武汉设计院办公楼方案设计书.doc

武汉设计院办公楼方案设计书1 绪论1.1 工程概况此工程建于湖北省武汉市，工程采用框架结构，建筑抗震设防类别丙类，设计使用年限50年，耐火等级为二级，抗震设防烈度6度，地震分组为第一组，类建筑场地；基本雪压0.5kN/m2；基本风压0.35kN/m2，地面粗糙程度为B类；地基允许承载力为fak=300kPa。1.2 设计内容与方法1.2.1 建筑设计1建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案设计，针对工程的使用性质作出具体的设计。功能分区要细致合理、符合规范，使建筑物发挥出其应有的功能。2建筑施工图运用CAD、天正进行绘图，绘出建筑的平、立、剖等图。1.2.2 结构设计1结构设计内容（1）结构类型的选择，包括结构的布置及柱网尺寸。（2）估算结构的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等级。（3）荷载计算：竖向荷载，水平荷载，包括框架柱侧移刚度计算。（4）内力计算包括恒载，活载，风荷载，以及地震荷载。（5）内力组合包括恒荷载，活荷载，风荷载以及地震荷载。（6）框架梁、柱正截面设计斜截面设计。（7）板的配筋计算。（8）楼梯设计，包括楼梯板，平台板，梯梁等设计。（9）基础的截面尺寸确定，承载力验算，冲切验算，配筋计算。2结构设计方法（1）荷载计算：荷载计算包括竖向荷载与水平荷载计算，竖向荷载包括恒荷载与活荷载；水平荷载包括水平风荷载和水平地震作用。 （2）水平荷载作用下的框架结构内力计算：水平荷载作用下的框架结构的位移及内力可采用D值法计算。 （3）竖向荷载作用下的框架结构内力计算：一般取一榀框架单元，按平面计算简图进行内力分析。 （4）内力计算。 （5）通过内力组合求得梁、柱构件各控制截面的最不利内力设计值并进行必要的调整后，即可对其进行截面配筋计算和采取构造措施。 （6）基础设计：根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。首先要确定基础底面尺寸，按地基持力层承载力和地基软弱层承载力进行验算。应用地基计算模型计算，然后进行各项配筋计算。 （7）按照制图标准绘制结构施工图。2 建筑设计2.1 建筑构造做法2.1.1 屋面做法(顺序均为从上到下)SBS防水卷材20厚1:3水泥砂浆找平最薄处30厚水泥珍珠岩2%找坡层20厚1:3水泥砂浆找平钢筋混凝土屋面板20厚板底抹灰2.1.2 楼面做法地砖地面100厚钢筋混凝土板20厚板底抹灰2.1.3 内墙做法内墙体为200mm厚的加气混凝土砌块，墙面两侧各20mm厚水泥砂浆抹灰。2.1.4 外墙做法外墙体为200mm厚的烧结多孔砖，墙面两侧各20mm厚水泥砂浆抹灰。2.1.5 女儿墙做法女儿墙墙体为240mm厚的混凝土，墙面两侧各20mm厚水泥砂浆抹灰。2.2 其他建筑设计其他建筑详见建筑施工图。3 结构设计3.1 设计依据3.1.1 国家标准（1）国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2012） （2）国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-2010） （3）国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2010） （4）国家标准.高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2010） （5）国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）3.1.2 地质勘察报告建筑场地较平坦，地基土承载力特征值fak=300kPa，场地为类。3.1.3 结构设计参数结构计算参数表3-1技术指标技术条件取值依据设计使用年限50年建筑结构可靠度设计统一标准第1.0.5条抗震设防烈度6度任务书建筑抗震设防类别丙类建筑工程抗震设防分类标准第6.0.8条设计基本地震加速度0.05g任务书设计地震分组第一组任务书房屋抗震等级四级抗震建筑抗震设计规范第6.1.2条混凝土环境类别一类混凝土结构设计规范第3.4.1条3.2 荷载取值风、雪荷载取值表3-2荷载类型取值（kN/m2）取值依据基本风压0.35建筑结构荷载规范第7.1.2条基本雪压0.5任务书3.3 结构计算原则和方法3.3.1 手算采用简化方法选取横向一榀框架计算结构内力和位移。 4. 结构布置4.1 结构布置方案构件尺寸4.1.1 结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工布置图，本工程确定采用框架方案，框架梁、柱布置如图2.1所示。4-1 结构布置图4.1.2 梁截面尺寸估算1. 横向框架梁 AB跨梁：6600mm，825mm550mm，取700mm 350mm233.33mm，取250mm BC跨梁：2400mm，300mm200mm，取500mm 250mm166.67mm，取250mmCD跨梁：6600mm，825mm550mm，取700mm 350mm233.33mm，取250mm2 纵向框架梁 7200mm，900mm600mm，取700mm 350mm233.33mm，取250mm3. 横向次梁 6600mm，550mm366.67mm，取600mm 300mm200mm，取250mm4.1.3 柱截面尺寸估算 按轴压比要求初估框架柱截面尺寸，以A柱(C30混凝土)为例。 1.21423.7651.051.21=2515kN195415.7mm=442.1mm442.1mmN框架柱的轴压比一级抗震0.65；二级抗震0.75；三级抗震0.85；四级抗震0.9Ac框架柱的截面面积fc柱混凝土抗压强度设计值N柱轴向压力设计值G竖向荷载分项系数q每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=1214kN/mS柱一层的受荷面积n柱荷载楼层数考虑水平力产生的附加系数，四级抗震时1=1.05，三一级抗震时1=1.051.152边角柱轴向力增大系数，边柱2=1.1，角柱2=1.2柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.70.8 柱子截面尺寸表4-1柱号N(kN)unfc(mm)Ac(mm)bc(mm)hc(mm)bc(mm)hc(mm)A柱2515.0 0.914.3195415.7442.1 442.1 600600B柱3143.0 0.914.3244211.3494.2 494.2 600600C柱3143.0 0.914.3244211.3494.2 494.2 600600D柱2515.0 0.914.3195415.7442.1 442.1 6006004.1.3 板厚度确定根据现行混凝土结构设计规范 GB50010-2010板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于30，双向板不大于40，综合考虑取屋面板厚为100mm，楼面板厚为100mm。4.2 确定结构计算简图三个假设: (1) 平面结构假设：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力； (2) 板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； (3) 考虑水平荷载作用下的扭转作用； 根据结构平面布置图以第 轴作为计算单元如图4-2所示。4.2.1 水平框架结构计算简图图4-2 水平框架计算简图4.2.2 垂直框架结构计算简图图4-3 轴框架计算简图(底层柱高从基础顶面算起)基础埋深1.5m，基础假设高度0.5m4.3 梁、柱惯性矩、线刚度计算4.3.1 梁、柱惯性矩计算构件惯性矩公式：，其中平行于弯矩平面的截面宽度定义为h。AB跨梁：Ib= 0.250.7/12=0.0071458m4BC跨梁：Ib= 0.250.5/12=0.0026042m4CD跨梁：Ib= 0.250.7/12=0.0071458m4柱：Ic = 0.60.6/12=0.0108m44.3.2 梁、柱线刚度计算中框架梁取I=2Ib，线刚度计算公式。梁混凝土等级为C30，弹性模量Eb=30000000kPa，柱混凝土等级为 C30，弹性模量Ec=30000000kPa。AB跨梁：ib = EbIb/l=300000000.00714582/6.6=64961.82kNmBC跨梁：ib = EbIb/l=300000000.00260422/2.4=65105kNm CD跨梁：ib = EbIb/l=300000000.00714582/6.6=64961.82kNm25层柱：ic = EcIc/l=300000000.0108/3.3=98181.82kNm1层柱：ic = EcIc/l=300000000.0108/4.3=75348.84kNm图4-4 框架线刚度图(kNm)5荷载计算5.1 恒载标准值计算5.1.1 屋面框架梁恒载标准值屋面面荷载计算SBS防水卷材0.15kN/m20厚1:3水泥砂浆找平0.0220=0.4kN/m最薄处30厚水泥珍珠岩2%找坡层(0.032+7.80.02)/27.5=0.81kN/m20厚1:3水泥砂浆找平0.0220=0.4kN/m钢筋混凝土屋面板0.125=2.5kN/m20厚板底抹灰0.0220=0.4kN/m屋面荷载合计4.66kN/m屋面框架梁线荷载计算AB梁自重0.250.725=4.375KN/mAB梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48KN/m合计4.855KN/mBC梁自重0.250.525=3.125KN/mBC梁抹灰(2(0.5-0.1)+0.25)0.0220=0.42KN/m合计3.545KN/mCD梁自重0.250.725=4.375KN/mCD梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48KN/m合计4.855KN/m5.1.2 楼面框架梁恒载标准值楼面面荷载计算 地砖地面0.55kN/m100厚钢筋混凝土板0.125=2.5kN/m20厚板底抹灰0.0220=0.4kN/m楼面荷载合计3.45kN/m楼面框架梁线荷载计算AB梁自重0.250.725=4.375KN/mAB梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48KN/mAB梁上墙自重(3.3-0.7)0.27.5=3.9KN/mAB梁上墙面抹灰(3.3-0.7)0.0220=2.08KN/m合计10.835KN/mBC梁自重0.250.525=3.125KN/mBC梁抹灰(2(0.5-0.1)+0.25)0.0220=0.42KN/m合计3.545KN/mCD梁自重0.250.725=4.375KN/mCD梁抹灰2(0.7-0.1)0.0220=0.48KN/mCD梁上墙自重(3.3-0.7)0.0220=2.08KN/mCD梁上墙面抹灰(3.3-0.7)0.0220=2.08KN/m合计10.835KN/m5.1.3 屋面框架节点集中恒载标准值A轴柱顶层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN0.4m女儿墙自重7.20.40.2425=17.28kN女儿墙抹灰7.20.40.2425=2.304kN5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)4.66/2=15.098kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)4.66/2=15.098kN5轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kNA轴柱顶层集中荷载139.024kNB轴柱顶层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN5轴到7轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)4.66/2=31.874kN7轴到9轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)4.66/2=31.8745轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.66kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kNB轴柱顶层集中荷载152.827kNC轴柱顶层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN5轴到7轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)4.66/2=31.874kN7轴到9轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)4.66/2=31.8745轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kNC轴柱顶层集中荷载152.992kND轴柱顶层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN0.4m女儿墙自重7.20.40.2425=17.28kN女儿墙抹灰7.20.40.2425=2.304kN5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)4.66/2=15.098kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)4.66/2=15.098kN5轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)4.660.5/2=20.131kND轴柱顶层集中荷载139.024kN5.1.4 楼面框架节点集中恒载标准值A轴柱标准层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN连系梁上窗自重10.080.45+10.080.45=4.536kN连系梁上墙自重(14.42.6-10.08-10.08)0.216=27.648kN连系梁上墙抹灰(14.42.6-10.08-10.08)0.216=6.912kN5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)3.45/2=11.178kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)3.45/2=11.178kN5轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kN7轴到9轴次梁上墙自重(3.3-0.6)6.60.27.50.5/2=6.683kN7轴到9轴次梁上墙抹灰(3.3-0.6)6.620.02200.5/2=3.564kNA轴柱标准层集中荷载150.489kNB轴柱标准层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN连系梁上门自重3.780.45+3.780.45=1.701kN连系梁上墙自重(14.42.6-3.78-3.78)0.27.5=22.41kN连系梁上墙抹灰(14.42.6-3.78-3.78)0.216=11.952kN5轴到7轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)3.45/2=23.598kN7轴到9轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)3.45/2=23.5985轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.66kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kN7轴到9轴次梁上墙自重2.76.60.27.50.5/2=6.683kN7轴到9轴次梁上墙抹灰2.76.620.02200.5/2=3.564kNB轴柱标准层集中荷载172.131kNC轴柱标准层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN连系梁上门自重3.780.45+3.780.45=1.701kN连系梁上墙自重(14.42.6-3.78-3.78)0.27.5=22.41kN连系梁上墙抹灰(14.42.6-3.78-3.78)0.216=11.952kN5轴到7轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)3.45/2=23.598kN7轴到9轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)3.45/2=23.5985轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kNC轴柱标准层集中荷载162.049kND轴柱标准层集中荷载连系梁自重(3.6+3.6)0.250.725=31.5kN连系梁抹灰(0.7-0.1)20.02207.2=3.456kN连系梁上窗自重10.080.45+10.080.45=4.536kN连系梁上墙自重(14.42.6-10.08-10.08)0.216=27.648kN连系梁上墙抹灰(14.42.6-10.08-10.08)0.216=6.912kN5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)3.45/2=11.178kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)3.45/2=11.178kN5轴到7轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN5轴到7轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN7轴到9轴次梁自重0.250.66.6250.5/2=6.188kN7轴到9轴次梁抹灰(0.52+0.25)6.60.02200.5/2=0.825kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)3.450.5/2=14.904kND轴柱标准层集中荷载140.242kN5.1.5 恒荷载作用下的结构计算简图图5-2 恒载作用下结构计算简图5.2 活载标准值计算5.2.1 屋面框架梁线活载标准值根据屋面的使用功能查询建筑结构荷载规范GB50009-20125.1.1，得出屋面均布活载见图5-3活载作用下的结构计算简图。(注：板传递给框架梁的梯形荷载或三角形荷载为板面荷载与板的短方向长度的乘积的一半。)5.2.2 楼面框架梁线活载标准值根据楼面的使用功能查询建筑结构荷载规范GB50009-20125.1.1，得出楼面均布活载见图5-3活载作用下的结构计算简图。5.2.3 屋面框架节点集中活载标准值A轴柱顶层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)0.5/2=1.62kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)0.5/2=1.62kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)0.5)0.5/2=2.16kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)0.50.5/2=2.16kNA轴柱顶层集中活荷载7.56kNB轴柱顶层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)0.5/2=3.42kN7轴到9轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)0.5/2=3.42kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)0.5)0.5/2=2.16kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)0.50.5/2=2.16kNB轴柱顶层集中活荷载11.16kNC轴柱顶层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)0.5/2=3.42kN7轴到9轴板传给连系梁(3.24+7.2+3.24)0.5/2=3.42kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)0.5)0.5/2=2.16kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)0.50.5/2=2.16kNC轴柱顶层集中活荷载11.16kND轴柱顶层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)0.5/2=1.62kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)0.5/2=1.62kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)0.5)0.5/2=2.16kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)0.50.5/2=2.16kND轴柱顶层集中活荷载7.56kN5.2.4 楼面框架节点集中荷载标准值A轴柱标准层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)2.5/2=8.1kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)2.5/2=8.1kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)2.5)0.5/2=10.8kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)3.50.5/2=10.8kNA轴柱标准层集中活荷载37.8kNB轴柱标准层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(3.242.5+7.23.5+3.242.5)/2=20.7kN7轴到9轴板传给连系梁(3.242.5+7.23.5+3.242.5)/2=20.7kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)2.5)0.5/2=10.8kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)2.50.5/2=10.8kNB轴柱标准层集中活荷载63kNC轴柱标准层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(3.242.5+7.23.5+3.242.5)/2=20.7kN7轴到9轴板传给连系梁(3.242.5+7.23.5+3.242.5)/2=20.7kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)2.5)0.5/2=10.8kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)2.50.5/2=10.8kNC轴柱标准层集中活荷载63kND轴柱标准层集中活荷载5轴到7轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)2.5/2=8.1kN7轴到9轴板传给连系梁(1.81.8+1.81.8)2.5/2=8.1kN板传给5轴到7轴次梁(8.64+8.64)2.5)0.5/2=10.8kN板传给7轴到9轴次梁(8.64+8.64)2.50.5/2=10.8kND轴柱标准层集中活荷载37.8kN5.2.5 活荷载作用下的结构计算简图图5-3活载作用下结构计算简图5.3 风荷载标准值计算5.3.1 风荷载标准值为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁等处的等效集中荷载替代。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值计算公式为: 基本风压； 风压高度变化系数； 风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得=1.3； 风阵系数，因为建筑物高H=16.5m30m，所以z=1.0； 下层柱高,对底层为底层层高与室内外高差之和。 上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍； 迎风面宽度。计算过程见下表：风荷载计算表5-1层次hzzs0hihjwk516.951.1691.001.300.353.30.87.851413.651.0951.001.300.353.33.311.838310.351.0091.001.300.353.33.310.90827.051.0001.001.300.353.33.310.81113.751.0001.001.300.353.753.311.548图5-4 框架受风荷载作用图（kN）5.3.2 侧移刚度D框架柱侧移刚度，式中为柱子刚度修正系数，按下表采用。为柱线刚度，为柱高度。楼层类别边柱中柱一般层底层52层A轴柱侧移刚度D值计算： 52层B轴柱侧移刚度D值计算： 52层C轴柱侧移刚度D值计算： 52层D轴柱侧移刚度D值计算： 1层A轴柱侧移刚度D值计算： 1层B轴柱侧移刚度D值计算：1层C轴柱侧移刚度D值计算：1层D轴柱侧移刚度D值计算： 5.3.3 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下的层间侧移可按下式计算Vi第i层的总剪力；Di第i层所有柱的抗侧移刚度之和；ui第i层的层间侧移；框架在风荷载作用下侧移的计算见表5-2。风荷载作用下的框架侧移表5-2层次层高(m)wk(kN)V(kN)D/(kN/m)ui(mm)ui/hi53.37.8517.8511399970.0561/5892943.311.83819.6891399970.1411/2340433.310.90830.5971399970.2191/1506823.310.81141.4081399970.2961/1114914.311.54852.956104942.30.5051/8515侧移验算：层间侧移最大值：1/85151/550（满足要求）。5.4 地震荷载标准值计算5.4.1 屋面及楼面荷载标准值屋面：4.66kN/m 楼面：3.45kN/m 屋面荷载标准值：4.66112.32=523.41kN楼面荷载标准值：3.45112.32=387.5kN5.4.2 屋面及楼面可变荷载基本雪压：S0=0.5kN/m屋面雪荷载标准值： Sk=rS0=0.51=0.5kN/m屋面雪荷载：56.16 kN楼面活荷载：298.08 kN5.4.3 梁荷载标准值计算由于各层的梁截面尺寸相同，各层梁重量荷载标准值如下，所计算梁重力荷载如下。梁重力荷载计算表表5-3梁轴号梁宽梁高梁长重量G7轴0.250.7/0.5/0.76.6/2.4/6.6240.75A轴0.250.77.2B轴0.250.77.2C轴0.250.77.2D轴0.250.77.25轴到7轴次梁0.250.66.6/6.67轴到9轴次梁0.250.66.6/6.65.4.4 柱荷载标准值计算各层柱荷载计算如下。柱重力荷载计算表表5-4层次A轴B轴C轴D轴G529.729.729.729.7118.8429.729.729.729.7118.8329.729.729.729.7118.8229.729.729.729.7118.8129.729.729.729.7118.85.4.5 门，窗荷载标准值计算门，窗重力荷载计算表表5-5层次门面积窗面积门面荷载窗面荷载G57.5620.160.450.4512.47447.5620.160.450.4512.47437.5620.160.450.4512.47427.5620.160.450.4512.47417.5620.160.450.4512.4745.4.6 墙荷载标准值计算墙重力荷载计算表表5-6层次墙类别单位面荷载面积G屋面女儿墙6.85.7639.1685外墙417.28237.273内墙2.373.114外墙417.28237.273内墙2.373.113外墙417.28237.273内墙2.373.112外墙417.28237.273内墙2.373.111外墙417.28237.273内墙2.373.115.4.7 重力荷载代表值集中于各层楼层标高处的重力荷载代表值Gi为计算单元内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量(其中女儿墙荷载全部计入顶层重力荷载)。具体过程从略计算结果见图3-2。（1）屋面重力荷载代表值=全部的恒载+50%雪荷载（2）楼面重力荷载代表值=全部的恒载+50%楼面活荷载图5-5 各质点的重力荷载代表值5.4.8 框架自振周期的计算 结构顶点的假想侧移计算表5-7层次Gi(kN)Vgi(kN)Di(kN/m)ui(m)uT(m)51015.6831015.68251399970.0072550.131541145.8412161.52351399970.015440.124231145.8413307.36451399970.0236250.108821145.8414453.20551399970.0318090.085211145.8415599.0465104942.30.0533540.0534由T1=1.7TuT1/2计算基本周期，取T=0.7，由上表可知uT=0.1315m，所以T1=1.7TuT1/2=0.432s5.4.9 水平地震作用下的剪力计算根据本工程抗震设防烈度为6度，类场地土，设计地震分组为第一组，查建筑抗震设计规范特征周期Tg=0.35s，max =0.04结构等效总重力荷载： 由于T11.4Tg=1.40.35=0.49s所以顶部附加地震作用系数n=00157.529=0kN框架横向水平地震作用标准值为：结构底部：(顶层)，(其他层)其他各层地震作用力和地震剪力标准值见表5-8。各质点横向水平地震剪力计算表5-8层次Hi(m)Gi(kN)GiHi(kNm)Fi(kN)Vi(kN)517.51015.682517774.4446.5346.53414.21145.84116270.9442.689.13310.91145.84112489.6732.7121.8327.61145.8418708.3922.8144.6314.31145.8414927.1212.9157.535.4.10 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移i和顶点位移按下列两式 具体计算过程及结果见表5-9。横向水平地震作用下的位移验算表5-9层次Vi(kN)Di(N/m)i(mm)hi(m)i/hi546.53139996.980.3323.31/9940489.13139996.980.6373.31/51813121.83139996.980.873.31/37932144.63139996.981.0333.31/31951157.53104942.321.5014.31/2865 表5-9还计算了各层的层间弹性位移角e=i/hi，由表中数值可知，最大层间弹性位移角发生在第1层，其值为1/28651/550，满足建筑抗震设计规范GB50011-20105.5.1条的规定。6内力计算内力计算弯矩、剪力以顺时针转动为正，逆时针为负，轴力受压为正，受拉为正，弯矩单位均为kNm，剪力轴力单位均为kN。6.1 恒荷载作用下的内力计算6.1.1 弯矩分配系数计算在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧向位移很小，可忽略不计。框架的内力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、计算各节点的不平衡弯矩，然用进行分配、传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为：1确定各杆件在该节点的转动刚度2计算弯矩分配系数 A5节点弯矩分配系数下柱：右梁：B5节点弯矩分配系数左梁：下柱：右梁： C5节点弯矩分配系数左梁：下柱：右梁：D5节点弯矩分配系数左梁：下柱：A4节点弯矩分配系数上柱：下柱：右梁：B4节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：C4节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：D4节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：A3节点弯矩分配系数上柱：下柱：右梁：B3节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：C3节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：D3节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：A2节点弯矩分配系数上柱：下柱：右梁：B2节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：C2节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：D2节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：A1节点弯矩分配系数上柱：下柱：右梁：B1节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：C1节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：右梁：D1节点弯矩分配系数左梁：上柱：下柱：6.1.2 恒载作用下固端弯矩计算常见荷载作用下杆件的固端弯矩 表6-1 荷载形式图公式集中荷载均布荷载梯形荷载三角形荷载根据以上公式，计算所得梁固端弯矩如下表所示：恒载作用下固端弯矩计算结果表6-2层次AB左AB右BC左BC右CD左CD右5-70.770.7-5.065.06-70.770.74-78.6278.62-4