10层办公楼设计(建筑结构)-土木工程专业毕业设计-毕业论文.doc

1绪 论通过四年的刻苦学习，我们有必要对四年来所学的各门知识进行一个系统的回顾和汇总，大学四年即将结束，在我们毕业之际，迎来了毕业设计，这也是最后一次的考核。 此次设计是在我们以前基础课、专业课的基础上进行的，在此过程中我们再次学习专业知识，并且系统的总结了建筑、结构方面的主要知识，是一次升华的过程。在毕业之前做完该设计对我们以后的工作或是再学习有着重要的作用，也使我们更顺利、更有信心的走上工作岗位，并且为以后的发展奠定了坚实的基础。毕业设计的是培养学生综合运用所学的基础理论知识和专业知识，分析、研究、解决建筑工程设计和经济分析等实际问题的能力；培养学生调查研究、综合分析问题的能力；培养学生查阅资料、图纸、手册和编写设计文件的能力；培养学生熟练的图形表达能力；培养学生掌握和运用各项国家和地方建设政策的技术能力；培养学生建立理论联系实际、踏实、勤奋、认真、严格的科学作风；培养学生的建筑、结构及施工的全局观点和经济观点。 在此设计过程中，得到了系老师的帮助和指导，以及同学们的帮助，在此表示忠心的感谢！ 设计人： 2012年6月10日 2 建筑设计2.1建筑平面设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋个部分的组合关系。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，主要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类： 使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面积。2.1.1 办公楼设计要点建筑物内供办公人员经常办公的房间称为办公室。以此为单位集合成这定数量的建筑物称为办公建筑。设计要点a. 此办公楼为某商业写字楼，建筑面积为。故确定该写字楼由办公用房、公共用房、服务用房和其他附属设施等组成。b. 办公楼内各种房间的具体设置、层次和位置。根据其使用要求和具体条件确定为：将对外联系多的部门诸如：接待收发室、小卖部、楼梯、电梯等布置在主要出入口附近，其他公共用房、服务用房均设首层，小公用房设在二层到九层，以每层为一办公单元c. 根据所给已知条件、结合使用要求、基地面积、结构造型等条件确定办公室，开间为，进深为。为了统一起见，其它房间如会计室、大办公室的开间为的倍数，进深不变，多功能厅单独设计成。d. 本建筑物为七层。故根据规定应电梯，又总体高度。故电梯服务方式为全程服务，即一组电梯在建筑物的每一层均停车开门。e. 办公室根据使用要求，每一办公单元均设一公寓式办公室，即在单元式办公室的基础上设置卧室、会客室及厨房等房间的办公室，作为总经理办公室，设置两个大空间式的办公室，即空间大而敞开(结构上布置亦是大空间)。不加分隔或以不同高低隔断（或家具）分隔的办公室；其余均设成多间式办公室.f. 层高首层拟选，其它楼层为。g. 会议室设置：每一办公单元设置一会议室面积为。h. 公共卫生间布置在建筑物的次要面，位置电梯两侧，男女各两个。i. 该建筑物走道净宽。设计要求 a. 基地选择该办公楼的基地位于交通和通迅方便的十字交叉口地段，避开了产生粉尘、煤烟、散发有害物质的场所和贮存有易爆、易燃品等地段。 b. 总平面布置与各类用房的关系总平面布置考虑到环境与绿化设计，除了必须的通路、停车场、车棚外，其他空地尽可能地进行绿化，办公楼主体部分坐背面南，满足了朝向和日照的要求。建筑基地内设停车场、自行车棚、根据所需停放车辆的车型及辆数在基地内设置停车空间。停车的建筑面积，小型汽车按每车位，自行车按每位。总平面布置应合理安排为汽车库、自行车棚、设备机房等附属设施。c. 电梯设置电梯布置的原则：1）、使用方便 2）、集中 3）、分隔 电梯的布置方式为：在建筑物的中心。电梯的服务方式：全程服务，即一组电梯在建筑物的每一层均停车，开门。电梯分区段的标准：10层以下，采用全程服务；10以上或更高采用分区服务，该办公楼为七层，故选用全程服务。d. 多功能厅多功能厅部分单独集中布置，并与主出入口通过（一）通道联系。防化和疏散满足建筑设计防火规范要求。照明、音响、电源及电话（摘口）等的布置与活动内容及桌椅排列布置方式相结合，可相统一协调。e. 卫生间卫生间管道应集中，便于维修及更新。地面低于地面，净高为，门洞高。地面及墙面选用耐水易洁面材，并应做防水层、注水及地漏。需设置通风入干燥装置。不 （能动）走通开窗。管道有可靠的防漏水、防（结露）和消声措施、便于检修。f. 门厅办公楼入口处设门廊或雨罩。室内外高差较大为，采用台阶。门厅设计满足建筑设计防火的要求。须合理组织，各种人流路线、缩短主要人流路线，避免人流互相交叉和干扰。各部分必须满足功能要求，互相既有联系，又不干扰。g. 办公室自动化设备设置：对在不同管理层次从事不同工作的办公室工作人员，所需的办公设 备功能各不相同，应合理配置使用。h. 楼梯的设计楼梯的平面选择，主要依据其使用性质和重要程度来决定。直跑楼梯具有方向单一、贯通空间的特点；双分平行楼梯和双分转角楼梯则是均衡对称形式，曲雅庄重。双跑楼梯、三跑楼梯一般用于不对称的平面布置，既可用于主要楼梯，也可布置在次要部位作辅助性楼梯。人流疏散量在的建筑常采用交叉楼梯和勇力楼梯形式。不仅利于人流疏散，还可直达到有效的空间的效果，其它形式的楼梯，如弧形梯，螺旋梯的使用，可以增加建筑空间的轻松，活泼气氛，并起到装饰效果。该办公楼，人流疏散量不是太多，又考虑到空间布置，故均采用双分平行楼梯。楼梯的宽度：楼梯间开间尺寸和楼梯梯段宽度条例建筑楼梯模数协调标准及防火规范有关规定，作为主要交通有的楼梯梯段净宽根据使用过程中人流股数确定 。一般按人流宽度每股为计算，并不应少于两股人流，并组合空间尺寸确定楼梯定度为。楼梯踏步数:为了适使和安全，每个梯段踏步数不超过18步，不少于3步，故该办公楼（）层踏步改为，其它层均为12.楼梯平台:包括楼导平面和中间平台两部分，中间平台形状可变化多样，除满足楼梯间艺术需要外，还要适为不同功能及步伐规定所需谅度的需要。i. 窗底层外窗采取防范措施，采用护拦。高层某公建筑、采用大面积、玻璃窗或玻璃幕（墙）设擦窗设施。2.1.2 内部交通一幢建筑物除了有满足使用要求的各种房间外，还需要有交通联系把各个房间之间以及室内外之间联系起来，建筑物内部的交通联系部分可分为：水平交通联系得走廊、过道等，垂直交通联系的楼梯、坡道、电梯、自动梯等，交通联系枢纽的门厅、过厅等。交通联系部分设计的主要要求交通路线简捷、明确、联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；力求节省交通面积，同时考虑室内处理等造型问题:.进行交通联系部分的平面设计，首先需要具体确定走廊、楼梯等通行疏散要求的宽度，具体确定门厅、过厅等人们停留和通行所必需的面积，然后结合平面布局考虑交通联系部分在建筑平面中的位置以及空间组合等设计问题a. 过道过道是连结各个房间、楼梯和门厅等各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题，过道的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求。b. 楼梯楼梯是房间各层间垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的道路。楼梯设计主要是根据使用要求和人流通行情况确定梯段宽度和休息平台的宽度；选择适当的楼梯形式；考虑整幢建筑的楼梯数量以及楼梯间的平面位置和空间组合。楼梯的宽度也是根据通行人数的多少和建筑防火要求决定的。梯段的宽度和过道的宽度一样来考虑，梯度宽度的尺寸也需要以防火要求来进行考核。楼梯平台的宽度，除了考虑人流通行以外，还需要考虑搬运东西的方便，平台的宽度不应小于梯段的宽度。楼梯形式的选择，主要以房屋的使用要求为依据。c. 门厅、过厅和出入口 门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡、人流集散的交通枢纽。门厅的面积大小，主要根据建筑物的使用性质和规模确定。门厅的导向性应明确，即要求人们进入门厅后，能够比较容易地找到各过道口和楼梯口，并易于辨认过道和楼梯的主次，以及它们通向房屋各部分使用性质上的区别。门厅中还应组织好各个方向的交通路线，尽可能减少来往的人流的交叉和干扰。 过厅通常放置在过道和过道之间，或过道和楼梯的连接处，它起到交通路线的转折和过渡的作用 建筑物的出入口处，为了给人们进出室内外时有一个过渡的地方，通常在出入口前设置雨蓬、门廊或门斗等，以防止风雨和寒气的侵袭。雨蓬、门廊、门斗的设制，也是突出建筑物的出入口，进行建筑重点装饰和细部处理的设计内容。建筑平面的组合设计建筑平面的组合，实际上是建筑空间在水平方向上的组合，这一组合必然导致建筑物内外空间和建筑形体，在水平方向上予以确定，因此在进行平面组合设计时，可以及时画出建筑物形体的立体草图，考虑这一建筑物在三度空间中可能出现的空间组合及其形象，即从平面设计入手，然后从建筑空间的组合来考虑进行设计。2.2建筑剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物个部分应有的高度、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。2.1 .1 房屋各部分高度的确定房间的高度和剖面形状的确定房间剖面的设计，首先要确定室内的净高。室内净高和房间剖面形状的确定主要考虑一下几个方面：室内使用性质和活动特点的要求采光、通风的要求结构类型的要求设备设置的要求室内空间比例的要求 房屋各部分高度的确定建筑剖面中，除了各个房间室内的净高和剖面形状需要确定外，还需分别确定房屋层高以及室内地坪、楼梯平台和房屋檐口等标高。a. 层高的确定层高是该层的地坪或楼板到上层楼板面的距离，即该层房屋的净高加以楼板层的结构厚度。在满足卫生和使用要求的前提下，适当降低房屋的层高，从而降低整.幢房屋的高度，对于减轻建筑物的自重，改善结构受力情况，节省投资都有很大意义。b. 底层地坪的标高为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，一般常把室内地坪适当提高.c. 房屋层数的确定在本设计中，已经给出为79层。但影响确定房屋层数的因素很多，主要有房屋本身的使用要求，城市规划的要求，选用的结构类型，以及建筑防火等。建筑空间的组合和利用建筑平面设计中，我们已经初步分析了建筑空间在水平方向的组合关系以及结构布置等有关内容，剖面设计院中将着重从垂直方向考虑各种高度房间的空间组合，楼梯在剖面的位置，以及建筑空间的利用等问题。建筑空间的组合a. 高度相同或接近的房间组合高度相同、使用性质接近的房间可以组合在一起。b.楼梯在剖面中的位置楼样在剖面中的位置，是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的组合关系密切联系在一起的。建筑空间的利用充分利用建筑内部的空间，实际上是在建筑占地面积和平面布置基本不变的情况下，起到了扩大使用面积，充分发挥房屋投资的经济效果。a. 房间内的空间利用在人们室内活动和家具设备布置等必需的空间范围以外，可以充分利用房间内其余的空间。b.走廊、门厅和楼梯间的空间利用由于建筑物整体结构布置的需要，房屋中的走廊，通常和层高较高的房间高度相同，这时走廊平顶的上部，可以作为设置通风，照明设备和铺设管线的空间。楼梯间的底部和顶部，通常都有可以利用的空间。2.3 建筑体型和立面设计建筑物在满足使用要求的同时，它的体型、立面，以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题，既在房屋外部形象和内部空间处理中表现出来，又涉及到建筑群体的布局，它还和建筑细部设计有关。建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。2.3.1建筑体型和立面设计的要求对房屋外部形象的设计要求，有以下几个方面反映建筑功能要求和建筑类型的特征结合材料性能、结构构造和施工技术的特点掌握建筑标准和相应的经济指标适应基地环境和建筑规划的群体布置符合建筑造型和立面构图的一些规律2.3.2建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型 的总体效应具有重要影响。建筑体型的组合要求，主要有以下几点：a.完整均衡、比例恰当建筑体型的组合，首先要求完整均衡，这对较为简单的几何形体和对称的体型，通常比较容易达到。对于较为复杂的不对称体型，为了达到完整均衡的要求，需要注意各组成部分体量的大小比例关系，使各部分的组合协调一致，有机联系，在不对称中取得均衡。b.主次分明，交接明确建筑体型的组合，还需要处理好各组成部分的连接关系，尽可能做到主次分明，交接明确。建筑物有几个形体组合时，应突出主要形体，通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄，形状的对比，平面位置的前后，以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确，不仅是建筑造型的要求，同样也是房屋结构构造上的要求。c.体型简洁、环境协调简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果，同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。筑物的体型还需要与周围建筑，道路相呼应配合，考虑和地形、绿化等基地环境的协调一致，使建筑物在基地环境中显得完整统一、本置得当。2.3.3 建筑立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，适用建筑造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进行的。建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成：它们有墙壁体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确立这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整，形式与内容统一的建筑立面。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。a. 尺度和比例尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。b.节奏感和虚实对比节奏韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法c.材料质感和色调配置一幢建筑物的体型和立面，最终是以它们的形状、材料质感和色彩多方面的综合，给人们留下一个完整深刻的外观形象。d.重点及细部处理突出建筑物立面中的重点，既是建筑造型的设计手法，也是房屋使用功能的需要。2.4 抗震设计建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变形。解决的办法有二：一是加强建筑物的整体性；二是预先在这些变开敏感部位将结构断开，留出一定的缝隙，以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。2.4.1 沉降缝沉降缝的设置沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的变形缝。凡属下列情况时，均应考虑设置沉降缝：a.同一建筑物相邻部分的高度相差较大或荷载大小相差悬殊，或结构形式变化较大，易导致地基沉降不均时；b.当建筑物各部分相邻基础的形式、宽度及埋置深度相差较大，造成基础地面底部压力有很大差异，易形成不均匀沉降时；c.当建筑物建造在不同地基上，且难于保证均匀沉降时；d.建筑物体型比较复杂、连接部位又比较薄弱时；e.新建建筑物与原有建筑物紧相毗连时。2.4.2 沉降缝构造沉降缝主要满足建筑物各部分在垂直方向的自由沉降变形，故应将建筑物从基础到顶面全部剖断开。沉降缝的宽度随地基情况和建筑物的高度不同而定. 2.5 防震缝在地震区建造房屋，必然充分考虑地震对建筑造成的影响。为此我国制定了相应的建筑搞震设计规范。对多层和高层钢筋混凝土结构房屋应尽量选用合理的建筑结构方案，不设防震缝。当必须设置防震缝时，其最小宽度应符合下列要求： a. 高度不超过15m时，可采用70mm；b. 高度超过15m时，按不同设防列度增加缝宽：6度地区，建筑每增高5m，缝宽增加20mm；7度地区，建筑每增高4m，缝宽增加20mm；8度地区，建筑每增高3m，缝宽增加20mm；9度地区，建筑每增高2m，缝宽增加20mm；防震缝应沿建筑物全高设置，缝的两侧应布置双墙或双柱，或一墙一柱，使各部分结构都有较好的刚度。一般情况下，防震缝基础可不分开，但在平面复杂的建筑中，或建筑相邻部分刚度差别很大时，也需将基础分开。按沉降缝要求的防震缝也应将基础分开。3结构设计3.1 工程概况某写字楼为七层钢筋混凝土框架结构体系。建筑面积约6500平方米，建筑物平面为T字形，受场地影响，主体建筑物的长57多米，宽28.1米。建筑方案确定，房间开间3.6米，进深6米，走廊宽度2.1米。底层层高3.9米，其他层层高3.6米，室内外高差0.48米。框架平面柱网布置如图1所示。 图1 框架平面柱网布置图框架梁柱现浇屋面和楼面均选用现浇钢筋混凝结构。3.1.1设计资料a. 气象条件夏季最高气温41.8,冬季室外最低温度-12，冻土深度25cm,基本风压0.35KN/m,基本雪压0.25KN/m,最大风级7-8级。3.1.2 地下水位该工程场区地势平坦，土层分布比较规律，地基承载力按120-140 KN/m计，持力层为轻质粘土。常年地下水位深约7米左右，水质对砼无浸蚀。b. 地基土指标自然容重1.9g/cm2，液限25.5%，塑性指数9.6，孔隙比0.683，稠度0.30，计算强度15t/.c. 抗震设防设计烈度按6度，结构按7度设计。d. 屋面及楼面作法屋面做法：30mm厚细石混凝土板 三毡四油防水层； 冷底子油热玛蹄脂二道； 200mm厚泡沫混凝土保温层；20mm厚水泥砂浆找平层； 120mm厚现浇钢筋混凝土板；150mm厚混合沙浆顶棚；楼面做法：水磨石地面； 100mm厚现浇钢筋砼板150mm厚混合沙浆粉底e. 材料混凝土强度等级为C30,纵筋ll级，箍筋l级。3.1.3 设计内容a. 确定梁柱截面尺寸及框架计算简图；b. 荷载计算；c. 框架纵横向侧移计算；d. 框架在水平及竖向力作用下的内力分析；e. 内力组合及截面设计；3.2 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定3.2.1 初估截面尺寸框架梁截面高度h可按（1/81/12）L,L为框架梁的计算跨度,且不小于400，也不宜大于1/4净跨。梁的宽度b不宜小于1/4h，且不应小于250.框架柱的截面高度不宜小于400，柱截面的宽度不宜小于350，截面高度和宽度之比不宜超过1.5。 a. 柱：截面尺寸 bxh=500mm500mm b. 梁：梁编号见图2L1 bxh=250mm 700mm L2 bxh=250mm700mm L3 bxh=250mm600mm L4 bxh=250mm400mmL5 bxh=250mm600mm 图2 梁编号3.2.2柱高度底层柱高度h=.3.9+0.48+0.5=4.88，其中3.9为底层层高，048m为室内外高差，0.5m为基础顶面至是外地面的高度。其它柱高等于层高，为3.6m。 3.3荷载计算3.3.1 屋面均布恒载图3 梁的计算跨度 图4 横向框架计算简图及柱编号按屋面的做法逐项计算均步荷载，计算时应注意：30mm厚细石混凝土板 0.0320=0.6kn/m三毡四油防水层 0.35 KN/m冷底子油热玛碲二道0.05 KN/m200mm厚泡沫混凝土保温层 0.26 = 1.3 KN/m20mm厚水泥砂浆找平层 0.0220 = 0.4 KN/m120mm厚现浇钢筋砼板 0.1225 2.5 KN/m150mm混合砂浆顶棚 0.1517=0.26kn/m - 共计 5.86 KN/m 屋面恒载标准值为(63.6+0.24)(62+2.1+0.24) 5.86=1835.27 KN/m3.3.2 楼面均部恒载按楼面做法逐项计算水磨石地面 0.65 KN/m100mm厚钢筋混凝土整浇层 0.1252.5 KN/m15 mm后混和砂浆粉底 0.01517=0.26 KN/m吊顶或粉底0.5 KN/m-共计 3.41KN/m楼面恒荷载标准值为（63.6+0.24）（62+2.1+0.24）3.411067.96KN3.3.3 屋面均布活载计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载。雪荷载标准值为0.25（63.6+0.24）（62+0.24+2.1 =78.396 KN3.3.4 楼面均步活荷载楼面均布活荷载一般房间为1.5KN/m，会议室.走廊.门厅等处2.0KN/m2，为计算方便，此处偏安全地统一取均步活荷载为2.0 KN/m。楼面均步活荷载标准值为2.0 （63.6+0.24） （6 2+2.1+0.24）626.37KN3.3.5 梁柱自重（包括梁侧.梁底.柱的抹灰重量）梁侧.梁底.柱周的抹灰，近似按加大梁宽及柱宽考虑。例：L1 b h=0.250.7m,长度5.5m每根重量为：0.290.75.52527.9 KN表1 梁柱自重3.3.6 墙体自重编号截面 (m)长度 (m)根数每根重量(KN)L10.250.75.547=2827.9L20.250.71.627=148.12L30.25 0.65.5107=7023.93L40.25 0.41.657=354.64L50.25 0.63.1247=16813.49Z10.5 0.54.8874=2835.58Z20.5 0.53.6746=11826.244墙体为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑，墙体为砼空心小砌块单位面积上墙体重量为：0.28195.32 KN/m。墙体自重计算见表2 3.3.7 女儿墙自重女儿墙外挑檐高1200mm，采用钢筋混凝土现浇墙，为了计算方便，近似按240mm钢筋混凝土墙基算单位面积重量（0.24+0.04）25=7.25kN/m2女儿墙面积 (3.612+14.1+0.24)1.2=69.084m女儿墙自重 69.0487.25=500.60kN3.3.8荷载分层总汇顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，屋面雪荷载，纵横梁的自重，半层柱自重，半层墙体自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载，调整系数楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上、下各半层的柱及纵、横墙体自重。将前述分项荷载相加得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：表2 纵墙自重计算表墙体每片面积 （m2）片数重量（KN）底层纵墙L53.14.28231623.47其它层纵墙L53.13231137.95表3 横墙 自重计表算墙体每片面积m2片数重量kN底 层 L1 下5.54.184489.23其它层L!下5.52.94339.42底层L2下1.64.18271.16其它层L2下1.62.9249.37底层L3下5.54.285626.16其它层L3下5.535438.9. 第七层 G7=4479 KN 第六层 G6=3713KN 第五层 G5=4264 KN 第四层 G4=4503 KN 第三层 G3=4941 KN 第二层 G2=5219 KN 第一层 G1=6503 KN 质点重力荷载值见图5 3.4 水平地震力作用下框架的侧移验算3.4.1 纵 横梁线刚度混凝土C30,Ec=310KN/m在框架结构中，有现浇楼面或预制楼板，但有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有图5 质点重力荷载值 利作用，在计算梁的截面惯性距时，对现浇楼面的 边框架梁取I=1.5I(I为梁的截面惯性距)；对中框架梁取I=2.0I。若为装配楼板，带现浇层的楼面，则对边框架梁取 I=1.2I；对中框架梁取I=1.5I。横梁刚度计算结果列于表4表4 纵横梁线刚度梁号L截面bh()跨度l(m)惯性距I0=(m4)边框架梁中框架梁Ib=1.5I0(m4)Kb=(KNm)Ib=2.0I0(m4)Kb=(KNm)L10.250.75.747.1510310.731035.61104L20.250.72.367.1510310.7310313.64104L30.250.65.744.510391034.70104L40.250.42.361.31032.61033.31104L50.250.63.64.51036.751035.6310491037.51043.4.2 横向框架柱的侧移刚度 D值 柱线刚度列于表四中，横向框架柱侧移刚度D值计算见表5表5 柱线刚度柱号截面（）柱高度（m）惯性矩线刚度（m4）（kNm）0.50.54.885.2110-33.21040.50.53.65.2110-34.341043.4.3横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期，顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。 基本周期调整系数。考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.6。框架的顶点位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移。是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移,然后由求出,再用求出框架结构的底部剪力,进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表7。=1.70.6=0.5489（s）3.4.4 横向地震作用计算在类场地，7度设防区，设计地震分组为第二组情况下：结构的特征周期=0.35s，水平地震影响系数最大值=0.08（7度，多遇地震）由于=0.54891.4=1.40.35=0.49（s），应考虑顶点附加地震作用表6横向框架柱侧移刚度D值计算层 项目柱类型根数底层边框架边柱 0.819132064边框架中柱0.812130934中框架边柱0.567941310中框架中柱0.6671075510304176其他层边框架边柱0.393157934边框架中柱=4.4350.689276884中框架边柱=1.0830.3511410510中框架中柱=1.8460.4821936910508664按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配给各层，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结表7 横向框架顶点位移层次（kN）（kN）（kN/m）层间相对位移7447944795086640.00880.28966371381925086640.01610.280854264124565086640.02450.264744503169595086640.03330.240234941219005086640.04310.206925219271195086640.05330.168316503336223041760.11050.1105构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。=0.08 +0.01=0.080.5489+0.01=0.0539结构横向总水平地震作用标准值：=（/ ）0.90.85=（0.35/0.5439）0.90.080.8533622=1525kN顶点附加水平地震作用：=0.05391525=82kN各层横向地震剪力计算见表8，表中横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图63.4.5 横向框架抗震变形验算.见表93.4.6 纵向框架侧移刚度D值.见表103.4.7 纵向框架自振周期纵向框架顶点位移计算见表11表8各层横向地震作用及楼层地震剪力层次（m）（m）（kN）（kN）（kN）（kN）73.626.4844791186040.2410449.53449.5363.622.883713849530.1727263.37712.953.619.284264822100.1671254.83967.7343.615.684503706070.1434218.691186.4233.612.084914596870.1213184.9831371.40323.68.485219442570.0899137.0981508.50114.884.886503317350.064598.3631606.864注：表中第7层中加入了。 图6 横向框架各层水平地震作用和地震剪力a水平地震作用 b地震剪力3.4.8 纵向地震作用计算结构纵向总水平地震作用标准值：=（/ ）0.90.85表9 横向框架变形验算层次层间剪力（kN）层间刚度（kN）层间位移（m）层高（m）层间相对弹性转角7449.535086640.000883.61/41006712.95086640.001403.61/25715967.735086640.001903.61/189541186.425086640.002303.61/156531371.4035086640.002703.61/133321508.5015086640.003003.61/120011606.8643041760.005284.881/924层间弹性相对转角均满足要求。=1/450=（0.35/0.5114）0.90.080.8533622=1625kN=1.70.6=0.5114（s）顶点附加水平地震作用：=0.05091625=82.73各层横向地震剪力计算见表12，表中3.4.9 纵向框架抗震变形验算.见表13纵向框架各层水平地震作用和地震剪力见图73.5水平地震作用下，横向框架的内力分析仍取中框架计表 10 纵向框架柱侧移刚度D值层 项目柱类型根数底层边框架边柱 0.60196914边框架中柱0.7201161010中框架边柱0.655105624中框架中柱0.7771252910322402其他层边框架边柱0.393157934边框架中柱=2.5960.5652270510中框架边柱=1.7280.464186464中框架中柱=3.4560.6332543710619176 表11纵向框架顶点位移层次（kN）（k