红旗小区3号住宅楼结构设计.doc

东北林业大学毕业设计红旗小区3号住宅楼结构设计1绪论随着经济不断快速发展，人们对于住宅的舒适、美观、安全的方面的要求不断提高。而高层住宅又因其设计具有很强的科学性、技术性，与现代信息技术、人体工程学、心理学等有密切联系，因此成为专门研究的课题。为了符合实际并有所创新，我计划将毕业设计定为哈尔滨市红旗小区3号住宅楼设计，该建筑是位于哈尔滨市中心的一幢高层住宅楼，所以为了满足当代的城市建设要求并迎合消费者的消费观念，该建筑要充分体现现代化要求：布置简洁明了 、功能齐全、外观美丽大方、通透、自然及环保。同时，在达到设计准确的基础上，力求实用、安全、经济。由于该住宅楼属于大型单体建筑1，设计过程中要注意采光、通风、防火。建筑设计充分考虑了消防和疏散的要求,每单元设一部电梯和一部楼梯楼梯；楼板及屋面现浇。屋面防水层为SBS改性沥青防水卷材2，并设有保温层和隔气层。屋面采用有组织排水。施工组织设计科学、规范 ，使建筑施工活动协调有序，提高工作效率，达到缩短工期、降低成本、争创优质的效果。1.1高层建筑结构的特点从名词上看，多层和高层结构的差别主要是层数和高度，习惯上，将10层及10层以上或房屋高度超过28米的建筑物看作高层建筑。但是实际上，多层和高层没有实质性的差别，他们都要抵抗水平及竖向荷载作用。结合国内外高层建筑的发展现状即前景，其主要有以下几方面的特点：一、在相同的建设场地中，建造高层住宅可以获得更多的建筑面积，这样可以部分解决城市用地紧张和地价上涨的问题，并且设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观，提高城市品位。二、在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面，将这些空闲地面用作绿化和休息场地，有利于美化环境，并带来更充足的日照、采光和通风效果。三、从城市建设和管理的角度看，建筑物向高空延伸，可以缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种公共管线的长度，从而节省城市建设和管理的投资。四、高层建筑中的竖向交通一般由电梯完成，这样会增加建筑物的造价，从建筑防火的角度看，高层建筑的防火要求高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。五从结构受力的特性看，侧向荷载（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中将起着重要作用，特别是在超高层建筑中将起主要作用。因此高层建筑的结构分析和设计要比一般的中低层建筑复杂的多。1.2现代高层建筑结构的发展城市中的高层建筑是反映城市经济繁荣和社会进步的重要标志，近年来，人们谈论阿联酋的迪拜塔，马来西亚的双子星塔等举世闻名的摩天大楼时，会同时想到其所在地的奢华、富足。这足以说明高层建筑对城市社会形象的贡献。而高层建筑在全球范围内突飞猛进的建设，从科学技术方面看，得益与力学分析方法的发展、结构设计和施工技术的进步以及现代化机械和电子技术的贡献。分析高层建筑的发展过程和目前世界经济和科学技术水平，可以预测今后高层建筑结构的发展趋势如下：一、新材料的开发和应用方面，随着高性能混凝土材料的研制和不断发展，混凝土的强度等级和韧性性能不断得到改善；高强度且具有良好可焊性的厚钢板将成为今后高层建筑钢结构的主要用钢，并且耐火性将得到极大改善。二、高层建筑结构的高度将出现突破。三、组合结构高层建筑将增多，采用组合结构可以建造比混凝土结构更高的建筑，并且随着混凝土强度的提高以及结构构造和施工技术上的改进，组合结构在高层建筑中的应运将进一步扩大。四新型结构形式的应运将增多，例如，多束筒体系已小明在适用建筑场地、丰富建筑类型、满足多种功能和减小剪力滞后等方面有很多优点，预计今后也将扩大应运。五耗能减震技术的应运将得到发展。2008年汶川地震后，设计师和广大人民群众对于建筑抗震有了更新的认识和更高的要求，需要利用各种技术手段创造安全、平稳、舒适的办公、居住环境，并能对各种扰动进行有效的隔离和控制，因此，高层建筑的减震控制将又很大的发展前景。1.3本设计的内容和设计方法本设计是是哈尔滨市区内某小区的一幢高层住宅建筑。设计要既能满足使用功能的要求，又能满足其安全性、适用性、耐久性、建筑美学及其与周围环境相互融合的要求。本设计拟采用广泛应用的框架-剪力墙结构体系，材料为钢筋混凝土。建筑设计、结构设计、施工组织设计等要符合实际工程、技术条件，经济情况，具有可行性及现实指导意义。设计采用手算与电算相结合的方法，同时采用AutoCAD、天正建筑软件绘制建筑图。首先进行建筑设计，并绘制建筑平面图、立面图、剖面图。其次进行结构设计及施工图的绘制。手算结构在水平及竖向荷载作用下的内力、各种荷载作用下的效应组合、构件截面设计等内容。运用PK-PM结构分析软件校核并绘制结构施工图。并将手算与电算进行比较。第三进行施工组织设计，设计应满足科学、合理、符合实际工程情况的要求。1.4本次设计的目的和意义毕业设计是对本科知识学习成果的一次综合检验，是对所学专业知识和计算理论的一次全方位的融合，也是一次很好的培养我们综合运用所学知识与技能的学习机会，提高分析和解决实际工程问题，培养实践能力和创新能力的重要环节，为毕业后迅速使用工作要求打下坚实的理论基础，我们必须认真完成。通过本次毕业设计我们要综合运用房屋建筑学、材料力学、结构力学、高层建筑结构设计、抗震结构设计、钢筋混凝土结构设计、土木工程施工技术等所学专业知识，熟悉并掌握建筑工程设计步骤、过程及方法，学会运用国家规范5、标准、图集、资料，培养独立分析、解决实际工程问题的能力，提高建筑结构设计水平，培养绘图、计算及计算机应用的综合能力，为以后踏上工作岗位打下坚实的基础，完成工程师的基本训练。通过设计锻炼我们可以培养和锻炼我们综合应用专业知识解决实际问题的能力，培养自己的动手能力和独立思考的能力。在设计中我们会使用熟练各种工程软件，掌握国家规范的查阅和使用方法。同事在设计中我们会遇到各种问题和困难，要以积极的态度面对、及时解决，顺利完成此次毕业设计。25 2建筑设计本次设计的建筑是位于哈尔滨市区某小区的一幢高层住宅。其造型美观，设计合理，能满足各种使用功能的要求，占地面积1056.34。2.1总述设计方案为每层包括三个单元，每单元两户，每户包括两间卧室，一间书房，客厅，卫生间，厨房各一间。主体高度34.2，建筑面积达9052.14。该建筑结构方案为框架-剪力墙结构。建筑结构耐火等级为二级，使用年限达到50100年，符合二级建筑耐火年限。2.2平面设计根据各功能分区的使用性质确定房间之间的组合关系进行平面组合。本建筑平面形状近似成长方形，采用框架-剪力墙结构体系。外墙选用陶粒混凝土空心砌块作为填充墙的材料，取400厚，其中外包柱子200厚，这样可满足哈尔滨地区冬季防寒的要求。内墙采用陶粒混凝土空心砌块，取240厚。墙的外皮与梁的外皮一致，柱的中心线与轴线的关系由使用功能、建筑设计要求确定，具体布置见建筑图。窗的布置满足采光要求。2.3剖面设计 此建筑高度为34.2m，层高均为3.3，女儿墙高1.2，顶部电梯机房高4.5m。每单元设一部封闭双跑楼梯，一部电梯。楼、电梯的设计满足使用、消防的要求。具体见剖面图。2.4立面设计该建筑正立面设计线条明确，凹凸有致。根据该建筑的功能性质，底部两层采用灰色磨光花岗岩，其余外墙采用水泥粉刷墙面，经济耐久，阳台采用封闭式保温阳台，以满足哈尔滨冬季寒冷的气候条件。窗户采用塑钢窗，经济适用，单元门为铁质防盗门。2.5 经济技术指标及建筑设计总说明建筑面积：9052.14占地面积：1056.34耐火等级：二级层 数：10层结构方案：框架-剪力墙结构基础方案：桩基础3结构设计3.1工程概况此工程为哈尔滨市道外区红旗小区一高层住宅楼。共十层，无地下室，占地面积约1056.34，建筑面积约9052.14采用框架-剪力墙结构体系，工程位于抗震设防烈度6度区，此设计采用7度抗震设防烈度进行计算，建筑场地类别类，设计地震分组为第一组，基本雪压=0.45kN/m2。该房屋为丙类建筑，梁、板、柱、剪力墙均为现浇钢筋混凝土。梁、板、柱、剪力墙混凝土强度等级为一至五层C35，六至十层C40。抗震等级框架为三级，剪力墙为二级，采用桩基础。建筑物层高均为3.3米，顶部电梯机房高4.5米，屋顶采用SBS改性沥青防水卷材，外墙采用水泥粉刷墙面，内墙采用石灰粗砂粉刷层，采用塑钢窗，木质门，一层单元入口处及进户门用钢铁防盗门，根据结构使用功能要求，底层、标准层、顶层建筑平面示意图见建筑平面施工图，剖面示意图见建筑剖面施工图。3.2结构布置根据对结构使用功能及技术经济指标等因素的综合分析，该建筑采用钢筋砼框架-剪力墙结构。剪力墙的尺寸、位置等具体见结构布置图。3.3截面尺寸估算3.3.1框架梁截面尺寸估计主梁：截面高度 (主梁计算跨度) 截面宽度 且 次梁：截面尺寸 双向板厚度可取板短边尺寸：本设计取150mm（110层）。估算梁板截面尺寸见表31。表31 梁、板截面尺寸（）框架梁、板轴线尺寸横梁主梁；300600次梁；（仅、）200500纵梁主梁；300600；200400次梁轴；200500板150mm3.3.2柱截面尺寸估算柱截面尺寸可根据轴压比限值由式，其中确定。房屋高度为34.2米，查表可知该框架剪力墙结构中的框架为三级抗震等级，由此得轴压比限值。单位面积上的重力荷载代表值近似取12，底层混凝土强度等级取，因此，底层中柱及边柱的截面面积为：中柱： m2柱截面尺寸可取为700mm700mm边柱：m2 柱截面尺寸可取为600mm600mm.另外，柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm，柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。经综合分析，本工程各层柱截面及混凝土强度等级如表3-2所示：表32 各层柱截面尺寸及混凝土强度等级层次混凝土强度等级轴柱/mm、轴柱/mm610C3560060050050015C407007006006003.3.3剪力墙布置根据规范规定：三级抗震等级的剪力墙厚度不应小于，且不应小于层高的1/20，底部加强部位的墙厚不宜小于200，且不宜小于层高的1/164。剪力墙底部加强部位高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值且不大于154，本工程剪力墙厚度取240。在、轴布置横向剪力墙，在轴上电梯间处布置纵向剪力墙，另外在轴上、间布置纵向剪力墙，具体见结构布置图。 3.3.4 计算简图根据有关规定，对于平面结构布置情况，剪力墙与框架仅通过楼板连接，因此无论横向还是纵向，均可按铰接接连接考虑，其计算简图如图31所示。对于横向，总剪力墙代表共12片剪力墙的综合；对于纵向，总剪力墙代表共2片剪力墙的综合，并且所以剪力墙在个楼层均无变截面情况。因该建筑无地下室，因而底层柱的桩基础的顶部。因梁板现浇，所以其它各层均取板底为梁截面的形心线。本设计只对房屋的横向进行分析。 图31 框架-剪力墙结构协同分析计算简图3.4 剪力墙、框架刚度计算3.4.1 剪力墙刚度计算3.4.1.1 墙等效刚度计算计算剪力墙刚度时，纵墙的一部分可以作为横墙的有效翼墙，剪力墙带翼缘时，其有效翼缘长度由该侧墙面算起，可按下列要求取值：（1） 相邻剪力墙间距的一半；（2） 墙面至门窗洞口的的墙长度；（3） 剪力墙总高度的15%。以上三者取最小值。墙考虑翼缘作用的截面如图32a和32b所示。 mm mm 取加权平均值： 由于剪力墙截面1-10层无变化，所以， 3.4.1.2 墙等效刚度计算墙考虑翼缘作用的截面如图33a和33b所示。 图32a W-1墙考虑翼缘作用截面 查表得 ，取加权平均值： 由于剪力墙截面1-10层无变化， 所以 图32b W-2墙考虑翼缘作用截面其余W-3，W-4分别与W-1，W-2左右对称，即横向等效刚度相等，故计算过程省略。横向总剪力墙的等效刚度等于各片横向剪力墙等效刚度之和，各剪力墙等效刚度，总剪力等效刚度见表33。表33 横向剪力墙等效刚度计算表墙编号层次Ec /(104N/mm2)Aw /106mm2Iw /1012mm4EcIeq /1017Nmm截面图（单位：mm）墙类别W-1 (3片) 6103.151.362.1261.2880.6686整截面墙153.251.362.1261.4883.201.362.1261.405W-2 (3片) 6103.151.362.1261.2880.6686整截面墙153.251.362.1261.4883.201.362.1261.405W-3 (3片)6103.151.675.81481.2641.810整截面墙153.251.675.81481.2843.201.675.81481.242W-4 (3片)6103.151.675.81481.2421.810整截面墙153.251.675.81481.2423.201.675.81481.24214.8721017 Nmm23.4.2 框架剪切刚度计算总框架的剪切刚度按式，其中，。3.4.2.1 梁线刚度的计算各层各跨梁线刚度的计算结果见表34，表中表示按矩形截面所计算的惯性矩；2、分别表示中框架和边框架的线刚度。表3-4横梁线刚度计算类型层次 Ec /(104N/mm2)bh/mml/mmI0 /109mm4ib/1010NmmEcI0/l 1.5EcI0/l2EcI0/lBD跨6103.1530060060005.42.8354.2535.670153.2530060060005.42.9254.3885.850DF跨6103.1530060054005.43.154.7256.300153.2530060054005.43.254.8756.5003.4.2.2 柱线刚度的计算各层各列柱线刚度计算结果见表35。表35 柱线刚度 计算表类别层次Ec /(104N/mm2)bchc/mmh/mmIc /109mm4ic=EcIc/h /1010Nmm列柱6103.1560060033005.214.973153.25700700330010.8010.640、列柱6103.25500500330010.8010.310153.15600600330020.1019.7103.4.2.3 柱侧移刚度计算柱侧移刚度按式计算，下面以第二层列柱轴为例，说明计算方法：，其余各层柱侧移刚度计算见表36至38所示。表3-6 列柱的侧移刚度D(N/mm)计算表层次、 轴柱轴柱DijcDijcDij7100.85500.299164111.1400.3631989221185061.7380.465254811.1580.36720111231961250.4120.171200490.5500.2162532526802310.4120.37843190.5500.41248305523383表3-7 列柱的侧移刚度D(N/mm)计算表层次、 轴柱轴柱DijcDijcDij7100.8700.303344231.1610.3674169444409260.8850.307348781.1790.37142149449097250.4700.190412660.6270.2395190854970410.4700.393853560.6270.429931751009278表3-8 列柱的侧移刚度D(N/mm)计算表层次、 轴柱轴柱DijcDijcDij7100.9500.322176451.1400.3631989221431860.9650.325178101.2870.39221481228949250.4580.186218080.6110.2342743529053110.4580.390457260.6110.425498295399133.4.2.4 总框架的剪切刚度计算 在框架剪力墙结构协同工作计算中所用的总框架剪切刚度按下式进行计算，计算结果见表39所示，表39 总框架各层剪切刚度计算表层次hi/mmDi/(N/mm)Dihi/N610330087026028.7210815330091000730.031086103300110825836.57108153300207258368.395108Cf35.96108 N3.4.2.5 结构刚度特征值此设计为框架-剪力墙铰接体系，不考虑连梁的刚度，故3.5 重力荷载及水平荷载计算3.5.1 重力荷载3.5.1.1 屋面荷载屋面恒载40厚C20细石混凝土保护层 200.040.8 kN/m2 SBS改性沥青防水卷材 0.4 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 200.020.4kN/m2 180厚加强型水泥石膏聚苯保温板 60.150.9 kN/m2 水泥炉渣（1:8）找坡层（最薄处30,3%坡度） 140.04=0.56 kN/m2 150厚钢筋混凝土板 250.153.75 kN/m2隔声纸板顶层 0.18 kN/m2 合计 6.60 kN/m2屋面雪载 0.45 kN/m2屋面活载(上人屋面) 2.0 kN/m23.5.1.2 楼面荷载楼面恒载 松木地板地面 (包括水泥粗砂打底) 0.18 kN/m2 150厚的钢筋混凝土板 250.153.75 kN/m2隔声纸板顶棚 170.020.18 kN/m2 合计 4.11 kN/m2阳台楼面恒载 松木地板地面 (包括水泥粗砂打底) 0.18 kN/m2 120厚的钢筋混凝土板 250.123.00 kN/m2隔声纸板顶棚 170.020.18 kN/m2 合计 3.36 kN/m2楼面、阳台活载 2.0 kN/m23.5.1.3 梁、柱、墙及门、窗重力荷载 为了简化计算，计算重力荷载时近似取1.1倍自重以考虑梁柱面粉刷层的重力荷载，计算梁重力荷载时应从梁截面高度中减去板厚，柱净高可取层高减去板厚，横梁、纵梁（包括次梁）以及柱重力荷载计算结果见表3-10至表3-14，计算公式为 g= bhn=glnn ，（其中hn，ln分别表示梁截面净高度和净跨长，g表示单位长度梁重力荷载, 钢筋混凝土的容重 25 kN/m3。） 表3-10 110层横梁重力荷载计算表层次类别bhn/mg/(kN/m)ln/mn/根数Gi/kNGi/kN610BD跨0.300.453.3755.3511198.62971.560.200.351.755.4656.7DF跨0.300.453.3754.7511176.350.200.351.754.8650.415BD跨0.300.453.3755.4511202.330.200.351.755.4656.7DF跨0.300.453.3754.8511180.060.200.351.754.8650.4表3-11 、轴纵梁重力计算表类别层次bhn/mg/(kN/m)ln/mn/根数Gi/kNGi/kN、6100.300.453.3756.406129.60300.75150.300.453.3756.306127.575、6100.200.251.2502.93621.975150.200.251.2502.88621.60表3-12 轴110层纵次梁重力荷载计算表类别bhn/mg/(kN/m)ln/mn/根数Gi/kNGi/kN、0.20.351.753.65212.77725.554表3-13 轴纵梁重力荷载计算表类别层次bhn/mg/(kN/m)ln/mn/根数Gi/kNGi/kN、6100.300.453.3756.36127.575295.95150.300.453.3756.26125.55、6100.200.251.252.88621.6150.200.251.252.83621.225表3-14 柱重力荷载计算表类别层次bh/mg/(kN/m)Hn/mn/根数1.1Gi/kN列柱610层5005006.253.1511238.2215层6006009.003.1511343.04列柱15层6006009.003.1511343.04610层70070012.253.1511466.91列柱610层5005006.253.1511238.2215层6006009.003.1511343.04、列柱110层2402401.443.181260.45内墙采用200厚陶粒空心砌块（8.5kN/m3），外墙采用400厚陶粒空心砌块（8.5kN/m3），内墙两侧采用石灰粗砂粉刷（0.34kN/m2）；外墙面为贴瓷砖墙面（0.5kN/m2），外墙内表面为石灰粗砂粉面，内、外墙及钢筋混凝土剪力墙单位面积上的重力荷载如下：内墙石灰粗砂粉刷层 0.342=0.68 kN/m2250厚陶粒空心砌块 9.60.25=2.4 kN/m2合计 3.08 kN/m2外墙水泥粉刷墙面 0.36kN/ m2390厚陶粒混凝土空心砌块 6.00.393.4kN/ m2石灰粗砂粉刷层 0.34 kN/m2合计 3.04kN/m2钢筋混凝土剪力墙 内剪力墙：石灰粗砂粉刷层 0.3420.68 kN/m2240厚钢筋混凝土墙 250.246.0 kN/m2 合计 6.68 kN/m2外剪力墙：石灰粗砂粉刷层 0.36 kN/ m2240厚钢筋混凝土墙 250.256.25 kN/ m2 水泥粉刷墙面 15.40.01=0.154 kN/ m2合计 6.70 kN/m2采用塑钢窗，门采用木质门，进户门采用钢铁防盗门，其单位面积重力荷载为：塑钢窗 0.2 kN/m2木门 0.2 kN/m2钢铁门 0.45 kN/m23.5.1.4 重力荷载代表值结构抗震分析时采用的计算简图如图33所示。集中于各质点的重力荷载代表值为单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上、下各半层的墙、柱等重力荷载6。屋面上的可变荷载取雪荷载0.45,重力荷载代表值的具体计算过程如下： 图33动力计算简图各质点的重力荷载代表值计算结果整理如表315所示。表315 各质点的重力荷载代表值质点1234 5 67891011Gi13207.6710380.3610380.3610380.3610380.36 10213.6010213.610046.8510046.859203.581396.633.5.2横向风荷载作用3.5.2.1结构基本自振周期垂直于建筑物表面上的风荷载标准值按计算，其中基本风压。对于本工程风载体型系数如图3-4所示。图34 风荷载体型系数计算简图因房屋计算高度，且，因此需要考虑风压脉动的影响。风振系数按式计算。为此，先计算房屋的基本周期。由规范查得脉动增大系数，所以脉动影响系数振型系数，则。现设定由南向北吹时为左风向，有由北南吹时为右风向，在左风作用下，沿房屋高度的分布风荷载标准值为： 则左风时总风荷载 。同理，右风作用下沿房屋高度的分布荷载标准值为：则右风时总风荷载 。由上述可见，两方向的总风荷载比较接近，为简化计算，假定两方向的风荷载相同，取，计算屋面机房的突出部分的风荷载时，取1.3 ，迎风面宽度为，风振系数近似取，风荷载沿房屋高度的分布见表3-16。表 316 横向风荷载作用计算表层次1137.51.0821.56621.4496.503618.7510331.01.0391.46675.80171.315653.23929.70.90.9951.43872.21236.937036.82826.40.80.9421.41166.15218.895778.70723.10.70.8901.38161.17201.914664.12619.80.60.841.34656.27185.143665.77516.50.50.771.31450.36166.372745.11413.20.40.741.26246.48154.182035.1839.90.30.741.19644.05146.481450.15226.60.20.741.13141.65137.43907.0413.30.10.741.06539.22129.43453.5851844.5738008.46在框架-剪力墙结构协同工作分析中，应将沿房屋高度的分布风荷载图3-5 (a)折算为倒三角形分布荷载 图3-5 (c)和均布荷载图3-5 (d)。为此，应先图3-5 (a)所示的分布荷载按静力等效原理折算为 图3-59(b)所示的节点集中力。现以为例，说明计算方法，其余集中力计算结果见表316。图3-5中的和按公式，其中，,将这些数据代入下式得， （a） （b）（c） （d）图35 风荷载的折算3.5.3 横向水平地震作用3.5.2.1结构基本自振周期结构动力计算简图如图33所示，基本自振周期可按式计算，其中为考虑非承重砖墙影响的折减系数，框架-剪力墙结构取0.8；为计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移，按式计算。其中其中为将，以及和代入上式得 则定点侧移3.5.2.2水平地震作用该房屋主体结构高度不超过40m,且质量和刚度沿高度分布比较均匀。故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构等效总重力荷载为：根据场地类别类，设计地震分组为第一组，查表得特征周期一般建筑的阻尼比为0.0510。，因为，所以则总水平地震作用标准值为：因为，所以应考虑顶部附加水平地震作用，其中，顶部附加地震作用系数查表得 质点的水平地震作用计算如下：和具体计算结果表317。 表 317 横向水平地震作用计算表层次Hi/mGi/kNGiHi /kNmFi/kNFiHi/kNm1137.51396.6352373.6250.02856.77210339349.01308517.330.162334.42411036.005929.710192.28302710.7160.159328.1309745.466826.410192.28269076.1920.141291.6717700.122723.110192.28235441.6680.124255.2125895.406619.810359.03205108.7940.108222.3324402.181516.510525.39173668.9350.091188.2523106.165413.210525.39138935.1480.073150.6021987.94539.910525.39104201.3610.055112.9511118.21926.610525.3969467.5740.03675.301496.98613.313352.4344063.0190.02347.763157.618合计107135.51903564.361.002063.41245646.113框架剪力墙结构协同工作分析时，将分布的各质点的水平地震作用折算为倒三角形分布荷载和顶点集中荷载，如图36所示。FnnF1F1FFqmax图36 水平地震作用折算图其中和可按下式计算： 其中和都为零将上述数据代入下式得3.6 水平荷载作用下框架-剪力墙结构内力与位移计算3.6.1 位移计算与验算在本设计中只需进行水平地震作用下的位移验算。计算水平地震作用下的侧移时，应取倒三角形分布荷载与顶点集中荷载产生的侧移之和。相应的侧移按下述公式计算。计算侧移时，水平地震作用取标准值，框架和剪力墙的刚度均取弹性刚度。倒三角形荷载作用下水平位移按式（31）计算。 （31）顶点集中荷载作用下水平位移按式（32）计算。 （32）其中 ， , 最终计算结果见表318。 表318 横向水平地震作用下结构侧移计算表层次Hi/mhi/m1i/mm2i/mmi/mmi/hi103313.34.0812.7066.7871/3749929.70.93.33.5902.3175.9071/3741826.40.83.33.0911.9345.0251/7515723.10.73.32.5821.5644.1471/7661619.80.63.32.0711.2143.2851/3999516.50.53.31.5690.8902.4601/8651413.20.43.31.0950.6021.6971/493539.90.33.30.6700.3581.0281/615326.60.23.30.3240.1680.4921/917513.30.13.30.0880.0450.1321/49891表318中和分别表示倒三角形荷载和顶点集中荷载作用下各层的侧移，；。由表可见，各层层间位移角小于，满足规范的要求。3.6.2横向水平作用下总框架、总剪力墙内力计算3.6.2.1横向风荷载作用下计算风荷载作用下框架-剪力墙结构内力时，结构刚度特征值，应分别计算倒三角形分布荷载（）和均布荷载（）作用下的内力。总框架的名义剪力按下式计算：倒三角形分布水平荷载作用下均布荷载作用下 总剪力墙的弯矩倒三角形分布水平荷载作用下均布荷载作用下总剪力墙的名义剪力倒三角形荷载作用下均布荷载作用下计算结果见表319。两种荷载共同作用下框架-剪力墙结构的内力见表320。表319 横向风荷载作用下（倒三角形分布荷载和均布荷载）内力计算表层次Hi/m倒三角形分布荷载均布荷载Mwi/kNmVwi/kNVfi/kNMwi/kNmVwi/kNVfi/kN10330.00186.56397.880.00-88.5988.59929.7886.22219.77402.02363.48-42.8589.61826.4968.70258.78409.92473.181.7691.76723.1348.13304.63415.63344.3746.4293.87619.8-900.77358.51413.82-26.3592.3094.75516.5-2719.92421.86399.74-648.76140.6193.19413.2-5066.26496.35369.00-1539.29192.6487.9239.9-7910.64583.94317.54-2721.46249.7677.5726.6-11237.09686.95241.44-4226.46313.4760.6213.3-15042.35808.09136.87-6094.05385.4535.400-19335.79950.560.00-8373.50467.610.00表320 横向风荷载作用下总框架、总剪力墙内力计算表层次Hi/mMwi/kNmVwi/kNVfi/kN10330.0097.97486.47929.71249.70176.92491.63826.41441.88260.54501.69723.1692.50351.04509.49619.8-927.12450.81508.57516.5-3368.68562.48492.93413.2-6605.55689.00456.9239.9-10632.10833.70395.1126.6-15463.561000.42302.0613.3-21136.391193.54172.270-27709.291418.170.003.6.2.2横向水平地震作用下计算水平地震作用下框架-剪力墙结构内力时，结构刚度特征值，应分别计算倒三角形分布荷载（）和顶点集中荷载（）作用下的内力。总框架的名义剪力按下式计算：倒三角形分布水平荷载作用下均布荷载作用下 总剪力墙的弯矩倒三角形分布水平荷载作用下：均布荷载作用下：总剪力墙的名义剪力倒三角形荷载作用下：均布荷载作用下：计算结果见表321。两种荷载共同作用下框架-剪力墙结构的内力见表322。表321 横向风荷载作用下（倒三角形分布荷载和均布荷载）内力计算表层次Hi/m倒三角形分布荷载均布荷载Mwi/kNmVwi/kNVfi/kNMwi/kNmVwi/kNVfi/kN10