忆韵宾馆设时计计算

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东北石油大学本科生毕业设计(论文)东北石油大学毕业设计(论文)任务书题目 忆韵宾馆设计专业 土木工程 学号 100502140330 姓名 景显峰主要内容、基本要求、主要参考资料等:1设计题目:高层宾馆2建设场地:大庆市 3设计条件:1)自然条件:(1)地势:地势平坦,场地开阔,交通便利(2)抗震要求:7度区;II 类场地土(3)主导风向:冬季西北,夏季西南2)设备条件:(1)采暖为集中供热;供热与城市供热中心联网(2)给水,排水,供电,通讯均由城市系统引进3)地质资料:自然地表下1m为填土,填土下层为3m厚粘土,承载力标准值为150kPa,再下为5m厚粉土,承载力为130 kPa,以下为砂砾,承载力为160 kPa。最大冻结深度为2m。地下水位为地表以下2m,无侵蚀性。4基本要求:1)总体要求: (1)建筑面积:15000m2 (2) 建筑层数:1012层(10+1层) (3)客房: 标准间客房100套左右; 双套间客房30套左右; 三套间客房10套左右; (4)层高:标准层3.03.3m, 底层大房间3.64.5m。 (5)其它:餐厅、舞厅、商场咖啡厅均应安排在好的位置及出入口,并可以对外营业,但不作具体设计,其中部分房间可以设置在主体建筑之外。2)房间要求:客房部分:客房总面积4500m2左右,客房层应设置以下用房: A.服务员工作间(含服务员厕所)25m2; B.杂物间25m2; C.消毒开水间25m2; D.设置楼层服务台位置; 公共部分: A.门厅:内设总服务台、休息、会客、邮电、通讯、寄存票证服务等(面积自定); B餐厅:700 m2;其中包括厨房及辅助用房。 C咖啡厅:100 m2; D.舞厅:300 m2;0 E.会议室:2个150 m2;10个50 m2; F.商店:50 m2; G.台球室:200 m2; H乒乓球室:100 m2; I棋类室:50 m2; J美发室:50 m2; K桑拿:100 m2; 辅助用房:A.行政办公:500 m2; B.职工食堂:500 m2;C.医务室:50 m2; D.职工更衣、浴室、厕所:100 m2;E.电话总计:50 m2; F.配电:50 m2;G.库房:50 m2; H.洗衣房:50 m2;I.其它用房适当,其面积自定。3)其它要求 (1)层高:首层3.9m,标准层3 .3m,电梯机房2.02.3m。 (2)地层设置外部出入口两处。 (3)各种管井:如果没有自然通风排烟时,应设置排烟道;此外要求在适当位置设管道井,管道井要求每23层用横格板分隔,并设丙级防火检修门。5设计内容:1)建筑施工图: (1)首层平面图;标准层平面图;剖面图;立面图等 (2)建筑构造详图34个(1:10或1:20)2)结构施工图 (1)结构首层平面布置图; (2)标准层结构布置图; (3)框架结构配筋图; (4)基础结构布置图;基础配筋图;3)设计说明书(文字材料)结构设计说明书及计算书;包括结构方案选择的阐述,主要承重结构设计计算的全部内容。 以上标蓝的内容可以根据你参考的计算书修改,不必完全按照老师给的任务书设计。6参考文献建筑设计资料集1、2现行建筑设计规范大全现行建筑结构规范大全高层民用建筑设计防火规范钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程钢筋混凝土高层建筑结构设计,赵西安编,中国建筑工业出版社高层建筑结构设计,建研院结构所编多层及高层房屋结构设计,上、下册,上海科技出版社完成期限: 2014年06月07日 0摘要 本设计为黑龙江省大庆市忆韵宾馆设计。全楼主体共11层,建筑面积为15426.2。设计分为两部分:第一部分是建筑部分,包括对建筑的周围环境设计、建筑的平面设计、建筑的立面设计、建筑剖面设计,建筑构造做法及材料的选用。本建筑设计采用了内廊式的平面组合,使宾馆内各房间相对独立、安静,不被穿越但又有一定的联系,建筑布局因地制宜,灵活布置,功能分区明确、流线清晰、便于管理,满足使用要求,特别是消防和疏散要求。第二部分为结构设计,本设计的结构采用纵横向框架承重体系,选取一榀框架进行水平力和竖向力计算,并进行内力组合,以确定最不利内力,并进行截面设计。包括框架梁、板、柱、楼梯、雨篷及基础的截面设计等。墙体采用粉煤灰蒸压加气混凝土砌块砌筑,有利于减轻建筑物自重;其中对框架梁、板、柱的设计都采用了比较常用的弹性理论方案。本设计为7度抗震设防烈度设计,因此设计过程中还进行了地震作用下弹性位移验算。设计后达到了强度、刚度和稳定性方面的要求。关键词:建筑;框架;混凝土;抗震设计 东北石油大学本科生毕业设计(论文)Abstract The design for the Heilongjiang province Daqing City Yi Yun Hotel design.The whole building consists of 11 layers, the construction area of 15426.2 m.The design is divided into two parts: the first part is the construction of buildings,including the surrounding environment design, architectural graphic design,facade of the building design, architectural profile design, selection and construction of building materials.The architectural design of the plane combination corridor, the hotel room is a relatively independent, quiet, dont be cross but have a certain relationship, the layout of the building suit ones measures to local conditions, flexible layout,functional area clear, clear streamline, convenient management, to meet the use requirements, especially the fire and evacuation.The second part is the structure design, the structure design of the longitudinal and transverse frame bearing system, select a framework of horizontal force and vertical force calculation, and the combination of internal forces, internal force sand to determine the most unfavorable, cross section design.Including the frame beam, plate, column, stair, awning and foundation of the section design etc. Wall using fly ash autoclaved aerated concrete block masonry, to reduce the weight of buildings; the design of the frame beams, plates,columns are used more commonly used elastic theory scheme.This design is the design of 7 degree seismic fortification intensity, so the design process of elastic displacement checking . After the design to the strength, stiffness and stability requirements.Key word: building construction; frame; concrete; seismic design目 录第1章 建筑设计1 1.1建筑平面设计1 1.2 房间平面设计1 1.3 建筑立面设计1 1.4 建筑剖面设计2 第2章 结构设计3 2.1 结构设计说明3 2.2 重力荷载的计算7 2.3 侧移刚度的计算15 2.4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算17 2.5 竖向荷载作用下框架结构的内力计算31 2.6 横向框架的内力组合47 2.7 截面设计62 2.8 楼板的设计71 2.9 基础设计75结 论80参考文献81致谢82第1章 建筑设计1.1建筑平面设计 建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的,即有机地组合内部使用空间,使其更能满足使用者的要求,本设计是从平面设计入手,着眼于建筑空间的组合,结合高层宾馆的具体特点进行设计。本设计按照各基本单元空间的功能性质、使用顺序进行功能分析和功能分区。处理好各建筑空间的关系,合理组织好交通流线,使各种流线符合使用顺序并做到简洁明确、顺畅直接、不交叉迂回,避免相互干扰,并布置良好的朝向,满足采光和通风条件。1.2房间的平面设计根据设计任务书中对建筑总面积、层数及房间数量及使用面积的要求,对各个房间在每层平面中所占的比例初步确定每层及各房间的面积、形状与尺寸,根据功能分析、流线分析等进行平面组合设计。首先确定组合方式,且为了提供一个较舒适宽敞的的住宿的空间,使得内部的各种功能划分比较灵活,本设计采用了开间8.4m,进深为7.2m柱网,且采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块对大空间进行隔断,其材料较轻并有很好的隔音效果。基于以上各项要求本设计的平面为矩形。楼梯设计在主体结构两侧体现了导向明确、疏散安全方便的理念。 确定楼梯间的位置楼梯应布置均匀、位置明显、空间导向性强,有利于人员出行的疏散。并满足防火间距的要求。1.3 建筑立面设计高层旅馆建筑和其它公共建筑一样,不仅能给人们提供工作、活动空间,满足使用要求,而且能够反映出建筑的主题思想。在满足使用要求的同时,照顾到立面造型,本设计的底层层高为3.9m,标准层的层高为3.3m。建筑体型设计是高层旅馆建筑设计中的重要环节。建筑体型是建筑空间组合的外在因素,它是内在诸因素的反映。建筑的内部空间与外部体型是建筑造型艺术处理问题中的矛盾双方,是互为依存不可分割的,往往完美和谐的建筑艺术形象,总是内部空间合乎逻辑的反映。立面设计是反映整个建筑的一个方面,是生动的、富有表现力的信息来源。通过立面门、窗及各种构配件的位置、大小、外形等变化,使建筑的外观与使用功能、经济技术的合理性达到统一,给人以简洁、明快、朴素、大方的感受。立面处理的好坏,将影响建筑设计的效果。1.4 建筑剖面设计 剖面设计的目的主要是确定内部空间的使用高度,以确保建筑空间的满足使用要求,考虑到旅馆是人流密集的公共建筑,要求有空调,消防等设备高度及主梁的高度,吊顶等。所以确定底层层高为3.9m,以上每层层高为3.3m,经初步算净高符合要求。第2章 结构设计2.1 结构设计说明2.1.1 框架的承重方案本设计采用框架结构承重体系,根据框架结构的承重体系的不同,可分为横向框架承重体系、纵向框架承重体系和纵横向框架承重体系。根据本设计的结构布置特点,采用纵横向框架承重体系。2.1.2 梁柱截面尺寸的确定 截面尺寸需要与图纸尺寸一致1)材料特征值:柱:采用C40混凝土,主筋采用HRB400钢筋,箍筋HRB400钢筋;梁:采用C30混凝土,主筋采用HRB400钢筋,箍筋HRB400钢筋;板:采用C30混凝土,主筋采用HRB400钢筋;基础:采用C30混凝土,钢筋采用HRB400钢筋。 材料及钢筋可以选用一样的 下面的计算可以直接代换数据就可以。材料特征值:C40 C30 HRB400 HPB300 2)楼板分为单向板和双向板,根据混凝土结构设计规范9.1.2条,板的跨厚比,对于单向板不大于30,双向板不大于40,无梁支撑的有柱帽板不大于35。双向板最小厚度80mm,故楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度选用100mm。3)梁截面高度按跨度的1/141/10进行估算,宽度取=(1/31/2),梁截面宽度不宜小于200mm,且梁截面高宽比不宜大于4。所以=467840mm,初选梁截面尺寸为:横向框架长跨梁:350mm700mm横向框架短跨梁:350mm700mm纵向框架梁:350mm700mm4) 柱的截面尺寸按公式进行估算。-框架柱轴压比限值。本设为二级抗震,查抗震规范,取值为0.75,柱的截面尺寸由下式:上式中:-竖向荷载分项系数;-每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=1214kN/;-柱一层的荷载面积;-柱荷载楼层数;-考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时,一二三级抗震时 ,;-边柱轴向力增大系数,边柱,角柱。即取取截面为正方形,则边柱和中柱的截面尺寸为800mm。各层柱的截面尺寸变化范围在100150之间。由此估算框架梁和柱的截面尺寸,并考虑其它因素影响,在设计中的取值见表2-1。表2-1 梁截面尺寸(mm)混凝土等级横梁纵梁次梁C30CE FJ EF350700300500C30350700 表2-2 柱的截面尺寸(mm)层次混凝土等级 1-2 层C408008003-8 层C407007009-10 层C406006002.1.3 框架结构的计算简图 计算简图用梁柱轴线表示,梁柱轴线取各自的形心线。对于与钢筋混凝土楼盖整体现浇的框架梁,可取楼板底面处作为梁轴线。底层的框架柱取自基础的顶面。由于各层柱的截面尺寸不同而导致形心线不重合时,取顶层柱的形心作为柱子的轴线。按此计算简图计算出的内力是计算简图轴线上的内力,由于此轴线不一定是各截面的形心线,所以在截面配筋计算时,应将计算简图轴线上的内力转化为柱截面形心处的内力,即计入上、下柱截面形心间的偏心距对弯矩的影响。2.1.4 结构计算 本设计进行了重力荷载代表值计算,水平地震作用的计算,风荷载的计算,水平荷载作用下框架结构的内力和位移计算,竖向荷载作用下框架的内力计算,框架梁和框架柱的内力组合,梁和柱的的截面设计及楼盖设计基础设计计算。2.1.5 结构的布置及计算简图根据该建筑的使用功能和建筑设计的要求,进行了建筑的平面、立面及剖面设计。主体结构共10层,底层层高为3.9m,其余各层层高3.3m,主体高度为33.6m。填充墙外墙采用300厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑,内填充墙采用200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑。其计算简图见2-1图。 图上面的数据与前面计算的一定要对应上 图2-1 结构计算简图2.2 重力荷载的计算2.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值板:25mm水泥砂浆和30mm大理石砖地面 100mm厚混凝土楼板 石灰砂浆顶棚 梁:主梁:钢筋混凝土梁 石灰砂浆顶棚 次梁:钢筋混凝土梁 石灰砂浆顶棚 连梁:钢筋混凝土梁 石灰砂浆顶棚 柱:边柱:钢筋混凝土柱 外墙面砖、涂料(平均比重) 内墙涂料 中柱: 钢筋混凝土柱 内墙涂料 墙:浆砌焦渣砖内墙(200mm) 砌体 内墙涂料 浆砌焦渣砖外墙(300mm) 砌体 外墙面砖、涂料(平均比重) 内墙涂料 屋面永久荷载标准值(上人)30厚细石混凝土保护层 三毡四油防水层 20厚水泥找平层 150厚水泥蛭石保温层 100厚钢筋混凝土结构层 V型轻钢龙骨吊顶 小计 女儿墙:砌体 外墙面砖 内墙面20厚水泥粉刷 门窗:木门 钢铁门 铝合金窗 2.2.2 屋面及楼面可变荷载的标准值 楼面活荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 屋面雪荷载标准值 (为屋面积雪荷载分布系数) 梁柱的密度 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 2.2.3 梁、柱、墙、门的重力荷载计算梁、柱重量按其尺寸及材料容重标准值确定。梁两侧面层重量也应计入梁自重内,墙体重量可根据厚度及材料容重标准值确定,其两侧的面层应计入墙体自重内。本设计的的墙体采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块填充,以砌块厚度和材料标准值计入墙体自重,门、窗按其材料、种类、规格,按荷载规范进行计算。计算重力荷载代表值本设计中,主楼和附楼在结构上是断开的(包括基础),并且选取计算的一榀横向框架是主楼的号轴线,因此可以只计算主楼重力荷载代表值。1)38层楼盖面积(扣除柱所占面积)为:因此,楼盖部分自重为:4.851029.45=4993.79梁、柱自重横向框架梁:纵向框架梁:附加次梁:连梁:柱:标准层梁柱自重:1206.48+1132.58+174.53+198.7+1969.42 =4681.71填充墙、门窗自重外墙门窗面积:外墙门窗自重:外墙面积:外墙自重:内墙门窗面积:内墙门窗自重:内墙面积:内墙自重:活荷载走廊、楼梯等活载:客房等活载:综上所述,标准层重力荷载代表值:2)一、二层:二层相对三八层扣除门厅部分的梁板即可。楼盖部分永久荷载标准值为:4.85(1029.45-4.27.23)=4552.84二层梁柱标准值:1206.48+1132.58+174.53+198.7+1969.42=4681.71办公间及活动间活载:564.64因此,二层重力荷载代表值:一层:为简化计算,一层重力荷载代表值为:3)910层:楼盖面积(扣除柱所占面积)为:因此,楼盖部分自重为:4.851027.88=4985.22梁、柱自重横向框架梁:纵向框架梁:附加次梁:连梁:柱:标准层梁柱自重:1206.48+1149.71+174.53+198.7+1969.42 =4518.84填充墙、门窗自重外墙门窗面积:外墙门窗自重:外墙面积:外墙自重:内墙门窗面积:内墙门窗自重:内墙面积:内墙自重:活荷载走廊、楼梯等活载:客房等活载:综上所述,标准层重力荷载代表值:4)顶层屋顶屋面自重:女儿墙自重:梁柱自重:顶层框架梁自重:顶层梁柱自重:填充墙、门窗自重:外墙门窗自重:外墙门窗自重:外墙面积:外墙自重:内墙面积:内墙自重:活载屋顶屋面活荷载:2.02817.5=980综上所述:顶层重力荷载代表值为:2.2.4 重力荷载代表值重力荷载代表值是集中于各楼层标高处的重力荷载为计算单元范围内各层楼面的重力荷载代表值及其上、下各半层的墙柱重量。图2-2 重力荷载代表值2.3 侧移刚度的计算 2.3.1 横向框架侧移刚度的计算 横向框架梁线刚度计算过程见表2-3;柱的线刚度计算过程见表2-4。C40: C30: 表2-3 横梁线刚度计算类别层次边横梁1-103507007200走道梁1-103507002400类别层次边横梁1-104.166.248.32走道梁1-104.166.248.32表2-4 柱的线刚度计算层次1-239008008003.430.073-833007007002.015.769-1033006006001.088.51注:柱的线刚度,为柱的截面惯性矩,为框架柱的计算高度。首层,其他层。2.3.2 柱的侧移刚度计算柱的侧移刚度按下式计算确定 式中系数由下表确定 表2-5 柱侧移刚度修正系数位置边柱 中柱 一般层底层(固接) 根据梁柱线刚度比的不同,柱可分为中框架中柱和边柱,边框架中柱和边柱。柱的侧移刚度计算结果见表2-5、2-6、2-7。表2-6框架柱侧移刚度D值(N/mm)层次边柱(28根)中柱(18根)9100.3910.163191730.4800.19422745946254380.2110.095206220.2590.115249641026768120.1470.301672050.3610.365814953348650表2-7 横向框架层间侧移刚度(N/mm)层次1234533486501026768102676810267681026768层次6789101026768102676810267689462549462542.4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算2.4.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 2.4.1.1 横向自振周期的计算按顶点位移法(适用于质量、刚度沿高度分布均匀的框架)计算,考虑填充墙对框架刚度的影响,取基本周期调整系数。计算公式为,式中为为顶点位移,按D值法计算,见表2-8,则:表2-8 结构顶点的假想位移计算 层次/kN/kN/(N/mm)(m)(m)115243.45243.49462540.005540.677421011729.7116973.110.017940.65948928702.820.030330.62915811877.8840580.7102676833486500.039520.58963752458.580.051090.53854664336.460.062660.47588576214.340.074230.40165488092.220.085800.32742399970.10.097360.24162210931.93110902.030.108010.14426110795.33121697.3633486500.036250.036252.4.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 本结构主体结构在40m以下,且质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切变形为主。用底部剪力法计算水平地震作用。 该宾馆所在场地属于7度区;II 类场地土,查建筑抗震设计规范表5.1,4-1多遇地震下,水平地震影响系数最大值,已经求出,由于故: 由公式计算总水平地震作用标准值,其中为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值;为结构等效总重力荷载,多质点应取总重力荷载代表值的85%。kN 则结构总水平地震作用标准值:kN 为了考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响,需在顶部附加一集中水平力,由于,且,故顶部附加地震作用系数为:楼层处的水平地震作用:其中:因此,第一层的水平地震作用为:同理,可得: 表2-9 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次36.95243.4193480.320.080297.92297.921033.611729.71394118.260.164526.751334.85930.3359899.760.150481.011815.86827.011877.88320702.760.133428.632244.49723.7281505.760.117376.242620.73620.4242308.750.100232.852853.58517.1203111.750.084271.463125.04413.8163914.740.068219.083344.12310.5124717.740.052166.693510.8127.210931.9378709.900.033105.203616.0113.910795.3342101.790.01856.273672.28具体的计算过程见表2-9,各楼层地震剪力按进行计算。 图2-3(a)水平地震作用分布 图2-3(b) 层间剪力分布2.4.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的间位移和顶点位移公式表中计算的各层的层间弹性位移角应满足,为多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的层间弹性位移,为计算楼层高度,为弹性层间位移角的限值。按上式计算的框架各层层间位移应满足规范要求,当不满足时,说明梁、柱截面尺寸偏小,应调整梁、柱截面尺寸或提高混凝土等级,并重新计算。表2-10 横向水平地震作用下的位移计算层次101334.859462541.4122.7433001/145191815.861.9121.3333001/154782244.4910267682.1919.4233001/169972620.732.5517.2333001/195162853.582.7814.6833001/224753125.043.0411.933001/277343344.123.268.8633001/372433510.813.425.633001/589223616.0133486501.082.1833001/1513713672.2833486501.101.1039001/35454由上表可见,最大层间弹性位移角发生在第二层,其值为1/14511/550,满足要求。2.4.1.4 水平地震作用下框架内力计算在框架平面布置图中,以轴线横向框架为例,其余框架内力计算从略。框架柱端剪力及弯矩按式 其中取自表2-4,取自表2-5,层间剪力Vi取自表2-7,各层柱反弯点的高度比y按式确定,其中由规范查得,为上、下层梁线刚度变化的反弯点高度比的修正值;和为上、下层高度变化时反弯点高度比的修正值;本设计中底层柱需考虑修正值,第二层柱需考虑和其余柱无需修正,各层柱的柱端弯矩计算见表2-11、2-12。表2-11 各层柱端弯矩及轴力计算表层次边柱y103.31334.859462541917327.050.3910.2522.3266.9593.31815.8636.790.3542.4978.9183.32244.4910267682062245.080.2110.4059.5189.2573.32620.7352.410.3865.27107.2363.32853.5857.070.4075.33113.0053.33125.0462.500.4598.81113.4443.33344.1266.880.4599.32121.3933.33510.8170.220.53122.81108.3923.33616.0133486506720572.320.1470.78186.1552.0413.93672.28334865073.450.92263.5422.92表2-12 各层柱端弯矩及轴力计算表层次/m/KN/N/mm中柱y103.31334.859462541917331.960.4800.4244.3061.1793.31815.8643.580.4564.7279.1083.32244.4910267682062254.540.2590.4784.5995.3973.32620.7363.680.4594.56115.5863.32853.5869.340.45102.97125.8553.33125.0475.940.50125.30125.3043.33344.1281.260.50134.08134.0833.33510.8185.310.50140.76140.7623.33616.0133486506720587.870.3610.56162.38127.5913.93672.2889.240.65226.22121.81梁端弯矩、剪力及轴力分别按下式计算:其中梁线刚度取自表2-8,具体计算结果见表2-13。表2-13 梁端弯矩、剪力及轴力的计算层次边梁走道梁柱轴力边柱中 柱1052.7433.487.211.9730.5930.592.425.49-11.97-13.52960.750.627.214.0661.761.72.451.42-26.03-37.36874.3865.877.218.3080.0680.062.466.72-44.33-63.39786.4883.277.223.16100.09100.092.483.40-67.49-107.72694.1789.367.224.82110.21110.212.491.84-92.31-175.215106.1394.397.226.22114.14114.142.495.11-118.53-267.344165.02110.17.230.58129.69129.692.1108.08-149.11-385.873115.86104.127.228.92137.42137.422.4114.52-178.03-534.982119.1087.437.224.28134.18134.182.4111.81-202.31-713.011143.23104.547.229.04142.10142.102.4118.42-231.31-915.28注:(1) 柱轴力中的负号表示拉力。当为左震时,左侧两根柱子为拉力;对应的右侧两根柱子为压力。 (2) 表中单位为,单外为,单位为,单位为。水平地震作用下框架的弯矩图剪力图及轴力图见2-4图、2-5图。图2-4 水平地震作用下的弯矩图2-5 水平地震作用下的剪力及轴力图2.4.2 横向风荷载作用下框架结构内力和位移的计算2.4.2.1 风荷载标准值风荷载标准值按式计算。基本风压,类场地,查得;,查得,背面 。则建筑结构在高度处的风振系数,按下式计算。仍取轴线框架,其负载宽度为8.4米,由式 ,得沿房屋高度的分布风荷载标准值 ,根据各楼层标高处的高度,查得,代入上式可得各楼层标高处的,见下表2-14,沿高度分布见图2-4 。表2-14 沿房屋高度分布风荷载标准值层次1033.61.001.5351.3995.7723.608930.30.9011.4801.3725.4583.411827.00.8031.4341.3515.2083.255723.70.7051.3801.3234.9083.067620.40.6071.2561.3124.4292.768517.10.5081.2531.2614.2472.654413.80.4101.1751.2213.8562.410310.50.3131.0841.1923.4732.17127.20.2141.001.1533.0991.93713.90.1161.001.0822.9081.818规定对于高度大于30米且高度比大于1.5的房屋结构,应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计房屋高度=36.9m30m,=2.061.5,因此该房屋框架应考虑风压脉动的影响。由上表可见,沿房屋高度在1.081.399范围内变化,即风压脉动影响较大,因此该房屋应考虑风压脉动的影响。框架结构分析时,应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载,如第8层的集中荷载的计算过程如下:图2-6 风荷载沿房屋高度的分布(单位:KN/m) 图2-7 等效节点集中风荷载(单位:KN)2.4.2.2 风荷载作用下的水平位移 由图所示的水平荷载, 由公式计算层间剪力,然后依据表2-14求出轴线框架的层间侧移刚度,再按式计算各层的相对侧移刚度和绝对侧移刚度,计算结果见表2-15。表2-15 风荷载作用下框架层间剪力及侧移刚度计算层次1234518.6319.5718.0218.6922.24233.73215.1195.53177.51158.822974002974009125291252912520.790.722.141.942.060.791.513.655.597.651/41771/45831/15421/17011/1601层次67891023.8525.7127.5629.0730.39136.58112.7387.0259.4630.3991252912529125283836838361.491.230.950.700.369.1410.3711.3212.0212.381/22151/26831/34741/47141/9167由上表可见风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/1542,远小于1/550,满足规范要求。2.4.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算 风荷载作用下的框架结构内力计算过程与水平地震荷载作用相同。各层柱端弯矩及轴力计算见表2-16和2-17。梁端弯矩、剪力及轴力计算见表2-16和2-17、2-18。横向框架在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力图见图2-6和2-7。表2-16 各层柱端弯矩及轴力计算层次边柱 103.330.3983836191736.950.4800.255.7417.2093.359.46838361917313.590.4800.3515.7029.1583.387.02912522062219.670.2590.4025.9638.9573.3112.73912522062225.480.2590.3831.9552.1363.3136.58912522062230.870.2590.4040.7561.1253.3158.82912522062235.890.2590.4553.3065.1443.3177.51912522062240.120.2590.4559.5772.8233.3195.53912522062244.190.2590.5377.2975.3923.3215.12974006720548.610.3610.78125.1235.2913.9233.732974006720552.810.3610.85175.0726.14表2-17 各层柱端弯矩及轴力计算层次中柱y103.330.3983836227458.240.1940.4211.4215.7793.359.46838362274516.130.1940.4523.9529.2883.387.02912522496423.810.1150.4736.9341.6473.3112.73912522496430.840.1150.4545.8055.9763.3136.58912522496437.360.1150.4555.4867.8053.3158.82912522496443.450.1150.5071.6971.6943.3177.51912522496448.560.1150.5080.1280.1233.3195.53912522496453.490.1150.5088.2688.2623.3215.12974008149558.940.3650.5097.2597.2513.9233.732974008149564.050.3650.50124.90124.90表2-18 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁轴力边柱中柱1017.28.67.23.587.897.892.46.58-3.58-3.00934.8917.457.27.2720.3520.352.416.96-10.85-12.69续表2-18 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算854.6527.337.211.3932.8032.802.427.33-22.24-28.63778.
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