3294.78=6008.20KN</p><p>　　V1= V2+G1=9357.52 KN</p><p><b>　　求頂點(diǎn)位移，則：</b></p><p>　　U1= V1/ K1=0.0597m</p><p>　　U2=

90、U1+ V2/ K2=0.0597+0.0155=0.0752m</p><p>　　U3= U2+ V3/ K3=0.0752+0.0070=0.0822m= UT</p><p>　　故T1=1.8=0.5161 S</p><p>　　由于要考慮填充墻對(duì)基本周期的折減，故取折減系數(shù)為0.6，</p><p>　　則T1=0.6×

91、;0.5161＝0.3100s</p><p>　　由于T1<1.4 Tg=1.4×0.35=0.49s，故不考慮頂層附加作用。</p><p>　　查抗震設(shè)計(jì)規(guī)范得：αmax＝0.16</p><p>　　由于T1＝0.3100s＜Tg＝0.35s，故</p><p>　　α1＝αmax＝0.16</p>&l

92、t;p>　　FEK=α1Geq=0.85α1GE=0.85×0.16×(2713.42+3294.78+3349.32) =1272.57 KN</p><p>　　F1=FEK=×1272.57=270.04 KN</p><p>　　(注意：Hj為該點(diǎn)到地面的總高度，不是層高）</p><p><b>　　同理：&l

93、t;/b></p><p>　　F2= 1272.57=461.37 KN</p><p>　　F3= 541.16 KN</p><p>　　故地震的水平作用力如圖8.所示：</p><p>　　圖4-6.地震力的水平作用</p><p>　　4.3.5 地震作用下的水平位移的彈性驗(yàn)算：</p>

94、<p><b>　　U=++</b></p><p>　　=1272.57/156648+(1252.57-270.04)/386964+541.16/386964</p><p>　　=8.124×10-3+2.591×10-3+1.398×10-3</p><p>　　=12.11×10

95、-3m</p><p>　　層間位移驗(yàn)算：底層：＝<滿足要求；</p><p>　　二層：＝<滿足要求；</p><p>　　頂點(diǎn)位移驗(yàn)算：==<滿足要求。</p><p>　　由于風(fēng)荷載遠(yuǎn)小于水平地震作用，故不必驗(yàn)算風(fēng)荷載作用下框架的彈性水平位移，肯定能夠滿足。</p><p><b>　

96、　第五章 內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　5.1恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算：</p><p>　　5.1.1恒載（豎向荷載）作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法：</p><p>　　頂層：由圖2中取出頂層進(jìn)行分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8所示。圖8中的柱子線剛度取框架柱實(shí)際線剛度的0.9倍。</p><p><b>　?。╝）<

97、/b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p>　　圖5-1.分層法計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖中，梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，可根據(jù)固端彎矩相等的原則先將梯形分布荷載及三角形分布荷載化為等效均布荷載。等效均布荷載的計(jì)算公式如圖所示：</p><p>　　圖5-2.荷載等效轉(zhuǎn)換過程&

98、lt;/p><p>　　G3邊＝g3AB1+g3AB2=3.4+×14.99=16.75 KN/m</p><p>　　G3中＝g3BC1+g3BC2=2.7+×10=8.95 KN/m</p><p>　　圖示結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法計(jì)算，并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算，各桿的固端彎矩為：</p><p>　　M3AB=

99、 M3BA =g3邊·l邊2＝×16.75×62＝50.25 KN·M</p><p>　　M3BE=g3中·l中2＝×8.95×1.22＝4.30 KN·M</p><p>　　M3EB=g3中·l中2＝×8.95×1.22＝2.15 KN·M</p>&

100、lt;p>　　彎矩分配法計(jì)算過程如圖所示：</p><p>　　圖5-3.頂層彎矩分配法計(jì)算過程</p><p>　　二至四層荷載作用如圖：</p><p>　　圖5-4.分層法計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。</p><p>　　同理，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載化為等效均布

101、荷載。</p><p>　　g邊＝gAB1+gAB2=7.49+0.847×12.74=18.28 KN/m</p><p>　　g中＝gBC1+gBC2=2.7+×8.5=8.01KN/m</p><p><b>　　各桿的固端彎矩為：</b></p><p>　　MAB= MBA=g邊·

102、l邊2＝×18.28×62＝54.84 KN·M</p><p>　　MBC=g中·l中2＝×8.01×1.22＝3.84 KN·M</p><p>　　MCB=g中·l中2＝×8.01×1.22＝1.92 KN·M</p><p>　　彎矩分配法計(jì)算過程如

103、圖所示：</p><p>　　圖5-5.標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配法計(jì)算過程</p><p>　　底層除柱子的線剛度不同外，其它同二層，故其彎矩分配過程如圖所示：</p><p>　　圖5-6.底層彎矩分配法計(jì)算過程</p><p><b>　　各層彎矩圖為：</b></p><p><b>　　頂

104、層 ：</b></p><p>　　圖5-7.頂層彎矩圖</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)層：</b></p><p>　　圖5-8.標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　圖5-9.底層彎矩圖</p><

105、p>　　將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖，很顯然，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)并不一定能達(dá)到平衡，這是由于分層法計(jì)算的誤差造成的。為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，彎矩二次分配法的計(jì)算過程如下：</p><p>　　圖5-10.彎矩二次分配計(jì)算過程</p><p>　　5.1.2跨中彎矩計(jì)算：</p><p>　　將固端

106、彎矩簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支端計(jì)算，同時(shí)將荷載疊加，如圖24.所示：</p><p><b>　　對(duì)于：</b></p><p><b>　　圖5-12</b></p><p>　　M中＝ql2=×3.4×6.02＝15.30 KN·M?。ㄈ龑舆吙纾?lt;/p><p>　　=

107、5;2.7×2.42＝1.94 KN·M?。ㄖ锌纾?lt;/p><p>　　=×7.49×6.02＝33.71 KN·M?。ㄆ渌鼘舆吙纾?lt;/p><p><b>　　對(duì)于：</b></p><p><b>　　圖5-13</b></p><p>　　M中

108、＝（14.99×2.4+2×0.5×14.99×1.8）×3/2-0.5×14.99×1.8×（3-2/3 ×1.8）-14.99×1.2×1.2/2</p><p>　?。?9.36 KN·M　(頂層邊跨)</p><p>　　M中＝（12.74×2.4+2&

109、#215;0.5×12.74×1.8）×3/2-0.5×12.74×1.8×（3-2/3×1.8）-12.74×1.2×1.2/2</p><p>　　＝50.45 KN·M (其它層邊跨)</p><p><b>　　對(duì)于：</b></p><p

110、><b>　　圖5-14</b></p><p>　　M中=0.5×10×2.4×1.2/2-0.5×10×1.2×1.2×1/3=4.8 KN·M (頂層中跨)</p><p>　　M中=0.5×8.5×2.4×1.2/2-0.5×8.5&#

111、215;1.2×1.2×1/3=4.08 KN·M (其它層中跨)</p><p><b>　　跨中彎矩組合：</b></p><p><b>　　頂層：</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)層：</b></p><p>　　故梁的跨中彎矩即

112、等于梁端彎矩的平均值減去跨中彎矩組合值</p><p>　　圖5-15.框架在恒載作用下的彎矩圖（左邊標(biāo)注梁，右邊標(biāo)注柱）</p><p>　　5.1.3剪力計(jì)算：</p><p><b>　　按簡(jiǎn)支跨計(jì)算</b></p><p><b>　　對(duì)頂層邊跨： </b></p><

113、p><b>　　圖5-16</b></p><p>　　VAB×6－3.4×6×3－14.99×2.4×3－×14.99×1.8×6－29.95+42.60＝0</p><p>　　VAB＝39.57 KN </p><p>　　同理：VBA＝43.79 KN

114、</p><p><b>　　對(duì)頂層中間跨：</b></p><p><b>　　圖5-17</b></p><p>　　VAB+VBA=0.5×10×2.4+2.7×3.4</p><p><b>　　VAB=VBA</b></p>

115、<p>　　V1＝V2＝9.24 KN</p><p>　　同理可求其它層剪力，將計(jì)算結(jié)果列于下表中</p><p><b>　　表5-1各層剪力表</b></p><p>　　5.1.4柱子軸力計(jì)算： 表5-2</p><p>　　圖5-18.框架在恒載作用下的梁剪力、柱軸力圖

116、</p><p>　　5.1.5 彎矩調(diào)幅：</p><p>　　將梁各固端彎矩值乘以0.85的折減系數(shù)，并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩?fù)Q算至梁端柱邊 彎矩值，計(jì)算過程如下： 表5-3</p><p><b>　　單位：KN/m</b></p><p>　　圖5-19.框架梁在恒荷載作用下經(jīng)調(diào)幅并算至梁端柱邊截

117、面的彎矩</p><p>　　5.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算：</p><p>　　5.2.1活載分布按滿布荷載法，活載作用下的內(nèi)力計(jì)算也采用分層法：</p><p>　　對(duì)頂層，其荷載分布情況如圖所示：</p><p>　　圖示（a）結(jié)構(gòu)內(nèi)力較復(fù)雜，可將梯形荷載等效為均布荷載計(jì)算，同樣利用彎矩分配法計(jì)算，并利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，取二分之一結(jié)構(gòu)，如圖

118、（b）所示。</p><p><b>　?。╝）</b></p><p>　?。╞) </p><p>　　圖5-20.頂層活荷載分布圖 P3邊＝0.847×P3AB=0.847×7.2=6.10 KN/m</p><p>　　P3中＝P3BC=&#

119、215;4.8=3.00 KN/m</p><p><b>　　各桿的固端彎矩為：</b></p><p>　　MAB= MBA=P3邊·l邊2＝×6.10×62＝18.30 KN·M</p><p>　　MBC=P3中·l中2＝×3.00×1.22＝1.44 KN·

120、;M</p><p>　　MCB=P3中·l中2＝×3.00×1.22＝0.72 KN·M</p><p>　　故其彎矩分配過程如圖所示：</p><p>　　圖5-21.活荷載作用下頂層彎矩分配法的計(jì)算過程</p><p>　　對(duì)二層，其荷載分布情況如圖所示：</p><p>

121、<b>　　圖5-22</b></p><p>　　P邊＝0.847×PAB=0.847×7.2=6.10 KN/m</p><p>　　P中＝PBC=×4.8=3.00 KN/m</p><p><b>　　各桿的固端彎矩為：</b></p><p>　　MAB= M

122、BA=P邊·l邊2＝×6.10×62＝18.30 KN·M</p><p>　　MBC=P中·l中2＝×3.00×1.22＝1.44 KN·M</p><p>　　MCB=P中·l中2＝×3.00×1.22＝0.72 KN·M</p><p>　　

123、故其彎矩分配過程如圖所示：</p><p>　　圖5-23.活荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配法計(jì)算過程</p><p>　　對(duì)于底層，荷載分布與二層相同，只是分配時(shí)分配系數(shù)不同，其彎矩分配過程如圖所示：</p><p>　　圖5-24.活荷載作用下底層彎矩分配法計(jì)算過程</p><p>　　將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下

124、的彎矩圖，很顯然，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)并不一定能達(dá)到平衡，這是由于分層法計(jì)算的誤差造成的。為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，彎矩二次分配法的計(jì)算過程如下：</p><p>　　圖5-25.彎矩二次分配計(jì)算過程</p><p>　　5.2.2跨中彎矩計(jì)算：</p><p>　　與端彎矩一樣，活荷載仍然按滿跨布置，將固端簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支，求出簡(jiǎn)支時(shí)的跨中彎矩&l

125、t;/p><p><b>　　邊跨：</b></p><p>　　M中=1/8ql2=1/8×6.10×62=27.45 </p><p><b>　　中跨：</b></p><p>　　M中=1/8ql2=1/8×3.0×2.42=2.16 </p>

126、<p>　　故梁的跨中彎矩即等于梁端彎矩的平均值減去跨中彎矩值。</p><p>　　圖5-26.框架在活荷載作用下的彎矩圖（左邊標(biāo)注梁，右邊標(biāo)注柱）</p><p>　　5.2.3剪力計(jì)算：</p><p>　　同恒載作用下，按簡(jiǎn)支跨計(jì)算：</p><p><b>　　中跨：</b></p>

127、<p>　　VBC=VCB=1/23.02.4=3.6 KN</p><p><b>　　頂層邊跨：</b></p><p><b>　　VAB</b></p><p>　　VAB=17.56 KN</p><p>　　VBA =19.04 KN</p><p>

128、<b>　　二層邊跨：</b></p><p><b>　　VAB</b></p><p>　　VAB=18.08 KN</p><p>　　VBA =18.52 KN</p><p><b>　　底層邊跨：</b></p><p><b>　

129、　VAB</b></p><p>　　VAB=17.86 KN</p><p>　　VBA =18.74 KN</p><p>　　5.2.4柱子軸力計(jì)算： 表5-4</p><p>　　圖5-27. 框架在活荷載作用下的梁剪力、柱軸力圖</p><p>　　5.2.5彎矩調(diào)幅：