1、華 中 科 技 大 學 畢 業 設 計 論 文華 中 科 技 大 學 畢 業 設 計 論 文 I摘 要本次畢業設計的目的是對大學四年以來所學的知識進行一次系統的復習和總結，以檢驗四年來對專業知識的掌握程度，同時能進一步鞏固和系統化所學的知識，為今后的學習工作打下良好的基礎。本設計為某教學樓。該工程的建筑面積約為6000，共7層，層高為3.9m，結構形式為鋼筋混凝土框架結構，抗震要求為7度設防。設計內容包括建筑設計和結構設計，結構設計時取第軸橫向框架進行計算。本論文包括以下內容：一 結構方案的確定。二 荷載計算，包括恒載、活載、風荷載和地震作用。三 橫向框架內力計算、內力組合及截面設計。四 現澆

2、板，樓梯和基礎的計算。五 電算結果及分析。六 結束語和參考文獻。該設計具有以下特點：一 在考慮建筑，結構要求的同時考慮了施工要求及可行性。二 針對不同的荷載特點采用不同的計算方法，對所學知識進行了系統全面的復習。三 框架計算中運用了理論公式計算又運用了當前工程設計中常用的近似計算方法。四 利用電算對結果進行了校核，使計算結果更加令人信服。關鍵詞： 建筑設計 結構設計 鋼筋混凝土框架結構荷載 內力 截面設計AbstractThis article is to explain a design of a 7-storey-teaching building in XX shool.The buil

3、ding is reinforced concrete frame structure.It is 3.9 meters of every story and the total area is about 6000 square meters.The thesis is written for the whole process of the complete design program,including the following parts:Determination of the structure.The calculation of Load,including dead lo

4、ad,live load,wind load and earthquake load.Interior force calculation and,consititute of the lateral frame and the cross sections design of the components.The structural design of foundation ,stair and slabs.The result of computer calculation.The end words and the references.The thesis is of some ow

5、n characters:With the consideration of architecture and structure requirements,it also considers the construction requirements and feasibility.It applies different methods of structural calculation,aiming to different loads.It applies theories formulation and practical formulation in the calculation

6、 of certain framework.It offers the methods of compututation to check the result.Keywords： architectural design structural design reinforced concrete frame structure load interior force cross sections design 2 建筑設計2.1 建筑平面設計建筑平面設計主要應考慮建筑物所處的環境及其功能要求，同時又要兼顧結構平面布置的規則和合理；此外，考慮到抗震設計的一些要求，建筑物應力求規則。因此，本次設

7、計在平面上采用“一”字形、內廊式的平面布置。具體布置見建筑平面圖。對該平面設計作如下說明：1、本設計柱網上采用4.27.2和4.23.0m。2、采用了內廊式結構布置。中間走道寬3.0m，以滿足人流要求。同時設有兩部樓梯，兼做消防樓梯。2.2 建筑立面設計結合平面設計中框架柱的布置，立面上主要采用豎向劃分，外觀上顯得大方、挺拔、氣派；同時，考慮到框架結構的優點，柱間盡量多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節奏的虛實對比，顯得明快、活潑，同時也得到了良好的采光效果。大門設于正中間，使整個建筑物顯得美觀大方。大門設有左右兩扇門，使整個大門顯得大氣；雨蓬的運用，和大門的設置一同起到了突出主要入口

8、功能，起到了吸引人流導向的作用。2.3 屋頂設計屋頂采用現澆混凝土結構平屋頂，屋頂設計為上人屋頂，檐口采用1.2m高女兒墻。屋頂還有一個突出的上人出口。1.排水構造：屋面排水采用保溫層找坡，坡度取2%，設計為外排水 。2.防水構造：采用不上人屋面，柔性防水綜合使用。3.保溫構造：采用120厚的水泥珍珠巖保溫。計算書配套CAD圖紙在愛建筑網全套畢業設計盡在愛建筑網 HYPERLINK 3 結構方案的選擇及結構布置3.1結構方案該教學樓主體結構采用鋼筋混凝土現澆框架結構形式。框架結構抗震性能好，整體性好，建筑平面布置靈活，可以用隔斷墻分割空間，以適應不同的使用功能的要求。正是基于這些優點，目前框架

9、結構在辦公樓、教學樓、商場、住宅等房屋建筑中廣泛采用。3.2結構布置樓板的均布活載和恒載間接或直接傳至框架梁，再由框架梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本教學樓框架的承重方案為橫向框架承重方案這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側移剛度。建筑的三分之一處均設有樓梯，附近有兩部電梯，以解決垂直交通問題。另外，結構布置完全對稱，對結構設計有利，尤其對抗震有利。結構布置圖見圖2.1：圖2.1 框架結構平面布置圖3.3柱網尺寸及層高本教學樓采用縱向柱距為4.2m 橫向邊跨為7.2m，中跨為3m的內廊式框架，層高為3.9m。3.4梁、柱截面尺寸的初步確定3.

10、4.1梁的截面尺寸的初步確定梁截面的高度：一般取為梁跨度的1/121/8。橫向框架梁：邊跨：取h=l/8l/12=600900mm，取為600mm，寬b為300mm。中跨：取h600mm，b300mm。縱向框架梁:取h=l/8l/12=350525mm，取為500mm，寬b為300mm。3.4.2柱的截面尺寸的初步確定框架柱的面積根據柱的軸壓比確定：柱組合的軸壓力設計值N=nFgE注：n 樓層層數。柱軸壓力增大系數。F算柱的負載面積，本方案中邊柱及中柱的負載面積分別為4.23.6m2和4.25.1 m2。gE建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取14kN/m2。2、柱的截面尺寸 AcN/（mN

11、fc ） 注：mN軸壓比限值，按三級抗震等級，查抗震規范可知取為0.9。 fc 軸心抗壓強度設計值，對C30，查得14.3N/mm2。對于邊柱 ：N= nFgE =141926.29kN AcN/（mNfc ）=1926.29103/（14.30.9）149672mm對于中柱：N= nFgE =142623.95kN AcN/（mNfc ）=2623.95103/（0.914.3）=203881mm2 取柱子尺寸為： 底層：bh=500mm550mm以上層：bh=450mm500mm 3.5樓板選擇板的厚度取l/40=4200/40=105mm，故本設

12、計中所有樓板均采用現澆板，板厚均為100mm。3.6結構橫向框架的計算簡圖本框架結構采用柱下獨立基礎，選粘土夾碎石層為地基持力層，基礎頂面到室內地面1.50m。橫向框架的計算簡圖見下圖所示，取頂層柱的形心線作為軸線，27層柱的高度取為3.9m，底層柱的高度從基礎頂面至樓板，h1=3.9+1.5=5.4m。圖2.2 橫向框架計算簡圖 4 豎向荷載作用下的內力計算 4.1計算單元： 取軸線處的橫向框架為計算單元，計算單元的寬度為4.2m。直接傳給該框架的樓面荷載如圖中豎向陰影部分所示。由于縱向框架梁的中心線與柱子的中心線不重合，因此在框架節點上還作用有集中力矩。圖3.1 計算單元及荷載傳遞圖4.2

13、恒荷載計算恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：圖3.2 各層梁上作用的恒荷載4.2.1屋面框架梁線荷載標準值選用98ZJ001 屋面12（上人屋面）屋面恒荷載標準值 3.02kN/ m2100厚現澆鋼筋混凝土 0.125=2.5kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kN/m2（二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層） 合計 5.77 kN/m2邊跨框架梁自重 0.30.625=4.5kN/m2 梁外側粉刷 （0.6-0.1）0.0217=0.17 kN/m2中跨框架梁自重 0.30.625=4.5kN/m2對于第7層:q1 和 QUOTE 代表橫梁自重，為均布荷載形式。q1

14、=0.30.625+（0.6-0.1）0.0217=4.67 kN/m2 QUOTE =0.30.625+（0.6-0.1）0.0217=4.67 kN/m2q2 和 QUOTE 分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2=5.774.2=24.23 kN/m QUOTE =5.773=17.31 kN/m 4.2.2屋面框架節點集中荷載標準值P1、P2分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重等重力荷載，計算如下：邊柱縱向框架梁自重 25=15.75kN外側粉刷 0.020.54.2=0.04 kN1.2m高女兒墻自重 1.24.2

15、0.25.5=5.54 kN裝飾 +4.2（1.2+0.2）0.0217=4.52 kN梁傳來的屋面自重 4.25.77=25.45 kNP1=15.75+0.04+5.54+4.52+25.45=51.30 kN中柱縱向框架梁自重 25=15.75kN框架梁傳來的屋面自重 0.5（42+4.2-3）1.55.77=23.37kN 4.25.77=25.45kNP2=15.75+23.37+25.45=64.57kN集中力矩:M1=P1e1=51.30(0.5-0.3)/2=5.13 kNmM2=P2e2=64.57(0.

16、5-0.3)/2=6.46kNm4.2.3 二到六層線荷載標準值包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其荷載的計算方法同第7層。選用98ZJ001樓10 0.70 kN/m2100厚現澆鋼筋混凝土 0.1025=2.5 kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kN/m2合計 3.45 kN/m2邊跨框架梁及梁側粉刷 4.67 kN/m2邊跨填充墻自重 0.25(3.9-0.6) 5.5=4.54 kN/m2內墻裝飾 (3.9-0.6) 20.0217=2.24 kN/m2中跨框架梁及梁側粉刷 4.67kN/m2q1=4.67+4.54+2.24=11.45 kN/m2 QUOTE =4.67 k

17、N/m2q2 和 QUOTE 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2=3.454.2=14.49 kN/m QUOTE =3.453=10.35 kN/m 4.2.4二到六層框架節點集中荷載標準值 邊柱縱向框架梁自重 15.75 kN外側粉刷 0.04 kN鋼框玻璃窗自重 3.02.40.4=2.88 kN窗下墻體自重 0.21.0(4.2-0.45) 5.5=4.13 kN裝飾 0.021.03.7517+0.51.04.2=3.38 kN窗間墻體自重 (1.2-0.45) (3.9-0.5-1.0) 0.25.5=1.98 kN裝飾 (1.2-0.45) (3.9-0.5

18、-1.0) 0.0217+=2.05 kN框架柱的自重 0.450.503.925=21.94 kN粉刷 (0.45+0.50) 2-0.22-0.2-0.45 0.023.917=1.13kN縱向框架梁傳來的樓面自重 4.23.45=15.21kNP1=15.75+0.04+2.88 +4.13 +3.38+1.98+2.05+21.94 +1.13+15.21=74.00kN中柱縱向框架梁自重 15.75kN內縱墻自重 (3.6-0.45) (3.6-0.5) 0.25.5=10.74kN粉刷 (3.6-0.45) (3.6-0.5) 20.0217=6

19、.64kN扣除門洞重加上門重 -22.41.2(1.78-0.2)=-9.10kN框架柱自重 21.94kN 粉刷 (0.45+0.50) 2-0.22-0.2 0.023.917=1.72kN縱向框架梁傳來的屋面自重 0.5(4.2+4.2-3) 1.53.45=13.97kN 4.23.45=15.21kNP2=15.75+10.74+6.64-9.10+21.94+1.72+13.97+15.21=76.87kN 集中力矩M1=P1e1=74.00(0.5-0.3)/2=7.40kNmM2=P2e2=76.87(0.5-0.3)/2=7.69kNm4.2.5一層框架以下

20、的荷載邊柱縱向框架梁自重 15.75 kN鋼框玻璃窗自重 3.02.40.4=2.88 kN窗下墻體自重 0.21.0(4.2-0.5) 5.5=4.07 kN裝飾 0.021.03.717+0.51.04.2=3.36kN窗間墻體自重 (1.2-0.5) (3.9-0.5-1.0) 0.25.5=1.85 kN裝飾 (1.2-0.45) (3.9-0.5-1.0) 0.0217+=2.05 kN框架柱的自重 0. 50.555.425=37.13kN粉刷 (0. 5+0.55) 2-0.22-0.2-0. 5 0.025.417=1.84kNP1=15.75+2.88+4.

21、07 +3.36+1.85 +2.05+37.13+1.84=68.89kN中柱縱向框架梁自重 15.75kN內縱墻自重 (4.2-0.45) (3.9-0.5) 0.25.5=14.03kN粉刷 (4.2-0.45) (3.9-0.5) 20.0217=8.67kN扣除門洞重加上門重 -22.41.2(1.78-0.2)=-9.10kN框架柱自重 37.13kN 粉刷 (0.5+0.55) 2-0.22-0.2 0.025.417=2.75kNP2=15.75+14.03+8.67-9.10+37.13+2.75=69.23kN4.3活荷載計算圖3.3 各層梁上作用的活荷載4.3.1第7層上

22、的活載計算q2=2.04.2=8.4 kN/m2 QUOTE =2.03.0=6.0 kN/m2P1=4.22.0=8.82 kN/m2P2=0.5(4.2+4.2-3.0) 1.5+ 2.0=16.92 kN/m2集中力矩:M1=P1e1=8.82(0.5-0.3)/2=0.88kNmM2=P2e2=16.92(0.5-0.3)/2=1.69 kNm同理，在屋面雪荷載的作用下：q2=0.474.2=1.97 kN/m2 QUOTE =0.473.0=1.41 kN/m2P1=4.20.47=2.07 kN/m2P2=0.5(4.2+4.

23、2-3.0) 1.5+ 0.47=3.98 kN/m2集中力矩:M1=P1e1=2.07(0.5-0.3)/2=0.21kNmM2=P2e2=3.98(0.5-0.3)/2=0.40 kNm4.3.2第1-6層上的活載計算q2=2.04.2=8.4 kN/m2 QUOTE =2.53.0=7.5 kN/m2P1=4.22.0=8.82 kN/m2P2=0.5(4.2+4.2-3.0) 1.52.5+ 2.0=18.95 kN/m2集中力矩:M1=P1e1=8.82(0.5-0.3)/2=0.88kNmM2=P2e2=19.95(0.5-

24、0.3)/2=1.90kNm將計算結果匯總如下兩表：表3.1橫向框架恒載匯總表層次q1(kN/m) QUOTE (kN/m)q2(kN/m) QUOTE (kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kNm)M2(kNm)74.674.6724.2317.3151.3064.575.136.461611.454.6714.4910.3574.00 76.877.40 7.69表3.2橫向框架活載匯總表層次q2(kN/m) QUOTE (kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kNm)M2(kNm)78.406.08.8216.920.881.69218.950.881.90注

25、：表中括號內數值對應于屋面雪荷載作用情況。4.4恒荷載作用下的內力計算（用力矩二次分配法計算恒載作用下框架的彎矩）4.4.1桿的等效荷載計算將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載：圖3.4豎向荷載等效梯形荷載折算公式： 其中： ； 為梯形分布荷載的最大值。 三角形荷載折算公式： 其中：為三角形分布荷載的最大值。a、頂層邊跨： b、頂層中跨： c、中間層邊跨： d、中間層邊跨： 表3.3 橫向框架恒載的等效均布荷載層次q1(kN/m) QUOTE (kN/m)q2(kN/m) QUOTE (kN/m)qb(kN/m)qz(kN/m)74.674.6724.2317.3127.4

26、415.491611.454.6714.4910.3525.07桿的固端彎矩的計算由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩：兩端固支：其中與意義見下圖：一端固支，一端滑動固支：，其中與意義見下圖：圖3.5 固端彎矩示意圖圖3.6 固端彎矩示意圖由此，可計算各個桿件固端彎矩，標繪于計算簡圖上。4.4.3分配系數經過觀察，發現第軸橫向框架為對稱結構，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結構計算；要注意到，對稱軸處簡化為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數有所不同。 分配系數計算公式： 其中：為轉動剛度，兩端固支桿，一端固支，一端滑動固支桿 n為該節點所連接的桿件數

27、。線剛度的計算見下表：表3.4 梁線剛度的計算跨度（m）EcI0I=2I0ib=EI/L7.231075.4010-31.0810-24.501043.0 31075.4010-31.0810-210.8104表3.5 柱線剛度的計算層次柱截面（mmmm）高度（m）EcIiz=EI/L274505003.931074.6910-33.6110415005505.431076.9310-33.85104由此計算出各個桿件分配系數，標繪于計算簡圖上。然后利用力矩二次分配法計算第軸框架桿端彎矩。注：圖中單線條表示分配結束，虛線框內表示固端彎矩，雙線條表示最終桿端彎矩。節點外彎矩以順時針為正，逆時針為

28、負，標繪于計算簡圖上。4.4.4計算過程圖3.7 彎矩二次分配法的計算過程4.4.5跨中彎矩的計算跨中彎矩的計算如下計算：對于第七層的AB跨和BC跨：MAB=43.04kNm (二次分配法的滑動端彎矩)同理，可計算出其他的跨中彎矩計算，結果見下表：表3.6 恒荷載作用下的跨中彎矩層號AB跨BC跨7-87.32 43.04 6-63.90 23.73 5-66.24 24.90 4-66.24 24.90 3-66.24 24.90 2-66.30 24.47 1-70.15 27.40 恒荷載作用下的彎矩圖如下所示：圖3.8 恒荷載作用下的彎矩圖4.4.6梁端剪力圖3.9 梁端剪力示意圖 下面

29、以恒載作用下，第7層梁端剪力為例，說明計算過程第7層框架梁邊跨AB的梁端彎矩為-71.68kNm和109.30kNm。根據公式。計算梁端剪力：第7層框架梁邊跨BC的梁端彎矩為-60.46kNm和60.46kNm。根據公式。計算梁端剪力。 同理可以計算出其它的梁端剪力，結果如下：表3.7 恒載作用下軸線處梁端剪力梁類型層號梁長（m）外荷載q（kN/m）固端彎矩（kNm）桿端剪力（kN）左右左右邊梁77.227.44-71.68109.3093.56-104.0167.225.07-92.69104.4288.62-91.8857.225.07-88.96103.4588.24-92.2647.2

30、25.07-88.96103.4588.24-92.2637.225.07-88.96103.4588.24-92.2627.225.07-88.84103.4188.23-92.2817.225.07-83.64100.9787.85-92.66中跨73.015.49-60.4660.4623.24-23.2463.011.14-36.2636.2616.71-16.7153.011.14-37.4337.4316.71-16.7143.011.14-37.4337.4316.71-16.7133.011.14-37.4337.4316.71-16.7123.011.14-37.4737.4

31、716.71-16.7113.011.14-39.9339.9316.71-16.714.4.7柱的桿端剪力已知柱的兩端彎矩，且柱高范圍內無其他橫向力?？梢愿鶕韵鹿接嬎阒臈U端剪力：表3.8 恒載作用下軸線處柱端剪力柱類型層號柱高（m）固端彎矩桿端剪力上下上下A軸柱73.966.5547.49-29.24-29.2463.937.7940.78-20.15-20.1553.940.7840.78-20.91-20.9143.940.7840.78-20.91-20.9133.940.7840.88-20.94-20.9423.940.5744.91-21.92-21.9215.431.33

32、15.66-8.70-8.70B軸柱73.9-42.38-32.0819.0919.0963.9-28.38-29.1614.7514.7553.9-29.16-29.1614.9514.9543.9-29.16-29.1614.9514.9533.9-29.16-29.1914.9614.9623.9-29.06-30.8415.3615.3615.4-22.51-11.266.256.25恒荷載作用下的剪力圖如下所示：圖3.10 恒荷載作用下的剪力圖4.4.8軸力計算根據配筋計算需要，只需求出柱的軸力即可，而不需求出梁軸力。以第七層框架柱邊柱（A柱）的柱端剪力：柱頂軸力：上部結構傳來的軸力

33、：P1=51.30kN軸力：N=51.30+93.56=144.86kN柱底軸力：上部結構傳來的軸力：P=51.30+21.94+1.13=74.37kN軸力：N=74.37+93.56=167.93kN第七層框架柱中柱（B柱）的柱端剪力：柱頂軸力：上部結構傳來的軸力：P2=64.57kN柱頂軸力：N=64.57+104.01+23.24=191.82kN柱底軸力：上部結構傳來的軸力：P=64.57+21.94+1.13=87.64kN柱底軸力:N=87.64+23.24+104.01=214.89kN其他層梁端剪力和柱軸力見下表：表3.9 恒載作用下柱中軸力柱類型層號柱頂集中力（kN）鄰梁剪

34、力（kN）柱中軸力（kN）左梁右梁柱頂柱底A柱751.30093.56144.86167.93674.00088.62307.48353.62574.00088.24469.72538.93474.00088.24631.96724.24374.00088.24794.20909.55274.00088.23956.431094.85174.00087.851118.271325.58B柱764.57104.0123.24191.81214.88676.8791.8816.71377.28423.42576.8792.2616.71563.12632.33476.8792.2616.71748

35、.96841.24376.8792.2616.71934.811050.16276.8792.2816.711120.661259.08176.8792.6616.711306.901514.55恒荷載作用下的軸力圖如下所示：圖3.11 恒荷載作用下的軸力圖4.5活荷載作用下的內力計算4.5.1計算桿固端彎矩： 將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載： 梯形荷載折算公式： 其中： ； 為梯形分布荷載的最大值。 三角形荷載折算公式： 其中： 為三角形分布荷載的最大值。a、頂層邊跨： b、頂層中跨： c、中間層邊跨： d、中間層中跨： 等效均布活荷載匯總于下表：表3.10 橫向框

36、架活載的等效均布荷載層號q2q2qbqz78.46.0 7.183.7584.694.5.2計算固端彎矩由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩：兩段固支：其中與意義見下圖：一端固支，一端滑動固支：，其中與意義見下圖：圖3.12 固端彎矩示意圖圖3.13 固端彎矩示意圖由此，可計算各個桿件固端彎矩，標繪于計算簡圖上。4.5.3分配系數經過觀察，發現第軸橫向框架為對稱結構，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結構計算；要注意到，對稱軸處簡化為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數有所不同。 分配系數計算公式： 其中：為轉動剛度，兩端固支桿，一端固支，一端滑動固支

37、桿 n為該節點所連接的桿件數。由此計算出各個桿件分配系數，標繪于計算簡圖上。然后利用力矩二次分配法計算第軸框架桿端彎矩。注：圖中單線條表示分配結束，虛線框內表示固端彎矩，雙線條表示最終桿端彎矩。節點外彎矩以順時針為正，逆時針為負，標繪于計算簡圖上。4.5.4計算過程 圖3.14 彎矩二次分配法計算過程4.5.5跨中彎矩的計算方法同恒荷載作用下的跨中彎矩計算。表3.11 活荷載作用下的跨中彎矩層號AB跨CD跨7-22.78 11.46 6-18.49 6.17 5-19.00 6.44 4-19.00 6.44 3-19.00 6.44 2-19.02 6.45 1-20.14 7.13 活荷載

38、作用下的彎矩圖如下圖所示： 圖3.15 活荷載作用下的彎矩圖4.5.6梁端剪力計算方法與荷載的相同。表3.12 活載作用下軸線處梁端剪力梁類型層號梁長（m）外荷載q固端彎矩桿端剪力（kN）左右左右邊梁77.27.18-18.8428.6624.48-27.2167.27.18-25.8830.1925.25-26.4557.27.18-25.0829.9725.17-26.5347.27.18-25.0829.9725.17-26.5337.27.18-25.0829.9725.17-26.5327.27.18-25.0529.9625.17-26.5317.27.18-23.4929.282

39、5.04-26.65中跨73.03.75-15.6715.675.63-5.6363.04.69-11.4511.457.04-7.0453.04.69-11.7111.717.04-7.0443.04.69-11.7111.717.04-7.0433.04.69-11.7111.717.04-7.0423.04.69-11.7311.737.04-7.0413.04.69-12.4012.407.04-7.044.5.7柱的桿端剪力方法同恒荷載作用下的計算。表3.13 活載作用下軸線處柱端剪力柱類型層號柱高（m）固端彎矩桿端剪力上下上下A軸柱73.917.96 13.53 -8.07 -8.

40、07 63.911.47 12.10 -6.04 -6.04 53.912.10 12.10 -6.21 -6.21 43.912.10 12.10 -6.21 -6.21 33.912.10 12.13 -6.21 -6.21 23.912.04 13.34 -6.51 -6.51 15.49.28 4.64 -2.58 -2.58 B軸柱73.9-11.30 -8.84 5.16 5.16 63.9-8.00 -8.18 4.15 4.15 53.9-8.18 -8.18 4.19 4.19 43.9-8.18 -8.18 4.19 4.19 33.9-8.18 -8.19 4.20 4.

41、20 23.9-8.15 -8.64 4.31 4.31 15.4-6.34 -3.17 1.76 1.76 活荷載作用下的剪力圖如下圖所示：圖3.16 活荷載作用下的剪力圖4.5.8軸力計算計算方法同恒荷載，沒有柱子的軸力，柱中軸力沿柱子不變。表3.14 活載作用下柱中軸力柱類型層號柱頂集中力（kN）鄰梁剪力（kN）柱中軸力（kN）左梁右梁A柱78.82024.4833.3068.22025.2566.7758.22025.17100.1648.22025.17133.5538.22025.17166.9428.22025.17200.3218.22025.04233.59B柱716.922

42、7.215.6349.76618.9526.457.04102.19518.9526.537.04154.70418.9526.537.04207.21318.9526.537.04259.73218.9526.537.04312.24118.9526.657.04364.88活荷載作用下的軸力圖如下所示： 圖3.17 活荷載作用下柱的軸力圖5 橫向荷載作用下的內力計算5.1橫向框架側移剛度的計算5.1.1橫梁線剛度i b的計算表4.1 橫梁線剛度類別Ec（104N/mm2）bh(mmmm)I0(109mm4)l(mm)EcI0/l(1010Nmm）1.5EcI0/l(1010Nmm）2EcI

43、0/l(1010Nmm）邊跨3.0 3006005.40 72002.253.3754.50 中跨3.0 3006005.40 30005.40 8.10 10.80 5.1.2柱線剛度i c的計算表4.2 柱的線剛度層次hc(mm)Ec（104N/mm2）bh(mmmm)Ic(109mm4)EcIc/hc(1010Nmm）154003.0 5005506.933.852639003.0 4505004.693.615.1.3柱的側移剛度的計算1、中框架柱側移剛度計算邊柱:底層 c=(0.5+K)/(2+K)=0.257D=c12ic/h2=0.257123.851010/54002=8350

44、N/mm27層 QUOTE c=K/(2+K)=0.384D=c12ic/h2=0.384123.611010/39002=10936N/mm中柱: 底層 c=(0.5+K)/(2+K)=0.749D=c12ic/h2=0.749123.851010/54002=11865N/mm27層 QUOTE c=K/(2+K)=0.679D=c12ic/h2=0.679123.611010/39002=19350N/mm圖4.1 中框架柱的側移剛度計算簡圖2、 邊框架柱側移剛度邊柱：底層： c=(0.5+K)/(2+K)=0.479D=c12ic/h2=0.479123.851010/54002=75

45、82N/mm27層 QUOTE c=K/(2+K)=0.319D=c12ic/h2=0.319123.611010/39002=9073N/mm中柱：底層： c=(0.5+K)/(2+K)=0.699D=c12ic/h2=0.699123.851010/54002=11072N/mm27層 QUOTE c=K/(2+K)=0.614D=c12ic/h2=0.614123.611010/39002=17482N/mm圖4.2 邊框架柱的側移剛度計算簡圖（3）樓梯電梯間柱子的側移剛度C-4，C-8，C-9底層： c=(0.5+K)/(2+K)=0.736D=c12ic/h2=0.736123.85

46、1010/54002=11661N/mm27層 QUOTE c=K/(2+K)=0.663D=c12ic/h2=0.663123.611010/39002=18870N/mmC-5底層： c=(0.5+K)/(2+K)=0.722D=c12ic/h2=0.722123.851010/54002=11434N/mm27層 QUOTE c=K/(2+K)=0.644D=c12ic/h2=0.644123.611010/39002=18336N/mmD-4，D-8，D-9與邊框架邊柱相同。D-5底層： c=(0.5+K)/(2+K)=0.420D=c12ic/h2=0.420123.851010/5

47、4002=6648N/mm27層 QUOTE 0.623c=K/(2+K)=0.238D=c12ic/h2=0.238123.611010/39002=6767N/mm圖4.3樓電梯間處柱的側移剛度計算簡圖根據以上計算，總結如下：表4.3 中框架柱側移剛度D值層號邊柱（18根）中柱（18根）DKacDKacD11.1690.52783503.9740.74911865363870271.2470.384109364.2380.67919350545148表4.4 邊框架柱側移剛度D值層號邊柱（4根）中柱（4根）DKacDKacD10.8770.47975822.9810.69911072746

48、16270.9350.31990733.1790.61417482106220表4.5 C柱處樓梯電梯間框架住側移剛度D值層號C-4，C-8，C-9C-5DKacDKacD13.6820.7361166113.390.72211434361267273.9270.663188703.6150.6441833674946表4.6 D柱處電梯樓梯間框架住側移剛度D值層號D-4，D-8，D-9D-5DKacDKacD10.8770.47975820.5840.42664829394270.9350.31990730.6230.238676733986將上面不同情況下同層框架柱側移剛度相加，即可得框架

49、各層層間側移剛度見下表表4.7 橫向框架橫向側移剛度層號1234567829147760300760300760300760300760300760300由上表可知：D1/D2=829147/760300=1.0910.7，故該框架為規則框架。5.2重力荷載代表值的計算5.2.1資料準備屋面及樓面恒荷載標準值屋面永久荷載標準值 5.77kN/m216層樓面 3.45 kN/m2屋面及樓面可變荷載標準值:上人屋面均布活荷載標準值 2.0 kN/m2樓面活荷載標準值 2.0 kN/m2走廊樓面活荷載 2.5 kN/m2屋面雪荷載標準值 sk=urs0=1.00.47=0.47kN/m2 梁，柱的密

50、度 25kN/m2蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌 5.5kN/m25.2.2代表值的計算1、 梁及粉刷重力荷載標準值的計算表4.8 梁重計算層號類別凈跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）體積（m3）數量(根)單重（kN）總重（kN）1橫梁6650300600251.20 2629.93 778.05 2450300600250.44 1311.03 143.33 縱梁3700300500250.56 4813.88 666.00 27橫梁6700300600251.21 2630.15 783.90 2500300600250.45 1311.25 146.25 縱梁3750300500250.5

51、6 4814.06 675.00 梁的粉刷:因為采用了V型輕鋼龍骨吊頂，所以除了邊梁，其它的梁都可以不用粉刷。而邊梁外側貼瓷磚。底層：橫向：46.640.60.5=7.89kN 22.450.60.5=1.47kN縱向：=22.2kN合計： 31.65kN27層：橫向： =8.04kN =1.5kN縱向：243.750.50.5=22.5kN合計： 32.04kN2、柱及粉刷重力荷載標準值的計算表4.10柱重計算層號計算高度截面密度體積數量單重總重13900500550251.07 5226.81 1394.25 275400450

52、500251.22 5230.38 1579.50 柱的粉刷：1層：外側柱 ： (0.5+0.55) 2-0.23-0. 5 0.025.41726=47.74kN 內側柱： (0.5+0.55) 2-0.23 0.025.41726=71.60kN合計： 119.34kN27層：外側柱： (0.45+0.50) 2-0.23-0.45 0.023.91726=36.20kN 內側柱： (0.45+0.50) 2-0.23 0.023.91716=51.71kN合計： 87.91kN3、 內、外墻體的計算外墻體為200mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，外墻貼瓷磚（0.5kN/m2），內墻面為20

53、mm厚抹灰，再刷一層白色乳膠漆（忽略自重）則：外墻自重：5.50.2=1.1kN/m2外墻外表面裝修：0.5 kN/m2外墻內表面裝修：170.02=0.34 kN/m2內墻為200mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，墻體兩面各20mm厚抹灰。再刷一層乳膠漆，則內墻面荷載為：5.50.2+170.022=1.78 kN/m25.2.3各層的代表值1、 底層的計算（1）門的計算類別尺寸（mm）個數面積（m2）面荷載（kN/m2）總重（kN）M1110.41.85 M11241.12.452.640.22.64 M12241.22.4122.880.26.91 M30333.0

54、3.349.90.415.84 M37243.752.4290.47.20合計：34.44kN（2）窗的計算類別尺寸（mm）個數面積（m2）面荷載（kN/m2）總重（kN）C15241.52.4153.60.421.60 C27242.72.426.480.45.18 C30243.02.4177.20.448.96 合計：75.74kN（3）墻的重量計算通過計算，一層外墻的面積為236m2，外墻面裝修的面積為294.72 m2，內墻面積為：437.84 m2，則一層內外墻的重量為：236（1.1+0.34）+294.720.5+1.78437.84=1266.56kN（4）樓板的面積計算 樓

55、板的面積為738.88m2，故其重為:3.45738.88=2549.14kN2、 27層的計算（1） 門的計算類別尺寸（mm）個數面積（m2）面荷載（kN/m2）總重（kN）M1110.41.85 M11241.12.432.640.21.58 M12241.22.4182.880.210.37 M37243.752.4290.47.20 合計：21.00kN（2） 窗的計算類別尺寸（mm）個數面積（m2）面荷載（kN/m2）總重（kN）C15241.52.4213.60.430.24 C30153.01.50 C30243.02.4217.20.

56、460.48 合計：94.32kN（3） 墻的重量計算通過計算，外墻的面積為243.55m2，外墻面裝修的面積為296.53 m2，內墻面積為470.34 m2；則內外墻的重量為243.55（1.1+0.34）+296.530.5+1.78437.84=1230.46kN（4）樓板的面積計算26層的樓板的面積為738.88m2，故其重為:3.45738.88=2549.14kN7層的樓板的面積為766.88 m2，故其重為:5.77766.88=4424.90kN3、 8層的計算（1）門的計算類別尺寸（mm）個數面積（m2）面荷載（kN/m2）總重（kN）M12241.22.422.880.4

57、2.30 合計：2.30kN（2） 窗的計算類別尺寸（mm）個數面積（m2）面荷載（kN/m2）總重（kN）C30153.01.50 合計：3.60kN（3）墻的重量計算突出屋面的樓電梯間高為3.0m，通過計算：外墻面積為84.96m2，內墻面積為22.11 m2。需要貼瓷磚的墻面積為100.74 m2，則內外墻體的重為84.96（1.1+0.34）+100.740.5+22.111.78=212.07kN（4）女兒墻的重量計算女兒墻的做法與外墻一樣，通過計算可得女兒墻的面積為165m2，則可得女兒墻的重量為：（1.1+0.5+0.34）165=320.10kN（5） 梁的

58、重量的計算層號類別凈跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）體積（m3）數量(根)單重（kN）總重（kN）8橫梁6700300600251.206 330.15 90.45 縱梁3750300500250.563 414.06 56.25 （6） 柱子及其粉刷的計算 0.450.5253+(0.952-0.22) 3170.026=110.43kN（8） 板的計算樓板的面積為56 m2，故其重為:5.7756=323.12kN縱上所述，匯總如下表：表4.11 各層各構件的重力荷載標準值統計層號梁及粉刷柱及粉刷門窗墻板11119.031513.59110.181266.562549.142616

59、37.191667.41115.321230.462549.1474424.90 8146.7110.435.9532.17323.12則有：1層：G1=1619.03+2549.14+0.5(1513.59+110.18+1266.56+1667.41+115.32+1230.46)+0.5(50.47.222+50.432.5+2830.5)=8055.69kN26層: G26=1637.19+2549.14+0.5(1667.41+115.32+1230.46)2+0.5(50.47.222+50.432.5+2830.5)=8135.28kN7層:G7=1637.19+4424.90+

60、0.5(1667.41+115.32+1230.46+110.43+5.9+532.17) +0.5(50.47.222+50.432 +2830.5) =8790.90kN8層:G8=146.7+323.12+0.5(110.43+5.9+532.17-320.10) +0.5(562) =690.02kN圖4.4 各質點的重力荷載代表值5.3橫向水平地震荷載作用下框架結構的內力和側移計算5.3.1橫向自振周期的計算橫向自振周期的計算采用結構頂點位移法。將突出房屋重力荷載代表值直接折算到主體結構的頂層，即：G8=690.02kNG7=8790.90+690.02=9480.92kN基本自振周