天津银行河东支行综合办公楼设计

第一章 建筑设计说明 1 第一章 建筑设计说明 1.1 工程概况 工程名称：天津银行河东支行综合办公楼； 建筑类型：钢筋混凝土框架结构； 建筑面积： 4958.16 m2； 1.2 设计原始资料 （一）自然条件 1工程地址：此工程位于天津市河东区，西临天津市区主干线 -中环线东兴立交桥，东临河东区中山门居民区 -和睦西里。 2工程地质条件：拟建场地地形平缓。场地土为中软场地土，建筑场地类别为类 ，特征周期为 0.45s，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，该层土强度较高，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地质条件 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 2900 粉砂 4.1 稍密 32 1 粘土 4.0 可塑 50 2 粉质粘土 5.0 可塑 50 3抗震设防：抗震设防裂度为 7 度，设计基本加速度为 0.15g，设计地震分组为第二组。 4防火等级： 二 级 5建筑物类型：丙类 第一章 建筑设计说明 2 6基本风压： W0= 0.4KN/m2，主导风向：东北风 7基本雪压： S0= 0.35KN/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： -1.4 m，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。 C ；最高温度： 38 。 C；最低温度： -16。 C； 年总降雨量： 400 mm ；日最大降雨量： 60mm 1.3 建筑总平面设计 本工程 是天津银行河东支行综合办公楼，总平面形状是规则矩形，在设计时主要考虑到银行使用的特殊性，运输通道的畅通性，同时为满足办公的使用功能及防火规范要求。根据最新的建筑设计规范来指导本建筑的设计内容，从中找寻设计依据，做到该设计有理有据，趋于合理性，较经济的开间尺寸不大于 4m，故 3m左右。同时遵循着建筑设计适用、经济、合理、外形简洁大方、美观的原则，可以确定了该建筑设计方案。 1.3.1总平面设计 该建筑外形为长方形，设计理念比较规则和保守，追求的是一种品质，不花里胡哨，给人一种舒心的感觉。该建筑耐火等级为二级，设 计布局考虑并满足防火的相关要求，日照间距规定冬至日满窗日照时间不少于 1小时，考虑到这些，那么日照、通风、卫生等要求均能满足。 1.3.2平面设计 1.柱网布置见图 图 1-1 柱网布置图 2.房间门的设置： 普通办公室门 1000mm 1800mm。 第一章 建筑设计说明 3 1.4 建筑剖面设计 1.4.1房屋高度尺寸确定 该建筑为 6层，底层层高取 3.6 m，其余各层取 3.3 m，总高度为 20.1m。 1.4.2室内外高差的确定 为防止室外雨水流入室内，同时也是防止建筑物因为可 能出现的不均匀沉降，使地面有所下陷，同时为满足建筑的基本使用要求，在安全范围内，取室内外高差为600 mm。室内外高差主要是通过室外台阶联系室内外，两个踏步以上的台阶才能称作台阶，否则归为坡道！该建筑设计的室外台阶踏步高 150，共四个踏步即满足要求。 1.4.3采光设计 对于采光通风的设计，室内光线的强弱和照度是否均匀且满足一定的采光要求，不仅仅是和和建筑立面的窗户尺寸和位置有关，还与建筑剖面中窗户的高度有关系。考虑到采光要求，本建筑设计时窗户的布置比较多，几乎遍布整个外墙，而且窗的高度也比较高，完全能满足 自然采光、通风的要求，无需增设多余的采光井等。 1.5 建筑立面设计 该银行建筑追求的是一种简洁大气理念，本建筑工程立面为矩形规则立面，开窗标高标准层统一，首层幕墙标高、窗标高也是统一的，外墙统一采用陶瓷锦砖外墙面，顿时给人一种美观大气的感觉，局部是乳白色涂料，给人呈现一种错落有致，可圈可点的美感，外墙线条简洁，整体感觉大气美观。 1.6 门窗表 表 1-2 门窗表 楼层 名称 尺寸 /mm 个数 /个 备注 首层 M1 1000 2100 13 M2 1500 2100 5 M3 1500 2400 2 C2 1200 2000 28 C3 1000 2000 4 C4 2400 2000 2 C6 1800 2000 2 C9 900 2000 6 C12 1000 2000 2 二 六层 M1 1000 2100 120 M2 1500 2100 12 M3 1500 2400 0 第一章 建筑设计说明 4 C1 1200 1700 250 C4 2400 1700 20 C5 1800 1700 10 C7 1000 1700 20 C10 900 1700 20 1.7 建筑方案评价 基于本工程的使用要求，考虑到银行的特殊性，查阅相关资料并且实地求证确定了本工程的建筑方案，该工程的一项特殊布置就是增加了金库间，以及营业大厅的布局，符合该建筑物的基本要求。该建筑基本满足建筑设计规范规定的保温，防火，采光等要求，亦满足建筑物使用和 功能要求、 简洁美观 和技术条件 的要求 。 在结构设计方面，满足建筑抗震规范等要求。 1.8 营造 做法 表 1-3 营造做法表 类型 名称 备注 地面 1 陶瓷锦砖地面 除卫生间外 4-5厚陶瓷锦砖铺实拍平，素水泥浆擦缝 20厚 1:4干硬性水泥砂浆 素水泥浆结合层一遍 60厚 C15混凝土 素土夯实 地面 2 陶瓷地砖防水地面 卫生间 8-10 厚地砖铺实拍平，水泥浆擦缝或 1:1水泥砂浆填缝 20厚 1:4干硬性水泥砂浆 1.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黄砂，四周沿墙上翻 150 高 刷基层处理剂一遍 15厚 1:2水泥砂浆找平 50厚 C15细石混凝土找坡 不小于 0.5%，最薄处不小于 30厚 60厚 C15混凝土 素土夯实 楼面 1 花岗石楼面 除卫生间外 20厚花岗石板铺实拍平、水泥浆擦缝 30厚 1:4干硬性水泥砂浆 素水泥浆结合层一遍 钢筋混凝土楼板 楼面 2 陶瓷锦砖防水楼面 卫生间 第一章 建筑设计说明 5 4-5厚陶瓷锦砖铺实拍平，素水泥浆擦缝 20厚 1:4干硬性水泥砂浆 1.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黄砂，四周沿墙上翻 150 高 刷基层处理剂一遍 15厚 1:2水泥砂浆找平 50厚 C15细石混凝土找坡不小于 0.5%，最薄处不小于 30厚 钢筋混凝土楼板 屋面 1 上人屋面 保护层：水刷石涂料 防水层：高聚物改性沥青防水卷材 找平层： 1:3水泥砂浆，砂浆中掺聚苯丙烯 找坡层： 1:8水泥膨胀珍珠岩找 2%坡 保温层： 85厚聚苯乙烯泡沫塑料板 结构层：钢筋混凝土楼板 内墙 1 水泥砂浆墙面 除卫生间外所有内墙面 刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水 =1:4 15厚 2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰 5厚 1:2 水泥砂浆 内墙 2 釉面砖墙面 卫生间内墙面 刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水 =1:4 15厚 2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰 3-4厚 1:1水泥砂浆加水重 20%建筑胶镶贴 4-5厚釉面砖，白水泥浆擦缝 外墙 1 陶瓷锦砖外墙面 刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水 =1:4 15厚 2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰 3-4厚 1:1水泥砂浆加水重 20%建筑胶镶贴 4-5厚陶瓷锦砖，白水泥浆擦缝 踢脚 1 面砖踢脚 150高 刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水 =1:4 17厚 2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰 3-4厚 1:1水泥砂浆加水重 20%建筑胶镶贴 8-10 厚面砖，水泥浆擦缝 顶棚 1 石灰砂浆顶棚 除卫生间外二层以上所有顶棚 钢筋混凝土板底面清理干净 10厚 1:1:4水泥石灰砂浆 2厚麻刀（或纸筋）石灰面 表面喷刷涂料 吊顶 1 轻钢龙骨石膏装饰板吊顶 卫生间及一层顶棚 轻钢龙骨标注骨架：主龙骨中距 900-1000，次龙骨中距 500或 600，横撑龙骨中距 500-600 500 500或 600 600厚 10-13 石膏装饰板， 自攻螺钉拧牢，孔碾用腻子刮平 第二章 结构设计说明 6 第二章 结构设计说明 2.1 框架结构水平地震作用位移验算 2.1.1结构选型和布置 1、结构选型 根据房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平、立、剖设计，为使该建筑平面布置更灵活，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构。 2、结构布置 根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。 1）初估构件截面尺寸 （ 1）楼盖，屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 100mm，各层梁板柱混凝土等级均为 C40，纵向受力钢筋采用 HRB400 级钢 筋，其余钢筋采用 HPB330级钢筋，保护层：梁为 30mm,柱为 30mm，板 20mm。 （ 2）柱截面尺寸的初步确定 为了抵抗两个方向的水平地震作用，采用正方形矩形柱截面。 尺寸要求： 柱的负荷面积： 4.2m 7.2m, ,轴压比限值 =0.85。 A cfN9.0 = 23N / m m1.19.8 50 65.02.110132.72.41 .2 =219672 2mm 所以， b =h =468mm 综上所述，取柱截面为正方形，为安全起见，放大 20%-40%，则取柱截面为600 600mm ， A 360000 2mm （ 3）梁截面尺寸的初步确定 a. 主梁 横梁跨度： 6.0m ,2.4m ,6.0m 。 h=（81121）0l=（81121） 6000=500mm 750mm ，取 h=700mm b=(2131)h=(2131) 700=350mm 234mm ，取梁宽 b=300mm 纵梁跨度： 7.2m 、 6.6m 。 h=（81121）0l=（81121） 7200=900mm 600mm ，取 h=700mm b=(2131)h=(2131) 700=375mm 250mm ，取梁宽 b=300mm 第二章 结构设计说明 7 则主梁截面为 300 700mm b. 次梁 0l=6000mm ： h=（121181）0l=500mm 333mm ，取 h=450mm 取次梁宽 b=200mm 则次梁截面为 200 450mm 。 （ 4）初估板厚 厚度 h=（401451） l =（401451） 3600=80mm 90mm ，满足钢筋混凝土现浇板的最小厚度为 80mm ，故取板厚为 100mm 。 图 2-1框架结构布置简图 （ 5）其他尺寸 2-6层柱高度即为层高，取 3.3m 。 首层：冻土深度 h -0.6m ，并取基础顶面位于冻土层下 700mm 则首层柱高为 H 0.6+0.7+3.6=4.9m 。 2.1.2楼层重力荷载代表值计算 1、荷载计算 1.构件自重统计 （ 1） 13轴框架 16层自重计算： 1）板 30厚水泥砂浆和 20厚花岗石楼面 1.16 2/mKN 100厚混凝土楼板 0.1 25=2.5 2/mKN 第二章 结构设计说明 8 石灰砂浆顶棚 0.24 2/mKN 2）横向框梁 及横向次梁 边跨（ 6000,700 300） 钢筋混凝土梁 25 3/mKN (0.7-0.1) 0.3 25=4.5 mKN/ 石灰砂浆顶棚 0.24 2/mKN (0.7-0.1) 2 0.24=0.288 mKN/ 中跨（ 2400,500 250） 钢筋混凝土梁 25 3/mKN (0.5-0.1) 0.25 25=2.5 mKN/ 石灰砂浆顶棚 0.24 2/mKN (0.5-0.1) 2 0.24=0.192 mKN/ 横向次梁 （ 6000， 450 200） 钢筋混凝土梁 (0.45-0.1) 0.2 25=1.75 mKN/ 石灰砂浆顶棚 (0.45-0.1) 2 0.24=0.168 mKN/ 边梁（ 7200/6600,700 300） 钢筋混凝土梁 (0.7-0.1) 0.3 25=4.5 mKN/ 陶瓷锦砖外墙面砖 0.7 0.5=0.35 mKN/ 内墙水刷石涂料 (0.7-0.1) 0.36=0.216 mKN/ 中梁（ 7200/6600,700 300） 钢筋混凝土梁 (0.7-0.1) 0.3 25=4.5 mKN/ 内墙水刷石涂料 (0.7-0.1) 2 0.36=0.432 mKN/ 4）柱 边柱 3.6层高 3.3层高 钢筋混凝土柱 25 2/mKN 0.6 0.6 4.9 25=44.1KN 29.7 KN 陶瓷锦砖外墙面 0.5 2/mKN 0.6 4.9 0.5=1.47KN 0.99 KN 内墙涂料 0.36 2/mKN (（ 0.54） +0.4 2) 4.9 0.36=2.36KN 1.59KN 小计 47.93KN 32.28 KN 中柱 钢筋混凝土柱 25 2/mKN 0.6 0.6 4.9=44.1KN 29.7 KN 内墙涂料 0.36 2/mKN (0.6 2+0.4 2) 4.9 0.36=3.528KN 2.1384 KN 小计 3.9 2/mKN 小计 4.788 mKN/ 小计 2.692 mKN/ 小计 1.918 mKN/ 3）纵向框架梁 小计 5.066 mKN/ 小计 4.932 mKN/ 第二章 结构设计说明 9 （ 2） 13轴框架顶层自重计算 1） 板 防水屋面 1.52+0.485=2.005 2/mKN 100厚钢筋混凝土楼板 0.1 25=2.5 2/mKN 石灰砂浆顶棚 0.24 2/mKN 2） 女儿墙 砌体 5.5 2/mKN 0.9*0.2*5.5=0.99 mKN/ 外墙面砖 0.5 2/mKN 0.9*0.5=0.45 mKN/ 内墙面 20厚水泥粉刷 0.9*0.02*20=0.36 mKN/ 2、计算各层重力代表值 （ 1）统计计算所需数据 统计出各层的门窗表以及各种构件的自重标准值。统计结果如下： 小计 47.628KN 31.82 KN 4）墙 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块内墙（ 200 厚） 3.6层高 3.3层高 2m 砌体 5.5 3/mKN (4.9-0.7) 0.2 5.5=4.62 2.8 mKN/ 2.2 内墙涂料 0.36 2/mKN 2 (4.9-0.7) 0.36=3.024 1.872 mKN/ 1.44 小计 7.644 4.732 mKN/ 3.64 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块外墙（ 200 厚） 3.6层高 3.3层高 2m 砌体 5.5 3/mKN (4.9-0.7) 0.2 5.5=4.62 2.86 mKN/ 2.2 内墙涂料 0.36 2/mKN (4.9-0.7) 0.36=1.512 0.936 mKN/ 0.72 陶瓷锦砖外墙面 0.5 2/mKN (4.9-0.7) 0.5=2.1 1.3 mKN/ 1 小计 8.232 5.09 mKN/ 3.92 小计 4.745 2/mKN 小计 1.8 mKN/ （ 3）门窗 木门： 0.2 2/mKN 钢铁门： 0.4 2/mKN 铝合金窗 ： 0.4 2/mKN 玻璃幕墙 ： 1.5 2/mKN 第二章 结构设计说明 10 表 2-1门窗表 楼层 名称 尺寸 /mm 个数 /个 备注 首层 M1 1000 2100 13 M2 1500 2100 5 M3 1500 2400 2 C2 1200 2000 28 C3 1000 2000 4 C4 2400 2000 2 C6 1800 2000 2 C9 900 2000 6 C12 1000 2000 2 二 六层 M1 1000 2100 120 M2 1500 2100 12 C1 1200 1700 250 C4 2400 1700 20 C5 1800 1700 10 C7 1000 1700 20 C10 900 1700 20 （ 2）各层重力荷载代表值计算 iG=恒载 +0.5活载 1） 中间层（二 五层） 楼盖面积（扣除柱所占面积） (14.4+0.6) (56.4+0.6)-0.6 0.6 36=842.04 2m 因此，楼盖自重： 842.04*3.9=3283.956KN 梁、柱自重 横向框架梁： 4.788 (6-0.6) 18+2.69 (2.4-0.6) 9=509.004KN 纵向框架梁： 5.07 (56.4-0.6 8) 2+4.93 (56.4-0.6 8) 2=1031.79KN 附加次梁： 6000+300 1.92 (6.3 16+3.25 1)=199.57KN 以上和 =1740.37 KN 柱： 32.28 22+31.83 14=1155.94KN 标准层梁柱自重： 509.004+1031.79+199.57+1155.94=2896.31 KN 填充墙、门窗自重 1683.75KN 外门窗面积： 1.2 1.7 52+0.9 1.7 4+1 1.7 2+1.8 1.7 2+2.4 1.72=129.88 2m 外墙门窗自重： 0.4 129.88=51.952KN 外墙面积： (56.4-0.6 8)+(14.4-3 0.6) 2 (3.3-0.7)-129.88=203.96 2m 第二章 结构设计说明 11 外墙自重： 5.10/(3.3-0.7) 203.96=399.76KN 内墙门窗面积 1 2.1 25+1.5 2.4 2=59.7 2m 内墙门窗自重 0.2 59.7=11.94KN 内墙面： (56.4-0.6 8) 2+(6-0.6) 14) (3.3-0.7)-59.7=405.18 2m 框梁 (6+0.2) 16+(3-0.1-0.1) 1) (3.3-0.45)=290.7 2m 次梁 内墙自重： 4.73/(3.3-0.7) 405.18=737.43KN 框梁 4.73/(3.3-0.45)*290.7=482.67KN 次梁 以上自重和 =51.95+399.76+11.94+737.43+482.67=1683.75KN 活荷载 走廊、开水间、厕所 2.5 (2.4-0.6) 56.4+2.8 1.6+3.3 6.2 2)=367.3KN 办公室 2 (3.4 6.2 23+3.6 6.2 4)=1148.24KN 以上梁板自重和 =1155.94+1683.74+367.3+1148.24=4355.23 KN 综上所述，中间层重力荷载代表值为： kikiE QGG 5.053= 3283.96+2896.31+1683.75+0.5 (367.3+1148.24)= 8621.78KN 2） 一层 楼盖面积（扣除柱所占面积） (14.4+0.6) (56.4+0.6)-0.6 0.6 36=842.04 2m 因此，楼盖自重： 842.04 3.9=3283.956KN 梁、柱自重 横向框架梁： 4.788 (6-0.6) 18+2.69 (2.4-0.6) 9=509.004KN 纵向框架梁： 5.07 (56.4-0.6 8) 2+4.93 (56.4-0.6 8) 2=1031.79KN 附加次梁： 6000+300 1.92 (6.3 16+3.25 1)=199.57KN 以上和 =1740.37 KN 柱： 47.94 22+47.63 14=1721.33KN 首层梁柱自重： 509.004+1031.79+199.57+1721.33= 3461.7002 KN 填充墙、门窗自重 1400.32KN 外墙门窗面积 : 0.9 2.2 4+1.2 2.2 28+2.4 2.6 2+1.8 2.6*2+1 2.22+1 2.2 2=112.48 2m 外墙门窗自重： 0.4 112.48=44.992KN 幕墙面积 6.6 2.9 3+3 2.9 1=66.12 2m 幕墙自重： 1.5 66.12=99.18KN 外墙面积 : (56.4-0.6 8)+(14.4-3 0.6) 2 (5.5-0.7)-112.48-66.12=437.72 2m 外墙自 重： 8.23/(5.5-0.7) 437.72=750.6898KN 第二章 结构设计说明 12 内墙门窗面积 1 2.1 10+1.5 2.4 4=35.4 2m 内墙门窗自重 0.2 35.4=7.08KN 内墙面： (56.4-0.6 8) 2-32.6-2.8 2-1+(6-0.6) 7) (5.5/2-0.7)-35.4=173.29 2m 框梁 (6+0.2) 10+(3-0.1-0.1) 1) (5.5/2-0.45)-1 2.1=146.94 2m 次梁 内墙自重： 7.64/(5.5-0.7) 173.29=275.96KN 7.64/(5.5-0.45) 146.94=222.42KN 以上自重和 =44.99+99.18+750.69+7.08+275.96+222.42=1400.32KN 活荷载 走廊、开水间、厕所 2.5 (2.4-0.6) 56.4+2.8 1.6+3.3 6.2 2)=367.3KN 办公室 2 (3.4 6.2 23+3.6 6.2 4)=1148.24KN 综上所述，一层重力荷载代表值为： kikiE QGG 5.013283.96+1721.3+(1740.37+1400.32)/2+0.5*(367.3+1148.2)+(1155.94+1683.8)/2=8753.2479KN 2） 六层 楼盖面积（扣除柱所占面积） (14.4+0.6) (56.4+0.6)-0.6 0.6 36=842.04 2m 因此，楼盖自重： 842.04 4.75= 3995.48KN 梁、柱自重 横向框架梁： 4.788*(6-0.6)*18+2.692*(2.4-0.6)*9=509.004KN 纵向框架梁： 5.07 (56.4-0.6 8) 2+4.93 (56.4-0.6 8) 2=1031.7KN 附加次梁： 6000+300 1.92 (6.3 16+3.25 1)=199.57KN 以上和 =1740.37KN 柱： 32.28 22+31.83 14=1155.93984KN 六层梁柱自重： 509.004+1031.7936+199.57+1721.33= 3461.70KN 填充墙、门窗自重 51.95 +399.76+11.94+737.43+482.66=1683.75KN 活荷载 电梯机房屋面活载 7.5 (4.6 3.2) =110.4KN 屋面活载 2 (56.4+0.6-2.8) (14.4+0.6-4.4) =1149.04KN 女儿墙自重： 1.8 (56.4+0.6+14.4+0.6) 2-1.8 3.2 =253.44KN 综上所述，六层重力荷载代表值为： kikiE QGG 5.06第二章 结构设计说明 13 (1155.94+1683.75)/2+0.5*(110.4+1149.04)+253.44+3995.48+1740.37 =8038.84782KN 机房层 7层 顶板面积 3.2 4.8 =15.36 2m 顶板自重 15 4.745 =71.175KN 填充墙自重 外墙面积 (3.2+4.8) 2 2 =32 2m 外墙自重 32 3.92 =125.44KN 活荷载 顶板活载 2 3.2 4.8 =30.72KN 综上所述， 7层重力荷载代表值为： kikiE QGG 5.07=71.18+125.44+0.5*30.72 =211.975KN 2.1.3框架梁、柱线刚度计算 1、梁线刚度 表 2-2梁的线刚度计算 断面 b h(m) 跨度l(m) 截面惯性矩I.(m4) 边框架梁 中框架梁 I=1.5I.(m4) ib=EI/l(kN m) I=2I. (m4) ib=EI/l(kN m) 0.3*0.7 6 0.0086 0.0128625 64312.5 0.01715 85750 0.25*0.5 2.4 0.0026 0.00390625 48828.125 0.005208 65104.16667 2、柱的线刚度计算 各层柱的截面尺寸均为 600mm 600mm ,首层计算高度为 4900mm ，标准层柱高为层高即 3300mm , E=3.25 710 2/mKN . 表 2-3 柱的线刚度 层次 混凝土强度 （ E） KN/ 柱截面 2cb h m 层高 hm 惯性矩 cI= 3121bh m4线刚度 ck=hIEc c （ KN.m）2 6 3.25 710 0.6 0.6 3.3 0.01 106363.64 1 3.25 710 0.6 0.6 4.9 0.01 71632.65 3、柱的侧移刚度 D 第二章 结构设计说明 14 柱的侧移刚度 D 的计算。 表 2-4 中间框架 2 6层 D值计算表 D cbK2 KK KK 2212hKD C （ KN/m） 中柱 （ 14根） 1.42 0.56 65773.60 边柱 （ 14根） 0.81 0.47 54555.31 iD =1684604.67 mKN/ 表 2-5边框架 2 6层 D值计算表 D cbK2 KK KK 2212hKD C （ KN/m） 中柱 （ 4 根） 1.06 0.51 59821.30 边柱 （ 4 根） 0.6 0.42 49707.43 iD =438114.89 mKN/ 表 2-6 中间框架首层 D 值的计算表 D cbK KK KK2.50 212hKD C （ KN/m） 中柱 （ 14根） 2.11 0.63 22722.29 边柱 （ 14根） 1.2 0.53 19004.17 iD =584170.38 mKN/ 表 2-8 边框架首层 D 值的计算表 D cbK KK KK2.50 212hKD C （ KN/m） 中柱 （ 4 根） 1.58 0.58 20798.54 边柱 （ 4 根） 0.9 0.48 17269.44 iD =152271.93 mKN/ 则首层： iD=736442.31 mKN/ 标准层： iD=2122719.56 mKN/ 2.1.4框架自振周期的计算 第二章 结构设计说明 15 表 2-9基本周期 1T 的计算表 层次 Gi(KN) i=17 Gi(KN) Di i- i-1= Gi/D(m) i(m) 6.00 8038.85 8038.85 2122719.56 0.00 0.13 5.00 8621.78 16660.62 2122719.56 0.01 0.13 4.00 8621.78 25282.40 2122719.56 0.01 0.12 3.00 8621.78 33904.18 2122719.56 0.02 0.11 2.00 8621.78 42525.95 2122719.56 0.02 0.09 1.00 8753.25 51279.20 736442.31 0.07 0.07 iG为重力荷载代表值； 按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数0=0.6。计算公式为TT 01 7.1 ,式中 T 为顶点位移 ， 按 D值法计算，见上表，则： sT 3 6 6 6.01 2 9 2.06.07.11 2.1.5水平地震作用标准值和位移的计算 1）水平地震影响系数 根据已知设计条件知，水平地震影响系数最大值max=0.12，gT=0.45 s， =0.05 因为因为gT大于 1T =0.3666s 则 16.108.0 05.012 9.063.0 05.09.0 12.012.01m a x21 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： KNGGG e q ieq 32.4 3 5 8 720.5 2 1 7 985.085.0 则结构总水平地震作用标准值 KNGF eqEK 48.5 2 3 032.4 3 5 8 712.01 为了考虑高阵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水平力，由于 4.01 T 小于gT4.1且gT小于等于 3.5s,故顶部附加地震作用系数为 =0； i 楼层处的水平地震作用： iF=njjjiiHGHG1EKF 其中 71nj jjHG = 8753.25 4.9+8621.78 (8.2+11.5+14.8+18.1)+ 8038.85 21.4+211.98 23.4=673387.92 mKN/ 第二章 结构设计说明 16 所以，各层的水平地震作用为： 1F = 8753.25 4.9 5230.48 1/673387.92=333.15 KN 2F =8621.78 8.2 5230.48 1/673387.92=549.14 KN 3F= 8621.78 11.5 5230.48 1/673387.92=770.14 KN 4F =8621.78 14.8 5230.48 1/673387.92=991.14 KN 5F=8621.78 18.1 5230.48 1/673387.92=1212.14 KN 6F=8038.85 21.4 5230.48 1/673387.92=1336.24 KN 鞭梢效应： 对于顶层，由于该层的重量和刚度相对于第七层突然变小，地震时将产生鞭梢效应使得其地震反应特别强烈。为简化计算，乘以增大系数 3，但此增大部分不应该往下传递。 nj jjEK KNHGFHGF 1777 58.1 1 592.6 7 3 3 8 7/48.5 2 3 04.2398.2 1 13.0/13.02）抗震验算 iii FVV 1)61(，766 3/1 FFV 表 2-10 iF、iV和e的计算表 楼层 水平地震力 iF（ KN） 层间剪力 iV（ KN) 层间刚度 iD KN/m iu=nkikiD1V（ m） 层高iH（ m） 层间相对弹性转角e6 1336.24 1374.77 2122719.56 0.0007 3.30 1/4950 5 1212.14 2586.90 2122719.56 0.0013 3.30 1/2632 4 991.14 3578.04 2122719.56 0.0017 3.30 1/1894 3 770.14 4348.18 2122719.56 0.0021 3.30 1/1555 2 549.14 4897.33 2122719.56 0.0024 3.30 1/1376 1 333.15 5230.48 736442.31 0.0074 4.90 1/660 由此可知，结构最大层间弹性位移角在第一层， 5 5 0/10 0 1 5 1 6.0 ee e 满足要求。 2）抗规 5.2.5 规定：“抗震验算时，结果任一楼层的水平地震剪力应符合： nj jEki GV 1 , 查表知， -楼层最小地震剪力系数值为 0.024，与重力加速度有关。 1EkV= 5469.46 KN 0.024nj jG1=0.024 51279.2=1230.70 KN 2EkV= 5095.52 KN 0.024nj jG2） = 0.024 42525.95=1020.62 KN 第二章 结构设计说明 17 3EkV= 4506.19 KN 0.024nj jG3=0.024 33904.18=813.70 KN 4EkV= 3695.87 KN 0.024nj jG4=0.024 25282.4=606.78 KN 5EkV= 2664.55 KN 0.024nj jG5=0.024 16660.62=399.85 KN 6EkV= 1412.23 KN 0.024nj jG6=0.024 8038.85=192.93 KN 均满足要求！ 2.2 框架水平地震作用下内力计算 2.2.1计算依据 由1nikkVF求得框架第 i 层的层间剪力iV后， i 层 j 柱分配的剪力ijV及该柱上下端的弯矩 uijM和 bijM分别按下列式子计算： 柱端剪力：1ijij inijjDVVD下端弯矩： bij ijM V y h 上端弯矩： (1 )uij ijM V y h 上式中：1 2 3ny y y y y 其中 ,ij ijDD前面计算取值，iV取自表 2.10，1 2 3, , ,ny y y y查规范可得，各层线刚度不变，取1y=0,1 层柱考虑修正值2y， 1,2 层考虑修正值3y。 2.2.2底层梁柱受水平地震荷载内力计算 上面计算的水平地震作用，是每个结构层所承受的总的荷载；进行框架计算时，需要按照各榀框架的抗侧刚度 D将层间水平地震作用分配到每榀框架上去。由于本设计中手算只计算了第 13轴的横向框架，故这里也只计算 13号轴线框架分配的水平地震 作用。 一榀框架每层的分配系数为： mk nj ijiki DD1 1/ ，式中， i 为层号， m 为本框架柱数目， n 为本层总的柱数目。将 D代入可分别计算出 13轴号横向框架各层分配系数 1 =(19004.17 2+22722.19 2)/736442.31=0.11 第二章 结构设计说明 18 62=(54555.31 2+65773.6 2)/2122719.56=0.11 13轴横向框架各层所分配到的水平地震作用： 1161 FF = 0.11 357.54=40.52 KN 2262 FF = 0.11 563.47=63.88 KN 3363 FF = 0.11 774.78=87.84 KN 4464 FF = 0.11 986.08=111.79 KN 5565 FF = 0.11 1197.38=135.75 KN 6666 FF = 0.11 1313.44=148.91 KN 1）计算各个柱分配剪力 底层四柱 D值分别为： 底层边柱（ A、 D 轴柱）： D=19004.17 mKN/ 中框架边柱 底层中柱（ B、 C 轴柱）： D=22722.29 mKN/ 中框架中柱 底层层间剪力： 61i iFV = 40.52+63.88+87.84+111.79+135.75+148.91 =588.69 KN 依照 D值将层间剪力分配给各柱： 底层边柱： 61iiADADDVVV = 588.69 19004.17/(19004.17+22722.29)/2=134.06KN 底层中柱： 61iiBCBDDVVV =588.69*22722.29/(19004.17+22722.29)/2= 160.29KN 26层边柱（ A、 D轴柱）： D=54555.31 中框架边柱 26层中柱（ B、 C轴柱）： D=65773.60 中框架中柱 同理： 二层层间剪力： 62i iFV =63.88+87.84+111.79+135.75+148.91= 548.17 KN 依照 D值将层间剪力分配给各柱： 二层边柱： 62iiADADDVVV =124.27KN 二层中柱： 第二章 结构设计说明 19 62iiBCBDDVVV =149.82KN 三层层间剪力： 63i iFV =87.84+111.79+135.75+148.91=484.29KN 依照 D值将层间剪力分配给各柱： 三层边柱： 63iiADADDVVV =109.79KN 三层中柱： 63iiBCBDDVVV =132.36KN 四层层间剪力： 64i iFV =111.79+135.75+148.91= 396.45KN 依照 D值将层间剪力分配给各柱： 四层边柱： 64iiADADDVVV =89.87KN 四层中柱： 64iiBCBDDVVV =108.35KN 五层层间剪力： 65i iFV =135.75+148.91=284.66KN 依照 D值将层间剪力分配给各柱： 五层边柱： 65iiADADDVVV =64.53KN 五层中柱： 第二章 结构设计说明 20 65iiBCBDDVVV =77.80KN 六层层间剪力： 66i iFV =148.9080855KN 依照 D值将层间剪力分配给各柱： 六层边柱： 66iiADADDVVV =33.76KN 六层中柱： 66iiBCBDDVVV =40.70KN 2) 反弯点高度 hyyyyyh )(3210 针对第 13轴横向框架底层柱而言，因为柱上下横梁刚度无变化，所以可不考虑 1y的影响，即取 1y =0；同时，不考虑修正值3y，取3y=0。查表知： cb KKK /_ =85750/71632.65=1.197 对于 A、 D轴柱有： K