天顺多层办公楼建筑和结构设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

天顺多层办公楼建筑和结构设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

：（ ） kN/㎡ =合计： KN/m （ 4） 内隔墙自重： 标准层 纵墙：（ ） 3kN/m = kN/m 水泥粉刷内墙面： () KN/㎡ 2= kN/m 合计： kN/m 底层： 内隔墙：（ ） 3kN/m = kN/m 水泥粉刷内墙面：（ ） kN/㎡ 2= 毕业设计 (论文 ) 14 合计： kN/m 4 框架侧移刚度的计算 1） 框架梁柱的线刚度计算 框架梁柱的相对线刚度如图 4－ 1 所示，作为计算各节点弯矩分配的依据 . 在 框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。 为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取 I=2 Io（ Io为梁的截面惯性矩） 30 /12I bh （ 4－ 1） 梁采用 C25 混凝土， 722 .8 0 1 0 /cE kN m。 由于左跨梁＝右跨梁： i 边梁＝ EI/L=   37 2 412 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 2 0 . 5 / 6 1 . 9 1 012 m m k N m        中 跨梁： i 中跨梁＝ EI/L=   372 12 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 2 5 0 . 4 5 / 2 . 112 mm     10 kN m   底层柱：（ A～ D轴） i底柱＝ EI/L=   47 2 412 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 4 / 5 . 6 2 . 1 3 1 012 m k N m       其余各层柱：（ A～ D轴） i 余柱：＝ EI/L=   47 2 412 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 4 / 3 . 3 3 . 6 1 012 m k N m       令 i余柱＝ ,则其余各杆件的相对线刚度为： i 边梁＝ 44 10 / 10 / mm  i 中跨＝ 44 62 5 10 / 10 / mm  i 底柱＝ 44442. 13 10 / . 6 10 / mm  毕业设计 (论文 ) 15 图 4 框架梁柱的相对线刚度 2） 梁柱的线平均刚度比 （ 1） 底层 /bck k k (42) kk   (43) 由公式（ 4－ 2）、（ 4－ 3）可求梁柱线刚度为： ① A,D 梁柱线 刚度 k 为：  kk  42212 12 10 iD h      （ kN/m） 毕业设计 (论文 ) 16 ② B,C 梁柱的线刚度 k 为： 0 .5 2 8 1 .4 0 6 1 .5 7 80 .5 9 2k  kk  42212 12 10 iD h      （ kN/m） （ 2） 标准层： /2bck k k (44) 2kk  (45) 由公式（ 4－ 2）、（ 4－ 3）可求梁柱线刚度为： ① A,D 梁柱的线刚度 k 为： 0 .5 2 8 2 0 .5 2 821k  k k  42212 12 10 iD h      （ kN/m） ② B,C 梁柱的线刚度 k 为： 0 .5 2 8 1 .4 0 6 0 .9 6 721k  k k  42212 12 10 iD h      （ kN/m） 故横向框架的侧移刚度见表 3，表 4。 横向框架 2～ 5层 D值 表 3 构件名称 D 值（ KN/m） 数量  D（ kN/m） A 柱 4 B 柱 4 C 柱 4 D 柱 4  横向框架首层 D值 表 4 构件名称 D值（ KN/M） 数量  D（ kN/m） A柱 1 B柱 1 C柱 1 毕业设计 (论文 ) 17 D柱 1  5 横向水平荷载作用下框架内力计算 1） 风荷载标准值荷载 《荷载规范》规定，对于高度大于 30m，且高宽比大于 的房屋结构，应采用风振系数 z 未考虑 风压脉动 影响， 本设计房 屋高度 H=30m,且H/B=，所以根据规范取 z =。 为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：  0 /2k z s z i jW w h h B   （ 51） 式中： 0w ：为 基本风压，； 20 /w kN m z ：风压高度变化系数，地面粗糙度为 B 类； s ：风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得 s =； ih ：下层柱高； jh ：上层柱高，对顶层为女儿墙高度的 2 倍； B：迎风面的宽度， B=。 计算结果见表 5。 集中风荷载标准值 表 5 离地高度 Z/m z z s 0w 2/kNm ih /m jh /m kW /kN 1 1 1 1 1 2） 风荷载作用下的位移验算 （ 1）侧移刚度 D 毕业设计 (论文 ) 18 见表 3 和表 4。 （ 2）风荷载作用下框架 侧移计算 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算 : jj ijVu D （ 52） 式中： jV ：第 j层的总剪力； ijD ：第 j层所有柱的抗侧移刚度之和； ju ：第 j 层的层间侧移。 第一层的层间 侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。 顶点侧移是所有各层层间侧移之和。 j层侧移 1jjjjuu （ 53） 顶点侧移 1njjuu （ 54） 框架在风荷载作用下侧移的计算见表 6。 风荷载作用下 框架侧移计算 表 6 层次 /jWkN /jV kN D（ kN/m） /jum /juh 5 1/33000 4 1/16500 3 1/8250 2 1/6600 1 1/5091    侧移验算： 层间侧移最大值： 1/50911/550(满足要求 ) 3） 风荷载作用下的框架结构的内力计算 框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用 D 值法（改进的反弯点法）进行计算。 其步 骤为： （ 1） 求各柱反弯点处的剪力值； 毕业设计 (论文 ) 19 （ 2） 求各柱反弯点高度； （ 3） 求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩； （ 4） 求各柱的剪力和梁剪力。 第 i 层第 m柱所分配的剪力为： imim DVVD， iiVW ， iW 见表 5。 框架柱反弯点位置， 0 1 2 3y y y y y   ，计算结果如表 7,8 所示。 A、 D 轴框架柱反弯点位置 表 7 层号 /hm i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 B、 C 轴框架柱反弯点位置 表 8 层号 /hm i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如表 9，表 10所示。 imV 1 )cM y h  上 （ （ 55） imV y hcM 下 （ 56） 中柱处的梁 bc j 1bj cjbbiM M M )ii 左下左 上左 右 （ （ 57） bc j 1bj cjbbiM M M )ii 右下右 上左 右 （ （ 58） 边柱处的梁 c j 1bj cjM M M下总 上 （ 59） 毕业设计 (论文 ) 20 风荷载作用下 A（ D）轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算 表 9 层 iV /kN D /( / )kN m imD /( / )kN m /imDD imV /kN yh /m cM上 / kNm cM下 / kNm bM总 / kNm 5 4 3 2 1 风荷载作用下 B（ C）轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算 表 10 层 iV /kN D /( / )kN m imD /( / )kNm /imDD imV /kN yh /m cM上 cM下 bM左 bM右 5 5 4 5 3 5 2 3 5 1 2 8 注：其中， B 轴的 bM右 等于 C轴的 bM左 ， B轴的 bM左 等于 C 轴的 bM右 ， cM上 、 cM下 、 bM左 、bM右 的单位是 kNm 毕业设计 (论文 ) 21 图 5 框架柱节点弯矩分配 框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表 11。 风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力 表 11 层 梁端剪力 /kN 柱轴力 /kN 边跨 中跨 A轴 cAN B 轴 C轴 D轴 b bBCVVAB cBN bBC bCDVV cCN cDN 5 4 3 2 1 注：轴力压力为 +，拉力为。 风荷载作用下，框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图 8所示。 毕业设计 (论文。