建筑结构计算题

计算题参考答案第3章 轴心受力构件承载力1． 某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度mH l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。

确定柱截面积尺寸及纵筋面积。

解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

选 ，2'1964mm A s =设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%，满足要求。

2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。

确定该柱截面尺寸及纵筋面积。

[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=b l ，查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14004001801'min ''=〉=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

六、计算题。

一．某落地三绞拱结构尺寸如图(C为中点），试计算图示荷载下的拱脚水平推力？二．某单层建筑的屋顶及采用拱式结构，已知拱脚处下部结构允许的最大水平推力设计值为180KN,屋面均布荷载设计值为16kn/m，试确定其最小矢高f 及拱顶点C处弯矩、1。

在相同跨度简支梁条件下的跨中弯矩M0=ql2/8=16x152/8=450kN.m2。

最小矢高f=M0/H A=450/180=2。

5m 3。

支座处反力：V A=V B=q l/2=16x15/2=120Kn4。

C点处的弯矩M c=V A x l/2—ql2/8-180x2。

5=0三．根据轴压比限值估算柱截面尺寸：因此，估算首层框架中柱的截面尺寸800x850mm四．估算首层框架中柱的轴力五．悬索结构两端固定铰支座,承受均布荷载q=20Kn/m，跨度l=60m，挠度f=1.5m，支座处轴力与水平夹角为6o, 求索最大(α=6o），最小（α=0o）拉力（注：角度越大拉力越大) 解：1.在相同跨度简支梁条件下的跨中弯矩M=1/8 ql2=1/8x20x602=9000Kn m 2。

制作水平拉力H=M0/f=9000 / 1.5=6000Kn3。

索内最大拉力:支座外索内拉力最大（α=6o）N max=H A/cosα=6000/cosα=6033.05Kn 4。

索内最小拉力，跨中最小（α=0o）N min=H A/cosα=6000/1=6000Kn六．拟在7度抗震设防区建造一栋九层商场,横向四跨，纵向六跨，采用方柱，柱网尺寸为8。

4x8.4m，采用框架—剪力墙结构体系，首层混凝土强度等级为C35，f c=16.7N /mm2，柱轴压比限值为μc=0。

9，是估算首层框架中柱的截面尺寸七．某单层建筑的屋顶拟采用供式结构，已知拱脚处下部结构允许的最大水平推力设计值为180kN。

屋面均布荷载设计值为16Kn/m，试确定其最小矢高f及拱顶点C处弯矩1.在相同跨度简支梁条件下跨中弯矩M0=1/8ql2=1/8x16x15=450Kn.m2.最小矢高f=M0/H A=450/180=2。

建筑力学与结构计算题
在建筑力学中，下列哪个概念用于描述物体抵抗变形的能力？
A. 刚度
B. 强度
C. 稳定性
D. 柔度
结构计算中，确定结构内力的方法主要依赖于以下哪个原理？
A. 牛顿运动定律
B. 能量守恒定律
C. 平衡条件
D. 胡克定律
下列哪种结构形式在承受水平荷载时具有较好的性能？
A. 框架结构
B. 剪力墙结构
C. 筒体结构
D. 所有选项均可能在特定条件下表现良好
在建筑力学中，梁的弯曲变形主要由以下哪个因素引起？
A. 剪力
B. 弯矩
C. 轴力
D. 扭矩
结构计算中，考虑结构自重对结构内力的影响时，通常采用的方法是？
A. 忽略自重影响
B. 将自重作为均布荷载考虑
C. 将自重作为集中荷载考虑
D. 根据实际情况确定自重对结构内力的影响
下列哪种结构形式在高层建筑中较为常见，且能有效抵抗水平荷载和竖向荷载？
A. 框架结构
B. 拱结构
C. 悬索结构
D. 壳体结构
在进行结构计算时，若结构受到多个荷载同时作用，应如何考虑这些荷载对结构内力的影响？
A. 只考虑最大荷载的作用
B. 分别考虑每个荷载的作用，然后叠加其结果
C. 忽略较小荷载的作用，只考虑主要荷载
D. 根据实际情况和经验判断如何考虑多个荷载的作用
建筑力学中，以下哪个概念用于描述结构在受到外力作用时保持其原有形状和位置的能力？
A. 刚度
B. 强度
C. 稳定性
D. 耐久性。

《建筑结构》计算练习题1．已知梁的截面尺寸b=200mm，h=550mm混凝土等级为C25，钢筋采用HRB335级钢筋，截面弯矩设计值M=170KNM，计算纵向受力钢筋数量。

2．某办公楼矩形截面简支梁承受均布荷载：活荷载标准值7800N/m，恒载标准值9800Nm（不包括梁的自重），采用混凝土等级C20和HRB335级钢筋，计算跨度l0=6m，梁截面尺寸为b×h=200×500mm，配有3φ20钢筋，试进行验算。

（A S=1000mm2）3．某办公楼中间走廊的简支板，计算跨度l0=2.48m承受均布荷载q=6KN/m（包括恒载与活载采用C15混凝土，受力钢筋为φ8＠120mm，板厚h=80mm，试进行验算。

4．某简支梁承受恒载标准值g=20KN/m（含自重）活载标准值q=10KN/m，梁的计算跨度L0=L N=4m，截面尺寸b×h0=200×500mm，采用C20混凝土，纵向受力钢筋面积A S=1500mm2，试验算梁正截面是否安全？5．某矩形截面简支梁截面尺寸为200×500mm，净跨度L n=4.5m，承受均布荷载设计值（包括自重）q=80KN/m，混凝土强度等级采用C20，箍筋采用HRB225级钢筋，求箍筋数量。

6．某多层现浇钢筋混凝土框架结构底层中柱，承受的轴向力设计值为N=3000KN，柱截面尺寸为450×450mm，计算长度L=6000mm，采用C20混凝土，HRB335级钢筋，试确定其纵向钢筋的面积。

7．某砖柱截面尺寸为490×490mm2，砖采用MU10烧结多孔砖，及M5的混合砂浆，已知：砌体强度设计值f=1.5N/mm2，构件承载力影响系数为0.8，此砖柱能否承受270KN的轴向力。

8．某简支梁混凝土采用C20b×h0=200×600mm，l0=l n=6m，纵向受力钢筋采用HRB335，箍筋采用φ8＠200双肢，试确定此梁的荷载设计值。

一、受弯构件（梁、板）承载力计算 建筑结构计算题类型汇总（一） 正截面承载力计算 （二）斜截面承载力计算1.截面设计2. 截面复核（验算） 1.截面设计已知：b 、h 、f c 、f y 、M 已知：b 、h 、f c 、f y 、M 、A S 1、求剪力设计值V V=21ql n 4、计算箍筋 求：A S 求：M u解题步骤： 解题方法（一）：基本公式法 方法（二）：查表法 2、复核截面尺寸SA v s =012507h f bh f V yv t -1、求αs αs =201bh f Mc α≤αsmax 1、求χ χ=bf A f c sy 1α≤ζb h 0 1、求ξ ξ=1bh f Af c Y α≤ξbbh 0≤4.0 5、验算配箍率 2、查表得γs 或ζ 2、求M u M u =α1f c bx （h 0-2x） 2、查表得αs V ≤025βc f c bh 0 ρsv =SbnA sv 1×100%≥ 3、求A S A S =h f M s y γ 或A S =ξbh 0ycf f M u ≥M （安全） 3、求 M u M u =αs α1f c bh 02 3、确定是否按计算配筋 ρsvmin =024yvtf f ×100% 4、ρ=bhA s×100%≥ρmin 3、验算配筋率ρ≥ρmin 4、验算配筋率ρ≥ρmin 即当V ＞07f t bh 0时按计算配筋 满足要求 说明：板的计算与梁相同。

只是板宽b 取1m 为计算单元 2．截面复核（验算） 即 b=1000mm二受压构件承载力计算（柱） 即1.求V u V u =07f t bh 0+1.25f yvSA svh 0+08f y A sb sin α （一）截面设计 （二）截面复核（验算）V u ≥V （安全） 已知：b h f y f c N φ 求：A s 解：（1）求φ 由l 0/b 查表得 φ 2. 复核截面尺寸解：A s =yC f A f N`09-φ （2）验算 05% ＜ρ=%100`⨯bh A s＜3% 3. 验算配箍率 验算 05% ＜ρ=%100`⨯bhAs＜3% （3）N u =09φ（f c A+f y As ） N u ＞N （安全）砌体结构承载力的计算（一）轴心受压 （二）偏心受压计算步骤： 计算步骤：（1） 确定抗压强度设计值f ； （1） 确定抗压强度设计值f ； （2） 验算f 是否需修正，即A ≥03m 2则不需修正；A ＜03m 2时， （2） 验算f 是否需修正，即A ≥03m 2则不需修正；A ＜03m 2时，则需修正，即f 乘γa =07+A 则需修正，即f 乘γa =07+A（3） 计算构件承载力影响系数φ （3） 偏心方向承载力计算由β=γβhH 0 轴心受压e=0 查表得φ （γβ=10） （γβ=10） e ＜06y （满足）（4） 计算承载力值 φfA （γa ）≥N （满足要求） ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=h H h e 0βγβ砂浆强度查表得φ（4） 计算承载力值 φfA （γa ）≥N （满足要求）（5） 短边按轴心受压验算承载力即由e=0 β=γβhH 0 查表得φ φfA （γa ）≥N （满足要求）高厚比验算一般墙、柱高厚比验算公式β=hH 0≤μ1μ2［β］ H 0——墙、柱的计算高度 h ——墙厚或矩形柱短边尺寸μ1——非承重墙修正系数（承重墙μ1=1）h=240时，μ1=12 μ2——门、窗洞口修正系数（无洞口时μ2=1） μ2=1-04sb sb s —门、窗洞口宽度。

建筑结构计算题题库1.已知矩形截面简支梁,截面尺寸（200*550）,持久经受跨中弯矩设计值。

求钢筋截面面积As并绘出截面配筋图。

（资料：Ⅱ级平安级别γO=、一类环境条件c=25mm, 砼品级为C20,fc＝10n/mm2,钢筋品级Ⅱ级,fy=310n/mm2,ξb=,结构系数γd=）。

答案：A s=1133mm2解题提示：取a s=35mm， h0＝550－35＝515mm。

=＝< ξb＝ρ＝ξf c/f y＝×10/310 = ％＞ρmi n＝％A s＝ρbh0＝％×200×515＝1133mm22.已知矩形截面简支梁,截面尺寸（200*450）,持久经受跨中弯矩设计值。

求钢筋截面面积As并绘出截面配筋图。

（资料：Ⅱ级平安级别γO=、一类环境条件c=25mm, 砼品级为C25,钢筋品级Ⅱ级,ξb=,结构系数γd=）。

答案： A s=解题提示：（1）取a s=60mm，那么h0＝450－60＝390mm。

（2）验算是不是需要配双筋：＝（查表9－1）故须按双筋截面配筋。

（3）取=，即＝。

＝（4）＝（××200×390＋310×）/310＝3.某偏心受压柱bh=300×450mm， l o=，在利用期间经受永久荷载产生的轴向力标准值N GK=150kN，可变荷载产生的轴向力标准值N QK=200kN，偏心矩e0 =300mm。

采纳对称配筋，试对该截面进行配筋设计。

（资料：γG=，γQ=，Ⅱ级平安级别γO=、持久设计状况ψ =,一类环境条件c=25mm , 砼品级为C20, 钢筋品级Ⅱ级,ξb=，结构系数γd=）。

答案：A s= A`s =765mm2解题提示：(1)资料：C20混凝土；Ⅱ级钢筋；取，那么＝450－40=410mm。

（2）内力计算：柱所经受的轴向压力设计值＝(3)偏心距及偏心距增大系数的确信：／＝4500/450=10>8,应考虑纵向弯曲的阻碍。

建筑结构计算题题库————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：建筑结构计算题题库17.已知矩形截面简支梁,截面尺寸(20０*5５０）,持久承受跨中弯矩设计值125ＫN．M。

求钢筋截面面积Aｓ并绘出截面配筋图。

（资料：Ⅱ级安全级别γＯ＝１．０、一类环境条件c=25mｍ, 砼等级为C20,fc=１０n/mm2,钢筋等级Ⅱ级，fy＝31０ｎ/mｍ2,ξｂ=０.5４４,结构系数γd=1.２0）。

17.答案:A s=１133ｍm2解题提示:取a s=3５mm,h0=55０-35=5１5mm。

＝=< ξｂ=０.544ρ=ξf c/f y＝0.34０9×１0/310 =１.1% ＞ρmｉn＝0.15％Ａｓ＝ρｂh0＝1．１%×2０0×5１5＝113３mm218.已知矩形截面简支梁,截面尺寸（200*4５0）,持久承受跨中弯矩设计值１8０KN．Ｍ。

求钢筋截面面积Ａs并绘出截面配筋图。

（资料：Ⅱ级安全级别γO=1.0、一类环境条件c=２5ｍm, 砼等级为C２5,钢筋等级Ⅱ级，ξb=0.544,结构系数γｄ=1．２0)。

1８.答案: A s=2305.5ｍｍ2解题提示:(1）取ａs＝60mm，则ｈ0=450－６0=３９０mｍ。

（2)验算是否需要配双筋:=（查表9-1)故须按双筋截面配筋。

（３）取＝0.544，即＝0.３96。

=(4）=（0.５４４×12.５×２00×390+310×59４.５)/3１０＝2305.5mm２１9.某偏心受压柱bｈ=３00×450mm, lｏ＝4．5m,在使用期间承受永久荷载产生的轴向力标准值N GＫ＝150kN，可变荷载产生的轴向力标准值N QK＝200kN,偏心矩ｅ0=３00mm。

采用对称配筋，试对该截面进行配筋设计。

矩形截面梁板正截面纵筋计算梁配筋：1、跨度为2.1ｍ的现浇梁，ｂ×ｈ＝250mm×400mm，ｑ＝10kN/m，Ｐ＝20kN（均为设计值，含自重），混凝土强度等级Ｃ25，钢筋Ⅱ级,求Ａs，并选用钢筋(钢筋按所给直径选用)。

直径(mm) 12 14 16 18 20 22面积(mm2) 113.1 153.9 201.1 254.5 314.2 380.12、某钢筋混凝土简支梁，结构的安全等级为Ⅱ级，承受恒载标准值gk=6KN/m，活载标准值qk=15KN/m，混凝土强度为C20及Ⅱ级钢筋，梁的截面尺寸b×h=250×500mm，梁的计算跨度L0=5米。

计算梁的纵向受拉钢筋As。

并按课本表配筋。

板配筋：3、现浇钢筋混凝土走道板，板厚h=80mm，构件安全等级为Ⅱ级，板的重力标准值gk =2kn/m2,活载标准值为qk=3kn/m2,混凝土的强度等级C15,钢筋强度等级为Ⅰ级，板的计算跨度为l0=2.37m。

试计算板的受力钢筋截面面积AS并查表配筋。

（计算时可取1m板宽）矩形梁正截面验算：安全：4、梁截面尺寸b×h=250 mm×450mm，C20混凝土（f c=10MPa，f t=1.1MPa）配有4Φ18（A s=1017mm2，f y=300MPa）αs=35mm，该截面能否承受弯矩设计值M=100KN⋅m5、钢筋混凝土简支梁，计算跨度ｌ0＝5.2m，受集中荷载作用，作用点位于梁中，恒载标准值Ｇk ＝25kN，分项系数γQ＝1.2，活载标准值Ｑk＝30kN，分项系数γQ＝1.4，该梁截面尺寸ｂ×ｈ＝200mm×450mm，混凝土强度等级Ｃ25（ｆc＝11.9N/mm2），钢筋Ⅱ级。

梁底已配受拉钢筋3Φ20（Ａs ＝942.6mm2，ｆy＝310N/mm2，ξb=0.544）。

问该梁是否安全？6、一钢筋混凝土简支梁，计算跨度l o＝6.0m，受均布荷载作用，荷载的标准值为恒载g k ＝14kN/m，活载qk＝14kN/m，恒载分项系数γG＝1.2，活载分项系数γQ＝1.4。

模块三钢筋混凝土受弯构件计算能力训练（课题1-7）习题答案二、计算题1．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =11.9N/mm2，, 钢筋采用HRB335，截面弯矩设计值M=165KN.m。

环境类别为一类。

求：受拉钢筋截面面积。

解：采用单排布筋将已知数值代入公式与得1.011.9200x=30016510=1.011.9200x(465-x/2)两式联立得：x=186mmA=1475.6mm2验算x=186mm<0.55465=255.8mm所以选用325 A=1473mm22．已知一单跨简支板，计算跨度l=2.34m，承受均布荷载q k=3KN/m2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，。

可变荷载分项系数γQ=1.4，永久荷载分项系数γG=1.2，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m3。

求：板厚与受拉钢筋截面面积As解：取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；设板厚为80mm，则板自重g k=25×0.08=2.0KN/m2,跨中处最大弯矩设计值：第2题图1由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设=20mm，故h0=80-20=60mm,fc=14.3，ft=1.43，fy=210，=0.618查表知，第2题图2选用φ8140，As=359mm2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6250的分布钢筋。

验算适用条件：⑴⑵3．已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，，As=804mm2；混凝土强度等级为C40，；承受的弯矩M=89KN.m。

环境类别为一类。

验算此梁截面是否安全。

解：fc=19.1N/mm2，ft=1.7 N/mm2，fy=300 N/mm2。

单项选择题1．在层数、房屋高度、平面尺寸、重量相同的情况下，在三种不同结构体系的房屋：Ⅰ．框架结构；Ⅱ．框一剪结构；Ⅲ．剪力墙结构。

其结构的基本自振周期，按从长到短排列为（）．A．Ⅰ、Ⅱ、ⅢB．Ⅱ、Ⅲ、ⅠC．Ⅲ、Ⅰ、ⅡD．Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ2．高层建筑采用钢筋混凝土筒中筒结构时，外筒柱子截面设计成下列何者为最好（）．A．圆形截面B．正方形截面C．矩形截面，长边平行外墙放置D．矩形截面，短边平行外墙放置3．钢筋混凝土高层建筑的框支层楼板（即转换层楼板）应采用现浇，且应有一定厚度，下列最小厚度的要求，何者是正确的（）．A．≥100mmB．≥150mmC．≥180mmD．≥200mm4．在其他条件相同的情况下，钢筋混凝土框架结构的伸缩缝最大间距比钢筋混凝土剪力墙结构的（）．A．大B．小C．相同D．不能肯定5．下列哪项措施对增大钢筋混凝土房屋伸缩缝的间距无效（）．A．在温度变化影响较大的部位提高配筋率B．采用架空通风屋面C．顶部设局部温度缝D．加强顶部楼层的刚度6．国家标准设计图集中，上置1.5m×6m 预应力屋面板的钢筋混凝土折线形屋架的最大跨度为（）．A．15mB．18mC．21mD．24m7．纵墙承重的砌体房屋，适用于下列四类建筑中的哪几类？Ⅰ．住宅；Ⅱ．办公楼；Ⅲ．多层商场；Ⅳ．教学楼。

（）．A．Ⅰ、ⅡB．Ⅱ、ⅢC．Ⅱ、ⅣD．Ⅲ、Ⅳ8．某单层房屋的屋面采用屋架，波纹薄钢板瓦覆盖，要求屋面有较大的坡度。

下列几种钢屋架形式中，哪种形式最合适（）．A．三角形屋架B．梯形屋架C．弧形屋架D．平行弦屋架9．有一12m×16m 平面，柱沿周边按4m 间距布置，采用钢筋混凝土楼盖（不考虑预应力），为取得较大的楼层净高（压缩楼盖结构高度），下列各种结构布置中哪种最为合适（）．A．12m 跨、4m 间距的主梁，另一向采用2m 间距的4 跨连续次梁B．16m 跨、4m 间距的主梁，另一向采用2m 间距的3 跨连续次梁C．沿长向柱列设两根主梁，并布置1m 间距、12m 跨的次梁D．采用3×4 格的井字梁10．一幢单层的单身宿舍，平面为12m×52m，无抗震要求，但风力较大，拟采用框架结构，此时采用下列各种框架形式中的哪一种比较合适（）．A．主要承重框架纵向布置，横向采用连系梁B．主要承重框架横向布置，纵向采用连系梁C．主要承重框架纵横两向布置D．无梁式框架结构（无梁楼盖，取板带作为框架梁）11．一幢四层轻工业加工厂房，平面尺寸为16m×48m，布置两条同样的纵向流程生产线，楼面活载5kN ／㎡，建设场地为非抗震设防区，风力也较小。

建筑结构试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 建筑物的三种基本结构形式是什么？A. 框架结构、剪力墙结构、筒体结构B. 砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构C. 木结构、石结构、混凝土结构D. 框架结构、砖混结构、钢结构2. 以下哪种材料不属于建筑结构常用材料？A. 钢筋B. 混凝土C. 木材D. 塑料3. 地震作用下，建筑物的哪种结构形式具有较好的抗震性能？A. 砖混结构B. 框架结构C. 剪力墙结构D. 筒体结构4. 建筑物的静力荷载主要包括哪些？A. 活荷载、雪荷载、风荷载B. 恒定荷载、活荷载、温度荷载C. 活荷载、恒定荷载、风荷载D. 恒定荷载、雪荷载、温度荷载5. 以下哪个不是建筑结构设计的基本要求？A. 安全性B. 经济性C. 美观性D. 灵活性6. 建筑物的抗震设计中，通常采用哪种方法来确定地震作用？A. 静力法B. 反应谱法C. 动力法D. 等效静力法7. 钢筋混凝土结构中，钢筋的主要作用是什么？A. 提供抗压强度B. 提供抗拉强度C. 提供抗剪强度D. 提供抗弯强度8. 建筑物的耐久性主要取决于哪些因素？A. 材料的耐久性B. 结构的设计C. 施工的质量D. 所有以上因素9. 以下哪种荷载属于可变荷载？A. 恒定荷载B. 活荷载C. 风荷载D. 雪荷载10. 建筑物的稳定性分析通常不包括以下哪项？A. 抗倾覆分析B. 抗滑移分析C. 抗浮力分析D. 抗弯分析二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述建筑物结构设计中，如何考虑建筑物的抗震性能。

2. 描述钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土的相互作用。

3. 解释什么是建筑物的耐久性，并简述提高建筑物耐久性的方法。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一栋三层钢筋混凝土框架结构建筑物，每层高度为3.5米，每层的楼面活荷载为4.0kN/m²，恒定荷载（包括楼板自重、墙体自重等）为2.5kN/m²。

请计算第一层框架柱的轴向力。