土建-办公楼(毕业设计)

目 录摘要 2建筑部分： 2结构部分： 2关键词： 2第1章 建筑设计 31．1设计任务和主要要求 31．1．1设计任务 31．1．2设计要求 31．2建筑物所处的自然条件 31．2．1气象条件 31．2．2地形、地质及地震烈度 41．2．3水文 41．3建筑设计文件的内容及要求 4第2章 结构设计 42．1设计资料 42．2结构设计的一般原则 52．2．1结构设计目的 52．2．2结构设计的一般原则 52．3结构选型 52．3．1结构体系选型 52．3．2框架施工方法 52．3．3其他结构选型 52．4框架结构计算简图及构件尺寸 62．4．1简化假定 62．4．2计算单元 62．4．3计算简图 62．4．4梁柱截面尺寸及惯性矩 72．5荷载计算 92．5．1恒载标准值计算 92．5．2活荷载标准值计算 112．5．3竖向荷载下框架受荷总图 112．5．4竖向荷载下框架受荷总图 142．5．5竖向荷载下框架受荷总图 152．6荷载计算 162．6．1恒载作用下的内力计算 162．6．2活载作用下的内力计算 252．6．3风荷载作用下的内力计算 512．7框架内力组合 522．7．1弯矩调幅 522．7．2控制截面的选择 532．7．3控制截面的选择 532．7．4框架梁的内力组合 542．7．5 框架柱内力组合 562．8梁柱截面配筋图 562．8．1 梁柱截面配筋计算 572．8．2 框架柱的配筋计算 612．9柱下基础设计 662．9．1 基础选型 662．9．2确定基础截面尺寸及配筋 66结论 72摘要瑞达集团办公楼位于长沙市，总共5层。建筑总高为15.6m，共5层。其中底层层高为3.6m，其余各层层高为3.0m。局部突出屋面的塔楼为楼梯间，高3.0m。建筑部分：根据建筑的地理位置，所有的功能分区等设计依据进行平面布置、立面、剖面等方面的建筑设计，力求建筑物的实用、经济、美观。结构部分：结构形式为框架结构，所有的梁、柱及板均采用现浇，基础采用柱下独立基础，绘出结构施工图。关键词：框架结构 现浇第1章 建筑设计建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果。各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观，这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标准，同时要具有广泛的科学技术知识。建筑设计包括总体设计和个体设计两部分。1．1设计任务和主要要求1．1．1设计任务本设计的主要内容是办公楼的设计，办公楼属于行政办公建筑类。作为一个办公空间设计，要在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合办公需求和工作流程，科学合理的划分职能区域，也考虑员工与领导之间、职能区域之间的相互交流。材料运用简洁,大方,耐磨,环保的现代材料,在照明采光上使用全局照明,能满足办公的需要.经过精心设计,在满足各种办公需要的同时,又简洁,大方,美观,能充分体现出企业的形象与现代感.1．1．2设计要求建筑法规、规范和一些相应的建筑标准是对该行业行为和经验的不断总结，具有指导意义，尤其是一些强制性规范和标准，具有法定意义。建筑设计除了应满足相关的建筑标准、规范等要求之外，原则上还应符合以下要求：1）满足建筑功能要求：2）符合所在地规划发展的要求并具有良好的视觉效果；3）采用合理的技术措施；4）提供在投资计划所允许的经济范畴内运作的可行性。1．2建筑物所处的自然条件1．2．1气象条件建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据，例如：炎热地区的建筑应考虑隔热、通风、遮阳、建筑处理较为开敞；在确定建筑物间距及朝向时，应考虑当地日照情况及主要风向等因素。1．2．2地形、地质及地震烈度基地的地形，地质及地震烈度直接影响到房屋的平面组织结构选型、建筑构造处理及建筑体型设计等。地震烈度，表示当发生地震时，地面及建筑物遭受破坏的程度。烈度在 6度以下时，地震对建筑物影响较小，一般可不做抗震计算， 9度以上地区，地震破坏力很大，一般应尺量避免在该地区建筑房屋，建筑物抗震设防的重点时 7、8、9度地震烈度的地区。1．2．3

水文水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质，直接影响到建筑物基础及地下室。一般应根据地下水位的高低及底下水位性质确定是否在该地区建筑房屋或采用相应的防水和防腐措施。1．3建筑设计文件的内容及要求建筑初步设计内容：绘制“3平2立1剖”：“3平”即1个底层平面图，1个楼层平面图，加1个屋顶平面图；“2立”指1个南侧或北侧立面图，加1个东侧或西侧立面图；“1剖”必须剖到楼梯。建筑设计文件要求：以上图纸均需达到施工图深度，弄清建筑平面、立面和剖面之间的关系，熟悉建筑施工图的表达方式及深度要求，掌握常用的建筑构造措施等。建议用2号图绘制，绘图比例、布局和张数自定，以表达清楚且符合制图习惯为原则。第2章 结构设计2．1设计资料工程名称：长沙市瑞达集团办公楼建设地点：湖南省长沙市工程概况：建筑总高为15.6m，共5层。其中底层层高为 3.6m，其余各层层高为 3.0m。局部突出屋面的塔楼为楼梯间，高 3.0m。基本风压：0.35kN/m2基本雪压：0.45kN/m2抗震设防烈度：6度，不考虑抗震设防计算。2．2结构设计的一般原则2．2．1结构设计目的工程设计是工程建设的首要环节，是整个工程的灵魂。先进合理的设计对于改建、扩建、新建项目缩短工期、节约投资、提高经济效益起着关键作用，使项目达到安全、适用、经济、美观的要求。因而建筑结构设计的基本目的就是要在一定经济条件下赋予结构以适当的可靠度，使结构在预定的基准期内能满足设计所预期的各种功能要求。2．2．2结构设计的一般原则为了达到建筑设计的基本目的，结构设计中应符合以下一般原则：符合设计规范；选择合理的结构设计方案；减轻结构自重；采用先进技术。2．3结构选型2．3．1结构体系选型对于一般多层民用建筑，根据使用和工艺要求、材料供应情况和施工技术条件，常选用的结构形式有混合结构、钢筋混凝土框架结构和框架剪力墙结构等结构体系。由于混合结构整体性差，难于满足大空间的使用要求，而框架剪力墙结构多用于10—25层的高层建筑。而框架结构强度高、结构自重轻，可以承受较大楼面荷载，在水平作用下具有较大的延性。此外框架结构平面布置灵活，能设置大空间，易于满足建筑功能要求。故该五层办公楼选用框架结构。2．3．2框架施工方法钢筋混凝土框架结构按施工方法不同，有现浇式、装配式和整体装配式三种。现浇式框架的全部构件都在现场整体浇筑，其整体性和抗震性能好，能较好的满足使用要求。故框架采用现浇施工方法。2．3．3其他结构选型1. 屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，屋面板厚 120mm。2. 露面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，露面板厚 120mm。楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。过梁：门窗过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用纵向框架兼做窗过梁。墙基础：因持力层不太深，承载力高，采用自乘墙基大放脚。基础：因基础持力层不太深，地基承载力高，采用钢筋混凝土柱下独立基础。2．4框架结构计算简图及构件尺寸2．4．1简化假定建筑物是复杂的空间结构体系，要精确地按照三维空间结构来进行内力和位移分析十分困难。为简化计算，对结构体系引入以下基本假定：1）．在正常设计、正常施工和正常使用的条件下，结构物在设计基准期内处于弹性工作阶段，其内力和位移均按弹性方法计算；2）．楼面（或屋面）在自身平面内的刚度无限大，在平面外的刚度很小，可忽略不计。2．4．2计算单元多层框架结构是由纵、横向框架结构组成的空间结构体系，在竖向荷载作用下，各个框架之间的受力影响较小。本设计中取 KJ—2作为计算单元 ，如图2—1所示：图2—1 结构平面布置图2．4．3计算简图现浇多层框架结构设计计算模型是以梁、柱截面几何轴线来确定，并认为框架柱在基础顶面为固接，框架各节点纵、横向均为刚接。一般情况下，取框架梁、柱截面几何轴线之间的距离作为框架的跨度和柱高度。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础顶面标高根据地质条件、室内外高差，定为-1.1m，二层楼面标高为3.6m，故底层柱高为4.7m。其余各层柱高为楼层高3.0m。由此可绘出框架计算简图，如图2—2所示：图2—2 框架结构计算简图2．4．4梁柱截面尺寸及惯性矩多层框架结构是超静定结构，在计算内力前必须先确定杆件的截面形状、尺寸和惯性矩。1．初估构件截面尺寸及线刚度（1）. 梁截面尺寸11l11h~~6000750~500mm边跨812812取h=600mmb1~1h1~1600300~200mm2323取b=250mm则取边跨截面尺寸为:hb=250mm600mmh1~1l1~12400300~200mm中跨812812考虑刚度因素，取h500mm11h11500250~167mmb~2~233取b250mm则取边跨截面尺寸为:h b=250mm500mm（2）. 柱截面尺寸底层柱尺寸 按轴压比要求计算，由公式 ：NFgEnAs[N]fc[N]fc式中：[ N]——轴压比取1.0；——轴压比增大系数，本设计取 =1.0；——柱的荷载面积；gE——单位建筑面积上重力荷载值，近似取 12-15kN/m2；——验算截面以上楼层层数。对于顶层中柱：As[NFgEn1.08.44.2141035172699mm2N]fc[N]fc1.014.3如取柱截面为正方形，则其边长为 416mm。根据以上计算结果，并考虑其他因素，本设计中所有柱子截面 尺寸都取500mm500mm。非计算单元的内梁截面尺寸初估方法如上，计算从略。框架梁、柱线刚度计算由于现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利因素，边框架梁取I1.5I0，对中框架梁取I2.0I0。（I0为梁矩形截面惯性矩）边跨梁：I边2.0bh32.00.250.639.00103m41212i边EI3.010791034.50104kNml6中跨梁：I中2.0bh32.00.250.535.21103m41212i中EI3.01075.211036.51104kNml2.4柱：Ibh30.55.21103m40.531212i1EI3.01075.211033.33104kNml4.7i25EI3.01075.211035.21104kNml3.0相对线刚度：取i251.0。则其余各杆件相对线刚度为:'3.331040.64i15.21104i'6.511041.25中5.211044.50104边5.211040.86框架梁、柱的相对线刚度如图 2—3所示，将作为计算节点杆端弯矩分配系数的依据。图2—3 梁柱相对线刚度图2．5荷载计算2．5．1恒载标准值计算1.屋面1.00kN/m2防水层（刚性）：30mm厚C20细石混凝土防水防水层（柔性）：三毡四油铺小石子0.40kN/m2找平层：15mm厚水泥砂浆0.01520kN/m3=0.30kN/m2找坡层：平均40mm厚水泥焦渣找坡0.0403214kN/m=0.56kN/m保温层：60mm厚1:10水泥膨胀珍珠岩0.06012kN/m3=0.72kN/m2结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12025kN/m3=3.00kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆0.0103217kN/m=0.17kN/m合计6.15kN/m22.各层楼面（含走廊）0.65kN/m2水磨石地面（10mm厚面层，20mm厚水泥砂浆打底）结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12025kN/m3=3.00kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆0.0103217kN/m=0.17kN/m合计3.82kN/m23.梁自重hb=300mm700mm3梁自重：0.3（0.7-0.12）25kN/m=4.35kN/m抹灰层：10mm厚混合砂浆0.01(0.7-0.12+0.25/2)2317kN/m=0.25kN/m合计4.60kN/mhb=250mm600mm3梁自重：0.25（0.6-0.12）25kN/m=3.00kN/m抹灰层：10mm厚混合砂浆0.01(0.6-0.12+0.25/2)217kN/m3=0.21kN/m合计3.21kN/mhb=250mm500mm3梁自重：0.25（0.5-0.12）25kN/m=2.38kN/m抹灰层：10mm厚混合砂浆0.01(0.5-0.12+0.25/2)217kN/m3=0.17kN/m合计2.55kN/m4.柱自重hb=500mm500mm3柱自重：0.50.525kN/m=6.25kN/m抹灰层：10mm厚混合砂浆0.01(0.5+0.5)217kN/m3=0.34kN/m合计6.59kN/m5.外纵墙自重标准层纵墙：（[3.0-0.6）(8.4-0.5)-1.51.52]0.2418kN=62.46kN铝合金窗（1.5）：1.51.520.35kN=1.58kN1.5[3.0贴瓷砖外墙面：(8.4-0.5)-1.51.52]0.5kN=9.60kN水泥粉刷内墙面：[3.0(8.4-0.5)-1.51.52]0.36kN=6.91kN合计80.55kN底层纵墙：（[4.7-0.6）(8.4-0.5)-1.51.52]0.2418kN=120.48kN铝合金窗（1.51.5）：1.51.520.35kN=1.58kN贴瓷砖外墙面：[3.6(8.4-0.5)-1.51.52]0.5kN=11.97kN水泥粉刷内墙面：[3.6(8.4-0.5)-1.51.52]0.36kN=8.62kN6.合计142.65kN内纵墙自重标准层纵墙：）：（[3.0-0.6）(8.4-0.5)-0.92.12]0.2418kN=123.60kN门（hb=0.90.92.120.15kN=0.57kN2.1粉刷墙面：[（3.0-0.6）(8.4-0.5)-0.92.12]0.362kN=10.93kN合计78.08kN/m底层纵墙：）：（[4.7-0.6）(8.4-0.5)-0.92.12]0.2418kN=123.60kN门（hb=0.90.92.120.15kN=0.57kN2.1粉刷墙面：[（3.6-0.6）(8.4-0.5)-0.92.12]0.362kN=14.34kN合计138.51kN/m7.内隔墙自重标准层墙重：（3.0-0.6）(6.0-0.5)0.2418kN=57.02kN粉刷墙面：（3.0-0.6）(6.0-0.5)0.362kN=9.05kN合计66.07kN底层墙重：（4.7-0.6）(6.0-0.5)0.2418kN=97.42kN粉刷墙面：（3.6-0.6）(6.0-0.5)0.362kN=11.88kN合计109.30kN2．5．2活荷载标准值计算屋面和楼面活荷载标准值上人屋面：2.0kN/m2楼面：办公室：2.0kN/m2；走廊：2.0kN/m2雪荷载：基本雪压：0.45kN/m2雪荷载标准值： skurs01.00.450.45kN屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，二者中取大值。2．5．3竖向荷载下框架受荷总图B—C,D—E轴间框架梁屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载为均布荷载，荷载的传递示意图，如图 2—4所示：图2—4荷载传递示意图恒载：6.152.1(1 2 0.352 0.353) 2 20.61kN/m活载：2.02.1(120.3520.353)26.70kN/m楼面板传荷载：荷载传递示意图如图 2——4所示恒载：3.822.1(120.3520.353)212.80kN/m活载：2.02.1(120.3520.353)26.70kN/m梁自重：3.21kN/m2．B—C,D—E轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 3.21kN/m 20.61kN/m 23.82kN/m活载=板传荷载6.70kN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 3.21kN/m 12.80kN/m 16.01kN/m活载=板传荷载6.70kN/mC——D轴间框架梁均布荷载为：梁自重: 2.55kN/m屋面梁：恒载=梁自重2.55kN/m活载=0楼面梁：恒载=梁自重2.55kN/m活载=0B、E轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重（做法：墙高1100mm，混凝土压顶100mm）0.24m1.1m18kN/m30.24m0.1m25kN/m3(1.2m20.24m)6.67kN/m天沟自重：现浇，如图2——5所示25kN/m3 [0.6m (0.2m 0.08m)] 0.08m (0.6m 0.2) 0.5kN/m2 1.84kN/m顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+纵梁自重+板传荷载(6.671.84)8.44.60(8.40.5)2.5560.510.3060.58.078.4 214.16kN顶层柱活载=板传荷载=3.35 6 0.5 2.63 8.4 32.14kN标准层柱恒载=外纵墙自重+纵梁自重+板传荷载+横隔墙80.554.60(8.40.5)8.9560.55.018.466.52219.08kN顶层柱活载=板传荷载=3.3560.52.638.432.14kNC、D轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载4.60(8.40.5)12.8560.56.151.28.48.078.4 204.67kN顶层柱活载=板传荷载=3.3560.52.638.42.01.28.450.30kN标准层柱恒载=内纵墙自重+纵梁自重+板传荷载+横隔墙78.084.60(8.40.5)8.9560.55.018.43.821.28.4 255.12kN顶层柱活载=板传荷载= 3.35 6 0.5 2.63 8.4 2.51.2 8.4 57.34kN由上可作出框架在竖向荷载作用下的受荷总图，如图 2——6所示：图2——6 竖向荷载作用下受荷总图2．5．4竖向荷载下框架受荷总图作用在屋面梁和搂面梁节点处的集中风荷载标准值：Wk zusuz0(hi hj)B/2为了简化计算，通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于楼面的集中风荷载。2式中：基本风压 w00.35kN/muz——风压高度变化系数。因建设地点处于大城市郊区，地面粗糙程度为B类；us——风荷载体型系数，查表取us=1.3；——风振系数。由于结构高度小于30m，且高宽比18.4/14.4=1.26<1.5，则取z=1.0；hi——下层柱高；hj——上层柱高，顶层取女儿墙高度的两倍；——计算单元迎风面宽度（B=8.4m）计算过程见表2——1表2——1 风荷载标准值计算层数离地高度zusuzw0hihjWk518.11.01.31.20.353.02.412.38413.11.01.31.10.353.03.012.61310.11.01.31.00.353.03.011.4727.11.01.31.00.353.03.011.4714.11.01.31.00.354.13.013.572．5．5竖向荷载下框架受荷总图侧移刚度见表2——2和表2——3表2——2 横向2—5层D值的计算ibkD12构件名称kccic22ic2khB轴柱0.86+0.860.3012090920.861.002(0.86+1.25)0.51335636C轴柱22.111.002(0.86+1.25)0.51335636D轴柱22.111.00E轴柱0.86+0.860.3012090920.861.00D 20909 35636 35636 20909 113090表2——3 横向底层 D值的计算构件名称kib0.5k122icc2kDcich2B轴柱0.861.340.55199670.64C轴柱0.86+1.250.717129700.643.30D轴柱0.86+1.253.300.64E轴柱0.861.340.64

0.717 129700.551 996799671297012970996745876风荷载下框架位移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：Vjuj式中：Vj——第j层的剪力；

DijDij——第j层所有柱的抗侧刚度之和；uj——第j层的层间位移。第一层的层间位移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值应该是该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和。jj层侧移ujujj1nuuj顶点侧移j1框架在风荷载下侧移的计算见表2——4，如下：表2——4框架在风荷载下侧移计算层号Wj(kN)Vj(kN)D(kN/m)uj(m)uj/h512.3812.381130900.000111/27273412.6124.991130900.000221/13636311.4735.461130900.000321/9375211.4747.931130900.000471/7143113.5761.50458760.001341/3060jujuj0.00241j1侧移验算：层间最大侧移值为：1/3060<1/550，满足要求j顶点侧移ujuj0.00241mj1且u/H=1/7510<1/650，满足要求2．6荷载计算为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：（1）恒载满布情况；（2）活载分跨布置作用（分左布活载、中布活载、右布活载）（3）风荷载作用（分左风和右风）对于第（1）种情况，采用分层法计算；第（2）种情况利用PF程序计算；第（3）情况，采用D值法计算。2．6．1恒载作用下的内力计算在竖向荷载作用下框架内力采用分层法进行简化计算，此时每层框架梁同上、下层柱组成基本计算单元。竖向荷载产生的梁端弯矩只在本层内进行弯矩分配，单位之间不再进行传递。计算步骤如下：（１）根据各杆件的线刚度计算各节点杆端弯矩分配；（２）计算竖向荷载作用下各跨梁的固端弯矩， 并将各节点不平衡弯矩进行第一次分配；（３）将所有杆端的分配弯矩向远端传递；（４）将个节点因传递弯矩而产生的不平衡弯矩进行第二次分配， 使得各节点处于平衡状态；（５）将各杆件的固端弯矩，分配弯矩和传递弯矩相加即可得各杆端弯矩。计算分配系数说明：计算时除底层柱以外，其它各层柱的线刚度先乘以0.9，取传递系数为１／３（梁和底层柱的传递系数为１／２）。分配系数按以下式计算：SikuiknSiki1式中：Sik为节点ｋ第ｉ根杆件的相对转动刚度；nSiki1为节点ｋ各杆件相对转动刚度之和。由于本榀框架结构、受力对称，在分层法计算时可取半结构进行计算。梁的固端弯矩均布恒载和柱顶集中活载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩，利用以下公式计算：M

ql212可求得各梁端弯矩，如表 2——５和表2——６表2——５ 恒载作用下固端弯矩ＢＣ跨ＣＤ跨简图固端弯矩简图固端弯矩恒载71.46kNm1.22kNm48.03kNm1.22kNm表2——６ 柱顶集中力产生的偏心弯矩Ｂ柱Ｃ柱Ｄ柱Ｅ柱顶层21.42kNm００21.42kNm其他层21.91kNm0021.91kNm固端弯矩第一次分配计算过程见图2——７（括号中为不平衡弯矩）（ａ） 顶层（ｂ） 中间层（ｃ） 底层图2——７ 恒载作用下分层法计算将图2——７中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）结果叠加组合后得到框架弯矩图2——８，可以看出节点存在不平衡弯矩。图2——８ 恒载作用下弯矩一次分配图.节点不平衡弯矩二次分配计算过程见图2——９所示：（顶层）（四层）（三层）（二层）（底层）图2——９ 恒载作用下分层法计算（二次分配）将图2——９中各层结果组合后得到框架最终弯矩图 2——１０。图2——１０ 恒载作用下弯矩图根据弯矩和剪力的关系，可采用取隔离体的方法计算剪力：VlkVolk(MijkMijk)/lVrkVork(MijkMijk)/l式中：，Vork——简支梁支座左端和右端剪力标准值（剪力取绕隔离体顺时针转动Volk为正）；Mijk，Mijk——梁端弯矩标准值（以绕杆顺时针转为正，逆时针转动为负）。由此计算得出各杆件剪力如图 2——１１所示：图2——１１ 恒载作用下剪力图横梁作用于柱子轴力值即为梁端剪力值，再加上纵梁传来的轴力值及柱自重。可得出柱轴力图，如图2——１２所示：图2——１２ 恒载作用下轴力图2．6．2活载作用下的内力计算竖向活荷载是可变荷载，它可以单独的作用在某层的某一跨或某几跨，也可能同时作用于整个结构。对于构件的不同截面或同一截面的不同种类的最不利内力往往有个不相同的活荷载最不利布置位置，最不利内力的种类来确定。本设计中将活荷载分跨布置（分为左布活载、中布活载、右布活载三种情况），并求出内力，然后叠加求出控制截面的不利内力。在分布活荷载下，其集中力会在节点处产生偏心弯矩。如下：（１）左布活荷载Ｂ柱：32.14kN0.1m3.21kNmＣ柱：０（２）中布活荷载Ｃ柱：０Ｄ柱：０（３）右布活荷载Ｄ柱：０Ｅ柱：32.14kN0.1m3.21kNm活荷载的计算采用ＰＦ程序计算，杆件编号如图 2——１３所示：图2——１３ 杆件编号用ＰＦ程序分别计算出左布活荷载、中布活荷载和右布活荷载作用下框架内力，ＰＦ程序计算输入、输出数据如下：*************************************** ** 左布荷载内力计算* *

***************************************TheInputDataTheGeneralInformationE NM NJ NS NLC3.000E+07 35 24 12 1TheInformationofMembersmemberstartendAI1152.500000E-015.210000E-032262.500000E-015.210000E-033372.500000E-015.210000E-034482.500000E-015.210000E-035561.500000E-019.000000E-036671.250000E-015.210000E-037781.500000E-019.000000E-038592.500000E-015.210000E-0396102.500000E-015.210000E-037112.500000E-015.210000E-038122.500000E-015.210000E-039101.500000E-019.000000E-0310111.250000E-015.210000E-0311121.500000E-019.000000E-039132.500000E-015.210000E-0310142.500000E-015.210000E-0311152.500000E-015.210000E-0312162.500000E-015.210000E-0313141.500000E-019.000000E-0314151.250000E-015.210000E-0315161.500000E-019.000000E-0313172.500000E-015.210000E-0314182.500000E-015.210000E-0315192.500000E-015.210000E-0316202.500000E-015.210000E-0317181.500000E-019.000000E-0318191.250000E-015.210000E-0319201.500000E-019.000000E-0317212.500000E-015.210000E-0318222.500000E-015.210000E-0319232.500000E-015.210000E-0320242.500000E-015.210000E-0321221.500000E-019.000000E-0322231.250000E-015.210000E-0323241.500000E-019.000000E-03TheJointCoordinatesjointXY1.000000.00000026.000000.00000038.400000.000000414.400000.0000005.0000004.70000066.0000004.70000078.4000004.700000814.4000004.7000009.0000007.700000106.0000007.700000118.4000007.7000001214.4000007.70000013.00000010.700000146.00000010.700000158.40000010.7000001614.40000010.70000017.00000013.700000186.00000013.700000198.40000013.7000002014.40000013.70000021.00000017.700000226.00000017.700000238.40000017.7000002414.40000017.700000TheInformationofSupportsIS VS.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.00000043.000000(NA=864)(NW=2612)LoadingCase1TheLoadingsatJointsNLJ=10ILJPXPYPM5.0000-32.1400-3.210006.0000-32.1400.000009.0000-32.1400-3.2100010.0000-32.1400.0000013.0000-32.1400-3.2100014.0000-32.1400.0000017.0000-32.1400-3.2100018.0000-32.1400.0000021.0000-32.1400-3.2100022.0000-32.1400.00000TheLoadingsatMembersNLM=5ILMITLPVDST54-6.70006.000000124-6.70006.000000194-6.70006.000000264-6.70006.000000334-6.70006.000000TheResultsofCalculationTheJointDisplacementsjoint u v phi1 -2.382686E-22 -2.667818E-20 4.414504E-222.030579E-22-2.161931E-20-2.676478E-224.223537E-23-4.656924E-21-1.606508E-234-7.024676E-247.144113E-226.375233E-235-2.323641E-05-1.160995E-04-1.718702E-056-1.720708E-05-9.408402E-053.039597E-057-1.708009E-05-2.026624E-051.206740E-058-1.798119E-053.109012E-066.853345E-069 -5.333132E-05 -1.755892E-04 -3.089900E-0610 -5.370458E-05 -1.407653E-04 3.154348E-0511 -5.361114E-05 -3.196914E-05 1.972461E-0512 -5.393174E-05 4.894093E-06 1.240813E-0513 -1.060961E-04 -2.202660E-04 -2.592907E-0714 -1.059535E-04 -1.753747E-04 3.827134E-0515 -1.059875E-04 -4.117914E-05 2.500053E-0516 -1.063003E-04 6.323619E-06 1.624023E-0517 -1.697168E-04 -2.500188E-04 3.454163E-0618 -1.698177E-04 -1.985203E-04 4.027545E-0519 -1.697976E-04 -4.729952E-05 2.857228E-0520 -1.696598E-04 7.297944E-06 1.821492E-0521 -2.481119E-04 -2.697065E-04 -3.310692E-0522 -2.560789E-04 -2.148031E-04 6.561956E-0523 -2.564733E-04 -5.064155E-05 3.349941E-0524 -2.550097E-04 7.914108E-06 1.181205E-05TheTerminalForcesmemberN(st)Q(st)M(st)N(en)Q(en)M(en)1266.782-2.383-4.415-266.7822.383-6.7842216.1932.0312.676-216.193-2.0316.867346.569.422.161-46.569-.4221.8244-7.144-.070-.6387.144.070.3075-6.33120.47918.1676.33119.721-15.8956-.238-3.721-3.033.2383.721-5.8977.946.7182.490-.946-.7181.8178214.163-8.713-14.593-214.1638.713-11.5489168.0538.12312.061-168.053-8.12312.3091042.1301.6071.583-42.130-1.6073.23711-6.426-1.016-2.1256.4261.016-.92512.39221.18721.126-.39219.013-14.60713-.175-7.694-8.310.1757.694-10.15714.3371.2804.312-.337-1.2803.36815160.837-8.322-12.788-160.8378.322-12.17716124.5947.55610.608-124.594-7.55612.0611733.1562.1182.608-33.156-2.1183.74718-5.146-1.353-2.4435.1461.353-1.61619-.15021.58722.075.15018.613-13.15520.064-9.484-10.344-.0649.484-12.41821.3281.6395.481-.328-1.6394.35122107.110-8.471-13.108-107.1108.471-12.3062383.3247.77011.438-83.324-7.77011.8712422.0332.3833.189-22.033-2.3833.96025-3.508-1.681-2.7353.5081.681-2.30926.10621.81322.865-.10618.387-12.58527-.038-11.166-12.485.03811.166-14.31328-.1451.8446.200.145-1.8444.8642953.157-8.365-13.769-53.1578.365-19.6923043.9647.62613.199-43.964-7.62617.305319.0232.2764.153-9.023-2.2764.95132-1.664-1.537-2.5551.6641.537-3.592338.36521.01716.482-8.36519.183-10.98234.739-7.360-6.322-.7397.360-11.34135-1.5371.6646.3901.537-1.6643.592(NA= 864)(NW=2632)*************************************** ** 中布荷载内力计算* *

***************************************TheInputDataTheGeneralInformationE NM NJ NS NLC3.000E+07 35 24 12 1TheInformationofMembersmemberstartendAI1152.500000E-015.210000E-032262.500000E-015.210000E-033372.500000E-015.210000E-034482.500000E-015.210000E-035561.500000E-019.000000E-036671.250000E-015.210000E-037781.500000E-019.000000E-038592.500000E-015.210000E-0396102.500000E-015.210000E-037112.500000E-015.210000E-038122.500000E-015.210000E-039101.500000E-019.000000E-0310111.250000E-015.210000E-0311121.500000E-019.000000E-039132.500000E-015.210000E-0310142.500000E-015.210000E-0311152.500000E-015.210000E-0312162.500000E-015.210000E-0313141.500000E-019.000000E-0314151.250000E-015.210000E-0315161.500000E-019.000000E-0313172.500000E-015.210000E-0314182.500000E-015.210000E-0315192.500000E-015.210000E-0316202.500000E-015.210000E-0317181.500000E-019.000000E-0318191.250000E-015.210000E-0319201.500000E-019.000000E-0317212.500000E-015.210000E-0318222.500000E-015.210000E-0319232.500000E-015.210000E-0320242.500000E-015.210000E-0321221.500000E-019.000000E-0322231.250000E-015.210000E-0323241.500000E-019.000000E-03TheJointCoordinatesjointXY1.000000.00000026.000000.00000038.400000.000000414.400000.0000005.0000004.70000066.0000004.70000078.4000004.700000814.4000004.7000009.0000007.700000106.0000007.700000118.4000007.7000001214.4000007.70000013.00000010.700000146.00000010.700000158.40000010.7000001614.40000010.70000017.00000013.700000186.00000013.700000198.40000013.7000002014.40000013.70000021.00000017.700000226.00000017.700000238.40000017.7000002414.40000017.700000TheInformationofSupportsIS VS.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.00000043.000000(NA=864)(NW=2612)LoadingCase1TheLoadingsatJointsNLJ=10ILJPXPYPM6.0000-20.1600.000007.0000-20.1600.0000010.0000-20.1600.0000011.0000-20.1600.0000014.0000-20.1600.0000015.0000-20.1600.0000018.0000-20.1600.0000019.0000-20.1600.0000022.0000-20.1600.0000023.0000-20.1600.00000TheLoadingsatMembersNLM= 0TheResultsofCalculationTheJointDisplacementsjointuvphi1-2.035738E-23-5.259298E-223.466494E-232-1.580287E-23-9.554070E-212.574105E-231.580287E-23-9.554070E-21-2.574105E-232.035738E-23-5.259298E-22-3.466494E-23-9.448617E-07-2.288768E-06-1.911175E-06-3.351784E-07-4.157789E-05-1.653077E-063.351784E-07-4.157789E-051.653077E-069.448617E-07-2.288768E-061.911175E-06-4.048056E-07-3.578900E-06-2.355072E-0610-1.358861E-07-6.268776E-05-2.066730E-0611 1.358861E-07 -6.268776E-05 2.066730E-0612 4.048056E-07 -3.578900E-06 2.355072E-0613 -2.652117E-07 -4.595245E-06 -2.951448E-0614 -9.877380E-08 -7.847141E-05 -2.596843E-0615 9.877380E-08 -7.847141E-05 2.596843E-0616 2.652117E-07 -4.595245E-06 2.951448E-065.981009E-08-5.269792E-06-3.287764E-064.355377E-08-8.899687E-05-3.042624E-06-4.355377E-08-8.899687E-053.042624E-06-5.981009E-08-5.269792E-063.287764E-061.845376E-06-5.653698E-06-8.171258E-066.227118E-07-9.607963E-05-5.900228E-06-6.227118E-07-9.607963E-055.900228E-06-1.845376E-06-5.653698E-068.171258E-06TheTerminalForcesmemberN(st)Q(st)M(st)N(en)Q(en)M(en)15.259-.204-.347-5.259.204-.610295.541-.158-.257-95.541.158-.485395.541.158.257-95.541-.158.48545.259.204.347-5.259-.204.6105-.640.6151.828.640-.6151.8616-1.257.000-.2581.257.000.2587-.640-.615-1.861.640.615-1.82884.644-.844-1.218-4.644.844-1.314975.996-.775-1.117-75.996.775-1.2071075.996.7751.117-75.996-.7751.207114.644.8441.218-4.644-.8441.31412-.282.9862.938.282-.9862.97613-.510.000-.323.510.000.32314-.282-.986-2.976.282.986-2.938153.659-1.126-1.625-3.6591.126-1.7541656.821-1.002-1.446-56.8211.002-1.5601756.8211.0021.446-56.821-1.0021.560183.6591.1261.625-3.659-1.1261.75419-.1751.2303.669.175-1.2303.71420-.370.000-.406.370.000.40621-.175-1.230-3.714.1751.230-3.669222.428-1.301-1.915-2.4281.301-1.9882337.892-1.198-1.748-37.8921.198-1.8452437.8921.1981.748-37.892-1.1981.845252.4281.3011.915-2.428-1.3011.98826.0171.3924.160-.017-1.3924.19127.163.000-.475-.163.000.47528.017-1.392-4.191-.0171.392-4.160291.037-1.284-2.172-1.0371.284-2.9633019.123-1.051-1.871-19.1231.051-2.3343119.1231.0511.871-19.123-1.0512.334321.0371.2842.172-1.037-1.2842.963331.2841.0372.963-1.284-1.0373.256342.335.000-.922-2.335.000.92235 1.284 -1.037 -3.256 -1.284 1.037 -2.963(NA= 864)(NW=2612)*************************************** ** 右布荷载内力计算* *

***************************************TheInputDataTheGeneralInformationE NM NJ NS NLC3.000E+07 35 24 12 1TheInformationofMembersmemberstartendAI1152.500000E-015.210000E-032262.500000E-015.210000E-033372.500000E-015.210000E-034482.500000E-015.210000E-035561.500000E-019.000000E-036671.250000E-015.210000E-037781.500000E-019.000000E-038592.500000E-015.210000E-0396102.500000E-015.210000E-037112.500000E-015.210000E-038122.500000E-015.210000E-039101.500000E-019.000000E-0310111.250000E-015.210000E-0311121.500000E-019.000000E-039132.500000E-015.210000E-0310142.500000E-015.210000E-0311152.500000E-015.210000E-0312162.500000E-015.210000E-0313141.500000E-019.000000E-0314151.250000E-015.210000E-0315161.500000E-019.000000E-0313172.500000E-015.210000E-0314182.500000E-015.210000E-0315192.500000E-015.210000E-0316202.500000E-015.210000E-0317181.500000E-019.000000E-0318191.250000E-015.210000E-0319201.500000E-019.000000E-0317212.500000E-015.210000E-0318222.500000E-015.210000E-0319232.500000E-015.210000E-0320242.500000E-015.210000E-0321221.500000E-019.000000E-0322231.250000E-015.210000E-0323241.500000E-019.000000E-03TheJointCoordinatesjointXY1.000000.00000026.000000.00000038.400000.000000414.400000.0000005.0000004.70000066.0000004.70000078.4000004.700000814.4000004.7000009.0000007.700000106.0000007.700000118.4000007.7000001214.4000007.70000013.00000010.700000146.00000010.700000158.40000010.7000001614.40000010.70000017.00000013.700000186.00000013.700000198.40000013.7000002014.40000013.70000021.00000017.700000226.00000017.700000238.40000017.7000002414.40000017.700000TheInformationofSupportsIS VS.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.00000043.000000(NA=864)(NW=2612)LoadingCase1TheLoadingsatJointsNLJ=10ILJPXPYPM7.0000-32.1400.000008.0000-32.14003.2100011.0000-32.1400.0000012.0000-32.14003.2100015.0000-32.1400.0000016.0000-32.14003.2100019.0000-32.1400.0000020.0000-32.14003.2100023.0000-32.1400.0000024.0000-32.14003.21000TheLoadingsatMembersNLM=5ILMITLPVDST74-6.70006.000000144-6.70006.000000214-6.70006.000000284-6.70006.000000354-6.70006.000000TheResultsofCalculationTheJointDisplacementsjointuvphi17.024676E-247.144113E-22-6.375233E-232-4.223537E-23-4.656924E-211.606508E-233-2.030579E-22-2.161931E-202.676478E-222.382686E-22-2.667818E-20-4.414504E-221.798119E-053.109012E-06-6.853345E-061.708009E-05-2.026624E-05-1.206740E-051.720708E-05-9.408402E-05-3.039597E-052.323641E-05-1.160995E-041.718702E-059 5.393174E-05 4.894093E-06 -1.240813E-055.361114E-05-3.196914E-05-1.972461E-055.370458E-05-1.407653E-04-3.154348E-055.333132E-05-1.755892E-043.089899E-061.063003E-046.323619E-06-1.624023E-051.059875E-04-4.117914E-05-2.500053E-051.059535E-04-1.753747E-04-3.827134E-051.060961E-04-2.202661E-042.592901E-071.696598E-047.297944E-06-1.821492E-051.697976E-04-4.729952E-05-2.857228E-051.698177E-04-1.985203E-04-4.027545E-051.697168E-04-2.500188E-04-3.454164E-062.550097E-047.914108E-06-1.181205E-052.564733E-04-5.064155E-05-3.349941E-052.560789E-04-2.148031E-04-6.561956E-052.481119E-04-2.697065E-043.310692E-05TheTerminalForcesmemberN(st)Q(st)M(st)N(en)Q(en)M(en)1-7.144.070.6387.144-.070-.307246.569-.422-.161-46.569.422-1.8243216.193-2.031-2.676-216.1932.031-6.8674266.7822.3834.415-266.782-2.3836.7845.946-.718-1.817-.946.718-2.4906-.2383.7215.897.238-3.7213.0337-6.33119.72115.8956.33120.479-18.1678-6.4261.0162.1256.426-1.016.925942.130-1.607-1.583-42.1301.607-3.23710168.053-8.123-12.061-168.0538.123-12.30911214.1638.71314.593-214.163-8.71311.54812.337-1.280-3.368-.3371.280-4.31213-.1757.69410.157.175-7.6948.31014.39219.01314.607-.39221.187-21.12615-5.1461.3532.4435.146-1.3531.6161633.156-2.118-2.608-33.1562.118-3.74717124.594-7.556-10.608-124.5947.556-12.06118160.8378.32212.788-160.837-8.32212.17719.328-1.639-4.351-.3281.639-5.48120.0649.48412.418-.064-9.48410.34421-.15018.61313.155.15021.587-22.07522-3.5081.6812.7353.508-1.6812.3092322.033-2.383-3.189-22.0332.383-3.9602483.324-7.770-11.438-83.3247.770-11.87125107.1108.47113.108-107.110-8.47112.30626-.145-1.844-4.864.1451.844-6.20027-.03811.16614.313.038-11.16612.48528.10618.38712.585-.10621.813-22.86529-1.6641.5372.5551.664-1.5373.592309.023-2.276-4.153-9.0232.276-4.9513143.964-7.626-13.199-43.9647.626-17.3053253.1578.36513.769-53.157-8.36519.69233-1.537-1.664-3.5921.5371.664-6.39034.7397.36011.341-.739-7.3606.322358.36519.18310.982-8.36521.017-16.482(NA= 864)(NW=2632)利用以上数据作框架内力图，如下所示：图2——１４ 左布活荷载下弯矩图图2——１５ 左布荷载下剪力图图2——１６ 左布荷载下轴力图图2——１７ 中布荷载下弯矩图图2——１８ 中布荷载下剪力图图2——１９ 中布荷载下轴力图图2——２０ 右布荷载下弯矩图图2——２１ 右布荷载下剪力图图2——２２ 右布荷载下轴力图2．6．3风荷载作用下的内力计算计算方法用D值法（改进的反弯点法）进行计算，其步骤为：（１）求各柱反弯点处的剪力；（２）求各柱反弯点高度；（３）求各柱杆端弯矩和梁端弯矩；（４）求各柱轴力和梁剪力。第i层和第m柱所分配的剪力为：Vim DimViD其中ViWi，Wi见表2——1。反弯点位置计算框架柱反弯点位置：Y yh (y0 y1 y2 y3)h式中：——反弯点高度，即反弯点到柱下端的距离；——反弯点高度比，即反弯点高度与柱高的比值；——计算层柱高；y0——标准反弯点高度；y1——上下梁线刚度变化时反弯点高度比修正值；y2、y3——上、下层柱高变化时反弯点高度比修正值。计算结果如表2——7所示：表2——7（a）B轴框架柱反弯点位置层号h/mKy0y1y2y3yyh/m53.000.860.330.000.000.000.330.9943.000.860.400.000.000.000.401.2033.000.860.450.000.000.000.451.3523.000.860.500.000.00-0.050.451.3514.701.340.650.00-0.040.000.612.87表2——7（b）C轴框架柱反弯点位置层号h/mKy0y1y2y3yyh/m53.002.110.400.000.000.000.401.2043.002.110.450.000.000.000.451.3533.002.110.500.000.000.000.501.5023.002.110.500.000.000.000.501.5014.703.300.550.000.000.000.552.59左风作用下内力框架柱的杆端弯矩和梁端弯矩按以下公式计算：Mc上Vim(1y)hMc下Vimyh边柱节点：Mb总jMc下j1Mc上jMb左jib左右左(Mibibib右Mb右jib右ib左(M中柱节点：则左风作用下框架内力计算如表2——8

c下j 1 Mc上j)c下j 1 Mc上j)表2——8（a）风荷载下B轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算Vi/kNDimMc上Mc下Mb总层号/DVim/kNDDimyh/m(kNm)(kNm)(kNm)512.38113090209090.1852.290.994.602.274.60424.99113090209090.1854.621.208.325.5410.59336.46113090209090.1856.751.3511.149.1116.68247.93113090209090.1858.871.3514.6411.9723.75161.504587099670.21713.352.8724.4438.3136.41表2——8（b） 风荷载下C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号Vi/kNDDi