《计算书毕业设计》doc版.doc

东北石油大学本科生毕业设计（论文）.摘 要本设计为一拟建在大庆市的高层办公楼,建筑面积约为11494.375。建筑主体为10层，采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。设计内容主要包括：建筑设计，结构设计两大部分。建筑设计部分包括：平面图设计、立面图设计、剖面图设计。平面设计中考虑了高层建筑对防火及抗震的要求，采用规则的矩形平面；立面设计中考虑了办公类建筑的特点，装修简洁大方。建筑设计合理，满足建筑功能要求。结构设计部分包括：框架结构布置，荷载计算，框架侧移刚度计算，横向地震作用下框架结构的内力和侧移计算，横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算，在竖向荷载作用下框架结构的内力计算，内力组合，梁、板、柱和基础的配筋计算。在计算方法上，对于水平地震作用采用底部剪力法；对于竖向荷载作用下框架内力采用分层法。关键词：高层办公楼；框架结构；预制桩基础；内力组合；配筋计算AbstractThe design is an high-rise office building which will be built in Daqing city , the area of the building is 11494.375. It has 10 floors. The cast-in-place reinforced concrete frame structure is adopted in this building. The design mainly includes the following two parts: the architectural design and the structural design. The following work is done in the architectural design: the plan design, the elevation design and the section design. During the plan design, considering the demands of earthquake resistance and fire resistance, the rectangular plan is designed; during the elevation design, considering the office building is characteristic, the decoration is simple and grand. The architecture design is reasonable and satisfies the constructions function request.The structural design includes: the arrangement of the frame structure, the calculating of the load, the calculating of the rigidity, the calculating of the frame force and the horizontal displacement under the horizontal earthquake action and wind load, the calculating of the force under the vertical load, the combination of the force, the section design and the reinforcing steel bar calculating of the beams, floors, columns and the foundations. In the calculation method, used for the horizontal seismic base sheear method; the internal force under vertical load by stratification.Key words: high rising office building; frame structure; pre-cast pile foundation; force combination; reinforcing steel bar calculating69目 录第1章 建筑设计11.1 主题11.2 设计思想11.3场地选择及平立面设计11.4防水设计31.5防火设计31.6建筑所用材料3第2章 结构设计52.1 工程概况62.2 结构布置及计算简图62.3 重力荷载计算72.4 横向框架侧移刚度和纵向侧移刚度计算122.5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算132.6竖向荷载作用下框架结构的内力计算292.7截面配筋设计472.8基础设计59 结 论67参考文献69致 谢 70第1章 建筑设计1.1 主题 创造出既舒适又具有功能性的办公环境和城市环境。1.2设计思想 随着经济建设的高速发展，我国高层办公建筑雨后春笋般的产生了，从南方走到北方，各地各处高楼林立，形成了强大的冲击波。面对如此的形势，必须把高效率办公空间的实现和高质量的办公环境的创造放在首位加以考虑。21世纪的高层办公楼建筑在体现了主题属性基础上更突出地表现了以下特征：（1）空间的可变性；（2）形象的艺术性；（3）办公的资讯性；（4）环境的休闲性；（5）建筑的地域性。把握现代高层办公建筑的时代特征，提高创造质量，是我们追求的目标。该建筑是综合性办公楼,建筑周围花草树木点缀，建筑外表采用银灰色外墙面砖，显得雅观、素净。办公空间充分利用自然采光，明亮，舒适，创造出了好的办公环境。1.3 场地选择及平立面设计1.3.1 场地选择应遵循以下原则：1、位于城市的办公建筑的场地，应符合城市规划布局的要求，并应选在市政设施比较完善的地段。2、建筑的场地应选在交通和通讯方便的地段，并应避开产生粉尘、煤烟、散发有害物质的场所和储存有易爆、易燃品等地段。3、同一场地内的办公楼与其他建筑共建或建造以办公用房为主的综合性建筑，应根据使用功能不同，作到分区明确，布局合理，互不干扰。1.3.2 平面设计建筑平面设计的任务，就是充分研究组成平面的各个部分的特征和相互关系，以及平面与周围环境的关系，在各种复杂的关系中找出平面设计的规律，使建筑能满足功能、技术、经济、美观的要求1。本设计中高10层的框架办公楼沿城市干道布置，建筑裙房位于主体的东侧，分别为礼堂，主体和裙房之间设有150的沉降缝。该建筑的走廊为内廊式，这是北方建筑的一个特点，电梯井布置两个，每层设有两个男女厕所。1.交通布置高层建筑的垂直交通以电梯为主，电梯设置在中间，离主入口近、便于人流通行及疏散。楼梯作为电梯的辅助设施，可设置在电梯的两端，并且电梯和楼梯均应满足高层建筑防火要求。本建筑共设置了三部电梯，其中二部作为消防电梯，采用带自动报警装置的乙级防火推拉门。楼梯也设置有防火门，且与消防电梯共用一前室，满足高层防火要求和最大人流量的运输要求。2.房间布置办公建筑应根据使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般由办公用房、公共用房、服务用房等组成。本建筑在底层和裙房设置了公共用房、服务用房及娱乐用房，例如商店、电话厅、礼堂等，二层以上为办公区，本设计中没有具体规定办公室的大小，可由使用者自行分配，即用灵活隔断、家具等把大空间进行分隔。 1.3.3立面设计建筑本身就是构成城市空间和环境的重要因素，它不可避免的要受到城市规划、基地环境的某些制约，另外，任何建筑都必定坐落在一定的基地环境之中，要处理得协调统一，与环境融合一体，就必须和环境保持密切的联系。所以建筑基地的地形、地质、气候、方位、朝向、形状、大小、道路、绿化、以及原有建筑群的关系等，都对建筑外部形象有极大影响。从和谐统一的角度来讲，立面采用银灰色外墙面砖，显得雅观、素净。每个立面方向的窗体使用不同的规格。从均衡角度讲，本建筑裙房设在主体建筑的东侧，对10层主体建筑起到了很好的衬托作用。这样的轻重处理和均衡搭配组合具有很好安定、平稳、可靠感。1.4 防水设计屋面防水等级按二级处理，宜选用合成高分子卷材、高聚物性沥青防水卷材等材料处理，并设置23道防水。高层建筑不应采用外排水，因为维修室外雨水管既不方便又不安全。另外，严寒地区的建筑为了防止低温使室外雨水管的雨水冻结，故不适宜采用外排水。综合这两方面因素，本建筑采用集中式排水方案，雨水管通过各层设置的管道井将水排至地下。1.5 防火设计高层建筑的防火设计，必须遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，根据高层建筑发生火灾的特点，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全适用，技术先进，经济合理。1.裙房要求：高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于6进深大于4的裙房，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。2.防火间距要求：高层建筑的防火间距不应小于13，其裙房的防火间距不应小于9，两座高层建筑相邻较高一面外墙为防火墙或比相邻较低一座建筑屋面高15及以下范围内的墙为不开设门、窗洞口的防火墙时，其防火间距可不限。3.防火、防烟分区的要求:高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区，每个防火分区允许的最大建筑面积一类建筑不得超过1000平方米,本建筑标准层建筑面积为816.48平方米,故可不设防火分区。4.消防电梯的要求:电梯井应独立设置，井内严禁敷设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道，并不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。1.6 建筑所用材料建筑装修设计应妥善处理装修效果和使用安全的矛盾，积极采用不燃性材料和难燃性材料，尽量避免采用在燃烧时产生大量浓烟或有毒气体的材料。先将本设计所使用的材料介绍如下：1.钢筋混凝土 建筑使用的最主要的材料，主要使用于梁板柱中。优点是：耐久性好，耐火性好，整体性好，刚性好，可模性好，取材方便。2.水泥砂浆 用于内外墙抹灰及结构层的找平，建筑使用的砂浆要求具有良好的强度、可塑性和保水性。3.轻质砌块 做外墙或隔墙，其特点是自重轻，保温隔热性能好。4.陶瓷地砖（卫生间用马赛克，即陶瓷锦砖） 用于地面装修，是经高温烧结而成的小型不透明块材，表面致密光滑，坚硬耐磨，耐酸耐碱，一般不变色，可根据需要拼成各种花纹图案，是一种很好的装饰材料。5.大白浆 用于内墙粉刷，由大白粉掺入适量胶料配置而成，覆盖力极强，涂层细腻洁白，价格低，货源充足，施工及维修也很方便。6.铝合金 主要用于门窗中，少量用于铝合金龙骨吊顶中。特点是：质量轻、性能好、坚固耐用、色泽美观。具有良好的气密性、水密性、刚性大，最适用于防火，隔声，隔热，保温等特殊要求的建筑中。第2章 结构设计2.1 结构方案选择结构方案的确定是整幢房屋设计是否合理的关键，结构方案的选择包括三个方面的内容：结构形式、结构体系和结构布置。对于一幢十二层的办公楼采用框架结构体系是合理的，既能满足抗震方面的要求，也能满足办公楼在建筑上大空间的功能要求而且框架结构的平面布置灵活，楼层平面采用了L形结构，造型美观，独具匠心。 轴网布置图 柱网采用内廊式，主体结构横向采用6.6m柱距，纵向采用7.8m的柱距，柱距布置完全对称，有利于抗震。（如图2-1柱网布置图所示）对于伸缩缝的处理现在建筑的趋势是不设缝，所以本建筑采用设置后浇带施工时把结构分成3040m长的区段，各区段之间留出100cm宽的带暂不浇混凝土，待大部分收缩完成后在浇注这部分混凝土，把结构连接成整体这样就可以减少温度收缩的影响层高除底层3.9m外，其他各层均为3.3m。对于主体板楼与裙房的基础类型，埋置深度及它们之间的沉降缝设置问题直接取决于建筑场地的土层分布情况，由于本建筑场地土层地质条件良好，故决定主体部分采用桩基础，裙房采用柱下独立基础。2.1.1 工程概况本建筑的场地位于大庆市，地质条件良好。7度抗震设防，II类场地土。2.2 结构布置及计算简图2.2.1梁板尺寸估算主体结构共10层，底层层高为3.9m。其余层高均为3.3m，局部突出屋面的塔楼为楼梯间和电梯机房，层高为3.3m。楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土结构，屋盖板厚度120mm，楼盖板厚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2-2，表中给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级，其设计强度：210层为C35（=16.7N/mm, =1.57 N/mm, Ec=3.15104）,底层为C40(=19.1 N/mm , =1.71 N/mm,Ec=3.25104)。表2-1 梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级楼层混凝土强度横梁（）纵梁次梁AB.CD.DE跨BC跨2-10C353006003004003006003005001C403506003004003506003005002.2.2柱截面尺寸的估算该结构抗震等级为二级，其轴压比限值，各层重力荷载代表值近似取12KN/m。各层柱混凝土强度等级选用如下：1层,C40；2-10层，C35边柱 AC=262790.58mm2中柱 AC=356053.66mm2如果柱截面取为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为575mm、661mm根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计边柱和中柱统一取截面尺寸，取值如下：1-10层 600mm600mm框架结构计算简图如图2-2所示。基础选用桩基础承台顶面标高在地下0.5m处，取顶层的形心线作为框架柱的轴线；梁轴取至底板，2层10柱高度即为层高，取3.3m；底层柱高度从室外地坪面取至一层板底，即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m图2-2 框架结构计算简图2.3 重力荷载计算2.3.1 荷载计算2.3.1.1 屋面及楼面的永久荷载标准值4屋面（上人）：30厚细石混凝土保护层 220.03=0.66 kN/m2 油毡防水层（包括改性沥青、防水卷材） 0.35kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/m2150 厚水泥沙浆找平层 50.15=0.75 kN/m2120厚钢筋混凝土板 250.12=3.00kN/m2V型轻钢龙骨架吊顶 0.25 kN/m2 合计：屋面恒荷载标准值 5.41 kN/m2110层楼面荷载：20厚瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 kN/m2100厚钢筋混凝土板 250.10=2.5 kN/m2V型轻钢龙骨架吊顶 0.25 kN/m2 合计：楼面恒荷载标准值 3.3 kN/m22.3.1.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/m2楼面活荷载标准值 2.0 kN/m2门厅、走廊、楼梯标准值 2.5 kN/m2 屋面雪荷载标准值 0.3 kN/m22.3.1.3 墙重外墙为390mm290mm190mm陶粒空心砌块（6.0KN/m），外墙面贴瓷砖（0.5KN/），选用轻质GRC保温板（3000mm600mm60mm）的自重0.14 kN/m2内墙面为20mm厚混合砂浆抹灰（17 kN/m2），外墙取300mm,内墙取200mm的砌 块。则外墙单位墙面重力荷载为：0.5+6.00.3+170.02+0.14=2.78kN/则内墙单位面积重力荷载为：6.00.2+170.022=1.88kN/2.3.1.4 门窗重木门单位面积重力荷载为： 0.20 kN/防火门采用钢铁门，其重力荷载为： 0.45 kN/铝合金门窗单位面积重力荷载为： 0.40kN/2.3.1.5 梁、柱重力荷载计算表2-2 梁、柱重力荷载标准值层次构件(m)(m)(kN/m3)(kN/m)(m)(kN)(kN)1边横梁0.350.60251.055.516.8021 786.7282268.945中横梁0.300.40251.053.151.701369.615次梁0.300.50251.053.947.1512338.052纵梁0.350.60251.055.516.50301074.45柱0.60.70251.1013.484.85402615.122615.12210边横梁0.300.6251.054.736.9021685.3772015.394中横梁0.300.6251.053.151.701369.615次梁0.300.4251.053.947.1512338.052纵梁0.300.6251.054.736.5030922.35柱0.600.60251.109.93.30401306.81306.8梁柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载，计算结果见表2-2。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为构件数量。2.梁长都取净长；柱长度按计算得出。2.3.1.6 楼梯计算板式楼梯，取1m板宽作为计算单元，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0.1kN/m，楼梯活荷载标准值=2.5kN/，混凝土C35（），钢筋为HPB335级（）。在计算楼梯间恒载时可用简便的方法，即用楼板的标准值，再乘以1.2的系数。恒载设计标准值 3.96kn/m 活载标准值 2kn/m楼梯荷载 308.97kn/m2.3.2 重力荷载代表值整幢办公楼集中于楼盖及屋盖处的重力荷载代表值（标准值），为恒荷载与50%活荷载之和，即本层楼盖自重，50%活载以及上下各半层墙重之和，它集中在该层楼（屋）盖标高处。=楼（屋）盖自重（含50%活载，屋盖为50%雪载）+梁重+外墙重（需去掉门窗洞口，加上门窗自重）+柱重+内墙重上式中，顶层需加上女儿墙重，内外墙及柱重需算上层一半，下层一半，单位为kN。2.3.2.6 构件自重汇总梁 ： 1层 2268.945kN 2 10层 2015.394kN柱 ： 1层 2615.12kN 210层 1306.8kN 1层外墙：(0.45+3.9)(7.8-0.6)16+(6.6-0.6)2+(2.7-0.6)2-(2.12.122)+(2.12.79)+（1.80.93）2.78=1100.63 kN内墙：(3.9-0.6)(7.8-0.6)18+(6.6-0.6)-(0.92.123)+1.12.141.88=975.49kN212层外墙：(0.45+3.9)(7.8-0.6)16+(2.7-0.6)2-2.12.12.2+2.12.711+1.80.93+2.11.26+1.22.1 2.78=1083.366kN内墙：(3.9-0.6)(7.8-0.6)19+(6.6-0.6)18-(0.92.125+1.12.14 1.88=1013.05kN女儿墙：1.45(7.8-0.6)16+(6.6-0.6)2+(2.7-0.6)2)2.78=541.35kN顶层电梯间及楼梯间：2.783.9(3.9+7.8+3.9-0.3)+(6.6-0.3)+5.417.8+(7.8-0.3)(6.6-0.3)=532.0kN门窗：1层0.82.12.79+0.62.12.122+0.4(1.80.93+2.151.2)+ 0.2(1.80.6) =125.676kN212层0.62.12.122+0.82.12.711+0.4(1.80.93+2.11.26)=206.1kN楼面：3.37.85(6.62+2.7)+(37.8+2.7)(6.62+2.7)=3183.246kN屋面：5.417.85(6.62+2.7)+(37.8+2.7)(6.62+2.7)=5218.59kNG1=楼面恒、活载+梁重+柱重(上+下)0.5+墙重（上+下）0.5+门窗重+楼梯重G1=3183.24+2268.945+(2615.12+1306.8)0.5+(1100.63+1083.366+975.49+1013.05)0.5+308.97=9934.06kNG2=G9楼面恒、活载+梁重+柱重(上+下)0.5+墙重（上+下）0.5+门窗重+楼梯重=3183.246+2015.394+1306.8+1083.366+1013.05+125.676+308.97=99340.06kNG10=屋面+梁重+(标准层墙+顶层电梯间)0.5+女儿墙+柱0.5+窗重+楼梯重0.5=5218.59+2015.394+(1083.366+1083.366+1013.05+532)0.5+(1306.80.5+(125.676+308.97)0.5=9420.415KNG11=电梯间墙重0.5+屋面重+梁重+门窗重+柱重0.5=(6.6-0.3)(3-0.3)5.416+(7.8-0.6)2.72.78307.234.732+(6.6-0.3) 33.94+4.73(6.6-0.3) 3+82.79.9=1938.6KN各质点重力荷载代表值简图见图2-2所示。图2-2 各质点的重力荷载代表值（单位：KN）2.4 横向框架侧移刚度和纵向侧移刚度计算2.4.1 横向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=1.5,其中为矩形部分的截面惯性矩），计算过程见表2-2。柱的线刚度，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2-3。柱的侧移刚度D值按下式计算： D=12/ (2-1)式中：柱侧移刚度修正系数对于底层柱/ (2-2) 对于一般层柱/ (2-3) 根据梁柱线刚度比的不同，柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼、电梯间柱等。侧移刚度D值见表2-42-5表2-2 横梁线刚度计算类别层次(N/mm)(mmmm)(mm4)(mm)(Nmm)(Nmm)(Nmm) 边横梁13.251043506006.3010966002.8410104.6510106.210102103.151043006005.4010966002.36310103.8710105.161010 中横梁13.251043004001.6010927001.73410102.89510103.8610102103.15104 3004001.6010927001.68010102.80510103.741010表2-3 柱线刚度计算表层次(mm) (N/mm2)(mmmm)(mm4)(Nmm)148503.251046006001.0810107.2410102-1033003.151046006001.08101010.3191010表2-4 中框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次边柱 (11根)中柱 (17根)10.8560.474175070.5330.4071503244812120.5510.216175680.3680.155126064075503-100.5000.200162660.3630.15312444390474表2-5 边框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次边柱5根中柱7根10.6420.432159550.3990.166613012268520.4130.171139080.2760.12198411384273-100.3750.157127690.2720.1199678131591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2-6。 表2-6 横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次123456570806545977522071522071522071522071层次789101112522071522071522071522071522071522071由表2-6可见，,故该框架为规则框架。2.4.2纵向框架侧移刚度计算纵向框架侧移刚度计算方法与横向框架相同，柱在纵向的侧移刚度除了与柱沿纵向的截面特性有关，还与纵向梁的线刚度有关，纵向框架侧移刚度一定满足要求，计算过程从略。2.5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算2.5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算2.5.1.1 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)可按下式计算: (2-5)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；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： （2-6）式中：H为主体结构计算高度。对框架结构，式（2-5）中的可按下式计算：= （2-7） （2-8） （2-9）式中：集中在k层楼面处的重力荷载代表值；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 层的层间剪力；第i层的层间侧移刚度； 分别为第i、k层的层间侧移；S同层内框架柱的总数。按式（2-6）将折算到主体结构的顶层，即=2192.6kN 结构顶点的假想侧移由式（2-7）（2-9）计算。计算过程见表2-7，其中第11层的为和之和。=9420.415+2192.13=11612.5KN按式（2-5）计算基本周期，其中的量纲为m，取=0.7，则1.70.7=1.0789s2.5.1.2 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，对于结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，可用底部剪力法计算水平地震作用。本设计建筑高度为40.2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标准值按下式计算。表2-7 结构顶点的假想侧移计算层次/kN/kN/（N /mm）/mm/mm1011612.54511612.54552207122.243 980.673 99036.50220649.40752207139.553 958.430 89036.50229685.54952207156.861 918.877 79036.50238722.50752207174.171 862.016 69036.50247758.53352207191.479 787.845 59036.50256795.055522071108.788 696.366 49036.50265831.557522071126.097 587.578 39036.50274868.509522071143.407 461.481 29036.50283904.561545977153.678 318.075 19034.0693838.621570806164.397 164.397 （2-10） （2-11） （2-12）式中：-结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表值的85%；质点i的水平地震作用标准值；相应于结构基本自震周期的水平地震影响系数；根据地震影响系数曲线确定；分别为集中于质点i，j的重力荷载代表值；分别为质点i，j的计算高度；顶部附加水平地震作用系数；顶部附加水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按式（2-10）（2-12）计算，=0.85(9934.06+9036.5028+1162.545)=79762.828根据建筑材料，该建筑抗震烈度为7度，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=0.35s，1.4=1.40.35=0.49s=0.900s可知5=50.35=1.75s （2-13） 地震影响系数曲线的阻尼调整系数，取1.0；衰减系数，取0.9地震影响系数最大值，由建筑抗震设计规范查得7度多遇地震时取0.08。因此，可求得因,所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数，由建筑抗震设计规范知：当时，各质点的水平地震作用按下式计算 （2-14）各楼层地震剪力按下式计算 （2-15）式中：作用在K层楼免除的水平荷载（水平地震作用或风荷载）。具体计算过程及结果见表2-8表2-8 各质点横向水平地震作用楼层地震剪力计算表层数/m/kN/kNm/kN/kN37.851938.673376.010.038 100.725 100.724 1034.5511612.545401213.430 0.207 550.755 651.479 931.259036.502282390.688 0.145 387.644 1039.123 827.959036.502252570.231 0.130 346.709 1385.832 724.659036.502222749.774 0.115 305.774 1691.606 621.359036.502192929.318 0.099 264.838 1956.444 518.059036.502163108.861 0.084 223.903 2180.347 414.759036.502133288.405 0.069 182.968 2363.316 311.459036.502103467.948 0.053 142.033 2505.348 28.159036.50273647.491 0.038 101.098 2606.446 14.859034.0643815.191 0.023 60.146 2666.592 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图2-3。 （a）水平地震作用分布 （b）层间剪力分布图2-3 横向水平地震作用及层间剪力分布图2.5.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移及结构顶点位移分别按下式计算： （2-15） （2-16）计算过程见表2-9，表中还计算了各层的层间弹性位移角 （2-17）2.5.1.4 水平地震作用下框架内力计算以结构平面布置图中轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。框架柱端剪力及弯矩按下列各式计算。=/ （2-18）=yh （2-19） =（1-y）h （2-20）y= （2-21）式中： i层j柱的侧移刚度； 框架柱的反弯点高度比；框架柱的标准反弯点高度比；上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值； 、上层高变化时反弯点高度比修的正值。表2-9 横向水平地震作用下的位移验算层次/kN/（N/）/10651.4795220711.248 35.828 33001/2644.49791039.1235220711.990 34.580 33001/1657.9781385.8325220712.654 32.590 33001/1243.17771691.6065220713.240 29.936 33001/1018.46761956.4445220713.747 26.695 33001/880.59552180.3475220714.176 22.948 33001/790.16542363.3165220714.527 18.772 33001/728.99032505.3485220714.799 14.245 33001/687.66322606.4465459774.774 9.446 39001/816.94012666.5925708064.672 4.67248501/1038.12由表2-9可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，其值为1/15941/550，满足要求。其中和取自表2-4，取自表2-7，层间剪力取自表2-9，和可由规范查得。本设计底层柱需考虑修正值，第2层柱需考虑和，其余柱均无修正，具体计算过程及结果见表2-10a和表2-10b。梁端弯矩、剪力及柱轴力按下式计算：对于边跨梁端弯矩 （2-22）对于中跨梁端弯矩 （2-23） （2-24）剪力 （2-25）轴力 （2-26）式中：分别表示节点左右梁的线刚度；分别表示左右梁的弯矩； 柱在第i层的轴力，以受压为正。其中梁线刚度取自表2-2，具体计算过程及结果见表2-11。 表2-10a 各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次mkN(N/mm)边柱103.3651.55220711626620.298 0.50.2516.746 50.237 93.310395220711626632.376 0.50.3537.394 69.446 83.313865220711626643.178 0.50.456.995 85.492 73.316925220711626652.705 0.50.4578.267 95.659 63.319565220711626660.956 0.50.4590.520 110.636 53.321805220711626667.932 0.50.45100.880 123.297 43.323635220711626673.633 0.50.5121.495 121.495 33.325