结构设计说明书

西 京 学 院

本科毕业设计（论文）

某国际洒店设计

院、 系： 工程技术系 学科专业： 土木工程 学 生： 王 寅 学 号： 0600060212 指导教师： 张 郁

2010年 5月

中文摘要

摘 要

本次毕业设计是一幢酒店设计，包括建筑设计和结构设计两部分内容。

建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。

结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施工图。

本工程为酒店设计，因地处城市中心交通要道，在总体规划设计时，考虑到场地要求、绿化设施、其它功能要求，以及周围建筑物的影响，设计时采用L形。

总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则，两部分空间合理，连接紧凑，主次分明，使建筑空间的舒适度加以提高。 关键词：抗震 D值法 结构 配筋

I

英文摘要

ABSTRACT

This design is a scheme of a hotel building it includes two parts-architecture design and structure design.

In the architecture design. In the architecture design and structure designing the architecture design, I compressively consider the base averment using faction, structure type, construction building materials equipment architecture economy and architecture economy and architecture art act.. Then I mainly solve using space in this building and coordination between inside and outside conditions.

In the structure design, determine the structure design based on architecture first design. Select the right structure type. Precede structure arrangement and sizes of structure components to calculate. All work about calculation including load estimation deform test. Mechanics analysis and selection design, In the end, drawing all the blueprints of architecture construction and structure constructor.

This project is designed for certain commercial hotel building . because of land place city center traffic important line, in the design of overall planning , ask and afforest as far as place is concerned the influence of facility, other function requirement and as well as around building, adopt design junxing type.

In a word, suitable, safety, economy and use facilitate is the principle of design, two parts` space reasonable, join compact, primary and secondary distinct, make the comfortable degree of building space rise.

Key word：Anti-seismic stake foundation lighting structure

II

目录 目 录

1 绪论 ............................................................... 1

1.1 工程背景 .......................................................... 1 1.1.1 工程概况 ..................................................... 1 1.1.2 地理位置 ..................................................... 1

2 建筑设计说明 ....................................................... 2 3 结构设计说明（仅对一榀框架的内力分析与配筋） .................. 3

3.1框架结构设计 ...................................................... 3

3.1.1工程概况 .................................................... 3 3.1.2 设计资料 .................................................... 3 3.2 框架结构设计计算 ................................................. 4

3.2.1 初估梁柱截面尺寸 ............................................ 4 3.2.2 梁柱线刚度计算 .............................................. 6 3.2.3 荷载的计算 .................................................. 7 3.2.4 水平地震作用下框架的侧移验算 ............................... 10 3.2.5 水平地震作用下横向框架的内力分析 ........................... 16 3.2.6 竖向荷载作用下框架的内力分析 ............................... 19 3.2.7 内力组合 ................................................... 34 3.2.8 截面设计 ................................................... 43 3.2.9 正载面承载力计算 ........................................... 52

III

目录 3.2.10 构造要求 .................................................. 56

4 标准层楼梯的设计 ................................................ 62

4.1 基本设计依据 ..................................................... 62 4.2 梯段板 TB-1板的计算 ............................................. 62

4.2.1 梯段板TB-1板的计算 ........................................ 62 4.2.2 荷载计算 ................................................... 63 4.2.3内力及截面承载力计算 ....................................... 63 4.3 梯段板TB-2平台板计算 ........................................... 64

4.3.1计算简图及截面尺寸 ......................................... 64 4.3.2 荷载计算 ................................................... 64 4.3.3 内力及剪力计算 ............................................. 65 4.4 平台梁TL-1计算 .................................................. 65

4.4.1计算简图及截面尺寸 ......................................... 65 4.4.2 荷载计算 ................................................... 66 4.4.3 内力及剪力计算 ............................................. 66 4.4.4 平台梁在砖墙上的支撑长度验算 ............................... 67

5 楼板设计 ........................................................... 68

5.1设计资料 ......................................................... 68 5.2 荷载计算 ......................................................... 68

5.2.1 区隔板B1的计算 ............................................ 69

IV

目录 5.2.2 B2区板的计算 ............................................... 70 5.2.3 B3区板的计算 ............................................... 71 5.2.4 B4区板的计算 ............................................... 72

致谢 .................................................................. 74 参考文献 ............................................................. 75

V

1 绪 论 1 绪 论

1.1 工程背景

1.1.1 工程概况：

某国际酒店设计楼，主体八层，钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇，建筑面积约为7443.84m2，建筑物平面为矩形，受场地限制，一侧宽15.6米，另一侧宽22.8m，长为49.4米，建筑方案确定，房间开间3.6m，进深6.6m，走廊宽2.4m，底层层高3.9m，其它层高3.3m，室内外高差为0.6m，设防烈度8度，二类场地。 1.1.2 地理位置

本国际酒店的地理位置如下图所示。

1

2 建筑设计说明

2 建筑设计说明

一：本设计为某旅馆的建筑设计，总建筑面积为7443.84m2，拟建8层。本设计共分为以下几个部分：建筑平面的设计；建筑剖面的设计；建筑体型和立面的设计。 二：建筑名称：某国际酒店，地点位于XX市南京路南侧翠微路西侧 建筑设计耐久年限：50年；建筑耐火等级；二级。 建筑层数及高度：8层；27.0m

建筑抗震设防烈度：8度；结构形式；混泥土框架结构。 建筑屋面防水等级；2级 三：外装修及墙面装饰面工程

1、外装修选用的各项材料其材质，规格，颜色等，均由施工单位提供样板，经建设和设计单位确认后进行封样，并据此验收。

2、外墙装饰面的施工，严格执行《建筑装修工程质量验收规范》GB50210-2001等技术标准

四：其他

1．图中所选用标准图有对结构工作的预埋件，预留洞，如楼梯，平台钢栏杆，门窗，建筑配件等，本图所标注的各种留洞与预埋件应与各工种密切配合后，确认无误方可施工。

2. 卫生间及厨房采用的排烟气道在施工中必须保证上下孔洞对齐，严防填塞建筑垃圾以利排气。

3.预埋木砖及贴墙体的木质面均做防腐处理，露明铁件均做防锈处理。

2

3 结构设计说明书

3 结构设计说明

（仅对一榀框架的内力分析与配筋）

3.1框架结构设计

3.1.1 工程概况

本工程为某市某国际酒店，工程为八层钢筋混凝土框架结构，梁板柱均为现浇，建筑面积约为7443.84m2，建筑场地平面为矩形，受场地限制，建筑物一侧宽15.6米，另一侧宽22.8m，长为49.4米，建筑方案确定，房间开间3.6米，进深6.6米，走廊宽2.4米，底层层高3.9米，其它层高3.3米，室内外高差为0.6米，设防烈度8度，二类场地。 3.1.2 设计资料 （1）气象条件

基本风压0.45KN/m2; 基本雪压0.3KN/m2.

（2）抗震设防

七度抗震。 (3) 层面做法：

二毡三油防水层；

冷底子油热玛蹄脂二道； 水泥石保湿层（200mm厚）； 20mm厚水泥砂浆找平层；: 120mm后钢筋混凝土整浇层； 粉底

（4）楼面做法：

水磨石地面；

120mm厚钢筋混凝土整浇层； 粉底（或吊顶）。

混凝土强度等级为C30，纵筋2级，箍筋1级。 （5） 活荷载标准值：

上人屋面均布活荷载标准值：2.0 KN/m2 楼面活荷载标准值：2.0 KN/m2

(6) 柱网布置如下图3-1

3

西京学院学士学位论文

图3.1 柱网布置图

3.2 框架结构设计计算

3.2.1 初估梁柱截面尺寸： (1)梁的截面尺寸

因为梁的跨度较接近，可取跨度较大者进行计算

4

西京学院学士学位论文 L=6600m

横向 h=（1/8～1/12）L=550mm～825mm 取h=600mm

b=（1/3～1/2）h=200mm～300mm 取b=300mm

纵向 h=（1/8～1/12）L=300mm～450mm 取h=500mm

b=（1/3～1/2）h=167mm～250mm 取b=250mm

走廊 h=（1/8～1/12）L=200mm～300mm 取h=300mm b=（1/3～1/2）h=100mm～150mm 取b=200mm (2) 梁的计算跨度

以上柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线不重合，故建筑轴线与结构计算跨度相同，见图中所示。

底层柱高度：h=3.9m+0.45m+0.5m=4.85m，其中3.9m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度，其它柱高等于层高，即3.3m，由此得框架计算简图,如图3-2，梁的计算跨度如图3-3

L5L6L5 L5L5L3L4L3L4L3L4L3L4L3L4L3L4L3L4L3L4 L3L4L5L6L5L1L1L1L1L1L1L1L1L1L1L1 L2L2L2L2L2L2L2L2L2L2L2L2 L1L1L1L1L1L1L1L1L1L1L1L1图3-2 框架梁编号

Z1Z2Z1 Z3图3-3 梁的计算跨度

（2）柱的截面尺寸

本工程为现浇钢筋混凝土结构，8度设防，高度小于30m。抗震设防等级为二级，根据经验荷载为15 KN/m2

N=15×3.6×（3.3+1.2）=243（KN）

5

L1L2L1 L5西京学院学士学位论文 由轴压比限值得

Ac=N3

=243×10 0.8fc（3）计算简图，如图3-4

3-4框架结构计算简图

3.2.2梁柱线刚度计算

根据公式i=EI/L 可以得出梁柱的线刚度如下：

梁： L1: h=600mm b=300mm 惯性距：I=1/12bh3=1/12×300×6003=5.4×109 mm4

L3: h=500mm b=300mm惯性距：I=1/12bh3=1/12×250×5003=2.6×109 mm4 走廊 L2：h=600mm b=300mm 惯性距：I=1/12bh3=1/12×200×3003=0.45×109 柱：Z1：h=500mm b=500mm 惯性距：I=1/12bh3=1/12×500×5003=5.2×109

Z2: h=450mm b=450mm 惯性距： I=1/12bh3 =1/12×450 ×4503=3.42×109 mm

梁：iA8B8=EI/L=（5.4×109/6600）/E=8.2×105 E 柱 iA0B1=EI/L=5.2×109/3900=1.3×105 E iA1B2=EI/L=3.42×109/3300=1.04×105 E 将梁柱的线刚度标于计算简图中,如图3-5

6

西京学院学士学位论文

图3-5 梁柱的线刚度

3.2.3 荷载计算

（1）恒荷载计算

屋面框架梁线刚度标准值

二毡三油防水层 0.35KN/m2 冷底子油热玛蹄脂二道 0.05 KN/m2 200mm厚泡沫混凝土保温层 0.2×6=1.2KN/m2 120mm 厚现浇板 0.12×25=3 KN/m2

15 mm厚吊顶与粉底 0.015×17= 0.2 6KN/m

合计 4.86 KN/m2

2

（2）楼面均布恒载

标准层楼面

大理石面层，水泥砂浆擦缝

30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 水泥砂浆结合层一道

结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3 KN/m2

7

西京学院学士学位论文 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 KN/m

合计 4.33 KN/m2

另八层屋面上设有水箱，因此要将水箱荷载转化为均布荷载约为5 KN/m2，水箱尺寸为7.2m×5.6m

则：（7.2+0.5）×（5.6+0.5）= 453.26KN 其中 9.65为细石混凝土容重（50厚） 因此八层屋面的荷载为：

4.86×（53.6-0.5）×（6.6+2.4+6.6-0.5）+196 = 4552 KN 其他层楼面荷载：

4.33×（53.6-0.25-0.25）×（6.6+2.4+6.6-0.2-0.25）= 3471KN （3）屋面均布活荷载： 雪荷载标准值：

（10×3.6+0.5+7.2×2+2.4）×（6.6×2+2.4+0.5）= 257KN

计算重力荷载代表值，由于设计的是可上人屋面，因此取荷载为2.0 KN/m2则 八层屋面活荷载标准值为：

（53.6+0.25+0.25）×（6.6×2+2.4+0.5）×2+2.57 = 1999 KN （4）楼面均布活荷载：

楼面均布活荷载对旅馆的一般房间为2.0 KN/m2，走廊，楼梯，门厅等处取为2.0 KN/m2 楼面均布活荷载标准值为：

（10×3.6+0.5+7.2×2+2.4）×（6.6×2+0.5）×2 = 1716.3 KN （5）梁柱自重（ 包括梁侧，梁底，柱的抹灰重量）

梁侧，梁底抹灰近似加大了梁宽考虑 例如：0.34×0.7×6.1×2.5 = 36.3 KN

表3-1 梁柱自重

编号 截面（m2） 长度（m） 根数 每根重量（KN） L1 L2 L3 L4 L5 L6 Z1 Z2

2

0.3×0.6 0.3×0.6 0.3×0.5 0.25×0.5 0.3×0.6 0.3×0.5 0.5×0.5 0.45×0.45 6.1 1.9 3.1 3.1 6.7 1.5 4.85 3.3 8

208 104 48 336 48 40 52 364 36.3 11.3 15.81 13.49 39.87 8.93 36.68 19.81 西京学院学士学位论文 Z3 0.5×0.5 6.7 48 50.67

（6）墙体自重

墙体均为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。 单位面积上墙体重量为 （0.24+0.04）×19=5.32 KN/m2 卫生间墙厚为180: 0.2×19=3.8 KN/m2

墙体自重计算见表：考虑墙体上有门和窗,所以墙净重按80%折算.

表3-2 墙体自重

每片面积 墙体 （m2） 底层纵墙 底层横墙 标准层纵 墙 标准层横墙 卫生间纵墙 卫生间横墙 女儿墙纵墙 女儿墙横墙 3.1×3.9 6.1×3.9 3.1×2.85 6.1×2.7 1.71×2.85 2.6×2.7 1.2×10×3.6 1.2×（6.6 ×2+2.4） 33 13 35 19 24 24 2 1 2123 1645 1645 1665 445 640 86 19 1698 1316 1316 1450 365 512 86 19 片数 重量（KN） 折算重量（KN）

(7) 荷载分层总汇。

顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%的均布活荷载，纵横墙自重、楼面上、下各半层的柱及纵横墙体自重。

其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载；50%的楼面均布活荷载；纵横梁自重，露面上下半层的柱及纵横墙体自重。

将上述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值 如下：

第八层：G8 = 4552+1999×0.5+（86+19）+365+512+36.3×26+11.3×13+12×24 ×13.49+19.81×0.5×52 = 8786.78 KN

第七层：G7 = 3471+1716.3×0.5+36.3×26+512+1316+1450+11.3×13+13.49×12×4+19.81×52×0.5+52×19.81×0.5 = 10740.49 KN

9

西京学院学士学位论文 第六层：G6 = 10740.49KN

第五层：G5 = 10740.49KN

第四层：G4 = 10740.49KN

第三层：G3 = 10740.49KN

第二层：G2 = 10740.49KN

第一层: G1 = 3471+1716.3×0.5+36.3×26+11.3×13+12×4×15.81+36.68×52×0.5+19.81×52×0.5+1698+1316+365+512=11538.47 KN

3.2.4 水平地震作用下框架的侧移验算. （1）横梁线刚度.

混凝土C30，Ec=3×107KN/m2 ，fe=1.5N/mm2 在框架结构中为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取I=2.0 I0，、

图3-6质点重力荷载值

建筑物总重力荷载代表值?Gi为： 84772KN

i?18 10

西京学院学士学位论文 横梁线刚度计算结果列于表3-3

表3－3 横梁线刚度

梁 号 L 截 面 b×h（m2） 跨 度 L（m） I0=bh3/12 m4 边 框 架 梁 Ib=2.0 I0 （m4） 中 框 架 梁 Ib=2.0 I0 （m4） Kb=EIb/L （KNm） Kb=EIb/L （KNm） L1 0.3×0.6 6.6 5.4×10-3 8.110-3 ×4.05×104 10.8×10-3 4.9×104 L2 0.3×0.6 2.4 5.4×10-3 8.1×10-3 10.1×104 10.8×10-3 4.5×104 L3 0.3×0.6 3.6 3.13×10-3 4.7×10-3 3.9×104 6.26×10-3 5.2×104 L4 0.25×0.5 3.6 2.6×10-3 3.9×10-3 3.25×104 5.2×10-3 4.33×104 L5 0.3×0.6 7.2 5.4×10-3 8.1×10-3 3.71×104 10.8×10-3 5.2×104 L6 0.3×0.5 2.0 3.2×10-3 4.52.6×10-3 2.89×104 4.37×10-3 4.0×104

（2）横向框架柱的侧移刚度D值计算.

柱线刚度列于下表3-4

表3－4柱线刚度

柱号 （Z） Z1 Z2 Z3 注：E=3×10 KN/m

7

2

截面 （m2） 0.5×0.5 0.45×0.45 0.5×0.5 柱高度h （m） 4.85 3.3 4.85 惯性矩Ic=bh3/12 （m4） 线刚度Kc Kc=EIc/h 3.22×104 3.1×104 3.22×104 5.21×10-3 3.42×10-3 5.21×10-3 横向框架侧移刚度D值计算见下表表3－5

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西京学院学士学位论文 表3－5 横向框架侧移刚度D值计算

K??Kb(一般层) 2Kc层 柱类型 ?KbK?(底层)KcK （一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K??D??Kc12(kN/m) 2h根数 边框边柱 边框中柱 4.05/3.22=1.26 （4.05+10.1）/3.22=4.39 0.54 0.77 0.57 0.70 8870 12649 9363 11498 461574 4 4 18 18 底 中框边柱 层 （4.9+4.9）中框中柱 /3.22=3.04 ∑D （4.05+4.05）/（2边框边柱 ×3.1）=0.78 二.三. （4.05×2+10.1）/四． 五 六 （4. 9+4. 9）/（2×七 层 （4. 9×2+4.9）/（2中框中柱 ×3.1）=1.55 ∑D 0.542 18515 738666 18 中框边柱 3.1）=0.86 0.44 15030 18 边框中柱 （2×3.1）=2.93 0.594 20290 4 0.393 13424 4 4.9/3.22=1.27 （3）横向框架的自振周期

按顶点位移法计算框架的自振周期。

顶点位移法是求结构基频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构顶点位移，就可按下式得到结构的基本周期：

T1?1.7?0?T

式中

α0——基本周期调整系数。考虑非承重填充墙时取0.6

△T——框架的顶点位移。计算结构基本自振周期用的假想顶点位移，即假想把集中在楼层处的重力荷载代表值作为水平荷载，按弹性刚度计算结构顶点位移。

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西京学院学士学位论文 在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，△T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移，然后由△T求出T1，在用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架多层剪力和结构真正的位移。

表3－6 横向框架顶点位移

层间相对位移 层次 Gi（KN） ∑Gi（KN） Di（KN/m） δ=∑Gi/ Di △i 8 7 6 5 4 3 2 1 8787 10741 10741 10741 10741 10741 10741 11539 8787 15928 30269 41010 51751 62492 73233 84772 738666 738666 738666 738666 738666 738666 738666 461574 0.0119 0.0216 0.041 0.056 0.070 0.085 0.099 0.1837 0.5682 0.5563 0.5347 0.4937 0.4377 0.3677 0.2827 0.1837 T1=T1?1.7?0?T=1.7×0.6×0.5682= 0.7688（s）

（4）横向地震作用计算

在工类场地二区，结构的特征周期Tg和地震影响系数α

Tg=0.35（s） α

max=0.08

max

为：

由于T1=0.7688 （s）>1.4 Tg =1.4×0.35=0.49（s），应考虑顶点附加地震作用。 按底部剪力法求得基部剪力，若按

Fi=

GiHiFe?GiHii?1nFek

分配给各层顶点，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际，但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对周期较长的结构相差更大，地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害严重。

因此引入δn，即顶部附加的影响，且使修正后的剪力分布与实际更加吻合。由于本设计中有突出屋面的小塔楼，因此由于考虑鞭梢效应，通常将按顶部剪力法计算分配给小

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西京学院学士学位论文 塔楼质点上的等效地震力加大，抗震规范规定放大系数取了增大的地震作用离用于设计其自身以及与其相连接的结构构件，附加应力△Fn加到主体结构顶部。

δn= 0.08 T1+0.01=0.08×0.7688+0.01 = 0.0715

结构横向总水平地震作用标准值：

FEK=（Tg/ T1）×αmax ×0.85?Gi

0.9

i?18 = （0.35/0.7688）×0.08×0.85?84772

0.9

8i?1= 2839 （KN）

顶点附加水平地震作用

Fn =δn FEK = 0.0715×2839 = 203KN 各层横向地震剪力见表如3-7

表3－7各层横向地震作用及楼层地震剪力

GiHi层次 hi Hi Gi GiHi ?GjHjj?18Fi Vi 8 7 6 5 4 3 2 1 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.85 27.95 24.65 21.35 18.05 14.75 11.45 8.15 4.85 8787 10741 10741 10741 10741 10741 10741 11539 245597 264766 229320 193875 158429 122984 87539 55964 0.181 0.195 0.169 0.143 0.117 0.091 0.064 0.041 514 553.7 479.8 406 332.2 258.3 182 116 713.9 1267.6 1747.4 2153.4 2475.6 2733.9 2916 3032 14

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图3－7横向框架各层水平地震作用及地震剪力

（5）横向框架抗震变形验算.

多遇地震作用下，层间弹性位移验算见下表

表3－8横向变形验算

层间剪力Vi层次 （KN） 8 7 6 5 4 3 2 1 713.9 1267.6 1747.4 2153.4 2475.6 2733.7 2916 3032 层间刚度Di（KN） 738666 738666 738666 738666 738666 738666 738666 461574 层间位移Vi/Di（m） 0.0001 0.0017 0.0024 0.0029 0.0033 0.0037 0.0039 0.0066 层高（m） 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.85 层间相对弹性转角θe 1/3300 1/1941 1/1375 1/1138 1/1000 1/892 1/846 1/745 层间弹性相对转角均满足要求θe<[θe]=1/450

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西京学院学士学位论文 3.2.5 水平地震作用下，横向框架的内力分析

以上框架为例进行计算 ，边框架和纵向框架的计算方法、步骤与横向中框架完全相同，故不再赘述。

梁端弯矩、柱轴力见表3-9。 中柱两侧梁端弯矩按梁线刚度分配。

表3-9 地震力作用下框架梁端弯矩及柱轴力

层次 n 8 7 6 5 4 l m 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 M左 KNm 24.75 67.65 102.3 132 156.75 AB跨 M右 KNm 15.48 44.73 67.09 84.29 99.77 Vb KN 6.10 17.03 25.67 32.77 38.87 l m 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 M左 KNm 14.22 41.07 61.61 77.41 91.63 BC跨 M右 KNm 14.22 41.07 61.61 77.41 91.63 Vb KN 11.85 34.23 51.34 64.51 76.36 柱轴力 ND KN -6.1 NJ KN -5.75 -23.13 -22.95 -48.8 -48.62 -81.57 -80.36 -120.44 -164.26 -211.52 -267.2 -117.85 -160.26 -206.47 -265.02 3 6.6 176.55 112.67 43.82 2.4 103.48 103.48 86.23 2 6.6 189.75 122.14 47.26 2.4 112.16 112.16 93.47 1 6.6 218.23 149.25 55.68 2.4 137.07 137.07 114.23 中柱两侧梁端弯矩按梁线刚度分配

地震力作用下梁端弯矩如图3-8，框架梁柱弯矩如图3-9；剪力及柱轴力分布如图3-10 （1）计算梁端弯矩M：梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上下柱端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配。

M左＝（M上＋M下）K左/（K左＋K右） M右＝（M上＋M下）K右/（K左＋K右）

（2）计算梁端剪力Vb：

根据梁的两端弯矩Vb＝（M上＋M下）/L （3）计算柱轴力N：

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西京学院学士学位论文 边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差，亦按层叠加。

图3-8:梁端弯矩 单位：KN/m

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图3-9 地震作用下框架梁柱弯矩图 单位：KN/m

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图3-10 地震作用下框架剪力轴力分布 单位：KN

3.2.6 竖向荷载作用下框架的内力分析

仍取中框计算 （1） 荷载计算

第八层梁的均布线荷载 AB跨

屋面均布恒载传给梁 4.86×3.6＝17.50 KN/m 横梁自重（包括抹灰） 0.34×0.6×25＝5.1KN/m 恒载总计 22.6 KN/m BC跨

屋面均布恒载传给梁 4.86×3.6＝17.5 KN/m 横梁自重（包括抹灰） 0.34×0.6×25＝2.9 KN/m 恒载总计 20.4 KN/m

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第八层活载： 1.5×3.6＝5.4 KN/m 第二、三、四、五、六、七层梁的均布线荷载 AB跨：

楼面均布荷载传给梁 4.33×3.6＝15.59 KN/m

横梁自重（包括抹灰） 0.34×0.4×25＝3.4KN/m

内横墙自重（包括粉刷） 0.28×19×（3.6－0.5）＝16.49KN/m 恒载总计 35.48 KN/m

BC跨：

楼面均布荷载传给梁 4.33×3.6＝15.59KN/m 横梁自重（包括抹灰） 0.34×0.6×25＝5.1 KN/m 恒载总计 20.69KN/m

第二、三、四、五、六、七层活荷载： 2×3.6＝7.2 KN/m 第二、三、四、五、六、七层集中荷载：

纵梁自重（包括抹灰） 0.34×0.65×25×3.6＝19.89 KN 纵墙自重（包括抹灰） 0.28×19×3.6×（3.6－0.45）＝60.33 KN 柱自重（包括抹灰） 0.50×0.50×3.3×25＝20.63 KN 总计： 100.85 KN 第一层梁的均布线荷载：

AB跨恒载： 35.48 KN/m BC跨恒载： 20.69 KN/m 活载： 7.2 KN/m

第一层 集中荷载： 纵梁自重（包括抹灰） 0.34×0.6×25×3.6＝18.36 KN 纵墙自重（包括抹灰） 0.28×19×3.6×（3.6－0.45）＝60.33 KN 柱自重（包括抹灰） 0.50×0.50×3.3×25＝20.24 KN 第一层柱自重（包括抹灰）： 0.54×0.54×4.85×25＝35.36 KN 总计： 134.68 KN

注：双向板支承梁计算

梯形分布荷载作用下，可将实际荷载换算成等效的均布荷载 梯形分布：qeq=(1-2k2+k3)qs

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西京学院学士学位论文 三角形分布：qeq=5/8 qs ABCD 图3－11 双向板的传力图 中框架恒载及活载见下图。

图3－12 框架竖向荷载示意 单位：KN

（2）用弯矩分配法计算框架弯矩

由于结构对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计，其内力分析采用弯矩分配法。在竖向荷载作用下，梁端可以考虑塑性重分布，取弯矩调幅系数0.8，楼面竖向荷

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西京学院学士学位论文 载分别按恒荷载及全部活荷载计算。

竖向荷载作用下框架的内力分析，除荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置，这样求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活载不利布置求得的弯矩偏低，但当活载占总荷载比例较小时，其影响很小，若活荷载占总荷载比例较大，可在荷载面配筋时，将跨中弯矩乘以1.1～1.2的放大系数予以调整。 固端弯矩计算

将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩 计算结果见表3－10

表3－10 固端弯矩计算

AB跨 固端弯矩 简图 M0＝MJ（KN/m） 22.6 20.4 简图 MJ=MK（KN/m） BC跨 固端弯矩 1×22.6×6.62＝84.54 12 35.48 20.69 1×20.4×2.42＝9.79 121×35.48×6.62＝119.57 12 5.4 5.4 1×20.69×2.42＝9.93 121×5.4×6.62＝19.60 12 7.2 7.2 1×5.4×2.42＝2.59 121×7.2×6.62＝26.14 12 1×7.2×2.42＝3.46 12分配系数计算 考虑框架对称性，取半框架计算，半框架的梁柱线刚度如下图3-13所示。 切断的横梁线刚度为原来的一倍，分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度比值计算。

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图3-13 半框架梁柱刚度示意 单位：KN/m

例：A柱顶层节点：

? 下柱＝

4Kc4?4.74==0.537 4?4.74?4?4.094Kc?4Kb?梁＝

4Kc4?4.09==0.463

4Kc?4Kb4?4.74?4?4.09其他节点的分配系数图见图3－14

传递系数：

1 远端固定，传递系数为

2远端滑动铰支，传递系数为－1。

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西京学院学士学位论文 弯矩分配： 为简化计算，假定某节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其他构件的影响忽略不计算，先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递，再将因远端弯矩产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配。

恒载作用下，框架的弯矩分配计算见图3－14，框架的弯矩见图3－15；活载作用下，框架的弯矩分配计算见图3－16，框架的弯矩见图3－17。

在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力分布，取弯矩调幅系数为0.8，调幅后，恒载及活载弯矩图见恒载作用下框架弯矩图及活载用框架弯矩图括号内数值。

梁端剪力及柱轴力计算 梁端剪力 V=Vq＋Vm

1式中：Vq——梁上均布荷载引起的剪力，Vq＝ql；

2M右M左－Vm——梁端弯矩引起的剪力，Vm＝

l柱轴力 N=V+P

式中：V——梁端剪力；

P—节点集中力及柱自重

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图3-14 横载弯矩分配图 KN/m

以AB跨七、八层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例。 由图3-12，查得梁上均布荷载为：

第七层： q＝35.48 KN/m 集中荷载： 100.85 KN 柱自重： 26.24KN 第八层： q＝22.6 KN/m

由图3-14，查得：

七层梁端弯矩： ML= 95 KN?m 调幅后 ML=76 KN?m Mr = 125.23KN?m 调幅后 Mr =100.18KN?m 八层梁端弯矩： ML=46.87 KN?m 调幅后 ML=37.50 KN?m Mr =81.76 KN﹒m 调幅后 Mr =65.41KN?m

11ql＝×22.6×6.6＝74.58 KN 22八层梁端剪力 VqD＝VqJ＝

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西京学院学士学位论文 调幅前： VmD＝VmJ=

46.87?81.76=-5.29 KN

6.6VD＝VqD－VmD＝74.58－5.29＝69.29 KN

VJ＝VqJ＋VmJ＝74.58＋5.29＝79.87KN

调幅后： VmD＝VmJ=

37.5?65.4＝－4.23KN

6.6 VD＝VqD－VmD＝74.58－4.23＝70.35 KN

VJ＝VqJ＋VmJ＝74.58＋4.23=78.81KN

同理第七层梁端剪力：

调幅前： VD＝

195?125.23×35.48×6.6＋＝112.50 KN 26.6195?125.23×35.48×6.6－＝121.66 KN 26.6 VJ＝

调幅后： VD＝

176?100.18×35.48×6.6+ ＝113.42 KN 26.6176?100.18×35.48×6.6－＝120.75KN 26.6 VJ＝

第八层A柱柱顶及柱底轴力：

N顶＝V＋P＝70.35＋0＝70.35 KN N底＝V＋P＝70.35＋20.63＝90.98KN

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西京学院学士学位论文 第七层A柱柱顶及柱底轴力

N顶＝75.45113.42＋10.85＝284.62KN N底＝284.6＋20.63 = 305.25 KN

其它梁端剪力及柱轴力计算见表3-11

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西京学院学士学位论文 图3-13 恒载作用下框架弯矩图（KN.m） 表3-15恒载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）

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西京学院学士学位论文 表3-11恒载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）

荷载引起剪力 BCAB跨 跨 层 VqA数 VqA＝＝VqB VqB -5.29 8 74.58 24.83 （-4.22） -4.58 7 117.08 24.48 (-3.63) -4.58 6 117.08 24.48 (-3.63) -4.58 5 117.08 24.48 (-3.63) -4.58 4 117.08 24.48 (-3.63) -4.58 3 117.08 24.48 (-3.63) -4.58 2 117.08 24.48 (-3.63) -4.58 1 117.08 24.48 (-3.63) 0 （113.5） （120.71） 0 （113.5） 112.5（120.71） 121.66 24.48 1570.5 1591.08 1860 1895 0 （113.5） 112.5（120.71） 121.66 24.48 1356.2 1376.78 1580.12 1600.8 0 （113.5） 112.5（120.71） 121.66 24.48 1141.9 1162.48 1334.04 1354.7 0 （113.5） 112.5（120.71） 121.66 24.48 927.55 948.18 1087.96 1108.6 0 （113.5） 112.5（120.71） 121.66 24.48 713.25 733.9 841.88 862.51 0 （113.5） 112.5（120.71） 121.66 24.48 498.95 519.55 595.8 616.43 0 (70.36) 112.5(78.8) 121.66 24.48 284.65 305.28 349.22 370.35 69.29 79.87 24.83 70.35 90.98 103.64 124.27 弯矩引起剪力 BCAB跨 跨 总剪力 BCAB跨 跨 A柱 柱轴力 B柱 VmA＝－VA VmB VB VB＝VC N顶 N底 N顶 N底

注：括号内为调幅后的剪力值。

同理：活荷载作用下，框架的弯矩分配如图3-16

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图3-16 活荷载弯矩分配图

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西京学院学士学位论文 图3-14 活载作用下框架弯矩图（KN.m）图3-17 活载作用下框架弯矩图（KN.m）

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西京学院学士学位论文 活载作用下梁端剪力及柱轴力见表3-17

表3-12活荷载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）

荷载引起剪力 弯矩引起剪力 BCAB跨 BC跨 AB跨 跨 VmAVqA＝VqB VqA＝VqB VmA＝＝－VmB VmC -1.32 8 17.82 6.48 （-1.06） 0.95 7 23.76 8.64 (-0.76) 0.95 6 23.76 8.64 （-0.76） 0.95 5 23.76 8.64 （-0.76） 0.95 4 23.76 8.64 （-0.76） 0.95 3 23.76 8.64 （-0.76） 0.95 2 23.76 8.64 （-0.76） -1.14 1 23.76 8.64 （-0.92） 0 （22.83） （24.67） 0 (23) 22.62 （24.52） 24.9 8.64 178.82 257.48 0 (23) 22.81 （24.52） 24.71 8.64 155.82 224.32 0 (23) 22.81 （24.52） 24.71 8.64 132.82 191.16 0 (23) 22.81 （24.52） 24.71 8.64 109.82 158 0 (23) 22.81 （24.52） 24.71 8.64 86.82 124.84 0 (23) 22.81 （24.52） 24.71 8.64 63.82 91.68 0 （16.76） 22.81 （18.88） 24.71 8.64 40.82 58.52 16.5 19.14 6.48 17.82 25.36 总剪力 柱轴力 层AB跨 BC跨 A柱 B柱 注：括号内为调幅后的剪力值。

3.2.7 内力组合 (1) 框架梁内力组合

在恒载和活载作用下，跨间Mvmax可近似取跨中的M代表。

Mvmax?12M左+M右ql－

28 式中：M左、M右——梁左、右端弯矩，见图13、14括号内的数值。

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数VA VB VA＝VB N顶＝N底 N顶＝ N底

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