上航國際酒店客房部分土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、 建筑設(shè)計(jì) 建筑設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。 建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀，這要求建筑師

2、認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識(shí)。 建筑設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和個(gè)體設(shè)計(jì)兩部分。 1． 設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是，設(shè)計(jì)上航國際酒店客房部分，客房屬于居住類建筑。作為一個(gè)居住空間設(shè)計(jì)，要在平面規(guī)劃中自始至終遵循實(shí)用、功能需求和人性化管理充分結(jié)合的原則。在設(shè)計(jì)中，既結(jié)合客房需求和酒店管理流程，科學(xué)合理的劃分職能區(qū)域，。材料運(yùn)用簡潔,大方,耐磨,環(huán)保的現(xiàn)代材料,在照明采光上使用全局照明,能滿足酒店客房功能的需要.經(jīng)過精心設(shè)計(jì),在滿足各種客房需要的同時(shí),又簡潔,大方,美觀,能充分體現(xiàn)出企業(yè)的形象與現(xiàn)代感. 2 設(shè)計(jì)要求 建筑法規(guī)、規(guī)范和一些相應(yīng)

3、的建筑標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)該行業(yè)行為和經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)，具有指導(dǎo)意義，尤其是一些強(qiáng)制性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，具有法定意義。建筑設(shè)計(jì)除了應(yīng)滿足相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等要求之外，原則上還應(yīng)符合以下要求： （1） 滿足建筑功能要求： （2） 符合所在地規(guī)劃發(fā)展的要求并具有良好的視覺效果； （3） 采用合理的技術(shù)措施； （4） 提供在投資計(jì)劃所允許的經(jīng)濟(jì)范疇內(nèi)運(yùn)作的可行性。 3 氣象條件 建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r及主要風(fēng)向等因素。 4 地形、地質(zhì)及地震烈度 基地的

4、地形，地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理及建筑體型設(shè)計(jì)等。 地震烈度，表示當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地面及建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時(shí)，地震對(duì)建筑物影響較小，一般可不做抗震計(jì)算，9度以上地區(qū)，地震破壞力很大，一般應(yīng)尺量避免在該地區(qū)建筑房屋，建筑物抗震設(shè)防的重點(diǎn)時(shí)7、8、9度地震烈度的地區(qū)。 5 水文 水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎(chǔ)及地下室。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低及底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。 6建筑設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容及要求 建筑初步設(shè)計(jì)內(nèi)容：繪制“3平2立1剖”：“3平”即1個(gè)底層平面圖，1個(gè)樓

5、層平面圖，加1個(gè)屋頂平面圖；“2立”指1個(gè)南側(cè)或北側(cè)立面圖，加1個(gè)東側(cè)或西側(cè)立面圖；“1剖”必須剖到樓梯。 建筑設(shè)計(jì)文件要求：以上圖紙均需達(dá)到施工圖深度，弄清建筑平面、立面和剖面之間的關(guān)系，熟悉建筑施工圖的表達(dá)方式及深度要求，掌握常用的建筑構(gòu)造措施等。建議用2號(hào)圖繪制，繪圖比例、布局和張數(shù)自定，以表達(dá)清楚且符合制圖習(xí)慣為原則。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一章基本設(shè)計(jì)資料 1．1 設(shè)計(jì)資料 工程名稱：上杭客家緣國際酒店客房A1區(qū)設(shè)計(jì) 建設(shè)地點(diǎn)：福建上杭市 工程概況：共4層，底層高6.05m，其余層高4.4m。室內(nèi)外高差

6、為0.45mm，底層室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.000。 基本風(fēng)壓：0.13kN/m2 基本雪壓：0.45kN/m2 抗震設(shè)防：按7度抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，第一設(shè)計(jì)分組，地震加速度0.1g。 1．2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則 1．2．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的 工程設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的首要環(huán)節(jié)，是整個(gè)工程的靈魂。先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)對(duì)于改建、擴(kuò)建、新建項(xiàng)目縮短工期、節(jié)約投資、提高經(jīng)濟(jì)效益起著關(guān)鍵作用，使項(xiàng)目達(dá)到安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的要求。因而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目的就是要在一定經(jīng)濟(jì)條件下賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)目煽慷龋菇Y(jié)構(gòu)在預(yù)定的基準(zhǔn)期內(nèi)能滿足設(shè)計(jì)所預(yù)期的各種功能要求。 1．2．2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則 為了達(dá)

7、到建筑設(shè)計(jì)的基本目的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)符合以下一般原則：符合設(shè)計(jì)規(guī)范；選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；減輕結(jié)構(gòu)自重；采用先進(jìn)技術(shù)。 1．3 結(jié)構(gòu)選型 1．3．1 結(jié)構(gòu)體系選型 對(duì)于一般多層民用建筑，根據(jù)使用和工藝要求、材料供應(yīng)情況和施工技術(shù)條件，常選用的結(jié)構(gòu)形式有混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。 由于混合結(jié)構(gòu)整體性差，難于滿足大空間的使用要求，而框架剪力墻結(jié)構(gòu)多用于10—25層的高層建筑。而框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕，可以承受較大樓面荷載，在水平作用下具有較大的延性。此外框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，能設(shè)置大空間，易于滿足建筑功能要求。 故該五層辦公樓選用框架結(jié)構(gòu)。

8、 1．3．2 框架施工方法 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)按施工方法不同，有現(xiàn)澆式、裝配式和整體裝配式三種。 現(xiàn)澆式框架的全部構(gòu)件都在現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑，其整體性和抗震性能好，能較好的滿足使用要求。 故框架采用現(xiàn)澆施工方法。 1．3．3 其他結(jié)構(gòu)選型 1. 屋面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，屋面板厚120mm。 2. 樓面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，露面板厚120mm。 3. 樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土板式樓梯。 4. 過梁：門窗過梁均采用鋼筋混凝土梁。 5. 墻基礎(chǔ)：因持力層不太深，承載力高，采用自乘墻基大放腳。 6. 基礎(chǔ)：因基礎(chǔ)持力層不太深，地基承載力高，采用鋼筋混凝土柱下獨(dú)立

9、基礎(chǔ)。 第2章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖 2．1 簡化假定 建筑物是復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)體系，要精確地按照三維空間結(jié)構(gòu)來進(jìn)行內(nèi)力和位移分析十分困難。為簡化計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)體系引入以下基本假定： （1）． 在正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用的條件下，結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)處于彈性工作階段，其內(nèi)力和位移均按彈性方法計(jì)算； （2）． 樓面（或屋面）在自身平面內(nèi)的剛度無限大，在平面外的剛度很小，可忽略不計(jì)。 2．2 計(jì)算單元 多層框架結(jié)構(gòu)是由縱、橫向框架結(jié)構(gòu)組成的空間結(jié)構(gòu)體系，在豎向荷載作用下，各個(gè)框架之間的受力影響較小。本設(shè)計(jì)中

10、取KJ—2作為計(jì)算單元 ，如圖2—1所示： 2．3 計(jì)算簡圖 現(xiàn)澆多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算模型是以梁、柱截面幾何軸線來確定，并認(rèn)為框架柱在基礎(chǔ)頂面為固接，框架各節(jié)點(diǎn)縱、橫向均為剛接。一般情況下，取框架梁、柱截面幾何軸線之間的距離作為框架的跨度和柱高度。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差定為0.45m，二層樓面標(biāo)高為4.4m，故底層柱高為7m。其余各層柱高為樓層高4.4m。由此可繪出框架計(jì)算簡圖，如圖2—2所示： 圖2—2 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 2．4 梁柱截面尺寸及

11、慣性矩 多層框架結(jié)構(gòu)是超靜定結(jié)構(gòu)，在計(jì)算內(nèi)力前必須先確定桿件的截面形狀、尺寸和慣性矩。 1． 初估構(gòu)件截面尺寸及線剛度 （1）梁截面尺寸 AB梁 l=9000mm, 取h=800mm 取b=300mm 則取AB梁截面尺寸為:hb=300mm800mm BC梁l=2100mm, 考慮剛度因素，取 為方便施工，取 則取BC梁截面尺寸為:hb=300mm500mm CD梁 l=5000mm, 取h=600mm 取b=300mm 則取CD梁截面尺寸為:hb=300mm60

12、0mm 橫向次梁 l=9000mm 取h=700mm 取b=30mm 則取橫向次梁截面尺寸為： hb=300mm700mm （2）. 柱截面尺寸 底層柱尺寸 按軸壓比要求計(jì)算，由公式 ： 式中： ——軸壓比取0.9； ——軸壓比增大系數(shù)，本設(shè)計(jì)取=1.2； F——柱的荷載面積； ——單位建筑面積上重力荷載值，近似取12-15 kN/m2； n——驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)。 對(duì)于頂層

13、中柱： 如取柱截面為正方形，則其邊長為510.69。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，并考慮其他因素，本設(shè)計(jì)中所有柱子截面尺寸都取600mm600mm。 非計(jì)算單元的內(nèi)梁截面尺寸初估方法如上，計(jì)算從略。 2. 框架梁、柱線剛度計(jì)算 由于現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利因素，邊框架梁取，對(duì)中框架梁取。（為梁矩形截面慣性矩） AB梁： BC梁：

14、 CD梁： 柱： 底層 中間層 相對(duì)線剛度： 取則其余各桿件相對(duì)線剛度為: 梁： AB梁 BC梁 CD梁 底層柱 框架梁、柱的相對(duì)線剛度如圖2—3所示，將作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。 圖2—3 梁柱相對(duì)線剛度圖 第三章 重力荷載代表值的計(jì)算 3．1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 1. 屋面

15、 防水層（剛性）：30mm厚C20細(xì)石混凝土防水 1.00kN/m2 防水層（柔性）：三氈四油鋪小石子 0.40kN/m2 找平層：15mm厚水泥砂漿 0.01520 kN/m3=0.30kN/m2 找坡層：平均40mm厚水泥焦渣找坡 0.04014 kN/m3=0.56kN/m2 保溫層：60mm厚1:10水泥膨脹珍珠巖 0.06012 kN/m3=0.72kN/m2 結(jié)構(gòu)層：

16、120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12025 kN/m3=3.00kN/m2 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01017 kN/m3=0.17 kN/m2 合計(jì) 6.15kN/m2 2. 各層樓面（含走廊） 水磨石地面（10mm厚面層，20mm厚水泥砂漿打底） 0.65kN/m2 結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12025 kN/m3=

17、3.00kN/m2 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01017 kN/m3=0.17kN/m2 合計(jì) 3.82kN/m2 3. 各梁自重 AB梁 hb=300mm800mm 梁自重： 0.3(0.8-0.12）25 kN/m3=5.1kN/m 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01(0.8-0.12+0.3/2) 217 kN/m3=0.28k

18、N/m 合計(jì) 4.60kN/m 橫向次梁 hb=300mm700mm 梁自重： 0.3（0.7-0.12）25 kN/m3=4.35kN/m 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01(0.7-0.12+0.25/2) 217 kN/m3=0.25kN/m 合計(jì) 4.60kN/m BC梁 hb=30

19、0mm500mm 梁自重： 0.3（0.5-0.12）25 kN/m3=2.85kN/m 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01(0.5-0.12+0.3/2) 217 kN/m3=0.18kN/m 合計(jì) 3.03kN/m CD梁 hb=300mm600mm 梁自重： 0.3（0.6-0.12）25 kN/m3

20、=3.0kN/m 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01(0.6-0.12+0.3/2) 217 kN/m3=0.21kN/m 合計(jì) 3.21kN/m 4. 柱自重 hb=600mm600mm 柱自重： 0.60.625 kN/m3=9kN/m 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01(0.6+0.6) 217 kN/m3=0.41kN/m 合計(jì)

21、 9.41kN/m 5. 外縱墻自重 標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻： [（4.4-0.8）(9-0.5)-32.12] 0.248 kN=33.86kN 鋁合金窗（32.1）： 32.120.35 kN=4.41kN 貼瓷磚外墻面： [4.4(9-0.6)-32.12] 0.5 kN=12.18kN 水泥粉刷內(nèi)墻面： [4.4(9-0.6)-32.12] 0.3

22、6 kN=8.77kN 合計(jì) 59.85kN 底層 縱墻： [（6.05-0.8）(9-0.6)-32.12] 0.248 kN=60.48kN 鋁合金窗（1.51.5）： 32.120.35 kN=4.41kN 貼瓷磚外墻面： [6.05(9-0.6)-32.12] 0.5 kN=19.11kN 水泥粉刷內(nèi)墻面： [6.05(9-0.6)-32.12]

23、 0.36 kN=13.76kN 合計(jì) 84.00kN 6. 內(nèi)縱墻自重 標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻： [（4.4-0.8）(9-0.6)-0.92.12] 0.248 kN=.49.7kN 門（hb=0.92.1）： 0.92.120.15 kN=0.65kN 粉刷墻面： [（4.4-0.8）(9-0.6)-0.92.12] 0.362 kN=18.63kN

24、 合計(jì) 68.99kN/m 底層

25、 縱墻： [（6.05-0..8）(9-0.6)-0.92.12] 0.248 kN=77.41kN 門（hb=0.92.1）： 0.92.120.15 kN=0.65kN 粉刷墻面： [（6.05-0.8）(9-0.5)-0.92.12] 0.362 kN=27.17kN 合計(jì)

26、 105.23kN/m 7. 內(nèi)隔墻自重 AB跨 標(biāo)準(zhǔn)層 墻重： （4.4-0.7）(9-0.6)0.28 kN=50.32kN 粉刷墻面： （4.4-0.7）(9-0.6) 0.362 kN=22.6kN 合計(jì) 72.92kN 底層 墻重： （7-0.7）（9-0.6)0

27、.28 kN=72.76kN 粉刷墻面： （6.05-0.7）(9-0.6) 0.362 kN=32.74kN 合計(jì) 105.50kN CD跨 標(biāo)準(zhǔn)層 墻重： （4.4-0.6）(5-0.6)0.28 kN=26.75kN 粉刷墻面： （4.4-0.7）(9-0.6) 0.362 kN=12.04kN 合計(jì)

28、 38.79kN 底層 墻重： （7-0.-0.6）（5-0.6)0.28 kN=45.06kN 粉刷墻面： （6.05-0.6）(5-0.6) 0.362 kN=17.27kN 合計(jì) 62.33kN 3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 1. 屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面：2.0kN/m2 樓面：辦公室：2.0kN

29、/m2 ；走廊：2.0kN/m2 2.雪荷載： 基本雪壓：0.45kN/m2 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 屋面活荷載和雪荷載不同時(shí)考慮，二者中取大值。 3．3 豎向荷載下框架受荷總圖 板傳至梁上的三角形或梯形荷載為均布荷載，荷載的傳遞示意圖，如圖3—1所示： 圖3--1 荷載傳遞示意圖 屋面板傳荷載： 1. A-B軸間框架梁 恒載： 活載： 樓面板傳荷載： 荷載傳遞示意圖如圖2——4所示 恒載： 活載： 梁自重： 5.38 kN/m AB軸間

30、框架梁均布荷載為： 屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 = 5.38+23.7=29.04kN/m 活載=板傳荷載 =7.7kN/m 樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 =5.38+14.72=20.1 活載=板傳荷載 =7.7kN/m 2. BC軸間框架梁均布荷載為： 梁自重: 3.03kN/m 屋面梁：恒載=梁自重 =3.03kN/m 活載=0 樓面梁：恒載=梁自重 =3

31、.03kN/m 活載=0 3. CD軸間框架梁均布荷載為： 屋面板傳荷載 恒載： 活載： 樓面板傳荷載： 恒載： 活載： 梁自重： 3.21kN/m CD軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 = 3.21+19.2=22.41kN/m 活載=板傳荷載 =6.25kN/m 樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 =3.21+11.9=15.11kN/m

32、 活載=板傳荷載 =6.25kN/m 4.A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱： 女兒墻自重（做法：墻高1100mm，混凝土壓頂100mm） 頂層柱恒載=女兒墻+縱梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳荷載 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=外縱墻自重+縱梁自重+板傳荷載+橫隔墻 頂層柱活載=板傳荷載 5. B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載=縱梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳荷載 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=內(nèi)縱墻自

33、重+縱梁自重+板傳荷載+橫隔墻 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載 6、C軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載=縱梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳荷載 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=內(nèi)縱墻自重+縱梁自重+板傳荷載+橫隔墻 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載 6. D軸柱縱向集中荷載計(jì)算 頂層柱恒載=女兒墻自重+外縱梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳荷載 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=外縱墻自重+縱梁自重+板傳荷載+橫隔墻 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載 由上可作出框架在豎向荷載作

34、用下的受荷總圖，如圖3——2所示： 圖3——2 豎向荷載作用下受荷總圖 第四章 風(fēng)荷載計(jì)算 4.1荷載計(jì)算 作用在屋面梁和摟面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 為了簡化計(jì)算，通常將計(jì)算單元范圍內(nèi)外墻面的分布荷載化為等量的作用于樓面的集中風(fēng)荷載。 式中：基本風(fēng)壓 ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)。因建設(shè)地點(diǎn)處于大城市郊區(qū)，地面粗糙程度為B類； ——風(fēng)荷載體型系數(shù)，查表取=1.3； ——風(fēng)振系數(shù)。由于結(jié)構(gòu)高度小于30m，且高寬比19.25/32.2=0.59<1.

35、5，則取=1.0； ——下層柱高； ——上層柱高，頂層取女兒墻高度的兩倍； B——計(jì)算單元迎風(fēng)面寬度（B=9m） 計(jì)算過程見表3——1 表4——1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 層數(shù) 離地高度 　 　 　 　 　 　 　 4 19.25 1.0 1.3 0.825 0.13 4.4 2.4 4.27 3 14.85 1.0 1.3 0.74 0..13 4.4 4.4 4.95 2 10.45 1.0 1.3 0.74 0.13 4.4 4.4 4.95 1

36、 6.05 1.0 1.3 0.74 0.13 6.05 4.4 5.88 荷載作用如圖4-1所示 圖4--1 風(fēng)荷載作用示意圖 4.2 風(fēng)荷載側(cè)驗(yàn)算 4.2.1. 側(cè)移剛度 見表3——2和表3——3 表4——2 橫向2—4層D值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 A軸柱 0.367 16724 B軸柱 0.542 24725 C軸柱 0.511 23311 D 軸柱 0.306 13960

37、 表4——3 橫向底層D值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 A軸柱 0.609 9244 B軸柱 0.740 11232 C軸柱 0.718 10899 D軸柱 0.559 8485 4.2.2 風(fēng)荷載下框架位移計(jì)算 水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算： 式中： ——第j層的剪力； ——第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和； ——第j層的層間位移。 第一層的層間位移值求出以后，就可以計(jì)算各樓板標(biāo)高處的側(cè)移值的頂點(diǎn)側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值應(yīng)該是該層以下各層層間側(cè)移之和，頂點(diǎn)側(cè)移是

38、所有各層層間側(cè)移之和。 j層側(cè)移 頂點(diǎn)側(cè)移 框架在風(fēng)荷載下側(cè)移的計(jì)算見表2——4，如下： 表2——4 框架在風(fēng)荷載下側(cè)移計(jì)算 層號(hào) 4 4.27 4.27 78720 0.000057 0.000013 3 4.95 9.22 78720 0.000123 0.0000279 2 4.95 14.17 78720 0.000189 0.0000429 1 5.88 20.05 39860 0.000501 0.0000828 =0.00087 側(cè)移驗(yàn)算： 層間最大側(cè)移

39、值為： 0.0000828<1/550，滿足要求 頂點(diǎn)側(cè)移 =0.00087m 且 u/H=1/7832<1/650，滿足要求 第五章地震荷載計(jì)算 5.1各樓層重力荷載代表值 根據(jù)《抗震規(guī)范》（GB50011—2001）第5.1.3條：頂層的荷載代表值包括：屋面荷載、50%的屋面雪荷載、頂層縱墻框架自重、頂層半層墻柱自重。 其它層重力荷載代表值包括：樓面恒載、50%樓面均布荷載、該層縱墻框架橫梁

40、自重、該層上下各半層柱及墻體自重。 各樓層重力荷載代表值Gi確定如下： 首層： 梁: G=95.38+3.215+3.869+3.032.1+5.3894=299.25kN 柱：G=9.41(0.54.4+0.56.05)4=49.17kN 墻：G=59.850.54+840.54+105.50.52+77.920.52+38.790.5+55.640.5 =518.34kN 板：G=16.193.82=553.52kN 門：G=0.92.10.153=0.97kN 活載：G=16.19250%=144.9kN 合計(jì)： 1583.7

41、6kN 標(biāo)準(zhǔn)層： 梁：G=95.38+3.215+3.869+3.032.1+5.3894=299.25kN 柱：G=9.414.4=41.4kN 墻：G=59.854+77.922+38.79=434.03kN 板：G=16.193.82=553.52kN 門：G=0.92.10.153=0.97kN 窗：G=4.414=17.61kN 活載：G=16.19250%=144.9 合計(jì)： 1491.68kN 頂層： 梁：G=95.38+3.215+3.869+3.032.1+5.3894=299.25kN 柱：G=9.41

42、4.40.54=82.81kN 墻：G=59.850.54+77.920.52+38.790.5+6.6792=337.03kN 板：G=16.196.15=891.14kN 門：G=0.970.5=0.485kN 窗：G=17.610.5=8.81kN 活載：G=16.19250%=144. 雪荷載：G=16.190.4550%=32.6kN 總計(jì)： 1797.03kN 5.2水平地震作用下框架內(nèi)力合側(cè)移計(jì)算 5.2.1.質(zhì)點(diǎn)重力荷載見圖4-1： 圖4－1 結(jié)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)重力荷載（單位：

43、KN） 5.2.1.水平地震力作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算 按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期 頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期：結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移可以由下列公式計(jì)算，計(jì)算過程， 如表5-4： （4-1） （4-2） （4-3）

44、 （4-4） 式中： ：基本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻對(duì)框架自振周期影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取0.6—0.7，該框架取0.7。 ：框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)假想位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點(diǎn)位移。然后由求出，再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。 ：第i層第j跟柱的抗側(cè)移剛度； 表5－1 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 層次 (KN) H 4 1828.34 19.25 78720 0.02 0.10

45、 3 1522.99 14.85 78720 0.02 0.08 2 1522.99 10.45 78720 0.02 0.06 1 1615.07 6.05 39860 0.04 0.04 按公式（5－4）計(jì)算基本周期T,其中Ut量綱為m，取 5.3樓層間位移驗(yàn)算 根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》（GB50011—2001）第5.1.2條規(guī)定，對(duì)于高度不超過40米，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿著高度方向分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法等簡化方法計(jì)算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法計(jì)算抗震作用。 在Ⅱ類場(chǎng)地，8度

46、設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組情況下，由《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》（GB50011—2001）表5.1.4—1和表5.1.4—2可查得： 結(jié)構(gòu)的特征周期和水平地震影響系數(shù)最大值（7度，多遇地震作用）為： =0.35s =0.08 (1).結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算： (5-5) (5-6) (5-7) 式中： ： 結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值；

47、：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表值的85％； ：頂部附加水平地震作用； ： 頂部附加地震作用系數(shù)； ：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； ：分別為質(zhì)點(diǎn)i,j的計(jì)算高度； 對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系，結(jié)構(gòu)底部縱向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值: 各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按公式（5－6）計(jì)算： 將，，代入式： 各樓層地震剪力按: 計(jì)算： 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用，各樓層地震剪力及樓層間位移計(jì)算表 表5－2各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用，各樓層地震剪力及樓層間位移計(jì)算表 層次 () (KN) (m) 4 1797.03 20.2 36300.01 86

48、455.45 120.38 120.38 78720 0.0015 3 1491.68 15.8 23568.54 86455.45 78.16 198.54 78720 0.0025 2 1491.68 11.4 17005.15 86455.45 56.39 254.93 78720 0.0032 1 1583.76 6.05 9581.75 86455.45 31.77 286.70 39860 0.0072 最大位移發(fā)生在第一層，其樓層最大位移與樓層高之比：，小于《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》（GB50011—2001）第5.

49、5.1條規(guī)定的位移極限值[]=1/550滿足位移要求 第六章 框架內(nèi)力計(jì)算 為簡化計(jì)算，考慮如下幾種單獨(dú)受荷情況： （1） 恒載滿布情況； （2） 活載滿布情況 （3） 風(fēng)荷載作用（分左風(fēng)和右風(fēng)） （4） 地震作用（分左地震和右地震） 對(duì)于第（1）、（2）種情況，采用分層法計(jì)算；第（3）、（4）種情況，采用D值法計(jì)算。 6.1 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 在豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用分層法進(jìn)行簡化計(jì)算，此時(shí)每層框架梁同上、下層柱組成基本計(jì)算單元。豎向荷載產(chǎn)生的梁端彎矩只在本層內(nèi)進(jìn)行彎矩分配，單位之間不再進(jìn)行傳遞。 計(jì)算步驟如下： （１） 根據(jù)各桿件的線

50、剛度計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配； （２） 計(jì)算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩，并將各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配； （３） 將所有桿端的分配彎矩向遠(yuǎn)端傳遞； （４） 將個(gè)節(jié)點(diǎn)因傳遞彎矩而產(chǎn)生的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配，使得各節(jié)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)； （５） 將各桿件的固端彎矩，分配彎矩和傳遞彎矩相加即可得各桿端彎矩。 1. 計(jì)算分配系數(shù) 說明：計(jì)算時(shí)除底層柱以外，其它各層柱的線剛度先乘以，取傳遞系數(shù)為１／３（梁和底層柱的傳遞系數(shù)為１／２）。 分配系數(shù)按以下式計(jì)算： 式中：　　　　為節(jié)點(diǎn)ｋ第ｉ根桿件的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度； 　　　　　　　為節(jié)點(diǎn)ｋ各桿件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度之和。 由于本榀框架結(jié)構(gòu)、

51、受力對(duì)稱，在分層法計(jì)算時(shí)可取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。 2. 梁的固端彎矩 均布恒載和柱頂集中活載偏心引起的固端彎矩構(gòu)成節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩，利用以下公式計(jì)算： 可求得各梁端彎矩，如表5——1和表5——2 表5——1　恒載作用下固端彎矩 AB跨 BC跨 CD跨 恒載 均布荷載Q 固端彎矩M 均布荷載Q 固端彎矩M 均布荷載Q 固端彎矩M 頂層 29.04kN/m 196.02kNm 3.03N/m 1.11kNm 22.4N/m 52.34kNm 1-3層 20.10kN/m 135.68kNm 3.03N/m 1.11kNm 15

52、.11N/m 52.34kNm  恒載作用下的彎矩圖，如圖5-1所示。 圖5——１　　恒載作用下彎矩圖 根據(jù)彎矩和剪力的關(guān)系，可采用取隔離體的方法計(jì)算剪力： 式中： 　　　，——簡支梁支座左端和右端剪力標(biāo)準(zhǔn)值（剪力取繞隔離體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正）； 　　　，——梁端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（以繞桿順時(shí)針轉(zhuǎn)為正，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為負(fù)）。 由此計(jì)算得出各桿件剪力如圖6——2所示： 圖5——2　　恒載作用下剪力圖 橫梁作用于柱子軸力值即為梁端剪力值，再加上縱梁傳來的軸力值及柱自重。可得出柱軸力圖，如圖6——3所示： 圖6—

53、—3　　恒載作用下軸力圖 6．2 活載作用下的內(nèi)力計(jì)算 均布荷載按滿跨布置，計(jì)算方法同恒載。 活荷載作用下的固端彎矩計(jì)算 表6——2　　活荷載作用下固端彎矩 AB跨 BC跨 CD跨 恒載 均布荷載Q 固端彎矩M 均布荷載Q 固端彎矩M 均布荷載Q 固端彎矩M 頂層 7.7kN/m 51.98kNm 0N/m 0kNm 6.25N/m 18.75kNm 1-3層 7.7kN/m 51.98kNm 0N/m 0kNm 6.25N/m 18.75kNm 作活載作用下彎矩圖，如圖6-4 圖6-4活載作用下彎矩圖 由M

54、圖可做出框架在活載作用下的剪力圖,如圖6-5 圖6--5活載作用下剪力圖 活荷載作用下柱的軸力圖，如圖6--6所示。 圖6--6 活載作用下柱軸力圖 6．3 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 6.3.1. 計(jì)算方法 用D值法（改進(jìn)的反彎點(diǎn)法）進(jìn)行計(jì)算，其步驟為： （１） 求各柱反彎點(diǎn)處的剪力； （２） 求各柱反彎點(diǎn)高度； （３） 求各柱桿端彎矩和

55、梁端彎矩； （４） 求各柱軸力和梁剪力。 6.3.2. 第i層和第m柱所分配的剪力為： 其中，見表2——1。 6.3.3 反彎點(diǎn)位置計(jì)算 框架柱反彎點(diǎn)位置： 式中： ——反彎點(diǎn)高度，即反彎點(diǎn)到柱下端的距離； ——反彎點(diǎn)高度比，即反彎點(diǎn)高度與柱高的比值； ——計(jì)算層柱高； ——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度； ——上下梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正值； 、——上、下層柱高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正值。 計(jì)算結(jié)果如表2——7所示： 表6——3（a） A軸框架柱反彎點(diǎn)位置

56、層號(hào) h/m K y0 y1 y2 y3 y yh/m 4 4.4 1.16 0.37 0.00 0.00 0.00 0.37 1.61 3 4.4 1.16 0.45 0.00 0.00 0.00 0.45 1.98 2 4.4 1.16 0.47 0.00 0.00 0.05 0.52 2.27 1 7.0 1.84 0.55 0.00 0.00 0.00 0.55 3.85 表6——4（b） B軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào)

57、h/m K y0 y1 y2 y3 y yh/m 4 4.4 2.37 0.42 0.00 0.00 0.00 0.42 1.83 3 4.4 2.37 0.47 0.00 0.00 0.00 0.47 2.05 2 4.4 2.37 0.50 0.00 0.00 0.00 0.50 2.20 1 7.0 3.76 0.55 0.00 0.00 0.00 0.55 3.85 表6——5C） C軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào) h/m K y0 y

58、1 y2 y3 y yh/m 4 4.4 2.09 0.40 0.00 0.00 0.00 0.40 1.76 3 4.4 2.09 0.45 0.00 0.00 0.00 0.45 1.98 2 4.4 2.09 0.50 0.00 0.00 0.00 0.50 2.2 1 7.0 3.32 0.55 0.00 0.00 0.00 0.55 3.85 表6——6（b） D軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào) h/m K y0 y1 y2 y3 y yh/m

59、 4 4.4 0.88 0.35 0.00 0.00 0.00 0.35 1.54 3 4.4 0.88 0.35 0.00 0.00 0.00 0.35 1.54 2 4.4 0.88 0.35 0.00 0.00 -0.02 0.33 1.45 1 7.0 1.4 0.47 0.00 -0.04 0.00 0.43 3.01 6.3.4. 左風(fēng)作用下內(nèi)力 框架柱的桿端彎矩和梁端彎矩按以下公式計(jì)算： 邊柱節(jié)點(diǎn)：

60、中柱節(jié)點(diǎn)： 則左風(fēng)作用下框架內(nèi)力計(jì)算如表6——7 表6——7 風(fēng)荷載下A軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) 4 4.27 78720 16724 0.21 0.907 1.61 2.53 1.46 2.53 3 9.22 78720 16724 0.21 1.959 1.98 4.74 3.88 6.20 2 14.17 78720 16724 0.21 3.010 2.27 6.41 6.83 10.29 1 20.05

61、 39860 9244 0.23 4.650 3.85 14.65 17.90 21.48 表6——8 風(fēng)荷載下B軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) 4 4.27 78720 24725 0.31 1.34 1.83 3.45 2.45 3.45 1.73 1.76 3 9.22 78720 24725 0.31 2.90 2.05 6.81 5.94 9.26 4.53 4.73 2 14.17 78720 24725 0

62、.31 4.45 2.20 9.97 9.79 15.73 7.69 8.04 1 20.05 39860 10899 0.27 5.48 3.85 17.27 21.11 27.06 23.32 24.37 表6——9 風(fēng)荷載下C軸框架柱與梁端剪力 層號(hào) 4 4.27 78720 23311 0.21 1.34 1.83 3.45 2.45 3.45 1.73 1.76 3 9.22 78720 23311 0.21

63、2.90 2.05 6.81 5.94 9.26 4.53 4.73 2 14.17 78720 23311 0.21 4.45 2.20 9.97 9.79 15.73 7.69 8.04 1 20.05 39860 10899 0.27 5.48 3.85 17.27 21.11 27.06 23.32 24.37 表6—10 風(fēng)荷載下D軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) 4 4.27 78720 13960 0.18

64、 0.76 1.54 2.17 1.17 2.17 3 9.22 78720 13960 0.18 1.64 1.54 4.68 2.52 5.84 2 14.17 78720 13960 0.18 2.51 1.45 7.41 3.64 9.93 1 20.05 39860 8485 0.21 4.27 3.01 17.03 12.85 20.67 表6——11 風(fēng)荷載下框架柱和梁端剪 層號(hào) 梁端剪力/KN 柱軸力/KN BC跨V CD跨V DE跨V

65、B軸Nb C軸 D軸 E軸Ne Vbc-Vcd Nc Vcd-Vde Nd 4 0.47 1.76 1.70 -0.47 -1.28 -1.28 0.06 25.46 1.70 3 1.19 4.69 4.55 -1.66 -3.49 -4.77 0.13 25.59 6.25 2 2.00 7.87 7.66 -3.66 -5.87 -10.64 0.20 25.80 13.91 1 4.98 18.91 15.16 -8.64 -13.93

66、 -24.57 3.75 29.55 29.07 注：軸力壓力為+，拉力為-。 6.4 地震作用下內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算方法同風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算，用D值法，反彎點(diǎn)位置已由上面計(jì)算得知。 6.4.1框架各柱的桿端，梁端彎距計(jì)算 表6——12 地震荷載下A軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) 4 120.38 78720 16724 0.21 25.57 1.61 71.35 41.18 71.35 3 198.54 78720 16724 0.21 42.18 1.98 102.07 83.52 143.25 2 254.93 78720 16724 0.21 54.16 2.27 115.36 122.9