办公楼结构设计论文

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1、 本科毕业设计(论文)题目：荭叶建筑设计院办公楼结构设计 摘 要本工程占地面积约873平方米左右，建筑面积5238平方米。本建筑为五层，总高度22.8米，室内外高差为0.45米，女儿墙高0.9米。建筑总长度为58.2米，总宽度为15米。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压力作用，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，

2、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。 本工程结构形式为钢筋混凝土框架结构，设计严格遵守我国现行规范，其中包括建筑地基基础设计规范、建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、建筑抗震设计规范等。计算中包括荷载计算，内力组合，基础设计，楼梯设计等。关键词：办公楼；框架；钢筋混凝土AbstractThe project covers an area of about 873 square meters, building area of 5238 square meters. This building is five layers, total height 22.8 m

3、eters, the elevation difference of inside and outside of 0.45 meters, 0.9 meters high parapet. Building a total length of 58.2 meters, a total width of 15 meters.The engineering structure design adopts multi-layer reinforced concrete frame structure, basic steps as follows: the determination of stru

4、cture calculation diagram; The load calculation; The internal force analysis; Internal force combination; Beam and column section reinforcement, the board design, the design of stair, basic design and structure of the construction drawing, etc. Among them, the internal force calculation, consider th

5、e following four kinds of load is constant load and live load, wind load and earthquake action; The design of the column, the board by using elastic theory; Beam design adopts the theory of plasticity; Stair chooses plate stair; Selects the cross bar basis. When making section seismic design, follow

6、ing the strong shear weak bending, strong column weak beam, strong node weak component design principle, and satisfies the requirement of construction.This engineering structure form for reinforced concrete frame structure, design, strictly abide by the current specification including the building f

7、oundation design code , load code for the design of building structures reinforced concrete structure design code ，building seismic design code, etc. Included in the load calculation, internal force combination, foundation design, stair design, etc.Keywords: office building； framework； reinforced co

8、ncrete目录绪 论1第一章 建筑设计说明21.1 建筑方案论述21.1.1 设计依据21.1.2 设计内容、建筑面积、标高21.1.3 房间构成和布置21.1.4 采光和通风21.1.5 主要立面和出入口的考虑31.1.6 防火及安全31.1.7 各部分工程构造31.1.8 本建筑设计的主要特点4第二章 结构布置和计算简图5第三章 荷载计算73.1 恒载计算73.1.1 屋面框架梁线荷载标准值73.1.2 楼面框架梁线荷载标准值73.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值83.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值83.2 活荷载计算93.2.1 屋面活荷载93.2.2 楼面活荷载93.3 风荷载

9、计算103.4 地震作用计算113.4.1 重力荷载代表值计算113.4.2 框架刚度计算123.4.3 结构基本周期的计算133.4.4 多遇水平地震作用标准值计算143.4.5 横向框架弹性变形验算14第四章 内力计算164.1 恒荷载作用下的内力计算164.2 活荷载作用下的内力计算214.3 风荷载作用下的内力计算244.4 水平地震作用下的内力分析26第五章 荷载组合及最不利内力确定295.1 基本组合公式295.1.1 框架梁内力组合公式295.1.2 框架柱内力组合公式305.2 梁的内力组合305.2.1 梁端弯矩调幅305.2.2 梁控制截面的内力组合315.3 框架柱内力组

10、合385.3.1 无地震作用时的组合385.3.2 有地震作用效应时的组合395.3.3 框架柱组合过程39第六章 框架结构配筋计算466.1 梁的配筋计算466.1.1 边跨梁配筋计算466.1.2 中跨梁配筋计算476.2 框架柱配筋计算476.2.1 框架柱的纵向受力钢筋计算476.2.2 斜截面受剪承载力计算49第七章 现浇板配筋计算537.1 屋面板计算537.1.1 荷载计算537.1.2 按弹性理论计算537.2 楼面板计算547.2.1 荷载计算547.2.2 按弹性理论计算547.2.3 截面设计55第八章 楼梯设计568.1 梯段板计算568.1.1 荷载计算568.1.2

11、 截面设计568.2 平台板计算578.2.1 荷载计算578.2.2 截面设计578.3 平台梁计算578.3.1 荷载计算578.3.2 内力计算588.3.3 截面计算58第九章 基础设计599.1 设计资料599.2 基础梁配筋计算599.3 翼板的承载力计算629.3.1 边基础翼板的承载力计算629.3.2 中基础翼板的承载力计算63结 论64参考文献65致 谢66IV 西京学院本科毕业设计（论文）绪 论毕业设计大学四年最后的实践性演练，对我们的综合素质和毕业后实际工作能力、适应社会能力的提高有着不可忽视的作用。在毕业设计过程中，能系统化的运用头脑里的知识框架，充分调动工作积极性，

12、以及操作制图能力等。本次设计为钢筋混凝土框架结构，其中主要包括建筑设计和结构设计。遵循由建筑到结构，再到基础的设计过程。建筑设计根据地形及周边环境，合理布置建筑总平面，综合考虑各个部分的具体使用要求，统筹相互间的关系和位置，使建筑各部分人流组织通畅，建筑流线简捷、明确，以取得良好的使用效果、景观效果和经济效果。然后进行立面造型、剖面设计。结构设计包括确定结构体系与结构布置、根据经验对构件初估、确定计算单元计算模型及计算简图、荷载计算、内力计算、基础设计等内容。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件如PKPM的校正。设计时尽量做到安全、经济、适用的要求。通过本次毕

13、业设计，涉猎了大量的知识，查阅资料的能力大大提高，手工绘图，上机制图的能力也逐渐巩固，由于时间相对紧张，让自己能够更加充分合理的利用时间，使自己能更加有信心面对将来的工作和学习，做好迎接未来挑战的准备。第一章 建筑设计说明1.1 建筑方案论述1.1.1 设计依据依据土木工程专业2016届毕业设计任务书。遵照国家规定的现行相关设计规范。1.1.2 设计内容、建筑面积、标高（1）本次设计的题目为“荭叶建筑设计院办公楼设计”。该工程位于山东烟台市，为框架结构，建筑设计使用年限50年，防火等级二级。（2）本建筑结构为五层，首层层高为4.5m，标准层均为3.3m 。建筑面积：5238 m2，占地面积：8

14、73m2。 （3）室内外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。1.1.3 房间构成和布置（1）房间构成本工程为一栋办公楼，根据办公楼的功能要求，此次设计设置门厅，门厅起到引导、疏散作用，内设有值班室；设置一般办公室、人事处、财务处、领导办公室、大小会议室、档案室、组织部等，以及每层的男女卫生间（2）房间布局充分考虑办公楼各种房间在功能和面积等方面的不同，尽量做到功能分区清晰，各功能分区之间联系紧密，以及结构布置合理等，在设计中主要注意了以下几点：1 办公室布置在办公楼的阳面。2 会议室布置在办公楼相对较为偏僻的地方。3 考虑结构的合理性，像人事处，财务处，领导办公室，都布置在了一起，

15、使房间功能最大化，结构更加规整。4 卫生间布置在办公的阴面，卫生间都带有前室，且通风良好以减少异味，各层卫生间都上下对齐布置，方便穿管。1.1.4 采光和通风本建筑主体结构采用内廊式，内廊式建筑的采光和通风是一个比较棘手的问题，如何做好内廊的采光和通风，满足建筑规范的要求就显得很重要。由于本建筑主体五层长度达到了58.2m，为了满足民用建筑设计通则中所规定的：“内廊式走道长度超过20m时应两端设采光口，超过40m时应增加中间采光口”的要求。在本设计中特在建筑中部设置了大厅并曾设窗，来满足内廊对采光和通风上的要求，同时也可以作为一个共享空间作为员工休息的场所。建筑中的房间，尤其是办公室，设置了高

16、窗，足以满足建筑对采光和通风的要求，为员工的工作提供了一个很好的环境。由于是本建筑地处烟台，需要考虑建筑的保温和节能，因此采用高标准的双层中空玻璃塑钢窗，在一定程度上保证了建筑的保温和节能。1.1.5 主要立面和出入口的考虑考虑到本建筑为办公楼，采用近似对称的立面造型能够体现出设计建筑较为严谨的风格。另外，建筑位于主要交通要道南侧，办公楼坐北朝南，因此把办公楼主出入口设在建筑南面方便进出，此外充分考虑到疏散的要求，在建筑北面设置了次要入口。由于主出入口雨篷较大，因此采用斜拉钢结构雨篷，在立面造型上更体现了一份现代的气息。1.1.6 防火及安全防火和安全是一个需要重点考虑的因素。在本设计中走道，

17、楼梯宽度，房间门宽度，走道长度，采光等均严格按照国家建筑防火规范进行设计，满足防火疏散要求。1.1.7 各部分工程构造（1） 屋面：为不上人屋面1) 改性沥青防水层 2) 20mm厚13水泥砂浆找平3) 100mm厚再生聚苯乙烯板保温4) 膨胀珍珠岩100mm5) 100mm厚钢筋混凝土板6) 板底抹灰10mm楼面：水磨石地面 1) 100mm厚钢筋混凝土板 2) 15mm厚板下混合砂浆抹灰 厕所：瓷砖地面1) 20mm厚水泥砂浆保护层 2) 防水剂（2道）3) 15mm厚水泥砂浆找平4) 100mm厚钢筋混凝土板室外台阶：花岗石条石1) 30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层2) 100厚C15现

18、浇混凝土3) 300厚中粗砂垫层墙体1) 外墙1 20厚1：3水泥砂浆抹灰2 300厚空心砖墙体3 60厚苯板保温层4 20厚水泥砂浆抹面2) 内墙1 20厚1：3水泥砂浆抹灰2 200厚空心砖3 20厚水泥砂浆抹面门窗构件：窗均采用铝合金窗，除正门采用玻璃门外，其他门均采用实木门。1.1.8 本建筑设计的主要特点本建筑主要特点为采用内廊式符合北方地区保温节能的要求。各功能区分区清晰，结构形式较为简单，建筑外墙面采用灰色涂料装饰能够给人一种员工严谨的感觉。主体结构采用中间五层，两侧六层的形式，高低错落有致，房间布置合理，经济实用。第二章 结构布置和计算简图结构平面布置如图2.1所示。各梁柱截面

19、尺寸如下图 2.1 结构平面布置边跨梁：，取，。中跨梁：，取，。纵向框架梁：，取，。柱:=，取。板厚：，取。结构计算简图如图2.2所示。底层层高为4.15m，各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2.2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。AB、CD跨梁：BC跨梁：上部各层柱：底层柱：注：图中数字为线刚度，单位：图 2.2 结构计算简图第三章 荷载计算3.1 恒载计算3.1.1 屋面框架梁线荷载标准值4厚高聚物改性沥青防水卷材防水层 0.00410=0.0420厚1:3水泥砂浆保护层 200.02=0.4水泥珍珠岩（最薄40mm）2%找坡 0.124

20、4=0.496100厚憎水膨胀珍珠岩 0.14=0.4100厚现浇楼板 250.1=2.520厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.415mm厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24屋面恒载 4.476边跨框架梁自重 0.250.625=3.75梁侧粉刷 2（0.6-0.1）0.0217=0.34边跨框架梁总重 4.09边跨框架梁自重 0.250.425=2.5梁侧粉刷 2（0.4-0.1）0.0217=0.204中跨框架梁总重 2.704因此作用在顶层框架梁的线荷载为： 3.1.2 楼面框架梁线荷载标准值水磨石地面 0.65100厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.515mm厚纸筋石灰抹底

21、 0.01517=0.255楼面恒载 3.405边跨框架梁及梁侧粉刷 4.09边跨填充墙自重 0.25.5（3.6-0.6）=3.3填充墙粉刷自重 （3.6-0.6）0.02217=2.04中跨框架梁及梁侧粉刷 2.704因此作用在中间层框架梁的线荷载为： 3.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值边柱纵向框架梁自重 0.250.44.225=10.5边柱纵向框架梁粉刷 （0.4-0.1）20.024.217=0.85681000高女儿墙自重 10.244.25.5=5.5441000高女儿墙粉刷 4.20.02172=2.856框架梁传来屋面自重 4.22.14.4760.5=19.739顶层边

22、节点集中荷载 中柱纵向框架梁自重 0.250.44.225=10.5中柱纵向框架梁粉刷 0.8568纵向框架梁传来屋面自重 0.54.24.2/24.476=19.739 0.5(4.2+4.2-2.6)1.34.476=16.875顶层中节点集中荷载： 3.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值 边柱纵向框架梁自重 10.5边柱纵向框架梁粉刷 0.8568铝合金窗自重 2.42.30.5=2.76窗下墙体自重 0.93.80.245.5=4.5144窗下墙体粉刷 0.90.022173.8=2.3256窗边墙体自重 1.42.30.245.5=4.2504窗边墙体粉刷 1.40.0222.317

23、=2.1896框架柱自重 0.40.43.625=14.4框架柱粉刷 0.920.023.617=1.1261纵向框架梁传来楼面自重 0.54.24.2/23.405=15.016中间层边节点集中荷载 中柱纵向框架梁自重 10.5 中柱纵向框架梁粉刷 0.8568内纵墙自重 （3.6-0.4）0.24.25.5= 14.784墙粉刷 （3.6-0.4）0.022174.2=9.1392扣除门洞重加上门重 -2.11(1.78-0.2)=-3.318框架柱自重 14.4框架柱粉刷 0.021173.6=1.224纵向框架梁传来楼面自重 0.54.24.2/23.405=15.016 0.5(4.

24、2+4.2-2.6)1.33.405=12.837中间间层中节点集中荷载 恒载作用下的计算简图如图3.1所示。3.2 活荷载计算3.2.1 屋面活荷载 3.2.2 楼面活荷载 活荷载作用下的结构计算简图如图3.2所示。图 3.1 恒载作用下的计算简图图 3.2 活载作用下的计算简图3.3 风荷载计算风压标准值计算公式为（3-1）因结构高度H=14.85m30m，可取=1.0；=1.3；=0.45。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3.1所示。其中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图3.3所示。表3.1 风荷载计算层次Z（m）（kN/

25、m2）A（m2）（kN）41.01.314.850.4511.760.745.0931.01.311.250.4515.120.746.5521.01.37.650.4515.120.746.5511.01.34.050.4516.0650.746.95图 3.3 风荷载作用下的结构计算简图3.4 地震作用计算3.4.1 重力荷载代表值计算作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为：屋面梁处：=结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处：=结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层一半）的结构和构件自重，各质点的重力荷载代表值及质点高度如图3-4所示。

26、图 3.4 质点重力荷载代表值及质点高度各层荷载为：=屋面恒载+0.5屋面雪荷载+屋盖纵横梁自重+屋面下半层的柱及墙体自重+女儿墙自重=4.47642.2417.04=3221.69=0.241(16.8+42)25.5+0.02(0.24+2)(16.8+42)217=244.80=0.217.0442.24=143.95=0.40.425(1.8-0.1)42=285.6=0.2525(0.6-0.1)(7.02-0.4)21+0.022(0.6-0.1)(7.02-0.4)2117+0.2525(0.6-0.1)(7.2-0.1-0.12)+0.022(0.6-0.1)(7.2-0.1-

27、0.12)17+0.2525(0.4-0.1)(2.4-0.2)11+0.022(0.4-0.1)(2.4-0.2)1117+0.2525(0.4-0.1)(4.2-0.4)28+0.022(0.4-0.1)(4.2-0.4)1728+0.2525(0.4-0.1)(4.2-0.2-0.28)8+0.022(0.4-0.1)(4.2-0.2-0.28)817+0.2525(0.7-0.1)(8.4-0.4)2+0.022(0.7-0.1)(8.4-0.4)217=434.4375+47.2668+21.8125+2.3732+45.375+4.9368+199.5+21.7056+55.8+6

28、.071+60+6.528=905.80=0.2(1.8-0.6)(7.02-0.4)115.5+0.022(1.8-0.6)(7.02-0.4)1715+0.24(1.8-0.6)(7.02-0.4)45.5+0.2(1.8-0.6)(7.2-0.1-0.12)5.5+0.022(1.8-0.6)(7.2-0.1-0.12)17+0.24(1.8-0.4)(4.2-0.4-2.4)145.5+0.24(1.8-0.4)(4.2-0.2-2.4-0.28)45.5+0.24(1.8-0.4)(2.4-0.2-1.5)5.52+0.022(1.8-0.4)(2.4-0.2-1.5)172+0.2

29、(1.8-0.4)(4.2-0.4)135.5+0.2(1.8-0.4)(4.2-0.2-0.28)35.5+0.022(1.8-0.4)(4.2-0.4-2.4)1417+0.02(1.8-0.4)(4.2-0.2-0.28)2174+0.022(1.8-0.4)(4.2-0.4)1713+0.022(1.8-0.4)(4.2-0.2-0.28)173+0.2(1.8-0.7)(8.4-0.4)5.5+0.022(1.8-0.7)(8.4-0.4)17+0.24(1.8-0.7)(8.4-0.4-4.8)5.5+0.022(1.8-0.7)(8.4-0.4-4.8)17=96.122+81.

30、029+41.944+9.214+5.696+36.221+9.757+76.076+17.186+18.659+14.166+47.029+10.624+9.68+5.984+4.646+2.394+2.587+1.333=490.35=+0.5+=3221.69+244.80+0.5143.95+905.8+285.6+490.35=5220.22同理得：=5984.88=6132.683.4.2 框架刚度计算考虑到现浇楼板的作用，中框架梁，边框架梁（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。计算过程表3.2、3.3、3.4所示。表 3.2 梁的刚度类别砼强度等级截面跨度边框架中框架(m)L(

31、m)(10-3m4 )(kNm)(10-3m4 )(kNm)边跨梁C250.250.67.026.752.699.03.59中跨梁C250.250.42.61.9952.152.662.86注：表 3.3 柱的刚度层号砼强度等级截面高度惯性矩线刚度K(kN/m)(m)H(m)(kNm)边框架边柱（）2-4C250.40.43.62.131.661.620.4486.8914.152.131.441.870.6126.14边框架中柱（）2-4C250.40.43.62.131.662.920.5939.1214.152.131.443.360.727.23中框架边柱（）2-4C250.40.43

32、.62.131.662.160.5197.9814.152.131.442.490.6666.68中框架中柱（）2-4C250.40.43.62.131.663.890.6610.1514.152.131.444.480.7697.12表 3.4 框架总刚度层号(kN/m)(kN/m)2-427.5636.48135.66172.5537.225124.5628.92123.56131.2430.8283.4.3 结构基本周期的计算本楼的主体总高度为14.85m，且楼房的质量和刚度可采用底部剪力法计算水平地震作用，为此必须先确定其基本周期。现用能量法计算，并考虑非承重填充墙刚度的影响，取折减系

33、数。其计算过程列于表3-5。表 3.5 能量法计算基本周期层号(kN/m)=(m)45220.2237.2250.01400.1660866.333143.77435984.8837.2250.03010.1519909.305138.15425984.8837.2250.04620.1218729.15488.83516132.6830.8280.07570.0757463.96335.10123322.7-0.1660-2968.755405.864得，=20.6=0.444s3.4.4 多遇水平地震作用标准值计算7度第二组地震和类场地，s。 =0.444s1.4s所以不考虑顶部附加水平地

34、震作用，结构的总重力荷载为23322.7，所以底部剪力为各楼层水平地震作用标准值按下式计算（3-2）楼层的地震作用标准值 和地震剪力标准值 的计算如表3-6。表 3.6 地震作用标准值和地震剪力标准值层次45220.2214.9578042.29517.76517.7635984.8811.3567928.39450.66968.4225984.887.7546382.82307.721276.1416132.684.1525450.62168.85144523322.7-217804.11445-3.4.5 横向框架弹性变形验算多遇地震作用下，横向框架层间的弹性验算结果列于表3.7，其中楼层

35、间的地震剪力应取标准值。表 3.7 层间弹性位移计算层号层间剪力层间刚度层高4517.7637.2251.3913.61/25881/5503968.4237.2252.6023.61/138421276.1437.2253.4283.61/10501144530.8284.6874.151/885从表中验算知，故多遇水平地震作用的变形验算满足要求。第四章 内力计算4.1 恒荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例，恒载作用下的内力计算采用分层法，这里以顶层为例说明分层法的计算过程，其他层（中间层、底层）计算过程与顶层相同。中柱的线刚度采用框架梁柱实际线刚度的0.9倍，按照固端弯矩相等的原则，先将

36、梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效为均布荷载。顶层等效均布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：kNmkNmkNm标准层等效均布荷载为： 用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：kNmkNmkNm表 4.1 分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果（kN/m）节点单元ABG分配 系数位置A下柱A上柱AB端BA端B下柱B上柱BG端GB端顶层0.294-0.7060.5510.229-0.22-中间层0.2270.2270.5460.4480.1860.1860.18-底层0.2290.2210.550.4510.1880.1

37、810.18-固端 弯矩顶层-82.2682.26-5.62-2.81中间层-88.5488.54-4.64-2.32底层-88.5488.54-4.64-2.32弯矩分配法计算过程如图4.1，计算所得结构顶层弯矩图见图4.2。将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后恒载作用下的弯矩图如图4.3所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4.4所示。考虑弯矩调幅，并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值，跨中弯矩乘以1.1的系数，以备内力组合时用。将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框

38、架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后恒载作用下的弯矩图如图4.3所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4.4所示。考虑弯矩调幅，并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值，跨中弯矩乘以1.1的系数，以备内力组合时用。图 4.1 弯矩分配法计算过程图 4.2 弯矩图图 4.3 弯矩图（单位：kNm）图 4.4 梁剪力、柱轴力图（单位：kN）4.2 活荷载作用下的内力计算以B、C轴中框架为例，用分层法计算。顶层等效均布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：kNmkNmkNm标准层等效均

39、布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：kNmkNmkNm将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后恒载作用下的弯矩图如图4.5所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4.6所示。考虑弯矩调幅，并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值，跨中弯矩乘以1.1的系数，以备内力组合时用。图 4.5 弯矩图（单位：kNm）图 4.6 梁剪力、柱轴力图（单位：kN）4.3 风荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例，内力计算采用D值法，以左风为例计算，右风符号相反

40、。计算过程如表4.2、4.3、4.4所示。表 4.2 风荷载作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱剪力K45.090.221.12.160.452.21.8311.640.222.62.160.4585.04.2218.190.224.02.160.57.27.2125.140.235.82.490.5510.913.3表 4.3 风荷载作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱剪力K45.090.281.43.890.452.82.3311.640.283.33.890.55.95.9218.190.285.13.890.59.29.2125.140.276.74.480.52613.314.7表 4.4 梁端

41、弯矩和柱轴向力标准值层次边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱42.20-1.82-0.571.15-1.15-0.890.570.3236.27-5.35-1.663.54-3.54-2.722.231.38211.10-9.51-2.946.33-6.33-4.875.163.32116.89-13.93-4.398.79-8.79-6.769.555.69注：弯矩单位为（kNm），力的单位为（kN）最后绘制风荷载作用下框架的弯矩图（图4.7）及风荷载作用下的框架梁剪力、柱轴力图（图4.8）。图 4.7 风荷载作用下的框架弯矩图（kNm）图 4.8 风荷载作用下的框架梁剪力、柱轴力图（kN）4.4 水

42、平地震作用下的内力分析一般情况下，只按楼层地震剪力标准值分析求得梁的柱内力标准值即可，但也可采用楼层剪力标准值直接分析求出内力标准值，供以后内力组合之用，现采用后一方法。以一榀中框架为例，将楼层地震剪力标准值按各柱的D值分配求得各柱的剪力标准值，近似按各楼层水平地震作用为倒三角形分布情形确定各柱的反弯点，计算柱端的弯矩标准值。根据节点平衡条件，将节点处逐段弯矩之和按节点两侧梁的线刚度按比例分配，求得梁端标准值。然后计算梁端的地震剪力标准值，并由节点两侧梁端剪力标准值之差求得柱的地震轴向力标准值，计算结果分别列于表4.5、4.6、4.7。以左震为例计算，右震符号相反。表 4.5 水平地震作用下边

43、柱的弯矩和剪力层号边柱层间剪力K4517.760.02111.12.160.4522.018.03968.430.02120.82.160.45840.534.221276.150.02127.42.160.549.249.2114450.02231.32.490.5558.571.5表 4.6 水平地震作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱层间剪力K4517.760.02714.13.890.4528.022.93968.430.02726.43.890.547.547.521276.150.02734.83.890.562.662.6114450.02536.24.480.52671.279.0表

44、 4.7 梁端地震弯矩和柱地震轴向力的标准值层号边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱421.98-18.07-5.7011.33-11.33-8.725.73.01355.15-46.91-14.5430.93-30.93-23.7920.2412.26283.12-70.93-21.9446.99-46.99-36.1442.1926.461105.82-87.56-27.5555.43-55.43-42.6469.7341.56注：弯矩单位为（kNm），力的单位为（kN）最后绘制地震作用下的框架弯矩图（4.9）及地震作用下的框架梁剪力、柱轴力图（4.10）。图 4.9 地震作用下的框架弯矩图（kNm

45、）图 4.10 地震作用下的框架梁剪力、柱轴力图（kN）第五章 荷载组合及最不利内力确定5.1 基本组合公式5.1.1 框架梁内力组合公式（1） 梁端负弯矩组合公式1) 不考虑地震作用1 1.2恒+1.40.7活+1.4风2 1.2恒+1.4活+1.40.6风3 1.35恒+1.40.7活2) 考虑地震作用1 1.3水平地震+1.2重力荷载梁端正弯矩组合公式1) 不考虑地震作用1 1.4风-1.0恒2) 考虑地震作用1 1.3水平地震-1.0重力荷载梁跨中正弯矩组合公式1) 不考虑地震作用1 1.2恒+1.40.7活+1.4风2 1.2恒+1.4活+1.40.6风3 1.35恒+1.40.7活

46、2) 考虑地震作用1 1.3水平地震+1.2重力荷载梁端剪力组合公式1) 不考虑地震作用1 1.2恒+1.40.7活+1.4风2 1.2恒+1.4活+1.40.6风3 1.35恒+1.40.7活2) 考虑地震作用1 1.3水平地震+1.2重力荷载5.1.2 框架柱内力组合公式（1） 最大弯矩对应的轴力和剪力1) 不考虑地震作用1 1.2恒+1.40.7活+1.4风2 1.2恒+1.4活+1.40.6风3 1.35恒+1.40.7活2) 考虑地震作用1 1.3水平地震+1.2重力荷载（2）最大轴力对应的弯矩1) 不考虑地震作用1 1.2恒+1.40.7活+1.4风2 1.2恒+1.4活+1.40

47、.6风3 1.35恒+1.40.7活2) 考虑地震作用1 1.3水平地震+1.2重力荷载最小轴力对应的弯矩1) 不考虑地震作用1 1.4风-1.0恒2) 考虑地震作用1 1.3水平地震-1.0重力荷载5.2 梁的内力组合5.2.1 梁端弯矩调幅考虑抗震需要，梁端应该先于柱端出现塑性绞，故对于竖向荷载下的梁端负弯矩进行调幅，调幅系数为0.8，并相应地增大跨中弯矩。弯矩调幅即将框架梁支座处的负弯矩乘以一个小于1的系数,称为调幅系数。框架梁端负弯矩调幅实际是在竖向荷载作用下考虑框架梁的塑性内力重分布混凝土高规对调幅系数作了规定，并规定竖向荷载作用下的弯矩应先调幅，再与其他荷载效应进行组合。现浇框架支

48、座负弯矩调幅系数为0.80.9；此处取0.8。 支座负弯矩降低后，跨中弯矩应加大，应按静力平衡条件计算调幅后梁的跨中弯矩值。这样，在支座出现塑性铰后，不会导致跨中截面承载力不足。梁跨中弯矩应满足下列要求： 式中 、分别为调幅后梁两端负弯矩及跨中正弯矩； 按简支梁计算的跨中弯矩。将梁端柱轴线处的弯矩调整为控制截面处的弯矩无论采取何种内力分析方法，所得到的框架梁端弯矩均为柱轴线处弯矩，截面配筋计算时，应采用构件端部截面（柱边缘截面）的弯矩，而不是柱轴线处的弯矩，因而，在内力组合前应将梁端柱轴线处的弯矩调整为梁控制截面处的弯矩。梁控制截面处（柱边缘截面）的弯矩可按下式求得:式中 柱轴线处的弯矩； 梁

49、控制截面处的弯矩； 按简支梁计算的支座处剪力； 支座（柱）宽度。AB跨梁弯矩调幅表6.1 AB跨梁弯矩调幅层数54321左端MGK-43.61-70.79-70.79-70.79-69.23MQK-3.63-15.75-15.75-15.75-15.4M-45.43-78.67-78.76-78.67-79.63MGE-36.34-62.94-62.94-62.94-62.94跨中MGK46.8656.2156.2156.2157.01MQK3.1615.6715.6715.6715.76M48.4464.0564.0564.0564.85MGE49.6164.8964.8964.8965.6

50、7右端MGK57.6379.9679.9679.9679.80MQK4.8118.3618.3618.3618.33M60.0489.1489.1489.1488.97MGE48.0371.3171.3171.3171.175.2.2 梁控制截面的内力组合梁端最大负弯矩和剪力的组合1) 无地震作用时的组合1 永久性荷载效应起1.35+1.40.7 =1.35+1.40.7 2 可变荷载效应起控制作用时,因永久性荷载产生的弯矩与楼面活荷载产生的弯矩及风荷载产生的弯矩方向相同,属于永久性荷载效应对结构不利情况,取,故 1.2+1.4(或1.3)0.7+1.41.0 或 1.2+1.4(或1.3)1.0+1.40.6 =1.