【正文】 園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 30沿房屋高度的分布見下圖。??qz沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次 /iHm/i z?z???1/qkNm??2/qzkN5 4 3 2 1 1 1 《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) 來考慮風(fēng)壓脈動的影響。本設(shè)計房屋高度z?H＝30m， H/B＝＝ ，由上表可見， 沿房屋高度在z?－ 范圍內(nèi)變化，即風(fēng)壓脈動的影響較大。因此該房屋應(yīng)該考慮風(fēng)壓脈動的影響。 框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將上圖的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，如圖所示。例如，第 3 層的集中荷載 F3 的計算過程如下： ??????3 ... kN??????? ?? ??（2）風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算。校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 31 根據(jù)上圖所示的水平荷載，由公式 計算層間剪力 ，然后根據(jù)表nikiVF??iV“中框架柱側(cè)移剛度 D 值” ，求出 ②軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按公式 和 計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計算??1/siijijuV?????1nkku??過程見下表。風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算層次 1 2 3 4 5/iFkN iV ??/Dm?32634 50104 50104 50104 50104iu? /i ih1/1643 1/2449 1/3429 1/5373 1/10588由上表可見，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/1643，遠小于 1/550，滿足規(guī)范要求。（3）風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算。 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與水平地震作用下的相同。計算過程見下表。②軸線橫向框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力見下圖。風(fēng)荷載作用下各層柱端彎矩及剪力計算邊柱 A②軸邊柱層次 /ihm/iVkN??/ijDm?1iiVKy1biMui5 50104 10812 4 50104 10812 3 50104 10812 2 50104 10812 1 32634 7054 校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 32 中柱 B②軸中柱2iD2iVKy2biM2ui14240 14240 14240 14240 9263 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩、剪力及柱軸力計算邊跨梁 中跨梁 柱軸力層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 中柱5 4 3 2 1 風(fēng)荷載作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如下圖所示。 （ ） 框 架 彎 矩 圖 （ ）校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 33（1）計算單元?、谳S線橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，如下圖所示。本設(shè)計不考慮縱向框架梁的中心線與柱的不重合，因此在框架節(jié)點上不考慮有集中力矩作用。（ ） 梁 端 剪 力 及 柱 軸 力 圖 （ ）校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 34橫向框架計算單元（2）荷載計算 1）恒載計算。 在下圖中，q 1 代表橫梁的自重，為均布荷載形式。對于第 5 層q1＝ kN/m 為板傳給橫梁的梯形荷載， 為板傳給橫梁的三角形荷載，由上圖所示幾何關(guān)2 39。2系可得： ??39。./qkNm??PP 2 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和屋面墻體等的重力荷載，計算如下圖： A1B139。D2PC校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 35各層梁上作用的恒載 ..2...P kN??????????? 對于 1－4 層，q 1 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。其他荷載計算方法同第 5 層，結(jié)果為： ?139。???? 2459/qk?39。29./q各層梁上作用的恒載A1B139。DPC校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 36??()..86 ...(.).39。PkNkP??????????? ???? ??????????? ???? ??????()(.)? ??? ?????????? ??? ??? ??? ?框架恒載計算表層次 (kN/m) (kN/m) (kN/m) (kN/m) kN kN kN5 　 　1～4 2）活荷載計算。 各層梁上作用的活載 對于第 5 層 ??39。./qkNm????????????對于第 1－4 層 39。??1q39。12q39。2 2P39。21A1B1DC校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 37..??????????框架活荷載計算表層次 (kN/m) (kN/m) kN kN5 1～4 （3）內(nèi)力計算。 梁端、柱端彎矩采用力矩分配法計算。以下取第五層 AD 跨梁為例，在恒載作用下，計算沒有分配之前的梁端彎矩。在恒載作用下，梁端所產(chǎn)生的彎矩是由梁的自重所形成的矩形均布荷載，和板的重量形成的梯形均布荷載疊加形成的。 在梁的自重所形成的矩形均布荷載作用下的梁端彎矩： ..ABqlmkNm???????在板的重量形成的梯形均布荷載作用下的梁端彎矩： ????2 223 ..... kNmal??????????????彎矩疊加： ???????根據(jù)力矩分配法，轉(zhuǎn)動彎矩 10 ??柱 柱，2q39。21P2校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 38分配系數(shù)： ..7ABDABS????柱柱下 柱 柱恒載作用下沒有分配之前的梁端彎矩值 ??mkN?AB 跨 BC 跨 CD 跨層次左端 右端 左端 右端 左端 右端5 1—4 活荷載載作用下沒有分配之前的梁端彎矩值 ??mkN?AB 跨 BC 跨 CD 跨層次左端 右端 左端 右端 左端 右端5 1—4 各節(jié)點分配系數(shù)邊柱 中柱層次 各層柱上端各層柱下端 左梁 左梁各層柱上端各層柱下端 右梁5 　 　 2—4 1 具體彎矩過程見下圖。校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 39上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 D C B A（a） 恒載作用下校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 40上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 右梁 左梁 下柱 上柱 D C B A（b） 活荷載作用下校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 41(a)恒載作用下校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 42 (b)活載作用下校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 43在恒荷載和活荷載作用下，梁端剪力和柱軸力按照以下公式進行計算。 221 0 0 1 0 0 12ABABBABAMqllqllMqll?????????梁 ： ： ：上 式 中 為 彎 矩 引 起 的 剪 力 ， 為 荷 載 引 起的 剪 力 。根據(jù)《多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計實例》P279，梯形均布荷載轉(zhuǎn)化為矩形均布荷載的公式為： ??2321eqq????39。39。258eq?恒載作用下梁所受到的荷載值（kN/m ）層次5 1～4 活荷載作用下梁所受到的荷載值（kN/m ）層次5 1～4 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（kN ）荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力AB跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨層次VA=VBVB=VCVC=VDVA=VBVB=VCVC=VD5 4 3 2 BCDNh1q2q39。2231eq39。e39。1 q39。 39。q1q239。2q231???eq39。e39。 q39。ABV左 C右 V左 D右校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 441 A 柱 B 柱 C 柱 D 柱 活荷載作用下梁端剪力及柱軸力（kN ）荷載引起的剪力彎矩引起的剪力 總剪力 柱軸力邊跨 中跨 邊跨 中跨 邊跨 中跨 邊柱 中柱層次VA=VBVB=VCVA=VBVB=VC5 4 3 2 1 柱的彎矩以左側(cè)受拉為正，單位 ，壓力以受壓為正，剪力以使柱順時針轉(zhuǎn)kNm?動為正，單位 kN。 hMQMhDCDCDC????????? 00 ：：柱 ：恒載作用下框架柱的剪力層次 A 軸柱 D 軸柱 E 軸柱5 4 3 2 1 N頂 底 N頂 底 N頂 底 N頂 底ABCV?N頂 底 頂 N底校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 45活荷載作用下框架柱的剪力層次 A 軸柱 D 軸柱 E 軸柱5 4 3 2 1 恒載作用下梁端剪力及柱軸力圖校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 46活載作用下梁端剪力及柱軸力圖校園某辦公室鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 47根據(jù)《高規(guī)》 規(guī)定：荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)的組合同時滿足下面兩個：A、無地震作用效