毕业设计 高层办公楼.pdf

第1章建筑设计1.1 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。1.2 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。（1）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，电梯间设在人流较大部位（2）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。（3）根据功能分析进行平面组合设计。1.3 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、屋顶和墙上安 装设备（如外挂空调器）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 装饰材料选用的是淡蓝色贴面瓷砖，这使整幢建筑给人以朴素的美感。1.4 剖面设计（1）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：300mm；（2）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。（3）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。1.5 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，其中两部 是消防电梯兼作载客电梯，另两部为客运电梯；还设置了两部楼梯，每部电梯分 别与一部楼梯共用一个前室。前室采用乙级防火门。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。1.6 构造设计本建筑采用现浇式框架结构，主体总长度为57.97m,10层；裙房高度为7.2m,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200mmo外围护构件缝内要求填充保温材 料，同时要求根据缝的不同位置做好密封防水构造。1.7楼电梯设计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 1.30m,平台宽度为2.1m。1.8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。为于边侧的楼梯设置为防烟楼梯，每两部电梯共用一个防烟前 室。1.9抗震分析本建筑7度抗震，因而须遵循以下原则：(1)选择对建筑物有利的场地一中硬场地。(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。第2章结构设计2.1结构方案选择结构方案的确定是整幢建筑物设计的关键，其包括三个方面：结构形式、结 构体系、结构布置。对于一幢十层的办公楼采用框架结构体系是完全合理的，也 是十分经济的。平面设计中考虑了高层建筑对防火的要求，采用规则的矩形平面，裙 房包围主体，整个建筑平面力求对称,体现了一种对称美。为满足功能要求，柱距采 用7.2mX 6.6m,中间走廊宽2.0m,柱距布置完全对称。该办公楼层高除底层为3.9m 外，其它各层均为3.3m。对于主体与裙房的基础类型，主体部分采用桩基础，裙 房采用柱下独立基础。2.2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经次梁间接或直接传至主梁，再 由主梁传至框架柱，框架柱传给桩基础，最后由桩基础传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案 为纵横向混合框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向 侧移刚度。如图2-1框架柱网布置图，2-2框架结构计算简图。2.3结构基本尺寸的初步确定2.3.1 梁板尺寸估算梁估算的基本要求:在一般荷载总用下，满足下列要求的梁，可不进行刚度计 算。框架主梁截面高度瓦,可取(1/81/12)lb,且不小于400mm,h为主梁的计 算跨度。瓦不宜大于1/4净跨。主梁界面宽度瓦不宜小于加/4及也/2,也为 柱子宽度，且不宜小于250mm。图2-1框架柱网布置图.7?nc117Pnn 7Pnn.7Pnnb-II-*.+7Pno 7?nn 73nn-ii-i i-h b/4=150mm,H 350700X0.5=350mm,和350mm250mm,故主梁截面定为350mmX600mm。2轴线至16轴线，主梁截面取为300mmX 600mmoA 轴与 D 轴,梁高(1/81/12)X7200=600900(mm),取梁高为 600mm,梁宽为350mmoB轴线与C轴线梁高取为600mm,梁宽取为300mm。次梁取为250mmX400mmo表27梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级层次混凝土强度 等级横梁(6X7?)纵梁(bXh)次梁(bX/?)1轴、17轴2轴至16轴A、DB、C1C30350 x 600300 x 600350 x 600300 x 600250 x 4002-10C35350 x 600300 x 600350 x 600300 x 600250 x 400楼板为现浇楼板取为120mm厚，采用C35混凝土。2.3.2柱尺寸估算本设计要求抗震设防烈度为7度，建筑高度H=33.6m30m。框架柱的截面尺 寸一般根据柱的轴压比限制按下式估算：N Mn fc(2-1)N=0Fqe.n(2-2)式中：N一柱组合的轴压比设计值；F一按简支状态计算的柱的负载面积；打一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，可近 似取 12-l 5k N/m2.一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1.25,等跨内柱取1.2；n验算截面以上楼层层数；绘一柱截面面积；0一混凝土轴心抗压强度设计值；京一框架柱轴压比限值，由规范得，一级、二级和三级抗震等级分别 取 07,0.8 和 0.9o本框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值即=0.8,各层重力荷载代表值 近似取13KN/n f,由2-2a)图可知边柱、中柱和角柱的负载面积分别为：角 柱：6.6X0.5X7.2X0.5=11.88 m2中柱：(6.6+2)X0.5 X(7.2X2)X0.5=30.96 m2边柱：6.6X0.5X(7.2X2)X0.5=11.88 m2底层柱荷载：角柱：N=BFq E.n=1.3 X 11.88X 10=1994.2KN中柱：N=便=1.25X30.96X 10=5031KN边柱：N=E-n=1.3X23.76X10=4015.44KN由以上计算知第一层柱截面面积为(取=14.3 N/mn?；C30混凝土):角柱：Ac角21994.2+(0.8X 14.3)=174318.19mm2取 700X700=490000 mm2中柱：Ac中三5031+(0.8X 14.3)=439772.72 mm2取 700 X 700=490000 mm2边柱：Ac边24015.44+(0.8X14.3)=351000 mm2取 700X700=490000 mm2验证所取截面是否满足要求：(1)h c=700mm400mm bc=700mm350mm(满足要求)(2)柱净高与截面边长之比 37004-700=5,284(满足要求)表2-2柱截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级bXh1C30700X7002-5C30600X6006-10C30500X5002.4荷载与荷载汇集2.4.1屋面及楼面荷载的永久荷载标准值30厚细石混凝土保护层：三毡四油防水层：20厚1：3水泥沙浆找平层：150厚水泥蛭石保温兼找坡：120厚钢筋混凝土板：V型轻钢龙骨吊顶：合计：22x 0.03=0.66k N/m20.4k N/m220 x 0.02=0.4k N/m25x 0.15=0.75k N/m225x O.12=3k N/m20.25k N/m25.46k N/m22.4.2楼地面（1-10层）瓷砖地面（包括30厚水泥沙浆打底）:120厚钢筋混凝土板：V型轻钢龙骨吊顶：合计：0.55 k N/m525x 0.1=2.5 k N/m：0.25 k N/m23.30 k N/m22.4.3屋面及楼面的活荷载标准值屋面均布荷载的标准值（上人）：楼面活荷载标准值：门厅、走廊、楼梯活载标准值：屋面雪荷载标准值：旌=So=l.Ox O.3=O.3Ok N/m22.0 k N/m22.0 k N/m22.5 k N/m2(2-3)一为屋面雪荷载分布系数取4=1.0So基本雪压（k N/肝）取基准期为50年的大庆市的基本雪压取0.30 k N/m2Sk一雪压荷载标准值（k N/n f）2.4.4内墙做法：190mm厚的陶粒混凝土切块填充墙:墙面两侧各20mm的抹灰：合计：5x 0.19=0.95 k N/m:17X0.02x 2=0.68 k N/m：1.63 k N/m22.4.5外墙做法:300厚陶粒混凝土切块填充墙：外墙面20mm厚水泥砂浆找平层:50厚苯板保温层：外墙面贴墙面砖：内墙面20厚M10混合砂浆：合计：11x 0.3=3.3 k N/m217x 0.02=0.95 k N/m21.13x 0.05=0.06 k N/m20.5 k N/m217x 0.02=0.34 k N/m24.54 k N/m22.4.6女儿墙做法6mm厚水泥砂浆罩面：12mm厚水泥砂浆打底：300mm陶粒混凝土砌块:20mm厚水泥砂浆找平：合计：17x 0.006=0.102 k N/m217x 0.012=3.3 k N/m211x 0.3=3.3 k N/m217x 0.02=0.34 k N/m23.946 k N/m22.4.7卫生间做法4mm厚面砖素水泥砂浆擦缝3-4mm厚水泥胶合层20mm厚1:3水泥砂浆找平层1.8mm厚聚氨酯三遍涂膜防水层120mm钢筋混凝土楼板2.4.8墙基防潮层做法采用水泥砂浆防潮层20mm厚1:2水泥砂浆掺5%避水浆(位置一般在-0.06标高处)2.4.9踢脚做法采用水磨石踢脚，台度10mm厚1：2水泥白石子磨光打蜡12mm厚1：3水泥砂浆打底2.4.10楼梯自重板式楼梯取1m宽板作为计算单元，踏步面层为陶瓷地石专面层，底面为20mm 厚的砂浆混凝土抹灰，金属栏杆重0.1 k N/m,考虑到楼梯充当消防楼梯，所以荷 载标准值 q K=2.5k N/m)混凝土为 C20(f,=9.6 N/mm2,f,=l.l N/mm2)，钢筋为 HPB235 级(=210 N/mm2)0本工程中采用双跑楼梯，楼梯的开间为3.6m,一层层高为3.9m,设计为等跑 楼梯，每跑均为13级踏步,12个踢面，踏步尺寸为300mm义150mm,中间休息平 台尺寸为 2000mmX3600mmo(1)梯段板取1m宽板作为计算单元，板厚按10/30-10/25估算，则对于第一层：h=10/30=J(13x 300+(13x 150+30=145.34mm对于 2-10 层：h=10/30=J(11 x300)2+(11 x 150)2 4-30=122.98mm 一层取梯段板厚度150mm,2-10层取梯段板厚度130mm。陶瓷地砖面层：0.55X(0.3+0.15)=0.248 k N/m2三角形踏步：0.5X0.3X0.15X25=1.875 k N/m2混凝土斜板：1 层：25X0.15X4.36=16.35 k N/n f2-10 层：25X0.13X4.36=14.17 k N/m2板底抹灰：17X0.02X4.36=1.48 k N/m21X0.1 4-1.63=0.06 k N/m2金属栏杆：恒载标准值合计:一层：2-10 层：活载标准值合计:总荷载设计值：一层：2-10 层：（2）平台板1 9.99 k N/m217.833 k N/m23.5 k N/m21.2X 19.99+1.4X3.5=28.88 k N/m21.2X 17.833+1.4X3.5-26.30 k N/m2取Im宽板作为计算单元，板厚取120mm，则陶瓷地砖面层：0.55 k N/m2120mm 厚混凝土板自重：0.12 X 25=3.00 k N/m2板底抹灰 20mm 厚：0.02 X 17=0.34 k N/m2恒载设计值合计：g k=3.89 k N/m2活载标准值合计：qk=3.50 k N/m2总荷载设计值：1.2X 3.89+1.4X3.5=9.57 k N/m2（3）平台梁自重：平台梁的截面高度h 10/12=3600 4-12=300，故取平台梁的尺寸为500mm X 3 00mm o梁自重：梁侧粉刷：恒载标准值合计:总荷载设计值：楼梯荷载总重：1层：2-10 层：25X(0.5-0.12)X0.2=1.9KN/m17X2X0.02X(0.5-0.12)=0.26 KN/m1.9+0.26=2.16 KN/m1.2X2.16+1.4X3.5=7.492 KN/m2X(28.88X3.26+9.57X2+7.492X2X3.26)=275.43 KN 2X(26.30X3.26+9.57X2+7.492X2X3.26)=258.60 KN2.4.1 1柱的重力荷载计算（1）柱的重力荷载代表值1层：2-5 层：6-10 层；（2）楼梯构造柱1层：2-10 层：（3）柱的自重汇总1层：0.7X0.7X25X5.6=68.6KN0.6X0.6X25X3.3=29.7KN0.5X0.5X25 X3.3=20.6KN0.4X0.4X25X5=20KN 0.4X0.4X25X3.3=13.2KN68.6 X 36+22.4 X 4=2559.2KN2-5 层：6-10 层:29.7X36+13.2X4=1122KN20.6 X36+13.2X 4=794.4KN2.4.12梁的重力荷载计算(1)横梁：1-10 层：1轴与17轴：2轴至16轴：1-10层合计：(2)纵梁：1-10 层：A轴及D轴:B轴及C轴：合计1-10层：(3)过梁：1-10 层：合计1-10层：0.35 X 0.6 X 15.57 X2X 25=163.49KN15X0.3X0.6X15.57X 25=1050.98KN163.49+1050.98=1214.47KN0.35 X0.6X6.9X8X2X 25=579.6KN0.3 X 0.6 X6.9X8X25X 2=496.8KN579.6+496.8=1076.4KN6.3 X 0.25 X0.4X14X 25=220.5KN1214.47+1076.4+220.5=2511.37KN2.4 1 3门窗重力荷载计算木门单位面积重力荷载为0.2 k N/n?,铝合金门窗单位面积重力荷载取0.4 k N/m2,防火门采用钢门重力荷载为0.45 k N/n A首层：门：(0.9X1X4+0.9X2X6+1.2X2X6+1X2.0X2)X0.2+(1.8X2X7+1.2X2X2)X0.45+C 1.8X 1.8X4+2.468X 1.8X2+1.2X 1.8X5)X0.4+(2.88X2X 1+3.2X2X 1)X0.4=37.98KN窗：(1.8X1.8X25+2.468X1.8X2+1.2X 1.8X5)X0.4=40.27KN合计:37.98KN+40.27KN=78.25KN2层：门：(0.9X1X410.9X2X151 1.2X2X3)X0.2I(1.8X2X10)X0.45=23.76KN 窗：(1.8X1.8X25+1X1.8X2+1.7X1.8X1+1.4X1,8X1)X0.4=36.072KN 合计：23.76KN+36.072KN=59.832KN(3)3-10 层：门：(0.9 X 1 X 4+0.9 X 2 X 17+1.2 X 2 X 3)X 0.2+(1.8 X 2+1.2 X 2)X 0.45=10.98KN窗：(1.8X1.8X26+1.0X 1.8X2+1.7X1.8X2+1.4X1,8X2)X0.4=39.6KN合计：10.98+39.6=50.58KN2.4 13墙的重力荷载计算(1)底层外墙:A 轴:57.6 X(3.9-0.6)-1.8 X 1.8 X 14-3.2 X 2-0.7 X(3.9-0.6)X9 X4.54=533.59KN 轴及。轴：14.83X(3.9-0.6)-1X2-0.7X(3.9-0.6)X4 X4.54=171.15KN 总计：171.15 X2=342.3KND 轴：57.6 X(3.9-0.6)-1.8 X 1,8 X 11-1.8 X 2 X 2-0.7 X(3.9-0.6)X 4 X 4.54=626.52KN 内墙：B$|1|：57.6X(3.9-0.6)-1.2X2X3-0.9X2X6-0.7X(3.9-0.6)X9 X3.95=597.60KNC 轴:57.6X(3.9-0.6)-1.8X2X2-0.9X2X7-3.6X3.3 X3.95=625.68KN 横墙：6.295X(3.9-0.6)X22X3.95=1805.2KN合计：533.59+342.3+626.52+597.60+625.68+1805.2=4520.89KN(2)二层外墙A 轴：57.6X(3,9-0.6)-1.8X 1,8X 16-0.6X(3.9-0.6)X9 X4.54=546.71KN 轴和。轴:14.83 X(3.9-0.6)-1 X 1.8-0.7 X(3.9-0.6)X 4 X 4.54 X 2=344.12KND 轴线：57.6X(3.9-0.6)-1.4 X 1.8-1.8 X 1,8 X 9-1.8 X 1,8 X 2-0.7 X(3.9-0.6)X9 X4.54=595.33KN内墙B 轴：57.6 X(3.9-0.6)-0.9 X 2 X 6-1.8 X 2 X 3-0.7 X(3.9-0.6)X 9 X 3.95=583.38KNC 轴：57.6 X(3.9-0.6)-1.8 X 2 X 2-0.9 X 2 X 7-0.7 X(3.9-0.6)X 9 X 3.95=590.49KN横墙：6.295 X(3.9-0.6)X23 X3.95=1887.27KN合计：546.71+344.12+595.33+583.38+590.49=4547.3KN(3)三层至十层：外墙A 轴：57.6X3.3-1.8X1.8X16-0.5X(3.9-0.6)X9 X4.54=560.19KN轴和。轴：14.83 X(3.9-0.6)-1 X 1.8-0.5 X(3.9-0.6)X 4 X 4.54 X 2=368.09KND 轴线：57.6X(3.9-0.6)-1.8X1.8X14-0.5X3.3X9 X4.54=589.61KN 内墙C 轴线：57.6X 3.3-1.8 X2X2-0.9 X2 X 8-0.5 X 3.3 X 9 X3.95=606.84KNB 轴线：57.6X(3.9-0.6)-0.9 X2X 6-1.8 X2 X3-0.7X 3.3 X 9 X3.95=583.38KN 横墙;6.295 X(3.9-0.6)X24X3.95=1969.33KN合计：560.19+368.09+589.61+606.84+583.38+1969.33=4677.4KN2.4.14楼面荷载计算1-10 层：57.97 X 15.57 X3.3=2978.56KN2.4.15屋面荷载计算57.97X 15.57X6.8=6137.63KN2.4 16女儿墙计算3.496X(57.97X0.5X2+15.57X0.5X2)=290.19KN2.4.17重力荷载的计算荷载集中:整幢房屋集中于楼盖及屋盖处的重力荷载代表值(标准值)，为恒荷 载与50%活荷载之和，即本层楼盖自重，50%活载以及上下各半层墙重之和，它集 中在该层楼(屋)盖标高处。6=楼(屋)盖自重(含50%活载，屋盖为50%雪载)+梁重+外墙重x(需去掉门 窗洞口，加上门窗自重)+柱重+内墙重。上式中，顶层需加上女儿墙重，内外墙及柱重需算上层一半，下层一半，单位为 k NoGl=2978.56+2511.37+0.5 X(4530.89+4547.3+2559.9)+78.25+275.43=12223.66KN G2=2978.56+2511.37+0.5 X(4547.3+4677.4+1122+1122)+59.83+258.6=11542.73KN G3=G4=G5-=G9=2978.56+2511.37+0.5 X(4677.44+4677.44+794.4+794.4)+50.58+258.6=11270.95KNG10=137.63+2511.37+0.5 X(290.19+4677.4+794.4)+50.58+258.6=11839.18KN 各质点重力荷载代表值简图如下：Gw=11839.18KNGg=11270.95KNGb=11270.95KNG?=11270.95KNGfi=11270.95KNGs=11270.95KNG-.=11270.95KNG3=11270.95KNGa=11542.73KNGF1E223.66KNU U U E f uub mf uumE f U U E b f uummf U U E b f uumcqf U U E E 7 uubcqf UUULTJ图2-3各质点重力荷载代表值2.5横向框架侧移刚度计算2.5.1横向侧移刚度计算梁的线刚度1=耳，,，其中纥为混凝土弹性模量，/为梁的计算跨度，4为梁 截面的惯性矩（对现浇楼面4可近似取为：中框架梁4二2.01,边框架/1.5/。,其中为矩形部分的截面惯性矩），计算过程见表2-3o柱的线刚度。=片/人 其中I.为柱的截面惯性矩，h为框架柱的计算高度,计算过程见表2-40表2-3梁线刚度的计算层次类别弹性模量h xh/。IEJ/l1.5EJ。2EJ/11边横梁3X10350 x 6006.3x l 096.65.6xl O104.3OX1O105.73X1O10中横梁3X10300 x 6005.4x 1092.02.1x1012.15X1O1016.2X1O102-10边横梁3.15X10350 x 6006.3x 1096.65.4xl O104.51X1O106.01 X IO10中横梁3.15X10300 x 6005.4x 1092.02xl O1012.76X1O1017.01X10表2-4柱线刚度的计算层次hc/mmEc/(TV/mm)bxh/(mm x mm)/f/mm 4ECIC/hc/(N-mm)150003X10700X7002X1O101.2X102-533003X10600X6001.O8X1O109.8X1O106-1033003X10500X5000.52X1O104.7X1O10中框架边柱边梁的示意图2-4如下所示柱的侧移刚度D值按下式计算：。=%.詈(2-4)式中：4-柱侧移刚度修正系数。对于底层柱%二(R+0.5)/(灭+2.0)(2-5)对于一般层柱 K/CK+2.0)(2-6)根据梁柱线刚度比R的不同，本设计中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架 中柱和边柱。(1)底层柱的侧移刚度计算It.o 1&.0 16.0 14.74.76.0 1Li.0 14.76.0 1u匚4.7 B c c、4.74.7&.0 1n.o i4.T6,0 14.4.74.7d.0 1IT.0 14.T&-0 1I4.tot4.74,T6.0 1LT.o I4.76.0 14,后4.74.7e.n iLT.0 14.7口.n ib4,7,9.8126.0 1Li.D 112&.0 19,冷9.89.B6.0 1E。】9.86.0 19.8岳9,89.86.0 1It.0 19.8&.0 19,而9.89.8S T2L6.29.8S.了 R9.8,121212,12;=、/力/UUK寸rn图2-4中框架边柱边梁的线刚度示意图（义10叱答=。450.5+0.45中框架边柱：K=*=lc 0.5+K a,=-=-=u.jyc 2+K 2+0.45D=a=0.39x 12x l-2x 10=22464N/mm Y 50002中框架中柱：K=5.73+16.2=i 83 i,120.5+K 0.5+1.83 a=-=-=0.612+K 2+1.83c 12/八一 12x l 2x l O10D=ar =0.61x-=35136N/mmh.2 50002边框架边柱：k=仁色=%=0.34 t 12见0.5+K 0.5+0.34-=-=0.362+K 2+0.34D=ac 目=0.36x 12x12x10=207362V/mm勺2 50002边框架中柱:K=X=止*1.373 120.5+K 0.5+1.37 a.=-=-=0.552+K 2+1.3719/1?x 17 x 1O10Q=4.=0.55 x -=31680N/mmh；50002（2）二层柱侧移刚度计算（3）3-5层柱的侧移刚度计算中框架边柱:+6.01+5.73A=-=-=U.0ic 2x 9.8K 0.6 八 ca,.=-=-=0.22+K 2+0.6Q=a,与=0。x 12*98 x。=21597.8N/mm好 33002中框架中柱:v/.+z2+i3+i4 6.01+5.73+17.01+16.2 K=-=-=Z.5ic 2 x 9.8K 2.3.a=-=-=0.2c 2+K 2+2.3c 12/c c 12X9.8X10D=a=0.53 x-=57234N/mmh：33002边框架边柱:K=Um=4.3+4.5=045ic 2 x 9.8K 0.45 ar=-=-=0.18c 2+K 2+0.45D=a=0.18x 12x 9-8x l 0=19438/mmA.2 33002边框架中柱:“z,+i2+z3+z4 4.3+12.15+4.51+12.76 ic 2 x 9.8K 1.70 ar=-=-=0.46c 2+K 2+1.70D=a,=0.46x=49674.9N/mmc h j2 33002边框架边柱:K J=4.51+4.51=76。2 x 9.8Kac=-2+K r HZ,.A，边框架中柱:中框架边柱:中框架中柱:(4)6-10 层边框架边柱:边框架中柱:中框架边柱:D=a F=0.19 x二黑、20517.9N/wz“z,+i2+i3+i4 4.51+4.51+12.76+12.76 K=-:-=-=1.762x 9.8D=O X 12X3W1010=50754-8；V/加K=H3+，4=2x 6.01=061L 2x 9.8 K 0.61 ar=-=-=0.23c 2+K 2+0.61D=a=0.23 x 12x 9-8x l 0=65873.3A/mm,h 2 33002叱+i2+z3+A 2 x 6.01+2 x 17.01 _ _K=-=-=2.32 3a,=-=一:一=0.532+K 2+2.3D=ac=0.53x7i.22x 9.812x 9.8x l O103300257234.2?/mm“i.+i2+i,+z4 4.51+4.51K=-=-2x 4.70.962+K 2+0.96*=0.32h 3300216573N/mmv i,+i2+i3+i4 4.51+4.51+12.76+12.76“K=J!-=-=3.6Ka=-：c 2+K12/h.c3.6 八,.=-=0.642+3.62x 4.7064x 12x 4.7x l 033146;v/mm3300-z I+z2+z3+z4 A 一3=1.28 2x 4.7见KKKK%=-=1-28=0.39c 2+K 2+1.28D=a=0.39x 12x 4-7x l10=20198.35A/mmh：33002中框架中柱：K J+U=2x 6.01+2x 17.01=49 i 2 x 4.73=Gx%：；=3677L35N/颉表2-5各层框架柱侧移刚度D CN/mm)层 次边框架中框架合计边柱数边柱D 值中 柱 数中柱D 值边柱数边柱D 值中 柱 数中柱D 值14207364316801422464143513610160642419438449674.91421597.814572341380096.83-5420517.9450754.81465873.31457234.22008595.86-104165734331461420198.51436771.35996451.8由表可知ZDi/SD2=101606M380096.8=0.740.7,故该框架为规则框架。2.6纵向框架侧移刚度计算纵向框架侧移刚度的计算方法与横向框架相同，柱在纵向的侧移刚度除与柱沿 纵向的截面特性有关外，还与纵向梁的的线刚度有关，纵向框架的侧移刚度一定 满足要求，计算过程省略。2.7横向水平地震作用下框架结构内力计算2.7.1横向自振周期计算对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自振周期4(s)可按下 式计算：=Uy/Tyfu(2-7)式中:r-计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m),即假想把集中在 各层楼面处的重力荷载代表值。作为水平荷载而算得的结构顶点位移；匕-结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，框架结构0.60.7。对于屋面带突出屋顶间的房屋，的应取主体结构顶点的位移。突出间对主体结构 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，即按公式将GI3折算到主体结构的顶层。屋面突出屋顶间的重力荷载G,可按下式计算：伉=6”+(1+3/24/)(2-8)即：Ge=290.19x(1+1.5x 500-33600)=296.67KN 式中：H为主体结构计算高度。对框架结构，式(3-7)中的的可按下式计算：L=之 Gk(2-9)k=i(4二%/茨.(2-10)7=1r=Z(沆)(2-11)k=l k式中：G*集中在k层楼面处的重力荷载代表值；%,一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的第i层的 层间剪力；土与一第i层的层间侧移刚度；j=i(*,(项一分别为第i、k层的层间侧移；uT 一对于屋面带突出屋顶间的房屋应取主体结构顶点的位移，突出间对主体 结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；结构顶点的假想侧移由式(2-9)-(2-11)计算。计算过程见表2-6,其中第 10层的G,为G/o和Gg之和。按式(2-7)计算基本周期4，其中的的量纲为m,取匕=06则7=Ui/T=1.7x 0.6x Jo.8355=0.914s%-计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m),即假想把集中在各屋楼 面处的重力荷载代表值G,作为水平荷载而算得的结构顶点位移；5-结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，框架结构取0.6 0.7；表2-6结构顶点的假想侧移计算层次G-IKNVgJKNZ Di/(N/mm)A%/mmw./mm1011839.1811839.18996451.811.88477.98911270.9523110.13996451.823.19466.1811270.9534381.08996451.834.50442.91711270.9545652.03996451.845.81408.41611270.9556922.98996451.857.12362.6511270.9568193.932008595.833.95305.48411270.9579464.882008595.839.56271.53311270.9590735.832008595.845.17231.97211542.73102278.561380096.874.11186.8112223.66114502.221016064112.69112.692.7.2水平地震作用下楼层地震剪力计算多自由弹性体系在水平地震作用下可采用底部剪力法和阵型分解反应普法求 得，对于高度不超过40米的，质量和刚度沿高度分布比较均匀、变形以剪切型为 主的建筑，可采用底部剪力法。本设计建筑高度为33.6米，故可采用底部剪力法。采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用，应按下式 确定：FEK=9q(2-12)h耳(2-13)GjH,i=(2-14)式中：品K结构水平地震作用标准值；%-相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；根据地震影响系数a 曲线确定；Ge-结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总 重力荷载代表值的85%；耳-质点i的水平地震作用标准值；G,，分别为集中于质点i,j的重力荷载代表值；Hj,Hr分别为质点i,j的计算高度；4顶部附加水平地震作用系数；E顶部附加水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按式(2-12)(2-14)计算，即Ge=0.85x(12223.66+11542.73+11270.95x 7+11839.18)=82727.85k N根据建筑材料，该建筑抗震防烈度为7度，由于设计地震分组为第二组,II类场地，可由建筑抗震设计规范查得特征周期值7；=0.4s,T=0.4sT=0.71 s 5Tg=5x 0.4=2s,故%=(Tg/p%amax(2-15)式中：%-地震影响系数曲线的阻尼调整系数，按1.0采用；/-衰减系数，应取0.9；-地震影响系数最大值，由建筑抗震设计规范查得7度多遇地震时 取 0.08。因此，可求得=(0.4/0.71)-9x0.08=0.048Fek=afieq=0.048x 82727.85=3970.94左N因为1.4=1.4x0.4=0.56sT=0.71 s,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工，由建筑抗震设计规范知：当 T 0.35s 时，=0.08T+0.07=0.08 x 0.71+0.07=0.127 s n 1AF10=0.127 x 3970.94=504.3 Ik N各质点的水平地震作用计算如下：G H G HFi=J x3970.94x(l-0.127)=3466.63 J GjHj GjHj/=1 i=g”=2264020.5 i=各楼层地震剪力可按下式计算：M 工Fk(2-16)k=i式中：凡-作用在k层楼面处的水平荷载(水平地震作用或风荷载)。耳与匕计算结果见表2-70各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的 分布见下图2-5o2.7.3水平地震作用下的位移计算水平荷载作用下的框架结构的位移可用D值法计算。框架层间位移(叫及结 构顶点位移M分别按下式计算：(),=匕/5/(2-17)u=(矶(2-18)Z=1 计算过程见表2-8,表中还给出了各层的层间弹性位移角=/&(2-19)多遇地震作用下抗震变形验算,其楼层内的最大弹性层间位移