保险公司办公楼毕业设计建筑结构手算书(编辑修改稿)

保险公司办公楼毕业设计建筑结构手算书(编辑修改稿)内容摘要：

. 9 32 2 2F k N     同理 : 5 kN 4 kN 3 kN 2 kN 1 2 . 9 0 3 2 . 7 2 6 1 6 . 1 3( 2 . 7 2 6 ) 1 . 8 2 . 7 2 6 1 3 . 3 42 2 2F k N       20 图 （ a） 风荷载沿房屋高 度的分布（单位： kN/m） 21 图 （ b） 等效节点集中风荷载（单位： kN） 22 地震荷载 基本资料 该办公楼位于 7 度设防区，基本地震加速度为 ； Ⅱ 类场地第一组，设计特征周期 gTs；多遇地震时，水平地震影响系数的最大值 max   ；结构的基本周期1 。 底部剪力法的计算 根据本 工程的特点，对于高度不超过 40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法。 结构总水平地震作用 1Ek EqFG ： 1 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值； 1 5ggT T T ，因此 1 max1gTT。 结构等效总重力荷载   . q iG G T s ，式中 iG 为集中于质点 i 的重力荷载代表值。 计算地震作用时，建筑物的重力荷载代表值应取结构和构配件的自重荷载标准值和各可变荷载组合值之和，各可变荷载的组合值系数如下： 雪荷载： 屋面活荷载： 不计入 由表 +各层柱重，可以算得各层自重标准值： 对于屋面：  8 4 . 7 2 5 1 3 . 2 3 . 1 5 3 2 3 . 0 1 6 2 . 4 2 3 . 0 1 6 2 . 1 1 6 . 4 4 1 . 50 . 5 2( 2 1 1 . 6 5 2 0 9 . 5 2 ) 2 0 . 6 0 . 6 2 5 3 . 6 0 . 5 4 1 2 1 0 . 7 6G kN                     对于第 27 层：  27 1 7 . 6 8 5 1 3 . 2 3 . 1 5 3 2 1 . 0 8 4 2 . 4 2 1 . 0 8 4 2 . 1 1 5 . 0 6 1 . 5 0 . 5 22 5 9 . 2 4 2 2 9 7 . 4 5 2 0 . 6 0 . 6 2 5 3 . 6 4 1 6 9 8 . 2 2G kN                      对于第 1 层：  22. 36 13. 2 75 3 21. 084 21. 084 15. 06 307 .36 2 332 .71 2 25 4 07 25 4 218 iGkN                          由表 可算得各层活荷载标准值，屋面只算雪荷载： 23 对于屋面：  8 1 .6 8 2 .4 1 .6 8 2 .1 1 .5 1 .2 0 .5 2 ( 7 .3 0 8 1 1 .4 4 8 ) 2 5 4 .4 3Q k N            对于第 27 层：  27 8 .4 2 .4 8 .4 2 .1 6 1 .5 0 .5 2 3 6 .5 4 2 5 7 .2 4 2 2 7 2 .1 6Q k N              对于第 1 层：  1 8. 4 2. 4 8. 4 2. 1 6 1. 5 0. 5 2 36 .5 4 2 57 .2 4 2 27 2. 16Q k N             将以上计算结果汇总，得到各层重力荷载代表值，详见表。 表 计算框架重力荷载代表值 层次 恒载 /kN 活载 /kN 1/(2iiG k N G  恒 载 活 载 )7 8 27 1 24 图 结构水平地震作用计算简图 上面已经给出 1 的计算式： 0 . 91 0 .3 5 0 .0 8 0 .0 6 30 .4 6     0. 85 0. 85 16 25 8. 76 12 84 0. 1 6 86 65 .8 6 84 69 6. 16E q iG G k N       1 k E qF G kN 下面计算各个质点的地震作用： 采用底部剪力法时，各个楼层可以仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值应按照下列公式确定：（如图 所示） 25    11 . 1 , 2 , ,iii Ek nnjjjn n EkGHF F i nGHFF    式中 n 为顶部作用附加系数，多层钢筋混凝土房屋 5 5gT s s，1 0. 46 1. 4 0. 49gT s T s  ，因此 0n。 列表求解如下 : 表 底部剪力法计算地震荷载下的剪力 层次 iH iG iiGH iiiiGHGH F iV 一榀中 iV 8 7 356056 6 5 4 3 2 1 框架水平地震作用以及层间剪力如图 所示。 26 图 用底部剪力法计算的整栋建筑物水平地震作用和剪力图 内力计算 恒载内力 梁、柱参数汇总： 根据截面参数计算，现将第 ③ 轴横向框架梁、柱相关参数作一汇总： 其中：第 ③ 轴横向框架为中框架，考虑板对内力计算的影响（“ T”型截面），对梁的惯性矩进行折算，折算惯性矩 。 线刚度按下式计算： EIi l 27 表 第 ③ 轴框架梁几何参数 层次 断面 h b（ mm2） 跨度（ mm） 矩形截面惯性矩（ mm4） 折算惯性矩（ mm4） 线刚度 i（ N mm） 底层 400 350 3000 +09 +09 +10 600 350 6600 +09 +10 +10 28层 400 300 3000 +09 +09 +10 600 300 6600 +09 +10 +10 同理，列表计算柱相关参数如下 ： 表 第 ③ 轴框架柱参数 类型 层次 断面 hb（ mm2） 层高（ mm） 截面惯性矩（ mm4） 线刚度 i（ N m） K α D 值 边柱 8 600 600 3600 +10 +10 +04 7 600 600 3600 +10 +10 +04 6 600 600 3600 +10 +10 +04 5 600 600 3600 +10 +10 +04 4 600 600 3600 +10 +10 +04 3 600 600 3600 +10 +10 +04 2 600 600 3600 +10 +10 +04 1 700 700 6130 +10 +11 +04 中柱 8 600 600 3600 +10 +10 +04 7 600 600 3600 +10 +10 +04 6 600 600 3600 +10 +10 +04 5 600 600 3600 +10 +10 +04 4 600 600 3600 +10 +10 +04 3 600 600 3600 +10 +10 +04 2 600 600 3600 +10 +10 +04 1 700 700 6130 +10 +11 +04 28 表 第 ③ 轴框架各层 D 值汇总 8 层 7 层 6 层 5 层 4 层 3 层 2 层 1 层 A 轴边柱 17830 17830 17830 17830 17830 17830 19420 19420 B 轴中柱 25920 25920 25920 25920 25920 25920 27830 18250 C 轴中柱 25920 25920 25920 25920 25920 25920 27830 18250 D 轴边柱 17830 17830 17830 17830 17830 17830 19420 19420 本层 D 值 87500 87500 87500 87500 87500 87500 94500 68060 根据《高规》 “抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的 80%”。 验算如下： 1m i n268060 7 2 % 7 0 %94500Dn D    （满足） 弯矩计算： 利用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩。 （ 1）计算杆固端弯矩： 将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载： 梯形荷载折算公式： 2 3 39。 11(1 2 )epp   其中： 011 02 12ll ； 39。 p 为梯形分布荷载的最大值。 三角形荷载折算公式： 39。 58epp 其中： 39。 p 为三角形分布荷载的最大值。 ① 顶层边跨： 1 4 2 0 0 10 .3 1 86 6 0 0 2    234. 72 5 ( 1 2 0. 31 8 0. 31 8 ) 23 .0 16 23 .8 6 /ep k N m       29 ② 顶层中跨： 53 .1 5 1 6 .4 4 1 3 .4 3 /8ep k N m    ③ 中间层边跨： 1 4 2 0 0 10 .3 1 86 6 0 0 2    2317 .6 85 ( 1 2 0. 31 8 0. 31 8 ) 21 .0 84 35 .1 8 /ep k N m       ④ 中间层边跨： 53 .1 5 1 5 .0 6 1 2 .5 6 /8ep k N m    ⑤ 底层边跨： 1 4 2 0 0 10 .3 1 86 6 0 0 2    2322 .3 6 ( 1 2 0. 31 8 0. 31 8 ) 21 .0 84 39 .8 6 /ep k N m       ⑥ 底层边跨： 53 . 6 7 5 1 5 . 0 6 1 3 . 0 9 /8ep k N m    由以上所求均布荷载，可按下式求各杆固端弯矩： 两段固支： 2 ,12AB BA qlmm   其中 ABm 与 BAm 意义见下图： 一端固支，一端滑动固支： 23AB qlm ， 26BA qlm 其中 ABm 与 BAm 意义见下图 图 固端弯矩示意 图 30 图 固端弯矩示意图 由此，可计算各个杆件固端弯矩，标绘于计算简图上。 （ 2）分配系数： 经过观察，发现第⑨轴横向框架为对称结构，且受对称荷载的作用，所以可以取一半结构计算；要注意到，接头处简化为滑动支座，由此带来跨中梁线刚度增大一倍，且分配系数有所不同。 分配系数计算公式：1ii niiSS 其中： iS 为转动刚度，两端固支杆 4iSi ，一端固支，一端滑动固支杆 iSi n 为该节点所连接的杆件数。 由此计算出各个杆件分配系数，标绘于计算简图上。 然后利用力矩二次分配法计算第 ③ 轴框架杆端弯矩。 如图。 注：图中单线条表示第一次分配结束，双线条表示第二次分配结束，虚线表示固端弯矩，粗实线表示最终杆端弯矩。 节点外弯 矩以顺时针为正，逆时针为负，标绘于计算简图上。 31 图 恒载弯矩二次分配计算简图 32 图 恒载作用下弯矩图 33 梁剪力和柱轴力计算 （ 1）梁剪力计算原则。