1、青岛滨海学院综合办公楼设计 前 言 本次我的毕业设计的题目是综合办公楼设计，结构形式为现浇钢筋混凝土 结构。此次设计的目的旨在通过综合运用大学四年中所学到的专业知识，充分 利用图书馆，网络等现有资源完成一个包括建筑方案和结构方案的确定，结构 计算，建筑施工图和结构施工图的绘制以及经济技术分析，中文摘要等内容的 一个完整的设计任务，从而让我们通过设计了解建筑设计的一般过程，掌握建 筑设计的全部内容，同时也可以培养我们综合运用基础理论和基本技能的能力， 分析和解决实际问题的能力，还可以掌握多种绘图设计软件，以及 word、office 等软件的操作。更重要的是通过这次设计还可以让我们对大学所 学的
2、知识进行一次全面的融合，这是对我们大学这四年来所学知识的一次具体 的运用，对我以后的学习和工作帮助甚大。 第 1 章 方案绪论 1.1 建筑方案论述 1.1.1 设计依据 （1）依据土木工程专业 2008 届毕业设计任务书。 （2）遵照国家规定的现行相关设计规范。 1.1.2 设计内容、建筑面积、标高 （1）本次设计的题目为“综合办公楼” 。该建筑位于某工业园内的中心区域， 规划占地 120 亩，拟建面积八千多平方米。园区由科研办公区、企业生产区、 科技成果孵化区、项目合作区四大区块组成，呈十字切块布局，既功能相对独 立，又内涵相互照应。园区规划设计已经集团批准实施。为永久性建筑，建筑 设计使
3、用年限 50 年，防火等级二级。 （2）本建筑主体结构为四层，局部三层，层高均为 4.2m 。建筑面积： 6300m2，占地面积：1681.62m 2。 （3）室内外高差 0.600m，室外地面标高为-0.600m。 1.1.3 房间构成和布置 （1）房间构成 本工程为一所综合办公楼，根据办公楼的功能要求，此次设计该办公楼共 包括 24 个小办公室，8 个中办公室，14 个高级办公室，6 个会议室，以及配套的卫 生间若干个。 （2）房间布局 充分考虑办公楼各种房间在功能和面积等方面的不同，尽量做到功能分区 清晰，各功能分区之间联系紧密，以及结构布置合理等，在设计中主要注意了 以下几点： 教室（
4、包括普通教室和合班教室）布置在教学楼的阳面。 语音教室，以及录音室等需要安静环境的教室布置在教学楼中相对较为 偏僻的地方。 充分考虑实验室办公室，实验准备室和实验室的紧密联系，各类实验室 都设置了配套的教师办公室，实验准备室以及实验储藏室。 考虑结构的合理性，像语音室，计算机室，各类实验室，以及合办教室 这样大面积的房间，都布置在了一起，使上下层结构更加规整。 卫生间布置在教学区边缘的阴面，卫生间都带有前室，且通风良好以减 少异味，各层卫生间都上下对齐布置，方便穿管。 1.1.4 采光和通风 本建筑主体结构采用内廊式，内廊式建筑的采光和通风是一个比较棘手的 问题，如何做好内廊的采光和通风，满足
5、建筑规范的要求就显得很重要。由于 本建筑主体四层部分长度达到了 58.22m，为了满足民用建筑设计通则中所 规定的：“内廊式走道长度超过 20m 时应两端设采光口，超过 40m 时应增加中 间采光口”的要求。在本设计中特在建筑中部设置了一个天井，来满足内廊对 采光和通风上的要求，同时也可以作为一个共享空间作为学生课间休息的场所。 建筑中的房间，尤其是教室，都采用了排窗的形式，足以满足建筑对采光 和通风的要求，为学生的学习提供了一个很好的环境。由于是本建筑地处沈阳， 开排窗的形式并不利于建筑的保温和节能，因此采用高标准的双层中空玻璃塑 钢窗，在一定程度上保证了建筑的保温和节能。 1.1.5 防火
6、及安全 防火和安全是现代建筑中的一个需要重点考虑的因素。在本设计中，走道，楼梯宽 度，房间门的宽度，走道长度，采光等均严格按照国家建筑防火规范进行设计， 满足防火疏散的要求。本设计严格要求下需要设置消防楼梯，但考虑到是毕业 设计，设计深度比较浅，因此在本设计中并未设置消防楼梯。 1.1.6 各部分工程构造 （1） 屋面：为不上人屋面 防水层：改性沥青防水层 20mm 厚 1:3 水泥沙浆找平层 60mm 厚苯板保温层 120mm 焦渣找坡 100mm 厚钢筋混凝土板 20mm 厚混合砂浆抹灰 （2）楼面： 水磨石地面 100mm 厚钢筋混凝土板 （3）厕所： 面砖地面 20mm 厚水泥砂浆保护
7、层 防水剂（2 道） 15mm 厚水泥砂浆找平 100mm 厚钢筋混凝土板 （4）室外台阶： 花岗石条石 30 厚 1：3 干硬性水泥砂浆结合层 100 厚 C15 现浇混凝土 300 厚中粗砂垫层 （5）墙体： 外墙 20 厚 1：3 水泥砂浆抹灰 200 厚空心砖墙体 60 厚苯板保温层 20 厚水泥砂浆抹面 内墙 20 厚 1：3 水泥砂浆抹灰 200 厚空心砖 20 厚水泥砂浆抹面 （6）门窗构件： 本建筑中窗均采用铝合金窗，除正门采用玻璃门外，其他门均采用实木 门。 1.1.7 本建筑设计的主要特点 本建筑的主要特点为采用内廊式符合北方地区保温节能的要求。各功能区 分区清晰，结构形式
8、较为简单，建筑外墙面采用橙色涂料装饰能够给人一种学 生朝气蓬勃的感觉。主体结构采用中间四层，两侧三层的形式，高低错落有致， 房间布置合理，经济实用。 1.2 结构方案论述 1.2.1 基本资料 （1）抗震条件： 本工程抗震设防烈度为 7 度（0.1g） 。 （2）气象条件： 地区基本雪荷载 0.25kN/m2，基本风压：0.55kN/m 2. （3）工程地质条件： 类场地，建筑地点冰冻深度-1.2m，地下稳定水位距地坪 8m 以下。 1.2.2 结构形式和基础形式 （1）结构形式 目前，多层建筑结构中常采用的结构形式有砌体结构，钢筋混凝土结构和 钢结构，这三种结构各有它们自己的特点。 砌体结构
9、以砖墙为主体，加配钢筋混凝土圈梁和构造柱，因此可根据各地 情况的特点因地制宜、就地取材、降低造价，是理想的多层建筑结构形式。但 是由于砌体结构由砖墙承重决定了它的开间和进深受到了一定的限制，而且砌 体结构对抗震也非常不利。而本设计又是一个位于抗震 7 度设防地区的教学楼 工程，不仅需要采取一定的抗震措施，还由于是教学楼需要一些大开间房间， 这就决定了本设计不适合采用砌体结构。 钢结构具有强度高、构件重量轻、平面布置灵活、抗震性能好施工速度快 等特点。但由于我国钢产量不多，而且施工技术也不是很成熟，因此钢结构建 筑造价特别高，因此目前钢结构通常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用 大的各种建筑及
10、其他土木工程结构中，而很少运用于教学楼中，因此本设计也 不适合采用钢结构。 现浇钢筋混凝土框架结构是一种抗震性能好，施工技术成熟，原材料资源 丰富，成本和能耗较低，可模性、整体性、刚性，防火性能和耐久性能均较好 的结构形式，而且框架结构具有房间布局灵活等特点。所以现浇钢筋混凝土框 架结构已经成为现代工程建设中的主要结构型式。正因为现浇钢筋混凝土框架 结构有这些特点，而且随着商品混凝土、钢模板和一些新的施工工艺的涌现， 现浇框架结构的建筑周期极大缩短、施工质量明显提高、建筑造价不断降低， 这些符合教学了的结构特点和施工要求，符合当地的施工条件，所以本设计将 现浇钢筋混凝土框架结构作为其主要结构形
11、式。 在选择柱网上，充分考虑结合教学楼房间的特点，主要采用 6m 6.6m 的经 济柱网，对于开间要求较大的合班教室，实验室等，则局部采用了 9m 6m 的较 大柱网，为保证房间的净高，采用井字形楼盖，最大限度地降低了梁高，使结 构更为经济。 （2）基础形式 基础可以分成深基础和浅基础。考虑到本建筑自重较小，地质条件良好， 从技术需要的角度考虑选择天然地基上的浅基础。目前多层框架结构中最常用 的浅基础形式有无筋扩展基础，柱下钢筋混凝土独立基础，柱下钢筋混凝土条 形基础。其中无筋扩展基础是刚性基础，所选材料抗拉强度大但抗拉和抗弯强 度很低，设计时，要求一定的刚性角，所以基础相对很高，基坑深度加大
12、，基 底压力增加，也不利于抗震。柱下钢筋混凝土条形基础则多用于处理地基软弱 而荷载又较大时的工程问题。根据本工程的地质勘测资料显示，本工程地下水 位为-8.0m 以下，地下水位比较深。另外，地下土层地质良好，没有软弱层， 而且地下-1.8m 处为中砂层，地基承载力比较高，因此采用施工方便，技术成 熟的柱下独立基础更为经济适用。 1.2.3 结构尺寸及采用的材料 框架柱，梁及楼板，楼梯等均为现浇混凝土结构： （1）框架柱 框架柱截面尺寸为 500 500mm 。采用 C30 混凝土；纵筋采用 HRB335 级钢2 筋，箍筋采用 HPB235 级钢筋。 （2）框架梁 框架纵梁截面尺寸为 300 6
13、00mm ，框架横梁截面尺寸为 300 550mm 和2 2 300 300mm ，采用 C25 混凝土；纵筋采用 HRB335 级钢筋，箍筋采用 HPB235 级2 钢筋。 （3）现浇板 房间的现浇楼板板厚度为 100mm，走廊的现浇板厚度为 100mm，采用 C25 级 混凝土；HPB235 级钢筋。 （4）基础 基础形式为钢筋混凝土柱下独立基础，基础底面尺寸为 2800 2800mm ，2 基础高度为 800mm，混凝土强度等级为 C25；采用 HRB335 级钢筋。基础底做 100mm 厚 C15 混凝土垫层。 （5）楼梯 楼梯为现浇折板式楼梯，并设有平台梁，楼梯踏步宽度为 300mm
14、，高度为 150mm，楼梯斜板厚度为 150mm，混凝土强度等级为 C25，采用 HPB235 级钢筋。 平台梁截面尺寸为 200 400mm ，混凝土强度等级为 C25，纵向钢筋采用2 HRB335 级钢筋，箍筋采用 HPB235 级钢筋。 （6）墙体 填充墙，外墙 200mm 厚空心砖墙加 60 厚苯板保温层，内墙 200mm 厚空心砖； 砂浆等级为 M5。 1.2.4 荷载种类及其组合 （1）荷载种类 荷载可分为恒荷载，活荷载，风荷载和地震荷载，其中地震荷载在设计中 只考虑水平地震荷载，不考虑竖向地震荷载。 （2）荷载组合 在荷载组合中分别考虑无地震作用下的组合和有地震作用下的组合。其中
15、 梁端取最大负弯矩和最大正弯矩所对应的组合，以及最大剪力所对应的组合； 梁跨中取最大正弯矩对应的组合；柱取最大弯矩绝对值，最大轴力和最小轴力 三者所对应的组合。 1.2.5 计算方法 用底部剪力法计算水平地震作用；用 D 值法计算框架结构在水平地震作用 下的内力；用力矩二次分配法计算竖向荷载作用下的框架内力；结构设计采用 以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度， 采用分项系数的设计表达式进行设计。 第 2 章 荷载计算 2.1 荷载汇集及截面尺寸的选取 2.1.1 截面尺寸选取 （1）框架柱： 根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸：N/f cbh0.9（三级框架） 1
16、（3-1）eNBFGn 其中 B 为修正系数，当柱分别为边柱，等跨中柱和不等跨中柱时，B 值分 别取 1.3, 1.2, 1.25。 F框架柱的负荷面积 框架柱负荷面积上的荷载值，一般取 1215 kN/m 2eG n楼层数 N=1.24.86135=2246.4 kN = =174545 mm2 取 b chc=500mm500mm0.9cNAf3246.10 （2）框架梁： 由挠度、裂度控制 h=(1/81/14)l ， b=(1/21/3)h 选定纵向框架梁截面尺寸为 bbhb=300mm600mm 选定横向框架梁截面尺寸为 bbhb=300mm550mm； 次梁截面尺寸为(1/141/
17、18)l，选定 bbhb=300mm550mm; （3）楼板厚度：1/403000=75mm 取 h=100mm 楼梯板选为 150mm 1 引自建筑抗震设计第 147 页 2.1.2 荷载汇集 （1）恒载 1）屋面（不上人）： 改性沥青防水层 0.3kN/m 2 20mm 厚 13 水泥砂浆找平 200.02=0.4kN/m 2 100mm 厚再生聚苯乙烯板保温 3.50.1=0.35kN/m 2 焦渣找坡最薄处 30mm 平均厚 100 mm 100.1=1.0kN/m2 100mm 厚钢筋混凝土板 250.10=2.5kN/m 2 =4.55kN/m 2 2）楼面： 水磨石地面 0.65
18、kN/m 2 100mm 厚钢筋混凝土板 2.50kN/m 2 20mm 厚板下混合砂浆抹灰 0.34kN/m 2 =3.5kN/m 2 3）梁重： 梁重：25（0.60-0.10）0.3=3.75kN/m 梁重：25（0.55-0.10）0.3=3.375kN/m 梁重：25（0.3-0.1）0.3=1.5kN/m 4）墙重：（砌体与抹灰之和） 外墙： 130.2=2.6kN/m 2 内墙： 130.2=2.6kN/m 2 抹灰：外墙面外抹灰：20 厚水泥砂浆 0.40kN/m2 外墙面内抹灰及内墙面抹灰：20 厚石灰砂浆 0.34 kN/m2 保温：外墙 60mm 厚苯板保温层 0.063
19、.5=0.21 kN/m2 总墙重： 外墙：2.6+0.4+0.34+0.21=3.55 kN/m 2 内墙：2.6+0.342=3.28 kN/m 2 5）柱：270.500.50=6.75kN/m（考虑到柱子抹灰，取柱子自重 27kN/m3） 6）门、窗： 门：0.2kN/m 2 窗：0.2kN/m 2 （2）活荷载： 客房、会议室、办公室：2.0kN/m 2 卫生间、走廊、门厅、楼梯 ：2.5kN/m 2(办公楼、学校) 屋面活载：0.5kN/m 2 (不上人屋面) ； 青岛雪载：0.25kN/m 2 青岛基本风压：0.55kN/m 2 2.2 计算简图及层数划分 由于结构质量主要集中于
20、各层楼盖和屋盖处，故可将结构简化为图 2-1 所 示的多质点体系，其中质量 G4 为第四层上半层高度范围内的全部集中于屋面标 高处的质量，其他层质量均取其楼盖及其上、下各一半层高范围内的全部集中 于楼面标高处的质量。 2.3 各层重力荷载代表值计算 2.3.1 四层上半层 女 儿 墙：现浇钢筋混凝土，高度 0.9m， 26 kN/m357.62+16.22+60.20.9= 718.85kN 屋面自重： 4.55(16.257.6+313.8) =4434kN 纵向框架梁： 梁重： 4.5(57.6-0.511)2+(13.8-0.53)=524.3kN 梁重： 4.75(57.6-0.511
21、)2=495.0kN =1019.3 kN 横向框架梁： 梁重： 4.125(6.6-0.5)20=503.3kN 梁重： 4.375(6.6-0.5)4=106.8kN 梁重： 2.25(3-0.5)12=67.5kN 梁重： 2.5(3-0.5)4=25kN =702.6kN 次 梁： 4.125(6.6-0.5)12=302.0kN 柱 子： 6.75 52 根=737.1kN4.2 外 墙： 3.55( -0.6)(57.6+19.2)2- 30+2.7+1.5+1.5+2.7 +2.7+3.3) +(2.4+2.7+1.5+1.8+1.84+2.4)2+2.43+2.45=276.4
22、kN 内纵墙： 3.28 ( -0.6)(5.53+2.5+3.4+5.53)2-4.2 0.6(0.94+1.016)=344.2kN 内横墙： 3.28( -0.6)6.116+(130.1+0.342)(.2 -0.6)6.12=516.4kN 4.2 窗重量： 0.2( -0.6). (3.3+1.5+2.7+1.5+1.5+2.7+2.4+1.5+2.7+ 3.3)+(2.4+2.7+1.5+1.8+1.84+2.4)2+2.43+2.45=26.0kN 门重量： 0.20.6(0.94+1.016)=2.4kN 四层上半层的恒载 恒=G4 恒 =718.85+4434+1019.3
23、+702.6+302.0+737.1+276.4+344.2+516.4+26+2.4 =9079.25 kN 恒 四层上半层的活载：取雪载 0.25kN/m2 活=0.25（16.257.6+313.8）=536.0= G4 活 G4=G4 恒+0.5G4 活= 9079+0.5536.0=9347kN 2.3.2 标准层 楼面板自重：3.516.257.6+313.8-6.67.8-6.67.8-(3.9+6) 6.62+3.526.67.8+(3.9+6)6.62 =3868.2kN 梁 重： 1019.3+702.6+302.0=2023.9 kN 柱 子： 6.754.252=147
24、4.2kN 外 墙： 3.553.6(57.6+19.2)2-300.5- 2.7(3.3+1.5+1.5+2.7+2.4+1.5+2.7+1.5+1.5+2.7+2.7+3.3)+(2.4+2.7+1.5+ 1.8+1.84+2.4)2+2.43-3.62.45=901.9kN 内纵墙： 3.283.6(5.53+2.5+3.4+5.53)2- 2.7(0.94+1.016)=745.1kN 内横墙： 3.283.66.116+(130.1+0.342) 3.66.12=1239.5kN 窗重量： 0.22.7(3.3+1.5+2.7+1.5+1.5+2.7+2.4+1.5+1.5+1.5+
25、2.7+2.7+3.3)+(2.4 +2.7+1.5+1.8+1.84+2.4)2+2.43+2.45 =46.8kN 门重量： 0.22.7(0.94+1.016=10.8kN 标准层的恒荷载 恒=G4 恒=G3 恒=G2 恒 =3868.2+2023.9+1474.2+901.9+745.1+1239.5+46.8+10.8 =10310.4 kN 标准层的活荷载 活= G3 活=G2 活=0.5(3.9+56.0)2+36.6 2.0+0.53.0(57.6+13.8+6.62)+(3.92+7.8)6.6+6.0 6.622.5+0.83.06.65.0=1091.4 kN 二至四层重
26、力荷载值 G2=G3 =10310.4+1091.4=11402 kN 2.3.3 二层下半层 柱 子：737.1kN 外 墙： 3.552.1(57.6+19.2)2-300.5- 1.2(3.3+1.5+2.7+1.5+1.5+2.7+2.4+1.5+2.7+1.5+1.5+2.7+2.7+3.3)+(2.4+ 2.7+1.5+ 1.8+1.84+2.4)2+2.43-2.12.45=625.6kN 内纵墙： 3.282.1 (5.53+2.5+3.4+5.53)2- (0.94+1.016) =400.9kN 内横墙： 3.282.16.116+(130.1+0.342) 2.16.12
27、=723.0kN 窗重量： 46.8=20.8kN1.27 门重量： 10.8=8.4kN. 2.3.4 一层上半层 柱 子：6.75 52=947.7kN5.42 外 墙： 3.55( -0.6)(57.6+19.2)2-300.5- (3.3+1.5+2.7 +1.5+1.5+2.7+2.4+1.5+2.7+1.5+1.5+2.7+2.7+3.3)+(2.4+2.7+1.5+1.8+1.84 +2.4)2+2.43+2.45=387.0kN 内纵墙： 3.28( -0.6)(5.53+2.5+3.4+5.53)2- 5.42 1.2(0.94+1.016)=458.7kN 内横墙： 3.2
28、8( -0.6)6.116+(130.1+0.342)( -0.6). 5.42 6.12=723.0kN 窗重量： 26.0=36.4kN 5.4062. 门重量： 2.4=4.8kN10.6 楼面板自重：3868.2 kN 梁重：2023.9 kN 首层恒荷载 G1=737.1+625.6+400.9+723.0+20.8+8.4+947.7+387.0+458.7+723.0+36.4+4.8+ 3868.2+2023.9=10966 kN 首层活荷载 活=1091.4 kN 首层重力荷载值 G1=10966+1091.4=12057 kN 第 3 章 水平地震作用下的框架内力分析 3.
29、1 基本资料 设计概况：柱截面： b chc=500mm500mm 框架梁：横向框架梁边跨 300mm550mm,中跨 300mm300mm 重力荷载代表值计算如下： G4=9347kN G3=G2=11402 kN G1=12057 kN 3.2 水平地震作用下的框架内力 3.2.1 梁线刚度 在计算梁线刚度时，考虑楼板对梁刚度的有利影响，即板作为翼缘工作。 在工程上，为简化计算，通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩 I0，然后乘以增 大系数。 中框架梁 I=2.0I0 边框架梁 I=1.5I0 梁采用 C25 混凝土，E C=2.8104N/ 2m 横向框架： 中框架梁： Kb1= = =35
30、.29 KNm02EIL 63180.52310 Kb2= = =12.60 KNm02EIL 63180.23310 边框架梁： Kb1= = =26.52 KNm01.5I 631.80.52310 Kb2= = =9.57 KNm0.EIL 63033 3.2.2 柱线刚度 柱采用 C30 混凝土 E c=3104N/ ，首层高度 5.4m,25 层 4.2m。2m 柱截面： 500 mm500mm = = =2.89104 KNm1cK层 hI74130.52 = = =3.72104 KNm(25)c层 EI 74. 3.2.3 柱的侧移刚度 D 一般层： = D= （3-Kcb2K
31、21hc 2） 首层： = D= （3-3）cb25.021hc 表 3-1 柱的侧移刚度 L (m) bK (104KNm ) c (104KNm) KD (104) (104) 24 层 中框架 中柱(18 根) 4.2 9.58 3.72 1.29 0.392 0.992 42.9912 边柱 1（2 根） 4.2 2.52 3.72 0.34 0.145 0.367 边柱 2(14 根) 4.2 7.06 3.72 0.95 0.322 0.815 中柱（10 根） 4.2 7.22 3.72 0.97 0.327 0.828 边柱 1（2 根） 4.2 1.91 3.72 0.26
32、0.115 0.364 边框架 边柱 2(6 根) 4.2 5.30 3.72 0.71 0.262 0.663 中柱(18 根) 5.4 4.79 2.89 1.66 0.590 0.702 边柱 1（2 根） 5.4 1.26 2.89 0.44 0.385 0.458 中框架 边柱 2(14 根) 5.4 3.53 2.89 1.22 0.534 0.635 中柱（10 根） 5.4 3.61 2.89 1.25 0.538 0.640 边柱 1（2 根） 5.4 0.96 2.89 0.33 0.356 0.423 底 层 边框架 边柱 2(6 根) 5.4 2.65 2.89 0.9
33、2 0.486 0.578 33.1617 D 首 /D 2 =33.16/42.99=0.770.7 满足要求 3.2.4 水平地震作用分析（采用底部剪力法） （1）框架水平地震作用及水平地震剪力计算： 本框架结构符合底部剪力法的适用范围，故采用底部剪力法计算水平地震 作用，用顶部位移法计算结构的基本自振周期 T1。 表 3-2 结构的顶点侧移 层 iGiiDiiiGDtiu 4 9347 9347 429912 0.0201 3 11402 20030 429912 0.0466 2 11402 31432 429912 0.0731 1 12057 42834 331617 0.1291
34、 0.2689 结构顶点侧移 =0.2689tu T1=1.7 =1.70.6 =0.53s （3-0tu0.2689 4） 场地类，抗震设防烈度 7 度（0.1g） ，设计地震分组第一组。 Tg=0.35S, , T11.4T g=0.49s08.max =0.080.53+0.07=0.11207.8.1n = =0.034 （3-12max()gT0.935()1.8 5） = 0.8544208=37576.8KN （3-eqG8.0 6） 0.03437576.8=1277.6 KN （3-eqEKF1 7） 0.1121227.6=137.5KN （3-EKn 8） )1(1nEK
35、njjiiFHG （3- 9） niiFV1nijj 表 3-3 水平地震作用下的楼层剪力 质 点 （miH ） （KNiG ） （KE N） nnF（KN ） （KNi ） （KNiV ） 4 18.0 9347 1277.6 0.112 137.5 381.6 519.1 .952 3 13.8 11402 356.9 876.0 2 9.6 11402 248.3 1124.3 1 5.4 12057 147.7 1272.0 （2）水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算 表 3-4 水平地震作用下的层间位移验算 层 (KN)iV(m)ih (KN/m)iD= / (m10-3)eiuV
36、iD/eiuh 4 519.1 4.2 429912 1.207 1/3479 3 876.0 4.2 429912 2.037 1/2062 2 1124.3 4.2 429912 2.615 1/1606 1 1272.0 5.4 331617 3.836 1/1407 所以满足规范规定的弹性位移要求。iehu150e （3）水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩（D 值法,取轴横向中框架计算） （3-yhyy)(3210 11） 反弯点到柱下端结点的距离，即反弯点高度。y 标准反弯点高度比。0 上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比 的修正系数。1y 0y 上层层高变化修正值。2 下层层高变化修正
37、值。3y 根据框架总层数，该柱所在层数和梁柱线刚度比 查表得。0 K 表 3-5 边柱（C 轴）反弯点高度计算 层 h(m) Ky0 y1 y2 y3 y 4 4.2 0.95 0.425 0.000 0.000 0.000 0.425 3 4.2 0.95 0.450 0.000 0.000 0.000 0.450 2 4.2 0.95 0.500 0.000 0.000 -0.025 0.475 1 4.2 1.22 0.625 0.000 0.000 0.000 0.625 表 3-6 中柱（E 轴）反弯点高度计算 层 h(m) Ky0 y1 y2 y3 y 4 4.2 1.29 0.4
38、50 0.000 0.000 0.000 0.450 3 4.2 1.29 0.465 0.000 0.000 0.000 0.465 2 4.2 1.29 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 1 5.4 1.66 0.650 0.000 0.000 0.000 0.650 表 3-7 边柱柱端弯矩计算 层 H (m) iD (KN/m) (KN/m ) iD (KN)V ik (KN) yM下（KNm ） 上 (KNm) 4 4.2 429912 8150 0.0190 519.1 9.86 0.425 17.6 23.812 3 4.2 429912 8150 0.
39、0190 876.0 16.64 0.450 31.44 38.438 2 4.2 429912 8150 0.0190 1124.3 21.36 0.475 42.613 47.098 1 5.4 331617 6350 0.0191 1272.0 24.29 0.625 81.978 49.187 表 3-8 中柱柱端弯矩计算 层 H (m ) iD (KN/m ) (KN/m ) iD iV (KN) ik (KN) yM下（KNm ） 上 (KNm) 4 4. 2 42991 2 9920 0.0231 519.1 11.99 1 0.450 22.66 27.699 3 4. 2 4
40、2991 2 9920 0.0231 876.0 20.23 0.465 39.509 45.457 2 4. 2 42991 2 9920 0.0231 1124. 3 25.97 1 0.500 54.537 54.439 1 5. 4 33161 7 7020 0.0212 1272. 0 26.96 6 0.650 95.524 50.954 注： ; ; ikiDVyhVMik下 hyVik)1(上 （4）水平地震作用下梁端弯矩按下式计算： B1=KB1/(KB1+KB2) （3- 12） MB1=(MC 上 +MC 下 )B1 （3- 13） B2= KB2/(KB1+KB2) （
41、3- 14） MB2=(Mc 上 +MC 下 )B2 表 （3-15） 表 3-9 水平地震作用下的梁端弯矩 C 轴 E 轴 层 MC 上 MC 下 B1 MCE MC 上 MC 下 B1 B2 MEC MEF 4 23.81 2 17.6 1 23.812 27.69 9 22.66 0.737 0.263 37.114 13.24 3 38.43 8 31.44 1 59.622 45.45 7 39.509 0.737 0.263 62.619 22.34 6 2 47.09 8 42.613 1 106.72. 54.43 9 54.537 0.737 0.263 80.315 28.
42、66 1 49.18 7 81.978 1 155.907 50.95 4 95.524 0.737 0.263 107.954 38.52 4 （5）水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值： （3-bMVL左 右 16） 表 3-10 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值 CE 跨梁端剪力 EF 跨梁端剪力 柱轴力 层L (m) Mb左 b右 bVL (m) Mb左 b右 bV边柱 （KN） 中柱 (KN) 4 6.6 23.812 37.114 9.231 6.6 13.24 13.24 4.012 9.231 5.219 3 6.6 59.622 62.619 18.52 1 6.6
43、22.34 6 22.34 6 6.771 17.752 6.969 2 6.6 106.72 80.315 28.33 8 6.6 28.66 28.66 8.684 46.09 30.63 5 1 6.6 155.907 107.954 39.97 8 6.6 38.52 4 38.52 4 11.67 86.068 65.71 4 （6）水平地震作用下的框架内力图如下： 图 3-2 水平地震作用下的框架内力图 第 4 章 风荷载作用下框架内力分析 4.1 风荷载作用下的楼层剪力 地区基本风压： =0.5KPa0 风载体型变化系数： =0.8-（-0.5）=1.3 s 风压高度变化系数：按
44、 C 类地区查表 2 离地高度（m） 5 10 15 20 30z 0.74 0.74 0.74 0.84 1.0 风振系数：由于房屋高度未超过 30 米， 1.0 2 引自 GB50009-2001， 建筑结构荷载规范 （4-1）0kzs 由于房屋宽度为 78m，层高 4.2m,故此框架结构受到的结点水平风荷载 （对顶层考虑女儿墙高度 900mm）kFBH 作用于房屋楼面处的集中风荷载标准值 如下：wkF 4 层： =1.0 1.3 0.79 0.5 78 （ +0.9）=120.159kN4wk4.2 3 层： =1.0 1.3 0.74 0.5 78 4.2=157.56Kn3F 2 层
45、： =1.0 1.3 0.74 0.5 78 4.2=157.56kN2wk 1 层： =1.0 1.3 0.74 0.5 78 （ + ）=180.05kN14.25 风荷载作用下剪力分布图 图 4-1 风荷载作用下的剪力分布图 4.2 风荷载作用下的框架内力 4.2.1 风荷载作用下的柱端弯矩 表 4-1 C 柱柱端弯矩 层 H DD iVikKy M下 上 4 4.2 429912 8150 0.0190 300.56 5.707 0.95 0.425 10.192 13.780 3 4.2 429912 8150 0.0190 458.12 8.710 0.95 0.450 16.45
46、8 20.124 2 4.2 429912 8150 0.0190 615.68 11.700 0.95 0.475 23.348 25.805 1 5.4 331617 6350 0.0191 795.73 15.197 1.22 0.625 51.285 30.771 表 4-2 E 柱端弯矩 层 H DD iVikKy M下 上 4 4.2 429912 9920 0.0231 300.56 6.942 1.29 0.450 13.130 16.042 3 4.2 429912 9920 0.0231 458.12 10.582 1.29 0.465 20.670 23.777 2 4.2 429912 9920 0.0231 615.68 14.222 1.29 0.500 29.861 29.861 1 5.4 331617 7020 0.0212 795.73 16.874 1.22 0.650 59.228 31.889 4.2.2 风荷载作用下梁端弯矩 表 4-3 风荷载作用下的梁端弯矩 C 轴 E 轴 层 M上 下 1BCEM上 C下 1B2ECMF 4 13.78
