土木工程毕业设计（论文）-西安勤政办公楼设计.doc

青岛农业大学 毕业论文（设计） 题 目： 西安勤政办公楼设计 姓 名： 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程专业 班 级： 2007 级 3 班 学 号： 指导教师： 2011 年 5 月 30 日 II 毕业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作 明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人 成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交 论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人 授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业 论文（设计） 。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文 （设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日 I 西安勤政办公楼设计 土木工程专业 指导教师 摘要：本次毕业设计的题目名称为西安勤政办公楼设计，地点位于西安市。该办公楼为四层现浇钢 筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为 8 度，建筑面积 3065.13m2，建筑总高度为 14.4m。设计内容 包括两部分：建筑设计和结构设计。 在建筑设计中，主要考虑了房间布局和功能，在此办公楼设计中，为了满足办公和其他需要一 至四层分别布置有展览室（含储藏室） 、接待室、保健室、办公室、套间办公室（带接待室） 、小会 议室、中会议室、大会议室、娱乐室、棋牌室、阅览室、健身房等。在结构设计中：框架结构设计 主要包括：结构选型，结构布置和结构计算，确定进深、跨度、柱距、柱截面尺寸和梁截面尺寸。 本设计在确定框架布局之后，先求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力），接着计 算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力找出最不利的一组或几组内力组合，选取最安全的 结果计算配筋并绘图。最后还进行了楼梯、楼板、基础的尺寸设计和计算配筋，对实际工程有一定 的指导意义。 关键词：办公楼；框架结构；建筑设计；结构设计 全套图纸加扣 3012250582 II The Design of the Xian Diligent Office Building Student majoring in Civil Engineering Tutor name Abstract：The subject title is the design of the Xian diligent office building ,which is in Xi an. The building is cast-in-situ concrete frame structure,and the seismic fortification intensity is 8 degrees. It has four-stories . The area of the building is 3065.13 m ,The total high is 14.4 2 m, which involves two units ,and each unit has two different tenements .The design involves architecture design ,structure design. In the architecture design, room layout is one of the most important .In this office building design, in order to satisfy office and other need one to four layer are layout showrooms (including storeroom), reception room, the nurse office, apartment office (with the reception room), small meeting rooms, middle meeting rooms, large meeting rooms, chess and card room, reading room, such as the gym. In structural design of: frame structure design includes: structure selection, structure layout and structure calculation，Determine depth, the span, column distance, the column section size and beam section size.This design in determining the frame layouts, seeking first after horizontal loads of structural internal force (Moment, shear force and axial force), then you can calculate vertical load (constant load and live load) under the action of the most unfavorable structural internal force find a group of or several groups of internal force combination, choose the most secure data calculation reinforcement and drawing. Finally, for the stairs, floor, foundation design and calculation of reinforcement size, the actual project has some significance. Keywords: offcial building;frame structure; architecture design；structural design III 目录 中文摘要 Abstract 第一章 建筑设计 1 1.1 概述1 1.2 建筑平面设计1 1.3 立面设计2 1.4 剖面设计2 1.5 楼梯设计3 1.6 屋面排水设计 3 1.7 基础工程 4 第二章 结构设计 5 2.1 设计基本资料5 2.2 结构布置计算简图及梁柱线刚度计算6 2.3 荷载计算 11 2.4 内力计算 25 2.5 内力组合 45 2.6 框架梁柱配筋计算 53 2.7 楼板设计 60 2.8 基础设计 63 2.9 楼梯设计 66 总结69 致谢70 参考文献 71 毕业设计图纸目录72 1 第一章 建筑设计 1.1 概述 本办公楼，为满足办公建筑设计在适用、舒适、卫生、采光、通风、取暖等方面 的基本要求，在建筑设计上进行了精心的设计，使其尽量满足使用的各项功能要求， 并使结构尽量做到功能的多样化和使用的合理化以及人性化。本设计是办公楼设计， 应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。办公楼内各种房间的 具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。建筑应根据使用要求，结 合基底面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔 创造条件。 1.2 建筑平面设计 建筑平面是表示建筑物在水平方向上房屋各个部分的组合关系，要从建筑整体空 间组合的效果考虑。平面上力求简单、规则、对称，整个平面为字形，既有利于自 然采光和通风，又有利于抗震。整栋建筑为南北朝向，建筑物主要入口在南面。本建 筑工程为现浇混凝土框架结构。在平面布置上，柱网是竖向承重构件的定位轴线，在 建筑平面上形成的网格，是框架结构的脉络。柱网的布置既要满足建筑平面的布置和 使用功能的要求，又要使结构受力合理，构件种类少，施工方便，柱网的布置还应当 与建筑分隔墙布置互相协调，一般来说，常将柱子设置在建筑纵横墙的交叉点上，尽 量减少柱网对建筑使用功能的影响1。本建筑框架结构体系采用不等跨式柱网布置。 各个房间的开间和进深根据现行设计规范划定。建筑物总长为 43.44m，总宽度为 17.64m，长宽比为 2.5。 根据使用功能要求，底层设置接待室，满足接待的需要，大厅采用较大的面积， 布置盆景，增加办公楼的气势和绿色；所有层包含普通和套间办公室和大中小型会议 室，满足各种会议需要；部分层有保健室和休闲娱乐室，以体现办公楼设计的人性化。 1、使用房间的面积、形状和尺寸要满足室内办公活动和设备合理布置的要求；门窗的 大小位置应该考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风良好；房屋的构成应使结构 构造布置合理、施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用的材料要符合相应的建 筑标准；室内空间和顶棚、地面、各个墙面、构建细部要考虑人们的使用和审美要求。 2、普通办公室门宽 1.0m，大型会议室， 2 员工活动中心等人流密集的地方，窗户的面积要满足采光面积比要求2。3、设置保健 室等辅助房间。4、交通联系部分要求路线简洁，紧急疏散时候保证迅速安全，满足采 光通风要求的同时力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。走廊采用 2.4m。为满足消防要求，楼梯采用双跑，设置两个，允许 2 人同时通过。5、在建筑物 组合方面，考虑房间的主次内外关系、功能区分和联系分隔。对于框架结构，平面组 合尽量符合柱网的尺寸规格、模数和梁的经济跨度。楼梯均匀布置，选择有利于加强 框架结构整体刚度的位置。 1.3 立面设计 建筑立面是表示房屋四周的外部形象，是在满足房屋使用要求和技术经济条件的 前提下，适用建筑造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。 进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处 理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口、雨篷等细部构件的处 理3。 完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使 用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。建筑体形和立面设计必须符合建筑造型 和立面构图的规律性，均衡、韵律、对比、统一等，把经济、适用、美观有机结合。 立面设计反映功能要求和建筑类型的特征，同时结合材料性能、结构构造和施工技术 的特点，比如框架结构窗户的开启具有很大的灵活性。掌握建筑标准和相应的经济指 标，适应基地环境和建筑规划的群体布置，同时符合建筑造型合理面构图的规律。该 办公楼在建筑立面上采用宽大而且明亮的玻璃窗，有效满足室内采光的要求，同时体 现出建筑的简洁和现代感，增加了立面的美观效果。建筑立面和剖面上力求规则，避 免立面的凹进和突出，使侧向的刚度均匀变化。 1.4 剖面设计 建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度、建筑层数和空间结构体系。确定房间净高 时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型2。建筑物的剖面 要反映出建筑物在垂直方向上各个部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑 物各个部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合利用，以及建筑剖面中的结 构、构造关系等。1、房间各部分高度确定要考虑室内使用性质和活动特点的要求，采 3 光通风要求，进深越大，相应房间的净高也要高一些，框架结构系统，能适应空间较 高的要求，但是要考虑柱子断面尺寸和高度之间的长细比要求。2、由建筑总面积和层 数限制确定该建筑物分为 4 层，总建筑高度 14.4m，高宽比 0.81。3、建筑物的层高 取 3.3m，室内外高差 0.9m；另外，从室内采光和通风考虑，窗台高度取 1.5m；屋顶 设置 1.2m 女儿墙。设计方案力求满足“适用、经济、美观的总体要求，建筑平面简洁 明快，体现时代特色；结构方案合理，体系选择准备、技术先进、利于施工，装饰简 洁适用、经济。 1.5 楼梯设计 楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。双跑楼梯一般用 于不对称的平面布局，既可用于主要楼梯，也可用在次要部位作为辅助性质的楼梯。 梯段净高（H）一般应大于人体上肢伸直向上，手指触到顶棚的距离。梯段净高应 当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算。考虑行人肩扛物品的实际需要，防止行进 中碰头产生压抑感，楼梯梯段净高不小于 2200mm，平台部分的净高应不小于 2000mm。梯段的起始、终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于 300mm。 为了适用和安全，每个梯段踏步一般不超过 18 步，也不应小于 3 步。梯段坡度的 选择要从攀登效率、节约空间、便于人流疏散等方面考虑。一般在人流量大、安全标 准较高或面积充裕的场所，其坡度可较平缓，适宜坡度 30 度左右。本工程的踏步高度 为 150mm，踏步宽度 270mm。 走廊作为水平的交通联系其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。 按要求，双面布房且大于 40m 的走道的最小净宽为 2.1m，考虑到柱截面尺寸和基础布 置，取走道宽 2.4m，可让三人并行通过。本工程楼梯的确定：本工程中采用两部双跑 楼梯。 1.6 屋面排水设计 （1）屋面防水等级为二级。 （2）凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免做防水材 料后再凿洞。 4 本建筑排水系统根据室外排水系统的制度和有利于废水回收利用的原则，选择污 水与废水的合流或分流。 屋面排水从排水角度考虑，要求排水坡度越大越好；但从结构上、经济上以及上 人活动等的角度考虑，又要求坡度越小越好。一般常视屋面材料的表面粗糙程度和功 能需要而定，综合考虑后所以采用 1%。设有女儿墙的平屋顶，可在女儿墙里面设檐沟 或近外檐处垫坡排水，雨水口可穿过女儿墙，在外墙外面设落水管，也可设在外墙的 里面，将管道井内的落水排除。屋顶承受风、雨、雪等荷重及其自身重量，因此，屋 顶也是房屋的承重构件，应有足够的强度和刚度，以保证房屋的结构安全。 1.7 基础工程 根据现行建筑地基基础设计规范和地基损坏造成建筑物破坏后果（危及人的 生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性）的严重性，将基础分为三个安全等 级：一级、二级、三级。本设计基础的安全等级为二级，对应于破坏后产生严重的后 果，建筑类型为一般工业与民用建筑。基础按刚度分可分为：刚性基础和柔性基础； 按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础。其中， 独立基础是柱基础中最常用和最经济的型式。本工程采用独立基础。 5 第二章 结构设计 2.1 设计基本资料 2.1.1 设计资料 一、工程名称：西安勤政办公楼 二、工程概况：建筑面积 3065.13m ，建筑总高为 14.4m，共 4 层，室内外高差为 2 0.9m。 三、温度：年最高气温 41 度，最低为-8 度； 四、相对湿度：年平均 75。 五、主导风向：冬季为西北风，夏季为东南风，基本风压 0.35kN/m 。 2 六、雨雪条件：雪荷载 0.50kN/m 。 2 七、最大降雨量：60mm/h。 八、场地地震效应 ： 建筑物所在地区抗震设防烈度为 8 度 ，拟建场地土类型中 软场地土 ， 类建筑场地。 九、地质水文情况：场地平坦，周围无相邻建筑物。自上而下土层分布情况为 ： 1 、填土（ Qml ） , 褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根 系，层厚 1m ，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。 2 、粉质黏土（ Qal+pl ） , 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚 1m ， fak=200kPa ， ES=7.7Mpa 。 3 、粉质黏土（ Qal+pl ） , 褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层 未穿透，=200kPa ， ES=7.7Mpa 。场地土 15m 深度范围内无液化土层。 ak f 十、材料使用： 1.混凝土：梁柱板均使用 C30 混凝土。 2.钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋 HPB235。 6 3.墙体： a.外纵墙采用 240 厚灰砂砖（18kN/m ） ，一侧墙体为水刷石墙面（0.5kN/m ） ，一 32 侧为 20 厚抹水泥灰（0.36 kN/m ） ； 2 b.内隔墙采用 240 厚灰砂砖（18 kN/m ） ，两侧均为 20 厚抹水泥灰； 3 c.女儿墙采用 240 厚加气砼砌块，一侧墙体为水刷-石墙面, 一侧为 20 厚抹灰，墙 高 1200mm。 4.窗：均为铝合金窗（0.45 kN/m ） 。 2 5.门：除大门为玻璃门（0.45 kN/m ） ，办公室均为木门(0.2 kN/m )。 22 2.1.2 结构选型 一、结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系； 二、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土板肋梁楼盖； 三、楼面结构：采用钢筋混凝土现浇板，板厚 100mm。 2.2 结构布置计算简图及梁柱线刚度计算 2.2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 一、梁柱截面尺寸估算 本楼共 4 层，层高均为 3.3m。 主梁： 对于边跨 AB，CF 梁，跨度按最大取 L=7500 mm h=（1/121/8）L=（1/121/8）7500=625mm937.5mm 取 bh=300mm700 mm 对于中跨 BC 梁，取 h=600mm，b=300mm。 边柱（A 轴，E 轴，F 轴）连系梁，取 bh=300 mm700 mm； 中柱（B 轴，C 轴，D 轴）连系梁，取 bh=300 mm600 mm； 二、柱截面尺寸的估算4 1.柱组合的轴压比设计值按照公式（21）计算： 公式（2-NFgn 1） ：为考虑地震作用组合后柱轴力压 7 力增大系数，边柱取 1.3，等跨内柱取 1.2，不等跨取 1.25； ：为按照简支状态计算柱的负荷面积； F ：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取 14 kN/m ； g 2 ：为验算截面以上楼层层数； n 2.框架柱验算 公式（2-2） 0.9 ccc N b h f 由计算简图 21 可知边柱和中柱的负载面积可知： ： 图 2-1 负载面积计算简图 中柱：3.64.95=17.82m 2 边柱：3.63.75=13.5m 2 8 边柱：A=1.2N/fc=(1.21.313.51410004)/14.31 =82472.73mm 2 中柱：A=1.2N/fc=(1.21.317.821410006)/14.31 =104676.923mm 2 根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺 寸为 600 mm600 mm360000104676.923mm ，为计算简便中柱和边柱的尺寸 2 mm 2 相同，均为 600 mm600 mm。 故初选柱的尺寸为 600 mm600 mm。 三、结构布置 9 图 2-2 平面结构布置简图 注：梁的尺寸： 边跨 300 mm700 mm， 中跨 300mm600 mm， 边柱、内柱的尺寸均为：600 mm600 mm。 2.2.2 框架结构的计算简图 2-3 框架计算简图及梁柱尺寸 10 注：室内外高差 0.9m，基础顶部至室外地坪 0.5m，h=0.9+0.5+3.3=4.7m。 2.2.3 框架梁柱线刚度计算 对于中框架梁取 I=2I 其中 I=bh /12 （I 为梁的截面惯性矩）5，采用 C30 混 00 3 0 凝土，E =3.010 kN/m 。 c 72 AB，CF 跨梁： iEI/L=3.010721/120.3(0.7) 3/7.5 =6.86104kNm BC 跨梁： iEI/L=3.010721/120.3(0.6) 3/2.4 =13.5104kNm 上部各层柱： iEI/h=3.01071/12(0.6) 4/3.3 =9.82104kNm 底层柱： iEI/h=3.01071/12(0.6) 4/4.7 =6.894104kNm 令上部各层柱的，则其余各杆件的相对线刚度为：0 . 1i AB，CF 跨梁：i=6.86104/9.8210 4=0.699 BC 跨梁：i=13.5104/9.8210 4=1.37 底层柱：i=6.894104/9.8210 4=0.702 框架梁柱的相对线刚度如图 2-4 所示，作为计算各节点杆端弯距分配系数的依据。 11 图 2-4 框架梁柱的相对线刚度 2.3 荷载计算 2.3.1 恒荷载标准值计算 1屋面 找平层：15 厚水泥砂浆 2 0.015 200.30kN m 防水层：（刚性）40 厚 C20 细石混凝土防水 2 1.0kN m 防水层：（柔性）三毡四油铺小石子 2 0.4kN m 12 找平层：15 厚水泥砂浆 0.015 200.30 2 0.015 200.30kN m 找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆 2%找平 56 . 0 1404 . 0 2 kN m 保温层：80 厚矿渣水泥 16. 1 5 . 1408 . 0 2 kN m 结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1 252.5 kN / m2 抹灰层：10 厚混合砂浆 17 . 0 1701. 0 2 kN m 合计 6.39 kN/m2 2各层走廊楼面 水磨石地面：10mm 面层 20mm 水泥砂浆 打底 0.65 2 kN m 结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 kN/m2 抹灰层：10 厚混合砂浆 17 . 0 1701. 0 2 kN m 合计 3.32 2 kN m 3标准层楼面 大理石面层，水泥砂浆擦缝： 30 厚 1：3 干硬性水泥砂浆，面上撒 2 厚素水泥 水泥浆结合层一道 ： 1.16 2 kN m 结构层：100 厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 kN/m2 抹灰层：10 厚混合砂浆 17 . 0 1701. 0 2 kN m 合计 3.83 2 kN m 4梁自重 bh =300mm700mm 自重： 250.3(0.7-0.1)=4.5 kN/m 抹灰层： 0.01(0.7-0.1)2+0.317=0.255 kN/m 合计 4.755kN/m 13 bh =300mm600mm 自重： 250.3(0.6-0.1)=3.75 kN/m 抹灰层： 0.01(0.6-0.1)2+0.317=0.221 kN/m 合计 3.971kN/m 基础梁 bh =300mm700mm 自重： 250.3(0.7-0.1)=4.5 kN/m 5柱自重 bh =600mm600mm 自重： 250.60.6=9kN/m 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.010.6417= 0.408kN/m 0.01 0.4 4 170.28 合计 9.408mkN 6卫生间楼地面 面 层：10 厚陶瓷地面砖，素水泥砂浆填缝 0.0119.8=0.198 kN/m2 结合层：20 厚干硬性水泥砂浆结合层，素水泥砂浆一道 0.0220=0.4 kN/m2 结构层：80 厚现浇钢筋混凝土板 0.0825=2 kN/m2 抹面层：15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0.3 kN/m2 合 计： 2.9 kN/m2 7外纵墙自重 标准层： 纵墙 ： 180.3(3.3-1.5-0.7)=4.95 kN/m 铝合金窗 ： 0.451.5=0.675 kN/m 水刷石外墙面： (3.3-1.5)0.5=0.9 kN/m 水泥粉刷内墙面 0.36(3.3-1.5)=0.648kN/m 合计 7.173 mkN 底层 纵墙 180.3(4.7-1.5-0.9-0.6)=7.65kN/m 14 铝合金窗： 0.451.5=0.675 kN/m 水刷石外墙面 (3.3-1.5)0.5=0.9 kN/m 3.4 1.50.50.95 水泥粉刷内墙面 0.36(3.3-1.5)=0.648kN/m 合计 9.873mkN 内纵墙自重 标准层: 纵墙： 180.3(3.3-2.1-0.6)=2.7 kN/m 木门： 0.22.1=0.42 kN/m 水泥粉刷内墙面： 20.36(3.3-2.1-0.6)=0.432kN/m 合计 3.552mkN 底层： 纵墙： 0.3(4.7-2.1-0.46-0.5)18=6.75 kN/m 木门： 0.22.1=0.42 kN/m 0.2 2.10.42kN m 水泥粉刷墙面： 0.36(4.7-2.1-0.6-0.5)2=1.08 kN/m 合计 8.25mkN 9女儿墙自重 女儿墙 釉面砖墙面 0.51.2=0.6kN/m 240 厚水泥蒸气砖 180.241.2=5.184 kN/m 150 厚混凝土压顶 250.150.24=0.9 kN/m 10 厚水泥砂浆层 0.1201.20.012=0.0288 kN/m 合 计： 6.7128 kN/m 2.3.2 活荷载标准值计算 15 1屋面和楼面活荷载标准值 楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2。 卫生间楼面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2 走廊、楼梯均布活荷载标准值：2.5 kN/m2 屋面均布活荷载标准值：非上人屋面：0.5 kN/m ，上人屋面：2.0 kN/m 22 2雪荷载标准值 风载、雪载标准值 根据工程所在地，工程采用陕西省西安市地质气象资料，风载荷、雪荷载取西安 市的风载、雪载设计值，即：风载取 W0=0.35kN/m2，雪载取 S0=0.5 kN/m2。 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，计算时取两者中较大者。 3竖向荷载下框架受荷情况 确定板传递给梁的荷载，要一个板区格一个板区格地考虑。确定每个板区格上的 荷载传递时，先要区分此板区是单向板还是双向板，若是单向板，可沿板的短跨作中 线，将板上荷载平均分给两长边的梁；若为双向板，可沿四角点作 45线，将区格板分 为四小块，将每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁。板传至梁上的三角形或梯形荷 载可等效为均布荷载。短跨方向传递 5aq/8，长跨方向传递1-2(a/2b) 2+(a/2b) 3aq。由 平面结构布置图中选一榀进行计算，楼面荷载的传递示意图见图 2-5 16 图 2-5 板传递荷载示意图 屋面板传给梁的荷载： 三角形：P =P P=（gq） 公式（2-3） 0 8 5 2 01 l 梯形：P =（1-2）P 公式（2-4） 0 32 02 01 2l l 1） （AB）轴间框架梁： 屋面板传给梁的荷载 =1.8/7.5=0.24 1-2 2+3=0.894 恒载：6.393.6/22(1-2a2 +a3)=20.57kN/m 活载：0.53.6/22(1-2a2 +a3)=1.61kN/m 楼面板传给梁的荷载： 恒载：3.833.6/22(1-2a2 +a3)=12.33kN/m 活载：2.03.6/22(1-2a2 +a3)=6.44kN/m 梁自重标准值：4.755kN/m 框架梁均布荷载为： 屋面梁： 恒载梁自重板传荷载4.755+20.57=25.325kN/m 活载板传荷载1.61mkN 楼面梁： 恒载梁自重板传荷载=4.755+12.33=17.085kN/m 活载板传自重6.44mkN 2） （BC）轴间框架梁： 屋面板传给梁的荷载： 恒载：6.392.4/225/8=9.59kN/m 活载：0.52.4/25/82=0.75kN/m 楼面板传给梁的荷载： 恒载：3.322.4/225/8=4.98kN/m 活载：2.52.4/225/8=3.75kN/m 梁自重标准值：3.971mkN 框架梁均布荷载为： 17 屋面梁： 恒载=梁自重板传荷载3.9719.5913.561kN/m 活载板传荷载0.75mkN 楼面梁： 恒载梁自重板传荷载3.9714.988.951kN/m 活载板传荷载3.75kN/m 3） （CE）轴间框架梁： 屋面板传给梁的荷载 =1.8/5.4=0.333 1-2 2+3=0.815 恒载：6.393.6/220.815=18.75kN/m 活载：0.53.6/20.8152=1.47kN/m 楼面板传给梁的荷载： 恒载：3.833.6/220.815=11.24kN/m 活载：2.03.6/220.815=5.87kN/m 梁自重标准值：4.755mkN 框架梁均布荷载为： 屋面梁： 恒载=梁自重板传荷载4.75518.7523.505kN/m 活载板传荷载1.47mkN 楼面梁： 恒载梁自重板传荷载4.75511.2415.995kN/m 活载板传荷载5.87kN/m 3） A 轴柱纵向集中荷载的计算（或 E 轴柱）: 顶层柱： 顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载 =6.71283.6+4.755（3.6-0.6）+6.395/81/2（1.81.8） =45.61983kN 顶层柱活载=板传活载=0.55/81/2（1.81.8）=0.56kN 标准层柱恒载墙自重梁自重板传荷载 =7.173(3.6-0.6)4.755(3.6-0.6)3.835/81/2（1.81.8） 18 =40.09275 kN 标准层柱活载板传荷载=2.25kN 5.76 6.637.89kN 基础顶层恒载底层外纵墙自重基础梁自重 =9.873(3.6-0.6)4.5(3.6-0.6)=43.119kN 4）B 轴柱纵向集中荷载的计算（或 C 轴柱） =2.4/(23.6)=0.333 1-2 2+3=0.815 顶层柱恒载梁自重板传荷载 =3.9713.20.56.391.20.8152 =18.16242kN 顶层柱活载板传荷载=0.51/21.2(1-2 2+3 )2=0.49kN 标准层柱恒载梁自重内纵墙自重板传荷载 =3.97133.55230.53.835/8(1.8+1.8) =26.8775kN 标准层柱活载板传活载=21/21.2(1-2 2+3 )2=1.96kN 基础顶面恒载基础梁自重4.53=13.5 kN2.5 (6.60.4) 19 图 2-6 框架在竖向荷载作用下的受荷总图 2.3.3 风荷载标准值计算 1作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值 为了简化计算起见，通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于 楼面集中风荷载，计算公式如下： 公式（2-5）2 0 BhhW jizszk 式中:0风荷载基本风压值；式中=0.35kN/m2 0 -风压高度变化系数，地面粗糙度为 B 类； z -风荷载体型系数，本建筑 H/B4，取； s 1.3 s -风振系数，因结构高度 H30m,可取1.0； z z -下层柱高； i h 20 -上层柱高，对顶层为女儿墙高度的 2 倍； j h B计算单元迎风面的宽度，B3600mm； 表 2-1 各层楼面处集中荷载标准值 离地高度 Z/m z z s 2 0(kN/m ) w/m i h/m j h/kN k W 14.11.081.01.30.353.32.4 5.04 10.81.01.01.30.353.33.35.40 7.51.01.01.30.353.33.35.40 4.21.01.01.30.354.73.36.30 2风荷载作用下的位移验算 （1）侧移刚度 D： 表 2-2 横向 2-4 层 D 值的计算 构件 名称 2 b c i i i 2 c i i 2 12 (kN/m) c c Di h A 轴柱 4 4 5.4 102 2.88 2 1.88 10 4 4 2 6.86 10 0.70 2 9.82 10 0.2628134 B 轴柱 44 4 2 6.86 102 13.5 10 2.07 2 9.82 10 0.50955078 C 轴柱 44 4 2 6.86 102 13.5 10 2.07 2 9.82 10 0.50955078 E 轴柱 4 4 5.4 102 2.88 2 1.88 10 4 4 2 6.86 10 0.70 2 9.82 10 0.2628134 D=166424 kN/m 表 2-3 横向底层 D 值的计算 21 构件名称 b c i i i 0.5 2 c i i 2 12 (kN/m) c c Di h A 轴柱 4 4 6.86 10 0.995 6.894 10 0.49938402 B 轴柱 44 4 6.86 1013.5 10 2.953 6.894 10 0.69752949 C 轴柱 44 4 6.86 1013.5 10 2.953 6.894 10 0.69752949 E 轴柱 4 4 6.86 10 0.995 6.894 10 0.49938402 D=182702 kN/m （2）风荷载作用下框架侧移计算： 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： 公式（2- ij j j D 6） 式中：-第 j 层的总剪力标准值 j -第 j 层所有柱的抗侧刚度之和 ij D -第 j 层的层间位移j 第一层的层间侧移求出之后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值， 各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移 之和。 J 层侧移： 公式（2- 1 j j juj 7） 顶点侧移： 公式（2- 1 n j uj 8） 表 2-4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比计算 22 侧移验算：对于框架结构楼层层间最大位移与层高之比的限度为 1/550，本框架的层间 最大位移与层高之比在一层，其值 0.00003641/550，满足要求，框架抗侧刚度足够。 2.3.4 地震作用 本工程为西安勤政办公楼建筑，设计采用西安市抗震设防标准，设防烈度为 8 度， 类场地，设计抗震分组为第 1 组。建筑高度为 14.4m40m，在地震作用下以剪切变 形为主6。结构的质量和刚度沿高度均匀分布，采用底部剪力法计算水平地震的作用。 1 重力荷载代表值计算 屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5（组合系数）雪荷载标准 值 楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5楼面活荷载标准值 其中结构和构配件自重取楼面上、下各半层层高范围内(屋面处取顶层的一半)的结 构及构配件的自重。 （1） 屋面处重力荷载标准值的计算： 板自重=6.39(17.6443,44)=4896.54kN 梁自重=4.755437.19=2078.89kN 柱自重=3.39.40839=1210.81kN 女儿墙自重=6.7128（17.64243.442）=820.04kN 外墙自重=7.173(17.64243.442)=876.