某大学综合楼建筑设计和结构设计计算书毕业论文.doc

毕业设计 综合楼 计 算 书 上册 设计 撰写 指导教师 摘摘 要要 本次设计的是综合楼 该工程的建筑面积约为 共 8 层 局部 9 2 8000m 层 一层商场层高为 4 5m 二 八层为办公用房 层高 结构形式为3 4m 钢筋混凝土框架结构 抗震要求为 7 度设防 二类一组场地 基础采用桩基 础形式 本次设计包括了建筑设计和结构设计 在建筑设计部分中 首先进行了 建筑方案设计 接着是建筑平面 立面 剖面和大样图等施工图设计 共完 成建筑施工图张 在结构设计部分中 首先进行了结构选型和结构布置 12 楼盖设计 屋盖设计 其次是选取了一榀横向框架进行手工计算 包括荷载 统计和内力计算以及构件的配筋计算 共完成结构施工图张 19 在进行荷载计算时 针对不同的荷载特点采用不同的计算方法 恒载和 活载采用分层法 风载采用反弯点法 地震荷载采用值法 对所学知识进D 行了系统全面的复习 在进行结构设计的同时 还进行了 PKPM 电算 并与手算结构进行 对比 以达到分析计算结果的目的 关键词 关键词 综合楼 建筑设计 结构计算 施工图设计 Abstract my graduation design is complex building The total area of the building is about 8000 square meters with eight floors It is 4 5m of the first floor and 3 4m of the above floor The building is reinforced concrete frame structure with the first floor using for shopping and the above floors using for office The design contains architectural design and structural design Firstly I choose one of the scheme which I made secondly I design the architectural fa ade design graphic design section design and building fabric detailing finally I finish twelve piece of architectural working drawing In the process of structural design firstly I determine the structural form and collocation and the structural design of slab Secondly I choose to calculate the axes frame by hand including the calculation of loads the calculation of interior forces and the cross section design of the components finally I finish nineteen pieces of structural working drawing In the process of calculating the interior force of the cross section I apply different method to different load using stratifying method for dead load and live load using inflection point method for wind load and D value method for earthquake load In the process of the gradual design I use the computer program called PKPM to analysis my work compared with the result which is calculated by hand Keyword Complex Building architectural design structural calculation construction drawing design 目目 录录 摘 要 I ABSTRACT II 1 建筑设计 1 1 1 建筑平面设计 1 1 2 建筑立面设计 2 1 3 建筑剖面设计 6 1 4 建筑构造及做法 8 1 5 建筑设计综述 9 2 结构选型及布置 10 2 1 结构的材料与尺寸 10 2 2 计算简图 12 3 荷载计算 15 3 1 计算单元 15 3 2 恒荷载计算 15 3 2 活荷载计算 21 3 3 地震作用计算 23 3 4 风荷载计算 38 4 内力计算 40 4 1 恒载内力 40 4 2 活载内力 61 4 3 水平地震作用内力 78 4 4 风荷载内力计算 92 5 内力组合 101 5 1 结构抗震等级的确定 101 5 2 内力组合方式 101 5 3 内力调整 104 5 4 求梁跨中弯矩 116 5 5 内力组合 119 5 6 抗震设计 127 5 7 内力局部调整 136 5 8 构件各截面的内力设计值 139 6 截面设计 145 6 1 梁截面设计 145 6 2 柱截面设计 174 7 楼盖 屋盖 设计 192 7 1 楼盖板的设计 192 7 2 屋盖板的设计 204 8 楼梯设计 210 8 1 设计资料 210 8 2 梯段板设计 211 8 3 平台板设计 212 8 4 平台梁的设计 213 9 基础设计 215 9 1 工程地质条件 215 9 2 承台顶面荷载的计算 215 9 3 确定桩型及尺寸 216 9 4 桩身结构设计 216 9 5 桩身竖向承载力设计值 218 9 6 确定桩数 布置桩位 初选承台尺寸 219 9 7 基桩承载力验算 220 9 8 承台验算 221 9 9 基础梁的设计基础梁的设计 225 10 电算 226 致谢 239 参考文献 240 1 建筑设计 根据老师提出的初步平面设计参数 完成从平面到空间的组合设计 立 面造型设计 构造设计和施工图设计 施工图的内容为各层平面图 立面图 剖面图 楼梯间和卫生间等局部的大样及其构造详图 1 1 建筑平面设计 建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求 力求建筑物的美观大方 同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求 以便于结构设计 综合考 虑建筑和结构设计的要求 初步拟定内廊式平面框架形式 对于平面布置作 如下几点说明 1 本工程有商业和办公两种功能 一层出入口的设计应注意人流的分散 在 建筑布置中采用完全对称的的形式 两边是办公入口 中间为商场入口 这 样有利于引导人流 且外形较好 2 考虑到建筑物横向宽度较小 采用横向框架承重方案 主梁沿横向布置 这样有利于提高建筑物的横向抗侧刚度 而纵向框架一般按构造要求布置较 小的联系梁 也有利于房屋室内的采光与通风 为了满足下面商场的大跨度 的功能要求 同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸 本设计柱网基 本上采用柱网尺寸 局部地方采用柱网尺寸 4 5 8 1m 6 3 8 1m 3 走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度 主要人流通道为位于大楼两2 4m 端的两部电梯 为了满足防火要求 除了在建筑两端设置电梯 还分别各设 置了一部消防楼梯 也可以协助电梯分散人流 在底层走廊的两端设有侧门 供紧急疏散用 一层和二层平面设计见下图 1 和图 2 1 2 建筑立面设计 结合平面设计中框架柱的布置 立面上主要采用横向划分 外墙 包括 玻璃幕墙 将柱完全内包 外观上显得平整 稳重 同时 考虑到框架结构 的优点 柱间多用窗少用墙 使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对 比 显得明快 活泼 同时也得到了良好的采光效果 图 1 商场大门正中对称设置 使整个建筑物显得美观大方 吸引人流 大门 采用钢化玻璃门 加上悬挂式轻钢雨蓬的设置 起到了突出主要如口功能 也使整个大门显得现代 富有商业气息 在五层以上立面设置成品花岗石线 条 使建筑物表面凹凸有致 富于变化 不至于立面呆板 图 2 建筑正立面设计 背立面设计及侧立面设计分别见图 3 图 4 及图 5 图 3 图 4 1 3 建筑剖面设计 建筑剖面设计见图 6 图 5 图 6 1 4 建筑构造及做法 表 1 1 建筑构造统一做法 名称使用部位用料及做法说明 屋面 1 有保温层 不上人屋面 楼梯间屋 面 高聚物改性沥青卷材防水屋面 详 屋 98ZJ001 9 屋面 有保温层 2 上人屋面 除楼梯间 以外的其他屋 面 高聚物改性沥青防水屋面 详 屋 98ZJ001 5 外墙 面砖外墙1 面 详立面面砖外墙面 详 外墙 98ZJ001 13 外墙 涂料外墙2 面 详立面涂料外墙面 详 外墙 98ZJ001 23 外墙 花岗石外1 墙面 详立面花岗石外墙面 详 外墙 98ZJ001 14 内墙 混合砂浆1 墙面加乳胶漆涂料 除卫生间 外的所有内墙 混合砂浆墙面 乳胶漆涂料 详 内墙 涂 98ZJ001 46 523 内墙 釉面砖墙2 面 卫生间墙 面 白色釉面砖墙面 详 内98ZJ001 47 墙 9 顶棚 轻钢龙骨1 石膏装饰板吊顶 一层商场轻钢龙骨石膏装饰板吊顶 详 顶 98ZJ001 12 顶棚 混合砂浆2 顶棚加乳胶漆涂料 除顶棚 以1 外的其他顶棚 混合砂浆顶棚 白色内墙涂料 详 顶 涂 98ZJ001 323 楼面 陶瓷地砖1 楼面 卫生间楼 面 陶瓷地砖卫生间楼面 详 楼 98ZJ001 27 楼面 陶瓷地砖2 楼面 除卫生间 外的所有楼面 陶瓷地砖楼面 详 楼 98ZJ001 10 地面 陶瓷地砖1 卫生间地面 卫生间地 面 陶瓷地砖卫生间地面 详 地 98ZJ001 49 地面 陶瓷地砖2 地面 除卫生间 外的所有地面 陶瓷地砖地面 详 地 98ZJ001 18 1 5 建筑设计综述 本综合楼总高超过 适用于 高层建筑混凝土结构技术规程 28m 现对照 建筑抗震设计规范 以下简称 抗震规范 与JGJ32002 高层建筑混凝土设计规程 以下简称 高规 验证其设计的合理性 并 给出该建筑的一些总体信息 1 本综合楼抗震设防烈度 7 0 2 本教综合楼结构总高 从室外地坪至主要屋面高度 不包括顶层电28 75m 梯检修间 低于 高规 规定的最大适用高度 4 2 255m 3 本综合楼高宽比 低于 高规 规定的最大高宽比 1 534 2 34 4 本综合楼平面上呈矩形 平面有关参数均符合 高规 条文 4 3 3 5 本综合楼长边 超过 高规 4 3 12 规定的框架结构伸缩缝最大间56 95m 距 55m 应该设置温度缝与防震缝 但是鉴于现代施工方法的先进性 对温 度等因素的控制比较有效 如采用设置后浇带 加强保温隔热措施 提高配 筋率等方法 本综合楼不设温度缝与防震缝 6 本综合楼结构竖向布置比较规则 均匀 除顶层电梯检修间外 无过大的 外挑与内收 符合 高规 与要求 4 4 14 4 5 7 本综合楼根据 抗震规范 属丙类建筑 根据 抗震规范 3 1 112 2 7 属于三级框架 结构重要性系数取 1 0 2 结构选型及布置 2 1 结构的材料与尺寸 根据毕业设计任务书的要求 本综合楼为钢筋混凝土框架结构 基础采 用桩基础的形式 本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架 针对本综合楼的建筑施工图 纸 选择第 轴横向框架为手算对象 本计算书除特别说明外 所有计算 选型 材料 图纸均为第 轴横向框架数据 2 1 1 本综合楼材料确定 考虑到强柱弱梁 施工顺序 现场浇注混凝土时一般梁 板一起整浇 柱单独浇注 等因素 拟选构件材料如下 1 柱 采用混凝土 主筋采用钢筋 箍筋采用钢筋 30C335HRB235HPB 2 梁 采用混凝土 主筋采用钢筋 箍筋采用钢筋 25C335HRB235HPB 3 板 采用混凝土 钢筋采用 25C235HPB 4 基础 采用混凝土 主筋采用钢筋 构造钢筋采用钢30C335HRB235HPB 筋 2 1 2 第 轴框架构件尺寸确定 1 梁 确定原则 高规 梁截面高度一般为其跨度的 6 3 11 18 1 10 梁截面宽度一般为其截面高度的 梁截面宽度不宜小于 梁1 3 1 2200mm 截面高宽比不宜大于 4 第 轴框架每层有两种跨度的梁 其轴线间距分别是和7825mm 根据以上原则 两梁截面高度取值范围分别为 2700mm 综合挠度控制 荷载等原因 初选梁434mm 782 5mm150mm 270mm 截面尺寸为 一层 长跨梁 750mm 300mmh b 短跨梁 500mm 300mmh b 二 八层 长跨梁 700mm250mmh b 短跨梁 500mm250mmh b 2 柱 确定原则 高规 矩形截面柱边长 抗震设计时不宜小于6 4 1 柱截面高宽比不宜大于 高规 抗震设计时 钢筋300mm36 4 2 混凝土柱轴压比不宜小于 0 8 根据轴压比确定柱子截面尺寸 观察第 轴横向框架 Z 33 中柱 受荷面积 估计其 2 4 5 5 25mA 柱底轴力为 12 1 1 4 5 5 25 82494 8KNN 轴压比限值条件 2 1 0 9 cc c N b h f 即 2 2494 8 1000 193846mm 0 9 14 3 cc b h 取 2 500mm 500mm 500 500250000mm cccc bhb h 考虑一层为商场 层高较高 一层柱子取500mm 700mm cc bh 3 板 中间层楼板多为双向板 取板厚为其短跨的 1 40 1 45 中间板跨为 所以取中间层楼板厚度为 4500mm120mm 走廊楼板取为 100mm 2 2 计算简图 2 2 1 确定原则 高层建筑结构 吕西林主编 武汉理工大学出版社 P 51 所述 在结构计算简图中 杆件用其轴线来表示 框架梁的跨度即取柱子轴线之 间的距离 框架的层高 框架柱的长度 即为相应的建筑层高 而底层柱的 长度应从基础顶面算起 根据 建筑地基基础设计规范 GB50017 2002 对于天然地基或复合地 基 基础埋深不宜小于房屋高度的 即 取基础埋深为1 1528 75 152 0m 承台厚度取为 初设基础顶面到室内地面的距离为 2 05m 1m1 05m 得出底层柱高为 其余柱子高度取层高为 1 054 55 55m 3 4m 计算简图见图 2 1 2 2 2 截面参数计算 1 上层柱 500mm 500mm 2 2 3394 12500 500 125 21 10 mm cc Ib h 2 4910 3 105 21 10 34004 60 10 N mmiEI h 3 2 一层柱 500mm 700mm 2 4 3394 12500 700 1214 29 10 mm cc Ib h 2 5 4910 3 1014 29 10 55507 72 10 N mmiEI h 3 上层边跨梁 700mm250mm 2 3394 2 122 250 700 1214 29 10 mm cc Ib h 6 2 4910 2 8 1014 29 10 78255 11 10 N mmiEI h 7 4 上层中跨梁 500mm250mm 2 8 3394 2 122 250 500 125 21 10 mm cc Ib h 2 4910 2 8 105 21 10 27005 40 10 N mmiEI h 9 5 一层边跨梁 750mm 300mm 2 3394 2 122 300 750 1221 09 10 mm cc Ib h 10 2 4910 2 8 1021 09 10 78257 54 10 N mmiEI h 11 6 一层中跨梁 500mm 300mm 2 3394 2 122 300 500 126 25 10 mm cc Ib h 12 4910 2 8 106 25 10 27006 48 10 N mmiEI h 2 13 图 2 1 第 轴框架计算简图 3 荷载计算荷载计算 3 1 计算单元 取 轴线横向框架进行计算 计算单元如图3 1所示 图 3 1 计算单元简图 3 2 恒荷载计算 图 3 2 计算单元简图 在图 3 2 中 表示了一层梁上所受的恒荷载 其中表示为房间 走道 2 g 板传给横梁的梯形荷载与三角形荷载 表示为横梁自重 表示边纵梁和 1 gP 中纵梁直接传给柱的恒荷载 其中包括纵梁自重 楼板重和女儿墙自重等重 力荷载 表示梁 柱偏心以及上下柱截面不同产生的节点弯矩 M 1 屋面框架梁线荷载标准值 有保温层上人屋面 2 3 35kN mm 120 厚钢筋混凝土板 2 25 0 123 00kN mm 顶棚 2 0 24kN mm 合计 2 6 59kN mm 边跨 AB CD 梁 框架梁自重 0 25 0 7 254 38kN m 梁侧粉刷 20 7 0 120 02 170 39kN m 4 380 394 77kN m 中跨 跨 框架梁自重 BC0 25 0 5 253 13kN m 梁侧粉刷 20 5 0 120 02 170 26kN m 3 130 263 39kN m 因此作用在顶层框架梁上的线荷载为 11 4 77kN m ABAB gg 1 3 39kN m BC g 22 6 59 4 529 66kN m ABCD gg 2 6 59 2 4516 15kN m BC g 图 3 3 顶层边跨梁恒载图 图 3 4 顶层中跨梁恒载图 2 二 七层楼面框架梁线荷载标准值 陶瓷地砖楼面 2 0 7kN mm 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 2 25 0 123 00kN mm 顶棚 2 0 24kN mm 楼面恒荷载 2 3 94kN mm 边跨框架梁及梁侧粉刷 4 77kN m 边跨填充墙自重 0 23 4 0 75 52 97kN m 墙面粉刷 3 4 0 70 02 2 171 84kN m 2 97 1 844 81kN m 中跨梁及梁侧粉刷 3 39kN m 11 4 814 779 58kN m ABAB gg 1 3 39kN m BC g 22 3 94 4 529 66kN m ABCD gg 2 3 94 2 459 65kN m BC g 图 3 5 中间层边跨梁恒载图 图 3 6 中间层中跨梁恒载图 3 一层框架梁线荷载标准值 边跨 AB CD 梁 框架梁自重 0 30 0 75 255 63kN m 梁侧粉刷 20 75 0 120 02 170 43kN m 5 630 436 06kN m 中跨 跨 框架梁自重 BC0 30 0 5 253 75kN m 梁侧粉刷 20 5 0 120 02 170 26kN m 3 750 264 01kN m 边跨填充墙自重 0 23 4 0 75 52 97kN m 墙面粉刷 3 4 0 70 02 2 171 84kN m 2 97 1 844 81kN m 11 4 81 6 0610 87kN m ABAB gg 1 4 01kN m BC g 22 3 94 4 529 66kN m ABCD gg 2 3 94 2 5510 05kN m BC g 图 3 7 一层边跨梁恒载图 图 3 8 一层中跨梁恒载图 4 屋面框架节点集中荷载标准值 边柱联系梁自重 0 25 0 5 4 5 2514 06kN m 粉刷 0 020 50 122 4 5 171 16kN m 14 06 1 1615 22kN m 1 5m 女儿墙自重 1 5 4 5 0 25 5 59 28kN m 粉刷 1 5 0 02 2 4 5 174 59kN m 联系梁传来屋面自重 0 5 4 5 0 5 4 5 6 5933 36kN 62 45kN AD GG 中柱联系梁自重 0 25 0 5 4 5 2514 06kN m 粉刷 0 020 50 12 4 5 171 22kN m 14 06 1 2215 28kN m 联系梁传来屋面自重 0 54 54 52 451 225 6 5926 44kN 0 5 4 5 2 25 6 5933 36kN 顶层中结点集中荷载 75 08kN BC GG 5 二 七层楼面框架节点集中荷载标准值 边柱联系梁自重及粉刷 15 22kN 外墙 0 5 0 02 17 0 25 5 53 4 0 54 5 0 5 25 69kN 扣窗重 0 45 5 5 0 253 2 5 55kN 框架柱自重 0 5 0 5 3 4 25 21 25kN 粉刷 0 5 0 5 3 4 0 5 3 0 25 2 0 02 2 0 2 0 02 20 02 17 3 4 1 68kN 联系梁传来楼面自重 0 5 4 5 0 5 4 5 3 94 19 95kN 中间层边节点集中荷载 AD G G 78 24kN 中柱联系梁自重及粉刷 15 28kN 内纵墙自重 4 5 0 53 4 0 50 2 5 5 12 76kN 粉刷 4 5 0 53 4 0 52 0 02 17 7 89kN 扣门重 2 9 1 00 2 5 5 2 0 02 17 0 2 4 58kN 框架柱自重 21 25kN 粉刷 0 5 4 0 2 3 0 02 2 0 02 20 02 17 3 4 1 53kN 联系梁传来楼面自重 0 54 54 52 451 225 3 94 15 81kN 0 5 4 5 2 25 3 94 19 95kN 中间层中节点集中荷载 BC G G 89 89kN 6 一层楼面框架节点集中荷载标准值 边柱联系梁自重 0 35 0 5 4 5 25 19 69kN 粉刷 0 020 5 0 122 4 5 17 1 16kN 外墙 0 5 0 02 17 0 25 5 53 4 0 54 5 0 5 25 69kN 扣窗重 0 45 5 5 0 253 2 5 55kN 框架柱自重 0 5 0 5 3 4 25 21 25kN 粉刷 0 5 0 5 3 4 0 5 3 0 25 2 0 02 2 0 2 0 02 20 02 17 3 4 1 68kN 联系梁传来楼面自重 0 5 4 5 0 5 4 5 3 94 19 95kN 中间层边节点集中荷载 AD G G 83 87kN 中柱联系梁自重 14 06 1 16 15 22kN m 粉刷 14 06 1 16 15 22kN m 内纵墙自重 4 5 0 53 4 0 50 2 5 5 12 76kN 粉刷 4 5 0 53 4 0 52 0 02 17 7 89kN 扣门重 2 9 1 00 2 5 5 2 0 02 17 0 2 4 58kN 框架柱自重 21 25kN 粉刷 0 5 4 0 2 3 0 02 2 0 02 20 02 17 3 4 1 53kN 联系梁传来楼面自重 0 54 54 52 451 225 3 94 15 81kN 0 5 4 5 2 25 3 94 19 95kN 中间层中节点集中荷载 BC G G 95 52kN 3 2 活荷载计算 计算活荷载时采用与恒荷载类似的方法 计算简图如图 3 1 1 屋面框架梁线荷载标准值 2 0 4 59kN m ABCD gg 2 2 454 9kN m BC g 2 二 七层楼面框架梁线荷载标准值 2 0 4 59kN m ABCD gg 2 5 2 456 13kN m BC g 3 一层框架梁线荷载标准值 2 0 4 59kN m ABCD gg 2 5 2 456 13kN m BC g 图 3 9 边梁活载图 图 3 10 屋面边梁活载图 图 3 11 楼面边梁活载图 4 屋面框架节点集中荷载标准值 联系梁传来屋面活荷载 0 5 4 5 0 5 4 5 210 13kN 10 13kN AD GG 联系梁传来屋面活荷载 0 54 54 52 451 225 2 08 02kN 0 5 4 5 2 25 210 13kN 顶层中结点集中荷载 18 15kN BC GG 5 二 七层楼面框架节点集中荷载标准值 联系梁传来楼面活载 0 5 4 5 0 5 4 5 2 10 13kN 中间层边节点集中荷载 AD G G 10 13kN 联系梁传来楼面活载 0 54 54 52 451 225 2 5 10 03kN 0 5 4 5 2 25 2 10 13kN 中间层中节点集中荷载 BC G G 20 26kN 6 一层楼面框架节点集中荷载标准值 联系梁传来楼面自重 0 5 4 5 0 5 4 5 2 10 13kN 中间层边节点集中荷载 AD G G 10 13kN 联系梁传来楼面自重 0 54 54 52 451 225 2 5 10 03kN 0 5 4 5 2 25 2 10 13kN 中间层中节点集中荷载 BC G G 20 26kN 3 3 地震作用计算 3 3 1 房屋重力荷载代表值计算 恒载 0 5 活载 3 1 i G 标准层恒荷载 外墙贴瓷砖重 0 52 56 952 18 853 4 257 72kN 外横墙自重及内粉刷 0 25 5 5 0 02 1723 4 0 7518 85 4 0 5 153 16kN 外纵墙自重及内粉刷 0 25 5 5 0 02 1723 4 0 556 95 12 0 5 506 80kN 内墙自重及粉刷 20 2 5 52 0 343 40 556 95 12 0 5 90 2 5 5 2 0 343 4 0 7518 85 2 2 4 0 6 1130 96kN 框架柱自重及粉刷 12 40 5 0 5 25 3 4 1 53 1093 44kN 横向框架梁自重及粉刷 122 4 77 7 3253 39 2 2 928 06kN 纵向框架梁自重及粉刷 2 715 22 15 28 80 25 0 50 6 3 25 0 020 5 0 122 6 3 17 8 0 25 0 50 6 3 25 0 020 5 0 12 6 3 17 768 76kN 楼面重 3 94 56 7 18 6 4155 20kN 扣门 4 58 28 128 24kN 扣窗 0 5 0 25 5 5 0 34 0 4523 16 4 5 4 1 5 4 1 8 2 266 87kN 卫生间地面重量 扣楼面自重 2 26 0 72 6 3 8 1 152 07kN 次梁自重 4 0 2 0 5 26 6 3 0 2 0 45 26 4 8 1 2 0 2 0 4 26 3 98 70kN 标准层恒荷载 8849 76kN 标准层活荷载 2 0 56 7 18 6 0 5 56 7 2 4 1 5 6 5 3 3 2 2241 63kN 标准层重力荷载代表值 234567 G G G G G G 8849 76 0 5 2241 63 9970 58kN 八层恒荷载 外墙贴瓷砖重 257 72 2 0 5 1 52 6 3 2 2 8 12 190 96kN 外横墙自重及内粉刷 153 16 2 0 25 5 5 0 02 17 4 1 58 325 0 5 2 151 95kN 外纵墙自重及内粉刷 506 80 2 0 25 5 5 0 02 172 1 5 212 853 0 5 370 19kN 内墙自重及粉刷 1130 96 2 0 2 5 5 2 0 341 58 35 2 0 5 585 10kN 框架柱自重及粉刷 1093 44 2 6 20 5 0 5 25 1 5 1 53 2 668 4kN 横向框架梁自重及粉刷 928 06kN 纵向框架梁自重及粉刷 768 76kN 屋面重 6 59 56 7 18 6 6949 95kN 扣门 4 58 1 2 28 2 9 4 58 1 5 4 2 9 62 54kN 扣窗 266 87 1 2 2 160 12kN 扣楼面重 6 59 3 942 6 3 8 1 270 46kN 次梁自重 4 0 2 0 5 26 6 3 0 2 0 45 26 4 8 1 2 0 2 0 4 26 3 98 70kN 女儿墙自重及粉刷 1 50 25 5 5 2 0 3418 6 56 72 464 22kN 八层恒荷载 10584 47kN 标准层活荷载 2 0 56 7 18 6 7 22 6 3 8 1 2619 54kN 标准层重力荷载代表值 8 G 10584 47 0 5 2619 54 11894 24kN 九层恒荷载 外墙贴瓷砖重 0 5 1 52 6 3 22 8 12 62 10kN 外墙自重及内粉刷 0 25 5 5 0 02 174 1 58 325 2 0 5 75 37kN 内墙自重及粉刷 0 2 5 5 2 0 341 58 352 0 52 39 25kN 框架柱自重及粉刷 6 20 5 0 5 25 1 5 1 53 2 121 68kN 框架梁自重及粉刷 6 4 77 7 325 209 64kN 次梁自重 20 2 0 5 25 6 3 2 0 2 0 45 25 8 1 2 135 9kN 屋面自重 22 20 0 12 25 0 248 35 12 85 1167 40kN 标准层恒荷载 1811 34kN 标准层活荷载 0 5 8 35 12 85 2 107 30kN 标准层重力荷载代表值 9 G 1811 34 0 5 107 30 1864 99kN 一层恒荷载 外墙贴瓷砖重 257 72 2 128 61kN 外横墙自重及内粉刷 153 16 2 0 25 5 5 0 02 1722 775 0 7518 85 4 0 7 188 06kN 外纵墙自重及内粉刷 506 80 2 0 25 5 5 0 02 1722 775 0 7556 95 12 0 5 650 81kN 内墙自重及粉刷 1130 96 2 20 2 5 5 2 0 346 3 8 1 2 645 58kN 框架柱自重及粉刷 1093 44 2 12 40 7 0 5 25 2 775 1 53 2 775 3 4 1772 16kN 横向框架梁自重及粉刷 122 6 06 7 1254 01 2 1132 5kN 纵向框架梁自重及粉刷 2 720 85 20 91 80 35 0 50 6 3 25 0 020 5 0 122 6 3 17 8 0 35 0 50 6 3 25 0 020 5 0 12 6 3 17 1071 92kN 楼面重 3 94 56 7 18 6 4155 20kN 扣门 128 241 7 2 9 2 7750 5 0 25 5 5 0 34 0 455 4 2 3 6 8 234 37kN 扣窗 266 87 0 8 1 2 2 2750 5 0 25 5 5 0 34 0 453 4 2 5 8 2 249 70kN 卫生间地面重量 扣楼面自重 2 26 0 72 6 3 8 1 152 07kN 次梁自重 4 0 2 0 5 26 6 3 0 2 0 45 26 4 8 1 2 0 2 0 4 26 3 98 70kN 标准层恒荷载 9511 54kN 标准层活荷载 2 0 56 7 18 6 0 5 56 7 2 4 1 5 6 5 3 3 2 2241 63kN 标准层重力荷载代表值 1 G 9511 54 0 5 2241 63 10632 36kN 1 234567 8 9 G 10632 36kN G G G G G G 8849 76 0 5 2241 63 9970 58kN G 11894 24kN G 1864 99kN 表 3 1 重力荷载代表值的计算 层次项目组合数值 kN 组合系 数 组合值 kN 重力荷载代表 值 kN 活荷载107 300 553 65 外墙自重及粉刷137 471 0137 47 内墙自重及粉刷39 251 039 25 框架柱自重及粉刷121 681 0121 68 框架梁自重及粉刷209 641 0209 64 次梁135 91 0135 9 塔楼 屋面自重1167 401 01167 40 1864 99 活荷载2619 540 51309 77 外墙自重及粉刷713 11 0713 1 内墙自重及粉刷585 101 0585 10 框架柱自重及粉刷668 401 0668 40 框架梁自重及粉刷1696 821 01696 82 次梁98 701 098 70 楼面及部分屋面自重6679 491 06679 49 女儿墙自重及粉刷464 221 0464 22 8 扣门窗 222 661 0 222 66 11894 24 活荷载2241 630 51120 81 外墙自重及粉刷917 681 0917 68 内墙自重及粉刷1130 961 01130 96 框架柱自重及粉刷1093 961 01093 96 2 7 框架梁自重及粉刷1696 821 01696 82 9970 58 续表 3 1 次梁98 701 04307 27 楼面自重4307 271 04307 27 扣门窗 395 111 0 395 11 活荷载2241 630 51120 81 外墙自重及粉刷967 481 0967 48 内墙自重及粉刷645 581 0645 58 框架柱自重及粉刷1772 161 01772 16 框架梁自重及粉刷2204 421 02204 42 次梁98 701 098 70 楼面自重4307 271 04307 27 1 扣门窗 484 071 0 484 07 10632 36 3 3 2 框架侧移刚度的计算 仅计算横向框架的侧移刚度 梁的线刚度 其中为混凝土弹性模量 为梁的计算跨度 bcb iE Il c El 为梁截面的惯性矩 对于中跨梁 对于边跨梁 b I 0 2 0 b II 0 1 5 b II 柱的线刚度 其中为混凝土弹性模量 为柱的计算高度 ccc iE Ih c Eh 柱的侧移刚度值按公式 其中为柱侧移刚度修正系数 D 2 12 c c c i D h c 横梁线刚度 见表 3 2 柱的线刚度 见表 3 3 b i c i 表 3 2 横梁线刚度 b i 类别层次 c E 2 N mm b h 2 mm 0 2 b II 4 mm l mm cb E Il N mm 边横梁1 4 2 8 10 300 750 9 21 09 10 7825 10 7 54 10 走道梁1 4 2 8 10 300 500 9 6 25 10 2700 10 6 48 10 边横梁 28 4 2 8 10 250 700 9 14 29 10 7825 10 5 11 10 走道梁28 4 2 8 10 250 500 9 5 21 10 2700 10 5 40 10 表 3 3 柱的线刚度 类别层次 c E 2 N mm b h 2 mm c I 4 mm l mm cc E Il N mm 中柱1 4 3 0 10 500 700 9 14 29 10 5550 10 7 72 10 边柱1 4 3 0 10 500 700 9 14 29 10 5550 10 7 72 10 中柱 28 4 3 0 10 500 500 9 5 21 10 3400 10 4 6 10 边柱28 4 3 0 10 500 500 9 5 21 10 3400 10 4 6 10 1 中框架柱侧移刚度值的计算D 一层边柱 7 54 0 977 7 72 b c i k i c 0 50 50 977 0 496 20 977 2 k k 10 3 22 1212 7 72 10 0 49614 917 10 kN m 12 5550 c c c i D h 根 二层边柱 12 5 11 7 54 1 375 22 4 6 c ii k i 1 375 0 407 2 1 375 2 c k k 10 3 22 1212 4 6 10 0 40719 434 10 kN m 12 3400 c c c i D h 根 三层边柱 12 5 11 5 11 1 111 22 4 6 c ii k i 1 111 0 357 2 1 111 2 c k k 10 3 22 1212 4 6 10 0 35717 047 10 kN m 12 3400 c c c i D h 根 一层中柱 12 7 546 48 1 816 7 72 c ii k i 0 50 5 1 816 0 607 2 1 816 2 c k k 10 3 22 1212 7 72 10 0 60718 256 10 kN m 12 5550 c c c i D h 根 二层中柱 1234 5 11 7 546 485 40 2 666 22 4 6 c iiii k i 2 666 0 571 22 666 2 c k k 10 3 22 1212 4 6 10 0 57127 265 10 kN m 12 3400 c c c i D h 根 三层中柱 1234 5 11 5 405 11 5 40 2 285 22 4 6 c iiii k i 2 285 0 533 22 285 2 c k k 10 3 22 1212 4 6 10 0 53325 451 10 kN m 12 3400 c c c i D h 根 4 8 层的 D 值与 3 层相同 叠加得框架各层层间侧移刚度 见表 i D 3 4 表 3 4 框架各层间侧移刚度 层次12 3 4 5 6 7 8 9 kN m i D 796152112077610199521019952 1 2 796152 11207760 710 7DD 该框架为竖向规则框架 3 3 3 水平抗震作用及地震剪力计算 该建筑结构抗震设防烈度为度 小于 度 可只考虑水平地震作用 78 本场地为 类场地 查表可得 水平地震系数 特征周期 max 0 08 本结构高度不超过 质量和刚度分布均匀 变形以剪切变形 g T 0 35s40m 为主 故采用底部剪力法计算水平地震作用 1 横向自振周期计算 结构顶点的假想侧移计算见表 3 5 表 3 5 结构顶点的假想侧移计算 层次 i G kN i G V kN i D kN m i u m i u m 91864 991864 9910199521864 991864 99 811894 2413759 2310199521864 991864 99 79970 5823729 8110199521864 991864 99 69970 5833700 3910199521864 991864 99 59970 5843670 9710199521864 991864 99 49970 5853641 5510199521864 991864 99 39970 5863612 1310199521864 991864 99 29970 5873582 7111207761864 991864 99 110632 3684215 077961521864 991864 99 根据定点位移法 取 o 0 7 1 T 2 0 650 3294 0 74s eqi G 0 85G 0 85 10632 36 6 9970 58 11894 24 1864 99 71582 81kN g0 90 9 1max 1 T 0 35 0 08 0 0408 T0 74 Ek1eq F G 0 0408 71582 81 2920 58kN 由于 故应考虑顶部水平附加作用 顶 g 1 4T 1 4 0 35 0 49s 0 74s 部水平附加作用系数 顶部附加水平作用 n1 0 08T 0 07 0 1292 10nEk F F 0 1292 2920 58 377 34kN 各质点水平地震作用计算公式 3 ii iEknn jj j 1 G H F F 1 n 1 2 310 G H 2 水平地震作用下各楼层剪力计算表见表 3 6 表 3 6 各质点水平地震作用及剪力计算表 层次 i Hm i GkN 1 EKn F kN ii G H i FkN i VkN 塔楼32 351864 992543 2460332 43101 46304 38 829 3511894 242543 24349095 94587 051065 85 725 959970 582543 24258736 55435 101500 95 622 559970 582543 24224836 58378 091879 04 519 159970 582543 24190936 61321 092200 13 415 759970 582543 24157036 63264 082464 21 312 359970 582543 24123136 66207 072671 28 28 959970 582543 2489236 69150 062821 34 15 5510632 362543 2459009 6099 232920 58 1512357 70 注 为节点集中荷载 将地震作用标绘于计算简图上 如图 3 9 i F 图 3 12 地震作用 3 4 4 水平地震作用下位移验算 1 水平地震作用下框架结构的层间位移和定点位移的计算公式为 i u i u 横向水平地震作用下的位移验算见表 3 7 i in ij j 1 V u D n ik k 1 u u 由表 3 7 可知 最大弹性位移角发生载第三层 其值为 4 7 70 10 满足变形的要求 4 3 ii 7 70 10 G 2 Ek2 V 73582 71kN 8 j j 2 G 0 016 11894 24 9970 58 6 1147 48kN 满足 n Ek2j j 2 V G 3 Ek3 V 63612 13kN 8 j j 3 G 0 016 11894 24 9970 58 5 987 95kN 满足 n Ek3j j 3 V G 4 Ek4 V 53641 55kN 8 j j 4 G 0 016 11894 24 9970 58 4 828 42kN 满足 n Ek4j j 4 V G 5 Ek5 V 43670 97kN 8 j j 5 G 0 016 11894 24 9970 58 3 668 90kN 满足 n Ek5j j 5 V G 6 Ek6 V 33700 39kN 8 j j 6 G 0 016 11894 24 9970 58 2 509 37kN 满足 n Ek6j j 6 V G 7 Ek7 V 23729 81kN 8 j j 7 G 0 01611894 24 9970 58 349 84kN 满足 n