办公楼建筑与结构设计说明

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1、理工学院毕业设计（论文）题目：市铁门镇政府办公楼建筑与结构设计系 （部） 土 木 工 程 系专 业 土 木 工 程 姓 名 郝 阳 学 号 B08060417 2012年6月6日新安县铁门镇政府办公楼摘 要本文为市新安县铁门镇政府办公楼设计计算书。该楼建筑面积4200平方米左右，根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构形式和结构布置方案，确定框架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。本设计中选取一榀主框架以与楼面与屋面板进行截面设计与配筋计算。首先根据框架布局确定各构件尺寸，进行恒载、活载与风荷载的统计。然后采用分层法进行竖向荷载作用下的结构力计算，水平荷载采用D值法进行计算。之后

2、进行力组合分析，找出最不利的一组力，进行构件计算。楼板采用弹性理论设计，并进行柱下独立基础的配筋设计。除此之外，还进行了楼梯的设计计算。最后，根据计算结果，按照相应的构造要求，绘制了结构施工图，并写出了相应的设计说明。本设计的特点之一，运用了大学四年所学过的很多理论，计算中多种计算方法得到体现，如D值法，弯矩分配法，使自己掌握了多方面的知识。关键词：框架结构，结构设计，力计算，弹性理论，荷载，钢筋混凝土LUOYANGCOUNTY TIE MEN OF THE TOWNGOVERNMENTOFFICEBUILDINGAbstractIn this paper, for county Tie Me

3、n of the town government office building design calculations. The building area is about 4200.According to the supermarket design and the earthquake resistance, the reasonable structural scheme and structural foundation plan was determined. One lateral frame and slab was selected and calculated. Fir

4、st, depth and width of sections were determined, and dead load, live load, wind load were determined. Then the internal forces of the structure under vertical load were the moment assignment-method. The D-method was used for caculating the wind load. After the combination of internal forces, the mos

5、t unfavorable combination of internal forces was identified. Then the necessary reinforcement in beams and columns was determined. The elastic theory was used for calculating slab. In addition, the single-foundation and combined foundation were designed. The stairway and canopy were also designed. F

6、inally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed. The advantage in this design was that many theories studied in university in four years was used. The many kinds of computational methods was manifested in the computation, like D-method, the momen

7、t assignment-method and so on, so which caused myself to grasp the various knowledge.KEY WORDS: structural design, internal force, elastic theory, lateral loads, reinforced concrete105 / 114目录前言1第一部分建筑设计2第1章建筑设计21.1建筑平面设计21.1.1 使用房间的平面设计21.1.2辅助房间的平面设计31.1.3交通联系空间的设计31.1.4门的设计41.1.5窗的设计51.2建筑立面设计51.

8、3建筑剖面设计61.3.1房间的剖面形状61.3.2房间的各部分高度61.3.3建筑层数与建筑空间的组合和利用7第2章建筑构造设计82.1 屋面设计82.1.1屋面排水方式82.1.2屋面排水组织82.1.3屋面防水82.2墙体设计82.2.1墙身构造82.2.2墙面装修92.3楼地面构造92.4门窗构造102.5散水做法102.6楼梯构造10第二部分结构设计12第1章结构布置与计算简图的确定121.1 结构布置121.2 确定梁柱截面尺寸121.3 计算简图确定13第2章荷载计算142.1恒载计算142.1.1屋面框架梁线荷载标准值142.1.2楼面框架梁线荷载标准值142.1.3屋面框架节

9、点集中荷载标准值152.1.4楼面框架节点集中荷载标准值162.1.4恒载作用下结构计算简图172.2 楼层面活荷载计算172.2.1屋面框架梁线荷载标准值182.2.2屋面框架节点集中荷载标准值182.2.3楼面框架梁线荷载标准值182.2.4楼面框架节点集中荷载标准值182.2.5活载作用下结构计算简图192.3 风荷载计算192.4 风荷载下位移计算202.4.1计算简图202.4.2柱值202.4.3梁值212.4.4与的值212.4.5值222.4.6侧移22第3章非抗震力计算233.1竖向恒载作用下的力计算233.1.1均布荷载简化233.1.2屋面梁集中荷载233.1.3弯矩分配

10、系数243.1.4杆件固端弯矩263.1.5集中力矩263.1.6弯矩二次分配法求力273.1.7梁端、柱端剪力273.1.8柱轴力计算313.2竖向活荷载作用下的力计算323.2.1荷载简化333.2.2杆件固端弯矩333.2.3集中力矩333.2.4弯矩二次分配法求力343.2.5梁端、柱端剪力343.2.6柱轴力计算363.3雪荷载力计算373.4风荷载力计算373.4.1风荷载作用下柱弯矩计算373.4.2风荷载作用下梁端弯矩计算383.4.2风荷载作用下梁端剪力计算403.4.3风荷载作用下柱轴力计算41第4章地震作用下荷载计算524.1 分层计算重力荷载代表值524.2 自振周期计

11、算534.3 横向地震作用544.4 变形验算544.5地震作用力计算554.6 地震作用下梁端弯矩计算564.7 地震荷载作用下梁端剪力计算574.8 地震荷载作用下柱轴力计算58第5章力组合62第6章梁柱截面配筋计算756.1 梁的配筋计算756.1.1 梁支座边缘截面的弯矩756.1.2 计算纵向受拉钢筋756.1.3 梁斜截面受剪承载力计算776.2 柱的配筋计算796.2.1剪跨比和轴压比计算796.2.2计算柱的纵向受力钢筋796.2.3 柱斜截面受剪承载力计算826.2.4框架梁柱节点核芯区截面抗震验算84第7章基础计算867.1 确定埋深867.2确定地基承载力特征值867.3

12、 C轴基础计算867.3.1 初定C轴基础底面积和地基承载力计算867.3.2 基础高度877.3.3冲切验算877.3.4配筋计算877.4D、F轴联合基础设计887.4.1初定D轴基础底面积和地基承载力计算887.4.2基础高度897.4.3冲切验算897.4.4配筋计算89第8章现浇板设计计算918.1 力计算918.1.1 跨中弯矩918.1.2 支座弯矩918.2 配筋计算918.2.1 跨中配筋918.2.1支座配筋92第9章楼梯计算939.1 AT1939.1.1 梯板荷载计算939.1.2 平台板荷载计算939.1.3梯板配筋计算939.1.4梯梁配筋计算939.1.5平台板配

13、筋计算949.2 AT2949.2.1梯板荷载计算949.2.2平台板荷载计算959.2.3梯板配筋计算959.2.4梯梁配筋计算959.2.5平台板配筋计算96结论98辞99参考文献100外文资料翻译101前言本工程为市铁门镇政府办公楼，拟建位置详见任务书。办公楼总建筑面积4200，总高度24。为五层框架结构，结构安全等级为二级，耐久年限为50年，耐火等级为二级。本着适用、安全、经济、美观的方针，根据任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、建筑造型、建筑经济等问题，恰当确定建筑物的面积、体型、平面、立面、剖面、节点构造等，恰当确定结构选型，合理选择建筑材料。整个办公楼平面体型设计为“一”型

14、，总长度为51.6，为廊式；底层层高与各层层高均为3.6，室外高差为0.45；立面采用通窗，外墙面采用天蓝色瓷砖，雨篷柱子采用圆柱，使整个办公楼建筑物与周围环境、各种外部条件协调一致，体现了办公楼的特色。满足了各种物质技术条件，具有良好的卫生条件和保温隔热、隔声性能，良好的安全度、耐久性和使用寿命。第一部分 建筑设计第1章 建筑设计任何一幢建筑物都是由各种不同的使用空间和交通联系空间组成，而表达建筑的三度空间具体由各种工程图组成，通常由建筑的平面图、立面图、剖面图和节点构造详图组成。一栋办公楼的平面图、立面图、剖面图综合在一起表达了建筑物的三度空间和各部分的组合联系。1.1建筑平面设计平面设计

15、主要是根据设计要求和地形条件，确定建筑物平面中各组成部分的大小和相互关系。平面设计是整个建筑设计的关键，建筑设计首先从平面设计开始。平面设计不仅决定了建筑的平面布局，各组成部分的面积、形状、位置等，而且还影响到建筑的立面和剖面。本办公楼设计综合考虑了建筑立面、建筑剖面、建筑技术、建筑经济、建筑形象等因素，使平面设计尽善尽美。在平面设计中，结合基地环境、自然条件、建筑规模等，进行了建筑平面体型的设计、主要功能空间的设计和交通联系空间的设计。考虑到地形特性、周围道路等因素，平面体型设计为“一”型，为廊式。主要功能空间设计包括使用房间的平面设计和辅助房间的平面设计。主要功能空间和交通联系空间的设计如

16、下：1.1.1 使用房间的平面设计办公室根据办公楼设计规规定，普通办公室每人使用面积不应小于3.5平方米（不包括走道），小办公室净面积不小于40平方米左右，小办公室净面积不小于20平方米左右（防火要求）。办公室面积、开间、进深应根据使用要求、家具规格、布置方式、采光要求，以与建筑结构、建筑施工条件、建筑模数等要求来确定。综合考虑以上因素，确定小办公室开间为3.6，而办公室开间为6.3m，设计大办公室面积为42.51平方米左右，小办公室面积为20.69平方米左右，均符合面积要求。会议室根据任务书要求，面积在60平方米左右，属于中型会议室。根据规要求，会议室面积应不小于0.8/人（无会议桌）。因此

17、确定会议室开间为8.4，进深为6.3，面积为63.0平方米。接待室与传达室根据使用功能要求应设置在底层靠近主要出入口，本办公楼设计传达室在门厅左侧，开间为3.6，进深为6.3，面积为20.65平方米；接待室设在门庭前方，开间为7.2，进深为6.3，面积为42.56平方米，传达室朝门厅方向开窗。传达室、接待室到二层以上均改为办公室。1.1.2辅助房间的平面设计本办公楼辅助房间主要为卫生间。卫生间根据要求，应设置在隐蔽又便于寻找的部位，距最远工作点应不大于50米，应有天然采光和通风。卫生间应尽量楼梯设置在一起，且上下楼层尽可能对齐，以便供水和排水。卫生间的面积、尺寸大小应根据室卫生器具的数量、布置

18、方式以与人体使用需要的基本尺寸来确定。卫生器具数量要求为：男卫生间每40人一具大便器，每30人一具小便器；女卫生间每20人一具大便器，每40人要求洗手器具一具。在设计中，首先根据办公室的面积大小估算出本层的人数，再根据人数多少计算出卫生器具数量。每个卫生间均带有前室，每个前室中设有洗手盆2个。根据以上要求，卫生间设置在建筑物两侧，卫生间开间为3.6，总进深为6.3，其中前室进深为2.1。1.1.3交通联系空间的设计交通联系部分主要包括走道、楼梯和门厅。走道设计走道宽度根据人流通行、安全疏散、走道性质、空间感受以与走道侧面门的开启方向来确定。办公楼设计规规定,建筑物双面布房走道净宽不小于1.8，

19、建筑物单面布房走道净宽不小于1.5，故设计廊走道轴线宽度为2.4，净宽为2.2。本办公楼走道解决采光的方式是在走道尽头设置窗户，同时利用楼梯间、门厅直接采光，不必在每个房间墙上开设高窗。楼梯设计楼梯是建筑中的垂直交通联系构件，它起着联系上下层空间和供人流疏散的作用，在设计过程中要妥善解决好楼梯的形式、位置、数量以与楼梯宽度、坡度等问题。由于平行双跑楼梯占用面积小，流线简捷，使用方便，宜布置在单独的楼梯间中，故本建筑采用平行双跑楼梯。楼梯数量应根据使用方便和防火疏散要求确定，位置应放在便于寻找、便于人流疏散的部位。本办公楼防火等级为二级，要求位于两个外部出口或楼梯间之间的房间不应超过40米（封闭

20、），袋形走道房间门到楼梯间最远距离不超过22米。根据以上要求，办公楼设计了两个楼梯，满足了人流通行和防火疏散的要求。楼梯间尺寸确定：楼梯间梯段净宽应满足防火规，根据使用特征来考虑，一般不应少于2股人流同时通行，每股人流按照0.55+0.15m来计算；楼梯间梯段改变方向时，平台的最小宽度不应小于梯段净宽，每一梯段的踏步数量最多不应超过18级，最少不应少于3级。故本办公楼楼梯间设计开间为3.6，进深为6.3，可满足人流通行的要求。门厅设计门厅作为室外过渡的空间，是建筑物的交通枢纽，起接纳人流和分配人流的作用。在水平方向上，门厅与走道连接；在竖直方向上，门厅与楼梯相连，且门厅作为主要出入口，应体现出

21、特殊的意境和形象。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的导向性。门厅应设置在建筑物比较明显的部位，且便于室外交通联系。根据任务书地形情况，办公楼位于城市两条道路的交界处，便于与城市道路联系。门厅三层以上设计为大型会议室。1.1.4门的设计门的宽度门的宽度要根据房间的使用功能来确定，有单扇、双扇和多扇几种宽度形式。根据规要求，办公室门宽不应小于1.0，高不应小于2.0。小办公室人数较少，因此小办公室门、接待室门均设计为宽1.0、高2.1的单扇门。会议室和大办公室门宽为1.5的双扇门，次要出入口为门宽1.5的双扇平开门，大门厅为5.4宽的六扇平开门。门的数量门的数量根据使用人数多少和防火要

22、求来确定。按照防火规规定，使用人数超过50人以与使用面积超过60平方米的房间，门的数量不少与两个。本办公楼小办公室、传达室、接待室的数量为一个，会议室和大办公室门的数量为两个。门的位置门的位置要考虑室人流活动特点和家具布置的要求，尽量缩短室交通路线，避免人流拥挤和便于家具布置。本办公楼门的位置均设置在靠柱子（墙）一侧，距轴线边为0.35，使人们出入方便。门的开启方向本办公室为廊式，办公室人流不多，故办公室门设计为单扇开门。门厅以与次要出入口处人流较大，故设计为外开门。1.1.5窗的设计窗的大小窗的大小主要取决于室采光要求。按照规规定，办公室采光要求为窗地面积比为1/61/8，因此办公室的前窗设

23、计为通1.7高，可满足采光要求。窗的位置窗的位置直接影响到房间的照度是否均匀，应避免产生眩光。为了使室照度均匀，窗应布置在房间或开间的中部，使得房间阴角小，而采光效率高。1.2建筑立面设计一栋建筑物不仅要有完美的平面布局，还要有美观的建筑形象，建筑形象主要由建筑造型艺术处理和立面装饰来体现。建筑体型和立面的对称性,一种轴线为中心并加以重点强调，两侧对称容易取得完全统一给人以端庄、雄伟、严肃的感觉。本建筑采用对称性体型，在立面上处理上采用虚实分明，正立面主要采用色彩明快、材质光洁的乳白色涂料和天蓝色色外墙砖。北立面运用立面开窗自由，体型、大小、高低、形状、线条粗细和立面点、线、面等恰当的运用对比

24、，水平窗和窗间墙形成对比，给人舒适、和谐、完美的韵律感。本立面设计，从线条变化来看，粗线给人厚重感，细线则有精致、轻盈感。立面色彩处理恰当，建筑外型主色调为天蓝色，给人以洁净感。在建筑物的主要出入口，临街立面是人们的视觉重心。故门厅处的台阶和四周勒脚均用坚硬厚重的暗红色花岗石。在立面上，线条疏密有致，给人以立体感。屋顶采用排架，增加了建筑表现力，打破了立面的单调感。1.3建筑剖面设计剖面设计主要体现建筑物在竖向上各部分的组合关系。主要体现在房间的竖向形状和比例、房间的层数和各部分的标高、房间采光、通风方式的选择与建筑物竖向空间的利用等。1.3.1房间的剖面形状根据房间使用要求，房间剖面形状一般

25、采用矩形，有利于家具布置和使用。矩形剖面具有形状规则、简单，有利于梁板布置，同时施工方便。本建筑物所有房间均采用矩形剖面，房间进深都不太大，采用侧窗采光、通风，窗高做到结构梁底，可不设置过量，节省造价，方便施工。1.3.2房间的各部分高度房间的层高和净高建筑物层高根据房屋的使用性质、要求、建筑结构和施工材料要求来确定。根据办公楼的使用要求，净高一般不低于2.6，因此该办公楼层高定为3.6，除去梁高，净高为3.0，满足了办公室净高的要求。楼梯要求平台与平台之间的净高不小于2.0，倾斜梯段之间的净高不小于2.1。本办公楼采用平行双跑楼梯，每层每个梯段为11个踏步，其他层每个踏步高164，宽270或

26、280，满足使用要求。窗台的高度一般房间窗台高度与房间工作面，如书桌面高度相一致，同时开窗和使用桌面不受影响。本方案中窗台距离该层楼地面的高度均为0.8m以上，保证了工作面的照明度，满足了使用要求。室外地面高差室外地面高差为防止室外雨水流入室，并防止地面过潮而设置的。室外高差过小，不能很好地起到作用；室外高差过大，需要回填土的量增大，不经济。综合考虑以上因素，本办公楼室外高差设计为0.45m。1.3.3建筑层数与建筑空间的组合和利用本建筑物根据各个房间的要求，每层房间的高度均一样，没有错层现象，使用方便。根据建筑规模等要求设计为为五层框架结构，总高度为24。该办公楼以楼梯间将各层竖向排列的空间

27、联系起来，构成一个整体，这样即满足使用要求，结构布置也比较合理，同时也比较经济。剖面的设计也涉与建筑的使用功能、技术经济条件、周围环境等因素。同时，应充分认识到，剖面设计、立面设计、平面设计不能单独分开的，他们是互相制约和相互影响的统一整体。第2章 建筑构造设计建筑构造设计是确保建筑物正常使用和节约造价的重要手段，是确保建筑物使用年限的重要组成部分。构造设计主要有以下几个方面：2.1 屋面设计2.1.1屋面排水方式排水方式的选择应考虑结构的形式、气候条件、建筑无使用特点等因素来考虑，本建筑采用平屋面有组织外排水。2.1.2屋面排水组织屋面适当划分排水坡、排水沟组织排水区，屋面排水坡度为2%，排

28、水沟坡度为1%。雨水管、雨水口设置：雨水管最大间距不超过18米，雨水管采用直径为100mm的PVC雨水管，水斗为镀锌铁皮水斗。2.1.3屋面防水屋面防水采用双层SBS改性沥青防水卷材，屋面防水等级为3级，耐久年限为10年。2.2墙体设计2.2.1墙身构造由于考虑到普通粘土砖耗费大量土地，自重大，烧制过程中需消耗能源；故本办公楼填充墙体设计为200厚的混凝土加气块墙。墙体具有足够的强度和稳定性，满足保温隔热的要求，以与防火、隔声、防水、防潮、经济等要求。墙体的构造包括勒脚、墙身防潮、窗台、门窗过梁、窗顶线和窗套等。勒脚为保护建筑物四周墙身的一段墙体面层，采用石材贴面。防潮层在0.060标高处设置

29、水平防潮层。用防水砂浆（在水泥砂浆中掺入水泥用量的3%5%的防水剂配置而成），铺设厚度为2025mm。窗台为避免顺窗流下的水聚集在窗洞下部或沿窗下边与窗洞之间的缝隙向室渗流，也为避免污染墙面应在窗洞处布靠室外一侧设置窗台。由于外墙饰面为外墙砖易于冲洗的材料，可做不悬挑窗台，窗下墙的赃污可借窗上不断流下的雨水冲洗干净。门窗过梁过梁是在门窗洞口上设置的横梁，承受洞口上部墙体与其它构件（楼层、屋顶等）传来的荷载，并将荷载传至窗间墙。由于门窗洞口尺寸较大，避免有较大的震动荷载而产生不均匀沉降，本建筑采用钢筋混凝土预制过梁。过梁宽度同墙厚，高度为200，过梁伸入两侧墙壁不少于240。钢筋混凝土过梁施工方

30、便、速度快、省摸板和便于门窗动口上挑出装饰线条等优点。构造柱本办公楼在楼梯间。构造柱尺寸为200250。施工时，先砌墙，并留马牙槎，后浇混凝土，混凝土标号C40。2.2.2墙面装修墙面装修是墙体构造不可缺少的部分。外墙装修主要是为了保护外墙不受风、霜、雨、雪、日照等自然因素破坏，提高墙体防水、防潮、防风化、保温、隔热等的能力，同时也是为了提高建筑物的艺术效果；墙装修主要是为了改善室环境，对与厕所等有水房间，墙面装修起到了防水、防潮的作用。本工程正立面外墙为天蓝色贴砖、乳白色漆等，背立面为土灰色贴砖，墙侧采用白色涂料。2.3楼地面构造楼层构造楼层是多层建筑物层与层之间的水平分隔构件，它承受作用在

31、其上的活载和构件本身重力荷载，并将它们传给墙和柱，它在水平方向上起到水平隔板和连接竖向构件的作用，保证竖向构件的稳定。本办公楼采用钢筋混凝土现浇整体式楼（屋）盖。现浇整体式楼（屋）盖整体性好，抗震性、防水性好，便于开设孔洞，可浇注成任意形状尺寸的构件。缺点是施工工序多，浪费模板，施工速度慢。地层构造地层是建筑物与土壤直接或接近土壤的水平构件，它承受作用在其上的全部荷载，并将它们传给土壤。地层为实铺地层。基层一般为素土夯实；垫层采用C10混凝土，厚度为100mm，上面做面层。楼地面面层门厅、楼梯、走道楼地面面层采用地砖地面。地砖地面平整光滑耐磨、整体性好、不起尘、不起砂、防水、易于保持清洁。适用

32、于洁净度高、经常用水冲洗的场所。2.4门窗构造门和窗是建筑物不可缺少的围护构件。门主要是室外和房间之间的交通联系而设定的，同时兼顾通风、采光和空间分隔。窗主要为采光、通风、观望而设定的。门：出口门为玻璃平开门，其余全为平开实木门。窗：窗为70系列塑钢窗。卫生间窗玻璃选用磨砂玻璃，其余窗均为5mm厚平板玻璃。2.5散水做法为防止雨水与地面水侵入基地，应在建筑物四周靠近勒脚的室在外墙面处设置散水。2.6楼梯构造板式楼梯具有受力简单，底面平整，支模方便等优点，本办公楼采用钢筋混凝土板式楼梯。楼梯面层采用地砖地面，防滑条采用铜条。栏杆采用钢管栏杆，扶手采用木扶手，栏杆高度为1.0。第二部分 结构设计第

33、1章 结构布置与计算简图的确定1.1 结构布置结构平面布置如图1所示：图1-1 结构平面布置图1.2 确定梁柱截面尺寸主梁：h=(1/81/12)l，b=(1/21/3)l次梁：h= (1/81/18)l，b=(1/21/3)l柱子：由得截面尺寸450450现浇板板厚110mm，满足h/l1/50。1.3 计算简图确定根据地质资料，确定室外地面离室地面为450mm，由此求得底层层高为4.05m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用边跨梁取I=1.5I0，中跨梁取I=2I0(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。CD（EF）跨梁：DE跨梁：25层柱：首

34、层柱：注：图中数字为线刚度，单位：图1-2：框架线刚度分布图第2章 荷载计算2.1恒载计算2.1.1屋面框架梁线荷载标准值上人屋面建筑做法 KN/m2上人屋面结构层 KN/m2抹灰： 0.24 KN/m2 屋面恒载： KN/m2边跨（CD、EF跨）框架梁自重 KN/m中跨框架梁自重 KN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：（图2-2）g5CD1=g5EF1=4.125 KN/mg5DE1= 2.750 KN/mg5CD2=g5EF2=5.6983.6=20.513 KN/mg5DE2=5.6982.4=13.675 KN/m2.1.2楼面框架梁线荷载标准值楼面建筑做法 0.70 KN/m2

35、楼面结构层 KN/m2抹灰： 0.24 KN/m2楼面恒载： KN/m2边跨（CD、EF跨）填充墙自重 KN/m边跨（CD、EF跨）框架梁自重 KN/m中跨框架梁自重 KN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：（图2-2）gCD1=gEF1=6.24+4.125=10.365 KN/mgDE1= 2.750 KN/mgCD2=gEF2=3.9653.6=14.274 KN/mgDE2= 3.9652.4=9.516 KN/m2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值C轴（F轴）框架梁自重 0.250.77.227.5=34.65KN1200高女儿墙自重 1.22.087.2=17.971KN图2-

36、1：屋面排架布置图排架自重(0.20.457.2+0.20.22.45/2+0.450.452.4/2)27.5=31.103KN排架柱自重 KN框架梁传来的屋面荷载 2（3.63.6/2）/25.698=36.923KN次梁自重 0.250.606.327.5=25.988KN作用在次梁上的屋面自重KN框架梁传来次梁自重 KN顶层C(F)轴节点集中荷载=34.65+17.971+31.103+20.048+36.923+59.148=199.843KND（E）轴框架梁自重 0.250.77.227.5=34.65KN排架自重(0.20.457.2+0.20.22.45+0.450.452.4

37、)27.5=44.385KN排架柱自重 KN框架梁传来的屋面荷载 KN次梁自重 0.250.606.327.5=25.988KN作用在次梁上的屋面自重 KN框架梁传来次梁自重 KN顶层D(E)轴节点集中荷载= 34.65+44.385+20.048+77.949+59.148=236.180 KN2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值C轴框架梁自重 （0.250.7+0.20.2）7.227.5=42.57KN塑钢窗自重 7.22.30.45=7.452KN窗套自重 KN窗下墙 1.17.21.40=11.088KN粉刷 KN外墙面 KN框架梁传来的屋面荷载 2（3.63.6/2）/23.965

38、=25.693KN次梁自重 0.250.606.327.5=25.988KN作用在次梁上墙的自重与粉刷 KN作用在次梁上的屋面自重KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 KNC轴节点集中荷载 =42.57+7.452+5.04+11.088+4.382+4.867+25.693+64.767+20.048=185.907 KND（E）轴框架梁自重 （0.250.7+0.20.2）7.227.5=42.57KN门自重 (1+1+1.5)2.10.15/2=0.551KN墙体自重 KN框架梁传来的屋面荷KN次梁自重 0.250.606.327.5=25.988KN作用在次梁上墙的自重与粉刷 KN作

39、用在次梁上的屋面自重KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 KND(E)轴节点集中荷载 =42.57+0.551+35.786+54.241+68.074+20.048=221.27 KNF轴框架梁自重 （0.250.7+0.20.2）7.227.5=42.57KN塑钢窗自重 2.42.10.452=4.536KN窗套自重 KN外墙体 KN粉刷 KN外墙面 KN框架梁传来的屋面荷载 2（3.63.6/2）/23.965=25.693KN次梁自重 0.250.606.327.5=25.988KN作用在次梁上墙的自重与粉刷 KN作用在次梁上的屋面自重KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 KNF轴

40、节点集中荷载 =42.57+4.536+4.32+14.448+5.116+5.616+25.693+64.767+20.048=187.114 KN2.1.4恒载作用下结构计算简图恒载作用下结构计算简图（图2-2）2.2 楼层面活荷载计算2.2.1屋面框架梁线荷载标准值2.2.2屋面框架节点集中荷载标准值C（F）轴：由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来的次梁荷载 D（E）轴：由框架梁传来的屋面荷载由框架梁传来的次梁荷载2.2.3楼面框架梁线荷载标准值2.2.4楼面框架节点集中荷载标准值C（F）轴：由框架梁传来的楼面荷载 由框架梁传来的次梁荷载 D（E）轴：由框架梁传来的屋面荷载由框架梁传来的

41、次梁荷载 2.2.5活载作用下结构计算简图活载作用下结构计算简图（图2-3）图2-2：恒载作用下结构计算简图 图2-3：活载作用下结构计算简图2.3 风荷载计算风压标准值计算公式为 因，对于矩形平面=1.3；可查荷载规，当查得。将风荷载转化成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表1所示。表中A为所选一品框架各层节点的受风面积，计算结果如图5所示。 表2-1水平风荷载计算 层次511.318.451.220.40 17.2810.96411.314.851.140.40 25.92 15.37311.311.251.040.40 25.92 14.02211.37.651.000.40 2

42、5.92 13.48111.34.051.00 0.4027.5414.322.4 风荷载下位移计算2.4.1计算简图计算简图，（图2-4）图2-4：风荷载作用下结构计算简图2.4.2柱值 表2-2柱值计算 层数 截面混凝 强度等级惯性矩250.450.45C403.4210-330.8410310.450.45C403.4210-324.151032.4.3梁值 表2-3 梁值计算 层数截面混凝 强度等级惯性矩边跨0.250.60C302.04.510-31.4310-342.86103中跨0.250.40C302.01.3310-31.1110-333.331032.4.4与的值25层C（

43、F）柱： D（E）柱： 1层C（F）柱： D（E）柱： 2.4.5值值（见表4，）表2-4框架柱D值计算 柱柱25层1层2.4.6侧移有弯曲和剪切变形产生的位移5层： 4层： 3层： 2层： 1层： ，满足要求。第3章 非抗震力计算3.1竖向恒载作用下的力计算3.1.1均布荷载简化图2-2中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时，将梯形分布荷载与三角形荷载化作等效均布荷载。顶层CD(EF)跨DE跨24层CD(EF)跨DE跨3.1.2屋面梁集中荷载CD(EF)跨：排架自重(0.20.457.2+0.20.22.45/2+0.450.452.4/2)27.5=31.103KN排架柱自重

44、 KN合计 3.1.3弯矩分配系数节点标号见图3-1 图3-1：节点标号分布图节点1：节点2：节点3：节点4：节点5：节点6：节点7：节点8：节点9：节点10：节点11：节点12：3.1.4杆件固端弯矩3.1.5集中力矩3.1.6弯矩二次分配法求力弯矩二次分配法求力（图3-4）3.1.7梁端、柱端剪力屋顶梁端剪力：楼层梁端剪力：柱端剪力3.1.8柱轴力计算标准层柱自重：底层柱自重：3.2竖向活荷载作用下的力计算3.2.1荷载简化顶层CD(EF)跨 DE跨 24层CD(EF)跨 DE跨 3.2.2杆件固端弯矩3.2.3集中力矩3.2.4弯矩二次分配法求力弯矩二次分配法求力（图3-8）3.2.5梁

45、端、柱端剪力屋顶梁端剪力：楼层梁端剪力：柱端剪力3.2.6柱轴力计算3.3雪荷载力计算 屋面为平屋面，杆件固端弯矩：3.4风荷载力计算3.4.1风荷载作用下柱弯矩计算 图3-2 ：风荷载剪力在各柱间分配（KN） 图3-3：风荷载下反弯点与柱端弯矩求解3.4.2风荷载作用下梁端弯矩计算3.4.2风荷载作用下梁端剪力计算3.4.3风荷载作用下柱轴力计算图3-4：恒荷载作用下的框架弯矩二次分配法图3-5：恒荷载作用下的框架弯矩图（M-KN.m）图3-6：恒荷载作用下的框架剪力图（N-KN）图3-7：恒荷载作用下的柱轴力图（N-KN）图3-8：活荷载作用下的框架弯矩二次分配法图3-9：活荷载作用下的框

46、架弯矩图（M-KN.m）图3-10：活荷载作用下的框架剪力图（N-KN）图3-11：活荷载作用下的柱轴力图（N-KN）图3-12：风荷载作用下的框架弯矩图（M-KN.m）图3-13：风荷载作用下的框架梁剪力图、柱轴力图（N-KN）第4章 地震作用下荷载计算4.1 分层计算重力荷载代表值5层框架梁线荷载： g5CD1=g5EF1=4.125 KN/mg5DE1= 2.750 KN/m g5CD2=g5EF2=5.6983.6=20.513 KN/mg5DE2=5.6982.4=13.675 KN/m梁端集中荷载： 顶层C(F)轴节点集中荷载=34.65+17.971+31.103+20.048+

47、36.923+59.148=199.843KN顶层D(E)轴节点集中荷载= 34.65+44.385+20.048+77.949+59.148=236.180 KN柱自重： 0.5倍雪荷： 5层重力荷载代表值： 14层框架梁线荷载： gCD1=gEF1=6.24+4.125=10.365 KN/mgDE1= 2.750 KN/mgCD2=gEF2=3.9653.6=14.274 KN/mgDE2= 3.9652.4=9.516 KN/m梁端集中荷载： C轴节点集中荷载 =42.57+7.452+5.04+11.088+4.382+4.867+25.693+64.767+20.048=185.9

48、07 KND(E)轴节点集中荷载 =42.57+0.551+35.786+54.241+68.074+20.048=221.27 KNF轴节点集中荷载 =42.57+4.536+4.32+14.448+5.116+5.616+25.693+64.767+20.048=187.114 KN柱自重： 0.5倍楼面活荷载： 14层重力荷载代表值：4.2 自振周期计算按顶点位移法计算，考虑加气混凝土填充墙对刚度的影响，取基本周期调整系数。计算公式为，式中为顶点位移（单位为m），按D值法计算，见表5。表4-1层间位移51321.001321.00548400.02410.407841238.682559

49、.68548400.04670.383731238.683798.3654840 0.06930.337021238.685037.0454840 0.09280.267711238.686275.72358800.17490.17494.3 横向地震作用地震作用7度二类场地，地震动参数区划的特征周期分组按二组考虑，则，采用底部剪力法计算。由于，因此考虑顶部附加地震作用，由，取 。结构底部剪力为：顶点附加地震作用为：表4-2各层地震作用与楼层地震剪力53.619.01321.0025099.000.33670.4585.4643.615.41238.6819075.670.25653.6713

50、9.1333.611.81238.6814616.420.19641.09180.2223.6 8.21238.6810157.180.13628.51208.7314.64.61238.685697.930.07615.94224.674.4 变形验算表4-3变形验算585.46548400.00163.64.4/10000 4139.13548400.00253.66.9/10000 3180.22548400.00333.69.2/1000 2208.73548400.00383.61.1/1000 1224.67358800.0063 4.61.4/1000层间相对弹性转角均满足的要求

51、。4.5地震作用力计算地震作用下结构力计算简图如图所示，地震作用力沿竖向呈倒三角分布。力计算也采用D值法，其计算过程如图和所示，其结果如图和所示图4-1：地震作用下剪力在各柱间分配（KN）图4-2：地震作用下反弯点与柱端弯矩求解4.6 地震作用下梁端弯矩计算4.7 地震荷载作用下梁端剪力计算4.8 地震荷载作用下柱轴力计算图4-3：地震荷载作用下的框架弯矩图（M-KN.m）图4-4：地震荷载作用下的框架梁剪力图、柱轴力图（N-KN）第5章 力组合根据以上力计算结果，即可进行各梁柱各控制截面的力组合，其中梁的控制截面为梁端与跨中，每层共有九个截面。柱每层有两个控制截面，即柱顶和柱底。考虑框架梁端

52、塑性变形力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅（只对恒载和活载下弯矩进行调幅），结果见下图5-1和图5-2。表5-1梁端调幅图5-1：恒荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图（M-KN.m）图5-2：活荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图（M-KN.m）表5-2C轴柱力组合注：1，弯矩单位为KN.m，轴力单位为KN; 2，为活荷载折减系数，12层取0.7,34层取0.85，5层取1.0,抗震调整系数偏压时取0.80。表5-3D轴柱力组合注：1，弯矩单位为KN.m，轴力单位为KN; 2，为活荷载折减系数，12层取0.7,34层取0.85，5层取1.0,抗震调整系数偏压时取0.80。表5-4E轴柱力组合注：1，弯矩单位为KN.m，轴力单位为KN; 2，为活荷载折减系数，12层取0.7,34层取0.85，5层取1.0,抗震调整系数偏压时取0.80。表5-5F轴柱力组合注：1，弯矩单位为KN.m，轴力单位为KN; 2，