五层框架结构办公楼设计

六安市汉克办公楼设计摘要本设计是一个五层的办公楼，拟建于六安市一片丘陵地区，抗震设防烈度为7度。建筑层高均为36M，室内外高差060M，总建筑面积5500M2。鉴于框架具有建筑空间分隔灵活，自重轻，节省材料并可以较灵活地配合建筑平面布置等优点，本设计承重体系采用框架结构。本设计主要内容包括建筑设计和结构设计。建筑设计根据建筑的使用要求，进行建筑的平面设计、立面设计和剖面设计。选择适合的建筑材料，进行建筑细部设计。结构设计中的所有内力计算主要是针对选取的一榀框架，设计时考虑的荷载有恒荷载、活荷载、风荷载以及水平地震作用。通过运用D值法，顶点位移法、底部剪力法、反弯点法、弯矩二次分配法等方法计算在这些荷载的作用下框架的内力，进行内力组合选取最不利组合并进行截面设计。关键词框架结构；建筑设计；结构设计；施工图HANKOFFICEDESIGNOFLUANCITYABSTRACTTHEDESIGNISAFIVESTORYOFFICEBUILDING,TOBEBUILTINAHILLYAREAINLUANCITY,ITSSEISMICINTENSITYIS7DEGREES,HEIGHTOFSTOREYBUILDINGIS36M,THEHEIGHTBETWEENINDOORANDOUTDOORIS060M,ANDTOTALCONSTRUCTIONAREAIS5500M2BECAUSETHEFRAMEWORKHASTHEADVANTAGEOFSEPARATEDFLEXIBILITYOFTHEBUILDINGSPACE,LIGHTWEIGHT,SAVINGMATERIALSANDCANBEMOREFLEXIBLEWITHTHEBUILDINGLAYOUT,FRAMESTRUCTUREISCHOSENTODESIGNTHELOADBEARINGSYSTEMTHEMAINCONTENTOFTHEDESIGNCONTAINSARCHITECTURALDESIGNANDSTRUCTURALDESIGNACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFTHEBUILDING,GRAPHICDESIGN,FACADEDESIGNANDCROSSSECTIONALDESIGNOFTHEBUILDINGAREMADETHEAPPROPRIATEBUILDINGMATERIALSARESELECTEDTODESIGNARCHITECTURALDETAILSALLINTERNALFORCESINTHESTRUCTURALDESIGNARECALCULATEDTARGETINGATSELECTEDSPECIMENSFRAMEWORKCONSTANTLOADS,LIVELOADS,WINDLOADSANDHORIZONTALSEISMICACTIONARECONSIDEREDINTHEDEISGNTHROUGHUSINGTHEDVALUEMETHOD,THEVERTEXDISPLACEMENTMETHOD,BASESHEARMETHOD,THEINFLECTIONPOINTMETHOD,MOMENTSECONDARYDISTRIBUTIONMETHOD,THEINTERNALFORCEOFTHEFRAMESTRUCTUREUNDERTHESELOADSARECALCULATEDTHEINTERNALFORCESARECOMBINEDANDTHEMOSTUNFAVORABLECOMBINATIONARESELECTEDANDMAKETHECROSSSECTIONALDESIGNKEYWORDSFRAMESTRUCTUREARCHITECTURALDESIGNSTRUCTURALDESIGNCONSTRUCTIONPLANS目录第一篇设计任务书设计资料及成果要求1设计资料及成果要求2一、设计题目2二、设计原始资料及依据2三、设计内容及要求3第二篇建筑设计1建筑设计说明811工程概况8111项目名称8112建设规模812设计依据8121地质资料8122气象资料8123相关规范及标准813建筑总平面布置914建筑平面设计9141办公楼的使用功能9142交通联系部分设计10143建筑中的门窗1015建筑立面设计1116建筑细部设计11第三篇结构设计1结构平面布置1311结构平面布置图1312框架梁柱截面尺寸确定13121框架梁截面尺寸初估13122框架柱截面尺寸初估14123板截面尺寸初估152荷载计算1621屋面及楼面永久荷载标准值1622屋面及楼面可变荷载标准值1623梁、柱、墙重力荷载计算16231梁自重计算17232柱自重计算17233墙自重计算193重力荷载代表值计算2031顶层局部突出电梯机房重力荷载代表值2032第五层重力荷载代表值2033二至四层重力荷载代表值2134底层重力荷载代表值214框架侧移刚度计算2341梁的线刚度计算2342梁的线刚度计算2343柱的侧移刚度计算245水平地震作用下框架结构的剪力和侧移计算2651横向自振周期的计算2652水平地震作用及楼层地震剪力的计算2753水平地震作用下位移计算2954刚重比和剪重比验算306水平地震作用下框架内力计算3261反弯点高度的计算3262柱端弯矩及剪力计算3563梁端弯矩及剪力计算3664框架内力图绘制377横向风荷载作用下框架内力和侧移计算4071风荷载标准值计算40711风振系数的计算40712各楼面处集中荷载标准值计算4072风荷载作用下的水平侧移计算4273风荷载作用下框架内力计算4274框架内力图绘制438竖向荷载作用下框架结构的内力计算4581横向框架计算单元4582恒荷载计算45821第一层框架在恒荷载作用下的计算简图46822第五层框架在恒荷载作用下的计算简图47823轴线框架在恒荷载作用下的计算简图4783活荷载计算48831第一层框架在活荷载作用下的计算简图48832第五层框架在活荷载作用下的计算简图49832轴线框架在活荷载作用下的计算简图4984重力荷载代表值作用下的计算简图50841第五层框架在重力荷载代表值作用下的计算简图50842其它层框架在重力荷载代表值作用下的计算简图5185横向框架在恒荷载作用下的内力计算52851弯矩二次分配52852恒荷载作用下框架内力图的绘制5486横向框架在活荷载作用下的内力计算56861弯矩二次分配56862活荷载作用下框架内力图的绘制5787横向框架在重力荷载代表值作用下内力计算59871弯矩二次分配59872重力荷载代表值作用下框架内力图的绘制609框架结构的内力组合6291内力换算和梁端弯矩调幅6292框架梁柱的内力组合64921计算跨间最大弯矩64922结构抗震调整系数65923抗震延性设计66924框架柱内力组合要点67925框架梁柱内力组合表6810截面设计76101框架梁761011梁的正截面受弯承载力计算761012斜截面受剪承载力计算761013梁的抗震构造措施781014框架梁正截面计算举例791015梁斜截面受剪承载力计算82102框架柱831021剪跨比和轴压比验算831022柱正截面承载力计算实例8411基础设计90111G柱下基础设计901111标准组合值的确定901112基础底面积的确定901113计算基地压力911114验算基底承载力921115抗冲切验算921116基础底板配筋94112H柱下基础设951121标准组合值的确定951122基础底面积的确定951123计算基底压力961124验算基底承载力961125抗冲切验算961126基础底板配筋9812板的设计及配筋100121设计参数100122A区格板配筋计算1001221荷载设计值计算1001222内力计算1011223截面设计101123D区格板配筋计算1021231荷载设计值计算1021232内力计算1021233截面设计103124B区格板配筋计算1031241荷载设计值计算1031242内力计算1041243截面设计10413楼梯设计105131踏步板设计1051311确定踏步板厚1051312荷载计算1061313内力计算1061314截面设计106132平台板设计1071321确定板厚1071322荷载计算1071323截面设计108133平台梁设计1081331确定平台梁尺寸1081332荷载计算1081333内力计算1081334截面设计10914结论1050致谢111参考文献112第一篇设计任务书设计资料及成果要求一、设计题目六安市汉克办公楼设计二、设计原始资料及依据六安市拟建一办公楼，主体5层，层高为36M，室内外高差060M，总建筑面积5500M2（可容许上下有10的浮动），建筑设计使用年限50年，结构形式根据实际情况自行拟定。要求有办公室、资料室、文印室、传达室、储藏室、会客室、计算机房、大小会议室等。1、建筑位置主要道路北5M50M南建筑用地红线次要道路绿化带100M2、地质资料（1）拟建场地属于长江中下游平原的一部分，是一片丘陵地带。（2）土层信息如下一层为杂填土，厚度16M，重度为179KN/M3二层为粘土，厚度为2M，重度为192KN/M3；基本不考虑地基土的变形验算，持力层承载力特征值为FAK220KN/。（3）抗震要求抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为010G，地震分组为第一组。类建筑场地。3、气象资料主导风向东南风，全年平均风速为45M/S，最大风速为18M/S。全年平均降雨量8189MM。最热月相对湿度80。基本雪压035KN/M2水平投影。基本风压035KN/M210M标高处。三、设计内容及要求1、建筑设计建筑设计包括建筑平面设计、建筑剖面设计、建筑立面设计三个方面。其中，建筑平面设计由使用部分和交通联系部分组成使用部分的房间又分为主要使用房间（办公室）和辅助使用房间（文印室、储藏室、传达室等）；交通联系部分（楼梯、走道等）的设计不仅关系到建筑物内部联系是否方便，而且直接影响工程的造价、平面的组合方式等，交通联系部分力求路线简洁明确，利于疏散，在节约面积的同时兼顾空间的造型处理等。建筑剖面反映的是建筑物在垂直方向上各部分的结构、空间组合关系，剖面设计需要确定建筑层数、建筑物各部分的高度及不同结构、不同体量建筑空间的组合关系。建筑立面设计重点为根据初步确定的房屋平、剖面组合关系，绘出建筑各个方向的基本轮廓；推敲立面各部分的比例关系和材质对比，调整墙面处理和门窗布置，符合建筑形式美观的原则；对入口、雨篷、建筑装饰等进行细部处理。除了在功能上满足使用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方。2、结构设计1计算主要步骤框架结构设计与计算A、结构布置及梁、柱截面尺寸及板厚的确定结构采用全现浇混凝土框架结构，根据房间布置的要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。梁截面尺寸的确定主梁高度为跨度的1/81/12，宽为高的1/41/2；次梁高度为跨度的1/181/12，宽为高的1/31/2。柱截面尺寸由轴压比确定即按公式N/FCAC085三级抗震来确定柱截面尺寸。板厚双向板由H1/40L来确定，单向板由H1/30L来确定。B、结构计算中取轴线某一部分的一榀框架为计算框架。C、重力荷载计算包括楼（屋）面永久和可变荷载的计算以及梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算。D、重力荷载代表值计算各质点的重力荷载为计算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、柱等重量。E、框架侧移刚度的计算在框架结构中，现浇楼面或预制楼板但只有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑现浇楼盖对梁面惯性矩的加强作用，计算梁的线刚度。考虑梁柱线刚度比，用D值法计算柱的侧移刚度并将各层D值汇总得框架各层层间侧移刚度，层侧移刚度比须符合抗震规范，满足规则框架要求。水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算A、横向自振周期计算采用顶点位移法计算其基本自振周期。B、多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算由抗震规范，采用底部剪力法计算水平地震作用。C、多遇水平地震作用下的位移验算由抗震规范，用D值法来验算。D、水平地震作用下框架内力计算将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将各节点左右梁端弯矩之和按其线刚度比例分配求出各梁端弯矩，进而求出剪力。横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算A、风荷载标准值的计算计算由风荷载作用引起的风振系数、风载体形系数、风压高度变化系数等B、风荷载作用下的水平侧移验算根据水平荷载，层间剪力及层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝对侧移。C、风荷载作用下框架内力计算计算过程同水平地震作用下内力计算。竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算A、确定计算单元B、荷载计算C、弯矩计算D、梁端剪力与柱轴力计算内力组合（考虑四种荷载组合）AB124GKQKS1350GKQKSCD091WKS2E截面设计框架梁正截面受弯承载力计算、斜截面受剪承载力计算、梁的构造措施；框架柱截面尺寸验算、斜截面受剪承载力计算、柱的抗震构造措施。梁、柱、板、楼梯配筋在梁的配筋计算中，分为正截面计算和斜截面计算。正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋，同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合，即|M|MAX及相应的N；NMAX及相应的M（考虑小偏心受压柱）；NMIN及相应的M（考虑大偏心受压柱）。但大多数情况下这几种组合都有12组重合，所以一般情况下，最不利组合只有12种，取配筋最大的为最终配筋依据。板分为单向板和双向板进行配筋，考虑拱作用，中间跨的跨中及中间支座弯矩乘以09折减。楼梯按梁式楼梯进行计算配筋。基础设计建议选用独立基础。进行基础设计时，应进行基础的承载力、抗冲切验算，并进行配筋计算。1结构计算内容及要求结构方案和结构布置根据建筑设计和结构承重布置体系、抗震要求、使用功能以及场地地质条件，确定采用的承重体系，合理进行结构方案和结构布置的确定，统一构件编号及各杆件的定位尺寸。绘制出结构布置图。结构计算书若选择的为框架结构（其他承重体系可参考相应资料），其他结构形式，请参照相应的设计手册或资料。选取抗震计算单元，用底部剪力法验算框架侧移。在主体部分选取一榀框架X及柱下基础进行计算，其内容为确定X计算简图、荷载计算、内力分析及组合，并进行配筋计算和满足构造方面的要求。结构设计计算书说明结构选型和结构布置的理由及设计依据，列出计算所有步骤和全部内容以及全过程计算结果，并附有相应的图表。3、设计图纸绘制1建筑部分建筑平面图（包括底层、标准层和顶层）1100屋顶排水平面图（画出排水分区、纵横坡坡度）1100建筑立面图1100建筑剖面图（通过门窗或复杂部位剖切）1100建筑设计总说明书1结构部分楼层结构平面布置图1100框架结构配筋图1100楼梯结构配筋图130主体结构基础平面及基础配筋图1100,130注图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。所有图纸中，要求手绘至少一张。设计成果绘制于硫酸纸上，要求图幅尺寸规范，图签格式正确，图面布置均衡、合理、标注完整、线条等级清晰、字体采用工程仿宋体，各种制图符号及字体大小符合制图规范。第二篇建筑设计1建筑设计说明11工程概况111项目名称六安市汉克办公楼设计112建设规模该办公楼设计为主体结构5层，附属结构2层，层高均为36M，室内外高差060M，总建筑面积5500M2（可容许上下有10的浮动），建筑设计使用年限50年，建筑结构形式采用框架结构。有办公室、资料室、文印室、传达室、储藏室、会客室、计算机房、大小会议室等。12设计依据121地质资料（1）拟建场地属于长江中下游平原的一部分，是一片丘陵地带；（2）基本不考虑地基土的变形验算，其承载力为FK220KN/；（3）抗震要求抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为010G，地震分组为第一组。类建筑场地。122气象资料主导风向东南风，全年平均风速为45M/S，最大风速为18M/S。全年平均降雨量8189MM。最热月相对湿度80。基本雪压035KN/M2水平投影。基本风压035KN/M210M标高处。123相关规范及标准民用建筑设计通则（GB503522005）办公建筑设计规范（JGJ672006）建筑设计防火规范（GB500162006）建筑楼梯模数协调标准（GBJ10187）城市道路和建筑无障碍设计规范（JGJ502001）房屋建筑制图统一标准（GB/T500012010）建筑制图标准（GB/T501042010）13建筑总平面布置建筑场地及其周围环境如下图，建筑主要出入口朝北，在西、南2个方向分别有一个次要出入口。主要道路北5M50M南建筑用地红线次要道路绿化带14建筑平面设计141办公楼的使用功能本设计采用内廊式布局，该布局的主要优点是走道所占的面积比较小，较外廊式布局经济。内廊式布局房间采光一边好一边差，因此尽量将不常使用的房间、辅助房间等布置在方位比较差的一侧。办公楼由于使用功能多样化各房间灵活布局，房间大小多变，框架结构开窗灵活，使建筑平面里面丰富多彩、美观大方，以满足社会发展需要。（1）辅助使用房间厕所布置在建筑朝向较差的一面，距最远的房间距离小于50M，符合规范要求。所有厕所厕均有直接的采光和天然通风，卫生洁具数量按规范要求男厕所每40人设一具大便器，每30人设一具小便器，女厕所每20人设一具大便器，每40人设一具洗手盆。公共活动用房一般包括门厅、会议室、多功能厅等。门厅部分必须服务方便、路线分明，在满足交通、使用功能要求之处，还要在通风、采光、空间处理和室内装饰上加以重点处理。多功能大厅主要满足文化、娱乐、电影、大小宴会、舞会、大会议室、学术活动等要求。内附设适当面积的管理、贮存、放映厅等。142交通联系部分设计交通联系部分交通路线应便捷清楚，各种线流互不干扰，导向明确。除此之还应具有良好的采光、通风、照明和防火性能。在一般公共建筑中，交通联系部分面积约占建筑面积的四分之一左右。所以合理地设计交通联系部分对建筑物的用地、造价、空间组合等均有很大影响。（1）楼梯楼梯各部分尺寸的确定及在建筑中的位置应满足民用建筑设计通则和建筑防火的要求。一般公共建筑应至少设置两个楼梯，本设计中设置了三个双跑楼梯，楼梯的位置分别分布在建筑的首尾两头以及建筑的中部地区，这样的布局方便人流的疏散，趋于合理。房门距最近的楼梯口的距离与防火等级和建筑类型有关，一般最大需30M。两跑楼梯间的梯井设计为100MM。楼梯的梯段宽度根据建筑使用者的多少确定，每人需占有一定的疏散宽度，而且梯段宽度应大于11米，楼梯进深分别为69M，宽度为39M。踏步尺寸为150MM300MM。（2）走道走廊为水平交通的枢纽，考虑到建筑物的耐火等级、层数及走廊通行人数等因素。按办公建筑设计规范要求，双面布房且大于40M的走道的最小净宽为18M，考虑到柱的截面尺寸和基础布置，取走道宽24M，净宽18M，符合要求。（3）出入口及门厅室外地平标高设计为0600M，因此建筑出入口处设四步台阶，并且每个出入口均设置悬挑雨篷，在建筑主出入口下设四级台阶和无障碍坡道，以起到过渡作用。门厅是整个建筑的中心枢纽，门厅应位于建筑物明显而突出的位置并且面向主干道，以便于人流的疏散。门厅对外的总宽度，应大于通向该门厅的走道，楼梯宽度的总和。同时门厅也是接待来访人员办理手续或等候的地方，所以在门厅处设置值班室以及服务前台等，使建筑功能更加完善，使用起来更加方便。143建筑中的门窗窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、层高等因素，标准层采用1800MM2100MM的塑钢玻璃窗，窗台距地面900MM,满足要求。房间门采用木门内开，设计宽度1000MM，门高2100MM，门的数量和尺寸满足房间用途、房间大小、安全疏散等设计要求。15建筑立面设计立面图反映的是建筑四周的外部形象，立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑选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而进行的。本设计建筑立面处理上，主要适当地把握好建筑的地域性和时代感相结合问题，不求标新立异，而求新而得体，建筑南向面临基地总平面，采用强烈对称效果，根据形态构成的原理。通过基本形体的加减，退层、穿插，来造成形体变化。通过材料对比,虚实对比和几何形体的对比以产生生气感和时代感。建筑物的立面细部处理上，尽量采用能与办公建筑气质相关联的形式，使整体建筑美观、大方、庄重、新颖。16建筑细部设计建筑立面细部处理不应作为孤立的装饰看待，而应有利于表现建筑的特征，有利于深化建筑的造型，并结合构造节点的设计，使建筑立面的表现手法达到形式和内容的和谐统一。本设计的窗户部分采用平窗部分采用凸窗使立面造型丰富活泼。除此之外，外立面的柱子突出墙面，对柱子轮廓线加以修饰，从而使建筑立面更加美观。建筑材料选择混凝土和瓷砖，粗糙的混凝土或砖石表面显得较为厚重，平整而光滑的面砖、金属、玻璃表面则较为轻盈。在立面设计中将它们合理搭配在一起，使建筑形象符合其内在性格，并且与环境协调一致。第三篇结构设计1结构平面布置11结构平面布置图根据建筑功能及外观要求、抗震要求以及场地地质条件，确定采用框架结构作为该办公楼的承重体系。由于该办公楼由2个部分组成，主体结构5层，附属结构2层，中间设置抗震缝。现取5层的主体结构进行结构设计，结构平面布置图如下。图11结构平面布置图12框架梁柱截面尺寸确定121框架梁截面尺寸初估根据房屋的使用功能及建筑设计的要求，填充墙采用200MM厚的空心砌块砌筑。门窗尺寸见施工图纸总说明门窗总表所示。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板及屋面板厚度取100MM。梁截面高度按梁跨度的1/101/18进行初步估算，由此估算的梁截面尺寸见表11。表11梁截面尺寸及混凝土强度等级横梁BH层次混凝土强度等级GH跨，JK跨HJ跨纵梁次梁15C30250MM550MM250MM450MM300MM600MM250MM500MM122框架柱截面尺寸初估框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算（1ENFGN1）（1/CNCAF2）式中柱的组合的轴压力设计值；N按简支状态计算的柱的负载面积；F折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也EG可近似取；215K/M考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取13，不等跨内柱取125，等跨内柱取12；验算截面以上楼层层数；N柱截面面积；CA混凝土轴心抗压强度设计值；F框架柱轴压比限值，三级取085N该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值为085,各层重力荷载代N表值近似取12KN/M2，由图可知，边柱及中柱的负荷面积分别为78345M2和78465M2，可得一层柱截面面积为边柱321378451209571CNCNAF中柱321257846120564M0CNCF虽然边柱负荷面积相对较小，但是边柱受力情况复杂，为了结构的安全性，考虑对边柱截面进行放大。经过上述计算并综合考虑各方面因素，取边柱与中柱截面相同。底层柱截面尺寸为600MM600MM，其它层柱截面尺寸取550MM550MM。123板截面尺寸初估板厚取不小于其计算跨度的40分之一。板厚计算如下01246MLH013975M4LH取一直四层板厚均为100MM。根据高规363条，为抵抗温度应力的不利影响，并可使建筑物顶部约束力加强，提高抗风、抗震能力，取顶层楼板厚度120MM。2荷载计算21屋面及楼面永久荷载标准值上人屋面40MM厚铺地砖2000408KN/M225MM厚13水泥砂浆结合层20002505KN/M280MM厚聚苯乙烯泡沫塑料05008004KN/M215MM厚改性沥青03KN/M220MM厚13水泥砂浆2000204KN/M216水泥焦渣找坡1000909KN/M2120MM厚钢筋混凝土楼板012253KN/M220MM厚天花抹灰00217034KN/M2合计618KN/M2一至五层楼面100MM厚钢筋混凝土楼板012525KN/M210MM厚115水泥石渣粉面，20MM厚13水泥砂浆打底065KN/M220MM厚天花板抹灰00217034KN/M2合计349KN/M222屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面活荷载标准值20KN/M2楼面活荷载标准值20KN/M2走廊活荷载标准值25KN/M2屋面雪荷载标准值10035035KN/M2楼梯间活荷载标准值35KN/M223梁、柱、墙重力荷载计算工程做法墙墙体采用200MM厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（重度为55KN/M3）外墙面为贴瓷砖墙面，包括水泥砂浆打底，共厚25MM（重度为05KN/M2）内墙面为水泥粉刷墙面，为20MM厚水泥粗砂（重度为036KN/M2）柱外柱面贴瓷砖，包括水泥砂浆打底，共厚25MM（重度为05KN/M2）内柱面为混合砂浆粉刷层，20MM（重度为17KN/M3）梁所有梁各个面均为混合砂浆粉刷层，20MM厚（重度为17KN/M2）门窗木门015KN/M2钢铁门04KN/M2钢框玻璃窗04KN/M2231梁自重计算边横梁自重025（05501）252813KN/M粉刷0452002170306KN/M合计3119KN/M中横梁自重025（04501）252188KN/M粉刷0352002170238KN/M合计2426KN/M纵梁自重03（0601）25375KN/M粉刷05200217034KN/M合计409KN/M次梁自重025（0501）2525KN/M粉刷042002170272KN/M合计2772KN/M232柱自重计算2至5层柱自重计算不与墙相连的柱自重055055257563KN/M粉刷0554002170748KN/M合计8311KN/M一边与墙相连的柱自重055055257563KN/M粉刷（055402）002170748KN/M合计8243KN/M二边与墙相连的柱自重（边柱）055055257563KN/M粉刷（0553022）05055002170748KN/M合计8375KN/M二边与墙相连的柱自重（中柱）055055257563KN/M粉刷（0554022）002170612KN/M合计8175KN/M三边与墙相连的柱自重（边柱）055055257563KN/M粉刷（0553022）05（05502）002170748KN/M合计8307KN/M三边与墙相连的柱自重（中柱）055055257563KN/M粉刷（0554023）002170748KN/M合计8107KN/M1层柱自重计算不与墙相连的柱自重0606259KN/M粉刷064002170816KN/M合计9816KN/M一边与墙相连的柱自重0606259KN/M粉刷（06402）002170748KN/M合计9748KN/M二边与墙相连的柱自重（边柱）0606259KN/M贴面及粉刷（064022）051KN/M合计10KN/M二边与墙相连的柱自重（中柱）0606259KN/M粉刷（064022）00217068KN/M合计968KN/M三边与墙相连的柱自重（边柱）0606259KN/M贴面及粉刷（063022）05（0602）002170836KN/M合计9836KN/M三边与墙相连的柱自重（中柱）0606259KN/M粉刷（064023）002170612KN/M合计9612KN/M233墙自重计算200MM厚外墙05550200217194KN/M200MM厚5502200217178KN/M女儿墙自重05550200217194KN/M3重力荷载代表值计算按建筑结构可靠度设计统一标准规定，重力荷载代表值是指结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和，是表示地震发生时根据遇合概率确定的“有效重力”。集中于各楼层标高处的重力荷载代表值GI，为计算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、柱等重量。各可变荷载的组合系数中雪荷载按05取，楼面活荷载按05取组合系数。屋面上人活载不计入。由于该建筑设置了抗震缝，结构抗震分析时取抗震缝区段为计算单元。在地震作用下，5层部分的震害更大，故取5层部分为代表进行计算。31顶层局部突出电梯机房重力荷载代表值屋面恒载93783892822KN纵横梁自重783409269311922424266927721695KN半层柱自重（282432830783118107）0536891KN半层墙自重外横墙（69055）2（18055）194（24055）2（18045）194405KN外横墙（69055）（18055）178（24055）2（18045）178191KN纵墙自重2（78055）（1806）194338KN屋面雪载7893035254KN恒载05雪载28221695891405191338052546469KN32第五层重力荷载代表值屋面恒载5461626185018KN半层柱自重（282432830783118107）0536891KN半层墙自重外横墙（69055）2（18055）194（24055）2（18045）194405KN内横墙（69055）（18055）178（24055）2（18045）178191KN纵墙自重2（78055）（1806）194338KN次梁自重691427722678KN下半层柱自重（1806）8311（1806）68243（1806）58375（1806）38175（1806）158307（1806）28107318KN下半层墙自重4（69055）（18055）19472（78055）（18055）194（24055）（18055）219412（78055）（18055）17814（78055）（1806）1784（6902）（1805）1786569KN屋面雪载5461620352842KN恒载05雪载5108891934128422678318656905284278695KN33二至四层重力荷载代表值楼面恒荷载5461623493087KN上、下半层柱自重2318639KN上、下半层墙自重2656913138KN梁自重1284226781552KN楼面活载546162201769KN恒载05活载308763913138155205176974763KN34底层重力荷载代表值楼面恒荷载5461623493087KN上半层柱自重（1806）8311（1806）68243（1806）58375（1806）38175（1806）158307（1806）28107318KN上半层墙自重4（69055）（18055）19472（78055）（18055）194（24055）（18055）219412（78055）（18055）17814（78055）（1806）1784（6902）（1805）1786569KN梁自重1552KN下半层柱自重4（23506）98164（23506）97488（23506）104（23506）96810（23506）9836（23506）96125337KN下半层墙自重（6906）（235055）419414（7806）（23506）194（2406）（235045）1948（6906）（235055）17810（23506）（7806）1786（6902）（23505）1789616KN楼面活载546162201769KN恒载05活载3087318656915525337961605176979937KN经过上述计算，得出各质点重力荷载代表值如图31所示图31各质点重力荷载代表值（KN4框架侧移刚度计算建筑的立面和竖向力求规则，结构的侧向刚度均匀变化，避免刚度突变；当某些楼层刚度小于上层时，不应小于相邻上部楼层的70。梁的线刚度，其中为混凝土弹性模量；为梁的计算跨度；为/BCIEILCLBI梁的实际截面计算，在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取（为梁的截面惯性矩），对中框架015II梁取来计算。02I下面计算该框架的侧移刚度，判断其是否符合上述条件，如果符合，则说明该框架为规则框架，符合框架结构设计规范的要求。混凝土等级为C30，则EC30104N/MM241梁的线刚度计算计算过程及结构列表41。表41梁横梁线刚度计算表BI类别EC/N/MM2BH/MMMMI0/MM4L/MMECI0/L/NMM15ECI0/L/NMM2ECI0/LNMM边横梁3010425055034661096900150710102261101030141010走道梁30104250450189810924002373101035610104746101042梁的线刚度计算计算过程及结果见表42。表42柱线刚度计算表CI层次/MMCHEC/N/MM2BH/MMMMIC/MM4ECIC/H/NMM1470030104600600108109689101025360030104550550763109636101043柱的侧移刚度计算考虑梁柱的线刚度比，用D值法计算框架柱的侧移刚度，计算过程见表43柱的侧移刚度D值按下式计算（421HIDC1）式中柱侧移刚度修正系数，对不同情况按下表计算，其中为梁柱线刚度比。CK表43柱侧移刚度修正系数C边柱中柱位置简图K简图KC一般层24CIK1234CIIK2CK底层固接2CI12CI052C根据梁柱线刚度比的不同，框架柱刻分为中框架中柱和边柱、边框架中柱K和边柱，计算过程及结果见表44。楼层ICKCD根数G轴边框边柱63610404150172101282H轴边框中柱63610410680337198462J轴边框边柱63610406530246144872六层D88922G、K轴边框边柱63610404150172101284G、K轴中框边柱636104047401921130710H、J轴边框中柱63610410680337198464H、J轴中框中柱6361041220379223198G轴中框边柱63610404740192113072H、J轴中框中柱6361041220379223194五层D523408G、K轴边框边柱63610404150172101284G、K轴中框边柱636104047401921130712H、J轴边框中柱63610410680337198464H、J轴中框中柱63610412203792231912四层D523408G、K轴边框边柱63610404150172101284三层G、K轴中框边柱636104047401921130712表44框架柱抗侧刚度计算表注表中单位为KNMCI由上表计算结果可看到，该框架的抗侧移刚度从上到下逐渐增大，且变化均匀，故该框架为规则框架。5水平地震作用下框架结构的剪力和侧移计算51横向自振周期的计算横向自振周期的计算方法有结构顶点位移法、能量法和经验法。本方案采用顶点位移法。在计算结构基本自振周期时，首先要计算重力荷载代表值作为水平荷载而IG算得结构顶点位移。要注意，对于带屋面局部突出间的房屋，突出间对主体结TU构顶点位移的影响，可按顶点位移相等的原则，将其重力荷载代表值折算到主体结构的顶层。由于本设计中顶部有局部突出电梯机房，故现将其重力荷载代表值折算到主体结构顶层，即H、J轴边框中柱63610410680337198464H、J轴中框中柱63610412203792231912D523408G、K轴边框边柱63610404150172101284G、K轴中框边柱636104047401921130712H、J轴边框中柱63610410680337198464H、J轴中框中柱63610412203792231912二层D523408G、K轴边框边柱68910403280356101284G、K轴中框边柱689104043703841130712H、J轴边框中柱68910408450473198464H、J轴中框中柱689104112605202231912一层D530148（51）11E1363649829KN2NHGH式中主体结构的计算高度；NL突出第一层的重力荷载代表值；GBV突出第一层的计算层高。对于框架结构，结构顶点的假想侧移按下列公式计算，计算过程见表5TU1。（5GIKNIV2）（5GIIIUD3）（5TK1NK4）式中集中在层楼面处的重力荷载代表值KG把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得到的第层IVI的层间剪力；层的层间侧移。KU横向自振周期的计算采用结构顶点法、能量法或经验法。本方案采用顶点位移法。对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，其基本自震周期基本自振周期可按下式计算1T（517TU5）式中为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，对于框架结构，T取0607，本设计取07。T结构顶点的假想侧移计算过程见表51表51结构顶点的假想侧移计算层次/KNIG/GIV/NMID/IUA/MIU586993869935234081662260474763161756523408309209437476323651952340845217852747633112825234085951333179937391219530148738738由上表可知，结构顶点位移为226MM17026057ST即该框架结构的基本自振周期为057S。52水平地震作用及楼层地震剪力的计算本建筑结构高度为222M，小于40M，质量和刚度沿高度分布比较均匀，以剪切变形为主。因此，用底部剪力法来计算水平地震作用。六安地区抗震设防烈度为7度，设计基本加速度值为010G，地震分组为第一组，类建筑场地。由以上信息，根据抗规514条可知特征周期TG040S水平地震影响系数最大值MAX008钢筋混凝土结构的阻尼比005等效重力荷载代表值GEQ085GI（56）085（64697869537476379937）3309815KN1057GGTST（512MAXR7）其中059。2167带入数据得091MAX48557GT8317KNEKEQFG4060GT所以，应考虑高振型的影响，对以上计算得出的结构顶部地震作用进行调整。根据高规521条讲结构总地震作用中的一部分作为集中力作用在结构顶部，再将余下部分按倒三角规律分配给各质点。附加集中水平地震作用可表示为（5NEKF8）且1G4T035GTN1861697KNF可得到质点的水平地震作用为（59）1IIIEKNJGH第六层为局部突出部分，由于重量和刚度突然变小，高振型影响较大，会产生鞭端效应。其剪力应乘以3倍放大系数。但该局部放大作用不往下传。具体计算过程如下表，各楼层的地震剪力按来计算，一并列入表52。1NIKVF表52各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次/MIH/KNIG/KMIHIJGH/KNIF/IV6227646914684630031562168651917869515030745032058017434155747631158826502474478119083119747638896797019034451535328374763620532901322393177461477993737570390080145019197各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿高度分布见图51所示F11450F22393F33445F44478F55801F6562V119197V217746V315353V411908V5743（1）水平地震作用分布KN（2）层间剪力分布KN图51横向水平地震作用及楼层地震剪力53水平地震作用下位移计算V61686用D值法来验算。在多遇地震作用下，根据弹性方法，框架结构第层的层间剪力、层间位IIV移及结构顶点位移分别按式（510）、（511）、（512）来计算IUU（5NIKIVF10）（51/SIIIJJUD11）（51NKKU12）抗震规范规定按式子511来计算的框架各层层间位移应满足下式（5EUH13）式中弹性层间位移角限值，对于钢筋混凝土框架，1/550。EE当不满足时，说明梁、柱截面尺寸偏小，应调整梁、柱截面尺寸或提高混凝土强度等级，并重新计算框架的侧移刚度、基本周期以及水平地震作用等，进而计算位移及进行位移验算，直至满足为止。计算过程见下表，表53给出了横向水平地震作用下的位移验算值。表53横向水平地震作用下的位移验算层次/KNIV/MID/IU/MI/IHIEUH6168688922190155436001/18955743523408142136436001/2535411908523408228122236001/157931535352340829399436001/122921774652340833970136001/106211919753014836236247001/1298由上表可知，各层间弹性位移都小于1/550，满足要求。54刚重比和剪重比验算为了保证结构的稳定和安全，需进行结构的刚重比和剪重比验算。刚重比结构的刚度和重力荷载代表值（是影响P效应的主要参数）。剪重比楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值。下面补充计算重力荷载设计值顶层1228221695891405191338142547966KN五层12（51088919341284226783186569N四层12（3087639131381552）141769103868KN三层12（3087639131381552）141769103868KN三层12（3087639131381552）141769103868KN一层12（30873186569155253379616）141769110076KN各层剪重比和刚重比计算过程见表54表54刚重比与剪重比计算表楼层HIMDI（KN/M）DIHI（KN）VEKI（KN）NIJGNIJINIJDHGEKINJJIV6368892232011921686646979664020261536523408188426887430851649670819300874365234081884268811908159927103868181007433652340818842688153532346901038681810065236523408188426881774630945310386818100571475301482491695619197389390110076226