【導讀】本設計為一擬建在大慶市的高層辦公樓,建筑面積約為㎡。為13層，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。設計內(nèi)容主要包括：建筑設計，結(jié)。構(gòu)設計兩大部分。公類建筑的特點，裝修簡潔大方。建筑設計合理，滿足建筑功能要求。在計算方法上，對于水平地震作用采用底部剪力法；對于豎向荷載作用。下框架內(nèi)力采用分層法。

　　

【正文】 ?s? 風荷載體型系數(shù)； ?z? 風壓高度變化系數(shù)； ?0? 基本風壓（ 2/MKN ），大慶風荷載 50 年平均 2/MKN 。 風振系數(shù)按下式計算 ziz HH ???? /1 ?? （ 226） 式中： ?z? 高度 Z 處的風振系數(shù) 層層高第 i?iH 建筑總高度?H ?? 動力系數(shù) ?? 脈動影響系數(shù) 表 211 梁端彎矩剪力及柱軸力計算 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 laM raM l m aV kN ldM rdM l kN dV kN 邊柱 N kN 中柱 N kN 13 6 12 6 11 6 10 6 9 6 8 6 7 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 25 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 26 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 27 基本風壓 0? = ，由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，查得 s? = （迎風面）和 s? = （ 背 風 面 ）。 B 類 地 區(qū) ， H/B=, 查表?? 。 1 . ~ .T ?（008 01） N=, 2201 0. 55 1. 1 0. 66 6T? ? ? ? kNs2/m2, 查得?? ，求得 ： (1 . 3 9 3 0 . 4 6 )11 iZZZZHH? ??? ?? ?? ? ? ? ? 仍取 ○ 7 軸線橫向框架，其負載寬度為 ，由 ozsZk ????? ? 得沿房屋高度的分布風荷載標準值 ( ) 6. 0 5 x s z Z s Zqz ? ? ? ? ? ?? ? ? 根據(jù)各樓層標高處的高度 Hi 查得 z? ， 代入上式可得各樓層標高處的 ??qz見表212； ??qz沿房屋高度的分布圖見 25 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m且高寬比大于 的高度結(jié)構(gòu)，應采用風振系 數(shù) z? 來考慮風壓脈動的影響。本例房屋高度 ?H m 30? m，且 ???BH ，因此，該建筑應需考慮風壓脈動的影響。 表 212 沿房屋高度分布風荷載標準值 層數(shù) iH /m iHH z? z? ??1qz(kN/m) ??2qz(kN/m) 13 1 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 28 由上表可見 z? 沿房屋高度在 ~ 范圍變化，即風壓脈動的影響大，按靜力等效原理將下圖 25（ a）的分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，如圖 25（ b）， a） 風荷載沿房屋高度的分布 （ 單位 ： kN/m） b） 等效節(jié)點集中風荷載 （ 單位 ： kN） 圖 25框架上的風荷載 例如：第 七層 的集中荷載 1F 的計算過程如下： 1F =[（ +++） +[()+（ ） ] 2/3 +[()+()] 1/3 = 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 29 風荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)圖 25(b)所示水平荷載，計算層間剪力 Vi，求出 ○ 7 軸線框架的層間側(cè)移剛度、各層的相對位移和絕對側(cè)移。計算過程見表 213 表 213 風荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算 層次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 iF /kN 15..91 iV /kN 308..99 iD? ( N/㎜ ) 112934 123952 122558 122558 109788 109788 109788 109788 109788 109788 109788 109788 109788 iu? /㎜ iu /㎜ iiuh? 1/1425 1/1045 1/1471 1/1568 1/1517 1/1662 1/1853 1/2110 1/2476 1/3030 1/3962 1/5820 1/11458 由表 213 可見，風荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/1269，小于 1/550 滿足規(guī)范要求 風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 表 214a 各層 邊 柱 柱 端彎矩及剪力計算 層 次 ih /m iV /kN ijD? /(N/mm) 邊柱 1iD 1iV K y 1biM 1uiM 13 109788 22484 12 109788 22484 11 109788 22484 10 109788 22484 9 109788 22484 8 109788 22484 7 109788 22484 6 109788 22484 5 109788 22484 4 122558 24502 3 122558 24502 2 123952 24806 1 112934 27205 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 30 表 214b 各層中柱柱端彎矩及剪力計算 層 次 ih /m iV /kN ijD? /(N/mm) 中柱 2iD 2iV K y 2biM 2uiM 13 109788 32410 12 109788 32410 11 109788 32410 10 109788 32410 9 109788 32410 8 109788 32410 7 109788 32410 6 109788 32410 5 109788 32410 4 122588 36777 3 122588 36777 2 123952 37170 1 112934 29262 表 215 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 水平風荷載作用下框架的彎矩圖、剪力圖及柱軸力圖如圖 26 所示。 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l m bV kN lbM rbM l m bV kN 邊柱 N kN 中柱 N kN 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 31 a）風荷載作用下框架彎矩圖 b） 風荷載作用下的梁端剪力圖及柱軸力 圖 圖 26 風荷載作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 32 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 橫向框架內(nèi)力計算 計算單元 取 ○ 7 軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，如圖 27 所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓 面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。樓面荷載為均勻分布，則可以從相鄰柱距中線截取計算單元，如下圖 27 所示。對現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)作用在框架上的荷載可能為集中荷載，三角荷載、梯形荷載以及力矩等。 圖 27 橫向框架計算單元 荷載計算 (1) 恒載計算 在圖 28 中， 1q , 1q? 代表橫梁自重，為均布荷載形式。對于第 13 層 1q =? =東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 33 圖 28 各層梁上作用的恒載 2q , 2q? 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載 ,由圖 28所示幾何關系可得 2q = 3? = 2q? =? = kN/m 1P 、 2P 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板和女兒墻等的重力荷載，計算如下： 對 13 層 1P =縱梁重 +次梁重 +外墻重 （女兒墻面積） +屋面重 （ S 三角形 +S 梯形） 11 2. 4 6 6[ ( ) 2 ] 5 6 3. 5052 2 6. 0 122 . 503 5P kN?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 21 2 . 4 6 . 0 3 . 6 6 . 0[ ( 3 1 .8 ) 2 1 .8 ( ) 1 .2 1 ] 5 .4 1 4 .7 2 5 62 2 263 .9 4 1 6 6 . 0 1 4 92PkN??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 對 5～ 12 層 1q 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載計算方法同第 12 層。 1q =邊梁重 +內(nèi)墻重 （層高 柱高） 1q = 2. 295 ( )? ? ?=, 1q? =中橫梁自重 1q? =2q =? = 2q? =? = kN/m 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文 ） 34 1P =縱梁重 +次梁重 +樓面重 （ S 三角形 +S 梯形） +外墻重 [（ ） （ ） 2]+門窗重 1 4 . 7 2 5 6 . 0 3 . 9 3 7 5 6 . 0 0 . 5 3 . 4 7 [ ( 3 . 0 1 . 8 0 . 5 ) 2 ( 2 . 4 6 . 0 ) 1 . 5 0 . 5 ]3 . 5 0 5 [ ( 6 . 0 0 . 5 5 ) ( 3 . 3 0 . 5 5 ) 2 .1 1 . 5 2 ] 0 . 4 ( 2 .1 1 . 5 2 ) 1 1 3 . 2 1 1 2P kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2P =樓面重 （ S 三角形 +S 梯形 +S 梯形） +縱墻重 +次梁重 +內(nèi)墻重 2 3. 47 [ 3. 0 1. 8 0. 5 ( 2. 4 6. 0) 1. 5 0. 5 ( 1. 8 3. 0) 1. 35 0. 5 ]4. 72 5 6. 0 3. 94 6. 0 0. 5 2. 29 5 ( 3. 3 0. 6) ( 6 3 ) ( 2. 29 5 0. 2) 1. 0 1. 5 2. 115 3. 44 91PkN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 對 2～ 4 層 1q =邊梁重 +內(nèi)墻重 （層高 柱高） 1q = ( )? ? ?=, 1q? =中橫梁自重 1q? =2q = 2q? = kN/m 1P =縱梁重 +次梁重 +樓面重 （ S 三角形 +S 梯形） +外墻重 [（ ） （ ） 2]+門窗重 1 4 . 7 2