一品框架结构计算书

2004届毕业设计论文 综合楼设计

目录

设计说明???????????????????????????????1 中文摘要???????????????????????????????7 The Abstract?????????????????????????????8 建筑设计说明?????????????????????????????8 结构计算???????????????????????????????8 1、设计资料（结构平面布置）????????????????????? 8 2、初估梁柱截面尺寸????????????????????????? 8 3、重力荷载计算??????????????????????????? 10 4、横向框架计算??????????????????????????? 15 4.1、梁线刚度计算????????????????????????? 15 4.2、柱侧移刚度计算???????????????????????? 15 4.3、自振周期计算????????????????????????? 16 4.4、横向地震作用计算??????????????????????? 17 4.5、水平地震作用下框架内力计算?????????????????? 18 4.6、风荷载作用下框架结构内力和侧移计算?????????????? 19 5、纵向框架计算??????????????????????????? 23 5.1、梁线刚度计算????????????????????????? 23 5.2、柱侧移刚度计算???????????????????????? 23 5.3、自振周期计算????????????????????????? 25 5.4、横向地震作用计算??????????????????????? 26 5.5、水平地震作用下框架内力计算?????????????????? 27 5.6、风荷载作用下框架结构侧移计算????????????????? 28 6、横向框架竖向荷载内力计算????????????????????? 29 7、框架结构内力组合????????????????????????? 43 8、主体结构截面设计????????????????????????? 44 8.1、框架柱???????????????????????????? 44 8.2、框架梁???????????????????????????? 47 8.3、楼梯设计??????????????????????????? 49

8.3.1、二至六层板式楼梯???????????????????? 49 8.3.2底层商场梁式楼梯????????????????????? 52 8.4、板的设计??????????????????????????? 56 8.4.1、单向板配筋??????????????????????? 56

8.4.2、双向板配筋??????????????????????? 56 8.5、次梁的设计?????????????????????????? 59 8.6、基础????????????????????????????? 61 附录1～6?????????????????????????????? 65

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2004届毕业设计论文 综合楼设计 参考文献???????????????????????????????71

设计说明

我本次设计的课题是“某综合楼”，根据设计资料的规划要求，此建筑主要房间有：商场、办公室、会议室、资料室以及其他一些辅助房间。在指导老师的指导下，我认真参阅有关规范、建筑书籍等资料，并结合自己所学到的专业知识，逐步完成建筑设计，结构设计、配筋计算以及建筑图和结构图的绘制全过程。 1、工程名称：某综合楼 2、工程概况：

本建筑采用全现浇混凝土框架结构，层数为6层，底层层高4.8 m，标准层层高为3.6 m，室内外高差为0.45 m。该建筑位于市商业中心，处在主干道交叉口东北方。 3、基本设计资料：

⑴、基本风压：0.55KN/mm2，设计基本地震加速度为0.1g，II类场地，设计地震分组为第三组

⑵、基本雪压：0.35 KN/mm2，雪荷载准永久值分区III区 ⑶、地震烈度：7度远震 ⑷、土壤冻结深度：－1.0米 ⑸、地面粗糙度类别：B类 ⑹、地质资料：

编号 I-I I-II 2 3 5 土体 名称 素填土 粘土 粘土 粘土 平均 厚度m 1.23 0.78 5.05 6.22 ? % 32 30 24 ? KN/m 16.8 17.8 18.6 e 0.9 0.82 0.78 Sx 75 96 95 C 12 18 24 ? 18 19 20 压缩 系数 0.42 0.48 0.41 压缩摸量 2.07 9.57 9.17 fk kpa 80 200 220 未分化的岩石，未钻头 4、设计内容：

4.1.建筑设计

在整个设计过程中，我本着“安全，适用，经济，美观”的 原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理地选择了框架，并为以后的结构设计打下了良好的基础。

该综合楼外形呈L字形，为六层，总高度为23.4m，底层高为4.8m，标准层层高为3.6m，室内外高差为0.45m，建筑面积为5600m2。在综合楼周围留有绿化场地，用于公共活动，同时改善环境。

在立面设计中，正立面主要以推拉窗为主，兼到采光和美观的作用，同时也便于办公人员休息，远眺，放松放松紧张的神经。标高0.000m以上均采用陶瓷面砖装饰，标高0.000m到标高-0.45m采用蘑菇石，办公房间门均采用成品木门，其它均采用铝合金门，窗户均采用铝合金推拉窗。整座大楼的立面美观大方，有一定的可观性。

4.2.结构设计

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2004届毕业设计论文 综合楼设计 结构设计主要是进行结构的内力计算，严格按照《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、遵照《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计》等中的设计方法对本工程进行结构设计。在计算过程中，充分利用了Excel进行计算及结构力学求解器进行电算，不但提高了计算速度，更保证了计算的准确性。结构计算主要包括以下几个步骤： ⑴、结构布置及梁、柱截面尺寸及板厚的确定：

结构采用全现浇混凝土框架结构，根据商场、办公房间布置的要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。由于为L字形平面，根据《抗震结构设计》知地震时易发生差异侧移和加重震害等因素，故在L的转角处抗震缝，依据《抗震规范》抗震缝宽度取110mm。 梁截面尺寸的确定：主梁高度为跨度的1/8～1/12，宽为高的1/2～1/3；次梁高度为跨度的1/18～1/12，宽为高的1/3～1/2。

柱截面尺寸由轴压比确定：即按公式：N/fcAc<0.9(三级抗震)来确定柱截面尺寸。 板厚由h＞l/40来确定。

⑵、结构计算中取○7轴线的一榀横向框架为计算单元。 ⑶、竖向荷载计算：包括竖向恒载和竖向活载的计算。

恒载由构件自重、装修等材料的重量，按一定的传力途径计算出框架的横梁上的线荷载及柱上的集中力，求出梁的固端弯矩，然后用弯矩分配法计算梁、柱的弯矩，用弯矩分配法时采用分层法计算各层弯矩，再进行叠加，求出最后平衡弯矩，再由平衡条件求出梁柱剪力和轴力，由于本设计受力比较复杂，大部分采用电算（借助结构力学求解器）。 活载计算过程同恒载。 ⑷、水平荷载计算

①地震荷载作用下的内力计算

根据荷载规范算出各楼层的自重。

计算梁柱线刚度，在框架结构内力与位移计算中，现浇楼面可视作框架梁的有效翼缘，框架边梁惯性矩取矩形梁的1.5倍，框架中梁惯性矩取矩形梁的2倍。

在地震荷载作用下，用顶点位移法计算结构的自震周期，按底部剪力法计算横向各层等效地震力，根据计算结果，必须考虑顶部附加水平地震作用力的影响。

楼层弹性位移及验算

为避免建筑物的非结构构件在地震作用下出现破坏，需对框架在多遇地震作用下的变形加以演算，使其最大层间弹性位移小于规定的限值。由验算可知，顶点位移和层间位移均满足规范要求。

用结构求解器求出各梁柱的弯矩、剪力、轴力值，并对手算结果进行校核。 ②风荷载作用下的内力计算

先确定一系列系数的取值。对于本框架结构基本风压值?0不需调整。由于本建筑物总高度小于30米，对于横向框架：H/B>1.5，?z沿房屋高度在一定范围内变化，故考虑风压脉动系数的影风压高度变化系数，按B类地区用插入法根据各层离地面高度查表算出?z；对于纵向框架：H/B<1.5，因此风振系数?z取1.0。风载体形系数按矩形结构，迎风面取0.8，背风面取-0.5。其余同地震荷载计算。

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2004届毕业设计论文 综合楼设计 ⑸、内力调整与换算

前面进行的设计均为弹性设计，而混凝土为弹塑性材料，因而，应采用概念设计，这样在地震荷载作用下，框架就具有一定的延性，可吸收消耗一部分地震力，抵抗地震作用的能力较高这就需要进行弯矩调幅，降低负弯矩，以减少配筋面积。此结构为现浇框架结构，支座弯矩调幅系数取0.8，跨中弯矩由平衡条件求得。

支座弯矩和剪力设计值，应取支座边缘得数值，同时，梁两端支座截面常是最大负弯矩及最大剪力作用处。在水平荷载作用下，端截面还有正弯矩，而跨中控制截面常是最大正弯矩作用处。

根据弯矩图可知，柱的最大弯矩值出现在柱两端，剪力和轴力值在同一楼层内变化很小，因此，柱的设计控制截面为上、下两端截面，即梁的上、下边缘。所以，在轴线处的计算内力也要换算成梁的上、下边缘处的柱截面内力。 ⑹内力组合

考虑四种荷载组合：（注：重力载＝恒载+0.5活载）

a.1.2恒载+1.4活载； b.1.2恒载+1.4风载； c.1.2恒载+0.9×（1.4活载+1.4风载）；d.γ

RE（1.2

重力载+1.3地震荷载）

框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面，支座处一般产生-Mmax和Vmax，跨中截面产生Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析，恒载，活载取支座上部弯矩为负，下部弯矩为正；风载、地震荷载均考虑左右两个方向，然后取出各个构件控制截面处的内力，最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。

⑺、梁、柱、板、楼梯、基础配筋

抗震结构要求设计成延性结构，其结构应有足够的延性，设计应考虑构件强柱弱梁、强剪弱弯、强结点强锚固等原则，充分发挥构件塑性铰的作用，并保证塑性铰先出现在梁端。

a、梁的配筋计算中，分为正截面计算和斜截面计算。正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋，同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。

b、柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合，即|M|max及相应的N；Nmax及相应的M;Nmin及相应的M。但大多数情况下这几种组合都有一至二组重合，所以一般情况下，最不利组合只有一至两种，取配筋最大的为最终配筋依据。

c、由柱距计算知本设计楼板既有单向板又有双向板；故板按照单向板和双向板分别进行配筋，考虑四边与梁整体连接的中间区格单向板拱作用的有利因素，对中间区格的单向板，其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可折减20%，但边跨的跨中截面弯矩及第一支座截面弯矩则不折减。

d、由于层高不同，故楼梯按梁式楼梯、板式楼梯分别进行计算配筋。

e、由基础的受力特点分析，采用柱下扩展基础。

在这个设计过程中，我把四年中所学到的专业知识及在设计过程中所学到的知识联系起来，并把以前的一些模糊知识重新加以思考、理解，现以熟悉建筑设计的全过程，对在设计中具体应注意的事项及易出现错误的地方，通过这次毕业设计已能有一个比较深刻的认识。在这次毕业设计中，我充分利用Excel和结构力学求解器进行电算，大大提高了计算的速度和准确性。此外，建筑图利用AutoCAD进行绘制，在很大程度上提高了绘图速度。这次毕业设计受益匪浅，为我以后的工作学习奠定了扎实的基础，更使我对以后的学习工作充满了信心。

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2004届毕业设计论文 综合楼设计

中文摘要

关键词：综合楼，建筑物，结构。

我这次设计的课题为某综合楼。为六层框架结构，总高度23.4m，建筑面积5600m2。设计分为建筑设计和结构设计两部分。这是我第一次在老师指导下将整栋大楼从建筑到结构完整、全面地设计出来。 一、建筑设计

在满足设计任务书提出的功能要求前提下，进行平面布置、立面造型布置及剖面设计，最后绘出建筑图。 二、结构设计

大概分为七个部分：

1、确定构件的几何尺寸，选择计算框架；

2、计算水平荷载（地震、风载）作用下的梁柱内力； 3、计算竖向荷载（恒载、活载）作用下的梁柱内力； 4、内力调幅与换算 5、内力组合

6、根据内力组合中几种最不利的组合情况，进行柱、梁、楼梯、板、基础的配筋计算；

7、根据结构计算，绘制施工图。

这次毕业设计使我系统、全面地复习了以前所学的专业知识，更掌握了许多以前所不了解的新知识。但在设计、计算过程中，一定还存在很多不足之处，恳请老师加以指正。

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注：V以顺时针为正。

五、纵向框架的计算

1、 梁线刚度计算

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截面 b×h 边框架梁 中框架梁 矩形截面惯性矩 跨度l(m) I0(m4) Ib?1.5I0 Kb?EIb/l /(m4) Ib?2.0I0 Kb?EIb/l /(m4) /?KN?m? 3.75?104 9?10?3 7.5?104 /?KN?m? 2.81?104 7.2 0.25×0.6 3.6 I0?4.5×10?3 6.75?10?3 5.63?104 1?0.25?0.63?4.5?10?312m4

2、 柱的侧移刚度计算

标准层：Ec?3?107KN/m2Ic?13bh?5.21?10?3m4 121?3Ic?bh3?14?.881m0

127KNm/2底层： Ec?3?104 层次 断面b×h 层高 (m2) (m) KC=EIc hKK=?b(标) 2KcKK=?b(底) Kcα=K(标) 2?KD=?KCα=0.5?K(底) 2?K12根 2h数 1、○14柱边框边柱 ○E轴（7.2m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 0.65 0.37 0.25 0.37 10046 9899 2 2 0.65×0.65 5.85 1、○14柱边框边柱 ○H轴（3.6m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 1.3 0.74 0.39 0.45 15672 12039 2 2 0.65×0.65 5.85 3、○7、○9、○11、○13轴边框中柱 ○E、○H轴（7.2m） ○2-6 0.5×0.5 3.6 4.34×104 1.29 22 0.39 15672 9 2004届毕业设计论文 综合楼设计 1 0.65×0.65 5.85 7.63×104 0.74 0.45 12039 9 2、1/11、○13、1/13轴边框中柱 ○H轴（3.6m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 2.59 1.48 0.56 0.57 22504 15250 4 4 0.65×0.65 5.85 3、○11轴边框中柱 ○H轴（7.2m+3.6m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 1.94 1.11 0.49 0.52 19591 13912 2 2 0.65×0.65 5.85 1、○14轴边框中柱 ○G轴（3.6m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 1.73 0.98 0.46 0.5 18485 13377 2 2 0.65×0.65 5.85 2、1/11、○13、1/13轴中框中柱 ○G轴（3.6m+3.6m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 3.46 1.97 0.63 0.62 25317 16588 4 4 0.65×0.65 5.85 3、○11轴中框中柱 ○G轴（7.2m+3.6m） ○2-6 1 0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 2.59 1.47 0.56 0.57 22504 15250 2 2 0.65×0.65 5.85 5、○7、○9轴中框中柱 ○G轴（7.2m+7.2m） ○2-6 1

0.5×0.5 3.6 4.34×104 7.63×104 1.73 0.98 0.46 0.5 18485 13377 3 3 0.65×0.65 5.85 23

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由上表知 ： ?D1?404788 D???D1?D??D22?560583

?0.72>0.7?该框架为纵向规则框架。i?13、自振周期计算

按顶点法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数?0＝0.6，计算公式为T1?1.7?0?T,式?T为顶点位移（单位为m）,按D值法计算 层次 Gi(KN) ?Gi (KN) i?1nDi 560583 560583 560583 560583 560583 404788 ?i??i?1Gi?(m) ?D?i(m) 0.41 0.3949 0.3611 0.3086 0.2374 0.1475 6 5 4 3 2 1 8457 10478 10478 10478 10478 9345 8457 18935 29413 39891 50369 59714 0.0151 0.0338 0.0525 0.0712 0.0899 0.1475 T1?1.7?0.60.41?0.65s 4、横向地震作用计算

地震作用按7度Ⅱ类场地地震动参数区划的特征周期分区为二区考虑，则Tg=0.4s，

?max?0.08,采用底部剪力法计算。由于T1＝0.65s＞1.4×0.4=0.56，故应考虑顶点附加

地震作用，取δn=0.08×0.65+0.01=0.062，1-δn=0.938

结构底部剪力为：

FEKn?Tg??0.4??????max?0.85??Gi????0.08?0.85?59714?2623.11 KN顶点附T0.65??i?1?1?0.90.9加地震作用：?Fn??nFEK?0.062?2623.11＝162.63 KN 计算结果列于下表：

各层地震作用及楼层地震剪力、变形验算

层hi 次 (m)层间 相对 弹性 转角 728.54 560583 0.0013 12769 Hi(m) Gi(KN)GiHiFi? GiHiFEK(1??n)?GiHi728.54 24

GiHi ?GiHi Vi(KN) Di Vi Di6 3.6 23.85 8457 201699.45 0.23 2004届毕业设计论文 综合楼设计

5 3.6 20.25 10478 212179.5 0.241 592.98 560581321.52 3 560581811.15 3 560582194.98 3 2473.01 2625.56 560583 404788 0.00236 11525 11115 1 9181 8161 9014 3.6 16.65 10478 174458.7 0.199 489.63 0.00323 3 2 3.6 3.6 13.05 9.45 5.85 10478 10478 9345 136737.9 99017.1 54668.25 0.156 0.113 0.062 383.83 278.03 152.55 0.00392 0.00441 0.00649 1 5.85 1,∴满足规范要求 5505、水平地震作用下框架内力计算

由表知:层间相对弹性转角值均＜

以○G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。

各层柱端弯矩及剪力计算

Hi 层次 Vi ?Dij边柱○1,中柱○5、○7 ?m? 6 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.85 ?KN? ?N/mm? 728.54 1321.52 1811.15 2194.98 2473.01 2625.56 560583 560583 560583 560583 560583 404788 Di1 18485 18485 18485 18485 18485 13377 Vi1 24.02 43.58 59.72 72.38 81.55 86.77 K y 0.39 0.44 0.45 0.49 0.49 0.6 Mi上1 52.75 87.86 118.25 132.89 149.73 203.04 Mi下1 33.72 69.03 96.75 127.68 143.85 304.56 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 0.98 Hi 层次 Vi ?Dij中柱○2 ?m? 6 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.85 ?KN? ?N/mm? 728.54 1321.52 1811.15 2194.98 2473.01 2625.56 560583 560583 560583 560583 560583 404788 Di2 25317 25317 25317 25317 25317 16588 Vi2 32.90 59.68 81.79 99.13 111.69 107.59 K y 0.45 0.5 0.5 0.5 0.5 0.60 Mi上2 65.14 107.42 147.22 178.43 201.04 250.82 Mi下2 53.30 107.42 147.22 178.43 201.04 378.59 3.46 3.46 3.46 3.46 3.46 1.97 25

2004届毕业设计论文 综合楼设计 层次 Hi Vi ?Dij中柱○2 ?m? 6 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.85 ?KN? ?N/mm? 728.54 1321.52 1811.15 2194.98 2473.01 2625.56 560583 560583 560583 560583 560583 404788 Di3 22504 22504 22504 22504 22504 15250 Vi3 29.25 53.05 72.71 88.12 99.28 98.92 K y 0.43 0.48 0.5 0.5 0.5 0.63 Mi上3 60.02 99.31 130.88 158.62 178.70 214.11 Mi下3 45.28 91.67 130.88 158.62 178.70 364.57 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 1.47 梁端弯矩、剪力及轴力计算结果如下：

边梁 l Mb层次 6 5 4 3 2 1 层次 6 5 4 3 2 1 6、

边梁○2～○3 l Mbr 32.57 80.36 127.32 162.825 189.735 225.93 Vb 23.7 39.21 61.38 77.12 91.23 110.94 l MbMbr 40.01 96.39 148.37 193 224.88 261.87 l Vb 20.16 49.10 76.58 98.84 115.17 135.5 52.75 121.58 187.28 229.64 277.41 346.89 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 32.57 80.36 127.32 162.825 189.735 225.93 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 中梁○3～○5、○5～○7 l Mb柱轴力 Mbr 26.375 60.79 93.64 114.82 138.705 173.445 l Vb 6.44 15.14 18.68 29.35 34.88 42.28 边柱N -23.7 -39.21 -61.38 -77.12 -91.23 -110.94 3柱N ○3.54 -9.89 -15.2 -21.72 -23.94 -24.56 5、○7柱 ○0 0 0 0 0 0 20 48.2 40.85 96.5 112.44 130.94 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 向风荷载作用下框架结构的侧移计算 H24.45=0.485<1.5 ?风振系数?z＝1.0 (1)、=B50.4以○G列纵向框架，其负载宽度为7.2m，则由q?z??7.2?0.55?z??s??z＝3.96?s??z

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2004届毕业设计论文 综合楼设计 其中?s取1.3（迎风面0.8和背风面0.5之和），则q?z?表示迎风面的风压力和背风面的风吸力之和，按静力等效原理将分布荷载折算成为节点集中力Fi。q?z?及Fi的计算结果如下所示： 层次 女儿墙 6 5 4 3 2 1 Hi?m? Hi/H 24.45 23.85 20.25 16.65 13.05 9.45 5.85 1 0.98 0.83 0.68 0.53 0.39 0.24 ?z 1 ?z 1.33 ?z?1????z?z q?z?/?KN/m? 6.847 6.795 6.435 6.075 5.611 5.148 5.148 Fi/?KN? 16.162 23.166 21.823 20.738 18.741 24.324 1.46 1.45 1.38 1.33 1.23 1.16 1.07 0.97 1.32 0.78 1.25 0.63 1.18 0.4 0.26 0.12 1.09 1 1

（2）、风荷载作用下的水平位移验算：风荷载作用下框架层间剪力和侧移计算

风荷载作用下框架层间剪力和侧移计算

层次 1 24.324 124.954 163737 0.76 0.76 1/7697 2 18.741 100.63 238701 0.42 1.18 1/8571 3 20.738 81.889 238701 0.34 1.52 1/10588 4 21.823 61.151 238701 0.26 1.78 1/13846 5 23.166 39.328 238701 0.16 1.94 1/22500 6 16.162 16.162 238701 0.07 2.01 1/51429 Fi/?KN? Vi/?KN? ?D/?N/mm? ?ui/?mm? ui/?mm? ?ui/hi 由上表可见：风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/7697，远小于1/550，所以满足规范要求。

六、横向框架竖向荷载的内力计算 1、计算单元

取○7轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2m,如下图所示。

27

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2、荷载计算

⑴、恒载计算：如图所示

第六层：q1代表横梁自重，为均布荷载形式。

M1＝P1?e1?126.612?0.5?0.25?15.83 KN?mq1?4.09 KN/m 2q2、q3、q4为房间传给横梁的荷载

q2?5.065?3.6?18.234 KN/m ，q3?50.65?2.4?12.156 KN/m q4?5.065?3.6?18.234 KN/m

28

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P1、P2、P4分别为边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载

P＝5.46?0.6?7.2?4.09?7.2?2.204?17.27.2?5.065?3.6?＝126.612 KN 227.27.21?5.065?3.6?+?2.204?2.4222

1113.6?1.2 +?2.4?1.2?2?5.065???2+5.065? ?1.2?2=142.14 KN2222P2＝4.09?7.2?2.204?11111P3＝?2.204?2.4+?2.204?4.8+?2.4?1.2?2?5.065???2222223.6?1.21.2?4.83.6?1.8 +5.065? ?1.2?2+?1.8?5.065+5.065??2+2.204?7.2=120.44 KN22211P4?5.46?0.6?7.2?4.09?7.2??3.6?1.8?2?5.065??2.204?4.822

1.2?4.8 ??1.8?5.065?118.49 KN20.5?0.25?15.83 KN?m 20.5?0.254?17.77 ? KNm M2＝P2?e2?142.1?20.5?0.259?15.83 ? KNm M4＝P4?e4?118.4?2

集中力矩：M1＝P1?e1?126.612?对1～5层：q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。

q1?4.09?5.36??3.6?0.6??20.17 ，q2?3.504?3.6?12.6144 KN/m q3?3.504?2.4?8.4096 KN/m ，q4?3.504?3.6?12.6144 KN/m

11P?5.46?3.6?7.2?3?2.1?2?4.09?7.2??2.204?7.2?3.504?3.6?7.2???122

?3?2.1?2?0.3?159.3 KN1111P2?3.504?3.6?7.2??2.204?7.2??4.09?7.2?2.204?2.4???2.4?1.2?2?3.50422223.6?1.2 5.36??3.6?7.2?2?2.1?3??2?2.1?3?0.2?3.504??1.2?2＝184.58 KN229

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11111.2?4.8P3?2.204?2.4??2.204?4.8???2.4?1.2?2?3.504???1.8?3.504222221 ?5.36??3.6?7.2?2?2.1?2?+2?2.1?2?0.2+5.36?3.6?4.8??2.204?7.2?23.6?1.23.6 3.504??1.2?2?3.504??1.8?2＝232.64 KN2211P4?5.46??3.6?7.2?3?2.1?2??4.09?7.2??3.6?1.8?2?3.504?2.204?4.8?22

1.2?4.81 ??1.8?3.504?5.36?3.6?4.8??3?2.1?2?0.3?199.18 KN22集中力矩：M1?P1?e1?159.3?0.5?0.25?19.91 KN?m 20.5?0.25M2?P2?e2?184.58??23.07 KN?m

20.5?0.25M4?P4?e4?199.18??24.9 KN?m

2

⑵、活载计算

活载作用下各层框架上的荷载分布如图所示：

第六层：

q1?3.6?0.5?1.8 KN/m ，q2?2.4?0.5?1.8 KN/m ，q3?3.6?0.5?1.8 KN/m30

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1?6.48 KN211113.6?1.2P2?0.5?3.6?7.2??0.5??2.4?1.2?2???2?0.5??1.2?2?10.08 KN222221113.6?1.2P3?0.5??2.4?1.2?2???2?0.5??1.2?2

22221.2?4.83.6?1.8 ?0.5??1.8?0.5??2＝9.54 KN2211.6?4.8P4?0.5??3.6?1.8??1.8?0.5?5.94 KN22P1?0.5?3.6?7.2?0.5?0.25?0.81 KN?m 20.5?0.25M2?P2?e2?10.08??1.26 KN?m

20.5?0.25M4?P4?e4?5.94??0.74 KN?m

2同理：在屋面雪荷载作用下

集中力矩：M1?P1?e1?6.48?q1?3.6?0.35?1.26 KN/m ，q2?2.4?0.35?0.84 KN/m ，q3?3.6?0.35?1.26 KN/m1?4.536 KN211113.6?1.2P2?0.35?3.6?7.2??0.35??2.4?1.2?2???2?0.35??1.2?2?7.056 KN222221113.6?1.2 P3?0.35??2.4?1.2?2???2?0.35??1.2?222221.2?4.83.6?1.8 ?0.35??1.8?0.35??2＝6.678 KN2211.6?4.8P4?0.35??3.6?1.8??1.8?0.35?4.158 KN22P1?0.35?3.6?7.2?1～5层：

q1?3.6?2?7.2 KN/m ,q2?2.4?2.5?6 KN/m ,q3?3.6?2.0?7.2 KN/m1P=25.92 KN1?2?3.6?7.2?2113.6?1.2P2?2?3.6?7.2??2.5??2.4?1.2?2.5??1.2?2?57.168 KN222

13.6?1.21.2?4.83.6?1.8P3?2.5??2.4?1.2?2.5??1.2?2?2??1.8+2??2＝55.008 KN222211.2?4.8P4?2??3.6?1.8?2??1.8?2?23.76 KN22集中力矩：M1?P1?e1?25.92?0.5?0.25?3.24 KN?m 231

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0.5?0.25?7.146 KN?m 20.5?0.25M4?P4?e4?23.76??2.97 KN?m

2M2?P2?e2?57.168?

将以上结果汇总见下表：

横向框架恒载汇总表

q1 层次 KN/m 6 4.09 q2 KN/m q3 KN/m q4 KN/m P1 KN P2 KN P3 KN P4 KN M1 KN.m M2 KN.m M4 KN.m 18.23 12.15 18.23 126.6 142.1 120.4 118.5 15.83 17.77 14.81 1-20.17 12.61 8.409 12.61 159.3 184.6 232.6 199.2 19.91 23.07 5

横向框架活载汇总表

层q1 次 KN/m 6 1-5 \\ 24.9 q2 KN/m 1.8 (1.26) 7.2 q3 KN/m 1.2 (0.84) 6 q4 KN/m 1.8 P1 KN 6.48 P2 KN 10.08 P3 KN 9.54 P4 KN 5.94 M1 KN.m 0.81 M2 KN.m 1.26 M4 KN.m 0.74 (1.26) (4.54) (7.06) (6.68) (4.16) (0.57) (0.88) (0.52) 7.2 25.92 57.168 55.008 23.96 23.24 7.146 2.97 \\ 注：表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用下情况

⑶、梁端柱端弯矩采用二次弯矩分配法计算。由于结构基本对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计。梁端剪力可根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。柱轴力可有梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需要考虑柱子的自重。本设计在恒载作用下梁端弯矩采用手算进行了二次弯矩分配，其它均采用电算（借助结构力学求解器），计算结果如图（1）～（6）所示 ①、手算部分：

恒载作用下梁端弯矩计算 第六层：

HG跨：

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121ql＝-??4.09?18.234??7.22＝-96.44 KN?m 121211 MG?ql2＝??4.09?18.234??7.22＝96.44 KN?m

1212 GE跨：将三角形和梯形荷载分别都转化为均布力。

5 三角形：pe＝p

8MH??梯形：pe＝?1-2?12??13??p

(a)、 55q＝q1?q3?＝4.09?12.156?＝11.6875 KN/m88a?＝0.33 ， ?K1?3.35 ，K2＝0.9l

121?MG??qlK1＝??11.6875?7.22?3.35＝?20.3 KN?m100100121 ME??qlK2＝－?11.6875?7.22?0.9＝－5.45 KN?m100100(b)、

23??33????23q＝q1?q3??18.1572 KN/m?1?2?????＝4.09?12.156??1?2??8???8??＝????????a?＝0.67 ， ?K1?7.43 ，K2＝4.99l

11?MG?q l2K2＝?11.6875?7.22?4.99＝46.97 KN?m100100121 ME?qlK1＝?11.6875?7.22?7.43＝69.94 KN?m100100（c）、

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2004届毕业设计论文 综合楼设计 Fab2120.44?2.4?4.82MG??2＝-＝?128.47 KN?ml7.22 22Fab120.44?2.4?4.8ME?2＝＝64.23 KN?m2l7.2

所以：总MG＝-20.3+46.97-128.47＝-101.8 KN.m ME=-5.45+69.94+64.23=128.72 KN.m

一至五层：

HG跨：

121ql＝-??20.17?12.6144??7.22＝-141.63 KN?m 121211 MG?ql2＝??20.17?12.6144??7.22＝141.63 KN?m

1212 GE跨：将三角形和梯形荷载分别都转化为均布力。

5 三角形：pe＝p，梯形：pe＝?1-2?12??13??p

8MH?? (a)、

34

2004届毕业设计论文 综合楼设计 55q＝q1?q3?＝20.17?8.4096?＝25.426 KN/m88a?＝0.33 ， ?K1?3.35 ，K2＝0.9l

121?MG??qlK1＝??25.426?7.22?3.35＝?44.16 KN?m100100121 ME??qlK2＝－?25.426?7.22?0.9＝－11.86 KN?m100100(b)、

23??33????23??q＝q1?q3??1?2????＝20.17?12.6144??1?2???????＝29.9018 KN/m?8??8?????a?＝0.67 ， ?K1?7.43 ，K2＝4.99l

11?MG?q l2K2＝?29.9018?7.22?4.99＝77.35 KN?m100100121 ME?qlK1＝?29.9018?7.22?7.43＝115.17 KN?m100100（c）、

Fab2232.64?2.4?4.82MG??2＝-＝?248.15 KN?ml7.22 22Fab232.64?2.4?4.8ME?2＝＝124.07 KN?m2l7.2

所以：总MG＝-44.16+77.35-248.15＝-214.96 KN.m ME=--11.86+115.17+124.07=227.38 KN.m

采用力矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩：如下页所示：

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