設計（論文）專用紙PAGE20目錄摘要 2Abstract 3前言 4正文 5第一章建筑設計 51.1工程概況 51.2設計資料 51.3建筑方案的比選 6第二章結構設計 82.1結構平面布置及計算簡圖 82.2材料選用及梁柱尺寸估算 92.3重力荷載值計算 102.4框架側移剛度計算 152.5橫向水平荷載作用下框架結構的內力和位移計算 172.6豎向荷載作用下框架結構的內力計算 232.7截面設計 462.8基礎設計 642.9現澆樓梯設計 69結論 73總結與體會 74謝辭 75參考文獻 76附錄外文資料 77一、英文原文 77二、中文譯文 83摘要本設計為云南師范大學呈貢校區學生公寓樓設計。層數為六層,總建筑面積為6748.56㎡，總高為21.6m，室內外高差0.45m。結構形式采用框架結構，設防烈度為8度，抗震等級為二級，防火等級為二級。本設計嚴格按照國家相關規范執行。本設計方案在建筑設計方面充分考慮學生對宿舍功能的需求，設有無障礙宿舍、普通宿舍和學生活動室，使平面布置靈活多樣、實用性強；在結構設計方面選取一榀橫向框架進行分析計算，并充分考慮了地震和豎向荷載的綜合作用。根據恒載與活載的組合方法，采用了最不利的內力組合進行梁、柱正截面和斜截面的截面設計，并計算了正截面和斜截面的承載力，經反復驗算，直到滿足要求為止，以保證結構的安全性。根據平面柱網的布置，基礎采用了柱下獨立基礎。根據地基承載力特征值及上部建筑荷載，確定了基礎的埋深和底面積，并進行了配筋計算。本設計方案在遵循規范的前提下，具有創新性和實用性，外形美觀，結構安全舒適。關鍵詞：框架結構建筑設計結構設計截面設計AbstractThisisanoriginaldesignforstudentapartmentofYunNanNormalUniversity,theonelocatedinChenggongcounty.Ithas6storeieswithatotalheightof21.6metersandatotalareaof6748.56㎡.theleveldifferencebetweentheoutdoorandindoorgroundis0.45meters.Itisdesignedinframestructure,whoseanti-seismicintensityreachesto8degree,theseismicgradelevelsto2andthefireratingis2grade.Thisdesignisstrictlyaccordwithrelatednationalstandards.Inarchetecturedesign,thisdesign,takingthestudents’needsintofullconsideration,hasnotonlyordinarydormitoriesbutalsobarrier-freedormitoriesandstudentactivityrooms.Sothelayoutisveryflexibleandpractical.Instructuredesign,itisanalysizedandcalculatedundertheconditionofhorizontalhingedframeandthecomprehensiveactionofearthquakeandverticalloadisalsofullyconsidered.Accordingtothewaythatconstantloadandliveloadworkwitheachother,thedesignforthenormalandoblipuesectionofgirderandcolumnisdoneonthegroundofthemostdisadvantageouscombinationofinternalforce.Theload-carryingcapacityofthenormalsectionandobliquesectioniscomputedandthestatisticsischeckedrepeatedlyuntilitqualifyenoughtoguaranteethesafetyofthestructure.Accordingtothelayoutofcolumns,thedesignemploysindependentcolumnfoundation.Keyword:framestructurearchitecturedesignstructuredesignsectiondesign前言在本次畢業設計的整個過程中，始終遵循相關規范（包括建筑、結構相關規范）的規定、要求，同時盡量考慮相應的施工條件和施工水平，讓設計成果能夠有效，可行。在趙老師的悉心指導下，我們加深了對規范的認識和理解。同時，也讓我們意識到學校教學與實際設計的一些差距，為以后的結構設計奠定基礎。該項目為云南師范大學學生公寓樓?？偨ㄖ娣e為6748.56㎡，底層占地面積為1275.16㎡，總高為21.6m。根據《宿舍建筑設計規范JGJ36-2005》、《城市道路和建筑物無障礙設計規范JGJ50-2001》、《建筑地基基礎設計規范》、《建筑結構荷載規范》等國有關規范，平面布置方面，除了布置普通宿舍外，還在首層布置有無障礙宿舍和無障礙通道。該公寓與周圍環境協調一致，節約建筑用地，保證良好的安全疏散條件和通風采光。平面形狀為簡單規則的矩形。結構的平面布置采用了對稱布置，這使得整個結構有很好的整體性和較好的抗扭轉能力，抗震性能好。結構設計部分完成了該房屋的結構平面布置、重力荷載計算、橫向框架的側移剛度計算、水平地震荷載作用下的層間位移驗算、橫向框架在水平地震荷載載作用下的內力計算、框架梁柱的內力組合、截面設計、基礎正文第一章建筑設計1.1工程概況本工程為云南師范大學呈貢校區某一棟學生公寓樓設計，建筑用地1032.24m2，總建筑面積4128.96m2，總長54.6m，總寬20.6m，共6層，總高為21.6m。層高3.6m;室內外高差為0.45m1.2設計資料1.2.1工程地質條件：根據鉆探，建筑所在的區域的地質情況如下：層耕土，層厚0.50～1.00m。層粉質粘土：褐紅～黃色，中密，硬～堅硬狀態，稍濕，層厚9.70～11.9m。②1層粉砂（為不液化土層）：黃～灰黃色，中密，飽和，層厚0.40～4.70m，呈透鏡體分布于粉質粘土②層之中。③層粘土：黃～灰黃色，硬～堅硬狀態，稍濕，層厚1.00～8.00m。該場地屬于中硬場地土，Ⅱ類建筑場地，根據地層結構，建筑特征，荷重情況，建議采用獨立基礎，其巖土設計參數綜合取值建議表如下：表1.2.1地層代號及名稱物理指標力學指標承載力特征值天然重度孔隙比天然含水量液限液限指數內聚力內摩擦角壓縮系數壓縮模量②粉質粘土19.50.6421390.0740180.1610220②1粉砂20.50.56182635200.1110200③粘土20.00.622141<050180.12112201.2.2氣象條件：①降雨量：年降雨量967.5mm,最大降雨量52.7mm/h,暴雨陣雨強度187mm/h。常年地下水位于地表下2.80mm,水質對混凝土無侵蝕性。②氣溫：最高月平均溫度21.20C,絕對最高溫度30.50C，最低月平均溫度③風暴：310KN/M2。主導風向為西南風。④積雪：30cm，基本雪壓：0.3KN/M2。1.3建筑方案的比選建筑設計方案應按以下原則：1）建筑結構設計重視結構的選型、結構計算和結構構造，根據建筑功能的要求選安全適用、經濟合理，便于施工的結構方案。2）結構選型是結構設計的首要環節。對地震區應力求選用承載力高、抗震性能良好的結構體系和布置方案，應使結構體系受力明確、傳力簡捷；3）民用建筑結構設計尚應符合《建筑設計防火規范》GB16-87相關條文的要求，應根據建筑的耐火等級、燃燒性能和耐火極限，正確選擇結構與構件的防火與抗火措施，諸如混凝土的保護層厚度等。4）學生公寓的平面設計主要是較好地組織使用部分和交通部分。門窗的大小和位置，應考慮疏散安全，采光通風良好；房間的構造應使結構構造布置合理，施工方便，也要有利于房間之間的組合。根據人流量布置門洞和樓梯間的使用面積。交通聯系部分的設計要簡捷明確，聯系通行方便；人流通暢，緊急疏散時迅速安全，另外公寓內部的交通應滿足一定采光通風要求。依據《房屋建筑學》、《宿舍建筑設計規范》JGJ36-2005、《城市道路和建筑物無障礙設計規范》JGJ50-2001等相關規范要求，初步擬定如下方案：圖1.3.1初步方案在初步設計方案中存在一些問題，如功能分區不明確，將洗漱臺與衛生間及浴室分隔開，這樣不僅給施工帶來麻煩，還給使用者帶來不便，也增加了不必要的成本。另外門洞處是比較狹窄且長的通道，這樣很不利于防火要求和交通緊急疏散，不滿足相關規范的要求，而且也影響平面美觀效果和使用功能。在趙老師的精心指導下，我將以上存在的問題進行了改正和調整。最終確定了比較合理、經濟和適用的建筑設計方案。最終修正后的方案如下圖。圖1.3.2最終方案確定第二章結構設計2.1結構平面布置及計算簡圖根據該房屋的使用功能及建筑設計的要求，進行了結構平面、平面柱網采用：7.5m×3.9m、5.6m×3.9m，其結構平面布置圖見圖2.1圖2.1.1結構平面布置圖根據結構的平面布置，計算時，僅取橫向一榀框架計算。結構承重方式為橫向承重，一層計算高度為5.55m，其余各層計算高度為3.6m，本設計選取四號框架進行計算，計算簡圖如圖2.1.2圖2.1.2橫向框架計算簡圖2.2材料選用及梁柱尺寸估算2.2.1材料選取充墻采用240mm厚的焦渣空心磚砌筑。門為玻璃門和不銹鋼門；窗為鋁合金窗。樓蓋、屋蓋、梁和柱均采用現澆鋼筋混凝土結構。混凝土強度等級C35，其設計強度:fc=16.7N/mm2ft=1.57N/mm2鋼筋采用HRB335fy=300N/mm2fy’=300N/mm2和HRB400fy=360N/mm2fy’2.2.2梁截面尺寸估算梁截面高度按梁跨度的1/10～1/12估算，梁截面寬度按梁高度的1/2～1/3估算橫梁：h=(1/12～1/10)L=（1/12～1/10)×7500=625mm～750mm,取h=70b=(1/3～1/2)h=233mm～350mm,取b=300mmb×h=300mm×700mm縱梁及次梁：h=(1/12～1/8)L=（1/12～1/10)×3900=325mm～487mm,取h=b×h=250mm×2.2.3該框架結構的抗震等級為二級，其軸壓比限值（μN）=0.8;各層的重力荷載代表值近似取為12KN/m2。由圖可知邊柱及中柱的負載面積分別為3.75×3.9m2和3.9×6.4m2。由式N=βFgEn和AC=N/[μN]fC，邊柱β=1.3，中柱邊柱AC≥（1.3×3.75×3.9×12×103×6）/（0.8×16.7）=102462mm2中柱AC≥（1.25×3.9×6.4×12×103×6）/（0.8×16.7）=161417mm如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為320mm和根據上述計算結果并綜合考慮其他因素，本設計截面尺寸取為：一層600mm×600mm二至六層500mm×500mm梁柱截面尺寸見表2.1層數橫梁（b×h）縱梁（b×h）柱（b×h）1300×700250×500600×6002～6300×700250×500500×500屋面及樓面板厚都取100mm基礎為柱下獨立基礎，基礎頂面到室外地坪高度取1.5m取柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底。2～6層的層高為3.6m，底層為：=3.6+0.45（室內外地坪高差）+1.5（基礎頂面到室外地坪的高度）=5.55m2.3重力荷載值計算2.3.1屋面及樓面永久荷載標準值屋面（不上人）：三氈四油防水層0.4KN/m220mm1：3水泥砂漿找平層20×0.02=0.4KN/㎡150mm厚水泥蛭石保溫層5×0.15=0.75KN/m2100mm厚鋼筋混凝土板25×0.10=2.5KN/m212mm厚紙筋石灰粉平頂16×0.012=0.192KN/m2合計：4.242KN/m21～5層樓面：瓷磚地面(包括水泥砂漿打底)0.55KN/m2100mm厚鋼筋混凝土板25×0.10=2.5KN/m212mm厚紙筋石灰粉平頂16×0.012=0.192KN/m2合計：3.242KN/m22.3.2屋面及樓面可變荷載標準值不上人屋面均布活荷載標準值0.5KN/m2樓面活荷載標準值宿舍2.0KN/m2廁所、盥洗室2.0KN/m2走廊、門廳、樓梯2.0KN/m2屋面雪荷載標準值昆明地區不考慮雪荷載2.3.3梁、柱重力荷載計算梁、柱重力荷載計算是根據其截面尺寸、材料容重及粉刷層的重力荷載計算出單位長度的重力荷載。柱的高度取計算高度，即底層到基礎頂面，其它層取層高。長、寬尺寸不包括粉刷層厚。梁高包跨板厚，計算結果見下表：表2.3.1梁、柱重力荷載標準值層次構件b/mh/mγ/KN/m2βg/KN/m/mn/KN∑/KN1縱梁0.240.48251.053.02454.681320.883024.25橫梁0.30.7251.055.512520.6151703.36柱0.60.6251.19.95.55603296.73296.72-6縱梁0.240.48251.053.02454.681320.883024.25橫梁0.30.7251.055.512520.6151703.36柱0.50.5251.16.8753.66014851485注：（1）表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數；g表示單位長度構件重力荷載；n為構件數量。梁長度取凈長；柱長度取凈高。（3）g=b×h×γ×β=g××n2.3.4墻重力荷載計算墻體采用240mm厚的焦渣混泥土空心磚砌筑，重為14KN/m3。外墻為20mm厚抹灰和涂料，內墻面為20mm厚抹灰，該工程中門窗和涂料重量忽略不計，故內外墻單位面積重力荷載為：14×0.24+17×0.02×2=4.04KN/m2一層墻體重量為G1墻，計算過程如下：一層墻上的門窗及門連窗統計如下表表2.3.2編號尺寸/m數量面積/m2FM乙1.5×2.4310.8C11.8×2.127.56C21.8×1.826.48C31.8×2.12386.94C42.4×2.115.04C62.1×0.32113.23M10.9×2.42349.68MC2.4×7.5+1.5×1.052170.875洞口面積合計：250.605一層縱墻軸線總長為L=54.6×6-3.9×8-28×0.5=282.4m一層縱墻高度h=3.6-0.48=3.12m一層縱墻總面積：S=3.12×282.4=881.09m一層橫墻軸線總長為L=（20.6-2.4）×15-9.1×2-57×0.5=226.3m一層橫墻高度h=3.6-0.7=2.9m一層橫墻總面積：S=2.9×226.3=656.27m一層墻凈面積S1=881.09+656.27-250.6=1286.76m一層墻體重量為G1墻=286.76×4.04=5198.51KN二、四、六層墻體重量為G2墻，G4墻，G6墻，計算過程如下：二、四、六層墻上的門窗及門連窗統計如下表：表2.3.3編號尺寸/m數量面積/m2FM乙1.5×2.427.2C21.8×1.826.48C52.16×2.7211.66C62.1×0.32817.64M10.9×2.42656.16MC2.4×7.5+1.5×1.052894.5洞口面積合計：193.64二、四、六層縱墻軸線總長為L=54.6×6-4.8×13-14×0.5=258.2m二、四、六層縱墻高度h=3.6-0.48=3.12m二、四、六層縱墻總面積：S=3.12×258.2=805.584m二、四、六層橫墻軸線總長為L=（20.6-2.4）×15-60×0.5=243m二、四、六層橫墻高度h=3.6-0.7=2.9m二、四、六層橫墻總面積：S=2.9×243=704.7m二、四、六層墻凈面積S1=704.7+805.584-193.64=1316.644m二、四、六層墻體重量為G2墻，=G4墻，=G6墻，=1316.644×4.04=5319.242KN三、五層墻重：三、五層門窗數量同二、四、六層，只是少了M11個，則門窗洞口面積為：S=193.64-0.9×2.4=191.48m縱墻未除洞口面積同二層：即S=3.12×258.2=805.584m橫墻面積：S=704.7-（9.4-0.5）×2.9=678.89m則G3墻，=G5墻，=(805.584+678.89-191.481)×4.04=5223.696KN2.3.5板重力荷載計算：一至五層樓板重為：20.6×54.6×3.242=3646.472KN因屋頂起坡為10°，故屋頂板重為：20.6×54.6×4.242/cos10°=4844.84KN2.3.6重力荷載代表值:根據以上計算結果，由以下公式：一層至五層的重力荷載代表值=50%樓面活荷載+該層梁自重+樓面下層墻體自重×1/2+樓面上層墻體自重×1/2+樓面下層柱重×1/2+樓面上層柱重×1/2頂層重力荷載代表值=50%屋面面活荷載+屋面梁自重+屋面下層墻體自重×1/2+屋面下層柱重×1/2，計算結果如下：一層重力荷載代表值G1=3646.472+3024.246+（3296.7+1485+5198.51+5319.242）×1/2+2×20.6×54.6×1/2=15445.2KNG2=3646.472+3024.246+（1485+1485+5223.696+5319.242）×1/2+2×20.6×54.6×1/2=14551.95KNG2=G3=G5=14551.95KNG4=3646.472+3024.246+（1485+1485+5223.696+5223.696）×1/2+2×20.6×54.6×1/2=14504.174KNG6=4844.84+3024.246+（1485+1485+5319.242）×1/2+0.5×20.6×54.6/cos10°×1/2=10936.087KN各質點的重力荷載代表值如下圖，其中高度的單位是mm圖2.3.1各層重力荷載代表值2.4框架側移剛度計算2.4.1橫向框架側移剛度計算橫梁線剛度計算結果見表1.3；柱線剛度計算結果見表1.4表2.4.1橫梁線剛度計算表類別層次/N/mm2/mm×mm/12/mm/mm//N·mm1.5//N·mm2//N·mm邊橫梁1～63.1×10300×7008.57×1075003.6×105.40×107.20×10走道梁1～63.1×10300×7008.57×1056004.8×107.24×109.65×10表2.4.2柱線剛度計算表層次/mm/N/mm2/mm×mm/mm/N·mm155503.15×10600×6001.08×106.13×102～636003.15×10500×5005.21×104.56×10柱可分為中框架中柱和邊柱，邊框架中柱和邊柱。柱的側移剛度計算結果見表1.5。表2.4.3中框架柱側移剛度D值（N/mm）層次邊柱（26根）中柱（26根）ΣDiαcDi1αcDi22-61.5790.441186163.6950.648827379119586912.4320.662157995.700.80519228910703表2.4.4邊框架柱側移剛度D值（N/mm）層次A-1,A-15,D-1,D-15B-1,B-15,C-1,C-15ΣDiαcDi1αcDi22-61.1840.372156932.7720.5812451216081911.8240.608145144.2700.76118167130725將不同情況下同層框架柱側移剛度相加，即得框架各層層間側移剛度，表2.4.5橫向框架層間側移剛度（N/mm）層次123456104142813566881356688135668813566881356688由表2.4.5可見，=1041428/1356688=0.768＞0.7，故該框架為橫向規則框架。2.5橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算2.5.1橫向水平地震作用下框架結構的結構頂點假想側移由公式可知，，，結構頂點的假象側移計算結果見表1.7。表2.5.1結構頂點的假象側移計算層次/KN/KN/(N/mm)/mm/mm610936.0910936.0913566888.1228.6514551.9525488.04135668818.8220.6414504.1739992.21135668829.5201.8314551.9554544.16135668840.2172.3214551.9569096.11135668850.9132.1115445.2084541.31104142881.281.22.5.2結構基本自振周期計算：由式計算基本周期，其中m，，結構基本自振周期考慮非承重墻的影響的折減系數，框架結構取0.6～0.7,故則：s2.5.3水平地震作用及樓層地震剪力計算由于該結構高度為23.55m，小于40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，以剪切變形為主，故用底部剪力法計算水平地震作用。結構總水平地震作用標準值為：71860.114KN因此建筑場地屬Ⅱ類場地，8度設防烈度，查表得：=0.40s，=0.16又=0.569s,故<<5，=0.1165×71860.114=8372.61KN因=1.4×0.40=0.56s＜=0.569s，所以要考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數按=0.08T1+0.01計算,即=0.08×0.596+0.01=0.05552==0.05552×8372.61=464.873KN作用在各質點的水平地震作用為：,各樓層地震剪力為：，計算結果見表1.8。其中=257544.849+290311.403+237143.245+185537.363+133150.343+85720.86=1189408.06KN·m表2.5.2各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次/m/KN/KN·m/KN/KN623.5510936.087257544.8490.2172177.12177.1519.9514551.95290311.4030.2441930.14107.3416.3514504.174237143.2450.1991576.65683.9312.7514551.95185537.3630.1561233.56917.429.1514551.95133150.3430.112885.27802.715.5515445.285720.860.072569.98372.6各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖2.5.1。(a)水平地震作用分布(b)層間剪力分布圖2.5.1橫向水平地震作用及樓層地震剪力2.5.4水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結構的層間位移和頂點位移計算過程見表2.5.3，表中還計算了各層的層間彈性位移角。表2.5.3橫向水平地震作用下的位移驗算層次/KN/(N/mm)/mm/mm62177.1313566881.6027.7136001/250054107.2613566883.0326.1136001/125045683.9113566884.1923.0836001/85936917.4513566885.1018.8936001/70627802.7013566885.7513.7936001/62618372.6110414288.048.0455501/690由表1.9可見，最大層間彈性位移角發生在第二層，其值為1/626＜1/550，滿足，其中=1/5502.5.5水平地震作用下框架內力計算選擇④軸線橫向框架計算其內力。由公式：每根柱分擔的剪力柱下截面彎矩=柱上截面彎矩=各柱反彎點高度比，各層柱反彎點高度比如下：邊柱：查表得，則一層：=0.578二層：=0.5三層：=0.5四層：=0.479五層：=0.45六層：=0.379中柱：一層：=0.55+0=0.55二層：=0.50+0+0+0=0.50；三層：=0.50四層：=0.45五層：=0.5六層：=0.45設計（論文）專用紙PAGE67各層柱端彎矩計算見表2.5.4表2.5.4各層柱端彎矩及剪力計算層次/m/KN/N·mm邊柱中柱/N·mm/KNy/KN·m/KN·m/N·mm/KNy/KN·m/KN·m63.62177.1313566881861629.871.5790.37940.7666.792737943.943.6950.4571.1886.9953.64107.2613566881861656.361.5790.4591.30111.592737982.893.6950.5149.20149.2043.65683.9113566881861677.991.5790.479134.49146.2827379114.713.6950.5206.47206.4733.66917.4513566881861694.921.5790.5170.85170.8527379139.603.6950.5251.28251.2823.67802.7135668818616107.071.5790.5192.72192.7227379157.463.6950.5283.44283.4415.558372.61104142815799127.022.4320.578407.46297.4919228154.585.70.55471.87386.07梁端彎矩、剪力及柱軸力具體計算過程見表2.5.5表2.5.5梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次邊梁走道梁柱軸力/KN·m/KN·m/m/KN/KN·m/KN·m/m/KN邊柱中柱666.7937.177.513.8649.8249.825.617.79-13.86-3.935152.3594.177.532.87126.21126.215.645.07-46.73-16.144237.58151.987.551.94203.69203.695.672.75-98.67-36.943305.34195.607.566.79262.15262.155.693.63-165.46-63.782363.57228.487.578.94306.23306.235.6109.37-244.40-94.201490.20286.087.5103.50383.43383.435.6136.94-347.91-127.64水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖2.5.2(a)框架彎矩圖（KN·M）(b)梁端剪力及柱軸力圖（KN）2.6豎向荷載作用下框架結構的內力計算2.6.1橫向框架內力計算1、計算單元選擇④軸線橫向框架進行計算，如圖2.6.1所示。直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示。計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節點上?？v向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，但偏心距很小。故本設計中在框架節點上還作用有集中力矩忽略不計。圖2.6.1橫向框架計算單元（單位mm）2、荷載計算1）恒載計算恒載計算如圖2.6.2所示圖2.6.2各層梁上作用的恒載圖中q1、q2、q3、q4代表橫梁自重，為均布荷載。q1’、q2’、q3’、q對于第六層有：q1=q2=q3=q4=5.5125KN/m由橫向框架計算單元圖，根據幾何關系可得q1’=4.242×3=12.726KN/mq2’=4.242×3.9=16.544q3’=4.242×1.6=6.787KN/mq4’=4.242×3.9=10.181P1、P2、P3、P4為邊縱梁、中縱梁傳遞給柱的集中荷載，包跨梁自重及屋面板重。P1=（0.45+1.95）×1.5/2×2×4.242+3.024×3.9=27.065KNP2=[（0.45+1.95）×1.5/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×4.242+3.024×3.9=43.194KNP3=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×4.242+3.024×3.9=38.444KNP4=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+(0.75+1.95)×1.2/2]×2×4.242+3.024×3.9=36.057KN對于一～五層有：q1=q2=q3=5.5125+4.04×（3.7-0.7）=17.299KN/mq4為橫梁自重，其上無墻，即q4=5.5125KN/mq1’=3.242×3=9.726KN/mq2’=3.242×3.9=12.644q3’=3.242×1.6=5.187KN/mq4’=3.242×3.9=7.781P1=（0.45+1.95）×1.5/2×2×3.242+3.024×3.9+6.687×3.6+[1.5×(3.6-.07)×2-0.63×2]×4.04=77.596KNP2=[（0.45+1.95）×1.5/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×3.242+3.024×3.9+3.48×(3.6-0.7)×4.04=76.564KNP3=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×3.242+3.024×3.9+6.687×3.6=56.235KN/mP4=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+(0.75+1.95)×1.2/2]×2×3.242+3.024×3.9+3×(3.6-0.7)×4.04=65.486KN2）活荷載計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖2.6.3所示。圖2.6.3各層梁上用的活載對于第六層有：q1’=0.5×3=1.5KN/mq2’=0.5×3.9=1.95q3’=0.5×1.6=0.8KN/mq4’=0.5×3.9=1.2P1=（0.45+1.95）×1.5/2×2×0.5=1.8KNP2=[（0.45+1.95）×1.5/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×0.5=3.701KNP3=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×0.5=3.141KNP4=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+(0.75+1.95)×1.2/2]×2×0.5=2.86KN對于一～五層有：q1’=2×3=6KN/mq2’=2×3.9=7.8q3’=2×1.6=3.2KN/mq4’=2×2.4=4.8P1=（0.45+1.95）×1.5/2×2×2=7.2KNP2=[（0.45+1.95）×1.5/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×2=14.805KNP3=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+1/2×2×1.95×1.95]×2=12.565KNP4=[（1.15+1.95）×0.8/2×2+(0.75+1.95)×1.2/2]×2×2=11.44KN將以上計算結果匯總，見表2.6.1和表2.6.2表2.6.1等效前橫向框架恒載匯總表層次KN/mKN/mKN/mKN/mKN/mKN/mKN/mKN/m/KN/KN/KN/KN65.5135.5135.5135.51312.72616.546.78710.18127.06543.1938.4436.061-517.2317.2317.235.5139.72612.6445.1877.78177.59676.56456.2465.486表2.6.2等效前橫向框架活載匯總表層次KN/mKN/mKN/mKN/m/KN/KN/KN/KN61.51.950.81.21.83.7013.1412.861-567.83.24.87.214.8112.5711.44將上表中的三角形荷載和梯形荷載作等效處理：三角形荷載等效為均布荷載：由公式梯形荷載等效為均布荷載：由公式，其中等效后荷載匯總表見表2.6.3和2.6.4表2.6.3等效后橫向框架恒載匯總表層次KN/mKN/mKN/mKN/mKN/mKN/mKN/mKN/m/KN/KN/KN/KN65.5135.5135.5135.5137.95411.6774.2426.36327.06543.1938.4436.061-517.2317.2317.235.5136.0798.9243.2424.86377.59676.56456.2465.486表2.6.4等效后橫向框架活載匯總表層次KN/mKN/mKN/mKN/m/KN/KN/KN/KN60.9381.3760.50.751.83.7013.1412.861-53.755.505237.214.8112.5711.443）內力計算將等效后的橫向框架恒載和橫向框架活載值輸入結構力學求解器，分別計算恒載作用下和活載作用下框架的彎矩、剪力及軸力。計算簡圖及計算結果如下：圖2.6.4④軸線橫向框架恒載作用下內力計算圖（單位：KN）圖2.6.5④軸線橫向框架活載作用下內力計算圖（單位：KN）圖2.6.6④軸線橫向框架恒載作用下彎矩圖（單位：KN.m）圖2.6.7④軸線橫向框架恒載作用下剪力圖（單位：KN）圖2.6.8④軸線橫向框架恒載作用下軸力圖（單位：KN）圖2.6.9④軸線橫向框架活載作用下彎矩圖（單位：KN.m）圖2.6.10④軸線橫向框架活載作用下剪力圖（單位：KN）圖2.6.11④軸線橫向框架活載載作用下軸力圖（單位：KN）2.6.2橫向框架內力組合結構的抗震等級結構的抗震等級依據結構類型、地震烈度、房屋高度等因素確定，本工程的框架為二級抗震等級。框架梁內力組合本設計考慮三種組合，即1.35+1.0、1.2+1.4和1.2(+0.5)+1.3注：以下各表中，彎矩的單位是KN.m,剪力的單位是KN表2.6.5框架梁內力組合表層次截面位置內力SGKSGK調幅后SQKSQK調幅后SEK(左)SEK（右）1.2SGK調+1.4SQK調1.35SGK調+1.0SQK調1.2（SGK調+0.5SQK調）+1.3SEKηvb（Mlb+Mrb）/ln+Vcb左震→←右震支座1跨間支座2一層AM-160.65-128.52-30.72-24.576490.2-490.2-188.63-198.08468.29-806.23337.63312.178333.43V134.34134.3424.6724.67-103.5103.5195.75206.0341.46310.56B左M183.92147.13635.628.48286.08-286.08216.44227.11565.56-178.25V-130.36-130.36-26.18-26.18103.5-103.5-193.08-202.17-37.59-306.69B右M-133.12-106.496-22.37-17.896383.43-383.43-152.85-161.67359.93-636.99427.01360.4348308.27V119.22119.2218.2418.24-136.94136.94168.60179.19-24.01332.03跨間MAB251.52264.04497.61-8.44MBC99.83106.03372.39486.33二層AM-162.88-130.304-31.14-24.912363.57-363.57-191.24-200.82301.33-643.95229.74265.4641294.67V134.69134.6924.7324.73-78.9478.94196.25206.5673.84279.09B左M183.57146.85635.5828.464228.48-228.484216.08226.72490.33-103.72V-130.01-130.01-26.12-26.1278.94-78.94-192.58-201.63-69.06-274.31B右M-132.43-105.944-22.2-17.76306.23-306.231-152.00-160.78260.31-535.89383.68317.1048265.57V119.22119.2218.2418.24-109.37109.37168.60179.1911.83296.19跨間MAB250.09262.55392.4059.11MBC100.68106.92324.90443.00三層AM-162.46-129.968-31.01-24.808305.34-305.344-190.69-200.26226.10-567.79280.71255.258275.81V134.62134.6224.7124.71-66.7966.79196.14206.4589.54263.20B左M183.63146.90435.5828.464195.60-195.596216.13226.78447.64-60.91V-130.08-130.08-26.14-26.1466.79-66.79-192.69-201.75-84.95-258.61B右M-132.57-106.056-22.26-17.808262.15-262.153-152.20-160.98202.85-478.75359.19292.6148240.95V119.22119.2218.2418.24-93.7393.73168.60179.1932.16275.86跨間MAB250.40262.86360.6087.69MBC100.48106.72300.27418.51四層AM-162.51-130.008-31.26-25.008237.58-237.584-191.02-200.52137.84-479.87258.07232.618252.11V134.64134.6424.7524.75-51.9451.94196.22206.51108.90243.94B左M180.353144.282435.5828.464151.98-151.977212.99223.25387.79-7.35V-130.06-130.06-26.1-26.151.94-51.94-192.61-201.68-104.21-239.25B右M-132.63-106.104-22.15-17.72203.69-203.691-152.13-160.96126.84-402.76326.62260.0448208.37V119.21119.2118.2418.24-45.0745.07168.59179.1795.41212.59跨間MAB215.46264.12331.58119.03MBC100.53106.74267.69404.51五層AM-162.53-130.024-30.06-24.048152.35-152.349-189.70-199.5827.60-368.51227.64205.2641234.47V134.56134.5624.5824.58-32.8732.87195.88206.24133.49218.95B左M184.16147.32835.6428.51294.17-94.1659216.71227.40316.3271.49V-130.14-130.14-26.27-26.2732.87-32.87-192.95-201.96-129.20-214.66B右M-132.06-105.648-22.64-18.112126.21-126.208-152.13-160.7426.43-301.72283.32260.0448165.34V119.21119.2118.2418.24-45.0745.07168.59179.1795.41212.59跨間MAB250.77263.02294.03165.56MBC100.53106.96224.66342.64六層AM-82.81-66.248-8.08-6.46466.79-66.7859-88.55-95.903.45-170.20118.4107.4829125.5V77.4577.456.236.23-13.8613.86101.66110.7978.66114.70B左M112.7590.28.97.1237.17-37.1723118.21128.89160.8464.19V-83.5-83.5-6.5-6.513.86-13.86-109.30-119.23-86.08-122.12B右M-82.04-65.632-5.43-4.34449.82-49.8212-84.84-92.95-16.60-146.13122.8478.78266.08V65.9265.924.564.56-17.7917.7985.4993.5558.71104.97跨間MAB140.70153.49167.04104.06MBC47.0751.31108.85164.36框架柱內力組合表2.6.6框架A柱恒載+活載組合設計值荷載種類及組合恒載標準值活載標準值1.2恒載+1.4活載組合值1.35恒載+1.0活載組合值柱子基本信息截面位置MGKNGKVGKMQKNQKVQKMNVMNV層數柱寬柱高凈高fc第6層0.50.53.616700上端82.81-27.0745.698.08-8.035.87110.68-43.7363.05119.87-44.5767.55下端81.58-104.5145.6913.04-8.035.87116.15-136.6563.05123.17-149.1267.55第5層0.50.53.616700上端80.84-182.1144.9917.02-39.809.18120.84-274.2566.84126.15-285.6569.92下端81.12-316.6744.9916.02-39.809.18119.77-435.7266.84125.53-467.3069.92第4層0.50.53.616700上端81.40-394.2745.2215.24-71.758.53119.02-573.5766.21125.13-604.0169.58下端81.40-528.9145.2215.45-71.758.53119.31-735.1466.21125.34-785.7869.58第3層0.50.53.616700上端81.07-606.5144.9515.56-103.668.61119.07-872.9365.99125.00-922.4469.29下端80.74-741.1344.9515.45-103.668.61118.52-1034.4865.99124.45-1104.1969.29第2層0.50.53.616700上端82.15-818.7346.1215.69-135.398.81120.55-1172.0267.68126.59-1240.6771.07下端83.39-953.4246.1216.03-135.598.81122.51-1333.9367.68128.61-1422.7171.07第1層0.60.65.516700上端76.76-1031.0220.7514.68-167.463.97112.66-1471.6730.46118.31-1559.3431.98下端38.38-1165.3620.757.34-167.463.9756.33-1632.8830.4659.15-1740.7031.98表中N“+”表示截面受拉；“-”表示截面受壓。表2.6.7框架A柱重力荷載+左震作用組合設計值荷載種類及組合重力荷載代表值標準值左震標準值計算軸壓比確定抗震調整系數柱端彎組合值強柱弱梁調整值左震組合設計值樓層截面位置MGENGEVGEMEKNEKVEKλCγRE1.2MGE+1.3MEK∑Mc1.2∑MbMγREMNV第6層上端86.85-31.0948.6366.79-13.8629.87-0.010.75191.054.14191.05143.29-36.83下端88.10-108.5348.6340.76-13.8629.87-0.040.75158.71411.0033.1212.799.59-94.9167.95第5層上端89.35-202.0149.58111.59-46.7356.36-0.070.75252.2920.3315.25-197.07下端89.13-336.5749.5891.30-46.7356.36-0.110.75225.65522.63165.4171.4153.56-297.9930.58第4層上端89.02-430.1549.49146.28-98.6777.99-0.150.80296.9993.9975.19-446.73下端89.13-564.7949.49134.49-98.6777.99-0.190.80281.79610.51319.32147.38117.91-554.4580.46第3層上端88.85-658.3449.26170.85-165.4694.92-0.240.80328.73171.94137.55-698.75下端88.47-792.9649.26170.85-165.4694.92-0.280.80328.26686.79361.60172.83138.26-806.45114.92第2層上端90.00-886.4250.53192.72-244.40107.07-0.330.80358.53188.77151.01-963.32下端91.41-1021.2250.53192.72-244.40107.07-0.370.80360.22847.88561.95238.74191.00-1071.15142.50第1層上端84.10-1114.7522.74297.49-347.91127.02-0.300.80487.66323.20258.56-1253.63下端42.05-1249.0922.74407.46-347.91127.02-0.320.80580.16725.20580.16-1361.10228.74表2.6.8框架A柱重力荷載+右震作用組合設計值荷載種類及組合重力荷載代表值標準值右震標準值計算軸壓比確定抗震調整系數柱端彎組合值強柱弱梁調整值右震組合設計值樓層截面位置MGENGEVGEMEKNEKVEKλCγRE1.2MGE+1.3MEK∑Mc1.2∑MbMγREMNV第6層上端86.85-31.0948.63-66.7913.86-29.870.000.7517.39-204.2417.3913.04-9.80下端88.10-108.5348.63-40.7613.86-29.87-0.030.7552.7390.58-442.21257.44193.08-67.8891.61第5層上端89.35-202.0149.58-111.5946.73-56.36-0.040.75-37.85-184.77-138.58-105.95下端89.13-336.5749.58-91.3046.73-56.36-0.080.75-11.7395.07-575.84-71.07-53.30-206.87-85.28第4層上端89.02-430.1549.49-146.2898.67-77.99-0.090.75-83.34-504.77-378.58-226.40下端89.13-564.7949.49-134.4998.67-77.99-0.130.75-67.89183.37-681.35-252.25-189.18-327.38-252.34第3層上端88.85-658.3449.26-170.85165.46-94.92-0.140.75-115.49-429.10-321.83-332.43下端88.47-792.9649.26-170.85165.46-94.92-0.180.80-115.95258.49-772.74-346.62-277.29-462.29-258.57第2層上端90.00-886.4250.53-192.72244.40-107.07-0.180.80-142.54-426.12-340.90-454.96下端91.41-1021.2250.53-192.72244.40-107.07-0.220.80-140.85426.67-967.48-319.38-255.50-562.79-248.50第1層上端84.10-1114.7522.74-297.49347.91-127.02-0.150.75-285.82-648.10-486.07-496.85下端42.05-1249.0922.74-407.46347.91-127.02-0.170.80-479.24-599.05-479.24-637.45-272.10表2.6.9框架A柱各種作用組合設計值荷載種類及組合1.2恒載+1.4活載組合值1.35恒載+1.0活載組合值左震組合設計值右震組合設計值最大彎矩及對應軸力最大軸力及對應彎矩最小軸力及對應彎矩最大剪力設計值非地震組合地震組合樓層截面位置MNVMNVγREMNVγREMNV︱Mmax︱NNmaxMNminMVV第6層上端110.68-43.7363.05119.87-44.5767.55143.29-36.830.0013.04-9.800.00143.29-36.83-44.57119.87-9.8013.0467.550.00下端116.15-136.6563.05123.17-149.1267.559.59-94.9167.95193.08-67.8891.61193.08-67.88-149.12123.17-67.88193.0867.5591.61第5層上端120.84-274.2566.84126.15-285.6569.9215.25-197.070.00-138.58-105.950.00138.58-105.95-285.65126.15-105.95-138.5869.920.00下端119.77-435.7266.84125.53-467.3069.9253.56-297.9930.58-53.30-206.87-85.28125.53-467.30-467.30125.53-206.87-53.3069.9285.28第4層上端119.02-573.5766.21125.13-604.0169.5875.19-446.730.00-378.58-226.400.00378.58-226.40-604.01125.13-226.40-378.5869.580.00下端119.31-735.1466.21125.34-785.7869.58117.91-554.4580.46-189.18-327.38-252.34189.18-327.38-785.78125.34-327.38-189.1869.58252.34第3層上端119.07-872.9365.99125.00-922.4469.29137.55-698.750.00-321.83-332.430.00321.83-332.43-922.44125.00-332.43-321.8369.290.00下端118.52-1034.4865.99124.45-1104.1969.29138.26-806.45114.92-277.29-462.29-258.57277.29-462.29-1104.19124.45-462.29-277.2969.29258.57第2層上端120.55-1172.0267.68126.59-1240.6771.07151.01-963.320.00-340.90-454.960.00340.90-454.96-1240.67126.59-454.96-340.9071.070.00下端122.51-1333.9367.68128.61-1422.7171.07191.00-1071.15142.50-255.50-562.79-248.50255.50-562.79-1422.71128.61-562.79-255.5071.07248.50第1層上端112.66-1471.6730.46118.31-1559.3431.98258.56-1253.630.00-486.07-496.850.00486.07-496.85-1559.34118.31-496.85-486.0731.980.00下端56.33-1632.8830.4659.15-1740.7031.98580.16-1361.10228.74-479.24-637.45-272.10580.16-1361.10-1740.7059.15-637.45-479.2431.98272.10表中N“+”表示截面受拉；“-”表示截面受壓。表2.6.10框架B柱恒載+活載組合設計值荷載種類及組合恒載標準值活載標準值1.2恒載+1.4活載組合值1.35恒載+1.0活載組合值柱子基本信息截面位置MGKNGKVGKMQKNQKVQKMNVMNV層數柱寬柱高凈高fc第6層0.50.53.616700上端-30.71-38.44-16.15-3.47-14.20-2.53-41.71-66.01-22.92-44.93-66.09-24.33下端-27.42-187.86-16.15-5.64-14.20-2.53-40.80-245.31-22.92-42.66-267.81-24.33第5層0.50.53.616700上端-24.68-244.09-13.86-7.40-71.28-3.96-39.98-392.70-22.18-40.72-400.81-22.67下端-25.21-493.45-13.86-6.90-71.28-3.96-39.91-691.93-22.18-40.93-737.44-22.67第4層0.50.53.616700上端-25.69-549.68-14.25-6.50-128.19-3.66-39.93-839.09-22.22-41.18-870.26-22.90下端-25.63-798.96-14.25-6.64-128.19-3.66-40.05-1138.22-22.22-41.24-1206.79-22.90第3層0.50.53.616700上端-25.44-855.19-14.10-6.69-185.13-3.70-39.89-1285.41-22.10-41.03-1339.64-22.74下端-25.31-1104.49-14.10-6.64-185.13-3.70-39.67-1584.57-22.10-40.81-1676.19-22.74第2層0.50.53.616700上端-25.83-1160.72-14.53-6.70-242.06-3.79-40.38-1731.75-22.74-41.57-1809.04-23.41下端-26.45-1409.95-14.53-6.90-242.06-3.19-41.40-2030.82-21.90-42.61-2145.49-22.81第1層0.60.65.516700上端-24.32-1466.18-6.57-6.33-299.04-1.71-38.05-2178.08-10.28-39.16-2278.39-10.58下端-12.16-1715.76-6.57-3.17-299.04-1.71-19.03-2477.57-10.28-19.59-2615.32-10.58表2.6.11框架B柱重力荷載+左震作用組合設計值荷載種類及組合重力荷載代表值標準值左震標準值計算軸壓比確定抗震調整系數柱端彎組合值強柱弱梁調整值左震組合設計值樓層截面位置MGENGEVGEMEKNEKVEKλCγRE1.2MGE+1.3MEK∑Mc1.2∑MbMγREMNV第6層上端-32.45-45.54-17.41586.99-3.943.94-0.010.7574.15173.0974.1555.61-37.96下端-30.24-194.96-17.41571.18-3.943.94-0.060.7556.24216.14411.30107.0280.27-150.0260.39第5層上端-28.38-279.73-15.84149.20-16.1482.89-0.090.75159.90304.28228.21-225.54下端-28.66-529.09-15.84149.20-16.1482.89-0.160.80159.573