(整理)办公楼计算书职业生涯设计

第一部分
结构工程师的成长之路
1 自我认知
1.1 个性特征
1.1.1 兴趣爱好
我喜欢户外运动，渴望在球场上奔跑，挥汗如雨，全身心的投入，完全的释放自我。

和队友合作，和对方拼搏，即使受伤也是那么开心。

我喜欢旅行，喜欢一个人的旅行。

这样的旅行才是轻松的，没有一点牵挂和阻碍，随心所欲。

运动和旅行都可以缓解压力和疲劳，使我有更好的精力投入到学习、生活中去。

此外我也有关注时事动态的爱好，我觉得这个爱好使得我有更多的话题能跟朋友们沟通，不至于冷场。

1.1.2性格特点
我性格开朗，幽默，能给大伙带去快乐；不怕苦不怕累，遇到困难能自我鼓励，努力克服；为人宽容，不会因为一些事情跟别人计较；做事认真，谨慎，有耐心；拥有饱满的斗志为自己的未来奋斗。

但我太追求完美，做事不够果断，常常因为顾虑太多不肯下手而延误了最佳时机，导致事倍功半。

我觉得这是我很大一个缺点，必须努力改正。

1.2 职业价值观
成为一名优秀的结构工程师，进入大型的设计院工作，并和那些建筑精英们一同合作交流，共同进步。

但要实现这个目标，我必须更加努力，一步一个脚印，踏踏实实从基础做起，坚持不懈，这样才能在理想的道路上越走越远，最终实现自己的目标，或者达到更辉煌的成就。

我相信，只要肯努力，没有什么是不能做到的。

1.3 职业兴趣
我热爱土建行业，喜欢时刻观察周围的建筑并进行思考；乐于发现相关问题，并愿意通过自己的努力解决这些问题。

土建是一个充满活力和无穷潜力的行业，我愿为它奋斗终身。

1.4 职业能力
我拥有较好的专业基础水平和人际交往能力；学习能力较强，遇到难题能及
时向别人请教，遇事也能很好的和大家沟通。

通过将近一年的专业实习，更学到了许多课本上没有的知识。

我认为个人的职业能力就是在不断的学习实践中慢慢积累、增长的。

1.5 自我认知小结
大学四年的学习生活匆匆从身边走过。

在大学里，我成熟了许多，学到了许多，付出了许多，同时也收获了许多。

本人品行端正，为人谦虚谨慎，能吃苦耐劳，拥有较强的交际沟通能力，有团队精神，热情豪爽，乐于助人。

学习能力较强，求知欲强，有很强的自信心。

性格开朗，爱笑，待人诚恳温和，不会经常发脾气，具有一定的隐忍性，会和大伙保持良好的关系，是那种别人敬我一尺，我会敬别人一丈的人。

我兴趣爱好广泛，和别人聊天时不会出现没有话题的情况。

我爱交朋友，但仅限于品行端正，积极向上的朋友。

四年的大学生活即将结束，我马上就要进入社会、投入到工作当中去。

我相信通过努力，我可以实现自己的目标。

2 环境评估
2.1 就业目标分析
随着城市建设和公路建设的不断升温，土木工程专业的就业形势近年持续走高。

找到一份工作，对大多数毕业生来讲并非是难事，然而土木工程专业的就业前景与国家政策及经济发展方向密切相关，其行业薪酬水平近年来更是呈现出管理高于技术的倾向，而技术转向管理，也成为诸多土木工程专业毕业生职业生涯中不可避免的瓶颈。

土木工程专业大体可分为建筑工程以及道路与桥梁工程两个不同的方向。

在职业生涯中，这两个方向的职位既有大体上的统一性，又有细节上的具体区别。

总体来说，土木工程专业毕业生执业范围主要包括结构设计、工程造价与咨询、施工、工程设施调查鉴定、地质勘探、监理等等。

我想从事结构设计工作，成为一名合格的结构工程师。

结构设计是土建行业中很重要的一个组成部分，结构设计不仅需要满足安全适用的基本要求，而且需要满足经济条件。

用一句话说就是：用尽量少的资金投入，设计足够安全舒适的建筑。

我因我能从事结构设计工作而感到骄傲。

2.2 行业发展分析
土建行业是国民经济的重要物质生产部门，它与整个国家的经济发展、人民生活的改善有着密切的关系。

中国正处于从低收入国家向中等收入国家发展的过度过程中，建筑行业的增长速度很快，对国民经济增长的贡献也很大。

1978年
以来，建筑市场规模不断壮大，国内建筑业产值增长了20多倍，建筑业增加值占国内生产总值的比重从3.8%增加到了7.0%，成为拉动国民经济快速增长的重要力量。

从消费结构上看，建筑行业是最急需发展的行业；从城市化进程来看，社会对住宅的需求量很大，建筑业的市场空间相当大；建筑业是最富有吸纳农村剩余劳动力的行业，在当前我国面临突出的就业问题、三农问题新形势下，建筑业发展对促进国民经济发展、农村劳动力转移和社会稳定起着无法替代的基础性作用。

土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基本生产过程，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。

新材料的出现，计算机的应用，高新技术的引入等都将使土木工程有一个新的飞跃都推动了该学科的发展，这不仅使我们的生活生产环境大大提高，同时也对我们土木工程专业的学生提出了更高更多的要求。

随着房地产被列入十大产业振兴规划，足以见得人们对土建的重视程度的加深。

2.3 就业形势分析
建筑业是国民经济的支柱产业，在推动经济发展中具有重要的作用。

全社会固定资产投资的60%左右是通过工程建筑业实现。

庞大的建筑体系需要大量的岗位和职位，这种需求也将解决大量的专业人才就业，虽然今年中国建筑业从业人数会达到4100万，求职人数也将在600万人以上，建筑行业人才供需矛盾比较明显，但是行业的就业前景依然值得期待。

从中长期来看，建筑业仍将是具有广阔发展前景的行业。

目前我国建筑行业发展迅速，城镇建设规模日益扩大，建筑设计单位和施工单位不断增多，建筑工地也到处可见。

工程设计人员和施工现场的施工技术人员肩负着重要的职责。

他们的管理能力，技术水平的高低，直接关系到千千万万个建设项目能否有序、高效率、高质量的完成。

同时，关系到建筑设计和施工企业的信誉、前途和发展，甚至是整个土建行业的发展。

近年来，为适应建筑行业的发展需要，国家对一系列标准规范进行了大规模的修订。

同时，各种建筑施工新技术、新材料，新设备，新工艺已得到广泛的应用，一批批高学历、高素质人才正不断的进入到该行业内，土建行业正越来越壮大着。

我相信，土建行业一定会有更美好的明天。

3目标与计划
3.1 一五计划
本科毕业后进入到一家不错的设计单位从事结构设计并和领导以及同事们处理好人际关系。

努力学习工作，多向前辈们请教问题。

在平时的工作中准备好一级注册结构工程师基础考试以及二级注册结构工程师专业考试，并争取一次性通过，取得二级注册结构师证书。

抓住机会，多上工地学习专业知识。

准备好以及注册结构工程师专业考试，为二五计划做准备。

3.2 二五计划
通过一级注册结构师专业考试，取得该证书。

总结前五年的工作经验，将前五年中学到的知识以及工作经验运用到工作当中，使自己的能力有更进一步的提升。

抓住机会，寻找更好的就业单位。

努力工作，做出漂亮的业绩使自己有资本获得升职。

3.3 十年之后
踏踏实实在自己的岗位上奋斗，为祖国的现代化建设贡献一份力量。

努力学习最新专业知识，跟上时代步伐。

如果有机会，成立属于自己的设计公司。

4 具体实施方案
4.1 锤炼基本功
数学是力学的基础，而力学又是土木工程专业的基础。

随着土建行业的发展，新知识新技术必将不断涌现，只有拥有足够坚实的数学和力学基础才能把新技术学到手。

所以需要反复学习完善数学和力学基础。

4.2 培养专业能力
在平时的工作当中要善于总结，熟记一些常用专业数据。

熟练掌握结构设计的步骤以及技巧，使自己能快速熟练、保质保量的完成任务。

能对工程中遇到的问题进行分析发现自己的不足，从而能在以后的工作当中避免相关问题。

锻炼自己与施工单位及建筑设计者的协调沟通能力，以便及时解决设计和施工中存在的矛盾问题。

5 评估方案
计划虽然漂亮，但我深知自己离实现上述目标还有很大的距离。

虽然说我们土木行业人才需求还是比较大的，但就业问题依然严峻。

随着我国国民经济的高速发展以及高素质人才的不断涌现，综合能力不足者必将被社会所淘汰。

所以我要努力完善自己的不足之处，争取早日实现自己的理想。

第二部分
南方某市的多层办公楼设计
摘要
本设计题目是南方某市的多层办公楼设计，该多层办公楼的总建筑面积大约是2760平方米，建筑层数总共为四层，建筑高度为17.8米。

本建筑物采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。

本结构计算书主要进行了结构方案中横向一榀框架在恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等作用下的设计计算。

在确定框架布局之后，首先计算竖向荷载作用下的结构内力，再利用底部剪力法进行水平地震作用计算，然后利用D值法进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力），并进行内力组合，选取最不利组合进行配筋计算。

最后再进行基础设计。

关键词：框架结构；荷载；内力组合
ABSTRACT
This is a design of multi-storey office building in south city. The multi-storey office building has the total construction area of about 2760 square meters and 17.8 meters high with four layers. The building used entire cast-in-place reinforced concrete frame structure. The footing is an independent foundation.
The design is mainly concentrated on one piece of horizontal frameworks under constant load, live load, seismic load and wind load. After determining the distribution of framework, internal force under vertical loads is calculated firstly, then using the bottom shear method to calculate seismic effect and the internal force (bending moment, shear and axial force) by D value method. Combine every internal force and identify the most disadvantaged group determine the bar placing. Finally the base is designed.
Key words: frame construction; load; combination of load
1 设计资料
建设地点：南方某城市。

场地面积：长×宽=100×75m，建筑平面设计可不考虑场地周边影响。

总建筑面积：3000±10%平方米。

最高气温：41℃。

最低气温：-8℃。

主导风向：夏季东南风，冬季西北风。

基本风压：2
0.35kN m。

基本雪压：2
0.50kN m。

最大降雨量：60mm/h。

场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05m/s2，设计地震分组为第一组，拟建场地土类型中软场地土，Ⅱ类建筑场地。

地质水文情况：场地平坦，周围无相邻建筑物，自上而下土层分布情况为：
1、填土，褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。

2、粉质黏土，褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，
ak 200kPa
f=，
S 7.7MPa
E=。

3、粉质黏土，褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，
ak 200kPa
f=，
S 7.7MPa
E=，场地土15m深度范围内无液化土层。

2 结构布置方案和结构计算简图
2.1 结构布置方案和布置图
该办公楼采用现浇钢筋混凝框架结构，结构布置采用双向板肋梁楼盖方案。

其标准层平面布置图如图1所示：
图1 结构平面布置图
2.2 截面尺寸选择和材料选择
2.2.1 楼板厚度的确定
根据平面布置，双向板短向跨度l 2=4.0m ，取构造厚度h =120mm 时，h/l =120/4000=1/33。

2.2.2 梁截面尺寸确定 选1212400121000mm h l ===，1000mm h =，300mm b =，
3.3h b =，满足要求；故框架梁截面尺寸取300mm 1000mm b h ⨯=⨯。

梁的惯性距为3104³
12300100012 2.510mm I bh ==⨯=⨯。

选12740012617mm h l ===，700mm h =，250mm b =， 2.8h b =，满足要求；故框架梁截面尺寸取250mm 700mm b h ⨯=⨯。

梁的惯性距为394³
12250700127.110mm I bh ==⨯=⨯。

选10500010500mm h l ===，500mm h =，250mm b =，2h =，满足要求；故框架梁截面尺寸取250mm 500mm b h ⨯=⨯。

梁的惯性距为394³
1225050012 2.610mm I bh ==⨯=⨯。

选10400010400mm h l ===，400mm h =，250mm b =， 1.6h b =，满足要求；故框架梁截面尺寸取250mm 400mm b h ⨯=⨯。

梁的惯性距为394³
1225040012 1.310mm I bh ==⨯=⨯。

2.2.3 框架柱截面尺寸确定
底层高度由梁轴线算至基础顶面，所以底层柱高取H =3900+600=4500mm ，
二、三层取3900mm ，顶层取5100 mm 。

b =(1/15～1/20)H =380mm ～285mm,初选柱截面尺寸b×h=500mm×500mm 柱的惯性距为33941250050012 5.210mm I bh ==⨯=⨯。

2.2.4 梁柱线刚度计算
由于楼板采用现浇，所以中间梁的线刚度I=2I 0 ，根据公式i=EI/L ，可以得
出梁、柱的线刚度如下：
梁：边跨：724
==⨯⨯⨯⨯=⨯⋅
1.5 1.5
2.810 2.51012.48.4710kN m
i EI-
边跨：734
1.5 1.5
2.8107.1107.4 4.0310kN m
==⨯⨯⨯⨯=⨯⋅
i EI l-
边跨：734
i EI-
==⨯⨯⨯⨯=⨯⋅
1.5 1.5
2.810 2.610 5.0 2.1810kN m
柱：底层（A～C轴）：734
==⨯⨯⨯=⨯⋅
i EI l-
2.810 5.210
3.2410kN m
标准层（A～C轴）：734
==⨯⨯⨯=⨯⋅
2.810 5.210
3.7310kN m
i EI l-
顶层（A～C轴）：734
==⨯⨯⨯=⨯⋅
2.810 5.210 5.1 2.8510kN m
i EI l-
令顶层梁：1
i'=，则其余各杆件的相对线刚度为：
则标准层左边跨梁：44
i'=⨯⨯=
4.03108.47100.48
标准层右边跨梁：44
i'=⨯⨯=
2.1810100.26
底层柱：44
i'=⨯⨯=
3.24108.47100.38
标准层柱：44
i'=⨯⨯=
3.7310100.44
顶层柱：44
i'=⨯⨯=
2.8510100.34
框架梁柱相对线刚度如图2所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数依据：
图2 梁柱相对线刚度
2.2.5 材料选择
混凝土强度等级：基础垫层混凝土选用C10，基础选用C25，各层梁柱混凝土强度等级均选C25。

钢筋级别：框架梁、柱、板负筋等主要构件纵向受力钢筋选择HRB335级钢筋；构造钢筋、箍筋及板内底筋等选择HPB235级钢筋。

3 荷载计算
3.1 竖向荷载计算
3.1.1 屋面荷载
① 恒荷载标准值
防水层（刚性）30厚C25细石混凝土防水 1.0 kN/m 2 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4kN/m 2 15厚水泥砂浆 0.015m×20kN/m 3=0.30kN/m 2 120厚矿渣水泥、水泥砂浆焦渣砂浆3‰找平 0.12m×20.0kN/m 3=2.40kN/m 2 120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3.00kN/m 2 10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m 3=0.17kN/m 2 7.0kN/m 2 ② 活荷载标准值
非上人屋面 0.5kN/m 2
3.1.2 楼面荷载
① 恒荷载标准值
水磨石面层 0.65kN/m 2 20厚水泥砂浆打底 0.02m×20kN/m 3=0.40kN/m 2 120厚现浇钢筋混凝土板 3.00kN/m 2 10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m 3=0.17kN/m 2
4.5kN/m 2
② 活荷载标准值 2.0kN/m 2
3.1.3 墙体自重
标准层A 、D 轴外纵墙（带铝合金窗）
纵墙 ()33.9m 1.8m 0.4m 0.24m 18kN m =7.34kN m --⨯⨯ 铝合金窗 1.25k N m 水刷石外墙面 1.0k N m 水泥粉刷内墙面 0.5kN/m
11.0kN/m
底层A 、D 轴外纵墙（带铝合金窗）
纵墙 ()35.1m 1.8m
0.4m 0.5m 0.2m 18k N m =10.37k N m ---⨯⨯ 铝合金窗 1.25k N m 水刷石外墙面 1.0k N m 水泥粉刷内墙面 0.54 kN/m
13.2kN/m
顶层A、D轴外纵墙（带铝合金窗）
5.1m 1.8m0.4m0.24m18kN m=12.53kN m
--⨯⨯
纵墙()3
铝合金窗 1.25k N m 水刷石外墙面 1.0k N m 水泥粉刷内墙面0.5kN/m
16.0kN/m
内隔墙自重
全楼各层：
内隔墙 5.0 kN/m
5.0kN/m
3.1.4 梁柱自重
①梁自重(b×h=300mm×1000mm)
梁自重25kN/m3×0.30m×(1.0m-0.12m) =6.6kN/m 抹灰层10厚混合砂浆0.4kN/m
7.0kN/m
②梁自重(b×h=250mm×700mm)
梁自重25kN/m3×0.25m×(0.7m-0.12m) =3.63kN/m 抹灰层10厚混合砂浆0.28kN/m
4.0kN/m
③梁自重(b×h=250mm×500mm)
梁自重25kN/m3×0.25m×(0.5m-0.12m) =2.38kN/m 抹灰层10厚混合砂浆0.21kN/m
2.59kN/m
④梁自重(b×h=250mm×400mm)
梁自重25kN/m3×0.25m×(0.4m-0.12m) =1.75kN/m 抹灰层10厚混合砂浆0.18kN/m
1.93kN/m
柱自重(b×h=500mm×500mm)
柱自重25kN/m3×0.5m×0.5m=6.25kN/m 10厚混合砂浆0.01m×0.5m×4×17kN/ m3 =0.34kN/m
6.59kN/m 3.2 竖向荷载作用下的框架内力的计算
3.2.1 A~1/A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，简化等效为均布荷载，荷载传递如图3所示：
图3 板传荷载示意图
恒载：()2237.0kN m 2.0m 120.40.42=20.83kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 活载：()2230.5kN m 2.0m 120.40.42=1.49kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 楼面板传荷载：
恒载：()2234.5kN m 2.0m 120.40.42=13.39kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 活载：()2232.0kN m 2.0m 120.40.42=5.95kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 屋面梁自重：7.0kN m 楼面梁自重：3.91kN m
A~1/A 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：
=7.0kN m 20.83kN m=27.83kN m =++恒载屋面梁自重板传荷载 =1.49kN m =活载板传荷载
楼面梁：
=3.91kN m 13.39kN m =17.3kN m =++恒载楼面梁自重板传荷载 =5.95kN m =活载板传荷载
3.2.2 1/A~B 轴间框架梁
屋面板传荷载：
恒载：25
7.0kN m 2.0m 2=17.5kN m 8⨯⨯⨯
活载：25
0.5kN m 2.0m 2=1.25kN m 8
⨯⨯⨯
楼面板传荷载：
恒载：25
4.5kN m 2.0m 2=11.25kN m 8
⨯⨯⨯
活载：25
2.0kN m 2.0m 2=5.0kN m 8
⨯⨯⨯
屋面梁自重：7.0kN m 楼面梁自重：3.91kN m
1/A~B 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：
=7.0kN m 17.5kN m =24.5kN m =++恒载屋面梁自重板传荷载 =1.25kN m =活载板传荷载
楼面梁：
=3.91kN m 11.25kN m =15.16kN m =++恒载楼面梁自重板传荷载 =5.0kN m =活载板传荷载
3.2.3 B~C 轴间框架梁
屋面板传荷载：
恒载：()2237.0kN m 2.0m 120.40.42=20.83kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 活载：()2230.5kN m 2.0m 120.40.42=1.49kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 楼面板传荷载：
恒载：()2234.5kN m 2.0m 120.40.42=13.39kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 活载：()2232.0kN m 2.0m 120.40.42=5.95kN m ⨯⨯-⨯+⨯ 屋面梁自重：7.0kN m 楼面梁自重：2.59kN m
B~C 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：
=7.0kN m 20.83kN m=27.83kN m =++恒载屋面梁自重板传荷载 =1.49kN m =活载板传荷载
楼面梁：
=2.59kN m 13.39kN m =15.98kN m =++恒载楼面梁自重板传荷载
活载板传荷载
=
=5.95kN m
3.2.4 A轴柱纵向集中荷载的计算
女儿墙自重（做法：墙高600mm，400mm的混凝土压顶）：
顶层柱恒载女儿墙自重梁自重板传荷载
=++
⨯+⨯+⨯
=6.0kN m4m 1.93kN m4m8.75kN4m=66.72kN
=
顶层柱活载板传活载
⨯
=0.625kN m4m=2.5kN
四层柱恒载墙自重+梁自重+板传荷载
=
⨯+⨯+⨯
=16.0kN m4m 1.93kN m4m 5.63kN m4m=94.24kN 四层柱活载板传活载
=
⨯
=2.5kN m4m=10.0kN
二、三层柱恒载墙自重+梁自重+板传荷载
=
()
++⨯
=11.0kN m 1.93kN m 5.63kN m4m=74.24kN
二、三层柱活载板传活载
=
⨯
=2.5kN m4m=10.0kN
基础顶面恒载底层外纵墙自重+基础梁自重
=
()
+⨯
=10.0kN m 3.75kN m4m=55.0kN
3.2.5 B轴柱纵向集中荷载的计算
顶层处恒载梁自重板传荷载
=+
()
++⨯
=1.93kN m8.75kN m7.11kN4m=71.16kN 顶层处活载板传活载
=
⨯⨯
=0.625kN m4m+0.51kN m4m=4.54kN
四层柱恒载梁自重+板传荷载
=
()
++⨯
=1.93kN m 5.63kN m 4.57kN m4m=48.52kN 四层柱活载板传活载
=
⨯⨯
=2.5kN m4m+2.03kN m4m=18.12kN
二、三层柱恒载内隔墙自重+梁自重+板传荷载
=
()
+++⨯
=5.0kN m 1.93kN m 5.63kN m 4.57kN m4m=68.52kN
二、三层柱活载板传活载
=
⨯⨯
=2.5kN m4m+2.03kN m4m=18.12kN
基础顶面恒载基础梁自重
=
⨯
=3.75kN m4m=15.0kN
3.2.6 C轴柱纵向集中荷载的计算
=++
顶层柱恒载女儿墙自重梁自重板传荷载
⨯+⨯+⨯
=6.0kN m4m 1.93kN m4m8.75kN4m=66.72kN 顶层柱活载板传活载
=
⨯
=0.625kN m4m=2.5kN
四层柱恒载墙自重+梁自重+板传荷载
=
⨯+⨯+⨯
=16.0kN m4m 1.93kN m4m 5.63kN m4m=94.24kN 四层柱活载板传活载
=
⨯
=2.5kN m4m=10.0kN
二、三层柱恒载墙自重+梁自重+板传荷载
=
()
++⨯
=11.0kN m 1.93kN m 5.63kN m4m=74.24kN
二、三层柱活载板传活载
=
⨯
=2.5kN m4m=10.0kN
=
基础顶面恒载底层外纵墙自重+基础梁自重
()
+⨯
=10.0kN m 3.75kN m4m=55.0kN
3.2.7 1/A轴与4轴交界处纵向集中荷载的计算
顶层处恒载梁自重板传荷载
=+
()
++⨯
=1.93kN m8.75kN m7.11kN4m=71.16kN 顶层处活载板传活载
=
=0.625kN m4m+0.51kN m4m=4.54kN
⨯⨯
四层处恒载梁自重+板传荷载
=
()
++⨯
=1.93kN m 5.63kN m 4.57kN m4m=48.52kN
=
四层处活载板传活载
⨯⨯
=2.5kN m4m+2.03kN m4m=18.12kN
二、三层处恒载墙自重+梁自重+板传荷载
=
()
+++⨯
=5.0kN m 1.93kN m 5.63kN m 4.57kN m4m=68.52kN
二、三层处活载板传活载
=
⨯⨯
=2.5kN m4m+2.03kN m4m=18.12kN
框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图4所示（图中数值均为标准值）：
图4 框架在竖向荷载作用下的受荷总图
4 内力计算
4.1 恒载作用下框架内力计算
4.1.1 恒载作用下框架的弯矩计算
(1) 梁的固端弯矩
M＝-556.69kN·m
屋面处
AC
M＝556.69kN·m
CA
M＝-103.46kN·m
四层楼面处
AB
M＝-33.29kN·m
BC
M＝128.29kN·m
BA
M＝33.29kN·m
CB
M＝-113.97kN·m
二、三层楼面处
AB
M＝-33.29kN·m
BC
M＝150.20kN·m
BA
M＝33.29kN·m
CB
(2) 根据梁柱线刚度，算出各节点的分配系数μ，结果如表1所示：
表1 节点分配系数
(3) 恒荷载作用下的框架内力，各节点分配二次即可，计算结果如表2所示：
表2 恒荷载作用下弯矩分配
弯矩图如图5所示（括号里为梁端调幅后弯矩值调幅系数取0.85）：
图5 竖向恒载作用下弯矩图(kN·m)
.................
4.1.2 恒载作用下框架的剪力计算
表5 恒荷载作用下AC跨梁端剪力计算
恒荷载作用下框架梁的剪力如图6所示：
图6 竖向恒载作用下剪力图(kN)
.................
4.1.3 恒载作用下框架的轴力计算
表7 恒荷载作用下B柱轴力计算
竖向恒载作用下轴力图如图7所示：
图7 竖向恒载作用下轴力图(kN)
4.2 活荷载作用下框架的内力计算
4.2.1 活荷载作用下框架的弯矩计算
(1) 梁的固端弯矩
M＝-31.76kN·m
屋面处
AC
M＝31.76kN·m
CA
二、三、四层楼面处
M＝-52.22kN·m
AB
M＝-12.40kN·m
BC
M＝78.62kN·m
BA
M＝12.40kN·m
CB
(2) 各节点的分配系数如表9所示，计算同恒载作用下框架弯矩计算，弯矩分配如表10所示：
表10 活荷载作用下弯矩分配
弯矩图如图8所示（括号里为梁端调幅后弯矩值调幅系数取0.85）：
图8 竖向活载作用下弯矩图(kN·m)
4.2.2 活荷载作用下框架的剪力计算
活荷载作用下框架的剪力计算与恒荷载作用下框架的剪力计算相同。

活荷载作用下框架的剪力如下表所示：
表11 活荷载作用下AB跨梁端剪力计算
活荷载作用下框架梁的剪力如图9所示：
图9 竖向活载作用下剪力图(kN) 4.2.3 活荷载作用下框架的轴力计算
表14 活荷载作用下A柱轴力计算
表16 活荷载作用下C柱轴力计算
竖向活载作用下框架轴力图如图10所示：
图10 竖向活载作用下轴力图(kN)
4.3 地震作用下框架结构的内力和侧移计算
该建筑的高度为17.8m<40m，以剪切变形为主，且质量和刚度均匀分布，故采用底部剪力法计算地震作用。

4.3.1 设计资料：
(1) 抗震设防烈度为6度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组，抗震等级为四级。

(2) 各楼层的重力荷载代表值为：
由《规范》得，重力荷载代表值G i应该由第i层楼板的自重与其上下层各一半高度的柱，墙重量以及该层活荷载的1/2共同构成。

屋面不考虑活荷载，只考虑屋面梁，板自重与其下层一半高度的柱，墙重量及雪荷载。

4.3.2 各楼层的重力荷载标准值计算
本次设计中为了计算简便,取中间一榀框架进行计算，取计算单元4.0m宽度范围的重力荷载代表值。

(1) 顶层
⨯⨯=
G女儿墙=6.0kN m 4.0m248.0kN
屋面板结构层及构造层自重标准值 G 屋面板=27.0kN m 4.0m 12.4m=347.2kN ⨯⨯
G 梁=7.0kN m 12.4m+1.93kN m 4.0m 4117.68kN ⨯⨯⨯= G 柱=()6.59kN m 2.55m 0.12m 232.03kN ⨯-⨯= G 墙=1216.0kN m 4m 264.0kN ⨯⨯⨯= G 顶层=608.91kN (2) 四层
G 墙=()1211.0kN m 4m 2 5.0kN m 10.0m 64.0kN 133.0kN ⨯⨯⨯+⨯+= G 楼面=24.5kN m 4.0m 12.4m 223.2kN ⨯⨯=
G 梁=4.0kN m 7.4m+2.59kN m 5.0m 1.93kN m 4.0m 473.43kN ⨯⨯+⨯⨯= G 柱=()6.59kN m 4.5m 0.12m 386.59kN ⨯-⨯= G 四层=516.22kN (3) 三层
G 墙=11.0kN m 4m 2 5.0kN m 10m 138.0kN ⨯⨯+⨯= G 楼面=24.5kN m 4.0m 12.4m 223.2kN ⨯⨯=
G 梁=4.0kN m 7.4m+2.59kN m 5.0m 1.93kN m 4.0m 473.43kN ⨯⨯+⨯⨯= G 柱=()6.59kN m 3.9m 0.12m 374.73kN ⨯-⨯= G 三层=509.36kN (4) 底层
G 墙=13.2kN m 4m 2105.6kN ⨯⨯= G 楼面=24.5kN m 4.0m 12.4m 223.2kN ⨯⨯=
G 梁=4.0kN m 7.4m+2.59kN m 5.0m 1.93kN m 4.0m 473.43kN ⨯⨯+⨯⨯= G 柱=()6.59kN m 4.5m 0.12m 386.59kN ⨯-⨯= G 底层=488.82kN
(5) 屋顶雪荷载标准值计算，组合系数0.5 Q 雪=20.5kN m 4.0m 12.4m 24.8kN ⨯⨯= (6) 楼面活荷载标准值计算
Q 楼面=22.0kN m 4.0m 12.4m 99.2kN ⨯⨯= 由G eq =0.85G E
4.3.3 框架柱抗侧刚度D 值计算
表18 框架柱D 值计算
4.3.4 结构基本自振周期的计算
利用经验公式，对框架结构采用T 1=0.085n ，其中n 为建筑层数，则对于本框架结构，有T 1=0.085×4=0.34s ＜1.4T g ，且T g =0.35s ，m ax α=
0.04，则由地震影响系数谱曲线，有α=0.04。

4.3.5 进行水平地震作用标准值计算
F EK =α1
G eq =0.04×1941.83=77.67kN ，考虑顶部鞭端效应。

表19 各层水平地震力及层间位移计算
侧移验算：
层间侧移最大值：∆U e /h =0.007/3.9=1/557＜1/550，故满足侧移要求。

4.3.6 地震作用下框架柱的内力的计算
由公式 ik V = i D
V D
∑ ，上M =ik V ×(1-y )×h ，下M =ik V ×y ×h 计算各柱弯矩。

4.3.7 水平地震作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算
由节点平衡可计算梁端弯矩及剪力，同时可求柱轴力，结果如表21所示：
地震作用下弯矩图如图11所示：
图11 水平地震作用下弯矩图(kN·m) 地震作用下剪力图如图12所示：
图12 水平地震作用下剪力图(kN)
地震作用下轴力图如图13所示：
图13 水平地震作用下轴力图(kN)
4.4 风荷载作用下的框架内力计算
4.4.1 风荷载标准值计算
k z s z 0ωβμμω=，基本风压0ω=0.352kN m ； 风荷载体型系数s μ，由规范查得s μ=1.3； 风压高度变化系数z μ，地面粗糙度为C 类；
风振系数z
z z =1v ξϕβμ+；
计算单元宽度，取B=4.0m 。

表23 集中风荷载标准值计算
风荷载作用下框架的层间侧移按j
j ij
u D
∆=
∑计算；
表24 框架在风荷载作用下的侧移计算
侧移验算：
层间侧移最大值：∆U j/h=0.0023/3.9=1/1696＜1/550，故满足侧移要求。

4.4.2 风荷载作用下框架内力计算
水平荷载计算，按D值法计算，各柱D值同地震计算时相同，结果如表25所示：
表25 风荷载作用下框架柱内力计算
由节点平衡，可得框架梁的内力，结果如表26所示：
表26 风荷载作用下框架梁端弯矩及剪力计算
风荷载作用下弯矩图如图14所示：
图14 风荷载作用下弯矩图(kN·m)风荷载作用下剪力图如图15所示：
图15 风荷载作用下剪力图(kN)
风荷载作用下轴力图如图16所示：
图16 风荷载作用下轴力图(kN)
5 内力组合 5.1 横梁内力组合
5.1.1 横梁内力组合表
在考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，就在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅，表中梁两端负弯矩和跨中弯矩已进行过调幅。

其中，梁端的负弯矩的调幅系数为0.85，梁端负弯矩减少后，应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩，且要求梁跨中正弯矩至少应取按简支梁计算的跨中弯矩的1/2。

如图17所示：
图中0
120.5()M M M M '''=-+,且有00.5M M '≥，M 为对应跨度简支梁在相应跨中荷载作用下产生的跨中弯矩。

图17 简支梁塑性弯矩调幅
梁的内力组合计算如表28：
.................
表28 梁的内力组合计算
.................
.................
.................
.................
5.1.2 横梁控制值计算
柱上端的控制截面在上层的粱底，柱下端的控制截面在下层的粱顶。

按轴线计算简图算得内力值要换算到控制处的值。

表30 三层楼面横梁控制值计算
表31 二层楼面横梁控制值计算
表32 底层楼面横梁控制值计算
5.1.3 剪力设计值调整
顶层：
A4C4跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M A4=-133.31kN·m M C4＝-175.78kN·m
V A4C4＝1.2×（M A4＋M C4）/ l n+ V Gb
＝1.2×（133.31＋175.78）/（12.4－0.5）＋1.2×（239.71+0.5×13.49）
＝326.91kN
三层：
A3B3跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M A3＝-211.15kN·m M B3左＝-156.21kN·m
V A3＝1.2×（M A3＋M B3左）/ l n+ V Gb
＝1.2×（211.15＋156.21）/（7.4-0.5）＋1.2×（75.56＋0.5×33.81）
＝178.85kN
V B3左＝1.2×（M A3＋M B3左）/ l n+ V Gb
＝1.2×（211.15＋156.21）/（7.4-0.5）＋1.2×（95.85＋0.5×56.46）
＝212.79kN
B3C3跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M B3右＝-84.64kN·m M C3＝-90.32kN·m
V B3C3＝1.2×（M B3右＋M C3）/ l n+ V Gb
＝1.2×（84.64＋90.32）/(5.0-0.5)＋1.2×（39.95＋0.5×14.88）
＝103.52kN
二层：
A2B2跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M A2＝-180.68kN·m M B2左＝-252.50kN·m
V A2＝1.2×（M A2＋M B2左）/ l n+ V Gb
＝1.2×（180.68＋252.50）/（7.4-0.5）＋1.2×（80.50＋0.5×33.81）
＝192.22kN
V B2左＝1.2×（M A2＋M B2左）/ l n+ V Gb
＝1.2×（180.68＋252.50）/（7.4-0.5）＋1.2×（110.90＋0.5×56.46）
＝242.29kN
B2C2跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M B2右＝-110.19kN·m M C2＝-41.24kN·m
V B2C2＝1.2×（M B2右＋M C2）/ l n+ V Gb
＝1.2×（110.19＋41.24）/(5.0-0.5)＋1.2×（39.95＋0.5×14.88）
＝97.25kN
底层：
A1B1跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M A1＝-195.81kN·m M B1左＝-243.70kN·m
V A1＝1.2×（M A1＋M B1左）/ l n+ V Gb
＝1.2×（195.81＋243.70）/（7.4-0.5）＋1.2×（80.50＋0.5×33.81）
＝193.32kN
V B1左＝1.2×（M A1＋M B1左）/ l n+ V Gb
＝1.2×（195.81＋243.70）/（7.4-0.5）＋1.2×（110.90＋0.5×56.46）
＝243.39kN
B1C1跨：经比较与地震作用③组合时剪力设计值较大：
M B1右＝-110.19kN·m M C1＝-41.24kN·m
V B1C1＝1.2×（M B1右＋M C1）/ l n+ V Gb
＝1.2×（110.19＋41.24）/（5.0-0.5）＋1.2×（39.95＋0.5×14.88）
＝97.25kN
5.2 柱的内力组合
5.2.1 柱的内力组合。