竖向荷载作用下的内力计算
4.1竖向荷载作用下荷载计算
由于二至六楼的楼面的完全采用一种做法，为了计算方便，我们只选取了二楼楼面进行计算，导荷方式如图所示：
标准层屋面荷载计算
（1）对2层楼板B1进行计算（7.8/4.2=1.86为双向板）：
传至纵向框架梁(KL 250×500)D轴、梁(KL 250×500)F轴上的荷载为三角形荷载。
恒载：3.99X4.2/2=8.379KN/m 活载：3.5X4.2/2=7.35KN/m
若化为均布荷载：
恒载：8.379X5/8=5.24KN/m 活载：7.35X5/8=4.59KN/m
传至框架梁(KL 250×700)3轴上的荷载为梯形荷载。
恒载：3.99X4.2/2=8.379KN/m 活载：3.5X4.2/2=7.35KN/m
若化为均布荷载.06
.625
.4=?=a 4.2/2x7.8=0.27
恒载：（1-2X 2
27.0+3
27.0）X8.379=7.33KN/m
活载：（1-2X 2
27.0+3
27.0）X4.2=3.671KN/m
对2层楼板B2进行计算（4.2/3=1.4为双向板）：
传至纵向框架梁(KL 250×400)3轴上的荷载为三角形荷载。
恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载2.5X3/2=3.75KN/m 若化为均布荷载：
恒载：5.985X5/8=3.741KN/m 活载：3.75X5/8=2.34KN/m
传至框架梁(KL 250×500)C 轴、梁(KL 250×500)D 轴上的荷载为梯形荷载。 恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载：2.5X3/2=3.75KN/m
若化为均布荷载.06
.625
.4=?=a 3/2x4.2=0.357
恒载：（1-2X 2
357.0+3
357.0）X5.985=4.74KN/m
活载：（1-2X 2
357.0+3
357.0）X3.75=2.97KN/m
（2）梁(KL 250×500)传给边柱(KZ-1)的集中荷载为：
恒载＝梁自重 + 墙自重+ B1传荷载?2
()()KN G G 30.56225.498.425.45.476.4772.21114=?÷?++?+==（2.64+2.8）X （4.2+4.2
）/2+5.24x4.2x2/2=44.86KN 活载=B1传荷载×2
Q Q 65.12225.481.21411=?÷?== 4.59x4.2x2/2=19.28KN
由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中
荷载与一个力矩
恒荷载作用下()m KN G M M G G ?=?=-?==04.7125.030.56125.025.0111411(0.25-0.125)=44.86x0.125=5.61KN/m
活荷载作用下()m KN Q M M Q Q ?=?=-?==58.1125.065.12125.025.0111411(0.25-0.125)=19.28x0.125=2.41KN/m
梁(KL 250×500)传给中柱(KZ-1)的集中荷载为：
恒载＝梁自重 + 墙自重 + B1传荷载×2 + B2传荷载×2
)KN
G G 07.72225.4723.3225.498.425.45.4254.590.4272.21312=?÷?+?÷?++???
? ??
++==(2.64+5.72)x(4.2x4.2)/2+5.24x4.2x2/2+4.732x4.2x2/2=77.03KN 活载=B1传荷载×2+ B2传荷载×2
Q Q 5
.24225.4634.2225.481.21312=?÷?+?÷?== 4.59x4.2x2/2+2.97x4.2x2/2=31.75KN 由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中
荷载与一个力矩
恒荷载作用下()m KN G M M G G ?=?=-?==81.10150.007.72100.025.0121312(0.25-0.125)=77.03x0.125=9.63KN.M 活荷载作用下()m
KN G M M Q Q ?=?=-?==68.3150.05.24100.025.0121312(0.25-0.125)=31.75x0.125=3.97KN.M
屋面板传荷载：
（1）对屋面板B1进行计算（7.8/4.2=1.86为双向板）：
传至纵向框架梁(KL 250×500)D 轴、梁(KL 250×500)F 轴上的荷载为三角形荷载。
恒载：5.12X4.2/2=10.75KN/m 活载：0.5X4.2/2=1.05KN/m
若化为均布荷载：
恒载：10.75X5/8=6.72KN/m 活载：1.05X5/8=0.656KN/m
传至框架梁(KL 250×700)3轴上的荷载为梯形荷载。
恒载：5.12X4.2/2=10.75KN/m 活载：0.5X4.2/2=1.05KN/m
若化为均布荷载.06
.625.4=?=a 4.2/2X7.8=0.27
恒载：（1-2X 2
27.0+3
27.0）X10.752=9.4KN/m
活载：（1-2X 2
27.0+3
27.0）X1.05=0.92KN/m
对屋面板B2进行计算（4.2/3=1.2为双向板）：
传至纵向框架梁(KL 250×400)3轴上的荷载为三角形荷载。
恒载：5.12X3/2=7.68KN/m 活载：0.5X3/2=0.75KN/m
若化为均布荷载：
恒载：7.68X5/8=4.8KN/m 活载：0.75X5/8=0.469KN/m
传至框架梁(KL 250×500)C 轴、梁(KL 250×500)D 轴上的荷载为梯形荷载。
恒载：5.12X3/2=7.68KN/m 活载：0.5X3/2=0.75KN/m
若化为均布荷载.05
.424
.2=?=a 3/2X4.2=0.357
恒载：（1-2X 2
357.0+3
357.0）X7.68=6.07KN/m 活载：（1-2X 2
357.0+3
357.0）X0.75=0.593KN/m （2）梁(KL 250×500)传给边柱(KZ-1)的集中荷载为：
恒载＝梁自重+女儿墙自重+ B1传荷载×2
5451G G ==(2.64+4.5)X(4.2+4.2)/2+6.72X4.2X2/2=58.212KN
活载=B1传荷载×2
5451Q Q ==0.656X4.2X2/2=2.755KN
由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩
恒荷载作用下515451G M M G G ==X(0.25-0.125)=58.212X0.125=7.28KN.M 活荷载作用下515451Q M M Q Q ==X(0.25-0.125)=2.755X0.125=0.344KN.M
梁(KL 250×500)传给中柱(KZ-1)的集中荷载为：
恒载＝梁自重 + B1传荷载?2+ B2传荷载?2
5352G G ==2.64X(4.2+4.2)/2+6.72X4.2X2/2+6.07x4.2x2/2=64.81KN
活载=B1传荷载?2 + B2传荷载?2
5451Q Q ==0.656X4.2X2/2+0.593x4.2x2/2=5.25KN
由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩
恒荷载作用下515451G M M G G ==X(0.25-0.125)=64.81x0.125=8.1KN.M
活荷载作用下525352Q M M Q Q ==X(0.25-0.125)=8.1x0.125=1.01KN.M 恒荷载受荷总图如图所示，活荷载受荷总图如图所示
恒荷载受荷总图
活荷载受荷总图
4.2梁柱线刚度比
梁固端弯矩
取4轴框架作为计算框架，考虑到楼板对梁的作用，边框架梁I=1.5I 0 中框架梁I=2.0I 0
(I 0为不考虑楼板作用的梁截面惯性矩），梁柱均采用C30混凝土
C E =3.0710?2/m KN
AC,DF 跨梁选用L3：b=250mm,h=700mm
I 0=1/12bh 3
=1/12?0.25.?0.73=7.14?10-3m 4
i =EI/L=1.5EI 0/L=1.5?7.14?10-3?E/7.8=1.37?10-3E (m 3)
CD 跨梁选用L2: b= 250mm, h=400mm
I 0=1/12bh 3
=1/12?0.25?0.43=1.34?10-3m 4
i =2EI/L=2EI 0/L=2?1.34?10-3?E/3=0.89?10-3E (m 3)
上
部
各
层
柱
：
i =0.9xEI/L=0.9xE/3.6?1/12?0.5?0.53=1.31?10-3E(m 3)(0.9折减)
底层柱： i =EI/L=E/（4.2+0.45+0.5）?1/12?0.5?0.53
=1.01?10-3
E(m 3
）
梁柱线刚度比图
4.3恒荷载作用下内力计算 顶层：
AC 跨 边g =
=++2132g g a a 2-1）（9.4x2+4.1= 22.9KN/m
AC M 5= 276.1612ql KN m ±=±?116.10376.1612
ql
KN m ±=±? CG 跨 中g ==+43g g 8/5 4.8X2+1.94=11.54KN/m
CG M 5=2213.00 1.59.7533ql KN m ?-=-=-?8.65576.1612ql KN m ±=±? GC 跨中 GC M 5= 22
13.00 1.5 4.8866ql KN m ?-=-=-?4.32876.1612
ql KN m ±=±? 考虑偏心距的影响
AC M 5=A G AC M M 55+=-116.103+7.28=108.82376.1612ql
KN m ±=±?
CG M 5=C G CG M M 55+=-8.655-8.1=16.75576.1612ql
KN m ±=±?
GC M 5= 4.32876.1612ql
KN m ±=±?
中间层：
AC 跨 边g =
=++2132g g a a 2-1）（7.33X2+4.1=18.76 KN/m AC M =-95.11376.1612
ql
KN m ±=±? CG 跨 中g ==+43g g 8/5 4.74X2+1.94=11.42 KN/m
CG M =-8.56576.1612ql
KN m ±=±?
GC 跨中 GC M =- 4.28376.1612ql
KN m ±=±?
考虑偏心距的影响
AC M =GA AC M M +=-95.113+5.61=-89.50376.1612ql
KN m ±=±?
CG M =GC CG M M +=-8.565-9.63=-18.19576.1612
ql
KN m ±=±?
GC M = -4.28376.1612ql
KN m ±=±?
4.3.1弯矩分配系数
1.远端固定S=4i （i=EI/L ） 远端滑动S=i 远端固定（中间柱）=1S 4x0.9EI/L 远端固定梁 ==1b 2i 4S 远端滑动梁 ===L EI S /2i 3
2.系数 C=1/2 C=-1
3.顶层 节点A AZ μ=211/S S S += 0.489 212/S S S AC +=μ=0.511
节点C 3212/S S S S CA ++=μ= 0.384 3213/S S S S CG ++=μ=0.249 =++=3211/S S S S CZ μ0.367 标准层
节点A AZ μ=211/S S S ++3S =0.328 3212/S S S S AZ ++=μ= 0.328 212/S S S AC +=μ+3S =0.344 节点C 3212/S S S S CA ++=μ+4S =0.281 3213/S S S S CG ++=μ+4S = 0.182
=++=3211/S S S S CZ μ+
4S =0.268 43214/S S S S S CZ +++=μ=0.268 底层
节点A AZ μ=211/S S S ++3S =0.274 3212/S S S S AZ ++=μ= 0.355 212/S S S AC +=μ+3S =0.371 节点C 3212/S S S S CA ++=μ+4S =0.299 3213/S S S S CG ++=μ+4S = 0.194
=++=3211/S S S S CZ μ+
4S =0.221 43214/S S S S S CZ +++=μ=0.286
分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果（kN/m ）
节点
单元 A C G 分配
系数
位置 A 下柱 A 上柱 AC 端 CA 端 C 下柱 C 上柱 CG 端 GC 端 顶层
0.489
-- 0.511 0.384 0.367 -- 0.249 -- 中间层 0.328
0.328
0.344
0.281
0.268 0.268
0.182
--
底层
0.274 0.355 0.371 0.299
0.221
0.286 0.194 --
固端
弯矩
顶层
-- -- -108.823 108.823 -- -- -16.755 -4.328 中间层
-- -- -89.503 89.503 -- -- -18.195 -4.283 底层
--
--
-89.503
89.503
--
--
-18.195 -4.283
4.3.2各层弯矩分配过程 顶层弯矩分配过程
弯矩分配法计算过程弯矩计算过程，并调整一次
中间层弯矩分配过程：
底层弯矩分配：
4.3.3跨中弯矩计算 顶层
=+=2/)(-ql 8/12125M M M AB 1/8x22.9x 28.7-（65.048+94.405）/2=94.428KN.m =+=1225-ql 12/1ql 8/1M M CD 1/8x1.94x3x3+1/12x9.6 x3x3-48.142=-38.7595KN.m 标准层
AC M =+=2/)(-ql 8/12
125M M M AB 1/8x18.76x 2
8.7-（66.898+82.078）/2=68.1818KN.m CG M =+=1225-ql 12/1ql 8/1M M CD
1/8x1.94x3x3+1/12x7.482x3x3-34.366=-26.572KN.m 底层
AC M 1=+=2/)(-ql 8/12
125M M AB 1/8x18.76x 2
8.7-（64.793+81.577）/2=69.4848KN.m CG M 1=1/8x1.94x3x3+1/12x7.482 x3x3-35.736=-27.942KN.m
4.3.4不平衡弯矩分配
计算过程见如下（单位：kN ?m ），方框内为原不平衡弯矩
左梁 上柱 下柱 右梁
3.05 5.70 11.15 -5.70
-5.03
-7.94 1.98
21.68 5.65 6.56 -15.42 -5.41
5.65 11.15 -11.29
-5.41
-7.94 4.25
11.15 3.84 4.46 -7.94 -3.68 3.84 11.15 -7.67
-3.68
-7.94 2.89
11.15 4.01 4.65 -7.94 -3.83 4.01 12.18 -8.03
-3.83
-8.62 3.01
11.15 7.20 2.37 -7.94 -5.66 -3.06 -4.14
1.75 1.54
不平衡弯矩调整之后即可得出恒荷载作用下框架弯矩图,（单位：kN ?m ，括号内为调幅后的弯矩值）.
将分层法得到的弯矩叠加后进行结点不平衡弯矩分配,考虑固端的塑性作用,对梁上弯矩进行调幅,调幅系数为 ，取0.8.又考虑荷载最不利位置，将跨中弯矩乘以1.1最终弯矩. 4.3.5剪力计算
AC V 5=(70.75-97.46)/2+1/2X(4.1X7.8+14.66X7.8)=-13.355+1/2X146.33=59.81KN CA V 5=146.33-59.81=86.52KN
CD V 5=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN
AC V 4=(78.19-88.64)/2+1/2X146.33=-5.225+73.165=67.94KN CA V 4=146.33-67.94=78.39KN
CD V 4=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN
AC V 3=(74.57-86.54)/2+1/2X146.33=-5.985+73.165=67.18KN CA V 3=146.33-61.20=85.13KN
CD V 3=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN
AC V 2=(74.93-86.73)/2+1/2X146.33=-5.9+73.165=67.265KN CA V 2=146.33-61.37=84.96KN
CD V 2=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN
AC V 1=(68.79-83.95)/2+1/2X146.33=-7.58+73.165=65.585KN CA V 1=146.33-65.585KN=80.745KN CD V 1=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN
4.3.6轴力计算
柱的轴力:顶层柱轴力由点剪力和点集中力叠加得到,柱底轴力等于柱顶轴力,其余层轴力计算同顶层但要考虑该层上部柱轴力的传递。 柱：6.93x3.6=24.95KN .
2435.6246.181N 5A t =+=58.212+59.81=118.022KN .27782.04.3296.243N 5A b =++=118.022+24.95=142.97KN .64371.12508.27496.243N 4A t =++=118.022+44.86+67.98=230.86KN .67633.2275.643N 4A b =+=230.86+24.95=255.81KN .104376.12508.274643.75N 3A t =++=230.86+44.86+67.18=342.9KN .
107622.3359.1043N 3A b =+=342.9+24.95=367.85KN
125.8274.081043.59N 2A t =++=342.9+44.86+67.27=455.03KN
.147622.3347.1443N 2A b =+=455.03+24.95=479.98KN 126.14274.081443.47N 1A t =
++=455.03+44.86+65.585=565.475KN .190087.5669.18431702.03.5465.0253.565.0(69.1843N 21A b =+=????+??
+=565.475+(25.0X25X5.15+0.02X0.5X4X5.15X17)=565.475+35.69=601.165K N
16.4667.68187.08N 5Bt =
++=64.81+86.52+8.52=159.85KN .
30422.3322.271N 5Bb =+=159.85+24.95=184.8KN .74615.77130.19329.7522.271N 4Bt =+++=159.85+77.03+78.39+8.52=323.79KN .
78022.3393.746N 4Bb =+=323.79+24.95=348.74KN 130.14345.52746.93N 3Bt =++=323.79+77.03+85.13+8.52=494.47KN .125522.3359.1222N 3Bb =+=494.47+24.95=519.42KN
.16981.13052.34559.1222N 2Bt =++=494.47+77.03+84.96+8.52=664.98KN .
173122.3321.1698N 2Bb =+=664.98+24.95=689.93KN 129.76345.521698.21N 1Bt =++=664.98+77.03+80.75+8.52=831.28KN .
223087.5649.2173N 1Bb =+=831.28+35.69=866.97KN
例：如图1所示一个二层框架，忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移，用分层法计算框架的弯矩图，括号内的数字，表示各梁、柱杆件的 线刚度值（ EI i l ）。 图1 解：1、图1所示的二层框架，可简化为两个如图2、图3所示的，只带一层横梁的框架进行分析。 图2 二层计算简图
图3 底层计算简图 2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数 采用分层法计算时，假定上、下柱的远端为固定，则与实际情况有出入。因此，除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。底 层柱的弯矩传递系数为1 2 ，其余各层柱的弯矩传递系数为 1 3 。各层梁的弯 矩传递系数，均为1 2 。 图4 修正后的梁柱线刚度
图5 各梁柱弯矩传递系数 3、计算各节点处的力矩分配系数 计算各节点处的力矩分配系数时，梁、柱的线刚度值均采用修正后的结果进行计算，如： G节点处： 7.63 0.668 7.63 3.79 G H G H GH GH GD Gj G i i i i i μ==== ++ ∑ GD 3.79 0.332 7.63 3.79 GD GD GH GD Gj G i i i i i μ==== ++ ∑ H节点处： 7.63 0.353 7.63 3.7910.21 HG HG HG HG HE HI Hj H i i i i i i μ==== ++++ ∑ 3.79 0.175 7.63 3.7910.21 HI HI HI HG HE HI Hj H i i i i i i μ==== ++++ ∑ 10.21 0.472 7.63 3.7910.21 HE HE HE HG HE HI Hj H i i i i i i μ==== ++++ ∑ 同理，可计算其余各节点的力矩分配系数，计算结果见图6、图7。
第6章竖向荷载作用下力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元
图6-2 框架结构计算单元等效荷载 一.B～C, (D～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：222 ??+? 6.09KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=1 7.128KN/m 活载：222 ???+? 2.0KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m 楼面板传荷载： 恒载：222 ???+? 3.83KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m 活载：222 ???+? 2.0KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m 梁自重：3.95KN/m B～C, (D～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 二. C～D轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2 ??? 6.09KN/m 1.2m5/82=9.135KN/m 活载：2 ??? 2.0KN/m 1.5m5/82=3KN/m 楼面板传荷载：
单桩竖向承载力设计值计算 一、构件编号: ZH-1 示意图 二、依据规范: 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94－2008) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002) 三、计算信息
1.桩类型: 桩身配筋率＜0.65%灌注桩 2.桩顶约束情况: 固接 3.截面类型: 圆形截面 4.桩身直径: d=800mm；桩端直径: D=1200mm 5.材料信息: 1)混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2 Ec=3.0×104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2fy，=300N/mm2Es=2.0×105N/mm2 3)钢筋面积: As=2155mm2 4)净保护层厚度: c=50mm 6.其他信息: 1)桩入土深度: H>6.000m 7.受力信息: 桩顶竖向力: N=1169kN 四、计算过程: 1)根据桩身的材料强度确定 桩型:人工成孔灌注桩(d≥0.8m) 桩类别:圆形桩 桩身直径D =800mm 桩身截面面积A ps=0.50m 桩身周长u=2.51m R a=ψc f c A +0.9f y，A S，【5.8.2-1】 ps 式中A ps————桩身截面面积 f c———混凝土轴心抗压强度设计值 ψc———基桩成孔工艺系数，预制桩取0.85，灌注桩取0.7~0.8。 f y，———纵向主筋抗压强度设计值 A S,———纵向主筋截面面积 R a =5363+582=5945KN 2)根据经验参数法确定 计算依据：《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008和本项目岩土工程勘察报告 单桩竖向承载力特征值(R a)应按下式确定: R a=1/k×Q uk 【5.2.2】 式中Q uk————单桩竖向极限承载力标准值 K———安全系数，取K=2. Q uk=Q +Q pk= u∑ψsi q sik L i +ψp q pk A p 【5.3.6】 sk 桩型: 人工成孔灌注桩(d≥0.8m) 桩类别:圆形桩 桩端直径D =1200mm 桩端面积A p=1.13m 桩端周长u=3.77m 第1土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值q sik=10Kpa
第6章竖向荷载作用下内力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元
图6-2 框架结构计算单元等效荷载 一.B ～C, (D ～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2226.09KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=17.128KN/m ??+? 活载：2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ???+? 楼面板传荷载： 恒载：2223.83KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m ???+? 活载：2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ???+? 梁自重：3.95KN/m B ～C, (D ～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 二. C ～D 轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：26.09KN/m 1.2m 5/82=9.135KN/m ??? 活载：22.0KN/m 1.5m 5/82=3KN/m ??? 楼面板传荷载：
1．某灌注桩，桩径0.8d m =，桩长20l m =。从桩顶往下土层分布为： 0~2m 填土，30sik a q kP =；2~12m 淤泥，15sik a q kP =；12~14m 黏土，50sik a q kP =；14m 以下为密实粗砂层，80sik a q kP =，2600pk a q kP =，该层厚度大，桩未穿透。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ ()20.8302151050280426000.84 1583.41306.92890.3uk sk pk Q Q Q kN π π=+=???+?+?+?+??=+= 2．某钻孔灌注桩，桩径 1.0d m =，扩底直径 1.4D m =，扩底高度1.0m ，桩长 12.5l m =，桩端入中砂层持力层0.8m 。土层分布： 0~6m 黏土，40sik a q kP =；6~10.7m 粉土，44sik a q kP =； 10.7m 以下为中砂层，55sik a q kP =，1500pk a q kP =。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 1.00.8d m m =>，属大直径桩。 大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为： p pk p i sik si pk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑ （扩底桩斜面及变截面以上d 2长度范围不计侧阻力） 大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为： 桩侧黏性土和粉土：() 1/5 1/5(0.8/)0.81.00.956si d ψ=== 桩侧砂土和碎石类土：()1/3 1/3(0.8/)0.81.00.928si d ψ=== 桩底为砂土：() 1/3 1/3(0.8/)0.81.40.830p D ψ=== ()2 1.00.9564060.956440.831500 1.410581505253.3564 uk Q kN ππ =????+??+???=+= 3．某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径1.2m ，桩端进入中等风化岩1.0m ，中等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为41.5a MP ，桩顶以下土层参数
第6章 竖向荷载作用下内力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将 区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三 角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 一.A ～B, (C ～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：()()[] ++?-??3226.6/25.26.6/25.22125.2KN/m 06.7 ()()[ ]m KN /44.226.6/5.16.6/5.1215.106.732=+?-?? 活载：()()[] ++?-??3226.6/25.26.6/25.22125.2KN/m 2 ()()[] m KN /36.66.6/5.16.6/5.1215.1232=+?-?? 楼面板传荷载： 恒载：()()[] ++?-??3226.6/25.26.6/25.22125.2.1KN/m 4 ()()[] m KN /03.136.6/5.16.6/5.1215.11.432=+?-??
活载：()()[] ++?-??3226.6/25.26.6/25.22125.2.5KN/m 2 ()()[] m KN /95.76.6/5.16.6/5.1215.15.232=+?-?? 梁自重：3.34KN/m A ～B, (C ～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+22.44 KN/m=25.78 KN/m 活载＝板传荷载＝6.36 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+13.03 KN/m=116.37 KN/m 活载＝板传荷载＝7.95 KN/m 二. B ～C 轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：()()[]++?-??3 222.7/25.22.7/25.22125.2.06KN/m 7 () []m KN .10.142.7/5.12.7/5.1215.1.6KN/m 0322=+?-?? 活载：()()[]++?-??322.7/25.22.7/25.22125.22 ()[] m KN .17.42.7/5.12.7/5.1215.1.3KN/m 0322=+?-?? 楼面板传荷载： 恒载：()()[] ++?-??3222.7/25.22.7/25.22125.2.1KN/m 4 ()[]m KN .38.132.7/5.12.7/5.1215.1.1KN/m 432 2=+?-?? 活载：()()[]++?-??3 222.7/25.22.7/25.22125.2.5KN/m 2 ()[] m KN .16.82.7/5.12.7/5.1215.1.5KN/m 2322=+?-?? 梁自重：3.34KN/m B ～ C 轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+14.10 KN/m=17.44 KN/m 活载＝板传荷载＝4.17 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+13.38KN/m=16.72KN/m 活载＝板传荷载＝8.16 KN/m 三.A 轴柱纵向集中荷载计算： 顶层柱：
荷载统计 一、恒荷载统计（标准值） 1．屋面（不上人屋面） 防水层:SBS改性沥青防水卷材0.4 KN/m2 找平层:15厚水泥砂浆0.015?20=0.3 KN/m2 找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平0.04?14=0.56 KN/m2 找平层:15厚水泥砂浆0.015?20=0.3 KN/m2 保温层:80厚矿渣水泥0.08?14.5=1.16 KN/m2 结构层:100厚钢筋混凝土板0.1?5=2.5 KN/m2 20厚混合砂浆纸筋石灰面0.02?18=0.36 KN/m2 合计g k=5.58 KN/m2 2．楼面 10厚陶瓷地砖面层0.01?22=0.22KN/m2 10厚1：2.5水泥砂浆结合层0.01?20=0.2KN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层0.02?20=0.4 KN/m2 100厚钢筋混凝土板0.1?25=2.5 KN/m2 20厚混合砂浆纸筋石灰面0.02?18=0.36 KN/ m2 合计g k=3.68 KN/m2 3．墙体自重 （1）外墙
240mm厚烧结空心砖及贴砖0.24?18+0.5=4.82 KN/ m2 保温层:80厚矿渣水泥0.08?14.5=1.16 KN/m2 两面10mm厚混合砂浆抹灰0.01?17?2=0.34 KN/m2 合计g k=6.32 KN/m2（2）内墙 240mm厚烧结空心砖及贴砖0.24?18+0.5=4.82 KN/ m2两面10mm厚混合砂浆抹灰0.01?17?2=0.34 KN/m2 合计g k=4.66 KN/m2（3）女儿墙 100mm厚现浇钢筋混凝土0.1?25?0.24=0.6KN/ m2 240mm厚烧结空心砖及贴砖0.24?18+0.5=4.82 KN/ m2两面10mm厚混合砂浆抹灰0.01?17?2=0.34 KN/m2 合计g k=5.76 KN/m2 4．门窗自重 （1）铝合金门窗0.4 KN/m2 （2）木门0.2 KN/m2 （3）玻璃门0.2 KN/m2 5．构件自重 （1）梁自重：（横向框架梁） 教室：(300mm?600mm) 0.3?0.6?25=4.5 KN/m 10mm厚水泥砂浆0.01?17?[(0.6-0.1)?2+0.3]=0.221 KN/m
竖向荷载作用下的内力计算 4.1竖向荷载作用下荷载计算 由于二至六楼的楼面的完全采用一种做法，为了计算方便，我们只选取了二楼楼面进行计算，导荷方式如图所示： 标准层屋面荷载计算 （1）对2层楼板B1进行计算（7.8/4.2=1.86为双向板）： 传至纵向框架梁(KL 250×500)D轴、梁(KL 250×500)F轴上的荷载为三角形荷载。 恒载：3.99X4.2/2=8.379KN/m 活载：3.5X4.2/2=7.35KN/m 若化为均布荷载：
恒载：8.379X5/8=5.24KN/m 活载：7.35X5/8=4.59KN/m 传至框架梁(KL 250×700)3轴上的荷载为梯形荷载。 恒载：3.99X4.2/2=8.379KN/m 活载：3.5X4.2/2=7.35KN/m 若化为均布荷载.06 .625.4=?=a 4.2/2x7.8=0.27 恒载：（1-2X 227.0+3 27.0）X8.379=7.33KN/m 活载：（1-2X 227.0+3 27.0）X4.2=3.671KN/m 对2层楼板B2进行计算（4.2/3=1.4为双向板）： 传至纵向框架梁(KL 250×400)3轴上的荷载为三角形荷载。 恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载2.5X3/2=3.75KN/m 若化为均布荷载： 恒载：5.985X5/8=3.741KN/m 活载：3.75X5/8=2.34KN/m 传至框架梁(KL 250×500)C 轴、梁(KL 250×500)D 轴上的荷载为梯形荷载。 恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载：2.5X3/2=3.75KN/m 若化为均布荷载.06 .625.4=?=a 3/2x4.2=0.357 恒载：（1-2X 2357.0+3 357.0）X5.985=4.74KN/m 活载：（1-2X 2357.0+3 357.0）X3.75=2.97KN/m （2）梁(KL 250×500)传给边柱(KZ-1)的集中荷载为： 恒载＝梁自重 + 墙自重+ B1传荷载?2 ()()KN G G 30.56225.498.425.45.476.4772.21114=?÷?++?+==（2.64+2.8）X （4.2+4.2）/2+5.24x4.2x2/2=44.86KN 活载=B1传荷载×2 Q Q 65.12225.481.21411=?÷?== 4.59x4.2x2/2=19.28KN 由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩 恒荷载作用下()m KN G M M G G ?=?=-?==04.7125.030.56125.025.0111411(0.25-0.125)=44.86x0.125=5.61KN/m 活荷载作用下()m KN Q M M Q Q ?=?=-?==58.1125.065.12125.025.0111411(0.25-0.125)=19.28x0.125=2.41KN/m 梁(KL 250×500)传给中柱(KZ-1)的集中荷载为： 恒载＝梁自重 + 墙自重 + B1传荷载×2 + B2传荷载×2 )KN G G 07.72225.4723.3225.498.425.45.4254.590.4272.21312=?÷?+?÷?++??? ? ??++==(2.64+5.72)x(4.2x4.2)/2+5.24x4.2x2/2+4.732x4.2x2/2=77.03KN 活载=B1传荷载×2+ B2传荷载×2 Q Q 5 .24225.4634.2225.481.21312=?÷?+?÷?== 4.59x4.2x2/2+2.97x4.2x2/2=31.75KN 由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中
桩基竖向承载力计算 1.1 桩基竖向承载力计算应符合下列要求： 1 荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下 R N k ≤ (1.1-1) 偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要 求： R N k 2.1max ≤ (1.1-2) 2 地震作用效应和荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下 R N Ek 25.1≤ (1.1-3) 偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的 要求： R N Ek 5.1max ≤ (1.1-4) 式中 k N ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力； max k N ——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶 最大竖向力；
Ek N ——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩 或复合基桩的平均竖向力； m ax Ek N ——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩 或复合基桩的最大竖向力； R ——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。 1.2 单桩竖向承载力特征值a R 应按下式确定： k u a Q K R 1 = (1.2) 式中 k u Q ——单桩竖向极限承载力标准值； K ——安全系数，取K ＝2。 1.3 对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。 1.4 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： 1 上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物； 2 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物； 3 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 4 软土地基的减沉复合疏桩基础。 1.5 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定： 不考虑地震作用时 c ak c a A f R R η+=
汉丹线桩基竖向承载力计算 本设计桩基础按摩擦桩考虑，按照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）有关摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值公式，计算公式： []r p n i i k i a q A l q u R +=∑=121 桩端处土的承载力容许值计算公式： )]3(][[22-+=h k o f m q a o r γλ 其中：][a R 一单桩轴向受压承载力容许值（kN ） u 一桩身周长（m ） p A 一桩端截面面积（㎡） n 一土的层数 i l 一承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度 ik q 一与i l 对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa ） r q 一桩端处土的承载力容许值（kPa ） []ao f 一桩端处土的承载力基本容许值（kPa ） h 一桩端的埋置深度（m ） 2k 一容许承载力随深度的修正系数 2γ一桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m 3） λ一修正系数 o m 一清底系数 本桩基采用直径1m 桩基，桩身周长u =3.14m ， 桩截面面积p A =πR2=0.785㎡
根据《武汉市四环线西段跨汉丹、汉宜铁路立交桥工程工程地质勘察报告》显示，本桩基全部处于黏土中，因此土的层数n 取值为1， 根据《武汉市四环线西段跨汉丹、汉宜铁路立交桥工程工程地质勘察报告》表11，ik q 取值为45。 桩基长度为4m ，且全部埋在土中，土层的厚度li 为4m ，桩端的埋置深度h =4。 桩基采用人工挖孔桩，桩基沉渣可以忽略不计，清底系数o m 取值1。 依据《公路桥涵地基和基础设计规范》表5.3.3-2，桩端土为黏土，属于不透水性材料，修正系数λ取值为0.65。 依据《武汉市四环线西段跨汉丹、汉宜铁路立交桥工程工程地质勘察报告》表8，桩端处土的承载力基本容许值[]ao f 取值为60。 查《武汉市四环线西段跨汉丹、汉宜铁路立交桥工程工程地质勘察报告》表4，液性指数L I 为0.57，依据《公路桥涵地基和基础设计规范》表3.3.4，0.57≥L I ≥0.5，故2k 取值1.5。 查《武汉市四环线西段跨汉丹、汉宜铁路立交桥工程工程地质勘察报告》表4，黏土质量密度平均值为1.85，故2γ=18.5. 通过以上计算: )]3(][[22-+=h k o f m q a o r γλ=1×0.65×[60+1.5×18.5×（4-3）=57.03 []r p n i i k i a q A l q u R +=∑=121=21×3.14×45×4+0.785×57.03=327.37 桩基重量：A=0.785*4*2.5=7.85t 立柱重量：C=9*0.148=1.33t
4 竖向荷载作用下框架内力计算 4.1横向框架计算单元 竖向荷载作用下，一般选取平面结构单元，按平面计算简图进行内力分析，根据结构布置和楼面荷载分布情况，本设计取6轴线横向框架进行计算，本设计中所有板均为双向板，为了简化计算，对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取45°角，由于框架柱的间距不相等，通过主梁和次梁对板的划分不同，计算单元宽度应按照各个板的实际传荷情况而确定，如图4-1。图中横向阴影所示荷载传给横梁，纵向阴影所示荷载传给纵梁。 图4-1 标准层横向框架计算单元 4.2恒荷载计算 由于本设计次梁较多，在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷
载，再将次梁自重和次梁传递的荷载，次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力，因此在框架节点处还应作用有集中力矩。 4.2.1 标准层次梁恒荷载计算 1、5或7轴线次梁上线荷载 1）AB 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。 图4-1 AB 跨的次梁上的荷载分布 次梁自重：m kN m m m kN q /13.350.025.0/253 =??=次； 根据《实用建筑结构静力计算手册》（第二版），对于双向板楼面荷载传递按45°塑性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载，三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷载。 三角形荷载：q 8 5，梯形荷载：() q αα?+-3 221，其中，0l a α=。 对于BC 跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现，按理应该按照结构力学的方法进行求解，但为了简化计算，本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计算，且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。 44.04800/21001==mm mm α； ( ) () 22323 1211 /18.3/54.444.044.02121m kN m kN q ααq =?+?-=?+-='； m kN m m kN l q q /68.61.2/18.3201 1=?=?'=； m kN m kN m kN q q q AB /49.162/68.6/13.31=?+=+=次； 2）BC 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。 图4-2 BC 跨的次梁上的荷载分布 31.02400/7502==mm mm α； ()()2232322 /79.3/54.431.031.02121m kN m kN q ααq =?+?-=?+-='； m kN m m kN l q q /84.275.0/79.3202 2=?=?'=； 25.03000/7503==mm mm α； ()()2232323 /04.4/54.425.025.02121m kN m kN q ααq =?+?-=?+-='； m kN m m kN l q q /03.375.0/04.4203 3=?=?'=；
第6章 竖向荷载作用下力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将 区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三 角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 一.A ～B, (C ～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：()()[ ]++?-??3 226.6/25.26.6/25.22125.2KN/m 06.7 ()()[]m KN /44.226.6/5.16.6/5.1215.106.732=+?-?? 活载：()()[] ++?-??3226.6/25.26.6/25.22125.2KN/m 2
()()[] m KN /36.66.6/5.16.6/5.1215.1232=+?-?? 楼面板传荷载： 恒载：()()[ ] ++?-??3 226.6/25.26.6/25.22125.2.1KN/m 4 ()()[]m KN /03.136.6/5.16.6/5.1215.11.432=+?-?? 活载：()()[]++?-??3 226.6/25.26.6/25.22125.2.5KN/m 2 ()()[] m KN /95.76.6/5.16.6/5.1215.15.232=+?-?? 梁自重：3.34KN/m A ～B, (C ～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+22.44 KN/m=25.78 KN/m 活载＝板传荷载＝6.36 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+13.03 KN/m=116.37 KN/m 活载＝板传荷载＝7.95 KN/m 二. B ～C 轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：()()[]++?-??3222.7/25.22.7/25.22125.2.06KN/m 7 () []m KN .10.142.7/5.12.7/5.1215.1.6KN/m 032 2=+?-?? 活载：()()[]++?-??322.7/25.22.7/25.22125.22 ()[]m KN .17.42.7/5.12.7/5.1215.1.3KN/m 0322=+?-?? 楼面板传荷载： 恒载：()()[ ]++?-??3222.7/25.22.7/25.22125.2.1KN/m 4 ()[]m KN .38.132.7/5.12.7/5.1215.1.1KN/m 432 2=+?-?? 活载：()()[]++?-??3 222.7/25.22.7/25.22125.2.5KN/m 2 ()[] m KN .16.82.7/5.12.7/5.1215.1.5KN/m 2322=+?-?? 梁自重：3.34KN/m B ～ C 轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.34 KN/m+14.10 KN/m=17.44 KN/m 活载＝板传荷载＝4.17 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载
主楼单桩承载力计算书 1、土层分布情况： 层号 土层名称 土层厚度（m ） 侧阻q sik （Kpa ） 端阻q pk （Kpa ） ○1 杂填土 2.0 0 / ○2 粉质粘土 1.0 50 / ○3 含碎石粉质粘土 7.5 90 / ○4 粉质粘土 4.5 85 / ○5 含碎石粉质粘土 13 100 2700 2、单桩极限承载力标准值计算： 长螺旋钻孔灌压桩直径取Ф600，试取ZKZ1桩长为16.0 米，ZKZ2桩长为28.0 米进入○ 5层含碎石粉质粘土层 根据《建筑桩基技术规范规范》（JGJ 94－2008）： 单桩竖向极限承载力特征值计算公式： ∑+=i p p l u A q Q sik k uk q 式中：uk Q ---单桩竖向极限承载力特征值； q pk ,q sik ---桩端端阻力，桩侧阻力标准值； A p ---桩底端横截面面积； u---桩身周边长度； l i ---第i 层岩土层的厚度。 经计算：uk Q =0.2826×2700+1.884×（50×1.0+90×7.5+85×4.5+100× 3.0）＝3400KN 。 ZKZ1单桩竖向承载力特征值R a =1/2uk Q 取R a =1600KN
经计算：uk Q =0.2826×2700+1.884×（50×1.0+90×7.5+85×4.5+100× 15.0）＝5675KN 。 ZKZ2单桩竖向承载力特征值R a =1/2uk Q 取R a =2850KN 3、 桩身混凝土强度（即抗压验算）： 本基础桩基砼拟选用混凝土为C30。 根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）第5.8.2条公式： s P c c A f N ψ≤+0.9f y As 根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）第5.8.2条公式： s P c c A f N ψ≤ 式中：f c --混凝土轴心抗压强度设计值；按现行《混凝土结构设计规范》 取值，该工程选用C30砼，f c ＝14.3N/m 2； N--荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值； A ps --桩身横截面积，该式A ps ＝0.2826m 2； ψc ---基桩成桩工艺系数，本工程为长螺旋钻孔灌注桩，取0.8。 带入相关数据： 对于ZKZ2： A ps f c Ψc ＝0.2826×106×14.3×0.8＝3232KN 3232KN/1.35=2395KN>R a 对于ZKZ1： A ps f c Ψc +0.9f y As ＝0.2826×106×14.3×0.8+0.9×360×924＝ 3532KN 3232KN/1.35=2395KN>R a 4、 桩基抗震承载力验算：
9竖向荷载作用下结构的内力分析 9.1竖向荷载作用下框架内力分析 1荷载及计算简图 ⑴计算方法 框架在竖向荷载作用的内力计算可采用精确法(如弯矩分配法),也可采用近似法(如分层法).由于在竖向荷载作用下框架侧移很小,而且各层荷载对其他层杆件内力影响不大,本本工程手算采用弯矩二次分配法. ⑵荷载计算 计算以1轴为设计对象,板的受力计算简图如图 ①屋面梁的均布线荷载 恒载计算------ 屋面板传来的梯型恒载0.5*3.6*5.5=9.90KN/m 梁自重0.25*0.60*25=3.75KN/m 女儿墙自重1.72*1.2=2.064KN/m 活载计算------ 屋面板传来的梯型活载0.5*3.6*2.0=3.6KN/m ②5~12层梁的均布线荷载 恒载计算------- 板传来的梯型恒载0.5*2.0*2.95=2.95KN/m 0.5*3.6*2.95=5.31KN/m 梁自重0.25*0.6*25=3.75KN/m 外墙自重1.72*2.4=4.13KN/m 集中力31.05KN 活载计算------ 板传来的梯型活载0.5*2.0*2.0=2.0 KN/m 0.5*3.6*2.0=3.6KN/m 集中力 4.75KN
③2~3层梁的均布线荷载 恒载计算------ 板传来的梯型恒载0.5*3.6*2.95=5.31KN/m 梁自重0.25*0.60*25=3.75KN/m 外墙自重1.72*2.7=4.644KN/m 活载计算------ 板传来的梯型活载0.5*3.6*2.0=3.6KN/m 则1轴的横向框架恒荷载及活荷载分布如图: 恒荷载示意图
单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算： R a=Q uk/K 式中： R a——单桩竖向承载力特征值； Q uk——单桩竖向极限承载力标准值； K——安全系数，取K=2。 1. 一般桩的经验参数法 此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。 按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算： 式中： Q sk——总极限侧阻力标准值； Q pk——总极限端阻力标准值； u——桩身周长； l i——桩周第i 层土的厚度； A p——桩端面积； q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0； q pk——极限端阻力标准值，参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0； 2. 大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算 此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6 计算： 式中： Q sk——总极限侧阻力标准值； Q pk——总极限端阻力标准值； q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户 需 1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取q sik=0； q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.6- 1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0； ψsi，ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-2008表5.3.6-2取值；
塔吊基础计算书 一、计算参数如下： 非工作状态工作状态 基础所受的水平力H：66.2KN 22.5KN 基础所受的竖向力P：434KN 513KN 基础所受的倾覆力矩M：1683KN.m 1211KN.m 基础所受的扭矩Mk：0 67KN.m 取塔吊基础的最大荷载进行计算,即 F =513KN M =1683KN.m 二、钻孔灌注桩单桩承受荷载： 根据公式: （注：n为桩根数,a为塔身宽） 带入数据得 单桩最大压力: Qik压＝872.04KN 单桩最大拔力：Qik拔＝-615.54KN 三、钻孔灌注桩承载力计算 1、土层分布情况： 层号 土层名称 土层厚度（m） 侧阻qsia（Kpa） 端阻qpa（Kpa） 抗拔系数λi 4 粉质粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉质粘土 4.6 13 / 0.75 7 粉质粘土 5.6 16 /
0.75 8-1 砾砂 7.3 38 1000 0.6 8-2 粉质粘土 8.9 25 500 0.75 8-3 粗砂 4.68 30 600 0.6 8-4a 粉质粘土 4.05 32 750 0.75 桩顶标高取至基坑底标高，取至场地下10m处，从4号土层开始。 2、单桩极限承载力标准值计算： 钻孔灌注桩直径取Ф800，试取桩长为30.0 米，进入8-3层 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）8.5.5条： 单桩竖向承载力特征值计算公式： 式中：Ra---单桩竖向承载力特征值； qpa,qsia---桩端端阻力，桩侧阻力特征值； Ap---桩底端横截面面积； up---桩身周边长度； li---第i层岩土层的厚度。 经计算：Ra=0.5024×600+2.512×（22×0.95+13×4.6+16×5.6+38×7.3+25×8.9+30×2.65）＝2184.69KN>872.04KN满足要求。 单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式： 式中：Ra，---单桩竖向承载力特征值； λi---桩周i层土抗拔承载力系数； Gpk ---单桩自重标准值（扣除地下水浮力） 经计算：Ra，＝2.512×（22×0.95×0.75+13×4.6×0.75+16×5.6×0.75+38×7.3×0.6+25
5.2 桩基竖向承载力计算 5.2.1桩基竖向承载力计算应符合下列要求： 1 荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下 N K≤R（5.2.1-1） 偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要求： N Kmax≤1.2R（5.2.1-2） 2 地震作用效应和荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下 N EK≤1.25R（5.2.1-3） 偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的要求： N EKmax≤1.5R（5.2.1-4） 式中N k——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力； N kmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力； N Ek——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩或复合基桩的平均竖向力； N Ekmax——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩或复合基桩的最大竖向力； R——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。 5.2.2单桩竖向承载力特征值应按下式确定： R a＝Q uk/K （5.2.2） 式中Q uk——单桩竖向极限承载力标准值； K——安全系数，取 K＝2。
5.2.3对于端承型桩基、桩数少于 4 根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。 5.2.4对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： 1上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物； 2对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物； 3按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 4软土地基的减沉复合疏桩基础。 5.2.5考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定： 不考虑地震作用时R＝R a＋ηc f ak A c（5.2.5-1） 考虑地震作用时R＝R a＋ζaηc f ak A c/1.25 （5.2.5-2） A c＝(A－nA ps)/n （5.2.5-3） 式中ηc——承台效应系数，可按表 5.2.5 取值； f ak——承台下 1/2 承台宽度且不超过 5m 深度范围内各层土的地基承载力特征值按厚度加权的平均值； A c——计算基桩所对应的承台底净面积； A ps——为桩身截面面积； A——为承台计算域面积。对于柱下独立桩基，A 为承台总面积；对于桩筏基础，A 为柱、墙筏板的 1/2 跨距和悬臂边 2.5 倍筏板厚度所围成的面积；桩集中布置于单片墙下的桩筏基础，取墙两边各 1/2 跨距围成的面积，按单排桩条形承台计算ηc； ζa——地基抗震承载力调整系数，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 采用。 表 5.2.5 承台效应系数ηc
竖向荷载计算 3.1竖向荷载计算总说明 框架剪力墙结构是由两种变形性质不同的抗侧力单元框架和剪力墙通过楼板协调变形而共同抵抗竖向荷载及水平荷载的结构。在竖向荷载作用下，按各自的承载面积计算每榀框架和每榀剪力墙的竖向荷载，分别计算内力。 在每榀结构中： 剪力墙：计算其墙肢轴力和弯矩。在本结构中，弯矩主要有墙肢两边端柱上不对称的集中力和墙柱间连梁的端弯矩引起。 框架：计算其梁及柱的弯矩、剪力和轴力。框架在竖向荷载下采用分层力矩分配法。 在分层力矩分配法中，注意： ①梁柱线刚度修正： 梁截面惯性矩在梁一侧有楼板时乘以1.5，两侧有楼板时乘以2.0；除底层柱外，上层各柱线刚度乘以0.9的修正系数。 ②梁柱弯矩分配系数和传递系数 按修正后的刚度计算各节点周围杆件的杆端分配系数；所有上层柱的弯矩传递系数取1/3，底层柱的传递系数取1/2。 本办公楼中，所有楼板均为双向板。双向板传给支承梁的荷载，可用下述近似方法计算：从板的四角作45o线将每一区格分为四块，每块面积内的荷载传与其相邻的支承梁。因此，长边梁承受梯形分布荷载，短边梁承受三角形分布荷载。由上可以得到导荷图，如下图3.1.1： 图3.1.1 楼屋面导荷图
承受三角形或梯形分布荷载的梁，其内力计算可利用固端弯矩相等的条件将其换算为等效均布荷载，换算公式如下： 三角形荷载（图3.1.2）作用时： 梯形荷载（图3.1.3）作用时： 图3.1.2 三角形荷载的等效均布荷载 图3.1.3 梯形荷载的等效均布荷载 3.2荷载退化 通过分析该结构，将所有板和次梁上的竖向荷载传递至主体结构上，形成主体结构在竖向荷载作用下的计算简图，同时考虑横向和纵向两个方向的荷载退化。主体结构平面图如下图3.2.1： 图3.2.1 主体结构平面图
地基承载力计算 5．2．1 基础底面的压力，应符合下列规定： 1 当轴心荷载作用时 p k ≤f a （5.2.1-1） 式中：p k ——相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa ）； f a ——修正后的地基承载力特征值（kPa ）。 2 当偏心荷载作用时，除符合式（5.2.1-1）要求外，尚应符合下式规定： p kmax ≤1.2f a （5.2.1-2） 式中：p kmax ——相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大压力值（kPa ）。 5．2．2 基础底面的压力，可按下列公式确定： 1 当轴心荷载作用时 A G F p k k k += （5.2.2-1） 式中：F k ——相应于作用的标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值（kN ）； G k ——基础自重和基础上的土重（kN ）； A ——基础底面面积（m 2）。 2 当偏心荷载作用时 W M A G F p k k k k ++= max (5.2.2-2) W M A G F p k k k k -+= min (5.2.2-3) 式中：M k ——相应于作用的标准组合时，作用于基础底面的力矩值（kN ·m ）； W ——基础底面的抵抗矩（m 3）； p kmin ——相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最小压力值（kPa ）。 3 当基础底面形状为矩形且偏心距e ＞b /6时（图5.2.2）时，p kmax 应按下式计算： la G F p k k k 3) (2max += (5.2.2-4) 式中：l ——垂直于力矩作用方向的基础底面边长（m ）； a ——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离（m ）。