沈阳市沈河区委办公楼结构设计.doc

沈阳建筑大学毕业设计（论文）沈阳市沈河区委办公楼结构设计第一章 前言1.1发展概况本工程位于沈阳市沈河区，主体为钢筋混凝土框架结构。由框架梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来，形成的空间结构体系。框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求. 柱网布置采用内廊式。框架结构水平荷载作用下采用底部剪力法进行计算，考虑顶部附加水平作用。同时用D值法求梁端和柱端的弯矩.竖向荷载作用下采用主要运用了结构力学中等截面直杆弯矩二次分配法等基础知识. 结构延性运用强柱弱梁，强剪弱弯原则保证在梁端出现塑性铰。强节点区，强锚固原则保证节点区的承载力要求，限制柱轴压比提高和加强柱根部及角柱，框支柱等受力不利部位的承载力.主要构件设计：框架梁调幅是为了减小两端负弯矩，减少节点附近梁顶面的配筋梁，便于浇捣混凝土，和在梁端出现塑性铰.框架结构应尽量少设缝或不设缝。伸缩缝的设置，主要与结构的长度有关。沉降缝的设置，主要与基础受到的上部荷载及场地的地质条件有关。当上部荷载差异较大，或地基土的物理力学指标相差较大，则应设沉降缝，沉降缝可利用挑梁或搁置预制板，预制梁等办法做成。沉降缝和伸缩缝的宽度一般不宜小于50mm。防震缝的设置主要与建筑平面形状，高差，刚度，质量分布等因素有关。防震缝的设置，应使各单元简单，规则，刚度和质量分布均匀，以避免地震作用下的扭转效应。为避免各单元之间的结构在地震发生时相互碰撞，防震缝的宽度不得小于70mm。在非地震区的沉降缝，可兼作伸缩缝；在地震区如设伸缩缝或沉降缝，应符合防震缝的要求。当仅需设置防震缝时，则基础可不分开，但在防震缝处基础应加强构造和连接。基础采用柱下独立基础.楼盖采用现浇单双向板肋梁楼盖.进行楼梯的平面布置，踏步尺寸，栏杆形式等建筑设计。1.2任务及内容本工程为沈阳市沈河区委办公楼，建筑场地为105m54m，建筑面积5870 平方米左右，拟建6 层。首层3.3m，标准层3.3m,室内外高差0.6m。采用框架结构，内廊式建筑。办公室每个30 平方米左右。顶层工大会室一间（兼活动室），要求大空间100平方米左右，每层设有洗手间，楼梯间，电梯间。建筑防火等级为二级。抗震设防烈度为7度。熟悉和了解建筑设计的原理和方法，掌握建筑构造，正确使用建筑图表和资料，完成扩大初步设计。通过结构计算和采取构造措施，熟悉框架结构的特点，运用相应的土木工程软件进行分析计算，熟悉相应的设计规范。根据计算结果，对结构进行水平和竖向力的分析及内力组合，同时对结构各截面进行配筋计算，包括基础、梁、柱、板等的设计计算。通过对抗震进行分析计算，掌握构造要求对结构设计的重要性。进行设计时注意经济性。建筑设计：进行平面设计，要求满足使用功能要求，并且经济合理。进行剖面设计，并找出变化最丰富的位置画剖面图。进行立面设计，要求立面简洁明快，具有一定美感，并进行色彩配置。要求综合考虑平，立，剖三者之间的关系，按完整的三度空间概念去进行设计。提交建筑图和建筑说明书。.荷载计算：根据初定的结构方案（包括梁，柱，墙的布置，构件截面尺寸等）以及荷载规范、抗震规范进行荷载计算，包括各楼层重量（楼面恒载、活荷载）。进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值的计算，对构件内力标准值进行组合。梁、柱、墙构件的配筋计算。指定楼层楼板配筋计算。第二章 方案论述2.1 建筑设计说明依据建筑工程专业2006届毕业设计任务书。遵照国家规定的现行各种设计规范、有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。2.1.1工程概况：本次设计的题目为“沈阳某单位办公楼”，一六层均为办公用房。建筑面积：5870m2，占地面积：979 m2，共六层，层高均为3.3 m。室内外高差0.600m，室外地面标高为-0.600m，绝对标高为+46.200m。1结构：1) 本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。外墙370mm厚空心砖墙，走廊和楼梯间墙为240mm厚空心砖墙，其余内墙（除厕所外）均为180厚空心砖墙。12) 本工程抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g。22各部分工程构造：1) 屋面：为不上人屋面 防水层：改性沥青20mm厚13水泥沙浆找平层80mm厚再生聚本乙烯保温板焦渣找坡（最薄处30mm厚）100mm厚钢筋混凝土板20mm厚板下抹灰2) 楼面：30mm厚水磨石地面100mm厚钢筋混凝土板20mm厚石灰沙浆抹灰3) 厕所：30mm厚水磨石地面50mm厚防水沙浆100mm厚钢筋混凝土板20mm厚水泥沙浆抹灰5）建筑材料选用 外墙：空心砖、实心砖 窗:采用塑钢窗2.2建筑设计论述本设计题目为沈阳市沈河区办公楼办公楼，该工程位于沈阳市沈河区，四周交通便利，市政设施完善，为永久性建筑，共六层。总建筑面积：5870m2，占地面积：建筑用地10554。场地进行了绿化设计。结合本工程是以办公用房为主的高级多层办公楼的特点及与周围环境相协调的要求，恰当地确定立面中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。建筑立面设计，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系本建筑物在立面设计方面上不仅满足基本功能的需要，还在外观设计上体现了现代化高级办公建筑的特点：体现了后现代主义的的特点，建筑物通过不同几何图形的组合做到了统一与变化的结合；通过对顶层设女儿墙的设置形成在高度上的层次感；通过建筑各部分长度的不同，使建筑物达到一种不对称的均衡，给人以轻巧，灵活的感觉；通过采用棕色高级外墙砖对建筑立面区格，的划分完成了对线条的处理；通过采用大面积的玻璃幕墙及轻质铝扣板等轻质材料进行装饰，勒脚采用花岗岩贴面，使得整体建筑在轻巧下不失稳重。 在平面组合形式上，考虑到区委这个办公建筑对房间布局、联系交通的要求以及实际可能出现的人流情况，本建筑物采用走道式单内廊组合。通过内廊把房间与交通部分明确分开，各个房间在整体互相联系的情况下，也相对独立。在多种走道式组合中，单内廊走道式组合具有其在经济上的优势，以及在北方地区使用的合理性。内走道房间布置上使平面紧凑，占地面积小，节约用地，也提高了整个建筑主要使用房间的利用率；另外这种平面组合方式相对于单外廊的组合形式更有利于节能，较适合在寒冷地区的应用。通过内廊将主要的房间布置在正南朝向，而次要的房间安排在朝向不好的一侧。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，本住宅采用板式双跑楼梯。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，平面形式来决定，而且还应从采光效果来考虑。当次梁与窗口光线垂直时，光线照射在次梁上使梁在顶棚上产生较多的阴影，影响亮度和采光度效果。次梁和光线平行时采光效果较好；力求节省交通面积，同时考虑空间组合等设计问题。 根据任务书及规范对办公建筑房间设置的要求，建设规模与标准的不同，确定了各类用房。本建筑物中由办公用房、公共用房、服务用房等组成。一楼正中间设置门厅，门厅开间为8.4米，进深16.2米。门厅两侧分别设置收发室、值班人员专用办公室、电梯间和楼梯间，并直接与走道相接，让门厅和服务用房以及水平竖向交通紧密联系，更好地发挥了门厅的作用。门厅右侧设置对外接待室。中间层设置局长和副局长办公室共3间。建筑每层设置会议室。在合适位置设置了财务室、档案室、电话总机室、微机室等。根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数来选择开间和进深。本建筑办公用房分为普通办公用房、公寓式办公室及单元式开敞办公室等。普通办公用房开间为6.0米，进深为5.4米；局长、副局长办公室采用带专用卫生间的公寓式办公室，开间6.0米，进深13.94米；建筑物二楼设置空间大而敞开，不加分隔的单元式办公室，由于开敞式办公室内不加隔墙，既节省了材料，在单元布置上还具有更大的自由度和灵活性。同时，开敞式办公室也满足了国税局需要对外进行业务办理的需要。考虑到办公室的室内净高不得低于2.60m，走道净高不得低于2.10m的规定。本建筑普通楼层高取3.3米，为了立面需要，本建筑采用大面积的玻璃幕墙以解决采光问题，办公室窗地比远大于1：6，阅览室的窗地比也大于规定的1：5。本建筑设置一个出口，除建筑正中的主出入口外，东西两侧也分别设置了边门，满足防火疏散要求。在出入口处安装轻钢网架雨篷，不仅能供雨雪天气张收雨具，暂时停留，而且在美观。建筑内部设置两三部楼梯，一部电梯，走廊端部房间最远点到楼梯的距离小于22米，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，本住宅采用板式双跑楼梯。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。从安全疏散的角度来说符合多层建筑的防火要求。本次办公楼设计采用的是现浇肋梁楼盖,现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式之一，当板为单向板时称为单向板肋梁楼板，当板为双向板时称为双向板肋梁楼板。单向板肋梁楼板由板，次梁和主梁组成，其荷载传递的路线为板，次梁，主梁，柱或墙。次梁的布置通常按开间方向排列，主梁可由柱或墙支撑，主梁的经济跨度为5-8 米，次梁为主梁跨度的1/14-1/8，梁宽为梁高的1/3-1/2，次梁间距同板跨。由于板中混凝土用量为整个楼板的50-70，因而板宜取薄些通常板跨在3 米以下，其经济跨度为1.7-2.5 米，板厚为6-8 公分。单向板肋梁楼板主梁次梁的布置，不仅由房间大小，平面形式来决定，而且还应从采光效果来考虑。当次梁与窗口光线垂直时，光线照射在次梁上使梁在顶棚上产生较多的阴影，影响亮度和采光度效果。次梁和光线平行时采光效果较好。双向板肋梁楼板常无主次梁之分，由板和梁组成，荷载传递路线为板，梁，墙或柱。由于双向板肋梁楼板梁较少，天棚平整美观，但当板跨度较大，板的厚度大于80mm时造价就明显增加，因而用在小柱网的住宅，旅馆，办公楼。本工程基础采用柱下独立基础；外墙370mm厚空心砖和实心砖墙复合墙体，其余内墙（除厕所外）均为180mm厚空心砖墙。梁、板、柱均现浇；楼地层均做防潮、防水、保温等处理；整个建筑方案设计，在满足功能要求的前提下，基本符合适用、安全、经济、美观2.3 结构设计说明2.3.1一般说明1.本工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，主体结构层数为6 层。2.全部尺寸除注明外，均以毫米为单位，标高则以米为单位。3.本工程应遵守现行国家标准有关工程施工及验收规范、规程2.3.2场地条件：1自然条件：雪荷载0.50KN/M2，基本风压：0.55KN/M2.2地质条件：拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地坪-10m以下，土质分布具体情况见表2-1，类场地，7度设防，建筑地点冰冻深度-1.2m。表2-1 建筑地层一览表序号岩 土分 类土 层深 度(M) 厚 度范 围 (M)地基承载力fk(kpa)桩 端阻力qp(kpa)桩周摩擦 力qs(kpa)1杂填土00.50.52粉 土0.51.30.8120153中 砂1.33.21.9200584砾 砂3.27.54.03002800355圆 砾7.512.55.0500450065注：1、表中给定土层深度由自然地坪算起。2、表中给定桩端阻力为挖孔桩。3材料情况： 非重承空心砖；砂浆等级为M5；混凝土：C20（基础）、C30（梁、板）、C40（柱）纵向受力钢筋：HRB335级；箍筋：HPB235级钢筋4抗震设防要求：设防基本烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g。5结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。6施工：梁、板、柱均现浇。2.4 结构设计论述本次结构设计内容主要包括：结构形式、基础形式的选择、主要结构构件尺寸的选择、荷载的汇集及其不利组合、水平竖向作用下结构构件的内力计算与分析、结构构件的配筋计算。在做本次设计时,就充分考虑到建筑物的形式和风格总是和构成它的材料和结构方式相适应的。在实践中不断地探索能够经济、合理地充分发挥材料、结构潜力的形式和风格，并逐渐形成建筑体系和结构,选用框架结构,以钢筋混凝土为材料,建造宾馆框架结构体系是由竖向构件的柱子与水平构件的梁通过节点连接而组成，即，承担竖向荷载，又承担水平荷载（风、地震）。框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面造型。梁、柱混凝土强度等级相差不宜大于5Mpa，如超过时，梁、柱节点区施工时应作专门处理，使节点区混凝土强度等级与柱相同。框架结构的填充墙应优先选用预制轻质砌块或墙板，填充墙应按规范的构造要求与框架可靠拉结。框架结构的填充墙宜与框架梁、柱轴线位于同一垂直平面内抗震框架结构的平面布置应力求简单、规则、均匀、对称，使刚度中心与质量中心尽量减小偏差，并尽量使框架结构的纵向、横向具有相近的自振特性。框架结构应布置并设计为双向抗侧力体系，主体结构的梁柱间不应采用铰接，也不应采用横向为刚接，纵向也铰接的结构体系。框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。通常，多层多跨框架在竖向荷载作用下的侧移是不大的，可近似的按无侧移框架进行分析，而且当某层梁上有竖向荷载时，在该层梁及相邻柱子中产生较大内力，而在其他楼层的梁、柱子所产生内力，在经过柱子传递和节点分配以后，其值将随着传递和分配次数的增加而衰减，且梁的线刚度越大，衰减越快。因此，在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本层楼的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他楼层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。其中一般我们常用的方法有两种:D 值法和二次弯距分配法.受弯构件在设计是都要进行抗弯和抗剪设计,钢筋混凝土受弯构件的破坏主要有三种形式.即适筋截面的破坏,特点是手拉钢筋先屈服,而后受压区混凝土被压碎,超筋破坏和少筋破坏是脆性破坏是工程中不允许出现的,我们在截面设计是不能出现后面的两种情况.受弯构件在弯距和剪力共同作用的区段往往会产生斜裂缝,并可能延斜截面发生破坏,斜截面破坏带有脆性破坏的性质,所以在设计中要加以控制,在截面设计时,不仅要对截面尺寸加以控制,同时还要对对斜截面进行计算,配置一定数量的箍筋.对一般的多层框架结构而言，仅需计算由梁柱弯曲变形所产生的侧向位移，而不考虑梁柱的轴向变形和截面的剪切变形所产生的结构侧移，这样计算的框架侧移已能满足工程设计的精度要求。在竖向荷载作用下要考虑的力包括板,墙,梁等的自重,然后用力矩分配法算用弯矩分配法计算框架弯矩竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载占总荷载比例较小时，其影响很小，若活荷载占总荷载比例较大，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘1.11.2的放大系数予以调整。基础在工程中根据地质条件的不同可以分为深基础与浅基础两种。本建筑物在材料选取上基本按照轻质高强的原则，因此自重较小；工程所在场地平坦，地质条件良好，结合以上两点，从经济、技术以及当地施工技术情况角度考虑，本工程选择了天然地基上的浅基础。浅基础在形式上还分为无筋扩展基础、扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础等。各基础形式适用于不同的地质条件，也各有优缺点。无筋扩展基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都不高，为了使基础内产生的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，设计时需要加大基础的高度，这样也要求加大基坑的深度，基底压力的增加，不利于抗震。扩展基础分为：柱下钢筋混凝土独立基础、墙下钢筋混凝土单独基础等。钢筋混凝土扩展基础抗剪和抗弯性能良好，可在竖向荷载较大、承受水平力和力矩荷载等情况下应用。与无筋基础相比，其基础高度较小，节省材料，因此更适宜在基础埋置深度较小时使用。柱下独立基础是柱基础最常用的一种基础形式，简单、经济、施工方便。它适用于柱距在4-12米，荷载不大且场地均匀 对不均匀沉降有一定适应能力的结构。墙下单独基础和钢筋混凝土条形基础分别适用于上部荷载较小或者浅层土较差的情况时和地基软弱而荷载较大的工程。综合考虑以上各种经济、技术上的因素，本设计采用了柱下钢筋混凝土独立基础。考虑到方便施工过程中支摸板，选用阶梯形现浇柱下钢筋混凝土独立基础本次结构方案设计，在满足功能要求的前提下，基本符合适用、安全、经济的要求。第三章 地震作用下框架结构分析3.1 重力荷载代表值的计算3.1.1 荷载汇集1屋面：（1）恒载：改性沥青 0.1kN/M220mm厚13水泥砂浆找平 200.02=0.4kN/M280mm厚再生聚本乙烯保温板 3.50.08=0.28kN/M2焦渣找坡最薄处30mm 100.15=1.5kN/M2100mm厚钢筋混凝土板 250.10=2.5kN/M220mm厚板下抹灰 170.02=0.34kN/M2 =5.12kN/M2（2）活载（不上人屋面）： 0.50kN/M2 雪载： 0.50kN/M2 =恒+0.5雪 = 5.37kN/M22楼面：（1） 恒载：30mm厚水磨石地面 0.65kN/M2100mm厚钢筋混凝土板 2.5kN/M220mm厚石灰砂浆抹灰 0.34kN/M2 =3.49kN/M2（2） 活载：办公楼 2.0kN/M2楼梯 2.5kN/M2=恒+0.5活 =3.49+0.52.0=4.49KN/M2（=3.49+0.52.5=4.74kN/M2）3.1.2截面尺寸选取：1框架柱：根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸：N/fcbh0.9（三级框架）（框架柱的负荷面积每平米按1214 KN/M2初估）3选定柱截面尺寸：底层bchc=550550mm 其他层bchc=500500mm2框架梁：hb=（1/81/12）L=500650mm ，取550mmbb=（1/21/3）h=200mm350mm且bb不应小于0.5bc=300mm则取 bb=300mm0.5hb=275mm选定横向框架梁截面尺寸为bbhb=300mm550mm；纵梁截面尺寸选定为bbhb=300mm600mm。3计算简图及层数划分,如图： 4各层重力荷载代表值计算如下： 六层上半层屋面：36.2413.445.37=2616KN纵梁4（36.24-70.5）0.600.325=590KN横主梁7(5.64-0.5) 20.550.325=224 KN 7（2.64-0.5）0.40.325=35 KN横次梁6(5.64-0.3) 2 0.20.425=112 KN柱总741.60.50.525=280 KN女儿墙 (36.242+13.14)0.60.1225=232 KN内墙180 84.641.10.1814=104 KN内墙240（32.742+44.64-9+0.24）1.10.2414=279 KN外墙（36.242+13.142）1.650.3714-231.51.050.3714=543 KN外墙窗（211.51.05+1.520.4）0.37=12 KN吊顶（36.24-0.186）0.2-325.40.2=82 KN5060KN六层下半层柱总281.60.500.5025=280 KN内墙180 4.6481.60.1814=150 KN内墙240 （32.742+44.64-9+0.24）140.241.6=405 KN外墙（36.242+13.142）1.650.3714-231.50.370.7514=770 KN外墙窗（211.50.75+21.50.8）0.37=10KN1615 KN五层上半层楼面36.2413.144.49=2186 KN纵梁4（36.24-70.5）0.600.325=590KN横主梁7(5.64-0.5) 20.550.325=224 KN 7（2.64-0.5）0.40.325=35 KN横次梁6(5.64-0.3) 2 0.20.425=112 KN柱总741.60.50.525=280 KN内墙180 84.641.10.1814=104 KN内墙240（32.742+44.64-9+0.24）1.10.2414=279 KN外墙（36.242+13.142）1.650.3714-231.51.050.3714=543 KN外墙窗（211.51.05+1.520.4）0.37=12 KN吊顶（36.24-0.186）0.2-325.40.2=82 KN4679KN二四层上半层4679 KN二四层下半层1615 KN一层上半层楼面:51.1916.694.49=3836 KN纵梁: 4（36.24-70.55）0.600.325=590KN横主梁; 7(5.64-0.55) 20.550.325=223 KN 7（2.64-0.55）0.40.325=34 KN横次梁:7(6.352+1.55) 0.550.325=411 KN柱:281.60.550.5525=339 KN内墙180:74.641.1140.1814=91 KN内墙240: （32.742+44.64-9+0.24-12）140.241.1=234 KN外墙: （36.242+13.142）1.650.3714-191.50.371.0514-121.650.3714=587 KN外墙窗: （191.51.05+21.50.8）0.37=12KN KN吊顶: （36.24-0.186）0.2-325.40.2=82 KN4454 KNG6=5060KNG5=1615+74679=6294KNG4=1615+74679=6294KNG3=1615+74679=6294KN G2=1615+74679=6294KN G1=4454+1615=6069KNA=5126.16m2G/A=61322/5126.16=11.96KN/m23.2 水平地震作用下的框架变形与内力分析3.2.1 框架梁、柱刚度1. 框架梁的线刚度 在计算梁线刚度时，考虑楼板对梁刚度的有利影响，即板作为翼缘工作。在工程上，为简化计算，通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩I0，然后乘以增大系数。中框架梁I=2.0I0 边框架梁I=1.5I04梁采用C30混凝土，EC=3104N/MM2横向框架：边跨梁300550mm 中跨梁300400mm1）中框架： 中跨：Kb中=2EI/L=4.000104 KNm 边跨：Kb边=2EI/L=4.622104 KNm 2）边框架： 中跨：Kb中=3.000104KNm 边跨：Kb边=3.467104KNm 2. 框架柱的刚度1）框架柱的线刚度柱采用C40混凝土 Ec=3.25104N/，首层高度4.3m,2-6层3.3m；柱截面：底层550 mm550mm、 26层500 mm500mmKc首=5.76104 KNmKc（2-6层）=5.13104 KNm2）框架柱的侧移刚度一般层： = D= 3-1首层： = D= 3-2表3-1框架柱D值及楼层抗侧移刚度的计算见下L(m)(104KNm)(104KNm)(104)(104)26层中框架中柱(10根)3.317.2445.131.6810.4562.57857.816边柱(10根)3.39.2445.130.9010.3111.758边框架中柱(4根)3.312.9345.131.2610.3872.188边柱(4根)3.36.9345.130.6750.2521.426底层中框架中柱(10根)4.38.6225.761.7820.5712.13552.830边柱(10根)4.34.6225.761.1050.4651.738边框架中柱(4根)4.36.4675.761.3360.5201.944边柱(4根)4.33.4675.760.8280.4231.581（3）求D：D首/D2 =52.830/57.816=0.9130.7 满足要求3.2.2 水平地震作用分析（采用底部剪力法）1. 框架水平地震作用及水平地震剪力计算T1=0.22+0.035=0.22+0.035=0.521S场地类，Tg=0.35S, , T11.4Tg=0.49s=0.080.521+0.07=0.1117=0.0559=0.8534739=29528.150.0559295228.15=1650.620.11171650.62=184.37KN 3-3 3-4H1=4.3m H2=4.3+3.3=7.6m H3=7.6+3.3=10.9m H4=10.9+3.3=14.2mH5=14.2+3.3=17.5m H6=17.5+3.3=20.8m表3-2 Fi、Vi值质点（m）（KN）（KN）（KN）（KN）（KN）（KN）620.851091650.60.1117184.37353.017 537.387 81.744 517.56294365.899 903.285 182.448 414.26294296.901 1200.186 283.152 310.96294227.903 1428.088 383.856 27.66294158.905 1586.993 484.560 14.3606986.692 1650.616 555.824 2水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算：表3-3Ue及Ue/h值层Vi(KN)hi(m)Di(KN/m)uei=Vi/Di(M)uei/ hi6537.387 3.35781600.00092950.000281665903.285 3.35781600.00156230.0004734441200.186 3.35781600.00207590.0006290531428.088 3.35781600.00247010.000748521586.993 3.35781600.00274490.0008317911650.616 4.35283000.00312440.0007266所以满足规范规定的弹性位移要求。图3-1 楼层剪力分布图3.2.3 水平地震作用下框架内力分析（D值法）1. 水平地震作用下框架柱的弯矩和剪力计算反弯点到柱下端结点的距离，即反弯点高度。标准反弯点高度比。上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比的修正系数。上层层高变化修正值。下层层高变化修正值。根据框架总层数，该柱所在层数和梁柱线刚度比查表得。表3-4 y值边柱（中框）层h(m)y0y1y2y3y63.30.9010.3630.0000.0000.0000.35053.30.9010.4500.0000.0000.0000.45043.30.9010.4630.0000.0000.0000.45033.30.9010.5000.0000.0000.0000.45123.30.9010.5000.0000.0000.0000.50014.31.1050.6370.0000.0000.0000.650表3-5 y值中柱（中框）层h(m)y0y1y2y3y63.31.6810.4010.0000.0000.0000.38453.31.6810.4510.0000.0000.0000.45043.31.6810.5000.0000.0000.0000.48433.31.6810.5000.0000.0000.0000.50023.31.6810.5000.0000.0000.0000.50014.31.7820.5990.0000.0000.0000.625表3-6剪力，弯矩值边柱（中框）层H(m)Di(KN/m)D(KN/m)D/DiVi(KN)VikM下（KNm）M上(KNm)63.3578160175800.030 537.387 16.340 0.3518.873 35.050 53.3578160175800.030 903.285 27.466 0.4540.787 49.851 43.3578160175800.030 1200.186 36.494 0.4554.193 66.236 33.3578160175800.030 1428.088 43.424 0.45164.627 78.671 23.3578160175800.030 1586.993 48.255 0.579.621 79.621 14.3528300173800.033 1650.616 54.302 0.65151.774 81.724 表3-7 剪力，弯矩值中柱（中框）层H(m)DiD(KN/m)D/DiVI(KN)Vik(KN)M下（KNm）M上(KNm)63.3578160257800.045 537.387 23.962 0.38430.365 48.710 53.3578160257800.045 903.285 40.277 0.4559.812 73.103 43.3578160257800.045 1200.1853.516 0.48485.476 91.127 33.3578160257800.045 1428.08 63.678 0.5105.069 105.069 23.3578160257800.045 1586.9970.764 0.5116.760 116.760 14.3528300213500.040 1650.6166.706 0.625179.272 107.563 注：（1） ;（2）;（3）2水平地震作用下梁端弯矩按下式计算：B1= KB1/(KB1+KB2)MB1=(MC上+MC下)B1 B2= KB2/(KB1+KB2)MB2=(MC上+MC下)B2表3-8梁端弯矩值层B轴C轴MC上MC下B1MABMC上MC下B1B2MBAMBC635.050 18.873 135.050 48.710 30.365 0.536 0.464 26.109 22.601 549.851 40.787 168.724 73.103 59.812 0.536 0.464 55.459 48.009 466.236 54.193 1107.023 91.127 85.476 0.536 0.464 80.903 70.036 378.671 64.627 1132.864 105.069 105.069 0.536 0.464 102.132 88.413 279.621 79.621 1144.249 116.760 116.760 0.536 0.464 118.900 102.929 181.724 151.774 1161.346 107.563 179.272 0.536 0.464 120.237 104.086 3水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值： 3-5表3-9梁端剪力和柱轴力标准值层BC跨梁端剪力CD跨梁端剪力柱轴力L(m)L(m)边柱中柱65.435.050 26.109 11.326 2.422.601 22.601 18.834 11.326 7.509 55.468.724 55.459 22.997 2.448.009 48.009 40.008 34.322 24.520 45.4107.023 80.903 34.801 2.470.036 70.036 58.363 69.124 48.081 35.4132.864 102.132 43.518 2.488.413 88.413 73.677 112.641 78.241 25.4144.249 118.900 48.731 2.4102.929 102.929 85.774 161.373 115.283 15.4161.346 120.237 52.145 2.4104.086 104.086 86.738 213.518 149.876 3.2.4 水平地震作用下框架梁、柱控制截面的内力1. 水平地震作用下框架梁控制截面的内力表3-10地震作用下梁端弯矩换截面层B柱右弯矩换截面C柱左换截面D柱右换截面VM1M1M2M2VMM611.3335.0532.2226.1123.2818.8322.6020.25523.0068.7262.9755.4649.7140.0148.0143.01434.80107.0298.3280.9072.2058.3670.0462.74343.52132.86121.98102.1391.2573.6888.4179.20248.73144.25132.07118.90106.7285.77102.9392.21152.14161.35147.01120.24105.9086.74104.0992.162. 水平地震作用下框架内力图图3-2 框架内力图第四章 风荷载作用下框架内力分析4.1 风荷载计算4.1.1 风荷载计算1风荷载作用下风压标准值风压标准值： 4-1表4-1风荷载作用下剪力计算表：层Hi风压高度变化系数uWki宽度面积FiVi60.919.81.2870.5536.7459.436.64 36.64 50.916.51.2190.5536.74118.868.98 105.62 40.913.21.140.5536.74118.864.57 170.18 30.99.91.0390.5536.74118.858.81 228.99 20.96.610.5536.74118.858.81 287.80 10.93.310.5536.74118.858.81 346.60 注：基本风压 0.5KN/M2. 体型系数 1.3 风振系数 1.04.1.2 风荷载作用下框架内力分析（D值法）1. 风荷载作用下框架柱剪力和弯矩计算表4-2剪力，弯矩值边柱（中框）HDiDD/DiViVik M下M上3.3578160175800.030 36.64 1.11 0.35 1.29 2.39 3.3578160175800.030 105.62 3.21 0.45 4.77 5.83 3.3578160175800.030 170.18 5.17 0.45 7.68 9.39 3.3578160175800.030 228.99 6.96 0.45 10.36 12.61 3.3578160175800.030 287.80 8.75 0.50 14.