攀枝花平安保险多层办公楼建设毕业论文.docx

攀枝花平安保险多层办公楼建设毕业论文目 录1结构各层重力荷载标准值计算31.1工程概况31.2结构布置31.3截面尺寸初估31.4荷载清理52抗震设计102.1计算简图102.2梁线刚度计算102.3柱侧移刚度计算102.4框架自振周期计算122.5横向地震作用计算132.6水平地震作用下的位移计算142.7地震作用下的框架内力分析153横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算193.1框架柱抗侧移刚度计算193.2集中风荷载标准值的计算193.3风荷载作用下的计算简图203.4横向框架在风荷载作用下的内力计算213.5绘制内力图244竖向荷载作用254.1计算单元如图所示254.2恒荷载计算254.3活荷载满跨计算334.4重力荷载代表值计算384.5荷载作用下KJ-3的梁端剪力 404.6荷载作用下KJ-3的柱的剪力 424.7荷载作用下KJ-3的梁柱的弯矩 425 KJ-3内力组合445.1规范的有关规定445.2框架梁柱的控制截面485.3 KJ-3框架梁内力不利组合486框架梁截面设计686.1相关规范686.2梁的正截面受弯承载力计算686.3梁的斜截面受弯承载力计算 717框架柱截面设计737.1相关规范737.2本框架信息737.3第五层B柱747.4第五层C柱777.5第五层D柱807.6第五层E柱848框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 888.1节点核芯区组合的剪力设计值888.2核芯区截面有效验算宽度888.3节点抗震验算889楼面板、次梁计算899.1结构布置方案899.2板的荷载899.3内力计算909.4板配筋计算959.5次梁计算9810 裂缝验算10111 楼梯设计10211.1楼梯段（TB-1）计算10211.2梯段段（TB-2）计算10311.3平台板设计10411.4平台梁设计10412基础设计10612.1基本资料10612.2荷载清理10612.3基础底面积计算10612.4基础高度计算10712.5底板弯矩及配筋计算10813电算结果及对比分析11013.1结构设计总信息11013.2周期、振型、地震力12413.3结构位移信息13713.4图形文件14313.4手算与电算结果对比分析1571 结构各层重力荷载标准值计算1.1工程概况1、 工程名称：攀枝花平安保险多层办公楼2、 结构形式：全现浇钢筋混凝土框架结构3、 层数:建筑物共5层层高：第一层层高为4.2m第二层到第五层层高都为3.9m建筑楼层总层高为20.25m室内外高差0.45m4、 使用说明该办公楼主要以层为单位进行办公，每层为一个独立的单元，拥有大办公室、小办公室、大会议室、小会议室等，楼内设有两个电梯、两个楼梯、楼梯开间为3.6m，进深为7.5m。5、抗震设防工程地点：四川省攀枝花市设防烈度：7度设计基本地震加速度值：0.1g设计地震分组：第三组抗震分类：丙类抗震等级：三级6、基本风压：0.30kN/m27、工程地质条件：拟建场地地形平坦，地基承载力标准值:350kN/m2，场地类别：二类1.2结构布置1.3截面尺寸初估 1、由于建筑总高度30m，初步确定框架的抗震等级为三级，按经验确定楼面荷载（包括恒荷载和活荷载）标准值为12KN/m2，依据规范可知框架结构在抗震等级为三级时的轴压比限值为0.85，故截面尺寸可按其轴压比限值确定为，而梁和板截面尺寸可根据其跨度确定。2、柱子、梁、板及其他构件砼强度等级均为C30。3、柱子截面尺寸假设设计值转换系数为1.26，该系数取值的原因如下：旧规范时转换系数1.25是大量工程实践后得到的数值，我们可以认为该系数1.25是恒载标准值所占总荷载标准值中的份额乘以分项系数1.2与活载标准值所占总荷载标准值中的份额乘以分项系数1.4两者之和。设旧规范时恒载标准值所占总标准值权重为1，则活载所占权重为a倍的恒载，新荷载规范中恒载控制时恒载的分项系数为1.35，活载的分项系数实为1.40.7=0.98，所以有1.21+1.4a=1.25（1+a）解的a=0.333，据此权重，可计算出新规范恒载控制时的转换系数（1.351+0.980.333）/1+0.333=1.257 近似取1.26其中分子为基本组合的设计值，分母为恒活标准值之和。因为中柱以轴力为主，所以初估尺寸时先从中柱开始。中柱轴压力设计值为故取500mm500mm。边柱和角柱尺寸也近似取为500mm500mm。4、梁的截面尺寸（1）主梁：主梁梁高：h=（1/81/12）l=（1/81/12）7500=625938mm,取h=700mm梁宽：b=（1/21/3）h=233 350mm，取b=350mm（2次梁：次梁梁高：h=（1/141/18）l=（1/141/18）7500=417 536mm，取h=500mm梁宽：b=（1/21/3）h=167 250mm，取b=250mm所以主梁截面尺寸为350mm700mm，次梁截面尺寸为250mm500mm.5、板：（1）按刚度条件：跨厚比40，板厚h2400mm/40=60mm；（2）按构造要求：双向板板厚80mm，板厚 h80mm。综上，取板厚为100mm。6、填充墙：内外墙均取200mm，用混凝土空心小砌块砌筑，保温材料用金属绝热材料（聚氨酯）复合板，水泥砂浆抹灰20mm厚。1.4荷载清理1.4.1关于材料重度的取值（见荷载规范）1，混凝土空心小砌块，梁、柱、墙和板底用水泥砂浆抹灰（），保温材料。 2200mm厚墙（包括双侧抹灰和保温材料）：1.4.2关于活荷载标准值 1、上人屋面取q2.0KN/m2，不上人屋面取q=0.5KN/m22、办公楼一般房间取q=2.0 KN/m2，卫生间取q=2.5 KN/m2，走廊、大厅取q=2.5KN/m2，楼梯取q=3.5KN/m2，电梯机房取q=7.0KN/m21.4.3各层板荷及墙荷的计算（此部分为PMCAD建模作准备）普通地砖楼面荷载：8厚地砖楼面水泥砂浆擦缝0.00822=0.18KN/m220厚水泥砂浆粘合层0.0220=0.4 KN/m22厚水泥浆一道0.00220=0.04 KN/m230厚保温砂浆0.035=0.15 KN/m220厚水泥砂浆找平层0.0220=0.4KN/m2水泥砂浆结合层一道 0.01KN/m2100厚混凝土现浇板0.1025=2.5 KN/m220厚混合砂浆板底抹灰0.0217=0.4KN/m2乳胶漆顶棚 0.2 KN/m2地砖楼面自重标准值合计4.22KN/m2防水、防滑地砖楼面荷载：8厚地砖楼面水泥砂浆擦缝0.00822=0.18KN/m220厚水泥砂浆粘合层0.0220=0.4 KN/m22厚水泥浆一道0.00220=0.04 KN/m230厚保温砂浆0.035=0.15 KN/m2聚氨酯二遍涂膜防水层 0.01KN/m220厚水泥砂浆找平层0.0220=0.4KN/m2水泥砂浆结合层一道 0.01 KN/m2100厚混凝土现浇板0.1025=2.5KN/m220厚混合砂浆板底抹灰0.0217=0.34KN/m2乳胶漆顶棚 0.2 KN/m2加气混凝土回填280mm（下沉300mm）0.2814=3.92KN/m2防水、防滑地砖楼面自重标准值8.15KN/m2所以普通楼面恒载取为4.3 KN/m2，卫生间地面荷载取为8.2KN/m2保温防水屋面：40厚刚性防水层0.0425=1KN/m220厚混合砂浆隔离层 0.0217=0.34KN/m24厚SBS防水卷材0.1KN/m2刷底胶剂一道0.1KN/m225厚水泥砂浆找平层0.02520=0.5KN/m22 55厚挤塑聚苯乙烯保温层0.05510=0.55 KN/m2氯丁胶乳沥青隔气层两遍0.2 KN/m215厚水泥砂浆找平层0.01520=0.3 KN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼面0.1025=2.5KN/m220厚混合砂浆板底抹灰0.0217=0.34KN/m2乳胶漆顶棚0.2 KN/m2屋面自重标准值合计6.13KN/m2(取6.2KN/m2)楼梯：楼梯板楼梯板荷载计算(取1m宽板带计算,板厚h=100mm) 斜板倾角：tan=150/300=0.5；cos=0.8944 面层为水磨石子面层 C1=30mm表面镶嵌金属条10厚1:2白水泥白石子磨光打蜡20厚1:3水泥砂浆找平层水磨石面层荷载小计0.65 KN/m21 m水磨石面层水平投影的荷载 (0.5+1)0.65=0.98 KN/m2踏步及斜板荷载10.1/0.8944+0.30.50.525=4.67 KN/m2斜板底抹灰,其荷载水平投影10.02/0.894417=0.38 KN/m2轻金属栏杆荷载0.20 KN/m2楼梯板恒荷载小计g=6.23KN/m2平台板荷载计算(取 1m宽板带计算,板厚 h=100mm) 水磨石面层10.65=0.65 KN/m2100厚混凝土板10.1025=2.5 KN/m2板底抹灰10.0217=0.34 KN/m2平台板荷载小计g=3.49KN/m2平台梁平台梁荷载计算(梁截面尺寸：200300mm2) 梁自重荷载(0.3-0.1) 0.2025=1.00KN/m2梁侧面和底面粉刷 0.20.0217+2(0.3-0.1) 0.0217=0.204KN/m2平台梁荷载小计1.204KN/m2楼梯自重标准值合计 6.23+3.49+1.204=10.924KN/m2，取11.0KN/m2由于门窗洞口的影响，考虑门窗洞影响取0.9的折减系数。1、第一结构标准层h=100mm，层高H=4200mm。普通楼面恒载g4.3KN/m2卫生间楼面恒载g8.2KN/m2 主梁下200mm墙g=3.30（4.20.7）0.9 10.4KN/m 次梁下200mm墙g=3.30（4.20.5）0.9 11.0KN/m 2、第二结构标准层（24层）h100mm，层高H3900mm。普通楼面恒载g4.3KN/m2卫生间楼面恒载g8.2KN/m2 主梁下200mm墙g=3.30（3.90.7）0.9 9.5KN/m 次梁下200mm墙g=3.30（3.90.5）0.9 10.1KN/m3、第三结构标准层（屋面）h100mm，层高H3900mm。屋面恒载g6.2KN/m2 主梁下200mm墙g=3.30（3.90.7）0.9 9.5KN/m 次梁下200mm墙g=3.30（3.90.5）0.9 10.1KN/m4、第四结构标准层（屋面突出部分）恒载：板面恒载：g6.2KN/m2 200mm楼梯墙g=3.30（3.00.1）0.9 8.6KN/m 200mm楼梯墙g=3.30（3.90.1）0.9 11.3KN/m 女儿墙g=3.301.03.3KN/m1.4.4重力荷载代表值计算板厚下的梁的线重度如下：350mm700mm截面：g0.35（0.700.10）25+0.04 (0.70-0.10)+0.020.35206.0KN/m250mm500mm截面：g0.25（0.500.10）25+0.04 (0.50-0.10)+0.020.25203.0KN/m1、恒载（1）板：板面积：S48.618.2+267.4-3.67.52-7.27.52=811.32m2则普通楼面G1gS4.3811.32+8.27.27.524374.28KN屋面G1gS6.2（811.32+7.27.52）5699.78KN（2）梁：主梁：L（180.53）8+（400.57）4+（7.20.5）2+（60.5）4=313.4m则GgL6.0313.41880.4KN次梁：L=（7.5-0.35）10+（7.2-0.352）2+（40.8-0.355-0.254）2+2.6-（0.25+0.35）/2+（48-0.356-0.254）2=252.7m则G=gL=3.0252.7=758.1KN则梁的自重G2=1880.4+758.1=2638.5KN（3）墙：女儿墙： L1=（24-7.5-0.53）2+48-0.57+48-3.62-0.56-0.2+（7.5-0.5）2=126m则G=3.3126=416.13KN屋面墙：L楼梯=（3.6+7.5）22=44.4mL电梯=2.432=14.4m则G=8.644.4+11.314.4=544.56KN标准层墙（25层）：L主=（24-0.54）2+（48-0.57）4+（6-0.5）2+（7.5-0.5）6+（2.4-0.5）2=278.8mL次=（7.5-0.2）10+（3.6-0.2）4+4.8-0.5+2.4-0.2=93m则G=278.89.5+9310.1=3587.9KN一层墙：L主=278.8mL次=93+5.1-0.2=97.9m则G=278.89.5+97.910.1=3637.39KN（4）柱子：屋面柱：G24（0.50.51.025+1.02040.50.02+200.020.0241.0）169.97KN标准层柱：G36（0.50.53.925+3.92040.50.02+200.020.0243.9）994.31KN一二层柱：G36（0.50.54.225+4.22040.50.02+200.020.0244.2）1095KN(5) 楼梯：以一个楼梯为例楼梯平台板：（3.6-0.2）4.93.49=58.1434 kN 楼梯板：一层（3.6-0.2）3.96.23=82.6 kN 标准层（3.6-0.2）3.66.23=76.26 kN 平台梁：3.61.204=4.0896 kN 楼梯合计：107.2932 kN2、活载：G=2.0（48.624.2-2.44.8-3.67.52-7.27.52-48.63）+7.02.44.8+3.53.67.52+2.5（7.27.52+48.63）=2617.74KN3、总重力荷载代表值：顶层重力荷载代表值包括，纵横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括，楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上、下各半层的柱子及纵横墙体自重。3.1屋面层G5=5699.78+2638.5+416.13+544.56+3587.90.5+169.97+994.310.5+107.2932=11867.3382KNG4=4374.28+2638.5+3587.9+994.31+2617.740.5+107.29322=13118.4464KNG2=G3=G4=13118.4464KNG1=4374.28+2638.5+（3587.9+3637.39）0.5+994.310.5+1095+2617.740.5+107.29322=13741.0364KN1.4.5全楼总重力荷载代表值11867.3382+13118.44643+13741.0364=64963.7138KN2抗震设计2.1 计算简图为简化计算，将顶层楼电梯间的重力荷载代表值加到第五层，底层高度取至室外地面。2.2 梁线刚度计算梁的线刚度计算：ib=EcIb/lEc混凝土的弹性模量；Ib梁的截面惯性矩；L梁的计算跨度。对于现浇的楼面（考虑现浇板对梁刚度的加强作用）：中框架梁Ib=2.0I0边框架梁Ib=1.5I0具体计算见下表2.2.1：(C30：Ec=3.0107kN/m2)表2.2.1横向框架梁线刚度计算表断面跨度矩形截面边框架梁中框架梁bhL惯性矩Ib=1.5I0ib=EIb/LIb=2.0I0ib=EIb/L（m2）（m）I0/（m4）(m4)(kNm)(m4)(kNm)0.30.77.58.5810-31.2910-25.151041.710-26.861040.30.738.5810-31.2910-212.861041.710-217.151040.30.768.5810-31.2910-26.431041.710-28.581042.3柱侧移刚度计算柱的侧移刚度计算：D= i=式中 i柱线刚度；h楼层高度；节点转动影响系数,由梁柱线刚度表取用；楼层梁柱的平均线刚度比。柱惯性矩mm4一层柱线刚度kNm二五层柱线刚度kNm表2.3.1柱线刚度统计表层数中柱边柱二五层4.014.011一层3.363.36采用D值法计算水平荷载一般层：=首层：=表2.3.2框架柱的值层柱子类别(m)(104KNm)(104KNm)(104KN/m)(104KN/m)25中框架中柱C、D (12根)3.948.024.015.9880.7502.37370.348边柱B、E(10根)3.913.724.011.7110.4611.459中柱B(2根)3.930.884.013.8500.6582.082边柱A(2根)3.917.164.012.1400.5171.636边框架边柱E(2根)3.913.724.011.7110.4611.459中柱C、D (4根)3.948.024.015.9880.7502.373中柱B(2根3.930.884.013.8500.6582.082边柱A(2根)3.917.164.012.1400.5171.6361中框架中柱C、D (12根)4.6524.013.367.1460.8361.55949.792边柱B、E(10根)4.656.863.362.0420.6291.173中柱B(2根)4.6515.443.364.5950.7731.442边柱A(2根)4.658.583.362.5540.6711.251边框架边柱E(2根)4.26.867.712.0420.6291.173中柱C、D (4根)4.224.017.717.1460.8361.559中柱B(2根)4.215.447.714.5950.7731.442边柱A(2根)4.28.587.712.5540.6711.251由表可见：=0.7，故该框架为规则框架2.4框架自振周期计算按能量法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响。取基本周期调整系数=0.9，计算公式为，其中为顶点位移，按D值法计算表2.4.1横向框架顶点位移()计算表层次(kN)(kN)(kN/m)(m)(m)511867.3411867.347034800.016870.30984413118.4524985.787034800.035520.29297313118.4538104.237034800.054170.25745213118.4551222.687034800.072810.20328113741.0464963.714979200.130470.13047=11867.34+24985.780+38104.23+51222.68+64963.71=9031.9093=11867.340.3098+24985.780.29297+38104.230.25745+51222.680.20328+64963.710.13047=39695.3574kNm将上述数据代入公式可得=0.96s，经调整之后可得自振周期为0.87s。2.5 横向地震作用计算地震作用按7度，设计基本加速度0.1g，类场地，设计地震分组按第三组，则=0.45(s)，max=0.08，采用底部剪力法计算，故考虑顶点附加地震作用s0.04420,8564963.7138=55219.1603kN0.044255219.1603=2440.687kN表2.5.1各质点横向水平地震作用及楼层地震作用计算表层次53.920.2511867.34240313.600.303739.53933.8143.916.3513118.45214486.600.270658.991592.833.912.4513118.45163324.660.206502.782095.5723.98.5513118.45112162.720.141344.142439.7114.654.613741.0463895.820.081196.482636.19表中：794183.391kNm图2.5.1水平地震作用图(kN) 图2.5.2层间剪力分布图(kN)2.6 水平地震作用下的位移计算按GB50011-2010.3.4.2，本工程建筑结构不存在表3.4.2-1所列举的平面不规则的情况，同时不存在表3.4.2-2所列举的竖向不规则的情况，故本工程结构平面、竖向均规则。横向水平地震作用下的位移验算见下表2.6.1：表2.6.1横向水平地震作用下的位移验算表层次5933.817034800.001333.91/293241592.797034800.002263.91/172632095.577034800.002983.91/130922439.717034800.003473.91/112412636.194979200.0052954.651/879表中：框架第i层的层间剪力：框架第i层的层间位移：结构顶点位移：各层的层间弹性角位移由表中计算可见，最大层间弹性角位移发生在第二层，为1/879GB50011-2010表5.5.1规定当结构类型为钢筋混凝土框架时，满足要求。2.7地震作用下的框架内力分析水平地震作用下框架内力计算（D值法），D值法近似的考虑了框架节点转动对侧移和反弯点高度的影响，比较精确，应用比较广泛计算各柱所分配的剪力，式中：第i层第m根柱所分配的地震剪力；第i层楼层剪力。取KJ-3，柱端弯矩计算结果详见下表2.7.1，地震作用下框架梁柱弯矩、梁端剪力及柱轴力分别表示于下图2.7.5、2.7.6柱端弯矩、：上端下端梁端弯矩、：上端下端图2.7.1 柱剪力与反弯点高度y 图2.7.2 梁端弯矩梁端剪力：柱轴力N：边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差，亦按层叠加 N=图2.7.3 梁端剪力图2.7.4 边柱轴力及中柱轴力（KN）159四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计注：表中四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计图2.7.5地震作用下KJ-3框架梁柱弯矩图（kNm）图2.7.6地震作用下KJ-3框架梁端剪力及柱轴力图（kN）3横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算3.1 框架柱抗侧移刚度计算框架柱抗侧移刚度计算各柱D值及剪力分配系数详见下表3.1.1。各柱D值及剪力分配系数表表3.1.1层号及层高柱位置(104K/m)(104KNm)(104KN/m)D=2D边+2D中(104KN/m)=DD25层3.9m边柱13.724.011.7110.4611.4597.6640.190中柱48.024.015.9880.7502.3737.6640.310底层4.65m边柱6.863.362.0420.6291.1735.4640.215中柱24.013.367.1460.8361.5595.4640.285一般层：=首层：=3.2 集中风荷载标准值的计算1. 框架风荷载负荷宽度。轴线框架的负荷宽度m。2. 各层楼面处集中风荷载标准值计算。s为风荷载体型系数。本设计按建筑结构荷载规范中规定，迎风面取0.8，背风面取0.5，合计s=1.3。z为风压高度变化系数，本设计地面粗糙度类别为C类，按C类取风压高度变化系数z。 各层楼面处集中风荷载标准值计算列于表3.2.1如下表所示。 各层楼面处集中风荷载标准值表 表3.2.1Fi=zsz0Bh下+h上/2 (kN) （B=7.2m）层号离地高度（m）zzs0（kN/m）h下（m）h上（m）Fi（kN）14.650.7401.01.30.34.653.98.8828.550.7401.01.30.33.93.98.10312.450.7401.01.30.33.93.98.10416.350.7671.01.30.33.93.98.40520.250.8441.01.30.33.916.993.3 风荷载作用下的计算简图根据表3.2.1，画出轴线横向框架在风荷载作用下的计算简图，如图3.3.1所示图3.3.1 风荷载作用下计算简图3.4 横向框架在风荷载作用下的内力计算1. 风荷载作用下框架侧移计算。风荷载作用下框架的层间侧移可按下式（3.4.1）计算：u=VjDij（3.4.1）式中Vj第j层的总剪力标准值；Dij第j层所有柱的抗侧刚度之和；uj第j层的层间侧移。2.反弯点高度计算。反弯点高度计算如式（3.4.2）所示： y=y0+y1+y2+y3（3.4.2）式中y0标准反弯点高度比；y1因上、下层梁刚度比变化的修正值；y2因上层层高变化的修正值；y3因下层层高变化的修正值。3. 柱端弯矩及剪力计算。风荷载作用下的柱端剪力按下式（3.4.3）计算：Vij =DijDVj（3.4.3）式中Vij第j层第i柱的层间剪力；Vj第j层的总剪力标准值；D第j层所有柱的抗侧刚度之和；Dij第j层第i柱的抗侧刚度。 风荷载作用下的柱端弯矩按下式（3.4.4）（3.4.5）计算：MC上=Vij1-yh（3.4.4） MC下=Vijyh（3.4.5）4. 梁端弯矩及剪力计算。 由节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配，可求出各梁端弯矩，进而由梁的平衡条件求出梁端剪力。风荷载作用下的梁端弯矩按下式（3.4.6）（3.4.8）计算：中柱：（3.4.6）（3.4.7）边柱： Mb总ij=MC下j+1+MC上j（3.4.8）式中Mb左ij、Mb右ij第j层第i节点左端梁的弯矩和第j层第i节点右端梁的弯矩；Kb左、Kb右第j层第i节点左端梁的线刚度和第j层第i节点右端梁的线刚度；MC下j+1、MC上j第j层第i节点上层柱的下部弯矩和下层柱的上部弯矩。各层柱反弯点位置、剪力、柱端弯矩、梁端弯矩等计算结果详细见表3.4.1所示。四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计各层柱反弯点位置、剪力、柱梁端弯矩计算表 表3.4.1层号柱号Vi(kN)Vij(kN)Duj（m）uj/hyyh(m)(1-y)h(m)MC上(kNm)MC下(kNm)Mb左(kNm)Mb右(kNm)5边柱6.990.1901.328766400.000091433330.3861.5052.3953.1811.9993.1811.088中柱0.3102.1670.4501.7552.1453.8034.6482.7152.7154边柱15.390.1902.924766400.00021195000.4361.7002.2004.9716.4336.9703.990中柱0.3104.7710.5001.9501.9509.3039.3039.9619.9613边柱23.490.1904.463766400.000311125810.4861.8952.0058.4578.94814.8906.722中柱0.3107.2820.5001.9501.95014.20014.20016.78116.7812边柱31.590.1906.002766400.00041195120.5001.9501.95011.70411.70420.6529.523中柱0.3109.7930.5001.9501.95019.09619.09623.77423.7741边柱40.470.2158.701546400.00074162840.5502.5582.09222.25718.20233.96113.900中柱0.28511.5340.5502.5582.09229.50424.12934.70034.700注：KJ-3左右对称，故只取半边进行计算。四川大学本科生毕业设计攀枝花平安保险多层办公楼设计3.5 绘制内力图图3.5.1 风荷载作用下KJ-3框架梁柱弯矩图（kNm）图3.5.2 风荷载作用下KJ-3框架梁端剪力及柱轴力图（kN）4竖向荷载作用由于结构基本对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计，其内力分析采用弯矩分配法。在竖向荷载作用下梁端可以考虑塑性内力重分布，取弯矩调幅系数为0.85，楼面竖向荷载分别按恒荷载及全部活荷载计算。4.1计算单元如图所示图4.1.1 KJ-3楼面板计算单元4.2恒荷载计算为了便于计算，通常是要将三角形或梯形荷载换算成等效均布荷载，等效均布荷载是按照支座固端弯矩等效的原则来确定的。三角形荷载作用时： q=梯形荷载作用时：q=图4.2.1 三角形荷载的等效均布荷载图4.2.2 梯形荷载的等效均布荷载4.2.1 顶层上人屋面2.46.2=7.44kN/m2.56.2=7.75kN/m2.66.2=8.06kN/m三角形荷载（kN/m）=4.65kN/m=4.84kN/m=5.04kN/m梯形荷载（kN/m）q=6.25kN/m6.54kN/m6.57kN/m梁自重主梁=6.0kN/m次梁=3.0kN/m(4.65+4.84+5.04)2+6.0=35.06kN/m6.0kN/m(4.65+4.84+5.04)2+6.0=35.06kN/m26.573.9+263.9+5.042.6+31.3+3.31=118.35kN(6.54+6.57)3.92+33.92+4.842.5+5.042.6+3(1.25+1.3)=158.51kN(6.25+6.54)3.92+33.92+4.652.4+4.842.5+3(1.2+1.25)=153.77kN26.253.9+263.9+4.652.4+31.2+6.27.81.5=182.85kN=182.85kN158.51kN153.77kN118.35kN图4.2.3 恒荷载作用下KJ-3屋面梁受力示意图4.2.2二五层2.44.3=5.16kN/m2.48.2=9.84kN/m2.54.3=5.375kN/m2.58.2=10.25kN/m2.64.3=5.59kN/m2.68.2=10.66kN/m三角形荷载（kN/m）=3.225kN/m=6.15kN/m=3.36kN/m=6.41kN/m=3.494kN/m=6.66kN/m梯形荷载（kN/m）q=4.33kN/m4.45kN/m4.555kN/m梁自重主梁=6.0kN/m次梁=3.0kN/m(3.225+3.36+3.494)2+6.0+9.5=35.66kN/m6.0kN/m(6.15+6.41+6.66)2+6.0+9.5=53.94kN/m24.5553.9+2（6+9.5）3.9+3.4942.6+（3+10.1）1.3=182.54kN(4.45+4.555)3.92+33.92+3.362.5+3.4942.6+（3+10.1）(1.25+1.3)= 144.53kN(4.33+4.45)3.92+33.92+3.2252.4+3.362.5+（3+10.1）(1.2+1.25)= 140.12kN24.333.9+2（6+9.5）3.9+3.2252.4+（3+10.1）1.2+4.37.81.5=228.44kN28.2643.9+2（6+9.5）3.9+6.152.4+（3+10.1）1.2+4.37.81.5=266.15kN(8.486+8.686)3.92+33.92+6.412.5+6.662.6+（3+10.1）(1.25+1.3)= 224.09kN(8.264+8.486)3.92+(3+10.1)3.92+6.152.4+6.412.5+（3+10.1）(1.2+1.25)= 295.71kN28.6863.9+2（6+9.5）3.9+6.662.6+（3+10.1）1.3=223kN图4.2.4 恒荷载作用下KJ-3二五层梁受力示意图综上所述，KJ-3恒荷载分布图如下图所示：图4.2.5 KJ-3恒荷载分布图4.2.3 固端弯矩图4.2.6 BC跨二五层固端弯矩计算简图由于框架承担的荷载比较复杂，故采用叠加法计算在复杂荷载作用下的固端弯矩。（1） 均布荷载：167.16kN/m167.16kN/m(2) 集中荷载：160.4kN/m85.11kN/m(3) 集中荷载：73.18kN/m155.5kN/m图4.2.7 CD跨二五层固端弯矩计算简图4.5kN/m4.5kN/m由于DE跨与BC跨对称，故可以由BC跨直接得出结果，屋顶梁的固端弯矩也可由上述方法计算得出。综合上述计算结果，梁固端弯矩数值如下图所示：图4.2.8 恒荷载作用下KJ-3梁固端弯矩图（KNm）4.2.4 分配系数梁柱线刚度：梁=6.86柱(柱高取至基础顶面) 根据梁柱相对线刚度，计算出各节点的弯矩分配系数，用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为1/2,各节点分配两次即可。4.2.5 弯矩分配法图4.2.9 恒荷载作用下KJ-3梁和柱弯矩分配法（KNm）图4.2.10 恒荷载作用下KJ-3梁和柱弯矩图（KNm）4.3 活荷载满跨计算将三角形荷载和梯形荷载同样也等效成均布荷载，根据建筑