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6层框架结构计算书某六层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。1．设计资料（1）设计标高：室内设计标高±0.000m，室内外高差450mm。（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。（3）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；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。（4）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，二毡三油防水层。（5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。（6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地。（7）基本风压：ωo=0.55KN/m2（地面粗糙度属B类）。（8）活荷载：屋面活荷载2.0KN/m2，办公楼楼面活荷载2.0KN/m2，走廊楼面活荷载2.0KN/m2。建筑剖面图建筑平面图结构平面布置图2.结构布置及结构计算简图的确定边跨（AB、CD跨）梁：取h=1/12L=1/12X6000=500mm,取b=250mm.中跨（BC跨）梁：取h=400mm,b=250mm边柱（A轴、D轴）连系梁：取b×h=250mm×500mm中柱（B轴、C轴）连系梁：取b×h=250mm×400mm柱截面均为b×h=300mm×450mm现浇楼板厚100mm。结构计算简图如图3所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为450mm，由此求得底层层高为4.5m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2Io（Io为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。边跨（AB、CD）梁：i=2Ec×1/12×0.25×0.503／6.0=8.68×10-4Ec(m3)边跨（BC）梁：i=2Ec×1/12×0.25×0.43／2.5=10.67×10-4Ec(m3)上部各层柱：i=Ec×1/12×0.30×0.453／3.6=6.33×10-4Ec(m3)底层柱：i=Ec×1/12×0.30×0.453／4.5=5.06×10-4Ec(m3)注：图中数字为线刚度，单位：x10-4Ecm33.恒荷载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：20mm厚水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/m2100厚～140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩(0.10+0.14)／2×7=0.84KN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5KN／m25mm厚纸筋面石灰抹底0.015×16=0.24KN／m2_________________________________________________________________________________________屋面恒荷载3.98KN／m2边跨（AB、CD）框架梁自重0.25×0.50×25=3.13KN／m梁侧粉刷2×(0.5-0.1)×0.02×17=0.27KN／m中跨（BC）框架梁自重0.25×0.40×25=2.5KN／m梁侧粉刷2×(0.4-0.1)×0.02×17=0.2KN／m因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：G6AB1=g6CD1=3.13+0.27=3.4KN／mG6BC1=2.5+0.2=2.7KN／mG6AB2=g6CD2=3.98×3.6=14.33KN／mG6BC2=3.98×2.5=9.95KN／m(2)楼面框架梁线荷载标准值荷载计算同上（略），作用在中间层框架上的线荷载为：25mm厚水泥砂浆面层0.025×20=0.50KN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5KN/m215mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24KN/m2—————————————————————————————楼面恒荷载3.24KN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷3.4KN/m边跨填充墙自重0.24×（3.6-0.5）×19=14.14KN/m墙面粉刷（3.6-0.5）×0.02×2×17=2.11KN/m中跨框架梁及梁侧粉刷2.7KN/m因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：gAB1=gCD1=3.4+14.14+2.11=19.65KN/mgBC1=2.7KN／mgAB2=gCD2=3.24×3.6=11.66KN／mgBC2=3.24×2.5=8.1KN／m(3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重0.25×0.50×3.6×25=11.25KN梁侧粉刷0.02×（0.50-0.10）×3.6×2×19=1.09KN1m高女儿墙自重1×3.6×0.24×19=16.42KN粉刷1×0.02×2×3.6×17=2.45(KN)连系梁传来屋面自重1／2×3.6×1／2×3.6×3.98=12.90(KN)__________________________________________________________顶层边节点集中荷载G6A=G6D=44.11KN中柱连系梁自重0.25×0.40×3.6×25=9.0KN粉刷0.02×(0.40-0.10)×2×3.6×17=0.73KN连系梁传来屋面自1／2×(3.6+3.6-2.5)×1.25×3.98=11.69KN1／2×3.6×1.80×3.98=12.90KN顶层中节点集中荷载34.32KN④楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重11.25KN粉刷1.09KN钢窗自重2.1×1.8×0.45=1.70KN窗下墙体自重0.24×1.3×3.3×19=19.56KN粉刷2×0.02×1.3×3.3×17=2.20KN窗边墙体自重0.60×1.8×0.24×19=4.92KN粉刷0.60×1.8×2×0.02×17=0.73KN框架梁自重0.30×0.45×3.6×25=12.15KN粉刷0.75×0.02×3.6×17=0.918KN连系梁传来楼面自重1/2×3.6×1/2×3.6×3.24=10.50KN中间层边节点集中荷载GA=GD=65.02KN中柱连系梁自重9.0KN粉刷0.73KN内纵墙自重3.3×（3.6-0.4）×0.24×19=48.15KN粉刷3.3×（3.6-0.4）×2×0.02×17=7.18KN连系梁传来楼面自重1/2×（3.6+3.6-2.5）×1.25×3.24=9.14KN1/2×3.6×1.8×3.24=10.50KN—————————————————————————————间层中节点集中荷载：GB=GC=84.70KN（5）恒荷载作用下的结构计算简图4.楼面活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图5所示。图中各荷载值计算如下：p6AB=P6CD=2.0×3.6=7.2kN/mp6BC=2.0×2.5=5.0kN/mP6A=P6D=1/2×3.6×1/2×3.6×2.0=6.48kN/mP6B=P6C=1/2×(3.6+3.6-2.5)×1/2×2.5×2.0+1/4×3.6×3.6×2.0=12.36kN/mpAB=pCD=2.0×3.6=7.2kN/mpBC=2.0×2.5=5.0kN/mpA=pD=1/2×3.6×1/2×3.6×2.0=6.48kN/mpB=pC=1/2×(3.6+3.6-2.5)×1/2×2.5×2.0+1/4×3.6×3.6×2.0=12.36kN/m（2）活荷载作用下的结构计算简图5.风荷载计算风荷载标准值计算公式为ω=βZμSμZωO因结构高度H=23.5m30m，可取βz=1.0；对于矩形截面μS=1.3μZ可查荷载规范，当查得的μZ1.0时，取μZ=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表1所示。表1为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图6所示。表1风荷载计算层次βZμSz/mμZωO/(KN.m-2)A/m2Pw/kN61.01.322.51.2460.5510.349.2151.01.318.91.1750.5512.9610.8941.01.315.31.0900.5512.9610.1031.01.311.71.0060.5512.969.3241.01.38.10.8800.5512.968.1511.01.34.50.6080.5516.27.04风荷载作用下结构计算简图6.恒荷载作用下的内力计算（1）采用分层法计算分层法计算简图中梁上的分布的荷载由矩形和梯形两部分组成，求固端弯矩时可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载和三角形分布荷载，化为等效分布荷载；等效均布荷载如上图（右）。顶层：G边顶=gAB1+(1-a2+a3)gAB2=3.4+（1-2×0.3252+0.3253）×14.33=15.19KN/mg中顶=gBC1+5/8gAB2=2.7+5/8×9.95=8.92KN/m结构内力可用弯矩分配法计算并利用结构对称性取二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为MAB=1/12g边l边2=1/12×15.19×62=45.17KN·mMBC=1/3g边l边2=1/3×8.92×1.252=4.66KN·mMCB=1/6g边l边2=1/6×8.92×1.252=2.33KN·m弯矩分配计算过程如下图所示，计算所得结构弯矩图如下，柱子的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。SA1=4i=4×6.33×0.9=22.79SAB=4i=4×8.68=34.72µA1=72.3479.2279.22+=0.396µAB=72.3479.2272.34+=0.604SBA=4i=4×8.68=34.72SB2=4i=4×6.33×0.9=22.79SBC=i=10.67µBA=67.1079.2272.3472.34++=0.509µB2=67.1079.2272.3779.22++=0.334µBC=67.1079.2272.3467.10++=0.157首层弯矩分配法计算过程如下：计算所得结构弯矩图如下：边跨最大弯矩=247.338.23+-1/8ql2=28.64-1/8×15.19×62=-39.72KN/m中跨最大弯矩=287.1387.13+-1/8ql2=13.87-1/8×8.92×2.52=6.90KN/m分层法弯矩计算结果（顶层）标准层：g边标=gAB1+(1-a2+a3)gAB2=19.65+（1-2×0.3252+0.3253）×11.66=29.25KN/mG中标=gBC1+5/8gAB2=2.7+5/8×8.1=7.76KN/m各杆的固端弯矩为MAB=1/12g边l边2=1/12×29.25×62=87.75KN·mMBC=1/3g边l边2=1/3×7.76×1.252=4.04KN·mMCB=1/6g边l边2=1/6×7.76×1.252=2.02KN·m弯矩分配计算过程如下图所示，计算所得结构弯矩图如下，柱子的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。SA1=4i=4×6.33×0.9=22.79SA2=4i=4×6.33×0.9=22.79SAB=4i=4×8.68=34.72µA1=79.2272.3479.2279.22++=0.284µA2=79.2272.3479.2279.22++=0.284µAB=79.2272.3479.2272.34++=0.432SBA=4i=4×8.68=34.72SB1=4i=4×6.33×0.9=22.79SB2=4i=4×6.33×0.9=22.79SBC=i=10.67µBA=79.2267.1079.2272.3472.34+++=0.382µB1=79.2267.1079.2272.3779.22+++=0.250µB2=79.2267.1079.2272.3779.22+++=0.250µBC=79.2267.1079.2272.3467.10+++=0.118标准层弯矩分配计算过程计算如下：边跨最大弯矩=223.7044.61+-1/8ql2=65.84-1/8×29.25