12层框架办公楼建筑设计 毕业设计.doc

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1、 目 录 摘 要 .I Abstract II 绪 论 .1 第 1 章 建筑设计 .2 1.1 总体设计 2 1.2 平面和立面设计 2 1.3 剖面设计 2 1.4 防火设计 2 1.5 抗震分析 3 第 2 章 结构设计 4 2.1 结构布置 4 2.1.1 柱网及层高 4 2.1.2 框架结构的承重方案 4 2.2 构件尺寸估算 4 2.2.1 梁板尺寸估算 4 2.2.2 柱截面尺寸估算 4 2.3 框架结构的计算简图 5 2.4 重力荷载计算 6 2.4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 6 2.4.2 屋面及楼面可变荷载标准值 7 2.4.3 楼梯 7 2.4.4 柱的重力荷载计算

2、 7 2.4.5 墙重 7 2.4.6 门窗重 7 2.4.7 质点重力荷载代表值 8 2.5 框架侧移刚度计算 .10 2.6 横向水平地震作用下框架结构内力计算 12 2.6.1 横向自振周期计算 .12 2.6.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 .13 2.6.3 水平地震作用下的位移计算 15 2.6.4 横向水平地震作用下框架内力计算 17 2.7 横向风荷载作用下框架结构和侧移内力计算 23 2.7.1 风荷载标准值 .23 2.7.2 风荷载作用下的水平位移验算 .25 2.7.3 风荷载作用下框架结构内力计算 .26 2.8 竖向荷载作用下框架的内力计算 .32 2.8.1

3、横向框架内力计算 .32 2.9 横向框架内力组合 .41 2.10 框架梁的计算 42 2.10.1 梁的正截面的受弯承载力计算 42 2.10.2 梁斜截面受剪承载力计算 48 2.11 框架柱的计算 49 2.11.1 剪跨比和轴压比验算 49 2.11.2 柱正截面承载力计算 50 2.11.3 斜截面受剪承载力计算 51 2.11.4 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 53 2.12 楼板配筋设计 54 2.12.1 荷载计算 54 2.12.2 内力计算（按塑性理论） 54 2.13 基础设计 56 2.13.1 荷载计算 56 2.13.2 荷载计算 57 2.13.3 确定桩数及

4、承台底面尺寸 57 2.13.4 单桩受力验算 58 2.13.5 单桩设计 59 2.13.6 群桩验算 59 2.13.7 承台设计 61 结 论 63 参考文献 64 致 谢 65 I 摘 要 本文针对 12 层框架办公楼建筑设计时所涉及的问题，依据规范对其建筑功 能、结构构件、结构本体进行了设计、计算。该办公楼主体高度 50 米，建筑主 体长 90 米，主体建筑面积 9500 平方米。底层层高 4.2 米，标准层层高 3.4 米。 建筑设计部分进行了建筑平面，立面及剖面设计，功能分区设计，防火疏散及抗 震设计，与周围环境协调设计。设计主要包括建筑和结构两大部分，该建筑上部 结构采用全现

5、浇钢筋混凝土框架结构体系，下部采用桩基础。结构设计部分分七 部分：梁、板、柱截面尺寸估算；荷载计算；框架侧移刚度计算；横向水平荷载 作用下框架结构的内力和侧移计算；竖向荷载作用下框架的内力计算；内力组合； 配筋计算。抗震设防烈度 7 度，场地类别 II 类。 对于水平地震作用采用底部剪力法，对于竖向荷载采用弯矩二次分配法。 关键词：办公楼；框架结构；底部剪力法；桩基础 II Abstract Aiming at the problem of a 12-story office building, the buildings functions, structure elements, stru

6、cture body are designed depending on the codes. The height of the main body is 40.2 m, the total length and the building is 52.5m, the total area is merely 862m2. The height of the first floor is 3.9m and the standard floors height is 3.3m. The design is consist of architecture design and structure

7、design. Architecture design contains plan design, elevation design and section design. Structure design contains seven part: estimation of the size of columns, beams and slabs; load computation; the frame side rigidity computation; the frame internal forces of the portal frame construction and the s

8、ide displacement under the horizontal load actions computation and reinforcing computation. The poured in place reinforced concrete frame structured and the pile foundation for the main body are adopted. Earthquake resistance intensity is 7th, Level is II kind. Equivalent base shear method is used a

9、nd the twice allocation method of moment is used to calculate the vertical load. Key words: office building; Frame structure; The equivalent base shear method; pile foundation 1 绪 论 高层办公楼是近代经济发展和科学技术进步的产物。城市人口集中，用地紧 张以及商业竞争的激烈化，促使了近代高层建筑的出现和发展。高层建筑以其高 度和体量给人以宏伟的感觉，加之建筑师巧妙的造型和各种装饰材料的运用，使 其更加壮观。 框架结构是

10、一种较常用的结构体系。该结构的建筑平面布置灵活,可获得较 大的使用空间;建筑立面较易处理,能适应不同房屋造型。框架结构由抵抗水平地 震作用和风荷载的竖向支撑与主要承受竖向重力荷载的框架组成。支撑受压失稳 将受到约束，能在墙板孔壁内自由伸缩变形，塑性变形发展充分，可获得更好的 延性和耗能能力，便于设计和应用。 钢筋混凝土剪力墙直接承担水平荷载作用，这样又可以提高整体结构的极限 承载能力，对于保证结构的“大震不倒”提供了一定的安全储备；施工速度快， 且墙板可兼做围护结构。 本工程项目为以办公为主的综合性建筑。本毕业设计以高层办公楼为题目， 在建筑和结构方面都有特定的设计目的，本毕业设计可为类似工程

11、的设计提供参 考。 2 第 1 章 建筑设计 1.1 总体设计 建筑物的设计应根据建筑物所处的地理位置，周围环境，建筑物的性质，客 流量以及使用功能等要求进行总体设计，随着科学技术的发展和人们生活水平的 提高，建筑物在满足基本使用要求的同时更要考虑建筑物的视觉美观效果。比如 用新型的装饰材料，河流，假山，花草树木等来点缀更能表现出建筑物的独特之 处。 1.2 平面和立面设计 本高层办公楼的指导思想是强调满足基本使用功能要求，做到了功能分区合 理。由于本工程拟建在大庆市，综合考虑保温、功能分区以及人流组织等条件， 采用内廊式布局。根据任务书的要求主体长度 90 米，宽 60 米。主体呈矩形平面，

12、 有利于结构的抗震。主体部分上部十一层为办公用房，底部一层为物业管理及辅 助用房，分工明确。有利于结构的抗震。 建筑体型和立面设计不能脱离物质技术发展的水平和特定的功能、环境而任 意塑造，它在很大的程度上要受到使用功能、材料、结构、施工技术、经济条件 及周围环境的制约。 从和谐统一角度来讲，建筑外表面采用白色真石漆涂料粉刷。每个立面方向 的窗体使用同一规格，使整个建筑完全融为一体，无论从什么角度看都有一种和 谐的感觉。 1.3 剖面设计 根据任务书要求确定层数及各部分标高，如下： 层数：12 层；首层：4.2m；标准层：3.4m； 确定空间形状，根据建筑物的使用功能要求，其剖面形状应采用矩形。

13、 确定竖向组合方式。由于该建筑功能分区明确，各层房间数量与面积基本一 致，因此采用上下空间一致的竖向组合方式即可。 1.4 防火设计 在高层建筑中，垂直交通以电梯为主，在本建筑中设置了四部电梯，其中两 部是消防电梯兼作载客电梯，另两部为客运电梯；还设置了两部楼梯，电梯与楼 梯均有前室。前室采用二级防火门 3。房间的拐角处有防火器材。每个楼层可作 为一个防火分区。建筑材料也选择为非燃性和难燃性材料。 3 1.5 抗震分析 本建筑 7 度近震，因而须遵循以下原则： (1) 选择对建筑物有利的场地中硬场地。 (2) 结构设置在性质相当的地基上，采用桩基。 (3) 建筑的平立面布置，规则对称，质量和刚

14、度变化均匀。 (4) 综合考虑结构体系的实际刚度和强度部位。 (5) 结构构件避免脆性破坏，实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固。 (6) 非结构构件应有可靠的连接和锚固。 4 第 2 章 结构设计 2.1 结构布置 根据高层的使用功能及建筑设计的要求。高层办公楼是一个十二层钢筋混凝 土框架结构体系。 2.1.1 柱网及层高 柱网采用内廊式，边跨跨度取为 6 米中间跨跨度取为 3 米。主体结构共 12 层，底层层高 4.2 米，其余层均为 3.4 米。 2.1.2 框架结构的承重方案 采用横向框架承重体系，因为房屋的横向较短，柱子的数量较少，侧移刚度 较小，这个弊端可以通过加大框架梁的截面高

15、度来加大框架结构的侧移刚度。 2.2 构件尺寸估算 2.2.1 梁板尺寸估算 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。多跨连续板的最小厚度不小于 /40，其中 为短向长度，因此楼板厚度需不小于 3900/40=97.5mm，则楼板厚度1l1l 取为 100mm。 梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性的要求，截面高度按梁跨度的 1/121/8 估算，为了防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨与截面高度之比不宜小 于 4；截面宽度可按梁高的 1/31/2 估算，同时不宜小于柱宽的 1/2，且不宜小于 250mm。由此估算的梁截面尺寸见表 2-1，表中给出了各层梁、柱和板的混凝土 强度等级，其设计强度：C40

16、( =19.1 N/mm , =1.71 N/mm )。cf2tf2 表 2-1 梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级 2.2.2 柱截面尺寸估算 框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算： （2-1）CAcNf层次 混凝土强度等级 边横梁（bh） 中横梁（bh） 次梁（bh） 纵梁（bh）112 C40 350600 350400 350550 350600 5 = （2-2）NEFgn 式中：N柱组合的轴压比设计值； F按简支状态计算的柱的负载面积； 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可E 近似取 1215kN/m ；2 考虑地震作用组合后柱轴压力增

17、大系数，边柱.取 1.3，不等跨内柱取 1.25，等跨内柱取 1.2； n验算截面以上楼层层数； 柱截面面积；CA 混凝土轴心抗压强度设计值； cf 框架柱轴压比限值，对一级、二级和三级抗震等级分别取 0.7，0.8 和N 0.9。 该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值 =0.8，各层的重力何在代N 表值近似取 12kN/，由结构平面布置图可知边柱及中柱的负载面积分别为 和 。由式（2-1）得第一层柱截面面积为73(1.5) 边柱 /（0.819.1）=275654mmCA3372102 a=525mm 中柱 /（0.819.1）=371073 mm3.4. 2 a=631mm 其他层柱子

18、按公式（2-1）估算 如果柱截面取为正方形，则边柱和中柱的截面尺寸: 700mm 700mm 2.3 框架结构的计算简图 如图 2-1 所示，取顶层柱的形心线作为框架结构的轴线，梁轴线取至板底， 基础选用桩基础，基础顶面埋深取为 0.5m。212 层柱的高度即为层高，取 3.4m；底层柱的高度从基础顶面取至一层板底，即 h =3.9+0.6+0.5-0.1=4.9m。1 a）横向框架 b）纵向框架 图 2-1 框架结构计算简图 6 2.4 重力荷载计算 2.4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（上人）： 30mm 厚细石混凝土保护层 220.03=0.66kN/m2 三毡四油防水层 0.4

19、kN/m2 20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层 200.02=0.4kN/m2 150mm 厚蛭石保温层 50.15=0.75kN/m2 100mm 厚钢筋混凝土板 250.1=2.5kN/m2 V 型轻钢龙骨架吊顶 0.25kN/m2 合计：屋面恒载标准值 4.96kN/m2 111 层楼面： 面砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55kN/m2 100mm 厚钢筋混凝土板 250.1=2.5kN/m2 V 型轻钢龙骨架吊顶 0.25kN/m2 合计：楼面荷载标准值 3.3kN/m2 2.4.2 屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/m2 楼面活荷载标准值 2.0kN

20、/m2 屋面雪荷载标准值 0.3kN/m2 2.4.3 楼梯 板式楼梯，踏步面层为 20mm 厚水泥砂浆抹灰，底面为 20mm 厚混合砂浆抹 灰，金属栏杆重 0.1 kN/ m，楼梯活荷载标准值 q =2.0kN/m ,混凝土为K2 C35（ =16.7 , =1.57 ）,钢筋为 HPB235 级 cf2/Ntf2m/N （ ）其中：y210m 梯段板自重：0.153.325=12.4kN/m 平台板自重：0.13.325=8.75kN/m 平台梁自重：0.2（0.4-0.1）25=1.5kN/m 梯段梁自重：0.1（0.4-0.1）25=0.75kN/m 2.4.4 柱的重力荷载计算 框架

21、柱每层数量为 36 根，每层单根数量： 底层： 1.10.70.7253.9=52.55kN/根 2-24 层： 1.10.70.7253.3=44.47kN/根 7 2.4.5 墙重 外墙采用陶粒空心砌块（390mm290mm190mm） ，自重 6.0kN/m3， 外墙贴面砖，面砖 0.5kN/m2，内墙采用陶粒空心砌块 （190mm190mm190mm） ，内墙两侧及外墙内侧抹灰 20mm，自重 17.0kN/m3，内墙厚 200mm，外墙厚 300mm。 外墙单位面积荷载：0.5+6.00.30+17 0.02=2.64kN/m2 内墙单位面积荷载：0.205.0+170.022=1.

22、68kN/m 2 2.4.6 门窗重 木门：0.10kN/m 20.20kN/m 2 取 0.2 kN/m2 钢门：0.40kN/m 20.45kN/m 2 取 0.4 kN/m2 铝合金门窗：0.27 kN/m20.31kN/m 2 取 0.3 kN/m2 8 表 2-3 梁、柱重力荷载计算 注：1. 表中 为考虑梁柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表示单位长度重力荷载； n 为数量。 2.梁长都取净长；柱长度按层高计算。 2.4.7 质点重力荷载代表值 .9+53.58+268.43+967.08 =8242.08 KN 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，计算结果如下：房屋

23、集中于楼（屋） 处的重力荷载代表值（标准值）为恒载与 50%活载之和，即本层楼盖自重、50%活 载以及上下各半层墙、柱重之和，它集中在该层楼（屋）盖标高处。 G=楼（屋）盖自重（含 50%活载）+梁重+柱重+外墙重+内墙重（均需去 掉门窗洞口加上门窗重） 顶间： 屋面板：0.125267.85=235.5 KN 梁：（0.8-0.1）25267.850.4=659.4KN 女儿墙：1.6822（6+7.85）0.20=18.61KN 电梯重：7.54=30 KN 屋面雪荷载：0.30267.85=28.26KN 电梯活荷载：1.5262.7=48.6 KN G13=235.5+659.4+31

24、8.61+30+28.26+48.6=1020.37KN 12 层： 楼板自重：250.1835.24=2088.1KN 梁自重：470.15+101.43+342.6+1065.11=1979.29KN 柱自重：3644.47=1600.92KN 外墙重：3.3（7.572+152-7.5+423.14144/360）- （2.12.420）2.64=932.22KN 构件 b / m h / m /(kN/ ) g/(kN/ m) il / m n iG /kN i /kN 边横 梁 0 .35 0 .60 25 1 .05 5.513 5 .30 1 6 470.15 中横 梁 0 .3

25、5 0 .40 25 1 .05 3.675 2 .30 1 2 67.62 次梁 0.30 0.55 25 1.05 4.331 5.65 14 342.6 纵梁 0.35 0.60 25 1.05 5.513 6.90 28 1065.11 1979. 9 内墙重：3.37.512+62）- （1.52.14+2.11.016+1.82.32） 1.68=812.25KN 女儿墙：（77.5+18.3）20.201.68=47.58KN 门窗重： 40.41.52.1+160.21.02.1+20.21.82.3 +0.3202.42.1=42.99KN 楼 梯：0.512.43+8.75

26、（7.5-3.0） +1.543.1+0.157.53.3 2=113.74KN G12=2088.1+1979.29+（932.22+812.25）0.5+1600.92+ 42.99+113.74+47.58=6744.86KN 标准层：楼板自重：2088.10KN 梁自重：1979.29KN 柱自重：1600.92 KN 外墙重：932.22 KN 内墙重：812.25 KN 门窗重：42.99KN 楼梯重：113.74KN G=2088.1+1979.29+11600.92+932.22+812.25+42.99+1113.742 =7683.25 KN 底 层： 楼板自重：2088.

27、10KN 梁自重：1979.29KN 柱自重： 3652.55=1786.7KN 外墙重：（7.572+152）3.9- (2.42.120+1.52.13)2.64=1098.90KN 内墙重：3.9（7.512+62）- （1.52.14+2.11.016+2.31.82+1.22.12 ）1.68=967.08KN 门窗重： 42.99+30.41.52.1+30.32.12.4+1.22.10.3 3=53.58 KN 楼梯重：113.74(0.6/1.65+2)=268.43KN G1=2088.1+1979.29+1786.7+1098 10 1020.37 6744.8 7683

28、.25 7683.25 7683.25 7683.25 7683.25 7683.25 7683.25 7683.25 7683.25 7683.25 8242.08 图 2-2 各质点的重力荷载代表值 2.5 框架侧移刚度计算 梁的线刚度 ，其中 为混凝土弹性模量, 为梁的计算跨度, 为梁/bciEIlc lbI 截面的惯性矩（对现浇楼面 可近似取为：中框架梁 =2.0 , 边框架 =1.5bI bI0 ,0I 其中 为矩形部分的截面惯性矩） ，计算过程见表 2-4。柱的线刚度0I ，其中 为柱的截面惯性矩， 为框架柱的计算高度,计算过程见表 2-/cciEhcIh 5。 11 表 2-4

29、梁线刚度计算表 表 2-5 柱的线刚度 计算表 ci 柱的侧移刚度 D 值按下式计算: (2-4) 21cih 式中: 柱侧移刚度修正系数。c 根据梁柱线刚度比 的不同,本设计中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架K 中柱和边柱以及楼、电梯间柱等.柱的侧移刚度计算结果分别见表 2-6 和表 2-7。 表 2-6 柱侧移刚度 D 值（ ）m/N 2-7 边框架边柱侧移刚度 D 值（ ）m/N 类 别 层 次 /(cE )2m/Nbh/ 0I /4m l / /0cEIl /N m 1.5 /0cIl /N 2 /0cEIl 边 横 梁 1 12 3.2510 4 350600 6.30 109 6

30、 000 3.41310 10 4.6881 010 6.825 1010 中 横 梁 7 12 3.2510 4 350400 1.87 109 3 000 2.02510 10 3.0391 010 4.05 1010 层次 h /mcE/( 2/N ） bh / mc I / 4 /cEIh / N m 1 3900 3.25104 700700 2.001 101016.7 1010 212 3300 3.25104 700700 2.001 1010 19.7 1010 中柱（6 根） 中柱（6 根） 层次 c1iKc2iD 212 0.552 0.216 46889 0.346 0

31、.147 31911 1 0.652 0.434 57182 0.41 0.378 49804 边柱（8 根） 边柱（4 根） 层次 Kc1iKc2iD 12 将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度 ，见表 2-8 iD 表 2-8 横向框架层间侧移刚度（ ）m/N 由上表可见， =1367600/1898340=0.720.7,故该框架为规则框架。21D/ 2.6 横向水平地震作用下框架结构内力计算 2.6.1 横向自振周期计算 对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自振周期 (s)可按下1T 式计算: (2-5) 1.7Tu =1.70.70.647=

32、0.77S 式中: 计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m),即假想把集中在T 各层楼面处的重力荷载代表值 作为水平荷载而算得的结构顶点位移；iG 结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,框架结构取T 0.60.7。 对于屋面带突出屋顶间的房屋， 应取主体结构顶点的位移。突出间对主体Tu 结构顶点位移的影响，可按顶点位移相等的原则，将其重力荷载代表值折算到主 体结构的顶层。屋面突出屋顶间的重力荷载 可按下式计算：eG （2-11(3/2)enGhH 6） =1020.37（1+3 2340.2）=1132.61 式中：H 为主体结构计算高度。对框架结构，式（ 2-5）中的 可按下式

33、计Tu 算： = （2-7）GiVnki 1/siijijuD（2-8） 212 0.238 0.106 23010 0.392 0.164 35601 1 0.28 0.342 45060 0.46 0.39 51385 层次 212 1i 1367600 1898340 13 （2-9）1 nTkku 式中： 集中在 k 层楼面处的重力荷载代表值；G 把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第 i 层iV 的层间剪力； 第 i 层的层间侧移刚度；1 sijjD 分别为第 i、k 层的层间侧移；iku， s 同层内框架柱的总数。 结构顶点的假想侧移由式（2-7）（2-9 ）计算。

34、 计算过程见表 2-9，其中第 12 层的 为 和 之和iG12e 表 2-9 结构顶点的假想侧移计算 2.6.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 多自由弹性体系在水平地震作用下可采用底部剪力法和阵型分解反应普法求 得，质量和刚度沿高度分布比较均匀、变形以剪切型为主的建筑，可采用底部剪 力法。本设计建筑高度为 50 米，故可采用底部剪力法。采用底部剪力法时，各 楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用，应按下式确定： （2-10）1EKeqFG 1iinjiHn（ -） （2-11） 层次 /kNiG/kNGiV/（N iD /mm） /mmiu/mmiu 12 7877.47 7877.47

35、 1367600 5.78 460.56 11 7683.25 15560.72 1367600 11.93 454.78 10 7683.25 23243.97 1367600 18.07 442.85 9 7683.25 30927.22 1367600 24.22 424.78 8 7683.25 38610.47 1367600 30.36 400.56 7 7683.25 46293.72 1367600 36.51 370.2 6 7683.25 53976.97 1367600 42.65 333.69 5 7683.25 61660.62 1367600 48.8 291.04

36、 4 7683.25 69343.47 1367600 54.94 242.24 3 7683.25 77026.72 1367600 61.09 187.3 2 7683.25 84709.97 1367600 67.23 126.21 1 8242.08 92952.05 1898340 58.98 58.98 14 （2-12）nEKF 式中： 结构水平地震作用标准值；- 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；1 结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可eqG 取总重力荷载代表值的 85%； 质点 i 的水平地震作用标准值；iF- ， 分别为集中于质点 i，j 的重力

37、荷载代表值；ij ， 分别为质点 i，j 的计算高度；iHj- 顶部附加水平地震作用系数；n 顶部附加水平地震作用。F 结构总水平地震作用标准值按式（2-9）（2-11 ）计算，即 =0.85 91819.44=78046.524KNeqG 由于设计地震分组为第一组，II 类场地，可由建筑抗震设计规范查得特 征周期值 =0.35s，上面计算出 =0.77s，可知 30m，且 H/B=41.2/15=2.751.5。因此，该房屋应考虑风压脉动系数的影 响。 框架结构分析时，应按静力等效原理将图 2.5（a）中沿房屋高度分布的风荷 载转化为节点集中荷载，如图 2.5（b）所示。 例如：第一层的集中

38、荷载 的计算过程如下：1F =1/2（ 2.1961.372）（2.0971.310）3.3（2.0971.310）1F 3.91/2 =14.21kN F2=（2.1961.3722.0971.310）3.31/2+(2.397-2.196)+（1.498- 1.372） 3.31/21/3+(2.196-2.09)+(1.372-1.31)3.31/22/3=11.77KN F3=（2.196+1.372+2.397+1.498）3.31/2+ （2.657-2.397）+（1.661- 1.498） 3.31/21/3+(2.397-2.196)+( 1.498-1.372)3.31/2

39、2/3=12.913KN 同理： F4=14.24KN， F5=15.61KN，F 6=16.86KN，F 7=17.94KN，F 8=19.05KN， F9=19.95KN， F10=21.21 KN，F 11=22.19 KN ，F 12=11.34KN 8 27. 0 0.672 1.3 88 1. 298 3.567 5.797 7 23. 7 0.590 1.3 32 1. 276 3.340 5.428 6 20. 4 0.507 1.2 76 1. 248 3.153 5.124 5 17. 1 0.425 1.2 05 1. 222 2.916 4.738 4 13. 8 0.

40、343 1.1 23 1. 195 2.657 4.318 3 10. 5 0.261 1.0 4 1. 164 2.397 3.885 2 7.2 0.179 1.0 0 1. 122 2.196 3.568 1 3.9 0.097 1.0 0 1. 073 2.097 3.407 东北石油大学本科生毕业设计（论文） 25 25 a）风荷载沿房屋高度的分布（单位：kN/m） b）等效节点集中风荷 载（单位：kN） 图 2.5 框架上风荷载 2.7.2 风荷载作用下的水平位移验算 根据图 2.5（b）所示的水平荷载，由式（2-14）计算层间剪力 ，然后依iV 据表 2.13 求出 轴线框架的层

41、间侧移刚度，再按式（2-15） 和式（2-16）计算各 5 层的相对侧移和绝对侧移，计算过程见表 2-16。 表 2-16 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算 层 次 /FikNk/Vi /(D )m/N iu/imih/u 12 11.34 11.34 1367600 0.078 0.008 1/412 500 11 22.19 33.53 1367600 0.023 0.031 1/143 478 10 21.21 57.74 1367600 0.037 0.068 1/891 89 9 19.95 74.69 1367600 0.051 0.119 1/647 05 东北石油大学本科生毕

42、业设计（论文） 26 26 由表 2-16 可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为 1/24444，远小于 1/550，满足规范要求。 2.7.3 风荷载作用下框架结构内力计算 风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同。以图 2-2 中 轴线横向框架计算为例。框架柱端剪力及弯矩计算过程见表 2-17，梁端弯矩、 5 剪力及柱轴力计算过程见表 2-18，在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力见 图 2.6。 8 19.05 93.74 1367600 0.064 0.183 1/515 63 7 17.94 111.68 1367600 0.076 0.259 1/434 21 6 16.86 128.68 1367600 0.088 0.347 1/375 00 5 15.61 144.15 1367600 0.099 0.446 1/333 33 4 14.24 158.39 1367600 0.108 0.554 1/305 56 3 12.91 171.30 1367600 0.117 0.671 1/282 05 2 11.77 183.07 1367600 0.125 0.796 1/264 00 1 14.21 197.28 1834038 0.135 0.931 1/244 44