熱力公司辦公樓設(shè)計土木工程畢業(yè)論文

1、本科畢業(yè)設(shè)計題目：北京市熱力公司辦公樓設(shè)計 北京市熱力公司辦公樓設(shè)計摘 要本設(shè)計為北京市熱力公司辦公樓的設(shè)計，根據(jù)設(shè)計要求為四層鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。本設(shè)計主要包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。建筑設(shè)計，包括平面定位圖設(shè)計、平面設(shè)計、立面設(shè)計、剖面設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：結(jié)構(gòu)選型，梁、柱、墻等構(gòu)件尺寸的確定，重力荷載計算、橫向水平作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算、豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、截面設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計。其中,基礎(chǔ)設(shè)計又包括基礎(chǔ)選型、基礎(chǔ)平面布置、地基計算等。在設(shè)計的過程中我嚴(yán)格按照最新規(guī)范及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計，其中采用的計算方法均參照有關(guān)書籍。首先，根據(jù)設(shè)計出的

2、建筑方案及所選用的建筑材料及做法，確定結(jié)構(gòu)計算簡圖，進(jìn)行荷載和內(nèi)力計算，繪制了相應(yīng)的內(nèi)力圖；其次，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合，確定結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩、剪力和軸力設(shè)計值。最后，根據(jù)已經(jīng)計算出的結(jié)構(gòu)控制截面的內(nèi)力值，對梁、板、柱、基礎(chǔ)等進(jìn)行配筋計算，并繪制了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工圖。關(guān)鍵詞：辦公樓設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計算；內(nèi)力，配筋，現(xiàn)澆。目 錄第1章 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計說明4 1.1 建筑設(shè)計說明41.1.1 工程概況41.1.2 氣象資料41.1.3 工程地質(zhì)條件51.1.4 抗震設(shè)防51.1.5 門窗及墻身做法51.1.6 所用材料51.2 結(jié)構(gòu)說明51.2.1 網(wǎng)柱結(jié)構(gòu)布置圖及各梁柱截面尺寸51.2.2 框架結(jié)構(gòu)

3、計算簡圖6第2章 荷載計算82.1 恒載計算82.1.1 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值82.1.2 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值82.1.3 屋面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值92.1.4 樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值92.2 樓（層）活載計算112.2.1 屋面活荷載112.2.2 樓面活荷載112.3 風(fēng)載計算112.3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算112.3.2 風(fēng)荷載作用下的位移驗算122.4 地震荷載計算142.4.1 重力荷載代表值計算142.4.2 框架剛度計算152.4.3 結(jié)構(gòu)基本周期的計算172.4.4 多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算172.4.5 橫向框架彈性變形驗算18第3章 荷載下內(nèi)力計算193.1

4、恒載下內(nèi)力計算193.2 樓（層）活載下內(nèi)力計算223.3 風(fēng)載內(nèi)力計算253.4 地震荷載下內(nèi)力計算27第4章 內(nèi)力組合及梁柱配筋計算314.1 非抗震內(nèi)力組合314.2 梁配筋計算354.2.1 跨中正截面354.2.2 支座正截面354.2.3 支座斜截面364.3 柱配筋計算364.3.1 框架柱的縱向受力鋼筋計算364.3.2 斜截面受剪承載力計算38第5章 柱下基礎(chǔ)設(shè)計445.1 設(shè)計資料445.2 基礎(chǔ)設(shè)計445.3 基礎(chǔ)梁配筋計算475.4 翼板的承載力計算515.4.1 邊基礎(chǔ)翼板的承載力計算515.4.2 中基礎(chǔ)翼板的承載力計算 51結(jié)論53參考文獻(xiàn)54致謝55第一章 建筑

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計說明1.1 建筑設(shè)計說明畢業(yè)設(shè)計是實踐性演練，對我們的綜合素質(zhì)和畢業(yè)后實際工作能力、適應(yīng)社會能力的提高有著不可忽視的作用。在畢業(yè)設(shè)計過程中，能系統(tǒng)化的運用頭腦里的知識框架，充分調(diào)動工作積極性，以及操作制圖能力等。本次設(shè)計為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其中主要包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。遵循由建筑到結(jié)構(gòu)，再到基礎(chǔ)的設(shè)計過程。建筑設(shè)計是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)地形及周邊環(huán)境，合理布置建筑總平面，綜合考慮各個部分的具體使用要求，統(tǒng)籌相互間的關(guān)系和位置，使建筑各部分人流組織通暢，建筑流線簡捷、明確，以取得良好的使用效果、景觀效果和經(jīng)濟(jì)效果。然后進(jìn)行立面造型、剖面設(shè)計。建筑設(shè)計在整個工程設(shè)計中起著主導(dǎo)和先行

6、的作用，除考慮上述各種要求以外，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動力，投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅固，美觀，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置、根據(jù)經(jīng)驗對構(gòu)件初估、確定計算單元計算模型及計算簡圖、荷載計算、內(nèi)力計算、基礎(chǔ)設(shè)計等內(nèi)容?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件如pkpm的校正。設(shè)計時盡量做到安全、經(jīng)濟(jì)、適用的要求。通過本次畢業(yè)設(shè)計，涉獵了大量的知識，查閱資料的能力大大提高，上機(jī)制圖的能力也逐

7、漸鞏固，讓自己能夠更加充分合理的利用時間，使自己能更加有信心面對將來的工作和學(xué)習(xí)，做好迎接未來挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。1.1.1工程概況本工程位于北京市朝陽區(qū)幸福二村, 建筑總面積約為3000m2。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，四層, 其中底層層高為4.1m，其余各層層高為3.6m。局部突出屋面的塔樓為樓梯間，高3.0m。室內(nèi)設(shè)計標(biāo)高0.00m，相當(dāng)于絕對標(biāo)高6.00m，室內(nèi)外高差450mm。1-1-2氣象資料夏季室外計算溫度：34.5，絕對最高溫度：40，冬季室外計算溫度：-9，絕對最高溫度：-22，最熱月平均29.3，最冷月平均4.7。相對濕度最熱月平均75%。主導(dǎo)風(fēng)向：冬季：西北，夏季：東南，基本風(fēng)壓0.

8、45kn/m2。雨雪條件；年降雨量1450mm,日最大降水強(qiáng)度192mm/日，暴雨降水強(qiáng)度3.31mm/s,基本雪壓0.2kn/m2，最大凍深500mm。1.1.3工程地質(zhì)條件地基允許承載力r=90kn/m2，土類型為粉質(zhì)粘土，重度=18kn/m3，新沖積粘土厚度0.7-1.1m，不宜作為持力層，沖積粉粘土厚度4.5-5.6m，是較好的持力層，承載力特征值270kpa。類場地，最高地下水位：自然地面以下1.2m；地下水性質(zhì)：有弱硫酸鹽侵蝕。1.1.4抗震設(shè)防抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，類場地，設(shè)計地震分組為第二組。1.1.5門窗及墻身做法 門廳處為鋁合金門窗，其他均為

9、木門、鋁合金窗。外墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊：厚240mm；內(nèi)墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊：厚200mm。1.1.6所用材料混凝土c25：，；=0.55。hpb235級鋼筋：；hrb335級鋼筋：，1.2 結(jié)構(gòu)說明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的就是要在一定經(jīng)濟(jì)條件下賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)目煽慷?，使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的基準(zhǔn)期內(nèi)能滿足設(shè)計所預(yù)期的各種功能要求。而框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕，可以承受較大樓面荷載，在水平作用下具有較大的延性。此外框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，能設(shè)置大空間，易于滿足建筑功能要求?，F(xiàn)澆式框架的全部構(gòu)件都在現(xiàn)場整體澆筑，其整體性和抗震性能好，能較好的滿足使用要求，故框架結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆式施工方法。1.

10、2.1柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)布置圖及各梁柱截面尺寸 本辦公樓采用柱距為4.2m的內(nèi)廓式大柱網(wǎng)，邊跨為7.02m，中間跨距為2.6m，層高取3.0m，如圖1-1所示：圖 1-1 柱網(wǎng)布置平面圖邊跨梁：，取，。中跨梁：，取，?？v向框架梁：，取，。柱:=，取。板厚：，取。1.2.2框架結(jié)構(gòu)計算簡圖結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1-2所示；結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖1-3所示。底層層高為4.15m，各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計算后列于圖1-3。其中在求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取（為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。 圖 1-2 結(jié)構(gòu)平面布置ab、cd跨梁：bc跨梁：上部各層柱：底層柱：注：圖中數(shù)字為線剛度，單位：圖 1-3結(jié)構(gòu)計

11、算簡圖第二章 荷載計算2.1 恒載計算2.1.1屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值4厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層 0.00410=0.0420厚1:3水泥砂漿保護(hù)層 200.02=0.4水泥珍珠巖（最薄40mm）2%找坡 0.1244=0.496100厚憎水膨脹珍珠巖 0.14=0.4100厚現(xiàn)澆樓板 250.1=2.520厚1:3水泥砂漿找平層 200.02=0.415mm厚紙筋石灰抹灰 0.01516=0.24屋面恒載合計 4.476邊跨框架梁自重 0.250.625=3.75梁側(cè)粉刷 2（0.6-0.1）0.0217=0.34邊跨框架梁總重合計 4.09邊跨框架梁自重 0.250.425=2.5梁

12、側(cè)粉刷 2（0.4-0.1）0.0217=0.204中跨框架梁總重合計 2.704因此作用在頂層框架梁的線荷載為： 2.1.2樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石地面 0.65100厚鋼筋混凝土樓板 0.125=2.515mm厚紙筋石灰抹底 0.01517=0.255樓面恒載合計 3.405邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 4.09邊跨填充墻自重 0.25.5（3.6-0.6）=3.3填充墻粉刷自重 （3.6-0.6）0.02217=2.04中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 2.704因此作用在中間層框架梁的線荷載為： 2.1.3屋面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱縱向框架梁自重 0.250.44.225=10.5邊柱縱向框架梁粉

13、刷 （0.4-0.1）20.024.217=0.85681000高女兒墻自重 10.244.25.5=5.5441000高女兒墻粉刷 4.20.02172=2.856框架梁傳來屋面自重 4.22.14.4760.5=19.739頂層邊節(jié)點集中荷載 中柱縱向框架梁自重 0.250.44.225=10.5中柱縱向框架梁粉刷 0.8568縱向框架梁傳來屋面自重 0.54.24.2/24.476=19.739 0.5(4.2+4.2-2.6)1.34.476=16.875頂層中節(jié)點集中荷載： 2.1.4樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱縱向框架梁自重 10.5邊柱縱向框架梁粉刷 0.8568鋁合金窗自重

14、2.42.30.5=2.76窗下墻體自重 0.93.80.245.5=4.5144窗下墻體粉刷 0.90.022173.8=2.3256窗邊墻體自重 1.42.30.245.5=4.2504窗邊墻體粉刷 1.40.0222.317=2.1896框架柱自重 0.40.43.625=14.4框架柱粉刷 0.920.023.617=1.1261縱向框架梁傳來樓面自重 0.54.24.2/23.405=15.016中間層邊節(jié)點集中荷載 中柱縱向框架梁自重 10.5中柱縱向框架梁粉刷 0.8568內(nèi)縱墻自重 （3.6-0.4）0.24.25.5= 14.784墻粉刷 （3.6-0.4）0.022174.

15、2=9.1392扣除門洞重加上門重 -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縱向框架梁傳來樓面自重 0.54.24.2/23.405=15.016 0.5(4.2+4.2-2.6)1.33.405=12.837中間間層中節(jié)點集中荷載 恒載作用下的計算簡圖如圖2-1所示；圖 2-1 恒載作用下的計算簡圖2.2 樓（層）活載計算2.2.1屋面活荷載 2.2.2樓面活荷載 活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖2-2所示；圖 2-2 活載作用下的計算簡圖2.3 風(fēng)載計算2.3.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為（2-1）見表2-1。式

16、中 風(fēng)振系數(shù)，風(fēng)荷載體形系數(shù)，風(fēng)壓高度變化系數(shù)。因本建筑結(jié)構(gòu)高度h=14.85m30m，可取=1.0；=1.3；=0.45。0風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中風(fēng)荷載，計算過程如表2-1所示。其中z為框架節(jié)點至室外地面的高度，a為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積a=(hi+hj) b/2，計算結(jié)果如圖2-3所示。表2-1 風(fēng)荷載計算層次z（m）（kn/m2）a（m2）（kn）41.01.314.850.4511.760.745.0931.01.311.250.4515.120.746.5521.01.37.650.4515.120.746.5511.01.34.050.451

17、6.0650.746.95圖 2-3 風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖2.3.2風(fēng)荷載作用下的位移驗算位移計算時，各荷載均采用標(biāo)準(zhǔn)值表2-2橫向a-d軸14層d值計算構(gòu)件名稱 k=（i1+i2+i3+i4）/2ica軸柱k=（4.32+4.32）/(8.31+8.31)=0.520.2113768b軸柱k=2（4.32+10.8）/28.31=1.820.4831470c軸柱k=2（4.32+10.8）/28.31=1.820.4831470d軸柱k=（4.32+4.32）/(8.31+8.31)=0.520.2113768d=137682314702=90476表2-3橫向a-d軸底層d值計算構(gòu)件

18、名稱 k=（i1+i2）/ica軸柱k=4.32/6.68=0.650.4314654b軸柱k=2（4.32+10.8）/6.68=2.260.6522151c軸柱k=2（4.32+10.8）/6.68=2.260.6522151d軸柱k=4.32/6.68=0.650.4314654d=146542221512=73610水平荷載作用下框架的層間側(cè)移按公式（22）計算：uj= vj/dij （22）vj第i層的總剪力dij第j層所有柱的抗側(cè)移剛度之和uj第j層的層間側(cè)移風(fēng)荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比的計算如表2-4表2-4風(fēng)荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比的計算層數(shù)f(kn）vj

19、dijujuj/h59.689.68904760.000110.2810-448.9218.60904760.000210.5410-438.1626.76904760.000310.7910-427.2133.97904760.000380.9710-416.2140.18736100.000551.1310-4側(cè)移驗算：對于框架梁結(jié)構(gòu)樓層層間最大側(cè)移與層高之比的限值為1/550，該工程的框架結(jié)構(gòu)層間側(cè)移為1.1310-4，滿足1.1310-41/550的要求，則框架的抗側(cè)移剛度滿足要求。2.4 地震荷載計算2.4.1重力荷載代表值計算作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值為： 屋面梁處

20、：=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+50%雪荷載 樓面梁處：=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+50%活荷載 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重取樓面上下1/2層高范圍內(nèi)（屋面梁處取頂層一半）的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重，各質(zhì)點的重力荷載代表值及質(zhì)點高度如圖2-4所示。圖 2-4 質(zhì)點重力荷載代表值及質(zhì)點高度各層荷載為：=屋面恒載+0.5屋面雪荷載+屋蓋縱橫梁自重+屋面下半層的柱及墻體自重+女兒墻自重=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

21、(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)(7.2-0.1-0.12)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

22、)(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+6.071+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)14

23、5.5+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(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

24、-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+81.029+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.

25、682.4.2 框架剛度計算考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，中框架梁，邊框架梁（為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。計算過程表2-5、2-6、2-7所示。表 2-5 梁的剛度類別砼強(qiáng)度等級截面跨度慣性矩邊框架中框架(m)l(m)(10-3m4 )(10-3m4 )(knm)(10-3m4 )(knm)邊跨梁c250.250.67.024.56.752.699.03.59中跨梁c250.250.42.61.331.9952.152.662.86注：表 2-6 柱的剛度層號砼強(qiáng)度等級截面高度慣性矩線剛度k(kn/m)(m)h(m)(knm)邊框架邊柱（）2-4c250.40.43.62.131.661.6

26、20.4486.8914.152.131.441.870.6126.14邊框架中柱（）2-4c250.40.43.62.131.662.920.5939.1214.152.131.443.360.727.23中框架邊柱（）2-4c250.40.43.62.131.662.160.5197.9814.152.131.442.490.6666.68中框架中柱（）2-4c250.40.43.62.131.663.890.6610.1514.152.131.444.480.7697.12表 2-7 框架總剛度層號(kn/m)(kn/m)2-427.5636.48135.66172.5537.22512

27、4.5628.92123.56131.2430.8282-4-3 結(jié)構(gòu)基本周期的計算 本樓的主體總高度為14.85m，且樓房的質(zhì)量和剛度可采用底部剪力法計算水平地震作用，為此必須先確定其基本周期?，F(xiàn)用能量法計算，并考慮非承重填充墻剛度的影響，取折減系數(shù)。其計算過程列于表2-8。表 2-8 能量法計算基本周期層號(kn/m)=(m)45220.2237.2250.01400.1660866.333143.77435984.8837.2250.03010.1519909.305138.15425984.8837.2250.04620.1218729.15488.83516132.6830.8280

28、.07570.0757463.96335.10123322.7-0.1660-2968.755405.864得，=20.6=0.444s2.4.4 多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算7度第二組地震和類場地，s。 =0.444s1.4s所以不考慮頂部附加水平地震作用，結(jié)構(gòu)的總重力荷載為23322.7，所以底部剪力為各樓層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算（2-3）樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值 的計算如表2-9。層次45220.2214.9578042.29517.76517.7635984.8811.3567928.39450.66968.4225984.887.7546382.82307.7212

29、76.1416132.684.1525450.62168.85144523322.7-217804.11445-表 2-9 地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值2.4.5橫向框架彈性變形驗算多遇地震作用下，橫向框架層間的彈性驗算結(jié)果列于表2-10，其中樓層間的地震剪力應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值。表 2-10 層間彈性位移計算層號層間剪力層間剛度層高4517.7637.2251.3913.61/25881/5503968.4237.2252.6023.61/138421276.1437.2253.4283.61/10501144530.8284.6874.151/885從表中驗算知，故多遇水平地震作用的變形驗算滿足要

30、求。第三章 荷載下內(nèi)力計算3.1 恒載下內(nèi)力計算以一榀中框架為例，恒載作用下的內(nèi)力計算采用分層法，這里以頂層為例說明分層法的計算過程，其他層（中間層、底層）計算過程與頂層相同。中柱的線剛度采用框架梁柱實際線剛度的0.9倍，按照固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化為等效為均布荷載。頂層等效均布荷載為：用彎矩分配法并利用結(jié)構(gòu)的對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算，各桿的固端彎矩為：knmknmknm標(biāo)準(zhǔn)層等效均布荷載為： 用彎矩分配法并利用結(jié)構(gòu)的對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算，各桿的固端彎矩為：knmknmknm表 3-1 分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果（kn/m）節(jié)點單元abg分配

31、 系數(shù)位置a下柱a上柱ab端ba端b下柱b上柱bg端gb端頂層0.294-0.7060.5510.229-0.22-中間層0.2270.2270.5460.4480.1860.1860.18-底層0.2290.2210.550.4510.1880.1810.18-固端 彎矩頂層-82.2682.26-5.62-2.81中間層-88.5488.54-4.64-2.32底層-88.5488.54-4.64-2.32彎矩分配法計算過程如圖3-1，計算所得結(jié)構(gòu)頂層彎矩圖見圖3-2。圖 3-1 彎矩分配法計算過程圖 3-2 頂層彎矩圖將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個框架在恒載作用下的彎矩圖。疊加后

32、框架內(nèi)各節(jié)點彎矩不一定達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后恒載作用下的彎矩圖如圖3-3所示。并求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖3-4所示。考慮彎矩調(diào)幅，并將梁端節(jié)點彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩值，跨中彎矩乘以1.1的系數(shù)，以備內(nèi)力組合時用。圖 3-3 彎矩圖（單位：knm）圖 3-4 梁剪力、柱軸力圖（單位：kn）3.2 樓（層）活載下內(nèi)力計算以一榀中框架為例，用分層法計算。 頂層等效均布荷載為： 用彎矩分配法并利用結(jié)構(gòu)的對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算，各桿的固端彎矩為：knmknmknm 標(biāo)準(zhǔn)層等效均布荷載為： 用彎矩分配法并利用結(jié)構(gòu)的對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算，各桿的固端彎矩

33、為：knmknmknm將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個框架在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩不一定達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后恒載作用下的彎矩圖如圖3-5所示。并求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖3-6所示。考慮彎矩調(diào)幅，并將梁端節(jié)點彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩值，跨中彎矩乘以1.1的系數(shù)，以備內(nèi)力組合時用。圖 3-5 彎矩圖（單位：knm）圖 3-6 梁剪力、柱軸力圖（單位：kn）3.3 風(fēng)載內(nèi)力計算以一榀中框架為例，內(nèi)力計算采用d值法，以左風(fēng)為例計算，右風(fēng)符號相反。計算過程如表3-2、3-3、3-4所示。表 3-2 風(fēng)荷載作用下邊柱的彎矩和剪力層

34、號邊柱剪力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 3-3 風(fēng)荷載作用下中柱的彎矩和剪力層號中柱剪力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 3-4 梁端彎矩和柱軸向力標(biāo)準(zhǔn)值層次邊跨梁中跨梁柱軸力邊柱中柱42.20-1.82-0.571.

35、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：彎矩單位為（knm），力的單位為（kn）最后繪制風(fēng)荷載作用下框架的彎矩圖（圖3-7）及風(fēng)荷載作用下的框架梁剪力、柱軸力圖（圖3-8）。圖 3-7 風(fēng)荷載作用下的框架彎矩圖（knm）圖 3-8 風(fēng)荷載作用下的框架梁剪力、柱軸力圖（kn）3.4 地震荷載下內(nèi)力計算 一般情況下，只按樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值分析求得梁的柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值即可，但

36、也可采用樓層剪力標(biāo)準(zhǔn)值直接分析求出內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值，供以后內(nèi)力組合之用，現(xiàn)采用后一方法。以一榀中框架為例，將樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值按各柱的d值分配求得各柱的剪力標(biāo)準(zhǔn)值，近似按各樓層水平地震作用為倒三角形分布情形確定各柱的反彎點，計算柱端的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)節(jié)點平衡條件，將節(jié)點處逐段彎矩之和按節(jié)點兩側(cè)梁的線剛度按比例分配，求得梁端標(biāo)準(zhǔn)值。然后計算梁端的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值，并由節(jié)點兩側(cè)梁端剪力標(biāo)準(zhǔn)值之差求得柱的地震軸向力標(biāo)準(zhǔn)值，計算結(jié)果分別列于表3-5、3-6、3-7。以左震為例計算，右震符號相反。表 3-5 水平地震作用下邊柱的彎矩和剪力層號邊柱層間剪力k4517.760.02111.12.160.4522.0

37、18.03968.430.02120.82.160.45840.534.221276.150.02127.42.160.549.249.2114450.02231.32.490.5558.571.5表 3-6 水平地震作用下中柱的彎矩和剪力層號中柱層間剪力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 3-7 梁端地震彎矩和柱地震軸向力的標(biāo)準(zhǔn)值層號邊跨梁中跨梁柱軸力邊柱中柱421.98-

38、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：彎矩單位為（knm），力的單位為（kn）最后繪制地震作用下的框架彎矩圖（3-9）及地震作用下的框架梁剪力、柱軸力圖（3-10）。圖 3-9 地震作用下的框架彎矩圖（knm）圖 3-10 地震作用下的框架梁剪力、柱軸力圖（kn）第四章 內(nèi)力組合及梁柱配筋計算4

39、.1 非抗震內(nèi)力組合荷載組合時考慮三種荷載組合形式：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+活荷載、（3）恒荷載+（1.4活荷載+1.4風(fēng)荷載）。梁支座邊緣的內(nèi)力值：；根據(jù)上節(jié)內(nèi)力計算結(jié)果，即可進(jìn)行框架各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中由于對稱性，每層有五個控制截面，即圖4-1所示梁中的1、2、3、4、5號截面。柱則分為邊柱和中柱（即a柱、b柱），每個柱每層有兩個控制截面，故柱的控制截面編號為1、2、3、4、5、6、7、8號截面，如圖4-1所示。內(nèi)力組合計算見下列各表。圖 4-1 框架梁柱各控制截表4-1 框架梁內(nèi)力組合表層次截面位置內(nèi)力恒載活載風(fēng)荷載地震荷載1.2恒+1.4活1.40.6風(fēng)1.2恒+1.40.7活1.4風(fēng)1.2（恒+0.5活）1.3地震1.35恒+1.40.7活1.2恒+1.4活minmax左（-右）左（-右）