办公楼设计的框架结构计算书

某框架结构办公楼计算书摘要本次毕业设计是一工厂办公楼设计，包括建筑设计和结构设计两部分内容。建筑设计是根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施工图。本工程为办公楼设计，因地处城市中心交通要道，在总体规划设计时，考虑到场地要求、绿化设施、其它功能要求，以及周围建筑物的影响，设计时采用┛型。本设计依据适用、安全、经济、使用方便的原则，合理利用空间，主次分明，使建筑空间的舒适度加以提高。关键词：抗震;采光;结构;桩基ABSTRACTThisdesignisaschemeofanofficebuilding.Itincludesarchitecturedesignandstructuredesign.Inthearchitecturedesign,Icompressivelyconsiderthebaseavermentusingfaction,structuretype,constructionbuildingmaterialsequipmentarchitectureeconomyandarchitectureeconomyandarchitectureartact..ThenImainlysolveusingspaceinthisbuildingandcoordinationbetweeninsideandoutsideconditions.Inthestructuredesign,determinethestructuredesignbasedonarchitecturefirstdesign.Selecttherightstructuretype.Precedestructurearrangementandsizesofstructurecomponentstocalculate.Allworkaboutcalculationincludingloadestimationdeformtest.Mechanicsanalysisandselectiondesign,attheend,drawingalltheblueprintsofarchitectureconstructionandstructureconstructor.Thisprojectisdesignedforcertaincommercialhotel.becauseoflandplacecitycentertrafficimportantline,inthedesignofoverallplanning,askandafforestasfarasplaceisconcernedtheinfluenceoffacility,otherfunctionrequirementandaswellasaroundbuilding,adoptdesigntype.of“L”Inaword,suitable,safety,economyandusefacilitateistheprincipleofdesign,twoparts`spacereasonable,joincompact,primaryandsecondarydistinct,makethecomfortabledegreeofbuildingspacerise.Keyword：Anti-seismicstakefoundationlightingstructure目录第一章绪论91.1工程背景91.1.1工程概况91.1.2地理位置9第二章建筑设计说明92.1建筑平面的设计92.2建筑体型和立面设计102.2.1建筑体型和立面设计要求102.2.2建筑体型的组合112.2.3建筑立面的组设计112.3抗震设计122.3.1沉降缝122.3.2防震缝132.4房屋层数的确定和剖面的组合形式142.5建筑空间的组合和利用142.5.1建筑空间的组合142.5.2建筑体型的组合152.6设计的基本要求162.6.1总则162.6.2总平面设计要点162.6.3总平面设计172.6.4标准层17第三章结构设计说明书193.1框架结构设计任务书193.1.1工程概况193.1.2设计资料193.2框架结构设计计算书203.2.1梁柱截面及梁跨度及柱高的确定203.2.2荷载的计算223.2.3水平地震作用下框架的侧移验算263.2.4水平地震作用下横向框架内力计算363.2.5竖向荷载作用下框架内力计算383.2.6内力组合543.2.7截面设计623.2.8构造要求74第四章楼盖设计854.1设计资料854.2荷载计算864.2.1B1区板的计算864.2.2B2区板的计算874.2.3B3区板的计算894.2.4B4板配筋计算90第五章标准层楼梯的设计915.1基本设计依据915.2梯段板TB-1板的计算925.2.1梯段板TB-1板的计算925.2.2荷载计算925.2.3内力及截面承载力计算935.3TB-2平台板的计算935.3.1计算简图及截面尺寸935.3.2荷载计算945.3.3内力及截面承载力计算945.4平台梁TL-1计算955.4.1计算简图及截面尺寸955.4.2荷载计算955.4.3内力及截面承载力计算965.4.4平台梁在砖墙上的支承长度验算97第六章楼梯的设计976.1基本设计依据976.2梯段板TB-1板的计算976.2.1梯段板TB-1板的计算976.2.2荷载计算976.2.3内力及截面承载力计算976.3TB-2平台板的计算1006.3.1计算简图及截面尺寸1006.3.2荷载计算1006.3.3内力及截面承载力计算1016.4平台梁TL-1计算1026.4.1计算简图及截面尺寸1026.4.2荷载计算1026.4.3内力及截面承载力计算1026.4.4平台梁在砖墙上的支承长度验算103第七章基础设计1047.1地基条件1047.2基础设计原则1047.3基础形式的选择及设计105第八章施工组织设计1118.1施工管理目标1118.1.1管理目标1118.1.2项目各岗位职责1118.2施工总体部署1128.2.1施工程序1128.2.2施工起点流向1128.2.3施工段的划分1128.2.4施工工期安排1138.2.5主要项目施工工艺流程1138.3施工准备1148.4主要项目施工方法及技术措施1148.4.1测量放线1158.4.2基础开挖和回填1158.4.3防水工程1158.4.4钢筋加工1158.4.5模板工程1168.4.6混凝土浇筑工程1168.4.7外脚手架工程1178.4.8内装修工程1178.5工程质量保证措施1188.5.1质量管理目标1188.5.2质量保证措施1188.6安全及文明施工措施1198.6.1安全施工管理体系1198.6.2安全防护措施1198.6.3临时用电安全1208.6.4机械安全1218.6.5施工现场管理1218.6.6施工现场的料管理1218.6.7施工现场的环境卫生1228.6.8施工现场环境保护1228.6.9施工现场消防保护措施1228.7成品及半成品保护措施123参考文献126致谢127第一章绪论1.1工程背景1.1.1工程概况：本办公楼，主体七层，钢筋混凝土框架结构，局部8层。梁板柱均为现浇，建筑面积约为6500m2，建筑物平面为L形，受场地限制，宽40m，长为70m，建筑方案确定，房间开间3.6m，进深6.6m，走廊宽2.4m，底层层高3.9m，其它层高3.3m，室内外高差为0.45m，设防烈度7度，一类场地。地震参数区划的特征周期分区为二区，抗震等级二级。1.1.2地理位置：本酒店设计位于一城市主干道，另一侧的次干道是一条商业街，建筑沿街外轮廓线较好的联系了两条街道。大面积的玻璃窗和门不仅仅为建筑中庭提供了充足的采光，也将城市空间引入建筑内部。第二章建筑设计说明书本设计总建筑面积为6558.88平方米，拟建7层。2.1建筑平面的设计在平面设计中，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。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使用部分的平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助用房，是建筑平面组合的基本单元。(1)使用房间的设计使用房间平面的设计的要求：①房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具设备合理布置的要求。②门窗的大小和位置，应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风较好。③房间的构成应使结构构造布置合理，施工方便，也要有利于房间的组合，所有材料要符合相应的建筑面积。④室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，要考虑人们的使用和审美要求。2.2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。2.2.1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①反映建筑功能要求和建筑类型的特征②结合材料性能、结构构造和施工技术的特点③掌握建筑标准和相应的经济指标④适应基地环境和建筑规划的群体布置⑤符合建筑造型和立面构图的一些规律2.2.2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：(1)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。(2)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。(3)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。建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。2.2.3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。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。①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。②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。③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。2.3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。在这里，我们主要是来谈一下沉降缝和防震缝。2.3.1沉降缝(1)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：①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；②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；③当建筑物建造在不同地基上，且难于保证均匀沉降时；④建筑物体型比较复杂、连接部位又比较薄弱时；⑤新建建筑物与原有建筑物紧相毗连时。(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，参见表2-1：表2-1随地基情况和建筑物的高度不同沉降缝的宽度地基情况建筑物高度沉降缝宽度（mm）一般地基H＜5mH=5～10mH=10～15m305070软弱地基2～3层4～5层5层以上50～8080～120＞120湿陷性黄土地基30～702.3.2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：①高度不超过15m时，可采用70mm；②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。防震缝因缝隙较宽，在构造处理时，应充分考虑盖缝条的牢固性以及适应变形的能力。2.4房屋层数的确定和剖面的组合形式2.4.1房屋层数的确定在本设计中，已经给出为7~9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。2.5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。2.5.1建筑空间的组合（1）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。（2）高度相差较大房间的组合在多层和高层房屋的剖面中，高度相差较大的房间可以根据不同高度房间的多少和使用性质，在房屋垂直方向上进行分层组合。在旅馆建筑中通常把房间高度较高的餐厅、会客、会议等部分组织在楼下的一、二层或顶层，旅馆的客房部分相对来说它们的高度要低一些，可以按客房标准层的层高给合。高层建筑中通常还把高度较低的设备房间组织在同一层，成为设备层。（3）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。2.5.2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：（1）整体均衡、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。（2）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。（3）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。建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。2.6设计的基本要求办公楼是综合性的公共建筑。要满足办公,休息,查阅资料等功能。2.6.1总则(1)根据规范，使设计符合适用、安全、卫生等基本要求。(2)根据设计的使用功能，按建筑质量标准和设备、设施条件，将建筑由高到底分为一、二、三、四、五、六级6个等级。(3)建筑设计也应符合现行的«民用建筑设计通则»以及国家现行的有关标准、规范。2.6.2总平面设计要点(1)必须依据办公楼的规模、类型、等级标准，根据环境条件及功能要求进行平面组合、空间设计。(2)注意建筑物的各个组成部分：公共活动、后勤辅助管理、职工生活等部分的使用效益。(3)注意安全设计。依据各种设计规范，使设计符合规范要求。同时须注意残疾人的使用及安全要求。(4)主要出入口必须明显，并能引导工作人员直接达到门厅。主要出入口应根据使用要求，设置单车道或多车道，入口车道上方宜设雨棚。(5)不论采用那种建筑形式，均应合理划分建筑的功能分区，组织各种出入口。使人流、货流、车流不交叉。(6)总平布置应处理好主体建筑的关系。对各种设备所产生的噪音和废气应采取措施。(7)总平面布置应合理安排各种管道，做好管道综合，并便于维护和检修。(8)应根据所需停放车辆的车型及辆数在基地内或建筑物内设置停车空间或按城市规划设置公用停车场地。(9)基地内应根据所出地点布置一定的绿化，做好绿化设计。2.6.3总平面设计(1)除合理组织主体建筑群位置外，还应考虑广场、停车场、道路、庭院、杂物堆放场地的布局。(2)广场设计根据办公楼的规模，进行相应面积的广场设计，供车辆回转、停放，尽可能使车辆出入口便捷；不相互交叉。(3)出入口①主要出入口及位置应显著，可供工作人员直达客厅。②辅助出入口，用于会议出入。(4)停车根据规模、投资、基地和城市规划部门规定，考虑地面广场停车，地下及地面多层独立式车库等停车方式，职工自行车停放车数，按职工工人的人数的20%~40%考虑，面积按1.47m²/辆计算。(4)总平面布置方式集中式：适用于用地紧张的基地，须注意停车场的布置、绿化的组织及整体空间效果。2.6.4标准层(1)标准层设计的一般规定①公共用房与辅助用房应根据建筑等级、经营管理要求情况确定。②建筑布局应与管理方式和服务手段相适应，做到分区明确，联系方便。③建筑热公设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。④建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做到建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。⑤采暖地区的旅馆客房部分的保温隔热标准应负荷现行的«民用建筑节能设计标准»规定。⑥锅炉房、冷却塔等不宜设在客房楼内，如必须设在客房楼内时，应自成一区，并应采取防火、隔音、减震等措施。⑦室内应尽量利用自然采光。(2)标准层设计要求①标准层要求：尽可能提高办公室面积在标准层中的比例，增加办公室间数。②自然环境和能源要求：标准层设计应考虑周围环境，占据好的朝向及景向，减少外墙面积，节省能源。③平面形式：平面形式应考虑疏散梯位置均匀分布，位置要明显，负荷建筑设计防火规范要求。④服务用房：根据管理要求，每层设置或隔层设置。位置应隐藏客设于标准层中部或端部。服务用房应有出入口供服务人员进入客房区。(3)卫生间设计①根据办公人数确定卫生设备的配套，面积的确定和墙、地面材料等的选用。②卫生间管道应集中，便于维护和更新。③卫生间地面应低于客房地面0.02m，净高大于2.1m，门洞宽大于等于0.75m，净高大于等于2.1m。④卫生间地面及墙面应选用耐火易洁面材料，并应做防火层，泛水及地漏。⑤卫生间一般需设置通风就干燥装置。⑥当卫生间无自然通风时，应采取有效的通风、排风措施。⑦卫生间不应设在储藏，变配电室等严格卫生要求火防潮要求用房的直接上层。第三章结构设计说明书3.1框架结构设计任务书3.1.1工程概况本办公楼设计，主体七层，钢筋混凝土框架结构，局部8层。梁板柱均为现浇，建筑面积约为6500m2，建筑物平面为L形，受场地限制，宽40米，长为70米，建筑方案确定，房间开间3.6米，进深6.6米，走廊宽2.4米，底层层高3.9米，其它层高3.3米，室内外高差为0.45米，设防烈度7度，一类场地。地震参数区划的特征周期分区为二区，抗震等级二级。图3-1柱网布置3.1.2设计资料（1）气象条件基本风压0.35KN/m2;基本雪压0.25KN/m2.（2）抗震设防七度近震。(3)屋面做法：二毡三油防水层；冷底子油热玛蹄脂二道；水泥石保湿层（200mm厚）；20mm厚水泥砂浆找平层；:120mm后钢筋混凝土整浇层；吊顶（或粉底）。(4)楼面做法：水磨石地面；120mm厚钢筋混凝土整浇层；粉底（或吊顶）。混凝土强度等级为C35，纵筋2级，箍筋1级。3.2框架结构设计计算3.2.1梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定(1)初估截面尺寸①柱：边柱：=1.2（141037）/(0.816.7)=135944mm2中柱：=1.2（141037）/(0.816.7)=185378mm2取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面尺寸分别为：边柱：369mm；中柱：430mm根据上述估算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值为：b×h=500mm×500mm。②梁：根据h=(1/8～1/12),b=(1/2～1/3)h估算L1=b×h=300mm×600mmL2=b×h=300mm×600mmL3=b×h=300mm×600mmL4=b×h=300mm×600mmL5=b×h=300mm×600mmL6=b×h=300mm×600mm(2)梁的计算跨度以上柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线不重合，故建筑轴线与结构计算跨度相同，见图中所示。底层柱高度：h=3.9m+0.45m+0.5m=4.85m，其中3.9m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度，其它柱高等于层高，即3.3m，由此得框架计算简图图3-2框架梁编号4850图3-3梁的计算跨度4850图3-4横向框架计算简图及柱编号330033003.2.2荷载计算（1）屋面均布恒载按屋面的做法逐项计算均布荷载，计算时注意：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶，粉底为相同重量。二毡三油防水层0.35KN/m2冷底子油热玛蹄脂二道0.05KN/m2200mm厚泡沫混凝土保温层0.2×6=1.2KN/m2120mm厚现浇板0.12×25=3KN/m215mm厚吊顶与粉底0.015×17=0.26KN/m2共计5.26KN/m2八层屋面恒载标准值：5.26×（7.2+3.6+0.5+0.5）×（6.6+0.5）=461KN0.25×（7.2+0.5+3.6+0.5）×（6.6+0.5）=21KNG8=461+21×0.5+36.3×4+30.96+6×10.1+10×24.1/2+(282+438)/2=1189KN七层屋面恒载标准值：G7=3091+147×0.5+36.3×4+2×11.3+18×30.96+9×5.51+40×10.1+（24.1×44）/2+（1316+1450+445+640）/2+86+19=6904KN（2）楼面均布恒载按楼面做法逐项计算；水磨石地面0.65KN/m2120厚现浇板0.12×25=3KN/m2吊顶与粉底0.015×17=KN/m2共计3.91KN/m2八层楼面均布荷载因为该层设有小水箱，因此要将水箱荷载转化为均布荷载，20吨水箱在7.2×5.6房间内转化后的均布荷载约为5.0KN/m2。（7.2+0.5）×（5.6+0.5）×9.65=453.261KN其中9.65为细石混凝土（50厚），水转化后的均布荷载120厚的现浇板和吊顶与粉底的荷载标准值之和。因此八层楼面的荷载为：（5.6×2+0.5）×3.6×1+0.5）×4.15×2+（7.2×1+0.5）×（5.6×1+0.5）×4.15+453.261=1046.338KN其它层楼面荷载：（5.6×2+0.5）×（3.6×14+0.5）×4.15+（5.6+0.5）×（3.6×12+0.5）×4.5+（4.2+0.5）×（3.6+0.5）×4.15×4+（7.2+0.5）×（7.2+0.5）×4.15×2=4389.704KN（3）屋面均布活荷载雪荷载标准值：（10×3.6+0.5）×（6.6×2+2.4+0.5）×0.25=147KN计算重力荷载代表值时，由于设计的可上人屋面，因此取荷载为1.5KN/m2，此时雪荷载考虑。八层屋面活荷载标准值：（5.6×2+0.5）×（3.6+0.5）×1.5×2+（5.6×1+0.5）×（7.2×1+0.5）×1.5+（7.2+0.5）×（5.6+0.5）×1.5=284.82KN七层屋面活荷载标准值：（5.6×3+0.5）×（7.2×4+0.5）×1.5+（7.2+0.5）×（7.2+0.5）×1.5×2+（3.6+0.5）×（4.2+5.6×3+4.2+0.5）×1.5×2+（5.6+0.5）×（7.2+0.5）×1.5=1324.77KN（4）楼面均布活荷载楼面均布活荷对办公室的一般房间为1.5KN/m2；走廊、楼梯、门厅等处取为2.0KN/m2为了计算方便，此处偏安全地同意取均布活荷载2.0KN/m2楼面均布活荷载标准值为：（10×3.6+0.5）×（6.6×2+2.4+0.5）×2=1175KN（5）梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量）梁侧、梁底抹灰近似按加大了梁宽考虑每根重量计算见例0.34×0.7×6.1×25=36.3KN表3-1梁柱自重编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（KN）L10.3×0.66.12836.3L20.3×0.61.91411.3L30.25×0.66.112630.96L40.25×0.41.9635.51L50.25×0.63.14013.48L60.25×0.453.124010.1Z10.5×0.54.854435.4Z20.5×0.53.326424.1（6）墙体自重墙体均为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积上墙体重量为0.28×19=5.32KN/m2卫生间墙厚为180:0.2×19=3.8KN/m2墙体自重计算见表：考虑墙体上有门和窗,所以墙净重按80%折算.表3-2墙体自重墙体每片面积（m2）片数重量（KN）折算重量（KN）底层纵墙3.1×4.23322861829底层横墙6.1×4.21317721550标准层纵墙3.1×2.853516451316标准层横墙6.1×2.71916651450卫生间纵墙1.71×2.8524445445卫生间横墙2.6×2.724640640女儿墙纵墙1.2×10×3.628686女儿墙横墙1.2×（6.6×2+2.4）11919(7)荷载分层总汇。顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%的均布活荷载，纵横墙自重、楼面上、下各半层的柱及纵横墙体自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载；50%的楼面均布活荷载；纵横梁自重，露面上下半层的柱及纵横墙体自重。将上述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：第八层：G8=1189KN第七层：G7=6904KN第六层：G6=8976KN第五层：G5=8976KN第四层：G4=8976KN第三层：G3=8976KN第二层：G2=8976KN第一层：G1=10196KN3.2.3水平地震作用下框架的侧移验算.（1）横梁线刚度.混凝土C35，Ec=3×107KN/m2，fe=1.5N/mm2在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取I=2.0I0，、各梁,柱的截面惯性矩及线刚度见表3-3.表3-4图3-5质点重力荷载值表3－3横梁线刚度梁号L截面b×h（m2）跨度L（m）I0=bh3/12m4边框架梁中框架梁Ib=2.0I0（m4）Kb=EIb/L（KNm）Ib=2.0I0（m4）Kb=EIb/L（KNm）L10.3××10-38.×10-33.68×104L20.3××10-38.1×10-310.1×104L30.25××10-39×10-34.09×104L40.25××10-32.6×10-33.25×104L50.25××10-36.75×10-35.63×1049×10-37.5×104L60.25×0.453.61.9×10-32.85×10-32.38×1043.8×10-33.17×104表3－4柱线刚度柱号（Z）截面（m2）柱高度h（m）惯性矩Ic=bh3/12（m4）线刚度KcKc=EIc/hZ10.5×0.54.855.21×10-33.22×104Z20.5×1×10-34.74×104（2）横向框架柱的侧移刚度D值计算.横向框架侧移刚度D值计算见下表3-5表3－5横向框架侧移刚度D值计算层柱类型根数底层边框边柱3.68/3.22=1.1430.52385914边框中柱（3.68+10.1）/3.22=4.280.761125014中框边柱4.09/3.22=1.270.541888718中框中柱（4.09+3.25）/3.22=2.280.6501067718∑D436520二.三.四．五六七层边框边柱（3.68+3.68）/（2×4.74）=0.780.281146774边框中柱（3.68+10.1）×2/（2×4.74）=2.910.593309734中框边柱（4.09+4.09）/（2×4.74）=0.860.3011572218中框中柱（4.09+3.25）/（2×4.74）=1.550.4372282518∑D876446八层电梯及楼梯间柱边框边柱（3.68+3.68）/（2×4.74）=0.780.281146778中框中柱（4.09+4.09）/（2×4.74）=0.860.301157222∑D148860（3）横向框架的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频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构顶点位移，就可按下式得到结构的基本周期：式中α0——基本周期调整系数。考虑非承重填充墙时取0.6△T——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，△T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△T求出T1，在用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架多层剪力和结构真正的位移。表3－6横向框架顶点位移层次Gi（KN）∑Gi（KN）Di（KN/m）层间相对位移δ=∑Gi/Di△i7690469048764460.00790.34368976158808764460.0180.33558976248568764460.02840.31748976338328764460.03860.28938976428088764460.04880.25028976517848764460.05910.2011110196619804365200.1420.142T1==1.7×0.6×=0.597（s）（4）横向地震作用计算在工类场地二区，结构的特征周期Tg和地震影响系数αmax为：Tg=0.35（s）αmax=0.08由于T1=0.597（s）>1.4=1.4×0.35=0.49（s），应考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得基部剪力，按下式Fi=分配给各层顶点，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，特别对周期较长的结构相差更大，地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害严重。因此引入δn，即顶部附加的影响，且使修正后的剪力分布与实际更加吻合。由于本设计中有突出屋面的小塔楼，因此由于考虑鞭梢效应，通常将按顶部剪力法计算分配给小塔楼质点上的等效地震力加大，抗震规范规定放大系数取了增大的地震作用离用于设计其自身以及与其相连接的结构构件，附加应力△Fn加到主体结构顶部。δn=0.08T1+0.01=0.08×0.597+0.01=0.0578结构横向总水平地震作用标准值：FEK=（Tg/T1）0.9×αmax×0.85=2656KN顶点附加水平地震作用△Fn=δnFEK=0.0578×2656=31.46KN各层横向地震剪力见表如下表3－7各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hiHiGiGiHiFiVi83.327.951189332330.03690.09270.2773.324.6569041701840.186619889.363.321.3589761916380.2095231412.353.318.0589761620170.1774431855.343.314.7589761323960.1453632218.333.311.4589761027750.1122802498.323.38.158976731540.080200.22698.514.854.8510196494510.0541352833.5注：1△Fn只加入主体的顶层即7层2突出屋面的第8层V8=3F8图3－6横向框架各层水平地震作用及地震剪力（5）横向框架抗震变形验算.多遇地震作用下，层间弹性位移验算见下表表3－8横向变形验算层次层间剪力Vi（KN）层间刚度Di（KN）层间位移Vi/Di（m）层高（m）层间相对弹性转角θe7889.38764460.013.31/330061412.38764460.00163.31/206351855.38764460.00213.31/157142218.38764460.00253.31/132032498.38764460.00293.31/113722698.58764460.00313.31/106412833.5101960.00654.851/746层间弹性相对转角均满足要求θe<[θe]=1/450（6）纵向框架柱侧移刚度D值.表3－9纵向框架柱侧移刚度D值计算项目层根数底层边框架边柱2.06/3.51=0.5870.42629834.39/3.51=1.2510.53980821边框架中柱2.06×2/3.51=1.1740.527790222.06+4.39/3.51=1.8380.60991321中框架边柱2.01/3.51=0.5730.417625325.86/3.51=1.6700.59188622中框架中柱2.01×2/3.51=1.1450.523784222.01+5.86/3.51=2.2420.64696872∑D117200二三四层边框架边柱2.06/1.36=1.5150.431645934.39/1.36=3.2280.61792471边框架中柱2.06×2/1.36=3.0290.602902222.06+4.39/1.36=4.7430.703105351中框架边柱2.01/1.36=1.4780.425636925.86/1.36=4.3090.683102362中框架中柱2.01×2/1.36=2.9560.643963622.01+5.86/1.36=5.7870.743111352∑D131955五六七层边框架边柱2.06/1.09=1.8900.486583734.39/1.09=4.0280.66880231边框架中柱2.06×2/1.09=3.7800.654785522.06+4.39/1.09=5.9170.74789721中框架边柱2.01/1.09=1.8440.48576525.86/1.09=5.3760.72987562中框架中柱2.01×2/1.09=3.6880.648778322.01+5.86/1.09=7.220.78394052∑D113634顶层边框架边柱5.86/1.09=5.3760.72987564中框架边柱5.86/1.09=5.3760.72987562∑D52536（7）纵向框架自振周期表3－10纵向框架顶点位移计算层数Gi（KN）Gi（KN）Di（KN/m）δi=∑Gi/Di△i8443.275443.275525360.00840.771174073.5494516.1781136340.03970.762762948.3547465.1781136340.06570.72352948.35410413.5321136340.09160.657343004.04213417.5741319550.10170.565733059.72916477.3031319550.12490.46423059.72919537.0321319550.14810.339112850.97122388.0331172000.19100.1910T1=1.7×0.6×＝0.896（s）>1.47s=0.42（s）（8）纵向地震作用计算结构纵向水平地震作用标准值为：FEK=()0.9×аmax×0.85＝（）0.9×0.08×0.85×22388.003=568.66KN定点附加地震作用：δn＝0.08T1＋0.01＝0.08×0.42＋0.01＝0.043△Fn＝δnFEK＝0.0436×568.66=24.73KN各顶层纵向地震剪力计算见下页表11Fi＝FEK（1－δn）表3－11各层纵向地震作用及层地震剪力层次Hi（m）Ai（m）Gi（KN）GiHiFi（KN）Vi（KN）83.328.4443.275125890.03519.0319.0373.325.14073.5491022460.286155.55174.5863.321.82948.354642740.18097.90272.4853.318.52948.354545450.15382.21354.6943.315.23004.042456610.12869.61424.3033.311.93059.729364110.10255.47479.7723.38.63059.729263140.07440.25520.0212.35.32850.971151100.04222.84542.86（9）纵向框架变形验算多遇地震作用，纵向框架层间弹性位移验算见表3-12。表3-12纵向框架变形验算层间层间剪力Vi（KN）层间刚度Di（KN/m）层间位移Vi/Di（m）层高hi（m）层间相对弹性转角θe819.03525360.000363.37174.581136340.001543.36272.481136340.00243.35354.691136340.003123.34424.301319550.003223.33479.771319550.003643.32520.021319550.003943.31542.861172000.004634.85层间弹性相对转角均满足要求θe[θe]＝3.2.4水平地震作用下，横向框架的内力分析以上框架为例进行计算，边框架和纵向框架的计算方法、步骤与横向中框架完全相同，故不再赘述。框架柱端弯矩见表3-13。梁端弯矩、柱轴力见表3-14。中柱两侧梁端弯矩按梁线刚度分配。地震力作用下框架弯矩见图3-8，剪力及柱轴力见图3-9。表3-14地震力作用下框架梁端弯矩及柱轴力层次AB跨BC跨柱轴力l(m)M左(KNm)M右(KNm)Vb（KN）l(m)M左(KNm)M右(KNm)Vb(KN)ND(KN)NJ(KN)76.634.3225.49.042.420.1420.1416.78-9.04-7.7466.667.9854.318.522.443.2143.2136.01-27.56-25.2356.692.976.525.672.460.8260.8250.68-53.23-50.2446.6121.6101.233.762.480.4880.4867.07-86.99-83.5536.6133.65107.536.542.485.585.571.25-123.53-118.2626.6153.45124.142.052.498.6598.6582.21-68.03-158.4216.6168.25146.347.662.4116.35116.3596.96-87.83-207.72计算梁端弯矩M：梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上下柱端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配。M左＝（M上＋M下）K左/（K左＋K右）M右＝（M上＋M下）K右/（K左＋K右）计算梁端剪力Vb：根据梁的两端弯矩Vb＝（M上＋M下）/L计算柱轴力N：边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差，亦按层叠加。3.2.5竖向荷载作用下框架的内力分析仍取中框计算（1）荷载计算第七层梁的均布线荷载AB跨屋面均布恒载传给梁5.26×3.6＝18.94KN/m横梁自重（包括抹灰）0.29×0.6×25＝4.35KN/m恒载23.29KN/m图3－8地震作用下框架梁柱弯矩图9.049.04-9.0418.529.049.049.0418.5218.5218.52-27.569.0425.6725.6725.6725.67-53.2333.7633.7633.7633.76-86.9936.5436.5436.5436.5442.05-123.5342.0542.0542.05165.5847.6647.6647.6647.66-213.24213.2427.5653.2386.99123.5316.78816.7836.0136.0150.6850.68-25.2325.2367.0770.83-50.2450.2471.2584.9282.2182.21-118.26118.2696.9696.96-207.72207.72ABCD BC跨屋面均布恒载传给梁5.26×3.6＝18.94KN/m横梁自重（包括抹灰）0.29×0.4×25＝2.9KN/m恒载21.84KN/m第七层活载：1.5×3.6＝5.4KN/m第二．三．四．五．六层梁的均布线荷载AB跨：楼面均布荷载传给梁3.91×3.6＝14.08KN/m横梁自重（包括抹灰）0.29×0.4×25＝2.9KN/m内横墙自重（包括粉刷）0.28×19×（3.6－0.6）＝15.96KN/m恒载32.94KN/mBC跨：楼面均布荷载传给梁3.91×3.6＝14.08KN/m横梁自重（包括抹灰）0.29×0.4×25＝2.9KN/m恒载16.98KN/m第二．三．四．五．六层活荷载：2×3.6＝7.2KN/m第二．三．四．五．六层集中荷载：纵梁自重（包括抹灰）0.29×0.45×25×3.6＝11.75KN纵墙自重（包括抹灰）0.28×19+3.6×（3.6－0.45）＝60.33KN柱自重（包括抹灰）0.54×0.54×3.3×25＝26.24KN总计：98.32KN第一层梁的均布线荷载：AB跨恒载：32.94KN/mBC跨恒载：16.98KN/m活载：7.2KN/m第一层集中荷载：纵梁自重（包括抹灰）0.29×0.6×25×3.6＝15.66KN纵墙自重（包括抹灰）0.28×19+3.6×（3.6－0.45）＝60.33KN柱自重（包括抹灰）0.54×0.54×3.3×25＝26.24KN第一层柱自重（包括抹灰）：0.54×0.54×4.85×25＝35.36KN总计：102.23KN注：双向板支承梁计算梯形分布荷载作用下，可将实际荷载换算成等效的均布荷载梯形分布：qeq=(1-2k2+k3)qs三角形分布：qeq=5/8qs图3－10双向板的传力图中框架恒载及活载见下图。图3－11框架竖向荷载示意（2）用弯矩分配法计算框架弯矩由于结构对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计，其内力分析采用弯矩分配法。在竖向荷载作用下，梁端可以考虑塑性重分布，取弯矩调幅系数0.8，楼面竖向荷载分别按恒荷载及全部活荷载计算。竖向荷载作用下框架的内力分析，除荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置，这样求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活载不利布置求得的弯矩偏低，但当活载占总荷载比例较小时，其影响很小，若活荷载占总荷载比例较大，可在荷载面配筋时，将跨中弯矩乘以1.1～1.2的放大系数予以调整。固端弯矩计算将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，计算结果见表3－15表3－15固端弯矩计算AB跨BC跨简图固端弯矩M0＝MJ（KN/m）简图固端弯矩MJ=MK（KN/m）23.69KN/m×23.69×6.62＝84.5421.84KN/m×21.84×2.42＝10.4832.94KN/m×32.94×6.62＝119.5716.98KN/m×16.98×2.42＝8.155.4KN/m×5.4×6.62＝19.605.4KN/m×5.4×2.42＝2.597.2KN/m×7.2×6.62＝26.147.2KN/m×7.2×2.42＝3.46分配系数计算 考虑框架对称性，取半框架计算，半框架的梁柱线刚度如下图3-10所示。切断的横梁线刚度为原来的一倍，分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度比值计算。例：A柱顶层节点： 下柱＝==0.537梁＝==0.463其他节点的分配系数图见图3－11及图3－12。传递系数：远端固定，传递系数为远端滑动铰质，传递系数为－1。弯矩分配：恒载作用下，框架的弯矩分配计算见图3－11，框架的弯矩见图3－13；活载作用下，框架的弯矩分配计算见图3－12，框架的弯矩见图3－14。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力分布，取弯矩调幅系数为0.8，调幅后，恒载及活载弯矩图见恒载作用下框架弯矩图及活载用框架弯矩图括号内数值。梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力V=Vq＋Vm式中：Vq——梁上均布荷载引起的剪力，Vq＝ql；Vm——梁端弯矩引起的剪力，Vm＝柱轴力N=V+P式中：V——梁端剪力；P——节点集中力及柱自重。图3－11恒载弯矩分配图（KN/m）以AB跨六、七层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例。由图3-9，查得梁上均布荷载为：第六层：q＝32.94KN/m集中荷载：98.32KN柱自重：26.24KN第七层：q＝23.29KN/m由图3-13，查得：六层梁端弯矩：ML=103.64（82.91）KN﹒mMr=108.23（86.58）KN﹒m七层梁端弯矩：ML=60.76（48.61）KN﹒mMr=72.41（57.93）KN﹒m括号内为调幅后得数值续图3－11活载弯矩分配图（KN/m） 七层梁端剪力VqD＝VqJ＝ql＝×23.29×6.6＝76.86KN调幅前：VmD＝VmJ==-1.77KNVD＝VqD－VmD＝76.86－1.77＝75.09KNVJ＝VqJ＋VmJ＝76.86＋1.77＝78.63KN调幅后：VmD＝VmJ=＝－1.41KNVD＝VqD－VmD＝76.86－1.41＝75.45KNVJ＝VqJ＋VmJ＝76.86＋1.41=78.27KN图3－12活载弯矩分配图（KN/m）同理第六层梁端剪力：调幅前：VD＝×32.94×6.6＋＝108.01KNVJ＝×32.94×6.6－＝109.40KN调幅后：VD＝×32.94×6.6+＝108.14KNVJ＝×32.94×6.6－＝109.26KN第七层A柱柱顶及柱底轴力：N顶＝V＋P＝73.45＋0＝75.45KNN底＝75.45＋26.24＝102.69KN第六层A柱柱顶及柱底轴力N顶＝75.45＋108.14＋98.32＝281.91KNN底＝281.91＋26.24=308.15KN其它梁端剪力及柱轴力计算见表16，活载作用下梁端剪力及柱轴力见表3-16表3-16恒载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层数荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VqA＝VqBVqA＝VqBVmA＝－VmBVmB＝VmCVmA＝－VmBVAVBVB＝VCN顶N底N顶N底776.8626.21-1.77(-1.41)075.0（75.45）78.63（78.27）26.2175.45102.69104.48130.726108.7020.38-0.70（-0.56）0108.00（108.1）109.40（109.26）20.38281.91308.15332.44358.685108.720.38-0.88（-0.70）0107.82（108.0）109.58（109.40）20.38488.23514.47560.54586.784108.7020.38-0.86（-0.69）0107.84（108.0）109.56（109.39）20.38694.56720.8788.63814.873108.7020.38-0.87（-0.70）0107.83（108.0）109.57（109.4）20.38900.88927.121016.731042.972108.7020.38-0.75（-0.60）0107.95（108.1）109.45

（109.3）20.381107.31133.541244.731270.971108.7020.38-0.95（-0.76）0107.75（107.9）109.65（109.46）20.381317.471352.831476.81512.06注：括号内为调幅后的剪力值。表3-17活荷载作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层数荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VqA＝VqBVqA＝VqBVmA＝－VmBVmA＝VmCVAVBVA＝VBN顶＝N底N顶＝N底717.826.48-0.40(-0.32)017.42(17.5)18.22（18.14）6.4817.524.7623.768.64-4.56(-1.17)023.52(17.5)24（23.95）8.6441.0757.34523.768.64-1.49(-1.20)023.5(23.55)24.02（23.97）8.6464.6290423.768.64-1.33(-1.08)023.5(23.55)24.02（23.97）8.6488.17122.66323.768.64-1.19(-1.00)023.5(23.55)24.02（23.97）8.64111.72155.32223.768.64-1.28(-1.02)023.69(23.7)23.83（23.82）8.64135.42187.79123.768.64-0.87(-0.70)022.7（22.92）24.82（24.6）8.64158.34221.25注：括号内为调幅后的剪力值。3.2.6内力组合(1)框架梁内力组合在恒载和活载作用下，跨间Mvmax可近似取跨中的M代表。Mvmaxql2－式中：M左、M右——梁左、右端弯矩，见图13、14括号内的数值。跨中M若小于ql2，应取M＝ql2。在竖向荷载与地震力组合