框架結構畢業(yè)設計--辦公樓設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p>　　題 目 **大學辦公樓設計 </p><p>　　學 院 土木建筑學院 </p><p>　　專 業(yè) 土木工程 </p><p>　　二〇

2、一 五 年 六 月 一 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計為多層辦公樓設計，設計結合現代的生活觀念，建立“整合設計”的感念，突出“以人為核心”的設計理論，本結構采用框架結構，平面靈活，使用性強，從結構上做到為人們創(chuàng)造方便舒適的辦公空間。</p><p>　　本次設計包括建筑設計和結構設計。該設計

3、主要采用的是框架結構，結構型式采用現澆鋼筋混凝土框架結構，樓面采用現澆鋼筋混凝土板。基礎根據場地情況選擇淺基礎。 結構設計方面，首先是根據建筑技術、使用條件、場地條件和抗震設計等要求，合理進行結構選型、結構布置和基礎形式等，繪制結構布置圖；然后進行結構計算，采用框架結構近似計算法，求豎向荷載作用下的內力用彎矩疊代法；求水平荷載作用下的內力時，有D值法等。求水平地震作用的時候采用底部剪力法。然后進行結合所學過的知識、通過查閱參考資

4、料初步設計，再交指導老師審查，審查通過后，利用AutoCAD 或天正完成繪圖，利用Excel、word等完成設計說明書及其他內容的編寫。關鍵詞：框架結構；辦公樓；荷載計算</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The design for the multilayer office building design, comb

5、ined with modern concept of life, to establish a "integrated design" concept, highlight the design theory of "human -centered", this structure adopts frame structure, planar flexible, strong usabilit

6、y, from the structure to create convenient and comfortable office space for people. The design includesarchitectural design and structural design.</p><p>　　This design mainly adopts frame structure, structur

7、al type using cast-in-place reinforced concrete frame structure, floor using cast-in-place reinforced concrete slab. According to site condition choose shallow foundation.</p><p>　　Structure design, first of

8、 all is according to the construction technology, using conditions and site conditions and seismic design requirements, such as reasonable structure type selection, structure arrangement and foundation forms, etc., draw

9、the structure arrangement; Then structure calculation, using the approximate calculation method of frame structure, internal force under the vertical load with bending moment iterative method; Find the internal force of

10、horizontal loads, D value method, </p><p>　　Key words: frame structure; Office building; The load calculation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要.....................…………

11、.………….……………………..….……...…..….………...I</p><p>　　ABSTRACT........………….……..……………………..….……...…..….…….II</p><p>　　1 前言.....................………….………….……………………..….……...…..….………....1</p><p>　

12、　2設計資料......................……..….………………………….…..….………….2</p><p>　　3結構布置及計算簡圖........……..….………………………….…..….………….5</p><p>　　3.1結構布置…………………………….………………...………………..5</p><p>　　3.2結構選型……………

13、……………….………………...………………..5</p><p>　　4荷載計算..........………….………….……………………..….……...…..….………....7</p><p>　　4.1恒荷載計算…………………….………………………...………………..7</p><p>　　4.2活荷載計算…………………….………………………...…………

14、……..9</p><p>　　4.3風荷載計算…………………….………………………...………………..10</p><p>　　4.4重力荷載代表值計算………….………………………...………………..11</p><p>　　5內力分析..........………….………….……………………..….……...…..….………....15</p>

15、<p>　　5.1水平地震作用下內力計算.…...……….………………...………………..15</p><p>　　5.2恒荷載作用下內力計算…….…………………………...………………..23</p><p>　　5.3活荷載作用下內力計算…….…………………………...………………..30</p><p>　　5.4風荷載作用下內力計算…….…………

16、………………...………………..36</p><p>　　6內力組合…………………….……………………..….……...…..….………....39</p><p>　　6.1梁柱內力組合.........………………….………………...………………..39</p><p>　　6.2梁柱內力調整.........………………….………………...……………….

17、.40</p><p>　　7框架梁柱截面設計………….……………………..….……...…..….………....45</p><p>　　7.1框架梁截面設計…………………….……………………...………………..45</p><p>　　7.2框架柱截面設計…………………….……………………...………………..54</p><p>　　

18、8板的結構設計….………....……………………..….……...…..….………....66</p><p>　　8.1計算簡圖.........……………………….……………………...………………..66</p><p>　　8.2樓面板設計…...……….…………….……………………...………………..66</p><p>　　8.3屋面板設計…...……

19、….…………….……………………...………………..68</p><p>　　9樓梯設計…………………….……………………..….……...…..….………....71</p><p>　　9.1平面布置圖…...……….…………….……………………...………………..71</p><p>　　9.2梯段板設計…...……….…………….……………………...…

20、……………..71</p><p>　　9.3平臺板設計…...……….…………….……………………...………………..72</p><p>　　9.4平臺梁設計…...……….…………….……………………...………………..73</p><p>　　結論......................………….………….……………………..….……...…..….

21、………...75</p><p>　　參考文獻......................…………….…………………..….…..…………….………….76</p><p>　　致謝......................………………….……………………..…….…………...………….77</p><p><b>　　1 前言</b>&l

22、t;/p><p>　　框架結構體系的優(yōu)點是：建筑平面布置靈活，能獲得較大的空間；建筑立面容易處理，結構自重較輕；計算理論比較成熟；在一定高度范圍內造價較低，目前在多高層房屋建筑中應用十分廣泛。其缺點是：側移剛度較小，在地震作用下非結構構件（如非填充墻、建筑裝飾等）破壞較嚴重。因此，采用框架結構時應控制建筑物的層數和高度。設計中需要考慮到建筑抗震要求、結構構件的變形以及施工的方便性等問題。</p><

23、;p>　　為了使設計能夠滿足鋼筋混凝土框架結構設計規(guī)范的要求，我們需要熟悉鋼筋混凝土結構設計的全過程，需要充分理解鋼筋混凝土結構基本理論、基本方法。本次畢業(yè)設計系統(tǒng)、全面地幫助我們對四年來所學專業(yè)知識進行了一次復習與鞏固，使我們對結構設計的宏觀理解上了一個層次，對專業(yè)知識的應用更加熟練，獨立鉆研與動手能力得到強化。本設計共包含九個部分，分別為：設計資料、結構布置及計算簡圖、荷載計算、內力計算、內力組合、梁柱截面設計、板結構設計、樓

24、梯結構設計。</p><p>　　由于個人水平能力有限，設計中難免有錯誤與不妥之處，希望得到各位老師與同學的批評指正。</p><p><b>　　2 設計資料</b></p><p>　　本設計為五層的鋼筋混凝土框架結構，主要設計資料如下：</p><p><b>　　2.1標高設計</b>&l

25、t;/p><p>　　標高±0.000，室內外高差450 mm。</p><p><b>　　2.2 氣象資料</b></p><p>　　一月份全年最冷月平均氣溫：-8℃，七月最熱月平均氣溫：32℃。</p><p>　　歷年平均降水量：613 mm ，夏季平均降水量：424.8 mm ，年最大降水量：1142.

26、6 mm 。</p><p>　　基本風壓：0.4 kN/㎡；主導風向：冬季：西北，夏季：東南。</p><p>　　基本雪壓：0.35 kN/㎡；最大凍深：300mm。 </p><p>　　2.3 工程地質與水文地

27、質資料</p><p>　　地基允許承載力 R=150 kN/㎡，土類型為一般粘土，Ⅱ類場地，最高地下水位：自然地面以下12m 。</p><p><b>　　2.4 抗震烈度</b></p><p>　　抗震設防烈度為7 度，地震分組為第二組，三級抗震要求。</p><p><b>　　2.5 墻身做法<

28、;/b></p><p>　　外墻采用彩色聚氨酯外保溫墻面(加氣混凝土墻)：厚370</p><p>　　①刷混凝土界而處理劑一道；</p><p>　?、?厚1:3 水泥砂漿打底掃毛；</p><p>　?、?厚1: 2.5 水泥砂漿找平掃毛；</p><p>　?、?.5厚聚氨酯膠粘貼30厚發(fā)泡聚氨酯塊500

29、 ×300（膠的配比：A 料:B料=1:4）；</p><p>　?、?厚聚合物砂漿保護層，配比: 膠料:粉料=1: 4(重量比)；</p><p><b>　　⑥刷外墻涂料</b></p><p>　　備注：(1) 碎拼大理石顏色設計人定。，選定塊材邊長不大于300，厚度應</p><p>　　一致；(2)鑲

30、貼厚度不大于20；(3)設計有圖案時，應先貼圖案部分。</p><p>　　內墻采用水泥砂漿抹面（加氣混凝土墻）：厚240</p><p>　　①刷混凝土界面處理劑一道；</p><p>　　②5厚1 : 3 水泥砂漿打底掃毛；</p><p>　　③ 9厚1 : 1 : 6 水泥石灰膏砂漿掃毛；</p><p>　　

31、④ 6厚1 : 2 . 5 水泥砂漿壓實抹光；</p><p>　?、輫妰葔ν苛匣蛩⒂推?。</p><p>　　備注：涂料或油漆品種、顏色由設計人定。</p><p><b>　　2.6 樓面做法</b></p><p>　　彩色釉面地瓷磚樓面：</p><p>　?、?20厚現澆鋼筋混凝土樓板；

32、</p><p>　　②20厚素水泥漿一道；</p><p>　?、?0厚1：2水泥砂漿找平層；</p><p>　?、?厚T910地板膠粘劑粘貼彩色釉面地瓷磚，稀水泥漿填縫。</p><p>　　備注：⑴彩色釉面磚規(guī)格、顏色由設計人定；⑵膠粘劑也可采用其它合格產品。</p><p><b>　　2.7 屋面

33、做法</b></p><p>　　平瓦保溫屋面（混凝土板基層）：</p><p>　?、?20厚現澆鋼筋混凝土屋面板；</p><p>　?、?00-160厚（2％找坡）水泥膨脹珍珠巖；</p><p>　　③20厚1：3水泥砂漿；</p><p><b>　?、苋龑佑蜌址浪畬樱?lt;/b>

34、;</p><p>　?、?00厚憎水膨脹珍珠巖塊；</p><p>　　備注：⑴適用于防水等級為Ⅱ、Ⅲ級的屋面；⑵防水材料也可采用LM防水涂料。</p><p><b>　　2.8 門窗做法</b></p><p>　　門采用的材料：首層大廳門及走道最東側和最西側采用玻璃門，其余的均為實木門</p>&l

35、t;p>　　窗采用的材料：均采用鋁合金窗</p><p><b>　　2.9 活荷載</b></p><p><b>　　辦公室</b></p><p>　　根據建筑結構荷載規(guī)范，辦公樓辦公室的可變荷載標準值取2.0KN/m2。</p><p><b>　　洗手間</b>

36、</p><p>　　根據建筑結構荷載規(guī)范，辦公樓洗手間的可變荷載標準值取2.5KN/m2。</p><p><b>　　走道</b></p><p>　　根據建筑結構荷載規(guī)范，辦公樓走道的可變荷載標準值取2.5KN/m2。</p><p><b>　　樓梯間</b></p><

37、p>　　根據建筑結構荷載規(guī)范，辦公樓樓梯間的可變荷載標準值取3.5KN/m2。</p><p><b>　　屋面</b></p><p>　　根據建筑結構荷載規(guī)范，辦公樓的不上人屋面可變荷載標準值取0.5KN/m2。</p><p><b>　　會議室</b></p><p>　　根據建筑結構

38、荷載規(guī)范，辦公樓會議室的活荷載標準值取2.5KN/m2。</p><p><b>　　2.10 所用材料</b></p><p>　　板：混凝土：采用C30級，fc = 14.3 N/mm2 ,ft = 1.43 N/mm2；鋼筋：采用HPB300，fy = f＇y =270 N/mm2 ；HRB400，fy = f＇y =360 N/mm2 。</p>

39、<p>　　梁：混凝土：采用C30級，fc = 14.3 N/mm2 ,ft = 1.43 N/mm2；縱向受力鋼筋：采用HRB400，fy = f＇y =360 N/mm2；箍筋：采用HPB300級，fy = f＇y =270 N/mm2 。</p><p>　　柱：混凝土：采用C30級，fc = 14.3 N/mm2 ,ft = 1.43 N/mm2；縱向受力鋼筋：采用HRB400，fy = f＇

40、y =360 N/mm2；箍筋：采用HPB300級，fy = f＇y =270 N/mm2 。</p><p>　　3 結構布置及計算簡圖</p><p><b>　　3.1 結構布置</b></p><p>　　根據任務書及場地條件的要求，**大學辦公樓設計選用橫向框架承重結構體系。柱間距離分別如下：縱向：4800mm；橫向：6600mm（邊

41、跨），2400mm（中跨），平面布置如圖2-1。各構件混凝土強度等級均為C30；鋼筋型號見具體各構件計算書。</p><p>　　圖3.1 柱網尺寸圖（單位：mm）</p><p><b>　　3.2 結構選型</b></p><p>　　3.2.1 梁板柱截面初選</p><p>　　3.2.1.1 梁截面初選<

42、/p><p>　?。?）邊跨橫梁（AB跨和CD跨）：</p><p>　　梁高為h=（1/12～1/8）L=（1/12～1/8)×6600 =（550～825）mm，初選取值h =600mm</p><p>　　梁寬為b=（1/3～1/2）h=（1/3～1/2）×600 =（200～300）mm，初選取值b=300 mm</p><

43、;p>　　（2）中跨橫梁（BC跨）：</p><p>　　梁高為h=（1/12～1/8）L=（1/12～1/8)×2400=（200～300）mm，初選取值h=500mm</p><p>　　梁寬為b=（1/3～1/2）h=（1/3～1/2）×500 =（167～250）mm，按構造要求初選取值b=250mm</p><p><b&g

44、t;　　（3）縱向連系梁：</b></p><p>　　梁高為h =（1/18～1/12）L =（1/18～1/12)×4800 =（267～400）mm，初選取值h =500 mm</p><p>　　梁寬為b =（1/3～1/2）h （1/3～1/2）×500=（167～250）mm，初選取值h =250 mm</p><p>　

45、　3.2.1.2 柱截面初選</p><p>　　對于較低設防烈度地區(qū)的多層民用框架結構，一般可通過滿足軸壓比限值進行截面設計。本設計中房屋高度H<30 m ，抗震等級為三級，所以軸壓比μ取0.9，各層重力代表值近似取12 kN / ㎡。由圖3.1 可知：邊柱、中柱的受荷面積分別為A=3.3×4.8=15.84㎡，A=4.5×4.8=21.6㎡，則豎向荷載下柱截面面積為：</p&g

46、t;<p>　　邊柱：Nv=1.3×4.8×3.3×12×10³×5=1235520 N /㎡</p><p>　　Ac≥1235520/(0.9×14.3)=96000mm²</p><p>　　中柱：Nv=1.25×4.8×4.5×12×10³

47、×5=1620000 N /㎡</p><p>　　Ac≥1620000/(0.9×14.3)=125874mm²</p><p>　　選柱截面為b×h=400×400mm²</p><p>　　3.2.1.3 板截面初選</p><p>　　板厚為h=（1/40～1/50）l01=

48、（1/40～1/50）×4800=120～96mm，所以板厚取值為120mm，滿足工程要求。</p><p>　　3.2.2 結構計算簡圖</p><p>　　根據地質資料確定基礎頂面離室外地面為550 mm ，由此求得底層高為4.60 m ，?、萏栞S線橫向框架計算簡圖如圖3.2 所</p><p>　　圖3.2 結構計算簡圖（單位：mm）</p&g

49、t;<p><b>　　4 荷載計算</b></p><p><b>　　4.1 恒荷載計算</b></p><p>　　（1）屋面框架梁線荷載標準值</p><p>　　120厚的鋼筋混凝土現澆屋面板 0.12×25=3.0KN/m2</p&g

50、t;<p>　　100-160厚（2％找坡）水泥膨脹珍珠巖 （0.1+0.16）/2×7=0.91KN/m2</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿 0.02×20=0.40KN/m2</p><p>　　三層油氈防水層

51、 0.35KN/m2</p><p>　　100厚憎水膨脹珍珠巖塊 0.5×0.1=0.05KN/m2</p><p>　　屋面恒荷載 4.71KN/m2</p><

52、;p>　　框架梁自重：邊跨梁 0.30×(0.6-0.12)×25=3.60kN/m</p><p>　　中跨梁 0.25×(0.5-0.12)×25=2.38kN/m</p><p>　　框架梁粉刷：邊跨梁 0.02(

53、0.6-0.12)217=0.33kN/m</p><p>　　中垮梁 0.02[(0.5-0.12)2+0.25]17=0.34kN/m</p><p>　　因此，作用于頂層框架梁的線荷載為：</p><p>　　邊跨梁自重產生的荷載： g5AB1=g5CD1=3.60+0.33=3.93KN/m&

54、lt;/p><p>　　中垮梁自重產生的荷載： g5BC1=2.38+0.34= 2.72 KN/m</p><p>　　屋面板傳給框架梁的均布線荷載： g5AB2=g5CD2=4.71×4.8=22.61KN/m</p><p>　　g5BC2=4.71×2.4=11.30KN

55、/m</p><p>　?。?）樓面框架梁線荷載標準值</p><p>　　120厚現澆鋼筋混凝土樓板 0.1225=3.0kN/㎡</p><p>　　20厚素水泥漿一道 0.02×20=0.40kN/㎡</p><

56、;p>　　20厚1：2水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4KN/m2</p><p>　　3厚地板膠粘劑粘貼彩色釉面地瓷磚，稀水泥漿填縫 0.003×0.55=0.0016kN/㎡</p><p>　　樓面恒荷載

57、 3.80KN/㎡ </p><p>　　邊跨框架梁及梁側粉刷 3.93KN/m</p><p>　　邊跨填充墻自重 0.24×（3.6-0.6）×7.0=5.04KN/m</p><p>　　墻面粉刷

58、 （3.6-0.6）×0.02×2×17=2.04KN/m</p><p>　　合計 7.08KN/m</p><p>　　中跨框架梁及梁側粉刷

59、 2.72KN/m</p><p>　　因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為：</p><p>　　邊跨梁、墻體自重產生的線荷載： gAB1=gCD1=3.93+7.08=11.01KN/m</p><p>　　中跨梁的線荷載： gBC

60、1=2.72KN/m</p><p>　　樓面板傳給框架梁的均布線荷載： gAB2=gCD2=3.80×4.8=18.24 KN/m</p><p>　　gBC2=3.80×2.4=9.12 KN/m</p><p>　?。?）屋面框架節(jié)點集中荷載標準值</p><p>　　邊柱縱向連系梁自重

61、 0.25×0.5×4.8×25 =15KN</p><p>　　粉刷 0.02×（0.5-0.12）×2×4.8×17=1.24KN</p><p>　　1.2m高女兒墻自重 0.24×

62、1.2×4.8×7.5= 10.37KN</p><p>　　粉刷 0.02×1.2×2×4.8×17 =3.92KN</p><p>　　連系梁傳來屋面自重 1/2×4.8×1/2×4.8×4.71=27.13K

63、N</p><p>　　頂層邊節(jié)點集中荷載 G5A = G5D =57.66 KN </p><p>　　中柱縱向連系梁自重 0.25×0.5×4.8×25 =15KN</p><p>　　粉刷

64、 0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×17=1.24KN</p><p>　　連梁傳來屋面自重 1/2×（4.8+4.8-2.4）×1.2×4.71=20.35KN </p><p>　　1/2×4.8×2.4×4.71=27.13KN</

65、p><p>　　頂層中節(jié)點集中荷載 G5B= G5C = 63.72KN </p><p>　　（4）樓面框架節(jié)點集中荷載標準值</p><p>　　邊柱縱向連系梁自重 15KN</p><

66、p>　　粉刷 0.02×（0.5-0.12）×2×4.8×17=1.24KN</p><p>　　鋁合金窗自重 2.1×1.5×0.45 = 1.42KN</p><p>　　窗下墻體自重

67、 0.37×0.9×4.8×7.5 = 11.99 KN</p><p>　　粉刷 2×0.02×0.9×4.8×17=2.94KN</p><p>　　窗邊墻體自重 0.37×2.3×(3.6－1.

68、4）×7.5=14.04KN</p><p>　　粉刷 2.3×（3.6-1.4）×2×0.02×17 =3.44KN</p><p>　　窗上墻體自重 0.66×（4.8-0.4）×0.37×7.5=8.06KN</p>

69、<p>　　粉刷 0.66×（4.8-0.4）×2×0.02×17=1.97KN</p><p>　　過梁自重 0.18×0.37×2.58×24=4.12KN</p><p>　　粉刷

70、 0.18×2.58×0.02×2×17=0.32KN</p><p>　　框架柱自重 0.4×0.4×3.6×25 = 14.4 KN</p><p>　　粉刷 0.02×3.6×

71、;0.48×17 = 0.59KN </p><p>　　連系梁傳來樓面自重 1 /2×4.8×1/2×4.8×3.80=21.89KN </p><p>　　中間層邊節(jié)點集中荷載 GA = GD=101.42KN </p>

72、<p>　　中柱連系梁自重 15KN </p><p>　　粉刷 1.24KN</p><p>　　內縱墻體自重 0.24×4.

73、4×（3.6-0.5）×7.5=24.55KN</p><p>　　粉刷 4.4×（3.6-0.5）×2×0.02×17=9.28KN</p><p>　　扣除門洞重加上門重 —2.1×0.9×（7.5-0.2）=—13.80KN</p

74、><p>　　過梁自重 0.12×0.24×（1.98+1.38）×24=2.32KN</p><p>　　粉刷 0.12×（1.98+1.38）×0.02×17=0.14KN</p><p>　　框架柱自重

75、 14.4 KN</p><p>　　粉刷 0.59KN</p><p>　　連系梁傳來樓面自重 1/2×（4.8+4.8－2.4）×1.2×3.8=16.42KN

76、</p><p>　　1/2×4.8×2.4×3.8=21.89KN</p><p>　　中間層中節(jié)點集中荷載 G=G=92.03KN</p><p>　　（5）恒荷載作用下的結構計算簡圖如下</p><p>　　圖4.1 恒荷載作用下結構計算簡

77、圖</p><p><b>　　4.2 活荷載計算</b></p><p>　　**大學辦公樓屋面設計為上人屋面，根據建筑結構荷載規(guī)（GB50009—2012），不上人屋面可變荷載標準值是0.5KN/m2。又查荷載規(guī)范得當地基本雪壓是0.4KN/m2，當屋面可變荷載與雪荷載不同時考慮時，應取其中的較大值，因此，取0.5 KN/m2。</p><p&

78、gt;　?。?）頂層線荷載標準值</p><p>　　邊跨梁：線荷載標準值 P5AB=P5CD=0.5×4.8= 2.4KN/m</p><p>　　集中荷載標準值 P5A =P5D=1/2×4.8×4.8×1/2×0.5 =2.88KN</p><p&

79、gt;　　中跨梁：線荷載標準值 P5BC=0.5×2.4=1.2KN/m</p><p>　　集中荷載標準值 </p><p>　　P5B=P5C=1/2×（4.8+4.8-2.4）×1.2×0.5+1/4×4.8×4.8×0.5=5.04KN

80、</p><p>　?。?）中間層線荷載標準值</p><p>　　邊跨梁：線荷載標準值 PAB =PCD=2.0×4.8= 9.6 KN/m</p><p>　　集中荷載標準值 PA=PD= 1/4×4.8×6.6×2.0=15.84KN <

81、;/p><p>　　中垮梁：線荷載標準值 PBC = 2.5×4.8=12 KN/m</p><p>　　集中荷載標準值 PB=PC=15.84+1/4×4.8×2.4×2.5=23.04KN</p><p>　　活荷載作用下結構計算簡圖如下：</

82、p><p>　　圖4.2 活荷載作用下結構計算簡圖</p><p><b>　　4.3 風荷載計算</b></p><p>　　風荷載標準值計算公式為: </p><p>　　ωk =βz µs µz ω0</p><p>　　ωk ———— 風壓標準值，kN/㎡；<

83、/p><p>　　ω————由建筑結構荷載規(guī)范，查得當地基本風壓為：ω = 0.4kN/㎡ ； </p><p>　　βz————高度為z處的風振系數,由于房屋的高度未超過30m，取 ß = 1.0；</p><p>　　µs————風壓體型系數,查《荷載規(guī)范》得：當建筑的體形為矩形時，迎風面：µ=0.8；</p><p

84、>　　背風面µ= -0.5，因此，µ=0.8-（-0.5）=1.3；</p><p>　　µz————風壓高度變化系數，其值與當地地面的粗糙程度有關，本設計的地面粗糙程度定為C類，查風壓高度變化系數表，可得相應高度處的風壓高度變化系數。 </p><p>　　節(jié)點風荷載計算公式為： </p><p&

85、gt;<b>　　P = ω A</b></p><p>　　計算過程如表4.1所示，計算結果見圖4.3</p><p>　　表4.1 風荷載計算</p><p>　　圖4.3 風荷載作用下的計算簡圖（ kN ）</p><p>　　4.4 重力荷載代表值計算</p><p>　　由設計資料

86、可知，該工程所在地地震設防烈度為7 度，框架抗震等級為三級、Ⅱ類場地，因此，本框架結構抗震模型可表示為5 個集中質量的多自由度體系，各層樓蓋、屋蓋處的集中荷載代表值計算如下：</p><p>　　（1）頂層重力荷載代表值</p><p>　　G5=屋面恒載 + 50％的屋面雪載 + 縱橫梁自重 + 半層柱自重 + 半層墻體自重 + 部分門窗自重</p><p>　　

87、頂層雪荷載： 53.28×16.08×0.35 = 299.86 KN</p><p>　　頂層屋面恒載： 53.28×16.08×4.71 = 4035.26 KN</p><p>　　女兒墻自重 （53.28 +

88、16.08）×2×1.2×0.24 ×7.5 =299.63KN</p><p>　　粉刷 0.02×1.2×(53.28+16.08)×2×2×17 = 113.20KN</p><p><b>　　橫梁自重 </b></p><p&

89、gt;　　[0.3×（0.6－0.12）×6.6×2 + 0.25×（0.5－0.12）×2.4] ×25×12=638.64KN</p><p>　　粉刷 [0.02×（0.6－0.12）×2×6.6×2 + 0.02×（0.5－0.12）×2×2.4] 

90、5;17×12 =59.14KN</p><p>　　連系梁自重 0.25×（0.5－0.12）×53.28×25×4 =506.16KN</p><p>　　粉刷 0.02×（0.5－0.12）×2×53.28×17×4 =55.07K

91、N</p><p>　　半層框架柱自重 0.4×0.4×3.6×25×12×4×1/2= 345.6KN</p><p>　　粉刷 0.02×[0.4 +（0.4－0.24）×3] ×1.8×17×12×4= 25.85KN</p&

92、gt;<p>　　半層墻體總重（不考慮門窗） [（6.6-0.4）×（1.8-0.6）×4+(2.4-0.4)×（1.8-0.5）×2+(4.8-0.4)×1.3×22]×0.37×7.5+[6.2×1.2×19+(4.8-0.4)×1.3×19+1.72×1.3]

93、15;0.24×7.5=446.22+454.1=900.32KN</p><p>　　粉刷 413.08×2×0.02×17 =280.89 KN</p><p>　　半層鋁合金窗自重 （0.6×1.5×17+0.6×2.1×18+0.6×

94、;0.9×4+0.6×1.5×2）×0.45=41.94×0.45=18.87KN</p><p>　　半層木門自重 0.3×0.9×21×0.2=1.13KN</p><p>　　門窗過梁自重 [0.12×0.24×（1.

95、98+1.38）×17+0.24×0.12×2.76×2+1.98×0.37×0.12×2+0.37×0.18×2.58×18+0.37×0.12×1.38×4]×24=29.84KN</p><p>　　粉刷 [0.12&

96、#215;（1.98+1.38）×17+0.12×2.76×2+1.98×0.12×2+0.18×2.58×18+0.12×1.38×4]×0.02×17=5.78KN</p><p>　　扣除門窗過梁洞口重 -（41.94+5.65+1.24）×7.5=-36

97、6.23KN</p><p>　　G5合計 7099.08KN</p><p>　　（2）中間層重力荷載代表值</p><p>　　中間層重力荷載代表值 = 樓面恒荷載 + 50％樓面活荷載 + 縱橫梁自重（包括門窗過梁） + 樓面上下各半層柱自重 + 樓面上下各半層縱

98、橫墻自重</p><p>　　樓面恒荷載： 53.28×16.08×3.8=3255.62KN</p><p>　　樓面活荷載： （4.8×6.6×15+6.6×6.6）×2+（9.6×6.6+4.8×

99、;6.6×2+53.28×2.4）×2.5+6.6×（3+4.8）×3.5=1854.18KN</p><p>　　框架橫梁自重 638.64KN</p><p>　　粉刷

100、 59.14KN</p><p>　　連系梁自重 506.16KN </p><p>　　粉刷 55.07KN</p><p>　　框架柱自重

101、 691.2KN</p><p>　　粉刷 51.70 KN</p><p>　　門窗過梁自重 29.84KN&

102、lt;/p><p>　　粉刷 5.78KN</p><p>　　墻體實重 [53.28×（3.6-0.5）×2+6.6×3×4+2.4×3.1×2]×0.37×7.5+[4.8×3.1×19+1.8&

103、#215;3.1+6.6×3×21]×0.24×7.5-[2.1×1.5×18+1.5×1.5×2+1.5×0.6×17+0.9×0.6×4+1.2×1.2+1.8×1.2+0.9×2.1×21+1.24]×7.5=424.42×0.37×7.5+7

104、04×0.24×7.5-123.19×7.5=1521.04KN</p><p>　　粉刷 (424.42+704-34.03-121.95)×2×0.02×17=661.26KN</p><p>　　門窗自重 82.26×0.45+39.69

105、15;0.2=44.96KN </p><p>　　G4 = G3 = G2 8447.50KN</p><p>　?。?）底層重力荷載代表值</p><p>　　中間層重力荷載代表值 = 樓面

106、恒荷載 + 50％樓面活荷載 + 縱橫梁自重（包括門窗過梁） + 樓面上下各半層柱自重 + 樓面上下各半層縱橫墻自重</p><p>　　樓面恒荷載 3255.62KN</p><p>　　樓面活荷載

107、 1854.18KN</p><p>　　框架橫梁自重 638.64KN</p><p>　　粉刷 59.14KN</p><p>　　連系梁自重

108、 506.16KN</p><p>　　粉刷 55.07KN</p><p>　　框架柱自重 0.4×0.4×4.05×25×12×4

109、=777.6KN</p><p>　　粉刷 0.02×[（0.8+0.03×2+0.8+0.16×2）×4.05×12×2] ×17 =65.44KN</p><p>　　墻體實重 [53.28×（4.05-0.5）×2+6.6×3.45×4+2.4×3.55&#

110、215;2]×0.37×7.5+[4.8×3.55×19+1.8×3.55+6.6×3.45×21]×0.24×7.5-[2.1×1.5×17+1.92×2.4×2+1.5×0.6×17+0.9×0.6×4+0.9×2.1×21+1.92×

111、2.4×2+4.32×2.4+1.24]×7.5=486.41×0.37×7.5+808.32×0.24×7.5-140.74×7.5=1749.21KN</p><p>　　粉刷 (486.41+808.32-34.03-139.5)×2×0.02×17=762.42KN</p>&

112、lt;p>　　門窗自重 （2.1×1.5×17+0.6×1.5×17+0.9×0.6×4）×0.45+0.9×2.1×21×0.2+（1.92×2.4×2+4.32×2.4）×1.5=69.27KN </p><

113、p>　　G1合計 8865.66KN</p><p>　　本框架在地震作用下的計算簡圖如圖4.4</p><p>　　圖4.4 地震作用計算簡圖</p><p><b>　　5 內力分析</b></p><p>　

114、　5.1 水平地震作用下內力計算</p><p>　　5.1.1 框架剛度計算</p><p>　　因為在計算結構地震作用時，需要確定結構假想位移，所以先計算框架剛度。考慮到現澆樓板作用，在計算梁的慣性矩時，邊框架梁取值I=1.5I0；中框架梁取值I=2I0；I0為按矩形截面計算時框架梁柱截面慣性矩。梁柱線剛度如下：</p><p>　　表5.1 梁、柱線剛度值&

115、lt;/p><p>　　表5.2 框架柱橫向側移剛度D值</p><p>　　首層： =4×（5281.50＋6368.87）+20×（5669.84+6601.87）=292035.68KN/m</p><p>　　二至五層：=4×（8263.89+9398.15）+20×（12476.85+11504.63）=55027

116、7.76KN/m</p><p>　　5.1.2 結構基本自振周期計算</p><p>　　本工程主體結構的總高度為19.4 m <40 m ，且質量和剛度沿高度方向分布比較均勻，可以采用底部剪力法計算水平地震作用，為此須事先確定結構基本自振周期，利用經驗公式可求得該結構的基本自振周期為：</p><p>　　T1 = 0.22 + 0.035×H/

117、 B1/3，</p><p>　　H = 4.05 + 3.6×4 = 18.45m，B = 6.6×2 + 2.4 = 15.6 m，</p><p>　　T1 = 0.22 + 0.035×18.45./ 15.61/3 = 0.4768s</p><p>　　5.1.3 多遇水平地震作用標準值計算</p><p

118、>　　該工程所在地為山東省萊蕪市，抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第二組，場地類別為Ⅱ類，由《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）查得：水平地震影響系數最大值：αmax=0.08，特征周期Tg=0.4s，對應γ=0.9+(0.05－ζ)÷(0.3+6ζ)=0.9，經計算可得出η2=1+(0.05－ζ)÷(0.08+1.6ζ)=1 </p><p>　　α1=（0.4/0.4

119、768）0.9×0.08= 0.08</p><p>　　結構的總重力荷載代表值為： GE= 7099.08+8447.5×3+8865.66=41307.24KN</p><p>　　則結構的底部剪力為： FEK =α1×GEq =α1×0.85×GE = 0.08×0.85×41307

120、.24=2808.89KN (多質點時GEq取重力荷載代表值的85%）</p><p>　　因為T1 = 0.4768s<1.4×Tg = 1.4×0.4= 0.56 s，不需考慮結構頂部附加集中作用。</p><p>　　各層水平地震作用按下式計算</p><p><b>　　Fi =× FEK</b>&

121、lt;/p><p>　　所以樓層的地震作用標準值和地震剪力標準值計算結果如表5.3所示</p><p>　　表5.3 地震作用標準值計算表</p><p>　　5.1.4 橫向框架彈性變形驗算</p><p>　　多遇地震作用下，橫向框架層間的彈性驗算結果表5.4所示，其中樓層間的地震剪力應取標準值。</p><p>　　

122、表5.4 層間彈性位移驗算表</p><p>　　故水平地震作用下，橫向框架的變形滿足要求。</p><p>　　5.1.5 水平地震作用下橫向框架內力分析</p><p>　　將樓層的地震剪力標準值按各柱的D值比例分配求得的各柱的地震剪力標準值（見表5.5）。近似按各樓層的水平地震作用為倒三角形分布情形，確定各柱的反彎點，計算柱端彎矩標準值，根據節(jié)點平衡條件，將節(jié)

123、點處柱端彎矩之和按節(jié)點處兩側梁的線剛度比例分配，可求得梁端彎矩，再計算梁端地震剪力，并由節(jié)點兩側的梁端剪力標準值之差求得柱的地震軸向力。</p><p>　　表5.5 柱端地震剪力計算表</p><p>　　樓層的水平地震作用為倒三角形分布，可算得各柱的反彎點，如表5.6所示：</p><p>　　表5.6 柱反彎點計算表</p><p>