大庆市某高层办公楼

土木工程专业毕业设计任务书总说明一、建筑设计任务和要求1、设计中要体现与贯彻“功能适用、经济合理、造型美观、环境相宜”的原则。2、掌握各类建筑的特殊功能要求。3、建筑功能合理，造型要体现建筑自身特点及北方建筑特色，力求方案有所创新。4、结构选型应体现结构可靠性、经济性和合理性，充分考虑寒冷地区的特点，采用先进技术、新型材料，重视节约能源。5、说明书应阐明方案特点、建筑形式、结构处理、装修等。6、布图合理，图面整洁。7、图纸内容及规格图纸名称图纸内容图纸规格图纸比例建筑总层平面图、设计总说明（3000字）、门窗表A11500或11000建筑底层、标准层、顶层平面图A11100或1150建筑正立面、侧立面、剖面图A11100或1150建筑扩大单元平面图（住宅类）A2150建筑楼梯详图、电梯井道祥图电梯机房详图A2110或120建筑节点详图A2110或120结构基础平面图、剖面图、详图A11100或1150结构二层楼面结构布置图及配筋图A11100或1150结构框架配筋图（一榀）及梁柱断面图A11100或120结构剪力墙配筋图（高层）A11100或1150结构楼梯、雨蓬配筋图A2150或125二、结构设计要求1、选用安全可靠、经济合理的承重结构方案。2、正确确定结构计算简图。3、结构内力计算可用计算机程序，但必须用手算校核。4、设防烈度按度考虑、场地特征周期分区为二区、场地土为类。5、对基础、墙体、梁板、柱按现行设计规范作详细准确的设计计算。6、设计计算书和说明书要完整。7、图纸要求1）基础平面图、断面图；2）梁板结构布置图；3主要结构配筋图（框架配筋图、连续梁配筋图、现浇楼板配筋图、剪力墙配筋图、楼梯雨蓬配筋图等）4）主要节点详图8、英文摘要不少于300词。三、地质条件1M人工填土15KN/M3FK180KPA0153M粘土185KN/M3ES12MPAFK180KPA06M粉土196KN/M3ES10MPAFK150KPA02以下砂砾188KN/M3ES15MPAFK180KPA019四、进度要求建筑设计3周，结构设计7周，审核图纸、计算书和答辩1周毕业设计任务书设计题目高层办公楼建设场地大庆市最大冻深21M设计条件地势平坦抗震要求7度区（第一组）类场地；主导风向西南基本要求拟在大庆市某区建造一栋高层办公楼。主体部分911层，但不高于40米，平面形状不限，但应满足多功能办公要求，办公空间灵活隔断，或桌柜合理分隔，办公空间小到12人办公，大到洽谈室，会议室，不受柱网的限制。该办公楼的性质是综合性多层次的高档标准。标准层应满足各行业的要求，因此应具有通用性；建筑造型要求简洁明快，新颖大方。（一）房间要求1首层平面设置门厅，过厅，走道，楼梯及电梯间，收发室，值班，警卫，会客，存衣，邮电，小商店，电话间，开水间，厕所等；与主体首层相连的裙房设计应包括能容纳600人的礼堂和供2/3以上办公人员的餐厅和厨房等，相当于600人的使用面积；以及帮助人们休息的各种游艺室，舞厅等。2标准层平面设置主要的办公空间（进行家具配置和合理分隔）。楼梯及电梯间，卫生间，及各种井道等；标准层建筑面积控制在1000平方米左右。（二）防火要求根据GBJ4582要求进行防火设计，设封闭防火楼梯，防火电梯，并均设前室。（三）其它要求1层高首层39米，标准层33米，电梯机房净高大于3米。2地层设置外部出入口两处。3电梯根据8001000人的办公楼规模应设置1000公斤客梯2部，井道内口尺寸为24M23M，其中一部兼消防楼梯，要求设置封闭乙级防火推拉门和不小于9平方米的前室。电梯出屋面。4各种管井如果没有自然通风排烟时，应设置排烟道；此外要求在适当位置设管道井，管道井要求每23层用横格板分隔，并设丙级防火检修门。五设计内容（一）建筑部分1图34张1首层平面图（1100）；标准层平面图（1100）；剖面图（1100）；立面图（1100）2建筑部分设计说明书，阐述方案特点，设计依据。（二）结构部分1图34张结构首层平面布置图；框架结构配筋图；楼梯配筋图；基础结构布置图；基础配筋图；结构设计说明书及计算书；包括结构方案选择的阐述，主要承重结构设计计算的全部内容。摘要本工程为大庆市某高层办公楼，总建筑面积11203M2，占地面积1296M2，十层，总高度336M，采用框架结构，桩基础，设计基准期50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度。建筑设计本着“功能适用，经济合理，造型美观，环境相宜”的原则，以国家相应规范、标准为依据，完成了设计任务书所要求的建筑平面设计，并在此基础上进行了立面、剖面设计，共画出建筑图4张。结构设计本着“安全，适用，耐久”的原则，进行了竖向荷载汇集，水平荷载汇集，内力计算，内力组合，结构抗震验算，板、梁、柱、楼梯、基础等结构构件的设计。共画出结构图4张。关键词高层办公楼框架桩基础ABSTRACTTHEENGINEERINGISAHIGHRISEOFFICEBUILDINGTHEBUILDAREAIS11203SQUAREMETREANDTHEQROSSBUILDINGAREAIS1296ITHAS10FLOORANDTHEGROSSHEIGHTIS336THEBUILDADOPTREINFORCEDCONCRETEFRAMESTRUCTURE,THEDESIGNBASEYEARIS50YEARS,THESAFEGRADEIS2,ANDTHEEARTHQUAKEINTENSITYSALEIS7THEARCHITECTURALDESIGNISONTHEPRINCIPLEOFFUNCTIONAPPLICABLE,ECONOMICFEASIBLE,MODELFAIRANDENVIRONMENTHARMONIOUSBESIDES,THEDESIGNISONTHEBASEOFBUILDINGCONDEANDBUILDINGREGULATIONOFOURCOUNTRYIHAVEFINISHEDARCHITECTURALPLANDESIGNTHATTHEDESIGNDESCRIPTIONREQUIREANDONTHEBASEOFWHICH,IHAVEFINISHEDBLOCKDIAGRAM,PROFILEVIEWANDARCHITECTURALPLANTHEGROSSARCHINTECTURALDRAWINGARE4PIECESTHESTRUCTUREDESIGNISONTHEPRINCIPLEOFSAFE，APPLICABLEANDPERMANENTANDONTHEBASEOFIT,IHAVEDONEVERTRICALLOADCOLLECT,HORIZONTALLOADCOLLECT,STRESSCALCULATE,STRESSCOALESCESTRUCTEARTHQUAKERESISTANTDESIGNBESIDES，IHAVEDESIGNEDBEAM，FLOORSLAB，COLUMN，STAIRANDFOUNDATIONANDSOONTHEGROSSCONSTRUCTIONDRAWINGARE4PIECESKEYWORDSHIGHRISEOFFICEBUILDINGREINFORCEDCONCRETEFRAMEPILESFOUNDATION目录第一篇建筑设计部分11总平面设计12平面设计13立面设计24剖面设计25防火设计3第二篇结构设计部分41工程概况42结构布置及计算简图43重力荷载计算831屋面及楼面的永久荷载标准值832屋面及楼面可变荷载标准值833梁柱墙窗门重力荷载计算834重力荷载代表值94框架侧移刚度计算95横向水平荷载作用下框架内力和侧移计算1151横向水平地震作用下框架内力和侧移计算1152横向风荷载作用下框架内力和侧移计算156竖向荷载作用下框架内力计算1961横向框架内力计算1962横向框架内力组合2663框架柱内力组合377截面设计3771框架梁3772框架柱4073框架梁柱节点核芯区截面抗震验算448楼盖设计4581荷载计算4682计算跨度4683弯矩计算4684截面设计4785单向板弯矩及配筋计算489楼梯的设计4991楼梯板的设计4992平台板设计5093平台梁设计5110基础设计52101地质条件52102A柱基础设计荷载53103确定桩基材料53104桩基础设计53105验算群桩中的单桩受力54106软弱下卧层验算55107桩基沉降验算55108桩的配筋56109桩的强度验算561010承台设计571011承台受弯承载力计算58参考文献69致谢60前言全世界的城市中心都在改变着它们高层建筑，3040层或更高的建筑和建筑群越来越多地高耸在地面上。城市中的高层建筑是反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志，随着社会与经济的蓬勃发展，特别是城市建设的发展，高层建筑越来越引起人们的关注。在当今世界中，信息交换和传递量大而集中，人与人之间的联系日益密切，为了争取在城市中心繁荣地段有限的土地上容纳更多的办公活动场所，办公建筑不断向高空发展。电子计算机和现代先进技术的应用，为高层建筑的发展提供了坚实的技术基础。统计资料表明，世界上每年建造的高层建筑中75是办公建筑。当前世界上最高的30幢建筑几乎都是办公楼。这也说明了办公楼建筑由于其独特的功能和组织形式对于建造高层建筑是适宜的。现代办公建筑的三大特点是高层、灵活，综合。在现代的高层办公建筑中都充分反映了这些特点。现代办公建筑布局灵活多变，空间分隔自由，以适应现代办公组织体系的不断调整，不断改革和不断更新。现代的高层办公建筑大都采取十几家或几十家乃至上百家公司（部门）联合办公的形式，最大限度地满足办公人员对工作和生活的需要。现代高层办公建筑不断地采用新型结构体系和新技术、新工艺，新材料，满足了办公建筑向更高尺度发展的可能性。高层办公建筑是高层建筑和办公建筑两个的“集合”和“交汇”。因此，它既具有高层建筑的共性，又具有办公建筑的特性。高层办公建筑是为了满足各种组织机构办公活动使用的高层建筑。国外高层办公建筑可以归纳为三种一种是房地产开发商根据市场需要，投资设计建造，可供出租使用的高层办公建筑；第二种是某一大公司，银行或企业，为了发展业务工作，而设计建造的专用高层办建筑，有时为了充分利用基地，允许建造的高度，而建有多余的面积和空间，供出租给其它公司使用；第三种是高层政府办公楼。我国的高层办公建筑在20世纪二十至三十年代初已有初步发展，近几年，我国许多城市如北京、上海、广州等陆续建造了许多高层办公建筑。今后，随着经济的发展，我国城市将会出现更多高层办公建筑。第一篇建筑设计部分1总平面设计在城市中高层建筑往往成群地出现，从现代化的社会与社团关系着眼，这些建筑物彼此之间应该是有机联系的。城市中高层建筑参差错落的高高耸起，成了引人注目的目标。它们的侧影对城市轮廓线的形成有重大的影响。本次毕业设计任务书给的场地较大，拟在大庆市某地区建造一栋高层办公楼，该楼主要是用于某大型企业办公。在总平面设计中考虑到办公环境的安详和宁静，把主楼罩于区内较中央的位置，区内的街道与周围主要道路连接交通方便，出入自由。剩下较大的空间可建造一些小型建筑如保龄球、健身房、台球室以及其他一些辅助娱乐设施。使区内成为一个相对完整和独立的体系，办公人员可以有良好的工作和生活环境。其余的空地相应地布置草坪、喷泉、假山、灌木，因而道旁的乔木，青草绿地也创造拉极好的空气环境。总的来说，场地较大，尽量布置得设施齐备，树木成荫，空气清新，环境幽雅，同时又和城市中的其它的建筑物融为一体，相互协调，美化拉城市环境犹如一体理想的“花园城”。2平面设计对于刚度较小的框架结构体系，其高宽比一般宜小于4。本例的体型采用传统的矩形柱体，从几何观点来看对侧移颇为为敏感的，而由于它的几何形体所具有的固有强度，使结构更为有效或者造价更可能降低，而房屋又能建得更高，总之，它是较为经济的体型。平面布置采用核心式，对于高层办公楼来说是比较经济和功能合理的。左右基本对称，电梯间置于大厅旁边，洗手间置于楼梯旁边。高层办公建筑的垂直交通是电梯，对于电梯的选择及其在建筑物中的分布，将决定高层办公楼的合理使用，提高效率和降低造价。因此在平面设计中，主要考虑以下几个方面第一集中。电梯是出入建筑物的人经常使用的交通工具，所以设置在容易看到的地方，从运行效率，缩短候梯时间以及降低建筑费用来考虑，电梯应集中设置。第二使用方便。根据电梯使用频率，将电梯布置在靠近出入口并列设置。第三分隔。主要通道和电梯布置分开，免去人流高峰时相互影响。办公楼的布局方式常见的有以下四种，单间办公室、成组式办公室、开放式布局、“景观”办公室和综合型办公室。本例主要是用于大型企业办公用房，所以主要是单间式和成组式。本例中柱间横向轻质隔墙可以根据使用要求自由拆除，获得需要的空间布局。房间进深不太大，基本可以满足自然采光，辅以人工采光。3立面设计建筑师对所设计的高层办建筑的“形”是很重视的这“形”的塑造到目前为止还受到力学结构，材料和施工的极大制约，本身的可塑性不大，但人们普遍对此有着较高的需求。那些体型简单单调，外墙采用各种材料幕墙的盒子建筑，缺乏变化和可识别性，因此在本次设计中希望有所改变，有所突破。本例的窗的材料采用绿色带形玻璃窗，避免反光造成城市污染。窗框采用铝合金材料，能给人以现代科技成就的力量感。立面上外墙一层采用剁假石贴面，给人以高贵自然的感觉。楼顶做成有顶盖的空间，将各种机械装置放在里面，使“冕”与“体”组成一个完整的，上下结合的有机统一体。4剖面设计剖面中垂直交通中的电梯不分层配置，其他在平面设计中以说明较详细，这儿也不再说明了。楼面采用现浇钢筋混凝土梁板楼面，构造较为简单。楼中的中小型会议室隔层布置，满足要求。为了适应垂直交通的电气及机械装置要求，空调冷却塔安装的要求。给排水管道，出气管道等位置均满足要求。擦窗机械及修理机械的安置要求，以及其它各种设施的要求，都能满足。在办公楼顶部往往要安放很多的机械设备和装置，设计为设备层。剖面设计表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系，主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数，建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构，构造关系等，它和房屋的使用，造价和节约用地等有密切关系，也反映了建筑标准的一个方面。其中一些问题需要平面、剖面结合起来一起研究，才能具体确定下来。采光，通风的设计也影响到剖面设计的效果，室内光线的强度和照度是否均匀，除了和平面中窗户的亮度和位置有关外，还和窗户在剖面中的高低、房间里光线的照射有关。房间里光线的照射深度，主要是靠侧窗的高度解决，本例中大部分都是自然采光。5防火设计本设计中，设计防火分区内的主要分隔墙，砌至每层梁、板的底部；管道穿过隔墙、楼板时，应采用非燃烧材料将其周围的空隙紧紧填塞。附设在高层建筑中的固定灭火装置的设备室，通风，空调机房等应采用耐火极限不低于300小时的隔墙和200小时的楼板与其它部位隔开。隔墙的门应根据建筑物的防火等级，按防火要求采用。电梯井内严禁敷设可燃气体和易燃，可燃液体管道，也不应敷设与电梯无关的电缆，电线等。电梯井壁除开设电梯门洞和通气孔洞外，不应开设其它洞口；电梯门不应采用栅栏门；管道井等竖向管的井壁应为耐火极限不低于100小时的非燃体。用于疏散楼梯间的防火门，应采用单向弹簧门，并应向疏散放向开启。本例中设有防烟间，前室面积不小于6平方米，并设有防烟，排烟设施，通向前室和楼梯间的门均满足防火要求，并向疏散方向开启。消防电梯与客梯兼用，但符合消防电梯的要求。第二篇结构设计部分1工程概况大庆市某区拟建一栋高层办公楼，主体10层，高336M。1层层高为39M，其余层层高均为33M；突出屋面的塔楼为电梯机房，高为30M。拟建房屋所在地的设计地震参数为08MAX，TG035S，基本雪压S003KNM2，基本风压W0055KNM2，地面粗糙度为B类。2结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面，立面及剖面设计，其标准层建筑平面，结构平面和剖面示意图如图1，图2和图3。该建筑为框架结构,属丙类建筑。7度抗震，类场地（第一组）。该工程采用全现浇结构体系，15层混凝土强度为C40，以上各层均为C30。填充墙采用外墙500MM，内墙250MM，门洞尺寸为900MM2400MM；窗为塑钢窗，洞口尺寸为2100MM1800MM。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取110MM。梁截面高度按梁跨度的128估算确定，且不宜小于400MM，也不宜大于净跨的41；框架梁截面宽度可以取梁截面高度的312，且不宜小于200MM，截面高宽比值不宜大于4。由此估算的梁截面尺寸见表1。表中还给出了各层梁，柱和板的混凝土强度等级，其设计强度C40（FC191NMM2，FT171NMM2，EC325104NMM2），C30FC143NMM2，FT143NMM2，EC300104NMM2。柱截面尺寸可根据经验公式3210CFGNFAA粗略确定（中间柱取10，边柱取11）。由于框架结构办公楼荷载较小，按14KNMM2考虑；负荷面积，中柱24372687MFM2。设防烈度7度，小于60M高的框架结构抗震等级为二级，因此取083903903903903903905460275275KZ1KZ3KZ1KZ2KZ4KZ26027060275KJL8KJL4KJL4KJL4KJL2C1C1C1C1C1C1C2C13KJL7363KJL0KJL938765ABCD电梯楼梯梯楼159390390390390903903903901层中柱N取9，C40混凝土，FC191NMM223625830180147MAAMM2，A594MM；25层中柱N取8，C40混凝土，FC191NMM2236216340101947AMM2，A560MM；610层中柱N取4，C30混凝土，FC143NMM2，A458MM。23620945M108137AA同理，边柱254M67F1层边柱N取9，C40混凝土，FC191NMM22362834108179MAAMM2，A517MM；25层边柱N取8，C40混凝土，FC191NMM22362718510197425AMM2，A487MM；610层边柱N取4，C30混凝土，FC143NMM2236258401083175MAAMM2，A398MM。根据上述计算结果并综合考虑其它因素，柱截面尺寸取值如下1层700MM700MM，25层600MM600MM，610层550MM550MM基础选用桩基础，基础埋深取23M，桩承台高13M。框架结构计算简图如图4所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，210层柱高即为层高，取33M，底层柱高度从基础顶面取至1层板底，即H1390452313011524M表21梁截面尺寸MM及各层混凝土强度等级横梁（BH）层次混凝土强度等级AB，CD跨BC跨纵梁（BH）次梁（BH）610C3030060030045030070025050015C40350600350400350700250500524M3970M78M78M78134566M7524397M0ABCD图框架结构计算简图（B）纵向框架A横向框架（A）横向框架（B）纵向框架图4框架结构计算简图3重力荷载计算31屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）30厚细石混凝土保护层22003066KNM2SBS水层04KNM220厚水泥砂浆找平层2000204KNM2150厚水泥蛭石保温层5015075KNM2110厚钢筋砼板25011275KNM2V型轻钢龙骨吊顶025KNM2合计521KNM219层楼面瓷砖地面（包括水泥砂粗砂打底）055KNM2110厚钢筋混凝土板25011275KNM2V型轻钢龙骨吊顶025KNM2合计355KNM232屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值20KNM2楼面活荷载标准值20KNM2屋面雪荷载标准值KNM2031S0RK式中R为屋面积雪分布系数，取1R33梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁，柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙，门窗可计算出单位面积上的重力荷载。具体计算过程从略，计算结果见表2。外墙体为500MM厚陶粒空心砌块,外墙一层墙面贴剁假石墙面砖05KNM2，其余墙面为水泥粉刷墙面（036KNM2）；内墙面为20MM厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为1层0504517002284KNM2其余各层0360451700227KNM2内墙为250MM厚陶粒空心砌块,两侧均为20MM厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为5025170022193KNM2；钢铁门单位面积重力荷载为045KNM2,塑钢窗单位面积重力荷载取04KNM2。表2梁、柱重力荷载标准值层次构件MBH3KN/MKNGLINKNGII边横梁03500600251055512590016520380中横梁035004502510541342000866190次梁02500500251053281625014287570纵梁0350070025105643171002812795802153721柱0700070025110134805240322259490边横梁03500600251055512600016529200中横梁035004502510541342100869500次梁0250050025105328162501428757纵梁03500700251056431720028129760021838725柱060006002511099003300321045440边横梁03000600251054725610016461160中横梁030004502510535442200862460次梁02500500251053281630014289870纵梁03000700251055512730028112676194025610柱0550552511083193300328781734重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值IG，I为计算单元范围内各层楼板及上下各半层的墙,柱等重力荷载代表值之和。则有各质点重力荷载代表值分别为9107KNGKN9817432KN2795887620814框架侧移刚度计算框架侧移刚度按D值法计算。横梁线刚度BI计算结果及过程见表3；柱线刚度CI计算过程及结果见表4。表3横梁线刚度BI计算表类别层次CENMM2HBMM20IMM4LMMLIEC/0NMM15LIEC/0NMM2LIC/0NMM153251043506006310931010104651010621010边横梁610300104300600541096600246101036810104910101532510435045026610932010104801010641010走道梁610300104300450228109270025310103801010511010表4柱线刚度IC计算表层次H/MMEC/NMM2BH/MMMMIC/MM4ECIC/HCNMM1524032510470070020010101241110102533003251046006001081010106361010610330030010455055076310969331010柱的侧移刚度按式21HIDC计算。中框架柱侧移刚度D值见表5；边框架柱侧移刚度值见表6；楼梯间，电梯间框架柱侧移刚度值见表7。表5中框架柱侧移刚度D值N/MM边柱9根中柱9根层次KC1IKC1II710070802611994014380418319344668666080202862184916280449343025053592505830226264871185037243599630774105000400216961015050227229440325表6边框架柱侧移刚度D值N/MMA1，8，D1，8B1，8，C1，8层次KC1IKC1IDI710053102101604310790350267391711286060102311764812210379289541864082504370179209790889030836098228308103750368199610762045724788178996表7楼、电梯间框架柱侧移刚度D值N/MM边柱（3根）中柱（3根）层次KC1IKC3IID710035401501146010840351268151148256040101671275812270380290311253672502920127148850893030936215153300102500333108620765048524842107112将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度I见表8表8横向框架层间侧移刚度D值N/MM层次12345678910ID7264331012382101238210123621012382817134752819752819752819752819由表8可见7/，故该框架为规则框架。5横向水平荷载作用下框架内力和侧移计算51横向水平地震作用下框架内力和侧移计算511横向自振周期计算按式231231HHGHGNNE将1G折算到主体结构的顶层，即KNE4968KN结构顶点的假想侧移由式NIKKTNIKGIV和，SJIJGIIDV1/计算。计算过程见表9，其中第10层的之和与为EI10。表9结构顶点的假想侧移刚度层次KNIKVGI/MNDIMII108205382053752819109483797378815584175281920747288737882296297528193054521773788303417752819403421667378837720581713446238135777924549971012382449335147981953481610123825282902379819614635101238260723742798196944541012382686176719107978553372643310811081按式T71计算结构基本自振周期1T。其中T的量纲为M，取70T，则ST820430。512水平地震作用及楼层地震剪力计算由于结构高层不超过40M，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按下式计算，即279398107850IEQG819724830851129550169601176KN03782039MAX901TGKNGFEQEK2467810371KN因STSG21841，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数N，8208KNFEKN2467010KN，各质点的水平地震作用可按下式计算INKIHG，具体计算过程见表10，各楼层地震作用剪力按式NIKFV1计算，计算结果列10。表10各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次M/IH/IGKNM/IHJIHGKN/IFK/IV3794811830799700199454454103494728892546742016453749420393164737882334652015083437764828347378820911520135130791071972504737881847652011942721134462174737881604151010362361158015184477792143448400927211317914415147981912084600781178196943118479819945057006111393210872854798196816540044100322091524910794772540030870222792各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图5。分布（A）水平地震作用分布（B）层间剪力分布V2F1219011图横向水平地震作用及楼层地震剪力（A）水平地震作用分布（B）层间剪力分布图5横向水平地震作用及楼层地震剪力513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I分别按NIIJIIDV1和KNIU1计算。计算结果见表11,表中还计算了各层的层间弹性位移角IEH/。表11横向水平地震作用下的位移验算层次KNVI/DI/NMM1MUI/UI/MHI/IE/H104203752819056178333001/58939764752819101172733001/3267810719752819142166233001/232471344752819179148433001/1844615801817134193130533001/17105179141012382177111233001/1864419694101238219593533001/1692321087101238220874033001/158722209101238221853233001/151412279272643331431452401/1669由表11可知，最大层间弹性位移角发生在第二层，其值为5014，满足HE的要求，其中1/550，查表可得。H/514水平地震作用下框架内力计算以图1中轴线横向框架结构内力计算为例，说明计算方法，其余框架计算从略。2框架柱端剪力及弯矩分别按式NJIJIJIJDV1和HYVMIJUIJIJBIJ1计算，其中取自表IJD5，IJD取自表8，层间剪力取自表10。各柱反弯点高度按式确定。其中YN由高层建筑结构附表21可查得。在本设计321YYN中底层柱需考虑修正值，第2层柱需考虑修正值和，其余各柱均无修正值，1Y3具体计算过程及结果见表12。表12各层柱端弯矩及剪力计算边柱中柱层次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注表中M量纲为KNM，V量纲为KN。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按UIJBJILBRBUIJBJIRBLLBMIMI1,1、LVRBLB和KNKRBLIVN1计算，其中梁线刚度取自表3，具体的计算过程及结果见表13。表13梁端弯矩、剪力及柱轴力计算边梁走道梁柱轴力层次LBMRBLBVLBMRBLBV边柱N中柱N102571113866562227522752716855621123951102784661196556955692741251758405287825425566183085118511276304358885267106775486662449109731097327818260371420561225864196628301283812838279510886720885515478825666359616513165132712232124632952141546289086636931781617816271319716156390253176059659664131193191931927143102028749204217685102276642292045320453271515245166012511940610455664524209092090927154882904071089注1柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。2表中M量纲为KNM，V量纲为KN，N单位为KN，L单位为M。水平地震作用下，框架的弯矩图，梁端剪力图，轴力图如图6所示。B梁端剪力及轴力图KNA框架弯矩图KNM2571038456926754105283817305462894815697408212618562345198603824526791679303153154122946926807741702087485657图左地震作用下框架弯矩图,梁端剪力及轴力图（A）框架弯矩图（KNM）（B）梁端剪力及轴力图KN图6左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及轴力图52横向风荷载作用下框架内力和侧移计算521风荷载标准值风荷载标准值按式OZSKW，基本风压250MKNO。由建筑结构荷载规范查得80S（迎风面）和50S（背风面），B类场地，640593H。查表得脉动影响系数380,脉动增大系数31。ST8201，2221370850MSKNTWO。风振系数HIZZZ81仍取图1中的轴线横向框架，其负载宽度为78M。由式OZSKW得，沿房2屋高度的分布风荷载标准值SZSZZQ2945087根据各楼层标高处的高度IH由表查取Z，代入上式可得各楼层标高处的QZ。见表14；QZ沿高度的分布见图7A。（B）等效节点集中风荷载单位KN（A）风荷载沿房屋高度分布单位KN258069734136984215076图框架上的风荷载（A）风荷载沿房屋高度分布（KN）（B）等效节点集中荷载（KN）图7框架上的风荷载表14沿房屋高度分布风荷载标准值层次IH/MI/NZ1ZQ/KNM12ZQ/KNM1103494100014891347688443029316409061443132465574098828340811139213016215388572504071713361277585536606217406221280125154963435518440528121612245108319341514043311431195468829303118403391052116642102631285402441000112638642415152401501000107736962310荷载规范规定，对于高度大于30M且高宽比大于15的房屋结构，应采用风振系数Z来考虑风压脉动的影响，由于在本设计中房屋高度H3494M30M，且51291543BH，由表14可见，Z沿房屋高度在10771347范围内变化，即风压脉动的影响较大，因此该房屋应考虑风压脉动的影响。框架结构分析时，应按静力等效原理将图7（A）的分析风荷载转化为节点集中荷载如图7（B）所示，取第5层的集中荷载5F的计算过程如下5F（510831934688293）3305（54965108）（34353193）33051/3（51084688）（3193293）33052/32736KN522风荷载作用下的水平位移验算根据图7（B）所示的水平荷载，由式NIKIFV计算层间剪力VI，然后依据表5求出轴线框架的层间侧移刚度，再按式NIIJIIDU1和KNIU1计算各层的相对2侧移和绝对侧移。计算结果见表15。表15风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次12345678910KNFI/25820882269250927362945314333135151817V2693243522262199931748414748118038663533218171/MD97850140172140172140172140172112302103748103748103748103748UI275174159143125131114084051018/27544960875187610071121120512561274IH1/19051/18971/20751/23081/26401/25191/28951/39291/64711/1833由表15可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/1897，远小于1/550，满足规范要求。523风荷载作用下框架内力计算风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同，仍以轴线横向2框架内力计算为例。框架柱端剪力及弯矩分别按式NJIJIJIJDV1和HYVMIJUIJIJBIJ1计算，其中IJD取自表5，IJD取自表8，层间剪力取自表10。各柱反弯点高度按式Y确定。其中YN由高层建筑结构附表21可查得。在本设计中321YYN底层柱需考虑修正值，第2层柱需考虑修正值和，其余各柱均无修正值，具体1Y3计算过程及结果见表16。表16风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力计算边柱中柱层次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注表中M量纲为KNM，V量纲为KN。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按UIJBJILBRBUIJBJIRBLLBMIMI1,1、LVRBLB和KNKRBLIVN1计算，其中梁线刚度取自表3，具体的计算过程及结果见表17。表17风荷载作用下梁端弯矩,剪力及轴力计算边梁走道梁柱轴力层次LBMRBLBVLBMRBLBV边柱N中柱1080752466020254654627040420220392375183966063819141914270141884098284375348066011903622362227026832031247576590496466017515167516727038273781455268103621566021696469646927047925951717451073184036602899874687462706479885010753411140942566031169809980927072661196514904313174106266603606110601106027081931557219490213774117226603863122001220027090371943524664116173128586604399133831338327099132383330179602739815图横向框架计算单元注1柱轴力中的负号表示拉力。当为左边风时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；2表中M量纲为KNM，V量纲为KN，N单位为KN，L单位为M。水平风荷载作用下，框架的弯矩图，梁端剪力图，轴力图如图8所示。B梁端剪力及轴力图（KN）A框架弯矩图（KNM）80734652416983175368416297324160618250714978385246214023201756827496390728134326590179590320412378615617294358图横向框架在水平荷载作用下的弯矩,梁端剪力及轴力图（A）框架弯矩图（KNM）（B）梁端剪力及轴力图KN图8水平荷载作用下框架弯矩图、梁端剪力及轴力图6竖向荷载作用下框架内力计算61横向框架内力计算611计算单元取轴线横向框架进行计算，计算单元2宽度为78M，如图9所示，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载，如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。612荷载计算6121恒荷载计算在图10中1Q,代表横梁自重为均布荷载形式，对于第10层14725KNM11Q3544KNM11M图0各层梁上作用的恒荷627ABCD1MP22P图10各层梁上作用的恒荷载2Q和分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载，由图9所示几何关系可得25213920319KNM12Q5212714067KNM11P和分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下139220522619552155127832812712781685KN2P39220522619525931352）521551278328118859KN集中力矩1EPM168523052106KNM2188592357KNM