三层生产厂房毕业设计.doc

'目录一、工程概况21．工程概况22．设计条件23．结构平面布置及构件尺寸确定3二、荷载计算（标准值）41．恒载计算42．活荷载计算113．风荷载计算144.地震荷载计算16三、框架内力计算与内力组合181.恒载作用下的内力计算（采用分层法）182.活载作用下的内力计算213.风载作用下的内力计算264.水平地震作用下的内力计算295.内力组合336.内力调整37四、构件设计391.框架梁设计392.框架柱设计433.单向板设计524.双向板设计（按弹性理论设计）535.次梁设计556.楼梯设计567.基础设计58 一、工程概况1．工程概况（1）建设地点：该生产厂房位于浦东新区三鲁公路北侧，详见总平面图。（2）建筑层数：三层生产厂房。（3）建筑层数：均为3.8米。（4）建筑面积：约为1310平方米。（5）结构形式：上部结构采用现浇钢筋混凝土框架，装配式或整体式屋盖及楼盖，下部结构采用钢筋混凝土条形基础。（6）设计标高：建筑物底层室内设计标高为±0.000米，相当于绝对标高5.450米，室外设计标高为-0.45米，相当于绝对标高5.000米。2．设计条件1）场区工程地质条件（7）自然地坪标高：实测勘察点地面标高在4.75~4.90米之间，高差0.15米。（8）地下水位（潜水）：区内地下水的静止水位埋深为0.70米，相应标高为4..08~4.14米。（9）土的容重以18KN/m3作为计算依据。（10）土层竖向分布及其主要物理学性质指标见附表。２）工程地质条件分析与评价：（1）从勘察结果来看，该建筑物所处的是属于天然地基条件一般的地段，有利条件是区内褐黄色粉质黏土层的土质较好，且分布较稳定，可作为所建厂房的天然地基基础持力层，（2）场地内未发现暗浜分布，但普通分布着一层杂填土，其土质松散，极不均匀，不宜作为地基持力层（3）褐黄色粉质粘土层的承载力标准值110KN/m2（4）第三层灰色淤泥质粘土较软弱，应作软弱下卧层验算。３）抗震设防本工程场地类别为IV类，设防烈度为7度，设计地震分组为第一组。４）材料强度等级柱、梁、板均为C25钢筋：纵筋为：HRB335fy=300N/mm2其他为：HPB235fy=210N/mm2 3．结构平面布置及构件尺寸确定１）结构平面布置２）确定计算单元受荷范围取第六榀框架作为计算单元，计算单元受荷范围见上图所示３）结构计算简图４）构件尺寸主梁：h=(1/8~1/12)*6000=750~500mm.(取h=600mm)b=(1/2~1/3)*600=300~200mm.(取b=250mm)次梁：h=(1/12~1/18)*6000=500~333mm.(取h=400mm)b=(1/2~1/3)*450=275~150mm.(取b=200mm)楼梯平台梁：取b*h=200mm*300mm连续板厚：h=(1/35~1/40)*2000=57.14~50mm，（取h=100mm）楼梯平台板厚：h=70mm楼梯段（乙楼梯）斜板：h≥L/30=2860/30=95.33mm(取h=120mm)柱子：b*h=450mm*450mm 二、荷载计算（标准值）1．恒载计算１）屋面（不上人）三毡四油防水0.45KN/m2珍珠岩隔热层0.11*2.5=0.28KN/m220厚水泥砂浆找平0.02*20=0.4KN/m2100厚钢筋砼板0.1*25=2.5KN/m220厚混合砂浆纸筋石灰面0.02*18=0.36KN/m2gk=3.99KN/m2２）二、三层楼板面30厚1：2水泥砂浆找平层0.03*20=0.60KN/m2100厚钢筋砼板0.1*25=2.5KN/m220厚混合砂浆纸筋石灰面0.02*18=0.36KN/m2gk=3.46KN/m2３）楼梯板平台板水磨石面层0.65KN/m270厚钢筋砼板0.07*25=1.75KN/m220厚板底抹灰0.02*17=0.34KN/m2gk=2.74KN/m2楼梯斜板tgα=158.3/260=0.609,cosα=0.854水磨石面层（0.1583+0.26）*0.65/0.26=1.046KN/m三角形踏步1.0*0.5*0.26*0.1583*25/0.26=1.98KN/m120厚斜板0.12*25/0.854=3.51KN/m20厚板底抹灰0.02*17/0.854=0.398KN/mgk=6.93KN/m平台梁荷载钢筋砼梁（200*300）及粉刷0.2*（0.3-0.07）*25+(0.3-0.07)*0.02*2*17=1.31KN/mTL1荷载平台板传来荷载2.9*1.8/2=2.61KN/m梯段斜板传来荷载6.93*2.86/2=9.91KN/mgk1=1.31+2.61=3.92KN/mgk2=9.91+3.92=13.83KN/m TL2荷载平台板传来荷载2.90*1.34/2=1.94KN/m梯段斜板传来荷载9.91KN/m平台梁自重及粉刷1.31KN/mgk=13.16KN/m4）墙体荷载外墙200厚砼砌块墙及粉刷3.0KN/m2gk=3.0KN/m2内墙200厚砼砌块及粉刷3.0KN/m2gk=3.0KN/m2100厚砼砌块及粉刷2.0KN/m2gk=2.0KN/m25）窗荷载gk=0.45KN/m26）木门荷载gk=0.2KN/m27）第六榀框架梁上荷载计算⑤~⑥轴间恒载a)作用在顶层KJ-8、KJ-10框架梁上分布荷载屋面板传来恒载3.99*（1/2*2）=3.99KN/m梁自重（250*600）及粉刷（0.6-0.1）*0.25*25+（0.6-0.1）*0.02*17*2=3.47KN/m600高女儿墙0.6*3=1.8KN/mgk=9.26KN/mb)作用于一、二层KJ-8、KJ-10框架梁上的线荷载楼板传来荷载3.46*1/2*2=3.46KN/m梁自重及粉刷（0.6-0.1）*0.25*25+（0.6-0.1）*0.02*17*2=3.47KN/m墙重［（6-0.45）*（3.8-0.6）*3-4.9*1.5*3］/6=5.21KN/m窗自重（4.9*1.5*0.45）/6=0.55KN/mgk=12.69KN/mc)作用于顶层KJ-9的线荷载屋面板传来荷载3.99*2=7.88KN/m梁自重及抹灰（250*600）3.47KN/m gk=11.35KN/md)作用在一、二层KJ-9上的线荷载楼板传来的荷载3.46*2=6.92KN/m梁自重及抹灰（250*600）3.47KN/mgk=10.39KN/me)KJ-8、KJ-9、KJ-10传给KJ-6的集中力屋面KJ-8=KJ-10传来的集中力R=9.26*3=27.78KNKJ-9传来的集中力R=11.35*3=34.05KN层楼面KJ-8=KJ-10传来的集中力R=12.69*3=38.07KNKJ-9传来的集中力R=10.39*3=31.17KNf)作用在LL-1、LL-2、LL-3、LL-4上的线荷载作用在屋面LL-1~LL-4的恒载屋面传来的荷载3.99*2=7.98KN/m梁自重及粉刷（200*400）1.7KN/mgk=9.08KN/m作用在二、三层楼面LL-1~LL-4的恒载楼板传来的荷载3.46*2=6.92KN/m梁自重及粉刷（200*400）（0.4-0.1）*0.2*25+（0.4-0.1）*0.02*17*2=1.7KN/mgk=8.62KN/mg)LL-1~LL-4传给KJ-6的集中力二、三层楼面LL-1=LL-2=LL-3=LL-4=R=8.62*3=25.86KN屋面LL-1=LL-2=LL-3=LL-4=R=9.68*3=29.04KN⑥~⑦轴线间恒载a)作用在L3梁上的恒载作用在二、三层楼面L3上的恒载梁自重及抹灰（200*300）0.2*（0.3-0.1）*25+(0.3-0.1)*0.02*17*2=1.14KN/m100厚墙自重（3.8-0.3）*2=7KN/mgk=8.14KN/m板传来三角形荷载3.46*3=10.38KN/m L3传给KJ-8、KJ-9的集中力R1=R3=（10.38*0.625*3）/2+（8.14*3）/2=21.94KNL3传给L2的集中力R2=2R1=43.88KN作用在屋面L3上的恒载梁自重及粉刷（200*300）1.14KN/m三角形荷载3.99*3=11.97KN/mL3传给KJ-8、KJ-9的集中荷载R1=R3=（11.97*0.625*3）/2+（1.14*3）/2=12.93KNL3传给L2的集中力R2=2R1=2*12.93=25.86KNa)作用在L2梁上的恒载二、三层楼面L2梁自重及粉刷（200*500）0.2*（0.5-0.1）*25+(0.5-0.1)*0.02*17*2=2.27KN/m100厚隔墙[（3.8-0.5）*（6-0.45）*2-0.8*2.4*2*2]/6=4.83KN/m木门（0.8*2.4*2*0.2）/6=0.13KN/mgk=7.23KN/m三角形荷载3.46*3=10.38KN/mL2传给KJ-6的集中力R1=（10.38*0.625*6+7.23*6+43.88）/2=63.09KN屋面L2梁自重及粉刷2.27KN/m三角形荷载3.99*3=11.97KN/mL2传给KJ-6的集中荷载R1=1/2*(2.27*6+11.97*0.625*6+25.86)=42.18KNb)作用在L1梁上的恒载二层楼面处梁自重及粉刷（200*500）0.2*（0.5-0.1）*25+(0.5-0.1)*0.02*17*2=2.27KN/m200厚墙重(4.2-0.1+0.26)*（3.8-0.5）=14.39KN/mgk=16.66KN/m梯形荷载3.46*1.5=5.19KN/m传给KJ-6的集中力，梯形荷载等效为均布荷载pc=(1-2a12+a13)p’=(1-2*0.252+0.253)*5.19=4.62KN/mR1=16.66*6/2+4.62*6/2+19.74*(2.86+1.8)/6+19.74*1.8/6=84.72KN 三层楼面处传给KJ-6的集中荷载R1=16.66*6/2+4.62*6/2+8.93*1.8/6=66.52KN屋面处梁自重及粉刷（200*500）2.27KN/m梯形荷载3.99*3=11.97KN/m传给KJ-6的集中力，梯形荷载等效为均布荷载pc=(1-2a12+a13)p’=(1-2*0.252+0.253)*11.97=10.66KN/mR1=2.27*6/2+10.66*6/2=38.79KNa)作用在二、三层KJ-8上的恒载作用在二、三KJ-8上的恒载梁自重及粉刷（250*600）3.47KN/m200厚砼砌块墙（5.55*3.2-1.2*1.5*2）*3/6=7.08KN/m窗自重（1.2*1.5*2*0.45）/6=0.27KN/mgk=10.82KN/m三角形荷载3.46*1.5=5.19KN/mKJ-8传给KJ-6的集中力R1=（5.19*0.625*6+10.28*6+21.94）/2=51.54KN作用在顶层KJ-8的恒载梁自重及粉刷（250*600）3.47KN/m女儿墙自重0.6*3=1.8KN/mgk=5.27KN/m三角形荷载3.99*1.5=5.99KN/mKJ-8传给KJ-6的集中荷载R1=1/2*(5.99*0.625*6+5.27*6+12.93)=33.51KNb)作用在KJ-9上的恒载作用在二、三层KJ-9上的恒载梁自重及粉刷3.47KN/m200厚内墙（5.55*3.2-0.9*2.4*2）*3/6=6.72KN/mgk=10.19KN/m三角形荷载3.46*1.5=5.19KN/m梯形荷载3.46*1.5=5.19KN/m传给KJ-6的集中力 R1=[（1-2*0.252+0.253）*5.19+10.19+5.19*0.625]*6/2+21.94/2=65.13KN作用在顶层KJ-9上的恒载梁自重及粉刷3.47KN/m三角形荷载3.99*1.5=5.99KN/m梯形荷载3.99*1.5=5.99KN/mKJ-9传给KJ-6的集中荷载R1=(3.47+5.99*0.89+5.99*0.625)*6/2+12.93/2=44.10KNa)作用在KJ-10上的恒载作用于二层KJ-10的恒载梁自重及粉刷3.47KN/m200厚砼砌块墙(6-0.45)*(3.8-0.6)*3/6=8.88KN/mgk=12.35KN/m传给KJ-6的集中力R1=[19.74*(2.86+1.8)/6+19.74*1.8+12.35*6*3]/6=45.53KN作用在三层KJ-10上的恒载传给KJ-6的集中荷载R1=8.93*1.8/6+12.35*6*3/6=39.73KN作用于屋面KJ-10的恒载梁自重及粉刷3.47KN/m梯形荷载3.99*1.5=5.99KN/m传给KJ-6的集中力R1=3.47*6/2+0.89*5.99*6/2=26.4KN作用在第六榀梁上线荷载顶层梁上的均布荷载；梁自重及粉刷3.47KN/m二、三层梁上线荷载梁自重及粉刷3.47KN/m墙体（3.8-0.6）*3=9.6KN/mgk=13.07KN/m 2．活荷载计算不上人屋面活载标准值0.5KN/m2楼梯间活载标准值3.5KN/m2办公室、卫生间活载标准值2.5KN/m2仓库活载标准值5KN/m2车间活载标准值4KN/m21)⑤~⑥轴间活载计算（计算方法同恒载）a)顶层KJ-8，KJ-10所受活载屋面板传来0.5*1=0.5KN/mgk=0.5KN/mb)二、三层KJ-8，KJ-10所受活载楼面板传来4*1=4KN/mgk=4KN/mc)顶层KJ-9所受活载屋面板传来0.5*2=1KN/mgk=1KN/md)二、三层KJ-9所受活载楼面板传来4*2=8KN/mgk=8KN/me)KJ-8、KJ-9、KJ-10传给KJ-6的活载二、三层楼面KJ-8=KJ-10传来的集中力R=4*3=12KNKJ-9传来的集中力R=8*3=24KN屋面KJ-8=KJ-10传来的集中力R=0.5*3=1.5KNKJ-9传来的集中力R=1*3=3KNf)LL-1、LL-2、LL-3、LL-4所受活载i.二、三层楼面LL-1、LL-2、LL-3、LL-4所受活载楼面板传来4*2=8KN/mqk=8KN/mii.屋面LL-1、LL-2、LL-3、LL-4所受活载屋面板传来0.5*2=1KN/mqk=1KN/m i.LL-1、LL-2、LL-3、LL-4所受活载二、三层楼面LL-1=LL-2=LL-3=LL-4所受的活载传来的集中力R=8*3=24KN屋面LL-1=LL-2=LL-3=LL-4所受的活载传来的集中力R=1*3=3KN1)⑥~⑦轴间活载计算a)作用在L3上的活载作用在屋面L3上的活载qk=0.5*3=1.5KN/mL3传给KJ-8、KJ-9、L2的集中力R1=R2=1.5*0.625*3/2=1.41KN（传给KJ-8、KJ-9）R3=2R1=2*1.41=2.82KN（传给L2）作用在二、三层L3上的活载qk=2.5*3=7.5KN/mL3传给KJ-8、KJ-9、L2的集中力R1=R2=7.5*0.625*3/2=7.03KN（传给KJ-8、KJ-9）R3=2R1=2*7.03=14.06KN（传给L2）b)作用在KJ-8上的活载作用于屋面KJ-8上的活载qk=0.5*1.5=0.75KN/mKJ-8传给KJ-6的集中力R1=0.75*0.625*6*3/6=1.41KN作用在二、三层KJ-8上的活载qk=2.5*1.5=3.75KN/mKJ-8传给KJ-6的集中力R1=3.75*0.625*6/2=7.03KNc)作用在L2上的活载①作用在屋面L2上的活载qk=0.5*3=1.5KN/mL2传给KJ-6的集中力R1=1.5*0.625*6/2+2.82/2=4.22KN②作用在二、三层L2上的活载qk=2.5*3=7.5KN/mL2传给KJ-6的集中力R1=7.5*0.625*6/2+14.06/2=21.09KNd)作用在KJ-9上的活载i.作用于屋面KJ-9上的活载qk1（三角形）=0.5*1.5=0.75KN/mqk2（梯形）=0.5*1.5=0.75KN/mKJ-9传给KJ-6的集中力R1=0.75*0.89*6/2+0.75*0.625*6/2+1.41/2=4.11KNii.作用在二、三层KJ-9上的活载qk1（三角形）=2.5*1.5=3.75KN/mqk2（梯形）=2.5*1.5=3.75KN/mKJ-9传给KJ-6的集中力R1=3.75*0.89*6/2+3.75*0.625*6/2+7.03/2=20.56KNe)作用在L1上的活载 i.作用于屋面L1上的活载qk（梯形）=0.5*1.5=0.75KN/mL1传给KJ-6的集中力R1=0.75*0.89*6/2=2.0KNii.作用在二层L1上的活载qk（梯形）=2.5*1.5=3.75KN/mL1传给KJ-6的集中力R1=3.75*0.89*6/2+10.77*4.66/6+10.77*1.8/6=21.61KNiii.作用在三层L1上的活载qk（梯形）=2.5*1.5=3.75KN/mL1传给KJ-6的集中力R1=3.75*0.89*6/2+1.8*6.6/6=11.99KNb)作用在KJ-10上的活载i.作用于屋面KJ-10上的活载qk（梯形）=0.5*1.5=0.75KN/mKJ-10传给KJ-6的集中力R1=0.75*0.89*6/2=2.0KNii.作用在三层KJ-10上的活载qk（梯形）=10.37KN/mKJ-10传给KJ-6的集中力R1=10.37*1.8/6=3.11KN/miii.作用在二层KJ-10上的活载qk1=10.77KN/mqk2=10.77KN/mKJ-10传给KJ-6的集中力R1=10.77*4.66/6+10.77*1.8/6=11.59KN 3．风荷载计算1)基本条件：基本风压：上海地区ω0=0.55KN/m2风载体形系数：μs迎风面：μs=0.8背风面：μs=-0.5风振系数：βz=1.0计算宽度：B=6m该地区地面粗糙度为B类2)风压高度系数μz标高（m）12.4511.858.054.25μz1.071.060.930.763)作用在建筑物表面单位面积上风载计算（ω=βz*μs*μz*ω0）标高（m）位置μsμzωk(KN/m2)4.25迎风面0.80.760.334背风面-0.50.76-0.2098.05迎风面0.80.930.409背风面-0.50.93-0.25611.85迎风面0.81.060.466背风面-0.51.06-0.29212.45迎风面0.81.070.471背风面-0.51.07-0.2944)各标高处均布荷载标高（m）迎风面(KN/m)背风面(KN/m)12.45q4=0.471*6=2.83q4=-0.294*6=-1.7611.85q3=0.466*6=2.80q3=-0.292*6=-1.758.05q2=0.409*6=2.45q2=-0.256*6=-1.544.25q1=0.334*6=2q1=-0.209*6=-1.25女儿墙处风荷载化为顶部集中力ω=（2.83+1.76）*0.6=2.75KN作用在各层层高处风荷载ω3=ω+1/2*（q3-q3’）*h3=2.75+1/2*(2.8+1.75)*3.8=11.40KNω2=1/2*（q3-q3’）*h3+1/2*（q2-q2’）*h2=1/2*(2.8+1.75)*3.8+1/2*(2.45+1.54)*3.8=16.23KNω1=1/2*（q2-q2’）*h2+1/2*（q1-q1’ ）*h1=1/2*(2.45+1.54)*3.8+1/2*(2+1.25)*4.80=15.38KN4.地震荷载计算1)各楼层恒载计算屋面：屋面板3.99*6*12=287.28KNKJ自重及粉刷3.47*5.55*3+3.47*11.1=96.30KN连续梁自重1.7*3*4=20.4KNL1、L2、L3自重2.27*3*2+1.14*6=20.46KN柱自重0.452*1.9*25*3+0.02*0.452*1.9*20*3=29.32KN女儿墙自重3*0.6*6*2=21.6KN半层墙自重2*3*（1.9*2-0.3-0.5）=18KN200厚内墙重3*11.1*1.3+3*3*1.3=54.99KN外墙重3*（6-0.45）*（1.9-0.6）*2=43.29KN窗重2.1*2*1.3*0.45=2.46KN小计594.1KN二层：楼面板3.46*3*12+3.46*3*9=217.98KNKJ自重及粉刷3.47*3*3+3.47*12+3.47*3*3=104.1KN连续梁自重1.7*3*4=20.4KNL1、L2、L3自重2.27*3*2+1.14*6/2=17.04KN柱自重0.452*3.8*25*3=57.71KN墙重3*（3*3.2-2.1*1.5）*2=38.7KN3*5.55*3.2=53.28KN3*（5.55*3.2-1.5*2.4）=42.48KN3*（3.2*2.8-1.2*1.5）=21.48KN2*（3.2*2.85-0.8*2.4）=14.97KN2*3.5*0.4/2=1.4KN3*3.2*2.8=26.88KN3*3.5*2.9*2=60.9KN门重0.2*1.5*2.4+0.2*（0.9*2.4+0.8*2.4）=1.54KN楼梯板重6.28*1.33*2.86/2=11.94KN窗重2.1*2*1.3*0.45=2.46KN小计693.26KN 一层：楼面板3.46*3*12+3.46*3*9=217.98KNKJ自重及粉刷3.47*3*3+3.47*12+3.47*3*3=104.1KN连续梁自重1.7*3*4=20.4KNL1、L2、L3自重2.27*3*2+1.14*6/2=17.04KN柱自重0.452*4.3*25*3=65.31KN墙重3*（3*3.7-2.1*1.5）*2=47.7KN3*5.55*3.7=61.61KN3*（5.55*3.7-1.5*2.4）=50.81KN3*（3.7*2.8-1.2*1.5）=25.68KN2*（2.7*2.85-0.8*2.4）=11.55KN2*4*5.8/2=23.2KN3*3.7*2.8=31.08KN3*3.85*2.9*2=66.99KN门重0.2*1.5*2.4+0.2*（0.9*2.4+0.8*2.4）=1.54KN楼梯板重11.94*2=23.88KN窗重（2.1*1.5*2+1.2*1.5）*0.45=3.65KN小计772.52KN1)各楼层活载计算屋盖不计活载二层5*3*12+2.5*3*6+3.5*3*3+3.5*1.33*2.86/2=263.16KN一层5*3*12+2.5*3*6+3.5*3*3+3.5*（1.33*2.86+1.34*3.2*3）=299.83KN2)各楼层的重力荷载代表值顶层重力荷载代表值：屋面恒载、顶层纵横梁自重、顶层平层墙柱自重及女儿墙自重其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、50%楼面均布活载、该楼层纵横梁自重、该楼层上下各半层墙体，柱，门窗等自重。第六榀框架各层楼面的重力荷载代表值如下：G3=594.1KNG2=693.26+0.5*263.16=824.84KNG1=772.52+0.5*299.83=922.44KN 三、框架内力计算与内力组合1.恒载作用下的内力计算（采用分层法）1)梁、柱线刚度及分配系数梁I0=b*h3/12=0.25*0.63/12=4.5*10-3m4边框架梁I=1.5*I0=1.5*(4.5*10-3)=6.75*10-3m4中框架梁I=2*I0=2*(4.5*10-3)=9.0*10-3m4KJ-6梁线刚度ib=EI/L=9*10-3/6=1.5*10-3E(m3)柱：I=b*h3/12=0.45*0.453/12=3.4*10-3(m3)底层柱线刚度ic=EI/H1=3.4*10-3E/4.8=0.71*10-3E(m3)二、三层柱线刚度ic=EI/H2,3=3.4*10-3E/3.8=0.9*10-3E(m3)用分层法计算内力时，除底层以外，其他各层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数2)计算各节点的固端弯矩MAB=-1/12*3.47*62-1/12*3.74*62-1/62*29.04*2*42-1/62*29.04*4*22-1/62*38.79*3*32=-89.44KN.mMBA=89.44KN.mMBC=-1/12*3.47*62-1/12*3.74*62-1/62*29.04*2*42-1/62*29.04*4*22-1/62*42.18*3*32=-92KN.mMCB=92KN.mMDE=-1/12*13.07*62-1/12*3.24*62-1/62*25.86*2*42-1/62*25.86*4*22-1/62*53.05*3*32=-123.2KN.mMED=123.2KN.mMEF=-1/12*13.07*62-1/12*3.24*62-1/62*25.86*2*42-1/62*25.86*4*22-1/62*63.09*3*32=-130.73KN.mMFE=130.73KN.mMGH=-1/12*13.07*62-1/12*3.24*62-1/62*25.86*2*42-1/62*25.86*4*22-1/62*70.3*3*32=-136.14KN.mMHG=136.14KN.mMHI=-1/12*13.07*62-1/12*3.24*62-1/62*25.86*2*42-1/62*25.86*4*22-1/62*63.09*3*32=-130.73KN.m MIH=130.73KN.m1)按力矩分配法计算单层梁、柱弯矩2)剪力计算a)恒载作用下梁剪力计算取隔离体AB杆件QA右=1/2*7.21*6+1/2*（29.04*2+38.79）-1/6*（123.11-27.3）=54.1KNQB左=1/2*7.21*6+1/2*（29.04*2+38.79）+1/6*（123.11-27.3）=86.04KN取隔离体DE杆件QD右=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+53.05）-1/6*（162.5-56.28）=83.67KNQE左=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+53.05）+1/6*（162.5-56.28）=118.97KN取隔离体GH杆件QG右=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+70.3）-1/6*（169.61-58.97）=91.5KNQH左=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+70.3）+1/6*（169.61-58.97）=128.38KN取隔离体BC杆件QB右=1/2*7.21*6+1/2*（29.04*2+42.18）-1/6*（23.56-120.51）=87.92KNQC左=1/2*7.21*6+1/2*（29.04*2+42.18）+1/6*（23.56-120.51）=55.61KN取隔离体EF杆件QE右=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+63.09）-1/6*（52.64-159.61）=124.17KNQF左=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+63.09）+1/6*（52.64-159.61）=88.51KN取隔离体HI杆件QH右=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+63.09）-1/6*（49.92-164.61）=125.46KNQI左=1/2*16.31*6+1/2*（25.86*2+63.09）+1/6*（49.92-164.61）=87.22KNb)恒载作用下柱剪力计算QAD=QDA=（35.51+36.47）/3.8=18.94KNQDG=QGD=（37.94+39.92）/3.8=20.49KNQGJ=QJG=（26.8+13.4）/4.8=8.38KNQBE=QEB=（2.77+2.13）/3.8=1.29KNQEH=QHE=（2.38+3.5）/3.8=1.55KNQHK=QKH=（2.76+1.38）/4.8=0.86KNQCF=QFC=（30.01+32.48）/3.8=16.43KNQFI=QIF=（33.75+33.81）/3.8=17.78KNQIL=QLI=（22.17+11.09）/4.8=6.93KN 1)柱轴力计算柱号层次截面横梁剪力（KN）纵梁传来（KN）柱自重（KN）N（KN）柱轴力N（KN）AJ3柱顶54.154.1819.86108.28108.28柱底19.86128.142柱顶83.6785.119.86168.77296.85柱底19.86316.711柱顶91.597.2125.23188.71105.42柱底25.23530.65BK3柱顶87.92+86.04=173.9678.1519.86252.11252.11柱底19.86271.972柱顶118.97+124.17=243.1496.319.86339.44611.41柱底19.86631.271柱顶128.38+125.46=253.8496.325.23350.14981.41柱底25.231006.64CL3柱顶55.6161.2919.86116.9116.9柱底19.86136.762柱顶88.5191.2319.86179.74316.5柱底19.86336.361柱顶87.2291.2325.23178.43514.79柱底25.23540.02 2.活载作用下的内力计算活载不利分布考虑满布法，内力计算采用迭代法，但对梁跨中弯矩乘以1.1的增大系数2.1活载作用下的内力计算1)计算固定端弯矩和各结点上不平衡力矩。固端弯矩（记在各层横梁端部的上边）屋盖：=-1/12×0.47×－1/×3×2×－1/×4.01×3×－1/×3×4×=-8.41KN.m=8.41KN.m=-1/12×0.47×－1/×3×2×－1/×4.22×3×－1/×3×4×=-8.57KN.m=8.57KN.m三层：=-1/12×2.34×－1/×30×2×－1/×15.14×3×－1/×30×4×=-58.39KN.m=58.39KN.m=-1/12×2.34×－1/×30×2×－1/×21.09×3×－1/×30×4×=-62.85KN.m=62.85KN.m三层：=-1/12×2.34×－1/×30×2×－1/×21.61×3×－1/×30×4×=-63.24KN.m=63.24KN.m=-1/12×2.34×－1/×30×2×－1/×21.09×3×－1/×30×4×=-62.85KN.m=62.85KN.m其余各杆固端弯矩为零结点不平衡力矩为：=-8.41KN.m=8.41-8.57=-0.16KN.m=8.57KN.m=-58.39KN.m=58.39-62.85=-4.46KN.m=62.85KN.m=-63.24KN.m=63.24-62.85=0.39KN.m =62.85KN.m计算转角弯矩分配系数=-1/2×/∑(i)）=-1/2*1.5/(0.9+1.5)=-0.313=-1/2*0.9/(0.9+1.5)=-0.188=-1/2*1.5/(0.9+1.5*2)=-0.192=-1/2*0.9/(0.9+1.5*2)=-0.115=-1/2*1.5/(0.9+1.5*2)=-0.192=-1/2*1.5/(0.9+1.5)=-0.313=-1/2*0.9/(0.9+1.5)=-0.188=-1/2*0.9/(0.9*2+1.5)=-0.136=-1/2*1.5/(0.9*2+1.5)=-0.227=-1/2*0.9/(0.9*2+1.5)=-0.136=-1/2*0.9/(0.9*2+1.5*2)=-0.094=-1/2*1.5/(0.9*2+1.5*2)=-0.156=-1/2*1.5/(0.9*2+1.5*2)=-0.156=-1/2*0.9/(0.9*2+1.5*2)=-0.094=-1/2*0.9/(0.9*2+1.5)=-0.136=-1/2*1.5/(0.9*2+1.5)=-0.227=-1/2*0.9/(0.9*2+1.5)=-0.136=-1/2*0.9/(0.9+1.5+0.71)=-0.145=-1/2*1.5/(0.9+1.5+0.71)=-0.241=-1/2*0.71/(0.9+1.5+0.71)=-0.114=-1/2*0.9/(0.9+1.5*2+0.71)=-0.098=-1/2*1.5/(0.9+1.5*2+0.71)=-0.163=-1/2*0.71/(0.9+1.5*2+0.71)=-0.077=-1/2*0.9/(0.9+1.5+0.71)=-0.145=-1/2*1.5/(0.9+1.5+0.71)=-0.241=-1/2*0.71/(0.9+1.5+0.71)=-0.114将各转角弯矩分配系数记在内、外框之间相应位置a)进行迭代运算，计算各杆端的转角弯矩，迭代顺序为：G-I-F-D-C-A-E-H-Bb)计算各杆的杆端弯矩，（最后杆端弯矩按式：=+2+进行叠加）=-8.41+2*1.15-0.13=-6.24KN.m =0+2*0.43+5.38=6.24KN.m=8.41+2*(-0.13)+1.15=9.3KN.m=0+2*(-0.05)+0.45=0.35KN.m=-8.57-2*0.13-0.84=-9.67KN.m=8.57-2*0.84-0.13=6.76KN.m=0+2*(-0.31)-6.14=-6.76KN.m=0+2*5.38+0.43=11.19KN.m=-58.39+2*14.17+1.21=-28.84KN.m=0+2*5.38+6.51=17.27KN.m=0+2*0.45-0.05=0.85KN.m=58.39+2*1.21+14.37=75.18KN.m=-62.85+2*1.21-16.42=-76.85KN.m=0+2*0.45-0.09=0.81KN.m=0-2*6.14-0.31=-12.59KN.m=62.85+2*(-16.42)+1.21=31.22KN.m=0-2*6.14-6.32=-18.6KN.m=0+2*6.51+5.38=18.4KN.m=-63.24+2*17.43-0.25=-28.63KN.m=0+2*5.11=10.22KN.m=0-2*0.09+0.45=0.27KN.m=63.24-2*0.25+17.43=80.17KN.m=0-2*0.07=-0.14KN.m=-62.85-2*0.25-16.94=-80.29KN.m=0+2*(-6.32)-6.14=-18.78KN.m=62.85-2*16.94-0.25=28.72KN.m=0-2*4.97=-9.94KN.m=5.11KN.m=-0.07KN.m=-4.97KN.m活载作用下框架的M图（调幅前）[调幅后]KN.m注：1.由于没有考虑活荷载最不利布置，求得梁跨中弯矩比最不利荷载位置法计算结果要小，因此对梁跨中弯矩乘以1.1的增大系数，见（××）值。2.对活荷载作用下的M图进行调幅 梁支座处弯矩调幅系数取0.9，见[××]值梁跨中处弯矩调幅系数取1.1，见[××]值1)活荷载作用下的梁端剪力计算a)取隔离体AB杆件右=1/2*0.47*6+1/2*（3+4.01+3）-1/6*（8.37-5.62）=5.96KN左=1/2*0.47*6+1/2*（3+4.01+3）+1/6*（8.37+5.62）=6.87KNb)取隔离体DE杆件右=1/2*2.34*6+1/2*（30+15.4+30）-1/6*（25.96-67.66）=37.64KN左=1/2*2.34*6+1/2*（30+15.4+30）+1/6*（25.96-67.66）=51.54KNc)取隔离体GH杆件右=1/2*2.34*6+1/2*（30+21.61+30）-1/6*（72.15-25.77）=40.10KN左=1/2*2.34*6+1/2*（30+21.61+30）+1/6*（72.15-25.77）=55.55KNd)取隔离体BC杆件右=1/2*0.47*6+1/2*（3+4.22+3）-1/6*（6.08-8.7）=6.96KN左=1/2*0.47*6+1/2*（3+4.22+3）+1/6*（6.08-8.7）=6.08KNe)取隔离体EF杆件右=1/2*2.34*6+1/2*（30+21.09+30）-1/6*（28.1-69.17）=54.41KN左=1/2*2.34*6+1/2*（30+21.09+30）+1/6*（28.1-69.17）=40.72KNf)取隔离体HI杆件右=1/2*2.34*6+1/2*（30+21.09+30）-1/6*（25.85-72.76）=55.38KN左=1/2*2.34*6+1/2*（30+21.09+30）+-1/6*（25.85-72.76）=39.75KN2)活荷载作用下的柱端剪力计算==（6.24+11.19）/3.8=4.59KN==（17.27+18.4）/3.8=9.39KN==（10.22+5.11）/4.8=3.19KN==（0.35+0.85）/3.8=0.32KN ==（0.81+0.27）/3.8=0.28KN==（0.14+0.07）/4.8=0.04KN==（6.76+12.59）/3.8=5.09KN==（18.6+18.78）/3.8=9.84KN==（9.94+4.97）/4.8=3.11KN1)活荷载作用下的柱端轴力计算柱号层次截面横梁剪力（KN）纵梁传来（KN）柱自重（KN）∆N（KN）柱轴力N（KN）AJ3柱顶5.9603.59.469.46柱底09.462柱顶37.64018.1155.7565.21柱底065.211柱顶40.10026.5966.69131.9柱底0131.9BK3柱顶6.87+6.96=13.8307.1120.9420.94柱底020.942柱顶51.54+54.41=105.95050.56156.51177.45柱底0177.451柱顶55.55+55.38=110.93050.56161.49338.94柱底0338.94CL3柱顶6.0803.619.699.69柱底09.692柱顶40.72025.5566.2775.96柱底075.961柱顶39.75025.5565.3141.26柱底0141.26 3.风载作用下的内力计算计算梁柱的线刚梁：i=2EI/L=2*(E*1/12*0.25*0.63)/6=1.5×10-3E柱：i3=i2=E*（1/12*0.45*0.453）/3.8=8.99×10-4Ei1=E*（1/12*0.45*0.453）/4.8=7.12×10-4风荷载作用下结构计算简图求各柱剪力值层次层剪力边柱D值中柱D值ΣD每根边柱剪力（KN）每根中柱剪力（KN）311.40K=1.5*2/2*0.899=1.67α=K/（2+K）=0.46D=α*12ic/h2=0.46*(12*0.899×10-3E)/3.82=0.34×10-3EK=4*1.5/2*0.899=3.34α=K/（2+K）=0.63D=α*12ic/h2=0.63*(12*0.899×10-3E)/3.82=0.47×10-3E1.15×10-3EV3=(0.34×10-3E)/(1.15×10-3E)*11.4=3.37V3=(0.47×10-3E)/(1.15×10-3E)*11.4=4.66227.63K=1.67α=0.46D=0.34×10-3EK=3.34α=0.63D=0.47×10-3E1.15×10-3EV2=0.34/1.15*27.63=8.17V2=0.47/1.15*27.63=11.29142.12K=1.5/0.712=2.11α=（0.5+K）/（2+K）=0.64D=α*12ic/h2=0.64*(12*0.712×10-3E)/4.82=0.237×10-3EK=2*1.5/0.712=4.21α=（0.5+K）/（2+K）=0.76D=α*12ic/h2=0.76*(12*0.712×10-3E)/4.82=0.282×10-3E0.756×10-3EV1=0.237/0.756*42.12=13.2V1=0.282/0.756*42.12=15.7 计算各柱的反弯点高度层数边柱中柱3j=3,K=1.67y0=0.35,y1=0y=0.35j=3,K=3.34y0=0.45,y1=0y=0.452j=2,K=1.67y0=0.45,y1=0y2=0,y3=0y=0.45j=2,K=3.34y0=0.5,y1=0y2=0,y3=0y=0.51j=1,K=2.11j0=0.55,y2=0y=0.55j=1,K=4.21j0=0.55,y2=0y=0.554)计算各柱的柱端弯矩顶层：=3.37*（1-0.35）*3.8=8.32KN.m=3.37*0.35*3.8=4.48KN.m=4.66*（1-0.45）*3.8=9.74KN.m=4.66*0.45*3.8=7.97KN.m=8.32KN.m=4.48KN.m第二层：=8.17*（1-0.45）*3.8=17.08KN.m=8.17*0.45*3.8=13.97KN.m=11.29*（1-0.5）*3.8=21.45KN.m=11.29*0.5*3.8=21.45KN.m=17.08KN.m=13.97KN.m底层：=13.2*（1-0.55）*4.8=28.51KN.m=13.2*0.55*4.8=34.85KN.m=15.7*（1-0.55）*4.8=33.91KN.m=15.7*0.55*4.8=41.45KN.m =28.51KN.m=34.85KN.m4)计算梁端弯矩==8.32KN.m=[1.5/(1.5*2)]*=1/2*9.74=4.87KN.m=4.87KN.m==8.32KN.m=+=4.48+17.08=21.86KN.m=[1.5/(1.5*2)]*(+)=1/2*(7.97+21.45)=14.71KN.m=14.71KN.m=+=4.48+17.08=21.56KN.m=+=13.97+28.51=42.48KN.m=[1.5/(1.5*2)]*(+)=1.5/3*(21.45+33.91)=27.68KN.m=27.68KN.m=+=13.97+28.51=42.48KN.m 4.水平地震作用下的内力计算(1)基本情况：本工程场地类别为iv类，设防烈度为7度，框架抗震等级为三级(2)重力荷载代表值见前面(3)侧移计算整个框架采用同一强度等级的砼C30，Ec=3×104N/m2梁的线刚度：I0=bh3/12=0.25*0.63/12=4.5×10-3m4边梁线刚度：I=1.5I0=1.5*4.5×10-3=6.75×10-3m4ib=EI/L=1/6*6.75×10-3E=1.125×10-3E(m3)中框架梁：I=2I0=2*4.5×10-3=9×10-3m4ib=EI/L=1/6*9×10-3E=1.5×10-3E(m3)柱线刚度：I=bh3/12=0.45*0.453/12=3.4×10-3m4底层柱：ic=EI/H1=3.4×10-3E/4.8=0.71×10-3E(m3)二、三层柱：ic=EI/H2=3.4×10-3E/3.8=0.9×10-3E(m3)横向框架侧向刚度D值计算层次柱类型K=（і1+і2+і3+і4）/2ic一般层K=（і1+і2）/2ic底层α=K/（2+K）一般层α=（0.5+K）/（2+K）底层各柱刚度Dim=α*12ic/h2(KN/m)根数二三层边框架边柱K=(1.125+1.125)/2*0.9=1.25α=1.25/(2+1.25)=0.38Dim=0.38*(12*0.9×10-3E)/3.82=0.28×10-3E4边框架中柱K=2*(1.125+1.125)/2*0.9=2.5α=2.5/(2+2.5)=0.56Dim=0.56*(12*0.9×10-3E)/3.82=0.42×10-3E2中框架边柱K=(1.5+1.5)/2*0.9=1.7α=1.7(2+1.7)=0.5Dim=0.5*(12*0.9×10-3E)/3.82=0.37×10-3E10中框架中柱K=2*(1.5+1.5)/2*0.9=3.3α=3.3/(2+3.3)=0.62Dim=0.62*(12*0.9×10-3E)/3.82=0.46×10-3E5ΣD7.96×10-3E=7.96×3×104=2.39×105(KN/m) 底层边框架边柱K=1.125/0.71=1.58α=(0.5+1.58)/(2+1.58)=0.58Dim=0.58*(12*0.71×10-3E)/4.82=0.21×10-3E4边框架中柱K=1.125*2/0.71=3.2α=(0.5+3.2)/(2+3.2)=0.71Dim=0.71*(12*0.71×10-3E)/4.82=0.26×10-3E2中框架边柱K=1.5/0.71=2.1α=(0.5+2.1)/(2+2.1)=0.63Dim=0.63*(12*0.71×10-3E)/4.82=0.23×10-3E10中框架中柱K=1.5*2/0.71=4.2α=(0.5+4.2)/(2+4.2)=0.76Dim=0.76*(12*0.71×10-3E)/4.82=0.28×10-3E5ΣD5.06×10-3E=5.06×3×104=1.52×105(KN/m)(4)框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期T1=1.7α0，取α0=0.6横向框架顶点位移计算层次Gi(KN)ΣGi(KN)ΣDi(KN/m)层间相对位移ΣGi/ΣDiΔi(m)33890.273890.272.39×1050.01630.147525002.338892.62.39×1050.03720.131215428.6114321.211.52×1050.0940.094T1=1.7*0.6*=0.39s（5）水平地震作用由设防烈度7度，设计地震分组为第一组，查表得Tg=0.65s,αmax=0.08因为0.1