科技公司办公楼设计计算书毕业设计.doc

科技公司办公楼设计计算书毕业设计目 录摘要I1 绪论11.1课题研究方法11.1.1毕业设计的性质11.2毕业设计任务11.2.1工程名称11.2.2工程概况11.2.3设计要求21.2.4设计依据及设计条件31.3设计内容31.3.1建筑31.3.2结构42 建筑设计42.1工程概况42.2 设计资料42.3 主要材料的选用52.4设计内容62.4.1建筑设计说明书62.4.1.1建筑平面的设计62.4.1.2使用部分的平面设计72.4.1.3建筑体型和立面设计72.4.1.4抗震设计92.4.1.5房屋层数的确定和剖面的组合形式92.4.1.6建筑空间的组合和利用103 结构设计123.1 框架结构设计计算123.1.1 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定123.1.2 重力荷载计算123.1.2.重力荷载代表值153.1.3 荷载分层汇总183.2水平地震力作用下框架的侧移验算193.3水平地震作用下，横向框架的内力分析263.4风荷载作用下横向框架内力与侧移验算303.5 竖向荷载作用下框架的内力分析333.6 用弯矩分配法计算框架弯矩353.7 内力组合443.8 截面设计523.8.1 承载力抗力调整系数RE523.8.2横向框架梁截面设计533.8.3柱截面设计563.8.4节点核心区剪力设计值。613.8.5节点核心区截面抗剪强度验算623.9楼梯设计633.91 梯段板设计633.9.2 平台板设计643.9.3 平台梁设计643.10板的配筋653.10.1次梁设计694 结 论71参考文献72致 谢7374 1 绪论1.1课题研究方法1.1.1毕业设计的性质毕业设计是工程师基本训练的重要组成部分，是实践教学的必修环节，同时是培养学生运用基础理论和专业知识，独立分析和解决一般工程实际问题的重要教学环节。通过对一个实际工程设计方案的确立，着重培养土木工程专业的学生如下实践能力：1独立分析和解决问题的能力；2调查研究，收集资料，查阅规范、图集资料、阅读外文文献的能力；3创新能力、自学能力、工程能力；3方案和综合技术经济分析比较能力；4结构受力理论分析及设计计算能力；5应用计算机进行绘图设计的能力；6工程制图及编写设计说明书、计算书的能力。1.2 毕业设计任务1.2.1 工程名称：瑞康科技公司办公楼设计1.2.2 工程概况：A建筑面积：4350m2（5）；B建筑层数：六层C建筑物耐火等级：二级；D建筑地点：城市临街，总平面图见附图1；E结构类型：钢筋混凝土框架结构；F场地类别：类；G抗震设防烈度：7度；H建筑物耐久年限：50年。1.2.3 设计要求：A建筑：房间组成要求下页表中所示。一楼考虑设置门厅。各层均设置男女厕所、盥洗间。楼梯设置不少于两部。建筑装饰材料、方案由设计方予以确定。B结构：采用钢筋砼框架结构；楼面采用现浇板或预应力空心板，屋面采用现浇板。抗震设防类别为丙类，结构抗震等级为二级，设计基本加速度值为0.2g，地震分组为第二组。表 1 房间名称及使用面积情况房间名称间 数每间使用面积（m2）大会议室1240小会议室560总经理办公室办公室140副总经理办公室140财务办公室120人事处办公室120大办公室1140小办公室6920会客室130门卫室1151.2.4 设计依据及设计条件1.2.4.1 设计依据：A.甲方提供的设计委托书；B.甲方提供的有关技术资料，设计要求；C.国家现行的规范规程。1.2.4.2 工程地质条件：拟建场地地形平坦，土层表面为1m厚杂填土，6m厚轻亚粘土层，fak=200KN/m2，下部为亚粘土层。地下水位埋藏较深，可不考虑地下水对基础的影响。1.2.4.3 气象条件：最热月平均气温27.4oC；最冷月平均气温-1.7oC；空气相对湿度：最热月平均72，最冷月平均70；全年雨季：89月；年降雨量650mm，日最大降雨量按95mm，一小时最大降雨量按55mm。主导风向：冬季：东北风 夏季：西南风基本风压：0.35kN/m2基本雪压：0.20 kN/m21.3 设计内容1.3.1 建筑：通过设计，掌握民用建筑设计的全过程，学会在具体条件制约下，分析、解决问题。在2周时间内完成，确定建筑方案及主要平面，立面，剖面施工图的设计，选用内、外装饰材料，写出建筑总说明及设计思路。使设计满足规定的技术指标。例如：采光、通风、噪声影响等。1.3.2 结构：综合运用所学理论知识和技能，进行结构选型，结构布置，结构计算及结构施工图绘制，手算一榀框架，同时，应用工程软件进行整个结构的分析计算、绘图；有关结构设计内容如下：A多层房屋的结构选型，多层框架房屋的结构方案及布置；B结构计算：（a）荷载计算及标准构件的选用； （b）水平地震作用下，结构的层间弹性位移验算； （c）用手算的方法进行一榀框架的内力分析，计算及组合；（d）一榀框架的梁柱截面配筋；C绘制施工图 建筑： 1 总平面图1：500 2 底层 标准层 顶层 屋面平面图 1：100 3 立面图2-3个 1：100 4 剖面图1-2个 1：100 5 部分详图1：5 1：20 结构： 1 屋面结构平面图及板的配筋图 1：100 2 楼层结构平面及板的配筋图 1：100 3 梁柱配筋图 1：100 4 主要构件配筋图 1：30 2 建筑设计 2.1 工程概况瑞康科技公司办公楼为六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约4350。建筑物平面为矩形，受场地限制，宽度15m,长度46.2m，建筑方案确定，房间开间3.3m、6。6m,进深6.3m,走廊宽度2.4m。底层层高3.9m,其它层层高3.6m,室内外高差0.45m。框架平面柱网如图1所示。框架梁柱现浇，屋面及楼面选用现浇钢筋混凝土板。2.2 设计资料A.气象条件基本风压 0.35KN/m2 ；基本雪压 0.20KN/m2 B.抗震设防：7度 C.工程地质条件 拟建场地地形平坦，土层表面1. m厚杂填土，6m厚轻亚粘土层，fak=200KN/m2，下部为亚粘土层。地下水位埋藏较深，可不考虑地下水位对基础的影响。2.3 主要材料的选用A 屋面做法： 10厚铺地砖用3厚1:1水泥砂浆粘贴， 缝宽5用1:1 水泥砂浆勾缝； 25厚1:3水泥砂浆找平层；23厚麻刀灰隔离层；1.2厚合成高分子防水卷材一道；25厚1:3水泥砂浆找平；:保温层A.B.C.D及厚度由设计人定；1:6水泥焦渣找坡（最薄出30mm厚）；100厚钢筋混凝土屋面板；V型轻钢龙骨吊顶B 楼面做法： 5厚陶瓷锦砖朴实拍平，干水泥檫缝； 撒素水泥面（撒适量清水）； 30厚1:3干硬性水泥结合层（内掺建筑胶）； 1.5厚合成高分子涂膜防水层，四周翻起150高； 1:3水泥砂浆找坡层，厚薄处20厚，坡向地漏，一次找平； 现浇钢筋混凝土楼板或预制板现浇叠合层; V型轻钢龙骨吊顶 C 地面：5厚陶瓷锦砖朴实拍平，干水泥檫缝； 撒素水泥面； 30厚1:3干硬性水泥结合层； 1.5厚合成高分子涂脂防水层，四周翻起150mm高； 1:3水泥砂浆找坡，最薄出20mm厚，坡向地漏，一次摸开； 60厚C15混凝土垫层； 素土夯实。 D 外墙：240厚粘土空心砖； 内墙面为20厚抹灰，外墙面为瓷砖。（1） 内墙：240厚粘土空心砖； 两侧均为20厚抹灰。2.4设计内容(1)确定梁柱截面尺寸及框架计算简图(图二)(2)荷载计算(3)框架纵横向侧移计算；(4)框架在水平及竖向力作用下的内力分析；(5)内力组合及截面设计；(6)节点验算。2.4.1 建筑设计说明书本设计为办公楼的建筑设计，总建筑面积为4350m2平方米，拟建6层。本设计共分为以下几个部分：建筑平面的设计；建筑剖面的设计；建筑体型和立面的设计；抗震设计；房屋层数的确定和剖面的组合形式:建筑空间的组合和利用办公楼设计的基本要求2.4.1.1建筑平面的设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋个部分的组合关系。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，主要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类：使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面积。2.4.1.2使用部分的平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助用房，是建筑平面组合的基本单元。(1) 使用房间的设计一般说来，办公室要求安静，少干扰，而且有较好的通风、采光。使用房间平面的设计的要求： 房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和办公设备合理布置的要求。 门窗的大小和位置，应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风较好。 房间的构成应使结构构造布置合理，施工方便，也要有利于房间的组合，所有材料要符合相应的建筑面积。 室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，要考虑人们的使用和审美要求。使用房间的面积、形状和尺寸 房间的面积使用房间面积的大小，主要是由房间内部活动特点，使用人数的多少，办公设备的多少等因素来决定的。一个房间内部的面积，根据他们的使用特点，可以分为以下几个部分：家具或设备所占的面积；人们在屋内的使用活动面积；房间内部的交通面积；具体进行设计时，在已有面积定额的基础上，仍然需要分析各类房间中家具布置，人们的活动和通行情况，深入分析房间内部的使用要求，然后确定各类房间合理的平面形状和尺寸。 房间平面形状和尺寸初步确定房间的使用面积大小以后，还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间平面的形状和尺寸，主要是由室内活动的特点、家具布置方式以及采光、通风、剖面等要求所决定。在满足使用要求的同时，我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来确定，考虑房间的平面形状和尺寸。房间平面形状和尺寸的确定，主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑的，同时室内空间处理美观要求，也是影响房间平面形状的重要因素。2.4.1.3建筑体型和立面设计建筑物在满足使用要求的同时，它的体型、立面，以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题，既在房屋外部形象和内部空间处理中表现出来，又涉及到建筑群体的布局，它还和建筑细部设计有关。建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。2.4.1.3.1 建筑体型和立面设计的要求对房屋外部形象的设计要求，有以下几个方面 反映建筑功能要求和建筑类型的特征 结合材料性能、结构构造和施工技术的特点 掌握建筑标准和相应的经济指标 适应基地环境和建筑规划的群体布置 符合建筑造型和立面构图的一些规律2.4.1.3.2 建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型 的总体效应具有重要影响。建筑体型的组合要求，主要有以下几点：(1) 完整均衡、比例恰当建筑体型的组合，首先要求完整均衡，这对较为简单的几何形体和对称的体型，通常比较容易达到。对于较为复杂的不对称体型，为了达到完整均衡的要求，需要注意各组成部分体量的大小比例关系，使各部分的组合协调一致，有机联系，在不对称中取得均衡。(2)主次分明，交接明确建筑体型的组合，还需要处理好各组成部分的连接关系，尽可能做到主次分明，交接明确。建筑物有几个形体组合时，应突出主要形体，通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄，形状的对比，平面位置的前后，以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确，不仅是建筑造型的要求，同样也是房屋结构构造上的要求。(3)体型简洁、环境协调简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果，同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。建筑物的体型还需要与周围建筑，道路相呼应配合，考虑和地形、绿化等基地环境的协调一致，使建筑物在基地环境中显得完整统一、本置得当。2.4.1.3.3建筑立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，适用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合进行的。建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成：它们有墙壁体、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。恰当地确立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。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。尺度和比例尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。节奏感和虚实对比节奏韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。材料质感和色调配置一幢建筑物的体型和立面，最终是以它们的形状、材料质感和色彩多方面的综合，给人们留下一个完整深刻的外观形象。重点及细部处理突出建筑物立面中的重点，既是建筑造型的设计手法，也是房屋使用功能的需要。2.4.1.4抗震设计建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变形。解决的办法有二：一是加强建筑物的整体性；二是预先在这些变开敏感部位将结构断开，留出一定的缝隙，以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。本设计无需设沉降缝和防震缝，故不作详解。2.4.1.5 房屋层数的确定和剖面的组合形式2.4.1.5.1 房屋层数的确定在本设计中，已经给出为6层。但影响确定房屋层数的因素很多，主要有房屋本身的使用要求，城市规划的要求，选用的结构类型，以及建筑防火等。建筑剖面的组合形式，主要由建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房屋的使用要求和结构布置特点等因素决定的。剖面的组合方式大体上有以下几种：(1) 单层单层剖面便于房屋中各部分人流或物品和室外直接联系。(2) 多高层多层剖面的室内交通联系比较紧凑，适应于有较多相同高度房间的组合，垂直交流通过楼梯联系。高层剖面能在占地面积较小的条件下，建造使用面积较多的房屋，这种组全有利于室外辅助设施和绿化等。(3) 错层和跃层错层剖面是在建筑物纵向或横向剖面中，房屋几部分之间的楼地面高低错开，它主要适应于结合坡地地形建造房屋。2.4.1.6建筑空间的组合和利用建筑平面设计中，我们已经初步分析了建筑空间在水平方向的组合关系以及结构布置等有关内容，剖面设计院中将着重从垂直方向考虑各种高度房间的空间组合，楼梯在剖面的位置，以及建筑空间的利用等问题。2.4.1.6.1 建筑空间的组合（1）高度相同或接近的房间组合高度相同、使用性质接近的房间可以组合在一起。（2）高度相差较大房间的组合在多层和高层房屋的剖面中，高度相差较大的房间可以根据不同高度房间的多少和使用性质，在房屋垂直方向上进行分层组合。在办公楼建筑中通常把房间高度较高的会客、会议等部分组织在楼下的一、二层或顶层，办公室部分相对来说它们的高度要低一些，可以按办公室标准层的层高给合。高层建筑中通常还把高度较低的设备房间组织在同一层，成为设备层。（3）楼梯在剖面中的位置 楼样在剖面中的位置，是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的组合关系密切联系在一起的。 图1 框架平面柱网布置3 结构设计3.1 框架结构设计计算3.1.1 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定(1)初估截面尺寸 柱：一、二层为700mm700mm:；三、四、五、六层为600mm600mm。 梁：3.1.2 重力荷载计算表2 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级横梁纵梁（bh）mmmm次梁（bh）mmmmAB跨、CD跨mmmmBC跨mmmm36 C3030060030050030060030050012 C35300600300500300600300500 1. 屋面及楼面永久荷载标准值 屋面（上人） 8厚铺地砖用3厚1:1水泥砂浆粘贴，缝宽5用1；1水泥砂浆勾缝 180.008+200.005=0.244KN/m2 20厚1:3干硬性水泥结合层（内掺建筑胶）； 200.02=0.4KN/m2 2厚纸筋灰隔离层； KN/m21.2厚合成高分子防水卷材二道； 0.3KN/m225厚1:3水泥砂浆找平；: KN/m21:6水泥焦渣找坡（最薄出30mm厚）； KN/m2100厚钢筋混凝土屋面板； KN/m2V型轻钢龙骨吊顶； 0.25KN/m2 共计 6.236 KN/m226层楼面 5厚陶瓷锦砖朴实拍平，干水泥檫缝； 0.12KN/m2 撒素水泥面（撒适量清水）； 20厚1:3干硬性水泥结合层（内掺建筑胶）； KN/m2 水泥浆一道（内掺建筑胶）； 100厚钢筋混凝土屋面板； KN/m2 V型轻钢龙骨吊顶； 0.25KN/m2共计 3.19 KN/m2 2. 屋面和楼面可变荷载标准值 上人屋面均布荷载标准值 2.0KN/m2 楼面活荷载标准值 2.0KN/m2 屋面雪荷载标准值 0.2KN/m2(2) 外墙（女儿墙） 240mm厚粘土空心砖 KN/m2 内墙面为20厚抹灰 KN/m2 外墙面为瓷砖 0.5KN/m2 合计： KN/m2 4. 内墙 240厚粘土空心砖 KN/m2 两侧均为20mm厚抹灰 KN/m2 合计： 4.28KN/m25. 单位面积门窗荷载 木门： 0.2KN/m2 铝合金门窗： 0.4KN/m26. 楼梯 首层踏步为26阶，其余层为24阶，踏步宽270mm，高150mm,斜板厚120mm, 平台梁高300mm,宽200mm,平台板厚H=100mm,cos=0.882 梯段板的荷载（取1m宽板带计算） 5厚陶瓷锦砖面层： KN/m 三角形踏步： KN/m 混凝土斜板： KN/m 板底抹灰20mm厚： KN/m 合计： 5.711KN/m 平台板： 5厚陶瓷锦砖面层 ： 0.12KN/m2 100厚混凝土板 ： KN/m2 板底抹灰 ： KN/m2 合计： 2.49KN/m2 平台梁 梁自重 ： KN/m 梁侧及梁底粉刷： KN/m 合计：1.192KN/m 图2 横向框架计算简图及柱编号 表3 梁、柱的重力荷载代表值层次构件b/mh/m rKN/mg KN/mLi /mnGi /kN /kN 1边横梁0.30.6251.054.7255.616423.361604.27中横梁0.30.5251.053.9381.7853.56次梁0.30.5251.053.9386.2914346.78纵 梁0.30.6251.054.7255.928780.57柱0.70.7251.113.4754.75322048.2 2边横梁0.30.6251.054.7255.65516423.36 1604.27中横梁0.30.5251.053.9381.7853.56次梁0.250.4251.052.6256.2914346.78纵 梁0.30.6251.054.7255.928780.57柱0.70.7251.113.4753.6321552.32 36边横梁0.30.6251.054.7255.716430.921625.45中横梁0.30.5251.053.9381.8856.71次梁0.30.5251.053.9386.2414344.02纵 梁0.30.6251.054.7256.028793.8柱0.60.6251.19.93.6321140.48 3.1.2 重力荷载代表值 G7：机房顶面做法同屋面做法 外墙：KN 梁：KN 柱：KN 板： G7=968.196KN G6 女儿墙： 外墙： 内墙： 板：（46.2150.60.6280.35.7160.31.88 0.36.24140.36.0283.36.323.064.472） 6.2363134.284 KN 门窗：（2.12.112+3.62.16+2.10.92+1.21.8）0.4+（1.02.1 10+1.82.1）0.246.644 KN 楼梯：3.055.717+3.061.52.49+（3.063）1.192 39.81 KN 梁柱：1625.45+1140.480.52195.69 KN 结构自重：1009.39+1589.746+46.466+3134.284+39.81+2195.69+ 594.2858609.85 KN 可变荷载：（46.2159.96.3）0.20.563.063 KN G6=8609.85+63.063=8672.291kN G5 外墙：(46.2+15)23.65.70.641.80.526.00.6 140.63.6202.12.1123.62.162.10.9 21.21.84.44999.78 KN 内墙：（5.7311+6.243.17+6.363.1+6312+3.123102.11.80.82.12）4.281525.495 KN 板：（46.2150.60.6320.35.7160.31.880.36.24140.36.0283.36.323.064.473.754.47）3.191603.33 KN 门窗：（2.12.112+3.62.16+2.10.92+1.21.82）0.4+1.02.1180.250.112 KN 楼梯：39.81277.82 KN 梁柱：1625.45+1140.482765.93 KN 结构自重：999.78+1525.495+77.82+50.112+1603.33+2765.93 7032.632kN 可变荷载：（46.20.24）（150.24）20.5678.37 G5=7032.632+678.37=7775.122 KN G3=G4=G5=7775.122 kN G2 外墙：(46.2+15)23.65.60.641.70.525.90.6 140.73.6202.12.1123.62.162.10.9 21.21.824.44973.07 KN 内墙：(5.6311+6.293.17+6.413.1+5.9312+3.0731.02.1180.82.12)4.282232.51 KN 板：（46.2150.70.7320.35.6160.31.780.36.29140.35.9283.36.323.064.472）3.191589.77 KN 门窗：50.112 楼梯：38.91277.82 梁柱：1604.27+1552.320.5 +1140.480.5=2950.67 结构自重： 973.07+2232.51+50.112+77.82+1588.77+2950.67 7883.877 可变荷载：（46.20.24）（150.24）20.5678.37 G2=7883.877+678.37=8562.247 KN G1 外墙：(46.2+15)24.755.60.641.70.525.90.6 140.74.75202.12.1123.62.152.10.9 21.52.123.02.14.441538.15 内墙：(5.64.1511+6.293.17+6.413.1+5.9311+3.0731.02.1180.82.122.12.1)4.282441.07 板：（55.215.60.70.7320.35.55160.31.78 0.36.3150.37.20.37.1283.666.322.06 2.132）3.192133.084 KN 门窗：（2.12.112+2.13.65+2.10.92）0.4+(1.52.12+32.1)0.240.32 楼梯：38.91277.82 梁柱：1604.27+1552.320.5+13.4751.9532=3221.27 结构自重：1538.15+77.82+40.32+1574.34+3221.27+2441.07 8903.89 可变荷载：（46.20.24）（150.24）20.5678.37 G1=8903.89+678.37=9582.26KN3.1.3 荷载分层汇总集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi计算结果如图： 图5 质点重力荷载值 第七层：G7=968.196KN 第六层：G6=8672.29KN 第五层： G5=7775.122KN 第四层：G4=7775.122KN 第三层： G3=7775.122KN 第二层： G2=8562.247KN 第一层： G1=9582.26KN 建筑物总重力荷载代表值为 质点重力荷载值见图5 3.2 水平地震力作用下框架的侧移验算横梁线刚度, 混凝土C30,在框架结构中，现浇楼面或预制楼板，但有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I=1.5Io(Io为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取I=2.0Io。横梁线刚度计算结果列于表4 表 4 横梁线刚度 类别层次Ecbhmm*mmIoLmmEIo/ho1.5EIo/ho2.0EIo/ho边横梁1-23.153006005.463003-63.03006005.46300中横梁1-23.153005003.12524003-63.03005003.1252400 柱号 Z截面 柱高度h (m)惯性矩 线刚度 Z10.700.704.750 Z20.700.03.6 Z30.600.603.6横向框架柱的侧移刚度D值 柱线刚度列于表5. 表 5 柱线刚度 横向框架侧移刚度D值计算见下表6. 表6 横向框架侧移刚度D值计算层柱类型根数底层边框边柱4.05/13.27=0.3050.349246314边框中柱（4.05+6.15）/13.27=0.7690.458323244中框边柱5.4/13.27=0.4630.3912759612中框中柱（5.4+8.2）/13.27=1.0250.5043557112D985824二.层边框边柱0.2310.104168614边框中柱0.5830.226366394中框边柱0.3080.1332156212中框中柱0.7770.2804539412D1017472三层边框边柱0.4390.180150004边框中柱1.1070.356296674中框边柱0.5860.2271891712中框中柱1.4750.4243533312D829668四五六层边框边柱0.4290.177147504边框中柱1.080.351292504中框边柱0.57180.2221850012中框中柱1.4390.4183483312D815996 续表6横向框架的自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构顶点位移，就可按下式得到结构的基本周期： 式中0基本周期调整系数。考虑非承重填充墙时取0.6 T框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移，然后由T求出T1，在用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架多层剪力和结构真正的位移表 7 横向框架顶点位移层次Gi（KN）Gi（KN）Di（KN/m）层间相对位移=Gi/ Dii69778.6749778.674 8159960.0120.19857775.12217553.1968159960.0220.18647775.12225328.8108159960.0310.16437775.12233104.0248296680.0400.13328562.24741666.27110174720.0410.09319582.2651248.5319858240.0520.052T1=1.70.7=0.53（s）（4）横向地震作用计算在工类场地二区，结构的特征周期Tg和地震影响系数max为： Tg=0.45（s） max=0.16由于T1=0.53（s）1.4Tg=1.40.45=0.63（s），应不考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得基部剪力，若按 Fi=分配给各层顶点，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际，但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对周期较长的结构相差更大，地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害严重。因此引入n，即顶部附加的影响，且使修正后的剪力分布与实际更加吻合。由于本设计中有突出屋面的小塔楼，因此由于考虑鞭梢效应，通常将按顶部剪力法计算分配给小塔楼质点上的等效地震力加大，抗震规范规定放大系数取了增大的地震作用离用于设计其自身以及与其相连接的结构构件，附加应力Fn加到主体结构顶部。n= 0.08 T1+0.01=0.080.55+0.01=0.054结构横向总水平地震作用标准值：FEK=（Tg/ T1）0.9max 0.85 =6015.38KN各层横向地震剪力见表如下 各层横向地震作用及楼层地震剪力 表8层次hiHiGiGiHiFiVi63.622.759778.674222464.830.3171906190653.619.157775.122148893.430.2121275318143.615.557775.122120903.020.1721034421533.611.957775.12292912.610.132793500823.68.358562.24771494.760.102613562114.754.759582.2645515.740.0653906011 图6 横向框架各层水平地震作用及地震剪力 （a）水平地震作用 (b)地震剪力（5）横向框架抗震变形验算.多遇地震作用下，层间弹性位移验算见下表 表9 横向变形验算层次层间剪力Vi（KN）层间刚度Di（KN）层间位移Vi/Di（m）层高（m）层间相对弹性转角e619068159960.00233.61/1565531818159960.00393.61/923442158159960.00513.61/706350088296680.0063.61-6002562110174720.00523.61/6551601