某11层办公楼结构设计计算书 - 图文

前 言

本设计是按照3333城市建设学院土木系3333年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“3333办公楼”。内容包括建筑设计、结构设计两部份。

办公楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择办公楼建筑和结构设计，从而掌握办公楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。

框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。

框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。

本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。

这次设计是在结构教研室各位老师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢！

鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。

第1章 设计基本资料

§1.l 初步设计资料

一. 工程名称：3333办公楼。

二. 工程概况：建筑面积1432㎡，建筑总高为40.8m,主体大楼为十一层，地下室一层，室内外高差为0.9m.

三. 温度：最热月平均28℃，最冷月平均-5℃；

极端最高温度38℃，极端最低温度为－11.5℃.

四. 相对湿度：年平均34％

五. 相对风向：北风，基本风压0.4KN/㎡.

六. 雨雪条件：最大积雪深度0.25㎝,雪荷载0.40 KN/㎡。 七. 年降雨量870㎜。

八. 水文资料：经勘探未发现地下水 九. 地质条件：

1. 地震烈度：本工程地震设防烈度为7度，近震，

场地类型： Ⅱ类。

2. 地质资料：见表1－1

表1－1 地质资料

土层厚度（m） 4.2 9.5 10 十. 材料使用：

1. 混凝土：梁柱板均使用C30混凝土。

2. 钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。 3. 墙体：

a. 外纵墙采用200厚灰砂砖（18KN/m），一侧墙体为水刷石墙面（0.5KN/

㎡）,一侧为20㎜厚抹灰（17KN/㎡）；

b. 内隔墙采用200厚灰砂砖（18KN/m）,两侧均为20mm厚抹灰。 c. 卫生间隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m），两侧贴瓷砖

（0.5KN/㎡）。

d.女儿墙采用200厚灰砂砖（18KN/m）两侧均为200厚抹灰，墙高900mm。 4. 窗：均为钢框玻璃窗（0.5KN/m）

5. 门：除大门为玻璃门（0.45KN/m），办公室均为木门(10.2KN/m).

§1.2 结构选型

一. 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架剪力墙结构体系。

二. 屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，刚柔性结合的屋面，屋面板厚120。 三. 楼面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，底板厚300mm，一层200mm,标准层120，局部90mm。

四. 楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。

2

2

2

3

3

33

岩土名称 填土 粘性土 粗砂 五. 天沟：采用现浇内天沟

第2章 结构布置及计算简图

§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11层局部12层，层高为4.2m（一层），3.6m（二至十层），3.0m，内外墙的做法：内墙做法：内外墙均砌200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。

板厚取120 mm： h=120>l/40=2400/40=600mm 一.梁截面尺寸的估算：

1.AB跨：

(1).主梁：L=7200mm

?11?h????L?750mm?500mm,取

?812??1b????21??L?300mm?200mm，取3?600㎜

300㎜

故框架横纵梁的截面尺寸为b3h=300㎜3600㎜

(2).次梁：L=7200㎜

1??1h????L?480mm?600mm,取

?1512?500㎜，b取200mm

故框架次梁的截面尺寸为b3h=200mm3500mm

2. BC跨：

(1).主梁：L=2400㎜

?11?h????L?300mm?200mm,取

?812??1b????21??L?225mm?150mm，取3?400mm

200mm

故框架梁的截面尺寸为b3h=200mm3400mm

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（b3h） 纵梁 次梁 强度等级 1～11 C30 AB 300600 3CD跨 200*400 （b3h） 3003600 （b3h） 2003400 笔趣阁-www.ikdzs.com-笔下文学

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：

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

不等跨取1.25；

1.3，等跨内柱取1.2,

F

: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；

12KN/

g：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取

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：（7.2＋7.2）/23(7.2+2.4)/2=34.56㎡ 边柱：（7.2＋7.2）/237.2/2=25.92㎡ 边柱：中柱：

Ac?1.2N/fc?(1.?2?7.2?3.?612?1000?10)?/14.3mm0.28 326266Ac?1.2N/fc?(1.?2?7.2?4.?812?1000?10)?/14.3mm0.28 435021mm2?435021mm2，为计算简便中柱和边柱的

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600㎜3700㎜＝420000

尺寸相同，均为600㎜3700㎜。

故初选柱的尺寸为600㎜3700㎜；

：

图2-1 边柱和中柱的负荷面积简图？

§2.1.2 结构布置

图2-2 结构平面布置图

注：梁的尺寸：

L1=300㎜3600㎜, L2=200㎜3400㎜, L3=200㎜3500㎜

边柱、内柱的尺寸均为：600㎜3700㎜ §2.2框架结构的计算简图

第3章 重力荷载代表值的计算

§3.1荷载计算

§3.1.1屋面及楼面恒荷载计算

一.屋面

防水层（刚性）30厚C20细石混凝土 1.0KN/㎡ 找平层（柔性）三毡四油油铺小石子 0.4 KN/㎡ 找平层：15厚水泥砂浆 0.015m320KN/m＝0.3 KN/㎡

找坡层：40厚水泥石灰砂浆3‰找平0.04m314KN/m＝0.56 KN/㎡ 保温层：80厚矿渣水泥0.08m314.5KN/m＝1.16KN/㎡ 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m325KN/m＝2.5KN/㎡ 抹灰层：10厚混合砂浆0.01m317KN/m＝0.17KN/㎡ 合计 6.09 KN/㎡

二.标准层楼面：大理石楼面 大理石面层，水泥砂浆擦缝

30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥 1.16KN/㎡ 水泥浆结合层一道

结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.1m325KN/m＝3KN/㎡ 抹灰层：10厚混合砂浆0.01m317KN/m＝0.17KN/㎡ 合计：4.33 KN/㎡

三.楼梯，水泥砂浆楼面 构造层：0.5KN/㎡

结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m325KN/m＝2.5KN/㎡ 抹灰层：10厚混合砂浆0.01m317KN/m＝0.17KN/㎡ 合计：3.17 KN/㎡

§3.1.2．屋面及楼面活荷载计算 一. 根据《荷载规范》查得 ： 上人屋面：2.0KN/㎡ 楼 面：2.0KN/㎡(办公楼) 走 廊: 2.5KN/㎡

水箱：500KN， 电 梯：10KN/每部

333333333 67

屋面活荷载，不上人屋面：0.5KN/m 楼梯活荷载标准值按3.5KN/m2取值，底板活载4.0KN/m2，屋顶花园3.0KN/m2，餐厅操作间4.0KN/m2，其他楼面活载为2.5KN/m2， 二.雪荷载

Sk=1.030.3 KN/㎡=0.3 KN/㎡

屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者.

§3.1.3．梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算 一.梁自重：

1.边横梁，纵梁：b3h=300㎜3600㎜

梁自重： 2.5KN/m30.3m3(0.6m-0.1m)=3.75 KN/㎡ 抹灰层10厚混合砂浆：

0.01m3[(0.6m-0.1m)32+0.25m]317KN/m=0.221KN/㎡

合计：3.975 KN/㎡

2．中横梁：b3h=200㎜3400㎜ 梁自重：25 KN/m30.2m3(0.4m-0.1m)=1.4KN/m 抹灰层10厚混合砂浆：

0.01m3[(0.4m-0.12m)32+0.25m]317KN/m=0.1615 KN/㎡

合计：1.56 KN/㎡

3.次梁：b3h=200㎜3400㎜

梁自重：25KN/m30.20m3(0.4m-0.12m)=1.4KN/m 抹灰层10厚混合砂浆：

0.01m3[(0.4m-0.1m)32+0.25m]317KN/m=0.16 KN/㎡

合计：1.56 KN/㎡

4.基础梁：b3h=250㎜3400㎜

梁自重：25 KN/m30.25m30.4m=2.5KN/m

二.柱自重：

1.柱：b3h=600㎜3600㎜

柱自重：25 KN/m30.6m30.7m=10.5KN/m

抹灰层10厚混合砂浆:0.01m3(1.2+1.4)m317KN/m=0.442 KN/㎡

合计：10.942 KN/m

67

3333333332

2.构造柱：b3h=240㎜3240㎜

柱自重：25 KN/m30.24m30.24m=1.44KN/m 抹灰层10厚混合砂浆：

0.01m30.24m30.24m32317KN/m=0.16 KN/m

合计：1.6 KN/m

三.外纵墙自重： 标准层

铝合金窗：0.5KN/㎡33.6m=1.8 KN/m 合计：1.8KN/m 标准层左右侧墙面

纵墙：3m30.20m318KN/m=10.8 KN/m 水刷石外墙面： 3.6m30.5 KN/㎡=1.8KN/m 水泥粉刷那墙面： 3.6m30.36 KN/㎡=1.296KN/m

合计：13.896 KN/m 底层

铝合金窗：0.5KN/㎡34.2m=2.1 KN/m

合计：2.1KN/m 底层：

纵墙3.630.2m318KN/m=15.12 KN/m 水刷石外墙面：4.230.5 KN/㎡=2.1 KN/m 石灰粗沙刷那墙面：4.230.36 KN/㎡=1.512KN/m

合计：16.572 KN/m 四.内墙自重： 标准层

纵墙：（3.6m-0.6m）30.20m318KN/m=10.8KN/m 水泥粉刷内墙面：3.0m30.36 KN/㎡32=2.16 KN/m

合计：12.96KN/m 底层：

纵墙：（4.2m-0.6m）30.2m318KN/m=12.96 KN/m

333333 67

则底层卫生间隔墙自重为：1.6KN2.标准层：

/m2387.84m2=140.5KN

(3.6m?0.6m)?[7.2m?5m]?2?则标准层卫生间隔墙自重为：1.6KN六.女儿墙自重： 73.2m2

/m2373.2m2=117.12KN

200厚灰砂砖18KN/m,两侧均为200mm厚抹灰，墙高1500mm，墙面单位面积的重力荷载为:

318KN/m3?0.2m?17KN/m3?2?0.02m?4.28KN/m2

1.11层顶女儿墙：

0.9m?(81?2?18.2?2)?178.56m2

――――――――――――――――――――――――――――― 则女儿墙的自重：178.56m34.28KN六.剪力墙自重 1.底层：

(4.2m?0.6m)?[7.2?4m?4m]?89.28m

――――――――――――――――――――――――――――― 则底层卫生间隔墙自重为：0.2m325KN2.标准层：

(3.6m?0.6m)?[7.2?4m?4m]?则标准层卫生间隔墙自重为：0.2m325KN

§5.1.2 梁，柱，墙，板，门窗重力荷载标准值汇总 一. 梁重力荷载标准值汇总表：

2/m2=764.2KN

2/m3389.28m2=446.4KN

74.4m2

/m3374.4m2=372KN

表5-1 梁重力荷载标准值汇总

构件 次 横梁 9 走道9 次梁 9 纵梁 9

67

1～0.3 0.6 3.6KN/m 14.64*14 737.9 1～0.2 0.5 1.9KN/m 81*4 615.6 1～0.2 0.4 1.4KN/m 2.4*14 47 1～0.3 0.6 3.6KN/m 324 1166.4 层b/m h/m g/KN Li/m Gi/KN

∑=2567KN

构件 横梁 走道次梁 纵梁 层次 1～9 1～9 1～9 1～9 b/m 0.3 0.2 0.2 0.3 h/m 0.6 0.4 0.5 0.6 g/KN 3.6KN/m 1.4KN/m 1.9KN/m 3.6KN/m ∑=2617KN

二. 门重力荷载标准值汇总表：

(除大门为玻璃门0.5KN/m，办公室为木门0.2KN/m) 表5-2 门重力荷载标准值汇总

底层：

门标号 M1021 M0821 M0921 FM2021 M1521 尺寸 1.0m32.1m 0.8m32.1m 0.9m32.1m 2.0m32.1m 1.5m32.1m 数量 16个 2个 2个 2个 5个 荷载标准值 GM1=0.231.0m32.1m316=6.72KN GM2=0.230.8m32.1m32=0.67KN GM3=0.230.9m32.1m32=0.756KN GM4=0.232.0m32.1m32=1.68KN GM5=0.231.5m32.1m35=3.15KN ∑=12.98KN

标准层：

门标号 M1021 M0821 M0921 FM2021 M1821 尺寸 1.0m32.1m 0.8m32.1m 0.9m32.1m 2.0m32.1m 1.8m32.1m 数量 16个 2个 2个 2个 2个 荷载标准值 GM1=0.231.0m32.1m316=6.72KN GM2=0.230.8m32.1m32=0.67KN GM3=0.230.9m32.1m32=0.756KN GM4=0.232.0m32.1m32=1.68KN GM5=0.231.8m32.1m32=1.512KN 22Li/m 324 2.4*14 81*4 218.8 Gi/KN 1166.4 47 615.6 787.8 ∑=11.34KN

顶层

门标号 M0821 M0921 M1521 尺寸 0.8m32.1m 0.9m32.1m 1.5m32.1m 数量 2个 4个 2个 荷载标准值 GM2=0.230.8m32.1m32=0.67KN GM3=0.230.9m32.1m32=0.756KN GM5=0.231.5m32.1m32=1.26KN ∑=2.69KN

§5.1.3 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi

根据《抗震规范》（GB50011—2001）第5.1.3条：，顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架自重、顶层半层墙柱自重。

其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、50%楼面均布荷载、该层纵墙框架横梁自重、该层上下各半层柱及墙体自重。

67

各楼层重力荷载代表值Gi确定如下： 顶层：

梁：G=横梁＋次梁＋走道梁＝2617KN

柱：G＝承重柱/2+构造柱/2=143430.6m30.7m33.6m325KN/ m/2+630.2m30.3m33.6m325KN/ m /2=1074.6KN

墙：女儿墙＋外纵墙/2+内隔墙/2＋卫生间隔墙+剪力墙=764.2+3122.7/2+344/2+117.12+372/2＝2800.7KN 板：G＝1432 m36.09KN/mKN=8721KN 门：G=2.69KN

水箱：500KN， 电 梯：10KN222

2

3

3

/每部

雪荷载：0.3KN/m31432 m=181.44KN 雪荷载组合系数为0.5，则顶层重力荷载代表值为： 合计： ∑＝2.69KN +10KN +500KN +2800.7KN +8721KN＋181.44/2KN＝12215.8KN 标准层：

梁：G=横梁＋次梁＋走道梁＝2567KN

柱：G＝承重柱/2+构造柱/2=143430.6m30.7m33.6m325KN/ m/2+630.2m30.3m33.6m325KN/ m /2=1074.6KN

墙：外纵墙+内隔墙＋卫生间隔墙+剪力墙=3122.7+117.12+344+11.34+372＝3967.16KN 板：G＝1432 m34.33KN/mKN=6201KN 门：G=11.34KN 合计： ∑＝138098KN

可变荷载：G=1.230.731432 m32.0KN/mKN=2406KN

合计： ∑＝138098KN＋2406KN＝16216KN 底层：

梁：G=横梁＋次梁＋走道梁＝2567KN

柱：G＝承重柱/2+构造柱/2=143430.6m30.7m34.2m325KN/ m/2+630.2m30.3m34.2m325KN/ m /2=1253.7KN

墙：外纵墙+内隔墙＋卫生间隔墙+剪力墙=3643.1+140.5+409+ 446.4＝4652KN

板：G＝1432 m34.33KN/mKN=6201KN 门：G=12.98KN 合计： ∑＝14673KN

可变荷载：G=1.230.731432 m32.0KN/mKN=2406KN

合计： ∑＝14673KN＋2406KN＝17079KN

§5.2 水平地震作用下框架内力合侧移的计算

§5.2.1横向自振周期

67

2

2

2

2

3

3

2

2

2

2

3

3

三．结构刚度的计算: 1.梁的刚度 框架 断面 砼 等级 中框 架 0.3030.60 0.2030.40 C30 C30 ?l?13bh??(m4) 12il?E?l(KN.m) l0.3?0.63?2?10.8?10?3 120.2?0.403?2?4.56?10?3 1210.8?10?3?3?107/7.2?4.5?104 4.56?10?3?3?107/2.4?5.7?104 67

边 框 架 0.3030.60 0.2030.40 C30 C30 0.3?0.63?1.5?8.1?10?3 8.1?10?3?3?107/7.2?3.38?104 120.2?0.403?1.5?3.42?10?3 3.42?10?3?3?107/7.2?4.28?10412 2.柱的刚度 层数 断面 砼 等级 中 柱 11 边柱 0.6030.70 C30 0.6030.70 C30 ?c?134bh(m) 12ic?E?c(KN.m) h0.6?0.73?17.2?10?3 120.6?0.73?17.2?10?3 120.6?0.73?17.2?10?3 120.6?0.73?17.2?10?3 120.6?0.73?17.2?10?3 120.6?0.73?17.2?10?3 1217.2?10?33.0?10?3??10.98?104 3.6717.2?10?33.0?10?3??10.98?104 3.67 2- 10 中柱 0.6030.70 C30 17.2?10?33.0?10?3??14.33?104 3.67边柱 0.6030.70 C30 17.2?10?33.0?10?3??14.33?104 3.67 1 中柱 0.6030.70 C30 17.2?10?33.0?10?3??11.47?104 4.27边柱 0.6030.70 C30 17.2?10?33.0?10?3??11.47?104 4.273.框架刚度计算：用D值法计算

中框架：16根中柱，16根边柱； 边框架：4根中柱，4根边柱 标准层:K=

?i/2ilc，??K/(K?2) 底 层:K=?il/ic，??(0.5?K)/(2?K)

框架刚度：CF

?Dh???ic12/h

边框架刚度如下表：

层数 K 中柱 边柱 ? 0.211 CF(KN) 4.03?105.36?105K ? 0.106 CF（KN） 2.03?105 4.23?105 2-10 0.535 0.236 0.295 1 0.668 0.438 50.346 中框架刚度如下表：

67

层 数 中柱 K 边柱 ? K ? CF总（包括边框架） CF（KN） CF(KN) 2-10 0.712 0.263 20.1?1050.628 0.239 18.27?105 44.43?105 1 0.889 0.481 23.54?105 0.392 0.373 18.25?105 51.38?105 ?平均总刚度C?9?3.6?51.38?1?4.5F?44.4336.9?45.28?105KN

4.剪力墙刚度计算

剪力墙厚度一律取20cm，砼等级与柱相同，采用C30。 (1).墙1:

截面如图

b3?7.23?2.4mlx?2?7.22?3.6m H10?36.910?3.69m8bw?8?0.2?1.6m取x?1.6m a.标准层A?0.6?0.7?0.6?0.7?6.0?0.2?(1.6?0.62)?0.2?2.3m2

x60.70A?0.2?6.0?(2?2)?0.6?0.7?6?6.54 ?x0?2.84mI1.3w??0.23?0.2?1.3?2.842?0.6?0.73?0.6?0.7?2.842?3.112?0.2?6.03121212?0.2?6.0?0.762?0.6?0.7?(3.6?0.76)2?0.612?0.73?17.8m4b.底层：同标准层，结果见上。

(2).墙2:

截面如图 b43?3?1.33mlx?2?7.22?3.6m H10?36.910?3.69m8bw?8?0.2?1.6m

67

取x a.标准层

?1.33m

A?0.6?0.7?0.6?0.7?6.0?0.2?(1.33?0.6)?0.2?2.246m2 2

60.7x0A?0.2?6.0?(?)?0.6?0.7?6?6.54 22?x0?2.92m1.030.60.2?0.23?0.2?1.03?2.922??0.73?0.6?0.7?2.922?3.112??6.031212120.6?0.2?6.0?0.682?0.6?0.7?(3.6?0.68)2??0.73?17.22m412Iw?

b.底层：同标准层，结果见上。 故：对墙1：

17.8?3.6?9?3?107?17.8?4.5?1?3?107EId??53.4?107KN?m2

36.9对墙2：

17.22?3.6?9?3?107?17.22?4.5?1?3?107EId??51.66?107KN?m2

36.9

?EId?(53.4?51.66)?107?2?210.12?107KN?m2

忽略剪切变形的影响

5.连梁的刚度计算：

?i?0

1?a6EIl

(1?a)3l7.2l??2.4?6m

27.2?0.7al??3.95m

23.95a??0.658

6Il?3.80?10?3m4 m12?6?3?107?3.80?10?3?(1?0.658)4m12??472.51?10KN?m 36?(1?0.658)

?m平均约束弯矩：

472.51?104?10??128.05?104KN?m

m36.9?hi44总连梁刚度：Cm?4?128.05?10?512.2?10KN?m

m12 （乘以4是4个刚结点/每层）

四、地震作用计算（按刚结体系）仅考虑横向水平地震。 1. 求Fi

67

??HCp??MijEIw44h?452.8?10?128.05?10?36.9?1.94

210.12?107 查表：

f1?0.975 w?3295KN

3295?0.47s

9.81?210.12?107 修正后的周期：T1?0.8?0.47?0.38s

由地质资料知：场地为II类场地，近震时Tg?0.35s ?max?0.08

T1?0.975?36.92??Tg??0.35???? ?1?????0.08?0.074 max?T??0.38???FEK??1Geq??1?0.85?G?0.074?0.85?115415?7849.9KN

又因T10.90.9?0.47s?1.4Tg?0.49s ??n?0，?Fn?0

GiHi(FEK??Fn)?i 质点i的水平地震作用标准值：（采用底部剪力法）

Fi?GiHi?GHii?112?GHii?112?7849.9

i列表计算：顶点10层地震荷载为F10 层数 ??F10??Fn

Hi Gi GiHi （KN2m） GiHi （KN） Vi（KN） F0Hi?103Fi?GiHi （KN2m） 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

40.5 5405.3 218914.7 36.9 12215 450733.5 33.3 16216 539992.8 29.7 16216 481615.2 26.1 16216 423237.6 22.5 16216 242384.0 18.9 16216 306482.4 15.3 16216 248104.8 11.7 16216 189727.2 8.1 16216 131349.6 4.2 14673 66028.5 162021.3 3298570 0.066 0.136 0.163 0.146 0.128 0.073 0.092 0.075 0.057 0.039 0.020 520.9706 1072.65 1285.06 1146.14 1007.21 576.822 729.363 590.437 451.510 312.584 157.133 520.9706 1593.621 2878.69 4024.832 5032.048 5608.871 6338.234 6928.671 7380.182 7692.766 7849.9 21.099 39.581 42.793 34.04 26.288 12.979 13.785 9.034 5.283 2.532 7.071 208.121 将楼层处集中力按基底等效弯矩折算成倒三角形荷载。

M0?208.121?103KN?m

3M03?208.121?103q?2??458.5KN 2mH36.9

67

V0?

11qH??431.8?36.9?8459.33KN?FEK?7849.9KN22 2. 框架—剪力墙协同工作计算：

⑴ 由?值及荷载类型图表计算：

考虑梁的约束弯矩影响，内力计算应考虑连梁塑性调幅，；连梁刚度乘以0.55折减系数，重新计算?值。

Cm?0.55?512.2?104?281.71?104KN?mm

452.8?104?281.77?104??36.9?2.18 7210.12?10CF452.8总框架分担的剪力：VF?VF?VF?0.616VFCF?Cm452.8.8?281.71总联系梁的线约束弯矩：m? Cm281.71VF?VF?0.384VFCF?Cm452.8?281.71

总剪力墙剪力：Vw

⑵ 总内力计算

'?Vw?m,结果见表：表6

a、 各层剪力墙底截面内力Mw、Vw即上表结果。 b、 各层总框架柱剪力由上下楼面处VF值近似计算。 当VFi

VFi?(VFi?1?VFi)2

?0.2V0时，在0.2V0或1.5VFmax中取小值。注：0.2V0?1.691?103

67

?VF/V0?(1??2)?VW/V0 层数 标高 ?(m) ??? H??2.18 M?208.121?103KN?m V0?8459.33KN MWM00 -0.028 -0.052 -0.052 -0.013 0.007 0.057 0.148 0.245 0.365 0.557 M0?100 3 VV0'W V'W3 ?10VFV0 V'W3 VF?103m ?10?10 3Vw?103 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 36.6 33.0 29.4 25.8 22.2 18.6 15.0 11.4 7.8 4.2 0 1 0.902 0.805 0.707 0.61 0.512 0.415 0.317 0.22 0.122 0 -0.33 -0.14 -0.01 0.11 0.218 0.388 0.488 0.558 0.672 0.822 1 -2.792 -1.184 -0.085 0.930 1.844 3.282 4.128 4.720 5.685 6.954 8.459 1.33 0.33 0.36 0.39 0.41 0.4 0.38 0.34 0.28 0.16 0 11.251 2.792 3.045 3.299 3.4681 3.384 3.216 2.876 2.369 1.353 0 6.931 1.719 1.876 2.032 2.136 2.084 1.980 1.771 1.459 0.834 0 4.320 1.169 1.267 1.332 1.299 1.234 1.104 0.909 0.519 0 1.529 1.085 2.197 3.176 4.582 5.363 5.825 6.594 7.473 8.459 -6.065 -11.263 -11.263 -2.816 1.516 12.346 32.057 53.067 79.059 120.646 1.072 -0.112 计算结果见表：表7 层 数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 总 剪 力 墙 总 框 架 设 计 值 总 连 梁 Mw?103 0 -6.064 -11.263 -11.263 -2.815 1.516 12.346 32.056 53.067 79.059 120.646 Vw?103 -1.719 -0.112 1.084 2.197 3.175 4.581 5.362 5.824 6.594 7.473 8.459 VF?103 1.719 1.797 1.954 2.084 2.110 2.032 1.875 1.615 1.146 0.416 0 VF?103 1.719 1.798 1.954 2.084 2.110 2.032 1.876 1.692 1.692 1.692 1.692 Ml?103 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ / / Ｖo*0.2=1691.866 ⑶ 位移计算： 顶点位移 考虑梁约束??2.18 11qH411?458.5?103?36.94fH???0.0371m 7120EIW120?210.12?10yH/fH?0.37 yH?0.013 67

yH 层间位移 HH?0.0131?1? ???36.92838?700??6层 x5层 x?0.610 yHHH?0.21 H?0.512 yH?0.17 ?max?0.04?0.0371?0.0015 S?0.0015?1??1? h3.62400??650??

⑸地震作用下框架内力计算：

a、水平地震剪力，VF在框架各柱间分配：

VFj?''VFj?1?VFj2

Vcij?Di?Di?1MVFj

i

96根柱子，其中48根中柱，48根边柱。 设边柱为A，中柱为B，选取中框架进行计算

现将地震力分配给中框架各柱，见下表：表9 ''层 DijAVFj?1?VFj VFj? D2数 DijB?103 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1.719 1.798 1.954 2.084 2.110 2.032 1.876 1.692 1.692 1.692 各层柱反弯点高度：

??D VcijA?DijA?DVFj VcijB?DijB?DVFj ?10?2 2.57 2.57 2.57 2.57 2.57 2.57 2.57 2.57 2.57 2.22 ?10?2 2.827 2.827 2.827 2.827 2.827 2.827 2.827 2.827 2.827 2.863 (KN) 44.178 46.208 50.217 53.558 54.227 52.222 48.213 43.484 43.484 37.562 (KN) 48.5961 50.829 55.239 58.914 59.649 57.444 53.034 47.832 47.832 48.441 c、 框架柱反弯点位置y值计算。（按边柱、中柱分别计算） y?yn?y1?y2?y3

67

将中柱与边柱的计算结果列表计算如下：表10 层数 边 柱 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 KA 0.628 0.628 0.628 0.628 0.628 0.628 0.628 0.628 0.628 0.392 ?1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ／ ?2 ／ 1 1 1 1 1 1 1 1 0.8 ?3 1 1 1 1 1 1 1 1 1.25 ／ yn 0.30 0.40 0.414 0.45 0.45 0.45 0.50 0.50 0.55 0.808 y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y2 y3 y 0.30 0.40 0.414 0.45 0.45 0.45 0.50 0.50 0.536 0.762 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.014 -0.046 ／

数 中 柱 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 层KA 0.712 0.712 0.712 0.712 0.712 0.712 0.712 0.712 0.712 0.889 ?1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ／ ?2 ／ 1 1 1 1 1 1 1 1 0.8 ?3 1 1 1 1 1 1 1 1 1.25 ／ yn 0.306 0.40 0.45 0.45 0.45 0.456 0.50 0.50 0.544 0.70 y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y3 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.013 ／ y 0.306 0.40 0.45 0.45 0.45 0.456 0.50 0.50 0.531 0.70 ③ 框架柱的柱端弯矩及梁端弯矩计算：

a、 中框架的边柱计算结果见下表：表11 层 数 层 高（m） yA 0.3 0.4 0.414 0.45 0.45 0.45 0.5 0.5 0.536 0.762 VcijA (KN) Mcij下Mcij上 MbijA ?VcijA?hjyA?VcijA?h（j1?yA）?Mcij上?Mcij?1下47.712 66.540 74.844 86.765 87.847 84.600 86.783 78.271 83.907 128.801 111.329 99.810 105.939 106.046 107.369 103.400 86.783 78.271 72.636 40.229 111.329 147.523 172.480 180.891 194.135 191.248 171.384 165.056 150.908 124.137 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 4.2 44.178 46.208 50.217 53.558 54.227 52.222 48.213 43.484 43.484 37.562

b、中框架的中柱的计算： 其中：

ib左Mbij左?（M?M） ci下jBci上jib左?ib右iMbijB右?（Mcij上?Mcij下）b右

ib左?ib右

ib右ib左?0.4412 ?0.5588

ib左?ib右ib左?ib右67

计算结果见下表：表12 V 层 层 cijB数 高 yB (KN) （m） Mcij下?VcijB?hjyB Mcij上?VcijB?h（j1?yB） MbijB左 72.695 76.018 82.796 88.142 89.265 85.942 79.341 71.528 71.528 89.411 MbijB右 92.072 96.281 104.865 111.635 113.058 108.849 100.489 90.593 90.593 113.242 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 4.2 0.306 0.4 0.45 0.45 0.45 0.456 0.5 0.5 0.531 0.7 48.596 50.829 55.239 58.914 59.649 57.444 53.034 47.832 47.832 48.441 53.533 73.194 89.487 95.441 96.632 94.301 95.462 86.099 91.437 152.591 121.412 109.791 109.374 116.651 118.106 112.499 95.462 86.099 80.761 65.396 ④ 中框架梁的梁端剪力、柱的轴力，结果见下表：表13 边 柱 A 中 柱 B 层 VbijB左VbijB右NFijAVijA n数 MbijA?MbijB左M右 MbijA?MbijB左 NFijB??l122.469 29.914 34.493 37.023 39.290 38.635 34.756 33.401 30.586 26.242 ??VjbijA?l122.469 29.914 34.493 37.023 39.290 38.635 34.756 33.401 30.586 26.242 ??MbijB右l2?(Vjn bijB左?VbijB右) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

-22.470 -52.383 -86.878 -123.900 -163.191 -201.826 -236.582 -269.983 -300.569 -326.811 53.248 71.619 75.08 90.428 93.682 91.743 83.233 79.618 73.154 68.398 -30.779 -72.484 -113.071 -166.476 -220.867 -273.974 -322.452 -368.668 -411.236 -453.392 67

67

五、在竖向荷载作用下，框架内力计算，④轴处中框架。 ⑴ 简图

计算简图

在④轴线处：P1的受荷面积为：2.4?7.2?17.28m

2（1.2+1.2)?7.2?17.28m P3的受荷面积为：

2P4的受荷面积为：2.4?(7.2?0.2?0.05)?16.68m2

恒载：q1?7.3KN/m q2?18.2KN/m q3?2.0KN/m P1恒?200KN P5恒?80.3KN 活载：P1活?36KN P5活?2.0?16.68?33.76KN

⑵中框架在竖向荷载作用下，使中框架产生弯矩的只有q1、q2、q3、P1、P5，而仅在这些力的作用下，结构对称，荷载也对称，故可取结构一半进行计算柱、梁弯矩、剪力。 （用分层法计算） 首先计算顶层：

67

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