五层框架结构毕业设计计算书(农产品交易市场办公楼设计).doc

张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 1 1. 绪绪 论论 1.1 工程概况工程概况 张家口市某农产品交易市场办公楼设计位于张家口市郊区,建筑层 数为 8 层，总建筑面积 7050。 2 m 该工程为钢筋混凝土框架结构。建筑平面为一字形，受场地限制， 宽度14.4m，长度61.2m，底层层高为 4.2m，其它层层高为 3.5m，室 内外高差 0.3m。 框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。 1.1.1 设计资料设计资料 (1) 气象资料 该地区最高 29.5，最低-15.3。 冻土深度 1.25m，基本风压 0.45kn/m2，以西北风为主导风向。 (2) 地质条件 该工程场区地势平坦，土层分布比较规律，地面绝对标高为黄海高 程 57.1m。 (3)框架为二级框架 (4) 抗震设防 7 度抗震。 1.1.2 材料材料 柱采用 c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb335，梁采用 c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。基础采用 c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 2 1.2 工程特点工程特点 本工程为 8 层，主体高度为 33.4m，为高层建筑。 高层建筑结构的结构型式繁多，以材料来分有配筋砌体结构、钢筋 混凝土结构、钢结构和钢混凝土混合结构等。其中混凝土具有强度高、 耐久、易于成型等特点。钢筋具有高强、较好的延性性能。综合起来钢 筋混凝土具有强度高，抗震性能好和良好的可塑性。 高层建筑中，常见的结构体系有框架结构体系、剪力墙结构体系、 框架剪力墙体系和筒体结构体系，高层建筑随着层数和高度的增加水 平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷 载，高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低， 与其所采用的机构体系又密切的相关。不同的结构体系。适用于不同的 层数、高度和功能。 因为本次设计是高层办公楼设计，要求有灵活的空间布置，和较高 的抗震等级，故根据实际情况决定采用钢筋混凝土框架结构体系。 1.3 本章小结 本章主要论述了本次设计的工程概况和设计资料，以及高层建筑的 一些特点。 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 3 2. 结构设计结构设计 2.1 框架设计框架设计 2.1.1 工程概况工程概况 张家口市某某办公楼为八层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积 7050m2，建筑平面为一字形，受场地限制，宽度14.4m，长度 61.2m；底层层高为 4.2m，其它层层高为 3.5m，室内外高差 0.3m。框 架平面柱网布置如图 2.1.1 所示。框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现 浇。 图 2.1.1 框架平面柱网布置 2.1.2 设计资料设计资料 (1) 气象条件 基本雪压 0.35kn/m2。 (2) 抗震设防 7 度抗震。 (3) 屋面及楼面做法 屋面做法（上人）： 小瓷砖层 三毡四油屋面防水层 1：3 水泥砂浆找平层 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 4 水泥蛭石板保温层 1：8 水泥炉渣找坡 1：3 水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土板 板底抹灰 楼面做法： 水磨石地面 现钢筋浇混凝土板 板底抹灰 (4) 材料 柱采用 c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235，梁采用 c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。 2.1.3 梁柱截面、跨度及柱子高度的确定梁柱截面、跨度及柱子高度的确定 (1) 初估截面尺寸 a、柱子 柱的截面尺寸：按层高确定柱截面尺寸，底层 h4200mm 11 ()280210, 1520 bhmmmm: 初选柱截面尺寸：600600h=bmmmm b、梁 横向框架梁的截面尺寸： 因为梁的 ab 和 cd 跨度相同，取 ab 梁进行计算。 取 11 6000,(750500, 812 lmm hlmmmm:）650hmm 取 11 ()333350, 23 bhmmmm:300bmm 故 ab 和 cd 跨梁初选截面尺寸：300650，其惯h=bmmmm 距为： 3394 11 i=300 6506.87 10 1212 bhmm 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 5 bc 跨： 11 2400,(300200,500 812 lmm hlmmmm hmm:） 取 11 ()200133.3, 23 bhmmmm:250bmm bc 跨梁初选截面尺寸：250500，其惯性距为：h=bmmmm 3394 11 i=250 5002.6 10 1212 bhmm 纵向框架梁的截面尺寸： 在抗震设计中，纵向框架梁截面高度不宜小于，6600- 0 10 l 0 l 6006000，故其截面高度可选为，截面宽度可选为 300mm650hmm ，300650。 mmh=bmmmm 横向次梁的截面尺寸： 取250500h=bmmmm 地基梁的截面尺寸： 取250400h=bmmmm (2) 柱高度 底层柱子高 h5.8m，其它层高 h3.5m。由此得框架计算简图， 见 图 2.1.2。 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 6 图 2.1.2 框架轴线尺寸 2.1.4 柱线刚度计算柱线刚度计算 根据公式，可得梁、柱的线刚度：/iei l 梁： 对于框架梁取 0 2ii 9510 (2 6.87 10 /6600)20.82 106.246 10 ab iee 95 8 8 (2 2.6 10 /5100)21.66 10 b c iee 柱： 9510 8 7 (10.8 10 /3500)30.8 109.24 10 a a iee 9510 0 1 (10.8 10 /4200)25.7 107.71 10 a a iee 取值为基准值 1，梁、柱相对线刚度见下页图 2.1.4。 ab i 2.1.3 梁、柱相对线刚度图 2.2 荷载计算荷载计算 2.2.1 恒荷载恒荷载 a、屋面恒载： 小瓷砖层 0.55kn/m2 三毡四油屋面防水层0.4 kn/m2 1：3 水泥砂浆找平层200.4 kn/m2mm 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 7 水泥蛭石板保温层600.12 kn/m2mm 1：8 水泥炉渣找坡801.44 kn/m2mm 1：3 水泥砂浆找平层 200.4 kn/mmm 现浇钢筋混凝土板 1002.5 kn/m2mm 板底抹灰 20mm0.4 kn/m2 合计：6.21 kn/m2 b、楼面恒载 水磨石地面 0.65 kn/m2 现钢筋浇混凝土板 1002.5 kn/m2mm 板底抹灰 20mm 0.4 kn/m2 合计： 3.55 kn/m2 2.2.2 活荷载活荷载 a、屋面活载 按上人屋面 2.0 kn/m2 b、楼面活载 走廊 2.5 kn/m2 标准层楼面 2.0 kn/m2 2.2.3 梁自重梁自重 (1) 横向框架梁 ab 和 cd 跨间梁：（bh300mm650mm） 抹灰层： 0.01（0.65-0.12+0.3）2170.28kn/m 梁重： 250.3(0.65-0.12)=3.975kn/m 合计： 4.26 kn/m (2) bc 跨间梁：（bh250mm500mm） 抹灰层： 0.01（0.4-0.12+0.25） 2170.28kn/m 梁重： 250.25(0.5-0.12) =2.38kn/m 合计：2.55 kn/m 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 8 (3) 纵向框架梁 抹灰层： 0.01（0.7-0.12+0.25）2170.28kn/m 梁重： 250.25（0.7-0.12）3.63 kn/m 合计： 3.91kn/m (4) 基础梁：（bh250mm400mm） 梁重： 250.250.42.5 kn/m 2.2.4 柱自重柱自重（bh600mm600mm） 抹灰层： 0.010.64170.41kn/m 梁重： 250.60.69.0 kn/m 合计： 9.41 kn/m 2.2.5 墙自重墙自重（240mm ，两面抹灰 5.32kn/） 2 m 2.3 竖向荷载作用下框架内力分析竖向荷载作用下框架内力分析 2.3.1横向框架内力计算横向框架内力计算 (1)计算单元 取 6 轴线横向框架进行计算，计算跨度为 6600mm，如图 2.3.1 所 示，由于房间设置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中水平阴 影，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁的中心线 与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。 图 2.3.1 横向框架梁计算单元 (2) 荷载计算 1）恒载计算： 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 9 图 2.3.2 框架受恒荷载图 在图中，代表横梁自重，为均布荷载形式，对于第 8 层 1 q 1 q =3.975kn/m，=2.55kn/m 1 q 1 q ，分别是房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷 2 q 2 q 载 =6.21 3.3=20.493kn/m，=6.21 2.4=14.904kn/ m 2 q 2 q ,分别由边纵梁，中纵梁直接传给柱的荷载，它包括梁自重，楼板 1 p 2 p 重和女儿墙等的重力荷载，计算如下： 1 1266 (3.3 2) 21.65 6.21 3.92 6.62.555.32 1.5 6.6 222 p =81.972+25.872+7.65+52.668=168.162kn 2 1263.32.2 (3.3 2) 21.65(2 1.2) 6.21 3.92 6.6 222 6 2.55122.95825.8727.65168.12 2 p kn 集中力矩： 11 1 0.60.24 168.16230.27 2 mpekn 22 2 0.60.24 156.4828.17 2 mpekn 对于 1-7 层，包括梁自重和其上横墙自身，为均布荷载，结果为： 1 q =3.975+5.32 （3.5-0.65）=19.137kn/m, =2.55kn/m 1 q 1 q =3.55 3.3=11.75kn/m, =3.55 2.4=8.52kn/m 2 q 2 q 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 10 1 1265.4 (3.3 2) 21.65 3.553.92 6.62.555.32 2.85 6.6 222 p =46.96+25.872+7.65+90.972=171.354kn 2 1263.32.2 (3.3 2) 21.65(2 1.2) 3.553.92 6.6 222 5.4 2.555.32 2.85 670.2925.8727.6590.972194.784 2 p kn 集中力矩： 11 1 0.60.24 171.35430.84 2 mpekn 22 2 0.60.24 194.78435.06 2 mpekn 2)活荷载计算 图 2.3.3 框架受活荷载图 如图，对于第 8 层： =2 3.3=6.6kn/m，=2 2.4=4.8kn /m 2 q 2 q 1 126 (3.3 2) 21.65 226.4 22 pkn 2 1263.32.2 (3.3 2) 21.651.2 2 239.6 222 pkn 集中力矩： 11 1 0.60.24 26.44.752 2 mpekn 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 11 22 2 0.60.24 39.67.128 2 mpekn 同理在雪荷载作用下 =0.66kn/m =0.48kn/m 2 q 2 q =2.64kn =3.96kn 1 p 2 p 对于第 1 到第 7 层，荷载同第 8 层 将以上成果汇总见表如下： 横向框架恒载汇总表 层次 q1(kn/m) q1(kn/m) q2(kn/m) q2(kn/m) p1(kn) p2(kn) m1(kn*m) m2(kn*m) 83.9752.5520.49314.904168.16150.4820.2728.17 1719.1372.5511.758.52171.35194.7830.8435.06 表 2.3.1 横向框架恒载汇总表 横向框架活载汇总表 层次q2(kn/m)q2(kn/m)p1(kn)p2(kn)m1(kn*m)m2(kn*m) 186.64.826.439.64.7527.128 雪0.660.482.643.960.4750.713 表 2.3.2 横向框架活载汇总表 3）内力计算 梁的固端弯矩计算： 由梯形荷载以及三角形荷载转化为均布荷载， 短向分配系数为，长向分配荷载系数为 5 8 23 1 2()() 22 aa bb 则 1 5 0.625 8 23 2 1 2()() 1 2 0.0370.007 22 1 0.0740.0070.933 aa bb 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 12 1）恒载：8 层： 3 6.21 3.3 0.93319.12/qkn m 3 6.21 2.4 0.6259.315/qkn m 17 层： 4 3.55 3.3 0.93310.93/qkn m 4 3.55 3.3 0.6257.32/qkn m 2）活载： 5 2 3.3 0.9336.16/qkn m 5 2 3.3 0.6254.13/qkn m 组合荷载： 屋面梁均布恒载=梁自重+板传恒载 ab 跨：3.975+19.12=23.095kn/m bc 跨：2.55+9.315=11.865kn/m 楼面梁均布恒载=梁自重+板传恒载 ab 跨：19.137+10.93=30.067kn/m bc 跨：2.55+7.32=9.87kn/m 梁端弯矩计算 （1） 第八层梁端弯矩：（恒） 2 8 88 8 2 8 88 8 1 23.095 662.3/,62.3/ 12 1 11.865 2.45.7/,5.7/ 12 a bb a b cc b mkn m mkn m mkn m mkn m 第一到七层梁端弯矩：（恒） 2 7777 2 7777 1 30.067 690.21/,90.21/ 12 1 9.87 2.44.74/,4.74/ 12 a bb a b cc b mkn m mkn m mkn m mkn m （2） 第一到八层梁端弯矩：（活） 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 13 2 7777 2 7777 1 6.16 618.48/,18.48/ 12 1 4.13 2.42.064/,2.064/ 12 a bb a b cc b mkn m mkn m mkn m mkn m 梁端、柱端弯矩采用二次分配法计算，由于结构和荷载均对称，故计算 时可用半框架 根据梁柱相对线刚度，算出各个节点弯矩分配系数 第八层节点 ： 8 a 8 8 1 0.403 1.48 1 a b 8 7 1.48 0.597 2.48 a a : 8 b 8 8 1 0.284 1.48 1 1.04 b a 8 7 1.04 0.295 3.52 b b 8 8 1.48 0.421 3.52 b c 第二到七层节点 : 7 a 7 8 1.48 0.374 1.48 1.48 1 a a 77 1 0.252 3.96 a b 77 0.374 a b : 7 b 77 1 0.2 1.48 1.48 1.04 1 b a 7 8 1.48 0.296 5 b b 76 1.48 0.296 5 b b 77 1.04 0.208 5.1 b c 底层节点： : 1 a 12 1.48 0.312 1.48 1.23 1.04 a a 1 1 1 0.269 3.71 a b 1 0 1.23 0.259 3.71 a a : 1 b 1 1 1 0.211 1.48 1.23 1.04 1 b a 1 2 1.48 0.284 4.75 b b 1 1 1.04 0.218 4.75 b c 1 0 1.23 0.259 4.75 b b (5) 传递系数 远端固定，传递系数为，远端滑动铰支，传递系数为。 1 2 1 (6) 荷载作用下，框架的恒载弯矩计算分配见图 2.3.4，活载弯矩计算分 配见图 2.3.5，弯矩分配图按上到下分别为八层，三到七层，二层以及 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 15 底层，由于三到七层的分配为一样所以只取一层例举。 35.06 35.06 35.6 28.17 8.77-6.15 85.16 0.61 4.98 -10.63 90.2 -15.1-12.3 0.630.75 -10.99-13.05 -4.74 -15.73 -7.87 0.901 -22.7 0.211 0.2180.2590.3120.399 32.93 -2.61 11.85 23.69 30.84-90.2 19.7115.96 -2.17-1.76 17.54-81.32 -5.32 0.3320.269 0.2520.374 -5.04 -84.626.88 -4.32-6.42 11.1 14.9622.2 -90.230.84 0.2960.2960.2080.2 -15 2.32 -7.46 -14.92 -4.74 -14.92 -10.48 -7.87 2.321.63 -20.47 -13.59 90.2 -10.08 7.48 1.57 89.17 22.2 11.1 -6.42 26.88 0.374 0.2520.374 -5.04 -84.626.88 -4.32-6.42 11.1 14.9622.2 -90.230.84 0.2770.2770.2840.162 -19.14 1.77 -5.99 -14.92 -4.74 -14.92 -10.48 -7.46 1.771.24 -20.61 -13.98 90.2 -10.08 7.48 1.19 88.79 22.2 11.1 -6.42 26.88 0.374 60.61 0.29 6.45 -8.07 62.3 -13.79-19 0.300.43 -7.46 -8.39-11.97 -5.7 左梁 0.284 右梁上柱 下柱 0.2950.421 30.27-62.3 19.112.9 9.55 -3.29-2.22 25.36-55.7 -4.035 0.5970.403 下柱上柱左梁 图 2.3.4 恒载弯矩分配图 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 16 7.128 7.128 7.128 7.128 1.99-1.15 18.27 0.1 1.85 -1.96 18.48 -3.984-2.29 0.10.12 -2.02-2.41 -2.064 -2.9 -1.38 0.15 -4.13 0.211 0.2180.2590.3120.399 7.52 -0.70 2.74 5.48 4.752-18.48 4.563.69 -0.58-0.47 3.98-16.24 -0.98 0.3320.269 0.2520.374 -9.03 -17.16.13 -1.06-1.57 2.57 3.465.13 -18.484.752 0.2960.2960.2080.2 -3.8 0.33 -1.38 -2.75 -2.064 -2.75 -1.93 -1.45 0.330.23 3.87-3.764 18.48 -1.86 1.73 0.22 18.57 5.13 2.57 -1.57 6.13 0.374 0.2520.374 -0.93 -17.16.13 -1.06-1.57 2.57 3.465.13 18.484.752 0.2770.2770.2840.162 -4.23 0.48 -1.96 -2.75 -2.064 -2.75 -1.93 -1.38 0.480.315 -3.65-3.659 18.48 -1.86 1.73 0.322 18.672 5.13 2.57 -1.57 6.13 0.374 19.87 0.39 2.76 -2.64 18.48 -4.394-4.71 0.410.58 -1.38 -2.74-3.91 -2.064 左梁 0.284 右梁上柱 下柱 0.2950.421 4.752-18.48 8.25.53 4.10 -1.66-1.12 10.64-15.39 -1.32 0.5970.403 下柱上柱左梁 图 2.3.5 活载弯矩分配图 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 17 （7）在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯 矩调幅系数为 0.8，调幅后的数值见括号内，恒载以及活载弯矩图。 15.1 85.16(68.3) 12.3(9.84) 6.15 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.7 20.47 13.59(10.87) 89.11(71.33) 15 19.14 19.14 19.14 19.14 20.61 13.98(11.18) 88.79(71.03) 19 8.77 31.93 26.88 26.88 26.88 26.88 26.88 17.54 26.88 26.88 26.88 26.88 26.88 81.32(65.06) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 19.14 25.36 55.7(44.56) 60.97(48.78) 13.79(11.03) 26.88 84.6(67.68) 图 2.3.6 恒载作用下框架弯矩图 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 18 3.65 3.659(2.93) 18.672(14.94) 3.65 18.672(14.94) 3.659(2.93) 3.659(2.93) 18.672(14.94) 3.65 3.65 18.672(14.94) 3.659(2.93) 4.13 3.8 4.32 4.32 4.32 4.32 7.52 6.13 6.13 6.13 6.13 6.13 17.1(13.68) 17.1(13.68) 17.1(13.68) 17.1(13.68) 17.1(13.68) 3.98 6.13 6.13 6.13 6.13 6.13 2.29 18.27(14.62) 3.984(3.19) 1.15 3.87 3.764(3.0) 18.57(14.86) 3.65 3.659(2.93) 18.672(14.94) 4.71 1.99 6.13 16.24(12.99) 4.32 10.64 15.39(12.31) 19.87(15.896) 4.394(3.52) 6.13 17.1(13.68) 图 2.3.7 活载作用下框架弯矩图 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 19 2.3.2 恒荷载作用下框架的梁端剪力及柱轴力计算恒荷载作用下框架的梁端剪力及柱轴力计算 梁端剪力: v=vq+vm vq= vm= 1 2 ql mm l 左右 柱轴力：nv+p p 为节点集中力及柱自重。 (1) 梁端剪力计算: 1）恒载：（8 层） knqlvqab29.696095.23 2 1 2 1 knqlvqbc24.144 . 2865.11 2 1 2 1 （17 层） knqlvqab 2 . 906067.30 2 1 2 1 knqlvqbc84.114 . 287 . 9 2 1 2 1 2）活载： knqlvqab48.18616 . 6 2 1 2 1 knqlvqbc96 . 4 4 . 213 . 4 2 1 2 1 (2) 荷载作用下框架的轴力计算 柱自重设计值： 底层 0.60.6255.837.8kn 其它层 0.60.6253.531.5kn n=v+p p=柱恒载+柱自重 荷载作用下梁端剪力与柱轴力见表： 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 20 恒载作用下梁端剪力以及柱轴力 荷载引起剪力 弯矩引 起剪力 总剪力 柱轴力 层 次ab 跨bc 跨ab 跨ab 跨bc 跨a 柱b 柱 va=vbvb=vcva=-vbvavbvb=vcn 顶n 底n 顶n 底 869.314.24-0.768.597014.24237270241273.54 790.211.84-0.689.6490.811.84531564571603.95 690.211.84-0.689.6490.811.84825858901934.26 590.211.84-0.689.6490.811.841119115112321264.6 490.211.84-0.689.6490.811.841412144515621594.9 390.211.84-0.689.6490.811.841706173918921925.2 290.211.84-0.689.5990.811.842000203322232255.5 190.211.84-0.589.6690.711.842294233425532592.4 恒载作用下梁端剪力以及柱轴力 活载作用下梁端剪力以及柱轴力 荷载引起剪力弯矩引起剪力 总剪力柱轴力 层 次ab 跨bc 跨ab 跨bc 跨ab 跨bc 跨a 柱b 柱 va=vbvb=vcva=-vbvb=vcvavbvb=vc n 顶=n 底 n 顶=n 底 818.484.96-0.6017.919.094.9644.2863.64 718.484.96-0.21018.318.694.9688.95126.89 618.484.96-0.21018.318.694.96133.62190.14 518.484.96-0.21018.318.694.96178.29253.39 418.484.96-0.21018.318.694.96222.96316.64 318.484.96-0.21018.318.694.96267.63379.89 218.484.96-0.2018.318.684.96312.31443.13 118.484.96-0.27018.218.214.96357.46506.44 活载作用下梁端剪力以及柱轴力 注：由于纸张限制在“恒载作用下梁端剪力以及柱轴力”中的 bc 跨未写出，其值与“活载作 用下梁端剪力以及柱轴力”同样位置的数值一样均为 0。 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 21 2.4 抗震验算抗震验算 2.4.1 荷载计算荷载计算 (1) 屋面均布恒荷载标准值： (61.20.24) (660.242.4) 6.215476.9kn (2) 楼面均布恒荷载标准值： (61.20.24) (660.242.4) 3.553130.9kn (3) 屋面均布活荷载（仅考虑屋面雪荷载） 雪荷载标准值为： (61.20.24) (660.242.4) 0.2176.4kn (4) 楼面均布活荷载标准值（取 2.0） 2 /kn m 楼面均布活荷载标准值为： (61.20.24) (660.242.4) 21764kn (5) 梁、柱自重(包括梁侧、梁和底柱的抹灰重量) 梁侧、梁和底柱的抹灰，近似按加大梁宽及柱宽考虑。 横向框架梁、柱编号见图 2.4.1 和图 2.4.2，梁、柱自重见表 2.4.1。 图 2.4.1 框架梁编号图 (6) 墙体自重 墙体均为 240mm 厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。 （单 位面积上墙体重量为 0.28195.32） 。墙体自重如表 2.4.2。 2 /kn m (7) 荷载分层总汇 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50屋面雪荷载，纵、横梁 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 22 自重，半层柱自重，半层墙体自重。 底层和标准层代表值包括：楼面荷载，50楼面均布活荷载，纵、 横梁自重，楼面上、下各半层的柱及纵、横墙体自重。 图 2.4.2 框架柱编号 表 2.4.1 梁柱自重表(单层) 编号 截面 (mm2)长度(m)根数 每根重量 （kn） l10.30.6562029.5 l20.250.52.41011.7 l30.30.656.61832.2 l40.250.561818.8 z10.60.65.84037.8 z20.60.63.54031.5 abcd z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 23 各层梁自重：29.25 20 11.7 1032.2 18 18.8 18 585 1179181620 表 2.4.2 墙体自重 墙体 每片面积 （m2） 片数 重量 （kn） 底层纵墙 （60-0.69）4.2 144 4879 底层纵墙（14.4-0.63）4.2 11010 2815 其它层纵墙（60-0.69）3.5144 4067 其它层纵墙（14.4-0.63）3.511010 2346 8 111 5476.9176.4 16201260(40672346) 222 g 11147.6kn 7 11 3130.81764 1620126040672346 22 g 12801.8kn 1 11 3130.81764151248792815 22 g 14082.8kn 建筑物总重力荷载代表值： 8 1 11147.6 12801.8 6 14082.8 i i g 102041.2kn 图 2.4.3 横向框架各层水平地震作用和地震剪力 2.4.2 水平地震力作用下框架侧移计算水平地震力作用下框架侧移计算 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 24 (1) 横梁线刚度：（混凝土 c30，ec3107 kn/m2） 在框架结构中，现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的 有效刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性 距时，边框架梁取 i1.50i0， （i0为梁的截面惯性距） 。 对中框架梁取 i2.0i0，横梁线刚度见表 2.4.3。 表 2.4.3 梁横梁线刚度 梁号截面 边框架梁中框架梁 l bh 2 m 跨度 ml 惯性矩 3 0 12 bh i 0 5 . 1 iib l ei k b b 0 0 . 2 iib l ei k b b l1 0.30.65 4.8 6.8710-310.3110-36.410413.710-38.6104 l2 0.250. 52.42.610-33.910-34.91045.210-317.104 l3 0.30.65 5.1 6.8710-310.3110-36.110413.710-38.1104 l4 0.30.65 6 6.8710-310.3110-35.210413.710-36.9104 2.4.3 横向框架柱的侧移刚度横向框架柱的侧移刚度 d 值值 柱线刚度列于表 2.4.4，横向框架柱侧移刚度 d 值计算见表 2.4.5。 表 2.4.4 柱线刚度 惯性矩线刚度 柱号 z 截面 （） 柱高度 （m） （m4 3 0 12 bh i ） （knm） c c ei k h 1 z 0.60.65.810.810-37.71104 2 z 0.60.63.510.810-39.28104 表 2.4.5 横向框架柱侧移刚度 d 值计算 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 25 层 项目 柱类型 () 2 () b c b c k k k k k k 一般层 底层 2 0 5 () 2 k k （一般层） +k . 底层 +k 2 12 (/) c dkkn m h 根数 边框架 边柱 6.246 0.81 7.71 0.46241274 边框架 中柱 13.936 1.8 7.71 0.61319934 中框架 边柱 6.246 0.81 7.71 0.462412716 中框架 中柱 13.936 1.8 7.71 0.613199316 底 层 d 1122400 边框架 边柱 6.2462 0.68 0.44399984 边框架 中柱 (6.2466.51) 1.5 2 0.38518164 中框架 边柱 6.2462 0.68 0.443999816 中框架 中柱 (6.2466.51) 1.5 2 0.385181616 二 三 四 五 六 七 八 层d 1836280 2.4.4 横向框架自振周期横向框架自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期。 顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布 情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。 这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周 期： 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 26 10 1.7tt 式中 基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减 0 少的影响，取 0.6； 框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架t 的地震力及位移。 表 2.4.6 横向框架顶点位移 层 次 （kn） i g（kn） i g（kn/m） i d/mm ui ui 811147.611147.618362806.0279.5 712801.823949.4183628013.0273.5 612801.836751.2183628020.0260.5 512801.849553183628026.9240.5 412801.862354.8183628033.9213.6 312801.875156.6183628040.9179.7 212801.887958.4183628047.9138.8 114082.8102041.2112240090.990.9 1 1.7 0.60.33680.592( )ts 2.4.5 横向地震作用计算横向地震作用计算 在类场地，7 度近震区，结构的特征周期 tg0.30，0.08max 由于应考虑顶点附加地震作 1 t =0.592(s)1.41.4 0.30.42(s) g t 0.080.010.08 0.5920.010.057 n t 结构横向总水平地震 8 0.9 1 1 ()max 0.85 g eki i t fg t 作用标准值： 0.9 0.3 ()0.08 0.85 102041.2 0.539 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 27 4817.8kn 各层横向地震剪力计算见表 2.4.7。=fn+fn i v 表 2.4.7 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层 次 i h （m ） i h （m ） i g （kn） ii g h kn m 7 1 ii jj j gh g h i f （kn） i v （kn） 83.528.711147.63199360.195939.5993.5 73.525.212801.83226050.195939.51879 63.521.712801.82777990.169814.22693.2 53.518.212801.82329920.142684.13377.3 43.514.712801.81881860.115554.13931.4 33.511.212801.81433800.087419.14350.5 23.57.712801.8985730.060289.13207.6 14.24.214082.8591480.036173.43310.5 图 2.4.4 横向框架各层水平地震作用和地震剪力 2.4.6 横向框架抗震变形验算横向框架抗震变形验算 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 28 多遇地震作用下，层间弹性位移验算见表 2.4.8。 表 2.4.8 横向变形验算 层间弹性相对转角均满足=1/450。 （若考虑填充墙抗力作用 e e 为 1/550） 。 2.4.7 水平地震作用下，横向框架的内力分析水平地震作用下，横向框架的内力分析 本设计取中框架为例，地震作用下框架柱端弯矩及柱剪力计算结果 见表 2.4.9，梁端弯矩、剪力及轴力计算结果分别详见表 2.4.10。 表 2.4.9 地震作用下框架柱端弯矩及柱剪力 a 轴柱（边柱）层次层高 i n 层间剪力 i v 层间刚度 i d i1 d i1 v ky上 m 下 m 83.5939.518362803999820.50.680.3525.146.6 73.5187918362803999840.90.680.457.2685.9 63.52693.218362803999858.90.680.4592.5113 53.53377.218362803999873.60.680.45115.9141.7 43.53931.418362803999885.630.680.5149.8149.8 层次 层间剪力 i v （kn） 层间刚度 i d （kn） 层间位移 i i v d （m） 层高 i h （m） 层间相对 弹性转角 e 8939.519362800.000513.51/6862 7187919362800.001023.51/3431 62693.219362800.001443.51/2430 53377.319362800.001813.51/1934 43931.419362800.002113.51/1659 34350.519362800.002343.51/1496 24639.619362800.002533.51/1383 1481311224000.004294.21/979 张张家口市某家口市某农产农产品交易市品交易市场办场办公楼公楼设计设计 29 33.54350.518362803999894.80.680.5165.9165.9 23.54639.6183628039998101.10.680.5176.9176.9 15.84813112240024127103.50.810.7304.3130.4 续表 2.4.9 b 轴柱（中柱） 层次 层高 i n 层间剪力 i v 层间刚度 i d i1 d i1 v ky上 m 下 m 83.5939.518362803999826.51.50.4541.751 73.5187918362803999853.01.50.4583.5102 63.52693.218362803999876.01.50.5133133 53.53377.218362803999895.31.50.5166.8166.8 43.53931.4183628039998110.91.50.5194194 33.54350.5183628039998122.81.50.5214.9214.9 23.54639.61836280399