毕业设计_办公楼

毕业设计-办公楼
1、开题报告
毕业设计是大学本课教育培养目标的实现和检验所学知识掌握程度的重要阶段，是综合学习的阶段，是深化、综合、拓宽所学知识的一次实践机会，是对大学期间所学专业知识的全面总结。

我所做的设计题目为 "XX 综合办公楼" ，在设计前，我复习了《房屋建筑学》，《土力学地基基础》，《结构力学》，《钢筋混凝土结构》，《多层及高层建筑结构设计》《建筑结构抗震设计》等大学所学的主要专业课程，以便能够在设计中更好的综合考虑各方面的设计要点，同时阅读了关于抗震，混凝土结构，建筑荷载等若干设计,施工规。

并参考了以下文献：《高等学校建筑工程专业毕业设计指导》、《土木工程专业设计指导》、《房屋建筑制图统一标准》、《建筑结构制图标准》、《建筑荷载规》、《建筑地基基础设计规》、《混凝土结构设计规》、《建筑抗震设计规》、《砌体结构设计规》、《建筑结构设计手册》、《建筑结构设计综合手册》、《钢筋混凝土结构构造手册》、《混凝土与砌体结构》、《高层建筑结构设计》、《土力学地基基础》、《建筑结构抗震设计》、有关标准图集，相关教科书及其它专业书及相关规定、图集等进行建筑、结构设计并绘制施工图纸。

毕业设计的这段时间，在教研室各位老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、外文的翻译以及到施工现场和已建好的同类工程的观看、分析，加深了对设计规、建筑法规、施工手册等相关容的理解与记忆。

巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力，从而从不同方面初步达到了毕业设计的目的与要求。

在进行结构设计时，均采用手算。

由于自己的水平有限，时间也比较紧迫，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

一、设计题目
某市政府多层办公楼
二、设计数据
1、建筑规模
建筑面积：6500 m2
建筑层数：6～7层
结构形式：钢筋混凝土框架结构
功能要求：按市政府办公室用功能进行设计
占地面积：5880m 2
总 投 资：450万
2、气象资料
基本风压值：0w =0.392
/m kN ； 基本雪压值：0s =0.472
/m kN ; 年最大降雨量：1870mm ；
最低气温：摄氏零下10度；
最高气温：42度。

3、抗震要求
设计烈度按7度考虑。

4、 地质状况
拟新建建筑场地基本平整，绝对标高为34.2M ，由地质勘察报告知，
该场地由上而下可分为四层：
1．杂填土：主要为煤渣、石灰渣、砼块等，本层分布较稳定，厚0.3～
0.8m ；
2．淤泥：分布不均匀，厚0.0～0.9m;
3．粘土夹碎石：土层厚2.5～4.3m,承载力为270KPa ；
4．粘性土：可塑性较好，稍湿，密实，土层厚3.6～6.0m ，承载力340Pa 。

地下水静止水位标高为29.6m 。

三、 建筑设计一般原则
1、一般要求
(1)从办公大楼的功能、建筑规模和标准出发,确定各类办公用房、共公用方和其
它附属设施的组成。

(2)楼梯的设计、各类房屋的建筑面积和疏远距离应符合防火和抗震设计规要求，
主要楼梯应根据使用性质和面积大小决定，一般应设在入口附近，位置要明显。

(3)办公楼各部分应功能分区明确，在平面功能、垂直交通、防火疏散、建筑设
备等方面综合考虑相关关系，进行合理安排布局。

宜根据使用功能不同分设出入口，组织好外交通路线。

(4)办公室净高应根据使用性质和面积大小决定，一般净高不低于2.6米。

(5)会议室可分散布置，会议室所在层数和安全出口的设置应符合防火规的要求。

多功能会议室、电视会议室应有电声、放映、遮光、隔声、吸声等措施。

(6)公用卫生间距离最远工作间不应大于50米，并尽可能布置在建筑的次要部
位；为保证大楼的正常运转，宜设置配电室、储藏室、设备间等辅助功能用房。

(7)办公室应设计成单间式和大空间式，使用上有特殊要求的，可设计成带专用
卫生间的单元或公寓式。

(8)六层或六层以上的办公室应设垃圾管道。

(9)应注意走道的采光，走道过长时应考虑增加采光口，或在走道端部开口，尽
量减少在每个房间的墙上开窗；单面布置走道净宽1300~2200，双面布置走道净宽1600~2200。

2 、本设计特殊要求
由于所设计的大楼为市政府办公大楼，所以设计时除了要满足一般的办公楼的要求外，还应满足市政府办公的特殊要求。

经过调研，可将市政府办公大楼应具备的功能罗列如下：
（1）一般用房：
会议室、会客室、活动室、健身房、警卫室、传达室等；
（2）辅助用房：
配电房、储藏室、开水供应、卫生间、车库等；
（3）功能用房：
微机室、图书数据室、档案室、财会计室、储藏室、传达室等。

四、结构设计一般原则
1 、既满足功能要求，又使结构布置合理。

要受力方式合理，传力途径明确。

结构平面布置、刚度应尽可能均匀、简单、对称，以减少震害，同时还可减少构件类型，方便施工。

2 、采用钢筋混凝土现浇框架结构，7度设防。

3、充分利用框架结构的优点，灵活布置平面。

既可做成较大空间的会议室、
办公室和活动中心，又可灵活设置隔墙以形成各种功能的小空间用房。

4、为不影响使用面积，梁柱截面尺寸都不能太大，而这又导致框架结构侧向
刚度太小，因而建筑高度不宜过高，一般不超过60米。

5、对抗震要求较高的建筑，框架应具有较好的延性和变形能力。

抗震设计的
一般原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

6、当房屋超过规定长度时，除基础外，上部结构用伸缩缝断开，以减少温度
收缩影响。

7、当柱下地基承载力较差时，为避免底层墙体埋置较深，应在框架柱之间设
置基础梁
8当基础的持力层不太深(4米以下),地基承载力较高(200Kpa以上)时,通常采用柱下独立基础；当柱下基础持力层较深、土质较差时，可酌情采用承台和桩基础。

五、设计容
1、建筑设计部分
（1）一般要求
①掌握一般多层房屋建筑设计的基本原理，方法及步骤
②根据设计任务和使用要求确定设计方案
③完成建筑物的平面、立面、剖面设计
④掌握有关标准图集的使用
（2）应完成的建筑施工图
①底层平面图
②其它层面图
③正立面图
④侧立面图
⑤剖面图（楼梯间处）
⑥剖分节点构造详图
2、结构设计部分
（1）一般要求
①掌握多层框架结构的布置方法
②掌握结构的荷载计算，力计算，力组合及配筋计算的方法与步骤
③掌握结构构造的处理方法
④完成结构主要构件的配筋计算
（2）需完成的结构施工图
①结构平面布置图
②一榀框架的配筋图
③现浇楼板配筋图
④一部楼梯的平面布置及配筋图
⑤基础平面布置及配筋图
3、设计说明书
（1）设计说明书的主要容
①建筑设计说明
②结构选型说明
③一榀框架计算
④一部楼梯计算
⑤基础设计
⑥现浇板的计算
⑦框架电算结果
（2）计算说明书的格式
①目录
②容提要
③正文
④参考文献
⑤设计数据
六、方案说明
作为政府人员的办公场所，政府办公楼应具备一般办公楼所应该具有的功能合理、布局实用、设施先进的特点，还需具备领导机构的权威性和群众办事机构的亲切性。

它既是现代的管理机关，又不应是旧时代的“衙门”。

权威与亲切并存，刚与柔同在，是现代政府机构办公楼构成的精神要素。

其严肃性常体现在外形完整、中轴对称、材料单一；而亲切性则要求在立面造型、创作手法及材料应用上活泼，丰富多彩。

体现在设计上，主要有以下一些特点：
1．整个建筑呈对称的“一”字形，显得简洁有力，象征着市政府简洁高效的办事作风。

2．鉴于市政府车辆使用频繁，对停车场地有较高要求，因此将一楼的后半部分全部用作车库，并通过合理组织出入口，使车流有条不紊。

3．警卫室位于一楼建筑中部，不仅控制入口大厅，而且监控着车库，是整栋建筑的安全控制枢纽。

4．整个建筑交通组织合理，满足防火要求。

中部设有两部电梯和一部次楼梯，两边各有一部楼梯。

5．作为人性化的考虑，本设计还在一楼设有一个健身房，并在顶层报告厅旁设一活动中心；同时，建筑四周留有较多的绿化用地，使工作人员能在安静清新的绿色环境中工作，有利于舒缓紧的工作压力。

6．本设计将大会议室放在主楼里面，这样对结构设计增加了困难，但是，这样的设计使得办公楼更有气势，有一定的创新意识。

经过反复的比较、修改，不断地吸收新的设计理念，最终确定了本方案，其平面设计见建筑施工图。

本次毕业设计题目为市远大集团
办公楼。

总建筑面积约为5500 m2,采用框架承重结构，主体结构层数为五层，层高均为3.6m，抗震设防烈度为7度。

本次设计分为建筑与结构设计两部分。

本计算书包括了整个设计的计算过程及相关的明。

其中主要有结构布置、结构选型、一榀框架的完整计算：包括荷载计算、力计算、力组合、截面设计及配筋计算。

此外，还有柱下基础、楼梯、现浇板等构件的设计。

在手算的基础上，还使用了PK-PM系列结构设计专用软件进行了电算校核，并对手算及电算结果进行了分析比较。

关键字：建筑设计
结构计算
结构布置
力计算
配筋计算
The title of this thesis design is a building ofShenyang Yuanda of official business. Total construction area is about 5500 sq.m, frame structure, 6 floors. The height of all floor is 3.6m, the design strength of anti-earthquake is 7 degrees.
This design is divided into two parts: architectural design and structure design. This thesis includes all the calculations of the design process and related elucidations.
Among them, primarily there are the arrangement of structure, the selection of structure type, a complete calculation of one part of the frame (includes the calculation of load and force, combination of forces, design of section and calculation of reinforcement). Besides, there are design of column foundation, stairs, pored concrete slab and concrete awning etc. Finally, I adopt the PK-PM series structure design software to verify the results of manual calculation, and give the comparison of the manual-calculation and computer- calculation.
Key word: architectural design
structure design
the arrangement of structure
the calculation of load and force
the calculation of reinforcement
3、设计概述3.1、建筑做法
（1）屋面做法
●三毡四油防水
●保温层膨胀珍珠岩
●20厚1：3水泥砂浆找平
●刷冷底子油一道
●120厚钢筋砼屋面板
●15厚板底抹灰
●加吊顶装修
（2）楼面做法
●10厚水磨石面层
●20厚1：3水泥砂浆打底
●120厚钢筋砼楼板
●15厚板底抹灰
●加吊顶装修
（3）地面做法
●10厚水磨石面层
●20厚1：3水泥砂浆打底
●素水泥浆结合层一道
●60厚C10砼
●素土夯实
（4）墙做法
●15厚1：3水泥砂浆
●2厚1：0.1石灰细纱面
（5）外墙做法
●10厚1：3水泥砂浆
●5厚1：2.5水泥砂浆抹面
（6）选用材料
●砼：梁板用C30, 柱子用C35
●钢筋：梁柱箍筋和板用一级钢筋，纵筋用三级钢筋
3.2、结构选型
本设计采用钢筋砼现浇整体式框架结构，层高 3.6m.基础采用独立基础，初步估计承台顶标高-1.50m，室外地坪标高为-0.45m,故底层柱子长度为5.1m。

计算时将第⑤榀横向框架作为计算框架。

（1）截面尺寸
横向框架：边跨梁取b×h=250×700，中跨粱取b×h=250×400
纵向框架：b×h=250×600
框架柱：b×h=450×450
（2）刚度计算
考虑到现浇楼板的作用，在求梁截面惯性矩时取I＝2I
0，I
为不考虑楼
板翼缘作用的梁截面惯性矩。

刚度计算如下：
边跨梁：
)
(
01429
.0
12
7.0
25
.0
2
12
24
3
3
m
bh
I
b
=
⨯
⨯
=
⨯
=
)
(
57995
9.6
7.
400166
)
(
67
.
400166
01429
.0
10
8.2
2
2
10
KNm
l
EI
i
KNm EI
b
b
b
=
=
=
=
⨯
⨯
=
中跨梁：
)
(
0026667
.0
12
4.0
25
.0
2
12
24
3
3
m bh
I
b
=
⨯
⨯
=
⨯
=
)
(
27654
7.2
67
.
74666
)
(
67
.
74666
0026667
.0
10
8.2
2
2
10
KNm
l
EI
i
KNm EI
b
b
b
=
=
=
=
⨯
⨯
=
柱：
)
(
0034172
.0
12
45
.0
45
.0
12
4
3
3
m
bh
I
c
=
⨯
=
=
)
(
41
.
107641
0034172
.0
10
15
.32
10KNm EI
c
=
⨯
⨯
=
底层：
)(211061.541
.1076412KNm l EI i c c ===
其余层：)(299006.341
.1076412KNm l EI i c c ===
修
正
后：底层
)
(211062KNm i c =,其余层
)(26910299009.02KNm i c =⨯= 半框架线刚度图如下：
（3）结构布置图：
4、荷载计算
1、恒载计算
（1）屋面恒载
三毡四油防水 0.35 KN/m2
保温层膨胀珍珠岩 0.8 KN/m2
20厚水泥砂浆找平 0.02⨯20＝0.4 KN/m2 120厚钢筋砼板 0.12⨯25＝3.0 KN/m2 15厚板底抹灰 0.015⨯20＝0.3 KN/m2 钢丝网抹灰吊顶 0.45 KN/m2合计 5.3 KN/m2 （2）楼面恒载
面层（10厚水磨石面层，20厚水泥砂浆打底 0.65 KN/m2 120厚刚砼板 3.0 KN/m2 15厚板底抹灰 0.3 KN/m2
钢丝网抹灰吊顶 0.45 KN/m2合计 4.4 KN/m2 4.2、楼面荷载分配为等效均布荷载
短向分配系数：5
8 aq
长向分配系数：
23
12
22
a a
aq
b b
⎡⎤
⎛⎫⎛⎫
-+
⎢⎥
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
⎢⎥⎣⎦
（1）横向框架梁上线荷载
①边跨
6层:
梁重及抹灰0.25⨯0.7⨯25+（0.7×2+0.25）×0.01×17=4.66KN/m
屋面板传给梁
23
2.1 2.1
5.312 2.1218.76/
6.9 6.9
KN m ⎡⎤
⎛⎫⎛⎫
⨯-+⨯⨯=
⎢⎥
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
⎢⎥
⎣⎦
合计 23.42 KN/m
5～1层：
梁重及抹灰重 4.66 KN/m
楼面板传给梁 4.4×0.843×2.1×2=15.58 KN/m
墙重（250厚加气砼，15厚双面抹灰）
6.5×0.25+17×0.015×2）×（3.6-0.7）=6.09 KN/m
合计 26.33 KN/m
②中跨
6层：
梁重及抹灰重 0.25⨯0.4⨯25+（0.4×2+0.25）×0.01×17=2.68 KN/m 屋面板传给梁 5.3×0.625×1.35×2=8.94 KN/m 合计 11.62 KN/m 5～1层：
梁重及抹灰重 2.68 KN/m
屋面板传给梁 4.4×0.625×1.35×2=7.43 KN/m
合计 10.11 KN/m
（2）横向框架柱上的集中荷载
① A、D 轴上之线荷载
6层：梁及抹灰重0.25⨯0.5⨯25+（0.5×2+0.25）×0.01×
17=3.34KN/m
屋面板传给梁 5.3×0.625×2.1=6.96 KN/m 合计 10.30 KN/m 5~1层：梁及抹灰重 3.34KN/m
楼面传给梁 4.4×0.625×2.1=5.78 KN/m
墙重 2.1×[4.2×(3.6-0.5)-2.4×1.8]/4.2=4.35 KN/m
钢框玻璃窗 0.4×2.4×1.8/4.2＝0.41 KN/m
合计 13.88 KN/m
② B、C轴上梁之线荷载
6层：梁及抹灰重 3.34 KN/m 屋面传给梁 5.3×0.625×2.1+5.3×0.827×1.35=12.87 KN/m
合计 16.21 KN/m 5~1层：梁及抹灰重 3.34 KN/m
楼面传给梁 4.4×0.625×2.1+4.4×0.827×1.35=10.69 KN/m
墙重 2.1×[4.2×(3.6-0.5)-2.3×1.2]]/4.2=5.13 KN/m
钢铁门 0.4×2.3×1.2/4.2=0.26 KN/m
合计 19.42 KN/m
③边柱上集中荷载
6层：连梁传来集中荷载 10.3×4.2×2/2=43.26KN 600mm平檐口重 0.6×0.12×4.2×25×1.1=8.32 KN 合计 51.58 KN
偏心矩 51.58×0.1=5.16KNm
5~1层：连梁传来集中荷载 13.88×4.2×2/2=58.3KN 柱及其粉刷自重 0.45×0.45×3.6×25×1.15=20.96 KN
合计 79.26 KN
偏心矩 79.26×0.1=7.93 KNm
④中柱上集中荷载
6层：连梁传来集中荷载 16.2×4.2×2/2=68.08KN
合计 68.08KN
偏心矩 68.08×0.1=6.81 KNm 5~1层：连梁传来集中荷载 19.42×4.2×2/2=81.56KN 柱及其粉刷自重 20.96 KN
合计 102.52 KN
偏心矩 102.52×0.1=10.25 KN
4.3、活载计算
（1）屋面荷载
雪荷载 0.47 KN/m2
不上人屋面 0.7 KN/m2
取大者 0.7 KN/m2
（2）楼面荷载
一般用房 2.0 KN/m2
走廊、门厅、楼梯 2.5 KN/m2
（3）横向框架梁上线荷载
①边跨
6层0.7×0.843×2.1×2=2.48 KN/m
5~1层 2.0×0.843×2.1×2=7.08 KN/m
②中跨
6层0.7×0.625×1.35×2=1.18 KN/m
5~1层 2.5×0.625×1.35×2=4.22 KN/m
（4）横向框架柱上线荷载
①A、D轴上梁的线荷载
6层0.625×2.1×0.7=0.92 KN/m
5~1层0.625×2.1×2=2.63 KN/m
②B、C轴上梁的线荷载
6层0.625×2.1×0.7+0.827×1.35×0.7=1.7 KN/m
5~1层0.625×2.1×2.0+0.827×1.35×2.5=5.42 KN/m
③边柱上的集中荷载
6层 0.5×0.92×4.2×2=3.86 KN
5~1层 0.5×2.63×4.2×2=11.03 KN ④中柱上的集中荷载
6层 0.5×1.7×4.2×2=7.14 KN 5~1层 0.5×5.42×4.2×2=22.76 KN 由于活载较小，故不考虑其产生的偏心弯矩影响。

4.4、风载计算
该地区基本风压值：0w =0.392
/m kN 。

ω=βz μs μz ω0
由于建筑总高度低于30米，故βz =1.0；对于矩形平面μs =1.3；地面粗糙度类别取C 类，μz 按规线性插值取用,如下表： 层数 1层 二层 三层 四层 五层 六层 高度 4.05 7.65 11.25 14.85 18.45 22.05 μz
0.74
0.74
0.74
0.74
0.809
0.873
则各楼层处的线荷载为 ：
1~4层： 0ωμμβωz s z zi B ==4.2×(1.0×1.3×0.74×0.39)=1.576 KN/m
5层： 0ωμμβωz s z zi B ==4.2×(1.0×1.3×0.809×0.39)=1.795 KN/m
6层 0ωμμβωz s z zi B ==4.2×(1.0×1.3×0.873×0.39)=1.938 KN/m
换算成作用在各楼层处的集中荷载（各楼层处各取上下相邻层高的一半计）：
1层： F w1=1.576×(0.5×4.05+0.5×3.6)=6.03 KN/m 2~4层： F w2= F w3= F w4=1.576×(0.5×3.6+0.5×3.6)=5.67 KN/m 5层： F w5=1.795×(0.5×3.6+0.5×3.6)= 6.46 KN/m 6层： F w6=1.938×(0.5×3.6)= 3.49 KN/m 4.5、地震荷载
本设计7度设防，且高度只有23.1m ，查规知其抗震等级为三级。

可采用底部剪力法计算地震荷载。

查《建筑抗震设计规》（GB50011—2001）
附录可知，按设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地，其特征周期T g =0.35 秒。

自震周期由以下经验公式确定：
S
B H T 47.05.161.2300069.033.000069.033.032
321=⨯+=+=
7度设防多遇地震的水平地震影响系数最大值为08.0max =α，则有关系数为：
.1,9.0,5,35.0,47.0211==<<==ηγg g g T T T S T S T
所以
06255
.008.00.147.035.09
.0max 21
=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=αηαγ
T
T g
（1）各楼层重力荷载代表值G i
6层：
0.5雪荷载 0.5×0.47×4.2×16.5+0.5×0.47×4.2×0.6×2=17.47 KN
屋面板重 4.2×16.5×5.3+0.12×4.2×0.6×2×25×1.1=383.92 KN 连梁重 25×0.25×0.5×4.2×1.1×4=57.75 KN 横向框架梁重 25×0.25×(0.7×6.9+0.4×2.7)×1.1=73.84KN
柱子重 0.5×20.96×4=41.92 KN 隔墙重 0.5×6.19×6.9×2=42.71 KN 外纵墙及窗重 0.5×(4.35+0.41)×4.2×2=19.99 KN 纵墙及门重 0.5×(5.13+0.26)×4.2×2=22.64 KN 合计 G 6=660.24 KN 5~2层：
0.5活荷载 0.5×(6.9+6.9)×4.2×2+0.5×2.7×4.2×2.5=72.14 KN
楼面板重 4.2×16.5×4.4=304.92 KN
连梁重 25×0.25×0.5×4.2×1.1×4=57.75 KN 横
向
框
架
梁
重
25×0.25×(0.7×6.9+0.4×2.7)×1.1=73.84KN
柱子重 (0.5×20.96×4)×2=41.92 KN 隔墙重 0.5×6.09×6.9×2=42.02 KN 外纵墙及窗重 19.99×2=39.98 KN 纵墙及门重 22.64×2=45.28 KN 合计 G 5= G 4= G 3= G 2 =763.17 KN 1层：
柱
子
重
4×[0.5×0.45×0.45×(3.6+5.1)×25×1.15]=101.3 KN
其余同5~2层： 679.38 KN
合计 G 1=780.63 KN （2）总水平地震作用
设基础承台表面标高为-1.5m ，则地层柱高为3.6+1.5=5.1m 。

各楼层重力荷载代表值为G 6=660.24 KN ，G 5= G 4= G 3= G 2 =763.17 KN ，G 1=780.63 KN ，各质点的高度分别为H 1=5.1m ，H 2=8.7m ，H 3=12.3m ，H 4=15.9m ，H 5=19.5m ，H 6=23.1m ，
则KN
G G i i 55.44936
1==∑=
KN G F Ek 91.23855.449306255.085.085.0=⨯⨯==∴α 3 各楼层处的水平地震作用
,49.04.146.061=∴=<=δs T s T g ，又KNm
H
G i i
i
55.622756
1
=∑=，
则
()
6,,2,16
1
•••==
∑=i F H
G H G F Ek i i
i i
i i
所以 F 1=238.91×780.63×5.1/62275.55=15.27 KN
F
=238.91×761.17×8.7/62275.55=25.47 KN 2
=238.91×761.17×12.3/62275.55=36.01 KN F
3
=238.91×761.17×15.9/62275.55=46.55 KN F
4
F
=238.91×761.17×19.5/62275.55=57.09 KN 5
=238.91×660.24×23.1/62275.55=58.50 KN F
6
5、力计算
5.1、恒载作用下力
采用D 值法计算恒载作用下的力。

考虑框架的对称性，取半榀框架计算，则中跨梁由于计算长度减半而线刚度加倍为27654×2＝55308 KNm 。

各杆件的弯矩分配系数按转动刚度计算，例如：
顶层边柱顶点μ柱＝4i c /(4i c +4i b )=4×26910/(4×26910+4×57995)=0.317
μ梁＝4i b /(4i c +4i b )=4×57995/(4×26910+4×57995)=0.683
顶层中柱顶点μ柱＝4i c /(4i c +4i b 左+i b 右)=0.273
μ左梁＝4i b 左/(4i c +4i b 左+i b 右)=0.587 μ右梁＝4i b 左/(4i c +4i b 左+i b 右)=0.14
底层柱和各层梁的弯矩传递系数都为1/2，上层各柱的传递系数取为1/3。

右下左
右
下右下0.214上
左0.4620.214右下0.214上
左0.4620.2140.518右0.241上
0.241下右0.518上
0.2410.241下0.5180.2410.4620.2140.110
0.110
0.110
右下0.214上
左0.4620.2140.1760.4840.225左下上
右0.518右0.241上
0.241下0.5470.2540.199右上
下弯矩分配系数
0.110
0.115
恒载力图
（1）顶层弯矩
边跨固端弯矩：M=ql2/12=23.42×6.9×6.9/12=92.91 KNm，中跨分别为
固端：M= ql2/3=7.06 KNm，
滑动端：M= ql2/6=3.54 KNm，
偏心弯矩分别为5.16 KNm，6.81 KNm。

弯矩分配过程如下：
（2）中间层弯矩
边跨固端弯矩：M=ql2/12=26.33×6.9×6.9/12=104.46 KNm，
中跨分别为固端：M= ql2/3=6.14 KNm，
滑动端：M= ql2/6=3.07 KNm，
偏心弯矩分别为7.93 KNm，10.25 KNm。

弯矩分配过程如下：
（3）底层弯矩
边跨固端弯矩：M=ql2/12=26.33×6.9×6.9/12=104.46 KNm，
中跨分别为固端：M= ql2/3=6.14 KNm，
滑动端：M= ql2/6=3.07 KNm，
偏心弯矩分别为7.93 KNm，10.25 KNm。

弯矩分配过程如下：
（4）不平衡弯矩再分配
节点不平衡弯矩再分配
右0.214下上
左0.4620.2140.110右0.518下0.241上0.241 5 层
-8.58
4.21-30.1
4.21-32.6-11.08右下-2
5.73
0.214上
左0.4620.214-25.730.1102.16-17.12
-19.37 4、3 层
3.67-30.64
3.67-30.640.2143.80-9.19
-25.73
0.462-8.583.800.214-25.73左右下上
0.1101.89-17.48
-19.371.95-8.58
-8.58-5.559.9834.38
-11.93-79.78右下29.950.5180.241-67.8513.05-5.5537.45上29.950.241-4.8135.12
-10.34-78.190.5180.24110.16-4.9829.95-67.85-10.71下右-4.8135.120.2419.98-4.9829.95上9.989.989.0890.1681.807.9389.0181.808.2129.9529.95-67.85-19.37-25.73
81.80-25.73右下上
左-21.57
-20.61
1.51-8.58
1.93-27.58-34.230.4840.2250.1760.115-20.230.99-19.24
底 层
右下25.1123.12-1.99-5.46-65.20-70.660.1990.547上32.069.9839.59
-2.530.25479.6383.784.15 2 层
34.95-78.5635.66
89.29-30.51-30.51
-17.42
（5）恒载弯矩图
括号的数值为梁端负弯矩调幅后的数值，调幅系数取0.85。

弯矩图左右两边对称。

恒 载 弯 矩 图（KN·m）（6）梁端剪力及柱轴力计算
梁端剪力V = V
q （荷载引起剪力）+V
m
（弯矩引起剪力）
=0.5ql+(M
作-M
右
)/L
柱子轴力 N = V(梁端剪力)+P(节点集中力)
梁端剪力及柱轴力计算表
注：①每一层剪力中，上面一行为调幅前的值，下面一行为调幅后的值。

②计算轴力时，需用到柱子的自重20.96KN。

5.2、竖向活载作用下力
与恒载相比，活荷载相对较小，为方便起见，可以不考虑不利布置，只
按满跨布置一种情况计算，但最后跨中弯矩应乘以扩大系数1.1。

竖向活荷载作用下的力计算方法同恒载下的一样。

活荷载图如下:
活载力图
（1）顶层弯矩
固端弯矩分别为：
边跨M
AB =-M
BA
=-qL2/12=-2.48*6.9*6.9/12=-9.84 KNM
中跨M
BO
=-ql2/3=-1.18*1.35*1.35/3=-0.717 KNM
M
OB
=-ql2/6=-1.18*1.35*1.35/6=-0.358 KNM
（2）中间层弯矩计算
M AB =-M
BA
=-28.09 KNM，
M BO = -2.56 KNM ，M
OB
=-1.28 KNM
（3）底层弯矩计算
M AB =-M
BA
=-28.09 KNM，
M BO = -2.56 KNM ，M
OB
=-1.28 KNM。

（4）节点不平衡弯矩再分配
5 层
0.110-6.40.43-5.97
4、3 层
下0.110右0.55-5.85
-6.4右下-7.470.80-7.93-1.260.46221.331.7323.06上
左0.214-2.491.06-8.88-7.472.30.46221.3323.63.0.518-17.420.2418.71-2.27-19.69-1.0510.56
2.98.71-1.059.131.470.518右下0.241-20.42-
3.02.910.21
-1.408.71-17.420.241上2.910.21-1.408.71左
右下0.2140.214
-7.47
-2.490.80-9.16
-7.47
-2.491.06-8.89
下右-6.40.570.1100.115-6.65下右 2 层
-5.83
底 层
0.28-6.37
上
左-7.47-2.491.110.2140.46221.332.400.225-8.0左上
0.48420.9123.73-8.85右下-17.42-3.18.71-1.453.10.5180.241上8.71-1.452.90.2410.547-16.30.1997.3右下0.2549.3上10.1610.36
-20.520.56-9.931.2122.12-1.58-18.18-0.586.72-0.7411.64
2.9-2.49
节点不平衡弯矩再分配
0.2140.176-7.47
-2.71.11-9.06
-6.26
0.44-5.82
（5）活荷载弯矩图
弯矩图左右两边完全对称。

梁端括号的值为调幅后的值，跨中括号的值为调幅后乘以扩大系数1.1之后的值。

调幅系数取0.85。

(6)梁端剪力与柱轴力计算
梁端剪力V = V
q （荷载引起剪力）+V
m
（弯矩引起剪力）
=0.5ql+(M
作-M
右
)/L
柱子轴力 N = V(梁端剪力)+P(节点集中力)
活载下梁剪力与柱轴力计算
注:①每层第二行的值为调幅后的值
②因为在恒载中计算轴力时已经算过柱自重，所以这里对于同一根柱子有N 顶=N 底
5.3、 风载作用下的力计算（D 值法） （1）各层柱D 值计算
一般层：K=（i 1+i 2+i 3+i 4）/2i c ， α=K/（2+K ） 底层： K=（i 1+i 2）/i c ， α=（0.5+K ）/（2+K ） 对于边柱，i 1=i 3=0
各层柱D 值计算
（2）各柱剪力计算：
∑⨯
=D
D V V 总
柱子剪力计算表（单位：KN ）
（3）各柱反弯点高度比计算:
321y y y y y n +++=
柱反弯点高度比计算表
柱
（4）侧移验算
由于弯曲变形占总变形的主要部分，故只考虑弯曲变形产生的侧移，不考虑柱轴向变形产生的侧移。

底层柱抗侧刚度之和∑D
：27966 KN/m 上层柱抗侧刚度之和∑D
：56462 KN/m
则层间相对位移
∑=
D V
δ，总位移∑=∆i
δ
侧移计算表
总位移验算：
5501906211.556.31049.254=
⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆<=+⨯⨯=∆-H H ，满足要求 层间位移验算：
4501432211.51080.114=
⎥⎦⎤⎢⎣⎡<=⨯=-h h
δδ
，满足要求
(4)力图（单位：弯矩 KNm ，剪力轴力为KN ）
4.51
1.175.68 1.53
2.19 2.19
5.24
4.583.6910.67 6.98
3.90
8.17
4.45
3.907.62
5.9014.688.78
7.62
12.195.82 5.82
10.39
8.7819.8911.11
10.3915.947.60
7.6013.15
29.13
18.02
22.64
10.8020.29
10.8011.1113.1522.0224.80
风载弯矩图
注：①梁端弯矩b c c M M M =+∑下
上，求出b
M ∑
后按b b i i 左右与分配给左右
梁 。

②左右边跨梁的弯矩图相同。

③以上是左风弯矩图 ，右风时的弯矩与此等值反向。

5.4、地震作用下力计算
各参数计算同风载。

（1）各柱剪力计算
地震作用下柱剪力计算表
（2 ）侧向位移验算
侧移计算表
总位移验算：
5501105111.556.31097.213=
⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆<=+⨯⨯=∆-H H ，满足要求 层间位移验算：
450159711.51054.83=
⎥⎦⎤⎢⎣⎡<=⨯=-h h
δδ
，满足要求 （3 ）力图（单位：弯矩 KNm ，剪力轴力KN 。

）
注：①梁端弯矩b c c M M M =+∑下上，求出b
M ∑
后按b b i i 左右与分配给左右
梁 。

②左右边跨梁的弯矩图相同。

③以上是左地震弯矩图 ，右地震时的弯矩与此等值反向。

6、 力组合
6.1、框架梁的力组合 （1）组合参数
根据相关规，本次设计需考虑以下几种力组合：
由可变荷载效应控制的组合： S=γG S GK +γQ S QK S=γG S GK +0.9γQ (S QK +S WK ) 由永久荷载效应控制的组合： S=γG S GK +γQ ψQ S QK
抗震组合：S=γG S GE +γEH S EHK (S GE 为重力荷载代表值，即为恒载＋0.5活载) 通过查阅规，可以确定各个系数的取值，所以本次设计的力组合如下： S=1.2S GK +1.4S QK ；
S=1.2S GK +0.9×1.4(S QK +S WK )= 1.2S GK +1.26(S QK +S WK )；
S=1.35S GK +1.4×0.7S QK =1.35S GK +1.0S QK ； S=γRE [1.2(S GK +0.5S QK )+1.3S EHK ]。

（2）控制截面的选择
对于控制截面，取梁端以及跨中最大弯矩处。

在梁端，其力的组合值可以直接按组合公式代入数值进行计算。

对于纯竖向荷载作用下的梁跨间最大弯矩的求解，由于荷载以及结构的对称，所以跨间最大弯矩就出现在跨中，这是没有什么问题的。

但是如果同时作用水平作用力和竖向作用力，那么问题就比较复杂。

由弯矩与剪力之间的微分关系可以知道，剪力等于零的地方，也就是弯矩达到极值的地方。

由于弯矩的数学表达式为初等函数，所以极值点也就是最大值点，所以我们必须首先求得剪力为零的位置，然后才能确定弯矩的值。

下面给出在本次设计荷载情况下跨间最大弯矩以及其位置的求解过程。

对于如下荷载，由平衡条件可以知道：
2
12)1(21q l
l q l M M V B A A α-+++-
=
如果V A ≤0,则可以知道跨间最大弯矩M max = M A ：
如果V A ＞0 且V A -0.5(2q 1+q 2) αl ≤0,说明X ≤αl （X 为M MAX 处距左支座距离），则x 可由下式求解：
2122
1=--q l x x q V A α
将求得的x 值代入下式即可得跨间最大正弯矩值
2
321max
612q l x x q x V M M A A α--+=；
如果V A ＞0 且V A -0.5(2q 1+q 2) αl ﹥0,说明X ﹥αl ，则
212
2
q q q l
V x A ++=
α
则)
31
(21)(212221max l x l q x q q x V M M A A αα-++-+=
同样的，对于竖向荷载为矩形荷载加三角形荷载的组合，由于三角形可以看作是α＝0.5时的梯形，所以只要在上面的公式中将α＝0.5代入即可。

下面以第一层AB 梁（边横梁）考虑地震组合为例求跨间最大正弯矩： q 1 = 1.2×10.75 = 12.9 KN/m ,q 2 = 1.2×(18.48+0.5×8.4) = 22.68KN/m 左震：
M a =207.99kN ·m ,M B = -319.06 kN ·m
所以
68
.2229.6)304.01(9.69.12219.606.31999.207⨯⨯-+⨯⨯++-
=A V
=22.59
<
l q q α)2(2
1+
=50.85
说明X ﹤αl 代入计算表达式，得到X = 1.17m
所以
68
.229.6304.017.16117.129.1217.159.2299.20732max
⨯⨯⨯-⨯-⨯+=M
=222.71
γRE M MAX = 0.75 × 222.71= 167.03 kN ·m 右震：
M A =-370.67 kN ·m ,M B = 125.6 kN ·m
所以
68
.2229
.6)304.01(9.69.12219.66.12567.370⨯⨯-+⨯⨯++=
A V
= 170.89kN ＞50.85kN
说明X ＞αl 代入计算表达式，得到X = 5.47m 所以
)9.6304.031
47.5(9.6304.068.222147.5)68.229.12(2
1
47.589.17067.3702max ⨯⨯-⨯⨯⨯+
⨯+-⨯+-=M =145.4 kN ·m
γRE M MAX = 0.75 ×145.4= 109.05 kN ·m 2、框架柱力组合
取每层柱顶和柱底两个控制截面，每个截面上又M 、N 、V 。

（1） 柱端弯矩M 和轴力N 组合的设计值
非抗震设计
Qk
Gk Qk
Gk N N N M M M 4.12.14.12.1+=+=}
wk Gk wk Gk N N N M M M 4.12.14.12.1+=+=}
)
(4.12.1)(4.12.1Qk wk c Gk Qk wk c Gk N N N N M M M M ++=++=ϕϕ}
Qk
Gk Qk
Gk N N N M M M +=+=35.135.1}
抗震设计
Ek GE Ek GE N N N M M M 3.12.13.12.1+=+=}
式中：M Gk 、M Qk 、M wk 为由恒载、楼面活载及风载标准值在柱端截面产生的弯矩标准值；N Gk 、N Qk 、N wk 为由恒载、楼面活载及风载标准值在柱端截面产生的轴力标准值；M GE 、N GE 、M Ek 、N Ek 为由重力荷载代表值及水平地震作用标
准值在柱端截面产生的弯矩、轴力标准值、
由于柱式偏心受力构件且一般对称配筋，故应从上述组合中求出下列
及相应的N。

最不利力：①│M│
max
及相应的M。

② N
max
③ N
及相应的M。

min
对于抗震设计的组合或非抗震设计中考虑风荷载的作合，应注意从两个方向的水平地震作用或风荷载效应中确定最不利力。

梁柱的力组合值见附录。