计算书(单层钢结构).doc

永通电磁设备公司24m双跨装配车间设计

目录

1 结构设计概述…………………………………………………………3
1.1建筑场地及建筑设计简介……………………………………………3
1.2结构设计依据和设计条件……………………………………………3
1．3 结构设计说明…………………………………………………………5
1．4 结构计算说明…………………………………………………………6
2 荷载计算………………………………………………………………7
2．1 结构平面布置及选取计算榀框架……………………………………7
2．2 竖向荷载计算………………………………………………………8
2．3 水平荷载计算………………………………………………………14
2．4 荷载组合……………………………………………………………17
3 框架内力计算………………………………………………………18
3.1框架截面初选………………………………………………………18
3.2竖向荷载组合内力计算（分层法）…………………………………19
3.3水平荷载组合内力计算（D值法）…………………………………22
3.4弯距分配法分层分配梁端弯距………………………………………24
3.5内力汇总………………………………………………………………30
3.6内力图…………………………………………………………………31
4 构件设计……………………………………………………………33
4.1框架构件的设计校核………………………………………………33
4.2次梁计算校核………………………………………………………37
4.3板的设计……………………………………………………………38
5 柱脚及基础设计……………………………………………………42
5.1柱脚设计………………………………………………………………42
5.2基础设计………………………………………………………………46
6 etabs软件建模………………………………………………………51
6.1软件Etabs……………………………………………………………51
6.2各层平面布置图………………………………………………………51
6.3三维效果模型…………………………………………………………53
6.4结构变形图……………………………………………………………54
6.5振型分析（1～6阶）…………………………………………………55
6.6计算单元结构变形和内力分析………………………………………58
6.7梁柱构件截面…………………………………………………………61
6.8电算和手算的比较……………………………………………………61
参考文献…………………………………………………………………63
致谢………………………………………………………………………65
附录………………………………………………………………………66
附录A……………………………………………………………………66
附录B……………………………………………………………………67
附录C……………………………………………………………………69
附录D……………………………………………………………………70

第一章：结构设计概述

1．1建筑场地及建筑设计简介
本工程位于湖南省长沙市，建筑场地南临日升路路，东临日升路，建筑场地面积4032 m2。本工程为永通电磁设备公司24m双跨装配车间，总建筑面积约4260m2,建筑高度从室外地面起11.2米,建筑层数为1层，容积率为1.89。
建筑设计特点:1.结构形式采用门式钢架体系;2.设置采光带.3;柱为变截面柱.
本工程为门式刚架结构，钢框架结构主要是采用型钢、螺栓连接或焊接成构件，再经连接而成的结构体系。主要应用于单层厂房的设计，属于轻钢结构，充分发挥钢材的高强效能。
   轻钢门式刚架有以下几点优势。一、无承重墙；二、强度高；三、质量可靠；四、施工速度快；五、绿色环保。
1．2结构设计依据和设计条件
1.2.1 自然条件
（1）基本风压 W0=0.40kN/m2
地面粗糙度类别 C类
（2）基本雪压 S0=0.40kN/m2
雪荷载准永久值系数分区：III ; 准永久系数：0
（3）基本地震烈度：6.0度，第一组
根据长沙市地震区划图ɑmax属于B区，Tg属于III类场地。地震验算采用
ɑmax＝0.05、Tg＝0.38（s）计算地震影响系数ɑ。
（4）场地土类别：II类，
（5）场地地质条件：
拟建场地各地层由上往下依次为：
① 人工填土，厚度0.8－1.5m，不宜作为持力层；
② 新冲积粘土，厚度0.4－1.2 m，不宜作为持力层；
③ 冲击粉质粘土，厚度4.5－5.6 m，是较好的持力层，承载力特征值270kPa；
④ 残积粉质粘土，厚度<1 m,是良好的持力层和下卧层，承载力特征值300kPa；
⑤ 强风化泥质粉砂岩（未钻透）是理想的持力层，承载力特征值350 kPa；地下水位：地表以下2米内无侵蚀性，稳定地下水位埋深为2.3 m－2.8 m之间。
1.2.2 设计依据
（1)总图、建筑、给排水、电气、通讯、通风、空调、环保等专业所提资料。
（2)现行有关设计规范、规程、规定和标准：
《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001
《建筑结构荷载设计规范》 GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001
《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002
《建筑抗震设防分类标准》 GB50223-95
《钢结构设计规范》 GB50017-2004
《工程建设标准强制条文－房屋建筑部分》（2002版）
1.2.3 设计要求
（1）工程设计基准期 50年
（2）建筑安全等级 二级
（3）结构重要性系数 1.0
（4）建筑物重要性 丙类
（5）抗震设防标准： 7.0度
抗震验算： 设防烈度 7.0度，第一组，特征周期0.38s
（6）主要功能区实用活荷载标准值：
商场（含门面）、大厅 3.5kN/m
住宅 2.0kN/m
健身房 4.0kN/m
公共洗衣房 3.0kN/m
走廊、门厅、楼梯 2.5kN/m
阳台 2.5kN/m
浴室、厕所、盥洗池 2.5kN/m
不上人屋面 0.5kN/m
上人屋面 2.0kN/m
栏杆顶部水平荷载 0.5kN/m
1．3 结构设计说明
1.3.1 结构选型
根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用门式刚架承重方案，刚架尺寸、柱网布置参见结构剖面图与平面图。
最大高宽比： H/B=1.3<5.0
最小高宽比： H/B=0.25<5.0
平面限值： L/B=1.47<5.0
竖向布置： B1/B=0.30<0.75
以上的数据表明，结构的高宽比符合规范的限值要求，而且建筑平面相对规则，结构平面布置简单，符合规范关于平面布置的要求。
1.3. 2 檩条结构
采用卷边槽型（C形）冷弯薄壁型钢檩条，其截面互换性大，应用普遍，用钢量较为节省，制造和安装方便
1.3. 3 梁、柱钢材标号
梁、柱、楼板、基础材料型号见下表：
表1－1 各结构构件材料型号明细表
构件类型
柱
梁
柱下独立基础
基础垫层
焊条
材料型号
Q235
Q235
C20
C10
E43
1.3.4 沉降缝、伸缩缝、抗震缝和后浇带的设置
由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝。
1.3.5地基基础选型
（1）采用预制桩基础（柱下钢筋混凝土独立基础）
桩基础具有承载力高，稳定性好，沉降量小而均匀，耗材少，施工简便等特点。同时机械化施工与工厂化生产，能够有效降低生产成本。由于冲击粉质粘土的持力性能较好，因而采用端承桩能够满足设计要求。
（2）持力层为冲击粉质粘土，承载力特征值270 kPa。
持力层是在地基基础设计时，直接承受基础荷载的土层，故要选择有一定承载力的
土层。分析地质情况：
冲击粉质粘土，厚度4.5－5.6 m，是较好的持力层，承载力特征值270kPa；残积粉质粘土，厚度<1 m,是良好的持力层和下卧层，承载力特征值300kPa；
故选择冲击粉质粘土为持力层。
1．4 结构计算说明
1.4.1计算结构在竖向荷载作用下的内力
(1)计算步骤：分别计算每一层荷载作用下的内力――叠加各层内力――分配节点处的不平衡弯距。
(2)计算简化：不考虑层于层之间的荷载传递；不平衡弯距不向远处传递。
(3)注意事项：适当放大安全系数，因为此计算方法偏于不安全。
1.4.2 D值法计算结构在侧向荷载作用下的内力
D值法的由来：反弯点法首先假定梁柱之间的线刚度之比无穷大，其次又假定柱的反弯点高度为一定值，从而使框架结构在侧向荷载作用下的内力计算大为简化。但这样做同时也带来了一定的误差，首先是当梁柱线刚度较为接近时，特别是在高层框架结构或者抗震设计时，梁的线刚度可能小于柱线刚度，框架节点对柱子的约束应为弹性支承，柱的抗侧刚度不但与柱的线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度等因素有关。另外，柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比上下层横梁的线刚度比、上下层层高的变化等因素有关。“D值法”是对反弯点法中柱的抗侧刚度和反弯点高度进行了修正。
计算步骤：计算柱上下端节点弹性约束的修正系数a――刚度分配法求剪力――反弯点高度修正－―柱的弯距――梁的弯距。

第二章：荷载计算

2．1 结构平面布置及选取计算榀框架
(1)结构平面布置图

图2.1 结构平面布置图
(2)传力路径
屋面荷载
屋面板
檩条
刚架

边柱

基础

(3)计算单元
选12轴线的刚架为计算刚架。（1榀）

框架计算受荷面积示意图：

图2.4 3轴平面计算单元 图2.5 9轴平面计算单元
2．2 竖向荷载计算
2.2.1恒荷载和活荷载的计算(每层单独计算)
2.1.1.2屋盖永久荷载标准值 （对水平投影）
YX51—380-760 彩色压型钢板 0.15kN/m2
保温玻璃棉板 0.06kN/m2
PVC铝箔及不锈钢丝网 0.04kN/m2
檩条及支撑 0.05kN/m2
钢架斜梁自重 0.15kN/m2
悬挂设备 0.20kN/m2
合计0.67 kN/m2
2.1.1.2屋面可变荷载标准值
屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2。
雪荷载：基本雪压S0=0.45 KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角
α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，不考虑积灰荷载。
3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m2
4．风荷载标准值
按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。
基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为＋0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。

板底抹灰 20mm 0.4kN/m2
合计3.55kN/m2
2.1.1.3 梁自重
主要框架梁（L1）：63.114 kg/m=0.62 kN/m
次要框架梁(L2)： 43.206 kg/m=0.42kN/m
2.1.1.4 柱自重
Z1： 88.664kg/m= 0.87 kN/m
2.1.1.5墙自重及两面抹灰
女儿墙：0.2431.238=2.304KN/m
两面抹灰： 0.8kN/m
内墙:0.2433.3318=14.256 KN/m
外墙:0.243(3.3-1.8) 318=6.48KN/m
内隔墙自重：0.1233.3318＝7.128 KN/m
钢框玻璃窗：0.431.8=0.72 KN/m
门:0.232.2=0.44 KN/m
2.1.2.1 作用在框架梁上的恒载
第一榀：
1.框架梁L：
① 屋面板传给梁的荷载
恒载：6.2132.1/2=6.52 KN/m
活载：0.532.1/2=0.525 KN/m
② 标准层楼面板传给梁的荷载
恒载：3.5532.1/2=3.73 KN/m
活载：2.032.1/2=2.1 KN/m
梁自重标准值：0.62 KN/m
墙重：屋面（女儿墙）2.30 KN/m
标准层（外墙）6.48 KN/m
屋面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＋墙重＝0.62＋6.52＋2.30＝9.44 KN/m
活载＝板传荷载＝0.53 KN/m
标准层楼面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.62＋3.73＋6.48＝10.83 KN/m
活载＝板传荷载＝2.10KN/m
2.框架梁L：
① 屋面板传给梁的荷载
恒载：6.2132.1/2＋6.213[1－2（） ＋（）]32.1＝14.67 KN/m
活载：0.532.1/2＋0.532.1＝1.58KN/m
② 标准层楼面板传给梁的荷载
恒载：3.5532.1/2＋3.553[1－2（） ＋（）]32.1＝8.39KN/m
活载：2.034.2/2＋2.032.1/2＝6.30KN/m
梁自重标准值：0.42 KN/m
墙重：屋面（女儿墙）2.30 KN/m
标准层（外墙）6.48 KN/m
屋面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.42＋14.67＋2.30＝17.39 KN/m
活载＝板传荷载＝1.58 KN/m
标准层楼面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.42＋8.39＋6.48＝15.29 KN/m
活载＝板传荷载＝6.30 KN/m
3.框架梁L：
①屋面板传给梁的荷载
恒载：6.213 [1－2（） ＋（）]34.2＝16.3 KN/m
活载：0.53[1－2（） ＋（）]34.2＝1.31KN/m
②标准层楼面板传给梁的荷载
恒载：3.553[1－2（） ＋（）]34.2＝9.32KN/m
活载：2.03[1－2（） ＋（）]34.2＝5.26KN/m
梁自重标准值：0.42 KN/m
墙重：屋面（女儿墙）2.30 KN/m
标准层（外墙）6.48 KN/m
屋面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.42＋16.3＋2.30＝19.02KN/m
活载＝板传荷载＝1.31KN/m
标准层楼面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.42＋9.32＋6.48＝15.29 KN/m
活载＝板传荷载＝5.26 KN/m
4框架梁L：
① 屋面板传给梁的荷载
恒载：6.213 [1－2（） ＋（）]34.2/2＝8.15 KN/m
活载：0.53[1－2（） ＋（）]34.2/2＝0.66KN/m
② 标准层楼面板传给梁的荷载
恒载：3.553[1－2（） ＋（）]34.2/2＝4.66KN/m
活载：2.03[1－2（） ＋（）]34.2/2＝2.63KN/m
梁自重标准值：0.62 KN/m
墙重：屋面（女儿墙）2.30 KN/m
标准层（外墙）6.48 KN/m
屋面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.62＋8.15＋2.30＝11.07KN/m
活载＝板传荷载＝0.66KN/m
标准层楼面梁：
恒载＝梁自重＋板传荷载＝0.62＋4.66＋6.48＝11.76 KN/m
活载＝板传荷载＝2.63 KN/m
5.框架梁L1
B~C轴间
①屋面板传给梁的荷载
恒载＝梁自重＋墙重＝0.62＋0＝0.62KN/m
活载＝0
②标准层楼面板传给梁的荷载
恒载＝梁自重＋墙重＝0.62＋14.26＝14.88KN/m
活载＝0
B~1/A轴间
①屋面板传给梁的荷载
恒载＝板传荷载＋梁自重＋墙重＝(6.2135/8) 34.2＋0.62+0＝16.92KN/m
活载＝板传荷载＝(0.535/8) 34.2＝1.31 KN/m
②标准层楼面板传给梁的荷载
恒载＝板传荷载＋梁自重＋墙重
＝(6.2135/8) 34.2＋0.62+14.26＝31.17KN/m
活载＝板传荷载＝(2.035/8) 34.2＝5.25 KN/m
1/A~A轴间
①屋面板传给梁的荷载
恒载＝板传荷载＋梁自重＋墙重＝(6.2135/8) 34.2＋0.62+0＝16.92KN/m
活载＝板传荷载＝(0.535/8) 34.2＝1.31 KN/m
②标准层楼面板传给梁的荷载
恒载＝板传荷载＋梁自重＋墙重
＝(6.2135/8) 34.2＋0.62+14.26＝31.17KN/m
活载＝板传荷载＝(2.035/8) 34.2＝5.25 KN/m
2.1.2.1作用在基础梁上的恒载
基础顶面恒荷载值＝底层内纵墙自重＋基础梁自重
＝6.48310.5＋2.5310.5＝94.29KN
2.2.2 雪荷载计算(屋面单独计算)
计算榀框架屋面雪荷载均布值S=S，基本雪压S=0.35kN/m2 。平屋面＝0，＝1.0，故S=0.35kN/m2，S<屋面活载＝0.5 kN/m2 ，雪荷载和屋面荷载取大值参与计算。
荷载和活荷载图

图2.6 恒荷载图（单位：KN/m） 图2.7 活荷载图（单位：KN/m）
2.2.4积灰荷载计算(屋面单独计算)
不需要考虑积灰荷载
2．3 水平荷载计算
2.3.1 风荷载计算
(1)对计算榀框架计算各层风荷载作用节点力值（kN）
风压标准值计算公式为：w=βZμSμZω0
本地区基本风压为：w0=0.35 kN/m2，楼高H<15m；地面粗糙类别为C类；
规范规定只在高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋结构中，风振系数
按照βZ=1+ Hi/Hξ /μZ 计算 ，其余情况下取βZ=1。
结构基本周期：钢结构T1=(0.10～0.15)n , 取T=0.6，
基本风压ω0 =0.35kN/m2 ,ω0T2=0.3530.62=0.28
查表得：脉动增大系数ξ=1.63
表2-1
层次
1
2
3
4
Hi（第i层距离室外地面的高度）
3.3
6.6
9.9
13.2
表2-2
离地面的高度
3.3
6.6
9.9
13.2
风压高度系数μZ
0.74
0.74
0.74
0.74
查表得：风载体型系数：迎风面为0.8；背风面为-0.5
∴迎风面μS=0.8 ，背风面μS=0.5,故ωk=βZμSμZω0
表2-3
z
3.3
6.6
9.9
13.2
迎风面ωk (KN/m)
0.26
0.31
0.36
0.41
背风面ωk (KN/m)
0.16
0.19
0.22
0.25
转化为集中荷载（受荷面与计算单元同）
F1=(0.2634.2+0.3134.2) 33.3/2=3.95 KN
F2=(0.3134.2+0.3634.2) 33.3/2=4.64 KN
F3=(0.3634.2+0.4634.2) 33.3/2=5.68 KN
F4=(0.4634.2) 33.3/2=3.19 KN
F1=(0.1634.2+0.1934.2) 33.3/2=2.43 KN
F2=(0.1934.2+0.2234.2) 33.3/2=2.84 KN
F3=(0.2234.2+0.2534.2) 33.3/2=3.26 KN
F4=(0.2534.2) 33.3/2=3.47KN
(2)绘制风荷载作用的计算简图
图2.8 左风荷载图（kN）

图2.9 右风荷载图（kN）
2.3.2 地震作用计算
(1)选取地震作用的计算方法为底部剪力法
(2)计算榀框架计算各层地震作用节点力值（kN）
2.3.2.1重力荷载代表值计算
G=恒荷载＋活荷载3组合系数
1.屋面处重力荷载代表值
G=[(11.07+19.02+17.39+9.44)34.2+16.9238.4+0.6232.1]
+[(0.66+1.33+1.58+0.53) 30.42+1.3138.4] 30.5=396.56 kN
2.标准层楼面处重力荷载代表值 图3.0 地震图
G=G=G=[(11.76+16.22+15.29+10.83) 30.42+5.2538.4] 30.5 =576.56 KN
2.3.2.2框架横向自振周期计算
用经验公式计算：T=(0.07~0.08)N=(0.07~0.08) 34=0.28~0.32s
2.3.2.3水平地震作用及楼层地震剪力的计算
该建筑高度为13.2m，高度不超过40 m，质量和刚度沿高度分布均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。即：
① 结构等效总重力荷载代表值G
G＝0.85 3∑G＝0.853（396.56＋576.5633）＝1807.30 kN
② 计算水平地震影响系数
由设计地震分组为第一组，Ⅲ类场地，查表得T＝0.38S。查表得设防
烈度为6.0度时，＝0.05。由于T< T,故＝＝0.05
③ 结构总水平地震作用标准值F
由于T< 1.4T＝0.53，故不考虑顶部附加水平地震作用的影响。结构
底部总水平地震作用标准值为：F= G=0.0531807.30=90.37 kN
质点i的水平地震作用标准值为：F＝F。
质点i的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见下表：
表2-4
层次
(KN)
（m）

(KN)
(KN)
4
396.56
14.0
5234.59
16650.48
28.41
28.41
3
576.56
10.7
5707.94
16650.38
30.98
59.39
2
576.56
7.4
3805.30
16650.38
20.65
80.04
1
576.56
4.1
1902.65
16650.38
10.33
90.37

图3.1 地震作用标准图（KN）
2.3.2.4．竖向地震荷载作用不考虑。
（地震设防烈度6.4度<9度）
2．4 荷载组合
根据《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2001规范第3.2条规定，对结构承受的各类荷载进行荷载组合。
第3.2.5条规定： 基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：
1 永久荷载的分项系数：
　　1)当其效应对结构不利时
　　—对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；
　　—对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；
　　2)当其效应对结构有利时
　　—一般情况下应取1.0；
　　—对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。
2 可变荷载的分项系数：
　　—一般情况下应取1.4；
l 荷载组合：
组合1：1.23恒荷载＋1.43活荷载＋1.43风荷载＋1.33地震作用
组合2：1.13恒荷载＋1.63活荷载

图3.2 组合1 图3.3 组合2
其中，水平荷载组合为（1.43风荷载＋1.33地震作用）：
四层：S=1.3328.41+1.43(3.19+3.47)=46.25KN
三层：S=1.3330.89+1.43(5.68+3.26)=52.68KN
二层：S=1.3320.65+1.43(4.64+2.84)=37.32KN
一层：S=1.3310.33+1.43(3.95+2.43)=22.36KN

第三章：框架内力计算

3.1 框架构件截面初选
1.柱试选截面
选择H型钢截面，因为H型钢截面要比普通工字型钢截面要经济的多，它在两个方向的长细比非常接近，同时，H型钢截面又较焊接工字型截面工作量小，所以选择H型钢截面。
H型钢可以选取宽翼缘H型钢或者中翼缘H型钢，这两种截面b/h>0.8，所以不论对x轴或者y轴都属于b类截面，假设＝90，查《钢结构》课本附表4.2可得：
＝0.783；＝0.688
分析所选计算框架可知：
＝148000mm；=4100mm；N=721.00KN；f=310 N/mm
A=＝＝79.09 cm
i=＝＝16.44cm;i=＝＝4.56cm;
初选柱截面为HM39030010×16,A=136.7 cm; i=16.9 cm; i=7.26 cm;
考虑到柱子主要承受轴向压力，故忽略弯距作用。
2.梁试选截面
M=576.15KN.m
根据梁的抗弯强度选择截面，需要的截面模量为
＝＝118110mm
选取HW350×350×12×19 ;
其中W＝230010 mm>118110 mm,故梁的抗弯强度已经足够。
3.2竖向荷载组合内力计算（分层法）

图3.4框架计算单元
3.2.1组合一下的梁端弯距计算
1. 梁7－8

图3.5 荷载工况
291.43
268.24

159.45

247.46

图3.6 内力图
2. 梁5－6(梁3－4、梁1－2)

图3.7 荷载工况
516.02
303.72
544.90

246.12

图3.8 内力图

3.2.2组合二下的梁端弯距计算
1. 梁7－8

图3.9 荷载工况
247.46
268.16

146.54

113.31

图3.10 内力图
2. 梁5－6(梁3－4、梁1－2)

494.99
521.67
图3.11 荷载工况
246.12
290.46

图3.12 内力图
3.2.3汇总如下表

表3-1

M
(KN.m)
M
(KN.m)
V
(KN)
V
(KN)
M
(KN.m)
M
(KN.m)
V
(KN)
V
(KN)
组合1
-291.43
-268.24
159.45
122.60
-544.90
-516.02
303.72
257.14
组合2
-268.16
-247.48
146.54
113.31
-521.67
-494.99
290.46
246.12

表3-2

M
(KN.m)
M
(KN.m)
V
(KN)
V
(KN)
M
(KN.m)
M
(KN.m)
V
(KN)
V
(KN)
组合1
-544.90
-516.02
303.72
257.14
-544.90
-516.02
303.72
257.14
组合2
-521.67
-494.99
290.46
246.12
-521.67
-494.99
290.46
246.12

3.3水平荷载组合内力计算（D值法）
梁柱弹性模量计算：
钢E=206N/mm,柱: I=38900cm
梁L1: I=11400cm
i= i==353.86 mm i==156.33 mm
一般层：K==＝＝＝0.44
=0.18
底层： K==＝＝＝0.44
=0.39
柱的抗侧刚度D值为：D=
一般层柱D=0.18=0.070KN/m
底层柱D=0.39=0.067KN/m
由同一层内各柱的层间位移相等的条件，可把层间剪力V按照下式分配给各层柱：
V＝
表3-3

K

D KN/m

(KN/m)

V（KN）

V（KN）
V（KN）
V（KN）
4
0.44
0.39
0.067
0.227
46.25
13.65
6.825
6.825
3
0.44
0.18
0.070
0.227
98.93
30.51
15.255
15.255
2
0.44
0.18
0.070
0.227
136.25
42.05
21.025
21.025
1
0.44
0.18
0.070
0.227
158.61
48.91
24.455
24.455
计算反弯点的高度：
表3-4

K
y
y
y
y
h(m)
yh(m)
4
0.44
0.22
0
0
0
3.3
0.726
3
0.44
0.35
0
0
0
3.3
1.155
2
0.44
0.52
0
0
0
3.3
1.716
1
0.44
0.73
0
0
0
4.1
2.993

求得各层柱子所承受的剪力，便由此假定可求得各柱子的杆端弯距。
对于上部第j层第k柱有：M＝V. yh
M＝V.（h－ yh）
上式中的上标t、b分别表示柱子的顶端和底端。
在求得柱端弯距以后由节点的弯距平衡条件，即可求得梁端弯距。

表3-5

楼层
M
(KN.m)
M
(KN.m)
M
(KN.m)
M
(KN.m)
4
17.57
4.95
17.57
17.57
3
32.72
17.62
37.67
37.67
2
33.30
36.08
50.92
50.92
1
28.54
71.73
64.62
64.62
表中M为柱A上节点7、5、3、1的弯距，M柱C上节点8、6、4、2的弯距。
3.4弯距分配法分层分配梁端弯距
各钢梁固端弯距如图所示:

图2.13 梁端弯距
计算各层梁的弯距分配系数：
i==2830.914mm
i==156.33 mm
底层柱考虑折减系数0.9
====0.052
====0.948
====0.027
====0.487
====0.027
====0.487
====0.028
====0.510
===0.460

图2.14 弯距分配

图2.15 弯距分配

图2.16 弯距分配

图2.17 弯距分配
节点不平衡弯距二次分配：

图2.18 弯距分配

图2.19 弯距分配

图2.20 弯距分配

图2.21 弯距分配
竖向荷载作用下梁柱弯距
表3-6
名称
楼层
M（梁）
(KN.m)
M（梁）
(KN.m)
4
－269.83
－247.11
3
－525.23
－494.93
2
－525.23
－494.93
1
－522.72
－494.11
表3-7
名称
楼层
M（柱A）
(KN.m)
M（柱A）
(KN.m)
M（柱C）
(KN.m)
M（柱C）
(KN.m)
4
359.40
358.66
329.68
292.48
3
350.66
358.29
330.29
330.29
2
351.18
336.94
325.67
316.43
1
274.27
137.14
259.28
129.64
竖向荷载和水平荷载共同作用下，梁柱弯距汇总：
表3-8
名称
楼层
M（柱A）
(KN.m)
M（柱A）
(KN.m)
M（柱C）
(KN.m)
M（柱C）
(KN.m)
4
276.97
363.61
266.5
297.43
3
383.38
3