土木工程(结构工程)毕业设计计算书

1、本科生毕业论文论文题目：姓名：学号：班级：班年级：2011 级专业：土木工程（结构工程）学院：建筑工程学院指导教师：完成时间2015年5月20日东华理工大学毕业设计ABSTRACT作者声明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在 指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反 道德、学术规范和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、 资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。对本设计（论文）的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本毕业设计（论文） 引起的法律结果完全由本人承担。

2、本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。特此声明。毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期:年 月日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅 过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的 一致性和准确性。学位论文指导教师签名:年 月日ABSTRACT东华理工大学毕业设计绪论11. 工程概况21.1 设计资料21.2 工程地质条件 21.3 设计荷载22. 结构方案设计32.1 结构形式32.2 材料选用32.3 结构布置32.4 构件截面尺寸的初步选定 43. 框架侧移刚度计算73.1 框架梁的线刚度73.2 框架柱的线刚度73.3 框架柱的位移刚度D值84

3、. 荷载计算94.1 恒载标准值计算94.2 活荷载标准值114.3 重力荷载代表值的计算 114.4 荷载分层总汇125. 横向水平荷载作用下计算135.1 横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 135.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 216. 竖向荷载作用下的内力计算296.1 确定计算单元296.2 荷载计算296.3 内力计算337. 框架内力组合计算437.1 内力调幅437.2 框架梁内力组合448. 截面设计558.1 框架梁558.2 框架柱599. 板的设计639.1 楼面板布置图 639.2 荷载设计值639.3 计算跨度649.4 弯矩计算649.

4、5 截面设计6510. 楼梯设计6710.1 楼梯概况 6710.2 楼梯板设计6710.3 平台板计算6910.4 平台梁设计7011. 基础设计7311.1 基础选型及柱底荷载 7311.2 工程地质条件 7311.3 基本尺寸与桩数确定 7311.4 桩基受力计算 7511.5 桩基沉降计算 7511.6 桩身结构设计 7511.7 承台设计75结论78致谢79参考文献80附录81东华理工大学毕业设计绪论绪论考虑到现浇式钢筋混凝土框架结构的整体性相对较强、 抗震性能良好。具结构适 用于多高层的办公楼、住宅楼、教学楼和商场等民用建筑。框架结构是高次超静定结 构，其由刚接构成的梁柱来传递荷载

5、。本次工程为江西省赣州市兴国平川中学学生宿舍楼，综合安全和经济效益考虑， 采用现浇钢筋混凝土框架结构。建筑面积为4241.87m2,建筑总高度为19.8m,每层楼层高相同（3.3m）,楼层数为6层且采用不上人屋面。工程所在地的场地类型为中 软场地土，场地类别为II类建筑场地。出于安全考虑，本结构抗震设防烈度为7度。在此次的毕业设计中，我根据任务 书的要求和指导老师的帮助，本着“适用，经济，美观”的原则，完成了本工程的结 构设计，并结合相关专业软件对比，从而绘制出施工图。1东华理工大学毕业设计工程概况1 . 工程概况1.1 设计资料建筑名称：江西省赣州市兴国平川中学学生宿舍楼建筑地点：江西省赣州

6、市兴国县建筑面积：4241.87m2建筑层数及各层高度：六层建筑，建筑总高度为 19.8m,各楼层高度为3.30m设计标高：室内地坪 0.000m结构形式：框架体系，现浇楼板抗震设防烈度：7度建筑等级：丙类抗震等级：三级设计使用年限：50年1.2 工程地质条件(1)人工填土：厚度为2.5m,桩侧土的极限侧阻力标准值 qsk=60kpa(2)黏土：厚度为5.5m,桩侧土的极限侧阻力标准值qsk=60kpa(3)粉质黏土：厚度为8.0m,桩侧土的极限侧阻力标准值 qsk=85kpa,桩端阻力标准值qpk=2000kpa。(4)砂砾石层(未见底)1.3 设计荷载(1)楼面：住宅：2.0kN/m卫生问

7、:2.5kN/m(2)屋面(不上人)：0.5kN/m(3)走廊:2.0kN/m(4)楼梯:2.0kN/m(5)屋面雪荷载:0.35kN/m2东华理工大学毕业设计结构方案设计2 .结构方案设计2.1 结构形式根据任务书要求，因为框架结构的抗震性能较好，且整体性好，室内空间可灵活 布置，可采用隔断来分割空间，从而适应不同的空间使用需求。因此该学生宿舍楼采 用现浇式钢筋混凝土框架结构。参考任务书和设计资料，本工程基础拟选用桩基础。2.2 材料选用(1)柱：C30混凝土，纵筋用HRB400钢筋，箍筋HRB300钢筋；(2)梁：C30混凝土，主筋用HRB400钢筋，箍筋用HRB300钢筋；(3)板：C3

8、0混凝土，钢筋用HRB300 ;(4)基础：C30混凝土，主筋用HRB335钢筋，构造钢筋用HRB300钢筋2.3 结构布置因为楼板是搭在梁上，所以楼板所受的荷载以及楼板自重均传至楼板下的框架梁，再由框架梁传至框架柱(框架柱支撑梁)，最后所有的荷载均传至基础和地基。在了解了框架结构竖向荷载的基本传力方式后， 本宿舍楼的受力模式采用横向框 架承重方案，这样就可以增大横向框架梁的截面高度，从而增加框架的横向侧移刚度。结构布置图见图1：2.4 构件截面尺寸的初步选定2.4.1 横向框架梁的截面尺寸因为框架梁的计算跨度柱形心为准且建筑轴线与柱轴线重合，所以横梁计算跨度 如下图2所示： © &

9、#169; ©图2梁的计算跨度框架梁截面的高度一般取h = (1/15 1/10)1，其中l为框架梁的计算跨度。横向框架梁：(1)边跨 Iac =6000mm ,边跨梁高度：hAc = (1/15 1/10)1ac = 400 600mm所以取梁截面高 hAc = 600mm ,取宽 bAc = (1/3 1/2)hAc = 250mm。(2)中跨 1cd = 2600mm,中跨梁高度：儿口 =(1/151/10)1cd =173 260mm因h需满足：h至400mm,所以取梁截面高hCD = 400 mm ,因为梁的宽度b满足:1b之一 h且b之200mm ,所以取范bCD = 2

10、50mm4(3)边跨1df =1ac = 6000mm,所以梁DF截面尺寸与梁AC相同。即取梁截面高 hDF =600mm,取宽 bDF = 250mm。2.4.2 纵向框架梁的截面尺寸纵向框架梁取h =(1/151/10)l =300450mm ,取梁截面高度hcD = 450mm1.一一 .因为梁的范度b之一 h且b2200mm,所以取b = 250mm482.4.3框架柱的截面尺寸选定框架柱的截面面积可根据柱子的轴压比确定：（1）柱组合的轴压力设计值：N = PFngB注：柱轴压力增大系数（在地震作用组合后，边柱取 1.3,中柱取 1.25）F简支状态计算柱的负载面积，本工程中：边柱的负

11、载面积为4.5 x 3m2 ,中柱负载面积为4.5 x 4.3m2gB重力荷载代表值（折算在单位建筑面积上的，取 14.0KN/m2） N 验算截面以上的楼层层数。(2)八 NAc .fc注:lN 1 框架柱轴压比限值，本工程项目的抗震等级为三级,由规范可知取为0.9。fc 混凝土轴心抗压弓S度设计值，对于 C30混凝土,-2fc =14.3N/mmc对于边柱:N=?FngB=1.3 4.5 3 6 14=1474.2KNA N 1474.2 10002Ac114545.46 mmfc 0.9 14.3对于中柱:N=?FngB=1.25 4.5 4.3 6 14 = 2031.75KNA N

12、2031.75 10002Ac - = = 157867.13mmNfc0.9 14.3对于抗震等级为三级且层数超过 2层时，柱子截面尺寸不应小于 400x 400mm,由计算以及综合各因素考虑，该框架结构柱子截面尺寸均取:bcMhc =500 父 500mm , c cA =500500 = 250000mm2 >Ac ,所以偏于安全。综合以上计算，该结构各层梁柱截面尺寸见表1和表2所示：表1梁的截面尺寸梁(bxh)层次混凝土等级横向纵向C30边跨250 X 6001 6C30中跨 250X400表2柱截面尺寸层次混凝土等级b x h1 6C30500X 5002.4.4 楼板尺寸估算

13、由规范得现浇钢筋混凝土板板厚要求如下：(1) 一般的民用建筑楼板，双向板最小厚度为 80mm,单向板最小值为60mm(2)双向板不小于1/50a,单向板不小于1/401a本设计中，综合安全和经济效益等考虑，选取板的厚度为100mm东华理工大学毕业设计框架侧移刚度计算103.框架侧移刚度计算3.1 框架梁的线刚度梁的线刚度计算公式:ibEdbl注：其中Ec 混凝土弹性模量Ib 梁的截面惯性矩l 梁的计算跨度由于本工程采用现浇楼面，所以Ib取梁截面惯性矩Ib =2.01。，本工程中梁柱使用的混凝土均为C30,所以混凝土弹性模量Ec=3.0Xl04N/mm。即梁的线刚度： 3,边跨梁 AC 线刚度：

14、ib =EJ± =3.0父104 M 2父 250父600 父 =4.5x1010N/mmlAC126000AC中跨梁C D线刚度：ib = lcD4250 4003110= 3.0 104 2 =3.08 10 N/mm122600边跨梁DF线刚度:l AC3,4 小250 6001io= 3.0 104 2 =4.5 10 N/mm1260003.2框架柱的线刚度柱的线刚度计算:icEcIcc ch注：其中Ec 混凝土弹性模量Ic 柱的截面惯性矩h框架柱的计算高度3,各层柱：ic = c c =3.0 104Ax=4.73 101ON/mmh123300梁柱相对线刚度见图3:4.

15、 53.084.54.734734.53.084. 734.54.73 B734.734.53.084 734,54.73 §4 734.73丸5&0S4 73454.73 14. 734.734.53.084.734.54.73 14*734.734.5X081 734.54.73 区4. 734,734.734.73 §网。.2网60W图3梁柱相对线刚度3.3 框架柱的位移刚度D值柱的侧移刚度D值由公式可得：D=/警ch2注：其中：c 柱侧移刚度修正系数（查表可知）h框架柱的计算高度表3框架柱的侧移刚度 D值（单位为N/mm层次边柱（24根）:cDii中柱（24

16、根）“ DiKK:cDi210.950.49255391.600.583023013384562至60.950.32166791.600.4422933950688所以该框架为规则框架（因为ZDi/ZD2>0.7,所以满足要求）东华理工大学毕业设计荷载计算4.荷载计算4.1 恒载标准值计算4.1.1 屋面均布包载30厚C30细石混凝土保护层3+3厚双层SBS改性沥青防水卷材20厚水泥砂浆找平层0.03 22 =0.66kN/m222 0.24 = 0.48kN/m220 0.02 = 0.4kN/m 280厚矿渣水泥保温层100厚现浇钢筋混凝土板20mm厚板底粉刷抹平 k-一214.5

17、0.08 = 1.16kN/m一-225 0.10 = 2.5kN/m17 0.02 =0.34kN/m2，25.54kN/m4.1.2 标准层楼面10厚水磨石地面0.65kN/m 220厚水泥砂浆打底20 M 0.02 = 0.4kN/m2100 厚钢筋混凝土楼板25 M 0.1 = 2.5kN/m210mm厚纸筋石灰抹底0.01M16 = 0.16kN/m2合计3.71kN/m24.1.3 梁自重横向边跨梁 AB截面尺寸：bx h=250mrm 600mm梁自重25 0.25 0.6 =3.75kN/m梁侧粉刷（20mmg抹灰）"OSVO.-O.DMLOkWm合计：4.09kN/

18、m横向中跨梁BC截面尺寸：bxh=250mrH400mm梁自重25 0.25 0.4 =2.5kN/m梁侧粉刷(20mm 厚抹灰)2m0.02m(0.40.1)x17 = 0.204kN/m合计：2.704kN/m横向边跨梁 CD： b h =250mrH 600mm梁自重25 0.25 0.6 =3.75kN/m梁侧粉刷(20mml抹灰) 0.5k N / mM0.02M(0.6-0.1)M17 = 0.34kN/m合计：4.09kN/m纵向框架梁截面尺寸均为: 梁自重b h =250mrH 450mm25 0.25 0.45 = 2.81kN/m梁侧粉刷（20mm厚抹灰）2 0.02 (0

19、.45-0.1) 17 =0.24kN/m合计:3.05kN/m4.1.4 柱自重截面尺寸：b h=500mm< 500mm柱自重25 0.5 0.5 =6.25kN/m柱粉刷（20mm厚抹灰）4 0.5 0.02 17 = 0.68kN/m15合计:6.93kN/m4.1.5 墙自重（1）外墙自重墙体（240mm粘土厚空心砖）0.24 15 = 3.6k N /2n外墙面贴瓷砖内墙面（20mm厚抹灰）20.02 17 = 0.34k N/m合计，24.44kN/m（2）内墙自重墙体（240mm粘土厚空心砖）两侧均为20mm厚抹灰合计0.24 15=3.6kN/m217 0.02 2 0

20、.68k N /m24.28kN/m4.2 活荷载标准值楼面：住宅：2.0kN/m2卫生问：2.5kN/m2屋面（不上人）：0.5kN/m2走廊：2.0kN/m22楼梯：2.0kN/m屋面雪荷载：0.35kN/m2由规范可知：对于屋面活载取0.5kN/m2（屋面均布活荷载不应与雪荷载同时考虑, 两者中取大值）4.3 重力荷载代表值的计算屋面包载标准值：5.54kN/m 2 乂 722.7m2=4003.8kN楼面包载标准值(忽略开洞情况)：3.71kN/m2x 722.7m2=2681.2kN屋面均布活荷载:0.5kN/m 2 x 722.7m2=361.4kN楼面均布活荷载标准值:2.0kN

21、/m 2X722.7m2=1445.4kN(1)梁柱自重各层框架梁总重：(12X4.09+2.7 X2.6) X 12+3.05 X 49.5 X 4= 1277.1kN标准层柱总重：6.93kN/m 乂 3.3mX 48= 1097.7kN首层柱总重：6.93kN/mX3.3mX48= 1097.7kN(2)墙体自重首层墙体重：G =4.44X(2.7 12X12 -15.12+2.9X2.6X2)+4.28X(2.85X49.5 4 -83.79)= 3782.7kN标准层墙体重：G =4.44X(2.7 12X12-15.12+2.9X2.6X2)+4.28X(2.85X49.5 4 -

22、83.94)= 3782.kN4.4 荷载分层总汇由竖向荷载传递的基本路径及各类荷载组合，可以将各楼层荷载汇总如下：(1)顶层重力荷载代表值的计算方法：屋面包载+ 50琳面活载+梁自重+半层柱自重+半层墙体自重标准层重力荷载代表值的计算方法：楼面包载+ 50%楼面均布活荷载+梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重(2)各层重力代表值的计算：顶层：G6= 4003.8+0.5 X 361.4+1277.1+0.5 X 1097.7+0.5 X 3782.7= 7901.8kN 标准层：G i= 2681.2+0.5 义 1445.4+1277.1+1097.7+3782.0= 9560.7kN

23、 首层：G 1= 2681.2+0.5 X 1445.4+1277.1+0.5 X 1097.7+0.5 X 3782.7= 7121.2kN综上计算可得，集中于各个楼层楼面重力荷载代表值Gi如图4所示：G5=9560, 7KN，G4-9560. 7KN .G3=9560* 7KN 0G29560. 7KN .G1=712L 2KN 0图4各层重力荷载代表值东华理工大学毕业设计横向水平荷载作用下计算5.横向水平荷载作用下计算5.1 横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1 横向自振周期计算因为本框架结构的质量和刚度沿高度分布均匀，所以基本自振周期（s）,可按照如下公式：Ti =

24、1.7'” . Ut注：Ut 结构顶点假想位移（将集中在各层楼面处的重力荷载代表值G作为水平荷载进行计算），单位是 m1-T 折减系数（结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响，其中 框架结构取0.6 0.7,本工程中取值为0.7）Ut按以下公式计算：VGi =£ GiUi = VGi/ 13d ijUi八 u注：Gi 集中在第i层楼面处的重力荷载代表值VGi 把第i层楼面处的重力荷载代表值看作为水平荷载作用的第i层的层间剪力- Dij-第i层间侧移刚度u i-第i层层间侧移表4结构顶点的假想侧移层次Gi/kNVGi / kNDi /(N / mm)U / mmui / mm679

25、01.87901.89506888.31181.9259560.717462.595068818.37173.6149560.727023.295068828.42155.2439560.736583.995068838.48126.8229560.746144.695068848.5488.3417121.253265.8133845639.8039.80本工程中取t =0.7则：Ti =1.7 0.70.1819 =0.5s5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该学生宿舍楼建的高度不超过40ml质量和刚度沿高度分布均匀，因此在计算水 平地震作用时可以利用底部剪力法。(1)结构总水平地震

26、作用的标准值FEk计算：FEk - 1Geq注：1 基本自振周期的水平地震影响系数Geq等效重力荷载(2)等效重力荷载的计算：Geq =0.85£ Gi =0.85X(7121.2+9560.7 X4+7901.8)=45275.93kN(3)水平地震影响系数的计算:2-max34注：Tg 特征周期(查表可得 Tg=0.3s)结构自振周期一 一0 05-2阻尼调整系数(计算公式为2=1 .而不-max水平地震影响系数最大值(查表可得 Umax =0.08)所以：二'=Tg：maxT10.9 103' _ _03| M0.08 =0.05195 JFEk =%Geq =

27、0.051 X 45275.93=2309.07kN1.4Tg=1.4 X 0.3 =0.42 <Ti=0.5由以上计算知：顶部附加水平地震作用应被考虑进去。顶部附加地震作用系数：、=0.08Tl - 0.07 = 0.8 0.5 0.07 = 0.11顶部附加水平地震作用：AF6 =2父FEk = 0.11 X 2309.07=254 kN分别将1到6层看成6个质点质点，则水平地震作用：FGiHi F 1Fi FEk (1 一6)“ GjHj j 1注：Gi和Gj 分别表示集中于质点i和j的重力荷载代表值Hi和H j 分别表示质点i和j的计算高度FEk 结构总水平地震作用的标准值1顶部

28、附加地震作用系数将6n和FEk带入上式中得：Fi = nGiHi FEk(1- § )=2055.1 'H“ GjHj% GjHjj 1j 1所以各层地震剪力计算可见表 5:表5横向水平地震作用下楼层地震剪力表层次Hi /mGi / kNGiHi /kN *mGH' GjHjFi/kNVi/kN619.87901.8156455.60.251515.8515.8516.59560.7157751.60.254522.01037.8413.29560.7126201.20.203417.21455.039.99560.794650.90.152312.41767.426

29、.69560.763100.60.102209.61977.013.37121.223500.00.03878.12055.15.1.3水平地震作用下的位移计算框架结构在水平地震作用下的层间位移 Aui和顶点位移u分别为:Ui = Vi/Z2DijUi = J"注：Gi 第i层的重力荷载代表值Vi各楼层地震剪力值D Dj 第i层间侧移刚度u第i层层间侧移各层的层间弹性位移角：4 =二5 hi表6横向水平地震作用下的位移验算层次V /kN、Di /(N / mm)工2 /mmui / mmh /mm建-,Ui / hi6515.89506880.548.6433001/61115103

30、7.89506881.098.133001/302841455.09506881.537.0133001/215731767.49506881.865.4833001/177421977.09506882.083.6233001/158712055.113384561.541.5433001/2143综合上表数据，最大层间弹性位移角发生在第2层，因为第2层：1/1587 <1/550, 所以符合虹h的要求，查找弹性层间位移角限值表得：Lu/h】 = 1/550。5.1.4 水平地震作用下框架内力计算DijbVj 二:+MMb =VjyhDjMj =Vj(1 -y)hy =yn y1 y2

31、 y3表7横向地震下各层边柱柱端弯矩及剪力计算层Dij边柱MiU次h /mVi /kN(N/mm)Di1Vi1KyMib63.3515.8950688166799.050.950.3510.4519.4153.31037.89506881667918.210.950.4527.0433.0543.31455.09506881667925.530.950.47540.0244.2333.31767.49506881667931.010.950.551.1751.1723.31977.09506881667934.680.950.557.2257.2213.32055.11338456255393

32、9.210.950.6584.1145.29表8横向地震下各层中柱柱端弯矩及剪力tt算层h /mVi /kN.二 Dij中柱次(N/mm)Di1Vi1KybM i1uM i163.3515.89506882293312.441.60.3815.6025.4553.31037.89506882293325.031.60.4537.1745.4343.31455.09506882293335.101.60.4855.6060.2333.31767.49506882293342.631.60.570.3470.3423.31977.09506882293347.691.60.578.6978.691

33、3.32055.113384563023046.421.60.62595.7457.44梁端弯矩Mb剪力Vb以及柱轴力Ni计算方式如下:l ib bu、Mb- J - (M i 1,j Mij ) ib ibMb MbVb-其中：ib 节点左梁的线刚度;Mb 节点左梁的弯矩；r ib bu、Mb- J (Mi 1,j M ij ) ib ibNi 八 Vbl -Vbr kibr 节点右梁的线刚度;M：节点右梁的弯矩；Ni为柱在i层轴力（以压为正）框架以第六层的计算为例：边梁：Mb =M上=19.41kN mMb =i：（M 上+ M 下）Sb +i： ）=19.41M3.083.08 4.5=

34、 7.89kNVb - （M b M br . l u 19 .41一 7.89= 4.55 kN6走廊:r l .rM b = M b = ib. l r4.5（M上 +M下 Hib +ib ）= 25.45m=15.11kN m4.5 3.08Vb = Mb Mb . l =2 15.11 2.6 =11.62kN柱轴力计算：边柱：N =0-4.55 = -4.55kN中柱：N =4.55-11.62 - -7.07kN其他楼层的梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算方法同上，现列表如下:表9梁端弯矩、剪力以及柱轴力表柱轴力次MbM：lVbMbM：lVb边柱N中柱N619.417.896.004.5

35、515.0915.092.6011.61-4.55-7.06533.513.616.007.8536.1936.192.6027.84-12.40-27.05471.2728.966.0016.7157.7657.762.6044.43-29.11-54.77391.1937.066.0021.3774.6874.682.6057.45-50.48-90.852108.3944.056.0025.4188.3788.372.6067.98-75.89-133.421102.5141.666.0024.0380.7380.732.6062.10-99.92-171.49水平地震作用下结构的各内力

36、图如图 5和图6所示:15.6033. 507L 2744. 05108. 3995. 7478.6980. 73图5框架弯矩图（kN m）4 551L 6155-4.554 55-7.067.85-12, 4012. 40-27.0527.0516.71-29.1129.11-54 7754.77帆3721.3757. 45T0.8590>8550.48I区41619825.41T33.42133.42-75.8975.85忸0324.03-17L 4917L 4927.8444.4362.1099.92图6梁端剪力和轴力图（kN）5.2横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.2.

37、1 风荷载标准值风荷载标准值计算公式：k = ' z s '-'1 0注：k风荷载标准值（单位为kN/m2）0为基本风压（单位为kN/m）s风荷载体型系数L为风压高度变化系数Pz为高度z处的风振系数此工程的基本风压为0.3kN/m2,即。0=0.3kN/m2 ,查表得：迎风面人=0.8,背风面K = -0.5。由建筑设计资料可知，此工程项目地面粗糙度指数为B类地区，H/B=19.8/49.5=0.40 （ 其中H为建筑物总高度，B为迎风面宽度），所以可查得脉 动影响系数v =0.42 o因为这栋学生宿舍楼层总高度30m并且高宽比1.5 ,所以忽略脉动风压的影响， 风振系

38、数取由=1.0。查找规范表得：风荷载体型系数 也=0.8+0.5=1.3。查找规范表，并利用内差法可算出风压高度变化系数人沿房屋高度的分布风荷载标准值为：（负载宽度为4.5m）k =4.5 0.3 七k1 =1.35 VJz kz s zz s z例如以第六层为例计算：迎风面： k1 -1.35 0.8 1.24 1 =1.34kN/m背风面：k2 =1.35 0.5 1.24 1 =0.84kN/m 同理其他各楼层风荷载标准值均可算出。所以沿房屋高度分布风荷载标准值 切一如表10所示：表10沿房屋高度分布风荷载标准值层次Hi (m)Hi/Hz一： zk1(z) (kN/m)迎风面k2(z)

39、(kN/m)背风面619.801.001.241.001.340.84516.500.831.171.001.260.79413.200.671.081.001.170.7339.900.501.001.001.080.6826.600.331.001.001.080.6813.300.171.001.001.080.68风荷载沿房屋高度的分布如图7所示:L34>841LJ n 7Qp=* u* yL08L08L081:=*0.730.680.680 68>>'.*>图7风荷载沿房屋高度分布（kN m）5.2.2 等效节点集中风荷载在分析框架结构时，应运用静力等

40、效原理，将分布风荷载转等效为节点集中荷载:3. 3 F6 =( 1. 2460 . 7 %-11 2.341. 2 6 0. 840. 7 9 3. 3 2 3 =3.53kN1,11 1F5 =(1. 261.17 0.730.7 93.3-1.1.341.2 6 0. 8 40. 7 9 3. 3 -,i1211.26-1.170.79-0.7313.3 =6.76kN231,1 1F4 =(1.17 1.08 0.73 0.68) 3.3 - 1.1.26-1.170.79 -0.73 J 3.3 -i121.17-1.080.73 -0.68!3.3=6.19kN231'1 1

41、F3 =(1.081.080.680.68)3.3-1-1.17-1.080.73-0.68 ! 3.3 - -=5.89kNL c c 1F2 =(1.08 1.08 0.68 0.68) 3.3 =5.81kN21 , F1 =(1.08 0.68) 6.6 -=5.81kN等效节点集中风荷载：如下图所示图8等效节点集中风荷载(kN)5.2.3 风荷载作用下的水平侧移验算(1)框架的层间侧移：LUj根据上图图8所示的水平风荷载，可以计算出层间剪力，由上式便可以算出各层 层间侧移。J层侧移Uj =£ AUjj 1n顶点侧移U=v；：Ujj J按照上述公式各层层间侧移刚度均可算出，

42、从而计算出各层的相对侧移和绝对侧 移，如表11所小：表11层同位移表层次Fi/kNVi/kN:一 Dijui / mmui /mmUi / hi63.533.53792240.041.321/8250056.7610.29792240.131.281/2538546.1916.48792240.211.151/1571435.8922.37792240.280.941/1178625.8128.15792240.360.661/916715.8133.991115380.300.301/11000(2)侧移验算：综上可知，在风荷载作用下框架的Aui/hi最大值为：1/9167<1/550

43、,所以符合设 计规范。5.2.4 横向风荷载作用下框架内力计算(1)柱端弯矩及剪力DjbVj =-j-ViMij =Vjyh“ DijM iuu =Vj (1 - y)hy = ynyiy2 y3由以上公式可计算出横向风荷载下各层柱的内力，如表12和表13所示:表12横向风荷载下各层边柱柱端弯矩及剪力计算层.二 Dij边柱MibMiU次h /mVi /kN(N/mm)Di1Vi1Ky63.33.5379224166790.740.950.350.861.5953.310.2979224166792.170.950.453.223.9343.316.4879224166793.470.950.4

44、85.446.0133.322.3779224166794.710.950.507.777.7723.328.1579224166795.930.950.509.789.7813.333.99111538255397.780.950.6516.698.99表13横向风荷载下各层中柱柱端弯矩及剪力计算层h /mVi /kN二 Dij中柱次(N/mm)Di1Vi1KybM i1uM i163.33.5379224229331.021.60.381.282.0953.310.2979224229332.981.60.454.425.4143.316.4879224229334.771.60.487.

45、568.1933.322.3779224229336.481.60.510.6810.6823.328.1579224229338.151.60.513.4513.4513.333.99111538302309.211.60.62519.0011.40(2)梁端弯矩及剪力,i'Mb =J(Mbi,j Mj)ib ib、/ Mb Mbb l其中：ib 节点左梁的线刚度;Mb 节点左梁的弯矩；,i1人 .Mb = +(Mib.i,jMj)ib ib nNi c (Vbl -Vbk)k k金i:节点右梁的线刚度;Mb 节点右梁的弯矩；Ni 为柱在i层轴力(以压为正)由以上方法可计算出各层梁内

46、力和柱的轴力，如表14所示:表14梁端弯矩 剪力以及柱轴力计算边梁走道梁柱轴力次MbM；lVbMbM；lVb边柱N中柱N61.590.656.000.371.241.242.600.95-0.37-0.5854.791.956.001.123.973.972.603.05-1.49-2.5149.233.756.002.167.487.482.605.75-3.65-6.1313.215.376.003.1010.8210.822.608.32-6.75-11.32217.557.136.004.1114.3114.312.6011.01-10.86-18.22118.777.636.004.

47、4014.7414.742.6011.34-15.26-25.16横向风荷载作用下结构内力图如图 9和图10所示:0.652.吵/1.959.2313, 21"L77Z-17.55 V18. 7716. 69L283.97L48力吗0.位13.4514. 7419.00 / . I图9框架弯矩图1Ai1ffL12i1iT II-0. 583.05!10. 58 |L 12 |11i21611i!-2.515. 751!12,51 2 16 1fi3. 10JI1i-6.18.323. 10 |j114. 11|11i1-IL 3211.011L321411 I1It 4011I1-18.22IL 341(118. 22 140 |11*r ;-25-161125. 1610.370.95