结构计算书 - 图文

第1章 工程概况

第1章 工程概况

1.1 设计资料

1.1.1工程概况

（一）气象资料

徐州市自然条件及气候条件：

C 年平均温度：14.2。C 最热月平均气温：31.6。C 最高气温：40.6。C 最冷月平均气温：?4.1。C 最低气温：?22.6。土壤冻结最大深度：24cm 年平均降雨量：869.9mm 日最大降雨量：213.0mm

相对湿度：平均71%（冬季61%，夏季70%） 主导风向：全年主导风向为偏东风 平均风速：2.1m/s 最大风速：19.3m/s

基本风压值：0.35kN/m2

夏季平均风速折算为距地面2m处数值：2.1m/s

积雪最大厚度：24cm 基本雪压：0.35kN/m2

（二）地质资料

（1）地形地貌特征及工程地质特征

该场地地貌上属于平原地带，地势开阔，地形较为平坦，地面稍有起伏。地面标高一般在34.60~35.90m。

（2）岩土层构成 野外勘测成果与室内土工试验成果表明，场地工程地质条件简单。勘探深度内揭露的岩土层全为第四系冲洪积层，岩性以粘性土为主。依据其物理与工程特性，可划分为4个主层（编号为①层～④层）。

①层粉质粘土：黄褐色、褐黄色及棕黄色，偶见钙质条纹。硬塑，具中压缩性。该层层底埋深2.90~6.90m，层厚2.70~6.90m。其主要物理与工程特性指标见表1.1。

②层粘土：棕黄、棕红色及浅棕红色，含铁锰氧化物，含少量钙结核，硬塑，具中压缩性。该层层底埋深4.50m~14.00m，层厚1.00~8.50m。其主要物理与工程特性指标见表1.1。

③层粉质粘土：棕黄、褐黄等色，含少量铁锰氧化物，偶有锰结核。硬塑，具中压缩性。据穿透的勘探点的统计，该层层底埋深18.50~25.80m，层厚2.40~3.00m。

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第1章 工程概况

其主要工程特性指标统见表1.1。

④层粉质粘土：褐黄及棕黄色等，含氧化铁和少量锰结核。硬塑，具中压缩性。该层最大揭露厚度3.50m，底层标高为67.47m。其主要工程特性指标见表1，以及各地段地基土承载力特征值fak见表1.2。

表1.1 各土层主要物理及工程特性指标推荐表 直接快剪 层号 含水量 ω% 湿重度 γ(kN/m3) 孔隙比 e 液性指数 IL 压缩模量 Es1-2(MPa) 凝聚力 ck (kPa) 26 40 内摩擦角 φ(°) 9.5 12.0 ①层 ②层 ③层 ④层 21.5 23.6 23.5 23.2 19.08 19.50 19.50 19.30 0.741 0.735 0.715 0.700 0.20 0.18 0.30 0.08 9.5 14.4 11.8 15.0 表1.2 各地段地基土承载力特征值fak综合表 （单位：kPa） 地层层序 ①层 160 ②层 200 ③层 220 ④层 230 ⑤层 ------- fak综合值 （3）水文地质条件

场地内地下水均为孔隙潜水。勘探期间地下水稳定水位埋深4.80~10.00m。根据有关现场调查资料查知，场地内地下水位变化与大气降水密切相关，年变幅在2~3m左右，且其成果表明：地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替的情况下有弱腐蚀性，长期浸水情况下无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。

场地土层渗透性：①层粉质粘土为微透水；②层粘土层为不透水。 （4）地震工程地质

根据国家地震局和省地质局相关资料查知，确定该地区抗震设防烈度7度；地震分组为第二组；设计基本地震加速度值为0.10g。

1.1.2 建筑物的组成及功能介绍

1）、本工程建筑面积约2500m2左右，地上6层，结构形式为框架结构。 2）、层高 各层：3.0m。

3）、房屋高度 主体：18.600m；房屋长度： 37.0m；宽度：14.2m；建筑占地面积414.18m-2

第1章 工程概况

2，总建筑面积2485.08m2 4）、房间组成及面积要求

详建施和任务书

1.1.3 结构设计要求

本工程建筑耐火等级为二级，建筑安全等级为二级，屋面防水等级为Ⅲ级，地下防水等级为二级，本工程的结构安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类，框架抗震等级为三类，基础设计等级为乙级，设计使用年限为50年。

1.2 柱网布置

由于本建筑的长度： 37.0m；宽度：14.2m。所以柱网布置为沿着建筑长边以柱距为3.0m和4.5m布置。具体详见结构施工图。

1.2.1方案构思

总体布局,及从全局的观点出发 ,综合考虑和组织室内外空间,合理布置建筑总平面;处理好立面体型体量层数出入口的人流等问题;解决好建筑各组成部分之间内部与外部之间的联系与分割;解决好通风和采光等大的原则问题,同时做到与周围的环境协调.

1.2.2初步设计

总体方案确定了以后,就要在总体布局的原则下进行局部的设计.其具体为将建筑的不同组成部分进行划分为若干基本的单元,先进行了基本单元的设计,在将基本单元根据设计的要求进行划分.

1.2.3基本单元设计

设计基本单元确定主要依据设计的要求,在根据轴网的布置做合适的调整.本框架轴网的布置为间距4.5m和2.7m,纵向的尺寸有4.5m和3.0m两种尺寸

1.3.结构设计

1.3.1结构选型

（1）结构体系:

本次设计的工程属于多层结构，常用的结构体系一般有如下三种：

①砖混结构：材料来源广泛，造价低，但其自重大，强度大，抗震能力差，施工难以机械化，因此，不适合本工程。

②框剪结构：具有较高的承载力，较好的延性和整体性。抗震性能较好，框架剪力墙合理分工，但由于剪力墙的存在，在一定程度上限制了建筑平面设计的灵活性，造价高。对于本工程造成不必要的浪费。

③框架结构：在建筑物结构体系中钢筋混凝土框架结构有着施工方便、抗震性能优良、造价适中、空间面积使用较大、布置灵活等一系列优点。

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第1章 工程概况

因此，通过比较分析，根据本工程的施工特点和建筑物本身的特点本工程选择钢筋混凝土框架结构。 （2）柱网布置形式:

在框架结构的布置中，既要满足使用功能和建筑平面的要求，又要使结构受理合理、施工方便。在旅店的建筑中一般是两边为客房或是公共设施、中间为走道，设置形成内廊式的柱网布置形式。本工程就是这种内廊式的柱网布置形式。 （3）承重方案： 1、横向框架承重方案

由房屋的横向框架梁直接承受竖向的楼面荷载，横梁截面尺寸较大，框架横向刚度也较大；对加强房屋横向刚度有利，也有利于房屋室内的采光于通风，但使房内净空有所减小。这种承重方案纵向仅设置联系梁，故只需对横向框架进行结构计算。 2、纵向框架承重方案

由房屋的纵向框架梁直接承受竖向的楼面荷载，其截面尺寸较大，横向仅设置截面尺寸较小的连系梁，故房屋的横向刚度较差，进深尺寸受预制板长度的限制。但截面尺寸较大的纵向框架梁不影响房间室内的净空，可取得较好的使用效果，又能加强纵向的整体刚度，对付纵向的地基不均匀沉降也有利。这种承重方案只需对纵向框架进行结构计算。 3、纵横向框架混合承重方案

由纵横两个方向的框架梁承受竖向的楼面荷载，具有前述两种承重方案的优点， 并能减轻它们各自的缺点。当楼面上作用有较大荷载，或楼面有较大开洞，或当柱网布置为正方形或接近正方形时，常用这种承重方式。纵横向框架混合承重方案具有较好的整体工作性能，对抗震有利。这种承重方案，原则上纵、横两个方向均应按框架进行结构计算，框架柱为双向偏心受压构件。但是，当纵向框架梁柱线刚度比大于3时，且纵向柱列较多时，纵向框架梁可近似按连续梁计算，相应的横向框架柱也可近似按单向偏心受压构件计算。

对于有抗震要求的结构，不管哪种承重方式，纵、横两个方向均应按框架结构设计。 （4）施工方法: 1、现浇式框架结构：

梁、柱、楼盖以及抗震墙均为现浇钢筋混凝土结构。一般做法是每层的柱与其上部的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇注混凝土。板中的钢筋深入柱内锚固。全现浇式框架结构的整体性强，抗震性能好，能较好的满足使用要求。其缺点是现场施工的工作量大，工期长，需要大量的模版。 2、装配式框架结构：

全部构件为预制，通过构件吊装，节点焊接，形成框架结构。由于大量采用预制构件，可节约模板，缩短工期，但连接节点的用钢量大，尤其在荷载大、振动大，要

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第1章 工程概况

求框架有较大刚度时，节点构造较难处理。并且装配式框架结构的整体性较差，抗震能力弱，不宜在地震区应用。因此这种形式在框架中较少使用。 3、装配整体式框架结构：

部分预制，部分现浇（后浇），通过迭合梁的后浇混凝土使梁柱形成整架。它与装配式框架比较，节点构造简单，用钢量和焊接工作量少，吊装方便，抗震性能好，但其现场施工工序较多，节点施工要求较高，工期较长。这种形式的框架，兼有装配式与现浇式的优点，在楼面荷载较大的工业厂房中值得推广应用。

由于全现浇框架结构具有整体性强、抗震性能好等一系列优点，本工程采取现浇整体式的方法，一般做法是使每层的柱与其上面的梁同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇注混凝土。同时使板中的钢筋升入梁内锚固，梁的纵向钢筋伸入柱内锚固。 2.1.5其他构件选型：

1、楼盖结构：采用整体性较好的现浇钢筋混凝土结构； 2、楼梯：板式楼梯； 3、基础：独基

1.3.2 结构布置

根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案，具体布置详见图。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。

1.3.3板、梁、柱、剪力墙截面尺寸确定及材料选择

根据本项目房屋的结构类型、抗震设防烈度和房屋的高度查表，得本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为100㎜，各层梁柱板混凝土强度等级均为C30，纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余钢筋采用HPB300级钢筋。

根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知，边柱及中柱的承载面积分别为3.0m×2.25m和3.0m×3.6m。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取为12kN/㎡计算。

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第3章 重力荷载代表值的计算

第2章 框架侧移刚度的计算(取7轴计算)

2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选

2.1.1梁柱截面尺寸初选

主体结构共6层，层高均为3.0m， 内外墙的做法：

内墙做法：内外墙均砌240厚空心砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。

一.梁截面尺寸的估算：

1.AB,CD跨： (1).主梁：L=4500㎜

h???1?8~1?12??L?562mm~375mm,取500㎜ b取300㎜

故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=300㎜×800㎜

(2).纵梁：A,B,C,D轴L=3000㎜

h???11??8~12??L,取350㎜ b取300㎜

2.BC跨：

(1).主梁：L=2700㎜

h???1?8~1?12??L?338mm~225mm,取350㎜ b???1?2~1?3??L?150mm~100mm，取300㎜ 故框架梁的截面尺寸为b×h=300㎜×350㎜

表2-1估算梁的截面尺寸（㎜）及各层混凝土强度等级

层数 混凝土 横梁（b×h） 纵梁 强度等级 AB,CD跨 BC跨 （b×h） 1～6 C30 300×500 300×350 300×350 二.柱截面尺寸的估算

框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算： 1.柱组合的轴压比设计值按照公式1－1计算：

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第3章 重力荷载代表值的计算

N??Fgn (1－1)

式中：

?：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；

F: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；

g：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取12KN/m2;

n: 为验算截面以上楼层层数；

2.框架柱验算

N?0.8 (1－2) bchcfc由计算简图2－1可知边柱和中柱的负载面积可知： 中柱：（4.5＋2.7）/2×(3.0+3.0)/2=3.6×3㎡ 边柱：（3.0＋3.0）/2×4.5/2=3.0×2.25㎡ 中柱：N=1.3×3.6×3×12×1000×6=2426112 Ac≥N/[uN]fc=2426112/0.9/14.3=188509（mm2） 边柱：N=1.25×3.0×2.25×12×1000×6=3207600 Ac≥N/[uN]fc=3207600/0.9/14.3=249231（mm2）

根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为700㎜×700㎜＝490000mm2>249231mm2，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为700㎜×700㎜。

故初选柱的尺寸为700㎜×700㎜； (计算简图示意)：

图2-1 边柱和中柱的负荷面积简图

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第3章 重力荷载代表值的计算

2.1.2 结构布置

如图2-2 所示：

图2-2 结构平面布置图

注：梁的尺寸：

L1=300㎜×500㎜ L2=300㎜×350㎜

边柱、内柱的尺寸均为：700㎜×700㎜

2.2 框架侧移刚度的计算

2.2.1 横向框架侧移刚度计算

梁的线刚度ib?EcIbEI，柱的线刚度ic?cc，其中Ec为砼的弹性模量，l为梁的lh计算跨度，Ic为柱的截面惯性矩，Ib为梁的截面惯性矩。 横梁线刚度ib计算表详见表2.1：

表2.1 横梁线刚度ib计算表

类别 AB跨 BC跨 CD跨 层Ec b?h2次 /(N/mm)(mm?mm) I/mm4 0l/mm (N?mm) EcI0/l1.5EcI0/l (N?mm)2EcI0/l (N?mm) 1~6 3.0?104 300×500 1.28?1010 4500 5.33?1010 7.95?1010 1.07?1011 1~6 3.0?104 300×350 1.072?109 2700 1.19?109 1.79?109 2.38?109 1~6 3.0?104 300×500 1.28?1010 4500 5.33?1010 7.95?1010 1.07?1011 柱的线刚度ic计算见下表2.2。

表2.2 柱线刚度ic计算表

层次 b?h(mm?mm)hc/mm Ec/(N/mm) 2 Ic/mm 4 EcIc/h(N?mm) 8

第3章 重力荷载代表值的计算

1 2~6 3450 3000 3.0?104 3.0?104 12h2700×700 700×700 2.0?1010 1.304?1011 2.0?1010 1.67?1011 E0I0l柱的抗侧移刚度按下式D??cic一） 中框架柱侧移刚度计算

1， 一般层

计算，式中?c由计算所得，ic?。

1.07?1.070.64?0.64 ?c??0.242

2?1.672?0.641.07?1.07?0.0238?2 （2），中柱：k??0.66

2?1.670.66?c??0.248

2?0.642， 第一层

（1），边柱；k?1.07?1.070.821?0.821 ?c??0.291

2?1.3042?0.8211.07?1.07?0.0238?2 （2）中柱：k??0.839

2?1.3040.839?c??0.295

2?0.839二） 边框架柱侧移刚度计算

（1），边柱：k?1， 一般层

7.95?7.950.476?0.476 ?c??0.192

2?16.72?0.4767.95?2?0.179?20.487中柱：k??0.487 ?c??0.196

2?16.72?0.487 边柱：k?2， 第一层

7.95?7.950.593?0.593 ?c??0.229

2?13.042?0.5937.95?2?0.179?20.623中柱：k??0.623 ?c??0.238

2?13.042?0.623边柱：k? 分别对柱的抗侧移刚度计算如下表2.3。

表2.3 中框架柱抗侧移D值计算表

（边柱） （中柱） ?Di层次 (N/mm) k 2~6 1 0.64 0.821 ?c 0.242 0.291 Di1(N/mm) k ?c Di2(N/mm) 757700 433400 37420 21520 0.66 0.248 0.839 0.295 38350 21820 表2.4 边框架柱抗侧移D值计算表

层次 （边柱） （中柱） ?DiNmm 9

第3章 重力荷载代表值的计算

k 2~6 1 0.476 0.593 ?c 0.192 0.229 Di1(N/mm) k 0.487 0.623 ?c 0.196 0.238 Di2(N/mm) 29690 16940 30310 17610 240000 138200 2.2.2 横向框架层间侧移刚度

将上述计算得到的各层柱的侧移刚度相加，则得到各层横向框架的侧移刚度如下表2.5。

表2.5 横向框架层间侧移刚度(N/mm)

层次 1 571600 2 997700 3 997700 4 997700 5 997700 6 997700 ?D i

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第3章 重力荷载代表值的计算

3 重力荷载代表值的计算

3.1 重力荷载计算

3.1.1 屋面及楼面的永久荷载标准值

1) 屋面（上人）：

30mm厚细石混凝土保护层： 三毡四油防水层： 20mm厚水泥砂浆找平层： 180mm厚水泥蛭石板保温层： 100mm厚钢筋混凝土板： V型轻钢龙骨吊顶： 合计：

2) 1～6层楼面：

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）： 100mm厚钢筋混凝土板： V型轻钢龙骨吊顶： 合计

3) 屋面及楼面可变荷载标准值：

上人屋面均布活荷载标准值：

楼面活荷载标准值： 屋面雪荷载标准值：

2.0kN/m2 2.0kN/m2

sk??rs0?1.0?0.4?0.4kN/m2

22?0.03?0.66kN/m2 0.4kN/m2

20?0.02?0.4kN/m2 5?0.18?0.90kN/m2 25?0.1?2.5kN/m2

0.25kN/m2 5.11kN/m2

0.55kN/m2

25?0.1?2.5kN/m2 0.25kN/m2 3.30kN/m2

式中?r为屋面积雪分布系数，取?r?1.0。

3.1.2 梁、柱、墙、窗、门等重力荷载计算

梁柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷计算出单位长度上的重力荷载，对洽墙、门、窗等计算单位面积上的荷载。

1) 梁、柱重力荷载标准值见下表3.1（表中梁的高度分别为减去板厚得到的高度）。 2) 各层墙体、门窗重力荷载计算详见统计表3.2。

说明:(1）、外墙250厚材料采用300×250×160的水泥空心砖，自重9.6kN/m3。 外侧涂刷涂料，内侧抹灰，厚度为20mm。

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第3章 重力荷载代表值的计算

(2）、内墙200厚采用390×190×190的粉煤灰轻渣空心砌块，自重7kN/m3。 两侧抹灰。厚度均为20mm。

外墙：9.6*0.25+17*0.04=3.08kN/m2 内墙：7*0.2+17*0.04=2.08kN/m2

表3.1 梁、柱重力荷载标准值计算表

层次 构件 b/m h/m ?/(kN/m3) ? g/(kN/m) li/m n Gi/kN ?G/kN iKJL-1 KJL-2 1 KJL-3 KZ-1 0.3 0.5 0.3 0.35 0.3 0.5 0.7 0.7 25 25 25 25 1.05 6.3 6.5 14 2.0 7 573.3 40.513 2053.093 982.8 1.05 2.756 1.05 6.3 6.5 24 1.10 13.475 4.6 28 1735.58 1735.58 2053.093 2～6层梁布置同1层，则其梁重力荷载与1层相同 2～6 KZ-1 0.7 0.7 25 1.10 13.475 3.6 28 1358.28 1358.28 注：1）、表中?为考虑梁、柱粉刷层重力荷载的增大系数，g表示单位长度构件重力荷载，n表示构件数量。

2）、梁长度取净长、柱高度取层高。

表3.2 墙体重力荷载

单位面积上总面积 规格尺寸 材料 的重力荷载Gi(kN) 2（m） 2(kN/m) 含抹灰 - - 3.08 2.28 340.89 1049.941 1660.41 内墙200厚 含抹灰- 267.75 610.47 部位 构件 ?Gi(kN) 上部墙体 结构 外墙250厚 屋面处重力荷载代表值=结构和构件自重代表值+0.5*屋面雪活载 楼面处重力荷载代表值=结构和构件自重代表值+0.5*楼面活载 由以上计算得到各质点的重力荷载值为：

G6?5.11?43.2?17.1+2053.093+1358.28?2165.98?0.5?0.4?43.2?17.1?7737.824kN22G5?3.3?43.2?17.1?2053.093?1358.28?2165.98?0.5?2?43.2?17.1?8753.853kN

G4?2437.78?2053.093?1358.25?2165.98?1337.78?0.5?2?43.2?17.1?8339.813kN 2G3?6226.453?1337.78?738.72?8114.303kN

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第3章 重力荷载代表值的计算

G2?6224.453?921.38?1337.78?738.72?7717.453kN2

G1?2437.78?2053.093?1358.28?1735.58?921.38?1237.95?738.72?7856.188kN

22框架的重力荷载代表值见图3.1。

图3.1 重力荷载代表值

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第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

4.1. 横向自振周期计算

利用顶点位移法计算结构的基本周期T1?1.7?TuT，uT为计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移，即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移，则uT计算如下表4.1。

层次 6 5 4 3 2 1 Gi/kN 表4.1 横向框架水平位移计算表

V/KN ?D/(N/mm) ?ui/mm iGi 7737.824 16491.677 24831.49 32945.793 40663.246 48519.434 uTui/mm 7737.824 8753.853 8339.813 8114.303 7717.453 7856.188 997700 997700 997700 997700 997700 571600 7.756 16.530 24.889 33.022 40.757 84.884 207.838 200.082 183.552 158.663 125.641 84.884 则结构的基本周期即按式T1?1.7?TuT计算，其中?T取0.7。由表4.1可知=0.2078，

0.2078?0.54S则T1?1.7?0.7?。

4.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算

由于本建筑结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。

结构总水平地震作用标准值按下式：FEk??Geq计算。

1Geq?0.85?Gi?0.85?48519.434?41241.519KN

由于本设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，则查表得结构的特征周期

Tg?0.45S。

?Tg?0.45S?T1?0.54S?5Tg?2.25S

Tg0.90.450.9??1?(T)?2?max?(0.54)?1.0?0.12?0.1018 所以得到FEk??1Geq?0.1018?41241.519?4200.034kN

又?T1?0.54S?1.4Tg?1.4?0.45?0.63S，则不需要考虑顶部附加地震作用系数

14

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

?n。

各质点的水平地震作用按下式计算：

Fi?GiHiGiHi?4200.034

i?GHii?1nFEk?i?GHii?1n详细计算见表4.2。

表4.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表

GiHi i层次 6 5 4 3 2 1 Hi/kN 18.0 15.0 12.0 9.0 6.0 3.0 Gi/kN GiHi/kN·m 174874.82 166323.21 128433.12 95748.78 63283.11 36138.46 664801.50 ?GHii?1nFi/kN Vi/kN 7737.824 8753.853 8339.813 8114.303 7717.453 7856.188 0.2630 0.2502 0.1932 0.1440 0.0952 0.0544 1.0000 1104.609 1104.609 1050.849 2155.458 811.447 2966.905 604.805 3571.710 399.84 3971.550 228.482 4200.032 4200.032 ? 各质点在水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的腹部见下图4.1。

（a）、水平地震作用分布 （b）、层间剪力分布

4.3 水平地震作用下的位移验算

水平地震作用下框架结构的层间位移?ui和顶点位移ui分别按下式4.1、4.2计算：

15

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

(?ui)?Vin----------------------------------------(4.1) ?Dijj?1n u??(?u)kk?1-----------------------------------(4.2)

?ui。 hihi/mm 3000 3000 3000 3000 3000 3000 ?e??ui hi计算过程见下表4.3，表中还计算了各层的层间弹性位移角?e?表4.3 横向水平地震作用下的位移验算

层次 6 5 4 3 2 1 Vi/kN ?Di/(N/mm) ?ui/mm 1.10716 2.16043 2.97374 3.57994 3.98071 7.34852 ui/mm 21.14983 20.04267 17.88224 14.90859 11.32856 7.347852 1104.609 2155.458 2966.905 3571.710 3971.550 4200.032 997700 997700 997700 997700 997700 571600 1/3252 1/1666 1/1211 1/1006 1/904 1/626 由表4.3可见，最大层间弹性位移角发生载第一层，其值为1/626<1/550，满足?ui?[?e]h的要求。其中[?e]?[?u1]?h550。

4.4 水平地震作用下框架内力计算

计算附图中结构平面布置图中的第⑥轴横向框架，其计算简图如下图4.2所示：

16

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

图4.2 横向框架计算简图

框架柱端剪力及弯矩分别按下式4.3、4.4计算：

Vij?Dij?Di?1n?Vi ------------------------------------------------------(4.3)

ij{Mb?V?y?hijijuMij?Vij?(1?y)?h-------------------------------------------------(4.4)

其中y?yn?y1?y2?y3,根据已知条件知各层柱端的梁柱线刚度比及各层的标准反弯点高度比yn见下表4.4所示。

表4.4 梁柱线刚度比k及标准反弯点高度比yn计算表 层次 6 5 4 3 2 m 6 6 6 6 6 n 6 5 4 3 2 边柱标准反弯点 中柱标准反弯点 k 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 yn 0.3 0.4 0.45 0.45 0.5 k 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 k 0.3 0.4 0.45 0.45 0.5 17

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

1 6 1 0.82 0.65 0.839 0.65 由已知条件还得出各层反弯点高度修正值如下表4.5所示。

表4.5 各层柱及反弯点高度修正值y1、y2、y3

层次 6 5 4 3 2 1 层高（m） 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 y1 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 0 -0.0042 y3 0 0 0 -0.019 0 由以上表4.4及表4.5所示，可得各层柱的反弯点高度比y值计算如下表4.6。

表4.6 柱反弯点高度比值y计算表

层次 6 5 4 3 2 1 y?yn?y1?y2?y3 0.300 0.400 0.450 0.450 0.481 0.646 由上可得各层柱端弯矩及剪力计算如下表4.7。

表4.7 各层边柱(A,D)柱端弯矩及剪力计算表

层次 6 5 hi/m 3.0 3.0 Vi/kN ?Dij/(N/mm) Di Vi y Mi b Mi u1104.609 2155.458 997700 997700 37420 14.67 0.300 15.84 36.97 37420 28.62 0.400 41.21 171.72 18

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

4 3 2 1

表4.7 各层中柱(B,C)柱端弯矩及剪力计算表

层次 6 5 4 3 2 1 3.0 3.0 3.0 3.0 2966.905 3571.710 3971.550 4200.032 997700 997700 997700 571600 37420 39.40 0.450 63.83 78.01 37420 47.43 0.450 76. 84 93.91 37420 52.74 0.481 91.32 98.54 21520 55.77 0.646 165.73 90.82 hi/m 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 Vi/kN ?Dij/(N/mm) Di Vi y Mi bMi u1104.609 2155.458 2966.905 3571.710 3971.550 4200.032 997700 997700 997700 997700 997700 571600 38350 15.03 0.300 16.23 38350 29.33 0.400 42.24 38350 40.37 0.450 65.40 38350 48.60 0.450 78.73 37.88 63.35 79.93 96.23 38350 54.05 0.481 93.59 100.99 21820 57.16 0.646 169.86 93.08 注：表中M量纲为kN?m,V量纲为kN,D的单位为N/mm。 梁端弯矩剪力及柱轴力分别按下式计算：

?Mbl?libr?Mib?1?Miu??ib?ib?ribrbuMb?lr?Mi?1?Mi?--------------------------------------------(4.5) ??ib?iblMb?MbrVb?l----------------------------------------------------(4.6)

N???Vbl?Vbr??k---------------------------------------------------k?in(4.7)

由以上条件可得梁端弯矩、剪力及柱轴力计算见下表4.8。

19

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

表4.8 梁端弯矩、剪力、柱轴力计算表

边横梁 层次 柱轴力 ibl 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 ibr Mi?1 bMiu l Mb lMb r Vb N -5.13 5.33?1010 0 36.97 4.5 0 0 0 0 0 0 36.97 5.13 5.33?1010 15.84 171.72 4.5 5.33?1010 41.21 78.01 4.5 4.5 4.5 187.56 26.05 -31.18 119.22 16.56 -47.74 157.74 21.91 -69.65 175.38 24.36 -94.01 182.14 25.30 -119.31 5.33?1010 63.83 93.91 5.33?1010 76. 84 98.54 5.33?1010 91.32 90.82 4.5 表4.8 梁端弯矩、剪力、柱轴力计算表

层次 中横梁 柱轴力 Mb libl ibr Mi?1 bMiu l Mb rVb N -5.26 -16.36 -33.33 -55.78 -80.74 6 5 4 3 2 1 5.33?1010 1.19?109 0 37.88 4.5 37.05 77.84 0.83 5.26 5.33?1010 1.19?109 16.23 63.35 4.5 2.10 11.10 5.33?1010 1.19?109 42.24 79.93 4.5 119.50 2.67 16.97 5.33?1010 1.19?109 65.40 96.23 4.5 158.10 3.53 22.45 5.33?1010 1.19?109 78.73 100.99 4.5 175.79 3.92 24.96 5.33?1010 1.19?109 93.59 93.08 4.5 182.59 4.08 25.93 ·-106.67 注：1）、柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时A轴柱为拉力，B轴柱为压力。 2）、表中M单位为KN/m，i单位为N?mm，N单位为kN，l单位为m。 水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图4.3。

20

第4章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

37.0536.9736.9737.885.1326.0516.5621.9124.3625.30-5.26-16.36-33.33-55.78-80.74-106.675.2611.1019.9722.4524.9625.935.2616.3633.3355.7880.74106.67-63.08ABCD5.1326.0516.5621.9124.3625.305.1331.1847.7469.6594.01119.3177.84171.7263.3515.8416.23-5.13119.5187.5678.0179.93-31.1841.2142.24158.1119.22-47.7496.2393.9163.8365.4-69.65175.79157.74108.9198.5476.84-94.0178.73182.59175.3890.8293.08-119.3191.3295.59182.14165.73169.86

(a) 框架弯矩图kN·m (b) 框架剪力图Kn

图4.3 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图

21

第6章 框架梁，柱截面设计

5 竖向荷载作用下框架内力计算

5.1 计算单元的选择确定

取第⑥轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为4.5米，如图5.1所示。故直接传给该框架的露面荷载如图中水平阴影所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各结点上。由于纵向框架的中心线与柱的中心线不重合，因此梁再框架节点上边作用有集中力矩。

图5.1横向框架计算单元

5.2 荷载计算

5.2.1 恒载计算

在图5.2中，q1，q1?代表横梁自重，为均布荷载形式。 对于第六层：q1?6.3kN/m q1??2.756kN/m

?分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载，图5.1中所示的几q2、q2何关系可得：

q2?5.11?3.6?18.396kN/m

??5.11?2.7?13.797kN/m q222

第6章 框架梁，柱截面设计

P1、P2分别为由边纵梁直接传给柱的横载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力

荷载：

13.6?4.54.5??P?3.6?1.8??2??1.8?5.11?6.3?4.5?5.513??147.99kN 1??222??1?3.6?4.51.354.5?P2?[?3.6?1.8???2??1.8?(2.25?3.6)?2]?5.11?6.3?4.5?5.513??155.89kN2222??

由以上集中力P1、P2可得到集中力矩为：

M1?P1?e1?147.99?0.7?0.30.7?0.3?29.60kN?m M2?P2?e2?155.89??31.18kN?m 22

图5.2 各层梁上作用的荷载

对于第2---5层：

q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其他荷载计算方法同第六层，结果为： q1?6.3?2.08?2.8?12.124kN/m ??2.756kN/m q1q2?3.3?3.6?11.88kN/m ??3.3?2.7?8.91kN/m q2

P1、P2分别为边纵梁直接传给柱的恒载，其包括纵梁自重和楼板重及纵墙重，计算如

下：

P1?(3.6?1.8?2)?3.3?6.3?7.2?5.513?7.2?3.08??6.5?2.8?2.4?1.8?2??0.45?2.4?1.8?2?141.308kN2P2 ??3.6?1.8?2?5.85?1.35??3.3?6.3?7.2?5.513?3.6?2.08?2.8??7.2?0.7??172.561kN

23

第6章 框架梁，柱截面设计

M1?141.31?0.7?0.3?28.26kN?m 2M2?172.56?0.7?0.3?34.51kN?m 2

对于第一层，同理可得：

q1?6.3?3.08?3.6?17.39kN/m

??2.756kN/m q1q2?11.88kN/m

??8.91kN/m q2P1??3.6?1.8?2??3.3?6.3?7.2?5.513?3.6?3.08??6.5?3.6?2.4?2.7?2??0.45?2.4?2.7?2?145.96kNP2??3.6?1.8?2?5.85?1.35??3.3?6.3?7.2?5.513?3.6?2.08?3.6??7.2?0.7??183.377kN

M1?P1?e1?145.962?0.2?29.19kN?m

M2?P2?e2?183.377?0.2?36.68kN?m

2）、活荷载作用下框架上梁上的荷载分布图如下图5.4：

图5.3 各层梁上作用的活载

对于第六层：

q2?3.6?2?7.2kN/m

??2.0?2.7?5.4kN/m q2P1、P2为楼板传来的活荷载集中力。

P1??3.6?1.8?3.6?1.8??2?25.92kN

P2?2.0?(3.6?1.8?2?5.85?1.35)?41.72kN

24

第6章 框架梁，柱截面设计

M1?25.92?0.2?5.184kN?m

M2?41.72?0.2?8.343kN?m

同理，在屋面雪荷载作用下：

q2?3.6?0.5?1.8kN/m

q?2?0.5?2.7?1.35kN/m P1、P2为楼板传来的活荷载集中力。

P1??3.6?1.8?3.6?1.8??0.5?6.48kN

P2?0.5?(3.6?1.8?2?5.85?1.35)?9.99kN

M1?6.48?0.2?1.296kN?m M2?9.99?0.2?1.998kN?m

对于2-5层，活荷载分布图如下图5.5。

q2?3.6?2?7.2kN/m

q?2?2.0?2.7?5.4kN/m P1、P2为楼板传来的活荷载集中力。

P1??3.6?1.8?3.6?1.8??2?25.92kN

P2?2.0?(3.6?1.8?2?5.85?1.35)?41.72kN

M1?25.92?0.2?5.184kN?m

M2?41.72?0.2?8.343kN?m

对于1层：

q2?3.6?2?7.2kN/m

q?2?2.0?2.7?5.4kN/m P1、P2为楼板传来的活荷载集中力。

P1??3.6?1.8?3.6?1.8??2?25.92kN

P2?2.0?(3.6?1.8?2?5.85?1.35)?41.72kN

M1?25.92?0.2?5.184kN?m

M2?41.72?0.2?8.343kN?m

将以上荷载计算结果汇总，见下表5.1、5.2。

表5.1 横向框架恒载汇总表

层q M次 1 q1? q2 q?2 P1 P2 M12 6 6.3 2.756 18.396 13.797 147.99 155.89 29.6 31.18 2～5 12.124 2.756 11.88 8.91 141.31 172.56 28.26 34.51 1 17.388 2.2756 11.88 8.91 145.96 183.32 29.9 36.68 注：1)、q1、q2、q1?,q?2的单位为kN/m。 25

第6章 框架梁，柱截面设计

2)、P1、P2、的单位为kN。 3)、M1、M2的单位为kN?m。

表5.2 横向框架活载汇总表

层次 6 （6） 2～5 1 q2 7.2 ? q25.4 P1 25.92 P2 41.72 M1 5.184 M2 8.343 （1.8） （1.35） （6.48） （9.99） （1.296） （1.998） 7.2 7.2 5.4 5.4 25.92 25.92 41.72 41.72 5.184 5.184 8.343 8.343 注：1)、q2、q3的单位为kN/m。

2)、P1、P2、的单位为kN。 3)、M1、M2的单位为kN?m。

4)、表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。

5.3、内力计算

梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分法计算，则梁端、柱端弯矩计算如下表5.3。

表5.3 横向框架固端弯矩计算结果

层次 6 2～5 1 恒载作用下 MA/kN?m ME/kN?m 活载作用下 MA/kN?m ME/kN?m －68.395 －69.824 －91.63 66.816 34.51 84.14 －22.52（－5.62） －22.52 －22.50 19.36（4.91） 19.36 29.36 注：表中括号内的数值为雪荷载作用下对框架产生的固端弯矩。详细计算步骤请如下： ①、在恒载作用下梁端固端弯矩计算：

对第六层：计算简图见图5.2。

q1作用下：

121ql???6.3?4.52??27.216KN?m 121211ME?ql2??6.3?4.52?27.216KN?m

1212MA??

q2作用下：

P2?(1?2?2??3)q?(1?2?0.252?0.253)?18.396?16.384kN?m

26

第6章 框架梁，柱截面设计

MA??MB??121ql???16.384?7.22??70.78kN?m 1212121ql???16.384?7.22??70.78kN?m 1212P1作用下：

MA?29.60kN?m

MB?31.18kN?m

由以上结果可得：

?MA??27.216?70.78?29.60??68.395kN?m

?MB?27.216?70.78?31.18?66.816kN?m

?：MBC???MBC段 q1121ql???2.756?2.72??1.674 122?：P?5?13.797?1.35?11.641 q28???MBC121ql???11.641?2.72??7.072 1212???8.746kN.m 所以 MBC同理第二到五层，可得其它层的固端弯矩为：

q1作用下：

MAB??MBA121ql???12.124?4.52??52.376KN?m 121211?ql2??12.124?4.52?52.376KN?m 1212

q2作用下：

P2?(1?2?2??3)q?(1?2?0.252?0.253)?11.88?10.581kN?m

MAB??MBA??121ql???10.581?4.52??45.708kN?m 1212121ql???10.581?4.52?45.708kN?m 1212P1作用下：

MAB?28.26kN?m

MBA?34.51kN?m

由以上结果可得：

?MAB??69.824kN?m

?MBA?34.51kN?m

??：MBCMBC段 q1??121ql???2.756?2.72??1.674 12227

第6章 框架梁，柱截面设计

q?2：P?58?8.91?1.35?7.518 M???12BC12ql??112?7.518?2.72??4.567 所以 M?BC?6.241kN.m 同理第一层，可得其它层的固端弯矩为：

q1作用下：

MAB??112ql2??112?17.388?4.52??75.116KN?m MBA?112ql2?112?17.388?4.52?75.116KN?m

q2作用下：

P2?(1?2?2??3)q?(1?2?0.252?0.253)?11.88?10.581kN?m

M1AB??12ql2??112?10.581?4.52??45.708kN?m M1BA??12ql2??112?10.581?4.52?45.708kN?m P1作用下：

MAB?29.19kN?m

MBA?36.68kN?m

由以上结果可得：

?MBA?75.116?45.708?36.68?84.144kN?m

?MAB??75.116?45.708?29.19??91.634kN?m

MBC段 q?：M1BC??12ql2??112?2.756?2.72??1.674 q?2：P?58?8.91?1.35?7.518 M?1BC??12ql2??112?7.518?2.72??4.567 所以 M?BC?6.241kN.m ②、在活载作用下梁端固端弯矩计算： 对第六层：计算

q22作用下： P2?(1?2???3)q?(1?2?0.252?0.253)?4.5?6.413kN?mMAB??112ql2??112?6.413?4.52??27.704kN?m 28

第6章 框架梁，柱截面设计

MBA?27.704kN?m MAB?5.184kN?m MBA?8.343kN?m

?M?MABBA??27.704?5.184??22.520kN?m ?27.704?8.343?19.361kN?m

8?作用下：P?5?4.8?1.35?4.05 BC段 q2MBC??121ql???4.05?2.72?2.460 1212对第2--5层：计算

q2作用下： P2?(1?2?2??3)q?(1?2?0.252?0.253)?4.5?6.413kN?m

MAB??121ql???6.413?4.52??27.704kN?m 1212MBA?27.704kN?m MAB?5.184kN?m MBA?8.343kN?m

?M?MAB??27.704?5.184??22.520kN?m

BA?27.704?8.343?19.361kN?m

8?作用下：P?5?4.8?1.35?4.05 BC段 q2MBC??121ql???4.05?2.72?2.460 1212③、在雪载作用下梁端固端弯矩计算：

q作用下： P2?(1?2?2??3)q?(1?2?0.252?0.253)?1.8?1.60kN?m

MAB??121ql???1.6?4.52??6.912kN?m 1212MBA?6.912kN?m MAB?1.296kN?m MBA?1.998kN?m

?M?MABBA??6.912?1.296??5.616kN?m ?6.912?1.998?4.914kN?m

8?作用下：P?5?1.35?1.35?1.14 BC段 q2MBC??121ql???1.14?2.72??0.69 1212注：。

由以上计算结果可得到恒载、活载作用下横向框架的二次分配结果如下：图5.4、图5.5、图5.6。并且根据横向框架弯矩二次分配结果可得到竖向荷载作用下的弯矩图，见图5.7、图5.8图5.9。

29

第6章 框架梁，柱截面设计

上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.6620.3380.0950.6350.27129.6-68.39566.81631.18-8.74645.2774923.11751-5.51665-36.8745-15.73714.38374-2.7583311.55876-11.1513-7.69603-3.92939-0.03871-0.25875-3.1324251.96521-51.965272.81939-48.2845-27.61540.4120.4120.1760.0570.3890.3890.16528.26-69.82463.57434.51-6.24128.7674928.7674912.28902-3.26798-22.3025-22.3025-9.4599522.6387514.38374-1.633996.144512-18.4372-11.1513-14.5801-14.5801-6.228381.3363079.1197099.1197093.86825736.8261728.57117-65.397367.78684-31.6201-24.3341-11.83270.4120.4120.1760.0570.3890.3890.16528.26-69.82463.57434.51-6.24128.7674928.7674912.28902-3.26798-22.3025-22.3025-9.4599514.3837418.8766-1.633996.144512-11.1513-15.1521-13.0301-13.0301-5.566241.1490577.8418087.8418083.32621730.1211734.61403-64.735267.59959-25.612-29.6129-12.37470.4120.4120.1760.0570.3890.3890.16528.26-69.82463.57434.51-6.24128.7674928.7674912.28902-3.26798-22.3025-22.3025-9.4599514.383740-1.633996.144512-11.15130-5.2529-5.2529-2.243960.2853851.9476281.9476280.82611537.8983323.51459-61.412966.73592-31.5062-20.3549-14.87480.4120.4120.1760.0570.3890.3890.16528.26-69.82463.57434.51-6.24128.7674928.7674912.28902-3.26798-22.3025-22.3025-9.4599514.383740-1.633996.144512-11.15130-5.2529-5.2529-2.243960.2853851.9476281.9476280.82611537.8983323.51459-61.412966.73592-31.5062-20.3549-14.87480.4120.4120.1760.0570.3890.3890.16529.19-91.63484.14436.68-6.24137.7532137.7532116.12758-4.44047-30.3043-30.3043-12.85414.383740-2.220248.063792-11.15130-5.01137-5.01137-2.140780.1759861.2010281.2010280.50943447.1255932.74184-79.867487.94331-40.2545-29.1032-18.585616.37092-14.5516图5.4恒载

30

第6章 框架梁，柱截面设计

上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.6620.3380.0950.6350.2715.184-22.5219.3618.343-2.4614.908247.61176-1.6056-10.7321-4.580174.63912-0.80283.80588-3.28724-2.53965-1.29668-0.04927-0.32933-1.0313917.00771-17.007721.51201-14.3487-8.071560.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788677.454124.63912-0.481681.98176-5.36607-3.28724-4.78396-4.78396-2.043630.3802782.5952342.5952341.10080611.94849.133397-21.081820.75968-9.34532-7.2665-4.147860.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639124.63912-0.481681.98176-3.28724-3.28724-3.62418-3.62418-1.548190.2617861.7865721.7865720.757810.2931810.29318-20.586420.64119-8.07516-8.07516-4.490860.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639120-0.481681.98176-3.287240-1.71287-1.71287-0.731710.0744130.5078330.5078330.21540512.204497.565374-19.769920.45382-9.3539-6.06666-5.033260.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639120-0.481681.98176-3.287240-1.71287-1.71287-0.731710.0744130.5078330.5078330.21540512.204497.565374-19.769920.45382-9.3539-6.06666-5.033260.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.344-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639120-0.481681.98176-3.287240-1.71287-1.71287-0.731710.0744130.5078330.5078330.21540512.204497.565374-19.769920.45382-9.3539-6.06666-5.033263.782687-3.03333图5.5活载

31

第6章 框架梁，柱截面设计

上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.6620.3380.0950.6350.2711.296-5.6164.9141.998-0.693.7177921.898208-0.40128-2.68224-1.14471.156896-0.200640.949104-0.82157-0.63304-0.32321-0.01212-0.08099-0.257214.241647-4.241655.449708-3.58479-2.091910.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1651.296-5.6164.9141.998-0.692.3137922.3137920.988416-0.24077-1.64314-1.64314-0.696961.8588964.63912-0.120380.494208-1.34112-3.28724-2.62758-2.62758-1.122460.2356471.6081871.6081870.6821361.5451044.325328-5.870435.403087-1.37607-3.32219-0.704820.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788671.1568964.63912-0.481681.98176-0.82157-3.28724-2.18951-2.18951-0.935320.1212420.8274230.8274230.3509648.24562911.72785-19.973520.50064-6.56863-9.03431-4.89770.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639120-0.481681.98176-3.287240-1.71287-1.71287-0.731710.0744130.5078330.5078330.21540512.204497.565374-19.769920.45382-9.3539-6.06666-5.033260.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.343-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639120-0.481681.98176-3.287240-1.71287-1.71287-0.731710.0744130.5078330.5078330.21540512.204497.565374-19.769920.45382-9.3539-6.06666-5.033260.4120.4120.1760.0570.3890.3890.1655.184-22.5219.3618.344-2.469.278249.278243.96352-0.96336-6.57449-6.57449-2.788674.639120-0.481681.98176-3.287240-1.71287-1.71287-0.731710.0744130.5078330.5078330.21540512.204497.565374-19.769920.45382-9.3539-6.06666-5.033263.782687-3.03333图5.6雪载

32

第6章 框架梁，柱截面设计

51.965

51.965

72.819

27.615

48.285 67.787

11.833

31.620 67.600

12.375 25.612 29.613 66.736 31.506 66.736

14.875 31.506

20.355 24.334

65.397 28.571

36.826

64.735 34.614

30.121

61.413 23.515 37.898

14.875 20.355

61.413 23.515 37.898

79.867 32.742

47.126

87.943

18.586

40.255

29.103

16.371

14.552 图5.7恒荷载作用下框架的M图（KN·M）

33

第6章 框架梁，柱截面设计

17.008

17.008

21.512

8.072

14.349

20.760

4.148

9.345 20.641

4.491 8.075 8.075 20.454 9.354 20.454

5.033

9.354

6.067 7.267 21.082 9.133

11.948

20.586 10.293

10.293

19.770 7.565 12.204

5.033 6.067

19.770 7.565

12.204

19.770 7.565

12.204

20.454

5.033

9.354

6.067

3.783

3.033

图5.8活荷载作用下框架的M图（KN·M）

34

第6章 框架梁，柱截面设计

4.242

4.242

5.870 1.545

4.325

20.586 10.293

10.293

19.770 7.565 12.204

19.770 7.565

12.204

9.354 20.454

5.033

9.354

6.067

8.075 20.454 20.641

4.491 8.075

3.322 5.403

0.705 1.376 2.092

3.585 5.450

5.033 6.067

12.204

19.770 7.565

20.454

5.033

9.354

6.067

3.783

3.033

雪图5.9荷载作用下框架的M图（KN·M）

35

第6章 框架梁，柱截面设计

5.4 梁端剪力和柱轴力的计算

5.4.1恒载作用下梁端剪力计算：

计算简图见图5.11.

图5.11 5层横向框架梁上作用的恒载

AB跨：6层：荷载引起剪力：

V4.5A?VB?6.3?4.5/2?18.396?2??1?0.25??22.68?49.67?72.35kN 2--5层：VA?VB?12.124?4.5/2?11.88?4.52??1?0.25??43.65?32.076?75.726kN 1层: VA?VB?17.388?4.5/2?11.88?4.52??1?0.25??62.597?32.076?94.67kN

BC跨：6层：荷载引起剪力：

VA?VB?2.756?2.7/2?14?13.797?2.7?3.721?9.313?13.034kN 2--5层：VA?VB?2.756?2.7/2?14?8.91?2.7?3.721?6.014?9.735kN 1层: VA?VB?2.756?2.7/2?14?8.91?2.7?3.721?6.014?9.735kN

弯矩引起剪力

AB跨：6层：VA??VB?2.896kN

5层：VA??VB?0.332kN 4层：VA??VB?0.398kN 3层：VA??VB?0.739kN 2层：VA??VB?0.739kN 1层：VA??VB?1.122kN

36

第6章 框架梁，柱截面设计

柱轴力荷载： A柱： 6层

N顶?P1?VA?147.99?33.279?181.269kN

N底?P1?VA?自重?147.99?33.279?13.475?3.6?229.779kN 5层

N顶?P1?VA?229.779?141.308?75.394?446.481kN N底?446.481?13.475?3.6?494.991kN 4层

N顶?P1?VA?494.991?141.308?75.394?711.627kN N底?711.627?13.475?3.6?760.137kN 3层

N顶?P1?VA?760.137?141.308?74.987?976.432kN N底?976.432?13.475?3.6?1024.942kN 2层

N顶?P1?VA?1024.942?141.308?74.987?1241.237kN N底?1241.237?13.475?3.6?1289.747kN 1层

N顶?P1?VA?1289.747?145.962?93.548?1529.257kN N底?1529.257?13.475?4.6?1591.242kN B柱： 6层

N顶?P1?VB?155.89?39.071?13.034?208.634kN N底?P1?自重?208.634?13.475?3.6?257.144kN 5层

N顶?P1?VA?257.144?172.561?76.058?9.735?515.498kN N底?515.498?13.475?3.6?564.008kN 4层

N顶?P1?VA?564.008?172.561?76.124?9.735?822.428kN N底?822.428?13.475?3.6?870.938kN 3层

N顶?P1?VA?870.938?172.561?76.465?9.735?1129.699kN N底?1129.699?13.475?3.6?1178.209kN 2层

N顶?P1?VA?1178.209?172.561?76.465?9.735?1436.919kN

37

第6章 框架梁，柱截面设计

N底?1436.919?13.475?3.6?1485.429kN 1层

N顶?P1?VA?1485.429?183.377?95.792?9.735?1774.333kN N底?1774.333?13.475?4.6?1822.843kN

5.4.2活载作用下梁端剪力计算：

AB跨：6层：荷载引起剪力：VA?VB?4.5?3.0?0.75/2?19.44kN 雪载引起剪力 ：VA?VB?1.8?4.5?0.75/2?4.86kN 1--5层： VA?VB?4.5?4.5?0.75/2?19.44kN

BC跨：6层：荷载引起剪力：VA?VB?14ql?14?4.8?2.7?3.24kN

雪载引起剪力：V1A?VB?4ql?14?1.35?2.7?0.91kN

1--5层： VA?VB?14ql?14?5.4?2.7?3.645kN

弯矩引起剪力

AB跨：6层：VA??VB??0.63kN 雪载：VA??VB??0.168kN

5层：VA??VB?0.045kN

4层：VA??VB??20.641?20.586?/4.5??0.01kN 3层：VA??VB??20.454?19.770?/4.5?0.095kN 2层： VA??VB??20.454?19.770?/4.5?0.095kN 1层： VA??VB??20.454?19.770?/4.5?0.095kN

柱轴力荷载： A柱： 6层

N顶?P1?VA?25.92?18.81?44.73kN 雪载N顶?P1?VA?6.48?0.168?6.648kN5层 : N顶?P1?VA?44.73?25.93?19.485?90.165kN 4层 : N顶?P1?VA?90.165?25.92?19.43?135.515kN 3层 : N顶?P1?VA?135.515?25.92?19.345?180.78kN 2层 : N顶?P1?VA?180.78?25.92?19.345?226.045kN 1层 : N顶?P1?VA?226.045?25.92?19345?271.31kN B柱： 6层

N顶?P1?VB?41.72?20.07?3.24?65.03kN 雪载N顶?P1?VA?9.99?5.028?15.018kN

5层 : N顶?P1?VA?65.03?41.72?19.395?3.645?129.79kN

38

第6章 框架梁，柱截面设计

雪载 ：N顶?P1?VA?15.018?9.99?19.395?3.645?48.028kN 4层 ：N顶?P1?VA?129.79?41.72?19.45?3.645?194.605kN 3层 ：N顶?P1?VA?194.605?41.72?3.645?239.97kN 2层 ：N顶?P1?VA?239.97?41.72?3.645?285.335kN 1层 ：N顶?P1?VA?285.335?41.72?3.645?330.7kN

表5.4 横载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）

荷载引起的剪力 层次 AB跨 VA=VB 弯矩引起的剪力 AB跨 BC跨 VA=-VB VB?VC 总剪力 AB跨 VA VB 柱轴力 BC跨 VB?VC BC跨 VB?VC A轴柱 B轴柱 N底 N顶 N底 N顶 446.481 711.627 6 36.17 13.034 -2.896 -0.398 -0.739 -0.739 -1.122 0 0 0 0 0 0 33.279 39.071 13.034 181.269 75.394 76.058 9.735 75.328 76.124 9.735 74.978 76.465 9.735 229.779 494.991 760.137 208.934 515.498 822.428 257.144 564.008 870.938 5 75.726 9.735 -0.332 4 75.726 9.735 3 75.726 9.735 2 75.726 9.735 1 94.67 9.735 976.432 1024.942 1129.699 1178.209 74.978 76.465 9.735 1241.237 1289.747 1436.919 1485.429 93.548 95.792 9.735 1529.257 1591.242 1774.333 1822.843 表5.5 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）

荷载引起的剪力 层次 6 5 4 3 2 1 AB跨 VA=VB 弯矩引起的剪力 AB跨 VA=-VB 总剪力 AB跨 VA VB 柱轴力 BC跨 VB?VC BC跨 VB?VC BC跨 VB?VC A轴柱 N顶=N底 B轴柱 N顶=N底 65.03 (15.018) 129.79 194.605 239.97 285.335 330.7 19.4419.44 19.44 19.44 19.44 19.44 3.24 3.645 3.645 3.645 3.645 3.645 -0.630.065 -0.01 -0.095 -0.095 -0.095 （4.8） （0.91） （-0.17） 0 0 0 0 0 0 18.8119.485 19.43 19.345 19.345 19.345 20.0719.395 19.45 19.535 19.535 19.535 3.24 3.645 3.645 3.645 3.645 3 （4.69） （5.03） （0.91） 44.73 (6.648) 90.165 135.515 180.78 226.045 271.31 注：表中括号内的数值为屋面雪荷载（0.35kN/m2）作用引起的内力，其他层楼面活荷载作用下对应的内力V以向上为正。

5.5 横向框架内力组合

5.5.1 结构抗震等级

结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素由查表确定。通过查表得到本框架结构为三级抗震等级。

5.5.2 框架内力组合

对于本框架结构，根据实际情况采用的内力组合为以下三种：

39

第6章 框架梁，柱截面设计

a、1.2SGK?1.4SQK b、1.35SGK?1.0SQK c、1.2SGK?1.3SEK

根据实际工程情况，1.2SGK?1.4SWK这种组合与考虑地震作用的组合相比一般较小，对结构设计不起控制作用，故不予以考虑。各层梁、柱的组合见下表，表中SGK、

SQK两列中的梁端弯矩M为经过调幅后的弯矩（调整系数为0.8）。具体组合计算请见

下表：

表5.6框架梁内力组合

非抗震组合 1.2SGK?r0(1.35SGK1.4SQK?1.0SQK)抗震组合 左震 右震 ??vb(Mb??V??RE????Mb)/ln?VGb?? SQK 截面内S 层位置 力 SGK GE左次 震 -1-63-71182M 5..89 .8 .14 8 A 1993.103-25V .355 .23 .3 5 -1-70-78-18M 6..35 .53 2.6 4 B左 1995.10525.V .579 .56 3 一4 层 -4-14-164.0M .0.87 .89 8 3 B右 9.73.11.-25V 4 65 565 .93 M(AB 0 ) 跨间 M(BC 0 ) -1-49-57175M 5..13 .04 .38 8 A 19二74.84.-24V .3层 99 665 .36 5 -1-53-61-17B左 M 6..39 .57 5.8 4 SEK 右震 rRE(1.0SGK?1.3SEK)rRE(1.2SGK?1.3SEK) 左右 震 震 -182-98.-102123 .14 82 .07 .74 25.3 139.145.59. 35 64 78 -242166.21 .6 133. 25 182.-107-111 59 .32 .33 -25.142.148. 3 30 86 119-248 .13 .70 61.135. 77 63 -4.0-23.-24.-8. 8 49 10 69 25.916.816.8-18 3 0 0 .82 0.00 0.00 -19.15817 .6 40.4 5 233.393. 01 01 119.16.6 13 4 -222 .33 113. 28 0.00 0.00 -175-81.-82.128 .38 10 15 .22 24.3117.120.45. 6 08 59 05 175.-86.-88. 79 97 44 125-226 .22 .81 40

第6章 框架梁，柱截面设计

V 1976..547 4 -4-11.0.9 3 9.73.4 65 86.24.-24.119.122. 24 36 36 12 77 46.114. 39 88 M B右 V M(AB) 跨间 M(BC) M A V -133.9-3.9-19.-20.-6. .92 2 2 92 10 61 11.-2424.916.816.8-17 565 .96 6 0 0 .75 0 0.00 0.00 -16. 35 39.3 8 134.105. 91 34 0 0.00 0.00 M B左 三层 B右 V M(AB) 跨间 M(BC) M A V 四层 B(左) V B(右M V M -1-495..13 8 1974..399 5 -1-536..39 4 1976..547 4 -4-11.0.9 3 9.73.4 65 -57157-157-81.-82.111 .04 .74 .74 10 15 .02 84.-2121.9117.120.47. 665 .91 1 08 59 75 -61-15158.-86.-88. .57 8.1 1 97 44 86.21.-21.119.122. 24 91 91 12 77 -205 .13 110. 57 107-209 .97 .56 49.112. 09 18 140.37 -133.5-3.5-19.-20.-6. .92 3 3 92 10 99 11.-2222.416.816.8-14 565 .45 5 0 0 .98 0 0.00 0.00 -15. 97 36.6 0 0 0.00 0.00 M -1-516..79 5 1975..433 3 -1-546..08 5 1976..412 5 -9.-3-60119-119-85.-86.71. .03 .22 .22 21 39 22 85.-1616.4117.121.54. 045 .45 5 60 13 11 -62-11119.-88.-89. .34 9.5 5 01 52 85.16.-16.118.122. 845 45 45 57 21 -112.6-2.6-16.-16.-6. -170 .26 104. 92 69.-172 76 .61 54.105. 79 74 -13. 41

第6章 框架梁，柱截面设计

) V M(AB) 跨间 M(BC) 9 .5.7 7 7 91 96 17 9 9.73.11.-1616.916.816.8-8. 4 65 565 .97 7 0 0 92 0 0.00 0.00 13 108.62 30.5 5 -16.9 -4.7 19.49 19.51 -16.6 -4.32 19.4 19.38 -3.32 0.564 3.65 0 0.00 0.00 M -52.32 -60-86.-87.137 .76 187-18740 50 .30 .56 .56 -2.-69.-75.181 348 36 33 .11 85.135 9.755 -62.54 -2.16 85.76 9.69 -11.13 2.1 -2.1 0.282 -10.-12.2.2 57 22 6 117.121.43. 75 27 58 117.121.-20 78 29 .49 -88.-89. 33 82 -71.-77. 12 53 118.122. 43 08 118.122. 40 06 -237 .55 -184 .98 115. 62 38.7 4 A V 75.39 -2626.0.05 5 M B(左) 五层 V -54.23 -7777.8.84 4 28.-132 99 .18 -77-77. .51 84 44.116. 11 26 32.38.6 67 7 76.06 26.-26.05 05 M B(右) V M(AB) 跨间 M(BC) 六层 A M -9.47 -16.-16.-6. 01 10 30 -12. 06 -1.7 9 24.0 6 12.2 7 105.34 9.74 11.16.816.8-2. 565 -110 0 44 11.1 .1 11.613.1-120 9 5 .27 0 0.00 0.00 -41.57 -13.0 0.00 0.00 -4836.-36..38 97 97 -68.-69.-0. 94 73 24 -79. 58 42

第6章 框架梁，柱截面设计

6 -3.39 18.81 4.69 -17.2 -4.36 20.07 5.03 -6.46 -1.67 3.24 0.91 -1.695 -54.-59.34. 63 51 77 -37. 57 49.2 1 8.06 V 33.28 42.66.263.730. 685 -5.7 4 61 5.13 13 2.346.549.6-3. 45 0 2 68 -66.87 -2.18 -94.-95. 01 86 -76.-83. 02 01 74.972.8 8 1 53.957.7 3 7 M B(左) V -58.26 -3737.0.05 5 -86-96. .27 30 -37-38. .76 09 47.55.7 41 6 7.88.23 1 39.07 49.105 5.13 2.515 -25.32 -0.835 -5.13 M B(右) V -22.09 0.83 -0.83 -35.-36.-18 55 28 .18 -28.-31.0.1 85 49 8 -23. 60 -1.5 6 20.7 6 6.28 13.03 14.20.120.86.6 65 -5.7 3 4 5.26 0.426 16.918.5-5. 55 1 0 43 注：表中MAB为AB跨的跨间最大正弯矩。M以下部受拉为正，V以向上为正。SQK一项中括号内的数值表示屋面作用雪荷载时对应的内力。

（1）、梁的跨间弯矩： ①、

下面以第一层AB横向框架梁为例，考虑地震情况下的组合为例，说明各内力的组合方法，对支座负弯矩按相应的组合情况进行计算，求跨间最大正弯矩时，可根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。

43

第6章 框架梁，柱截面设计

alq2alMAMAq1xlAB图5.7 均匀和梯形荷载下的计算图形

VB=-MA?MB1(1??)l+q1l+q2 L22若VA?1?2q1?q2??l?0，说明x??l,其中x为最大正弯矩截面至A支座的距离，则x2可由下式求解：

1x2VA-q1x-q2=0 2?l将求得的x值代入下式即可得跨间最大正弯矩值

q121x3MMAX=MA?VAX?x?q2

26?l若VA-1?2q1?q2??L?0,说明x??l,则 2x=VA??Lq22 q1?q222?3?1?则Mmax=MA+VAx-1?q1?q2?x2+1q2?l?x??l? ?若VA?0,则 MMAX?MA,

同理，可求得三角形分布荷载和均布荷载作用下的V，x和M的计算公式

VA??

X由下式解得;

MA?MB11?q1l?q2l L24x2xq1?q2?VA

l44

第6章 框架梁，柱截面设计

MMAXq121x3?MA?VAx?x?q2

23l本例中，梁上荷载设计值

q1?1.2?17.388?20.866kN/m

q2?1.2?(11.88?0.5?4.5)?18.576kN/m 左震:

AB跨 : VA?164.97?331.6?1?20.866?4.5?1??1?0.25??4.5?18.576?56.31kN/m?0

4.522若：56.31?1?2?20.866?18.576??1.8?2.03kN/m?0

2x?56.31?0.5?1.8?18.576?1.85?7.2

20.866?18.576110.25??20.866?18.576??1.852??18.576?1.8???1.85???233.01kN/m223???0.75?233.01?174.76kN/m

Mmax?164.97?56.31?1.85?rREMMAX右震：

VA??322.95?158.8411??20.866?4.5???1?0.25??4.5?18.576?58.36kN/m?0

4.522若：58.36?1?2?20.866?18.576??1.8?4.08kN/m?0

2x?58.36?0.5?1.8?18.576?1.9?7.2

20.866?18.576110.25??20.866?18.576??1.92??18.576?1.8???1.9???393.01kN/m 223??Mmax?322.95?58.36?1.9?rREMMAX?0.75?393.01?294.76kN/m

剪力计算：AB净跨：

ln?4.5?0.7?2?3.8m 2左震: Vb??70.33kN Vrb?180.84kN

Mlb边?164.97?70.33?0.35?189.59kN?m

Mrb边??331.6?180.84?0.35??268.31kN?m

右震: Vb??156.76kN Vrb?72.67kN

Mlb边??322.95?156.76?0.35??268.08kN?m Mrb边?158.84?172.67?0.35?184.27kN?m

Mlb边?Mrb边?189.59?268.31?457.9?268.08?184.27?452.35kN?m

VGb?1??6.5?6.5?1.8?2??20.866?6.5?18.576?????111.47kN ?2?2???则：VA?1.2?452.35?111.47?194.98kN 6.545

第6章 框架梁，柱截面设计

VB左?1.2?457.9?111.47?196.01kN 3.8rREVA?0.85?194.98?165.73kN

rREVB左?0.85?196.01?166.60kN

5.6 框架A柱的内力组合及柱端弯矩、剪力设计值的调整

5.6.1 A柱端弯矩设计值调整

①、第五层：根据《抗震设计规范》无需调整。

当柱轴力N>fcAc?us?=14.3?600?600?0.15?10-10=772.20kN时，方符合调整的条件，可知A柱的第一层、第二层及第三层柱底需调整。 A柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：?Mc=?c?Mb

注：?Mc为节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析分配。

?M为节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和。

b?c柱端弯矩增大系数，二级取1.2。

表5.7 横向框架A柱弯矩和轴力组合表 层截内次 面 力 SGK ?RE??1.2(SGK?0.5SQK)? ???1.3SEK?SQK SGE SEK 左震 右震 1.2SGK??? ??? ?1.4SQK 1.35SGK ?SQKMmaxN Nmin MNmax M活荷 雪荷 4.24 60.47 -36.97 36.97 18.38 90.47 86.17 87.16 90.47 9.31 87.16 柱M 51.965 17.01 顶 N 6 4.33 42.80 15.84 -15.84 53.96 23.08 60.92 61.66 61.66 47.54 61.66 柱M 36.826 11.95 底 N 229.78 44.73 6.65 252.14 -5.13 5.13 221.93 231.93 338.36 354.93 354.93 184.11 354.93 181.27 44.73 6.65 203.63 -5.13 5.13 178.27 188.27 280.14 289.44 188.27 147.72 289.44 -171.72 171.72 -137.60 197.25 47.07 47.70 197.25 -142.57 47.70 柱M 28.571 9.13 1.55 33.14 顶 N 446.48 90.17 39.22 491.56 -31.18 31.18 412.01 472.81 662.01 692.91 472.81 338.27 692.91 5 10.29 35.27 41.21 -41.21 71.92 -8.44 50.56 50.96 71.92 66.63 50.96 柱M 30.121 10.29 底 N 494.99 90.17 39.22 540.07 -31.18 31.18 455.67 516.47 720.22 758.40 516.47 374.65 758.40 46

第6章 框架梁，柱截面设计

10.29 39.76 -78.01 78.01 -45.65 126.76 55.95 57.02 126.76 -52.40 57.02 柱M 34.614 10.29 顶 N 711.63 135.52 135.52 779.38 -88.49 88.49 697.19 892.75 1043.67 1096.21 892.75 564.70 1096.21 4 12.20 44.00 63.83 -63.83 115.41 -25.65 62.56 63.37 115.41 107.93 63.37 柱M 37.898 12.20 底 N 760.14 135.52 135.52 827.89 -88.49 88.49 746.67 942.23 1101.89 1161.70 942.23 605.93 1161.70 -93.91 93.91 -75.93 131.61 38.81 39.31 131.61 -80.57 39.31 柱M 23.515 7.57 7.57 27.30 顶 N 3 12.20 44.00 76.84 -76.84 129.79 -40.03 62.56 63.37 129.79 122.31 63.37 柱M 37.898 12.20 底 N 1024.94 180.78 180.78 1115.33 -144.33 144.33 978.15 1297.12 1483.02 1564.45 978.15 788.55 1564.45 -98.54 98.54 -81.04 136.73 38.81 39.31 136.73 -85.68 39.31 柱M 23.515 7.57 7.57 27.30 顶 N 1241.24 226.05 226.05 1354.26 -206.72 206.72 1152.92 1609.77 1805.95 1901.71 1609.77 922.69 1901.71 2 12.20 53.23 91.32 -91.32 155.20 -46.62 73.64 75.82 155.20 146.15 75.82 柱M 47.126 12.20 底 N 1289.75 226.05 226.05 1402.77 -206.72 206.72 1202.40 1659.25 1864.16 1967.20 1202.40 963.93 1967.20 -90.82 90.82 -63.10 137.61 49.88 51.77 137.61 -69.31 51.77 柱M 32.742 7.57 7.57 36.52 顶 N 1529.26 271.31 271.31 1664.91 -282.22 282.22 1386.36 2010.06 2214.94 2335.81 2010.06 1103.32 2335.81 1 165.73 -165.73 201.76 -164.50 24.94 25.88 201.76 198.65 25.88 柱M 16.371 3.78 3.78 18.26 底 N 1591.24 271.31 271.31 1726.90 -282.22 282.22 1449.58 2073.29 2289.32 2419.49 1449.58 1156.01 2419.49 976.43 180.78 180.78 1066.82 -144.33 144.33 928.67 1247.64 1424.81 1498.96 1247.64 747.31 1498.96 注：表中M以左侧受拉为正，位为kN?m，N以受压为正，单位为kN。SQK一列中括号内的数值为屋面作用雪荷载、其它层楼面作用活荷载对应的内力值

表5.8横向框架A柱端组合弯矩设计值的调整

层次 截面 ?RE(?Mc??c??Mb) 6 柱顶 柱底 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱底 柱顶 2 柱底 柱顶 柱底 1 ?REN 99.5216.9139.4126.9144.7142.7170.7151.367.83 79.11 150.4 232.02 2 8 4 5 7 7 2 7 188.472.8516.4892.7942.21247.978.11609.1202.2010.1449.5354.93 3 1 7 5 3 6 5 8 4 1 8 注：表内弯矩M单位为kN?m，轴力N单位为kN。并且表中弯矩为相应本层柱上、下两端的弯矩设计值。

表5.9 横向框架A柱剪力组合（KN）

层次 SGK ?RE[1.2(SGK?0.5SQK)1.35SGK? 1.2SGK? ?RE[?VC(Mcb ?1.3SEK]SQK1.4SQKSQK SEK ?Mcl)]/Hn47

第6章 框架梁，柱截面设计

左震 活荷 雪荷 左震 右震 右震 6 -28.69 -8.04 -2.38 14.67 -14.67 -11.51 -40.12 -41.34 -40.86 82.88 5 -19.00 -5.39 -3.29 59.15 -59.15 40.58 -74.77 -27.40 -27.11 105.42 4 -23.27 -6.25 -6.25 39.40 -39.40 19.81 -67.27 -33.44 -32.92 120.14 3 -19.81 -5.49 -5.49 47.43 -47.43 32.21 -72.61 -28.52 -28.16 150.95 2 -22.37 -5.49 -5.49 52.74 -52.74 35.47 -81.09 -31.98 -31.23 166.27 1 -11.92 -2.47 -2.47 55.77 -55.77 49.47 -73.78 -16.89 -16.27 191.42 注：表中V以绕柱端顺时为正。?RE[?VC(Mcb?Mcl)]/Hn为相应于本层柱净高上下两端的剪力设计值。

5.7 框架B柱的内力组合及柱端弯矩、剪力设计值的调整

B柱的内力组合及柱端弯矩、剪力设计值的调整同A柱。则调整过程及结果请见下表5.10、5.11、5.12。

表5.10 横向框架B柱弯矩和轴力组合表 层截内次 面 力 SGK ?RE??1.2(SGK?0.5SQK)? ???1.3SEK?SQK SGE SEK 左震 右震 1.2SGK??? ??? ?1.4SQK 1.35SGK ?SQKMmaxN Nmin MNmax M活荷 雪荷 -48.29 -14.35 -3.59 -55.46 -37.88 37.88 -86.85 -12.98 -78.03 -79.53 86.85 -78.53 -79.53 柱M 顶 N 208.93 65.05 15.02 241.46 -5.26 5.26 212.18 222.44 341.79 347.11 212.18 175.97 347.11 6 31.62 9.35 3.32 柱M 底 N 36.29 16.23 -16.23 48.49 16.84 51.03 52.03 52.03 43.04 52.03 5.26 255.56 265.82 399.61 412.17 412.17 212.12 412.17 257.14 65.03 15.02 289.66 -5.26 -24.33 -7.27 -1.38 -27.97 -63.35 63.35 -98.53 41.47 -39.37 -40.12 98.53 -93.77 -40.12 柱M 顶 5 N 515.50 129.79 48.03 580.39 -16.36 16.36 573.92 610.08 800.30 825.71 573.92 475.26 825.71 柱M 25.61 8.08 8.08 29.65 42.24 -42.24 76.92 -16.43 42.04 42.65 76.92 71.88 42.65 48

第6章 框架梁，柱截面设计

底 N 564.01 129.79 48.03 628.90 -16.36 16.36 623.40 659.56 858.52 891.20 623.40 516.49 891.20 -29.61 -8.08 -8.08 -33.65 -79.93 79.93 -122.65 54.00 -46.84 -48.05 122.65 -116.93 -48.05 柱M 顶 N 822.43 194.61 194.61 919.73 -33.33 33.33 901.30 974.96 1259.37 1304.89 901.30 744.94 1304.89 36.18 65.40 -65.40 109.17 -35.36 50.90 51.89 109.17 103.02 51.89 4 31.51 9.35 9.35 柱M 底 N 870.94 194.61 194.61 968.24 -33.33 33.33 950.78 1024.44 1317.58 1370.38 950.78 786.18 1370.38 -20.36 -6.07 -6.07 -23.39 -96.23 96.23 -130.19 82.48 -32.92 -33.55 130.19 -126.21 -33.55 柱M 顶 N 1129.70 239.97 239.97 1249.68 -55.78 55.78 1213.04 1336.31 1691.60 1765.06 1213.04 1000.59 1765.06 3 31.51 9.35 9.35 36.18 78.73 -78.73 123.90 -50.09 50.90 51.89 123.90 117.75 51.89 柱M 底 N 1178.21 239.97 239.97 1298.19 -55.78 55.78 1262.52 1385.79 1749.81 1830.55 1262.52 1041.83 1830.55 -20.36 -6.07 -6.07 -23.39 -100.99 100.99 -135.45 87.74 -32.92 -33.55 135.45 -131.47 -33.55 柱M 顶 N 1436.92 285.34 285.34 1579.59 -80.74 80.74 1521.96 1700.40 2123.77 2225.18 1521.96 1253.43 2225.18 2 40.26 9.35 9.35 44.93 93.59 -93.59 149.25 -57.59 61.40 63.70 149.25 141.61 63.70 柱M 底 N 1485.43 285.34 285.34 1628.10 -80.74 80.74 1571.44 1749.88 2181.98 2290.66 1571.44 1294.66 2290.66 -29.10 -6.07 -6.07 -32.14 -93.08 93.08 -135.63 70.07 -43.42 -45.36 135.63 -130.17 -45.36 柱M 顶 N 1774.33 330.70 330.70 1939.68 -106.67 106.67 1860.61 2096.35 2592.18 2726.05 1860.61 1530.86 2726.05 1 14.55 3.03 3.03 16.07 169.86 -169.86 204.09 -171.31 21.71 22.68 204.09 201.35 22.68 柱M 底 N 1822.84 330.70 330.70 1988.19 -106.67 106.67 1910.09 2145.83 2650.39 2791.54 1910.09 1572.09 2791.54 注：表中M以左侧受拉为正，位为kN?m，N以受压为正，单位为kN。SQK一列中括号内的数值为屋面作用雪荷载、其它层楼面作用活荷载对应的内力值。

表5.11 横向框架B柱端组合弯矩设计值的调整

层次 截面 ?RE(?Mc??c??Mb) 6 柱顶 95.54 212.18 柱底 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱底 柱顶 2 柱底 柱顶 柱底 1 57.23 108.38 412.17 573.92 84.61 134.92 120.09 143.21 136.29 623.4 901.3 950.78 149 164.18 149.19 234.7 ?REN 1213.01262.51521.91571.41860.61910.09 4 2 6 4 1 注：表内弯矩M单位为kN?m，轴力N单位为kN。并且表中弯矩为相应本层柱上、下两端的弯矩设计值。

表5.12 横向框架B柱剪力组合（KN）

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第6章 框架梁，柱截面设计

?RE[1.2(SGK?0.5SQK) 层次 SGK SQK SEK ?1.3SEK]左震 活荷 雪荷 左震 右震 右震 1.35SGK? 1.2SGK? ?RE[?VC(Mcb 1.4SQKSQK?Mcl)]/Hn6 25.49 6.58 1.92 15.03 -15.03 37.60 8.29 36.55 35.85 80.61 5 16.00 4.26 2.63 29.33 -29.33 43.00 -14.20 22.98 22.61 111.40 4 19.40 4.84 4.84 40.37 -40.37 64.40 -24.82 27.76 27.15 164.11 3 16.55 4.28 4.28 48.60 -48.60 70.58 -36.82 23.73 23.28 198.13 2 18.98 4.28 4.28 54.05 -54.05 79.08 -40.37 27.01 26.20 198.24 1 10.48 1.98 1.98 57.16 -57.16 73.85 -52.47 14.79 14.16 198.56 注：表中V以绕柱端顺时为正。?RE[?VC(Mcb?Mcl)]/Hn为相应于本层柱净高上下两端的剪力设计值。

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