某办公楼毕业设计.doc

西安建筑科技大学 张玉萍 西西 安安 建建 筑筑 科科 技技 大大 学学 毕业设计（论文）任务书 专 业 课题名称 学生姓名 学 号 指导教师 年 月 日 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 2 页 西安建筑科技大学 张玉萍 一、设计内容（论文阐述的内容） 1、建筑设计；设计基本基础；建筑设计说明 a 设计概要；b 建筑平面设计；c 建 筑剖面设计；d 建筑立面设计；d 建筑细部具体构造做法。 二、结构设计；1、设计资料；2、结构布置及计算简图；3、重力荷载计算；4、横向 框架侧移刚度计算；5、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算；6、竖向荷 载作用下横向框架结构的内力计算；7、横向框架内力组合；8、梁柱截面设计；9、板 的设计；10、楼梯设计； 、基础设计 二、设计原始资料（实验、研究方案） 三、设计完成后提交的文件和图表（论文完成后提交的文件） 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 3 页 西安建筑科技大学 张玉萍 2、图纸部分： 四、毕业设计（论文）进程安排 序号 设计（论文）各阶段名称 日期（教学周） 1 2 3 4 5 6 7 五、主要参考资料五、主要参考资料1 中华人民共和国国家标准.房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001-2001） 2 中华人民共和国国家标准.建筑制图标准（GB/T 50104-2001） 3 中华人民共和国国家标准.民用建筑设计通则（JGJ 37-87） 4 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB 50009-2001） 5 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB 50010-2002） 6 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB 50011-2001） 7 中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50009-2001） 8 中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ 16-87） 9 中华人民共和国国家标准.高层民用建筑设计防火规范（GBJ 50045-95） 10同济大学 西安建筑科技大学 东南大学 重庆建筑大学编。房屋建筑学（第三版）. 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 4 页 西安建筑科技大学 张玉萍 北京 ：中国建筑工业出版社，2003.7 11包世华主编.结构力学（第二版） （上、下册）.武汉：武汉理工大学出版社 2003.7 12结构设计原理课程.徐州：建筑工程学院，2004.6 13丰定国 王社良主编.抗震结构设计.武汉：武汉理工大学出版社，2003.7 14高层建筑结构设计（第二版） 北京 清华大学出版社，2002.7 15建筑设计资料集（第二版） 第 4 集 中国建筑工业出版社 16赵明华主编.基础工程.北京：高等教育出版社，2004.5 17赵明华主编.土力学与基础工程（第 2 版）.武汉：武汉理工大学出版社，2004.6 19单层厂房结构设计.徐州：中国矿业大学建筑工程学院，2005.2 20梁兴文 史庆轩主编.土木工程专业毕业设计指导.北京：科学出版社，2002.7 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 5 页 西安建筑科技大学 张玉萍 目目 录录 第一部分 工程设计1 1 1 建筑设计 1.1 设计基本资料.1 1.2 建筑设计说明.2 1.2.1 设计概要.2 1.2.2 建筑平面设计.2 1.2.3 建筑剖面设计.5 1.2.4 建筑立面设计.5 1.2.5 建筑细部具体构造做法.5 2 结构设计 2.1 设计资料.6 2.2 结构布置及计算简图.7 2.2.1 结构方案选取.7 2.2.2 梁、柱截面尺寸估算.7 2.2.3 结构计算简图.8 2.3 重力荷载计算.8 2.3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值.8 2.3.2 屋面及楼面可变荷载标准值.9 2.3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算.10 2.3.4 计算重力荷载代表值.11 2.4 横向框架侧移刚度计算.13 2.4.1 计算梁、柱的线刚度.13 2.4.2 计算柱的侧移刚度.13 2.5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.14 2.5.1 横向水平地震作用下的内力计算和侧移计算.14 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 2 页 西安建筑科技大学 张玉萍 2.6 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算.16 2.6.1 计算单元.16 2.6.2 荷载计算.16 2.6.3 内力计算.19 2.6.4 梁端剪力和柱轴力的计算.30 2.6.5 竖向荷载作用下的框架弯矩、剪力以及剪力图。.32 2.7 横向框架内力组合.29 2.7.1 结构抗震等级.29 2.7.2 框架梁内力组合.29 2.7.3 框架柱内力组合.32 2.8 梁柱截面设计.35 2.8.1 框架梁.35 2.8.2 框架柱.38 2.9 板的设计.53 2.9.1 荷载计算.53 2.9.2 计算跨度.53 2.9.3 弯矩计算.53 2.9.4 截面设计.47 2.10 楼梯设计.47 2.10.1 楼梯板设计.47 2.10.2 平台板设计.56 2.10.3 平台梁设计.57 2.11 基础设计.59 2.11.1 边柱 B 下独立基础.59 参考文献6868 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 1 页 西安建筑科技大学 张玉萍 第一部分 工程设计 1 建筑设计 1.1 设计基本资料 工程名称： 某集团商务中心； 工程环境： 本工程地处淮海西路南侧，西靠立德路，南邻中枢 街，位于市中心繁华地段； 建筑类别： 丙类； 设计使用年限： 50 年； 地面粗糙度： D 类。 （一）气象资料 某市自然条件及气候条件： 年平均温度 14.2 最热月平均气温 31.6 最高气温 40.6 最冷月平均气温 -5 最低气温 -22.6 土壤冻结最大深度 450cm 年平均降雨量 650cm 日最大降雨量 92cm 时最大降雨量 56cm 相对湿度 平均 71%（冬季 61%，夏季 70%） 主导风向 全年主导风向为东北风 平均风速 3m/s 最大风速 19.3m/s 基本风压值 0.75KN/m2 夏季平均风速折算成距地面 2m 处数值： 2.1m/s 积雪最大厚度 24cm 基本雪压 0.30 KN/m2 （二）基本地形及地质水文资料 （1）气候：具有大陆性气候特点，属温带气候，四季分明，雨量充 沛。 （2）气象要素：风向常年以东北风最多，东南风较少，夏季主导风 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 2 页 西安建筑科技大学 张玉萍 向为东北风。年平均风速 3m/s，最大风速 18m/s；年平均温度 14 摄氏度左 右，最热月为七月，月平均 27 摄氏度左右，最冷月为一月，月平均-4.1 摄 氏度。日极端最高温度 40.6 摄氏度，日极端最低-22.6 摄氏度；年平均结 冰期为 2 个月，从 12 月到次年的 2 月；年最大降雪量 30-50 厘米；年平均 降雨量 848.1 毫米，年最大降雨量 1434.4 毫米，一日最大降雨量 180.0 毫 米，一小时最大降雨量 75.7 毫米。年降雨量以 7-8 月最多，占全年的 60%。 （3）工程地质：对建筑物有较大影响的是第四纪地层，本工程地质条 件能满足一般建筑物的要求，到需注意冲沟、岩脉，建筑物总平面布置应 尽量避开，以免导致建筑物倾斜、拉裂。 粘土、亚粘土地基承载力 R=1.2-1.5kg/ 2 cm 强风化片麻岩地基承载力 R=2.5-3kg/ 2 cm 本工程地基土体的平均容重取 18.0kg/；粘土的孔隙比及液性指数 3 m 均大于 0.85 ；地基承载力标准值取 Fak+160Kpa 地下水稳定埋深 8.510.8m 不考虑抗震设防。 （4）水文地质：本地区地下水靠天然降水补给，地下水由东、东南 向西、西北方向流动，与地形坡度一致。 1.2 建筑设计说明 1.2.1 设计概要 本建筑地上五层，无地下室，平面整体基本为 L 形，一层为矩形， ，室 外地面标高-0.45m，层高 3.6m，屋面为上人屋面，屋面挑檐出挑 0.2mm,高 0.2m，建筑总高 24.6m。建筑总长度为 57.84m，宽 31.414m。建筑总面积约 为 8980m2。 1.2.2 建筑平面设计 （1）使用空间组合 本设计性质属于办公建筑性质，办公建筑应根据使用性质、建设规模 与标准的不同，确定各类用房。办公建筑由办公室用房、公共用房、服务 用房和设备用房等组成。将房间按使用的性质分类，分为主要使用部分， 次要使用部分和交通联系部分。从而来合理地布置各个房间，同时在不影 响安全保卫工作的基础上使其内外联系方便。本设计采用内廊式布局，该 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 3 页 西安建筑科技大学 张玉萍 布局的主要优点是走道所占的面积比较小，较外廊式布局经济。 （2）房间使用面积、形状、大小的确定 办公建筑应根据使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择 开间和进深，合理确定建筑平面，提高使用面积系数，并宜留有发展余地。 本设计考虑到柱网布置的要求，房屋的开间取为 7.2m，进深为 7.2m。中间 走道为 2.4m，均符合柱网布置的模数要求。卫生间布置在建筑朝向较差的 一面，距最远的房间距离远小于 50 米，符合规范要求。 （3）门的大小及位置确定 办公室门洞口宽度不应小于 1.OOm，高度不应小于 2.10m；机要办公室、 财务办公室、重要档案库、贵重仪表间和计算机中心的门应采取防盗措施， 室内宜设防盗报警装置。根据人流的多少和搬进房间的家具、设备的大小 取门宽为 1200mm，高度取 2100m。开启方式朝房间内侧。大厅正门采用 2 个双扇双向弹簧门，每扇门宽度均为 1200mm。 （4）窗的大小及位置确定 房间中窗的大小和位置的确定，主要是考虑道室内采光和通风的要求。 本次设计中，一般办公室及会议室的窗均采用铝合金窗平推窗，窗地比 要求1：6，窗高均取为 2100mm，宽度取为 1800mm。经验算窗地比均符 合要求，通风良好。厕所内开的窗采用不透光的材料，充分保证私密性。 （5）公共用房 公共用房宜包括会议室、公用厕所等。 会议室应符合下列要求：根据需要可分设中、小会议室和大会议室；中、 小会议室可分散布置；小会议室使用面积宜为 30m2，中会议室使用面积宜 为 60m2；中小会议室每人使用面积：有会议桌的不应小于 1.80m2，无会议 桌的不应小于 0.80m2；大会议室应根据使用人数和桌椅设置情况确定使用 面积，平面长宽比不宜大于 2:1，宜有扩声、放映、多媒体、投影、灯光控 制等设施，并应有隔声、吸声和外窗遮光措施；大会议室所在层数、面积 和安全出口的设置等应符合国家现行有关防火规范的要求；会议室应根据 需要设置相应的贮藏及服务空间。本建筑在每层设立一个中会议室。 公用厕所应符合下列要求：对外的公用厕所应设供残疾人使用的专用设 施；距离最远工作点不应大于 50m；应设前室；公用厕所的门不宜直接开向 办公用房、门厅、电梯厅等主要公共空间；宜有天然采光、通风；条件不 允许时，应有机械通风措施；卫生洁具数量应符合现行行业标准城市公 共厕所设计标准CJJ14 的规定。 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 4 页 西安建筑科技大学 张玉萍 （6）水平交通联系部分：走廊，过道，连廊。 该部分的主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等，以解决 建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的 要求。考虑到柱的截面尺寸和基础布置，取走道宽 2.4m，可让三人并行通 过。 （6）楼梯 楼梯各部分尺寸的确定及在建筑中的位置应满足民用建筑设计通则和建 筑防火的要求。墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离即楼梯梯 段宽度除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度 应根据建筑物使用特征，按每股人流为 0.55+(00.15)m 的人流股数确定， 并不应少于两股人流。00.15m 为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人 流众多的场所应取上限值。 本设计中设置了 3 个双跑防火楼梯，楼梯的位置在规范上有明确的规定。 房门距最近的楼梯口的距离与防火等级和建筑类型有关，一般最大需 30m。两跑楼梯间留有空隙，称为楼梯井。楼梯井 100mm，可以供消防水 管穿过。楼梯的梯段宽度根据建筑使用者的多少确定，每人需占有一定的 疏散宽度，而且梯段宽度应大于 1.1m，本设计为 1.8m。 五层及五层以上办公建筑应设电梯。所以本建筑在中间楼梯相邻处设 置两部电梯。由屋面上人，所以电梯机房设置在建筑顶层，电梯可上至六 层， 。 （7）交通联系枢纽门厅 门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡，人流集散的交通枢纽，起着转 换方向，与走道、楼梯或其他房间联系等作用。门厅内可附设传达、收发、 会客、服务、问讯、展示等功能房间(场所)。根据使用要求也可设商务中 心、咖啡厅、警卫室、衣帽间、电话间等；楼梯、电梯厅宜与门厅邻近， 并应满足防火疏散的要求；严寒和寒冷地区的门厅应设门斗或其他防寒设 施；有中庭空间的门厅应组织好人流交通，并应满足现行国家防火规范规 定的防火疏散要求。在对称布局中，常将交通枢纽布置在整个建筑居中的 部位。人员密集的公共建筑门厅，一般采用外开门或弹簧门。 因为门厅是整个建筑的中心枢纽，同时也是接待来访人员办理手续或等 候的地方，所以在出入口的门厅、楼梯间设置收发室、警卫值班室等，才 能使其具备人流疏散通畅、使用方便的效果。为了大楼正常使用的需要和 便于控制维修，因此在一层门厅右侧设置配电室等。 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 5 页 西安建筑科技大学 张玉萍 1.2.3 建筑剖面设计 为了充分反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系而需要进行剖面 设计，其主要任务是确定建筑物各部分应有的高度，建筑物的层数及建筑 空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构构造关系等。本设计所剖切部 位为最右侧楼梯间。 1.2.4 建筑立面设计 立面图反映的是建筑四周的外部形象，立面设计是在满足房间的使用要 求和技术经济条件下，运用建筑选型和立面构图的一些规律，紧密结合平 面、剖面的内部空间组合而进行的。 1.2.5 建筑做法： （1）屋面做法（选用刚性防水屋面）： 1、SBS 沥青防水卷材（八层作法） 2、40 厚配筋 C25 细石混凝土 3、20 厚 1：3 水泥砂浆找平 4、100 厚 1：8 水泥陶粒找坡 5、100 厚现浇混凝土板 6、10 厚板底抹灰 （2）楼面做法（办公室及会议室）选用磨光花岗岩地面： 1、20 厚磨光花岗岩岩块 2、30 厚 1：3 干硬性水泥砂浆（面上撒 2mm 厚水泥） 3、水泥浆结合层一道 4、现浇 100 厚钢筋混凝土楼面板 5、V 型轻钢龙骨吊顶（二层 9mm 纸面石膏板，50mm 厚岩棉板保温层） （3）楼面做法（走廊）选用水磨石地面： 1、水磨石地面（10mm 面层，20mm 水泥砂浆打底） 2、现浇 100 厚钢筋混凝土楼面板 3、V 型轻钢龙骨吊顶（二层 9mm 纸面石膏板，50mm 厚岩棉板保温层） （5）内墙做法（选用混合砂浆粉面）： 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 6 页 西安建筑科技大学 张玉萍 1、刷乳胶涂料二度 2、5 厚 1：3：3 水泥石灰砂浆粉面； 3、15 厚 1：1：6 水泥石灰砂浆打底； 4、240 厚混凝土空心小砌块 （6）外墙做法（选用瓷砖墙面） 1、外墙面贴瓷砖 2、8 厚 1：2 水泥砂浆抹面（含防水剂） 3、12 厚 1：3 水泥砂浆打底（含防水剂） 4、200 厚加气混凝土砌块 （7）底层墙基防潮： 采用防水砂浆防潮层 20 厚 1：2 水泥砂浆掺 5%防水剂，位置一般在-3.45 标高处 2 结构设计 2.1 设计资料 工程规模：主体五层； 结构类型：框架结构； 场地：类； 设计使用年限：50 年； 框架抗震等级：三级 结构重要性系数：1.0 2.2 结构布置及计算简图 2 2.2.1.2.1 结构方案选取结构方案选取 选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有 较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须 综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体 系包括砖混结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 7 页 西安建筑科技大学 张玉萍 体系及筒体结构体系等。经综合考虑，本设计决定采用框架结构体系。 框架结构体系：由梁柱连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型活 泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在结 构受力性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期长，地震反应较小， 经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构抗侧刚度较小，在地震 作用下侧向位移较大。 根据本建筑的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及 剖面设计，填充墙采用 240mm 厚混凝土空心小砌块，楼盖及屋盖均采用现 浇钢筋混凝土结构，柱、梁、板的混凝土等级均为 C30,楼板厚度均取 100mm，纵向受力钢筋采用 HRB400，其余采用 HPB235 和 HRB335 级。 本建筑为商业办公楼，房间布局较为整齐规则，结构采用 L 型布局， 一层部分结构采用网架。轴线 1 至轴线 8 采用四柱三跨不等跨的形式，中 间一跨为过道所以跨度小。轴线 8 至轴线 15 为大空间办公区，为 5 柱四跨 不等跨形式，柱网布置形式详见结构平面图。一般情况下，框架结构是一 个空间受力体系。为方便起见，常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系， 忽略各构件的扭转作用，将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析 计算。由于通常横向框架的间距相同，作用于各横向框架上的荷载相同， 框架的抗侧刚度相同，因此，各榀横向框架都将产生相同的内力与变形， 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可。本设计取 轴线 4 框架进行结构计算。 2.2.2 梁、柱截面尺寸估算 （1 1）梁截面估算：）梁截面估算： 梁截面估算： 主梁高为跨度的 1/101/12，截面宽为高的 1/21/3： AD 轴线轴线框架梁跨度为 7200mm 和 2400mm 两种，因有次梁集中荷 载作用，截面均取为 300mm600mm 次梁高按跨度的 1/121/18 来估算，截面宽为高的 1/21/4： 主要次梁跨度有 7200mm 和 3600mm 两种，为了施工方便截面均取为 200mm500mm，其余次梁截面详见结构施工图。 （2 2）柱截面估算：）柱截面估算： 该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值为=0.8，各层重力 N 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 8 页 西安建筑科技大学 张玉萍 荷载代表值近似取 12kN/m2， 3 2 1.3 7.8 3.3 12 106 160297 0.9 16.7 E s NcNc Fg nN Amm ff 3 2 1.2 7.2 7.2 12 107 456772 0.8 14.3 mm 综合考虑各种因素，取柱子截面为正方形，则柱截面边长 675mm，本 设计取柱截面尺寸 700700mm。 2.2.3 结构计算简图 框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取 至板顶， 15 层高度即为层高，取 3.6m；底层柱高度从基础顶面取至一 层板 顶，即 h13.25+0.353.6m。见图 2.2.3-1（梁计算跨度按 第条确定） 见见图图 2.2.3-12.2.3-1 结构计算简图结构计算简图 2.3 重力荷载计算 2.3.12.3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的永久荷载标准值 查建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）表 A.1 得材料和构件自重 （1）五层屋面 隔热层： 1/211.80.18=1.062/ m2 找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆找平 200.020.40kN/m2保护层：40 厚配筋 C25 细石混凝土 220.040.88kN/m2 找坡层：1：8 水泥陶粒 100mm 140.101.40kN/m2 结构层：100mm 现浇钢筋混凝土板 250.102. 50kN/m2 板底抹灰：10mm 石灰抹灰 170.010.17kN/m2 防水层：SBS 沥青防水卷材八层作法 0.4kN/m2 合 计 7.20kN/m2 （2）楼面 （2.1）走廊： 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 9 页 西安建筑科技大学 张玉萍 瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0. 55kN/m2 100mm 现浇钢筋混凝土板 250.102. 50kN/m2 水磨石地面（包括 10mm 面层，20mm 水泥砂浆打底） 0.65kN/m2 V 型轻钢龙骨吊顶（二层 9mm 纸面石膏板，50mm 厚岩棉板） 0.25kN/m2 合 计 3.95kN/ m2取 4.0kN/m2 （2.2）会议室及办公室地面： 磨光花岗岩地面 1.20kN/m2 100mm 现浇钢筋混凝土板 250.10=2.50kN/m2 V 型轻钢龙骨吊顶（二层 9mm 纸面石膏板，50mm 厚岩棉板） 0.25kN/m2 合 计 3.95kN/ m24.0kN/m2 2.3.2 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 查建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）表 A.1 得以下自重： 混凝土空心小砌块： 11.8kN/m2 （1）梁自重计算 主梁(300600)自重： 0.30（0.6-0.1） 253.75kN/m 次梁(200500)自重： 0.20（0.5-0.1） 252.00kN/m （2）柱自重计算 柱（700700）自重: 0.700.702512.25kN/m 抹灰层（10 厚混合砂浆）： 0.0140.7017=0.48kN/m 合 计： 12.73kN/m （3）墙自重计算 外纵墙自重： 纵墙： 11.80.24(7.23.9-22.11.8)58.11 kN 铝合金窗： 0.3522.11.8.64 kN 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 10 页 西安建筑科技大学 张玉萍 外墙面贴瓷砖： 0.50.24(7.23.9-22.11.8)10.26 kN 内墙面 20 厚抹灰： 170.02(7.23.9-22.11.8)6.98 kN 合 计 75.99KN 内横墙自重： 横墙： 11.80.247.23.979.52 kN 20 厚抹灰： 170.027.23.919.09 kN 合 计 98.61KN 内纵墙自重： 纵墙： 11.80.24(7.23.9-22.11.2)65.25 kN 20 厚抹灰（2 侧）： 170.02(7.23.9-22.11.2)7.83 kN 木门 0.222.11.21.01 kN 合 计 74.09KN 女儿墙自重： 侧墙重及压顶重： 11.80.241.27.2+250.30.2437.43 kN 外墙面贴瓷砖： 0.57.21.24.32 kN 水泥粉刷内面： 0.361.27.23.11 kN 合 计 44.56KN 2.3.3 活荷载标准值 （1）屋面及楼面活载 上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/m2 楼面活荷载标准值(办公部分) 2.0kN/m2 走廊活荷载标准值 2.5kN/m2 考虑活动隔墙及二次装修，楼面活载取为 4.0kN/m2 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 11 页 西安建筑科技大学 张玉萍 （2）屋面雪荷载标准值 sk=rs0=1.00.30=0.30kN/m2 式中：r 为屋面积雪分布系数，取 r1.0 （3）风荷载标准值 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来 计算： 0kzsz ww 某地区基本风压0.75kN/m2，由建筑结构荷载规范 GB50009- 0 w 2001表 7.3.1 项次 30 得，(迎风面)，(背风面)。由于 0.8 s 0.6 s 本建筑处于淮海西路南侧，位于有密集建筑群且房屋较高的城市市区，所 以地面粗燥度为 D 类。 离地面或海平面高度（M） 5 10 15 20 30 风压高度变化系数 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 z 采用风振系数来考虑风压脉动得影响，建筑结构在 z 高度处的风振系 数按下式来计算： z 1 z z z 式中， 脉动增大系数；脉动影响系数；振型系 z 数； ，H30,粗糙度 D 类，可得脉动影响系数=0.36； 26.2 =0.450.5 57.84 H B 因为 D 类地区乘以 0.32，所以脉动增大系数 0 w 2=0.32 0.35 0.342=0.01 1 0 w T 采用经验公式来计算结构基本自振周期, 1 T 323 1 0.250.53 10/THB 323 0.250.53 10(26.62) /57.840.340.25ss 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 12 页 西安建筑科技大学 张玉萍 ,查表得，1.18， 22 0 1 0.35 (0.38)0.05w T 取轴线 4 的一榀横向框架，其负载宽度为 7.2m，因此沿房屋高度的分 布风荷载标准值 ( )7.2 0.35 zsz q z 计算过程如表 2.3.3-1：（见下页） 表 2.3.3-1 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次Hi(m)HiHi/H z z 0 wqK(kN/m)FK (KN) 女儿墙19.2 1.2 0.6210.351.1212 5183.60.8330.6210.353.6514.24 414.43.60.6340.6210.353.6514.24 310.83.60.5000.6210.353.6514.24 27.23.60.3170.6210.353.6514.24 13.63.60.1590.6210.353.6514.24 框架结构分析时，按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，如 图 2.3.3-1： 见见图图 2.3.3-12.3.3-1 等效节点集中风荷载等效节点集中风荷载(kN)(kN) 2.3.4 计算重力荷载代表值 根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）规范 5.1.3 ，计算地震作用 时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组 合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表 5.1.3 采用。所以雪荷载组 合值系数取 0.5，楼面活荷载组合值系数取 0.5 （1）顶层重力荷载代表值 1、恒载 屋面恒载： 7.0 7.272.4846.72KN 女儿墙： 244.889.72KN 主次梁自重： （7.28-0.38）2+（7.2+2.4+7.2）3.75173.4 KN 半层柱自重： 412.733.9291.656 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 13 页 西安建筑科技大学 张玉萍 KN 半层墙自重： （75.99+98.61+74.09）22=248.69 KN 2、雪载 50%屋面雪载： 0.57.20.3572.4=44.23 KN 合 计 1495.546KN1496KN （2）中间层重力荷载代表值 1、恒载 楼面恒载： 4.07.2（7.22+2.4）483.84 KN 上半层墙重（同顶层）： 248.69 KN 下半层墙重（同顶层）： 248.69 KN 纵横梁自重（同顶层）： 173.4KN 上半层柱+下半层柱（同顶层）： 91.6562183.312 KN 2、活载 50%楼面活荷载： 0.542.477.2241.92 KN 合 计 1579.822KN1580KN （3）底层的重力荷载代表值 1、恒载 楼面恒载： 483.84 KN 半层墙重： 248.69 KN 主次梁自重： 173.4KN 下半层柱自重： 91.656 KN 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 14 页 西安建筑科技大学 张玉萍 2、活载 50%楼面活荷载： 241.92KN 合 计 1239.5061240KN 2.4 横向框架侧移刚度计算 2.4.1 计算梁、柱的线刚度 （1）梁线刚度计算 表 2-4-1 横梁线刚度计算表 类别Ec(KN/m2) b(mm) h(mm)I0(mm4)l(mm) EcI0/l(KN/m) 2EcI0/l(KN/m) AB、CD 跨梁3.01073006005.41097200 2.251044.5104 BC 跨梁3.01073006005.41092400 6.751041.35105 （2）柱线刚度计算 表 2-4-2 柱线刚度 Ic 计算表 Ec(KN/m2)b(mm)h(mm)Ic(mm4)hc(mm)EcIc/hc(KN/m) 3.0107700 700 2.010103900 1.539105 （3）相对线刚度计算 令柱线刚度 i=1.0，则其余各杆件相对线刚度为： AB、CD 跨梁 4 5 4.5 10 0.29 1.539 10 I 边 BC 跨梁 5 5 1.35 10 0.88 1.539 10 I 中 2.4.2 计算柱的侧移刚度 地震作用是根据各受力构件的抗侧刚度来分配的，所以先计算各楼层 住的抗侧刚度。柱的侧移刚度 D 计算公式： ， 2 12 c c i D h 其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下， c K 、取值不同。 c K 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 15 页 西安建筑科技大学 张玉萍 一般层边柱： 12 0.290.29 0.29 22 1.0 c KK K K 0.29 0.127 220.29 c K K 5 22 1212 1.539 10 0.12741890/ 3.9 c c k DkN m h 式中，、为梁的线刚度，为柱的线刚度。 1 K 2 K c K 其他柱的侧移刚度计算如表 2.4.2-1： 表 2.4.2-1 柱侧移刚度c 计算表 c i 层次层高 h (m)柱根数 K c （KN/m） c K KN/m 2 12 c c i D h D 边柱20.1460.0688257 163.9 中柱20.5850.226 1.539105 27441 71396 边柱20.1460.30136547 -13.9 中柱20.5850.420 1.539105 50996 175086 见图见图 2.4.2-12.4.2-1 框架线刚度计算简图框架线刚度计算简图 2.52.5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 2.5.1 横向水平地震作用下的内力计算和侧移计算 1、横向自振周期的计算 运用顶点位移法来计算，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架 结构，基本自振周期可按下式来计算： 1 1.7 TT Tu 式中，计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移，即假想 T u 把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点 i G 位移；结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 T 0.7； 故先计算结构顶点的假想侧移，计算过程如表 2.5.1-1 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 16 页 西安建筑科技大学 张玉萍 表 2.5.1-1 结构顶点的假想位移计算 层 次i(kN)Gi(kN) i(KN/m ) ui(m)ui(mm) 51580 3076 713960.043080.49745 41580 4656 713960.065210.45437 31580 6236 713960.087340.38916 21580 7816 713960.109470.30182 115809396713960.131600.19235 由上表计算基本周期， 1 T 11 1.71.71.7 0.70.320180.673 TTTT TuTu 表 2.5.1-2 各层边柱柱端弯矩及剪力计算 层次 hi(m ) Vi(kN) i(KN /m) Di1(kN/m ) VijKyMi1uMi1b 53.9160.29 71396 825718.540.290.2956.8223.21 43.9223.7171396825725.870.290.34573.1638.54 33.9274.59 71396825731.760.290.4082.2554.83 23.9312.57 71396825736.150.290.5077.8877.88 13.9338.0171396825739.090.290.60566.66102.10 中柱柱端弯矩及剪力计算表 2.5.1-3 层次 hi(m ) Vi(kN) i(KN /m) Di2(kN/m ) Vi2(kN)KyMi1uMi1b 53.6160.29 713962744161.611.170.45127.88104.63 43.6223.71713962744185.981.170.4585175.75148.81 33.6274.59 7139627441105.541.170.4585215.70182.64 23.6312.57 7139627441120.141.170.500226.73226.73 13.6338.017139627441129.911.170.500245.17245.17 梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式来计算 ， 1, l lbu b bijij lr bb i MMM ii 1, r rbu b bijij lr bb i MMM ii 西安建筑科技大学 张玉萍 计 第 17 页 西安建筑科技大学 张玉萍 ， 2l bb b MM V l n lr ibb k ik NVV 表 2.5.1-4 横向地震荷载作用下梁端弯矩计算过程（表中数值的单位均为 kN） M上 35.05 M上 75.90 M右 35.05 M右 57.09 M左 18.81 M下 2.87 M下 44.71 M上 56.82 M上 104.63 M右 59.19 M右 112.32 M左 37.02 M下 23.21 M下 104.63 M上 73.16 M上 175.75 M右 96.37