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综合办公楼建筑与结构设计毕业论文目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1前言11.2项目名称11.3项目地点21.4项目简介21.5设计基本要求21.6设计内容21.6.1建筑部分21.6.2结构部分3第2章 建筑设计42.1场地设计42.2平面设计42.2.1 使用部分的平面设计42.2.2 交通部分的平面设计42.3剖面设计42.3.1层数52.3.2层高52.4体型和立面设计52.4.1 体型设计52.4.2 立面设计52.5构造设计52.5.1墙体构造52.5.2楼板构造52.5.3屋顶构造62.6垂直交通设计62.7防火设计62.7.1耐火等级62.7.2防火设计要点62.8工程做法72.8.1散水72.8.2地面72.8.3楼面72.8.4屋面7第3章 结构部分83.1工程概况83.2主要承重构件截面设计83.2.1梁板截面尺寸估算83.2.2柱截面尺寸估算93.3基本假定及计算简图103.3.1结构基本假定103.3.2.结构的柱网布置及计算简图103.4 竖向荷载123.5风荷载的计算(电算)133.6地震荷载计算163.6.1计算各梁柱的线刚度ib和ic163.6.2计算各柱抗侧移刚度D163.6.3重力荷载代表值(取一品框架)173.6.4结构基本自振周期173.6.5水平地震作用计算173.6.6确定柱的反弯点高度比y203.6.7 水平地震作用下框架梁内力计算223.7在竖向荷载作用下结构内力计算253.7.1恒荷计算253.7.2计算柱的竖向荷载263.7.3内力计算303.8 内力组合413.8.1框架梁的内力组合413.8.2框架柱的内力组合413.9梁配筋计算503.9.1框架梁正截面承载力计算503.9.2斜截面承载力计算513.10框架柱配筋设计523.10.1柱的正截面承载力配筋计算523.10.2柱的斜截面承载力计算573.11楼板配筋设计593.11.1设计资料593.11.2荷载计算593.11.3内力计算(按弹性理论)59结论61参考文献63附录一64致谢7671汾阳综合办公楼建筑与结构设计第1章 绪论1.1前言社会的不断发展,未来办公建筑和办公环境都必须充满人性化。办公空间设计涉及科学、技术、人文、艺术等诸多原素,故在建筑设计方面要综合考虑,以满足人性化的设计理念。在设计时要努力为员工创造一个舒适、方便、卫生、安全、高效的工作环境。现代办公楼作为城市公共化的空间,就要让人们能够感觉到其公共性,即所谓的“可进入性”形式。比如在光线感、透明度、亮度、色彩、材料、形式等方面进行表达,创造出某种空间秩序,使来访者更加清楚建筑物所创造的不同空间层次氛围,传达这种场所的开放精神。人们由物质的需求转向对信息的需求,交流的需求。因而现有办公楼,尤其是办公建筑,往往集办公、娱乐、餐饮、休闲等一体,这样不但节约城市用地,节省城市市政设施投资,缩短交通联系路程,而且让人们能够有更多的时间和机会交流和沟通。办公楼一经建成,其结构及布局就很难改变。因此,充分考虑设计的适应性、灵活性就成为现代办公楼的一个重要特征。现代社会生活的开放性、便捷性、不确定性促使现有办公楼朝着大空间小隔断的布局方式、综合化、透明化方向发展。建筑设计中,要符合现代化的工作步伐,要使办公环境给人一种和谐之感,以缓解现代工作中节奏和竞争压力带来的压抑之感,体现现代办公中的人性化。在具体设计中,建筑图如底层及标准层平面图、顶层平面图、主要立面图、剖面图要满足相关规范的要求,根据实际情况选择建筑方案,考虑到实用、美观、符合办公目的等等各方面要求。本设计为办公楼设计,主体为高层框架结构,严格按照新规范、规程和各种设计手册进行设计的。本设计分为两部分,建筑部分设计和结构部分设计。建筑设计平面布置简单、规则、对称,满足了其功能要求。总体上功能划分明确,办公与商务辅助空间有机结合,交通流向顺畅,满足防火规范的要求,建筑整体达到了和谐统一的效果。结构计算本着经济、使用、安全的原则。本结构为高层框架结构,在设计过程中考虑了水平风荷载及地震作用对结构的影响。在结构计算中,采用D值法进行水平荷载作用下内力计算;采用分层法进行竖向荷载作用下结构内力计算,最终通过计算绘制出施工图。1.2项目名称汾阳综合办公楼1.3项目地点山西省太原市府东街1.4项目简介本办公楼位于山西省省会太原市迎泽区府东街。太原是山西省的省会,濒临汾河,三面环山,自古就有“锦绣太原城”的美誉。太原是山西省的政治、经济、文化、教育、科技、交通、信息中心,是以冶金、机械、化工、煤炭为支柱,以输出能源、原材料、矿山机械产品为主要特征的全国重要的能源重化工城市,是我国北方最著名的历史名城之一。现在,太原已经发展成为一个以冶金、机械、化工、煤炭工业为主体,轻纺、电子、食品、医药、电力和建材工业具有相当规模,工业门类比较齐全的现代化工业城市。汾阳综合性办公楼总层数为十层,总建筑面积约一万一千平方米,里边设有办公、会议、餐饮、休闲娱乐等设施,并且室外设有停车场地,周边景观、绿化用地等。1.5设计基本要求依据该建筑物的使用特点,要求建筑方案设计应具有较好的通用性和灵活性,设计要求一个楼层可作为一个使用单元,使之可单独形成一个完整的部门或单元,整个建筑物设置统一的房屋管理、设备维修、水电供应及后勤服务系统,包括交通设施均按整个建筑物统一设计。建筑设计要求结合地段条件,依据城市规划的要求,考虑建筑物的朝向、位置、体型、道路交通、停车场等确定建筑总平面设计,建筑方案的选择要做到充分考虑使用功能的特点,满足功能的要求,合理处理功能分区、交通联系、正常办公、外事交往等大楼管理和紧急疏散等各方面的问题,同时还要选择适当的技术方案,确定结构形式、各个部分的构造做法及其他设备的方案设想。1.6设计内容1.6.1建筑部分1.设备条件(1)水、供热、电力等与城市系统联网(设计时不必考虑)(2)依据市、设计和防火规范要求设置2.建筑层数与层高(1)层数:11层(2)层高:首层和二层层高5.1m,三层及以上层高3.7m3.房间组成和面积 商务办公面积:7000 商务会所:(1)餐饮 1000(一个餐厅及相应的厨房)(2)会议室 1000(一间400的大会议室,三间200的中会议室)(3)健身娱乐设施 300(健身房、各类球室)(4)商务中心 300(5)其他配套设施 4004.设计成果表达建筑设计说明:说明主要设计思想及建筑主要经济技术指标,包括建筑占地面积、停车场面积、总建筑面积、建筑层数、标准层建筑面积(主要使用面积在图内标注)。总平面图 1:500首层平面图 1:150标准层平面图 1:150立面图(正立面、侧立面) 1:150剖面图(要求剖楼梯间) 1:150主要建筑详图 1:501.6.2结构部分 1.结构布置,确定梁、柱截面尺寸,楼板厚度以及框架计算简图。 2.荷载汇集并进行内力计算。 3.框架在水平及竖向力作用下的内力分析。 4.内力组合及截面配筋计算。5.绘制框架配筋图,要求完成以下任务: 柱施工图一张 1:100 梁施工图两张 1:100 板施工图两张 1:100 施工图纸均用平法绘制。第2章 建筑设计 2.1场地设计 依据相关规范,综合考虑场地条件,将建筑布置在场地中央偏北一侧,围绕建筑布置环形消防车道,主入口设在开阔宽敞的南侧,在西侧设置次入口,主入口两侧以及次入口处均设置停车场,绿化集中在道路与建筑间及场地四周。 2.2平面设计2.2.1 使用部分的平面设计设计原则:对于建筑造型与平面布置选择必须考虑结构因素,以有利于结构受力。平面形状应简单,对称,规则 ,既减少地震灾害影响,又方便计算。建筑造型:根据设计原则,本设计采用长方形结构体系。这种结构体系符合简单,对称,规则的原则。平面布置:本设计在平面上力求平面对称,对称平面易于保证质量中心与刚度中心重合,避免结构在水平力作用下扭转。本设计为一般高层建筑,采用框架结构,有梁柱构件组成,空间布置灵活,但水平刚度小,抗震性能较差。此建筑为框架,选用混凝土空心砌块作为填充墙的材料,其中外包柱子100厚。裙房横向、纵向柱距均与主体部分一致,柱子定位轴线与柱子中心线致。本设计为10层框架高层办公楼,走廊宽度为2.4m,房间进深为8.1m,开间8.1m,柱距8.1m、2.4m,整体房间宽敞。首层三层为餐饮中心、健身娱乐中心、资料室、商务中心和会议中心,四至十层为标准办公室。 2.2.2 交通部分的平面设计 高层建筑设计中,简明便捷的交通组织是建立良好内部空间秩序的基本条件。交通部分包括室内交通和室外交通,室内交通设计由水平交通和竖向交通组成。本工程采用走道的形式。垂直交通是建筑内部连接各层水平交通的枢纽,由电梯和楼梯组成。本设计走道宽度为2400mm,楼梯取3600mm和4400mm双跑楼梯,较好的满足高层的防火设计。电梯取两部,均为10人电梯,电梯消防前室满足面积大于6.0,并保证满足防火规范。2.3剖面设计剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度,建筑层数,建筑空间的组合利用以及建筑剖面中的结构,构造关系,它直接表达了不同的建筑空间尺寸关系。2.3.1层数本设计根据任务书和安全、以人为本的观念来设计结构方案,地上主体结构10层,外加一层电梯间出屋面层。2.3.2层高本设计根据任务书规定以及查阅资料,本着配合功能以及保证安全性的原则设定标准层层高为3.7m。2.4体型和立面设计从整体出发,考虑美学原则:主从重点、对比与呼应,节奏与韵律、均衡与稳定、比例与尺寸以及性格与联想等,同时考虑结构方面。2.4.1 体型设计平面组合已经考虑到体型设计,采用长方形平面,这样既能保证空间的使用,也可以体现结构的使用特性,体型简洁明了。2.4.2 立面设计立面设计时首先应推敲各部分总的比例关系,考虑建筑物整体几个方面的统一,相邻立面的连接与协调,然后着重分析各立面上的墙面处理,门窗的调整和安排,最后对入口,门廊等进一步进行处理。本设计中建筑立面造型新颖别致,色彩明快,力图创造出一种轻松、活泼、愉快的精神氛围。2.5构造设计构造设计的内容很多,本设计仅选用主要部分进行说明。其余均按有关规定、规范和规程设计。2.5.1墙体构造本结构内墙为200mm厚混凝土空心砌块。外墙结构层采用300mm厚混凝土空心砌块外包100mm厚苯板保温。2.5.2楼板构造本设计由于跨度较大,结合结构形式框架结构,采用双向板布置。走廊上部楼板可按单向板布置。2.5.3屋顶构造屋顶采用现浇混凝土结构平屋顶,檐口采用900mm高的女儿墙,另作造型。屋面排水采用结构找坡,坡度取3%,采用上人屋面。2.6垂直交通设计本工程主要垂直交通工具是电梯,对电梯的选用及其在建筑物中的合理布置,将使高层建筑的使用更加合理,同时还能提高工作效率。本设计中客用电梯布置在建筑平面的中部。除了设置电梯外,还在建筑主体部分的设置了两部楼梯。这样的布置可使建筑物内任意点至楼、电梯出口的距离均不大于22m,满足高层建筑的防火要求。楼梯采用双跑式楼梯,结构选用现浇钢筋混凝土板式楼梯。踏步尺寸为,高150mm,宽300mm,楼梯面装修采用20mm水泥砂浆抹面,楼梯段和平台下表面装修采用20mm混合砂浆抹面。2.7防火设计2.7.1耐火等级本工程属二类建筑(10-18层普通住宅和高度不超过50m的公共建筑),其耐火等级为二级。2.7.2防火设计要点本工程建在交通便捷处,根据城市规划确定的场地位置有方便的道路通过,既靠近干道,便于高层建筑中人群的集散,又便于消防时交通组织和疏散。该高层建筑周围设消防车道,部分利用交通道路,以便消防车能靠近高层主体,能在消防时有足够的流线。发生火灾时,人们往往还在远离地面的高层,将人流全部迅速地疏散到安全地带是防火的重要环节,疏散设计的原则是路线简单明了,便于人们在紧急时进行判断,同时供以室内任何位置向两个方向疏散的可能性。疏散所需时间:从火灾现场退出的时间不应超过2分30秒为宜。通道宽度:按通过人数每100人不少于1m计算。疏散楼、电梯的位置:疏散楼梯是发生火灾时电梯停用的情况下最主要的竖向交通途径,其位置首先符合安全疏散距离的规定,也符合人在火灾发生后可能的疏导方向。疏散楼梯若只防火不排烟,遇烟气袭人,容易使人窒息。疏散楼梯的避难前室是疏散路线中从水平到竖向的交通枢纽,可缓冲人们的混乱聚集,疏散楼梯的排烟设施要布置于此,面积为6m2,如与消防电梯合用则不应小于10m2。2.8工程做法2.8.1散水采用混凝土散水30mm厚1:2.5水泥砂浆压实抹光30mm厚C20细石混凝土60mm厚C15素混凝土以下为素土夯实2.8.2地面20mm厚水泥砂浆120mm厚C20混凝土结构层三毡四油防潮层100mm厚C10混凝土垫层素土夯实2.8.3楼面20mm厚水泥砂浆抹面100mm厚混凝土结构层20mm厚水泥砂浆抹面刮大白两遍2.8.4屋面油毡防水层(三毡四油上铺小石子) 20mm厚水泥砂浆找平层 14mm矿渣混凝土3% 找坡层 60mm厚苯板保温层 20mm 厚水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋砼楼板 10mm厚水泥砂浆抹灰层 刮大白两遍第3章 结构部分3.1工程概况 汾阳综合办公楼共10层,其中主体结构10层,裙房3层,电梯间出屋面,1、2层层高5.1m,310层层高3.7m,11层电梯间2.5m,结构顶层标高39.8m。主体结构三进深分别为8.1m、2.4m、8.1m,总进深18.6m。共5个开间,总宽40.5m。建筑平面见图3-1。框架及楼板均采用现浇钢筋混凝土结构。本工程建于6度抗震设防地区,类场地土,抗震等级为三级。基础采用箱型基础。计算简图中的柱下固定端取箱基顶部,箱基的刚度远大于柱子的刚度,足以承受柱子传来的力。本工程框架截面及材料选用如下:框架柱,梁中主筋均采用HRB335级钢筋,板中受力纵筋采用HPB235,箍筋均采用HPB235级钢筋,柱、梁均采用C40混凝土。图3-1 建筑平面图3.2主要承重构件截面设计3.2.1梁板截面尺寸估算框架主梁截面高度h,按主梁跨度的1/81/12确定,取主梁h=800mm,梁宽取梁高的一半,取b=400mm;次梁截面高度h,按次梁跨度的1/151/20确定,取次梁h=500mm,b=250mm。板的最小厚度为短向计算跨度的1/40,即67.5mm,考虑到板的挠度及裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素以及规范规定最小板厚为80mm,故取板厚为100mm。3.2.2柱截面尺寸估算根据柱支撑的楼板面积计算由竖向荷载作用下产生的轴力,并按轴压比控制估算柱截面面积,估算柱截面面积时,楼面恒荷与活荷标准值为1114 kN/m2 ,本工程中,边柱取为13 kN/m2 ,中柱按12 kN/m2柱的截面面积由轴压比确定, =N/0.9 查建筑抗震设计规范,由结构类型框架,房屋高度30m,烈度6度,抗震等级为三级。查混凝土结构设计规范知:=竖向荷载分配系数 考虑弯矩影响个水平荷载影响一个系数 柱的截面负荷面积 =1.251.1kN柱截面: = mm2柱采用等边矩形.639mm,取=700mm本工程柱的截面取为两种,1-4层柱采用700700mm,5-10层柱截面取600600mm。4层底柱截面核算: =kN5层底柱截面核算:= kN轴压比满足要求故柱的截面尺寸确定为: 1-4层柱截面 700700mm,5-10层柱截面 600600mm。3.3基本假定及计算简图 3.3.1结构基本假定1.计算模型简化为方便计算,假定框架梁与柱间节点为刚性节点,框架柱在基础顶面按固定端考虑,在计算模型中各杆截面惯性矩:柱按实际截面确定,框架梁则应考虑楼板作用,当采用现浇楼板时,现浇板可当作为框架梁的翼缘,故框架梁应按T形截面确定其惯性矩,一边有楼板的梁截面惯性矩取,两边有楼板的梁面惯性矩取 (其中为按矩形截面计算的梁截面惯性矩)。2.荷载简化计算次梁传给主梁荷载时允许不考虑次梁的连接性,按各跨均在支座处间断的简支座间断的简支梁来计算传至主梁的集中荷载。作用在框架上的次要荷载可以简化为主要荷载相同的荷载形式,但应对结构的主要受力部位内力等效,如框架梁自重线荷载相对于次梁传来的集中荷载可调次要荷载,故此线荷载可化为等效集中荷载叠加到次梁集中荷载中,另外,也可将作用于恒梁上的三角形,梯形等荷载按支座弯矩等效的原则改为等效均布荷载。3.3.2.结构的柱网布置及计算简图 结构的柱网布置如图3-2所示。结构的计算简图见图3-3所示,底层柱高取室内地坪以下0.5m为刚性地面。图3-2 柱网布置简图图3-3 框架计算简图3.4 竖向荷载1.楼面荷载 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1025=2.5 kN/m2水泥沙浆抹灰(楼板上下各10mm厚) 0.0220=0.4 kN/m2合 计: 2.9 kN/m2 2.屋面荷载油毡防水层(三毡四油上铺小石子) 0.4 kN/m2 20mm厚水泥沙浆找平层 0.0220=0.4 kN/m214mm矿渣混凝土3%找坡层 0.01420=0.28 kN/m260mm厚苯板保温层 0.1 kN/m220mm水泥沙浆找平层 0.0220=0.4 kN/m2120厚现浇混凝土楼板 0.1225=3 kN/m210mm水泥沙浆抹灰 0.0120=0.2 kN/m2合 计 : 4.78 kN/m23.屋面,楼面活荷载屋面,楼面活荷载均取2.0 kN/m2 雪荷载标准值: =1.00.35=0.35 kN/m2-屋面积雪分布系数 -基本雪压屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑,两者中取最大值。4.框架梁:框架梁: 250.40(0.8-0.10)=7 kN/m 抹灰层10mm厚混合沙浆 0.01(0.8-0.10)2+0.4017=0.306 kN/m合 计 : 7.306 kN/m次梁 250.25(0.5-0.10)=2.5 kN/m抹灰层10mm厚的混合沙浆0.01(0.5-0.10)2+0.2517=0.179 kN/m合 计 : 2.679 kN/m5.柱 截面尺寸 bh=600600柱自重 250.60.6=9 kN/m抹灰层10mm厚的混合沙浆0.010.6417=0.41 kN/m合 计 : 9.41 kN/m截面尺寸 bh=700700柱自重 250.70.7=12.25 kN/m抹灰层10mm厚的混合沙浆0.010.7417=0.48kN/m合 计 : 12.726 kN/m6.外纵墙计算:外墙为300厚陶粒混泥土砌块,砌块容重为6KN/,墙里侧贴墙面砖,里侧抹10mm厚混合砂浆,苯板厚100mm厚。 0.1+0.5+60.3+200.01=2.6 kN/m 内隔墙为200厚陶粒混泥土砌块,墙两侧各抹10mm厚混合砂浆,苯板厚100mm厚。 60.2+200.012=1.6 kN/m 女儿墙及压顶 11.80.90.2+250.30.2=3.624 kN/m 3.5风荷载的计算(电算)查荷载规范中全国基本风压分布图可知太原市基本风压值为0.40 kN/m2。根据荷载规范规定,对于高层建筑结构,其基本风压可按基本风压分布图中数值乘以1.1后采用,即。矩形平面建筑。工程建在密集建筑群的城市市区,地面粗糙度类别为D类。相关计算可参考电算结果。见图3-4、3-5。 图3-4 左风载弯矩图图3-5 左风载作用下柱轴力与梁剪力图3.6地震荷载计算本工程所在地区抗震设防烈度为6度,抗震设计分组为第一组,因本工程结构质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。进行地震作用的计算,采用:-水平地震作用标准值- 结构等效总重力荷载 - 顶部附加水平地震作用系数- 顶部附加水平地震作用3.6.1计算各梁柱的线刚度ib和ic混凝土C40,在框架结构中,现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架侧移。为考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架梁取,对中框架梁取。为矩形截面计算的梁截面惯性矩。各梁柱线刚度计算结果见表3-1。表3-1 各杆件惯性矩及线刚度表bh(mm)L(mm)EC(N/mm2)I0=bh3/12(mm4)I=2I0i=EI/L(Nmm)梁40080081003.251041.7110103.42101013.72101040080024003.251041.7110103.42101046.311010柱60060037003.251041.0810109.75101070070037003.251042.00101018.06101070070051003.251042.00101012.75101070070062003.251042.00101010.4810103.6.2计算各柱抗侧移刚度DD值为柱节点有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力,公式为。平面框架内力柱侧移相等,则各柱剪力按公式计算,式中,为该片平面框架i层总剪力;为i层第j根柱分配到的剪力;为i层第j跟柱的抗侧刚度;为i层s根柱的抗侧刚度之和。各柱抗侧移刚度D见表3-3。3.6.3重力荷载代表值(取一品框架)建筑物的重力荷载代表值按下列原则取值:恒荷载取100%;活荷载雪荷载取50%。 各层的重力代表值是本层楼面上下各取一半的自重。各层的重力代表值=外墙(扣除窗洞的重量)+内墙+主梁+次梁+柱子+楼面,十层需加女儿墙及屋面。各层重力代表值计算见下表。表3-2各层重力荷载代表值计算层号 重力荷载代表值(kN)101516.39+50%52.73=1542.76591232.85+50%301.32=1383.51341281.93+50%301.32=1432.5921376.18+50%301.32=1523.8411509.84+50%301.32=1660.50 3.6.4结构基本自振周期 根据经验公式计算: 3.6.5水平地震作用计算按底部剪力法,结构总水平地震作用标准值由计算:类场地土,第二组。,6度,。当时,因1.4=1.40.40=0.56 =0.585,所以应该考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数为: =0.08 +0.07=0.080.57+0.07=0.115所以顶点附加水平力为: (kN),(1-) =314.21kN侧移计算结果见表3-4,位移验算见表3-5。表3-3 水平荷载作用下抗侧移刚度D计算表层/hi柱列轴号ic(105)(kN.m)ib(105)(kN.m)k=ib/ 2ic底层k=ib/ icC=k/(2+k)底层C=(0.5+k)/(2+k)Di=C(12 ic/hi2)(105)Di(105)5-10/3.7B0.9752.7441.4070.4130.3531.996C0.97512.0066.1750.7550.645D0.97512.0066.1750.7550.645E0.9752.7441.0470.4130.3533-4/3.7B1.8062.7440.7570.2740.4342.844C1.80612.0063.3240.6240.988D1.80612.0063.3240.6240.988E1.8062.7440.7570.2740.4342/5.1B1.2752.7441.0760.3500.2061.238C1.27512.0064.7080.7020.413D1.2752.7444.7080.7020.413E1.27512.0061.0760.3500.2061/6.2B1.0481.3721.2660.5410.1830.910C1.0486.0035.7280.8060.272D1.0486.0035.7280.8060.272E1.0481.3721.2660.5410.183表3-4 各质点水平地震作用计算及楼层间剪力层1040.91543.7663098.880.18457.8198.88937.21383.5151466.570.15047.13145.99833.51383.5146347.590.13642.73188.74727.81383.5141228.600.12138.02226.76626.11383.5136109.610.10633.31260.07522.41383.5130990.620.09028.28288.35418.71432.5926789.430.07824.51312.86315.01432.5921488.850.06319.80332.66211.31526.8414202.290.04213.20345.8616.21660.5010295.100.0309.43354.29表3-5水平地震作用下位移验算层10370098.881996000.2912.731/1275993700145.991996000.5312.441/698183700188.741996000.7411.911/500073700226.761996000.9311.171/397863700260.071996001.1010.241/336453700288.351996001.249.141/298443700312.862844000.967.901/385433700332.662844001.036.941/359225100345.861238002.465.911/207316200354.29910003.353.451/1768大层间位移发生在第一层,其值为1/17681/450,满足要求。顶点位移其值为12.73/409001/550,满足要求。3.6.6确定柱的反弯点高度比y反弯点距柱下端距离为:y=y0+y1+y2+y3y0标准反弯点高度系数,y1考虑上下层梁刚度不同时反弯点高度比的修正值y2,y3考虑上下层层高变化时反弯点高度比的修正值y0根据结构总层数m及该柱所在层n及k值查表。 详见表3-6。表3-6 地震荷载作用下柱反弯点高度比层/hi轴号K123y0y1y2y3y10/3.7B1.4071010.370000.37C6.1571010.450000.45D6.1571010.450000.45E1.4071010.370000.379/3.7B1.4071110.470000.47C6.1571110.500000.50D6.1571110.500000.50E1.4071110.470000.478/3.7B1.4071110.450000.45C6.1571110.500000.50D6.1571110.500000.50E1.4071110.450000.457/3.7B1.4071110.450000.45C6.1571110.500000.50D6.1571110.500000.50E1.4071110.450000.456/3.7B1.4071110.450000.45C6.1571110.500000.50D6.1571110.500000.50E1.4071110.450000.455/3.7B1.4071110.500000.50C6.1571110.500000.50D6.1571110.500000.50E1.4071110.500000.504/3.7B0.7571110.450000.45C3.3241110.500000.50D3.3241110.500000.50E0.7571110.450000.453/3.7B0.757111.3780.5000-0.050.45C3.324111.3780.500000.50D3.324111.3780.500000.50E0.757111.3780.5000-0.050.452/5.1B1.07610.7251.2160.500000.50C4.70810.7251.2160.500000.50D4.70810.7251.2160.500000.50E1.07610.7251.2160.500000.501/6.2B1.26610.82300.640000.64C5.72810.82300.550000.55D5.72810.82300.550000.55E1.26610.82300.640000.643.6.7 水平地震作用下框架梁内力计算取第7榀横向框架计算,采用D值法。框架柱端剪力 : =柱上端弯矩 :柱下端弯矩 :框架柱反弯点高度:梁端弯矩 : 剪 力 :轴 力 :计算结果见图3-6、3-7。图 3-6左地震荷载作用下的弯矩图图 3-7左地震荷载作用下柱轴力和梁剪力图3.7在竖向荷载作用下结构内力计算由平面图可以看出,本工程结构及荷载分布比较均匀,可以选取典型平面框架进行计算,这里仅给出3轴框架的内力计算过程,纵向框架的计算方法与横向框架的计算方法相同,不再计算。选取3轴框架进行计算,内力计算过程如下:3.7.1恒荷计算图3-8板传给梁荷载计算简图图3-9换算的等效均布荷载1.屋面板传荷载:恒荷载: 4.78 kN/m24.05m=17.242 kN/m活荷载: 2.0 kN/m24.05m=7.217 kN/m2.楼面板传荷载:恒荷载: 2.9 kN/m24.05m=10.465 kN/m活荷载: 2.0 kN/m24.05m=7.217 kN/m梁自重: 7.258 kN/m3.A-B(C-D)轴线间的框架均布荷载为:屋面梁 :恒荷载 =梁自重+板传荷载 =7.258+17.242 =24.500 kN/m活荷载=板传来荷载=7.217 kN/m楼面梁:恒荷载 =梁自重+板传荷载+墙自重 =7.258+10.465+3.6 =21.323kN/m 活荷载 =板传来荷载=7.217 kN/mB-C轴线间横架梁荷载计算:屋面梁:恒荷载=梁自重=7.258 kN/m活荷载=板传荷载=7.217 kN/m楼面梁:恒荷载=梁自重=7.258 kN/m活荷载=板传荷载=7.217 kN/m3.7.2计算柱的竖向荷载竖向荷载作用下框架计算简图如下:图3-10 恒荷载作用简图(KN/m)图3-11 活荷载作用简图(KN/m)图3-12 恒荷载梁端弯矩图(KNm)3.7.3内力计算多层多跨框架在竖向荷载作用下的内力近似按分层法计算,将多层框架分解成一层一层的单层框架,分别计算,除底层外,上层各柱线刚度均乘以0.9进行修正,这些柱的传递系数取-1/3,底层柱的传递系数取-1/2。即上层各柱远端弯矩等于各柱近梁端弯矩的1/3,底层各柱远端弯矩为柱近梁端的1/2,多层多跨框架在竖向荷载作用下,侧向位移比较小,计算时可忽略侧位移的影响,用力矩分配法进行计算。竖向恒荷载作用下引起的各层框架梁固端弯矩图见3-12。梁柱线刚度计算见表3-1,各节点弯矩分配系数的计算见表3-7。表3-7各杆节点弯矩分配系数层数B轴C轴下柱上柱梁下柱上柱梁左梁右100.40800.5920.12800.1990.67390.2180.2810.4380.1130.1130.1770.59780.2180.2810.4380.1130.1130.1770.59770.2180.2810.4380.1130.1130.1770.59760.2180.2810.4380.1130.1130.1770.59750.2180.2810.4380.1130.1130.1770.59740.4190.2260.3550.1910.1030.1610.54530.3520.3520.2960.1760.1760.1480.50020.2770.3920.3310.1310.1850.1560.52810.29403220.3840.1280.1400.1670.565注:结构为对称结构,分配系数对称相等,D、E轴略内力分层计算见下列表:表3-8十层内力计算表杆件位置B轴传递C轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.0000.4080.5920.1990.0000.1280.673固端弯矩-133.95133.95-2.560分配与传递0.00054.65279.29839.649-16.926-33.8530.000-21.775-114.50.0006.90610.0205.010-0.499-0.9970.000-0.641-3.3120.0000.2040.2950.147-0.0290.000-0.019-0.099M0.0061.76-61.76143.880.00-22.44-121.4柱传递M0.0020.590.00-7.48注:表中弯矩的单位为kNm表3-9五九层内力计算表杆件位置B轴传递C轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.2810.2810.4380.1770.1130.1130.597固端弯矩-116.58116.58 -3.484分配与传递32

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