七層框架結(jié)構(gòu)辦公樓畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、2013屆土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 建筑設(shè)計(jì)總說(shuō)明 1.1 工程概況項(xiàng)目名稱：華通物流園3號(hào)辦公樓設(shè)計(jì)；建設(shè)地點(diǎn)：西安市；建筑面積：；建筑層數(shù)：7層；建筑物高度：（超過(guò)為高層建筑）；建筑類別：丙類；抗震設(shè)防烈度：8度；建筑耐火等級(jí)：級(jí)。 1.1.1平面設(shè)計(jì)要求目前，大多數(shù)已建工程其柱網(wǎng)布置可以劃分為小柱距和大柱距兩類。小柱距是指一個(gè)開(kāi)間為一個(gè)柱距，大柱距是指兩個(gè)及以上開(kāi)間為一個(gè)柱距。柱距的大小除應(yīng)該照顧到使用要求外，還應(yīng)考慮預(yù)制樓板長(zhǎng)度和技術(shù)指標(biāo)。一般而言，小柱距，建筑布置不靈活，使用不方便，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也較差。有條件時(shí)，宜用大柱距。結(jié)合工程實(shí)際，考慮本設(shè)計(jì)為科技信息館，房間分類致使房間

2、面積相差懸殊，所以使用大柱距，即采用8米的柱距（符合擴(kuò)大建筑模數(shù)）；因?yàn)榻ㄖ閮蓚€(gè)形狀大小不同的結(jié)構(gòu)，因此在縱向設(shè)有變形縫；考慮建筑高度較小，形狀規(guī)則，所以橫向沒(méi)有設(shè)置變形縫，對(duì)于長(zhǎng)度大于設(shè)縫要求的部分采用后澆帶處理，同時(shí)滿足建筑開(kāi)間模數(shù)和進(jìn)深的要求。詳見(jiàn)建筑圖?？傮w布局,及從全局的觀點(diǎn)出發(fā) ,綜合考慮和組織室內(nèi)外空間,合理布置建筑總平面;處理好立面體型體量層數(shù)出入口的人流等問(wèn)題;解決好建筑各組成部分之間內(nèi)部與外部之間的聯(lián)系與分割;解決好通風(fēng)和采光等大的原則問(wèn)題,同時(shí)做到與周?chē)沫h(huán)境協(xié)調(diào)。1.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)使用年限為50年；設(shè)計(jì)防火等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境類別為二類；建筑物重要性類別為丙級(jí)，建

3、筑物安全等級(jí)為二類，抗震設(shè)防烈度采用西安地區(qū)基本烈度8度，設(shè)計(jì)基本加速度值為0.20g,設(shè)計(jì)地震分組第一組。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為框架一級(jí)。本建筑防火等級(jí)為二級(jí)，安全疏離距離滿足房門(mén)至外部出口封閉樓梯間最大距離小于35m，滿足防火要求；建筑分為兩個(gè)防火分區(qū)，變形縫右側(cè)消火栓設(shè)在走廊兩側(cè)，每層兩側(cè)及中間設(shè)3個(gè)消火栓，最大距離20m，滿足間距小于50m的要求。 變形縫左側(cè)建筑設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)。抗震建筑的平面、立面布置規(guī)則，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻，樓層沒(méi)有錯(cuò)層，滿足抗震要求。屋面形式為平屋頂，平屋頂排水坡度為，排水坡度的形式為墊層坡度，排水方式為外排水。屋面做法詳見(jiàn)建筑說(shuō)明。1.2設(shè)計(jì)資料（自然條件）

4、 (1)工程地質(zhì)條件：建筑場(chǎng)地類別為第二組類，地震烈度為度； (2)抗震設(shè)防：度； (3)防火等級(jí)：二級(jí)； (4)建筑物類型：丙類； (5)基本雪壓：； (6)基本風(fēng)壓：； (7)上人屋面活荷載：； (8)樓面活荷載：。1.3工程做法屋面做法（上人）：混凝土整體保護(hù)層（厚細(xì)石混凝土，配或冷拔的一級(jí)鋼筋，雙向中距，鋼筋網(wǎng)片綁扎或點(diǎn)焊）；厚低標(biāo)號(hào)砂漿隔離層；防水層：厚三元乙丙橡膠防水卷材； 厚自粘聚酯胎改性瀝青防水卷材；厚水泥砂漿找平層；保溫隔熱層：厚聚苯乙烯泡沫塑料板；最薄厚輕集料混凝土找坡層；厚鋼筋混凝土屋面板；板底刮膩?zhàn)禹斉铩?樓面做法：厚預(yù)制水磨石板，稀水泥漿灌縫并打蠟出光；厚干硬性水泥砂

5、漿結(jié)合層，表面撒水泥粉；水泥漿一道（內(nèi)摻建筑膠）； 厚鋼筋混凝土樓面板；厚板底膩?zhàn)禹斉?。墻身做法：a. 內(nèi)墻 面漿（或涂料）飾面； 厚面層專用粉刷石膏罩面； 厚粉刷石膏砂漿打底分遍抹平； 刷面層粉刷石膏漿一道； 板縫處貼寬涂塑中堿玻璃纖維網(wǎng)格布； 聚合物水泥砂漿修補(bǔ)墻基面。b. 外墻 水泥（或白水泥摻色）砂漿（細(xì)砂）勾縫； 貼厚外墻飾面磚； 厚水泥砂漿（摻建筑膠）； 刷素水泥漿一道； 厚水泥砂漿中層刮平掃毛； 厚外加劑專用砂漿底面刮縫。1.4初步設(shè)計(jì)總體方案確定了以后,就要在總體布局的原則下進(jìn)行局部的設(shè)計(jì)。其具體為將建筑的不同組成部分進(jìn)行劃分為若干基本的單元,先進(jìn)行了基本單元的設(shè)計(jì),在將基本單

6、元根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行劃分。1.4.1結(jié)構(gòu)方案、材料強(qiáng)度選擇根據(jù)建筑功能及建筑圖, 本工程采用多層框架結(jié)構(gòu)。柱網(wǎng)布置靈活、空間大，選用橫向框架承重方案，梁柱采用整體現(xiàn)澆，樓蓋采用整體式肋型梁板結(jié)構(gòu)，樓梯采用現(xiàn)澆梁式樓梯，基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)。由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010表6.1.2規(guī)定可知，本工程抗震等級(jí)為一級(jí)。 一層梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)：； 其他層梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)：； 板混凝土強(qiáng)度等級(jí)：； 鋼筋等級(jí)：縱向受力鋼筋為HRB400、HRB335，箍筋、板受力筋HPB235。1.4.2 主要構(gòu)件選型 1. 梁板柱結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； 2. 墻體：本工程中所有砌體均為非承重結(jié)構(gòu)，具

7、體厚度和砌體規(guī)格詳相關(guān)圖紙內(nèi)容，均采用加氣混凝土砌塊； 3. 本工程受力主筋的選擇為箍筋采用一級(jí)鋼，屋面、樓面板采用二級(jí)鋼，梁柱采用三級(jí)鋼，基礎(chǔ)采用二級(jí)鋼； 4. 基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)，本工程基礎(chǔ)根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告設(shè)計(jì)，取地基承載力特征值為150Kpa；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，受力鋼筋采用三級(jí)鋼，保護(hù)層厚度為40mm。1.4.3 結(jié)構(gòu)布置根據(jù)建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，橫向尺寸較短，縱向尺寸較長(zhǎng)，故把框架結(jié)構(gòu)橫向布置，即采用橫向框架承重方案。施工方案采用梁、板、柱整體現(xiàn)澆方案。樓梯采用整體現(xiàn)澆板式樓梯?；A(chǔ)方案采用柱下條形基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)平面布置圖詳見(jiàn)圖1-1。圖1-1 結(jié)構(gòu)平面布置

8、圖1.4.4 板、梁、柱截面尺寸確定及材料選擇根據(jù)本項(xiàng)目房屋的結(jié)構(gòu)類型、抗震設(shè)防烈度和房屋的高度查表，得本建筑的抗震等級(jí)為一級(jí)。樓蓋、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取為，各層板混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為，首層梁、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為,其他層梁、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為，縱向受力鋼筋采用級(jí)鋼筋，其余鋼筋采用級(jí)鋼筋。1.4.5 門(mén)窗設(shè)計(jì)門(mén)窗表中門(mén)窗尺寸為門(mén)窗洞口尺寸，門(mén)窗尺寸廠家制作時(shí)，要參照門(mén)窗立面圖，并經(jīng)實(shí)地測(cè)量，并核對(duì)數(shù)量后加工制作，本工程門(mén)窗采用鋁合金玻璃窗，門(mén)尺寸參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集陜02J06-1，陜02J06-2，陜02J06-4，門(mén)窗四周根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。1.5 設(shè)計(jì)依據(jù) 1. 建設(shè)主管部門(mén)對(duì)該項(xiàng)

9、目的批復(fù)文件； 2. 建設(shè)提供的任務(wù)書(shū)及審查通過(guò)的設(shè)計(jì)方案； 3. 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T50001-2010； 4. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）； 5. 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50016-2010）； 6. 民用建筑設(shè)計(jì)通則（GB50352-2005）； 7. 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）； 8. 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）； 9. 屋面工程技術(shù)規(guī)范（GB50345-2012）；10. 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2011）；11. 建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB50223-2008）。2 重力荷載代表值計(jì)算2.1構(gòu)件尺寸初選

10、2.1.1主要構(gòu)件材料 框架梁、板、柱采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件； 內(nèi)墻采用厚加氣混凝土砌塊； 外墻采用厚加氣混凝土砌塊； 混凝土強(qiáng)度:一層梁、柱均采用混凝土，其他層梁、柱均采用混凝土，板均采用混凝土；鋼筋使用，兩種鋼筋。2.1.2確定梁柱截面尺寸1. 梁截面初選樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度去100mm。梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸見(jiàn)表1，并在表中給出個(gè)跨梁截面尺寸。 表2-1 梁截面尺寸橫梁縱梁次梁AB跨、CD跨BC跨3006003004003006003004002柱截面初選柱截面設(shè)計(jì)：框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計(jì)算： 式中 考慮

11、地震作用組合后柱軸向壓力增大系數(shù)； 按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積； 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的?。?為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)； 框架柱軸壓比限值，由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）76.1.3條及第6.3.9條可知該框架的抗震等級(jí)為一級(jí)，軸壓比限值； 混凝土心軸抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知，邊柱的負(fù)荷面積和中柱的負(fù)荷面積分別為和。由上式得：邊柱： 中柱： 如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為和。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，該結(jié)構(gòu)柱截面尺寸取值如下： 層：； 層：。2.1.3橫向框架計(jì)算單元根據(jù)地質(zhì)資料，基礎(chǔ)選用條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深采用天然地基時(shí)可不小于建筑

12、物高度的。室內(nèi)外高差為，故基礎(chǔ)埋深為，?。ㄗ允覂?nèi)地坪算起）。取頂層柱形心線作為框架的軸線，各層柱軸線重合,梁軸線取在板底處，底層柱計(jì)算高度從基礎(chǔ)梁頂面取至一層樓板底面的高度，即,層計(jì)算高度為。橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。 圖2-1 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖2. 2重力荷載計(jì)算2.2.1屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面（上人）：混凝土整體保護(hù)層（厚細(xì)石混凝土，配或冷拔的一級(jí)鋼筋，雙向中距，鋼筋網(wǎng)片綁扎或點(diǎn)焊） 厚低標(biāo)號(hào)砂漿隔離層 防水層：厚三元乙丙橡膠防水卷材 厚自粘聚酯胎改性瀝青防水卷材 厚水泥砂漿找平層 保溫隔熱層：厚聚苯乙烯泡沫塑料板 最薄厚輕集料混凝土找坡層 厚鋼筋混凝土屋面板 板底刮膩?zhàn)禹斉?

13、合計(jì) 層樓面： 厚預(yù)制水磨石板，稀水泥漿灌縫并打蠟出光 厚干硬性水泥砂漿結(jié)合層，表面撒水泥粉 水泥漿一道（內(nèi)摻建筑膠） 厚鋼筋混凝土樓面板 厚板底膩?zhàn)禹斉?合計(jì) 衛(wèi)生間樓面厚水泥砂漿，壓實(shí)抹光 水泥漿二道（內(nèi)摻建筑膠）厚細(xì)石混凝土隨打隨抹光 厚合成高分子涂膜防水層，四周卷起高水泥砂漿找坡層，最薄處厚 厚鋼筋混凝土樓面板 厚天花抹灰 合計(jì) 2.2.2 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：； 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：； 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：。2.2.3梁、柱、墻、窗、門(mén)重力荷載計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的荷載，計(jì)算過(guò)程如表2-2所示。 表2-2 梁、柱重力荷

14、載標(biāo)準(zhǔn)值層數(shù)構(gòu)件 1邊橫梁0.30 0.60 251.05 4.725 5.325 14352.249 1371.746 中橫梁0.30 0.40 251.05 3.150 2.050 745.203 次梁0.30 0.40 251.05 3.150 6.125 12231.525 縱梁0.30 0.60 251.05 4.725 6.550 24742.770 柱0.65 0.65 251.10 11.619 5.100 281659.158 1659.158 27邊橫梁0.30 0.60 251.05 4.725 5.400 14357.210 1382.535 中橫梁0.30 0.40

15、251.05 3.150 2.100 746.305 次梁0.30 0.40 251.05 3.150 6.100 12230.580 縱梁0.30 0.60 251.05 4.725 6.600 24748.440 柱0.60 0.60 251.10 9.900 3.600 28997.920 997.920 注：表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)。梁取凈長(zhǎng)，柱為計(jì)算高度。外墻墻體為厚加氣混凝土砌塊，其做法如前所述，則外墻單位面積重力荷載為 內(nèi)墻墻體為厚加氣混凝土砌塊，其做法如前所述，兩面抹灰相同，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為 木門(mén)單

16、位面積重力荷載為；鋁合金窗單位面積重力荷載為。 層墻、窗、門(mén)的重力荷載計(jì)算：外墻面積： 則外墻重力荷載為： 內(nèi)墻面積：則內(nèi)墻重力荷載為： 門(mén)面積：則門(mén)重力荷載為： 窗面積： 則窗重力荷載為： 層重力荷載計(jì)算：外墻面積： 則外墻重力荷載為： 內(nèi)墻面積： 則內(nèi)墻重力荷載為： 門(mén)面積：則門(mén)重力荷載為： 窗面積：則窗重力荷載為： 女兒墻重力荷載計(jì)算：女兒墻面積：則女兒墻重力荷載為： 各層墻、窗、門(mén)及女兒墻重力荷載計(jì)算結(jié)果如下：2.2.4屋面及樓面板荷載計(jì)算屋面板荷載：樓面板荷載：樓梯間板荷載：衛(wèi)生間板荷載：2.2.5活荷載計(jì)算屋面雪荷載：標(biāo)準(zhǔn)層活荷載： 樓梯間活荷載： 走道活荷載： 2.2.6重力荷載

17、代表值重力荷載代表值是指結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和，在作結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)沿樓層高度方向可簡(jiǎn)化為串聯(lián)多自由度體系，如圖2-2所示。集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載，為計(jì)算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻、柱、門(mén)、窗等的重量。集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值可根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）第5.1條及5.2條所述方法確定，可知計(jì)算公式如下： 將女兒墻重力荷載加至頂層重力荷載代表值中，計(jì)算結(jié)果歸總?cè)绫?-3。層數(shù)1234567重力荷載代表值6937.966645.356645.356645.356645.356645.355923.99 表2-3 重力荷載

18、代表值（kN） 圖2-2 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值 3 水平地震作用下框架的側(cè)移計(jì)算及內(nèi)力分析3.1框架橫向側(cè)移剛度計(jì)算橫梁線剛度計(jì)算過(guò)程及柱線剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-1和表3-2。說(shuō)明：（在框架結(jié)構(gòu)中，由于現(xiàn)澆樓板可以作為梁的有效翼緣，進(jìn)而增加了梁的有效剛度，減小了框架的側(cè)移，因而為了考慮到這一有利因素，在計(jì)算梁截面慣性矩時(shí)，對(duì)邊框架梁取,對(duì)中框架梁?。?表3-1 橫梁線剛度ib計(jì)算表類別層數(shù)砼彈性模量截面尺寸慣性矩跨度梁線剛度ib邊框架梁ib中框架梁ib邊梁13.15E+043006005.4E+0960002.84E+104.25E+105.67E+10273.00E+043006005.4E+

19、0960002.70E+104.05E+105.40E+10走道梁13.15E+043004001.6E+0927001.87E+102.80E+103.73E+10273.00E+043004001.6E+0927001.78E+102.67E+103.56E+10 表3-2 柱線剛度ic計(jì)算表層數(shù)柱高度砼彈性模量截面尺寸慣性矩線剛度ic151003.15E+046506501.488E+109.19E+102736003.00E+046006001.080E+109.00E+10 柱的側(cè)移剛度按計(jì)算。根據(jù)梁柱線剛度比的不同，柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱。柱的側(cè)移剛度修正系數(shù)可

20、由計(jì)算求得?，F(xiàn)以第二層柱的側(cè)移剛度計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算過(guò)程。第二層柱及其相連的梁的相對(duì)線剛度如圖3-1所示，圖中數(shù)據(jù)取自表3-1和表3-2。由此可得梁柱線剛度比 圖3-1 柱及其相連的相對(duì)線剛度 柱側(cè)向剛度修正系數(shù) 由此可得修正后柱側(cè)向剛度為 其余柱計(jì)算方法同上，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-3和表3-4。表3-3 中框架柱側(cè)移剛度D值層數(shù)邊柱(10根)中柱（10根） 370.600 0.231 19231 0.996 0.332 27704 469344 20.615 0.235 19598 1.020 0.338 28146 477442 10.617 0.427 18097 1.023 0.504 21

21、361 394578 表3-4 邊框架柱側(cè)移剛度D值層數(shù)邊柱(4根)中柱（4根） 370.450 0.184 15306 0.7470.272 22661 151869 20.461 0.187 15610 0.7650.277 23056 154665 10.462 0.391 16567 0.7670.458 19414 143926 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度，見(jiàn)表3-5。 表3-5 橫向框架層間側(cè)移剛度 層次1234567538504632107621213621213621213621213621213由表3-5可見(jiàn) 故該框架為規(guī)則框架。3.2橫

22、向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算3.2.1橫向自振周期計(jì)算由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）第5.2.1條，采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，可按式計(jì)算基本周期。其中為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移，即假想把集中在各樓層的重力荷載代表值作為該樓層水平荷載來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)彈性水平位移。 ， ， 其中為第層的層間剪力，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-6。 表3-6 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移計(jì)算層數(shù)層間相對(duì)位移75923.99 5923.99 6212139.5 302.2 66645.35 12569.34 62121320.2 292.6 56645.35 19214.69 62121330.9 272.4 466

23、45.35 25860.04 62121341.6 241.5 36645.35 32505.39 62121352.3 199.8 26645.35 39150.74 63210761.9 147.5 16937.96 46088.70 53850485.6 85.6 框架結(jié)構(gòu)非承重墻影響系數(shù)取為，則 3.2.2水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算對(duì)于高度不超過(guò)，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主的結(jié)構(gòu)，可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： 式中為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)。由于本設(shè)計(jì)設(shè)地震分組為一組，建筑場(chǎng)地為類場(chǎng)地土，由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

24、（GB50011-2010）表5.1.4可知，特征周期，則有 故計(jì)算公式為 又由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）第5.1.4條和5.1.5條可知 ，則 又有 由于本結(jié)構(gòu)為多質(zhì)點(diǎn)體系，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）規(guī)定，取，因此 則可得到 因?yàn)?，所以?yīng)考慮頂部附加水平地震作用。由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）表5.2.1可知，頂部附加地震作用系數(shù)為： 各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按下列過(guò)程計(jì)算，將和代入得： 各樓層地震剪力按下式計(jì)算： 具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-7。 表3-7 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 層次726.75923.99 158170.5

25、3 0.219 693.38 693.38 623.16645.35 153507.59 0.213 672.93 1366.31 519.56645.35 129584.33 0.180 568.06 1934.37 415.96645.35 105661.07 0.146 463.19 2397.56 312.36645.35 81737.81 0.113 358.32 2755.88 28.76645.35 57814.55 0.080 253.44 3009.32 15.16937.96 35383.60 0.049 155.11 3164.43 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層剪力沿高度分布

26、見(jiàn)圖3-2。 圖3-2 橫向水平地震作用及樓層地震剪力3.2.3水平地震作用下的側(cè)移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)層間位移按式計(jì)算，各層層間彈性位移角。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-8。 表3-8 橫向水平地震作用下的側(cè)移驗(yàn)算層次7693.38 6212131.12 25.36 36001/3214 61366.316212132.20 24.25 36001/1636 51934.376212133.11 22.05 36001/1158 42397.566212133.86 18.93 36001/933 32755.886212134.44 15.07 36001/811 23009.326321074.

27、76 10.64 36001/756 13164.435385045.88 5.88 51001/867 根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）表5.5.1，結(jié)合表11可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為，滿足要求。3.3水平地震作用下框架的內(nèi)力分析 以結(jié)構(gòu)平面布置圖中10號(hào)軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算過(guò)程，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略。3.3.1確定反彎點(diǎn)高度比 式中 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，由框架總層數(shù)、該柱所在層數(shù)及梁柱平均線 剛度比確定，可由表查得； 某層上、下梁線剛度不同時(shí)，對(duì)的修正值。對(duì)于首層不考慮值； 上層層高與本層高度不同時(shí)反彎點(diǎn)高度修正值，其值可根據(jù)和查表得到。對(duì)于

28、頂層不考慮值； 下層層高與本層高度不同時(shí)反彎點(diǎn)高度修正值，其值可根據(jù)和查表得到。對(duì)于首層不考慮值。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-9。 表3-9 10號(hào)軸線框架柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算表總層數(shù)層數(shù)柱部位梁柱線剛度比77邊柱0.600 0.30 0 0 0 0.30 3.61.08 中柱0.996 0.35 0 0 0 0.35 1.26 6邊柱0.600 0.40 0 0 0 0.40 3.61.44 中柱0.996 0.45 0 0 0 0.45 1.60 5邊柱0.600 0.45 0 0 0 0.45 3.61.62 中柱0.996 0.45 0 0 0 0.45 1.62 4邊柱0.600 0.45 0 0

29、0 0.45 3.61.62 中柱0.996 0.45 0 0 0 0.45 1.62 3邊柱0.600 0.50 0 0 0 0.50 3.61.80 中柱0.996 0.50 0 0 0 0.50 1.80 2邊柱0.615 0.54 0 0 -0.05 0.49 3.61.77 中柱1.020 0.50 0 0 0 0.50 1.80 1邊柱0.617 0.70 0 -0.03 0 0.68 5.13.44 中柱1.023 0.65 0 0 0 0.65 3.31 3.3.2確定框架柱地震剪力并計(jì)算柱端彎矩框架柱地震剪力由下式計(jì)算： 框架柱在地震剪力作用下，上、下柱端的彎矩分別由下式確定

30、： ； 由以上各式，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表附表1。 3.3.3確定框架梁端彎矩、剪力及柱軸力框架梁端彎矩可根據(jù)柱端彎矩，節(jié)點(diǎn)平衡條件和梁的線剛度比求出，按下式計(jì)算： ； 式中 ，節(jié)點(diǎn)左、右梁的線剛度； ，節(jié)點(diǎn)左、右梁的彎矩。根據(jù)梁端彎矩可求出梁端剪力和柱軸力，按下式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-10。 ， 表3-10 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力754.09 43.61 6.0 16.28 28.75 28.75 2.721.30 -16.28 -5.01 6114.54 96.19 6.0 35.12 63.42 63.42 2.746.98 -51.41 -16.87 5179.48 16

31、2.43 6.0 56.99 107.09 107.09 2.779.32 -108.39 -39.20 4243.97 211.82 6.0 75.96 139.64 139.64 2.7103.44 -184.36 -66.68 3273.81 237.73 6.0 85.26 156.72 156.72 2.7116.09 -269.61 -97.51 2324.87 278.69 6.0 100.59 183.73 183.73 2.7136.10 -370.21 -133.02 1338.13 280.63 6.0 103.13 184.62 184.62 2.7136.75 -47

32、3.33 -166.64 注：柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。 水平地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖如圖3-3、圖3-4所示。 圖3-3 左地震作用下框架彎矩圖 圖3-4 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖4 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算4.1計(jì)算單元豎向荷載作用下，一般取平面結(jié)構(gòu)單元，按平面計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行內(nèi)力分析。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置及樓面荷載分布等情況，選取幾榀有代表性的框架進(jìn)行計(jì)算。作用在每榀框架上的荷載，為將梁、板視為簡(jiǎn)支時(shí)的支座反力；如果樓面荷載分布均勻，則可從相鄰柱距中線截取計(jì)算單元，框架承受的荷載為計(jì)算單元內(nèi)的荷載；對(duì)現(xiàn)澆樓面

33、結(jié)構(gòu)，作用在框架上的荷載可能為集中荷載、均布荷載、三角形或梯形分布荷載及力矩等。取結(jié)構(gòu)平面布置圖中號(hào)軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度，如圖4-1所示。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 圖4-1 橫向框架計(jì)算單元4.2荷載計(jì)算4.2.1恒載計(jì)算恒載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖4-2所示。 圖4-2 各層梁上作用恒載在圖4-2中，代表橫梁自重，為均布荷載形式。對(duì)于7層： ， ，分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形和三角形荷載，又圖7所示的幾何關(guān)系可得： ，為傳給柱的集中荷載，包括縱梁、次梁傳給柱的恒載，及樓板重和梁上墻重等的重力荷載，計(jì)算如下： ，為縱

34、向框架梁的中心線與柱的中心線不重合而產(chǎn)生的集中力矩，由于第7層縱梁寬，柱寬，故集中力矩為：對(duì)26層，包括梁自重和其上墻體自重，為均布荷載，其他荷載計(jì)算方法同第7層，計(jì)算結(jié)果為：， ， 由于26層縱梁寬亦為，柱寬亦為，故集中力矩為：對(duì)于1層：， ， 由于1層縱梁寬，柱寬，故集中力矩為： 4.2.2活載計(jì)算活載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖9所示。 圖4-3 各層梁上作用活載對(duì)于7層：， 同理，在屋面雪荷載作用下：， 對(duì)于26層：， ， ， 對(duì)于1層：， ， 將以上計(jì)算結(jié)果匯總，見(jiàn)表4-1和表4-2。表4-1 橫向框架恒載匯總表層次74.7253.1517.1412.85141.70157.34

35、21.2623.60269.413.1513.219.91140.87157.5221.1323.6319.413.1513.219.91135.10157.2823.6427.52表4-2 橫向框架活載匯總表層次77.2（0.68）5.4（0.51）28.08（2.67）43.88（4.17）4.21（0.40）6.58（0.63）267.25.428.0843.884.216.5817.25.428.0843.884.917.68注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為雪荷載作用下計(jì)算結(jié)果。4.2.3梁端及柱端彎矩計(jì)算1. 在恒載作用下梁端固端彎矩梯形荷載作用下，其梁端彎矩計(jì)算公式如下 式中 梁跨度； 梯形荷

36、載斜邊投影長(zhǎng)度。梯形荷載作用下，其梁端彎矩計(jì)算公式如下 結(jié)合以上公式，對(duì)于7層： 對(duì)于16層： 2. 在活載作用下梁端固端彎矩活載計(jì)算同恒載，17層計(jì)算結(jié)果相同，結(jié)果如下： 3. 二次分配法計(jì)算梁端、柱端彎矩梁端、柱端彎矩采用二次分配法計(jì)算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)稱，故計(jì)算時(shí)可取半框架。計(jì)算桿端彎矩分配系數(shù)時(shí)，由于計(jì)算簡(jiǎn)圖中的中間跨跨長(zhǎng)為原梁長(zhǎng)的一半，故其線剛度應(yīng)取前表所列值的兩倍。恒載、活載及雪載作用下二次分配計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-3、表4-4和表4-5。層次上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁7層分配系數(shù)0.625 0.375 0.334 0.556 0.110 固端彎矩21.26 -57.73 57.73

37、 -23.60 -6.79 分配彎矩22.79 13.68 -9.13 -15.20 -3.01 傳遞彎矩7.83 -4.57 6.84 -5.80 分配彎矩-2.04 -1.22 -0.35 -0.58 -0.11 最后彎矩28.58 -49.84 55.09 -21.58 -9.91 6層分配系數(shù)0.385 0.385 0.230 0.215 0.357 0.357 0.071 固端彎矩21.13 -61.80 61.80 -23.63 -5.68 分配彎矩15.66 15.66 9.35 -6.99 -11.60 -11.60 -2.31 傳遞彎矩11.40 7.83 -3.49 4.6

38、8 -7.60 -5.80 分配彎矩-6.06 -6.06 -3.62 1.88 3.11 3.11 0.62 最后彎矩21.00 17.43 -59.56 61.37 -16.09 -14.28 -7.37 5層分配系數(shù)0.385 0.385 0.230 0.215 0.357 0.357 0.071 固端彎矩21.13 -61.80 61.80 -23.63 -5.68 分配彎矩15.66 15.66 9.35 -6.99 -11.60 -11.60 -2.31 傳遞彎矩7.83 7.83 -3.49 4.68 -5.80 -5.80 分配彎矩-4.68 -4.68 -2.80 1.49

39、2.47 2.47 0.49 最后彎矩18.80 18.80 -58.74 60.98 -14.93 -14.93 -7.50 表4-3 恒載作用下框架彎矩二次分配表 表4-3（續(xù)表） 恒載作用下框架彎矩二次分配表層次上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁4層分配系數(shù)0.385 0.385 0.230 0.215 0.357 0.357 0.071 固端彎矩21.13 -61.80 61.80 -23.63 -5.68 分配彎矩15.66 15.66 9.35 -6.99 -11.60 -11.60 -2.31 傳遞彎矩7.83 7.83 -3.49 4.68 -5.80 -5.80 分配彎矩-4.68

40、 -4.68 -2.80 1.49 2.47 2.47 0.49 最后彎矩18.80 18.80 -58.74 60.98 -14.93 -14.93 -7.50 3層分配系數(shù)0.385 0.385 0.230 0.215 0.357 0.357 0.071 固端彎矩21.13 -61.80 61.80 -23.63 -5.68 分配彎矩15.66 15.66 9.35 -6.99 -11.60 -11.60 -2.31 傳遞彎矩7.83 7.83 -3.49 4.68 -5.80 -5.80 分配彎矩-4.68 -4.68 -2.80 1.49 2.47 2.47 0.49 最后彎矩18.80 18.80 -58.74 60.98 -14.93 -14.93 -7.50 2層分配系數(shù)0.385 0.385 0.230 0.215 0.357 0.357 0.071 固端彎矩21.13 -61.80 61.80 -23.63 -5.68 分配彎矩15.66 15.66 9.35 -6.99 -11.60 -11.6