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文章发布时间 : 2026/11/12 14:11:27星期四

南京工业大学本科毕业设计（论文）

摘要

本工程在江苏省扬州市，为扬州某机械制造公司行政办公楼设计。建筑面积约4500m2，为三跨五层钢筋混凝土规则框架。

本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，基本步骤为：结构计算简图的确定；荷载计算；内力分析；内力组合；梁、柱截面配筋、板的设计、楼梯的设计、基础的设计以及结构施工图的绘制等。其中，内力计算考虑以下四种荷载作用，即恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用；柱、板的设计采用弹性理论；梁的设计采用塑性理论；楼梯选用板式楼梯；基础选用十字交叉条形基础。在进行截面抗震设计时，遵循了强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件的设计原则，且满足构造要求。

关键词:框架结构；地震作用；内力；设计；配筋

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ABSTRACT

This

Keywords: frame; action of earthquake; internal force; design; reinforcement

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前言 ······················································································· 1 第1章设计资料 ········································································ 2 第2章结构布置及计算简图························································· 4

2.1 结构布置 ········································································ 4 2.2 结构选型 ········································································ 4 第3章荷载计算 ········································································ 6

3.1 恒荷载计算 ····································································· 6 3.2 活荷载计算 ····································································· 8 3.3 风荷载计算 ···································································· 10 3.4 重力荷载代表值计算 ························································ 11 第4章内力计算 ······································································· 17

4.1 水平地震作用下内力计算 ·················································· 14 4.2 恒载作用下内力计算 ························································ 17 4.3 活载作用下内力计算 ······························· 错误！未定义书签。 4.4 风荷载作用下内力计算 ···························· 错误！未定义书签。第5章内力组合 ······································································· 53

5.1 梁内力组合 ··········································· 错误！未定义书签。 5.2 柱内力组合 ··········································· 错误！未定义书签。第6章框架梁、柱截面设计························································ 62

6.1 框架梁的截面设计 ··························································· 62 6.2 框架柱的截面设计 ··························································· 62 第7章板的结构设计 ································································· 64

7.1 计算简图 ······································································· 64 7.2 楼面板设计 ···································································· 64 第8章楼梯设计 ······································································· 68

8.1 平面布置图 ···································································· 68

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8.2 梯段板设计 ···································································· 68 8.3 PTB-1平台板设计 ··································· 错误！未定义书签。 8.4 平台梁设计 ··········································· 错误！未定义书签。第9章基础设计 ······································································· 49

9.1 荷载效应组合 ································································· 49 9.2 基础尺寸设计 ································································· 49 9.3 荷载分配 ······································································· 50 9.4 基础梁设计 ···································································· 51 9.5 翼板设计 ······································································· 52 第10章 PKPM计算 ·································································· 76

10.1 PKPM部分文本文件 ····················································· 76 10.2 PKPM部分图形文件 ····················································· 71 第11章结论 ··········································································· 74 致谢 ······················································································ 75 参考文献 ··················································································· 76 附录A ······················································································ 78

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前言

框架结构体系的优点是：建筑平面布置灵活，能获得较大的空间；建筑立面容易处理，结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低，目前在多高层房屋建筑中应用十分广泛。其缺点是：侧移刚度较小，在地震作用下非结构构件（如非填充墙、建筑装饰等）破坏较严重。因此，采用框架结构时应控制建筑物的层数和高度。设计中需要考虑到建筑抗震要求、结构构件的变形以及施工的方便性等问题。

为了使设计能够满足钢筋混凝土框架结构设计规范的要求，我们需要熟悉钢筋混凝土结构设计的全过程，需要充分理解钢筋混凝土结构基本理论、基本方法。本次毕业设计系统、全面地帮助我们对四年来所学专业知识进行了一次复习与巩固，使我们对结构设计的宏观理解上了一个层次，对专业知识的应用更加熟练，独立钻研与动手能力得到强化。本设计共包含九个部分，分别为：设计资料、结构布置及计算简图、荷载计算、内力计算、内力组合、梁柱截面设计、板结构设计、楼梯结构设计以及基础结构设计。

由于个人水平能力有限，设计中难免有错误与不妥之处，希望得到各位老师与同学的批评指正。

设计资料

第1章设计资料

本设计为三跨五层钢筋混凝土规则框架结构，主要设计资料如下：

1.1 设计标高

室内设计标高±0.000，室内外高差450mm。

1.2 气象资料

基本风压：W0=0.40kN/m2。

基本雪压：SO=0.35kN/m2(取值为与扬州接近的镇江)。

1.3 工程地质与水文地质资料

建筑场地天然地面绝对标高15 m。天然地面下厚0.80m左右为人工杂填土，地基承载力标准值fak=65KPa，Es=1.8MPa，；其下为1.5m粉质粘土，fak=220KPa，Es=5.8MPa，qsa=50KPa；然后为粉砂，厚7～10m，fak=256KPa，Es=11.5MPa，qsa=87KPa。地下水位位于地表下0.75m，无侵蚀性。

1.4 抗震烈度

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s，工程场地Ⅱ类，抗震设防类别为标准设防类（丙类）。

1.5 墙身做法

内外墙均采用200厚混凝土空心小砌块（γ=2.36kN/m2），用M5混合砂浆砌筑。

1.6 楼面做法

走廊楼面：水磨石地面（γ=0.65kN/m2），标准层楼面：大理石楼面（γ

=1.16kN/m2），120mm（100mm）厚现浇钢筋混凝土楼板。

1.7 屋面做法

卷材防水不上人平屋面（具体做法见荷载计算）。

1.8 门窗做法

底层出入口为铁门（γ=0.4kN/m=0.4kN/m2）。

2），其余为木门，采用钢框玻璃窗（γ

1.9 活荷载

不上人屋面活荷载：0.5 kN/m2；走廊活荷载：2.5 kN/m2，楼梯活荷载：3.5

kN/m2，其它楼面活荷载：2.0 kN/m2。

设计资料

1.10 所用材料

混凝土C30: fc?14.3N/mm2，ft?1.43N/mm2； HPB300级钢筋: fy= fyv =270N/mm2； HRB400级钢筋:fy=360N/mm2 ,ξb=0.518 。

结构布置及计算简图

第2章结构布置及计算简图

2.1 结构布置

平面布置如图2-1。混凝土强度等级为C30；钢筋型号见具体各构件计算书。

图2-1 结构平面布置

2.2 结构选型

2.2.1 截面初选梁柱 2.2.1.1 梁截面初选

ll横向框架梁AB、CD跨： h取～取h=700mm；取b=300mm；

812ll横向框架梁BC跨： h取～取h=400mm；取b=250mm；

812ll纵向框架梁： h取～取h=500mm；取b=250mm；

8122.2.1.2 柱截面初选

对于较低设防烈度地区的多层民用框架结构，一般可通过满足轴压比限值进行截面设计。本设计中房屋高度H≤24m，设防烈度为7度，抗震等级为三级，轴压比μ

结构布置及计算简图

取0.85，各层重力代表值近似取13kN/m2。由图2-1可知：边柱、中柱的受荷面积分别为A=3.75×4.2=15.75，A=5.25×4.2=22.05m2，则竖向荷载下柱截面面积为：

边柱：Nc=C·N=1.2×15.75×13×103×5=1228500N

Ac≥Nc/μ·fc=1228500/(0.85×14.3)=101069.5mm2 中柱：Nv= C·N=1.1×22.05×13×103×5=1576575N Ac≥Nc/μ·fc=1576575/(0.85×14.3)=129705.9mm2 考虑到边柱更容易破坏，则选柱截面为b?h?450?450mm2。 2.2.1.3 板截面初选

h≥l/40=4200/40=105mm，考虑到节省材料的问题，AB、CD跨板取120mm，BC跨板取100mm。

2.2.2 结构计算简图

根据地质资料确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层高为4.55m，取⑤号轴线横向框架计算简图如图2-2所示。

图2-2 结构计算简图

荷载计算

第3章荷载计算

取⑤轴线横向框架为计算分析对象：

图3-1 恒荷载作用下的计算简图图3-2 活荷载作用下的计算简图

3.1 屋面横梁竖向线荷载标准值

3.1.1 恒载

3.1.1.1屋面恒载标准值：

防水层：SBS改性沥青防水卷材 0.4 kN/m2 20=0.30 kN/m2 找平层：15厚水泥砂浆 0.015×

6=0.78 kN/m2 找坡层：40~220mm加气混凝土块2％找坡 0.13×

25=3 kN/m2 结构层：120(100)厚现浇钢筋混凝土板 0.12×

(AB、CD跨板厚取120；BC跨取100) （0.10×25=2.5 kN/m2）

17=0.17 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×

_________________________________________ ____________________ _______ 合计： 4.65 kN/m2

4.15 kN/m2

3.1.1.2 梁自重

0.7×25=5.25 kN/m 边跨AB、CD跨： 0.3×

荷载计算

(0.7-0.12) ×0.02×17=0.39 kN/m 梁侧粉刷： 2 ×

_________________________________________ ____________________ _______ 合计： 5.64 kN/m 0.4×25=2.5 kN/m 中跨BC跨: 0.25×

(0.4-0.1) ×0.02×17=0.19 kN/m 梁侧粉刷： 2 ×

_________________________________________ ____________________ _______ 合计： 2.69 kN/m 3.1.1.3 作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重: g5AB1= g5CD1=5.64 kN/m, g5BC1=2.69 kN/m 板传来的荷载： g5AB2= g5CD2=4.65×4.2/2 ×2=19.53 kN/m g5BC2=4.15×3/2×2=12.45 kN/m 3.1.2 活载

3.1.2.1 作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：

q5AB= q5CD=0.5×4.2/2 ×2=2.1 kN/m

q4BC=0.5×3/2×2=1.5 kN/m

3.2 楼面横梁竖向线荷载标准值

3.2.1 恒载

3.2.1.1楼面恒载标准值：

?30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 ? 1.16 / m 2 kN??水泥浆结合层一道 ?结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3 KN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 KN/m2

_________________________________________ ____________________ _______ 合计： 4.33 KN/m2 3.2.1.2走廊恒载标准值：

10mm面层??水磨石地面 ?20mm水泥砂浆打底0.65 KN/m2

?素水泥浆结合层一道?

结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.1×25=2.5 KN/m2

大理石面层，水泥砂浆擦缝

荷载计算

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 KN/m2 _________________________________________ ____________________ _______ 合计： 3.32 KN/m2

边跨（AB、CD跨）框架梁自重： 5.64 KN/m 中跨（BC跨）梁自重： 2.69 KN/m 3.2.1.3作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值：

梁自重: gAB1= gCD1=5.64 KN/m

gBC1=2.69 KN/m

板传来荷载： gAB2= gCD2=4.33×4.2/2 ×2=18.19 KN/m gBC2=3.32×3/2×2=9.96 KN/m 3.2.2 活载

3.2.2.1楼面活载标准值：

qAB= qCD=2×4.2/2 ×2=8.4 KN/m qBC=2.5×3/2×2=7.5 KN/m

3.3 屋面框架节点集中荷载标准值：

图3-3 恒载顶层集中力

3.3.1 恒载：

3.3.1.1顶层边节点集中荷载：

边跨纵向框架梁自重： 0.25×0.50 ×4.2×25=13.13 KN 粉刷： 2× (0.50-0.12) ×0.02×4.2×17=1.09 KN 女儿墙（墙高600mm，砼压顶100mm） (0.6×2.36+0.1×0.2×25) ×4.2=8.05 KN

荷载计算

粉刷： 0.7×2 ×0.02× 4.2×17=2.0 KN 纵向框架梁传来屋面自重： 0.5×4.2 ×0.5× 4.2×4.65=20.51 KN _________________________________________ ____________________ _______ 合计： G5A= G5D=44.78 KN 注：由于女儿墙荷载较小，近似将墙柱轴线之间偏心距定为100mm 3.3.1.2顶层中节点集中荷载：

中柱纵向框架梁自重： 0.25×0.50 ×4.2×25=13.13 KN 粉刷： [(0.50-0.12) + (0.50-0.10)] ×0.02×4.2×17=1.11 KN 纵向框架梁传来屋面自重： 0.5×4.2 ×0.5× 4.2×4.65=20.51 KN 0.5 × (4.2+4.2-3) ×3/2×4.15=16.81 KN _________________________________________ ____________________ _______ 合计： G5B= G5C=51.56 KN 3.3.2 活载：

Q5A= Q5D= 0.5×4.2 ×0.5×4.2×0.5=2.21 KN

Q5B= Q5C= 0.5×4.2 ×0.5×4.2×0.5+0.5× (4.2+4.2-3) ×3/2×0.5=4.24 KN

3.4 楼面框架节点集中荷载标准值：

图3-4 恒载中间层结点集中力

3.4.1 恒载：

3.4.1.1中间层边节点集中荷载：

边柱纵向框架梁自重： 0.25×0.50 ×4.2×25=13.13 KN

荷载计算

粉刷： 2×(0.50-0.12) ×0.02×4.2×17=1.09 KN 钢窗自重： 2.1×2.1 ×0.4=1.76 KN (3.6-0.5)-2.1×2.1] ×2.36=17.03 KN 墙体自重： [(4.2-0.45) ×

[(4.2-0.45) × (3.6-0.5)-2.1×2.1] ×0.02×17=4.91 KN 粉刷： 2×

4.2 ×0.5× 4.2×4.33=19.10 KN 纵向框架梁传来屋面自重： 0.5×

_________________________________________ ____________________ _______ 合计： GA= GD=57.02KN 框架柱自重： GA’= GD’=0.45×0.45×3.6×25=18.23KN

3.4.1.2中间层中节点集中荷载：

中柱纵向框架梁自重： 0.25×0.50 ×4.2×25=13.13 KN 粉刷： [(0.50-0.12) + (0.50-0.10)] ×0.02×4.2×17=1.11 KN (3.6-0.5) ×2.36=27.44 KN 内墙自重（忽略门窗按墙重量计算）： (4.2-0.45) × (4.2-0.45) × (3.6-0.5) ×0.02×17=7.91 KN 粉刷： 2×

4.2 ×0.5× 4.2×4.33=19.10 KN 纵向框架梁传来楼面自重： 0.5×

0.5× (4.2+4.2-3)×3/2×3.32=13.45 KN

_________________________________________ ____________________ _______ 合计： GB= GC=82.6KN 框架柱自重： GB’= GC’=0.45×0.45×3.6×25=18.23KN

3.4.2 活载：

QA= QD= 0.5×4.2 ×0.5× 4.2×2.0=8.82 K N

QB= QC=8.82+0.5× (4.2+4.2-3)×3/2×2.5=18.95 KN

3.5 风荷载计算

已知基本风压ω0=0.40 KN/m2,本工程位于扬州市，地面粗糙度取C类，按荷载规范???z?s?z?0

风荷载体型系数μs:迎风面为0.8；背风面为-0.5，其中因结构高度H=19.15m<30m且高宽比<1.5，故可取?z＝1.0。将风荷载换算成作用框架每层节点的集中荷载，计算过程如表3-1所示。

荷载计算表3-1 风荷载计算

层次 5 4 3 2 1 ?z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ?s 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 Z(m) 18.45 14.85 11.25 7.65 4.05 ?z 0.712 0.65 0.65 0.65 0.527 ?0(kN/m2) 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 A(m2) 9.03 15.12 15.12 15.12 16.065 Pi(kN) 3.34 5.11 5.11 5.11 4.40 本框架在风荷载作用下的计算简图如图3－5。

图3-5 风荷载作用下的计算简图（kN）

3.6 地震作用

由设计资料可知，该工程所在地地震设防烈度为7度半，框架抗震等级为三级、Ⅱ类场地，因此，本框架结构抗震模型可表示为5个集中质量的多自由度体系，各层

荷载计算

楼盖、屋盖处的集中荷载代表值计算如下：

3.6.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算 3.6.1.1集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G5

50％雪载： 0.5×0.35×18×50.4=158.76KN 50.4×15+4.15×50.4×3=4142.88KN 屋面恒载： 4.65×梁自重：

横向梁 (5.64×15+2.69×3) × 13=1204.71KN 纵向梁 (13.13+1.09+13.13+1.11) × 12×2=683.04KN 0.45×1.8×52×25=473.85KN 柱自重： 0.45×墙自重：

横墙 (7.5×1.8×19+3×1.8×2) × 2.36=630.83KN （仅考虑外纵墙上的门窗自重，其他全按墙计算）

纵墙 (4.2×1.8×46-2.1×2.1/2×24) ×2.36=695.82KN 钢门窗 2.1×2.1/2×24×0.4=21.17KN 女儿墙 (0.6×2.36+0.1×0.2×25) × (50.4+18) ×2=262.11KN _________________________________________ ____________________ _______ 合计： G5=8273.17KN 3.6.1.2集中于三、四、五层处的质点重力荷载代表值G4~ G2

50％楼面活载： 0.5×{ 50.4×3×2.5+2×4.2×7.5×3.5+(50.4-4.2) ×2 ×15}=992.25KN 50.4×15+4.15×50.4×3=4142.88KN 楼面恒载： 4.65×梁自重：

横向梁 (5.64×15+2.69×3) × 13=1204.71KN 纵向梁 (13.13+1.09+13.13+1.11) × 12×2=683.04KN 0.45×0.45×1.8×52×25=947.7KN 柱自重： 2×墙自重：

横墙 (7.5×3.6×19+3×3.6×2) × 2.36=1261.66KN （仅考虑外纵墙上的门窗自重，其他全按墙计算）

纵墙 (4.2×3.6×46-2.1×2.1×24) ×2.36=1391.64KN 钢门窗 2.1×2.1×24×0.4=42.34KN _________________________________________ ____________________ _______ 合计： G4= G3=G2=10666.22KN

荷载计算

3.6.1.2集中于二层处的质点重力荷载代表值G1

50％楼面活载： 0.5×{ 50.4×3×2.5+2×4.2×7.5×3.5+(50.4-4.2) ×2 ×15}=992.25KN 50.4×15+4.15×50.4×3=4142.88KN 楼面恒载： 4.65×梁自重：

横向梁 (5.64×15+2.69×3) × 13=1204.71KN 纵向梁 (13.13+1.09+13.13+1.11) × 12×2=683.04KN 3.825/3.6=1006.93KN 柱自重： 947.7×墙自重：

横墙 1261.66×3.825/3.6=1340.51KN （仅考虑外纵墙上的门窗自重，其他全按墙计算）

纵墙 1391.64×3.825/3.6=1478.62KN 钢门窗 2.1×2.1×24×0.4=42.34KN _________________________________________ ____________________ _______ 合计： G1=10891.28KN 本框架在地震作用下的计算简图如图3－6。

图3-6 地震作用计算简图

荷载计算

3.6.2地震作用计算

3.6.2.1框架柱的抗侧移刚度

在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I=2I0；边框架梁取I=1.5I0；I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁、柱线刚度见表3-2，每层框架柱总的抗侧移刚度见表3-3：

表3-2 横梁、柱线刚度

截面尺寸杆件边框架梁边框架梁中框架梁中框架梁底层柱中层柱 EC I0 (mm4) 8.58×10 1.33×10 8.58×10 1.33×10 3.42×10 3.42×10 999999I (mm4) 12.87×10 2.0×10 17.16×10 2.66×10 3.42×10 3.42×10 999999L (mm) 7500 3000 7500 3000 4550 3600 i=ECI/L (KN·mm2) 5.148×10 2×10 6.864×10 2.66×10 2.255×10 2.85×10 777777相对刚度 1 0.389 1.333 0.517 0.438 0.554 2B(mm) H(mm) (KN/mm) 300 250 300 250 450 450 700 400 700 400 450 450 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 表3-3 框架柱横向侧移刚度D值

项目 K=Σic/2iz(一般层) αc=K/(K+2)(一般层) 层柱类型及截面边框架边柱(450×450) 边框架中柱(450×450) 中框架边柱(450×450) K=Σic/iz(底层) αc=（0.5+K）/(K+2)(底层) 1.81 2.51 2.41 3.34 2.28 3.17 3.04 4.22 0.475 0.557 0.546 0.625 0.65 0.71 0.702 0.759 D=αc ·iz·12 /h2(KN/mm) 12.53 14.70 14.41 16.49 8.50 9.28 9.18 9.92 根数二至五4 4 22 22 4 4 22 22 层中框架中柱(450×450) 边框架边柱(450×450) 底边框架中柱(450×450) 层中框架边柱(450×450) 中框架中柱(450×450) ic:梁的线刚度，iz:柱的线刚度，

底层： ΣD=4×（8.5+9.28）+22×（9.18+9.92）=491.32KN/mm 二至五层： ΣD=4×（12.53+14.70）+22×（14.41+16.49）=793.12KN/mm

荷载计算

3.6.2.2框架自震周期的计算

表3-4 框架顶点假想水平位移Δ计算表

层 5 4 3 2 1 Gi(KN) 8273.17 10666.22 10666.22 10666.22 10891.28 ΣGi(KN) 8273.17 18939.39 29605.61 40271.83 51163.11 ΣD(KN/mm) 793.12 793.12 793.12 793.12 491.32 δ=ΣGi/ΣD 10.43 23.88 37.33 50.78 104.13 总位移Δ(mm) 226.55 216.12 192.24 154.91 104.13 则自振周期为T1=1.70α0Δ=1.70×0.6×0.22655=0.485s

其中：α0为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.6.

3.6.2.3地震作用计算

根据本工程设防烈度7、Ⅱ类场地土，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s，查《抗震规范》αmax=0.12

?Tg?1???T?1?0.9?????0.35/0.485?0.12?0.089max??0.9结构等效重力荷载Geq=0.85GL=0.85×51163.11=43488.64KN

T1≤1.4Tg=1.4 ×0.35=0.49s 故不需考虑框架顶部附加集中力作用

框架横向水平地震作用标准值为：

结构底部：FEK??1Geq?0.089?43488.64?3870.49KN 各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表3-5计算列出。

表3-5 楼层地震作用和地震剪力标准值计算表

层 Hi(m) Gi(KN) Gi Hi Fi(KN) Vi(KN) 5 4 3 2 1 18.95 15.35 11.75 8.15 4.55 8273.17 10666.22 10666.22 10666.22 10891.28 156776.57 163726.48 125328.09 86929.69 49555.32 1042.05 1088.24 833.02 577.80 329.38 1042.05 2130.29 2963.31 3541.11 3870.49 计算时取；

Fi?GiHiFEK(1??n)(其它层）?GiHi15

荷载计算

且

?GHii=582316.15KN

本工程计算多遇地震作用下横向框架的层间弹性侧移，见表3-6。对于钢筋混凝土框架[θe]取1/550。

表3-6 层间弹性侧移计算

层 5 4 3 2 1 h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 4.55 Vi(KN) 1042.05 2130.29 2963.31 3541.11 3870.49 ΣDi(KN/mm) 793.12 793.12 793.12 793.12 491.32 Δμe=Vi/ΣDi(mm) 1.31 2.69 3.74 4.46 7.88 [θe]hi(mm) 6.55 6.55 6.55 6.55 8.27 通过以上计算结果看出，各层层间弹性侧移均满足规范要求，即Δμe≤[θe]h。

内力分析

第4章内力计算

4.1 恒载作用下的框架内力

4.1.1弯矩分配系数

由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算。计算简图如下

图4-1 恒载计算简图

节点A1：SA1A0?4iA1A0?4?0.438?1.752

SA1A0?4iA1A0?4?1.333?5.332SA1A0?4iA1A0?4?0.554?2.216

?S?4??0.438?1.333?0.554??9.3?A1AO?SA1A04?0.438??0.188?S4?(0.438?1.333?0.554)17

内力分析

?A1B1?SA1B14?1.333??0.573S4?(0.438?1.333?0.554)?SA1A24?0.554??0.239S4?(0.438?1.333?0.554)??A1A2?节点B1： SB1D1?4iB1D1?2?0.517?1.034

?S?4??0.438?1.333?0.554??1.034?10.334?B1B2? ? B1A1?

SB1A14?1.333??0.516S4?(0.438?1.333?0.554)?2?0.517?SB1B24?0.554??0.214S4?(0.438?1.333?0.554)?2?0.517?S2?0.517?B1D1?B1D1??0.10?S4?(0.438?1.333?0.554)?2?0.517SB1B04?0.438??0.170?S4?(0.438?1.333?0.554)?2?0.517?B1BO?4?0.554节点A2： ?A2A1??A2A3??0.2274?(0.554?1.333?0.554) 4?1.333?A2B2??0.5464?(0.554?1.333?0.554)

4?1.333节点B2： ?B2A2??0.4944?(0.554?1.333?0.554)?2?0.5174?0.554 ?B2B1??B2B3??0.2054?(0.554?1.333?0.554)?2?0.517

?B2D2?2?0.517?0.0964?(0.554?1.333?0.554)?2?0.5174?1.333节点A5： ?A4B4??0.7064?(0.554?1.333)

4?0.554?A4A3??0.294 4?(1.333?0.554)4?1.333节点B5： ?B4A4??0.6214?(1.333?0.554)?2?0.517

4?0.554???0.258B4B3 4?(1.333?0.554)?2?0.5172?0.517 ?B4D4??0.1214?(1.333?0.554)?2?0.517

内力分析

A3、B3，A4、B4与相应的A2、B2相同。 4.1.2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4-1。

图4-2 杆端弯矩正方向

4.1.2.1横梁固端弯矩顶层横梁自重作用：

MA5B5??MB5A5??MB5D5121ql???5.64?7.52??26.44KN?m121211??ql2???2.69?1.52??2.02KN?m331MB5D5??1.01KN?m2MD5B5?板传来的恒载作用：

MA5B5??MB5A5????12ql1?2a2/l2?a3/l312??

1?19.53?7.52(1?2?2.12/7.52?2.13/7.53)??79.20KN?m1255MB5D5??ql2???12.45?32??5.84KN?m969611MD5B5??ql2???12.45?32??3.50KN?m3232二~五层横梁自重作用：

MA1B1??MB1A1??121ql???5.64?7.52??26.44KN?m121219

内力分析

11MB1D1??ql2???2.69?1.52??2.02KN?m33MD1B1?1MB1D1??1.01KN?m2板传来的恒载作用：

MA1B1??MB1A1????12ql1?2a2/l2?a3/l312??1?18.19?7.52(1?2?2.12/7.52?2.13/7.53)??73.77KN?m1255MB1D1??ql2???9.66?32??4.67KN?m969611MD1B1??ql2???9.66?32??2..80KN?m32324.1.2.2纵梁引起柱端附加弯矩：（边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）顶层外纵梁 MA5??MD5?44.78?0.1?4.48KN?m （逆时针为正）楼层外纵梁 MA1??MD1?57.02?0.1?5.70KN?m 顶层中纵梁 MB5??MC4??51.56?0.1??5.16KN?m 楼层中纵梁 MB1??MC1??82.6?0.1??8.26KN?m 4.1.3节点不平衡弯矩

横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件（不包括纵向框架梁）在节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和，根据平衡原则，节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反，一律以逆时针方向为正。

节点A5的不平衡弯矩：

MA5B5?MA5纵梁?-26.44?79.20?4.48??101.16KN?m 节点B5的不平衡弯矩：

MB5A5?MB5D5?MB5纵梁?26.44?2.02?79.20?5.84?5.16?92.26KN?m 节点A1的不平衡弯矩：

MA1B1?MA1纵梁?-26.44?73.77?5.70??94.51KN?m 节点B1的不平衡弯矩：

MB1A1?MB1D1?MB1纵梁?26.44?2.02?73.77?4.67?8.26?85.26KN?m 节点A2、B2，A3、B3，A4、B4与相应的A1、B1的不平衡弯矩相同计算的横向框架的节点不平衡弯矩如图4-2

内力分析

图4-3 恒载产生的节点不平衡弯矩

4.1.4内力计算

根据对称原则，只计算AB、BC跨。在进行弯矩分配时，应将节点不平衡弯矩反号后再进行杆件弯矩分配。节点弯矩使相交于该节点杆件的近端产生弯矩，同时也使各杆件的远端产生弯矩，近端产生的弯矩通过节点弯矩分配确定，远端产生的弯矩由传递系数C（近端弯矩与远端弯矩的比值）确定。则恒载分配过程如图4-4。

根据所求出的梁端弯矩，再通过平衡条件，即可求出恒载作用下梁剪力、柱轴力，结果见表4-1、4-2、4-3、4-4。

恒载作用下弯矩见图4-5。梁剪力、柱轴力见图4-6。

若无特殊说明，单位均用KN和m表示。

内力分析

节点分配顺序：（A5、B4、A3、B2、A1）; （B5、A4、B3、A2、B1）

图4-4 恒载弯矩分配过程

内力分析

表4-1 AB跨梁端剪力（KN）

a 层 q g (m) 5 4 3 2 1 19.53 18.19 18.19 18.19 18.19 5.64 5.64 5.64 5.64 5.64 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 21.15 21.15 21.15 21.15 21.15 l gl/2 q/2 52.73 49.11 49.11 49.11 49.11 -43.36 -62.98 -59.07 -60.54 -52.16 70.9 82.86 80.34 81.23 76.32 3.67 2.65 2.84 2.76 3.22 u=(l-a) MAB MBA ΣMiK/l u-ΣMiK/l 70.21 67.61 73.1 73.02 73.48 ΣMiK/l -77.55 -72.91 -78.78 -78.54 -79.92 VA=gl/2+VB=-gl/2-u-注：1.q表示板传来荷载，g表示自重作用。 2.u的物理意义：

如上图所示，梁承担梯形分布荷载，则梯形荷载在梁端产生的剪力u为：

1?(l?2a)?l?1u????q??(l?a)q2?2?2表4-2 BC跨梁端剪力（KN）

层 5 4 3 2 1 q(板传荷载) 12.45 9.96 9.96 9.96 9.96 g（自重作用） 2.69 2.69 2.69 2.69 2.69 l（m） 3 3 3 3 3 gl/2 4.04 4.04 4.04 4.04 4.04 ql/4 9.34 7.47 7.47 7.47 7.47 23

VB= gl/2+ql/4 13.38 11.51 11.51 11.51 11.51 VC= -gl/2-ql/4 -13.38 -11.51 -11.51 -11.51 -11.51 内力分析

表4-3 AB跨跨中弯矩（KN·m）

a 层 q g (m) 5 4 3 2 1 19.53 18.19 18.19 18.19 18.19 5.64 5.64 5.64 5.64 5.64 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 21.15 21.15 21.15 21.15 21.15 l gl/2 q/2 52.73 49.11 49.11 49.11 49.11 -43.36 -62.98 -59.07 -60.54 -52.16 3.67 2.65 2.84 2.76 3.22 u=(l-a) MAB ΣMiK/l MiK/l 70.21 67.61 73.1 73.02 73.48 MAB-VAl/2 -105.39 -81.17 -105.66 -103.89 -114.0 VA=gl/2+u-ΣM=gl/2*l/4+u*1.42-注：梁的跨中弯矩M的计算：将梁作为隔离体。以跨中截面为矩心，考虑梁上的全部荷载建立弯矩平衡方程，即可得到上表计算公式。其中1.42为梯形分布荷载1/2跨的合力（与u数值相同）距梁跨中的距离，具体计算为：

q?2.12.11.65?(?1.65)?q?1.65??u?x232则x=1.42m

图4-5 恒载作用下弯矩图

内力分析

表4-4 柱轴力（KN）

边柱A轴、D轴层横梁端部剪力柱顶 5 柱底柱顶 4 柱底柱顶 3 柱底柱顶 2 柱底柱顶 1 柱底 73.48 57.02 23.03 726.23 73.02 57.02 18.23 572.7 703.2 79.92+11.51=91.43 中柱B轴、C轴柱轴横梁端部剪力 77.55+13.38=90.93 纵梁端柱重部剪力 44.78 18.23 纵梁端柱重柱轴力 142.49 51.56 18.23 160.72 327.74 部剪力力 114.99 70.21 133.22 257.85 67.61 57.02 18.23 276.08 406.2 73.1 57.02 18.23 424.43 554.47 78.54+11.51=90.05 78.78+11.51=90.29 72.91+11.51=84.42 82.6 18.23 345.97 518.86 82.6 18.23 537.09 709.74 82.6 18.23 727.97 902 82.6 23.03 925.03

图4-6 恒载作用下梁剪力、柱轴力（KN）

内力分析

4.2 活载作用下的框架内力

注：为方便计算，对于不对称的荷载形式，仅取AB跨内力进行分析组合。 4.2.1梁固端弯矩 4.2.1.1顶层横梁

MA5B5??MB5A5????

12ql1?2a2/l2?a3/l312??1?2.1?7.52(1?2?2.12/7.52?2.13/7.53)??8.39KN?m12525ql???1.5?32??0.70KN?m969611??ql2???1.5?32??0.42KN?m3232MB5D5??MD5B54.2.1.1二至五层横梁

MA1B1??MB1A1????12ql1?2a2/l2?a3/l312??1?8.4?7.52(1?2?2.12/7.52?2.13/7.53)??34.07KN?m1255MB1D1??ql2???7.5?32??3.52KN?m969611MD1B1??ql2???7.5?32??2.11KN?m32324.2.2纵梁偏心引起柱端附加弯矩：（边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）顶层外纵梁 MA5??MD5?2.21?0.1?0.22KN?m （逆时针为正）楼层外纵梁 MA1??MD1?8.82?0.1?0.88KN?m顶层中纵梁 MB5??MC5??4.24?0.1??0.42KN?m

MB5??MC5??2.03?0.1??0.20KN?m（仅BC跨作用活载）

楼层中纵梁 MB1??MC1??18.95?0.1??1.90KN?m

MB1??MC1??10.13?0.1??1.01KN?m（仅BC跨作用活载）

4.2.3最不利内力组合

(a)顶层边柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩，如图4-7； (b)顶层边跨梁梁端最大负弯矩，如图4-8； (c)顶层边跨梁跨中弯矩最大，如图4-9； (d)活载满跨布置，如图4-10；

电算计算前三组最不利内力组合，弯矩分配法计算满跨活载下的最不利内力组合。

内力分析

图4-7 活载不利布置a

图4-8 活载不利布置b

内力分析

图4-9 活载不利布置c 图4-10 活载不利布置d

4.2.4节点不平衡弯矩（只计算满跨活载情况）

MA5?MA5B5?MA5??8.39?0.22??8.17KN?m

MA1?MA2?MA3?MA4?MA1B1?MA1??34.07?0.88??33.19KN?m MB5?MB5A5?MB5?MB5D5?8.39?0.70?0.42?7.4KN?m

MB1?MB2?MB3?MB4?MB1A1?MB1?MB1D1?34.07?3.52?1.90?28.65KN?m 4.2.5内力计算

满跨活载采用弯矩分配法进行计算，分配过程如图4-17。活载(a)作用下梁弯矩、剪力、轴力如图4-11、4-12。活载(b)作用下梁弯矩、剪力、轴力如图4-13、4-14。活载(c)作用下梁弯矩、剪力、轴力如图4-15、4-16。满跨活载作用下梁弯矩、剪力、轴力如图4-18、4-19。

根据所求出的梁端弯矩，再通过平衡条件，即可求出的活载作用下梁剪力、柱轴力，结果见表4-5~4-23。

内力分析

表4-5 活载(a)作用下AB跨梁端剪力（KN）

层 q a(m) u=(7.5-a)q/2 MAB MBA ΣMiK/l VA= u-ΣMiK/l VB=-u-ΣMiK/l 5 4 3 2 1 2.1 8.4 0 8.4 0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 5.67 22.68 0 22.68 0 -7.95 -25.37 -3.09 -25.03 -1.66 7.80 28.39 3.08 27.44 2.52 -0.02 0.40 0 0.32 0.11 5.69 22.28 0 22.36 -0.11 -5.65 -23.08 0 -23.0 -0.11

表4-6活载(a)作用下BC跨梁端剪力（KN）

层 5 4 3 2 1 q(KN/m) 0 0 7.5 0 7.5 l（m） 3 3 3 3 3 ql/4(KN) 0 0 5.63 0 5.63

表4-7活载(a)作用下AB跨跨中弯矩（KN·m）

a 层 q (m) 5 4 3 2 1 2.1 8.4 0 8.4 0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 q/2 5.67 22.68 0 22.68 0 -7.95 -25.37 -3.09 -25.03 -1.66 -0.02 0.40 0 0.32 0.11 5.69 22.28 0 22.36 -0.11 -5.34 -25.97 3.09 -26.61 2.07 l u=(l-a) MAB ΣMiK/l VA=u-ΣMiK/l M= u*1.42-MAB-VAl/2 VB= ql/4(KN) 0 0 5.63 0 5.63 VC= -ql/4(KN) 0 0 -5.63 0 -5.63 29

内力分析

图4-11 活载(a)弯矩

表4-8 活载(a)作用下柱轴力（KN）

边柱A轴、D轴层横梁端部剪力 5 4 3 2 1 5.69 22.28 0 22.36 -0.11 中柱B轴、C轴横梁端柱轴力部剪力 7.9 39.0 47.82 79.0 87.71 5.65 23.08 5.63 23.0 5.74 纵梁端部剪力 2.21 8.82 8.82 8.82 8.82 纵梁端柱轴力部剪力 4.24 18.95 18.95 18.95 18.95 9.89 51.92 76.5 118.45 160.4 30

内力分析

图4-12 活载(a)剪力、轴力(KN)

图4-13 活载(b)弯矩

内力分析

表4-9 活载(b)作用下AB跨梁端剪力（KN）

层 q a(m) u=(7.5-a)q/2 MAB MBA ΣMiK/l VA= u-ΣMiK/l VB=-u-ΣMiK/l 5 4 3 2 1 2.1 8.4 0 8.4 0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 5.67 22.68 0 22.68 0 -7.49 -24.01 -4.35 -24.11 -3.30 7.17 32.31 -1.10 31.05 -1.87 -0.04 1.11 -0.73 0.93 -0.69 5.71 21.57 0.73 21.75 0.69 -5.63 -23.79 0.73 -23.61 0.69

表4-10 活载(b)作用下CD跨梁端剪力（KN）

层 q a(m) u=(7.5-a)q/2 MDC MCD ΣMiK/l VD=-u-ΣMiK/l VC=u-ΣMiK/l 5 4 3 2 1 2.1 0 8.4 0 8.4 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 5.67 0 22.68 0 22.68 4.81 3.12 23.90 4.31 22.46 -6.50 -0.18 -30.53 -0.07 -30.44 -0.23 0.39 -0.88 0.57 -1.06 -5.44 -0.39 -21.8 -0.57 -21.62 5.9 -0.39 23.56 -0.57 23.74

表4-11活载(b)作用下BC跨梁端剪力（KN）

层 5 4 3 2 1 q(KN/m) 0 7.5 0 7.5 0 l（m） 3 3 3 3 3 ql/4(KN) 0 5.63 0 5.63 0

VB= ql/4(KN) 0 5.63 0 5.63 0 VC= -ql/4(KN) 0 -5.63 0 -5.63 0 32

内力分析

表4-12活载(b)作用下AB跨跨中弯矩（KN·m）

a 层 q (m) 5 4 3 2 1 2.1 8.4 0 8.4 0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 q/2 5.67 22.68 0 22.68 0 -7.49 -24.01 -4.35 -24.11 -3.30 -0.04 1.11 -0.73 0.93 -0.69 5.71 21.57 0.73 21.75 0.69 -5.87 -24.67 1.61 -25.25 0.71 l u=(l-a) MAB ΣMiK/l VA=u-ΣMiK/l M= u*1.42-MAB-VAl/2

表4-13活载(b)作用下CD跨跨中弯矩（KN·m）

a 层 q (m) 5 4 3 2 1 2.1 0 8.4 0 8.4 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 q/2 5.67 0 22.68 0 22.68 4.81 3.12 23.90 4.31 22.46 -0.23 0.39 -0.88 0.57 -1.06 -5.44 -0.39 -21.8 -0.57 -21.62 -7.54 1.66 -25.64 2.17 -26.41 l u=(l-a) MDC ΣMiK/l VD=-u+ΣMiK/l M= u*1.42+MDC+VDl/2

表4-14 活载(a)作用下柱轴力（KN）边柱A轴层横梁端部剪力 5 4 3 2 1 5.71 21.57 0.73 21.75 0.69 中柱B轴横梁端柱轴力部剪力 7.92 38.31 47.86 78.43 87.94 5.63 29.42 -0.73 29.24 -0.69 纵梁端部剪力 2.21 8.82 8.82 8.82 8.82 纵梁端柱轴力部剪力 4.24 18.95 18.95 18.95 18.95 9.87 58.24 76.46 124.65 142.91 33

内力分析

表4-15 活载(b)作用下柱轴力（KN）边柱D轴层横梁端部剪力 5 4 3 2 1 5.44 0.39 21.8 0.57 21.62 中柱C轴横梁端柱轴力部剪力 7.65 16.86 47.48 56.87 87.31 5.9 5.24 23.56 6.20 23.74 纵梁端部剪力 2.21 8.82 8.82 8.82 8.82 纵梁端柱轴力部剪力 4.24 18.95 18.95 18.95 18.95 10.14 34.33 76.84 101.99 144.68

图4-14 活载(b)剪力、轴力(KN)

内力分析

表4-16 活载(c)作用下AB跨梁端剪力（KN）

层 q a(m) u=(7.5-a)q/2 MAB MBA ΣMiK/l VA= u-ΣMiK/l VB=-u-ΣMiK/l 5 4 3 2 1 2.1 0 8.4 0 8.4 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 5.67 0 22.68 0 22.68 -4.37 -2.21 -24.69 -3.46 -23.63 6.13 2.55 27.95 3.14 27.58 0.23 0.05 0.43 -0.04 0.53 5.44 -0.05 22.25 0.04 22.15 -5.90 -0.05 -23.11 0.04 -23.21

表4-17活载(c)作用下BC跨梁端剪力（KN）

层 5 4 3 2 1 q(KN/m) 0 7.5 0 7.5 0 l（m） 3 3 3 3 3 ql/4(KN) 0 5.63 0 5.63 0 VB= ql/4(KN) 0 5.63 0 5.63 0 VC= -ql/4(KN) 0 -5.63 0 -5.63 0

表4-18活载(c)作用下AB跨跨中弯矩（KN·m）

a 层 q (m) 5 4 3 2 1 2.1 0 8.4 0 8.4 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 q/2 5.67 0 22.68 0 22.68 -4.37 -2.21 -24.69 -3.46 -23.63 0.23 0.05 0.43 -0.04 0.53 5.44 -0.05 22.25 0.04 22.15 -7.98 2.40 -26.54 3.31 -36.75 l u=(l-a) MAB ΣMiK/l VA=u-ΣMiK/l M= u*1.42-MAB-VAl/2

内力分析

图4-15 活载(c)弯矩

表4-19 活载(a)作用下柱轴力（KN）边柱A轴、D轴层横梁端部剪力 5 4 3 2 1 5.44 -0.05 22.25 0.04 22.15 中柱B轴、C轴横梁端柱轴力部剪力 7.65 16.42 47.49 56.35 87.32 5.9 5.68 23.11 5.59 23.21 纵梁端部剪力 2.21 8.82 8.82 8.82 8.82 纵梁端柱轴力部剪力 4.24 18.95 18.95 18.95 18.95 10.14 34.77 76.83 101.37 143.53

内力分析

图4-16 活载(c)剪力、轴力

表4-20 满跨活载作用下AB跨梁端剪力（KN）

层 q a(m) u=(7.5-a)q/2 MAB MBA ΣMiK/l VA= u-ΣMiK/l VB=-u-ΣMiK/l 5 4 3 2 1 2.1 8.4 8.4 8.4 8.4 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 5.67 22.68 22.68 22.68 22.68 -6.25 -22.35 -23.72 -23.95 -21.05 6.97 26.88 27.81 27.9 26.26 0.10 0.60 0.55 0.53 0.69 5.57 22.08 22.13 22.15 19.99 -5.77 -23.28 -23.23 -23.25 -21.74

内力分析

节点分配顺序：（A5、B4、A3、B2、A1）; （B5、A4、B3、A2、B1）

图4-17 满跨活载分配过程

内力分析

表4-21 满跨活载作用下BC跨梁端剪力（KN）

层 5 4 3 2 1 q(KN/m) 1.5 7.5 7.5 7.5 7.5 l（m）) 3 3 3 3 3 ql/4(KN) 1.13 5.63 5.63 5.63 5.63

表4-22 满跨活载作用下AB跨跨中弯矩（KN·m）

a 层 q (m) 5 4 3 2 1 2.1 8.4 8.4 8.4 8.4 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 (m) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 q/2 5.67 22.68 22.68 22.68 22.68 -6.25 -22.35 -23.72 -23.95 -21.05 0.10 0.60 0.55 0.53 0.69 5.57 22.08 22.13 22.15 19.99 -6.59 -28.24 -27.06 -26.91 -21.71 l u=(l-a) MAB ΣMiK/l VA=+u-ΣMiK/l M= u*1.42-MAB-VAl/2 VB= ql/4(KN) 1.13 5.63 5.63 5.63 5.63 VC= ql/4(KN) -1.13 -5.63 -5.63 -5.63 -5.63

表4-23 满跨活载作用下柱轴力（KN）边柱A轴、D轴层横梁端部剪力 5 4 3 2 1 5.57 22.08 22.13 22.15 19.99 中柱B轴、C轴横梁端柱轴力部剪力 7.78 38.68 69.63 100.6 129.41 6.90 28.91 28.86 纵梁端部剪力 2.21 8.82 8.82 8.82 8.82 纵梁端柱轴力部剪力 4.24 18.95 18.95 18.95 18.95 11.14 59.0 106.81 154.64 200.96 28.88 27.37

内力分析

图4-18 满跨活载弯矩图

图4-19 满跨活载剪力、轴力（KN）

内力分析

4.3 风荷载作用下内力计算

水平风载作用下框架层间剪力，后续计算过程表格表示：

图4-20 风载作用下层间剪力

表4-24 各层柱反弯点位置

层 5 中柱边柱 4 中柱边柱 3 中柱边柱 2 中柱边柱 1 中柱 4.22 0.89 0 — 0 0.55 0.55 3.34 3.04 1 0.89 0 0 1.125 — 0 0 0.50 0.55 0.50 0.55 3.34 2.41 1 1 0 0 1 1.125 0 0 0.50 0.50 0.50 0.50 3.34 2.41 1 1 0 0 1 1 0 0 0.47 0.50 0.47 0.50 3.34 2.41 — 1 0 0 1 1 0 0 0.45 0.45 0.45 0.45 柱别边柱 K 2.41 α2 y2 0 α3 1 y3 0 y0 0.42 y 0.42 — 注：风荷载作用下的反弯点高度按均布水平力考虑。

内力分析

表4-25 风荷载作用下框架柱剪力及柱端弯矩

层 5 h(m) 3.6 Vik(KN) 3.34 ΣD 61.8 中柱边柱 4 3.6 8.45 61.8 中柱边柱 3 3.6 13.56 61.8 中柱边柱 2 3.6 18.67 61.8 中柱边柱 1 4.05 23.07 38.2 中柱 9.92 -11.98 0.55 -26.69 -21.83 16.49 9.18 -9.96 -11.09 0.50 0.55 -17.93 -24.70 -17.93 -20.21 16.49 14.41 -7.24 -8.71 0.50 0.50 -13.03 -15.68 -13.03 -15.68 16.49 14.41 -4.51 -6.32 0.47 0.50 -7.63 -11.38 -8.86 -11.38 16.49 14.41 -1.78 -3.94 0.45 0.45 -2.88 -6.38 -3.52 -7.80 柱别边柱 Di 14.41 Vi -1.56 y 0.42 M下 -2.36 M上 -3.26

内力分析

表4-26 风荷载作用梁端、跨中弯矩和剪力

表4-27 风载作用下柱轴力

内力分析

图4-21 风载作用框架弯矩(KN·m)

图4-22 风载作用框架梁剪力、柱轴力(KN)

内力分析

4.4 地震作用下横向框架的内力计算

4.4.1 0.5（雪+活）重力荷载作用下横向框架的内力计算

按《抗震规范》，计算重力荷载代表值时，顶层取用雪荷载，其他各层取用活荷载。当雪荷载与活荷载相差不大时，可近似按满跨活荷载布置。

4.4.1.1 横梁线荷载计算

顶层横梁：雪载边跨 0.35?4.2?0.5?0.74KN/m 中间跨 0.35?3?0.5?0.53KN/m

二至五层横梁：活载边跨 8.4?0.5?4.2KN/m 中间跨 7.5?0.5?3.75KN/m

4.4.1.2 纵梁引起柱端附加弯矩：（边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）顶层外纵梁 MA5??MD5?0.5?0.35?4.2/2?4.2/2?0.01?0.08KN?m 楼层外纵梁 MA1??MD1?0.5?8.82?0.1?0.44KN?m

顶层中纵梁 MB5??MC4??0.5?0.35??4.2/2?4.2/2??4.2?4.2?3?/2?3/2??0.1

??0.15KN?m楼层中纵梁 MB1??MC1??0.5?18.95?0.1??0.95KN?m（逆时针为正） 4.4.1.3 计算简图

图4-23 重力荷载作用下计算简图

内力分析

4.4.1.4 固端弯矩顶层横梁：

MA1B1??MB1A1????

12ql1?2a2/l2?a3/l312??1?0.74?7.52(1?2?2.12/7.52?2.13/7.53)??3.0KN?m12525ql???0.53?32??0.25KN?m969611??ql2???0.53?32??0.15KN?m3232MB5D5??MD5B5二至五层横梁：

MA1B1??MB1A1????12ql1?2a2/l2?a3/l312??

1?4.2?7.52(1?2?2.12/7.52?2.13/7.53)??17.03KN?m1255MB1D1??ql2???3.75?32??1.76KN?m9696MD1B1??121ql???3.75?32??1.05KN?m32324.4.1.5 不平衡弯矩

MA5?MA5B5?MA5??3.0?0.08??2.92KN?m

MA1?MA2?MA3?MA4?MA1B1?MA1??17.03?0.44??16.59KN?m MB5?MB5A5?MB5?MB5D5?3.0?0.15?0.25?2.6KN?m

MB1?MB2?MB3?MB4?MB1A1?MB1?MB1D1?17.03?0.95?1.76?14.32KN?m

4.4.1.6弯矩分配计算

采用弯矩分配法进行计算，分配过程如图4-24。

根据所求出的梁端弯矩，再通过平衡条件，即可求出0.5（雪+活）作用下梁剪力、柱轴力，结果见表4-28、4-29、4-30、4-31。

恒载作用下弯矩见图4-25。梁剪力、柱轴力见图4-26。

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