毕业设计新规范框架内力计算

1土木工程专业毕业设计-四层超市结构计算书目录一.结构计算书1.设计资料 (1)2.结构选型及结构布置 (1)3.框架(KJ-4)截面尺寸估算、计算简图、梁柱线刚度 (2)4.荷载计算 (4)5.框架荷载计算 (5)6.风荷载作用下的位移计算 (12)7.内力计算 (14)8.内力组合 (40)9.截面设计与配筋计算 (50)10.基础设计 (60)11.梁式楼梯设计 (64)12.电算复核 (69)二. 参考文献 (70)三. 致谢词 (72)1摘要本建筑为岳阳市南湖超市，为4层框架结构,各层层高4.5米，建筑总高19.70米。

总建筑面积7000.5平方米，。

本建筑从平面布局的合理性，到工作人员、购物者和货物的分流，到采光、通风及保温的设计，都充分体现了以人为本的设计理念。

本建筑采用框架双向承重，结构计算考虑了风荷载及抗震要求，考虑结构塑性内力重分布的有利影响，对竖向荷载作用下的内力进行调幅，分别考虑恒载和活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。

关键词：超市框架结构抗震设计ABSTRACTThis building is supeimaket of yueyang, and frame of 4 storeys structure, bed building store height 4.5 meters, construction overall height 19.70meters.With the whole construction area of 7000.5 square meters.This building is from the rationality of the plane figure, to the distributary of staff member, buyer and books, get daylighting, ventilate and design that keep warm, fully reflect the design idea of People First. This building adopt the two-way bearing of frame. This building of structure has calculated and considered the wind loads and antidetonation is required, consider structure plasticity favorable influence that internal force distribute again, load to verticality internal force of function carry on amplitude modulation, consider permanent year and live by variable to load the association that the effect controls and loaded the association that the effect controlled for ever year separately.Key word:Supermaket Frame Structure Antidetonation一、结构设计计算书1、设计资料1.1 工程名称:岳阳市南湖超市(方案4：6000m2)1.2 建设地点:西大街1.3 工程概况:建筑总高度为19.70M,共四层,每层层高4.5M,室内外高差为0.6M。

一、工程概况1.工程概况1.1建设项目名称：中学教学楼本工程建筑功能为公共建筑，使用年限为50年；建筑平面的横轴轴距为6.0m ，纵轴轴距为5.4m 和4.5m ；内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块，外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料，内墙装修喷涂乳胶漆，教室内地面房间采用水磨石地面，教室房间墙面主要采用石棉吸音板，门窗采用塑钢窗和装饰木门。

全楼设楼梯两部。

1.2建筑地点：重庆沙坪坝 1.3设计资料：1.3.1.地质水文资料：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为平均厚度0.3m 左右的杂填土，以下为1.2～1.5m 左右的淤泥质粘土，承载力的特征值为70kN/m 2，再下面为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粉质粘土层，其承载力的特征值为180kN/m 2，可作为天然地基持力层。

1.3.2抗震设防要求：六度四级设防1.3.3.底层室内主要地坪标高为±0.000，相当于黄海高程220.5m 。

1.3.4.地下潜水位达黄海高程213.5m, 对本工程无影响。

1.4主要构件材料及尺寸估算 1.4.1主要构件材料框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件， 墙体采用混凝土空心砌块，混凝土强度：梁、板、柱均采用C30混凝土，钢筋使用HPB235，HPB335，HRB 400三种钢筋。

1.4.2.主要构件的截面尺寸、 按高跨比条件，当mm l h 55401=≥时，满足刚度要求，可不验算挠度。

对于工业建筑的楼盖板，要求mm h 80≥，取板厚mm h 100=3、次梁的截面高度应满足 121(=h ～475()181=L ～mm )316，取mm h 400= 则21(=b ～133()31=h ～mm )200，取mm b 200=。

4、主梁的截面高度应该满足81(=h ～440()141=L ～mm )660，mm h 400=，则21(=h ～200()31=h ～mm )300，取mm b 250=。

73 1XXXXX设计学生：指导老师：三峡大学XX学院摘要：本设计课题为。

Abstract：The project is the design of a express hotel.关键词：框架结构抗震等级内力分析荷载组合独立基础板式楼梯Keywords:frame structure前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教与学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本组毕业设计题目为。

1.建筑设计1．1工程概况本工程为该工程采用钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度(0. 1g)，设计地震分组为第一组，抗震等级为三级。

1．2地质资料工程重要性等级为三级，本地区属亚热带大陆行季风气候，1．3平面布置在平面布置中73 2 1．4立面布置1．5各种用房和交通联系的设计本工程工程重要性等级为三级，根据《旅馆建筑设计规范》1．6建筑各构件用料、装饰及做法1.墙体：2.结构设计2．1．1结构布置方案及结构选型根据建筑使用功能要求，本工程采用框架承重方案。

框架柱网布置如下图2.1.1：2．1．2确定结构计算简图（1）计算基本假定：○1一片框架可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略（因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力）；○2楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略（因而在侧向力作用下，楼板可做刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板无相互联系和协同工作）。

73 3图2.1.1：框架柱网布置图框架近似计算补充假定：a．忽略梁、柱轴向变形及剪切变形；b．杆件为等截面等刚度，以杆件轴线作为框架计算轴线；c．在竖向荷载的作用下结构的侧移很小，因此，在计算竖向荷载作用时，假定结构无侧移。

（2）计算简图如下图2.1.2（1）根据图2.1.1框架柱网布置图，如图2.1.2（1）所示，选定阴影部分作为框架结构的计算单元，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。

毕业设计结构计算部分计算过程详解● 1.框架承重⽅案的选择房屋平⾯⼀般横向尺⼨较短，纵向尺⼨较长，横向刚度⽐纵向刚度弱。

当将框架结构横向布置时，可以在⼀定程度上改善房屋横向与纵向刚度相差较⼤的缺点，⽽且由于连系梁截⾯⾼度⼀般⽐主梁⼩，窗户尺⼨可以设计的⼤⼀些，室内采光、通风较好。

因此，在多层框架结构中，常采⽤这种形式。

框架结构纵向承重⽅案中，楼⾯荷载右纵向梁传⾄柱⼦，横梁⾼度⼀般较⼩，室内净⾼较⼤，⽽且便于管线纵向穿⾏。

此外，当地基眼房屋纵向不够均匀时，纵向框架可在⼀定程度上调整这种不均匀性。

纵向框架承重⽅案的最⼤缺点是房屋的横向抗侧移刚度⼩，因⽽在⼯程中很少采⽤。

框架结构双向承重⽅案因在纵横两个⽅向中都布置有框架，因此整体性和受⼒性能都很好。

特别适合于对房屋结构的整体性要求较⾼和楼⾯荷载较⼤的情况下采⽤。

主梁的跨度⼀般为6~9m ，次梁⼀般为4~7m 。

但是，随着柱⽹尺⼨的加⼤，楼板厚度以及梁、柱截⾯尺⼨增⼤，材料⽤量增加，不经济。

● 2.截⾯尺⼨估算⼀般，框架梁的截⾯尺⼨可按下式计算：01111~;~81824b b b h l b h== ?；多层和⾼层建筑中的楼⾯可以做成装配式、装配整体式和现浇式三种形式。

装配式楼⾯的刚度弱，⼀般只⽤于多层建筑。

房屋⾼度超过50m 的⾼层建筑宜采⽤现浇楼⾯结构。

房屋⾼度不超过50m 的⾼层建筑，除现浇楼⾯外，还可以采⽤装配整体式楼⾯，也可以采⽤与框架梁右可靠连接的预制楼⾯。

三种楼⾯结构与框架梁的谅解构造不⼀样。

在现浇楼⾯中，楼⾯板的钢筋与框架梁的钢筋交织在⼀起，混凝⼟同时浇灌，整体性好。

在装配整体时候楼⾯中，将预制的楼⾯板搁⽀在框架梁上厚，在预制板上做⼀层刚性的钢筋混凝⼟⾯层，整体性⽐现浇楼⾯弱。

装配式楼⾯时将楼⾯板直接搁⽀在框架梁上，整体性差。

在计算框架梁的截⾯惯性矩时，要考虑楼⾯板与梁连接使梁的惯性矩增加的有⼒影响，为⼒简化起见，可按下表中的简化公式计算量的惯性矩：楼板类型边框架梁中框架梁现浇楼板 I=1.5I 0 I=2.0I 0 装配整体式楼板 I=1.2I 0 I=1.5I 0 装配式楼板I=1.0I 0I=1.0I 0框架柱截⾯⼀般都采⽤举⾏活⽅形截⾯，在多层建筑中，框架柱的截⾯尺⼨可按下式估算：()11~,1~21218::c i c cc c i b H h b b i ??==柱截⾯宽度；h ：柱截⾯⾼度；H 第层的层⾼；在⾼层框架时，按上式估算的框架柱截⾯可能偏⼩，可按下式计算：()v v 21.0N 1.1~1.2N N N c c cvc N b h f N f =——柱中的轴向⼒，可按下式计算：=——柱⽀承的楼⾯荷载⾯积上竖向荷载产⽣的轴向⼒设计值，求时，可近似将楼⾯板沿柱轴线之间的中线划分，恒载和活载的分项系数均取1.25或近似取12~14kN/m 进⾏计算。

2.杆件固端弯矩
计算杆件固端弯矩时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针方向为正，如图3-6。
图 3-6 杆端及节点弯矩正方向
1）横梁固端弯矩：
（1）顶层横梁
自重作用：
板传来的恒载作用：
（2）二～四层横梁
自重作用：
板传来的恒载作用：
2）纵梁引起柱端附加弯矩：（本例中边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）
顶层外纵梁
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为：
（1）确定各杆件在该节点的转动刚度
杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关，如图3-1：
（a）杆件在节点A处的转动刚度
（b）某节点各杆件弯矩分配系数
图 3-1 A节点弯矩分配系数（图中 ）
（2）计算弯矩分配系数μ
（3）相交于一点杆件间的弯矩分配
（3）求某柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩——该柱右侧跨的上、下邻层横梁布置活荷载，然后隔跨布置，其它层按同跨隔层布置（图3-4c）；
当活荷载作用相对较小时，常先按满布活荷载计算内力，然后对计算内力进行调整的近似简化法，调整系数：跨中弯矩1.1～1.2，支座弯矩1.0。
（a）（b） （c）
图 3-4 竖向活荷载最不利布置
∑Mik/l
V1/A=gl/2+u-∑Mik/l
M=gl/2*l/4+u*1.05-MAB-V1/A*l/2
4
21.9
4.08
2.25
6
12.24
41.06
-30.54
2.55
50.75
-60.24
3
16.61
4.08
2.25
6
12.24
31.14

内力组合《抗震规范》第条规定如下。

截面抗震验算结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：G GE Eh Ehk Ev Evk w w wkS S S S S γγγψγ=+++ （）式中： S ——结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值；γG ——重力荷载分项系数，一般情况应采用，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于； γEh 、γEv ——分别为水平、竖向地震作用分项系数，应按表 采用； γw ——风荷载分项系数，应采用；s GE ——重力荷载代表值的效应，有吊车时尚应包括悬吊物重力标准值的效应； s Ehk ——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； s Evk ——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； s wk ——风荷载标准值的效应 ；ψw ——风荷载组合值系数，一般结构取，风荷载起控制作用的高层建筑应采用。

注：本规范一般略去表示水平方向的下标。

表 地震作用分项系数结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：RE RS γ=式中： γRE ——承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按表采用；R ——结构构件承载力设计值。

表 承载力抗震调整系数当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件承载力抗震调整系数均宜采用。

本次毕业设计，各截面不同内力的承载力抗震调整系数取值如下表结构安全等级设为二级，故结构重要性系数为0 1.0γ=根据《建筑结构荷载规范》和《建筑抗震设计规范》，组合三种工况：恒荷载控制下、活荷载控制下和有地震作用参加的组合。

其具体组合方法如下： 恒荷载控制下：Gk Qk S 1.35S 1.40.7S =+⨯ 活荷载控制下：Gk Qk S 1.2S 1.4S =+有地震作用参加的：Gk Qk Ehk S 1.2(S 0.5S ) 1.3S =+± Gk Qk Ehk S 1.0(S 0.5S ) 1.3S =+±对柱进行非抗震内力组合时，根据规范，对活载布置计算的荷载进行折减，折减系数由上而下分别为，，，，。

1. 工程概况黑龙江省某市兴建六层商店住宅，建筑面积4770平方米左右，拟建房屋所在地震动参数08.0max =α，40.0T g =，基本雪压-20m 6KN .0S ⋅=，基本风压-20m 40KN .0⋅=ϖ，地面粗糙度为B 类。

地质资料见表1。

表1 地质资料2. 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。

主体结构共6层，层高1层为3.6m ，2～6层为2.8m 。

填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙400mm ；内墙200mm 。

窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。

楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取120mm ，梁截面高度按跨度的1/812/1～估算，尺寸见表2，砼强度采用)mm 43N .1f ,mm 3KN .14f (C -2t -2c 30⋅=⋅=。

屋面采用彩钢板屋面。

表2 梁截面尺寸（mm ）柱截面尺寸可根据式cN f ][NA c μ≥估算。

因为抗震烈度为7度，总高度30m <，查表可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值8.0][N =μ；各层的重力荷载代表值近似取12-2m KN ⋅，由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为2m 35.4⨯和2m 8.45.4⨯。

由公式可得第一层柱截面面积为边柱 32c 1.3 4.5312106A 98182mm 0.814.3⨯⨯⨯⨯⨯≥=⨯ 中柱 23c m m 51049114.38.0610128.45.425.1A =⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为371mm 和389mm 。

根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值均为600mm 600mm ⨯，构造柱取400mm 400mm ⨯。

基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.40m ，承台高度取1100mm 。

框架结构计算简图如图1所示。

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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
上下柱尺 寸变，形 心偏心距e
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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
上柱下端轴力N
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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
梁中至柱中距≦相 应柱边长/4，节点 附加弯矩忽略
节点附加弯矩M=N*e 参于节点不平衡弯矩
节点附加弯矩 M=N*e 参于节点不平 衡弯矩
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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
一、 弯矩二次分配法计算过程 1、确定梁柱弯矩分配系数 2、求出荷载作用下梁端弯矩 3、求出节点不平衡弯矩(含纵向框架传来弯矩) 4、第一次分配 5、同时向远端传递 6、 第二次分配 7、叠加得最终弯矩
第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
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第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
四、固端弯矩计算 TSSD、材料力学均可 五、梁端剪力计算
TSSD、材料力学均可
求分配系数 第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算 求固端弯矩 先对各节点的不平衡弯 矩进行第一次分配
向远端传递(传递系数为 1/2);
再将传递弯矩产生的新 的不平衡弯矩进行第二次 分配
最终弯矩
第三部分 框架结构 竖向荷载作用下的内力计算
二、梁端的弯矩调幅
由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性能，在竖向荷 载作用下可以考虑适当降低梁端弯矩，即进行弯矩调幅。调 幅系数β如下： （1）现浇框架结构： β=0.8-0.9 （2）装配整体式框架： β=0.7-0.8

第六章竖向荷载（恒载+活载）作用下框架内力计算第一节框架在恒载作用下的内力计算本设计用分层法计算内力，具体步骤如下：①计算各杆件的固端弯矩②计算各节点弯矩分配系数③弯矩分配④调幅并绘弯矩图⑤计算跨中最大弯矩、剪力和轴力并绘图一、恒载作用下固端弯矩计算（一）恒载作用下固端弯矩恒载作用下固端弯矩计算(单位：KN·m) 表恒载作用下梁固端弯矩计算统计表（二）计算各节点弯矩分配系数用分层法计算竖向荷载，假定结构无侧移，计算时采用力矩分配法，其计算要点是：①计算各层梁上竖向荷载值和梁的固端弯矩。

②将框架分层，各层梁跨度及柱高与原结构相同，柱端假定为固端。

③计算梁、柱线刚度。

对于柱，假定分层后中间各层柱柱端固定与实际不符，因而，除底层外，上层柱各层线刚度均乘以修正。

有现浇楼面的梁，宜考虑楼板的作用。

每侧可取板厚的6倍作为楼板的有效作用宽度。

设计中，可近似按下式计算梁的截面惯性矩：一边有楼板：I=两边有楼板：I=④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。

按修正后的刚度计算各结点周围杆件的杆端分配系数。

所有上层柱的传递系数取1/3，底层柱的传递系数取1/2。

⑤按力矩分配法计算单层梁、柱弯矩。

⑥将分层计算得到的、但属于同一层柱的柱端弯矩叠加得到柱的弯矩。

（1）计算梁、柱相对线刚度图修正后梁柱相对线刚度（2）计算弯矩分配系数结构三层=÷+=①梁μB3C3μ=÷++=C3B3=÷++=μC3D3μ=÷+=D3C3=÷+=②柱μB3B2μ=÷++=C3C2μ=÷+=D3D2结构二层=÷++=①梁μB2C2μ=÷+++=C2B2=÷+++=μC2D2μ=÷++=D2C2②柱μ=÷++=B2B3=÷++=μB2B1=÷+++=μC2C3=÷+++=μC2C1=÷++=μD2D3μ=÷++=D2D1结构一层=÷+1+=①梁μB1C1=÷+1++=μC1B1=÷+1++=μC1D1=÷+1+=μD1C1=÷+1+=②柱μB1B2=1÷+1+=μB1B0=÷+1++=μC1C2=1÷+1++=μC1C0μ=÷+1+=D1D2μ=1÷+1+=D1D0（三）分层法算恒载作用下弯矩恒载作用下结构三层弯矩分配表B C D上柱偏心弯矩分配系数0固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计一次分配二次分配恒载作用下结构二层弯矩分配表↑↑↑B C D偏心弯矩分配系数固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计一次分配二次分配恒载作用下结构一层弯矩分配表↑↑↑B C D偏心弯矩分配系数固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计一次二次图弯矩再分配后恒载作用下弯矩图（KN·m）（四）框架梁弯矩塑性调幅为了减少钢筋混凝土框架梁支座处的配筋数量，在竖向荷载作用下可以考虑竖向内力重分布，主要是降低支座负弯矩，以减小支座处的配筋，跨中则应相应增大弯矩。

（完整版）框架结构毕业设计计算书钢筋混凝⼟现浇框架设计系别：专业年级：姓名：学号：指导教师：⼀、设计任务某五层教学楼，钢筋混凝⼟现浇框架结构。

建筑平⾯为⼀字形，如图1所⽰。

底层层⾼ 4.2m，其它层⾼ 3.6m，室内外⾼差0.3m。

(结构布置如下图1)图11设计内容（1）结构布置确定柱⽹尺⼨，构件截⾯尺⼨，绘制框架结构平⾯布置图。

（2）框架内⼒计算竖向荷载作⽤下可按分层法计算内⼒，⽔平荷载作⽤下按D值法计算框架内⼒。

（3）内⼒组合（4）框架梁和柱承载⼒计算①框架梁承载⼒计算包括正截⾯和斜截⾯承载⼒计算，计算梁的纵向钢筋和箍筋，并配置钢筋。

②框架柱承载⼒计算包括正截⾯和斜截⾯承载⼒计算，计算柱的纵向钢筋和箍筋，并配置钢筋。

（5）框架侧移验算验算顶点侧移和层间侧移，使之符合规范要求。

（6）绘制框架配筋施⼯图。

2设计条件(1)⽓象条件基本风压0.5+6×0.01=0.56kNm2，地⾯粗糙度为B类。

注：以现场按编号布置的为准,本⼈编号6号(2)⼯程地质条件地表下0-10m深度⼟层均可做天然地基，地基承载⼒为180kPa。

(3)屋⾯及楼⾯做法: p]]—6tg①屋⾯做法:现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐⼝处厚100mm，2%⾃两侧檐⼝向中间找坡）；1：2⽔泥砂浆找平层厚20mm；现浇混凝⼟楼板100mm；15mm厚纸筋⾯⽯灰抹。

②楼⾯做法:顶层为20mm厚⽔泥砂浆找平；5mm厚1：2⽔泥砂浆加“107”胶⽔着⾊粉⾯层；现浇混凝⼟楼板；底层为15mm厚纸筋⾯⽯灰抹底。

(4)楼⾯屋⾯活荷载为：1.5＋28×0.01=1.78 kNm2（注：楼⾯、屋⾯活荷载以现场按学号布置的为准,本⼈学号28）⼆.框架结构计算过程1.平⾯布置（1）结构平⾯布置（见图2）图 2 结构平⾯布置（2）构件尺⼨确定边跨（AB、CD）梁：取中跨（BC）梁：取框架柱⾃重0.3×0.45×3.6×25=12.15 kN（柱⼦粉刷算在墙体之中）连系梁传来的楼⾯⾃重0.5×4.5×0.5×4.5×3.24=16.4 kN中间层边节点集中荷载 118.5 Kn中柱连系梁⾃重11.25 kN中柱粉刷0.92 kN内纵墙⾃重4.5×(3.6-0.4)×0.24×19=65.66 kN内纵墙粉刷4.5×(3.6-0.4)×2×0.02×17=9.79 kN框架柱⾃重12.15 kN（柱⼦粉刷算在墙体之中）连系梁传来的楼⾯荷载0.5×（4.5+4.5-3）×1.5×3.24=14.58 kN0.5×4.5×2.25×3.24=16.4kN中间层终结点集中荷载 130.75 Kn e）恒荷载作⽤下的结构简图如图5图5 恒荷载作⽤下结构计算简图(2)活荷载计算屋⾯活荷载1.78KNm2，楼⾯活荷载1.78KNm2，⾛廊楼⾯活荷载1.78KNm2。

智能建筑建筑工程设计院办公楼设计摘要：设计题目为智建建筑工程设计院办公楼设计，钢筋混凝土框架结构，现浇梁板。

设计要求耐久等级为二级，耐火等级为二级；抗震按7度考虑,框架抗震等级为三级.在计算中由于采用手算,仅考虑框架单向受力进行计算.首先选取出一榀框架，对荷载进行统计，计算竖向荷载作用下的框架内力计算采用二次弯矩分配法进行计算,活荷载采用不利荷载计算,水平荷载作用下的框架内力计算采用D值法. 对结果进行内力组合计算,并进行强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件的抗震原则进行抗震调整,完成框架配筋,再进行基础设计。

关键词：框架结构、承载力、弯矩分配法、D值法、内力组合、抗震调整、基础设计第一部分：建筑设计一、毕业设计的内容工程名称：智建建筑工程设计院办公楼设计二、毕业设计的要求与数据（一）设计要求：总建筑面积4500±10%平方米，层数5层，采用钢筋混凝土框架结构，层高3.3米（其中底层3.6米），室内外高差0.45-0.9米。

（二）设计内容：1、一层~二层为行政办公用房并设接待室一间；三层为业务管理用房，四层以上为设计科研用房，每层设会议室一间，男女厕所各一个。

2、设计标准：一般标准的公用建筑（三）设计条件1、降雨量：年平均降雨量675mm,最大降雨量1150mm，日最大降雨量98.5mm,每小时最大降雨量55.8mm，按每200平方米汇水面积，考虑Φ100mm，落水管一根。

2、温度：最热月平均温度为25. 3℃，最冷月平均气温-3℃。

3、主导风向：夏季西南风，冬季东北风。

4、基本风压：0.4KN/m2。

5、基本雪压：0.3kN/m2。

6、耐火等级：二级。

7、地震基本烈度：7度。

8、土质情况：杂填土0.5m，粉土3.5 m。

地基承载力200Kpa。

9、冻土深度：0.5m。

10、水文资料：地下12米未见地下水。

11、建筑场地：Ⅱ级。

三、总体构思说明（一）总体设计本设计为设计院办公楼属于公共建筑，因此，主体结构形状设计成较为普遍的“一”字型。

结果分析
根据实验数据，分析框架内力组合(柱)在不同工况 下的受力性能，探究其受力规律和破坏机理。
结论总结
总结实验结果，得出框架内力组合(柱)的受力性能 和适用范围，为工程实践提供理论依据。
04
框架内力组合(柱)的数值模
拟研究
数值模拟方法介绍
有限元法
01
将结构离散化为有限个小的单元，通过求解这些单元的力学平
01
02
03
试件制作
根据实验要求，制作不同 尺寸和材料的框架内力组 合(柱)试件。
加载装置
设计合理的加载装置，模 拟实际工程中的受力情况， 对试件进行加载。
数据采集
在实验过程中，使用测量 仪器实时采集试件的应变、 位移等数据，记录实验过 程中的重要信息。
实验结果分析
数据处理
对采集的数据进行整理、分析和处理，提取有用 的信息。
工程特点
建筑高度高，抗震设防烈度高，对结构安全 性要求高
框架内力组合(柱)在工程中的应用分析
内力组合柱的设计
根据建筑需求和结构要求，进行内力 组合柱的截面尺寸、配筋等设计。
内力组合柱的承载能力分析
通过有限元分析等方法，对内力组合 柱的承载能力进行计算和评估。
内力组合柱的稳定性分析
考虑轴压比、长细比等因素，对内力 组合柱的稳定性进行分析。
内力组合柱的优化设计
根据分析结果，对内力组合柱的设计 进行优化，以提高结构的安全性和经 济性。
框架内力组合(柱)在工程中的优化建议
合理选择材料
优化截面尺寸
选用高强度钢材或混凝土，以提高内力组 合柱的承载能力和抗震性能。
根据计算和分析结果，合理调整内力组合 柱的截面尺寸，以实现经济、合理的结构 设计。

合计
92.79KN
3.2 活荷载标准值计算 1）①屋面板活荷载标准值（不上人）：
0.5KN/M²
②顶层次梁受板传递的活荷载标准值（计算简图见图 2） 0.5×3=1.5KN/M
③框架梁受次梁传递的活荷载标准值
1.5×9=13.5KN
④屋面板传递给边柱的集中荷载： 中柱的集中荷载：
0.5×1.5×9=6.75KN 0.5×3×9=13.5KN
图 4-4 恒载弯矩分配图
在竖向荷载作用下，梁端截面有较大的负弯矩，设计时应进行弯矩调幅，降低负 弯矩，以减少配筋面积。对于现浇框架，支座弯矩调幅系数为 0.85（在内力组合 的表中进行梁端调幅计算）
图 4-5 恒载作用下的框架弯矩图（等效为集中荷载时）
楼 层 AB 跨
荷载引起的弯矩 BC 跨
VA
VB
VB
VC
表 4-1 恒载作用下内力
CD 跨
VC
VD
AB 跨 VA
弯矩引起的内力
BC 跨 CD 跨
VB
VB VC VC
VD
顶 层 194.67 -194.67 194.67 -194.67 194.67 -194.67 -16.52 -16.52 0 0 16.52 16.52
5
180.6 -180.6 180.6 -180.6 180.6 -180.6 -6.07 -6.07 0 0 6.07 6.07
0.6 KN/M 2 0.02×20=0.4 KN/M 2
0.12×25=3 KN/M 2 0.2 KN/M 2 4.2 KN/M 2
楼面板传递给边柱的集中荷载： 中柱的集中荷载：
4.2×1.5×9=56.7KN 4.2×3×9=113.4KN

框架结构毕业设计内力计算步骤（仅供参考，配筋计算不在内）一．进行结构方案比较，选定结构方案，进行结构布置1. 结构选型：在建筑设计的基础上，从抗震要求方面、房屋总高度、层数、柱最大间距等，说明为何选用框架结构，而不采用框剪结构、内框架结构、剪力墙结构以及砖混结构。

2. 楼盖结构方案比较：确定承重方案，进行结构布置，比较选用现浇板及预制板的不同点，画出三种以上结构平面布置草图，比较后全组共同确定一种方案，画出结构平面布置图，进行编号对框架负载面积基本相同的编同一个号：“KJ-X ”；连续梁用“L-X ”表示；现浇板用“B-X ”表示；构造柱用“GZ-X ”表示；预制板放在选板后再补画，其他见结构参考图。

二．初步选择梁柱截面尺寸及材料强度等级1． 确定梁柱剪力墙截面尺寸 （1）梁1）框架梁：b b b h b l h )31~21()121~81(==按抗震要求：42120041≥≥≥≥bnc b b b b h l b b mmb h b 荷载大（一般指活荷大或负荷面积大），取大值。

2）连续梁：b b b h b l h )31~21()181~121(==另外，确定梁宽时，尽量与填充墙厚度相同，可使室内不见梁棱角，纵向框架梁还要考虑下皮最好与窗上口标高相同，以免再设过梁。

（2）现浇板及预制板现浇板厚：工业建筑：;80mm h ≥ 连续单向板：40l h ≥；双向板：50l h ≥； （3）柱截面尺寸：;300mm b c ≥柱净高与截面高度之比4≥cnh H ； 截面积cc f NA )55.0~45.0(≥；式中N 为首层柱根估算轴力设计值，计算方法如下：对于中柱与边柱，分别找出负荷面积最大的柱，算出一层楼面的面荷载，假设屋面荷载同楼面荷载，用此荷载乘以层数再乘以负荷面积，即为所求N 。

柱自重略去不计，各层Ac 宜相同。

2． 确定材料强度等级钢筋：按抗震要求，确定纵筋与箍筋级别；混凝土：按抗震要求，并考虑现浇板砼质量，经济确定砼强度等级，考虑首层较高，变形较大，可适当提高砼强度等级。

第一章结构选型与布置结构设计的主要内容包括：结构选型、结构布置、确定计算简图、选择合理简单的计算方法进行各种荷载作用下的内力计算、荷载效应组合、截面配筋设计（计算、构造）、绘施工图。

1.1结构选型结构选型是一个综合性问题，应选择合理的结构形式。

根据结构受力特点，常用的建筑结构形式有：混合结构、框架结构、框架－剪力墙结构、剪力墙结构（一般剪力墙结构、筒体剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。

混和结构主要是墙体承重，由于取材方便，造价低，施工方便，我国广泛地应用于多层民用建筑中，但砌体结构强度低、自重大、抗震性能较差，一般用于7层及7层以下的建筑。

框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构，框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙体起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型，但随着层数和高度的增加，构件截面面积和钢筋用量增多，侧向刚度越来越难以满足设计要求，一般不宜用于过高的建筑，现浇框架结构适用最大高度见表1-1。

框架－剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙，既能满足平面布置灵活，又能满足结构抗侧力要求，一般常用于10～25层的建筑中。

剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向及水平荷载，整体性好、刚度大、抗震性能好，常用于20～50层的高层建筑。

现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m) 表1-1结构选型时需充分了解各类结构型式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等，根据建筑物高度及使用要求，结合具体建设条件，进行综合分析，从而做出最终的决定。

结构设计中，选择合理科学的建筑结构体系非常重要，是达到既安全可靠又经济合理的重要前提。

实际工程中，多层与小高层常采用框架结构体系。

在我国，由于经济水平及其它条件的限制，混凝土框架结构比钢框架结构应用要广，因此本书以现浇钢筋混凝土框架结构作为分析实例。

1.2结构布置进行混凝土框架结构布置的主要工作是合理地确定梁、柱的位置及跨度。

第六章竖向荷载（恒载+活载）作用下框架内力计算第一节框架在恒载作用下的内力计算本设计用分层法计算内力，具体步骤如下：①计算各杆件的固端弯矩②计算各节点弯矩分配系数③弯矩分配④调幅并绘弯矩图⑤计算跨中最大弯矩、剪力和轴力并绘图一、恒载作用下固端弯矩计算（一）恒载作用下固端弯矩恒载作用下固端弯矩计算(单位：KN·m) 表6.1框架梁BC跨固端弯矩计算(单位：KN·m)结构三层（屋面）计算简图弯矩图结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁CD跨固端弯矩计算(单位：KN·m)结构三层（屋面）计算简图弯矩图节点3弯矩为125.68KN·m3单元最大负弯矩为131.01KN·m结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁D-1/D悬挑梁固端弯矩计算(单位：KN·m)结构一层计算简图弯矩图恒载作用下梁固端弯矩计算统计表6.2 结构层MBC（KN·m）MCB（KN·m）MCD（KN·m）MDC（KN·m）MD-1/D（KN·m）三层-65.98 65.98 -276.11 212.13 0二层-88.48 88.48 -429.29 315.57 0一层-88.48 88.48 -429.29 315.57 -295.93（二）计算各节点弯矩分配系数用分层法计算竖向荷载，假定结构无侧移，计算时采用力矩分配法，其计算要点是：①计算各层梁上竖向荷载值和梁的固端弯矩。

②将框架分层，各层梁跨度及柱高与原结构相同，柱端假定为固端。

③计算梁、柱线刚度。

对于柱，假定分层后中间各层柱柱端固定与实际不符，因而，除底层外，上层柱各层线刚度均乘以0.9修正。

有现浇楼面的梁，宜考虑楼板的作用。

每侧可取板厚的6倍作为楼板的有效作用宽度。

设计中，可近似按下式计算梁的截面惯性矩：一边有楼板：I=1.5Ir两边有楼板：I=2.0Ir④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。

毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算随着工程设计技术的进步和使用材料的不断发展，对结构设计的要求也日益增加。

在工程结构设计中，内力计算是必不可少的步骤之一，它对结构的合理设计和安全性评估起着至关重要的作用。

本文将以毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算为研究对象，详细介绍内力计算的相关内容。

一、绪论1.1研究背景随着现代城市建设的不断推进，各种桥梁、建筑、道路等工程结构被广泛使用，其中设计的合理性和结构的安全性成为工程结构设计中不可忽视的问题。

而内力计算作为结构设计的基本内容，对于结构的合理设计和安全性评估起着重要的作用。

1.2研究目的本文旨在通过研究毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算的方法和步骤，探讨结构的安全性评估及设计中的关键问题，为工程结构设计提供一定的参考和指导。

二、内力计算方法与步骤分析2.1内力计算方法内力计算方法主要包括静力学方法、动力学方法和有限元分析法等。

在这些方法中，静力学是最常用也是最基本的方法。

静力学方法主要是通过平衡方程和力和力矩的平衡条件来计算结构的内力。

2.2内力计算步骤内力计算的步骤包括：确定结构的边界条件、建立结构的模型、计算荷载的作用、分析和计算结构的内力等。

其中，确定结构的边界条件是内力计算的前提条件，建立结构的模型是内力计算的基础，计算荷载的作用是内力计算的关键步骤，分析和计算结构的内力是内力计算的最终目的。

三、毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算实例分析在本实例中，我们以栋大楼的毕业设计框架为对象，研究竖向荷载作用下内力计算的方法和步骤。

3.1确定边界条件首先，需要确定建筑结构的边界条件，包括支座类型、结构的几何形状、结构材料等。

这些参数将对内力计算产生重要影响。

3.2建立结构模型建立结构模型是内力计算的基础，可以使用计算机辅助设计软件进行模型的三维建立。

建模时需要注意建筑结构的几何形状和材料属性的准确反映。

3.3计算荷载的作用在竖向荷载作用下，首先需要将楼层的荷载施加到结构模型上。