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中海化工集团行政楼建筑结构设计 The structual design of the administration building of the Zhonghai chemical group 学生姓名： xx 学生学号： 10230xxx 专业名称： 土木工程专业 指导教师： 毕 xx (讲师 ) 土木工程学院 2014 年 6 月 3 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 本建筑为中海化工集团行政楼 ，建筑满足管理和办公功能的要求，建筑总占地面积约 960，总建筑面积约 5800。建筑主体为六层，首层层高 3.6m，其余各层层高均为 3.6m，女儿墙高 1m，建筑总高度为 22.6m。建筑平面布置采用一字形，建筑总长度为55.2m，宽度为 17.4m。外墙采用白色涂料装饰，女儿墙采用钢筋混凝土压顶，主入口正门采用玻璃门，窗户采用塑钢窗。 本工程结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构体系，框架柱截面尺寸为 600mm 600mm，框架梁截面尺寸为 300mm 600mm。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼盖方案采用整体式肋形梁板结构，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础方案采用桩基础。 结构设计包括水平地震作用和竖向荷载的计算，内力组合，梁、柱、板配筋计算，楼梯设计，基础设计等。水平地震作用的计算采用 D值法，竖向荷载作用的计算采用弯矩二次分配法。梁配筋的计算按照单筋梁计算和双筋梁计算，柱配筋计算按照对称配筋偏 压构件计算，梁、柱的设计均分为抗震设计和非抗震设计。 关键词： 框架结构；建筑设计；结构设计；抗震设计 ABSTRACT This project is the comprehensive building of the Fuyihuating property, Which is used for Management and office. The gross occupancy area of the building is 960 and the Construction area is about 5800 . The main structure is 6-layer construction . The total height of the building is 22.6 meters, in which the first floor is 3.6m and others is 3.6m, also the parapet is 1m. The Building layout is “一 ” shape with the length 55.2m and width 17.4m.In the building, the outside wall is decorated yellowwash, the top of the parapet is pressed by reinforced concrete, glass door are used for Main entrance . The project is a cast-in situ reinforced concrete frame structure system. The section size of columns is 600mm600mm and the beams are 300mm600mm. The construction program is adopted by beams, plates, columns overall in-situ solution, and integrated ribbed slab structure is used by the floor, also the overall in-situ beam and slab staircase stairs and pile foundation are adopted. The calculation of structural design contains the horizontal earthquake action and the vertical loads, combination of internal forces, configuration bars of beams, columns, plates, and foundation design and so on. D-value method is adopted in calculation of the horizontal earthquake actions, the second moment distribution method is used for the calculation of vertical loads. At last, Unilateral-steel beams 、 beam with compression steeland symmetrical-steel columns are used for the calculation of configuration bars, which are divided into non-seismic design and seismic design. Keywords: frame structure, architectural design, structural design, seismic design 目 录 第 一 章 建筑设计方案 1 1.1 建筑设计基本信息 1 1.2 建筑方案设计 2 1.3 建筑装修工程做法 3 1.4 建筑方案总体评价 5 第二章 结构设计方案 6 2.1 结构方案及结构布置简图 6 2.2 主要构件截面尺寸确定及材料计算 8 2.3 荷载及楼层计算 10 2.4 内力计算 21 2.5 内力组合 30 2.6 构件截面设计 37 2.7 楼梯设计 48 2.8 基础设计 52 致谢 59 参考文献 60 附录 61 第一章 建筑设计方案 1 第一章 建筑设计方案 1.1 建筑设计基本信息 1.1.1工程概况 工程名称： 中海化工集团行政楼建 工程地点： 天津市大港区 结构形式：钢筋混凝土框架结构 行政楼建筑面积 5763 2m ，办公楼共计 6层。首层层高为 3.6m，其余标准层层高为 3.6m，房间开间分为 6.9m。 1.1.2 建筑设计依据 1.工程的建筑场地类别：类，场地土类型为中软场地土，工程场地情况详见工程地质报告； 2.抗震设防烈度： 7 度（ 0.10g），设计地震分组：第二组； 3.建筑物类型：丙类； 4.防火等级：二级； 5.风力：基本风压 : W0= 0.50KN/m2，主导风向：西北风 6.地下水：水质对混凝土及其中钢筋无腐蚀性 7.基本雪压： S0= 0.40KN/m2 8.冻土深度：本场地平均冻土深度为 0.60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 11.60C，最高 39.6OC ，最低 -21.4OC 年总降雨量为 541.5mm，日最大降雨量 115.5mm ， 1小时最大降雨量为 75.0mm 第一章 建筑设计方案 2 1.2 建筑方案设计 1.2.1 平面设计 办公楼的平面形式为矩形内廊式。各层中间设有中厅，辅助房间由电梯间、楼梯间、卫生间、配电室、储藏用房和保安室构成，二个楼梯间分别位于每层中间和右侧，男女卫生间均设置在每层的右侧。每层均包括办公区、会议区等，办公室分居在走廊两侧，办公室面积 49.68 2m ，门卫室 49.68 2m 。 1.2.2 剖面设计 本工程房间的剖面形状均为矩形，首层层高为 3.6m，其余标准层层高为 3.6m。考虑到通风和采光的要求，各房间根据尺寸设置适合的窗户尺寸，大部分窗户尺寸为 2.1m 2.4m，窗台高 0.9m。室内外高差为 0.45m。 1.2.3立面设计 建筑外墙装饰采用石灰砂浆外墙面，从立面效果上令整个建筑显得庄重大方。 1.2.4 交通联系设计 办公楼走廊设在整层的中间部位，净宽为 3m。走廊设计上满足足够的通行宽度，联系便捷，同时还严格地满足规范中的防火设计需求。门厅作为交通枢纽起到接待、分配人流等作用，并且提供了室内外空间过渡及各方面交通衔接的用途。竖直交通联系方面，除每层设置两个 楼梯间外，在层中央位置设置两部电梯同样作为日常垂直交通联系设施，电梯等候区有充足面积，满足规范的相关要求，防止和避免了拥挤和堵塞。交通联系布局对称，有明确的空间导向性，交通联系组织简明醒目。 第一章 建筑设计方案 3 1.3 建筑装饰工程做法 走道 总厚度 50 名 称 做 法 厚度（ mm) 容重 (KN/m3) 重量KN(m2) 楼面 石材面层 30 28 0.84 纯水泥浆一道 2 20 0.04 1:3水泥砂浆结合层 15 20 0.30 纯水泥一道 2 20 0.04 钢筋混凝土楼板 100 25 2.50 板底 20厚粉刷抹平 20 17 0.34 静载分项系数 1.2 楼面恒载 4.1 活载分项系数 1.4 楼面活载 2.0 设 计 值 7.7 铺地砖面层 总厚度 2833 名 称 做 法 厚度（ mm) 容重 (KN/m3) 重量KN(m2) 楼面 铺地砖面层 13 22 0.29 纯水泥浆一道 2 20 0.04 1:2水泥砂浆结合层 20 20 0.40 钢筋混凝土楼板 100 25 2.50 板底 20厚粉刷抹平 20 17 0.34 静载分项系数 1.2 楼面恒载 3.6 活载分项系数 1.4 楼面活载 2.0 设 计 值 7.1 铺地砖面层 总厚度 20 名 称 做 法 厚度（ mm) 容重 (KN/m3) 重量KN(m2) 楼面 18厚 1:3石灰砂浆 13 22 0.29 2厚麻刀石灰面 2 20 0.04 200墙身 20 20 0.40 表面喷刷涂料 100 25 2.50 第一章 建筑设计方案 4 非上人屋面 名 称 做 法 厚度（ mm) 容重 (KN/m3) 重量KN(m2) 非上人屋面 高分子卷材 4 12 0.05 1： 3水泥砂浆找平 20 20 0.40 憎水珍珠岩保温层 60 4 0.24 1： 3水泥砂浆找平 20 20 0.40 1:6水泥焦渣找坡 50 15 0.75 钢筋混凝土楼板 100 25 2.50 板底 20厚粉刷抹平 20 17 0.34 静载分项系数 1.2 楼面恒载 4.7 活载分项系数 1.4 楼面活载 0.7 设 计 值 6.6 名 称 做 法 厚度（ mm) 容重 (KN/m3) 重量 KN(m2) 卫生间、厨房 地砖铺实 10 20 0.20 1： 4干硬性水泥砂浆 25 20 0.50 基层处理剂一遍 0.05 C20混凝土 0.5找坡 20 25 0.71 1： 2.5水泥砂浆找平 20 20 0.40 防水涂料 1.5 0.20 钢筋混凝土楼板 100 25 2.50 板底 20厚粉刷抹平 20 17 0.34 静载分项系数 1.2 楼面恒载 4.9 活载分项系数 1.4 楼面活载 2.0 设 计 值 8.7 外墙面 20厚 1:3水泥砂浆（砖墙钢筋混凝土墙）或 2:1:8水泥石灰砂浆 10厚 1:1水泥专用胶黏剂刮于板背面 60厚聚苯己烯泡沫塑料加压粘牢，板面打磨或细麻面 1.5厚专用胶贴加强网需加强的部位（门窗洞口，墙端或转角） 1.5厚专用胶贴标准网于整个墙面，并用抹刀将网压入教你中 基层需修平整，不露网纹及抹刀痕 一底二涂，弹丙烯酸涂料 第一章 建筑设计方案 5 1.4 建筑方案总体评价 现代建筑设计的基本核心是完备的建筑功能、科学的建筑技术和丰富的建筑艺术。根据这三个核心的实在意义分析，即以建筑功能为关键，以建筑技术为特色，以建筑美观为建筑艺术性的直观体现。本建筑设计综合考虑了功能用途、技术措施、经济指标和艺术观感等方面，进行了综合考量和设计。 建筑功能方面：该建筑除室内空间的尺寸满足办公楼的使用功能外，还为日常办公创造了良好的环境，具有良好的朝向，以及采光、保温、隔声、隔热、和通风性能。同时，建筑设计充分思考了本体与周围环境的关系，使人与环境的关系协调，提升了工作效率。 建筑技术方面：该建筑确定了与土建工程各方面要求相符合的建筑材料、工程做法、结构措施和施工方案。 建筑艺术方面：本建筑整体造型为矩型，建筑整体具有规则对称的造型，外墙采用石灰墙简约，符合现代办公楼的设计风格与理念。 第二章 结构设计方案 6 第二章 结构设计方案 2.1 结构方案及结构布置简图 2.1.1结构选型 框架结构适用于承受竖向荷载作用、层数较少的建筑，它具有在建筑上能提供较大的空间，它具有平面布置灵活等特点。而框架 剪力墙结构虽具有较强的承载力、较好的延性和整体性且抗震能力好；但剪力墙的存在，在一定程度上限制了建筑平面设计的灵活性，且成本造价不易控制。而本工程共计 6 层，结构高度 21.6m，符合建筑抗震设计规范 GB50011-2010中关于框架结构在 7 度区的房屋最大使用高度，故本工程选用钢筋混凝土框架结构较为合理。 2.1.2 柱网布置 本工程为 综合楼，柱网布置方式分采用内廊式，即采用两边为办公室，中间为走道的布置方案。 2.1.3承重方案 虽本工程横向尺寸较短，纵向尺寸较长，横向框架跨数少，但考虑抗震要采用纵横双向框架承重方案，以提高建筑物整体抗侧刚度。 2.1.4 施工方法 本工程采用现浇式钢筋混凝土框架结构，即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土，以保障构件有较好的整体性和抗震性能。 2.1.5 其他结构构件选型 1、雨蓬结构：采用悬挑雨蓬； 2、楼梯结构：采用板式楼梯较为经济； 3、柱下基础：采用桩基础，承台埋深取 2m。 2.1.6结构设计简图 表 2-1 梁截面尺寸（ mm）及各层混凝土强度等级 层 次 混凝土强度等级 横梁（ b h） 纵梁 （ b h） 次梁 (b h) AB跨 CD跨 BC跨 16 35C 300 600 300 500 300 600 250 500 第二章 结构设计方案 7 图 2-1 平面结构计算简图 第二章 结构设计方案 8 2.2 主要构件截面尺寸确定及材料选择 2.2.1 主要构件截面尺寸确定 1.横向承重框架梁： 高度 h=(1/8 1/12)L 横向承重框架梁： A B（ C D）跨 h=(1/8 1/12)L=(1/8 1/12) 7200=（ 900 600） mm，取 600mm 宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 600=（ 200 300） mm，取 b=300mm 2、纵向承重框架梁： 高度 h=(1/10 1/12)L=(1/8 1/12) 6900=（ 862 575） mm，取 h=600mm 宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 600=（ 200 300） mm，取 b=300mm 3、楼面次梁： 高度 h=(1/12 1/18)L=(1/12 1/18) 6900=（ 575 383） mm，取 h=500mm 宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 500=（ 167 250） mm，取 b=250mm 4、楼面厚度： 高度 h=(1/30 1/35)L=(1/35 1/40) 3600=（ 102.85 90） mm，取 h=100mm 5、框架柱： 为满足框架结构轴压比限值要求，采用 C35 等级混凝土柱截面尺寸取 b h=600mm 600mm， 柱截面尺寸估算依据 由建筑抗震设计规范（ GB50011 2010）可知，柱的轴压比应小于轴压比限制要求： 2.2.2 材料选择 1.混凝土：柱：采用 C35混凝土 梁：采用 C35混凝土 板：采用 C35混凝土 基础：采用 C30混凝土 2.钢筋：柱、梁、纵筋：采用 HRB400 箍筋：采用 HPB335 板：采用 HRB400 基础： 采用 HRB400 楼板保护层厚度取 15mm 梁保护层厚度取 35mm 柱保护层厚度取 40mm 75.0CCCCC fANfhbN 第二章 结构设计方案 9 3.砌体： 0.000以下墙体采用 MU10页 岩砖， M7.5水泥砂浆砌筑； 0.000以上采用陶粒空心砌块墙体， M5.0混合砂浆砌筑； 女儿墙采用：墙身为陶粒空心砌块。 图 2-2 横向框架结构计算简图 第二章 结构设计方案 10 2.3 荷载及楼层重量计算 2.3.1 恒荷载标准值计算 1.楼面： 0.84+0.04+0.30+0.04+2.5+0.34=4.1kn/ 2.屋面： 0.05+0.40+0.24+0.04+0.75+2.5+0.34=4.7 kn/ 3.内墙线荷载： (1.1+0.338 2) 3.1=5.5056 kn/m 4.卫生间楼面： 4.6 kn/ 5.外墙线荷载： 2.271 3=6.813 kn/m 2.3.2活荷载标准值计算 屋面雪荷载标准值： 0SS rk =1.0 0.40kN/m2=0.40kN/m2 屋面雪荷载与活荷载不同时考虑，两者中取大值。 内墙面荷载： 1.1+0.338 2=1.776 kn/ 外墙面荷载： 2.271 kn/ 普通楼面： 4.1 kn/ 活载： 2.0 kn/ 卫生间楼面： 4.9 kn/ 活载： 2.5 kn/ 门窗： 0.45 kn/ 活载： 3.5 kn/ 楼梯间： 6.7 kn/ 主梁线荷载：（ 0.6-0.10） 0.3 25+（ 0.6-0.10） 0.338 2=3.925 kn/m 次梁线荷载：（ 0.5+0.10） （ 0.25 25+0.338 2） =2.632 kn/m 柱线荷载： 0.6 0.6 25+0.338 0.6 4=9.811 kn/m 走道梁线荷载：（ 0.5-0.10） 3.0 25+（ 0.5-0.10） 0.338 2=3.107 kn/m 第二章 结构设计方案 11 2.3.3各层重力荷载代表值计算 1.G1首层重力荷载代表值 首层 外墙：（ 4.6/2-0.6） （ 55.2 2+17.4 2） =246.84 门窗： 2.4 1.7 29+1.7 2.1+（ 2.3-（ 3.6-2.1） 1.8 3=126.21 柱： 0.6 1.7 （ 8+8+3+3） =22.44 二层 外墙： 1.8 145.2=261.36 门窗： 2.4 （ 1.8-0.9） 31+（ 1.8-0.9） 2.1） 2=70.74 柱： 0.6 0.9 22=11.88 外墙面积： 246.84+261.36-126.21-70.74-22.44-11.88=276.93 首层 内墙： 1.7 （ 16 7.2+13 6.9） +1.7 （ 2.1+4.8） =360.06 门窗： 1.7 0.9 26+1.1 0.8 2=43.52 柱： 1.7 27 0.6=28.56 二层 内墙： 1.8 （ 16 7.2+13 6.9） +1.8 （ 2.1+4.8） =381.24 门窗： 0.8 0.9 28+1.1 0.8 2=21.92 柱： 1.8 28 0.6=30.24 内墙面积： 360.06+381.24-43.52-28.56-21.92-30.24=617.06 卫生间： 7.2 6.9 2=99.36 楼梯间： 7.2 6.9 2=99.36 主梁： 55.2 4+7.2 2 9=350.4 次梁： 7.2 16+2.1+7.2+2.1=126.6 房间屋面： 6.9 7.2 13=645.84 走廊： 3.0 6.9 8+7.2 6.9+7.2 6.9-2.1 4.8-6.9 7.2=205.2 柱：（ 2.3-0.10+1.8） 9 4=143.28 G1=276.93 2.271+617.06 1.776+99.36 4.9+99.36 6.7+350.4 3.925+126.62.632+645.84 4.1 +254.88 4.1+143.28 9.811+0.5 （ 596.16 2+99.36 2.5+99.363.5+254.88 2） +（ 126.21+70.74+43.52+21.92） 0.45=10948.63KN 2.标准层重力荷载代表值 第二章 结构设计方案 12 G2-G5 外墙： 3.6 145.2=522.72 门窗： 2.4 2.1 31+2.1 2.1 2=165.06 柱： 0.6 3.6 22=47.52 外墙： 522.72-165.06-47.52=310.14 内墙： 3.6（ 17 7.2+14 6.9） +3.6 （ 2.1+4.8） =813.24 门窗： 2.1 0.9 28+2.1 1.1 2=57.54 柱： 0.6 3.6 28=60.48 内墙： 813.24-57.54-60.48=698.22 走廊门厅： 254.88-6.9 7.2=205.2 房间楼面： 596.16+6.9 7.2=645.84 卫生间： 99.36 楼梯间： 99.36 主梁： 350.4 次梁： 126.6 柱： 3.6 36=129.6 G2-G5=310.14 2.271+695.22 1.776+（ 205.2+645.84） 4.1+99.36 4.9+99.366.7+350.4 3.925+126.66 2.635+129.6 9.811+0.5 （ 205.2 2+645.84 2+99.362.5+99.36 3.5） +（ 165.06+57.54） 0.45=10810KN 3.顶层重力荷载代表值 G6 外墙： 1.8 145.2=261.36 门窗：（ 1.8-0.6） 2.4 31=（ 1.8-0.6） 2.1 2=94.32 柱： 0.6 1.8 22=23.76 外墙： 261.36-94.32-23.76=143.28 内墙： 1.8 （ 17 7.2+14 6.9） +1.8（ 2.1+4.8） =406.62 门窗： 0.3 0.9 28+0.3 1.1 2=8.22 柱： 0.6 1.8 28=30.24 内墙： 406.62-8.22-30.24=368.16 女儿墙：（ 6.9 8 2+（ 7.2 2+3） 2） *1=145.2 屋面积： 6.9 8 （ 2 7.2+3） =960.48 主梁： 350.4 次梁： 126.6 柱： 1.8 36=64.8 G6=143.28 2.271+368.16 1.776+145.2 2+960.48 4.7+350.4 3.925+126.62.632+64.8 9.811+（ 94.33+8.22） 0.45=8174.31KN 第二章 结构设计方案 13 图 2-3 各层质点重力荷载代表值 2.3.4框架侧移刚度计算 1.横向框架侧移刚度计算 第二章 结构设计方案 14 表 2-2 横梁线刚度计算表 类别 层次 Ec/N/mm b*h/ * Io=bh/12/ 4 L/ EcIo/L/N 1.5EcIo/L/N 2EcIo/L/N 边框梁 1-6 3.15*104 300*600 5.4*109 7200 2.363*1010 3.544*1010 4.725*1010 走道梁 1-6 3.15*104 300*500 3.125*109 3000 3.281*1010 4.922*1010 6.563*1010 表 2-3 柱线刚度 ic 计算表 层次 hc/ Ec/（ N/mm） b*h/ * Ic/ 4 EcIc/hc/N 1 4600 3.15*104 600*600 1.08*1010 7.396*1010 2-6 3600 3.15*104 600*600 1.08*1010 9.45*1010 表 2-4 中框架柱侧移刚度 D值（ N/mm) 层次 边柱（ 14根） 中柱（ 14根） Di K c Di1 K c Di2 2-6 0.5 0.2 17500 1.194 0.374 32725 703150 1 0.639 0.432 18119 1.526 0.575 24117 591304 表 2-5 边框架柱侧移刚度 D值（ N/mm) 层次 边柱（ 4根） 中柱（ 4根） Di K c Di1 K c Di2 2-6 0.375 0.158 13825 0.896 0.309 27038 163452 1 0.479 0.395 16567 1.145 0.523 21936 154012 表 2-6 横向框架层间侧移刚度（ N/mm) 层次 1 2 3 4 5 6 Di 745316 866602 866602 866602 866602 866602 2.3.5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 1.横向自振周期计算 3 第二章 结构设计方案 15 表 2-7 结构顶点的假象侧移计算 层次 Gi/KN VGi/KN Di /(N/mm) ui/mm ui/mm 6 8174.3 8174.3 866602 9.4 255.6 5 10810 18984.3 866602 21.9 246.2 4 10810 29794.3 866602 34.4 224.3 3 10810 40604.3 866602 46.9 189.9 2 10810 51414.3 866602 59.3 143 1 10948.63 62362.93 745316 83.7 83.7 按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调幅系数 0=0.7。计算公式为 T1=1.7 0 T ，式中 为顶点位移，按 D 值法计算，见上表，则 T1 =1.7 0.7 2556.0 =0.6s。 2.水平地震作用及楼层地震剪力计算 本工程采用底部剪力法计算多遇水平地震作用标准值。 根据 7度设防烈度，属于类第二组场地可查表得 =0.08， =0.45s。 Geq=0.85 Gi=0.85 (10948.63 10810*4 8174.3)=53008.5KN 1=（1TTg ） 0.9 max=（6.045.0） 0.9 0.08=0.0618 eqEK GF 1=0.0618 53008.5=3273.34KN 1.4 Tg =1.4 0.45=0.63sT1 =0.6s nkjjiiiHGHGF134.3 27 3表 2-8 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 Tmax gT 第二章 结构设计方案 16 层次 Hi(m) Gi(KN) GiHi/(KN m) GiHi/GjHjFi(KN) Vi(KN) 6 22.6 8174.3 184739.18 0.2244 734.54 734.54 5 19 10810 205390 0.2495 876.69 1551.23 4 15.4 10810 166474 0.2022 661.87 2213.09 3 11.8 10810 127558 0.1550 507.37 2720.47 2 8.2 10810 88642 0.1077 352.54 3073.01 1 4.6 10948.63 50363.698 0.0612 200.32 3273.33 （ a）水平地震作用分布 （ b）层间剪力分布 图 2-4 横向水平地震作用及楼层地震剪力 第二章 结构设计方案 17 3.水平地震作用下的位移计算 表 2-9 横向水平地震作用下的位移验算 层次 Vi/KN Di /(N/mm) ui/mm ui/mm hi/mm e= ui /hi 6 734.54 866602 0.848 16.27 3600 1/4235 5 1551.23 866602 1.79 15.42 3600 1/2011 4 2213.09 866602 2.55 13.36 3600 1/1411 3 2720.47 866602 3.14 11.08 3600 1/1146 2 3073.01 866602 3.55 7.94 3600 1/1014 1 3273.33 745316 4.39 4.39 4600 1/1047 4.水平地震作用下框架内力计算 表 2-10 各层柱端弯矩及剪力计算 注：表中 M量纲为 KN m 层次 hi /m Vi /KN Di /(N/mm) 边柱 Di1 Vi1 K y 1biM1uiM6 3.6 734.54 866602 17500 14.83 0.5 0.25 13.35 40.04 5 3.6 1551.23 866602 17500 31.33 0.5 0.35 39.48 73.31 4 3.6 2213.09 866602 17500 44.69 0.5 0.40 64.35 96.53 3 3.6 2720.47 866602 17500 54.94 0.5 0.45 89.00 108.78 2 3.6 3073.01 866602 17500 62.06 0.5 0.50 111.71 111.71 1 4.6 3273.33 745316 18119 79.58 0.639 0.70 256.25 109.82 层次 hi /m Vi /KN Di /(N/mm) 中柱 Di1 Vi1 y 2biM2uiM6 3.6 734.54 866602 32725 27.74 1.194 0.36 35.95 63.91 5 3.6 1551.23 866602 32725 58.58 1.194 0.45 94.90 115.99 4 3.6 2213.09 866602 32725 83.57 1.194 0.46 138.39 162.46 3 3.6 2720.47 866602 32725 102.73 1.194 0.50 184.91 184.91 2 3.6 3073.01 866602 32725 116.04 1.194 0.50 208.87 208.87 1 4.6 3273.33 745316 24117 105.92 1.526 0.63 306.96 180.26 K 第二章 结构设计方案 18 表 2-11 梁端弯矩，剪力及柱轴力计算 层次 边梁 走道梁 柱轴力 lbM rbM l Vb lbM rbM l Vb 边柱 N 中柱 N 6 40.04 26.75 7.2 9.28 37.16 37.16 3 24.77 -9.28 -15.49 5 86.66 63.60 7.2 20.87 88.34 88.34 3 58.89 -30.15 -53.51 4 136.01 107.23 7.2 33.85 149.63 149.63 3 99.75 -64 -119.41 3 173.13 135.33 7.2 42.84 187.97 187.97 3 125.31 -106.84 -201.88 2 200.71 164.83 7.2 50.77 228.95 228.95 3 152.63 -157.61 -303.74 1 221.53 162.88 7.2 53.39 226.25 226.25 3 150.83 -211 -401.18 柱轴力中负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 表中 M 的单位为 KN m， V 单位为 KN， N 单位为 KN， L 单位为 m。 第二章 结构设计方案 19 图 2-4 框架弯矩图 第二章 结构设计方案 20 图 2-5 梁端剪力及柱轴力 第二章 结构设计方案 21 2.4 内力计算 1.横向框架内力计算 1）计算单元 图 2-6 横向框架计算单元 2）荷载计算 （ 1）恒载计算 图 2-7 各层梁上作用的恒载 第二章 结构设计方案 22 第 6层 1q=3.925KN/m, 1q =3.107KN/m 2q=4.7+3.45=16.215 KN/m KNpKNP56.15722.7632.22.7925.37.45.12.7725.122.775.32)21725.145.3(72.1222.710.222.7632.22.7925.37.4725.122.775.32)21725.145.3(21 集中力矩 mKNePMmKNePM65.2323.06.056.15765.1923.06.058.155222111第 1-5层 =3.925KN/m, =3.107KN/m =4.1+3.45=14.15 KN/m 集中力矩 1q 1q2qmKNePMmKNePM016.2623.06.044.17381.1623.06.008.112222111KNpKNP44.17345.021.29.0)29.01.22.73(776.122.7632.22.7925.31.45.12.7725.122.775.32)21725.145.3(08.11221.245.04.2)21.24.2)6.06.3(2.7(271.22.7925.31.4725.122.775.32)21725.145.3(21 第二章 结构设计方案 23 （ 2）活荷载计算 图 2-8 各层梁上作用的活载 第 6 层 =3.45*0.7=2.415KN/m 集中力矩 第 1-5 层 =3.45*2=6.9KN/m 集中力矩 2qKNpKNP02.187.0)5.12.7725.122.775.3725.145.3(78.107.0)725.122.775.3725.14.3(21mKNePMmKNePM703.223.06.002.18617.123.06.078.102221112qKNpKNP025.675.35.19.68.308.3024.1521mKNePMmKNePM05.1023.06.003.6762.423.06.08.30222111 第二章 结构设计方案 24 表 2-12 横向框架恒载汇总表 层次 1q /(KN/m) 1q /(KN/m) 2q /(KN/m) 2q /(KN/m) 1P /KN 2P /KN 1M /KN m /KN m 6 3.925 3.107 16.215 无 122.72 157.56 19.65 23.63 1-5 3.925 3.107 14.15 无 112.08 173.44 16.81 26.02 表 2-13 横向框架活载汇总表 层次 /(KN/m) /(KN/m) /KN /KN /KN m /KN m 6 2.415 无 10.78 18.02 1.62 2.7 1-5 6.9 无 30.8 60.03 4.62 10.05 2M2q 2q 1P 2P 1M 2M 第二章 结构设计方案 25 （ 3） 内力计算 由以上所求边跨均布荷载，各杆固端弯矩计算如下图所示： 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 六层 0.667 0.333 0.228 0.456 0.316 -79.93 79.93 -8.94 0.00 53.31 26.62 -16.19 0.00 -32.37 -22.43 14.38 -8.09 13.31 -9.99 11.22 0.00 -4.19 -2.09 -3.31 0.00 -6.63 -4.59 0.00 63.50 -63.50 73.74 0.00 -48.99 -24.75 五层 0.4 0.4 0.2 0.157 0.313 0.313 0.217 -71.91 71.91 -8.1 28.76 28.76 14.38 -10.02 -19.97 -19.97 -13.85 26.66 14.38 -5.01 7.19 -16.19 -9.99 6.92 -14.41 -14.41 -7.21 1.89 3.77 3.77 2.62 41.01 28.73 -69.74 70.98 -32.38 -26.18 -12.41 四层 0.4 0.4 0.2 0.157 0.313 0.313 0.217 -71.91 71.91 -8.1 28.76 28.76 14.38 -10.02 -19.97 -19.97 -13.85 14.38 14.38 -5.01 7.19 -9.99 -9.99 6.92 -9.50 -9.50 -4.75 0.92 1.83 1.83 1.27 33.64 33.64 -67.29 70.00 -28.13 -28.13 -13.75 三层 0.4 0.4 0.2 0.157 0.313 0.313 0.217 -71.91 71.91 -8.1 28.76 28.76 14.38 -10.02 -19.