层框架宾馆设计设计

1、摘 要本文针对9层框架宾馆设计时所涉及问题，依据规范对其建筑功能、结构构件、结构主体进行了设计、计算。该办公楼主体高度34.5米，建筑主体长54.6米，宽度16.5米，主体建筑面积9396平方米。底层层高4.2米，标准层层高3.6米。抗震设防烈度7度，场地类别ii类。本次设计主要包括建筑施工图设计和结构设计两大部分：建筑施工图设计部分：建筑平面、立面及剖面设计，功能分区设计，防火疏散及抗震设计。结构设计部分：梁柱截面尺寸估算、荷载计算、框架侧移刚度计算、地震作用下框架结构的内力和侧移计算、竖向荷载作用下框架的内力计算、内力组合、配筋计算。采用底部剪力法计算地震作用，内力计算采用d值法；对于竖向

2、荷载采用弯矩二次分配法。关键词：宾馆；框架结构；底部剪力法；抗震设计 iabstractaiming at the problem of a 9-story hotel building, the buildings functions, structure elements and structure body are designed depending on the codes. the height of the main body is 34.5 m, the total length of the building is 54.6m and the width is 16.5m ,

3、the total area is 9396m2. the height of the first floor is 3.9m and the standard floors height is 3.6m.seismic intensity of 7 degrees, level is ii kind.the design includes architecture design and structural design. architecture design contains plan design, elevation design and section design. functi

4、onal design, fire evacuation and earthquake resistant design. structure design contains seven parts: estimation of the size of columns and beams ; load computation; the frame side rigidity computation; the frame internal forces and the side displacement under earthquake load computation and the calc

5、ulation of frame internal forces under vertical load, a combination of internal forces, reinforcement calculations. equivalent base shear method is used and the twice allocation method of moment is used to calculate the vertical load.key words: hotel building ; frame structure; the equivalent base s

6、hear method; earthquake resistant designii主要符号表构件的计算长度；混凝土弹性模量；表示立方体强度标准值为的混凝土强度等级；轴向力设计值；弯矩设计值；剪力设计值；构件截面面积；截面惯性矩；永久荷载标准值；可变荷载标准值；永久荷载分项系数；可变荷载分项系数；结构总水平地震作用标准值；地震时结构的重力荷载代表值、等效总重力荷载代表值；结构自振周期；承载力抗震调整系数；地基承载力特征值；基础高度；结构顶部附加水平地震作用标准值；楼层层间位移；偏心距；箍筋面积；截面有效高度；受拉区、受压区纵筋面积。iii目 录前言1第一章 工程概况及结构布置21.1工程概况2

7、1.2结构布置及计算简图31.2.1结构平面布置图31.2.2结构计算简图3第二章 建筑施工图设计52.1建筑的总平面设计52.2建筑的平面设计52.2.1平面布局52.2.2房间的平面设计72.3建筑的立面设计72.4建筑的剖面设计7第三章 结构设计103.1框架的承重方案103.2梁柱截面尺寸的确定103.2.1截面尺寸103.2.2材料和尺寸123.3计算简图说明123.4结构计算12第四章 重力荷载代表值134.1屋面及楼面的永久荷载代表值134.1.1恒荷载134.1.2活荷载144.2梁，柱，墙，门的荷载重力计算14第五章 侧移刚度的计算24iv5.1横向框架侧移刚度的计算245.

8、2柱的侧移刚度d值计算25第六章 水平地震作用下内力和侧移计算286.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移算计286.1.1横向自振周期的计算286.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算286.1.3水平地震作用下位移验算306.1.4水平地震作用下框架内力计算31第七章 竖向荷载作用下横向框架内力计算377.1计算单元377.2荷载计算387.3内力计算537.3.1恒活荷载作用下的弯矩计算537.3.2恒活荷载作用下的梁端剪力和柱轴力计算567.3.3恒活荷载作用下的弯矩分配和内力图58第八章 横向框架的内力组合648.1框架梁的内力组合648.2框架柱的内力组合67第九章 截面设计7

9、59.1框架梁的截面设计759.1.1框架梁正截面设计759.1.2框架梁斜截面受剪承载力计算769.2框架柱的截面设计789.2.1框架柱正截面设计789.2.2框架柱斜截面设计809.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算82第十章 罕遇地震作用下弹塑性变形验算86v10.1罕遇地震作用下的楼层剪力8610.2楼层受剪承载力计算86第十一章 楼面板设计91第十二章 专题设计9512.1楼梯的设计原则9512.2楼梯的配筋计算9512.2.1楼梯梯段斜板设计9612.2.2平台板设计9812.2.3平台梁设计99第十三章 结 论103参考文献104致谢105vi河南理工大学本科毕业设计 前 言i前

10、 言本次设计理论始于欧美，框架结构的设计理论从二十世纪后才得到了世界各地大范围的使用，由于建筑平面布置灵活，使用空间大,延性较好并具有良好的抗震能力，对多高层宾馆等重要建筑结构非常适用，能满足较大的使用面积要求。其缺点是：侧移刚度较小，在地震作用下非结构构件（如非填充墙、建筑装饰等）破坏较严重。因此采用框架结构时应控制建筑物的层数和高度。该理论针对建筑的荷载传递情况并分析受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算也都有应用。本

11、结构计算选用一榀框架为计算单元，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，水平地震作用时采用了d值法。不但使计算结果较为合理，而且计算量较小。本设计共包含九个部分，分别为：工程概况与结构布置、建筑施工图设计、结构设计、荷载计算、内力计算、内力组合、梁柱截面设计、板结构设计、楼梯结构设计。由于个人水平能力有限，设计中难免有错误与不妥之处，希望得到各位老师与同学的批评指正。112河南理工大学本科毕业设计 第一章 工程概况及结构布置第一章 工程概况及结构布置1.1工程概况(1)建筑总体说明本宾馆设计为9层，顶楼有楼梯井房和水塔，在结构方案选择上采用框架结构体系。框架结构具有传力明确，结构

12、布置灵活，抗震性能和整体性好的优点，其整体性和抗震性均好于砌体结构，同时可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。框架结构可通过合理的设计，使得具有良好的延性，成为延性框架，在地震作用下这种延性框架具有良好的抗震性能。(2)建筑类型建设地点：河南省焦作市。建筑类型：框架填充墙结构。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。主体结构9层，底层层高m，其余各层为m。局部突出的塔楼为电梯机房和水箱间层高为3.3m。室内外高差为-0.6m，建筑设计使用年限为50年。(3)地质条件抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，建筑场地土类

13、别为二类，场地特征周期为0.35s，框架抗震等级为二级，设计地震分组为第一组。(4)材料梁板柱的混凝土均选用c30，梁柱的主筋均选用hrb400，箍筋选hpb300，板中的受力筋选用hrb335。外墙为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块390mm，内墙为190mm。门为木门部分为钢制防火门，窗为铝合金窗,一层部分为玻璃幕墙。(5)结构类型结构体系选型：采用钢筋混凝土框架结构体系。屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋型屋盖100mm厚。楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土楼盖100mm厚。楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。电梯间采用剪力墙结构，墙厚120mm。1.2结构布置及计算简图1.2.1结构平面布置图根据

14、建筑功能要求及框架结构体系，通过分析荷载传递路线确定梁系布置方案。本工程的各层结构平面布置如图1-1、图1-2和图1-3所示。1.2.2结构计算简图框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与基础刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算到二层楼面，室内外高差为-0.6m，基础顶面到室外地坪取-0.5，故地基顶标高到+0.000的距离定位-1.1m，二层楼面标高为4.2m，底层柱高为5.3m，其余各层柱高从楼面算到上一层楼面（层高），故均为3.6m。由此可以绘制出框架的基本简图如图1-4。图1-1 1层结构平面布置图图1-2 标准层结构平面布置图图1-3 顶层结

15、构平面布置图图1-4 结构计算简图河南理工大学本科毕业设计 第二章 建筑施工图设计第二章 建筑施工图设计2.1建筑的总平面设计(1) 根据地形考虑，该地段地处焦作市山阳区，北侧和北侧临城市主干道，西临百货大楼，南侧为主体公园，地理位置十分优越。考虑到已有建筑，所以正立面和左侧立面依城市主要街道而设，更加突出了此宾馆选址的优越。(2) 为满足使用要求及当地规划部门的要求，在宾馆正面留有足够的空间设置相应的停车场地。(3) 为创造一个良好舒适的环境，在用地范围内布置适当的绿化，以及布置景观小品设计和园林绿化设计，并适当考虑与城市绿化带的相互关系，创造一个和谐、舒适的环境。2.2建筑的平面设计2.2

16、.1平面布局建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的，即有机地组合内部使用空间，使其更能满足使用者的要求，本设计是从平面设计入手，着眼于建筑空间的组合，结合高层宾馆的具体特点进行设计。本设计按照各基本单元空间的功能性质、使用顺序进行功能分析和功能分区。处理好各建筑空间的关系，合理组织好交通流线，使各种流线符合使用顺序并做到简洁明确、顺畅直接、不交叉迂回，避免相互干扰，并布置良好的朝向，满足采光和通风条件。图2-1 1层建筑平面图图2-2 2层建筑平面图图2-3 标准层建筑平面图图2-4 8-9层建筑平面图2.2.2房间的平面设计根据设计任务书中对建筑总面积、层数及房间数量及使用面积的要求，对

17、各个房间在每层平面中所占的比例初步确定每层及各房间的面积、形状与尺寸，根据功能分析、流线分析等进行平面组合设计。首先确定组合方式，且为了提供一个较舒适宽敞的的住宿的空间，使得内部的各种功能划分比较灵活，本设计采用了开间7.8m，进深为7.2m柱网，且采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块对大空间进行隔断，其材料较轻并有很好的隔音效果。基于以上各项要求本设计的平面为矩形。楼梯设计在大厅内体现了导向明确、疏散快捷方便的理念。2.3建筑的立面设计高层旅馆建筑和其它公共建筑一样，不仅能给人们提供工作、活动空间满足使用要求，而且能够反映出建筑的主题思想。在满足使用要求的同时，照顾到立面造型，本设计的的底层层高为4

18、.2m，标准层的层高为3.6m。建筑体型设计是高层旅馆建筑设计中的重要环节。建筑体型是建筑空间组合的外在因素，它是内在诸因素的反映。建筑的内部空间与外部体型是建筑造型艺术处理问题中的矛盾双方，是互为依存不可分割的，往往完美和谐的建筑艺术形象，总是内部空间合乎逻辑的反映。立面设计是反映整个建筑的一个方面是生动的、富有表现力的信息来源。通过立面门、窗及各种构配件的位置、大小、外形等变化,使建筑的外观与使用功能、经济技术的合理性达到统一，给人以简洁、明快、朴素、大方的感受。立面处理的好坏，将影响建筑设计的效果，本设计的立面如图2-5，总体效果如图2-6。2.4建筑的剖面设计剖面设计的目的主要是确定内

19、部空间的使用高度，以确保建筑空间的满足使用要求，考虑到旅馆是人流密集的公共建筑，要求有空调，消防等设备高度及主梁的高度，吊顶等。所以确定底层层高为4.2m，以上每层层高为3.6m，经初步估算，净高符合要求，本设计的剖面如图2-7。河南理工大学本科毕业设计 第二章 建筑施工图设计图2-5 宾馆立面图图2-6 宾馆总体效果图图2-7 宾馆剖面图河南理工大学本科毕业设计 第三章 结构设计第三章 结构设计 3.1框架的承重方案本设计采用框架结构承重体系，根据框架结构的承重体系的不同，可分为横向框架承重体系、纵向框架承重体系和纵横向框架承重体系。根据本设计的结构布置特点，采用横向框架承重体系。3.2梁柱

20、截面尺寸的确定3.2.1截面尺寸（1）框架梁截面尺寸的初估a- b跨：，取，取b-c跨：由于是框架结构梁尺寸不能过小，所以采用纵向的框架梁：a轴：，取，取次梁统一选用（2）框架柱的截面估算按轴压比的要求初步估计框架柱的截面尺寸，框架抗震等级为二级抗震，轴压比。由轴压比初步估算框架柱的截面尺寸时，可按式计算即 （3-1） （3-2）式中： 竖向荷载的分项系数（已包含活荷载）可取； 楼层上单位面积的竖向荷载的标准值，； 柱一层的受荷面积； 柱承受荷载的楼层数； 考虑水平力产生的附加系数； 边柱，脚柱轴向力增大系数，边柱取，脚柱，中柱；柱由框架梁与剪力墙连接时，柱轴力折减系数，可取为。 1）轴与轴相

21、交中柱：因为，可取中柱截面尺寸为 2) 轴与轴相交的边柱： 因为，考虑到边柱承受偏心荷载，因此取轴边柱截面尺寸为 3）轴与轴相交的角柱角柱虽然承受荷载的面积较小，但由于角柱承受双向偏心荷载的作用，受力复杂。故截面尺寸取为与轴的边柱相同，即，故框架柱截面尺寸共有两种：轴和轴框架柱的截面尺寸为。轴框架柱截面尺寸为。（3）校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求。1）按构造要求框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。2）为了避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于4取二层较短柱高，：边柱与角柱： 中柱： 3）框架柱截面高度和宽度一般可取层高的（取底层柱高为）所以框架柱截面尺寸均满足

22、构造要求。3.2.2材料和尺寸各层柱的截面尺寸变化范围在100-150之间。由此估算框架梁和柱的截面尺寸，并考虑其他因素的影响在设计中的取值如表3-1和表3-2。 表3-1 梁尺寸表混凝土等级横梁纵梁次梁c30ab cdbcc30表3-2 柱尺寸表层次混凝土等级1-9c303.3计算简图说明计算简图用梁柱轴线表示并取各自的形心线。对于与钢筋混凝土楼盖整体现浇的框架梁，可取楼板底面处作为梁轴线。底层的框架柱取自基础的顶面。由于各层柱的截面尺寸相同而形心线重合，取顶层柱的形心作为柱子的轴线。由于此轴线也是各截面的形心线，所以在截面配筋计算时，不需要考虑上下柱的偏心作用。 3.4结构计算本设计进行了

23、重力荷载代表值计算，水平地震荷载作用下框架结构的内力和位移计算，竖向荷载作用下框架的内力计算，框架梁和框架柱的内力组合。梁和柱的的截面设计及一些小构件的计算包括楼梯、楼板的计算并进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。河南理工大学本科毕业设计 第四章 重力荷载代表值第四章 重力荷载代表值4.1屋面及楼面的永久荷载代表值4.1.1恒荷载（1）屋面恒荷载表4-1 上人屋面恒荷载表构造层面荷载（）防水层（刚性）：30厚c30细石混凝土防水三毡四油防水层找平层：15厚水泥砂浆20厚水泥找平层保温层：150厚水泥蛭石保温层结构层：100厚现浇钢筋混凝土板v型轻钢龙骨吊顶 合计 （2）标准层楼面恒荷载表4-2

24、 标准层楼面恒荷载表构造层面荷载（）木块地面（加防腐的油膏铺砌厚76mm）结构层：100厚现浇钢筋混凝土板v型轻钢龙骨吊顶合计（3）餐厅，办公，走道表4-3 恒荷载表构造层面荷载（）板面处理100厚现浇钢筋混凝土板v型轻钢龙骨吊顶合计注：板面处理包括磨光大理石板20厚，水泥砂浆擦缝，30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥，水泥浆结构层一道。（4）卫生间恒荷载表4-4 卫生间恒荷载表构造层面荷载（）板面装修结构层：100厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：20厚混合砂浆合计注：板面装修所用材料为陶瓷面砖5厚，铺实拍平，干水泥擦缝，1:3干硬水泥砂浆结合层30厚表面撒水泥粉，聚氨脂防水层1.5厚，1:

25、3水泥砂浆找坡层，最薄处20厚。4.1.2活荷载表4-5 活荷载取值表序号类别活荷载标准值（）1上人屋面活荷载2.02办公室一般房间活荷载2.03走廊、门厅、楼梯活荷载2.54卫生间活荷载2.05梁柱的容重256蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.57雪荷载0.34.2梁，柱，墙，门的荷载重力计算（1）各层梁的自重1）：梁自重：抹灰层：小计：2）：梁自重：抹灰层：小计：3）：梁自重：抹灰层：小计：（2）柱自重1）：柱柱自重：抹灰层重：小计：2）：柱柱自重：抹灰层重：小计：（3）墙自重和门窗自重1）：外墙自重 由图纸算得外墙的长度：标准层： 底层：2）：内墙自重：一层内墙长度： 二层内墙长度： 三到七层

26、长度：八到九层长度： 3）门窗洞口的尺寸和面积见表4-61）楼板和屋面板的面积 墙的高度为外墙为层高减梁的高度，内墙为层高减梁高。梁、柱重量按其尺寸及材料容重标准值确定。梁两侧面层重量也应计入梁自重内，墙体重量可根据厚度及材料容重标准值确定，其两侧的面层应计入墙体自重内。本设计的的墙体采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块填充，以砌块厚度和材料标准值计入墙体自重。表4-6 门窗工程数量表一层类型尺寸数量面积总面积门m-31332.7646.68m-619.6fhm-314.32窗c-42399.36105.66c-626.3二层门m-3615.1259.13m-22139.69fhm-314.32窗c-

27、424103.68103.68三-七层门m-82236.9696.81m-22547.25fhm-11012.6窗c-426112.32115.52c-823.2八-九层门m-22547.2577.61m-337.56m-81118.48fhm-314.32窗c-426112.32115.52c-823.2其中门和窗按其材料、种类、规格，按荷载规范进行计算。木门： 取 钢门： 取铝合金门窗： 取表4-7 梁柱重力荷载代表值表层次构件b/mh/mrkn/mgkn/mli/mn/kn/kn1层柱0.70.7251.0512.865.33221814663.35纵梁0.30.7251.055.517

28、.1281095横梁0.30.75251.055.916.2165860.30.5251.053.942.1866.15次梁0.30.5251.053.947.512354.60.30.5251.053.946.214380.602-8层柱0.70.7251.0512.863.6321481.4750083纵梁0.30.7251.055.517.1281095横梁0.30.75251.055.916.2165860.30.5251.053.942.1866.15次梁0.30.5251.053.944.5141205.610.30.5251.053.947.5121958.230.30.5251

29、.053.942.244762.309层柱0.70.7251.0512.865.332218110324.82纵梁0.30.7251.055.517.1281095横梁0.30.75251.055.916.2165860.30.5251.053.942.1866.15次梁0.70.7251.0512.865.33221810.30.7251.055.517.1281095注：表中为考虑梁柱粉刷层重力荷载的增大系数;g表示单位长度构件重力荷载;n为构件数量；梁长度取净长；柱长度取层高。（4）重力荷载房屋集中于楼（屋）处的重力荷载代表值（标准值）为恒载与50%活载之和，即本层楼盖自重、50%活载以

30、及上下各半层墙、柱重之和，它集中在该层楼（屋）盖标高处。 g=楼（屋）盖自重（含50%活载）+梁重+柱重+外墙重+内墙重（均需去掉门窗洞口加上门窗重）无论是否是上人层面，其屋面上可变荷载均取雪荷载。 外墙为390mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，内墙面为20mm厚抹灰，外墙面贴瓷砖（0.5kn/m2)，则外墙单位面积重力荷载为： 内墙为190mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，两侧均为20mm厚抹灰。则内墙的单位面积重力荷载为：1. 第九层重力荷载代表值计算（1） 女儿墙的自重标准值：（2） 第九层屋面板结构层和构造层自重标准值： （3） 第九层梁自重标准值：（4） 第九层柱自重标准值（取50%）：

31、 （5） 第九层墙自重标准值（取50%）：（6） 屋面雪荷载的标准值（取50%）：（7） 第九层重力荷载代表值汇总： (8)第九层重力荷载设计值：2.第八层重力荷载代表值计1） 第八层楼面板结构层和构造层自重标准值：（1） 第八层楼面梁自重标准值：（2） 第八层柱自重标准值（取50%）：（4）第八层墙自重标准值（取50%）：（5）第八层活荷载标准值（取50%）（6）第八层重力荷载代表值汇总：（7）第八层重力荷载设计值：3第七层重力荷载代表值计算（1） 第七层楼面板结构层和构造层自重标准值： （2） 第七层楼面梁自重标准值：（3） 第七层柱自重标准值（取50%）：（4） 第七层墙自重标准值（取5

32、0%）：（5）第七层活荷载标准值（取50%）（6）第七层重力荷载代表值汇总： （7）第七层重力荷载设计值：4第六层重力荷载代表值计算（1）第六层楼面板结构层和构造层自重标准值： （2）第六层楼面梁自重标准值：（3）第六层柱自重标准值（取50%）：（4）第六层墙自重标准值（取50%）：（5）第六层活荷载标准值（取50%）（6）第六层重力荷载代表值汇总： （7）第六层重力荷载设计值：5. 6. 第二层重力荷载代表值计算(1)第二层楼面板结构层和构造层自重标准值： (2)第二层楼面梁自重标准值：(3)第二层柱自重标准值（取50%）：(4)第二层墙自重标准值（取50%）：(5)第二层活荷载标准值（取5

33、0%）(6)第二层重力荷载代表值汇总： (7)第二层重力荷载设计值：7. 第一层重力荷载代表值计算(1)第一层楼面板结构层和构造层自重标准值： (2)第一层楼面梁自重标准值：(3)第一层柱自重标准值（取50%）：(4)第一层墙自重标准值（取50%）：(5)第一层活荷载标准值（取50%）图4-1 重力荷载代表值(6)第一层重力荷载代表值汇总： (7)第一层重力荷载设计值：8. 顶层塔楼的重力荷载代表值： (1)屋面板结构层和构造层自重标准值：(2)柱自重标准值（取50%）：(3)墙自重标准值（取50%）：(4)活荷载标准值（取50%）：(5)重力荷载代表值汇总： (6)重力荷载设计值：河南理工大

34、学本科毕业设计 第五章 侧移刚度的计算第五章 侧移刚度的计算5.1横向框架侧移刚度的计算横向框架梁线刚度ib计算过程见表5-1；柱的线刚度ic计算过程见表5-2。c30：计算各框架梁柱的截面惯性矩：框架梁的截面惯性矩：7.2m跨度： 2.1m跨度： 框架柱的截面惯性矩： 考虑现浇楼板对梁刚度的加强作用，故对中框架梁的惯性矩乘以2，对边框架梁的惯性矩乘以1.5。表5-1 框架梁线刚度表梁位置截面尺寸跨度（） （）(边跨)（中跨）（） 边框梁7.22.1中框梁7.22.1已知通过上面的计算结果可知柱子和梁的截面惯性矩，然后经过表5-1和表5-2可以计算出框架梁柱的线刚度。表5-2 框架柱线刚度表柱

35、位置截面尺寸高度混凝土等级（）底层柱5.3c302-9层3.6c305.2柱的侧移刚度d值计算柱的侧移刚度d值按下式计算确定 (5-1)式中系数由下表确定 表5-3 柱侧移刚度修正系数表位置边柱 中柱 一般层底层（固接）根据梁柱线刚度比的不同，柱可分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱以及电梯柱等。中框架边柱的值和计算：第一层：第二到九层：中框架中柱的值计算：第一层：第二到九层： 表5-4 中框架柱侧移刚度d表 （kn/m）层次边柱（12根）中柱（12根）di1di22-90.5250.208321051.0590.3465340510261201 0.7730.459221961.5590.

36、57927999602340边框架边柱的值和计算：第一层：第二到九层：边框架中柱的值计算：第一层：第二到九层： 表5-5 边框架柱侧移刚度d值表 （kn/m）层次a-1，a-15，d-15， d-1b-1，b-15，c-15 ，c-1di1di22-90.3940.165254680.7950.2844383627721610.580.419202621.1710.52725485182988将上述各种不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得各层层间侧移刚度，见表5-6。 表5-6 横向框架层间侧移刚度表 （kn/m）层次123456789 785328130333613033361303336

37、13033361303336130333613033361303336河南理工大学本科毕业设计 第六章 水平地震作用下内力和侧移计算第六章 水平地震作用下内力和侧移计算6.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移算计6.1.1横向自振周期的计算（1）采用假想顶点位移法计算结构基本自振周期结构在重力荷载代表值作用下的假想顶点位移计算详见表6-1。由公式将折算到主体结构的顶层。表6-1 假想顶点位移计算表层次uj/mmuj/mm9117931179313033369434.781281824611130333618.9425.771285437465130333628.7406.861294650

38、411130333638.7378.151294663357130333648.6339.441294676303130333658.5290.831294689249130333668.5232.3212808102057130333678.3163.81931611137378532885.585.5水平地震作用下框架结构自振周期的计算公式如下式（6-1） （6-1） 式中：计算结构基本自振周期用的结构顶点的假想位移 结构基本自振周期考虑非承重墙影响的折减系数 考虑填充墙对框架结构的影响，取周期折减系数0.7，则结构的基本自振周期为：6.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算 本设计实例的质

39、量和刚度沿高度分布比较均匀、高度不超过40m，并以剪切变形为主，故采用底部剪力法计算横向水平地震作用。1） 地震影响系数 本工程所在场地为7度设防，设计地震分组为第一组，场地土为类， 。查表得：。因此，地震影响系数为：式中：衰减指数，在的区间取0.9； 阻尼调整系数，除有专门规定外，建筑结构阻尼比应取为0.05，相应的阻尼调整系数应为1。2）各层水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移计算对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值： 结构总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；结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点应取总重力荷载代表值的85%

40、。因为，所以需要考虑顶部附加水平地震作用的影响。顶部附加地震作用系数为：可知顶部附加水平地震作用为：各质点的水平地震作用按下式计算：式中：质点i的水平地震作用标准值；，集中在质点i,j的重力荷载代表值；，质点i,j的计算高度；顶部附加水平地震作用，结构顶层水平地震作用为。计算各层水平地震作用标准值，求出各楼层地震剪力计算过程详见表6-2。各楼层地震剪力按进行计算。表6-2 各质点横向水平地震作用楼层地震剪力计算表层次hj/mgj/kngjhj/kn.mgjhj/gjhjfj/knvj/kn37.4974.9436462.7560.01651.251.2934.110677364085.70.1

41、63521.41061830.5128183909490.1765631624726.912854345772.6 0.1554962120623.312946301641.80.1354322552519.712946255036.20.113522904416.112946208430.60.0943013205312.5129461618250.073234343928.912808113991.20.05160359915.3931649374.80.022703669各质点水平地震作用及楼层剪力沿房屋层高分布见图6-1 图6-1（a）水平地震作用分布 图6-1(b) 层间剪力分布6.

42、1.3水平地震作用下位移验算水平地震作用下框架结构的间位移和顶点位移公式 （6-2） （6-3）表6-3计算的各层的层间弹性位移角应满足；表中：多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的层间弹性位移；h计算楼层高度；弹性层间位移角的限值。按上式计算的框架各层层间位移应满足规范要求，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等级，并重新计算。表6-3 横向水平地震作用下的位移计算表层次vj/kndj/ kn/muj/mmuj/mmhj/mme=u /hj9106113033360.820.4360045008162413033361.2519.6360028807212013

43、033361.6318.35360022096255213033361.9616.72360018375290413033362.2314.76360016144320513033362.4612.53360014633343913033362.6410.07360013642359913033362.767.4336001304136697853284.674.6753001135由上表可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为，满足要求。3）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刚重比和剪重比验算。各层的刚重比和剪重比计算详见表6-4。6.1.4水平地震作用下框架内力计算

44、横向框架在水平地震作用下的内力计算采用d值法在框架平面布置图中，以7轴线横向框架为例，其余框架内力计算从略，进行水平地震作用下的框架内力计算。d值法的计算步骤如下：框架柱端剪力及弯矩按式 （6-4）式中：第j层第i柱的层间剪力；第j层总剪力标准值；第j 层所有柱的抗侧刚度之和；第j层第i柱的抗侧刚度。地震作用下的柱端弯矩按下式计算： （6-5） （6-6）表6-4 各层刚重比与剪重比计算表层次hj/mvj/kndj/ kn/mdj hjgj/ kn剪重比刚重比93.6106113033364692010117930.0936083.6162413033364692010246110.06627973.6212013033364692010374650.0627863.6255213033364692010504110.05127753.6290413033364692010633570.04627743.6320513033364692010763030.04227733.6343913033364692010892490.03927723.63599130333646920101020570.03527915.3366978532841622381113730.0333