计算书-恒信商厦

学士学位毕业论文（设计）恒信商厦1工程概况（1）工程名称恒信商厦。（2）建设单位大庆市昊方建设开发公司（3）建设场地场地平面见附录1。（4）建设规模室外地坪设计标高为1493M。1200015000M2四层，无地下室。2设计原始资料21气象条件（1）冬季采暖室外计算温度5°C。（2）主导风向西北。基本风压055KN/M2。（3）基本雪压03KN/M2。（4）年降雨量632MM；日最大降雨量92MM；时最大降雨量56MM；雨季集中在9、10月份。（5）地基土最大冻深23M。22工程地质条件（1）场地工程地质条件见附录2。（2）抗震设防烈度按7度考虑，场地类别为类，设计地震分组为第一组。（3）地基土标准冻深21M。3建筑设计任务及要求31设计任务根据建设单位提供的设计委托书和建设场地条件，完成建筑总平面设计，平面、剖面及立面设计。建设单位对建筑功能、房间类型及数量的要求见附录3。32设计要求（1）总平面设计合理布置建筑主、次入口；解决好人流、车流关系；尽可能考虑室外停车；满足建筑物防火间距及消防通道要求。（2）平面设计合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼（电）梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求。（3）剖面设计确定合理层高；给出楼（地）面、屋面、墙身构造做法。（4）立面设计建筑风格、造型应富有创意，有时代感。33设计成果（1）建筑设计说明书。（2）建筑施工图纸要求见下表表1图纸内容及规格要求图纸内容图纸规格图纸比例总平面图、设计总说明、图纸目录、门窗表A11500或11000底层、标准层平面图A11100或1150正立面、侧立面A11100或1150剖面图（要求剖到楼梯、门厅）A11100或1150其中，建筑设计方案应达到初步设计深度。4结构设计任务及要求41设计任务根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图。42设计要求（1）结构选型根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。（2）结构布置合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。（3）结构内力分析及构件设计根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；手算完成结构一个主轴方向的内力分析，进行框架梁、柱、剪力墙的内力组合，完成构件截面设计；同时，采用工程设计软件计算结构内力及配筋，并与手算结果进行对比分析。43设计成果（1）结构设计说明书（结构计算书）。（2）结构施工图纸要求见下表表2图纸内容及规格要求二层结构布置图及配筋图A11100或1150框架结构配筋图（一榀）A11100或150楼梯配筋图A1150或1255地基基础设计任务及要求51设计任务（1）地基基础方案选择与布置地基基础方案拟用柱下独立基础；自行确定材料强度等级并初步确定基础构件的截面尺寸。（2）基础设计浅基础确定基础底面积、基础高度；基础内力计算；基础配筋计算。52设计要求（1）地基基础方案应符合上部结构特点及工程地质条件，并具有较好的经济性；（2）根据现行国家设计规范及相应地质资料，合理选择基础形式。53设计成果（1）地基基础设计说明书。（1）基础施工图要求见下表表3图纸内容及规格要求基础平面布置图A11100或1150基础配筋详图A2150或1256设计成果统一要求61设计说明书应完整地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程；论述充分，条理清晰，叙述准确，简明扼要；书写整齐；计算过程尽可能表格化。毕业设计（论文）应包括下列内容封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩（指导教师、评阅教师、答辩小组委员会），并按顺序排列。设计说明书的字数应在20000字以上，建筑设计、结构设计和地基基础设计三部分的说明书应合在一起装订成册。采用A4纸打印。62图纸设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图；图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全部由计算机绘制。按封面、图纸目录、总平面图、建筑施工图（平、立、剖、详）、结构施工图（基础平面布置图及基础详图、结构平面布置图及配筋图、框架配筋图、楼梯配筋图、其他结构或构件配筋图）顺序装订。装订成A4纸尺寸。7国家标准及设计参考资料71建筑设计部分1国家标准房屋建筑制图统一标准（GBT500012001）北京中国建筑工业出版社，20022国家标准建筑设计防火规范（GB500162006）北京中国建筑工业出版社，20063国家标准高层民用建筑防火规范（GB500452005）北京中国建筑工业出版社，20054国家标准商店建筑设计规范（JGJ4888）北京中国建筑工业出版社，19895国家标准公共建筑节能设计标准（GB501892005）北京中国建筑工业出版社，20056李必瑜主编房屋建筑学武汉武汉理工大学出版社，20027建筑设计资料集编委会建筑设计资料集（第2、4、8集）北京中国建筑工业出版社，199872结构设计部分1国家标准建筑结构荷载规范（GB500092001）北京中国建筑工业出版社，20022国家标准建筑抗震设计规范（GB500112001）北京中国建筑工业出版社，20013国家标准建筑抗震设防分类标准（GB502232004）北京中国建筑工业出版社，20044国家标准混凝土结构设计规范（GB500102010）北京中国建筑工业出版社，20105国家行业标准高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32002、J1862002）北京中国建筑工业出版社，20026国家建筑标准设计图集建筑物抗震构造详图（03G3291）中国建筑标准设计研究院出版，20037国家标准建筑结构制图标准（GB/T501052001）北京中国计划出版社，20028龚思礼主编建筑抗震设计手册（第二版）北京中国建筑工业出版社，20029中国有色工程设计研究总院混凝土结构构造手册中国建筑工业出版社200310梁兴文、王社良、李晓文等编著混凝土结构设计原理北京科学出版社，200311梁兴文、史庆轩编著混凝土结构设计北京科学出版社，200412丰定国、王社良主编抗震结构设计（第2版）武汉武汉工业大学出版社，200313霍达主编高层建筑结构设计北京高等教育出版社，200414梁兴文、史庆轩主编土木工程专业毕业设计指导北京科学出版社，200273地基基础设计部分1国家行业标准建筑桩基技术规范（JGJ9494）北京中国建筑工业出版社，19952国家标准建筑地基基础设计规范（GB500072002）北京中国建筑工业出版社，20023赵明华主编土力学与地基基础（第2版）武汉武汉理工大学出版社，20054史佩栋、高大钊主编高层建筑基础手册北京中国建筑工业出版社，20008设计进度三部分设计时间分别为建筑设计2周，结构设计95周（包括地基基础设计2周），答辩前准备、改图1周，毕业答辩05周，共13周。各部分设计进度如下表4建筑设计进度序号设计内容设计时间（天）日期1布置设计任务、方案草图341432工具草图、构造设计544483正式图4494124整理1413合计13表5结构设计进度序号设计内容设计时间（天）日期1查阅外文资料24144152结构设计总说明44164193确定计算简图、计算结构刚度44204234重力荷载、风荷载及横向水平地震作用计算44244275横向风荷载作用下结构内力分析4429526横向水平地震作用下结构内力分析及位移验算453567重力荷载作用下框架及剪力墙内力分析5575118内力组合45125159截面设计351651810上机计算251952011绘图752152712整理4528531合计47表6地基基础设计进度序号设计内容设计时间（天）日期1确定方案，设计说明261622基础设计计算363653基础结构布置图、配筋图266674基础结构施工图268695整理2610611合计14附录1拟建场地平面图图1总平面图附录2场地工程地质及水文地质条件地下水位位于地面下33M。各地层分布及参数如下粉质粘土20KN/M3天然含水量W17，天然密度200G/M31M孔隙比E0550，液性指数IL014，压缩性数按A12032MPA1，压缩模量ES50MPA地基承载力FAK160KPA粉土天然含水量W17，天然密度200G/M320M孔隙比E0550，液性指数IL014，压缩性数按A12032MPA1，压缩模量ES50MPA地基承载力FAK150KPA细砂天然含水量W165，20M标准贯入试验N63518击地基承载力FAK180KPA粉质粘土天然含水量W17，天然密度200G/M310M孔隙比E0550，液性指数IL014，压缩性数按A12032MPA1，压缩模量ES50MPA地基承载力FAK140KPA细砂天然含水量W165，12M标准贯入试验N63518击地基承载力FAK185KPA粘土天然含水量W17，天然密度200G/M3孔隙比E0550，液性指数IL014，压缩性数按A12032MPA1，压缩模量ES50MPA地基承载力FAK170KPA附录3建筑房间要求附表3设计任务书要求序号房间名称数量面积（M2）备注1五金家电部112002日用百货部112003首饰工艺品部18004食品部18005服装鞋帽部18006纺织针织品部11200营业大厅及营业室面积7文教体育部14008存储库房64009大会议室112010总经理室13011其他办公室62012营业部经理室41513各营业部会计室21514员工更衣室120每层设一个15员工休息室130每层设一个办公室及生活辅助用房16员工餐厅、厨房1200其他面积17其他面积（休闲、盥洗、交通、娱乐等）120005000摘要毕业设计题目为恒信商厦，建筑面积2187M，建设地点在大庆，抗震设防烈度为7度；上部结构采用钢筋混凝土框架结构，框架抗震等级为7级；基础采用柱下独立基础。毕业设计包括建筑设计、结构设计两部分。结构设计是重点。结构设计内容包括构件截面尺寸的确定、竖向和水平荷载计算、框架内力及侧移计算、内力组合、框架梁柱截面配筋以及楼板、楼梯和基础设计。严格按有关结构设计规范或规程进行结构设计，并且考虑了抗震计算和有关构造要求。在计算方法上，水平地震作用采用“底部剪力法”，风荷载和水平地震作用下框架内力计算采用D值法，竖向荷载作用下框架内力计算采用弯矩二次分配法。结构设计算重点是手算，并利用PKPM软件包中SAHWE软件检验手算结果。关键词恒信商厦，混凝土，框架结构，内力计算，配筋ABSTRACTTHISGRADUATIONDESIGNTOPICFORHENGXINMALLS,BUILDINGAREAOF12827SQUAREMETERS,CONSTRUCTIONSITEINDAQING,SEISMICFORTIFICATIONINTENSITYOF7DEGREESTHEUPPERSTRUCTUREUSINGREINFORCEDCONCRETEFRAMESTRUCTURE,FRAMEASEISMICLEVELFORLEVEL7THEFOUNDATIONUNDERCOLUMNINDEPENDENTFOUNDATIONGRADUATIONDESIGNINCLUDINGBUILDINGDESIGN,STRUCTUREDESIGNTWOPARTSSTRUCTUREDESIGNISTHEKEYSTRUCTUREDESIGNCONTENTINCLUDESTHECOMPONENTTODETERMINETHESECTIONALDIMENSIONS,VERTICALANDHORIZONTALLOADCALCULATION,FRAMEWORKANDLATERALFORCECALCULATION,INTERNALFORCECOMBINATION,FRAMECOLUMNSECTIONREINFORCEMENTANDFLOOR,STAIRANDBASICDESIGNSTRICTLYACCORDINGTOTHESTRUCTUREDESIGNCODESORRULESSTRUCTUREDESIGN,ANDCONSIDERTHEEARTHQUAKERESISTANTCALCULATIONANDRELEVANTCONSTRUCTIONREQUIREMENTSINCALCULATING,HORIZONTALEARTHQUAKEEFFECTUSINGTHE“BOTTOMSHEARMETHOD“,THEWINDLOADANDHORIZONTALEARTHQUAKEUNDERTHEEFFECTOFINTERNALFORCECALCULATIONFRAMEWORKDVALUEMETHOD,VERTICALLOADCALCULATIONOFINTERNALFORCEOFTHEFRAMEWORKBENDINGMOMENTSECONDARYDISTRIBUTIONMETHODSTRUCTUREDESIGNISKEYISAHANDCOUNT,ANDUSEOFSOFTWAREPACKAGESSAHWEPKPMINSPECTIONISHANDRESULTSKEYWORDSHENGXINMALLS,CONCRETEANDFRAMESTRUCTURE,INTERNALFORCECALCULATION,REINFORCEM目录1设计资料12结构选型与布置23荷载计算531竖向荷载计算532风荷载计算1133风荷载作用下的位移验算1234水平风荷载作用下内力计算1335水平地震作用计算1736重力荷载代表计算2337竖向作用下内力计算324内力组合375框架配筋计算5351框架柱截面设计5352框架梁截面设计6353框架梁柱节点抗震验算6754基础梁配筋计算686次梁、屋面板、楼面板配筋计算6961屋面板配筋6962楼面板的配筋计算7163次梁配筋计算727楼梯配筋计算7571梯段板（1TB）计算7572平台板2计算7673平台梁L计算778基础设计7981作用于基础顶面上的荷载7982基础尺寸确定7983计算基底压力及验算地基承载力8084基础沉降验算8285基础高度验算8386基础底板配筋计算86致谢90参考文献91恒信商厦1设计资料1工程名称恒信商厦。2建设地点大庆市。3工程概况本建筑总高为M918，共4层，首层层高M84，其他楼层层高M54，女儿墙高度为M60，室内外高差50。具体情况可参见结构平面布置图1及剖面图2。图1结构平面图4温度冬季采暖室外计算温度5°C。5主导风向西北。基本风压250MKN。6年降雨量632MM；日最大降雨量92MM；时最大降雨量56MM；雨季集中在9、10月份，基本雪压203KS，1R。7地基土最大冻深23M。8考虑抗震设防，抗震等级为7级。9材料选用混凝土采用30C；钢筋采用40HRB，35，0HPB。墙体外墙、分户墙采用灰砂砖M6124，重度318MKN；内隔墙采用非承重空心砖M182，重度389K窗钢塑门窗，2350KN。门防火门，4。木门，20MKN。图2剖面图2结构选型与布置图1所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构，是一个空间结构体系，理应按空间结构进行计算。但是，采用手算和借助简单的计算工具计算空间框架结构太过于复杂，高层建筑混凝土结构技术规程（JG2013）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算。本设计中只作横向平面框架计算，纵向平面框架的计算方法与横向的相同，故从略。本建筑中，横向框架的间距均为M48，荷载基本相同，可选用一榀框架进行计算与配筋，其余框架可参与照此榀框架进行配筋。现以轴线的6KJ为例进行计算。（1）梁、柱截面尺寸估算1）框架横向梁截面尺寸框架横梁截面高度LH81，截面宽度HB213。本结构中，取MLH60148，取0。B32，取。2）框架柱截面尺寸底层柱轴力估算假定结构每平方米总荷载设计值为KN12，则底层层中柱的轴力设计值约为N38748本设计采用30C混凝土浇捣，由附表查得MPAFC。假定柱截面尺寸MHB6，则柱的轴压比为75066031487BHFC故确定取柱截面尺寸为M60。框架梁、柱编号及截面尺寸如图1所示。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不变。基础采用柱下独立基础，基础埋深为32，初步取基础厚度为MH61。（2）确定框架计算简图框架的计算单元如图3所示，取轴上的一榀框架计算。框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。基顶标高根据地质条件、室内外高差为M450，基础顶面至室外地坪为M70，故基顶标高至0的距离定为1，二层楼面标高为M84，故底层柱高为95。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为5。由此可绘出框架的计算简图如图3所示。（3）框架梁柱的线刚度计算由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇捣，对于中框架梁取02I各跨梁线刚度见表1。表1梁线刚度计算位置跨度截面M2430MHBI中跨梁02IB104MKNLEIIBAB跨846030005400108386BC跨840005400108386续表1中跨梁位置跨度截面M12430MHBI02IB104MKNLEIIBCD跨846300005400108386DE跨840005400108386EF跨840005400081386注30C混凝土2710MKNE（4）柱线刚度计算（见表2）表2柱线刚度计算轴线层号截面层高H1243MHBICC104MKNHEIIC60540827A、B、C、D、E、95注30混凝土2710MKN令42层的FA轴柱线刚度01CI，则其余各杆的相对线刚度为540107864'KIAB梁234'MNIBC梁50107864'KID梁54012078634'MKNIDE梁4'IEF梁5012078634'MKNI底柱框架梁柱的相对线刚度如图3所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。3荷载计算31竖向荷载计算为了便于今后的内力组合，荷载计算宜按标准值。图3计算简图1恒载标准值计算1）屋面找平层15厚水泥砂浆230205MKN防水层（刚性）40厚0C细石混凝土防水21K防水层（柔性）三毡四油铺小石子240MKN找平层15厚水泥砂浆23015K找坡层40厚水泥石灰焦渣砂浆03找平256014MKN保温层80厚矿渣水泥2165408MKN结构层100厚现浇钢筋混凝土板22抹灰层10厚混合砂浆2170MKNV型轻岗龙骨吊顶（两层，有保温）2_合计256MKN2）标准层楼板水泥浆结合层一道厚素水泥干硬水泥砂浆，面上撒厚擦缝大理石面层，水泥砂浆2310216KN结构层100厚现浇钢筋混凝土板25210MKN抹灰层10厚混合砂浆27V型轻岗龙骨吊顶（两层，有保温）210MKN_合计204MKN3）梁自重MHB60自重MKN7531063025抹灰层10厚混合砂浆KN2301750601_合计MKN983MHB4502自重K75104205抹灰层10厚混合砂浆MN61_合计K91基础梁MHB502自重MKN435024）柱自重HB60自重K09625抹灰层10厚混合砂浆MN41701_合计K95）墙体自重标准层外墙体MKNKM2168240933水泥粉刷墙面8_合计KN417内墙体MKM628910933水泥粉刷墙面KN81_合计97首层外墙体MKNKM0921824083水泥粉刷墙面51_合计KN642内墙体MKM8918043水泥粉刷墙面KN51_合计796）门窗防火门240MKN木门20MKN钢塑门窗352活荷载标准值计算1）屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得不上人屋面250MKN楼面商场3贮藏室2K2）雪荷载0MNS屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。3竖向荷载下框架受荷总图1）BA轴间框架梁屋面传来的荷载图4次梁，板传荷载示意图板、次梁传至框架梁上的三角形，为简化计算可等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图4所示。恒载MKNKNMKN173826915237562活载69010楼面板传来荷载恒载KNMKNKN324312742活载M85153梁自重K98BA轴间框架梁均布荷载为屋面板梁板传来荷载梁自重恒载MKN1542738969板传荷载活载楼面板板传荷载梁自重恒载MKN37289431板传荷载活载2）CB轴间框架梁、D轴间框架梁、E轴间框架梁、FE轴间框架梁的计算方法和结果均与BA轴间框架梁相同。故计算略。3）A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱女儿墙自重（做法墙高M50，1的混凝土压顶）MKNKMKNKM483502460242185024233板传荷载梁自重女儿墙自重顶层柱恒载KKNKKKN6289169332601724MN502板传活载顶层柱活荷载标准层柱板传荷载梁自重外墙自重标准层柱恒载KNMKNKNKNMKN634248048916298374812513M532板传活载标准层柱活荷载基础梁自重底层外纵墙自重基础顶面恒载KNKNMKN6298748764214）B轴柱纵向集中荷载的计算板传荷载梁自重顶层柱恒载KNMKNKNKN83561485681981693230M4502板传活载顶层柱活荷载板传荷载梁自重标准层柱恒载KNMKNKNMKN1938488169816932KN0247M84KN532板传活载标准层柱活荷载基础梁自重基础顶面恒载KMK61435）C轴、D轴、E轴柱纵向集中荷载均与B轴柱纵向集中荷载相同；F轴柱纵向集中荷载与A轴柱纵向集中荷载相同，故计算过程略。框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图5所示（图中数值均为标准值）。图5竖向受荷总图注1图中各值的单位为KN；2图中数值均为标准值。32风荷载计算为了简化计算，作用在外墙上的风荷载可近似作用在屋面梁和楼面梁的等效集中荷载代替。作用在屋面板梁和楼面节点处的集中风荷载标准值20BHWJIZSK式中0基本风压，250MN；Z风压高度变化系数，因建设地点位于大庆市市区，所以地面粗糙度为C类；S风振载体型系数，根据建筑物的体型查得31S；Z风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用NT081（是建筑层数）估算，大约为S2503，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，ZXZ1；IH下层柱高；J上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍；B迎风面的宽度，MB48。计算过程见表3。表3集中风荷载标准值离地高度MZZZS20KNMHIJKNW1875081156130554512216314250741461305545452920975074133130554545266052507412113055525452622注对于框架结构也可近似按下式计算其基本自振周期31064275810532015302331BHTS。计算Z时，取MH3519。查表可得6，4。33风荷载作用下的位移验算1侧移刚度D见表4和表5。表4横向2层D的计算构件名称CBIIC2/12MKNHIDCA轴柱0540218960B轴柱10803514933C轴柱10803514933D轴柱10803514933E轴柱10803514933F轴柱0540218960MKND765241932860表5横向底层D值计算构件名称CBIIC250/12MKNHIDCA轴柱0710458313B轴柱14205610345C轴柱14205610345D轴柱14205610345E轴柱14205610345F轴柱0710458313MKND580641328由上表所示705765021，故本框架设计为规则框架结构。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IJJDVU式中JV第层的总剪力；IJD第层所有柱的抗侧刚度之和；JU第层的层间侧移。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JJJU1顶点侧移NJJ1框架在风荷载作用下侧移的计算见表6。表6风荷载作用下框架侧移计算层次KNWJ/KVJ/MKNDUJ/HUJ/421632163776520000315032920508377652000076429226607743776520001012622103655800600018301MUJ038侧移验算层间侧移最大值51306（满足要求）34水平风荷载作用下内力计算框架在水平荷载作用下，本设计采用D值法计算内力。（1）风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左向右吹）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；2）求各柱反弯点高度；3）求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；4）求各柱的轴力和梁剪力。第I层第M根柱所分配的剪力为IMIVD，NIJIW，I为第层楼面处集中风荷载标准值，见表3。IMD为第层第根柱的抗侧移刚度。框架柱自柱底开始计算的反弯点位置与柱高之比3210YY，0、1、2Y、3Y可查表查得，计算结果如表7表8所示。表7A、F轴框架柱反弯点位置层号MH/I0Y12Y3YMH/445122041000041185345122045000045203245122050000052251595161059000059351表8B、C、D、E轴框架柱反弯点位置层号MH/I0Y12Y3YMH/445244045000045203345244047000047212245244050000052251595323055000055327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HYVMIMC1上I下中柱JCJCBBMI上下右左左左1JJCJCBBIM上下右左右右1J边柱JCJCB上下总1J框架柱轴力与梁端剪力的计算结果如表11所示。表9风荷载作用下A、F轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号KNVI/MDKNIDIMKNVIM/YH/MKMC上/KNC下/MKMB总42163776528960011524918566046166035083776528960011558520314451188190627743776528960011589022520032003319111036558006831301431482351361652025619表10风荷载作用下B、C、D、E轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算层号KNVI/MDKNIMIMKNVIM/YH/MKNMC上/KC下/MKNMB左/KB右42163776521493301924152031025842513513350837765214933019297621223232069158315832774377652149330192148722533463346270827081103655800610345017818453274945603341464146表11风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力梁端剪力/KN柱轴力/KNB轴C轴D轴E轴层号AB跨BABVBC跨BCCD跨BDVDE跨BEEF跨BFVA轴CNBBCAVCNBDBVCBECVCBEFDVCNF轴C414012212212214014001801800000000000001801814034153773773774155550380560000000000000380565552702645645645702120005711300000000000005711312001116398798798711632363176289000000000000176289236335水平地震作用计算该建筑物的高度为M918，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故采用底部剪力法计算水平地震作用。（1）重力荷载代表值的计算屋面处重力荷载代表值结构和构件配件自重标准值05屋面活荷载代表值楼面处重力荷载代表值结构和构件配件自重标准值05楼面活荷载代表值其中结构和构件配件自重取楼面上、下各半层层高范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配件自重。1）屋面处的重力荷载标准值的计算女儿墙的重力荷载代表值的计算KNLGG2150361483''女儿墙女儿墙屋面板结构层及构造层自重标准值256'屋面板KN54308691483'梁KG192'柱顶层墙体自重KN52094638592418763'墙'''''墙柱梁屋面板女儿墙顶层GKNKKNKKN16081052502）3层楼面处重力荷载标准值计算G62384516797'墙K904250'楼面板KN38'梁G16'柱''''3墙柱梁楼面板层GKNKKNKKN761485623845216543084893）2层楼面处重力荷载标准值计算KNG16475'墙K4869020'楼面板K38'梁NG16'柱''''3墙柱梁楼面板层GKNKKNKK301756345218654304894）首层楼面处重力荷载标准值计算NG9167'墙K480250'楼面板K438'梁KNG31616'柱''''3墙柱梁楼面板层GKNKKKK4317964032154084895）屋顶活荷载标准值计算NQ31620活6）楼面活荷载标准值计算KN682345453）（楼面7）总重力荷载代表值的计算屋面层活荷载标准值屋面处结构和构件自重50EWGK3124186502863层楼面层活荷载标准值楼面处结构和构件自重3EN0657142层楼面层活荷载标准值楼面处结构和构件自重2EGK21348503首层楼面层活荷载标准值楼面处结构和构件自重501EGKN732863504796（2）框架柱抗侧移刚度D和结构基本自振周期计算1）横向值的计算表4和表5中已将各层每一柱的值求出，各层柱的总D值计算见表12和表13。表12横向42层值计算构件名称值（MKN/）数量（MKN/）A轴柱8960762720B轴柱149337104531C轴柱149337104531D轴柱149337104531E轴柱149337104531F轴柱8960762720MKND5436表13首层值计算构件名称值（K/）数量D（MKN/）A轴柱8313758191B轴柱10345772415C轴柱10345772415D轴柱10345772415E轴柱10345772415F轴柱8313758191MKND40622）结构基本自振周期计算按式NIIUITG121计算，该式分子分母项计算过程见表14。表14基本周期的计算层位IGKNIDM/NIGKNIIDUMIIIU1IGMKN2IU42141131543564214113100393044929617964320383216050654356443016370079104099885591363004221234605435646425097011820330870244123236712208873406042863397002126021264696069983834019IUG；4712IUG取60TSUTNIII303401962211（3）多遇水平地震作用标准值和位移的计算本设计建筑物的高度为M98，且质量和刚度沿高度均匀分布，故采用底部剪力法计算多遇水平地震作用标准值。由资料查得，多遇地震，设防烈度7度，设计地震加速度为G10时，08MAX；场地类别为类，设计地震分组为第一组STG350。由于GGT51，故MAX21TG式中衰减指数，在GG5的区间取09；2阻尼调整系数，框架结构建筑的阻尼比应取005，相应的012。地震影响系数0438173059MAX21TGSSG4730需要考虑顶部附加水平地震作用的影响，顶部附加地震作用的系数128073087081TN如图6所示，对于多质点体系，结构总水平地震作用标准值KNGFEQEK9665431附加顶部集中力EKN38790281NKIIFHGKNNEK02643987630质点I的水平地震作用标准值、楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程，见表15。图6楼层水平地震作用标准值表15IF、IV、和EU的计算层KNGIMHIIGIHKNFIVIMKNDIUI43212141131216050621234602208873194514951045595416449983229956522190157131427941092775141007237812053669317881395192176392713083030965435645435645435644060420003000400050007楼层最大位移与楼层层高之比50189507HUI满足位移要求。（4）刚比重和剪重比验算为了保证结构的稳定性和安全，需分别按公式NIJIJIHGD20和公式NIJJEKIGV进行结构和剪重比验算。各层的刚重比和剪重比见表16所示。表16各层刚重比和剪重比层号MHIKNDIKHINVEKIKGNIJNIJIHDNIJEKIGV44554356424460381395192141131/25693579520006534554356424460382176394301637/51619644739005124554356424460382713086425097/771011631430042159540604224159503030968633970/103607623320035注NIJJG一栏中，分子为第J层的重力荷载代表值，分母为为第J层的重力荷载设计值。刚重比计算用重力荷载设计值，剪重比计算用重力荷载代表值。由表11可见，各层的刚重比NIJJIGHD均大于20，不必考虑重力二阶效应；各层的剪重比NIJJEKIGV均大于0016，满足剪重比的要求。（5）框架地震内力计算框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程和结果见表17和表18。其中反弯点相对高度Y值以在表7、表8求得。框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式，计算过程如表14表15。HYVMIMC1上I下中柱JCJCBBMI上下右左左左1JJCJCBBIM上下右左右右1J边柱JCJCB上下总1J表17横向水平地震作用荷载作用下A、F轴框架柱剪力和柱端弯矩计算层号KNVIDIMDIKNVIMYMKNMC上C下4139519543564896000162232041592641183217639543564896000163482045861870512271308543564896000164341059767976713030964060428313002060620591478821281表18横向水平地震作用荷载作用下B、C、D、E轴框架柱剪力和柱端弯矩计算层号KNVIDIMIKNVIMYMKNMC上C下413951954356414933002737670459323762832176395435641493300275876047140141242822713085435641493300277325051648116481130309640604210345002575770552028724796横向水平地震作用的弯矩、剪力和轴力图见图7图9所示。36重力荷载代表计算（1）作用于屋面均布重力荷载代表值计算MKNQAB50436920154QABEFDC（2）作用在楼面板处均布重力荷载代表值计算KNQAB79381503728MQABEFDC图7横向水平地震作用下M图（MKN/）图8横向水平地震作用下V图（KN）（3）由均布荷载代表值在屋面处引起固端弯矩MMGBWA7825145032,MKN78,MKNMGBWAGFEWGDGWCGBW7825,EDC,图9横向水平地震作用下N图（K）（4）由均布荷载代表值在楼面处引起固端弯矩MMGBBA2148732,MKN1,KNMGBBAGFBEGBDGBCGBB21,M,用弯矩分配法求解重力荷载代表值下的弯矩，首先将各节点的分配系数填在相应的方框内，将梁的固端弯矩填写在框架的横梁相应的位置，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递（不向滑动端传递）右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递；上（下）柱分配弯矩向下（上）传递（传递系数均为21）。第一次分配弯矩传递后，再进行第二次弯矩分配，然后不再传递。实际上，只将不平衡弯矩分配两次，将分配弯矩传递一次，计算图见图10、图11、表19表29。（本次所进行的重力荷载代表值下的弯矩图均为标准值表19重力荷载代表值下AB跨梁端剪力计算层号QMKNL2QLKNLMKLMQVA2KNLQVB2KN44350841827012831698719553337798415872483153891635523779841587257715295164491377984158728401503216712图10重力荷载代表值作用下最后杆端弯矩（单位MKN）图11重力荷载代表值作用下M图（MKN）表20重力荷载代表值下BC跨梁端剪力计算层号QMKNL2QLKNLKLQVB2KLMQVC2KN4435084182701351840518135337798415872058159301581423779841587205815930158141377984158720601593215812表21重力荷载代表值下CD跨梁端剪力计算层号QMKNL2QLKNLMKLMQVC2KNLQVD2KN44350841827001827018270337798415872015872158722377984158720158721587213779841587201587215872表22重力荷载代表值下DE跨梁端剪力计算层号QMKNL2QLKNLMKLMQVD2KNLQVE2KN4435084182701351813518405337798415872058158141593023779841587205815814159301377984158720601581215932表23重力荷载代表值下EF跨梁端剪力计算层号QMKNL2QLKNLMKLMQVE2KNLQVF2KN44350841827012831955316987337798415872483163551538923779841587257716449152951377984158728401671215032表24重力荷载代表值下A柱轴向力计算层号截面横梁传剪力纵墙重纵梁重纵梁上板恒载纵梁板上活载柱重KN柱轴力1135830358304221698729231468331041237444242355474854748332943884216344153891468331047858308742354835610313455293441324782661529514683310478583087423548262151396772904418044018815032178163104289078583087559055377206736表25重力荷载代表值下B柱轴向力计算层号截面左横梁传剪力右横梁传剪力纵梁重纵梁上板恒载纵梁板上活载柱重KN柱轴力1166694666944221955318405310424748884423570929709293357279128208344163551593031041571661744235615141324435557373189816266164491593031041571661744235616081940517757638251689188167121593231042890157166174559066118260169表26重力荷载代表值下C柱轴向力计算层号截面左横梁传剪力右横梁传剪力纵梁重纵梁上板恒载纵梁板上活载柱重KN柱轴力1165141651414221813518270310424748884423569376693763356680126056344158141587231041571661744235609151302915556680186971266158141587231041571661744235609151912067756678247884188158121587231042890157166174559065158256364表27重力荷载代表值下D柱轴向力计算层号截面左横梁传剪力右横梁传剪力纵梁重纵梁上板恒载纵梁板上活载柱重KN柱轴力1165141651414221827018135310424748884423569376693763356680126056344158721581431041571661744235609151302915556680186971266158721581431041571661744235609151912067756678247884188158721581231042890157166174559065158256364表28重力荷载代表值下E柱轴向力计算层号截面左横梁传剪力右横梁传剪力纵梁重纵梁上板恒载纵梁板上活载柱重KN柱轴力116669466694422184051955331042474888442357092970929335727912820834415930163553104157166174423561514132443555737318916266159301644931041571661744235616081940517757638251689188159321671231042890157166174559066118260169表29重力荷载代表值下F柱轴向力计算层号截面横梁传剪力纵墙重纵梁重纵梁上板恒载纵梁板上活载柱重KN柱轴力113583035830422169872923146833104247484424235547485474833294388421634415389146833104157163087423548356103134552934413247826615295146833104157163087423548262151396772904418044018815032178163104289015716308755905537720673637竖向作用下内力计算为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况（1）恒载作用；（2）活荷载作用；框架在竖向荷载作用下，在本设计中，对于（1）、（2）等2种竖向荷载作用，采用弯矩分配法计算内力。在内力分析前，还应计算各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下各杆端的固端弯矩。（1）恒荷载标准值作用下的内力计算。用弯矩分配法求解恒荷载作用下的弯矩，首先将各节点的分配系数填在相应的方框内，将梁的固端弯矩填写在框架的横梁相应的位置，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递（不向滑动端传递）右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递；上（下）柱分配弯矩向下（上）传递（传递系数均为21）。第一次分配弯矩传递后，再进行第二次弯矩分配，然后不再传递。实际上，只将不平衡弯矩分配两次，将分配弯矩传递一次，计算图如图12所示。恒荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图13、图14、图15所示。图12恒荷载作用下最后杆端弯矩（单位MKN）图13恒荷载作用下的M图（单位MKN）（2）活荷载标准值作用下的内力计算。活荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图16、图17、图18所示。图14恒载作用下的V图（单位KN）图15恒载作用下的N图（单位K）图16活荷载作用下的M图（单位MKN）图17活荷载作用下的V图（单位KN）图18活荷载作用下的N图（单位K）4内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。分别考虑恒载和活载由可变荷载相应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合及重力荷载代表值与地震作用的组合，并比较3种组合的内力，取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前应计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。梁支座边缘处的内力值2MBV边Q边式中边M支座边缘截面的弯矩标准值；边V支座边缘截面的剪力标准值；梁柱中线交点处的弯矩标准值；与相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；Q梁单位长度的均布荷载标准值；B梁端支座宽度（即柱截面高度）。柱上端控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到控制截面处的值。为了简化计算，也可采用轴线处内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点。本设计建筑高度为M918，设防烈度为7度，根据抗震规范确定框架的抗震等级