办公楼结构设计手算计算书

办公楼结构设计手算计算书内容摘要：

为计算简便，可按支座弯矩等效 原则将其简化为矩形分布，得屋面梁上线荷载： q1=(1－ 2α178。 +α179。 )q′ =(1－ 2 178。 +179。 ) 2kN/m178。 = 楼面活荷载 （ 1） 办公楼楼面活荷载为： 2kN/ m178。 同屋面荷载的简化方法，可得楼面梁上线荷载： q1=(1－ 2α178。 +α179。 )q′ =(1－ 2 178。 +179。 ) 2kN/m178。 =（ 2）五层 D、 E 轴线作为资料档案室，一般资料档案室活荷载为 178。 同屋面荷载的简化方法，可得楼面梁上线荷载： q1=(1－ 2α178。 +α179。 )q′ =(1－ 2 178。 +179。 ) 178。 =（ 3）走廊活荷载为 178。 同屋面荷载的简化方法，可得楼面梁上线荷载： q1=(1－ 2α178。 +α179。 )q′ =(1－ 2 178。 +179。 ) 178。 =由于顶层纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在该层框架节点上还有集中力矩的作用。 对于标准层： 集中力： P1=2kN/m2 1/2= P2=2kN/m2 1/2＋ (＋ )m 1/2= 集中力矩 ： M1=P1e= = m M2=P2e= = m 对于顶层 ： 集中力： P1=2kN/m2 1/2= P2=2kN/m2 [ 1/2＋ (＋ )m 1/2]= 集中力矩 ： M1=P1e= = m M2=P2e= = m 对于第五层资料档案室： 集中力： P1= 1/2= P2= [ 1/2＋ (＋ )m 1/2]= 集中力矩： M1=P1e= = m M2=P2e= = m 框架各层活荷载作用分布图见图 10 图 10 活荷载作用分布图 内力分析 框架结构在楼、屋面活荷载作用下采用满 布荷载法，其内力计算方法与恒荷载相同，采用力矩二次分配法，对跨中弯矩计算结果需进行调整。 分配系数同表2，固端弯矩计算见下表 3. 表 3 固端弯矩计算表 边跨框架梁 中间跨框架梁 顶层 177。 1/12ql178。 =177。 1/12 178。 m178。 =177。 m 177。 1/12ql178。 =177。 1/12 178。 m178。 =177。 m 标准层 177。 1/12ql178。 =177。 1/12 178。 m178。 =177。 m 177。 1/12ql178。 =177。 1/12 178。 m178。 =177。 m 五层资料档案室 177。 1/12ql178。 =177。 1/12 178。 m178。 =177。 m 177。 1/12ql178。 =177。 1/12 178。 m178。 =177。 m 其内力计算过程见图 1 12 活荷载作用下 弯矩图 见图 13， 活荷载作用下 剪力图见图 14。 图 11 活荷载作用下内力计算过程 .1 图 12 活荷载作用下内力计算过程 .2 图 13 活荷载作用下弯矩图 图 14 活荷载作用下剪力图 6 风荷载及其内力分析 风荷载计算 基本风压值： w0=178。 风振系数 β z：由于建筑物总高 H 不超过 30m，所以 β z= 查《荷载规范》得 μ s 值： 迎风面 μ s=，背风面 μ s=﹣ ，所以取 μ s=。 地面粗糙度分为 A、 B、 C、 D 四类，本设计地面粗糙度为 C 类。 查表得 μ z 值： 一至四层 μ z=，五层 μ z=，六层 μ z= 得风荷载标准值 wk: 一层至四层： wk=β zμ zμ s w 0= 178。 =178。 五层： wk=β zμ zμ s w 0= 178。 =178。 六层： wk=β zμ zμ s w 0= 178。 =178。 风荷载的线荷载标准值 qk： 一层至四层： qk=Wk =178。 =五层： qk=Wk =178。 =六层： qk=Wk =178。 =为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力 Fik： 第六层： （ ＋ ） m= 第五层： ＋ 第四层： ＋ 第三层： 2= 第二层： 2= 第一层： （ ＋ ） m= 风荷载作用下荷载分布图见图 15 所示。 图 15 风荷载作用下荷载分布图 各柱的 D 值及剪力分配系数 η 计算 风荷载作用下需考虑框架节点的侧移，采用“ D”值法。 各柱的 D 值及剪力分配系数 η 见表 4。 表 4 各柱的 D 值及剪力分配系数 η 表 层位及层高 柱号 K α c 212ccDih(kN/m) D / (kN/m) DD 六层 A 2 = KK   = B 1 1 0. 33 0. 332 0. 55  = KK   = C D 二至 五层 A B C D 一层 A 1  4 42K K  = B 1   K  = C D 各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算 框架各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩的计算见表 5 表 5 各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩 层号 柱号 i D/ (kN/m) nii P/ kN iV / kN 0y 1y2y3y y M 底 /(kN/m) M 顶 /(kN/m) 六 A(D） 0 B(C) 0 五 A(D） 0 B(C) 0 四 A(D） 0 B(C) 0 三 A(D） 0 B(C) 0 二 A(D） 0 B(C) 0 一 A(D） 0 B(C) 0 梁端弯矩的计算 梁端弯矩的计算根据节点平衡理论，按各节点上梁的线刚度大小进行分配。 根据计算可得风荷载作用下的内力图，见图 16 图 16 风荷载作用下内力图 7 内力组合 框架梁内力组合 框架梁在恒荷载、活荷载、风荷载 作用下的内力组合表见下表表 6 框架柱内力组合 框架柱在恒荷载、活荷载作用下的轴力应包括纵向框架梁、横向框架梁传来的剪力和框架柱自重。 （ 1） 框架边柱（ A、 D）在恒荷载作用下的轴力 ① 恒荷载作用下梁端剪力见内力图图 9 ② 纵向框架梁传来的轴力按实际荷载分布计算。 第六层： 柱上端： 女儿墙重： kN/m2 = 屋面三角形部分荷载： 2 178。 ㎡ 178。 = 屋面梯形部分荷载：（ ＋ ） m 178。 = 纵向框架梁重： = 横向框架梁重： = 总和： ＋ ＋ ＋ ＋ = 柱下端： 柱自重： = 总和： ＋ = 第五层： 柱上端： 楼面三角形部分荷载： 2 178。 ㎡ 178。 = 楼面梯形部分荷载：（ ＋ ） m 178。 = 纵向框架梁重： = 横向框架梁重： = 外墙及窗重： kN/m2 （ － ） ＋ kN/m2 3m= 内墙重： = 总和： （ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ） kN= 柱下端： 柱自重 ： = 总和： ＋ = 第四层： 柱上端： 楼面三角形部分荷载： 2 178。 ㎡ 178。 = 楼面梯形部分荷载：（ ＋ ） m 178。 = 纵向框架梁重： = 横向框架梁重： = 外墙及窗重： kN/m2 （ － ） ＋ kN/m2 3m= 总和：（ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ） kN= 柱下端： ＋ = 第三层： 柱上端：（ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ） kN= 柱下端： ＋ = 第二层： 柱上端：（ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ） kN= 柱下端： ＋ = 第一层： 柱上端： 楼面三角形部分荷载： 2 178。 ㎡ 178。 = 楼面梯形部分荷载：（ ＋ ） m 178。 = 纵向框架梁重： = 横向框架梁重： = 外墙及窗重： kN/m2 （ － ） ＋ kN/m2 3m= 内墙重： = 总和：（ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ） kN= 柱下端：。