【《某集团行政办公楼建筑结构风荷载及其内力分析过程案例》2500字】

V某集团行政办公楼建筑结构风荷载及其内力分析过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u173151设计资料 2225601.1主要依据规范 2157581.2工程概况 2201661.3气象条件 261531、基本风荷载标准值：0.45kN/m2，冬季主导风向：西北风，夏季：东南风；B类粗糙度。 2166861.4工程地质条件 29951.5抗震条件 323175抗震设防烈度：7度（设计基本地震加速度值为0.10g），地震分组为第一组。场地类别Ⅱ类，场地设计特征周期0.35s。 3119711.6建筑细部做法 3195241.6.1屋面做法 3320181.6.2楼面做法 317661.6.3外墙做法 3112931.6.4内墙做法 4281761.6.5门窗做法 4262081.7材料的选择 425981.7.1混凝土 4253731.7.2钢筋 430871.7.3维护结构墙体 4132232风荷载及其内力分析 7234992.1风荷载标准值计算 7133212.2框架侧移刚度及分配系数计算 8289272.3风荷载作用下水平位移验算 95042.4D值法计算风荷载作用下的内力 9278192.4.1反弯点计算 9133532.4.2柱端弯矩、剪力计算 10260082.4.3梁端弯矩及剪力计算 1175562.4.4柱轴力计算 1195442.4.5风荷载作用下的内力图 12设计资料主要依据规范1、《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）（2018版）2、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）3、《办公建筑设计标准》（JGJ67-2019）4、《民用建筑设计统一标准》（GB50352-2019）5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）7、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016版）8、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015版）9、《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）10、《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）工程概况本次设计对象为启明集团某行政办公楼，它位于杭州市滨江区，是一栋内走廊式的办公楼，建筑面积为4590.00m2，平面规整为矩形，东西方向长50.90m，南北方向长17.90m。共5层，底层层高为4.20m，标准层层高为3.60m，建筑设计使用年限50年，结构采用钢筋混凝土框架形式以及柱下独立基础，楼梯采用板式楼梯，楼板为现浇混凝土双向板。气象条件1、基本风荷载标准值：0.45kN/m2，冬季主导风向：西北风，夏季：东南风；B类粗糙度。2、基本雪荷载标准值：0.45kN/m2。工程地质条件地质水文情况：场地平坦，周围无相邻建筑物，自上而下，土层分布情况为：①素填土，结构紊乱，厚度0.8～1.2m；②粉质粘土(Q4)，可塑，稍湿，厚3m,fak=160kPa，Es=5.7MPa；③粉土夹粉质粘土(Q4)，可塑，稍湿，厚1.5m，fak=200kPa，Es=9.0MPa；④粉细砂，稍湿，稍密，厚1.2m，fak=220kPa，Es=11.0MPa；⑤砂砾卵石，中密，湿，未穿透，fak=300kPa，Es=15.0MPa；地下水位较低，无侵蚀性。抗震条件抗震设防烈度：7度（设计基本地震加速度值为0.10g），地震分组为第一组。场地类别Ⅱ类，场地设计特征周期0.35s。建筑细部做法屋面做法（1）40厚C20细石混凝土，内配φ4@150双向，设间距3m左右分隔缝，缝宽20mm，缝内嵌PVC油膏，表面铺贴250宽橡胶自粘卷材盖缝（2）20厚1:3水泥砂浆找平（3）40厚高聚物改性沥青防水卷材（4）聚苯乙烯100mm厚挤塑板（5）最薄20厚LC5.0轻集料混凝土2%找坡层（6）120厚现浇钢筋混凝土板（7）20厚混合砂浆楼面做法（1）10厚地砖地面，素水泥浆填缝（2）40厚1:3水泥砂浆结合层（3）20素水泥浆结合层（4）100厚现浇钢筋混凝土板（5）20厚混合砂浆外墙做法（1）8厚陶瓷面砖（2）1.5聚氨酯防水涂膜（3）50厚胶粉聚苯颗粒（4）250厚蒸压加气混凝土砌块（5）20厚混合砂浆内墙做法（1）喷涂内墙乳胶漆涂料（2）20厚抹灰找平（3）200厚蒸压加气混凝土砌块（4）20厚抹灰找平（5）喷涂内墙乳胶漆涂料门窗做法标准铝合金门窗，6mm厚玻璃。材料的选择混凝土梁、板、柱的混凝土均选用C30，基础及楼梯的混凝土均选用C30。钢筋梁、柱主筋选用HRB400，箍筋选用HPB300，板受力钢筋选用HRB400。维护结构墙体外墙及内墙均采用250厚蒸压加气混凝土砌块。本项目规划定位为行政办公楼，所以需要行政功能的配套。由于项目地块靠近市政道路，所以充分利用周边干道的交通优势进行设计。在建筑风格塑造上，要体现时代发展特征:在立面体型上，要体现建筑体型方正，立面简洁大气。除此之外，在建筑设计时采用了现代绿色建筑技术，以创造出生态、高效、节能的现代化办公环境。图SEQ图\*ARABIC1一层平面图图SEQ图\*ARABIC2①-⑧轴立面图图SEQ图\*ARABIC3A-D立面图

风荷载及其内力分析风荷载标准值计算风压标准值计算公式为：式中，βz为高度z处的风震系数，因结构高度H=19.050m<30m，取1.0；μs为风载体型系数，取1.3；μz为风压高度变化系数，见表5-14；为基本风压(kN/m2)，取0.45kN/m2；hi为下层柱高；hj为上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍；B为迎风面宽度。风压高度变化系数楼层54321离地高度（m）19.0515.4511.858.254.65μz1.2111.1391.0481.001.00集中风荷载标准值层号βZμZμSw0(kN/m2)(m)(m)ωk(kN)(kN)51.0001.2111.300.453.602.4015.3015.3041.0001.1391.300.453.603.6019.1934.4931.0001.0481.300.453.603.6017.6652.1521.0001.0001.300.453.603.6016.8569.0011.0001.0001.300.453.604.6519.3188.30风荷载作用下的计算简图：各楼层风荷载作用下剪力沿高度的分布图框架侧移刚度及分配系数计算具体计算结构详见下表所示：各柱D值及剪力分配系数表层号柱位置2~5层边柱1.3720.40716352779190.210中柱2.5720.56322608779190.2901层边柱0.9560.49313619606620.225中柱1.7920.60416712606620.275风荷载作用下水平位移验算横向框架⑤号轴在风荷载作用下的层间位移△ui和层间位移角θe计算公式如下：计算结果见下表：风荷载作用下的位移验算楼层Vi（kN）∑Di(N/mm)△ui（mm）hi(mm)△ui/hi515.30779190.1963.6501/18331434.49779190.4433.4531/8133352.15779190.6693.0101/5379269.00779190.8862.3411/4065188.30606621.4561.4561/3572各层的层间位移角，根据规范要求，层间位移角限值[θe]≤1/550，通过上表计算，最大位移角发生在第一层，[θe]=1/3572＜1/550，满足要求。D值法计算风荷载作用下的内力反弯点计算柱的反弯点高度比计算式：QUOTEy=y0+y1+EQy0为标准反弯点高度EQy1为因上下层梁刚度比变化的修正值EQy2为因上层层高变化的修正值EQy3为因下层层高变化的修正值A/D轴柱(中框架)反弯点计算楼层h(m)Ky0y1y2y3yyh(m)53.61.3720.36860.000.000.000.36861.3343.61.3720.45000.000.000.000.45001.6233.61.3720.46860.000.000.000.46861.6923.61.3720.50000.000.000.000.50001.8015.20.9560.65000.000.000.000.65003.38B/C轴柱(中框架)反弯点计算楼层h(m)Ky0y1y2y3yyh(m)53.62.5720.42860.000.000.000.42861.5443.62.5720.47860.000.000.000.47861.7233.62.5720.50000.000.000.000.50001.8023.62.5720.50000.000.000.000.50001.8015.21.7920.77080.000.000.000.77084.01柱端弯矩、剪力计算具体计算过程见下表所示：各层柱反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算表楼层柱号5A/D轴15.300.2103.211.3272.2737.304.26B/C轴0.2904.441.5432.0579.136.854A/D轴34.490.2107.241.6201.98014.3311.73B/C轴0.29010.011.7231.80018.0117.243A/D轴52.150.21010.941.6871.91320.9418.46B/C轴0.29015.131.8001.80027.2427.242A/D轴69.000.21014.481.8001.80026.0626.06B/C轴0.29020.021.8001.80036.0436.041A/D轴88.300.21018.533.3801.00518.6362.63B/C轴0.29025.624.0082.34059.95102.70梁端弯矩及剪力计算具体计算过程见下表所示：梁端弯矩、剪力计算表楼层边梁（AB/CD跨）走道梁（BC跨）（m）（m）57.304.877.201.694.264.263.002.84418.5913.267.204.4211.6011.603.007.73332.6623.737.207.8320.7520.753.0013.83244.5333.757.2010.8729.5229.523.0019.68144.7051.207.2013.32