大楼钢筋混凝土框架毕业设计(三)

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表3.1 各柱的D值及剪力分配系数表

层号及
层高柱
号　　　

八层（3.0m）
A 2.325

0.21
B  0.231 3.326  0.29
C 0.60 0.231 3.326  0.29
D 0.417 0.173 2.325  0.21

四至七层
（3.0m）
A 0.417 0.173 2.325

0.21
B 0.60 0.231 3.326  0.29
C 0.60 0.231 3.326  0.29
D 0.417 0.173 2.325  0.21

三层
（4.2m）
A 0.417 0.173 2.325  0.21
B 0.60 0.231 3.326  0.29
C 0.60 0.231 3.326  0.29
D 0.417 0.231 2.325  0.21
二层
（4.2m）
A 0.585 0.226 1.183  0.16
B 0.836 0.295 1.544  0.21
C 0.836 0.295 1.544  0.21
D 1.17 0.369 1.932  0.26
E  0.535 0.211 1.207  0.16
一层
（5.0m）

A 0.787 0.462 0.9951  0.17
B 1.126 0.520 1.12  0.19
C 1.126 0.520 1.12  0.19
D 1.575 0.580 1.273  0.21
E 0.725 0.450 1.423  0.24

3.5水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

3.5.1风荷载计算
地面粗糙度为C类。
基本风压：
：由于建筑物总高度不超过30m，所以。
：迎风面，背风面。所以。

计算风荷载标准值：

风荷载的线荷载：

为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力：

将力平均分配到17榀框架中：

。
风荷载作用下的荷载分布图如图3.3所示。

图3.3   风荷载作用下的荷载分布图
3.5.2地震作用下的荷载计算
地震作用：恒荷载+0.5活荷载=
重力荷载代表值：
第八层：
女儿墙：
外墙加内墙：
柱：
框架梁：

总荷载：
第七层：
外墙加内墙：
柱：
框架梁：
恒荷载+0.5活荷载：
总荷载：
第六层：
第五层：
第四层：
第三层：
第二层：
恒荷载+0.5活荷载：
外墙加内墙：

框架梁：

柱：

女儿墙：
总荷载：
首层：
恒荷载+0.5活荷载：
框架梁：
框架柱：

外墙加内墙：

总荷载：
地震作用下的荷载分布图如图3.4。

图3.4    地震作用下的荷载分布图
3.5.3结构的自振周期
各层的重力荷载：

楼层的水平位移为：

基本周期：

考虑到填充墙使结构刚度变大，周期折减：
设防烈度为7度时，水平地震影响系数最大值。
场地类别为Ⅰ类，地震为第一类分组。特征周期为。

由底部剪力法计算：

所以考虑顶部附加地震作用：

地震作用力计算见表3.2。

表3.2    地震作用力计算表

层次
8 27.85 8540 237.84 0.404
7 24.85 7300 181.41 0.308
6 21.85 7300 159.51 0.271
5 18.85 7300 137.61 0.234
4 15.85 7300 115.71 0.196
3 12.85 7300 93.81 0.159
2 9.85 13400 131.99 0.224
1 5.65 11920 67.35 0.114

，，，
，，，
，
各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算见表3.3。
首层的层间位移比：
二层的层间位移比：
三层的层间位移比：
均满足要求。

表3.3   各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算表

层次　柱
号　  　      　　　  u（mm）　

8
A（D） 0.21 　　
57.7
　 12.1 0.21 7.6 28.8 0.51 　

　
　
　
　15.75
　
B（C） 0.29   16.7 0.25 12.5 37.6
7 A（D） 0.21  101.7 21.4 0.31 19.9 44.2 0.90
B（C） 0.29   29.5 0.35 31.0 57.5
6 A（D） 0.21 　 140.4 29.5 0.36 31.9 56.6 1.24
B（C） 0.29   40.7 0.40 48.8 73.3
5 A（D） 0.21 　 173.8 36.5 0.21 43.8 65.7 1.54
B（C） 0.29   50.4 0.45 68.0 83.2
4 A（D） 0.21 　 201.8 42.4 0.45 57.2 71.0 1.79
B（C） 0.29   58.5 0.45 79.0 96.5
3 A（D） 0.21  224.5 47.2 0.45 63.7 77.9 1.98
B（C） 0.29   65.1 0.45 87.9 107.3
2 A 0.16 　
　
　
　
　 249.4 39.9 0.51 85.5 82.1 3.37
B 0.21   52.4 0.50 110.0 110.0
C 0.21   52.4 0.50 110.0 110.0
D 0.26   64.8 0.50 136.1 136.1
E 0.16   39.9 0.50 83.8 83.8
1 A 0.17  262.0 44.5 0.71 178.5 72.9 4.42
B 0.19   49.8 0.67 188.5 92.9
C 0.19   49.8 0.67 188.5 92.9
D 0.21   55.0 0.67 208.2 102.5
E 0.24   62.9 0.67 238.1 117.3

3.6竖向荷载作用下框架结构的内力分析

3.6.1恒荷载作用下的内力分析
对于四边支承的板，当其两个方向的跨度时，作用于板上的荷载将沿两个方向传给支承结构，板在两个方向均产生较大弯矩，这种板称为双向板。当两个方向的边长越接近相等时，板在两个方向的受力也就越接近相等。
双向板的支座反力分布比较复杂，实用计算时可近似地把每一个区格划分为四个小区格，并认为每一小区格的荷载直接传给邻近的支承梁。因此，沿板长向支承梁的荷载为梯形分布，沿板短向方向支承梁的荷载为三角形分布。为方便计算可将支承梁上的梯形或三角形荷载根据截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载。

屋面框架梁线荷载：

楼面框架梁线荷载：

底二层框架梁线荷载：

因为粉粘土层厚0.9m~1.6m，1.6m以下为粗粒花岗岩。初估基础顶面为，基础顶面为，基础高为0.6m。
根据计算所得的等效分布荷载，画出的等效荷载分布图如图3.5所示。

   图3.5    恒荷载作用下的等效荷载分布图（）
根据等效荷载分布图，计算恒荷载固端弯矩如下：
边跨框架梁：
顶层：
标准层：
底二层：

中间跨框架：
恒荷载作用下的内力计算采用力矩二次分配法，计算过程见图3.6。
根据计算所得的弯矩值画出恒荷载作用下的弯矩图如图3.7所示。
恒荷载作用下的剪力图如图3.8所示。

图3.7   恒荷载作用下的弯矩图（）

图3.8   恒荷载作用下的剪力图

3.6.2活荷载作用下的内力分析
活荷载：上人屋面为，楼面为。

根据计算所得的等效分布荷载，画出的等效荷载分布图如图3.9所示。

图3.9    活荷载作用下的等效荷载分布图（）
活荷载固端弯矩：
活荷载作用下的内力计算采用力矩二次分配法，计算过程见图3.10。
根据计算所得的弯矩值画出活荷载作用下的弯矩图如图3.11所示。
活荷载作用下的剪力图如图3.12所示。

图3.11    活荷载作用下的弯矩图（）
图3.12     活荷载作用下的剪力图（）

3.6.3恒荷载作用下的轴力计算
A柱：
第八层：
女儿墙：
屋面三角形部分荷载：
屋面梯形部分荷载：
次梁重：
纵向框架梁重：
总荷载：
柱下端：
第七层：
楼面三角形荷载：
楼面梯形部分荷载：
次梁重：
内墙重：
外墙重：
纵向框架梁自重：
总荷载：
柱下端：
第六层：

柱下端：
第五层：

柱下端：
第四层：

柱下端：
第三层：

柱下端：
第二层：

柱下端：
第一层：

柱下端：
B、C柱：
第八层：
屋面三角形部分荷载：
屋面梯形部分荷载：
次梁重：
纵向框架梁：
矩形部分荷载：
内墙重：
总荷载：
柱下端：
第七层：
楼面三角形荷载：
楼面梯形荷载：
次梁重：
纵向框架梁：
矩形部分的荷载：
内墙重：
总荷载：
柱下端：
第六层：
          柱下端：
第五层：
           柱下端：
第四层：
               柱下端：：
第三层：
             柱下端：
第二层：
           柱下端：
第一层：
             柱下端：
D柱：
第二层：
屋面三角形部分荷载+楼面三角形部分荷载：

屋面梯形部分荷载+楼面三角形部分荷载：

次梁：
纵向框架梁：
内墙重：
外墙重：
总荷载：
柱下端：
第一层：

柱下端：
E柱：
第二层：总荷载：       柱下端：
第一层：

柱下端：
恒荷载作用下的轴力图见图3.13。

图3.13 恒荷载作用下的轴力图

3.6.4活荷载作用下的轴力计算
A柱：
第八层：
屋面三角形部分荷载：
屋面梯形部分荷载：
总荷载：
第七层：
第六层：
第五层：
第四层：
第三层：
第二层：
第一层：
D柱：
第二层：
第一层：
B柱：
第八层：
屋面三角形部分荷载：
屋面梯形部分荷载：
矩形部分荷载：
总荷载：
第七层：
第六层：
第五层：
第四层：
第三层：
第二层：
第一层：
E柱：
第二层：第一层：
活荷载作用下的轴力图见图3.14。

图3.14 活荷载作用下的轴力图

3.7横向荷载作用下框架结构的内力分析

3.7.1风荷载作用下的内力分析
风荷载作用下的弯矩图见图3.15，轴力图见图3.16。

图3.15 风荷载作用下弯矩图（）

图3.16 风荷载作用下轴力图（）

3.7.2地震作用下的内力分析
地震作用下的弯矩图见图3.17，轴力图见图3.18。
图3.17 地震作用下弯矩图（）

图3.18 地震作用下轴力图（）

3.8内力组合

在框架结构上，除了恒荷载以外，还作用有活荷载、风荷载、地震荷载。内力组合的目的就是找出这些荷载在框架的各个杆件中所产生的最危险内力，以便进行杆件设计。
在一般情况下，柱的弯矩呈线形变化，梁的弯矩呈抛物线形变化。因此，对于柱，可取上、下截面作为控制截面；对于梁，可取其两端截面及跨中最大正弯矩的截面作为控制截面。
荷载的组合方式分为由永久荷载效应控制的组合和由可变荷载效应控制的组合两类。
由永久荷载效应控制的组合：

由可变荷载效应控制的组合：

在考虑抗震时，对于框架结构，应考虑以下四种组合：
①S=1.2×恒荷载+1.4×活荷载
②S=1.35×恒荷载+1.4×0.7活荷载
③S=1.2×（恒荷载+0.5×活荷载）+1.3×地震荷载
④S=1.2×恒荷载+0.9×1.4×（风荷载+活荷载）
3.8.1框架梁内力组合
取顶层和底层的梁进行内力组合，见表3. 4。
3.8.2框架柱内力组合
取A、B柱进行内力组合，见表3. 5。

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