【導讀】本設計主要論述了某集團公司綜合辦公樓建筑結(jié)構(gòu)的設計過程。首先，進行建筑設。然后再根據(jù)建設用地條件，考慮建筑分類，建筑在總平面中。及風荷載作用對房屋所產(chǎn)生的層間位移。再根據(jù)豎向荷載計算梁和柱的內(nèi)力并進行組。合，對梁和柱截面進行設計。后用pkpm軟件進行驗算，分析結(jié)果。最后總結(jié)了本次畢業(yè)設計的心得。第1章設計資料任務書················································································2

　　

【正文】 傳往縱向框架： ? ?23111 2 0 . 5 9 3 /q q k N m????? ? ? ?縱 傳往橫向框架： 5 0 .4 2 2 /8q q kN m??? ? ?橫 一、二、三、四層 ①邊跨板荷載的傳遞： 01 5100l mm? ， 02 7200l mm? ， 1 1748?? 。 等效為均布荷載： 010 5 . 12 . 0 5 . 1 /22lq q kN m? ? ? ? ? ? 傳往縱向框架： 5 3 .1 8 8 /8q q kN m??? ? ?縱 傳往橫向框架： ? ?23111 2 4 . 0 4 7 /q q k N m????? ? ? ?橫 ②中間跨板荷載的傳遞： 01 2700l mm? ， 02 5100l mm? ， 1 934?? 。 等效為均布荷載： 010 2 . 72 . 5 3 . 3 7 5 /22lq q kN m? ? ? ? ? ? 傳往縱向框架： ? ?23111 2 2 . 9 6 5 /q q k N m????? ? ? ?縱 傳往橫向框架： 5 2 .1 0 9 /8q q kN m??? ? ?橫 所以一榀框架所受活荷載如圖 34， 35所示： 第 3 章 荷載計算 21 2700 720046003600360036003600A B C D17100 7200 圖 34 活荷載計算簡圖（ /kNm ） 2700 720046003600360036003600A B C D17100 7200 圖 35 轉(zhuǎn)化為均布荷載的活荷載計算簡圖（ /kNm ） 第 3 章 荷載計算 22 集中荷載 頂層 ①邊節(jié)點集中荷載： 縱向框架梁傳來的屋面活荷載： 0 .3 9 9 5 .1 2 .0 3 5kN?? ②中節(jié)點集中荷載： 縱向框架梁傳來的屋面活荷載 ： ? ?0 .3 9 9 0 .3 9 7 5 .1 4 .0 6 kN? ? ? 一、二、三、四層 ①邊節(jié)點集中荷載： 縱向框架梁傳來的屋面活荷載 ： ?? ②中節(jié)點集中荷載： 縱向框架梁傳來的屋面活荷載 ： ? ?1 .5 9 4 1 .9 8 4 5 .1 1 8 .2 4 8 kN? ? ? 則縱向框架梁傳來的集中荷載如圖 36 所示： 2700 7200A B C D17100 7200 圖 36 縱向框架傳來集中荷載計算簡圖 （軸力： kN ，彎矩： kNm? ） 第 3 章 荷載計算 23 風荷載計算 風荷載標準值計算 建筑物所在地的地面粗糙度類別為 B類，則風壓高度變化系數(shù) z? 如表 31所示： 表 31 風壓高度變化系數(shù)計算表 離地面高度 /m 5 10 15 20 30 風壓高度變化系數(shù) 根據(jù) JGJ20xx《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》可知：高寬比 4/ ?BH 的矩形、方形和十字形平面建筑取 ?s? 。 根據(jù) GB5000920xx《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 可知，高度大于 30m 且高寬比大于，應考慮風振系數(shù)，由于 H30m且 H/B,故本建筑取風振系數(shù) ?z? 。 為簡化計算，將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，以 8軸線上的框架為例計算一榀框架上的風荷載作用，具體計算過程如表 32： 表 32 風荷載計算表 層號 1 2 3 4 5 z? s? z? 20 //kN m? 0 //k z s z kN m? ? ? ? ?? //kq B kN m?? /kW kN 則 8 軸線上框架計算簡圖如圖 37 所 示： 風荷載作用下框架側(cè)移計算 水平荷載作用下框架的側(cè)移如下計算： pjMjijVD? ?? Mj? — 第 j 層的層間側(cè)移； pjV — 第 j 層由外荷載引起的總剪力； pjV — 第 j 層所有柱 D 值總和。 各層樓板標高處側(cè)移絕對值是該層以下各層層間側(cè)移之和，頂點側(cè)移即為所有層層第 3 章 荷載計算 24 間側(cè)移之和。 故 j 層側(cè)移：1jMMjii ?????， 頂點側(cè)移 ：1nMMnii ?????。 框架在風荷載作用下側(cè)移的計算如表 33： 2700 720046003600360036003600A B C D171007200 圖 37 風荷載計算簡圖（ kN ） 表 33 風荷載作用下框架 8 側(cè)移計算 層數(shù) /kW kN /jV kN //D kN m? 4/10Mj m? ? /Mj h? 5 37760 1/10909 4 37760 1/4865 3 37760 1/3243 2 37760 1/2368 1 22840 1/1503 31 6 .7 6 1 0nMMnii m? ??? ? ? ?? 對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓層層間最大位移與層高之比的限制為 1/550，本框架的層間最大位移與層高之比出現(xiàn)在底層，大小為 1/15031/550,故風荷載作用下框架的第 3 章 荷載計算 25 側(cè)移滿足要求。 重力荷載代表值計算 屋面處重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值 +雪荷載標準值； 樓面處重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值 +樓面活荷載標準值 ； 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重。 樓面、屋面處自重標準值計算 屋面處自重標準值計算： 女兒墻和天溝自重標準值： 3 . 2 1 ( 5 3 . 4 1 7 . 1 ) 2 4 5 2 . 6 1G k N? ? ? ? ?女 兒 墻 屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標準值： 4 . 3 7 1 2 5 3 . 4 1 7 . 1 3 9 9 1 . 5 2G k N? ? ? ?屋 面 板 ? ? ? ?? ? ? ?0 . 2 5 0 . 6 0 . 1 4 . 7 2 5 3 2 0 . 2 5 0 . 6 0 . 1 5 . 9 2 5 80 . 2 5 0 . 6 0 . 1 6 . 8 2 5 2 2 0 . 2 5 0 . 4 0 . 1 2 . 3 2 5 1 11 1 3 2 . 4 4GkN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??梁 ? ? ? ?? ?2 [ 0 . 6 0 . 1 0 . 0 1 1 7 4 . 7 3 2 5 . 9 8 6 . 8 2 20 . 4 0 . 1 0 . 0 1 1 7 2 . 3 1 1 ]6 1 . 6 0 5GkN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??梁 粉 刷 ? ?4 . 2 7 2 3 . 6 / 2 0 . 1 4 4 3 1 9 . 5 4 6G k N? ? ? ? ?柱 [ 5 . 8 8 6 . 8 2 6 . 5 4 6 . 8 2 4 . 9 8 6 . 8 1 65 . 6 4 6 . 8 4 4 . 0 0 7 2 . 3 2 5 . 8 8 4 . 7 1 65 . 8 8 4 . 7 4 4 . 9 8 4 . 7 1 6 4 . 9 8 5 . 9 4 ] / 3 1 . 27 7 0 . 9 2 8GkN? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??墻 故頂層的自重標準值為： 4 5 2 . 6 1 3 9 9 1 . 5 2 1 1 3 2 . 4 4 6 1 . 6 0 5 3 1 9 . 5 4 6 7 7 0 . 9 2 86 7 2 8 . 6 4 9G G G G G G GkN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??頂 層 梁屋 面 板 梁 粉 刷 柱女 兒 墻 墻 24層樓面處自重標準值計算： 4 . 2 5 5 3 . 4 1 7 . 1 3 8 8 0 . 8 4 5G k N? ? ? ?樓 面 板 kN?梁 kN?梁 粉 刷 ? ?4 . 2 7 2 3 . 6 0 . 1 4 4 6 5 7 . 8 8 8G k N? ? ? ? ?柱 7 7 0 .9 2 8 / 1 .2 3 1 9 2 7 .3 2G k N? ? ?墻 第 3 章 荷載計算 26 故 24 層自重標準值為： 3 8 8 0 . 8 4 5 1 1 3 2 . 4 4 6 1 . 6 0 5 6 5 7 . 8 8 8 1 9 2 7 . 3 27 6 6 0 . 0 9 8G G G G G GkN? ? ? ? ?? ? ? ? ??梁屋 面 板 梁 粉 刷 柱標 準 層 墻 底層樓面處自重標準值計算 : kN?屋 面 板 kN?梁 kN?梁 粉 刷 1 3 . 5 4 . 56 5 7 . 8 8 8 7 5 1 . 8 7 22 3 . 6 0 . 1G k N?? ? ? ??柱 1 . 8 4 . 6 / 2 0 . 61 9 2 7 . 3 2 (5 . 8 8 / 3 1 . 7 4 . 9 8 / 3 1 . 7 ) 5 . 9 2 1 8 5 5 . 8 6 93G k N??? ? ? ? ? ? ? ? ?墻 故底層自重標準值為 ： 3 8 8 0 . 8 4 5 1 1 3 2 . 4 4 6 1 . 6 0 5 7 5 1 . 8 7 2 1 8 5 5 . 8 6 97 6 8 2 . 6 3 1G G G G G GkN? ? ? ? ?? ? ? ? ??梁屋 面 板 梁 粉 刷 柱底 層 墻 樓面、屋面活荷載計算 屋面雪荷載標準值計算 0. 2 53 .4 17 .1 18 2. 62 8Q q S kN? ? ? ? ?雪 雪 樓面活荷載標準值計算 2 .0 [ 5 3 .4 ( 7 .2 7 .2 ) 7 .2 5 .1 2 ]2 .5 ( 2 .7 5 3 .4 7 .2 5 .1 2 )1 9 3 5 .0 9iiQ q SkN?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???樓 面 各層重力荷載代表值計算 頂層： 67 28 .6 49 0. 5 18 2. 62 8 68 19 .9 63EwG k N? ? ? ? 標準層： 7 6 6 0 .0 9 8 0 .5 1 9 3 5 .0 9 8 6 2 7 .6 4 3EiG kN? ? ? ? 底層： 1 7 6 8 2 .6 3 1 0 .5 1 9 3 5 .0 9 8 6 5 0 .5 8 1EG kN? ? ? ? 建筑物總重力荷載代表值計算 6 8 1 9 . 9 6 3 8 6 2 7 . 6 4 3 3 8 6 5 0 . 5 8 1 4 1 3 5 3 . 4 7 3E E iG G k N? ? ? ? ? ?? 結(jié)構(gòu)基本自振周期計算 本結(jié)構(gòu)主體高 ，且建筑物的質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻，可采用底部剪力法計算水平地震作用，為此必須事先確定結(jié)構(gòu)的基本自振周期。 第 3 章 荷載計算 27 結(jié)構(gòu)基本自振周期近似計算方法有能量法和頂點位移法，現(xiàn)采用能量法，并考慮非承重填充墻剛度的影響，取折減系數(shù) ?T? ，計算過程如表 34 所示： 表 34 能量法計算基本周期 層號 /iG kN //D kN m? 1 /ijjiiGumD???? 11 /ijju u m???? iiGu 2iiGu 5 406200 4 406200 3 406200 ２ 406200 １ 248000 ? —— —— 則結(jié)構(gòu)的基本自振周期為： 2111 2 66niiiT niiiGuTsGu? ??? ? ? ? ??? 多遇水平地震作用計算 地震作用標準值計算 該工程所在地為山東省東營市，抗震設防烈度為 7 度，設計地震分組為第三組，場地類別為三類，由《建筑抗震設計規(guī)范》（ GB5001120xx）查得 ： 水平地震影響系數(shù)最大值： max ? ? ，特征周期 ? 。 則 0. 9 0. 91 m ax 1 .0 8 0 .0 5 9 TT?? ?? ??? ? ? ??? ?????? 結(jié)構(gòu)的總重力何在代表值為： 41 35 3. 47 3EG kN? 則結(jié)構(gòu)的底部剪力為： 1 0 . 8 5 4 1 3 5 3 . 4 7 3 0 . 0 5 9 4 2 0 8 7 . 9 4E k e qF G k N?? ? ? ? ? 1 0 . 7 6 6 1 . 4 1 . 4 0 . 5 5 0 . 7 7gT s T s? ? ? ? ? 不需考慮結(jié)構(gòu)頂部附加集中作用。 所以樓層的地震作用標準值 iF 和地震剪力標準值 iV 計算結(jié)果如表 35 所示： 第 3 章 荷載計算 28 表 35 地震作用標準值計算表 層號 kNGi / mHi/ mkNHG ii ?/ kNFi / kNVi / 5 19 4 3 2 1 ? —— —— 注： iii EkiiGHFFGH? ?。 橫向框架彈性變形驗算 多遇地震作用下，橫向框架層間彈性位移驗算結(jié)果如表 36所示，其中樓層層間地震剪力取標準值： 表 36 層間彈性位移驗算表 層號 層間剪力 kNVi / 層間剛度 mkNDi // /ei i iu V D?? /mm 層高 mmHi / ieiHu? 5 406200 3600 1/2566 4 406200 3600 1/1267 3 406200 3600 1/912 2 406200 3600 1/764 1 248000 4600 1/551 樓層層間最大位移與樓層高之比為： 111 8 .4 1 9eVu mmD? ? ? ， 118 .4 1 9 1 14 6 0 0 5 5 1 5 5 0euH? ? ? ? 故水平地震作用下，橫向框架的變形滿足要求。第 4 章 內(nèi)力計算 29 第 4 章 內(nèi)力計算 水平地震作用下橫向框架內(nèi)力分析 將樓層的地震剪力標準值按各柱的 D值比例分配求得的各柱的地震剪力標準值（見表 41）。近似按各樓層的水平地震作用為倒三角形分布情形，確定各柱的反彎點，計算柱端彎矩標準值，根據(jù)節(jié)點平衡條件，將節(jié)點處柱端彎矩之和按節(jié)點處兩側(cè)梁的線剛度比例分配，可求得梁端彎矩，再計算梁端地震剪力，并由節(jié)點兩側(cè)的梁端剪力標準值之差求得柱的地震軸向力。 表 41 柱端地震剪力計算表 層號 5 4 3 2 1 mkND //? 406200 406200 406200 406200 248000 kNVE/ 邊柱 mkNDi // ?DD/ kNVEi/ 中柱 mkNDi // 10600 10600 10600 10600 6110 ?DD/ kNVEi/ 樓層的水平地震作用為倒三角形分布，可算得各柱的反彎點，如表 42所示： 第 4 章 內(nèi)力計算 30 表 42 柱反彎點計算表 層號 邊柱 中柱 5 5n? 5j? ? ? 1 1?? 3 1?? ?? 5n? 5j? ? ? 1 1?? 3 1?? ?? 4 5n? 4j? ? ? 1 1?? 231???? ?? 5n? 4?j ? ? 1 1?? 132 ???? ?? 3 5n? 3?j ? ? 1 1?? 231???? ?? 5n? 3?j ? ? 1 1?? 132 ???? ?? 2 5n? 2?j ? ? 121???? 3 ? ? 3 0y? 3 y y? ? ? 5n? 2?j ?