十二层框架结构办公楼建设毕业论文.doc

十二层框架结构办公楼建设毕业论文目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 选题依据和背景11.2 任务和要求11.3 预期成果2第2章 建筑设计32.1 设计的功能分区32.2 平面布置42.2.1 建筑平面布置42.2.2 建筑立面设计52.3 主体部分的交通62.4 标准层房间布置62.5 建筑防火设计及消防措施72.5.1 总平面布局72.5.2 建筑设计82.6 建筑构造92.6.1 防火墙的设置92.6.2 电梯井和管道径的设置10第3章 结构设计113.1 工程概况113.2 结构方案选择及结构布置113.3 结构构件尺寸初步确定123.3.1 框架结构计算简图143.4 重力荷载计算143.4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值143.4.2 屋面及楼面可变荷载标准值153.4.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算153.5 重力荷载代表值183.6 刚度参数203.6.1 框架刚度计算213.7 水平荷载作用计算233.7.1 地震作用计算233.7.2 风荷载计算253.8 水平荷载作用下位移验算273.9 水平地震作用下结构内力计算273.9.1 水平地震作用的折算273.9.2 水平地震作用下框架内力计算293.10 风荷载作用下结构内力计算353.10.1 风荷载的折算353.10.2 风荷载作用下框架内力计算373.11 竖向荷载作用下结构内力计算393.11.1 恒载作用下框架内力计算393.11.2 活载作用下框架内力计算473.12 内力组合533.12.1 框架内力组合533.13 截面设计763.13.1 框架梁截面设计763.13.2 框架柱截面设计863.14楼梯设计953.14.1 梯段板设计953.14.2 平台板设计963.14.3 平台梁设计973.15 板的设计993.15.1 汇集荷载993.15.2 配筋计算993.16 基础设计1023.16.1 柱下基础1023.16.2条形承台设计108结 论111参考文献112致 谢1133第1章 绪论1.1 选题依据和背景大庆油田随着这些年的开发与发展，正一步步的更加繁华。我设计的就是大庆中石油的一栋新办公楼。本设计为十二层框架结构办公楼，占地面积为1287.78，总建筑面积约12567.36左右，总高度为44.10米。该工程的地震设防烈度为七度，场地类型为类。工程的建筑等级为二级，设计防火分类为丙级，耐火等级为二级，设计使用年限为50年。1.2 任务和要求建筑工程设计一般包括建筑设计、结构设计、设备设计等几个方面的内容，这几个方面的工作既有分工，又有密切配合。其中，建筑部分在整个工程设计中起着主导作用。在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，建筑设计综合考虑了基地环境、使用功能、结构施工、材料设备、建筑经济及建筑艺术等问题，满足建筑物内部合理的功能分区、安全的防火疏散、必要的采光通风等方面的要求，形成了建筑方案的雏形。通过具体设计，比较拟订的几种方案，本着使用、经济、坚固、美观的原则，从中挑选出比较适宜的方案，进而对功能分区、防火疏散、建筑材料的选用、建筑立面的处理、内部装修处理以及基本构造设计进行详细的设计。根据办公楼的建筑特点和该工程的实际情况，需要完成的设计任务有：建筑设计部分、结构设计部分、楼板设计、楼梯设计和地基设计。其中最为主要的是结构设计部分，要求考虑到水平风荷载、地震荷载、重力荷载以及它们的组合效应，对其最不利效应进行配筋，是该建筑达到安全、适用、美观大方及经济等要求。1.3 预期成果通过对该建筑的全面、详细的设计，该工程的各项指标均能达到相应要求，保证该工程的正常开工、竣工。工程结束后，能够达到建筑安全、适用、美观大方及经济的基本要求。本人通过对本工程的设计，全方位的对大学四年来所学的知识进行运用，这部分经验的积累将有利于将来从事设计行业。第2章 建筑设计2.1 设计的功能分区此高层办公楼位于大庆市，交通便利，主体平面上呈矩形，中间走廊，两侧是办公室；裙房布置在主体的一侧 ；其中主体部分采用局部十二层设计方案，从而使建筑在立面上给人以美的感觉；其中标准层为办公用房，底层为辅助用房，裙房为两层，分别是食堂和礼堂，分工明确。主体部分标准层每层设单人办公室，会议室，其余均为框架柱所定的进深开间相同的办公室，且可以灵活的从新布置。每层设有男女卫生间各两间，服务于整幢建筑；设在平面两侧，既满足了功能要求，又使得简直的采光面积得以节省。主体底层内设有门厅，正门是主要入口，在底层主要设置的是为办公人员休息和方便他们与外界联系的用房，包括收发室、值班、警卫、会客等。主体设置了两部防烟楼梯、四部普通载客电梯。消防电梯和防烟楼梯分布在门厅两侧，空间开阔，使乘客在进入主体时能一眼看见交通工具，具有明确的导向性。消防电梯和二部防烟楼梯紧邻设置，设置有前室，平时也可以作为正常的竖向交通。顶层上面设有两个3.6m的电梯间，安装电梯设备，同时供电梯维修时使用。由于办公人员量较大，底层不能满足这些需要，故设置裙房，与主题通过走道连接，交通方便。裙房为餐厅和礼堂，层数各为两层，对外开放，使商业和服务一体化。裙房分布在主体一侧，分为两层，满足建筑的采光要求。餐厅使用面积按600人设计，可以满足大型会议以及娱乐活动。裙房部分均对外开门，可以对外营业，在裙房的各侧都设有大门，方便了外来人员使用，增加了裙房的实用性。2.2 平面布置高层办公楼平面布置是多样化的，但考虑到办公楼位于大庆市，抗震防裂度为度的地震区，所以结构选型上尽量采用对称结构。平面布置上力求简洁、实用、功能分区明确、布置合理、空间利用率高。2.2.1 建筑平面布置办公室是人们脑力劳动工作的重要场所。办公室本身的功能是满足一个组织、一群人在工作中的群行为。因此在这一组织或群中，对任何一个工作人员来说，个人活动要求一种自便，不受非工作活动的干扰，这就要求一个自便的工作“场”意识的心理作用，对保证工作和提高效率占有重要的地位。于是办公室就应当是明亮、整洁与高效率的空间，使人们在其中可以进行积极、方便、耗力少的高效工作。高层办公室逐渐形成了一种将交通枢纽、卫生间、以及其他服务用房位于核心地位的趋势。普通办公室应设计成单间式和大空间式，特殊需要可以设计成单元式或公寓式。大空间办公室在布置吊顶上的通风口、照明、防火设施等时，应尽可能为自行分隔或装修创造条件，有条件的工程应设计成模块式吊顶。次要部门办公室可以根据使用需要设置，重要办公室建筑设有夜间总值班室时，可以设置专用卫生间。普通办公室每人的使用面积不应小于3.3m2，单间办公室净面积不宜小于10m2，在实际工程中，一般采用横向框架承重方案。因房屋横向较短，柱数量少，当采用横向承重方案时，横向框架梁的截面高度大，可增加框架的横向侧移刚度。办公室在设计时，考虑动静分开，将单人办公室布置在阳光充足且人流不常到达的位置，而多人办公室则设置在人流较大的电梯、楼梯的附近，会议室也宜放置在较安静的位置。根据规定，双面布房走道净宽应最小应为1.8m，因此走廊尺寸为2.7m，满足规范要求。在办公楼中，厕所应设置前室，可以改善通往厕所的走道和过厅的卫生条件，并有利于厕所的隐藏，前室的深度不小于1.22.0m。2.2.2 建筑立面设计建筑不仅要满足人们的生产、生活等物质功能的要求，而且满足人们精神文化方面的要求。因此，不仅要赋予它实用属性，同时也要赋予它美观的属性。建筑立面的设计，就是在满足使用功能和经济合理的前提下，运用不同程度上给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、简洁、朴素、大方、亲切的印象，获得美的感觉，满足人类的精神文明的需要。建筑立面可以看成是由墙体、梁柱等房屋结构构件、门窗洞口、雨篷等部分组合而成的。恰当的确定这些组成部分和结构构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等手法，使建筑的外观与周围的环境、城市的规划相协调，从而实现建筑形式和内容的统一，是建筑立面设计的关键。本建筑中由于采用了框架结构体系，对门窗洞口的布置较为灵活，故在门窗洞口的组合中，充分运用了节奏韵律的手法，以求得整个立面形式上的统一。在标准层部分，外墙开窗上下对齐，同一层间水平布置，同时协调外门和雨篷的位置，尽可能的使门窗洞口在立面布局中上下对应，形成渐变而整洁的韵律。在立面设计的材料方面，底层窗下部分外墙用斩假石饰面，增加整体的厚重感。以上粘贴绿豆沙，从质地和色彩上与周围的绿化以及盆花景致相协调，营造出一种清新的环境，创造出舒适惬意的感受。2.3 主体部分的交通大门和门厅是办公楼的主要入口和人流交汇处，是重要的水平交通枢纽，此办公楼大门为7.8m宽，使建筑物在立面上给人感觉十分开阔。由主入口进入楼内，可以进入门厅，在门厅一侧设有收发室，另一侧设有警卫室和接待室。主体走廊与裙房相连，交通便利。电梯和楼梯作为垂直交通工具，设置在走廊左右两侧，位置不十分明显，可以加以引导。在高层办公楼中，电梯是主要的垂直交通工具。在正常运行情况下，电梯的使用率远大于楼梯，电梯前设有候梯室，避免人流滞留在走廊中。楼梯在高层建筑中的作用也是不容忽视的。楼梯在高层建筑中可作为逃生工具，而且楼梯也可以缓解电梯压力。在防火规范中，高层建筑必须设有一部防烟楼梯。2.4 标准层房间布置该高层办公楼根据大庆市的实际情况，办公房间有单人、多人办公室，由于该办公楼为综合性办公楼，在标准层中设置了大、中型办公室，以满足不同功能的需要。办公室布置为单内廊式，是一种传统的布置方式，这种布置方式可以使办公人员工作协调一致，方便联系。在该高层办公楼中，办公室均采用吸声隔音天花板吊顶。吊顶的透视感十分强烈，作为办公间的顶界面，最能反映空间的形状及关系。一方面吊顶可以减少噪音，保证声音干扰；另一方面也可增强人们的视觉效果，因为通过吊顶把照明、空调、供水、供热、消防的管线都遮盖了，增加可美观。但是吊顶设计也较复杂，吊顶的设置主要包括照明灯具，成行布置，空调风口等设施，还包括送风口、回风口、顶装式机盒管等，消防设施包括烟式报警器，消防喷淋器、机械排烟口、吊顶口检修等。按照规范上的要求，在满足多专业的功能上要求的前提下，尽量将吊顶上的多种设施排列的整齐、美观、建立秩序、克服凌乱、避免杂乱无章，同时考虑吊顶材料的分块，并且尽量在可能增设隔断墙的部位留出空隙，以备增设隔断时，不必拆设吊顶上的各种设施。同时可吊顶内部检修。作为高层建筑，一定要设置电梯，所以一定要在屋顶间设置电梯房。2.5 建筑防火设计及消防措施2.5.1 总平面布局（1）位置：高层建筑的底边至少有一个长边（或周边长度的1/4且不小于一个长边的长度）不应布置高度大于5m，进深大于4m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）间距：高层建筑之间的防火间距不应小于15m2，高层建筑与裙房之间的防火间距不应小于9m。（3）防车道：高层建筑的周围应设环形消防车道。本建筑设计中设有进入内院的消防车道。消防车道的宽度不应小于4m。消防车道下的管道和暗沟等，应能承受消防车辆的压力。2.5.2 建筑设计1.平面布置消防控制室宜设在高层建筑的首层或地下一层，且采用耐火极限不低于2h的隔墙和1.5h的楼板与其他部位隔开，并设直通室外的安全出口。餐厅、礼堂等人员密集的场所，设在一层裙房里，并宜设置单独出入口。2.防火和防烟分区高层建筑应采用防火墙等划分防火分区，且每个防火分区二类建筑允许最大建筑面积不应超过1500m2。设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可增加1倍；当局部设置自动灭火系统时，增加面积可按局部面积的1倍计算。高层建筑与其裙房有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应超过2500m2，当设有自动喷水系统时，防火分区允许最大建筑面积可增加1倍。3.疏散楼梯间和楼梯(1)超过32m的二类建筑应设防烟楼梯间。防烟楼梯间的设置应符合下列规定：楼梯间入口应设前室、阳台或凹廊。前室的面积，公共建筑不应小于6m2。前室和楼梯尖的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启。(2)裙房和除单元和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑应设封闭楼间封闭楼梯间的设置应符合下列规定：楼梯间应靠外墙，并应直接天然采光和自然通风，当不能天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置。楼梯间应设乙级防火门，并应向疏散方向开启。(3)楼梯间及防烟楼梯间前室的墙上，除开设痛向公共走道的疏散门外，不应开设其他门、窗、洞口。(4)疏散楼梯间在各层的位置不变，首层应有直通室外的出口。高层建筑通向屋顶的疏散楼梯不宜少于两座，且不应穿越其他房间，通向屋顶的门应向屋顶方向开启。4.消防电梯高层建筑中，高度、超过32m的二类建筑应设消防电梯。本设计每层建筑面积不大于1500m2，所以设一台消防电梯。消防电梯与客梯兼用，同时符合消防电梯的要求。消防电梯应设前室，由于与防烟楼梯间合用前室，前室面积不应小于10m2。消防电梯间前室宜靠外墙设置，在首层设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道通向室外。消防前室的门，应采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘，消防电梯间前室门口宜设挡水设施，消防电梯的井底应设排水设施。消防电梯的载重量不应小于800kg。消防电梯行驶速度的确定，应按从首层到顶层的运行不超过60s计算。2.6 建筑构造2.6.1 防火墙的设置防火墙不宜设在U形、L形等高层建筑的内转角处。防火墙不应开设门、窗、洞口，当必须开设时，应设置能自行关闭的甲级防火门、窗。防火门多向疏散方向开启的平行门，并在关闭后能从任何一侧手动开启。2.6.2 电梯井和管道径的设置电梯井独立设置，井内严禁设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道，并不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。电梯井井壁除开设电梯门洞和通气孔洞外，不应开设其他洞口。电梯门不应采用栅栏门。电缆井、管道井、排烟道、垃圾道等竖向管道，应分别独立设置，其井壁应为耐火极限不低于1h的不燃烧体，井壁上的检查门应采用丙级防火门。本建筑不设垃圾道，每层设一垃圾收集间，通过电梯运出室外。第3章 结构设计3.1 工程概况本设计地址位于大庆市，自然地表下1m米填土，填土下层为4m米厚黏土IL=0.6，承载力标准值为150kpa，再下为5米厚粉土，e=0.5，承载力标准值为130kpa，以下为砂砾，承载力标准值为160kpa。最大冻结深度为2m。地下水位地表下2m，无侵蚀性。地质条件良好。抗震要求：7度近震，类场地。气象条件：冬季西北风，夏季西南风；基本风压：0.55kN/m2，基本雪压：0.35kN/m2。3.2 结构方案选择及结构布置图3-1 结构布置图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，楼层平面采用了长方形结构，既活跃了建筑造型，又使楼层平面及结构布置实现对称，从而使房屋楼层的结构刚度中心保持在楼层平面的中心处，避免了房屋的扭转效应，大大减小了风荷载以及防止地震力集中。为满足功能、防火等各方面的要求，高层主体结构横向采用7.8m和2.7m的柱距，纵向采用7.8m的柱距，柱距布置完全对称。层高除底层3.9m外，其他各层均为3.6m（包括标准层和顶层设备层）。从而使房屋结构简单，以简化设计，方便施工。对于主体塔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。沉降缝宽取150mm，为处理好裙房与主体的基础问题，裙房与主体的柱子间距为3m，以更好实现各自独立沉降3.3 结构构件尺寸初步确定(1)梁的尺寸：楼板厚为120mm，梁截面高度按梁跨度的1/12-1/8估算，结果见表3-1。表3-1 梁尺寸表层数混凝土强度等级边横梁(mm)中横梁(mm)纵梁(mm)次梁(mm)12C40400600250400400600300500312C35400600250400400600300500(2)柱的尺寸：该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值n=0.8，各层的重力12N/，由结构平面布置图可知边柱及中柱的负载面积分别为 7.8/2（7.8/2+2.7/2）=20.475和7.8(7.8/2+27./2)=40.950。由式：AcN/nfc N=n 式中：N柱组合的轴压比设计值F简支状态计算的柱的负载面积在单位建筑面积上的重力荷载代表值 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱.取1.3，不等跨内柱1.25，等跨内柱取1.2。n验算截面以上楼层层数柱截面面积砼有心抗压强度设计值 n框架柱轴压比。二级抗震等级取0.8表3-2 混凝土强度等级层数混凝土强度等级12C40312C35则由上式得第一层柱截面面积为：边柱：Ac1.31210320.47512/0.819.1=211000mm2中柱：Ac1.251210340.9512/0.819.1=406000mm2取柱截面为正方形时，边柱和中柱截面高度分别为459mm和637mm，根据上述计算结果并综合考虑抗震等其他因素，本设计中所有层柱截面相同。取值为700mm700mm。3.3.1 框架结构计算简图由于该办公楼为高层结构，要求基础有很大的承载力，故选用桩基，承台顶标高取地下0.6米处。2-12层柱高即为层高，取3.6米；底层柱高从基础顶面取至一层楼板顶，即h1=3.9+0.6+0.6=5.1m.图3-2 计算简图3.4 重力荷载计算3.4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）：30mm厚细石砼保护层 220.03=0.66kN/三毡四油防水层 0.4 kN/m220mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40kN/150mm厚水泥蛭石保护层找坡 50.15=0.75kN/120mm厚钢筋砼板 250.12=3.0kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/合计 5.46kN/112层楼面:瓷砖地面（包括水泥砂浆打底） 0.55kN/120厚钢筋砼板 250.12=3.0kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/合计 3.80kN/3.4.2 屋面及楼面可变荷载标准值人物面均布活荷载标准值 2.00kN/屋面荷载标准值 2.00kN/屋面雪荷载标准值 Sk=rS0=1.00.35=0.350kN/式中:为屋面雪荷载分布系数，取r=1.03.4.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可以根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对门、窗、墙等可以计算出单位面积上的重力荷载。具体计算如下：(1)墙体采用粉煤灰轻渣空心砌块7，它的标准尺寸为390mm190mm190mm，单位容重为7.5kN/m3；(2)木门单位重力荷载为0.2kN/m2，其型号有：M3: 12002100；(3)钢门单位重力荷载为0.45kN/m2，其型号有：M1: 18002100, M2: 15002100，M4: 12002100；(4)玻璃门单位重力荷载为0.4kN/m2 , 其型号有：M6: 30002100； (5)铝合金窗的单位重力荷载为0.4kN/m3，其型号有：C1: 21001800，C2: 18001800；表3-3 梁、柱重力荷载标准值层数构件R(KN/m)g(KN/m)li(m)nGi(KN)Gi(KN)边横梁256.307.8016715.68 2661.44中横梁252.632.70857.031纵梁256.307.80281252.44次梁254.737.8014335.48柱2513.485.10321681.681881.68边横梁256.307.8016715.682661.442-12中横梁252.632.70857.03纵梁256.307.80281252.44次梁254.737.8014335.48柱2513.483.60321552.321552.32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，g=bhr。(2)梁长都取净长；柱长度取层高。柱：1层：0.70.7255.1=62.45KN，212层:0.70.7253.6=44.1KN。图3-3 重力荷载代表值示意图表3-4 门窗重力荷载标准值层数构件b(m)h(m)材料g(KN/m)Gi(KN)nnGi(KN)Gi(KN)M-11.82.1钢0.451.7023.40M-21.52.1钢0.451.4222.84M-31.22.1木0.200.50178.57M-41.22.1钢0.451.1322.2768.991M-50.92.1木0.200.3841.51M-632.1玻璃0.402.5212.52M-81.22.1玻璃0.401.0111.01C-12.11.8铝合金0.401.513046.872112M-11.82.1钢0.451.7023.40M-31.22.1木0.200.511710.08M-41.22.1钢0.451.1322.2769.83M-50.92.1木0.200.3841.51C-12.11.8铝合金0.401.513251.41C-31.51.8铝合金0.401.0822.163.5 重力荷载代表值整幢房屋集中于楼盖及房屋处的重力荷载代表值，为恒载与50%的活载之和，即本层的楼盖自重，50%活荷载以及上下各层墙重之和，它集中在该层楼（屋）盖高处。G=楼（屋）盖自重（含50%的活载，屋盖为50%雪载）+梁重+柱重+外墙重（需去掉门窗洞口）+内墙重（需去掉门窗洞口）+门窗重式中：顶层需加女儿墙重，墙及柱重需取上下层各一半，单位为kN。墙：首层：(5.1255+5.1218.7-2.11.830-32.1-1.52.12-1.22.1)3.765-(5.154.62+5.17.822-5.13.9-2.11.217-2.1 1.82-2.11.22)2.275=4436.6KN212层：(3.6255+3.6218.7-322.11.8-1.51.82)3.375+(3.6254.6+3.67.822-2.11.218-21.82.1-21.22.1) 2.275=3716.6KN女儿墙：1.22（55+18.7）3.765=671.38KN楼梯：3.97.823.81.2=277.43KN楼盖：5518.73.8+50%5518.72=5043.36KN(楼板重1.2)屋盖：5518.75.46+50%5518.70.35=6025.8KNG1=5043.36+2661.44+1681.68/2+1532.32/2+4436.6/2+68.988+186.03=13653.41KN211层：G=5043.36+2661.44+1552.32+3716.6+69.828+277.43=13223.278KNG12=6025.8+3716.6/2+1552.32/2+2661.44+69.828/2+671.38+277.43/2=12117.9KN楼顶电梯间：屋盖自重：8.54.65.46+8.54.60.3550%=224.24KN梁柱自重：（6.33.9+6.33.9+6.37.8+4.7257.8+213.4753.62）=183.65KN外墙：(8.5+4.6)3.63.18/22=150KNG13=224.24+183.65+150=557.86KN3.6 刚度参数Ab1=0.24(7.8-0.6-1.2-0.7/2)+0.70.7=1.846m=(0.70.70.35+0.245.653.525)/1.846=2.692m=0.24(0.6-0.35)+0.70.7=0.55m形心位置：=(0.70.70.35+0.240.250.825)/0.55=0.402m面积：A=2.396m形心位置：=（1.8462.692+0.558.08）/2.396=3.41m=0.70.7/12+0.72.342+0.245.65/12+0.245.650.133=6.34m4=0.70.7/12+0.70.052+0.240.25/12+0.240.250.173=0.024m4=6.34+1.846（3.41-2.692）+0.24+0.55（8.5-3.41-0.402）=19.62m4=19.62-6.34-0.024=13.25m4、及高度h的加权平均值如下：=（3.66.3411+3.96.34）/44.7=6.34m4=（3.60.02411+3.90.024）/44.7=0.024m4h=(3.63.611+3.93.9)/44.7=3.63m=(3.613.2511+3.913.25)/44.7=13.25m4=(3.619.6211+3.919.62)/44.7=19.62m4连梁： 底层：连梁高=3.9-2.1=1.8m面积：=0.241.8=0.432m计算跨度：2=2+ /2=21.2+1.8/2=3.3m 2c=4m=0.241.8/12=0.11664 m4折算惯性矩：计算跨度：=21.2+1.5/2=3.15m=0.2481.5/12=0.0675m4连梁计算跨度加权平均值 a=(3.93.3/2+113.63.15/2)/44.7=1.58m折算惯性矩加权平均值 =(3.90.049+113.60.03375)/44.7=0.035m4110, 3.6.1 框架刚度计算梁：例如，梁为400mm600mm 混凝土采用C40(1、2层)=0.40.61.2/12=8.64105cm4(1.2为考虑T形截面乘的系数)=E/l=32.51068.6410510-8/7.8=36103KNm 表3-5 横梁线刚度ib计算表 类别层次(104KN/mm2)bh（mmmm）Io(105cm4) l(mm)(103 KNm)边横梁123.254006008.647800363123.004006008.64780034.8中横梁123.252504001.627009.63123.002504001.627009.3表3-6 柱线刚度计算表层数断面尺寸混凝土等级(cm4)( cm3)(KN.m)1700700C40210639221274652700700C4021065556175014312700700C3521065556180570柱：中柱14根，边柱14根标准层： k= 底层： k= 框架刚度： 表3-7 框架侧移刚度计算表层数中柱边柱总刚度kC/KNkC/KN/KN10.360.371.731060.2820.3431.681063.4110620.250.1110.91060.20.090.741060.851063120.2520.1120.91060.20.090.7581060.871063.7 水平荷载作用计算3.7.1 地震作用计算本例题虽然已超过40m，但为了方便计算，仍采用底部剪力法计算。大庆是类场地，设计地震分组为第一组，可知Tg=0.35s。TgT1.4=0.49s 所以要考虑顶部附加水平地震作用顶部附加地震作用系数=0.08+0.01=0.080.83+0.01=0.076s=0.0764969.2=379.65KN各质点水平地震作用：Fi=FEK(1-n)GiHi/GiHi和FEK(1-n)=4969.2（1-0.076）=4591.54KN当房屋顶部有突出屋面的小建筑时，附加水平地震作用应置于主体房屋层而不置于小建筑物顶部，为减小鞭稍效应，小建筑地震作用宜乘以增大系数3，但此增大部分不应往下传递。表3-8 各层地震剪力计算层数（m）(m)(KN)(KNM)(KN)(KN)(KNm)133.648.3557.86026609.900.00796.4296.424657.09123.644.712117.90534399.400.139638.22670.3645498.8113.641.113223.28535542.760.14642.821313.1826034.2103.637.513223.28487938.950.127583.131896.3121517.593.633.913223.28440335.160.115528.032424.3417583.483.630.313223.28392731.360.102468.342892.6813909.773.626.713223.28345127.560.009413.243305.9210785.5663.623.113223.28297523.760.078358.143664.068058.1553.619.513223.28249919.950.065298.453962.515640.70543.615.913223.28202316.150.053243.354205.863723.2633.612.313223.28154712.350.04183.664389.522148.8223.68.713223.28107108.550.028128.564518.081041.3415.15.113653.4861440.660.01673.474591.55330.62各质点水平地震作用及楼层剪力沿高度的分布图见图3-4，3-5图3-4 水平地震作用分布图 图3-5 层间简力分布图3.7.2 风荷载计算垂直作用在建筑物表面单位面积上的风荷载标准值风荷载标准值（KN/m）高度Z处的风振系数 风载体型系数基本风压（KN/m）基本分压=0.55 KN/m，由荷载规范查得，=0.8（迎风面）和=-0.5（背风面）风振系数：=0.550.83=0.46B类地面 =0.44 脉动增大系数=1.31=1+0.441.31层数Zi(m)Zi/H(KN/m)(KN.m)(KN)(KN)(KN.m)1348.311.6681.3461.6056.7413.12578.61244.70.9251.6051.3321.52984.1302.7612.1313351.721141.10.8491.5661.3131.4780.85291.06314.8911787.931037.50.7741.5171.2941.40477.22277.99605.9510257.83933.90.6981.4661.2741.33573.43264.33883.948802.19830.30.6231.4151.2541.26969.8251.261148.277462.42726.70.5471.3541.2331.19465.67236.411399.536170.3623.10.4721.2931.211.11961.55221.561635.944985.5519.50.41.2261.1881.04157.26206.121857.53895.67415.90.3211.1471.1610.95252.36188.52063.622884.05312.30.2451.0481.1350.85146.805168.52252.121971.4528.70.171.0001.0980.78543.175155.432420.621258.9815.10.1051.0001.060.73840.48163.942576.05737.7302739.9974143.97表3-9 各层风荷载剪力3.8 水平荷载作用下位移验算表3-10 地震作用下结构层间位移层次Vi（kN）Diui（mm）ui （mm）hi （m）= ui /hi12670.360.471060.4116.573.61/8049111313.180.471060.7916.163.61/4173101896.310.471061.1416.353.61/289582892.680.471061.7312.783.61/190773305.920.471061.8611.053.61/177463664.060.471062.079.193.61/159453962.510.471062.247.123.61/147344205.860.471062.384.883.61/138734389.520.471062.507.413.61/132024518.080.481064.915.843.61/144714591.550.591062.632.635.11/1863=1/13201/800由于地震作用比风荷载大，所以只计算地震作用的层间位移。3.9 水平地震作用下结构内力计算3.9.1 水平地震作用的折算 为了计算，可把各层质点处水平地震作用和顶点附加水平地震作用根据基底弯矩相等的原则折算为倒三角荷载和顶点集中力。水平地震作用产生的基底弯矩和剪力分别为：=156966.6KN/m=3/H=242.13KN/m 可知 F=357.8KN=h/2=242.1244.7/2=5411.3KN表3-11 倒三角荷载作用下结构内力计算表层数标高=x/H=8.3 =156966.6KN.m =5411.6KN/(KN/m)/(KN)/(KN)/(KN)/(KN)/(KN)1244.7100-0.258-1.3940.2581.3941.1310.264-1.1311141.10.928-0.031-4.914-0.102-0.5520.2591.4031.1380.265-0.2871037.50.839-0.034-5.3980.0370.2010.2621.4191.1510.2680.47933.90.758-0.021-3.3260.1650.8940.2651.4331.1620.2711.165830.30.6780.0061.0270.2811.5190.2651.4341.1630.2711.790726.70.5970.0487.5700.3882.1000.2621.4151.1480.2672.368623.10.5170.10316.0930.4872.6370.2531.3671.1090.2582.896519.50.4360.16826.3180.5793.1320.2371.2841.0410.2433.37541