学士某层办公楼毕业设计计算书

大庆石油学院本科生毕业设计（论文）PAGEPAGE130NUMPAGES72目录TOC\o"1-2"\h\z\u目录1第1章建筑设计21.1总体设计21.2平面设计21.3立面设计21.4剖面设计21.5交通防火设计31.6构造设计31.7楼、电梯的设置31.8交通与疏散31.9抗震分析3第2章结构设计42.1设计题目：42.2建筑介绍：42.3建筑技术条件资料42.4框架结构承重方案的选择52.5梁板尺寸估算62.6柱截面尺寸估算62.7重力荷载计算72.8横向侧移刚度计算112.9横向水平地震作用下框架结构内力和侧移计算152.10横向风荷载作用下框架结构和侧移内力计算262.11竖向荷载作用下框架的内力计算312.12截面设计542.13板的配筋622.14桩基础设计64结论70参考文献71致谢72建筑设计总体设计建筑物的设计即根据建筑物的功能，外墙材料，地理位置，周围环境等情况，综合考虑，达到美观的效果。将来建筑周围环境的地面铺装，花池，灯饰艺术品及植物搭配，都应统筹考虑，在借鉴西方现代环境布置的同时，亦考虑当地本身的地域及文化特点。为创造一个良好舒适的环境，在基地内布置适当的绿化。平面设计高层办公楼按平面形式可分为外廊式、内廊式、内外廊结合式、复廊式等。按体形分为塔式、板式、条式、墙式等。每种形式都有其优点，对于北方建筑宜采用内廊式、板式外形。综合以上因素，选择了最终的平面布置。其平面简单、柱网均匀、规则、结构比较合理。功能分析：办公楼按使用功能分为办公室、会议室、辅助三部分，其中以办公室部分为主。标准层中，所有办公楼都分布于走廊两侧，采光通风良好，交通便利，电梯间设在中心位置。根据设计任务书中建筑总面积及各房间使用面积的要求，初步确定每层房间及面积、形状、尺寸等，并确定与其他部分的关系。根据功能分析进行平面组合设计。立面设计建筑外立面除墙面外，还有门窗、雨篷、檐口、勒脚、女儿墙、屋顶等，这些对象应分别加以考虑。与整个建筑的设计风格相一致，立面亦要求简洁。建筑物的裙房为2层，主体部分为10层。整个建筑的分隔线条很少，给人以距离感。整个建筑庄严、稳重、没有繁杂的线条，外墙的装饰材料选用的是金黄色粉刷，这使整幢建筑给人以华丽的美感。剖面设计根据任务书要求确定层数及各部分标高，如下：层数：10层；首层：3.9m；标准层：3.3m；室内外高差：800mm；确定空间形状，根据建筑物的使用功能要求，其剖面形状应采用矩形。确定竖向组合方式。由于该建筑功能分区明确，各层房间数量与面积基本一致，因此采用上下空间一致的竖向组合方式即可。交通防火设计在高层建筑中，垂直交通以电梯为主，在本建筑中设置了四部电梯，其中一部是消防电梯兼作载客电梯，另三部为客运电梯；还设置了三部楼梯，消防电梯与一部楼梯共用一个前室。前室采用二级防火门。房间的拐角处有防火器材。每个楼层可作为一个防火分区。建筑材料也选择为非燃性和难燃性材料。构造设计本建筑采用现浇式框架结构，主体总长度为56.4m，10层；裙房高度为7.8m，所以在主体与裙房之间设沉降缝，沉降缝在从基础底面开始将房屋基础、墙体、楼板、房顶等构件竖向断开。缝宽度为180mm。外围护构件缝内要求填充保湿材料，同时要求根据缝的不同位置做好密封防水构造。楼、电梯的设置只做安全疏散用的楼梯采用封闭防烟楼梯，前室起到缓冲人流及隔断人与火区域的作用，楼梯考虑采用疏散时的人流密度大，采用三股人流，楼梯宽度梯段取1.50m，平台宽度为1.5m。为使防烟楼梯达到最佳排烟效果，将楼、电梯均通向屋顶，高度除1、2层外统一取3.3m。交通与疏散内部交通组织的目的是引导人们在最短的时间内找到自己要找的房间或部门，而不是在路上耽误过多的宝贵时间，以便提高人们的办事效率。本设计充分利用走廊的良好向导性，将各房间连接在一起，良好的导向性极大地方便了人们。楼梯、电梯等垂直交通工具，这些设施的合理布置对人员分流的作用十分明显。将平时主要使用的两部乘客电梯安排在主体中部主要入口的两侧，具有明显的导向性；消防电梯作为紧急情况下的救生及灭火用交通工具，设置在紧靠大厅的、耐火等级高的材料砌成的封闭空间，也有利于人员的及时疏散和救援人员第一时间到达出事现场。为于大厅一侧的楼梯设置为防烟楼梯，楼梯和一部消防电梯共用一个防烟前室。抗震分析本建筑7度近震，因而须遵循以下原则：(1)选择对建筑物有利的场地—中硬场地。(2)结构设置在性质相当的地基上，采用桩基。(3)建筑的平立面布置，规则对称，质量和刚度变化均匀。(4)综合考虑结构体系的实际刚度和强度部位。(5)结构构件避免脆性破坏，实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固。(6)非结构构件应有可靠的连接和锚固。结构设计设计题目：浩天办公楼设计建筑介绍：本建筑为高层办公楼。建设地点在绥化市某区。建筑面积约12880m2，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用陶粒空心砌块，层数为10，1~2层层高为3.9m，2层至10层为3.3m，室内外地坪高差为0.8，本办公楼柱距为8.4m，局部采用7.2m。建筑技术条件资料1、气象条件：绥化地区基本风压0.50kn/m2，基本雪压0.55kn/m2。2、地质条件：见土层资料表土层资料表序号岩土分类土层深度(m))厚度范围（m）地基承载力fkk(kpa)1234杂填土粘土粉土沙砾0.0—2.002.0—4.004.0—10..010.0—2.02.06.0160150160注：1）地下水位为地表以下2m。2）表中给定土层由自然地平算起。建筑地点：冰冻深度-2.0m，建筑场地类别为二类场地土，设防烈度为7。3、框架结构的计算简图如图2-1.图2-1柱网结构的布置简图横向框架纵向框架图2-2框架结构计算简图如图2-1所示，基础选用桩基础,室外地坪至基础顶面的埋深为1.5m。框架结构计算简图2-2所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至底板，3～10高即层柱高3.3m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h1=3.9+1.5=5.4m。框架结构承重方案的选择竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载直接作用在主梁上，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。梁板尺寸估算楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。多跨连续板的最小厚度不小于/40，其中为短向长度，因此楼板厚度需不小于3600/40=90mm，则楼板厚度取为120mm。梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性的要求，截面高度按梁跨度的1/12～1/8估算，为了防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨与截面高度之比不宜小于4；截面宽度可按梁高的1/3～1/2估算，同时不宜小于柱宽的1/2，且不宜小于250mm。由此估算的梁截面尺寸见表2-1，表中给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级，其设计强度：3~6层为C35（=16.7N/mm,=1.57N/mm,Ec=3.15×104）,7~10层为C30(=14.3N/mm,=1.43N/mm,Ec=3.00×104)(底层为C40(=19.1N/mm,=1.71N/mm,Ec=3.25×104)。表2-1梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级级横梁(b×h)纵深次梁AB跨,FH跨EF跨1~2C40400×7000350×3500400×7000300×50003~6C35350×7000300×3500350×7000300×50007~10C30300×7000300×3500300×7000300×5000柱截面尺寸估算根据要求抗震设防烈度7度，同时建筑高度H=39m﹥30m,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：≥（2-1）=·（2-2）式中：N—柱组合的轴压比设计值F—按简支状态计算的柱的负载面积—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可肯局实际荷载计算，也可近似取12~15kN/m—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱.取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。n—验算截面以上楼层层数—柱截面面积—混凝土轴心抗压强度设计值—框架柱轴压比限值，对一级、二级和三级抗震等级分别取0.7，0.8和0.9。该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值=0.8，各层的重力何在代表值近似取12kN/㎡，由结构平面布置图可知边柱、中柱的负载面积分别为8.4×4.2、8.4×5.6㎡。底层柱荷载：边柱N=βa1b2qn=1.3×8.4×4.2×12×103×10=5503680N中柱N=βa1b1qn=1.25×8.4×5.6×12×103×10=7056000N由式（2-1）得第一层柱截面面积为边柱≥5503680/（0.8×19.1）=360189mm中柱≥70566000//（0.8××19.11）=4617780mmm根据上述计算结结果并综合合考虑其它它因素，如如果柱截面面取为正方方形，则边边柱、中柱柱的截面高高度均取700mmm。因此，本设计中中的柱子截截面尺寸取取值如下层数 截面尺寸寸 混凝土强强度等级1~2层 7700×7700 C4403~6层 6650×6650 C3357~10层 600××600 C330重力荷载计算屋面及楼面的永永久荷载标标准值30厚细石混凝凝土保护层层22×00.03==0.666kN/mm2三毡四油防水层层0..40kN/mm220厚1：3水水泥沙浆找找平层200×0.002=0..40kN//m2150厚水泥蛭蛭石保温兼兼找坡55×0.115=0..75kkN/m22120厚钢筋混凝土板板225×0..12=3.000kN/mm2V型轻钢龙骨吊顶顶0.255kN//m2合计5.446kNN/m2楼面（1～9层层）瓷砖地面（包括括30厚水泥沙沙浆打底）0.555kN/mm2120厚钢筋混混凝土板225×0..12=3kNN/m2V型轻钢龙骨吊顶顶0.255kN//m2合计3.880kNN/m2屋面及楼面的活活荷载标准准值屋面均布活荷载载的标准值值(上人)2.0kN/mm2楼面活荷载标准准值2.0kN/mm2屋面雪荷载标准准值=1..0×0..5=0.500kN/㎡—为屋面雪荷载分分布系数取=1.00So—基本雪压(kNN/㎡)取基基准期为550年的绥绥化市的基基本雪压取取0.50kNN/㎡Sk—雪压荷载标准值值(kN/㎡)梁、柱、墙体、门门窗重力荷荷载计算梁柱梁、柱可根据截截面尺寸、材材料容重及及粉刷等计计算出单位位长度上的的重力荷载载，计算结结果见下表表2-2所示。墙体外墙为390mmm厚陶粒砌砌块，外墙墙面10mm厚找平层层，60mm厚保温板板，水泥粉粉刷墙面20mm厚，内墙墙面10mm厚粉刷。选选用轻质GRC保温板（30000mm×6600mmm×60mmm）的自重0.144kN//m2，则外墙墙单位墙面面重力荷载载为：0.399×6.00+0.336+0..17+117×0..1+117×0..1=6..27kNN/m2；内墙为250厚水泥空空心砖，两两侧均为220mm厚厚抹灰，则则内墙单位位面积墙面面重力荷载载为：9.6××0.255+17××0.022×2=33.12kkN/m2。门窗木门单位面积重重力荷载为为0.2kkN/m2，铝合金金门窗单位位面积重力力荷载取0.4kN/m2。底层门、窗、外外墙、内墙墙重力荷载载计算外墙：2×(557.2++20.44)×4..7-3××(1.88×2.11)-2××(1.55×1.99)-200×(1..8×2..1)-22×(1..8×1..8)-22×(1..5×0..9)-((0.7××4.7))×24==548..66mm2墙重：548..66×66.27==34400.0988kN内墙：：（7.2××4+344×8.44）×3.99+3×33×3.99+4.22×3.99-22××0.9××2.1--6×1..5×2..1=12217.116m2墙重：12177.16××3.122=37997.5339kN门重：：0.9××2.1××22+11.5×22.1×66+3×11.8×22.1+11.5×11.9×22=77..52mm2777.52××0.2==15.5504kNN窗重：1.8××1.8××2+1..8×2..1×200+1.55×0.99×2=884.788m2窗重：844.78××0.4==33.9912kNN1层以上各层墙、门门、窗重力力计算从略略，计算结结果见表22-3。表2-3门窗窗重力荷栽栽层次123~67~1011外墙面积548.6600447.4200368.3400380.2200274.2000外墙重KKN3440.09982805.32232309.49922383.97791719.2334内墙面积1217.16601311.66601099.98801099.9880349.1700内墙重KKN3797.53394092.37793431.93383431.93381089.4110门面积77.52064.26064.26064.26028.350门重KNN15.50412.85212.85212.8525.670窗面积84.78092.34092.34092.34016.740窗重KNN33.91236.93636.93636.9366.696表2-2梁、柱重重力荷栽标标准值层次构件b(m)h(m)γ()βg()(m)n(KN)∑(KN)1边横粱0.40.7251.057.3507.71656.595905.5200中横粱0.350.35251.053.2162.186.75354.023次粱0.30.5251.053.93881431.500441.0000纵粱0.40.7251.057.3507.72456.5951549.3880柱0.70.7251.113.4755.43272.7652328.48802边横粱0.40.7251.057.3507.71656.595905.5200中横粱0.350.35251.053.2162.186.75354.023次粱0.30.5251.053.93881431.500441.0000纵粱0.40.7251.057.3507.72456.5951549.3880柱0.70.7251.113.4753.93252.5531681.68803~6边横粱0.350.7251.056.4317.751649.842797.4755中横粱0.30.35251.052.7562.1585.92647.408次粱0.30.5251.053.9388.051431.697443.7566纵粱0.350.7251.056.4317.752449.8421364.7111柱0.650.65251.111.6193.33238.3421226.94407~10边横粱0.30.7251.055.5137.91643.549696.7800中横粱0.30.35251.052.7562.386.33950.715次粱0.30.5251.053.9388.11431.894446.5133纵粱0.30.7251.055.5137.92443.5491192.9005柱0.60.6251.19.9003.33232.6701045.4440注:1)β为考虑虑梁,柱的粉刷刷层重力荷荷载的增大大系数,g表示单位位长度构件件重力荷载载;n为构件数数量。2）梁长度度取净长；；柱长度取取层高重力荷载代表值值集中于各楼层标标高处的重重力荷载代代表值计算算如下，计计算结果见见图2-33。=（包括构造造柱）＋＋＋+0.55（即楼面面的活荷载载）G11=0..5X(5524.116+1331.044+19777.6119+3117.6225+5..67+66.6966)+2112.1777+7665.3771+14430.9957=33889..91Knn其他各层层重力荷载载代表值计计算过程同同理，计算算结构见图图2-3图2-3各质点点重力荷载载代表值横向侧移刚度计计算梁的线刚度，其中为混凝土土弹性模量量,为梁的计计算跨度,为梁截面面的惯性矩矩（对现浇浇楼面可近近似取为：：中框架梁梁=2.00,边框架=11.5,其中为矩形形部分的截截面惯性矩矩），计算算过程见表表2-4。柱的线线刚度，其其中为柱的的截面惯性性矩，为框框架柱的计计算高度,计算过程程见表2--5。表2-4横横梁线刚度度ib计算表类别层次Ec(N/)b(mm)h(mm)l(mm)EcIo/l(N.mmm)1.5EcIoo/l(NN.mm))2EcIo/ll(N..mm)边横梁1~23.250E++044007001.143E++1084004.424E++106.635E++108.847E++103~63.150E++043507001.000E++103.752E++105.627E++107.503E++107~103.000E++043007008.575E++093.063E++104.594E++106.125E++10走道梁1~23.250E++043503501.251E++0928001.451E++102.177E++102.903E++103~63.150E++043003501.072E++091.206E++101.809E++102.412E++107~103.000E++043003501.072E++091.148E++101.723E++102.297E++10表2-5柱线线刚度ic计算表层次hc(mm))Ec(N/)b(mm)h(mm)Ic()EcIc/hcc(N.mmm)15300325007007002.001E++101.227E++1123900325007007002.001E++101.667E++113~63300315006506501.488E++101.420E++117~103300300006006001.080E++109.818E++10表2-6中框框架柱侧移移刚度D值(N/mmm)层次边柱8根中柱8根∑DiαcDi1αcDii28~100.6240.238257230.8580.3003247446557470.6940.258278710.9340.318344364984594~60.5280.209327000.6980.2594049158552630.5760.224349740.7630.2764320462542220.5310.210275820.7050.2613427549485910.7210.449235210.9580.49325832394824柱的侧移刚度柱的侧移刚度DD值按下式式计算:(2-2))式中:柱侧移刚度度修正系数数。对于底层柱=+0.55/+2..0(2-3))对于一般层柱=/+2.00(2--4)根据梁柱线刚度度比的不同,本设计中中的柱可分分为中框架架中柱和边边柱、边框框架中柱和和边柱以及及楼、电梯梯间柱等.柱的侧移移刚度计算算结果分别别见表2--6、表2-7、表2-8。以第2层B-4柱的侧移移刚度计算算为例，说说明计算过过程。计算算简图如2-4图图2-4柱侧移刚刚度计算=（3.903+88.8477+2.9903+88.8477）÷(2××16.667)=00.7055=0.705÷÷(2+00.7055)=0..261D=0.2611×12××16.667×÷=342275N//mm表2-7边框架架柱侧移刚刚度D值(N/mmm)层次C-1C-133M-11M-113E-1E-113F-1F-13∑DiαcDi1αcDii28~100.4680.190205110.6430.2432633118737170.5210.207223420.7000.259280602016094~60.3960.165258770.5240.2083246923338230.4320.178277830.5720.2223480525035420.3980.166218310.5290.2092749719731410.5410.410214710.7180.44823491179847表2-8楼,电梯间框框架柱侧移移刚度D值(N/mmm)层次F-3F-5F-8F-11M-3M-5M-8M-11∑DiαcDi1αcDii28~100.5460.214231970.3120.1351459715117570.5870.227245420.3470.148159961621534~60.4340.178279020.2640.1171825818463930.4750.192300300.2880.1261968719886920.4390.180236960.2650.1171540615640910.4790.395206970.3610.36519108159220将上述不同情况况下同层框框架柱侧移移刚度相加加，即得框框架各层层层间侧移刚刚度∑。见表2--9表22-9横向向框架层间间侧移刚度度(N/mmm)层次12345678910∑Di73389184858110746466100354771003547710035477862221804120804120804120由上表可见，=7333891//8485581=00.86>>0.7,,故该框架架为规则框框架纵向框架侧移刚刚度计算方方法与横向向框架相同同，柱在纵纵向的侧移移刚度除与与柱沿纵向向的截面特特性有关，还还与纵向梁梁的线刚度度有关。纵纵向框架侧侧移刚度一一定满足要要求，计算算过程省略略。纵梁线线刚度ib计算结果果见表2--10。纵向柱柱线刚度与与横向柱线线刚度相同同，见表22-5纵向框架柱亦可可分为中框框架中柱和和边柱、边边框架中柱柱和边柱等等，其侧移移刚度值分分别见表22-11和表2-12、纵向框框架各层间间侧移刚度度值见表22-13由表2-13可可见=6634116/88883288=0.775>0..7,故该框架架为规则框框架横向水平地震作作用下框架架结构内力力和侧移计算算横向自振周期计计算对于质量和刚度度沿高度分分布比较均均匀的框架架结构,其基本自自振周期((s)可按下式式计算:(2-5))式中:计算结构基本自自振周期用用的结构顶顶点假想位位移(m),即假想把把集中在各各层楼面处处的重力荷荷载代表值值作为水平平荷载而算算得的结构构顶点位移移；结构构基本自振振周期考虑虑非承重砖砖墙影响的的折减系数数,框架结构构取0.66~0.77。对于屋面带突出出屋顶间的的房屋，应应取主体结结构顶点的的位移。突突出间对主主体结构顶顶点位移的的影响，可可按顶点位位移相等的的原则，将将其重力荷荷载代表值值折算到主主体结构的的顶层,即按公式式将G11折算到主主体结构的的顶层。屋屋面突出屋屋顶间的重重力荷载可可按下式计计算：=3889.991×（1+3.33×3/22×35..7）=44299.27kN式中：H为主体体结构计算算高度。对框架结构，式式（2-5）中的可按按下式计算算：=（2-6）（2-7）（2-8）式中：－集中在在k层楼面处处的重力荷荷载代表值值；－把集中在各层层楼面处的的重力荷载载代表值视视为水平荷荷载而得的的第i层的层间间剪力；－第i层的层间侧移刚刚度；－分别为第i、k层的层间间侧移；－对于屋面带突突出屋顶间间的房屋应应取主体结结构顶点的的位移，突突出间对主主体结构顶顶点位移的的影响可按按顶点位移移相等的原原则，将其其重力荷载载代表值折折算到主体体结构的顶顶层；s同层内框架架柱的总数数。表2-100纵纵梁线刚度度ib计算表类别层次Ec(N/)b(mm)h(mm)()l(mm)EcIo/l(N.mmm)1.5EcIoo/l(NN.mm))2EcIo/ll(N..mm)①-③11--131~23.250E++044007001.143E++1072005.161E++107.741E++101.032E++113~63.150E++043507001.000E++1072004.377E++106.565E++108.754E++107~103.000E++043007008.575E++0972003.573E++105.359E++107.146E++10③-111~23.250E++044007001.143E++1084004.424E++106.635E++108.847E++103~63.150E++043507001.000E++1084003.752E++105.627E++107.503E++107~103.000E++043007008.575E++0984003.063E++104.594E++106.125E++10表2-111纵向向中框架(EF列)边柱侧移移刚度D值(N/mmm)层次E-1E-113F-1F-133∑DiαcDi1αcDi28~100.7280.267288660.5460.2142319710412770.8100.288311780.6070.233251991127544~60.6160.236368660.4620.1882938013249230.6720.251393380.5040.2013148214164020.6190.236310930.4640.1882478411175410.8410.472247430.6310.4302253194548层次中柱(5根)F-5F--10F-8F-3F-111E-3E-111∑DiαcDi1αcDi2αcDi3αcDi4αcDi58~101.2480.384415641.0920.353382030.9360.319344851.1700.369399251.3520.4034363148582171.3880.410443241.2150.378408771.0410.342370361.3010.394426461.5040.429464335185674~61.0570.346540950.9250.316494710.7930.284444090.9910.331518341.1450.36456962631415续表2-1131.1510.365571701.0080.335524170.8640.302471881.0800.351548491.2470.38460104667775..821.0610.347456030.9290.317417100.7960.285374480.9950.332437001.1500.36548016532314..811.4420.564295741.2620.540283111.0820.513269011.3520.553289591.5620.57930344349998..5表2-122纵向向边框架((CM列)边柱侧移移刚度D值(N/mmm)层次C-1C-133M-1M-133∑DiαcDi1αcDii28~100.5460.214231970.3640.154166557970470.6070.233251990.4050.16818213868244~60.4620.188293800.3080.1342089410054930.5040.201314820.3360.1442249710795820.4640.188247840.3100.134176308482910.6310.430225310.4210.3801993584931层次中柱(5根)M-5M-100B-8M-3H-111C-3C-111∑DiαcDi1αcDii2αcDii3αcDii4αcDii58~100.9360.319344850.7800.281303500.6240.238257230.6760.253273251.0140.3363639238628271.0410.342370360.8680.303327310.6940.258278710.9250.316342231.1280.361390104249824~60.7930.284444090.6610.248388450.5280.209327000.7050.261407600.8590.3004699950795630.8640.302471880.7200.265414040.5760.224349740.7680.277433990.9360.3194986754025120.7960.285374480.6630.249327610.5310.210275820.7070.261343740.8620.3013962842834811.0820.513269010.9010.483253160.7210.449235210.9610.493258661.1720.52727626315644表2-13纵向框架架层间侧移移刚度(N/mmm)层次12345678910∑Di845121115724661457624413724122137241221372412211431277105593331055933310559333表2-144结结构顶点的的假想侧移移计算层次Ｇi/KNVGi/KN∑Di(N/mmm)Δui/mmui/mm1016612.44916612.44980412020.7938.9914443.3331055.77980412038.6918.3814443.3345499.00980412056.6879.7714443.3359942.33986222169.5823.1615100.11175042.551003547774.8753.6515162.88490205.3341003547789.9678.8415162.884105368..1810035477105.0588.9315162.884120531..0210746466112.2483.9216291.338136822..4848581161.2371.7117697.887154520..27733891210.5210.5结构顶点的假想想侧移由式式（2-6）~（2-8）计算。计计算过程见见表2-14，其中第第10层的为和之和。即即：=44429.227+122172..44=1166011.71kN按式（2-5）计计算基本周周期，其中中的量纲为m，取=0..7，则1.7×0.77×=1..15s计算结结构基本自自振周期用用的结构顶顶点假想位位移（m），即假假想把集中中在各屋楼楼面处的重重力荷载代代表值作为为水平荷载载而算得的的结构顶点点位移；结构基本自振周周期考虑非非承重砖墙墙影响的折折减系数，框框架结构取取0.6～0.7；水平地震作用及及楼层地震震剪力计算算多自由弹性体系系在水平地地震作用下下可采用底底部剪力法法和阵型分分解反应普普法求得，对对于高度不不超过40米的，质质量和刚度度沿高度分分布比较均均匀、变形形以剪切型型为主的建建筑，可采采用底部剪剪力法。本本设计建筑筑高度为39米，故可可采用底部部剪力法。采采用底部剪剪力法时，各各楼层可仅仅取一个自自由度，结结构的水平平地震作用用，应按下下式确定：：（2-9）（2-10）（2-11）式中：结构水平平地震作用用标准值；；相相应于结构构基本自振振周期的水水平地震影影响系数；；根据地震震影响系数数α曲线确定定；结结构等效总总重力荷载载，单质点点应取总重重力荷载代代表值，多多质点可取取总重力荷荷载代表值值的85%；质质点i的水平地地震作用标标准值；，分别为集集中于质点点i，j的重力荷荷载代表值值；，分别为质质点i，j的计算高高度；顶部附加加水平地震震作用系数数；顶部附加加水平地震震作用。结构总水平地震震作用标准准值按式（2-9）~（2-11）计算，即即=0.885（176997.877+162991.388+151162.8843+149552.111+144443.333+121772.444+38889.911）=1307748.881kN根据建筑材料，该该建筑抗震震防烈度为为7度，由于于设计地震震分组为第第二组，II类场地，可可由《建筑筑抗震设计计规范》查查得特征周周期值=00.4s，1.4=11.40..4=0..56ss﹤=1.115s上面计算算出=1..15s，可知<<5=50.4=2.0s，故（2-12）式中：地震影响响系数曲线线的阻尼调调整系数，按1.0采用；衰衰减系数，应应取0.9；地地震影响系系数最大值值，由《建建筑抗震设设计规范》查查得7度多遇地地震时取0.08。因此，可求得因为1.4=1.440.4==0.566s<=11.15ss，所以应应考虑顶部部附加水平平地震作用用。顶部附附加地震作作用系数，由由《建筑抗抗震设计规规范》知：：当0.35s＜＜＜0.55时，各质点的水平地地震作用计计算如下：：各楼层地震剪力力可按下式式计算:（2-13）式中：作用在kk层楼面处处的水平荷荷载（水平平地震作用用或风荷载载）。与计算结果见表22-15。各质点点水平地震震作用及楼楼层地震剪剪力沿房屋屋高度的分分布见图22-5。表2-15各质质点横向水水平地震作作用及楼层层地震剪力力计算表层次Hi/mmGi/KNGiHi/KKN.mGiHi/∑GGjHjFi/KNVi/KN389003889.911151317..4990.048175.064466033175.06103560012172.444433338..8640.138501.345532699676.4193230014443.33466518..590.149539.73221461216.14482900014443.33418855..70.133484.5899233221700.73372570014443.33371192..810.118429.4466320552130.18862240014952.111334927..2640.107387.4899405222517.67751910015162.884289610..2440.092335.0600513992852.73341580015162.884239572..8720.076277.1700477443129.90031250015162.884189535..50.060219.28004413349.1882920016291.338149880..6960.048173.4022371223522.5881530017697.88793798.77110.030108.5199104443631.100a、水平地地震作用分分布b、层间剪剪力分布图2-5横向水平平地震作用用及楼层地地震剪力水平地震作用下下的位移计计算水平荷载作用下下的框架结结构的位移移可用D值法计算算。框架层层间位移及及结构顶点点位移u分别按下下式计算：：（2-14）（2-15）计算过程见表22-16,表中还给给出了各层层的层间弹弹性位移角角(2-166)多遇地震作用下下的抗震变变形验算,其楼层内内的最大弹弹性层间位位移应符合合下式要求求：((2-177)式中：多遇地震震作用标准准值产生的的楼层内最最大的弹性性层间位移移；弹弹性层间位位移角限值值，由《建建筑抗震设设计规范》查查得钢筋混混凝土框架架弹性层间间位移角限限值为1//550。表2-16横向向水平地震震作用下的的位移验算算层次Vi/KN∑Di(N/mmm)Δui/mmui/mmhi/mmθe=Δui/hi10676.418041200.8427.6233000.0002554903391216.1448041201.5126.7833000.0004558381700.7338041202.1225.2733000.0006440916672130.1888622212.4723.1633000.0007448658862517.677100354772.5120.6933000.0007660233352852.733100354772.8418.1833000.0008661407743129.900100354773.1215.3333000.0009445101133349.188107464663.1212.2233000.0009444407723522.5888485814.159.1039000.0010664395513631.1007338914.954.9553000.00093335366由表2-16可可见，最大大弹性位移移角发生在在第二层，其其值为0.000106444＜1/5550=0..001882，满足式（2-117）要求横向水平地震作作用下框架架内力计算算以结构平面布置置图2-1中④轴线横向向框架内力力计算为例例，说明计计算方法，其其余框架内内力计算从从略。框架架柱端剪力力及弯矩按按下列各式式计算。=×/（2-18）=·yh=（1－y）h（2-19）yy=（2-20）式中：－i层层j柱的侧移移刚度；－框架柱柱的反弯点点高度比；；－框架柱的标准准反弯点高高度比；－上下层层梁线刚度度变化时反反弯点高度度比的修正正值；，－上下下层高变化化时反弯点点高度比修修的正值。其中和取自表22-6,取自表2--9，层间剪剪力取自表表2-15，、、和可由规范范中查得。本本设计底层层柱需考虑虑修正值y2,第2层柱需考考虑y1和y3,其余柱均均无修正具具体计算过过程及结果果见表2--17。梁端弯矩、剪力力及柱轴力力按下式计计算：对于边跨跨梁端弯矩矩Mb=+j（2-21）对于中跨梁端弯弯矩（2-22）=（+）/（2-23）=（2-24）式中：—分别表表示节点左左右梁的线线刚度；，——分别表示示梁左右梁梁的弯矩；；—柱在第i层的轴轴力，以受受压为正。其中梁线刚度取取自表2--4，具体计计算过程见见下表2--18。表2-17各层层柱端弯矩矩及剪力计计算层次hi/mmVi/KN∑Dij(N//mm)边柱Di1Vi1yMbi1Mui1103300676.418041202572321.6380.6240.321.42149.98933001216.1448041202572338.9030.6240.451.35277.03833001700.7338041202572354.4050.6240.4173.610105.93733002130.1888622212787168.8580.6940.45102.2544124.98633002517.677100354773270082.0370.5280.45121.8244148.90533002852.733100354773270092.9540.5280.45138.0377168.71433003129.9001003547732700101.98660.5280.5168.2777168.28333003349.1881074646634974108.99990.5760.5179.8488179.85239003522.58884858127582114.49990.5310.55245.6000200.95153003631.10073389123521116.37550.7210.7431.7511185.04层次hi/mmVi/KN∑Dij(N//mm)中柱Di2vi2yMbi1Mui1103300676.418041203247427.3160.8580.3531.55058.59933001216.1448041203247449.1130.8580.464.82997.24833001700.7338041203247468.6830.8580.45101.9944124.66733002130.1888622213443685.0770.9340.45126.3399154.41633002517.6771003547740491101.58220.6980.45150.8499184.37533002852.7331003547740491115.10110.6980.45170.9255208.91续表29001003547740491126.28440.6980.50208.3688208.37333003349.1881074646643204134.64660.7630.50222.166622258884858134275142.28000.7050.55305.1900249.70153003631.10073389125832127.81110.9580.65440.3099237.09注：表中M单位位为kN··m，V单位为kN。表2-18梁端端弯矩、剪剪力及柱轴轴力计算层次边梁走道梁柱轴力MLbMrblVbMLbMrblVb边柱N中柱N1049.9842.618.411.0215.9815.982.811.41-11.02-0.39998.4593.678.422.8735.1335.132.825.09-33.89-2.618157.28137.818.435.1351.6851.682.836.91-69.02-4.397198.59186.488.445.8469.9369.932.849.95-114.877-8.506251.15235.138.457.8975.5875.582.853.98-172.766-4.605290.54272.258.467.0087.5187.512.862.51-239.755-0.104306.31287.038.470.6492.2692.262.865.90-310.3994.633348.12325.818.480.23104.72104.722.874.80-390.62210.062380.79355.298.487.63116.58116.582.883.27-478.25514.421430.64408.308.499.87133.97133.972.895.70-578.12218.60注：1）柱轴力中的负负号表示拉拉力。当为左地地震作用时时，左侧两两根柱为拉拉力，对应应的右侧两两根柱为压压力。2）表表中M单位为kN··m,V单位为kN,N单位为kN，单位为m。水平地震作用下下框架的弯弯矩图，梁梁端剪力图图及柱轴力力图2-66如所示。(a))框架弯矩矩图（Knn.m）(b)梁端剪力力及柱轴力力图（KN）图2-6左地震作作用下框架架的弯矩图图、梁端剪剪力及轴力力图横向风荷载作用用下框架结结构和侧移移内力计算算风荷载标准值垂直于建建筑物表面面上的风荷荷载标准值值，应按下下述公式计计算：（2-25）式中：风荷荷载标准值值（kN/）；；风荷载载体型系数数；风压高高度变化系系数；基本风压压（kN/）,绥化风荷荷载50年平均0.555kN//高度z处的风振系数，可可按下式计计算：（2-26）式中：第i层层层高；建筑筑总高度；；动力系数数;脉动影响响系数。基本风压=0..55kkN/m，由《建建筑结构荷荷载规范》查查得=0..8（迎风面面）和=－0.5（背风面面）。B类地区，HH/B==35.77/56..4=0..63。由由表查得==0.433，=1.15s，=0.555×1..152=0.733kN·/㎡，由表查查得=1..70，故=1+1.700×0.443/×/=1+00.731/×/仍取图2-1中中④轴线横向向框架，其其负载宽度度为8.44m，则取1.0×0.555=0.555kNN/，故沿沿房屋高度度的分布风风荷载标准准值为=8.4×0..55×=4..62根据各楼层标高高处的高度度查取，代入入上式可得得各楼层标标高处的，见表2-19，沿房屋高高度的分布布见图2--7（a）。（a）风风荷载沿房房屋高度的的分布（KN/m）(bb)等效节点点集中风荷荷载（KN）图图2-7框架上的的风荷载表2-19沿房房屋高度分分布风荷载载标准值层次Hi/mHi/Hμzβzq1(z)KKN/mq2(z)KKN/m1035.61.0001.5151.4828.3025.189932.30.9071.4591.4557.8444.9038290.8151.4031.4247.3864.616725.70.7221.3471.3926.9294.330622.40.6291.2911.3566.4714.044519.10.5371.2301.3195.9963.748415.80.4441.1581.2805.4783.423312.50.3511.0701.2404.9033.06529.20.2581.0001.1894.3942.74615.30.1491.0001.1094.0982.561《建筑结构荷载载规范》规规定，对于于高度大于于30m且高高宽比大于于1.5的房屋结结构，应采采用风振系系数来考虑虑风压脉动动的影响。本本设计中房房屋高度35.66m>300m，且H/BB=35..6/199.6=11.82>>1.5。因此，该该房屋应考考虑风压脉脉动系数的的影响。由由表2-19可见沿房屋屋高度1.1009～1.4882范围变化化，即风压压脉动的影影响大，因因此该房屋屋应考虑风风压脉动的的影响。框架结构分析时时，应按静静力等效原原理将图22-7中a）中沿房房屋高度分分布的风荷荷载转化为为节点集中中荷载，如如图2-77b）所示。风荷载作用下的的水平位移移验算根据图22-7（b）所示的的水平荷载载，由式（2-27）计算层间剪力，然然后依据表表2-5求出④轴线框架架的层间侧侧移刚度，再再按式（2-28）（2-29）计算各层的相对对侧移和绝绝对侧移，计计算过程见见表2-20。表2-20风荷荷载作用下下框架层间间剪力及侧侧移计算层次Fi/KNVi/KN∑D(N/mm))Δui/mmui/mmhi/mmΔui/hi1036.6936.69116393..564440.3152223614416.655334431133000.0001942.06478.754116393..564440.6766118165516.3401120733000.0002839.609118.3633116393..564441.0169220485515.663550253333000.0003737.155155.5188124614..629991.2479991509914.646558205533000.0004634.685190.2033146381..404331.2993665865513.398559054433000.0004532.116222.3199146381..404331.5187665317712.099222467733000.0005429.324251.6433146381..404331.7190991309910.580445936633000.0005326.352277.9955156355..616991.777966618668.8613668047733000.0005228.073306.0688123714..6892.473988269887.08340018639000.0006129.838335.906672873.88238334.609411916224.6094119162253000.0009由表2-20可可见，风荷荷载作用下下框架的最最大层间位位移角为0.00009，远小于1/5550=0..00188，满足规规范要求。风荷载作用下框框架结构内内力计算风荷载作用下框框架结构内内力计算过过程与水平平地震作用用下的相同同。以图22-1中④轴线横向向框架计算算为例。框框架柱端剪剪力及弯矩矩计算过程程见表2--21，梁端端弯矩、剪剪力及柱轴轴力计算过过程见表22-22，在风风荷载作用用下的弯矩矩、梁端剪剪力及柱轴轴力见图22-8。表2-21风荷荷载作用下下各层柱端端弯矩及剪剪力计算层次hi/mmVi/KN∑Dij(N//mm)边柱Di1Vi1yMbi1Mui110330036.69804120257231.1740.6240.31.162.719330078.754804120257232.5190.6240.352.915.4083300118.3633804120257233.7860.6240.45.007.5073300155.5188862221278715.0270.6940.457.479.1263300190.203310035477327006.1980.5280.459.2011.2553300222.319910035477327007.2440.5280.4510.7613.1543300251.643310035477327008.2000.5280.4512.1814.8833300277.995510746466349749.0470.5760.4513.4416.4223900306.0688848581275829.9490.5310.5521.3417.4615300335.90667338912352110.7660.7210.739.9417.12层次hi/mmVi/KN∑Dij(N//mm)中柱Di1Vi1yMbi1Mui110330036.69804120324741.4820.8580.31.473.429330078.754804120324743.1800.8580.44.206.3083300118.3633804120324744.7800.8580.457.108.6873300155.5188862221344366.2110.9340.459.2211.27续表2-2163300190.203310035477404917.6740.6980.4511.4013.9353300222.319910035477404918.9700.6980.4513.3216.2843300251.6433100354774049110.1530.6980.4515.0818.4333300277.9955107464664320411.1760.7630.518.4418.4422900306.06888485813427512.3620.7050.517.9317.9315300335.90667338912583211.8240.9580.6540.7321.93表2-22风荷荷载作用下下梁端弯矩矩、剪力及及柱轴力计计算层次边梁走道梁柱轴力MLbMrblVbMLbMrblVb边柱N中柱N102.712.498.40.620.930.932.80.67-0.62-0.0596.575.658.41.452.122.122.81.51-2.07-0.11810.419.368.42.353.513.512.82.51-4.43-0.26714.1213.368.43.275.015.012.83.58-7.70-0.57618.7117.528.44.315.635.632.84.02-12.01-0.28522.3520.948.45.156.736.732.84.81-17.170.07425.6424.038.45.917.727.722.85.52-23.080.47328.6025.378.46.428.158.152.85.82-29.501.07230.8927.388.46.948.988.982.86.42-36.441.59138.4630.018.48.159.859.852.87.03-44.592.70(a)框框架弯矩图图(b))梁端剪力力及轴力图图图图2-88横向框架架在水平风风荷载作用用下的弯矩矩，梁端剪剪力及轴力力图竖向荷载作用下下框架的内内力计算横向框架内力计计算计算单元取④轴线横向框架进进行计算，计计算单元宽宽度为8..4m，如图2--9所示。由由于房间内内布置有次次梁，故直直接传给该该框架的楼楼面荷载如如图中的水水平阴影线线所示，计计算单元范范围内的其其余楼面则则通过次梁梁和纵向框框架梁以集集中力的形形式传给横横向框架，作作用于各节节点上。由由于某些纵纵向梁框架架梁的中心心线与柱的的中心线不不重合，因因此在框架架上还有集集中力矩。楼楼面荷载为为均匀分布布，则可以以从相邻柱柱距中线截截取计算单单元，如图图2-9所示示，框架承承受的荷载载为计算单单元范围内内的荷载，对对现浇楼面面结构作用用在框架上上的荷载可可能为集中中荷载，均均布荷载，三三角荷载，梯梯形荷载以以及力矩等等，如图22-10所所示。荷载计算图2-9横向框架架计算单元元（1）恒栽计算在图2-10中中，和代表横梁梁自重，，为为均布荷载载形式。对于第10层，=5..513kN/mm，=2.7756kNN/m和分别为房间和走走道板传给给横梁的梯梯形荷载和和三角形荷荷载，由图图2-9所示示的几何关关系可得：：=5.46×44.2=222.9332kN//m=5.446×2..8=155.2888kN/mm、分别为由边纵梁梁，中纵梁梁直接传给给柱的恒载载，它包括括梁自重，楼楼板重和女女儿墙等的的重力荷载载，计算如如下：=5.513××8.4++3.9338×8..4×1//2+6..27×11.5×88.4+55.46××[（4.2××2.1××1/2）×2+（4.2++8.4）×2.11×1/22]=2662.2444kN=5.5.13××8.4+33.9388×8.44×1/22+5.446×[（4.2×2.1×11/2）×2+（4.2++8.4）×1/22×2.11]=2366.75kkN集中力矩：===2622.2444×（0.6--0.3）/2=399.3377kN..m；MM2=P22e2=2236.775×(00.6-00.3)//2=355.5133KN.mm图2-100各层梁上上作用的恒恒载对7-9层，q11包括梁自自重和其上上横墙自重重，为均布布荷载。其其他荷载计计算方法同同第10层。7`9、3`6、2、1层计算过过程省略。计计算结果汇汇总于表23表2-23横向向框架恒载载汇总表层次q1KN/mmKN/mq2KN/mmKN/mP1KNP2KNM1KN.mmM2KN.mm105.5132.75622.93215.288262.2444236.7539.33735.5137~913.6252.75615.9610.64212.66230.394431.89934.5593~614.5432.75615.9610.64219.56237.732.93435.655217.3343.21615.9610.64255.43259.4338.3138.9117.3343.21615.9610.64255.43259.4338.3138.9（2）活荷载计算活荷载作用在各各层框架梁梁上的荷载载分布如图图2-111所示。对于第10层=4.2×2..0=8..4kN//m=2..8×2==5.6KN/mm=（4.2×2.11+4.22×2.11）×2.00=35..28kNN=〔（4.2×2.11×2+77×1.44〕×2.00=54..88kNN集中力矩：===35.228×0..15=55.2922kNm；M22=P2ee2=544.88××0.155=8.2232kkNm图2-11各各层梁上作作用的活载载同理，在屋面雪雪荷载作用用下：=0.84kkN/mm=00.56kkN/mm=3.528kNN；=5.488kkN=0.529kNNm；M2=88.2322kNmm第1~9层计算同同理。计算算过程省略略。计算过过程汇总于于表2-24表2-24横向向框架活荷荷载汇总表表层次q2KN/mmKN/mP1KNP2KNM1KN.mmM2KN