四层综合商贸楼结构设计.doc

四层综合商贸楼结构设计1. 建筑设计说明建筑设计首先要满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，这是建筑设计的首要任务。其次要正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便。再者要具有良好的经济效果，建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节省建筑材料和资金。此次设计的商务楼采用框架结构，框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间.。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构。框架结构可形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。框架结构按施工方法的不同，又可分为：一，梁、板、柱全部在现场浇筑的现浇框架；二，楼板预制，梁、柱现场浇筑的现浇框架；三，梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；四，梁、板、柱全部预制的全装配式框架等。框架结构建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间。框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。单体建筑是总体规划中的组成部分，单体建筑应符合总体规划提出的要求。建筑物的设计要充分考虑和周围环境的关系。建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还要考虑人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。1.1工程概况1、工程名称: 某商贸楼2、建设地点: 潍坊市开发区3、建筑面积：约4975m2，主楼大楼为四层，高16.5m，室内外高差为0.6m。4、温度：最热月平均气温30C，最冷月平均气温-5C；极端最高温度38C，极端最低气温-12C。5、建筑等级：本工程建筑类别为丙类，耐久等级为二级，耐火等级二级，使用年限为50年。6、抗震设防烈度七度，设计基本地震加速度值为0.15g，第一组。7、屋面防水等级：三级。结构形式框架结构。8、框架结构抗震等级：三级。9、地基基础设计等级：丙级。10、基本风压： W0= 0.40 KN/m211、基本雪压： S0= 0.35 KN/m21.2材料选用1、混凝土：采用C30。2、钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335，其余采用热轧钢筋HPB235。3、墙体：外墙、分户墙及内隔墙均采用粉煤灰轻渣空心砌体4、窗：钢塑门窗5、门：木门1.3结构选型1、结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2、屋面结构：采用现浇混凝土了肋形楼盖，板厚120mm。3、楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，板厚120mm。4、楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。1.4建筑物功能与特点 该拟建的建筑位于潍坊市市内，设计内容：此楼为商务楼，一层为零点餐厅，二楼为包间餐厅，三四楼为办公区，此建筑占地面积为1244 ，总建筑面积为 4975 。 1.4.1平面设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑，它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，它包括使用部分设计和交通联系部分设计。1.4.2使用部分平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助房间，是建筑平面组合的基本单元。本设计在使用平面设计中充分考虑了以下几点：注意了房间的面积、形状和尺寸满足室内使用活动和设备合理布置的要求；门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便，疏散安全，采风通风良好；房间的构成注意使结构布置合理，施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用材料应符合相应的建筑标准；室内空间，以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，应考虑人们的使用和审美要求。对于辅助房间的平面设计，通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，先确定所需设备的个数，根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。1、交通联系部分设计交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来，同时又要考虑到使用房间和辅助房间的用途，减少交通干扰。楼梯是垂直交通联系部分，是各个楼层疏散的必经之路，同时又要考虑到建筑防火要求，本商务楼采用板式双跑楼梯。本设计中交通联系部分设计能满足下列要求：交通线路简捷明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的通风采光要求；力求节省交通面积，同时考虑空间组合等设计问题。2、平面组合设计建筑平面的组合设计，一方面，是在熟悉平面各组成部分的基础上，进一步从建筑整体的使用功能、技术经济和建筑艺术等方面，来分析对平面组合的要求；另一方面，还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。即建筑平面组合设计须要综合分解建筑本身提出的、经及总体环境对单体建筑提出的内外两方面的要求。房间是组成建筑物最基本的单位。从餐厅以就餐娱乐休闲为主的使用特点来分析，首先要满足人们就餐的舒适，即相邻桌椅的排列不能太近。确定餐厅与办公楼平面形状和尺寸的因素，除了有一个舒适的就餐环境和办公条件，还要考虑其他方面的要求，如餐厅与办公室内需要有足够和均匀的天然采光。当平面组合中房间只能一侧开窗采光时，沿外墙长向的矩行平面，能够较好地满足采光均匀的要求。本建筑为框架结构，墙体为填充墙，只起维护分隔作用，承重结构与围护结构分工明确。框架结构本身并不形成空间,只为形成空间提供一个骨架。这就给自由灵活的分隔空间创造了十分有利的条件。框架结构对建筑平面组合限制较少,各部分空间的大小和平面布置可按功能特点作不同的处理。但各空间的形式和平面尺寸应尽量与柱网的排列形式和尺寸协调。3、 使用功能3.1人体尺度人体尺度及人活动所占的空间尺度是确定民用建筑内部各种空间尺度的主要依据。我国中等成年男子的平均身高为1670mm，女子为1560mm。在建筑设计中，确定人们活动所需的活动空间，应照顾到不同的性别，年龄，身高的要求，对于不同情况按以下三种考虑：应按较高人体考虑空间尺度，应采用男子人体身高幅度的上限1740mm,另加鞋厚 20mm。应按较高人体考虑空间尺度，应采用女子人体平均身高1560mm,另加鞋厚 20mm。一般建筑内使用空间的尺度应按照我国成年人的平均高度1670mm,及1560mm，另加鞋厚 20mm。3.2家具、设备尺寸和使用他们所需的必要空间房间内的家具设备的尺寸，以及人们使用他们所需的空间尺寸，加上必要的面积，基本上确定了房间内部空间尺寸的大小。1.4.3剖面设计 建筑剖面设计主要是根据功能和使用方面对立体空间的要求，结合建筑结构和构造特点，来确定房间各部分高度和空间比例；考虑垂直方向空间的组合和利用；选择适当的剖面形式；进行垂直交通和采光、通风等方面的设计，使建筑物立体空间关系符合功能、艺术和技术、经济的要求。建筑平面与剖面是从两个不同的方向来表示建筑各部分的组合关系，因此，设计中的一些问题往往需要将平面和立面结合在一起考虑，才能加以解决。综合考虑餐厅与办公室等的层高要求，本工程底层层高定为4.5m，其余层为3.6m。室内光线的强弱和照度是否均匀，不仅与窗在平面中的宽度和位置有关，而且还与窗在剖面中的高低有关。房间内光线的照射深度主要取决于侧窗的高度，侧窗上沿越高，光线的照射深度越远，进深较大的房间，为避免室内远离窗口处的照度过低，应适当提高窗上沿的高度。垂直交通包括两通往办公区的楼梯及一通往二楼餐厅的主楼梯。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。 1.4.4立面设计建筑立面设计是根据建筑物的性质和内容，结合材料、结构、周围环境特点以及艺术表现要求，综合地考虑建筑物内部的空间形象、外部的体形组合、立面构图以及材料质感、色彩的处理等等，使建筑物的形式与内容统一，创造良好的建筑艺术形象，以满足人们的审美要求。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。1.4.5构造和建筑设计措施建筑构造设计必须满足以下几点：一、必须满足建筑使用功能要求。由于建筑物使用性质和所处条件、环境的不同，则对建筑构造设计有不同的要求。为满足使用功能要求需要，在构造设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计，以便选择、确定最经济合理的构造方案二、必须有利于结构安全。建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，对一些零部件的设计都必须在构造上采取必要的措施，以确保建筑物在使用时的安全。三、必须讲求建筑经济的综合效益。在构造设计中，应该注意整体建筑物的经济效益问题，即要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗；又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。另外，在提倡节约、降低造价的同时，还必须保证工程质量，绝不可为了追求效益而偷工减料，粗制滥造。四、必须注意美观。构造方案的处理还要考虑其造型、尺度、质感、色彩等艺术和美观问题。如有不当往往会影响建筑物的整体设计的效果。总之，在构造设计中，要全面考虑坚固适用，技术先进，经济合理，美观大方。1、墙体墙体依其在房屋所处位置的不同，有内墙和外墙之分。按布置方向又可以分为纵横墙，按受力方式分为承重墙和非承重墙。根据墙体所处位置和功能的不同，设计时应满足下列要求：一、具有足够的强度和稳定性，墙体的强度与所用材料有关。墙体的稳定性通常可通过增加墙体厚度、增设墙垛、壁柱、圈梁等方法；二、具有必要的保温、隔热等方面的性能；三、应满足防火要求，做为墙体材料及墙身厚度，都应满足防火规范中相应燃烧性能和耐火极限所规定的要求。如划分防火区域、防止火灾蔓延，须设置防火墙等；四、应满足隔声要求，作为房间围护构件的墙体，必须具有足够隔声能力，以符合有关隔声标准的要求。此外还应考虑防潮、防水以及经济等方面的要求。2、墙面装饰本工程采用水刷石饰面。构造及材料配合比1、15厚1：3水泥砂浆打成，2、10厚1：1、21、4水泥石渣抹面。主要特点及操作要点：材料质感粗，耐久性号，装饰效果佳。施工时，面层用铁抹子压平，待到七成干燥时，用棕刷子粘水洗去表面的水泥浆，使石渣外露骨3左右。注：当面层用白水泥，并加入水泥量5%的颜色后，即成彩色水刷石。3、基础基础是建筑面地以下的承重构件，是建筑的下部结构，其作用是扩散上部结构的荷载，减小应力强度，最终将荷载传给地基。基础和地基具有不可分割的关系，但又是不同的概念，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基，基础是建筑物的一个组成部分，而地基是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的组成部分。地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受建筑物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载叫大或土层承载能力叫弱，缺乏足够的坚固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基。基础要求坚固、稳定，并能抵抗冰冻和地下水的侵蚀。基础的大小取决于荷重的大小、土壤的性质、材料的性能以及承重的方式。本工程采用柱下条形基础，该类基础在其纵、横两个方向均产生变曲变形，故在两个方向的截面内场存在剪力和弯短，柱下条形基础纵向的剪力与弯短一般则由基础梁承担，基础梁的纵向内力通常可采用简化法（直线分布法）或弹性地基梁法计算。4、楼地层楼地层是建筑物水平方向的承重构件，并对墙身起着水平支撑作用，增强房屋的刚度和整体性。又是建筑物分隔水平空间的构件，分为楼板层和地面层。楼板层将楼面荷载传至墙柱及基础，并对墙体起水平支撑作用。楼板层包括面层、结构层、天花三部分，要求刚性好、坚固、耐磨、隔声、防火。楼板层根据结构层的主要用料分为钢筋混凝土楼层、木楼层、钢楼层和砖楼层四类；地面层主要由基层和面层组成。基层可直接做在地基上。当地面太低、太潮或填土要求过高时，也可做成架空式的。面层是直接承受各种荷载、摩擦、冲击的表面层，有整体式地面、铺贴地面、木地面以及砖地面和灰渣地面等等。由于地面层贴近土壤，因此要求防潮、防腐，此外还应注意保温、耐磨、不易起灰、并有一定弹性等等要求。5、楼板层的设计要求为了保证楼板层的结构安全和正常使用，楼板层的设计有如下要求：从结构上考虑，楼板层必须具有足够的强度，以确保安全；同时，还应有足够的刚度，使其在荷载作用下的弯曲挠度不超过许可范围。刚度以挠度来控制，通常现浇混凝土的挠度Fl/250l/350。设计楼板层时，根据不同的使用要求，要考虑隔声，防水，防火等问题。在多层或高层建筑中，楼板结构占相当大的比重，要求在楼板层设计时，尽量为建筑工业化创造有利条件多层建筑中，楼板层的造价约占建筑造价的20-30%,因此，在楼板层设计时，应力求经济合理。6、屋顶屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构，其主要功能是用以抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、气温变化和其他外界不利的因素，以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。因此，要求屋顶在构造设计时要注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。一般分为平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶等其它形式的屋顶。本工程采用平屋顶，其排水坡度为2%。屋顶设计满足功能，结构、 建筑艺术三方面要求。本工程采用女儿墙内排水。屋面采用刚性防火屋面，其构建简单，施工方便，造价较低。本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。7、排水方式采用有组织排水，排水方案为女儿墙内檐沟排水。8、楼梯本工程采用现浇钢筋混凝土板式楼梯，共有三个楼梯，两侧各有一个通往办公室的楼梯，开间为3.6m，进深为4.2m，主楼梯及只通往二楼包间的楼梯开间为7.8m,进深6.9m。楼板段作为一块整板，斜搁在梯段的平台梁上，踏步300mm,踏高150mm。栏杆采用钢管，扶手采用木扶手。9、踢脚线其重要功能是保护墙面，防止墙面因受外界的碰撞损坏，或在清洗地面时，脏污墙面。踢脚线的高度取100mm为施工方便和与地面协调起见，踢脚线的材料基本上与地面材料一致。10、 雨蓬雨蓬是建筑物入口处位于外门上部用以遮挡雨水，保护外门免受雨水侵害的水平构件，采用混凝土悬臂板悬挑长度：约为1.5m雨蓬的板面梁作防水砂浆抹面，厚20 mm，为了防止雨水沿墙边渗入墙面，除尽量将过梁或圈梁与雨蓬整浇在一起并作在板的上部外，尚须将防水砂浆抹面沿墙身粉刷到雨蓬面上 200 mm 处，以形成泛水。1.4.6工程做法1、屋面做法三毡四油防水层铺绿豆石20厚1：2水泥砂浆找平层120厚（2%找坡）膨胀珍珠岩120厚现浇钢筋混凝土板15厚纸筋石灰抹底2、楼面做法(1)房间、走道露面现制水磨石10厚面层20厚水泥砂浆打底素水泥浆结合层一道120厚现浇钢筋混凝土板15厚纸筋石灰抹底(2)卫生间楼面铺地砖8厚地砖楼面，干水泥擦缝撒素水泥面（洒适量清水）20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层60厚C20细石混凝土向地漏找平，最薄处30厚聚氨酯三遍涂膜防水层厚1.51.8或用其他防水涂料防水层，防水层周边卷起高15020厚1:3水泥砂浆找平层，四周抹小八字角120mm现浇钢筋混凝土楼板3、内外墙面做法纸筋（麻刀）灰墙面刷内墙涂料2厚纸筋（麻刀）灰抹面9厚1:3石灰膏砂浆5厚1:3:9水泥石膏砂浆打底划出纹理加气混凝土界面处理剂一道4、散水做法：混凝土散水50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，压实赶光150厚3:7灰土垫层素土夯实向外坡4%13 2.结构计算说明本建筑的结构设计采用的是钢筋混凝土结构，因为钢筋混凝土结构有以下的一些优点：第一：合理的利用了钢筋和混凝土两种材料的受力性能特点，可以形成强度较高、刚度较大的结构构件。这些构件在有些情况下可以用来代替钢构件，因而能够节约刚材，降低造价。第二：耐久性和耐火性较好，维护费用低。第三：可模性好，结构造型灵活，可以根据使用需要浇注成各种形状的结构。第四：现浇钢筋混凝土结构的整体性好，又具备必要的延性，适于用作抗震结构；同时它的防震性和防辐射性也好，亦适于用作防护结构。第五：混凝土中占比例较大的砂、石材料便于就地取材。因为钢筋混凝土具有这些特点，所以在建筑结构、地下结构、桥梁、隧道、铁路等土木工程中得到广泛应用。混凝土以成为当今世界上用量最大的建筑材料。但是，钢筋混凝土也存在一些缺点，如自重过大，抗裂性能较差，隔热隔声性能不好，浇注混凝土时需要模板和支撑，户外施工受到季节条件限制，补强修复比较困难。这些缺点在一定程度上限制了钢筋混凝土的应用范围。随着科学技术的发展，钢筋混凝土的这些缺点正在逐步的得到克服和改善。所以考虑到本建筑的层高不是很高，所以通过提高混凝土的强度来改善混凝土的这些缺点。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形式可灵活布置建筑空间，使用较方便。但是随着建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。因此在使用上层数受到限制，正是因为本设计采用的是小高层，建筑的高宽比H/B小于5，抗震设防烈度为7度，建筑高度小于55m，所以选用框架结构体系。3.结构设计计算书3.1初步设计3.1.1平面布置如图3.1.1所示。3.1.2确定梁柱截面尺寸主梁：边跨(AB,CD)梁: h=(1/81/12)l=(1/81/12) 6900=862.5mm575mm取h=600mm,b=(1/31/2)l=(1/31/2) 600=200300，取b=300mm中跨(BC)梁: h=(1/81/12)l=(1/81/12) 3300=412.5mm275mm取h=400mm,b=250mm连系梁：边柱（A轴，D轴）、中柱（B轴，C轴）连系梁取b=400 mm，h=600mm 柱截面：底层柱b=600 mm，h=600mm，其余层柱b=400 mm，h=600mm现浇楼板厚120mm，满足。3.1.3计算简图的确定（见图3.1.2）根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为600mm,室内外高差为600mm,由此求得底层层高为5.7m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3.2，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，梁取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。框架梁，柱的线刚度为：i=2.0EI/l=2.03.0100.300.6/6.9=4.7010KNmi=2.0EI/l=2.03.0100.250.45/3.3=5.0610KNmi=EI/l=3.0100.60.6/5.7=5.6710KNmi=EI/l=3.0100.40.6/3.6=6.010KNm令 i=1，则其余各杆的相对线刚度为：i=0.78 i=0.4 i=0.95 框架梁、柱的相对刚度如下图3.1.2，作为计算杆端弯距分配系数的依据。潍坊学院本科毕业设计图3.1.1 结构平面布置图 92 图3.1.2 结构计算简图3.2荷载计算3.2.1 恒载标准值计算1、 恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：三毡四油上铺绿豆石 0.4KN/ m220厚1：2水泥砂浆层找平层 0.0220=0.4 KN/ m2120厚（2%找坡）膨胀珍珠 0.0127=0.84 KN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=2.5 KN/ m2装饰层：15厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 KN/ m2屋面恒载: 4.88KN/m2边跨(AB、CD跨)框架梁自重 0.30.625=4.5 梁侧粉刷 2（0.60.12）0.0217=0.33KN/ m2中跨框架梁自重 0.250.425=2.5KN/ m2梁侧粉刷 2（0.40.12）0.0217=0.2 KN/ m2因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：（图3.2.1）g4AB1= g4CD1=4.83KN/ mg4BC1= 2.69 KN/ mg4AB2= g4CD2=4.886.9=33.67 KN/ mg4CD2= 4.883.3=16.10KN/ m（2）楼面框架梁线荷载标准值水磨石地面：10厚面层20厚水泥砂浆打底 素水泥浆结合层一道 0.65KN/m2120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0KN/ m215厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 KN/ m2楼面恒载 3.89 KN/ m2边跨(AB、CD跨)框架梁自重及梁侧粉刷 4.83 KN/ m边跨填充墙自重 0.24（3.60.6）7.5=5.4KN/ m墙面粉刷 （3.60.6）0.02217=2.04 KN/ m中跨框架梁自重及梁侧粉刷 2.69KN/ m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为（图3.2.1）：gAB1= gCD1=4.83+7.44=12.27 KN/ mgBC1=2.69KN/ mgAB2= gCD2=3.897.2=28.0KN/ mgBC2= 3.893.3=12.84KN/ m（3）屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 0.30.67.225=32.4KN粉刷 0.02(0.60.12)27.217+0.30.027.217=3.08KN1000高女儿墙自重 0.63.90.2419=10.67KN粉刷 1.00.0227.217=4.90KN连系梁传来屋面自重 1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.94.88=63.14KN顶层边节点集中荷载 G4A= G4D =136.35KN中柱连系梁自重 0.30.6257.2=32.4 KN粉刷 0.02(0.60.12)27.217+0.30.027.217=3.08KN连系梁传来屋面自重 1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.94.88+ 1/2（7.2+7.2-3.3）1/23.34.88=107.78KN顶层中节点集中荷载 G4B = G4C =143.26KN（4）楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重及粉刷 35.48KN塑钢窗自重 22.42.10.45=4.54KN窗下墙自重 0.240.96.87.5=11.02KN粉刷 0.0220.96.817=4.16KN窗边墙自重 2.1（7.20.40.20.242）0.247.5=15.05KN粉刷 0.022(3.6-1.5)1.817=2.57KN 连系梁传来楼面自重 1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.93.89=50.33KN 框架柱自重 0.40.63.625=21.60KN粉刷 ( 0.4+0.6）220.240.20.023.617=1.62 KN中间层边节点集中荷载 GA =GD=138.12KN中间柱连系梁自重及粉刷 19.98KN内纵墙自重 3.6（3.60.4）0.247.5=20.74KN粉刷 3.63.220.0217=7.83KN扣除门洞重加上门重 2.11.0（5.240.2）=10.58KN连系梁传来楼面自重 1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.93.89+ 1/2（7.2+7.2-3.3）1/23.33.89=85.95KN框架柱自重 21.6KN粉刷 1.62KN中间层中节点集中荷载 GB= GC =94.02 （5）恒载作用下结构计算简图（图3.2.1）3.2.2楼面活荷载计算楼面活荷载作用下结构计算简图如图3.2.2所示。图中各荷载计算如下：1、屋顶板的活荷载标准值p4AB= p4CD=0.56.9=3.45KN/ mp4BC=0.53.3=1.65 KN/ m2、楼面板的活荷载标准值p1，2AB = 4.06.9=27.6KN/ m p1，2CD =2.56.9=17.25 KN/ mp3 AB = p4CD =2.06.9=13.8 KN/ mpBC=2.53.3=8.25KN/ m3、屋顶框架节点集中荷载标准值由连系梁传来的屋面活荷载 P4A=P4D=1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.90.5=6.47KN P4B=P4C =1/2（7.2+7.2-3.3）1/23.30.5+1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.90.5=11.0KN4、楼面框架节点集中荷载标准值 楼面连系梁传来的楼面活荷载 P1，2A=1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.94.0=51.75KN P1，2D=1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.92.5=18.48KNP3A= P3D=1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.92.0=25.88KNPB=PC=1/2（7.2+7.2-6.9）1/26.92.5+1/2(7.2+7.2-3.3) 1/23.32.5=55.24KN图3.2.1 恒载作用下的结构计算简图图3.2.2 活载作用下的结构计算简图3.2.3 风荷载的计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：w= 式（3-2-1）W=（h+h）B/2 式（3-2-2）式中，基本分风压 ，w=0.4KN/m；风振系数，因房屋总高度小于30m，所以=1.0；风载体型系数，=1.4；风压高度变化系数，地面粗糙度为C类；下层柱高；上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍；B迎风面的宽度，B=7.2m；计算过程见表3-2-1z可查荷载规范，按地面粗糙程度和建筑物离地面高度确定。地面粗糙程度为B类,通过插入法求得。风压高度变化系数 表3-2-1离地面高度（m）51015204.057.6511.2514.8518.45风压高度系数z1.01.01.141.251.01.01.0351.1361.216对于L形平面s=1.4；将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表3-2-2所示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图3.2.3所示。横向风荷载计算 表3-2-2离地高度z/mw/(KN/m)h/mh/mw/KNw/KN/KN15.901.1601.01.40.43.62.013.0618.2887.3312.301.0641.01.40.43.63.615.4521.638.701.01.01.40.43.63.614.5220.335.101.01.01.40.45.13.619.3527.09 图3.2.3 风荷载作用下结构计算简图（单位 KN）3.2.4 风荷载作用下的位移验算1、 侧移刚度D 见下表3-2-3，表3-2-4 横向2-4层D值的计算 表3-2-3 构件名称=D=/(KN/m)A轴柱0.28115611B轴柱=0.5740.22312389C轴柱0.5740.223 12389D轴柱0.7830.28115611 横向底层D值的计算 表3-2-4构件名称=D=/(KN/m)A轴柱0.4709843B轴柱0.53911288C轴柱1.2560.53911288D轴柱0.8290.4709843KN/m2、风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： 式（3-2-3） 式中, 第j层的总剪力；第j层所有柱的抗侧刚度之和；第j层的层间侧移；框架在风荷载作用下侧移的计算见下表3-2-5 风荷载作用下框架侧移计算 表3-2-5层次W/KNV/KN413.0613.06560000.000230.000064315.4528.51560000.000510.000014214.5243.03560000.000770.000214119.3562.38422620.001470.000288u=侧移验算：0.000581/550=0.001818 (满足)3.2.5水平地震作用的计算1、作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为：本设计仅考虑水平地震作用即可，并可采用基底剪力法计算水平地震作用力。由于该结构的刚度比较均匀，可取一个计算单元进行计算。1.1分层计算重力荷载代表值：第四层GE4值为整个框架结构第四层上半层以上所有构件的重量及活荷载的重量,一到三层类同.各层重力荷载代表值为：G4=框架梁的自重+屋面自重+女儿墙自重及粉刷+柱的自重及粉刷+墙的自重及粉刷+窗及窗下墙+连系梁自重=4.836.92+2.693.3+4.887.2(6.92+3.3)+(32.83+4.9)+0.40.63.62524+1.622+(0.243.67.27.5)22+0.0223.67.21722+(4.54+11.02+4.16+6.80+2.57) +4 （32.4+3.08）=995.82KNG32=4.836.92+2.693.3+3.897.2(6.92+3.3)+0.40.63.6254+1.624+0.243.67.27.52+2(4.54+11.02+4.16+6.8+2.57)+4(32.4+3.08)=976.01KN G1=4.836.92+2.693.3+3.897.2(6.92+3.3)+0.60.62.85254+0.40.61.8254+1.624+(4.51+11.02+4.16+6.8+2.57)(5.7/3.6) 2+4(32.4+3.08)=1106.85KN等效重力荷载对于高层建筑，其等效重力荷载GEq =0.85 GEi =0.85(1298.01+1129.91+1117.49+1026.61)=3886.22KN1.2自振周期计算按顶点位移法计算，考虑填充墙对刚度的影响，取基本周期调整系数0=0.6。计算公式为，式中为顶点位移（单位为m），按D值法计算，见表3-2-6。 横向框架顶点位移计算 表3-2-6层次41026.611026.61560000.01830.224031129.912156.52560000.03850.205721129.913286.43560000.05870.167211298.014584.44422620.10850.1085 1.3横向地震作用由于设防烈度为7度，远震，场地为类，查表得：=0.08，T=0.4s，则横向地震影响系数：T=0.4831.4 T=0.56s 。故不考虑顶部附加地作用系数，即，对于多质点体系，结构底部总横向水平震作用标准值：F=0.0693886.22=262.32按抗震规范式算得的作用于各质点上横向水平地震作标准值如下：公式即为：F= 式（3-2-4）式中, 质点i的重量；质点i离地面的距离；结构顶部附加地震作用系数；底部总剪力；计算结果列于表3-2-7各层地震作用及楼层地震剪力 表3-2-7层次hi(m)Hi(m)Gi(KN)GiHiFi(KN)Vi(KN)43.615.91026.616322.9446518.1492.0592.0533.612.31117.4913745.1377.51169.5023.68.71129.919830.2255.43132.9415.14.61298.016619.8537.33170.27横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图3.2.4 图3.2.4 横向框架梁各层水平地震作用和地震剪力1.4框架水平验算（1）、用于横向框架计算的侧移刚度D，其计算结果如下表所示：横向2-4层D值的计算 表3-2-8构件名称D=中柱16根0.3136.010边柱16根1561 横向底层D值计算 表3-2-9构件名称D=中柱16根1129边柱16根984(2)、框架侧移验算 横向地震作用侧移计算 表3-2-10层次FV492.0592.05594000.0015377.51169.56594000.0029255.43224.99594000.0033137.33262.32594000.0069侧移验算：层间位移： 底层： （满足）顶层： （满足）3.3内力计算3.3.1 恒荷载设计值作用下的内力计算由前面线刚度比（BC杆的刚度比乘以0.5的修正系数）可求得节点各杆端的弯距分配系数。（用于利用对称性时的内力计算）均布恒载引起的固端弯距和节点不平衡弯距：屋面梁的固端弯距：M