1、目 錄第一章 緒論71.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑概述71.1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類71.2 設(shè)計(jì)規(guī)定81.2.1 工程概況81.2.2 設(shè)計(jì)原始資料8第二章 建筑設(shè)計(jì)92.1方案比選92.1.1純框架體系92.1.2支撐框架體系92.1.3結(jié)構(gòu)形式取92.2建筑設(shè)計(jì)92.2.1平面設(shè)計(jì)92.2.2 立面設(shè)計(jì)102.2.3 剖面設(shè)計(jì)102.2.4 防火設(shè)計(jì)10第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算113.1 工程概況113.2 設(shè)計(jì)資料113.2.1 氣象資料113.2.2 抗震設(shè)防烈度113.2.3 材料選用113.3 結(jié)構(gòu)平面布置113.3.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖113.3.2梁柱截面初選113.4 樓板設(shè)計(jì)163.4.

2、1 樓板荷載163.4.2 樓板配筋計(jì)算183.5 橫向框架在豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖及內(nèi)力計(jì)算213.5.1 橫向框架在恒荷載作用下的計(jì)算簡圖21圖3-13恒荷載作用下軸線框架的計(jì)算簡圖323.5.2 橫向框架在活荷載作用下的計(jì)算簡圖333.5.3 橫向框架在恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算373.5.4 橫向框架在活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算513.6 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算613.6.1橫向框架在風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡圖613.6.2 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算613.6.3 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算633.7 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算713.7.1 重力荷載

3、代表值計(jì)算713.7.2 橫向框架的水平地震作用和位移計(jì)算723.7.3 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算773.8 框架梁柱內(nèi)力組合843.8.1 一般規(guī)定843.8.2 框架梁內(nèi)力組合843.8.3 框架柱內(nèi)力組合843.9 截面驗(yàn)算1023.10 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1063.10.1 梁柱節(jié)點(diǎn)1063.10.2 主次梁節(jié)點(diǎn)1083.10.3 框架柱拼接節(jié)點(diǎn)1093.10.4 柱腳設(shè)計(jì)1113.11 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1163.11.1 邊柱獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1163.11.2 中柱雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1203.12 樓梯設(shè)計(jì)1223.12.1 樓梯梁設(shè)計(jì)1223.12.2 踏步設(shè)計(jì)1253.12.3 平臺板設(shè)計(jì)12

4、63.12.4 平臺梁設(shè)計(jì)127第四章 PKPM電算結(jié)果1304.1 電算過程1304.1.1建立平面模型1304.1.2橫載、活載和風(fēng)載輸入1304.1.3參數(shù)輸入1314.2 框架梁內(nèi)力計(jì)算結(jié)果與手算結(jié)果對比分析1324.3 框架柱內(nèi)力計(jì)算結(jié)果與手算結(jié)果對比分析134致 謝137參考文獻(xiàn)138成都某工廠鋼框架辦公樓設(shè)計(jì)摘要： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)為成都某工廠鋼框架辦公樓，建筑面積約8758.78m2。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，平面主體結(jié)構(gòu)采用L形，兩個矩形（寬16.5m，長23.4m）通過1/4圓弧相連（首層半徑為16.5m,二至十層半徑為10.5m）。室內(nèi)地面至屋面的高度為33.3m，女兒墻高度1

5、.0 m，室內(nèi)外高差0.45m。采用純鋼框架結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)勢：強(qiáng)度高，塑性韌性好；重量輕；加工簡單；施工周期短等。另外鋼材材質(zhì)有均勻性的特點(diǎn)，使鋼結(jié)構(gòu)在加工過程中的質(zhì)量能夠得到很好的控制，方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。從結(jié)構(gòu)的安全性能方面來說，鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好。由于框架結(jié)構(gòu)布置靈活，亦可以做成多種規(guī)格的房間。因此本設(shè)計(jì)采用了鋼框架結(jié)構(gòu)。 通過建筑設(shè)計(jì)確定結(jié)構(gòu)布置形式，構(gòu)件截面初選之后，選取軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算。其中主要計(jì)算方法包括：豎向荷載作用下的內(nèi)力采用彎矩二次分配法進(jìn)行計(jì)算；用D值法計(jì)算風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力；用底部剪力法計(jì)算水平地震作用下的內(nèi)力。對

6、內(nèi)力進(jìn)行組合以便進(jìn)行截面驗(yàn)算、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。最后，利用 PKPM的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證手算結(jié)果的正確性。關(guān)鍵詞： 鋼框架；彎矩二次分配法；D值法；底部剪力法；PKPMDesign of the Steel Frame of a Factorys Office Building in ChengduAbstract: The graduation project is the Steel Frame of a Factorys Office Building in Chengdu, and the building area is about8758.78m2. According to

7、the requirements of the graduation design task, the plane main structure is L-shaped, two rectangles (16.5m wide and 23.4m long) are connected by 1/4 arc (the first layer is 16.5m, the radius of two to ten is 10.5m ). Indoor ground to the roof height is 33.3m, parapet height 1.0m, indoor and outdoor

8、 height difference of 0.45m. The use of pure steel frame structure system, based on the basis of independent base under the column.Compared with the reinforced concrete structure, steel structure has many advantages: high strength, good plastic toughness; light weight; simple processing; short const

9、ruction period. Another steel material has the characteristics of uniformity, so that the quality of steel structure in the process can be well controlled to facilitate the structural design and calculation. From the structural safety performance, the stability of the steel structure is better. Due

10、to the flexible structure of the frame, can also be made into a variety of specifications of the room. So the design uses a steel frame structure.Through the architectural design to determine the form of structural arrangements, component section after the primary selection, select the 5 axis horizo

11、ntal frame to calculate. The main calculation method is as follows: the internal force under the vertical load is calculated by the bending moment quadratic distribution method; the internal force under the wind load is calculated by the D value method; the internal force under the horizontal earthq

12、uake is calculated by the bottom shear method. The internal forces to be combined for cross-section checking, node design and basic design. Finally, the results of PKPM are used to verify the correctness of the results.Key words：Steel frame structure; Moment second distribution method; D-value metho

13、d; Base shear method; PKPM第一章 緒論1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑概述1.1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類鋼結(jié)構(gòu)建筑是指結(jié)構(gòu)體系中主要受力構(gòu)件是由鋼材做成的建筑。除鋼結(jié)構(gòu)建筑之外，還有諸如砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)以及組合結(jié)構(gòu)建筑等。按照建筑層數(shù)和高度不同，又可將建筑分為單層、多層建筑、高層及超高層建筑。1.1.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)建筑和其他材料的建筑結(jié)構(gòu)相比，有以下幾個優(yōu)點(diǎn)。1. 強(qiáng)度高，自重輕。2. 材料均勻，塑性、韌性好，抗震性能優(yōu)越。3. 構(gòu)件截面較小，有效空間大。4. 制造簡單，施工周期大幅縮短。5. 節(jié)能、環(huán)保。1.1.3 多層民用鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀我國鋼結(jié)構(gòu)建筑主要集中

14、于工廠、大跨度體育場館或高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用比例非常低，還不到1%，與部分發(fā)達(dá)國家鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展有很大的差距。多層民用鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國發(fā)展?jié)摿薮螅瑧?yīng)用前景十分廣闊。1.1.4 發(fā)展多層民用鋼結(jié)構(gòu)建筑需要解決的問題1. 多層鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)及配套體系2. 鋼材的防腐、防火問題3. 進(jìn)一步降低工程造價4. 專業(yè)技術(shù)人才匱乏，觀念有待更新5. 施工管理水平較為落后1.2 設(shè)計(jì)規(guī)定1.2.1 工程概況1.2.2 設(shè)計(jì)原始資料第二章 建筑設(shè)計(jì)2.1方案比選 多層鋼框架是由鋼梁和鋼柱以一定的連接方式組成的結(jié)構(gòu)體系，承受建筑物的豎向荷載和水平荷載。當(dāng)建筑物的高度較小時，豎向荷載起控制作用，此時可以取純鋼框架

15、結(jié)構(gòu)體系。隨著高度的增加，水平荷載起控制作用，結(jié)構(gòu)體系既要設(shè)置承擔(dān)豎向荷載的體系，還應(yīng)設(shè)置承擔(dān)水平荷載的體系，此時可以采用支撐框架體系。2.1.1純框架體系 多層框架結(jié)構(gòu)的桿件類型少，構(gòu)造簡單，易于標(biāo)準(zhǔn)化和定型化，施工周期短。由于不設(shè)置抗側(cè)力構(gòu)件，在建筑平面設(shè)計(jì)中梁和柱的布置有較大的靈活性，可采用較大的柱距來提供較大的使用空間。2.1.2支撐框架體系 支撐框架體系即多層框架在一個方向?yàn)橹?支撐體系，另一個方向?yàn)榧兛蚣荏w系的混合體系；該種體系是指其中一個方向沒有支撐，能夠?yàn)樯a(chǎn)等建筑功能提供充足的空間，又適當(dāng)考慮了簡化設(shè)計(jì)等規(guī)定，特別適用于平面縱向較長，橫向較短的建筑物。2.1.3結(jié)構(gòu)形式取 本

16、工程建筑結(jié)構(gòu)為10層，高度為33.3m（包括女兒墻為34.3m），純框架形式構(gòu)造簡單，構(gòu)件易于工廠化生產(chǎn)，而且能夠符合剛度規(guī)定，經(jīng)濟(jì)性能又優(yōu)于框架支撐體系，故采用純框架結(jié)構(gòu)形式。2.2建筑設(shè)計(jì)2.2.1平面設(shè)計(jì)1. 根據(jù)建筑物設(shè)計(jì)規(guī)定和功能使用規(guī)定，進(jìn)行平面設(shè)計(jì)。平面主體結(jié)構(gòu)采用兩個矩形（寬16.5m長23.4m），首層通過半徑為16.5m的1/4圓弧相連,二至十層通過半徑為10.5m的1/4圓弧相連。為員工提供良好的交流和休息的場所。主要功能空間為：（1）辦公室76個；（2）文印室1個；（3）會議室3個；（4）餐廳1個，約100mm2 ；（5）會客室2個；（6）活動室2個；（7）大廳：約20

17、0mm2；（8）每層設(shè)男女廁所，儲藏室；（9）每層均設(shè)置休息區(qū)。2. 根據(jù)相關(guān)規(guī)定，分析確定門廳、走廊、樓梯等位置和數(shù)量。一層有大小門廳出口三個，大門廳面積為213，符合規(guī)定。走廊凈寬2.46m，位于盡端的房間門距封閉樓梯間的最大距離為3.9m，符合消防規(guī)定。門廳處設(shè)置兩部電梯，每層設(shè)有兩個雙跑樓梯。3. 根據(jù)規(guī)范規(guī)定、承重作用及柱網(wǎng)布置等確定軸線位置。首先初定柱網(wǎng)尺寸，然后充分考慮造價等各方面的因素綜合確定。本工程柱網(wǎng)尺寸縱向取7.8m，橫向取6.9m+2.7m+6.9m。2.2.2 立面設(shè)計(jì)建筑的外墻使用淺黃色貼面磚，弧墻采用玻璃幕墻，充分符合采光的需要，外墻采用大面積的窗戶設(shè)計(jì)，既符合了

18、設(shè)計(jì)對光線的規(guī)定，又符合了經(jīng)濟(jì)規(guī)定。屋頂設(shè)置1.0m高的女兒墻。屋面按2%排水坡度組織排水，設(shè)落水管。2.2.3 剖面設(shè)計(jì)本建筑共10層，第一層層高為3.6m，二至九層層高均為3.3m。室內(nèi)外高差為0.45m。建筑內(nèi)外的墻厚均為240mm，標(biāo)準(zhǔn)層與屋面板的混凝土板厚為120mm。一共設(shè)置2部樓梯，樓梯與平臺板均采用鋼筋混凝土材料。2.2.4 防火設(shè)計(jì)本工程耐火等級為三級，刷涂超薄型防火材料。選用S605防火涂料，它屬于膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其在正常溫度下可保持良好的穩(wěn)定性，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)，溫度升高時，涂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)開始膨脹，此時，鋼材表面形成蜂窩狀的碳化層，對鋼材進(jìn)行保護(hù)。S605的粘結(jié)強(qiáng)度為0

19、.55Mpa，大于國家規(guī)定的0.15Mpa，符合要求。鋼梁耐火極限不小于1.5小時，涂刷厚度為1.6mm，刷涂4遍。鋼柱耐火極限不小于2小時，涂刷厚度為2.4mm，刷涂7遍。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1 工程概況 本工廠辦公樓為地上十層鋼框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約8758.78m2。首層建筑層高為3.6m，其余各層層高均為3.3m。第一層的結(jié)構(gòu)層高為4.6m，其余層的結(jié)構(gòu)層高為3.3m，建筑設(shè)計(jì)使用年限為50年。房屋建筑高度為33.75m 。3.2 設(shè)計(jì)資料3.2.1 氣象資料3.2.2 抗震設(shè)防烈度3.2.3 材料選用工程框架結(jié)構(gòu)的主體柱和梁的鋼材均選用Q345，屋面板、樓面板和電梯井都是鋼筋混

20、凝土結(jié)構(gòu)，選用C30混凝土。3.3 結(jié)構(gòu)平面布置3.3.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖本建筑平面采用縱、橫向框架混合承重方案，主框架梁沿橫向布置。3.3.2梁柱截面初選1. 梁截面初選由于H型鋼截面梁具有高而窄的特點(diǎn)，在強(qiáng)軸平面內(nèi)抗彎剛度大，故無需驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度，截面需符合強(qiáng)度、剛度和局部穩(wěn)定的規(guī)定。（1）橫向框架梁截面尺寸1）A-B跨：6.9m ,最小高度min應(yīng)符合。主梁的容許撓度，次梁的容許撓度。剛度規(guī)定的最小高度為：663mm。可以適當(dāng)放寬1/201/15，即 ，取400mm。初選腹板=8.2或mm 取10mm。9.7mm或11.2mm t=16mm, A-B跨框架梁的截面尺寸初估為：H400250

21、1016圖3-1 初選 -、-框架梁截面2）B-C跨：2.7m，選用Q345鋼材。在剛度規(guī)定下mm。可以放寬到1/201/15，即，最終。初選腹板厚度。=7.6mm；=4.0mm，取=8mm。翼緣板的寬度， ，取b=100mm。考慮局部穩(wěn)定，受壓翼緣板的外伸寬度與其厚度之比不超過或， ，得：3.7mm，4.3mm，選擇t=10mm。B-C梁初定截面尺寸為：H200100810。最終選取截面尺寸為：H4002501016。（2） 縱向框架梁截面尺寸1）A軸:選用Q345，剛度規(guī)定的梁截面最小高度為。可以放寬到1/201/15，即 ，最終取梁h=550mm，A軸縱向框架梁的截面尺寸初估為：H550

22、2501020。其他截面尺寸與其一樣。（3） 次梁截面尺寸1）橫向次梁：，鋼材選用Q345。材料厚度范圍在，剛度規(guī)定的最小高度，梁高h(yuǎn)=300mm。腹板按進(jìn)行取。或，最終取8mm。翼緣板的寬度通常為，則，取b=200mm。確定翼緣板的尺寸時，受壓翼緣板的外伸寬度與其厚度之比不超過（彈性設(shè)計(jì)）或，所以，由或，得：或，取厚度t=12mm。的橫向次梁的截面尺寸初選為：H300200812。梁截面尺寸初選結(jié)果匯總見表3-2表3-2 梁截面尺寸初選截面位置尺寸橫向框架梁A-B跨，H4002501016C-D跨，H4002501016B-C跨，H4002501016縱向框架梁H5502501020H550

23、2501020橫向次梁H3002008122. 柱截面初選(1). 截面形式本工程框架柱的截面形式是焊接工字型截面。截面初估時，可以按照下面的簡易方法估計(jì)框架柱的軸向壓力設(shè)計(jì)值：按照上式，則軸向壓力設(shè)計(jì)值N為：1.251.05107.84.810=49.4(2). 初定構(gòu)件截面長細(xì)比，求出所需面積A。本工程抗震等級四級，長細(xì)比不應(yīng)大于。,取，按b類截面，查表得出的穩(wěn)定系數(shù)=0.807，截面面積為 ，。(3). 求兩個主軸回轉(zhuǎn)半徑，。第一層框架柱高度為4.6m， (4). 確定截面輪廓尺寸根據(jù)回轉(zhuǎn)半徑確定， ，查表，=0.43，=0.24。因此，。(5). 確定截面的初選尺寸由A=24769mm

24、2，h=178mm，b=320mm，初步取截面為：H5505001826， A=500262+（550-226）18=35036mm2。本工程抗震等級為四級，框架柱腹板的高厚比，符合規(guī)定。框架柱的翼緣外伸部分寬厚比，符合規(guī)定。框架柱的軸壓比不宜大于0.6，符合規(guī)定。(6). 構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算1). 計(jì)算截面幾何特性圖3-2 框架柱截面（單位：mm）毛截面面積：A=35036mm2慣性矩：回轉(zhuǎn)半徑：2). 強(qiáng)度驗(yàn)算，符合規(guī)定。3). 剛度驗(yàn)算=99，符合規(guī)定。=99，符合規(guī)定。4). 整體穩(wěn)定性計(jì)算焊接工字形截面，焰切邊翼緣， b類截面。=60，得穩(wěn)定系數(shù)=0.830，符合規(guī)定。5).

25、 局部穩(wěn)定驗(yàn)算腹板高厚比：=35.89翼緣自由外伸段寬厚比：=11.3符合規(guī)定。柱的截面尺寸初選為：H5505001826。3.4 樓板設(shè)計(jì)本工程樓板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屋面板與樓面板的板厚均取120mm,衛(wèi)生間樓面板厚度取90mm。3.4.1 樓板荷載1.恒荷載（1）不上人屋面的恒荷載計(jì)算表3-2 不上人屋面的恒荷載計(jì)算表構(gòu)造層面荷載()防水層：40mm厚細(xì)石混凝土（C20）0.0425=1.0找平層：15mm厚1:2水泥砂漿0.01520=0.3防水層：4mm厚改性瀝青防水0.05找平層：15mm厚1:2水泥砂漿0.01520=0.3找坡層：40mm厚水泥石灰焦砟砂漿3找平0.0414

26、=0.56保溫層：100mm厚膨脹珍珠巖0.102.5=0.25結(jié)構(gòu)層：120mm厚C30現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.1225=3.0吊頂及吊掛荷載0.3合計(jì)5.76（2）標(biāo)準(zhǔn)層樓面的恒荷載計(jì)算表3-3 標(biāo)準(zhǔn)層樓面的恒荷載計(jì)算表構(gòu)造層面荷載()樓面裝飾及找平層1.2結(jié)構(gòu)層：120mm厚C30現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.1225=3.0吊頂及吊掛荷載 0.3合計(jì)4.5（3）衛(wèi)生間恒荷載(板厚90mm)表3-4 衛(wèi)生間恒荷載(板厚90mm)構(gòu)造層面荷載()樓面裝飾及找平層：陶瓷地磚面層、水泥砂漿找平層、結(jié)合層等1.2防水層(柔性)：4mm厚改性瀝青防水0.05找平層：15mm厚1:2水泥砂漿0.01520=0.3

27、蹲位折算荷載1.5結(jié)構(gòu)層：90mm厚C30現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.0925=2.25吊頂及吊掛荷載 0.3合計(jì)5.602.活荷載表3-5 活載取值表類別活載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）屋面活載0.5 一般房間活載2.0 衛(wèi)生間2.5 樓梯3.5 走廊與門廳2.5 3.4.2 樓板配筋計(jì)算按照彈性計(jì)算的方法，分別計(jì)算A、B與C區(qū)三塊板的內(nèi)力并且進(jìn)行截面的設(shè)計(jì)。板的計(jì)算跨度近似取軸線之間的距離。（1）A區(qū)格板的配筋計(jì)算，四邊支承，按雙向板計(jì)算。1） 荷載設(shè)計(jì)值恒荷載：活荷載： 2）內(nèi)力計(jì)算=0.57單位板寬跨中彎矩: 單位板寬支座彎矩：3） 截面設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度為20mm，=14.3N/mm2，板受力鋼筋選用H

28、RB335級鋼筋，=300 N/mm2，截面有效高度：。計(jì)算配筋量時，取內(nèi)力臂系數(shù)，則。板筋選用HRB335級鋼筋，=300 N/mm2。表3-6 A區(qū)板配筋計(jì)算表位置截面實(shí)配鋼筋跨中965.97218.28200251882.2991.38200251支座96-10.05-367.3810050396-7.12-2608180279(1). B區(qū)格板配筋計(jì)算=7.8/2.7=2.892，四邊支承，按單向板計(jì)算。1). 荷載組合設(shè)計(jì)值可變荷載效應(yīng)控制的組合：=1.24.5+1.42.5=8.9kN/m2，永久荷載效應(yīng)控制的組合：=1.354.5+=8.525kN/m2，取=8

29、.9kN/m2。2). 內(nèi)力計(jì)算 取1m寬板作為計(jì)算單元，按彈性理論計(jì)算，取B區(qū)格板的計(jì)算跨度=2700mm。跨中彎矩取為；支座彎矩為，即：3). 截面設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度取20mm，選用直徑為8mm鋼筋作為受力主筋，選用HRB335級鋼筋，有效高度：=120-20-4=96mm。采用C30級混凝土，則=14.3N/mm2， =300N/mm2。表3-9 B區(qū)格板的配筋計(jì)算截面跨中支座6.48-4.630.04920.03510.9750.982231164選配鋼筋8200 (251)8200 (251)(2). C區(qū)格板配筋計(jì)算=4.8/3.9=1.232，四邊支承，按雙向板計(jì)算。1). 荷載設(shè)計(jì)

30、值衛(wèi)生間恒荷載設(shè)計(jì)值：=1.25.6=6.72kN/m2衛(wèi)生間活荷載設(shè)計(jì)值： =1.42.5=3.5kN/m22). 內(nèi)力計(jì)算(取單位板寬)跨中彎矩: 支座彎矩：3). 截面設(shè)計(jì)表3-10 C區(qū)格板配筋位置截面實(shí)配鋼筋跨中666.98228.38200251662.6898.58200251支座66-10.32-378.4810050366-8.69-27481802793.5 橫向框架在豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖及內(nèi)力計(jì)算3.5.1 橫向框架在恒荷載作用下的計(jì)算簡圖1. 橫向框架簡圖按框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面上，框架梁與框架柱剛接進(jìn)行設(shè)計(jì)。A、B軸線之間，C、D軸線之間的跨度為6900mm，B、C

31、軸線之間的跨度為2700mm。圖3-3 軸框架簡圖（單位mm）2. 第一層框架計(jì)算簡圖第一層樓面梁布置如圖3-4所示，第一層樓面板布置如圖3-5所示。 軸線第一層的橫向框架計(jì)算簡圖如圖3-6所示。表示作用在A點(diǎn)的集中力，由縱向框架梁傳來；表示作用在AB梁范圍內(nèi)的由板傳來的梯形荷載，表示作用在AB梁范圍內(nèi)的由墻體、梁自重傳來的均布線荷載。圖3-4 一層樓面梁布置簡圖（單位：mm）圖3-5 一層樓面板布置簡圖(單位：mm)3900390039003900(1). 為板A傳遞的荷載，AB梁的梯形荷載的最大值。(2). 1). 梁自重及裝飾層梁（H4002501016）自重：裝飾層： 0.3kN/m小

32、計(jì): 0.92+0.3=1.22kN/m圖3-6 軸線第一層框架簡圖(單位：mm)2). 墻體荷載墻體選用240mm厚加氣混凝土砌塊（偏于安全取砌塊容重=10kN/m3）。表3-11 不開洞的填充外墻面荷載構(gòu)造層面荷載墻體自重外墻面0.520mm厚水泥粉刷內(nèi)墻面合計(jì)3.3表3-14 不開洞的填充內(nèi)墻面荷載構(gòu)造層面荷載墻體自重20mm厚水泥粉刷外墻面20mm厚水泥粉刷內(nèi)墻面合計(jì)3.2故AB段墻體線荷載為： 3.2(3.3-0.4)=9.28kN/m。3). 荷載小計(jì)圖3-7 KL-4計(jì)算簡圖（單位：mm）1).包括梁自重、裝飾層和梁上墻體荷載。梁（H5502501016）自重：1.19kN/m

33、，裝飾層自重：0.3 kN/m。KL-4上墻體荷載：墻長7.8m，有兩個窗：1.8m1.5m（窗荷載為0.45 kN/m2），簡化為均布線荷載為：。=1.19+0.3+7.1=8.59kN/m。2).由對稱性可知，=8.59kN/m3).為板A傳遞的三角形荷載，最大值為：=4.51.95=8.78kN/m。4).為CL-2傳遞的集中荷載，CL-2的計(jì)算簡圖如圖3-8 所示。圖3-8 CL-2計(jì)算簡圖（單位：mm）包括梁的自重、裝飾層。梁（H300200812）自重：0.55kN/m，裝飾層：0.3kN/m。則 =0.55+0.3=0.85kN/m。為板A傳遞來的荷載，板A的面荷載為4.5kN/

34、m2，傳遞給CL-2為梯形荷載，荷載最大值為: =4.51.952=17.55kN/m。=46.37kN5).=46.37kN6).(3).是由KL-3傳遞來的集中力。圖3-9 KL-3計(jì)算簡圖1).包括梁的自重、裝飾層、梁上墻體荷載和板B傳遞來的荷載。梁（H5502501020）自重：1.19 ，裝飾層自重：0.3。KL-3上墻體荷載：墻長7.8m，有2個門M1021：（門面荷載為0.45），簡化為均布線荷載為： 。板B的面荷載為，由圖3-10可知，傳遞給KL-3的荷載為均布荷載，則板B傳遞來的荷載為：=6.08kN/m。=14.89kN/m。2).=14.89kN/m3).為板A傳遞的三角

35、形荷載，荷載最大值為：=4.51.95=8.78kN/m。4).(4).=17.55kN/m。(5).=10.5kN/m(6).=147.61kN(7). 第一層橫向框架最終計(jì)算簡圖圖3-10 軸線第一層橫向框架的恒荷載計(jì)算簡圖1. 第二九層橫向框架計(jì)算簡圖第二九層橫向框架計(jì)算簡圖和第一層橫向框架計(jì)算簡圖相同，只需要將柱高從4.6m改為3.3m即可。圖3-11 軸線第二九層橫向框架的恒荷載計(jì)算簡圖2. 第十層框架計(jì)算簡圖與第一層樓面梁布置圖相同(1).為板A傳遞的荷載，其梯形荷載最大值為：。(2).包括梁的自重和裝飾層自重。梁（H4002501016）自重：0.92kN/m，裝飾層：0.3kN

36、/m。所以， 。(3).。(4).是由KL-4傳遞來的集中力1).包括梁的自重、裝飾層和梁上墻體荷載。梁（H5502501020）自重：1.19kN/m ，裝飾層自重：0.3kN/m。KL-4上墻體荷載：梁上墻體為女兒墻，女兒墻的面荷載按為2.7kN/m2，簡化為線荷載為：2.71.2=3.24kN/m。所以，=1.19+0.3+3.24=4.73kN/m。2).=4.73kN/m3).為板A傳遞的三角形荷載，其最大值為：=5.761.95=11.23kN/m。4).為CL-2傳遞的集中荷載， 包括次梁的自重、裝飾層。梁（H300200812）自重：0.55kN/m，裝飾層：0.3kN/m。則

37、=0.55+0.3=0.85kN/m。為板A傳遞來的荷載，梯形荷載最大值為: =5.761.952=22.46kN/m。5).=58.52kN6).(5).1).。2).=9.27kN/m3).為板A傳遞的三角形荷載，荷載最大值為：。4).(6).=22.46kN/m(7).=1.22kN/m(8).=139.21kN(9).=174.62kN(10). 第十層橫向框架的最終計(jì)算簡圖圖3-12 軸線第六層恒荷載計(jì)算簡圖3. 恒荷載作用下橫向框架的計(jì)算簡圖匯總各層計(jì)算簡圖，畫出總的計(jì)算簡圖，如圖3-13。圖3-13恒荷載作用下軸線框架的計(jì)算簡圖3.5.2 橫向框架在活荷載作用下的計(jì)算簡圖1. 第

38、一層橫向框架計(jì)算簡圖圖3-14 軸線第一層框架簡圖（單位：mm）(1). 、為板A傳遞的荷載，傳遞給AB梁的荷載為梯形荷載，其最大值為：=2.01.952=7.8kN/m。=2.01.952=7.8kN/m(2). 、是由KL-4傳遞來的集中力。圖3-15 KL-4計(jì)算簡圖（單位：mm）1). 為板A傳來的三角形荷載，荷載最大值為：=2.01.95=3.9kN/m。2). ，為CL-2傳遞的集中荷載。圖3-16 CL-2計(jì)算簡圖（mm）(3). 、是由KL-3傳遞來的集中力。圖3-17 KL-3計(jì)算簡圖（單位：mm）1).為板B傳遞來的荷載， =3.38kN/m。2).為板A傳遞來的荷載，=3

39、.9kN/m。3).=60.88kN(4). 第一層橫向框架最終計(jì)算簡圖圖3-18 軸線第一層框架活荷載計(jì)算簡圖2. 第二九層橫向框架計(jì)算簡圖與第一層的結(jié)構(gòu)布置和活荷載傳遞相同，僅需將柱高4.6m改為3.3m即可。3. 第十層橫向框架計(jì)算簡圖(1). 、為板A傳遞的荷載，板A的活荷載為2.0kN/m2，傳遞給AB梁的荷載為梯形荷載，荷載最大值為：=2.01.952=7.8kN/m。(2). 、=34.52kN。圖3-19 軸線第十層框架簡圖（單位：mm）(3). 、是由KL-3傳遞來的集中力。1).為板B傳遞來的荷載，板B的面荷載為2.0kN/m2，則2).為板A傳遞來的荷載，=21.。3).

40、(4). 第十層橫向框架最終計(jì)算簡圖根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，畫出第十層橫向框架的最終活荷載計(jì)算簡圖如圖3-20所示。圖3-20 軸線第六層橫向框架活荷載計(jì)算簡圖4. 橫向框架在活荷載作用下的計(jì)算簡圖圖3-21 活荷載作用下軸線橫向框架的計(jì)算簡圖3.5.3 橫向框架在恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算求出梁與柱的相對線剛度，采用彎矩二次分配法來分配固端彎矩，從而求得框架在恒載作用下的內(nèi)力。（1）梁與柱的截面的慣性矩表3-15 梁與柱的截面慣性矩表截面截面慣性矩（mm4）框架梁6.9m跨度（H4002501220）Ix=1.02109 2.7m跨度（H4002501220）Ix=1.02109 框架柱H550500

41、1826Ix=1.97109 （2）橫向框架梁柱的相對線剛度表3-16 梁與柱的相對線剛度表構(gòu)件線剛度相對線剛度框架梁6.9m跨度（H6002501220）0.252.7m跨度（H6002501220）0.63框架柱一層（H5505001826）0.72二至十層（H5505001826）1.00（3）計(jì)算彎矩的分配系數(shù)三根桿件交于中柱左端節(jié)點(diǎn)，如圖3-22所示，各個桿件的分配系數(shù)的計(jì)算如下：圖3-22 梁柱的相對線剛度及彎矩的分配系數(shù)（單位：mm）（4）固端彎矩的計(jì)算參考實(shí)用建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊上的計(jì)算方法。1）均布荷載作用下的固端彎矩的計(jì)算簡圖根據(jù)實(shí)用建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊，其計(jì)算方法如圖3-

42、23所示。圖3-23 均布荷載作用下的固端彎矩計(jì)算圖2）三角形荷載作用下的固端彎矩的計(jì)算簡圖根據(jù)實(shí)用建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊，其計(jì)算方法可以參照圖3-24。圖3-24 三角形荷載作用下的固端彎矩計(jì)算圖3） 局部分布荷載作用下的固端彎矩，局部分布荷載作用下的固端彎矩可按圖3-25中公式計(jì)算 圖3-25 局部分布荷載作用下的固端彎矩4）固端彎矩的計(jì)算，見表3-17。表3-17 恒載作用下梁的固端彎矩計(jì)算表樓層荷載位置荷載數(shù)值 (m) (m) (m) (m)M左 (KNm)M右 (KNm)十層qAB梯形 (kNm)左三角22.456.9-17.76 -4.67 中間均布3.453.4

43、53.0-54.45 -54.45 右三角5-4.67-17.76 qAB均布 (kNm)1.226.9-4.84 -4.84 合計(jì)-81.73 -81.73 qBC均布 (kNm)1.222.7-0.74 -0.74 合計(jì)-0.74 -0.74 qCD梯形 (kNm)左三角22.456.9-17.76 -4.67 中間均布3.453.453.0-54.45 -54.45 右三角5-4.67 -17.76 qCD均布 (kNm)1.226.9-4.84 -4.84 合計(jì)-81.73 -81.73 一九層qAB梯形 (kNm)左三角17.5

44、56.9-13.88 -3.65 中間均布3.453.453.0-42.55 -42.55 右三角5-3.65-13.88 qAB均布 (kNm)10.56.9-41.66 -41.66 合計(jì)-101.74 -101.74qBC均布 (kNm)1.222.7-0.74 -0.74 qCD梯形 (kNm)左三角17.556.9-13.88 -3.65 中間均布3.453.453.0-42.55 -42.55 右三角5-3.65-13.88 qCD均布 (kNm)10.56.9-41.66 -41.66 合計(jì)-101.74

45、 -101.74 （5）彎矩的二次分配計(jì)算完固端彎矩后，采用彎矩二次分配法來計(jì)算梁與柱的彎矩，過程如表3-18所示。2.內(nèi)力圖的繪制內(nèi)力圖主要包含彎矩圖、剪力圖與軸力圖。（1）彎矩圖的繪制根據(jù)彎矩的二次分配的結(jié)果，即表3-18，可以繪制出框架的彎矩圖。彎矩圖見圖3-26。表3-18 彎矩二次分配法計(jì)算梁與柱在恒載作用下的彎矩（單位：kNm）十層上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系數(shù)0.8030.34固端彎矩0.00-81.7381.730.00-0.74分配彎矩65.3816.35-10.77-43.08-27.13傳遞彎矩22.59-5.398.17-17.5213.57

46、分配彎矩-13.76-3.44-0.56-2.24-1.41桿端彎矩74.21-74.2178.57-62.85-15.72九層分配系數(shù)0.440.440.110.090.350.350.09固端彎矩0.00-101.74101.740.00-0.74分配彎矩45.1745.1711.39-8.79-35.04-35.04-8.79傳遞彎矩32.6922.59-4.395.70-21.54-17.524.39分配彎矩-22.59-22.59-5.702.5210.0510.052.52桿端彎矩55.2745.16-100.43101.17-46.53-42.51-2.61三至八層分配系數(shù)0.4

47、40.440.110.090.350.350.09固端彎矩0.00-101.74101.740.00-0.74分配彎矩45.1745.1711.39-8.79-35.04-35.04-8.79傳遞彎矩22.5922.59-4.395.70-17.52-17.524.39分配彎矩-18.11-18.11-4.572.178.668.662.17桿端彎矩49.6549.65-99.30100.82-43.91-43.91-2.96二層分配系數(shù)0.440.440.110.090.350.350.09固端彎矩0.00-101.74101.740.00-0.74分配彎矩45.1745.1711.39-8

48、.79-35.04-35.04-8.79傳遞彎矩22.5925.84-4.395.70-17.52-19.444.39分配彎矩-19.55-19.55-4.932.349.339.332.34桿端彎矩48.2151.46-99.67100.98-43.24-45.16-2.80一層分配系數(shù)0.510.390.280.24固端彎矩0.00-101.74101.740.00-0.74分配彎矩51.6837.1312.92-9.70-38.88-27.98-24.44傳遞彎矩22.590.00-4.856.46-17.520.0012.22分配彎矩-9.01-6.47-2.2

49、5-0.11-0.45-0.32-0.28桿端彎矩65.2630.66-95.9298.39-56.85-28.30-13.2415.33-14.15續(xù)表3-18 彎矩二次分配法計(jì)算梁與柱在恒載作用下的彎矩（單位：kNm）（2）剪力圖的繪制規(guī)定梁與柱的剪力，需要根據(jù)框架的彎矩圖，取出梁與柱的單元體，再利用單元體的力的平衡條件求得剪力。根據(jù)所求得的剪力，畫出框架在恒荷載作用下的剪力圖。（3）軸力圖的繪制根據(jù)所得剪力，節(jié)點(diǎn)上的豎向作用力以及框架柱的重量（見表3-21），利用節(jié)點(diǎn)的平衡條件，即可算得柱的軸力。柱的軸力的詳細(xì)計(jì)算可見表3-22。根據(jù)所得的軸力，畫出框架在恒荷載作用下的軸力圖。表3-19 恒荷載作用下梁端剪力和跨中彎矩計(jì)算過程樓層截面位置左端彎矩（kNm）右端彎矩（kNm）q梯形 (kN/m)q均布 (kN/m)左端剪力（kN）右端剪力（k