實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓設(shè)計計算書--畢業(yè)論文

1、 存檔編號畢 業(yè) 設(shè) 計題目 xx市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓 學(xué) 院專 業(yè) 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師完成時間教務(wù)處制獨(dú)立完成與誠信聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立工作所取得的成果并撰寫完成的，鄭重確認(rèn)沒有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為。文中除已經(jīng)標(biāo)注引用的內(nèi)容外，不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 指導(dǎo)導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 簽字日期：畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解xx大學(xué)有關(guān)保管、使用畢業(yè)設(shè)計的規(guī)定。

2、特授權(quán)xx大學(xué)可以將畢業(yè)設(shè)計的全部或部分內(nèi)容公開和編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫提供檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段復(fù)制、保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)設(shè)計原件或復(fù)印件和電子文檔（涉密的成果在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）。畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 導(dǎo)師簽名：簽字日期： 簽字日期：目錄摘要1Abstract2第1章 設(shè)計資料31.1 工程概況31.2 氣象資料31.3 地質(zhì)條件31.4 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)4第2章 結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)件截面尺寸估算52.1 結(jié)構(gòu)選型52.2構(gòu)件截面尺寸估算5第3章 計算簡圖的確定9第4章 荷載統(tǒng)計104.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算104.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算134.3豎向荷載作用

3、下框架承受荷載計算134.4 水平風(fēng)荷載代表值計算174.5 地震作用18第5章 內(nèi)力計算255.1豎向荷載下的框架內(nèi)力計算255.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計算325.3水平荷載作用下的框架內(nèi)力計算366.1 荷載基本組合466.2 內(nèi)力轉(zhuǎn)換466.3 控制截面及最不利內(nèi)力類型47第7章 框架梁、柱截面設(shè)計517.1 框架梁截面設(shè)計517.2 框架柱截面設(shè)計617.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震驗(yàn)算747.4 構(gòu)件的裂縫的寬度的驗(yàn)算77第8章 次梁截面設(shè)計828.1 基本信息828.2 荷載統(tǒng)計828.3 內(nèi)力計算848.4 內(nèi)力的組合858.5 正截面受彎承載力計算868.6 斜截面受剪承載

4、力計算87第9章 板的配筋899.1 屋面板設(shè)計899.2 樓面板的設(shè)計91第10章 樓梯設(shè)計9210.1 設(shè)計資料9210.2 梯段板設(shè)計9310.3 平臺板計算(PTB1)9510.4平臺梁設(shè)計95第11章 基礎(chǔ)設(shè)計9711.1 荷載統(tǒng)計9811.2 基礎(chǔ)的底面的尺寸的設(shè)計9811.3 地基的變形的驗(yàn)算10111.4 地基抗震承載力驗(yàn)算10111.5 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計101致 謝6附錄7附錄1：開題報告7附錄2：設(shè)計任務(wù)書8 xx市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓設(shè)計摘要 現(xiàn)如今，大量的鋼筋混凝土應(yīng)用在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式當(dāng)中，尤其是在住宅、辦公、學(xué)校、醫(yī)院等等公共建筑當(dāng)中表現(xiàn)尤為明顯。我們最初在對這些建筑

5、進(jìn)行設(shè)計時先進(jìn)行荷載統(tǒng)計，荷載統(tǒng)計包括有恒荷載、活荷載、風(fēng)荷荷載以及地震荷載等等，其中在計算豎向荷載時一般采用彎矩二次分配法、水平地震應(yīng)用D值法等方法進(jìn)行計算，然后求出結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)用選取最不利內(nèi)力組合的方法對各內(nèi)力進(jìn)行組合，進(jìn)而按照規(guī)范的相應(yīng)要求對內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整和換算，最后利用組合出來的最不利內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計最終選取能夠使結(jié)構(gòu)安全的結(jié)果去進(jìn)行配筋計算。本設(shè)計中包括有對梁、板、柱、基礎(chǔ)、樓梯等等進(jìn)行了組合設(shè)計，并且根據(jù)這些組合設(shè)計繪出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工圖。另外，除了對本框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行手算之外，還利用了PKPM工程計算軟件對本框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電算校核來完成了本結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵字： D值法、彎矩二

6、次分配、框架結(jié)構(gòu)、荷載組合Luoyang city middle school Orchid Design AbstractModern reinforced concrete structure is widely used in various forms, especially in the application ,such as residential, office , schools and many other public buildings. When calculate the load, including the constant load and live load

7、, wind load and earthquake load, we used bending moment secondary distribution method to calculate the vertical load , applicated D value method and other methods to calculate the horizontal seismic, and then calculate the internal force of members of the structure , then apply the most adverse inte

8、rnal force to make force combination, and then according to the corresponding requirement of the specification to adjust the internal forces and conversion, the use of the most unfavorable combination design, internal force on cross section selection can make the result of the structural safety of r

9、einforcement calculation, the including beam, slab, column, foundation, stair design, and drew the structure construction drawing. In addition, besides calculate this framework by myself, also using the PKPM software to make the comparison of the result.Key words: he bending moment secondary distrib

10、ution、frame structure,、load combination第1章 設(shè)計資料1.1 工程概況1.工程名稱：xx市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓2.設(shè)計信息：建筑總高為20.10m，共5層，每層層高為3.90m,室內(nèi)外高差0.45m，L型布局，東側(cè)折角處設(shè)150mm寬抗震縫。取軸上的一榀框架進(jìn)行計算，具體情況見圖1.1圖1.1 防震縫單元結(jié)構(gòu)平面布置圖1.2 氣象資料xx市位于河南省西部，黃河中游，處于北溫帶，復(fù)雜的地形促使氣候表現(xiàn)為顯著的大陸性多樣性等氣候特征。冬季盛行偏北風(fēng)，寒冷干燥，夏季盛行偏南風(fēng)，炎熱多雨，總體來說，春季干旱大風(fēng)多，夏季炎熱雨集中，秋季晴和日照長，冬季寒冷雨雪少，

11、四季分明。1.3 地質(zhì)條件場地平坦、無障礙物，地下無古代建筑，經(jīng)地質(zhì)、文物勘探地質(zhì)良好，地基土以粘性土為主，建筑場地類別為二類，其工程地質(zhì)情況良好，地基承載力特征值為200kPa，場地足夠大。1.4 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計使用年限為50年，環(huán)境類別為一類，建筑物的耐火等級為二級，防水等級為二級，抗震等級為三級，抗震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第二組，設(shè)計基本地震加速度為0.10g，抗震措施按二級進(jìn)行設(shè)計。 墻體：內(nèi)外墻體采用砌塊磚，尺寸為200mm250mm600mm，女兒墻采用普通磚：尺寸為240mm115mm53mm。重度均取。窗：。第2章 結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)件截面尺寸估算2.1 結(jié)構(gòu)選型整體采用現(xiàn)澆鋼筋混

12、泥土框架結(jié)構(gòu)體系，屋面結(jié)構(gòu)全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，卷材防水：樓面結(jié)構(gòu)全部采用現(xiàn)澆混凝土肋形樓蓋。樓梯結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土梁式樓梯。2.2構(gòu)件截面尺寸估算 2.2.1框架梁框架梁的截面尺寸應(yīng)根據(jù)承受豎向荷載大小，梁的跨度、框架的間距，是否考慮抗震設(shè)計要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等多種因素綜合考慮確定。一般情況下，考慮抗震設(shè)計時，框架梁截面尺寸可按（2-1）和（2-2）估算： （2-1） （2-2）式中： 梁的計算跨度，mm梁的截面高度，mm梁的截面寬度，mm梁凈跨與截面高度之比不宜小于4，梁截面高度不宜小于200mm和柱截面寬度的二分之一。框架梁KL-1最大跨度為7800，由式（2-1）知

13、：故取為650mm由（2-2）知：故取為250mm框架梁截面尺寸為同理可得，框架梁KL-2截面尺寸取為框架梁KL-3截面尺寸取為2.2.2框架柱框架柱截面一般采用矩形或方形截面。在多屋建筑中，框架柱的截面尺寸可按式（2-3）和（2-4）估算： （2-3） （2-4）式中：第層層高，mm柱截面寬度，mm柱截面高度，mm在高層框架中，可先根據(jù)前期所受軸力大小按軸心受壓構(gòu)件估算，再乘以適當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)來考慮彎矩影響。可按式（2-5）和（2-6）估算： （2-5） （2-6）式中：考慮地震作用組合后柱的軸力增大系數(shù)，角柱取1.5-1.6，其他取1.3-1.5。 F按照簡支梁狀態(tài)計算的柱的負(fù)載面積折算在單

14、位建筑面積上的重力荷載代表值，近似的取1.2-1.5框架柱軸壓比限，非抗震設(shè)計和四級時取0.9-0.95：一、二、三級分別取0.65、0.75、0.85。本設(shè)計采用高層框架中的框架柱截面估算法。由式(2-6)知：由式（2-5）知：框架柱截面采用方截面，所以框架柱截面邊長為：故取為500mm。2.2.3次梁次梁在框架結(jié)構(gòu)中是次要構(gòu)件，一般不做剛度驗(yàn)算的最小截面尺寸，按式（2-7）（2-7）估算： （2-7） （2-8）式中： 次梁的計算跨度，mm次梁的截面高度，mm次梁的截面寬度，mm本設(shè)計中次梁計算跨度，由式（8-7）可知：故取為550mm繼而由式（2-8）可知：故取為200mm次梁的截面尺寸

15、為本設(shè)計中次梁為單跨梁，梁端支座可按簡支座來考慮。2.2.4現(xiàn)澆板 由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）中規(guī)定，混凝土板按以下原則計算：（1） 兩對邊支承的板應(yīng)按單向板計算。（2） 四邊支承的板按下列規(guī)定計算：1） 當(dāng)長邊與短邊之比不大于2.0時，按雙向板計算。2） 當(dāng)長邊與短邊之比大于2.0時，但小于3.0時，按雙向板計算。3） 當(dāng)長邊與短邊之比不小于3.0時，宜按沿短邊方向受力的單向板計算，并應(yīng)沿長邊方向布置構(gòu)造鋼筋。（3） 板的跨厚比：鋼筋混凝土單向板不大于30，雙向板不大于40。（4） 板的最小厚度：單向?qū)用姘?，民用建筑樓板?0，雙向板為80。本設(shè)計中板的長邊與短邊之

16、比均小于2.0，均按雙向板來設(shè)計，其厚度分別根據(jù)屋、樓面板的最小跨度按上述原則進(jìn)行計算。屋面板厚：，取為120。樓面板厚：，取為100。 第3章 計算簡圖的確定假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與框架柱剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，所以梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱從基礎(chǔ)頂面算起至二層樓面，基頂標(biāo)高根據(jù)室內(nèi)外高差、地質(zhì)條件，定為-0.95，二層樓面標(biāo)高為3.90，故底層柱高為4.85，其余各層柱高從樓面算起至上一層樓面（即層高）均為3.90，由此繪出框架簡圖，如下圖3.1所示圖3.1框架結(jié)構(gòu)計算簡圖第4章 荷載統(tǒng)計本設(shè)計中所涉及到的荷載分別有豎向的荷載和水平的荷載兩種類型，其中，豎向

17、的荷載包括恒荷載和活荷載；水平的荷載包括水平的地震作用的和水平的風(fēng)荷載，四種荷載應(yīng)該分別進(jìn)行統(tǒng)計。4.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算4.1.1屋樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算（1）屋面保護(hù)層：25厚1：2.5水泥砂漿保護(hù)層 防水層：二道3.0厚高聚物改性瀝青防水卷材 找坡層：20厚1：8水泥憎水膨脹珍珠巖2%找坡保溫層：50厚擠塑聚苯乙烯泡沫料板 結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆混凝土板 25kN/m20.12m=3.00kN/m2抹灰層：10厚水泥砂漿板底抹灰 合計 （2）各層教室、走廊、活動室、辦公室樓面裝飾層：20厚1:2.5水泥砂漿 0.45kN/結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚水泥砂漿板底抹灰 合計

18、（3）各層衛(wèi)生間樓面裝飾層：30厚水磨石樓面 找平層：15厚1：3水泥砂漿找坡層抹平 防水層：1.2厚合成高分子防水涂料結(jié)構(gòu)層： 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚水泥砂漿板底抹灰 合計4.1.2梁荷載關(guān)于梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重、粉刷等計算出單位長度上的重力荷載。 （1）主梁梁尺寸 (KL-1) bh=250mm650mm梁自重 25 kN/m30.25（0.65-0.1）=3.44kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.02kN/m320（0.25+0.552）=0.54kN/m合計： 3.98kN/m2梁尺寸 (KL-3) bh=250mm450mm梁自重 25 kN/m30.25

19、（0.45-0.1）=2.19kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.02kN/m320（0.25+0.352）=0.38kN/m合計： 2.57kN/m2（2）次梁次梁尺寸 bh=200mm500mm梁自重 25 kN/m30.25（0.5-0.1）=2.25kN/m16厚水泥砂漿抹灰層 0.3kN/m3（0.2+0.5 2）=0.32kN/m合計： 2.565kN/m2（3）走廊梁（KL-2）走廊梁尺寸 bh=250mm450mm梁自重 25 kN/m30.25（0.45-0.1）=2.81kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.0220kN/m3（0.25+0.35 2）=0.46kN/m合計： 3

20、.27kN/m24.1.3 雨棚雨棚采用輕質(zhì)玻璃雨棚4.1.4 柱荷載柱尺寸 bh=500mm500m柱自重 25 kN/m30. 50.5=6.25kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.0220kN/m3（0.5 4）=0.8kN/m合計： 7.05kN/m24.1.5過梁自重25 kN/m3 0.250.15（3+0.5）2=3.281kN/m4.1.6墻的重力荷載（1）內(nèi)墻自重（標(biāo)準(zhǔn)層）內(nèi)墻 （3.9-0.65）0.27.0 kN/m3 =4.55kN/m水泥砂漿墻面 0.3kN/m32（3.9-0.65）=2.275kN/m合計： 6.825kN/m2（2）外縱墻自重（標(biāo)準(zhǔn)層）縱墻（扣除窗

21、） =（3.9-0.65）0.25（4.8-0.5）7.0 kN/m3-2.10.2537.0 kN/m3-3.281 =10.151kN塑鋼窗：0.4kN/m2 32.1=2.52kN外墻涂料重：0.41（3.9-0.65）（4.8-0.5）-2.132 =6.294kN合計： 18.965kN4.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算4.2.1屋面及樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面 0.50kN/m2教室2.50 kN/m2走廊樓梯間 3.50 kN/m2衛(wèi)生間 2.50kN/m24.2.2雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 雪荷載： Sk=1.00.40 kN/m2=0.40 kN/m2注：屋面活荷載與雪荷載不同時，兩者中取大值4

22、.3豎向荷載作用下框架承受荷載計算4.3.1 軸間框架梁（線性荷載）（板傳至梁上的三角形荷載或者梯形荷載等效為均布荷載）屋面板傳來的荷載：恒荷載：4.51kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =16.769kN/m 活荷載：0.5kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =1.776kN/m樓面板傳來的荷載：恒荷載：3.19 kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =11.084kN/m 活荷載：2.5kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =8.882kN/m梁自重：4.615kN/m軸間

23、框架梁均布荷載為：屋面梁：恒荷載= 梁自重+屋面板傳來的恒荷載= 4.615+16.769=21.384kN/m 活荷載= 屋面板傳來的活荷載= 1.776 kN/m樓面梁：恒荷載= 梁自重+樓面板傳來的恒荷載+內(nèi)墻自重= 4.615+11.084+6.825=22.524 kN/m 活荷載= 樓面板傳來的活荷載= 8.882kN/m4.3.2軸間框架梁（線性荷載）屋面板傳來的荷載：恒荷載：4.51kN/m2 5/81/2（3-0.25）2 =8.113kN/m 活荷載：0.5kN/m2 5/81/2（3-0.25）2 =0.859kN/m樓面板傳來的荷載：恒荷載：3.19 kN/m2 5/8

24、1/2（3-0.25）2 =5.363kN/m 活荷載：2.5kN/m25/81/2（3-0.25）2=4.297kN/m梁自重：2.565kN/m軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒荷載= 梁自重+屋面板傳來的恒荷載= 2.565+8.113=10.678kN/m 活荷載= 屋面板傳來的活荷載= 0.859kN/m樓面梁：恒荷載= 梁自重+樓面板傳來的恒荷載= 2.565+5.363=7.928 kN/m 活荷載= 樓面板傳來的活荷載= 4.297 kN/m4.3.3 軸間框架梁計算過程和結(jié)果同軸間框架梁屋面梁：恒荷載：21.384kN/m 活荷載：1.776kN/m樓面梁：恒荷載：22.524

25、kN/m 活荷載：8.882kN/m4.3.4軸框架柱縱向集中荷載的計算女兒墻做法：600mm蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊女兒墻自重：7.0kN/m3 0.60.2=0.84kN/m頂層柱：恒荷載= 女兒墻自重+梁自重+屋面板傳來的恒荷載（女兒墻自重+外縱梁自重+次梁自重+屋面板傳三角形荷載+屋面板傳梯形荷載）=0.84kN/m7.8+3.98(4.8-0.5)+4.51kN/m25/83.95/23.952+ 4.51kN/m2（1-20.2292 +0.2293）3.95/2（7.8+0.45）1/22=6.552+17.114+46.027+69.170=138.863kN 活荷載= 屋面板

26、傳來的活荷載（屋面板傳三角形荷載+屋面板傳梯形荷載） =0.5kN/m25/83.95/23.952+0.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22 =4.876+7.793 =12.669 kN 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載=墻自重+梁自重+樓面板傳來的恒荷載（外縱墻自重+次梁自重+樓面板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載 =18.965+3.98kN/m(4.8-0.5)+3.19kN/m5/83.95/23.952+3.19kN/m（1-20.2292+0.2293）3.95/2（7.8+0.45）1/22=141.388kN活荷載= 樓面板傳來的活荷載（樓面

27、板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載） =2.5kN/m25/83.95/23.952+2.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22 =461.061 kN4.3.5軸框架柱縱向集中荷載的計算頂層柱：恒荷載=梁自重+屋面板傳來的恒荷載（縱梁自重+次梁自重+屋面板傳三角形荷載+屋面板傳梯形荷載） =3.98(4.8-0.5)+4.515/83.95/23.952+4.51（1-20.2292 +0.2293）3.95/2（7.8+0.45）1/22+3.19(1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8 =195.259kN 活荷載=

28、 屋面板傳來的活荷載（屋面板傳三角形荷載+走道板傳梯形荷載） =0.5kN/m25/83.95/23.952+0.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22+0.5(1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8 =17.134kN 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載=內(nèi)墻自重+梁自重+樓面板傳來的恒荷載（內(nèi)墻自重+內(nèi)縱梁重+次梁自重+樓面板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載+走道板傳梯形荷載）=(7.8-0.5)6.825kN/m+3.98(7.8-0.5)+3.195/83.952+3.19（1-20.2292 +0.2293）3.95/2（7.8+0

29、.45）1/22+3.19(1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8=191.115 kN 活荷載= 樓面板傳來的活荷載（樓面板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載+走道板傳梯形荷載） =2.5kN/m25/83.95/23.952+2.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22+3.5kN/m2 (1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8 =95.497 kN4.3.6 軸框架柱縱向集中荷載計算過程和結(jié)果同軸 頂層柱：恒荷載：195.259kN/m 活荷載：17.134kN/m 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載：191.115

30、kN/m 活荷載：95.497kN/m4.3.7 軸框架柱縱向集中荷載計算過程和結(jié)果同軸 頂層柱：恒荷載：138.863kN/m 活荷載：12.669kN/m 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載：141.388kN/m 活荷載：61.016kN/m4.4 水平風(fēng)荷載代表值計算作用在屋面梁和樓面節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： （10-7）式中，z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本辦公樓建設(shè)地點(diǎn)位于市區(qū)，地面粗糙度為C類；z風(fēng)振系數(shù)；s風(fēng)荷載體型系數(shù)；0基本風(fēng)壓（kN/m2），本辦公樓0=0.45 kN/m2；hi下層柱高；hj上層柱高，對頂層為女兒墻高度的2倍；B迎風(fēng)面的寬度，本設(shè)計取B=4.80 m。 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB

31、50009-2012）規(guī)定，此辦公樓的風(fēng)荷載體型系數(shù)z=1.40（L型），其它型為1.30，由于此辦公樓高度為20.10 m，故風(fēng)振的系數(shù)z=1.0。此次設(shè)計中的集中的風(fēng)的荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算的過程見表4.1，計算簡圖見圖4.1表4.1集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算離地高度z（m）0（kN/m2)szz（m)（m）(kN)19.9500.451.40.841.003.91.26.4816.0500.451.40.761.003.93.908.9612.1500.451.40.741.003.93.908.738.2500.451.40.741.003.93.908.734.3500.451.40.741.0

32、03.93.909.23注：右風(fēng)的荷載與左風(fēng)的荷載相反，在這里不再計算了。 4.1水平風(fēng)荷載作用下框架計算簡圖4.5 地震作用本設(shè)計中取右側(cè)防震縫單元進(jìn)行計算，按整體計算總水平地震作用，再按平面框架的抗側(cè)移剛度之比分配到每一 榀平面框架。4.5.1重力的荷載的代表值的計算建筑物的重力的荷載的代表的值是結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件的自重的標(biāo)準(zhǔn)值和各種可變的荷載的組合值的和。屋面板處的重力荷載代表值=本層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.5屋面板的雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。樓板面處的重力的荷載的代表值=本層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.5本層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 計算時將各樓層重力荷載集中于屋樓蓋標(biāo)高處（1）集中到頂層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G5的計算 1.

33、女兒墻全重：0.84kN/m4.82=8.064kN 2屋面荷載：4.51kN/m=4026.528kN 3.50%的雪的荷載：50%0.40 kN/m=178.56kN 4.梁的自重：（內(nèi)外縱梁+次梁+橫梁+走廊梁） =2.57kN/m(4.8-0.5)4+(7.8-0.5)3.982+3.27kN/m(3-0.5) =107.427kN 5.半層柱的自重：7.05 kN/m3.91/24=54.99 kN 6.半層墻的自重：（半層窗間墻的自重+半墻窗自重+縱橫向內(nèi)墻自重） =18.965kN2+6.825kN/m(4.8-0.5)2/2=48.313kN 7.過梁自重：3.28kN/m2=

34、6.562 kN合計： 4430.444kN(2)集中到24層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G2G4的計算1.樓面荷載：3.19kN/m2=2848.032 kN2.50%的活荷載：50%(2.5487.82+3.5483)=1188kN3.梁的自重：107.427kN4.上下各半層柱自重：7.05kN/m3.94=109.98 kN5. 上下各半層墻自重：48.3132=96.626 kN6.過梁自重：6.562kN合計： 4356.627kN(3)集中到底層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G1的計算1.樓面荷載：2848.032 kN2.50%的活荷載：1188 kN3.梁的自重：107.427kN4.上下

35、各半層柱自重：7.05 (3.9/2+4.85/2)4=30.844kN5.上下各半層墻自重(標(biāo)準(zhǔn)墻外縱墻整體自重-標(biāo)準(zhǔn)墻外縱墻半墻自重+半外墻自重+半縱內(nèi)墻自重)：=96.626-48.313+18.9652+6.825(4.8-0.5)2=144.938 kN6.過梁自重：6.562 kN合計： 4325.803kN4.5.2梁柱線剛度計算梁的線剛度如下表4.2，柱的抗側(cè)移剛度D值如表4.3表4.2梁的線剛度計算斷面bh（m2）跨度l（m）矩形截面慣性矩I0（m4）邊 框 架 梁中 框 架 梁Ib=1.5I0（m4）Kb=EcIb/l（kNm）Ib=2.0I0（m4）Kb=EcIb/l（k

36、Nm）0.250.657.8005.7210-38.5810-33.4710411.4410-24.621040.250.453.003.4710-35.2010-35.461046.9310-37.28104表4.3柱的抗側(cè)移剛度D值計算層次砼bh（m2）h（m）Ic（m4）（kNm）DD值匯總C、G軸邊框架邊柱（14個/層）1C350.5024.855.2110-33.381041.030.5086223448825C350.5023.905.2110-34.211040.820.29963238528C、G軸中框架邊柱（18個/層）1C350.5024.855.2110-33.38104

37、1.370.55948417071225C350.5023.905.2110-34.211041.100.3511625209250E、F軸中框架中柱（18個/層）1C350.5024.855.2110-33.381043.520.731258722656625C350.5023.905.2110-34.211042.8305919597352746E、F軸邊框架中柱（4個/層）1C350.5024.855.2110-33.381042.640.68117254690025C350.5023.905.2110-34.211042.120.511694067760D147866625668284

38、注：對于一般層而言，；對于底層而言，；。4.5.3結(jié)構(gòu)自振周期計算結(jié)構(gòu)自振周期按照頂點(diǎn)位移法進(jìn)行計算，考慮到填充墻對框架剛度的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù)=0.7。計算公式為式（4-1），式中為頂點(diǎn)位移（單位：m），按D值法計算，詳見表4.4 （4-1）表4.4 橫向框架頂點(diǎn)位移計算層次Gi（kN）Gi（kN）Dii-i-1=Gi/Di(m)522152221526682840.03310.5560421783439356682840.06570.5229321783657186682840.09830.4572221783875016682840.13090.358912162910913047

39、86660.22800.2280由表4.4可知，頂點(diǎn)位移=0.55560 m，則由式(4-1）可求得：T1=1.70.7=0.89s4.5.4 水平地震作用計算地震作用按7度設(shè)計，基本地震加速度0.10g，II類場地，設(shè)計地震分組為第二組，則Tg=0.40 s，=0.08，采用底部剪力法進(jìn)行計算。由于T1 =0.89s1.4Tg=0.56s且0.35Tg0.55，故需考慮附加地震作用，取n=0.08T。水平地震影響系數(shù)為：結(jié)構(gòu)的底部的剪力：頂點(diǎn)附加地震作用為：各層的水平的地震的作用：Fi=FEk（1-n） 計算結(jié)果列于表4.5表4.5 各層水平地震（左向）作用及樓層地震剪力層次hi（m）Hi（

40、m）Gi（kN）GiHiGiHinFEk(kN)Fi(kN)Vi(kN)53.9020.454430.44490602.58276916.720.3270.0813339.381003.531274.0143.9016.554356.62772102.180.260797.912071.9233.9012.654356.62755111.330.198610.712682.6323.908.754356.62738120.490.137423.513106.1414.854.854325.80320980.140.076233.243339.38注：Fn只加入主體的頂層即第5層。將各層水平地震

41、（左向）作用按各榀橫向框架的抗側(cè)移剛度之比進(jìn)行分配。各榀橫向框架的分配比例計算結(jié)果詳見表4.6，軸上的橫向框架在水平地震（左向）作用下的計算簡圖如圖4.3所示。表4.6 各榀平面框架的分配比例計算層次平面框架所在軸號567891011121314求和1406944414244142441424414244142441424414244142406944786662531446244462444 62444 62444 6244462444624446244453144668284353144 6244462444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 5314

42、4 668284453144 6244462444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 53144 668284553144 62444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 53144 668284總和253270293918 2939182939182939182939182939182939182939182532703151802占比0.080.090.090.090.090.090.090.090.090.081.00圖4.3水平地震（左向）作用下的框架計算簡圖(單位:kN)4.5.5變形驗(yàn)算依據(jù)建筑抗

43、震設(shè)計（GB 50011-2010）的規(guī)定，此次設(shè)計中需要進(jìn)行多遇的地震的作用下的層間的彈性的位移的驗(yàn)算。多遇地震作用下，框架結(jié)構(gòu)層間的彈性位移的驗(yàn)算，應(yīng)按式（4-5）進(jìn)行，即： （4-5）式中，可依D值法按式（4-6）進(jìn)行計算： （4-6）式中，h層高；層間彈性位移角限值，取1/550。計算結(jié)果列于表4.7表4.7 變形驗(yàn)算第5章 內(nèi)力計算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算包括豎向荷載下的內(nèi)力計算和水平荷載下的內(nèi)力計算,豎向荷載包括恒荷載、活荷載等，水平荷載包括風(fēng)荷載和地震作用。5.1豎向荷載下的框架內(nèi)力計算采用彎矩二次分配法計算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力,即假定某一節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩只對該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響，而對其余桿件的影響可忽略不計。彎矩二次分配法計算步驟如下：（1） 根據(jù)梁、柱的線剛度計算各節(jié)點(diǎn)桿件的彎矩分配系數(shù)。（2） 計算各跨梁的固端彎矩及各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩。（3） 將各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩同時分配，并向遠(yuǎn)端傳遞，傳遞系數(shù)均為1/2。（4） 第一次分配彎矩傳遞后，再進(jìn)行第二次彎矩分配，分配的結(jié)果不在傳遞。（5） 將各桿端的所