博翰国际学校（中学部）主楼建筑结构设计

博翰国际学校（中学部）主楼建筑结构设计 The main building structure design of Brook International School (Secondary Section) 学生姓名： XXXX 学生学号： Xx 专业名称： 土木工程专业 指导教师： XXX（讲师） 土木工程学院 2014 年 6 月 5 日 独创性声明 本人声明所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加 以引用标注之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，没有伪造数据的行为。 毕业设计（论文）作者签名： 签字日期： 年 月 日 毕业设计（论文）版权使用授权书 本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定。同意学校保留并向有关管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津城建大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。 （保密的毕 业设计（论文）在解密后适用本授权说明） 毕业设计（论文）作者签名： 指导教师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 摘 要 本计算书的内容包括 博翰国际学校（中学部）主楼建筑设计，结构设计。建筑设计包括该建筑的平面，立面，剖面。 建筑平面设计集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相互关系、使用功能的要求、是否经济合理。框架结构的立面设计具有简洁、明快、轻巧的外观形象。 框架结构剖面设计为矩形剖面。矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，容易获得简洁而完整的体型，同时结构简单，施工方便。建筑结构的基本要求：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。建筑工作指导方针：适用、安全、经济、美观。 本建筑采用的结构形式为钢筋混凝土框架结构。结构设计部分包括结构方案设计、结构计算和施工图设计。 结构设计进行首先各构件的选择，选好后计算一榀横向框架在地震作用下，恒载作用下，活载作用下的内力，根据内力进行配筋。要配筋的结构有柱、梁、板、楼梯和基础。 结构计算部分还要进行电算，应用 PKPM系列软件 ，建筑和结构施工图全部采用 AutoCAD 及天正系列软件完成。 关键字： 钢筋混凝土框架结构 ，建筑设计，结构设计， 抗震设计 。 ABSTRACT The present calculations include Beauhorse International School (Secondary Section) main architectural design, structural design.The buildings architectural design, including plan, elevation, section. Architectural Graphic design reflects the characteristics of the components of relationship building plan and its requirements, functionality whether economic rationality. Facade design frame structure with simple, clean, lightweight appearance of the image. Structural frame design rectangular cross-section profile. Rectangular section is simple, neat, easy combination of vertical space, easy access to concise and complete body, while simple in structure, easy construction. The basic requirements of building structures: technologically advanced, economical, safe application, to ensure quality. Construction work guidelines: Suitable, safe, economical and beautiful.The building is structured as reinforced concrete frame structure. Part of the structural design including structural design, structural design calculations and construction drawings. First, the structural design of each component is selected, a selected specimens of the calculated transverse frame under earthquake, under constant loads, internal forces under live load, according to the reinforcement of internal forces. The structure to be reinforced columns, beams, slabs, stairs and foundation. Structural calculations should be part of the ICC, PKPM family of software applications, architectural and structural construction drawings using AutoCAD and all Tengen Series software. Keywords: reinforced concrete structure, architectural design, structural design, seismic design framework. 目 录 第 一 章 建筑设计 1 1.1 工程概况 1 1.2 建筑设计 1 1.2.1 设计原始依据 1 1.2.2设计依据 2 1.2.3 建筑平面设计 2 1.2.4 建筑剖面设计 2 1.2.5建筑立面设计 2 1.2.6楼梯设 计 3 1.2.7门窗设计及门窗表 3 1.2.8工程做法 3 第二章 结构设计 5 2.1结构布置方案选 择 5 2.2结构布置 5 2.2.1柱网布置 5 2.2.2框架梁布置 5 2.2.3结构计算简图 5 2.3梁柱墙截面尺寸 6 2.3.1材 料选择 6 2.3.2 梁柱墙截面尺寸 择 6 2.4主体工程结构的计算 7 2.4.1结构刚度计算 7 2.4.2计算结构各层重力荷载代表值 8 2.4.3自振周期的计算 12 2.4.4横向地震作用的计算 12 2.4.5抗震验算 13 2.4.6横向框架水平地震的计算 14 2.5水平地震作用内力 16 2.5.1计算原则 16 2.5.2梁柱受水平地震荷载内力计算 16 2.6竖向荷载作用下的内力计算 26 2.6.1横向框架计算简图 26 2.6.2恒载作用下内力计算 27 2.6.3活载作用下内力计算 35 2.7内力组合 43 2.7.1弯矩调幅 43 2.7.2梁内力调整 45 2.7.3内力组合 47 2.8 截面设计 55 2.8.1梁截面设计 55 2.8.2柱截面设计 63 2.8.3节点设计 69 2.8.4楼梯设计 71 2.8.5基础设计 75 致谢 81 参考文献 82 附录 83 第 1章 建筑设计 1 第 1章 建筑设计 1.1 工程概况： 本工程 为 博翰国际学校（中学部）主楼建筑， 该建筑总建筑面积为 5346 2mm ，楼层为六层，层高均为 3.6m，总高为 22.2m.该建筑整体形状呈一字型，内部为中廊式空间组合。 抗震设防烈度： 7 度 设计基本地震加速度值： 0.15g， 设计地震分组：第一组。 防火等级：二级 建筑抗震设防类别：丙类 1.2 建筑设计 1.2.1设计原始依据（资料）： （一）自然条件 1工程地址： 本工程位于天津市南开区。 2工程地质条件：场地土为中软场地 土，建筑场地类别为 类 ，特征周期为 0.35s，勘察深度范围内无液化土层，本场地属抗震不利地段。 本场地可采用长螺旋干作业钻孔灌注桩基础，桩端持力层选 2 层粉质粘土，这层土强度较高，分布稳定，为良好的桩端持力层。 根据各层土物理力学指标，提供各层土桩的极限侧摩阻力标准值 qs(Kpa)和桩的极限端阻力标准值 qp(Kpa)如下： 表 1-1各层土物理力学指标 序号 土层名称 土层厚度(m) 土的状态 桩的极限侧摩阻力标准值 qs (kPa) 桩的极限端阻力标准值 qp(kPa) 粉土 2.9 松散 -稍密 40 3000 粉砂 2.1 稍密 32 1 粘土 4.0 可塑 50 2 粉质粘土 1.0 可塑 50 3抗震设防烈度：本场地抗震设防裂度为 7度，设计基本地震加速度值为 0.15g，设计地震分组为第一组。 4防火等级：二级 5建筑抗震设防类别：丙类 6基本风压： W0=0.5KN/m2 第 1章 建筑设计 2 7基本雪压： S0=0.4KN/m2 8冻土深度：本场地平均冻土深度为 0.65 米。 9地下水位：最低： -2.7m，最高： -1.4m，其水质对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性。 10气象条件：年平 均温度： 15；最高温度： 38；最低温度： -16； 年总降雨量： 440 mm ；日最大降雨量： 60mm 11楼面活荷：见荷载规范。（包括楼板、楼梯、厕所等） （二）结构类型、建筑面积及层数 1结构类型：钢筋混凝土框架结构 2建筑面积：约 5000-9000 m2。 3层数：不少于 3跨、不低于 6层。 层高：根据实际情况自定。 4. 室内外高差： 600mm 1.2.2设计依据 1）天津市规划部门批准的定点图，红线图。 2）建设单位提供的基本要求及房间分配及面积 3）建设单位统一的方案 4）设计单位与建 设单位签订的“工程建设勘查的设计合同” 5）现行有关建筑设计规范，法规。 6）建筑设计防火规范 GBJ16-87 7)工程强制性条文 1.2.3 建筑平面设计 本工程采用走道式。使用房间与交通联系部分明确分开，各房间沿两侧并列布置，房间门直接开向走道，通过走道直接联系；各房间不被交通穿越，能较好地保持相对独立性。该建筑整体形状是矩形的，房间的进深均为 6900mm，开间也比较容易设定。各个房间功能明确，易于联系，结构布置简单明了，易于施工。 1.2.4 建筑剖面设计 剖面设计包括剖面造型、层数、层高及各部分高度 的确定，建筑空间的组合与利用。该工程的主体高度 22.2m，层高均为 3.6m，该工程因为是中学教学楼所以不设电梯。室内外高差为 0.60m。该建筑房间的剖面形状考虑到使用要求和使用特点，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术构思考虑。本建筑是教学楼，房间的剖面形状主要采用矩形，便于交通，便于施工。 1.2.5建筑立面设计 建筑立面设计很大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。该工程采用框架结构，框架结构建筑由于墙体仅起围护作用，给空间处第 1章 建筑设计 3 理赋予了比较大的灵活性。这种结构使 得立面开窗比较自由，既可形成大面积独立窗，也可组成带形窗，甚至底层可以全部取消窗间墙而形成完全通透的形式。框架结构具有简洁、明快、轻巧的外观形象的特点。该工程窗户均采用统一高度，宽度按房间具体尺寸设计。本工程根据该建筑所处地域设计立面。 1.2.6楼梯设 计 楼梯计算： 踏步高 h为 150mm，宽 b为 300mm， 则踏步数 N=H/h=3600/150=24， 水平投影长度 L=（ N/2 1） b=（ 12 1） 300=3300， 采用双跑楼梯，每跑踏步数应为 12步， 梯段开间净宽为 A=2800mm，梯井宽度为 C=100mm 则楼梯段宽度 a=（ A-C） /2=（ 2800 100） /2=1350， 中间平台宽度选为 1600mm。 1.2.7门窗设计及门窗表 该建筑窗户均采用铝合金的，门：房间的门均为木门，楼道侧门和建筑正门采用钢铁门。 表 1-2门窗表 编号 洞口尺寸 1层 2层 3层 4层 5层 6层 合计 M-1 1000 2100 17 17 17 17 17 17 102 M-2 1500 2100 3 3 3 3 3 3 18 M-3 1800 2400 3 3 3 3 3 3 18 M-4 1500 2100 2 0 0 0 0 0 2 C-1 2100 1800 29 34 34 34 34 34 199 C-2 2700 1800 1 1 1 1 1 1 6 C-3 900 1800 1 1 1 1 1 1 6 C-4 1200 1800 2 2 2 2 2 2 12 1.2.8工程做法 表 1-3营造做法说明 名 称 营造做法 屋面 （适用用于屋顶） 结构层：钢筋混凝土屋面板 找坡层： 1:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡 保温层： 100厚加气保温条板 找平层： 1:3水泥砂浆，砂浆中掺聚 丙烯 防水层：防水卷材 保护层：涂料或粒料 地面 1 素土夯实 80 厚 C15 混凝土 素水泥浆结合层一遍 第 1章 建筑设计 4 （地砖地面） （除卫生间、厨房外全部工程） 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层 素水泥浆结合层一遍 12 厚1:2水泥石子磨光 地面 2 （防水地面） （适用于卫生间） 素土夯实 80 厚 C15 混凝土 60 厚 C15 细石混凝土防水层找坡不小于 0.5%，最薄处不小于 30厚 素水泥浆结合层一遍 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层 素水泥浆结合层一遍 12厚 1:2水泥石子磨光 楼面 1 （地砖楼面） （除卫生间外全部工程） 钢筋混凝土楼板 素水泥浆结合层一遍 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层 素水泥浆结合层一遍 12 厚 1:2 水泥石子磨光 楼面 2 （防水楼面） （适用卫生间） 钢筋混凝土楼板 50 厚 C15 细石混凝土防水层找坡不小于0.5%，最薄处不小于 30 厚 15 厚 1:2 水泥砂浆找平层 刷基层处理剂一遍 2 厚氯丁沥青防水涂料，面撒黄沙，四周沿墙上翻 150 高 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层 素水泥浆结合层一遍 12厚 1:2水泥石子磨光 内墙 1 （除卫生间外全部工程） 18厚 1:3石灰砂浆 2厚 1:0.1石灰细砂面 内墙 2 （适用卫生间） 25 厚 1:2 水泥砂浆掺入水泥用量 3%的硅质密实剂，分三次抹灰，收水时压实 5厚 1:2水泥砂浆抹面压光 外墙面 1 15厚 1:3水泥砂浆 刷素水泥浆一遍 10厚 1:1.5水泥石子，水刷表面 外墙面 2 15厚 1:3水泥砂浆 刷素水泥浆一遍 10厚 1:1.5水泥石子，水刷表面 踢脚 15厚 1:3水泥砂浆 10厚 1:2水泥砂浆抹面压光 散水 素 土夯实，向外坡 4% 15 厚 3:7 灰土 40 厚 C15 细石混凝土，面上加 5厚 1:1 水泥砂浆随打随抹光 台阶 素土夯实 300 厚 3:7 灰土 60 厚 C15 混凝土台阶 素水泥浆结合层一遍 18 厚 1:3 水泥砂浆找平层 素水泥浆结合层一遍 12厚 1:2水泥石子磨光 第 2章 结构设计 5 第 2 章 结构设计 2.1结构布置方案选择 框架结构 空间分隔灵活，自重轻，节省 材料 ；具有可以较灵活地配合建筑 平面 布置的优点，利于安排需要较大空间的 建筑结构 ；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用 现浇混凝土 框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 砌体结构 容易就地取材 ,砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性 ,砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，所以既是较好的 承重结构 ，也是较好的围护结构。与钢和混凝土相比，砌 体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大 ,砌体的抗拉、抗剪强度都很低，因而抗震性能较差。 框剪结构 适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。墙体全部采用填充墙体，由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。 由上可知，针对于本建筑选择框架结构比较合适。 2.2结构布置 2.2.1柱网布置 选柱截面 500mm 500mm。为了使空间大房间布置整齐且符合模数，所以横向采用三跨。 该建筑柱网布置对称均匀。 横 向框架方向柱网尺寸为 AB轴 6900mm， BC轴 2700mm， CD轴 6900mm 纵向框架方向柱网尺寸均为 6000mm。 2.2.2框架梁布置 横向框架方向框梁不偏轴，轴线与柱轴线重合 纵向框梁方向，外围框梁均偏轴布置，向外偏 100mm。过道纵向框梁也偏轴布置，均向过道偏 100mm。 2.2.3结构计算简图 第 2章 结构设计 6 图 2-1结构计算简图 2.3 梁 板 柱 墙截面尺寸 2.3.1材料选择 柱采用 C40混凝土，梁、板采用 C30混凝土， 主筋均用 HRB400钢筋，箍筋用 HPB300钢筋 2.3.2 梁、板、柱、墙截 面尺寸的选择 框架梁： 横向： h=（ 1/12 1/8） L=（ 1/12 1/8） 6900=575 862.5取 h=700mm b=（ 1/3 1/2） h=（ 1/3 1/2） 700=234 350取 b=300mm 纵向： h=（ 1/12 1/8） L=（ 1/12 1/8） 6000=500 750取 h=600mm b=（ 1/3 1/2） h=（ 1/3 1/2） 600=200 300取 b=300mm 过道横梁： h=（ 1/12 1/8） L=（ 1/12 1/8） 2700=225 337.5取 h=500mm b=（ 1/3 1/2） h=（ 1/3 1/2） 500=167 250取 b=300mm 框架柱： 21 snN G =1.2 13 28.8 6 1.2 1.05=3396.56KN 85.0 cfNA = 1.1985.0 1056.3396 3 =209212.20 2mm 求得 b=h=457mm，所以取 b=h=500mm. 横向次梁： h=（ 1/18 1/12） L=（ 1/18 1/12） 6900=383 575取 h=450mm b=（ 1/3 1/2） h=（ 1/3 1/2） 450=167 250取 b=200mm 板： 房间板： h=（ 1/45 1/40） L= （ 1/45 1/40） 3000=67mm 75mm h=（ 1/45 1/40） L= （ 1/45 1/40） 3600=80mm 90mm 第 2章 结构设计 7 h=（ 1/45 1/40） L= （ 1/45 1/40） 4200=93mm 105mm 楼道板： h=（ 1/45 1/40） L= （ 1/45 1/40） 2700=60mm 68mm 所以取板厚均为 100mm 2.4 主体工程结构的计算 2.4.1结构刚度计算 （ 1） 梁柱刚度的计算 （ C30混凝土： mNE /100.3 7 ） 计算结果见表 2-1 表 2-1 梁的线刚度 （ 2）柱的侧移刚度 柱的侧移刚度 D值按下式计算 cc2c12D = ,220 . 5,2bcbcii KKh K iiKKKi， 式 中 ， 一 般 层 ：底 层 ：计算结果见表 2-2 表 2-2柱的侧移刚度 楼层 柱类别 根数 ic(kN*m) h(m) K Di Di(kN/m) 首层 边框架边柱 4 3.45*104 4.9 1.623 0.586 10104 474656 边框架中柱 4 3.45*104 4.9 3.316 0.708 12208 中框架边柱 16 3.45*104 4.9 2.162 0.640 11035 断面 )()( mhmb 跨度 )(ml 截面惯性矩 )( 40 mI 边框架梁 中框架梁 05.1 II )( 4m lEIib / mKN 05.1 II)( 4m lEIib / mKN 0.300.70 6.90 3-1058.8 3-1087.12 41060.5 3-1016.17 41046.7 0.300.50 2.70 3-1013.3 3-1070.4 41022.5 3-1026.6 41096.6 第 2章 结构设计 8 中框架中柱 16 3.45*104 4.9 4.180 0.757 13053 2-6层 边框架边柱 4 4.70*104 3.6 1.192 0.373 16232 729728 边框架中柱 4 4.70*104 3.6 2.302 0.535 23282 中框架边柱 16 4.70*104 3.6 1.588 0.443 19279 中框架中柱 16 4.70*104 3.6 3.608 0.605 26392 2.4.2计算结构各层重力荷载代表值 1. 3轴框架 1-7层自重计算： 1） 板： 水磨石地面 2m/65.0 KN 100mm厚混凝土楼板 5.2251.0 2m/KN 石灰砂浆顶棚 2m/24.0 KN 小计 2m/39.3 KN 2） 横向框架梁以及横向次梁 边梁（ 6900mm， 700） 钢筋混凝土梁 5.4253.0)1.07.0( m/KN 石灰砂浆顶棚 28 8.024.02)1.07.0( m/KN 小计 m/788.4 KN 中跨梁 （ 2700mm） 钢筋混凝土梁 3252.0)1.05.0( m/KN 石灰砂浆顶棚 192.024.02)1.05.0( m/KN 小计 m/192.3 KN 横向次梁 （ 6900mm） 钢筋混凝土梁 75.1252.0)1.045.0( m/KN 石灰砂浆顶棚 168.024.02)1.045.0( m/KN 小计 m/918.1 KN 3） 纵向框架梁 边跨梁 （ 6000mm） 钢筋混凝土梁 m/KN 第 2章 结构设计 9 外墙面 30.05.06.0 m/KN 内墙涂料 m/KN 小计 m/25.4 KN 中跨梁 （ 6000mm） 钢筋混凝土梁 75.3253.0)1.06.0( m/KN 内墙涂料 40.04.021.0-6.0 ）（ m/KN 小计 m/15.4 KN 4） 柱 边柱 （ 500mm 500mm） 钢筋混凝土柱 5.22256.35.05.0 KN 外墙面 90.05.06.35.0 KN 内墙涂料 296.14.06.323.0-5.05.0 ）（ KN 小计 KN696.24 中柱 （ 500mm 500mm） 钢筋混凝土柱 5.22256.35.05.0 KN 内墙涂料 304.24.06.322.0-5.025.0 ）（ KN 小计 KN804.24 5)墙 陶粒混凝土砌块（ 200mm） 砌体 48.362.0)7.06.3( m/KN 内墙涂料 32.24.0)7.06.3(2 m/KN 小计 m/80.5 KN 2) 陶粒混凝土砌块（ 300mm） 砌体 40.563.0)7.06.3( m/KN 内墙涂料 2.14.0)6.06.3( m/KN 外墙涂料 5.15.0)6.06.3( m/KN 小计 m/1.8 KN 6)顶层自重计算 板： 防水屋面 1.309 2mKN 第 2章 结构设计 10 100mm厚钢筋混凝土楼板 0.10 25=2.5 2mKN 石灰砂浆顶棚 0.24 2mKN 小计 4.094 2mKN 女儿墙： 砌体 0.6 0.3 6=1.08 mKN 外墙面砖 0.6 0.5=0.3 mKN 内墙面 20厚水泥粉刷 0.6 0.02 20=0.24 mKN 小计 1.62 mKN 门窗： 木门 0.2 2mKN 钢铁门 0.4 2mKN 铝合金 窗 0.4 2mKN 2.计算重力荷载代表值 （ 1）中间层（ 2-5层）： 1) 楼盖面积（扣除柱、楼梯所占的面积）为 （ 16.5+0.5）（ 54+0.5） -0.5 0.5 40-6.9 3 3=854.4m2 楼盖部分自重为 :854.4 3.39+7 6.9 3 3=3331.17KN 2）梁柱自重： 横向框架梁： KN30.683105.0-7.219.3205.0-9.679.4 纵向框架梁： KN60.8 3 1295.05415.4295.0-5425.4 附加次梁： KN76.2 4 5205.0-9.692.1 柱： KN60.98916804.2424696.24 标准层梁自重为： KN26.275060.98976.24560.83130.683 3） 填充墙、门窗自重： 外墙门窗面积： 2m32.13928.12.18.19.08.17.2348.11.2 第 2章 结构设计 11 外墙门窗自重： KN73.554.032.139 外墙面积： 268.2 4 792.1 3 96.06.3235.05.1695.0542 m 外墙自重： KN76.6687.269.247 内墙门窗面积： 2m3.4821.25.1201.21 内墙门窗面积： KN66.92.03.48 内墙面积： 285.2 2 43.486.06.3335.0-3-95.0-5495.054 m 272.3 0 245.06.3915.0-9.67.0-6.365.0-9.6 m 2m57.52772.30285.224 内墙自重： KN11.8 4 46.157.5 2 7 4） 活荷载： 卫生间活荷载： KN64.10729.66.39.62.4 走廊、楼梯等活载： KN15.6 3 339.63545.07.25.3 教室等活载： KN01.15389.665.29.635.29.662899.65.2 活载： KN80.227801.153815.63364.107 综上所述，中间层重力荷载代表值为： KNQGG KiKi04.861940.113964.747980.22785.011.84466.976.66873.5526.257070.43442.28965.052 一层重力荷载代表值 为： KNQGG KiKi89.924840.113949.810980.22785.06.191.35699.62508.2692.025.637.222.28163.1894.02/)96.134660.989(66.176017.33317.2)97.11965.238(2/96.134660.9895.01 ）（）（ 3）六层： 屋顶屋面自重： KN91.3 7 1 0405.05.0-5.0545.05.160 4 9.4 女儿墙自重： KN42.2 2 825.165462.1 梁自重： KN66.1760 柱自重： 989.6/2=494.8KN 第 2章 结构设计 12 外墙门窗自重： 55.73/2=27.86KN 活载： 0.5 916.50=458.25KN 六层重力荷载代表值为： KNQGG KiKi05.721325.4585.02111.84466.976.66873.5580.49466.176042.22891.37105.052 2.4.3自振周期的计算 按顶点位移法（适于质量、刚度沿高度分布均匀的框架）计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本自振周期调整系数 7.00 ，计算公式为TT 01 7.1 ,式中T为顶点位移，按 D值法计算，计算结果见表 2-3 表 2-3 横向框架顶点位移计算 层次 Gi（ kN) Gi（ kN） Di i- i-1=Gi/D(m) i(m) 6 7213.05 7213.05 729728 0.0099 0.2748 5 8619.04 15832.09 729728 0.0217 0.2649 4 8619.04 24451.13 729728 0.0335 0.2423 3 8619.04 33070.17 729728 0.0453 0.2097 2 8619.04 41689.21 729728 0.0571 0.1644 1 9248.89 50938.10 474656 0.1073 0.1073 62.02748.07.07.17.1 01 TT 2.4.4横向地震作用的计算 1.（ 1）水平地震影响系数 根据“建筑抗震设计规范”（ GB50011-2001）（ 2010年版）附录 A的规定，判定本 场区建筑的场地类别为类，第一组场地， 7度设防设计，查抗规，多遇地震下，水平地震影响系数最大值 s35.012.0gm a x T，。 已经求出1T=0.62s，由于g35.0 T 1T 75.135.055 g T,一般混凝土结构19.0 2 ， ，所以 072.012.062.035.0m a x1g1 TT 第 2章 结构设计 13 （ 2） 利用底部剪力法求各楼层的水平地震作用 结构等效总重力荷载： KNGG 39.4 3 2 9 710.5 0 9 3 885.085.0 61i ieq ，则结构总水平地震作用标准值1 e q 0 . 0 7 2 4 3 2 9 7 . 3 9 3 1 1 7 . 4 1EKF G K N 为了考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响，需在顶部附加一集中力，由于，49.035.04.14.162.0 g1 TT 且 s5.3g T ， 故 顶 部 附 加 地 震 作 用 系 数 为 ：12.007.008.0 1n T i楼层处的水平地震作用： n11 EKn jjiii FHGHGF 其中 mKNHGijj03.6 8 9 7 1 79.2205.7 2 1 33.197.151.125.804.8 6 1 99.489.9 2 4 861因此，第一层的水平地震作用为： KNFHGHGFnEKjjj26.18012.0-141.311703.689717 56.45319161111 同理，可得 KNFKNFKNFKNFKNF 99.656,64.661,23.538,81.414,40.291 65432 顶部附加集中力： KNFF EK 09.3 7 412.041.3 1 1 7nn KNF 08.1 0 3 109.37499.6566 2.4.5抗震验算 （ 1） 抗规 5.5.1 规定：“表 5.5.1 所列各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求： eeuh”，计算过程如表 2-4所示 表 2-4抗震变形验算 楼层 水平地震力 Fi（ kN） 层间剪力 （ kN） 层间刚度 Di i- i-1=Vi/Di(m) 层高 hi（ m) 层间相对弹性 转角 第 2章 结构设计 14 6 1031.08 1031.08 729728 0.0014 3.6 1/2571 5 661.64 1692.72 729728 0.0023 3.6 1/1565 4 538.23 2230.95 729728 0.0035 3.6 1/1161 3 414.81 2645.76 729728 0.0036 3.6 1/1000 2 291.40 2937.16 729728 0.0040 3.6 1/908 1 180.26 3117.42 474656 0.0066 4.9 1/742 由抗规 5.5.1 中查表 5.5.1，知钢筋混凝土框架的层间位移角限制为 1/550,中计算结果均满足规范要求。 （ 2） 抗规 5.2.5 规定：“抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合 ： n ij jE GV ki ，查抗规表 5.2.5，取 0.024 ,则 KNGKNV nj jEK51.1 2 2 210.5 0 9 3 80 2 4.042.3 1 1 711 KNGKNV nj jEK54.1 0 0 021.4 1 6 8 90 2 4.016.2 9 3 722 KNGKNV nj jEK68.7 9 317.3 3 0 7 00 2 4.076.2 6 4 533 KNGKNV nj jEK83.5 8 613.2 4 4 5 10 2 4.095.2 2 3 044 KNGKNV nj jEK97.3 7 909.1 5 8 3 20 2 4.072.1 6 9 255 KNGKNV nj jEK11.1 7 305.7 2 1 30 2 4.008.1 0 3 166 满足要求 2.4.6横向框架水平地震的计算 上