土木工程建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)辦公樓[詳細(xì)]

1、前言大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)將成為我們展示四年學(xué)習(xí)成果的一個(gè)最好平臺(tái)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育的一個(gè)重要階段，可以將我們所學(xué)的理論知識付諸于實(shí)踐，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段，是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。它涉及到房屋建筑學(xué)、高層建筑、抗震、混凝土、結(jié)構(gòu)力學(xué)等多門課程，應(yīng)用到了很多重要實(shí)用的專業(yè)知識，比如有底部剪力法、D值法、反彎點(diǎn)法和彎矩分配法等，又涉及鋼筋混凝土的配筋和計(jì)算，幾乎涉及到了所有專業(yè)知識。為了做好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行了及時(shí)而全面的復(fù)習(xí)，查補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)上的漏洞，并借閱了許多相關(guān)的書籍和規(guī)范。我會(huì)很好的把握這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，將以前所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)踐

2、中去，這無論對以后的學(xué)習(xí)還是工作都將起到莫大的幫助。我所選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是阜新市政府辦公樓設(shè)計(jì)，采用框架結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，這種結(jié)構(gòu)形式建筑平面布置靈活，可以做成較大空間的會(huì)議室，車間，住宅等，可以分割成小房間，或拆除隔斷改成大空間結(jié)構(gòu)，立面也富有變化。通過合理的設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能良好，能承受較大荷載，能承受較大變形。因此，我所設(shè)計(jì)的市政府辦公樓非常適合選用這種結(jié)構(gòu)形式。本次設(shè)計(jì)主要分為建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)包括：總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖及節(jié)點(diǎn)詳圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：梁板布置圖和配筋圖。根據(jù)民用建筑實(shí)用、經(jīng)濟(jì)原則，在可能的條件下，注意美觀的原則

3、，本設(shè)計(jì)首先考慮辦公樓的實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性，充分顯示現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)計(jì)算嚴(yán)格按照最新國家規(guī)范的要求進(jìn)行。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月里，在指導(dǎo)教師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫以及外文翻譯，我加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力，進(jìn)一步掌握了Excel、Word 、AutoCAD及天正等軟件的使用，以上這些說明從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)教師們的大力幫助，在此特別表示感謝，尤其對我的指導(dǎo)教師孫芳錦老師表示感謝。由于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很多，包括地震作用、風(fēng)荷載作用、恒載作用、活載作用下的梁端、柱端剪力、框架

4、梁、柱的內(nèi)力組合以及內(nèi)力值的調(diào)整。在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些Excel計(jì)算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。 1 設(shè)計(jì)基本資料1.1 初步設(shè)計(jì)資料保定市徐水縣擬興建6層國土資源局，建筑面積約5283.24m，長50.9m，寬17.3m。擬建房屋所在地的設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)max=0.08，Tg=0.35s，基本雪壓S0=0.40KN/ m，基本風(fēng)壓0=0.45KN/ m，地面粗糙度為B類。年降雨量578mm，日最大降雨量85mm。常年地下水位于地表下-7.5m，水質(zhì)無侵蝕性。地區(qū)表面為一般粘土層，下部為砂土，凍土深度-1.0米，承載力情況良好。土的重度為

5、18 KN/ m，孔隙比為0.8，液性指標(biāo)為0.85，地基承載力特征值fak=230 KN/ m。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)a 建筑圖紙：總平面圖，首層平面、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖，剖面圖，屋面防水、主要立面圖，各部分節(jié)點(diǎn)詳圖等。b 結(jié)構(gòu)圖紙：結(jié)構(gòu)布置圖、框架配筋圖、梁柱截面配筋圖等。c 結(jié)構(gòu)計(jì)算說明書：1) 計(jì)算一榀框架的內(nèi)力及配筋。2) 對典型樓板進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)驗(yàn)算。3) 外文文獻(xiàn)及翻譯。1.3 設(shè)計(jì)過程1) 確定結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置2) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對構(gòu)件進(jìn)行初估3) 確定計(jì)算模型及計(jì)算簡圖4) 荷載計(jì)算5) 內(nèi)力計(jì)算及組合6) 構(gòu)件設(shè)計(jì)7) 編寫設(shè)計(jì)任務(wù)說明書8) 圖紙繪制1.4 建筑設(shè)計(jì)1.4.1 工程概況該

6、工程為框架結(jié)構(gòu)體系多層辦公樓，主體為6層，高25.2米，建筑面積約5283 .42m 。16層層高均為3.6m，局部突出電梯間為3.6m，1.4.2 平面設(shè)計(jì) 由于本建筑冬季氣溫較低，因此采用內(nèi)廊式辦公樓，走廊凈寬為2.4m，柱網(wǎng)為7.2m7.2m。首層設(shè)有值班室，接待室，配電室，檔案室，資料室，食堂，開水間，傳達(dá)室等；2 6層是標(biāo)準(zhǔn)層，設(shè)有辦公室，會(huì)議室，,活動(dòng)室，咖啡廳，雜物室，單人辦公室；頂層設(shè)有大會(huì)議室，局長辦公室和圖書閱覽室，。為了辦公的舒適，每層均設(shè)有開水間。1.4.3 立面設(shè)計(jì)建筑物高度25.2m，高寬比H/B=1.464，可以采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。頂層設(shè)電梯機(jī)房，屋面

7、為上人屋面，女兒墻高為1.2m。本建筑的窗一般采用雙層塑鋼窗，且為平推窗，因?yàn)殡p層窗具有保溫的作用，而推拉窗在高層建筑中使用起來比平面方便，可使之免于受風(fēng)的破壞，窗的尺寸為2.4 m1.5m和1.2m1.5m。為了避免地坪層受潮，使室內(nèi)外地坪標(biāo)高差為600mm，為了解決這個(gè)600mm的高差，使人容易上到地坪層，在門廳前做了三個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階是供人們正常出入的，由于臺(tái)階伸出屋面，為了防雨而在其上設(shè)置了雨蓬。1.4.4 剖面設(shè)計(jì)建筑主體為6層，層高均為3.6m，室內(nèi)外地坪高差為600mm，為了室內(nèi)裝修和阻隔結(jié)構(gòu)層中需要，進(jìn)行吊頂，這樣樓中各種電線，保溫管等都從吊頂中穿過，為了避免上下層之間固體傳聲，在

8、吊頂中加入吸音材料。2 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖2.1 結(jié)構(gòu)布置及梁、柱截面尺寸的初選2.1.1 結(jié)構(gòu)平面布置方案根據(jù)辦公樓的結(jié)構(gòu)型式、受力特點(diǎn)和建筑使用要求及施工條件等因素綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)6層，層高為3.6m。建筑物總高為25.2m。根據(jù)辦公樓的使用功能要求，并考慮柱網(wǎng)的布置原則，本工程主體柱網(wǎng)為7.2m7.2m。填充墻內(nèi)墻采用200mm厚的加氣混凝土砌塊砌筑，外墻采用300mm厚的加氣混凝土砌塊砌筑。門為木門和玻璃門，窗為塑鋼窗。圖2-1平面結(jié)構(gòu)布置圖Fig.2-1 Flat distribution of the structure圖2-2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖Fig

9、.2-2 Drawing of the structural design2.1.2 梁截面尺寸初選樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度按跨度的1/45估算，取樓板厚度為120mm。梁的截面尺寸應(yīng)滿足承載力、剛度及延性要求。截面高度按一般取梁跨度l的1/121/8估算。為防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨截面高度之比不宜小于4。由此估算梁的截面尺寸見表2-1，表中還給出了各層梁、柱和板的混凝土強(qiáng)度等級。其設(shè)計(jì)強(qiáng)度C35（fc=16.7 N/ m,ft=1.57 N/ m），C30(fc=14.3 N/ m,ft=1.43 N/ m)。表2-1 梁截面尺寸及各層混凝土強(qiáng)度等級Form2-1

10、 The sectional size of a roof beam of the form and grade of intensity of every layer concrete混凝土強(qiáng)度等級橫 梁bhAB CD BC縱梁bh次梁bh2-6C303507502504503507503006001C353507502504503507503006002.1.3 柱截面尺寸初選1) 柱的軸壓比設(shè)計(jì)值按照公式1-1計(jì)算： (2-1)式中：考慮地震作用組合后柱軸力壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，等跨內(nèi)柱取1.2,不等跨取1.25；F：按照簡支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積；g：折算后在單位面積上的重力荷載代

11、表值，近似?。籲：驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；2) 框架柱驗(yàn)算(2-2)由計(jì)算簡圖2-1可知邊柱和中柱的負(fù)載面積分別為7.23.6 m和7.24.8 m。由公式（2-2）得第一層柱截面面積為：邊柱 中柱 如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為410.4mm和410mm。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)中柱截面尺寸取值如下：1層 26層 框架結(jié)構(gòu)平面布置如圖2-1所示，計(jì)算簡圖如圖2-2所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2-6層柱高度即為層高3.6m；基礎(chǔ)選用獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深取2.5m。底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即。3 重力荷載代表值計(jì)算3.1 屋面及

12、樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值1) 頂層上人屋面30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層5mm厚的焦油聚氨酯防水涂料 20厚水泥砂漿找平層 150厚水泥蛭石保溫層 120厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) 2) 15層樓面瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 100厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) 3.2 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 式中：r為屋面積雪分布系數(shù)，取。3.3梁、柱墻門重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸，材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長度上的重力荷載。計(jì)算結(jié)果見表3-1。表3-1 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值Form3-1 Roof beam , post

13、gravity load standard value層次構(gòu)件bmhmKN/mGKNlimnGiKNGiKN1邊橫梁0.350.75251.057.3836.616791.462679.46中橫梁0.250.40251.052.6251.8839.9次 梁0.300.60251.054.7257.014463.05縱 梁0.350.75251.057.3836.6281385.05柱0.600.60251.109.95.68362024.3522024.35226邊橫梁0.350.75251.057.3836.7516791.462679.46中橫梁0.250.40251.052.6251.9

14、5839.9次 梁0.300.60251.054.7257.014463.05縱 梁0.350.75251.057.3836.6281385.05柱0.450.45251.105.5693.636721.74721.74注：1) 表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)；G表示單位長度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量。2) 梁長度取凈長；柱長度取層高。3.4 墻重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算外墻為300mm厚加氣混凝土砌塊（加氣混凝土砌塊密度為15 KN/m3），外墻面貼瓷磚（0.5 KN/ m），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：內(nèi)墻為200mm厚加氣混凝土砌塊，兩側(cè)均為20m

15、m厚抹灰，則內(nèi)墻單位墻面重力荷載為： 木門單位面積重力荷載為0.2；鋁合金門窗單位面積重量取0.4。3.5 重力荷載代表值集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載Gi，為計(jì)算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻、柱等重量。各可變荷載的組合值系數(shù)按規(guī)范規(guī)定采用：無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪荷載。簡單的計(jì)算過程如下：頂層重力荷載代表值包括： 屋面恒載、50%屋面荷載、梁自重、半層柱自重、半層墻自重。其它層重力荷載代表值包括：樓面荷載、50%樓面均布活荷載、梁自重、樓面上下個(gè)半層的柱自重、墻自重。第一層： 樓板面積： 柱 ： 外墻面積： 鋁合金門窗： 內(nèi)墻面積 ： 內(nèi)墻木門鋁合金門窗：

16、 木門 ：第二五層： 第六層 ： 機(jī)房： 建筑物總重力和在標(biāo)準(zhǔn)值為:圖3-1 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值Figure 3-1 various particles gravity load representative plants4 框架側(cè)移剛度計(jì)算4.1 框架梁的線剛度計(jì)算表4-1 橫梁線剛度計(jì)算表Form4-1 Line rigidity ib reckoner of the crossbeam類別層次ECN/mmb mmh，mmI0，mm4l，mmEcI0/lNmm1.5EcI0/lNmm2.0EcI0/lNmm邊橫梁13.1510435075072005.76810108.652101011

17、.541010263.010435075072005.49310108.24101010.9861010走道梁13.151042504001.33310924001.749610102.624410103.51010263.01042504001.33310924001.666110102.510103.3341010表4-2 柱線剛度ic計(jì)算表 Form 4-2 Thread rigidity ic reckoner of the post層次hc，mmEc，N/mm2)bh，mm2I0，mm4EcI0/hc，Nmm156803.151046006001.0810105.9894101026

18、36003.010444504503.417102.84751010圖4-1 C-10柱及與其相連梁的相對線剛度Figure 4-1 C-10 column and its connected Liangs relative stiffness根據(jù)梁、柱線剛度比的不同，結(jié)構(gòu)平面布置圖中的柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱等。現(xiàn)以第2層C-10柱的側(cè)移剛度計(jì)算為例，說明計(jì)算過程，其余柱的計(jì)算過程從略，計(jì)算結(jié)果分別見表4-3和表4-4。第2層C-3柱及與其相連的梁的相對線剛度如圖4-1所示，圖中數(shù)據(jù)取自表4-1和表4-2。圖4-1 C-10柱及與其相連梁 的相對線剛度得： 表4-3中框架各

19、柱側(cè)移剛度D值（N/mm） Form 4-3 The frame post side of China moves rigidity D value層次邊柱（14根） c Di1中柱（14根） c Di2Di15.02810.7154188653.85740.65861736850726225.15380.7204189973.9540.664117513511140362.51040.6674148681.92610.617913765400862表4-4 邊框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)Form 4-4 The frame post side moves rigidity D lue層次A

20、-1，D-1，A-10，D-10， c Di1B-1，C-1，B-8，C-10， c Di2Di12.89330.5613148023.77110.65341723012812822.96560.5972157483.86530.65917378132504361.44460.5645125761.88280.613713672104992 將上述不同情況下得到的同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度Di，如表4-5所示。表4-5 橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）Form 4-5 The side moves rigidity among the horizontal frame l

21、ayer層次123456Di505854643644635390635390635390635390由表可知，故該框架為規(guī)則框架。5 橫向水平荷載作用下框架的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算5.1 橫向水平地震作用下框架的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算5.1.1 橫向自振周期計(jì)算按公式5-1 （5-1）將折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，即結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移由公式5-2公式5-4。計(jì)算過程間表5-1，其中第6層的Gi為G7與Ge之和。 （5-2） （5-3） （5-4）表5-1 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移計(jì)算Form 5-1 The imagination displacement of the summit pinnacle of the st

22、ructure is calculated層次Gi，kNVGi，kNDi，N/mmui，mmui，mm611065.0311065.0363593017.4428.9512374.24323439.27363593036.9411.5412374.24335813.51663593056.41374.6312374.24348187.75963539075.8318.2212374.24360562.00264364494.1242.4114448.5975010.592505854148.3148.3按公式5-5 （5-5）計(jì)算基本周期T1,其中T的量鋼為m，取YT=0.7，則5.1.2 水

23、平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算本設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)主體高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下： 因，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)n經(jīng)查表，計(jì)算得：各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按公式5-6 （5-6）計(jì)算。將上述n和FEK代入可得具體計(jì)算過程見表5-2。各樓層地震剪力按公式5-7 （5-7）計(jì)算，結(jié)果列入表5-2表5-2 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表Form 5-2 Cut the strength reckoner in every particle horizontal hor

24、izontal earthquake function and floor earthquake層次Hi，mGi，KNGiHi，KNmGiHiGiHiFi，KNVi，KN27.28517.0514105.120.01331.883=95.6495.64623.6810430.07246984.060.231558.47590.35520.0812374.243248474.80.232562.071152.42416.4812374.243203927.520.191461.491613.91312.8812374.243159380.250.149360.831974.7429.281237

25、4.243114832.980.107260.082238.8215.6814448.5982067.990.077185.952420.77各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖5-1 圖5-1 橫向水平地震作用及樓層地震剪力Fig 5-1 crosswise horizontal earthquake function and floor earthquake shearing force5.1.3 多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移ui和頂點(diǎn)位移ui分別按公式5-8和公式5-9。 （5-8） （5-9）計(jì)算。計(jì)算過程見表5-3。表中還計(jì)算了各層的層

26、間彈性位移角。表5-3 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算Form 5-3 Displacement checking computations under horizontal horizontal earthquake function層次Vi，KNDi，N/mmui /mmui /mmhi /mme=6590.3563563900.9316.6736001/387451152.4263563901.8115.7436001/198441613.9163563902.5413.9336001/141731974.7463563903.1111.3736001/115822238.82643644

27、3.478.2636001/103612420.775058544.794.7956801/1186由表5-3可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第3層，其值為1/10361/550，滿足要求，其中限值。5.1.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算以圖2-1中軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按公式5-10和公式5-11。 (5-10) (5-11)計(jì)算，其中Dij取自表4-3，Dij取自表4-5，層間剪力取自表5-2。各柱反彎點(diǎn)高度比y按公式5-12。 (5-12)確定。本例中底層柱需考慮修正值y2，第2層柱需考慮修正值y1和y3，其余柱均無修正。具體計(jì)

28、算過程及結(jié)果見表5-4、表5-5。表5-4 各層邊柱端彎矩及剪力計(jì)算Form 5-4 Curved square of post end of every side layer and cutting strength calculated層次hi，mVi，KNDijN/mm邊 柱Di1N/mmVi1NKymMijbKNmMijuKNm63.6590.356353901736816.143.85740.4526.1431.9553.61152.426353901736831.503.85740.556.756.743.61613.916353901736844.123.85740.579.41

29、79.4133.61974.746353901736853.983.85740.597.1697.1623.62234.826436441751360.813.9540.5033110.18109.4515.682420.775058541376565.871.92610.603695225.88148.274表5-5各層中柱端彎矩及剪力計(jì)算Form 5-5 Curved square of post end of every middle layer and cutting strength calculated層次hi，mVi，kNDijN/mm中 柱Di1N/mmVi1NKymMijbK

30、Nm MijuKNm 63.6590.356353901886517.535.02810.4528.3934.7053.61152.426353901886534.225.02810.561.5961.5943.61613.916353901886547.925.02810.586.2586.2533.61974.746353901886558.635.02810.5105.54105.5423.62234.826436441899765.965.15380.5118.73118.7315.682420.775058541486871.152.51040.5755232.586171.546注

31、：表中M量綱為KNm，V量綱為KN。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按公式5-13公式5-15 (5-13) (5-14) (5-15)計(jì)算。其中梁線剛度取自表5-1，具體計(jì)算過程見表5-6。表5-6 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算Form 5-6 Curved square of roof beam end , cutting the strength and strength of axis of a cylinder calculated層次邊梁走道梁柱軸力MblMbrlVbMblMbrlVb邊柱N中柱N631.9526.647.28.148.068.062.46.72-8.141.42582.8

32、469.097.221.120.8920.892.417.41-29.245.114136.11113.517.234.6734.3334.332.428.61-63.9111.173176.57147.267.244.9844.5344.532.437.11-108.8919.042206.61172.27.252.6152.0752.072.443.39-161.528.261258.454220.887.266.5767.467.42.456.17-232.1438.66注：1）柱軸力的負(fù)號表示拉力，當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。2）表中M單位為kNm ，V

33、單位為KN ，N單位為KN ，l單位為m。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖所示。圖5-2 地震作用下的框架彎矩Fig 5-2 The sqare of frame under earthquake圖5-3 地震作用下的框架梁端剪力及柱軸力圖Fig 5-3 The strengh of beam and axis of pillar under earthquake5.2 橫向風(fēng)荷載作用框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 5.2.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值基本風(fēng)壓0=0.45KN/ m，s=0.8（迎風(fēng)面），s= - 0.5（背風(fēng)面）， B類地區(qū)，H/B=23.68/50.9=0.465，由表查v

34、=0.42，T1=0.78s，0T1=0.40.78=0.274KN.s/m,=1.3022,，仍取軸線橫向框架，其負(fù)載寬度為7.8m，由公式得沿房屋高度的荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)各層標(biāo)高處的高度Hi由表查取z，代入上式可得各樓層標(biāo)高處的q(z)見下表5-7，q(z)沿房屋高度的分布見下圖5-3 表5-7 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Form 5-7 Highly distribute the wind and load standard value along the house層次HiHi/Hzzq1(z) ，KN/mq2(z)，KN/m622.21.001.28741.03.3372.086518.

35、60.8381.21921.03.161.9754150.6761.141.02.9551.847311.40.5141.03921.02.6941.68427.80.3511.0001.02.5921.6214.20.1891.0001.02.5921.62圖5-4 風(fēng)荷載沿房屋高度的分布(單位：KN/m)Fig 5-4 High wind load distribution along the housing(KN/m)荷載規(guī)范規(guī)定，對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系Z來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本結(jié)構(gòu)房屋高度H=28.15m30m,且H/B=23.68/17.3=1.

36、371.5，由表5-1可見Z沿房屋高度在1.1001.387范圍內(nèi)變化，即風(fēng)壓脈動(dòng)的影響較小。因此，該房屋不必考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)按靜力等效原理將圖5-3的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖5-4。例如，第5層的集中荷載F5的計(jì)算過程如下：圖 5-5等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(kN)Figure 5-5 Concentrated wind loading on equivalent nodalKN 表 5-8 各層節(jié)點(diǎn)集中荷載Form 5-8 Every layer node concentrates on loading層次123456集中荷載16.428615.163215.76

37、0817.287218.4869.76145.2.2 風(fēng)荷載作用下水平位移驗(yàn)算根據(jù)圖5-4所示的水平荷載，由公式5-10計(jì)算層間剪力Vi，然后求出軸線框架的層間側(cè)移剛度，再式計(jì)算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計(jì)算過程見下表5-9。表5-9 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移Form 5-9 Cut strength and side move among the frame layer under the function of loading of wind層 次 Fi，kNVi，kNDi，N/mmui，mmui，mmHi，mmui/hi69.76149.7614724660.13474.66793

38、600126726518.48628.2474724660.38984.5332360019236417.287245.5346724660.62844.1434360015729315.760861.2954724660.84593.515360014256215.163276.4586730201.04712.6691360013438116.426892.8854572661.6221.622420013502風(fēng)荷載作用下框架最大層間位移角為1/34381/550，滿足規(guī)范要求。5.2.3 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 表5-10 風(fēng)荷載作用邊柱端彎矩及剪力計(jì)算 Form 5-10 Th

39、e wind loads the curved square of post end of function and cuts strength calculated層次hi，mVi，KNDijN/mm邊 柱Di1N/mmVi1N/mmkymMijbKNmMijuKNm63.69.7672466173682.343.85740.453.794.6353.628.2572466173686.773.85740.512.1912.1943.645.53724661736810.913.85740.519.6419.6433.661.3724661736814.693.85740.526.4526.

40、4523.676.46730201751318.343.9540.503333.2332.7914.292.89572661376522.331.92610.60395656.6437.14表5-11 風(fēng)荷載作用中柱端彎矩及剪力計(jì)算Form 5-11 The wind loads the curved square of post end of function and cuts strength calculated層次hi，mVi，KNDijN/mm中 柱Di1N/mmVi1N/mmkymMijbKNmMijuKNm63.69.7672466188652.545.02810.454.125

41、.0353.628.2572466188657.355.02810.513.2413.2443.645.53724661886511.855.02810.521.3421.3433.661.3724661886515.965.02810.528.7228.7223.676.46730201899719.895.15380.535.8135.8114.292.89572661486824.122.51040.5755258.343表5-12 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩剪力及柱軸力Form 5-12 Curved square of roof beam end under the function of

42、 loading of wind , cutting the strength and strength of axis of a cylinder層次邊梁走道梁柱軸力MblMbrlVbMblMbrlVb邊柱N中柱N64.633.867.21.181.171.172.40.98-1.180.19515.9813.337.24.074.034.032.43.36-5.250.9431.8326.557.28.118.038.032.46.69-13.362.32346.0938.447.211.7411.6211.622.49.68-24.984.38259.2449.557.214.9814.

43、9814.982.412.48-39.966.88170.3760.517.218.318.318.32.415.25-58.269.93橫向框架在水平風(fēng)荷載作用下的框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖如圖5-6所示圖5-6橫向框架在水平風(fēng)荷載作用下的框架彎矩圖Fig 5-6 The sqare of frame under wind load圖5-7橫向框架在水平風(fēng)荷載作用下的框架梁端剪力及柱軸力圖Fig 5-7 The strengh of beam and axis of pillar under wind load6 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算6.1 橫向框架內(nèi)力計(jì)算6.1.1 計(jì)算單

44、元取軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為7.8m，由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的斜線陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上有集中力矩。圖6-1 橫向框架計(jì)算單元Figure 6-1 The diagram of Crosswise frame computing element6.1.2 荷載計(jì)算6.1.2.1 恒載計(jì)算圖6-2 各層梁上作用的恒荷載Fig6-2 The diagram of Permanent load of each beam在

45、上圖 中，q1、q1代表橫梁自重，為均布荷載形式。對于第6層：，q2和q2分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖7-2所示幾何關(guān)系可以得出：，P1、P2分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重等重力荷載，計(jì)算如下： 集中力矩對25層， 集中力矩對1層，集中力矩6.1.2.2 活荷載計(jì)算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖6-3所示圖6-3 各層梁上作用的活荷載Figure 6-3 The diagram of The live load of each bea對于第7層，同理，在屋面雪荷載作用下， 對25層，對第1層，將上述計(jì)算結(jié)果匯總，見表6-1和表6-2。表6-1 橫向框架恒載匯總表Form 6-1 Summary in permanent year of the horizontal frame層次q1KN/mq1KN/mq2KN/mq2KN/mP1KNP2KNM1KNmM2KNm67.3832.62518.48612.324199.4922186.23167.4816.9842519.5812.62511.887.92190.78785229.72417.1558.615119.5812.62511.887.92188.5