1、本科畢業(yè)設(shè)計 河南省鄭州市企業(yè)辦公樓的設(shè)計學(xué) 院:城市建設(shè)學(xué)院專 業(yè):土木工程學(xué) 號:201308141162學(xué)生姓名:鄭健指導(dǎo)教師:唐紅日 期:二一七年六月摘 要本設(shè)計的題目是：河南省鄭州市企業(yè)辦公樓的設(shè)計，結(jié)構(gòu)建筑規(guī)模為6層框架結(jié)構(gòu)，各層層高3.6m（底層層高4.5m）,建筑物總高度為25.5m ,總建筑面積為5197.8m2。對本課題的研究將分為畢業(yè)實習、建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計整理四個方面。畢業(yè)實習階段，收集必要的設(shè)計原始資料，做好設(shè)計前的調(diào)查研究工作，參考同類型設(shè)計的文字及圖紙資料。學(xué)習有關(guān)的國家法規(guī)及規(guī)范。建筑設(shè)計分為初步設(shè)計及施工圖設(shè)計兩個階段，在此階段將擬定建筑方案，確定建

2、筑使用的材料及做法，確定建筑的總體形狀及各種尺寸，繪出平、立、剖、總平面圖、詳圖、寫出施工說明并列出門窗明細表。結(jié)構(gòu)設(shè)計階段主要是進行結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定、荷載計算、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、梁、柱截面配筋、板的設(shè)計、樓梯的設(shè)計、基礎(chǔ)的設(shè)計以及結(jié)構(gòu)施工圖的繪制等；畢業(yè)設(shè)計整理階段則是對畢業(yè)設(shè)計所需資料的裝訂，按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計條例及教研室實施細則整理畢業(yè)設(shè)計成果，做好畢業(yè)答辯準備工作。關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)設(shè)計； 框架結(jié)構(gòu)； 荷載； 配筋3Abstract This design topic is the design of Zhengzhou city enterprise office building, c

3、onstruction scale of 6 storey frame structure, each layer of 3.6m (bottom height 4.5m), the buildings height is 25.5m, and the total construction area are 5197.8m2.The study on this subject will be divided into graduation practice, architectural design, structural design, from four aspects of the de

4、sign of finishing. The graduation practice stage, collecting the original design information necessary to do research work, before the design, drawings and documents with reference to the text type design. Learn about the national regulations and architectural design specifications. The design of th

5、e two stages of preliminary design and construction drawing, this stage will draw the construction plan, determine the use of materials and construction practices, to determine the overall shape and size, building paint Ping, Li, section, general layout, construction details, write instructions and

6、lists the windows list. The structure design stage is mainly determined. The structure calculation diagram load calculation, internal force analysis, the combination of internal forces, beam, column reinforcement, plate design, stair design, foundation design and construction drawing design; finishi

7、ng The stage is the information needed in the graduation design of binding rules for the implementation of the graduation design according to the school regulations and the Department of finishing the design results, make preparations for the graduation replyKeywords: Structural Design; Frame work;

8、Load; Reinforcement4目錄緒論41 設(shè)計依據(jù)51.1 建筑施工圖設(shè)計依據(jù)51.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)52 結(jié)構(gòu)布置52.1 建筑設(shè)計資料52.2 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)選型62.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置62.2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸和材料選擇72.2.3 確定框架計算簡圖72.3 荷載標準值計算92.3.1 恒荷載計算102.3.2 活荷載計算132.3.3 風荷載計算152.3.4 地震作用計算162.4 框架側(cè)移計算223 內(nèi)力分析233.1 恒荷載作用下的內(nèi)力分析233.2 活荷載作用下的內(nèi)力分析283.3 風荷載作用下的內(nèi)力分析323.4 地震水平作用下的內(nèi)力分析343.5 重力荷載代

9、表值作用下的內(nèi)力分析364 內(nèi)力組合365 結(jié)構(gòu)設(shè)計405.1 梁柱截面設(shè)計405.1.1 框架梁截面設(shè)計405.1.2 框架柱截面設(shè)計455.2 屋面板、樓板設(shè)計495.2.1 屋面板設(shè)計495.2.2 樓面板設(shè)計525.3 基礎(chǔ)設(shè)計555.3.1 A柱基礎(chǔ)設(shè)計555.3.2 中柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計595.3.3 基底墊層設(shè)置625.4 樓梯設(shè)計625.4.1 設(shè)計參數(shù)625.4.2 梯段板(TB)計算625.4.3 平臺板設(shè)計645.4.4 平臺梁設(shè)計64參考文獻66致謝674緒論對于土木工程專業(yè)本科生而言，畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習階段，是對大學(xué)期間所學(xué)專

10、業(yè)知識的全面總結(jié)。本畢業(yè)設(shè)計題目為河南省鄭州市某企業(yè)辦公樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計前期，我復(fù)習了結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、混凝土結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等知識，并借閱了抗震規(guī)范、混凝土規(guī)范、荷載規(guī)范等規(guī)范。在畢業(yè)設(shè)計中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計后期，主要進行設(shè)計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。畢業(yè)設(shè)計的三個月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、計算書的書寫以及外文的翻譯，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。在進行內(nèi)力組合的計算時，

11、進一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD、天正等繪圖軟件。以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。在設(shè)計過程中我嚴格按照現(xiàn)行建筑設(shè)計規(guī)范和現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計，并取一榀框架進行內(nèi)力配筋計算，繪制建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖，在設(shè)計的過程中我還參考了有關(guān)的教材和圖集，房屋建筑學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、建筑抗震設(shè)計等，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于我們的水平有限和經(jīng)驗的缺乏，以及資料的不足，敬請各位老師批評指正。1 設(shè)計依據(jù)1.1 建筑施工圖設(shè)計依據(jù)(1)民用建筑設(shè)計通則(GB503522005)；(2)建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB500

12、162014)；(3)屋面工程技術(shù)規(guī)范(GB503452012)；(4)房屋建筑制圖統(tǒng)一標準(GB/T500012010)；(5)建筑裝飾工程施工及驗收規(guī)范(GB502102001)；以及相關(guān)現(xiàn)行的規(guī)范和圖集。1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)(1)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB500092012)；(2)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB500102010)；(3)建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB500112010)；(4)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011)；(5)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準(GB500682001)；(6)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ32010)；以及相關(guān)現(xiàn)行的規(guī)范和圖集。2 結(jié)構(gòu)布置2.1 建筑

13、設(shè)計資料(1) 設(shè)計題目：河南省鄭州市某企業(yè)辦公樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (2)建設(shè)地點：鄭州市(3)建筑規(guī)模：6層框架結(jié)構(gòu)，各層層高3.6m（底層層高4.5m）,建筑物總高度為25.5m ,總建筑面積為5197.8m2。(4)設(shè)計標高：室內(nèi)設(shè)計標高為0.000，室內(nèi)外高差為0.500m，基礎(chǔ)頂面距離室外地面0.8m，基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。(5)主要建筑裝修做法：墻身做法：墻做法為240mm 厚加氣混凝土砌塊 采用M5混合砂漿砌筑 內(nèi)外墻粉刷均為20mm厚1:3混合砂漿女兒墻墻高1.5m 樓面做法：樓面為30mm厚細石混凝土 屋面做法(自上而下)：30mm厚細石混凝土保護層 20mm厚1：3水泥砂漿找平層

14、100140mm厚1:8 水泥珍珠巖保溫(2%找坡)30mm厚1：3 水泥砂漿找平層頂棚做法：10mm厚混合砂漿抹灰(6)工程地質(zhì)資料本建筑場地類別為類。擬建場地地形平坦，土質(zhì)分布具體情況見表2.1表2.1 建筑地層一覽表序號巖土深度土層深度（m）厚度范圍（m）地基土承載力（kPa）壓縮模量（mPa）1雜填土0.01.21.2-2粉土1.22.00.82005.03中粗砂2.04.82.83009.54礫砂4.815.010.235021.0(7)使用活荷載基本風壓w0=0.45kN/m2 (地面粗糙程度按C類)基本雪壓s0=0.40kN/m2 (設(shè)計使用年限為50年)上人屋面活荷載為2.0k

15、N/m2教室樓面，衛(wèi)生間樓面，走廊均為2.5kN/m2 樓梯活荷載為3.5kN/m2抗震設(shè)防烈度為6度，基本地震加速度值0.05g2.2 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)選型2.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置一、建筑結(jié)構(gòu)方案：對于建筑物的土質(zhì)和所在地區(qū)的抗震等要求，選擇框架結(jié)構(gòu)和樁基礎(chǔ)，具體見結(jié)構(gòu)施工圖。二、平面組合：對于辦公樓來說，首先要保證其用途，并且符合經(jīng)濟合理的要求，在平面布置上符合抗震和消防的要求，已經(jīng)在辦公樓適合的位置設(shè)置抗震縫。在消防方面，樓梯的布置和走廊的長度、寬度均已符合設(shè)計規(guī)范要求。三、交通組織及防火疏散設(shè)計：在垂直的交通方面，在適合的位置都已設(shè)置了樓梯，并加設(shè)了消防通道?？紤]到防火疏散的要求，辦公樓

16、樓的走廊適當?shù)姆艑挕?、 采光通風：根據(jù)該建筑物的性質(zhì)，將窗臺安排到離地面900mm的高度，以保證有足夠的采光和通風2.2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸和材料選擇(1) 主要構(gòu)件選型梁板柱和樓梯形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體：辦公樓外墻、內(nèi)墻均采用加氣混凝土砌塊砌筑、外墻厚240mm，內(nèi)墻厚200mm，女兒墻為240mm厚蒸壓粉煤灰磚墻，高為1.0m （2）材料選擇所有現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件混凝土強度等級均為C35。主要受力鋼筋為HRB335鋼筋。分布筋和箍筋為HPB300鋼筋。主要材料自重：a、鋼筋混凝土：25KN/M3；b、混合砂漿：17KN/M3；c、加氣混凝土砌體：6.0KN/M3；d、蒸壓粉煤灰磚：19K

17、N/M3；e、改性瀝青防水卷材：0.35KN/M3；f、門：0.2KN/M3；g、鋁合金窗：0.24KN/M3。（3）梁尺寸初步估算AB、CD跨主梁：h=（1/12-1/8)l=（1/12-1/8)*7000=583875mm取h=650mm b=（1/3-1/2)h=（1/3-1/2)*650=217325mm取b=250mmBC跨主梁：取h=350mm，b=250mm縱向框架梁：h=（1/12-1/8)l=（1/12-1/8)*7000=583875mm取h=650mm ，b=250mm（4）柱尺寸初步估算對于多層框架，無論從受力的角度，還是柱的凈高而言，都以底層最為不利。底層層高4.5m

18、，柱截面高度取h=（1/15-1/20)H=(1/15-1/20)*4500=225-300mm。又對于抗震設(shè)防烈度為六度。房屋高度為25.5m30m，即抗震等級為三級的框架結(jié)構(gòu)，為保證柱要足夠的延性，需要限制柱的軸壓比，柱截面面積應(yīng)該滿足：，其中，預(yù)估軸力NV=1.25qSn(q取14KN/M2，n為6層，S為底層中柱的最大負荷面積，S=(7+7)/2*(3.5+7)/2=34.75m2,N=1.25NV) 則A1.25*34.75*6*14/0.9*16.7=242.7mm2,bc=hc=493mm 綜合考慮取,bc=hc=550mm2.2.3 確定框架計算簡圖作為畢業(yè)設(shè)計，本工程依據(jù)結(jié)構(gòu)

19、平面布置圖僅選取一榀框架進行計算，其位置選定為結(jié)構(gòu)平面圖中的第軸線，梁的計算跨度取為梁兩端柱幾何中心線之間的距離。底層柱計算高度從基礎(chǔ)頂面算至一層板頂?；A(chǔ)埋深收線應(yīng)該滿足地基承載力的要求，其次在構(gòu)造上應(yīng)該滿足如下條件：基礎(chǔ)埋深不小于建筑物總共高度的1/5。本建筑基礎(chǔ)類型為柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，按照設(shè)計資料提供的地質(zhì)條件，基礎(chǔ)埋深為25.5/15=1.7m，取基礎(chǔ)埋深為2.0m。假設(shè)基礎(chǔ)高度為1.2m，則底層柱高為H1=4.5+0.5+2.0-1.2=5.8m;26層柱的計算高度為H=3.6m?？蚣苡嬎愫唸D如圖2.2所示（其中計算長度l0為兩柱中心線間的距離） 圖2.2 框架計算簡圖(2)計

20、算幾何參數(shù)計算梁截面慣性矩時，因樓板和梁整澆在一起，剛度增加，所以應(yīng)對梁的慣性矩予以修正(中框架為2I0；邊框架為1.5I0。其中I0為不考慮梁翼緣作用的梁截面慣性矩)。各桿件截面的慣性矩(a)梁IAB,CD=2I0=2112bh3=21120.250.653=11.410-3m4(b)柱各桿件的線剛度(a)梁 (b)柱為了計算簡便，在計算其他參數(shù)時一般采用相對線剛度。如令BC 跨梁的線剛度為1，則其他梁、柱相對BC 跨梁的線剛度相對值可算出。梁、柱的相對線剛度計算出來后，將其標在框架計算簡圖相應(yīng)的位置(如圖2.4中括號里的數(shù)據(jù)所示)。2.3 荷載標準值計算本設(shè)計計算單元中現(xiàn)澆板均為雙向板，板

21、的荷載傳遞如圖2.3所示，板面?zhèn)鬟f給框架梁和節(jié)點的恒載均按此受荷面積計算，框架梁節(jié)點的受荷面積如圖2.4所示，其中邊節(jié)點（A、D軸線）的受荷面積為： 中節(jié)點（B、C軸線）的受荷面積為： 圖2.3 板面荷載傳遞平面圖 圖2.4 框架節(jié)點集中荷載受荷面積2.3.1 恒荷載計算(1)作用在框架梁上的分布荷載屋面結(jié)構(gòu)層 30mm厚細石混凝土保護層 0.0324=0.72kN/m2三氈四油防水層 0.35kN/m220mm厚1：3水泥砂漿找平層 0.0220=0.4kN/m2 120150mm厚1:8水泥珍珠巖保溫(2%找坡) (0.12+0.15)/20.7=0.95kN/m2100mm厚鋼筋混凝土板

22、 0.1025=2.5kN/m215mm厚混合砂漿抹灰 0.01517=0.17kN/m2合計 5.18kN/m2樓面結(jié)構(gòu)層30mm厚細石混凝土 0.0324=0.72kN/m2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1025=2.5kN/m210mm厚混合砂漿抹灰 0.0117=0.17kN/m2合計 3.39kN/m2（2）框架梁自重(含粉刷)（a）邊跨(AB、CD 跨)框架梁自重0.250.6525+2(0.65-0.10)0.0217=4.43kN/m（b）中跨(BC 跨)框架梁自重0.250.3525+2(0.35-0.10)0.0217=2.36kN/m（3）作用在頂層框架梁上的線荷載荷

23、載作用下頂層框架計算簡圖如圖2.5所示AB跨（CD）框架梁自重梯形荷載(峰值)： 屋面框架梁上的梯形和三角形荷載可等效為均布荷載，其中等效系數(shù)為： 等效后頂層框架上均布恒載計算如圖2.6所示 圖2.6恒載作用下頂層框架計算簡圖 圖2.6頂層框架等效均布荷載計算簡圖AB跨（CD跨）： BC跨： （4）樓面橫梁豎向線荷載計算 樓面恒載合計: 3.39kN/m2 邊跨AB跨（CD跨）梁自重 ： 4.43kN/m 中跨BC跨梁自重： 2.36kN/m 邊跨梁上墻體自重： 0.2（3.6-0.5）6.0=3.72kN/m 邊跨梁上墻體粉刷自重： （3.6-0.5）0.02217=2.11kN/m 梁自重

24、合計： 12.62kN/m 作用在樓面層框架梁上的線荷載 梁重+墻重： 板傳來的荷載（峰值）： 樓面框架梁上等效均布荷載計算如下（同屋面梁） AB跨（CD跨): BC跨：（5） 屋面框架節(jié)點集中荷載計算A(D)軸線節(jié)點荷載 A(D)軸線縱向梁自重（梁重+粉刷層重）： 0.25*0.65*6.95*25+（0.65-0.1）*0.02*2*6.95*17=59.07kN 1000mm高女兒墻自重（梁重+粉刷層重）： 1.0*0.24*6.95*19+1.0*0.02*2*6.95*17=36.42kN A(D)軸線縱向梁傳來的屋面板自重： (7.0/2)2*0.5*5.18=62.55kN 則頂

25、層邊節(jié)點A(D)軸線節(jié)點集中荷載： B(C)軸線節(jié)點荷載 B(C)軸線縱向梁自重（梁重+粉刷層重）： 0.25*0.65*6.95*25+（0.65-0.1）*0.02*2*6.95*17=59.07kN 1000mm高女兒墻自重（梁重+粉刷層重）： 1.0*0.24*6.95*19+1.0*0.02*2*6.95*17=36.42kN B(C)軸線縱向梁傳來的屋面板自重： (7.0/2)2*0.5*5.18+3.5*(7-3.5/2)*0.5*5.18=109.69kN 則頂層邊節(jié)點B(C)軸線節(jié)點集中荷載： (6) 樓面框架節(jié)點集中荷載計算A(D)軸線節(jié)點荷載 A(D)軸線縱向梁自重（梁重

26、+粉刷層重）： 59.07kN 鋁合金窗： 0.24*2.0*1.5=0.72kN A(D)縱向梁上墻體自重（墻重+粉刷層重）：(3.6-0.65）*（6.95-0.44.-1.5*2.0)*(0.25*6+0.02*17*2)=35.33kN A(D)軸線縱向梁樓面自重： (7.0/2)2*0.5*3.39=40.94kN 則中間層邊節(jié)點A(D)軸線節(jié)點集中荷載： B(C)軸線節(jié)點荷載 B(C)軸線縱向梁自重（梁重+粉刷層重）： 59.07kN 扣除門洞部分墻體重： -2.2*0.9*0.2*6.0=-2.38kN 0.24*2.0*1.5=0.72kN B(C)縱向梁上墻體自重（墻重+粉刷

27、層重）：(3.6-0.65）*（6.95-0.44)*(0.25*6+0.02*17*2)=35.33kN B(C)軸線縱向梁樓面自重： (7.0/2)2*0.5+3.5*(7-3.5/2)*0.5*3.39=71.80kN 則中間層邊節(jié)點A(D)軸線節(jié)點集中荷載： 本層柱自重： 0.55*0.55*3.6*25=27.23kN 底層柱重：0.55*0.55*5.8*25=43.86kN 恒載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖2.7(a)所示。 對于作用在框架梁上的梯形荷載，為了計算簡便可按豎向荷載相等的原則，把梁上的荷載轉(zhuǎn)化為等效的均布荷載，等效結(jié)果見圖2.7（b）所示。圖2.7（a）恒載作用下框架計算

28、簡圖 圖2.8（b）框架等效均布荷載計算簡圖2.3.2 活荷載計算(1)活荷載取值：查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)，上人屋面活荷載為2.0 kN/m2，教師樓面、走廊、衛(wèi)生間均為2.5kN/m2，樓梯3.5 kN/m2。因為活荷載取值均小于4.0 kN/m2，故可采用活荷載滿布計算。 （2）屋面框架梁上豎向線荷載計算峰值計算 AB、CD 跨： BC跨： 等效荷載計算 AB、CD 跨： BC跨： （3）樓面框架梁上豎向線荷載計算 峰值計算 AB、CD 跨： BC跨： 等效荷載計算 AB、CD 跨： BC跨： （4）屋面框架節(jié)點集中荷載計算頂層A(D)節(jié)點集中荷載： 頂層B(C)節(jié)

29、點集中荷載： （5）樓面框架節(jié)點集中荷載計算中間層A(D)節(jié)點集中荷載： 中間層B(C)節(jié)點集中荷載：活載滿布情況下框架計算簡圖如圖2.8所示。圖2.8（a）活載作用下框架計算簡圖 圖2.8（b）框架等效均布荷載計算簡圖2.3.3 風荷載計算風荷載計算單元為3.6m寬，沿豎向分布的單位面積荷載計算公式為：wk=zszw0其中，基本風壓w0=0.5kN/m2。分迎風面和背風面計算分布荷載，然后轉(zhuǎn)化成節(jié)點荷載。由荷載規(guī)范查得風載體型系數(shù)： s=0.8(迎風面) s =-0.5(背風面)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范對于高度大于30m 且高寬比大于1.5的房屋和基本自振周期T1大于0.25s 的各種高聳結(jié)構(gòu)以

30、及大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，均應(yīng)考慮風壓脈動對結(jié)構(gòu)發(fā)生順風向風振的影響。而本工程的高度為25.5m30 m，故風振系數(shù)z=1.0。根據(jù)地面粗糙度為C類，可查得風壓高度變化系數(shù)z如表2.1：其中，均布荷載：qz=bw0zzs=1.44zs表2.2 風荷載計算層數(shù)高度Z（m）Z/Hzq1(z)(kN/m)q2(z)(kN/m)(s=0.8)(s=-0.5)6231.000 0.782 1.015 0.634519.40.843 0.729 0.943 0.59415.80.687 0.664 0.860 0.536312.20.530 0.650 0.842 0.52628.60.374 0.650 0.8

31、42 0.526150.217 0.650 0.842 0.526 由上表可得風荷載沿房屋高度的分布如下圖2.9 示。在框架分析時，應(yīng)按靜力等效原理將分布荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，等效轉(zhuǎn)化具體計算過程如下： (對于頂層，要把1.5m高的女兒墻考慮進去)等效集中荷載作用下框架計算見圖2.10 所示。圖2.9風荷載沿高度分布（kN/m） 圖2.10等效節(jié)點集中風荷載（kN）2.3.4 地震作用計算(1)重力荷載代表值計算重力荷載代表值是指一個變形縫范圍內(nèi)樓層所有恒荷載與活荷載標準值的組合值，即恒荷載+0.5活荷載。具體計算結(jié)果如下：柱自重統(tǒng)計第26層各層柱自重及抹灰： 40(0.550.553.62

32、5+0.02103.61.7)=1137.96kN第1層柱自重及抹灰： 400.5525.825+400.02101.73.6=1803.46kN梁自重統(tǒng)計第16層各層梁自重及抹灰：350mm高梁：100.25(0.35-0.1)(3.5-0.55)25+20.02170.552.95 =51.1kN650mm高梁：200.25(0.65-0.1)(7-0.55)25+20.02170.556.45 =491.68kN40.25(0.65-0.1)（7+7+4.8+4.5-40.55）25+20.02170.5521 +20.25(0.65-0.1)(3-0.55)25+20.020.552.

33、4517=338.85kN 合計 881.63kN墻體門窗重第26層墻體門窗總重：A軸線外墻重：0.24(49.6-0.0.558-0.55)(3.6-0.65)-1.52.0138=176.8kN外墻抹灰： 20.02(49.6-0.558-0.55)-1.52.01317=62.65kN外墻窗重： 21.5130.4=15.6kN合計 255.05kNB軸線內(nèi)墻重： 0.24(49.68-0.558-0.55) (3.6-0.65)-0.92.21.28=208.70kN內(nèi)墻抹灰： 20.02(49.6-0.558-05) (3.6-0.65)-0.92.21217=73.92kN內(nèi)墻門窗

34、重： 0.92.2120.4=9.50kN合計 292.12kNC軸線與B軸線相同，均為292.12kND軸線與A軸線相同，均為255.05kN。軸線、外墻重：0.24(7.0-0.55)(3.6-0.65)2-3(3.6-0.65)-21.52.08=78.54kN外墻抹灰：20.02(7.0-0.55)(3.6-0.65)2+3(3.6-0.65)-21.52.017=27.82kN外墻窗重： 21.50.42=2.41kN合計 106.36kN軸線內(nèi)墻自重及抹灰：0.248(7.0-0.55)(3.6-0.65)2+20.0217(7.0-0.55)(3.6-0.65)2=98.94kN

35、軸線內(nèi)墻自重：0.248(7.0-0.55)(3.6-0.65)2-20.92.2=65.46kN內(nèi)墻抹灰： 20.0217(7.0-0.55)(3.6-0.65)2-20.92.2=20.46kN門重： 20.92.20.4=1.59kN合計： 87.52kN其他位置內(nèi)墻自重：0.20873.62-0.62.22+73.6-0.92.2+（7-3.0）3.62-0.62.22=97.14kN故26層墻體門窗總重為：255.052+292.122+106.322+98.946+87.522+97.14=1712.88kN為便于計算：取底層墻體總重與標準層相同，即第一層墻體門窗總重為1712.8

36、8kN1#樓梯間恒荷載統(tǒng)計表2.3 樓梯參數(shù)踏步個數(shù)（個）踏步高（m）踏步寬（m）梯段寬（m)梯段長水平投影（m)220.150.31.83梯段斜板厚（m）梯段高（m）平臺板總寬（m）平臺板厚度（m）平臺梁尺寸0.13.64.20.1300350梯段板荷載：踏步： 0.30.15251/2221.8+(0.3+0.15)221.80.0217=20.91kN斜板： (0.125+0.0217)1.823.3/0.894=33.53kN平臺板荷載： 3.394.2(1.652+0.06)=46.85kN平臺梁荷載 0.23(0.35-0.1)25+0.02217(0.35-0.1)3.62=14

37、.72kN欄桿自重 0.53.62=3.6kN合計 120.2kN2#樓梯恒載同1#樓梯取為120.2kN,故樓梯總恒載為120.23=360.6kN樓面層恒荷載(25層)樓梯所占面積 4.27.0+3.07.02=71.4m2荷載值 3.39(49.617.5-71.4)=2688.61kN屋面恒荷載屋面層： 5.1849.617.5=4478.11kN屋面女兒墻及壓頂： (17.22+49.62-3.0-4.2)(20.02171.5+0.2481.32+0.240.1825)=586.72kN梁 0.25(0.65-0.1)(7.0-20.55)25+20.02170.3(7-20.55

38、)=21.48kN 0.25(0.65-0.1)(7.0-0.55)252+20.02170.3(7.0-0.55)2=46.98kN柱 63.6(0.55225+20.02171.7) =188.32kN墻 (3-0.65)(7.0-0.55)0.248+2.356.450.021723=118.23kN(3+4.2-20.55)(3.0-0.65)0.248+20.02175.92.35=36.05kN合計 5475.89kN活荷載統(tǒng)計屋面活荷載 2.0(49.617.5-(3.0+4.2)7.0)+0.57.27.0=1653.4kN樓梯間活荷載： 3.5(37.02+4.27.0)=2

39、49.9kN第25層樓面活荷載 2.5(49.617.5-(3.0+4.2)7.0-372) =1930.25kN經(jīng)統(tǒng)計,各層重力荷載代表值為：G6=1137.96/2+1712.88+360.6/2+107.31/2+5475.89+0.5(1653.4+249.9/2)=8852.42kNG5=1137.96+881.63+1712.88+360.6+2688.61+0.5(1653.4+249.9)=7733.33kNG2= G3= G4= G5 =7733.33kNG1=1803.46/2+881.63+1712.88/2+360.6/2+2688.61+0.5(1653.4+249.

40、9) =7362.09kN 所以各質(zhì)點的重力荷載代表值如圖2.11(a)所示 (2)柱抗側(cè)移剛度D值的計算梁柱線剛度計算過程見表2.3，D值計算見表2.4表2.4 梁柱線剛度計算構(gòu)件截面（mm）跨度（m）EIbib梁0.250.657488570.250.353.515343柱0.550.553.6635830.550.555.839466表2.5 梁柱D值計算線剛度K2-6層邊柱0.277516337中柱0.3355197521層邊柱0.5377560中柱0.58688261(3)自振周期計算基本自振周期按經(jīng)驗公式計算：T1=0.25+0.5310-3H23B=0.25+0.5310-322

41、.622315.9=0.36s(4)計算底部剪力經(jīng)判別場地類別為類，設(shè)計地震分組為第一組，得Tg=0.35s。本建筑按多遇地震6度設(shè)防設(shè)計，設(shè)計地震基本加速度為0.10g，水平地震影響系數(shù)最大值max=0.04。因為TgT15Tg=1.75s，且建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比=0.05，查地震影響系數(shù)曲線得地震影響系數(shù) 1=TgT0.9max=0.350.360.90.04=0.039總橫向水平地震作用標準值：(5)計算橫向地震作用本工程條件符合底部剪力法計算，橫向水平地震作用計算步驟如下：因T1=0.36s1.4Tg=0.49s，所以頂部附加地震作用系數(shù)n=0。質(zhì)點i的水平地震作用標準值計算公式：Fi=G

42、iHii=jnGiHiFEK每一層的水平地震作用計算過程見表2.5。計算結(jié)果如圖2.11(b)所示。地震水平作用于整棟建筑物，應(yīng)將地震作用按柱剛度轉(zhuǎn)化到計算單元的那一榀框架上(軸線框架)，轉(zhuǎn)化后地震作用下框架計算簡圖如圖2.12所示。表2.6 水平地震作用計算層數(shù)623.88852.42210687.60.296544.3520.27733.33156213.30.22404.5416.67733.33128373.30.181332.83137733.33100533.30.14257.429.47733.3372693.30.102187.615.87362.0942700.10.0061

43、10.3711200.912118.9圖2.11重力荷載代表值及橫向水平地震 圖2.12水平地震作用下框架計算簡圖2.4 框架側(cè)移計算層間彈性相對彈性轉(zhuǎn)角驗算過程見表2.7。表2.7 層間彈性相對彈性轉(zhuǎn)角驗算層數(shù)層間剪力Vi層間剛度(KN/M) 層間位移(m) 層高Hi層間相對彈性轉(zhuǎn)角6544.33608900.00153.61/24005948.83608900.00263.61/138541281.63608900.00353.61/1029315393608900.00433.61/83721726.63608900.00483.61/75011836.91582100.01165.81

44、/500（層間相對彈性轉(zhuǎn)角滿足）由于有突出屋面的屋頂間(消防水箱、樓梯間)、女兒墻等，在采用底部剪力法時，它們的地震作用效應(yīng)，宜乘以增大系數(shù)3，來考慮突出屋面附屬結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力，但此增大部分不應(yīng)往下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)予計入。突出屋面附屬結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng):F8=(5475.89-4478.11)/8852.42544.3=61.35kN故頂層層間剪力Vi=103.261.353+(544.3-61.35)=667kN由表2.7可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在底層，其值為均滿足要求，說明所選框架柱數(shù)量及截面滿足工程要求。3 內(nèi)力分析總的來說，作用于框架上的荷載分為兩大類，即水平作用和

45、豎向作用。對于一般多、高層建筑結(jié)構(gòu)，可不考慮豎向作用和框架側(cè)移的相互影響，故可采用彎矩二次分配法計算。水平作用考慮框架節(jié)點轉(zhuǎn)動，采用D值法分析。各種作用下的內(nèi)力計算分述如下：3.1 恒荷載作用下的內(nèi)力分析(1)固端彎矩計算根據(jù)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的知識，分別求出每層每跨梁在不同荷載形式作用下梁兩端的固端彎矩，然后(注意考慮節(jié)點的偏心彎矩)進行疊加，總的固端彎矩標注于表2.7中。各桿的固端彎矩為：(2)節(jié)點分配系數(shù)計算(以第六層A節(jié)點為例)(由圖2.2可以計算出)(3)彎矩分配、傳遞結(jié)構(gòu)對稱，取一半計算，具體計算過程和結(jié)果參見圖2.14(4)畫內(nèi)力圖根據(jù)計算結(jié)果先畫出各桿件彎矩圖(如圖2.17所示)，括號里彎矩值為框架梁在恒荷載作用下經(jīng)過調(diào)幅(調(diào)幅系數(shù)一般取0.70.9，這里取0.85)后的彎矩，其中跨中彎矩是在等效均布荷載作用下由平衡條件計算所得。桿件彎矩求出后按力的平衡可求出剪力和軸力，恒荷載作用下的框架內(nèi)力如圖2.14所示。各跨兩端剪力、軸力計