高层建筑结构设计（毕业设计）

框架结构设计计算书 原始资料： 基本条件：某大学学生活动中心，建筑面积约 3200m2，无地下室，地上 6 层，采用柱 下独立基础，钢筋混凝土框架结构，平面体型为矩形，开间尺寸和房间进深依据具体情况而 定。 如图所示，图中所绘柱网尺寸只是其中一种，每个学生按照各自学号选择计算所用的柱 网尺寸。首层层高 3.9m，其余层高为 3.3m。 A B C D 1 13 设计资料： （1）气象资料：基本风压 0.3KN/m2，基本雪压 0.3KN/m2。 （2）抗震设防：非抗震设计。 （3） 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 地质资料：II 类场地，地层由素填土和黄土状土组成。 地基承载力标准值为：素填土： kPaf ak 120 黄土状土： kPaf ak 180 地下水在地表下 5.5m （4）主要建筑做法： 屋面做法：（可自己根据房屋建筑学课程的介绍，选定屋面做法） 二毡三油撒绿豆沙 15mm 厚 1:3 水泥砂浆找平 30mm（最薄处）1:8 水泥焦渣找坡 冷底子油热沥青各一道 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平 40mm 钢筋混凝土整浇层 预应力混凝土多孔板 2 楼面做法：（或根据需要，自己选定楼面做法）水磨石地面（10mm 面层、20mm 水泥 砂浆打底）；细石混凝土整浇层 35mm 厚，预应力空心楼板、铝合金龙骨吊顶 外纵墙做法： 2.1m 高钢框玻璃窗，门窗洞口尺寸可自定；窗下 900mm 高 240mm 厚粘土砖墙，外墙 面为水刷石，内墙面为 20mm 粉刷。 （5） 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ：混凝土 C30，钢筋 HRB400，箍筋 HPB235 级 三、设计内容及成果要求 1、确定梁、柱截面尺寸及框架计算简图 2、荷载计算与侧移计算 3、荷载作用下的内力分析 4、荷载组合与内力组合 5、选取一榀框架梁、柱截面配筋计算，写出计算书 1 份，并统一 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 A4 打印和封面。 6、绘制框架结构模板配筋配筋图（手工绘制 2＃图 1～2 张） 1、 确定框架计算简图 框架的计算单元如图 1.1 所示，取○2 轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基 础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的 距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为-0.5m， 二层楼面标高为 3.9m，故底层柱高为 4.4m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高）， 均为 3.3m。由此可绘出框架的计算简图，如图 1.2 所示。 3 图 1.1 结构平面布置图 2、 框架梁柱的线刚度计算 梁柱截面尺寸估算：对于横向梁，hb=（1/8~1/14）L0=675~429mm，取 500mm； bh=(1/2~1/4)hb=250~125mm,取 200mm；对于纵向梁，跨度小于 5400mm，但为了增 强结构整体纵向抗侧刚度，纵向梁截面尺寸也取 200mm×500mm。对于柱截面， bc=hc=（1/12~1/18）Hc=367~244mm，取柱截面为 400mm×400mm。 对于中框架梁，取 I=1.5I0 左边跨梁： i 左边梁=EI/l=3.0×107kN/m2×1.5×1/12×0.2×0.53/5.4=1.74×104kN.m 中跨梁： I 中跨梁=EI/l=3.0×107kN/m2×1.5×1/12×0.2×0.53/3.0=3.14×104kN.m 右边跨梁： i 右边梁=EI/l=3.0×107kN/m2×1.5×1/12×0.2×0.53/5.4=1.74×104kN.m 底层柱： i 底层柱=EI/h=3.0×107kN/m2×1/12×0.44/4.4=1.45×104kN.m 4 其余各层柱： i 余柱= EI/h=3.0×107kN/m2×1/12×0.44/3.3=1.94×104kN.m 令 i 余柱=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为： i，左边梁=（1.74×104kN.m）/（1.94×104kN.m）=0.90 i，中跨梁=（3.14×104kN.m）/（1.94×104kN.m）=1.62 i，底层柱=（1.45×104kN.m）/（1.94×104kN.m）=0.75 框架梁柱相对线刚度如图 1.2 所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。 图 1.2 计算简图 3、 荷载计算 1.恒荷载标准值 （1）屋面 15mm 厚 1:3 水泥沙浆面层：0.015 ×20=0.3 kN/㎡ 30mm 厚 1:8 水泥焦渣找坡：0.03 ×14=0.52 kN/㎡ 20mm 厚 1:3 水泥沙浆面层：0.02 ×20=0.4 kN/㎡ 40mm 厚钢筋混凝土整浇层：0.04×25=1.0 kN/㎡ 120mm 厚预应力混凝土多孔板（按轻质混凝土考虑）：0.12×19=2.28 kN/㎡ 5 合计 4.50 kN/㎡ （2）楼面 水磨石地面（10mm 厚面层、20mm 水泥砂浆打底）：0.65 kN/㎡ 35mm 厚细石混凝土：0.035 ×25=0.875 kN/㎡ 120mm 厚 1:3 水泥沙浆面层：0.02 ×20=0.4 kN/㎡ 40mm 厚钢筋混凝土整浇层：0.04×25=1.0 kN/㎡ 120mm 厚预应力空心楼板（按轻质混凝土考虑）：0.12×19=2.28 kN/㎡ 铝合金龙骨： 0.3 kN/㎡ 合计 4.105 kN/㎡ （3）外纵墙线荷载（根据窗地比的要求，取窗宽为 1.5m） 二层及其上楼层： 900mm 高普通砖墙：19×0.9×0.24=4.10 kN/m 2.1m 高钢框玻璃窗：0.95 kN/m 水刷石： 0.75 kN/m 20mm 厚粉刷层：0.02×0.9×20=0.36 kN/m 合计 6.16 kN/㎡ 一层： 普通砖墙：19×（4.4-2.1）×0.24=10.488 kN/m 2.1m 高钢框玻璃窗：0.95 kN/m 水刷石： 0.75 kN/m 20mm 厚粉刷层：0.02×0.9×20=0.36 kN/m 合计 12.548kN/㎡ （4）外横墙线荷载： 二层及其上楼层：19×3.3×0.24=15.048 kN/m 一层：19×4.4×0.24=20.064 kN/m （5）梁自重 混凝土重：25×0.2×0.5=2.5 kN/m 10 厚抹灰重： 0.204kN/m 合计 2.704 kN/m （6）柱自重 6 混凝土重：25×0.4×0.4=4.0 kN/m 10 厚抹灰重： 0.272kN/m 合计 4.272 kN/m 2.活荷载标准值 （1）屋面和楼面活荷载标准值 根据《荷载规范》查得：上人屋面 2.0kN/㎡，教室楼面取 2.0 kN/㎡，考 虑该活动中心的实际使用情况，取 2.5 kN/㎡。 （2）雪荷载 Sk=1.0×0.3 kN/㎡=0.3 kN/㎡，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中 取大值。 3.竖向荷载下框架受荷总图 （1）○A ~○B 轴间框架梁 该结构楼盖和屋盖采用装配整体式方案，板受力按单向板考虑。 屋面板传荷载： 恒载：4.5×3.3/2×2=14.85 kN/m 活荷载：2×3.3/2×2=6.6kN/m 楼面板传荷载： 恒载：4.105×3.3/2×2=13.55 kN/m 活荷载：2.5×3.3/2×2=8.25kN/m ○A ~○B 、○B ~○C ,○C ~○D 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁： 恒载：2.704+14.85=17.554kN/m 活荷载由板传来，大小为 6.6kN/m 楼面梁： 恒载：2.704+13.55=16.254kN/m 活荷载由板传来，大小为 8.25kN/m ○A 轴柱纵向集中荷载的计算 7 顶层柱： 女儿墙自重（做法：墙高 1100mm，100mm 的混凝土压顶，10 厚粉刷层）： 0.24×1.1×19+25×0.1×0.24+（1.2×2+0.24）×0.17=6.06 kN/m 天沟自重（琉璃瓦+现浇天沟，图 1.3）： 图 1.3 现浇天沟尺寸 琉璃瓦自重：1.05×1.1=1.16kN/m 现浇天沟自重： 25×(0.60+（0.20-0.080）)×0.08+(0.6+0.2)×(0.5+0.36)=2.13kN/m 合计 3.29kN/m 顶层柱恒载=（6.06+3.29）×2.7+2.704×（3.3-0.4+2.7）+14.85×2.7 =80.48 kN 顶层柱活载=板传活载 =6.6×2.7= 17.82kN 标准层柱恒载=5.16×2.7+2.704×（3.3-0.4+2.7）+13.55×2.7=65.66kN 标准层柱活载=8.25×2.7=22.28kN 基顶恒载=12.548×2.7+2.704×（2.9+2.7）=49.02kN ○B 轴柱纵向集中荷载的计算 8 顶层柱恒载=14.85×4.2+2.704×（2.9+4.2）=81.57kN 顶层柱活载=板传活载 =6.6×4.2= 27.72kN 标准层柱恒载=13.55×4.2+2.704×（3.3-0.4+4.2）=76.11 kN 标准层柱活载=8.25×4.2=34.65kN 基顶恒载=2.704×（2.9+4.2）=19.20kN 由于结构对称，○A 轴与○D 轴、○B 轴与○C 轴柱纵向集中荷载相同。 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图 1.4 所示（图中数值均为标准值）。 9 80.48 （17.82） 81.57 （27.72） 17.55 （6.6） 17.55 （6.6） 17.55 （6.6） 80.48 （17.82） 49.02 G=14.10 G=14.10 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） G=18.80 81.57 （27.72） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 16.25 （8.25） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 76.11 （34.65） 65.66 （22.68）100 G=14.10 65.66 （22.68）100 G=14.10 65.66 （22.68）100 G=14.10 65.66 （22.68）100 G=14.10 65.66 （22.68）100 G=14.10 65.66 （22.68） 100 G=14.10 65.66 （22.68） 100 G=14.10 65.66 （22.68） 100 G=14.10 65.66 （22.68） 100 G=14.10 65.66 （22.68） 100 G=14.10 100 19.20 19.20 G=18.80 G=18.80 49.02100 G=18.80 G=14.10 G=14.10 G=14.10 G=14.10 G=14.10G=14.10 G=14.10 G=14.10 A B C D 5400 54003000 图 1.4 竖向受荷总图 注：1.图中各值的单位为 kN；2.图中数值均为标准值 10 4.风荷载计算 为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处 的等效集中荷载替代。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值： Wk=βzμsμzω0（hi+hj）B/2 式中 ω0——基本风压，ω0=0.3 kN/㎡； μs——风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得 μs =1.3； μz——风压高度变化系数，假设该大学位于大城市郊区，所以地面粗糙度为 B 类； βz——风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用 T1=0.08n（n 是建筑层数）估算，大约为 0.48s>0.25s，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振 的影响： βz =1+ξνφz/μz； hi——下层柱高； hj——上层柱高，对顶层为女儿墙高度的 2 倍； B——迎风面的高度，B=3.3m； 计算过程见表 1.1： 表 1.1 集中风荷载标准值 离地 高度 /m μz βz μs ω0 (kN/ ㎡) hi /m hj /m Wk (kN) 20.40 1.26 1.95 1.30 0.30 3.30 2.40 8.98 17.10 1.19 1.80 1.30 0.30 3.30 3.30 9.05 13.80 1.11 1.64 1.30 0.30 3.30 3.30 7.73 10.50 1.02 1.49 1.30 0.30 3.30 3.30 6.42 7.20 0.90 1.34 1.30 0.30 3.30 3.30 5.10 3.90 0.74 1.18 1.30 0.30 4.40 3.30 4.33 11 4、风荷载作用下的位移计算 1. 侧移刚度（见表 1.2 和表 1.3） 表 1.2 横向 2-6 层 D值的计算 构件 名称 2 b c i i i  2c i i    2 12 / ( / )c cD i kN mh  A 轴柱 4 4 2 1.74 10 0.90 2 1.94 10 kN m kN m        0.310 6634 B 轴柱 4 4 4 2 (1.74 10 3.14 10 ) 2.52 2 1.94 10 kN m kN m          0.558 11918 C 轴柱 4 4 4 2 (1.74 10 3.14 10 ) 2.52 2 1.94 10 kN m kN m          0.558 11918 D 轴柱 4 4 2 1.74 10 0.90 2 1.94 10 kN m kN m        0.310 6634 6634 11918 11918 6634 37105 /D kN m     表 1.3 横向底层 D值的计算 构件 名称 b c i i i  0.5 2c i i     2 12 / ( / )c cD i kN mh  A 轴 柱 4 4 1.74 10 1.20 1.45 10 kN m kN m      0.531 4791 B 轴 柱 4 4 4 (1.74 10 3.14 10 ) 3.36 1.45 10 kN m kN m        0.720 6495 C 轴 柱 4 4 4 (1.74 10 3.14 10 ) 3.36 1.45 10 kN m kN m        0.720 6495 D 轴 柱 4 4 1.74 10 1.20 1.45 10 kN m kN m      0.531 4791 4791 6495 6495 4791 22572 /D kN m     12 2. 风荷载作用下框架侧移计算 j j ij V D    式中 jV —第 j 层的总剪力； ijD —第 j 层所有柱的抗侧刚度之和； j —第 j 层的层间侧移。 第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值和顶点侧移值，各层 楼板标高处侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。 j 层侧移 1 j j j j      顶点侧移 1 n j j      框架在风荷载作用下侧移的计算见表 1.4： 表 1.4 风荷载作用下框架侧移计算 层次 /jW kN /jV kN / ( / )D kN m /j m /j h 6 8.98 8.98 37105 0.00024 1/13632 5 9.05 18.04 37105 0.00049 1/6789 4 7.73 25.77 37105 0.00069 1/4752 3 6.42 32.19 37105 0.00087 1/3804 2 5.10 37.29 37105 0.00101 1/3283 1 4.33 41.62 22572 0.00184 1/2386 ju    0.00514m 5、 内力计算 为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况： （1） 恒载作用； （2） 活荷载作用于 A~B 轴跨间； （3） 活荷载作用于 B~C 轴跨间； （4） 风荷载作用（从左至右，或从右向左）。 对于（1）、（2）、（3）等 3种情况，框架在竖向荷载作用下，采用叠代 法计算。对于第（4）种情况，框架在水平荷载作用下，采用 D值法计算。 13 在内力分析前，还应计算节点各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下 各杆端的固端弯矩。 1. 恒荷载标准值作用下的内力计算 由前述的刚度比可根据下式求的节点各杆端的弯矩分配系数，如图 1.5 所 示。 1 2 ik ik ik i i i      均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩： 2 0 1 =- ql 12 M均载 ， =-FeM集中荷载 ， 1 2=M M M梁固端 根据上述公式计算的梁固端弯矩如图 1.5 所示。 将固端弯矩及节点不平衡弯矩填入图 1.5 中节点的方框后，即可进行叠代计 算，直至杆端弯矩趋于稳定，最后按下式求得各杆端弯矩，如图 1.6 所示。 ( )gik ik ik ik kiM M M M M      式中 ikM —杆端最后弯矩； g ikM —各杆端固端弯矩； ikM —叠代所得的杆端近端转角弯矩； kiM —叠代所得的杆端远端转角弯矩； 以上计算中，当已知框架 M 图求 V 图以及已知 V 图求 N 图时，可采用结 构力学取脱离体的方法。如已知杆件（梁或柱）梁端的弯矩（图 1.7a）。 其剪力： 0 0( ) /ik lk ijk jikV V M M l   ， 0 0( ) /rk rk ijk jikV V M M l   式中 0lkV ， 0rkV —简支梁支座左端和右端的剪力标准值，当梁上无荷载作用时， 0lkV = 0rkV =0，剪力以使所取隔离体产生顺时针转动为正； ijkM ， jikM —梁端弯矩标准值，以绕杆端顺时针为正，反之为负。 已知某节点上柱传来的轴力 uN 和左、右传来的剪力 lV ， rV ，其下柱的轴力 （图 1.7b）： l u l rN N V V   式中， uN ， lN 以压力为正，拉力为负。 14 恒荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图 1.8、图 1.9 和图 1.10 所示。 图 1.5 恒荷载作用下的叠代计算 15 图 1.6 恒荷载作用后的最后杆端弯矩（单位： kN m ） 16 iV i j 0l ijM ij M jV lN uN rVlV 图 1.7 V 及 N 的计算简图 22.99 16.9112.01 35.49 39.62 23.75 12.08 37.74 13.19 14.20 33.96 14.03 34.18 13.56 13.2614.76 34.57 16.56 32.32 9.18 4.59 16.68 37.62 17.76 9.65 10.23 3.21 31.07 31.0739.62 23.75 15.8515.85 37.74 8.98 8.98 16.68 12.08 17.76 10.23 9.65 37.62 37.63 37.63 17.61 17.61 10.14 10.149.88 9.88 37.66 37.66 17.35 17.35 9.71 9.7110.64 10.64 37.30 37.30 19.13 19.13 6.42 6.4211.74 11.74 22.99 12.01 14.20 13.56 14.76 9.18 4.593.21 16.91 35.49 13.19 33.96 14.03 34.18 13.26 34.57 16.56 32.32 图 1.8 恒荷载作用下的 M 图（单位： kN m ） 注：节点弯矩不平衡是因为节点有等代力矩的缘故。 17 图 1.9 恒荷载作用下的 V 图（单位：kN） 2. 活荷载标准值作用下的内力计算 活荷载标准值作用在 A~B 轴间的弯矩图、剪力图、轴力图如图 1.11、图 1.12 和图 1.13 所示。 活荷载标准值作用在 B~C 轴间的弯矩图、剪力图、轴力图如图 1.14、图 1.15 和图 1.16 所示。 框架节点弯矩分配图如图 1.17 所示。 18 图 1.10 恒荷载作用下的 N 图（单位：kN） 3. 风荷载标准值作用下的内力计算 框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用 D 值法（改进的反弯点法） 进行计算。其 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 为： （1） 求各柱反弯点处的剪力值； （2） 求各柱反弯点高度； （3） 求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩； （4） 求各柱的轴力和梁剪力。 第 i 层第 m 柱所分配的剪力为： imim i D V V D   ， i iV W ， iW 见表 1.1，框架柱 反弯点位置， 0 1 2 3y y y y y    ，计算结果如表 1.5~表 1.6 所示。 19 图 1.11 活荷载作用下在 A~B 轴间的 M 图（单位： kN m ） 表 1.5 A、D 轴框架柱反弯点位置 层号 h/m i 0y 1y 2y 3y y yh/m 6 3.3 0.9 0.35 0 0 0 0.35 1.16 5 3.3 0.9 0.4 0 0 0 0.40 1.32 4 3.3 0.9 0.45 0 0 0 0.45 1.49 3 3.3 0.9 0.45 0 0 0 0.45 1.49 2 3.3 0.9 0.5 0 0 -0.033 0.47 1.54 1 4.4 1.2 0.63 0 -0.030 0 0.60 2.64 20 图 1.12 活荷载作用下在 A~B 轴间的 V 图（单位：kN） 表 1.6 B、C 轴框架柱反弯点位置 层号 h/m i 0y 1y 2y 3y y yh/m 6 3.3 2.52 0.426 0 0 0 0.43 1.41 5 3.3 2.52 0.45 0 0 0 0.45 1.49 4 3.3 2.52 0.476 0 0 0 0.48 1.57 3 3.3 2.52 0.5 0 0 0 0.50 1.65 2 3.3 2.52 0.5 0 0 0 0.50 1.65 1 4.4 3.36 0.55 0 0 0 0.55 2.42 21 图 1.13 活荷载作用下在 A~B 轴间的 N 图（单位：kN） 表 1.7 风荷载作用下 A、D 轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算 层 Vi/(kN) ∑D (kN/m) Dim (kN.m) Dim/∑D Vim （kN） yh/m Mc 上 /(kN．m) Mc 下 /(kN．m) Mb 总 /(kN．m) 6 8.98 37105 6634 0.179 1.61 1.16 -3.44 -1.85 3.44 5 18.04 37105 6634 0.179 3.22 1.32 -6.39 -4.26 8.24 4 25.77 37105 6634 0.179 4.61 1.49 -8.36 -6.84 12.62 3 32.19 37105 6634 0.179 5.76 1.49 -10.45 -8.55 17.29 2 37.29 37105 6634 0.179 6.67 1.54 -11.72 -10.29 20.26 1 41.62 22572 4791 0.212 8.84 2.64 -15.55 -23.33 25.84 22 图 1.14 活荷载作用下在 B~C 轴间的 M 图（单位： kN m ） 表 1.8 风荷载作用下 B、C 轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算 （表中为 B 轴的值，C 轴与 B 轴对称） 层 Vi (kN) ∑D (kN/m) Dim (kN.m) Dim/∑D Vim （kN） yh/m Mc 上 /(kN．m) Mc 下 /(kN．m) Mb 左 /(kN．m) Mb 右 /(kN．m) 6 8.98 37105 11918 0.321 2.88 1.41 -5.46 -4.06 1.95 3.51 5 18.04 37105 11918 0.321 5.79 1.49 -10.52 -8.60 5.20 9.37 4 25.77 37105 11918 0.321 8.28 1.57 -14.31 -13.00 8.18 14.73 3 32.19 37105 11918 0.321 10.34 1.65 -17.06 -17.06 10.74 19.33 2 37.29 37105 11918 0.321 11.98 1.65 -19.77 -19.77 13.15 23.67 1 41.62 22572 6495 0.288 11.98 2.42 -23.71 -28.98 15.53 27.95 23 图 1.15 活荷载作用下在 B~C 轴间的 V 图（单位：kN） 框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如表 1.7~表 1.8 所示。 im (1 )cM V y h  上 ， imcM V y h 下 中柱处的梁： b c j+1j c j b b i + i +i M  左 下b左 上左 右（M M ）， b c j+1j c j b b i + i +i M  右 下b右 上左 右（M M ） 边柱处的梁： c j+1j c j+M  下b总 上M M 24 17.50 60.98 83.36 17.50 39.89 39.89 60.98 128.09 105.75 128.09 83.36 105.75 60.98 83.36 17.50 39.89 39.89 60.98 128.09 105.75 128.09 83.36 105.75 17.5037.94 85.26 85.26 133.87 133.87 181.19 228.51 275.88 275.88 228.51 181.19 37.94 37.94 85.26 85.26 133.87 133.87 181.19 228.51 275.88 275.88 228.51 181.19 37.94 图 1.16 活荷载作用下在 B~C 轴间的 N 图（单位：kN） imV hy h 1c jM 上 c jM 下 bM 总 1c jM 上 c jM 下 bM 右bM 左 图 1.17 框架柱节点弯矩分配 25 框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表 1.9. 表 1.9 风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力 梁端剪力/kN 柱轴力/kN B 轴 C 轴 D 轴 层 AB 跨 VbAB BC 跨 VbBC CD 跨 VbCD A 轴 NcA VbBC - VbAB NcB VbCD - VbBC NcC NcD 6 -1.00 -1.82 -1.00 -1.00 -0.82 -0.82 0.82 0.82 1.00 5 -2.49 -4.86 -2.49 -3.49 -2.37 -3.19 2.37 3.19 3.49 4 -3.85 -7.64 -3.85 -7.34 -3.79 -6.98 3.79 6.98 7.34 3 -5.19 -10.02 -5.19 -12.53 -4.83 -11.81 4.83 11.81 12.53 2 -6.19 -12.28 -6.19 -18.72 -6.09 -17.89 6.09 17.89 18.72 1 -7.66 -14.49 -7.66 -26.38 -6.83 -24.73 6.83 24.73 26.38 6、荷载组合与内力组合 各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的 原则 组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则 进行内力 组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载 作用下的内力进行调幅。分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制的组合和 由永久荷载效应控制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利者。由于构件控 制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处 的（支座边缘处的）内力值。 梁支座边缘处的内力值： b M = 2 M V 边 = - 2 b V V q 边 式中 M边—支座边缘截面的弯矩标准值； V边 —支座边缘截面的剪力标准值； M—梁柱中线交点处的弯矩标准值； V—与 M 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值； q—梁单位长度的均布荷载标准值； b—梁端支座宽度（即柱截面宽度）。 柱上端控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的 柱端内力值，宜换算到控制截面处的值。为了简化计算，也可采用轴线处内力值，这样算得 的钢筋质量比需要的钢筋用量略微多一点。 各内力组合见表 1.10~表 1.17。 26 表 1.10 用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁 AB） 注：1.活载○2 、○3 、○4 分别为活载作用在 AB 跨、BC 跨、CD 跨； 2.恒载○1 为 1.2MGk和 1.2VGk； 3. 活载○2 、○3 、○4 和左风○5 、右风○6 为 1.4MQk和 1.4VQk； 4.以上各值均为支座边的 M 和 V； 5.表中弯矩的单位为 kN m ，剪力的单位为 kN 。 恒载 活载 活载 活载 左风 右风 Mmax 及相应的 V Mmin 及相应的 V ︱V︱max及相应 的 M 层 ○1 ○2 ○3 ○4 ○5 ○6 组合 项目 值 组合项 目 值 组合 项目 值 M -27.02 -10.50 0.49 -0.34 7.37 -7.37 -42.28 -42.28 左 V 50.89 22.04 -0.45 0.32 -1.40 1.40 ○1 +○2 +○4 +0.6○6 74.09 ○1 +○2 +○4 +0.6○6 74.09 M 33.97 15.54 -0.63 -0.46 5.19 -5.19 52.63 中 V ○1 + ○2 +0.6○5 M 35.82 26.20 1.76 -1.03 2.45 -2.45 65.25 65.25 6 右 V -49.86 -24.16 -0.45 0.32 -1.40 1.40 ○1 +○2 +○3 +0.6○5 -75.31 ○1 +○2 +○3 +0.6○5 -75.31 M -28.48 -15.87 -0.05 -0.35 58.73 -58.73 -98.55 -98.55 左 V 47.64 28.08 -0.48 0.27 -10.72 10.72 ○1 +○6 +0.7○2 +0.7○4 78.22 ○1 +0.7○2 +0.7○4 +○6 78.22 M 29.31 18.01 -0.60 0.34 41.31 -41.31 83.46 中 V ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○4 M 34.01 19.83 1.80 -0.34 19.59 -19.59 68.75 68.75 1 右 V -49.86 -29.67 -0.48 0.27 -10.72 10.72 ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○3 -81.69 ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○3 -81.69 27 表 1.11 用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁 BC） 注：1.活载○2 、○3 、○4 分别为活载作用在 AB 跨、BC 跨、CD 跨； 2.恒载○1 为 1.2MGk和 1.2VGk； 3. 活载○2 、○3 、○4 和左风○5 、右风○6 为 1.4MQk和 1.4VQk； 4.以上各值均为支座边的 M 和 V； 5.表中弯矩的单位为 kN m ，剪力的单位为 kN 。 恒载 活载 活载 活载 左风 右风 Mmax及相应的 V Mmin及相应的 V ︱V︱max及相应的M 层 ○1 ○2 ○3 ○4 ○5 ○6 组合 项目 值 组合项 目 值 组合 项目 值 M -22.18 -9.81 -2.29 -2.41 4.41 -2.22 -35.73 -35.61 左 V 27.38 4.70 12.01 -4.70 -2.55 2.55 ○1 +○2 +○4 +0.6○6 28.91 ○1 +○2 +○3 +0.6○6 45.62 M -4.81 -3.70 5.34 -3.70 1.09 -1.09 -0.13 中 V ○1 +○3 +0.6○5 M 22.18 -2.41 2.29 -9.81 2.22 -4.41 26.00 15.99 6 右 V -27.38 4.70 -12.01 -4.70 -2.55 2.55 ○1 +○5 +0.7○3 -38.34 ○1 +○3 +○4 +0.6○5 45.62 M -17.11 -10.33 -3.34 -2.80 35.07 -17.68 -44.36 -44.36 左 V 25.35 4.82 -15.01 -4.82 -20.29 20.29 ○1 +0.7○2 +0.7○3 +○6 38.51 ○1 +0.7○2 +0.7○3 +○6 38.51 M -1.02 -3.47 6.19 -3.47 8.70 8.70 10.39 中 V ○1 +○3 +0.6○5 M 17.11 -2.80 3.34 -10.33 17.68 -35.07 37.13 -27.16 37.13 1 右 V -25.35 4.82 -15.01 -4.82 -20.29 20.29 ○1 +○5 +0.7○3 56.15 ○1 +○6 +0.7○2 +0.7○4 -5.06 ○1 +○5 +0.7○3 56.15 28 表 1.12 用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁 AB） 恒载 活载 活载 活载 Mmax及相应的 V Mmin及相应的 V ︱V︱max及相应的 M 层 ○1 ○2 ○3 ○4 组合项目 值 组合项目 值 组合项目 值 M -30.40 -7.35 0.35 -0.24 -37.98 -37.98 左 V 57.25 15.43 -0.32 0.22 ○1 +○2 +○4 72.90 ○1 +○2 +○4 72.90 M 38.22 10.88 -0.44 -0.32 48.77 中 V ○1 +○2 +○4 M 40.30 18.34 1.23 -0.72 59.87 59.87 6 右 V -56.09 -16.91 -0.32 0.22 ○1 +○2 +○3 -73.32 ○1 +○2 +○3 73.32 M -32.03 -11.11 -0.03 -0.24 -43.38 -43.38 左 V 53.60 19.66 -0.34 0.19 ○1 +○2 +○4 73.45 ○1 +○2 +○4 73.45 M 32.97 12.61 -0.42 0.24 45.82 中 V ○1 +○2 +○4 M 38.26 13.88 1.26 -0.24 53.40 53.40 1 右 V -56.09 -20.77 -0.34 0.19 ○1 +○2 +○3 77.19 ○1 +○2 +○3 77.19 注：1.恒载○1 为 1.35MGk和 1.35VGk； 2. 活载○2 、○3 、○4 分别为 1.4×0.7MQk和 1.4×0.7VQk； 3.以上各值均为支座边的 M 和 V； 4.表中弯矩的单位为 kN m ，剪力的单位为 kN 。 表 1.13 用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁 BC） 恒载 活载 活载 活载 Mmax及相应的 V Mmin及相应的 V ︱V︱max及相应的 M 层 ○1 ○2 ○3 ○4 组合项目 值 组合项目 值 组合项目 值 M -24.95 -6.86 -1.60 -1.69 -33.51 -33.42 左 V 30.80 3.29 8.41 -3.29 ○1 +○2 +○4 30.80 ○1 +○2 +○3 42.50 M -5.41 -2.59 3.74 -2.59 -1.67 中 V ○1 +○3 M 24.95 -1.69 1.60 -6.86 26.55 33.42 6 右 V -30.80 3.29 -8.41 -3.29 ○1 +○3 -30.80 ○1 +○3 +○4 -42.50 M -19.24 -7.23 -2.34 -1.96 -28.82 -28.82 左 V 28.52 3.37 -10.51 -3.37 ○1 +○2 +○3 21.38 ○1 +○2 +○3 21.38 M -1.15 -2.43 4.33 -2.43 3.18 中 V ○1 +○3 M 19.24 -1.96 2.34 -7.23 21.58 14.35 1 右 V -28.52 3.37 -10.51 -3.37 ○1 +○3 -39.03 ○1 +○3 +○4 42.40 注 ：1.恒载○1 为 1.35MGk和 1.35VGk； 2. 活载○2 、○3 、○4 分别为 1.4×0.7MQk和 1.4×0.7VQk； 3.以上各值均为支座边的 M 和 V； 4.表中弯矩的单位为 kN m ，剪力的单位为 kN 。 29 表 1.14 用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表（B 轴柱） 恒载 活载 活载 活载 左风 右风 Nmax 及相应的 M、V Nmin 及相应的 M、V ︱M︱max 及相应的 N、V 层 ○1 ○2 ○3 ○4 ○5 ○6 组合 项目 值 组合 项目 值 组合 项目 值 M -19.02 -10.25 3.21 -2.02 -7.65 7.65 -21.47 -25.63 35.26 上 N 188.10 69.51 53.12 33.79 -1.15 1.15 ○1 +○2 +○3 +0.6○6 311.42 ○1 +○4 +0.6○5 221.20 ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○4 259.26 M -14.50 -9.30 2.95 -1.55 -5.68 5.68 -17.45 -19.46 27.78 N 205.02 69.51 53.12 33.79 -1.15 1.15 328.34 238.12 276.18 6 下 V 10.16 5.93 -1.86 1.08 4.04 -4.04 ○1 +○2 +○3 +0.6○6 11.80 ○1 +○4 +0.6○5 13.66 ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○4 19.10 M -7.71 -5.45 1.72 -0.98 -33.20 33.20 8.48 -28.61 45.41 上 N 1142.73 491.44 384.42 254.54 -9.57 9.57 ○1 +○2 +○3 +0.6○6 2024.33 ○1 +○4 +0.6○5 1391.53 ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○4 1655.35 M -3.85 -2.72 0.86 -0.49 -40.58 40.58 18.63 -28.69 46.68 N 1165.29 491.44 384.42 254.54 -9.57 9.57 2046.89 1414.09 1677.91 1 下 V 2.63 1.86 -0.59 0.33 16.77 -16.77 ○1 +○2 +○3 +0.6○6 -6.16 ○1 +○4 +0.6○5 13.02 ○1 +○5 +0.7○2 +0.7○4 20.93 注：1.活载○2 、○3 、○4 分别为活载作用在 AB 跨、BC 跨、CD 跨； 2.恒载○1 为 1.2MGk、1.2VGk、1.2NGk； 3. 活载○2 、○3 、○4 和左风○5 、右风○6 为 1.4MQk、1.4VQk、1.47NQk； 4.以上各值均为支座边的 M 和 V； 5.表中弯矩的单位为kN m ，剪力的单位为kN。 表 1.15 用于承载力计算的框架柱由永久荷载效应控制的基本组合表（B 轴柱） 恒载 活载 活载 活载 Nmax及相应的 M、V Nmin及相应的 M、V ︱M︱max及相应的 N、V 层 ○1 ○2 ○3 ○4 组合 项目 值 组合 项目 值 组合 项目 值 M -21.39 -7.18 2.24 -1.42 -26.33 -22.81 29.99 上 N 211.61 48.66 37.18 23.65 ○1 +○2 +○3 297.45 ○1 +○4 235.26 ○1 +○2 +○4 283.92 M -16.31 -6.51 2.06 -1.09 -20.76 -17.40 23.91 N 230.64 48.66 37.18 23.65 316.49 254.30 302.96 6 下 V 11.43 4.15 -1.30 0.76 ○1 +○2 +○3 14.27 ○1 +○4 12.18