天津市電力局辦公樓設(shè)計(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目:天津市電力局辦公樓設(shè)計(jì) 英文題目:the design of tianjin electric power bureau business office building系 :專 業(yè):班 級:學(xué) 生:學(xué) 號:指導(dǎo)教師:職稱:指導(dǎo)教師:職稱:摘要本次設(shè)計(jì)為天津市電力局辦公樓設(shè)計(jì)，建筑面積大約為2000mm2。本工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上樓層為三層，屬于低層框架結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)書一份，結(jié)構(gòu)計(jì)算書一份，建筑施工圖，結(jié)構(gòu)施工圖。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)等方面的要求，完成結(jié)構(gòu)的建筑平面布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)。該工程是一座以辦公為主的現(xiàn)代建筑，力求

2、充分體現(xiàn)城市化的特點(diǎn)。在整體造型上突出現(xiàn)代、新穎，做到簡潔、明快、虛實(shí)相接、剛?cè)嵯酀?jì)，給人以海納百川的感覺。結(jié)構(gòu)計(jì)算書包括：結(jié)構(gòu)選型布置，截面尺寸估算，荷載計(jì)算，內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合計(jì)算，截面配筋設(shè)計(jì)。其中，結(jié)構(gòu)選型和截面尺寸估算按照規(guī)范的要求和前人的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，主要是梁、柱的截面尺寸的估算。豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用的是分層法計(jì)算，水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用的d值法，彎矩分配法，地震作用下的內(nèi)力采用底部剪力法進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行內(nèi)力組合計(jì)算時(shí)，將水平荷載、豎向荷載和地震作用下的內(nèi)力進(jìn)行組合分析，找出最不利內(nèi)力組合再進(jìn)行分析研究，再找出控制截面。截面的配筋計(jì)算，在前面計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，按照

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和抗震的要求，進(jìn)行最有效的截面配筋設(shè)計(jì)。通過這次的設(shè)計(jì)我也學(xué)到了很多東西。對我所學(xué)的專業(yè)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，為了以后的人生打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)，混凝土，結(jié)構(gòu)計(jì)算，建筑設(shè)計(jì) the design of tianjin electric power bureau business office building abstractkey words：frame structure,concrete,structure calculation, architectural design the design of tianjin electric power bureau bus

4、iness office building.the construction area of the building is about 2000mm2. the project is concrete frame structure.there will have 3 floors on the ground. the project is low-rise structure. the main contents of this design include: one design program; a structure calculations; one architectural w

5、orking drawing; one structural working drawing. according to architectural design, structural design and seismic design requirements, complete building layout of this the project, structural calculation and design. the project is a modern building to office-based, and strive to fully embody the char

6、acteristics of urbanization. highlighted in the overall shape of modern, innovative, be concise, and crisp, the actual situation phase, hardness and softness, giving the feeling to be tolerant to diversity. the structural calculations including: structural form selection layout, section size estimat

7、ion, load calculation, internal force calculation, calculation of internal forces combined, cross-section reinforcement design, design of floor slabs calculation and design of th n under seismic action calculated by base shear method. during the internal force calculation, the horizontal load, verti

8、cal load and seismic action combination of internal forces under analysis to identify the most unfavorable combination of the analysis of internal forces, and find out the control section. the design of floor slabs and stairs including structural form selection layout, section size estimation, load

9、calculation, internal force calculation, calculation of internal forces combined, cross-section reinforcement design. i also learned a lot through this design. i learned professions have a system of understanding, laid a solid foundation for later life.目錄摘要1abstract2引 言11設(shè)計(jì)任務(wù)書21.1設(shè)計(jì)題目21.2工程概況21.3設(shè)計(jì)任

10、務(wù)21.3.1建筑設(shè)計(jì)部分21.3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分21.3.3主要完成成果22建筑設(shè)計(jì)42.1建筑方案構(gòu)思42.2建筑平面布置設(shè)計(jì)42.2.1建筑房間的布置43結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1工程設(shè)計(jì)基本資料及計(jì)算參數(shù)63.1.1工程簡介63.1.2建筑做法63.1.3基本參數(shù)73.2結(jié)構(gòu)選型布置及計(jì)算簡圖73.2.1結(jié)構(gòu)選型73.2.2柱網(wǎng)布置73.2.3計(jì)算簡圖確定83.2.4梁截面尺寸的初步確定93.2.5柱截面尺寸的初步確定104荷載計(jì)算124.1恒荷載計(jì)算124.1.1屋面恒荷載計(jì)算124.1.2樓面恒荷載計(jì)算124.1.3梁、柱自重計(jì)算124.1.4墻體自重計(jì)算144.1.5門窗處扣除墻體的重量計(jì)

11、算164.2活荷載計(jì)算164.2.1樓面活荷載計(jì)算164.2.1屋面活荷載計(jì)算164.3重力荷載代表值計(jì)算174.3.1第三層重力荷載代表值174.3.2第二層重力荷載代表值174.3.3第一層重力荷載代表值174.4橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算184.4.1計(jì)算梁、柱的線剛度184.4.2計(jì)算柱的側(cè)移剛度205橫向水平作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和側(cè)移計(jì)算215.1橫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215.1.1橫向自振周期的計(jì)算215.1.2 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算225.1.3水平地震作用下的側(cè)移計(jì)算235.1.4水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算245.2橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)

12、移計(jì)算285.2.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算285.2.2風(fēng)荷載作用下的水平位移計(jì)算295.2.3風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算306 框架內(nèi)力組合346.1 結(jié)構(gòu)抗震等級346.2 承載力抗震調(diào)整系數(shù)346.3框架梁內(nèi)力組合346.3.1 作用效應(yīng)組合346.3.2 計(jì)算跨間最大彎矩356.3.3 梁內(nèi)力組合376.4框架柱內(nèi)力組合397截面配筋設(shè)計(jì)437.1框架梁截面配筋設(shè)計(jì)437.1.1梁正截面受彎承載力計(jì)算437.1.2梁斜截面受剪承載力計(jì)算457.2框架柱截面配筋477.2.1柱正截面承載力計(jì)算477.2.2柱斜截面受剪承載力計(jì)算51結(jié)論54參 考 文 獻(xiàn)56附 錄a58附 錄b64在 學(xué)

13、 取 得 成 果68致謝69引 言在科技日新月異的當(dāng)今，人們對于多功能建筑的需求越來越多。伴隨著科技的發(fā)展，人們在室內(nèi)工作的時(shí)間也隨之加長，所以多功能辦公樓總是供不應(yīng)求?，F(xiàn)今的辦公樓不僅要滿足使用的基本功能，還要滿足抗震的要求，更需要滿足現(xiàn)今的人們的各種人性化的需求1。人們在辦公時(shí)，需要一個(gè)明亮舒適的好環(huán)境，不僅可以提高工作效率，更能使工作中的人們心情變好。現(xiàn)今社會(huì)推行資源節(jié)約型環(huán)境友好型建筑物，所以在建造一棟綜合辦公樓時(shí)，我選擇了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。不僅由于混凝土框架結(jié)構(gòu)在住宅、學(xué)校、辦公樓、醫(yī)院、賓館等要求空間較大的建筑建設(shè)中使用很廣泛，而且還因?yàn)殇摻罨炷恋氖褂煤瓦\(yùn)輸比鋼材方便，鋼筋混凝

14、土建筑的建設(shè)周期比較短，高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)在建筑中應(yīng)用更廣泛2。而且框架結(jié)構(gòu)在科學(xué)研究成果上也有很大的成就，例如：日本的減震技術(shù)對于如何有效地配置和有效地抑制建筑物的晃動(dòng)有了新的研究成果3。國外研究的無粘結(jié)后張預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)4，使用的是摩擦阻尼器為建筑分擔(dān)能量消耗5。在國內(nèi)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在的理論研究主要集中在對梁柱構(gòu)件的可靠度分析 6。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我選擇了框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，它不僅在經(jīng)濟(jì)上能夠大量的節(jié)約成本，并且節(jié)省施工時(shí)間7，在結(jié)構(gòu)得安全性、耐久性和適用性等方面都符合設(shè)計(jì)的要求8。在這次設(shè)計(jì)中，通過繪制圖紙，對于cad的操作技巧有很大的

15、提高，加深了對規(guī)范中相關(guān)規(guī)定的了解，通過對結(jié)構(gòu)的各種計(jì)算，基本了解框架結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的如何發(fā)揮各自功能。也充分認(rèn)識(shí)到了，目前所學(xué)的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有在不斷地學(xué)習(xí)進(jìn)取中，方能使自己的綜合能力得到不斷地提高。學(xué)習(xí)知識(shí)的目的不是需要才學(xué)習(xí)，而是以加強(qiáng)自己的各項(xiàng)技能而學(xué)習(xí)。由于本次設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算工程量較大，而且由于自身能力和其他客觀條件的限制，在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和紕漏，希望能得到各位指導(dǎo)老師的批評指正。1設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目天津市電力局辦公樓設(shè)計(jì)1.2工程概況該工程位于天津和平區(qū)，商用寫字綜合樓。建筑面積：2000平方米左右。該建筑物層數(shù)為3層，基礎(chǔ)深0.5米，層高3.6米。鋼筋混凝土框架結(jié)

16、構(gòu)，屋蓋和樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)1.3.1建筑設(shè)計(jì)部分1.要求本建筑有較大的使用空間，且空間分割布置靈活，使用方便。2.建筑設(shè)計(jì)需要完成的內(nèi)容：建筑方案初步設(shè)計(jì)；建筑平面、立面和剖面設(shè)計(jì)； 主要部位的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)；繪制建筑施工圖。1.3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分1.確定結(jié)構(gòu)方案：上部承重結(jié)構(gòu)方案與布置，樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)方案與布置，結(jié)構(gòu)措施及其特殊部位的處理等。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算：荷載匯集，地震作用計(jì)算，荷載組合及內(nèi)力分析，梁、柱配筋計(jì)算，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一份。3.繪制結(jié)構(gòu)施工圖。1.3.3主要完成成果1.設(shè)計(jì)計(jì)算書部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書，含圖表，版面格式按學(xué)校規(guī)定統(tǒng)一要求。2. 設(shè)計(jì)圖紙部分建

17、筑設(shè)計(jì)部分采用計(jì)算機(jī)畫圖，不少于4張。建筑1：首層平面圖；建筑2：正立面圖；結(jié)構(gòu)1：結(jié)構(gòu)布置圖；結(jié)構(gòu)2：梁、柱配筋圖。2建筑設(shè)計(jì)2.1建筑方案構(gòu)思本設(shè)計(jì)選用的是國內(nèi)比較常用的框架混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)充分考慮到了任務(wù)書中要求的建筑有較大的使用空間，且空間分割布置靈活，使用方便。框架結(jié)構(gòu)體系具有的優(yōu)點(diǎn)：建筑平面布置靈活、空間的利用率較高，建筑立面規(guī)則，自重較輕，延性較好，造價(jià)較低，施工周期短9，簡單規(guī)整的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震作用下受到的破壞較小10。所以選擇該結(jié)構(gòu)是符合設(shè)計(jì)的初步要求的。同時(shí)考慮到這是一棟綜合辦公樓，選用可以自由分割空間的框架結(jié)構(gòu)，更能滿足超市和辦公的兩種不同功能的要求11。采用規(guī)整簡潔的立

18、面設(shè)計(jì)、平面布置簡單對稱，給人簡潔和緊湊的感覺，能與周圍的環(huán)境相適應(yīng)12，不僅利于建筑的抗震要求，而且能最大限度的對建筑的平面和空間進(jìn)行有效地利用13。2.2建筑平面布置設(shè)計(jì)2.2.1建筑房間的布置首層辦公樓的平面布置圖14如圖2.1所示：圖2.1 首層平面圖標(biāo)準(zhǔn)層辦公樓的平面布置圖15如圖2.2所示：圖2.2 標(biāo)準(zhǔn)層層平面圖3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1工程設(shè)計(jì)基本資料及計(jì)算參數(shù)3.1.1工程簡介天津市電力局辦公樓設(shè)計(jì)使用年限為50年；安全等級為二級；耐火等級為三級；場地為類場地；基礎(chǔ)埋深為0.5m；抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.02g，地震分組為一組，設(shè)計(jì)特征周期為0

19、.35s16。室內(nèi)相對標(biāo)高為0.00，室內(nèi)外高差0.45m。3.1.2建筑做法1.屋面做法：屋面：35mm厚細(xì)石混凝土混凝土保護(hù)層； 防水層：pvc防水卷材； 找平層：20mm厚水泥砂漿找平層； 保溫層：15mm厚膨脹珍珠巖保溫層； 結(jié)構(gòu)層：180mm混凝土結(jié)構(gòu)層； 抹灰：20mm厚天花抹灰。 屋面為上人屋面，屋面女兒墻高度為1.3m。2.樓面做法：小瓷磚地面：500mm500mm規(guī)格，10mm寬砂漿縫； 找平層：10mm厚1:3混合砂漿； 結(jié)構(gòu)層：140mm厚現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)層； 抹灰：20mm厚天花抹灰。4.墻體做法：外墻和女兒墻：50mm100mm瓷磚墻面； 10mm厚1:3混合砂漿； 2

20、40mm厚加氣混凝土砌塊； 7mm厚1：3水泥砂漿找平掃毛； 7mm厚1：3 水泥砂漿打底掃毛； 20mm厚1:3混合砂漿內(nèi)側(cè)抹灰。3.1.3基本參數(shù)1.抗震設(shè)防烈度根據(jù)設(shè)計(jì)要求辦公樓的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.02g，地震分組為二組。設(shè)計(jì)特征周期為0.35s16。2.抗震等級根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb 50011-2010），由于場地類別為類，房屋高度小于30m。所以建筑抗震等級為二級17。3.安全等級確定根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50010-2010）18第3.2.2條：對于安全等級為二級或使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其重要性系數(shù)0不應(yīng)小于1.0，這里取為1.019。

21、4活荷載取值房間活荷載取值19為2.0kn/m2，走廊活荷載取值為2.5kn/m2，上人屋面活荷載取值為2.0kn/m218。5.高度確定底層柱高從基礎(chǔ)頂面算起：h1=，其中室內(nèi)外高差為0.45m，基礎(chǔ)埋深為0.5m。二至三層柱高度h2=3.6(m)。房屋的建筑高度h=。3.2結(jié)構(gòu)選型布置及計(jì)算簡圖3.2.1結(jié)構(gòu)選型本工程選用的是現(xiàn)澆框架混凝土結(jié)構(gòu)的縱橫向框架雙向承重體系。因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)能使建筑空間多樣化，分割自由，布置靈活等特點(diǎn)，符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。而且框架結(jié)構(gòu)得整體性和抗震能力都較好。縱橫向框架雙向承重體系有利于房屋室內(nèi)的采光和通風(fēng)，側(cè)向抗側(cè)剛度較好。3.2.2柱網(wǎng)布置圖3.1 柱網(wǎng)布置圖建

22、筑柱網(wǎng)布置采用的是走廊式布置方式，雙面布房20。柱網(wǎng)布置圖如圖3.1： 圖3.1 柱網(wǎng)布置圖3.2.3計(jì)算簡圖確定框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系，整個(gè)結(jié)構(gòu)在縱向、橫向協(xié)同工作，共同承受外荷載作用。在使用手算的方法時(shí)，需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理簡化，將空間框架進(jìn)行合理的近似拆分，選取中間有代表性的一框架進(jìn)行分析即可。在本設(shè)計(jì)中的計(jì)算主要是選擇一榀橫向框架進(jìn)行計(jì)算分析，計(jì)算簡圖如圖3.2：10.080abcda3a2a1c3c2c1b3b2b1d3d2d1700018007000360040507.2003.600-0.450圖3.2 計(jì)算簡圖3.2.4梁截面尺寸的初步確定1.橫梁：截面高度：h=(1/121

23、/8)l,其中l(wèi)為梁的跨度。在橫向框架上橫梁的跨度有兩種長度，則截面高度估算如下：h1=()7000=583875(mm)，h2=( )1800=150225(mm)，則選用橫梁高度為h1=700(mm),h2=200(mm)。截面寬度：b=（）h，其中h為梁高，同時(shí)梁寬還需要滿足不小于1/2柱寬，且不小于200mm,則截面卷度估算如下：b1=（）700=233350(mm),b2=（）200=66.7100(mm),則選用的橫梁寬度為b1=300(mm)，b2=300(mm)。2.縱梁：截面高度：h=(1/121/8)l,其中l(wèi)為梁的跨度。在橫向框架上橫梁的跨度有兩種長度，則截面高度估算如下

24、：h1=()7200=600900(mm)，h2=( )3600=200450(mm)，則選用橫梁高度為h1=600(mm),h2=400(mm)。截面寬度：b=（）h，其中h為梁高，同時(shí)梁寬還需要滿足不小于1/2柱寬，且不小于200 mm,則截面寬度估算如下：b1=（）600=200300(mm)，b2=（）400=133.3200(mm)，則選用的橫梁寬度為b1=300(mm)，b2=300(mm)。梁的截面尺寸如下表所示：表3.1 梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度等級橫梁（bh）(mmmm)縱梁（bh）(mmmm)ab跨bc跨長跨短跨c353006003004003006003004

25、003.2.5柱截面尺寸的初步確定框架柱截面根據(jù)所分?jǐn)偟臉菍雍奢d，由軸壓比控制進(jìn)行估算，估算公式19如下： （公式3.1） （公式3.2）n柱的組合的軸壓力設(shè)計(jì)值；f按簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積；ge折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也可近似取1215kn/m2；考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱去1.25，等跨內(nèi)柱去1.2；n驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；ac柱截面面積；fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；n框架柱軸壓比限值，可近似取，即一級、二級、三級抗震等級，分別取0.7,0.8和0.9。本工程近似取ge =14(kn/m2)，n=4，n=0.8，邊=

26、1.3，中=1.25，一層混凝土等級為c35，fc=16.7(n/mm2),ft=1.57(n/mm2)邊柱：中柱：由下式確定柱截面邊長：bc=(1)hc 在抗震設(shè)計(jì)中柱的截面尺寸宜為正方形或接近正方形，且柱的截面尺寸不宜小于300mm，則在工程中選擇柱的截面為正方形，邊柱和中柱的截面高度分別為328mm和388mm。則綜上所述，設(shè)計(jì)時(shí)柱的截面尺寸取值均為550mm550mm。4荷載計(jì)算4.1恒荷載計(jì)算4.1.1屋面恒荷載計(jì)算 則屋面恒荷載計(jì)算過程如表4.1：表4.1 屋面恒荷載計(jì)算過程屋面恒荷載計(jì)算項(xiàng)目材料重（kn/m3）厚度（m）自重（kn/m2）自重小計(jì)（kn/m2）屋面面積（m2）屋面

27、恒荷載（kn）細(xì)石混凝土混凝土保護(hù)層240.0350.844.63682.563160.28pvc防水卷材0.4水泥砂漿找平層200.020.4膨脹珍珠巖保溫層10.150.15混凝土結(jié)構(gòu)層250.182.5天花抹灰170.020.344.1.2樓面恒荷載計(jì)算則樓面恒荷載計(jì)算過程如表4.2：表4.2 樓面恒荷載計(jì)算過程樓面恒荷載計(jì)算項(xiàng)目材料重（kn/m3）厚度（m）自重（kn/m2）自重小計(jì)（kn/m2）屋面面積（m2）屋面恒荷載（kn）小瓷磚地面0.553.645682.562291.1012混合砂漿170.0150.255混凝土樓板250.142.5天花抹灰170.020.344.1.3梁

28、、柱自重計(jì)算梁自重不僅包括自身的鋼筋混凝土重量還包括梁兩側(cè)面及底面的抹灰重量，柱的自重也包括柱自身鋼筋混凝土的重力和柱側(cè)面的抹灰重量，則梁、柱的總重量應(yīng)該為梁、柱的自重乘以系數(shù)。梁的計(jì)算長度：縱梁長跨： 縱梁短跨： 橫梁ab/cd跨： 橫梁bc跨：柱的計(jì)算長度：首層： 二至三層：則梁、柱的恒荷載計(jì)算過程如表4.3所示：表4.3 梁柱重力荷載代表值層數(shù)構(gòu)件寬（m）高(m)混凝土自重（kn/m3）g(kn/m)計(jì)算長度(m)單件重量n重量/層（kn）總重量/層kn）1縱梁（長跨）0.30.6251.054.7256.6525.751161854.0722748.693縱梁（短跨）邊）0.30.42

29、51.053.1503.059.60832307.456邊橫梁0.30.6251.054.7256.4528.58620571.72中橫梁0.30.4251.053.1501.257.718215.435柱0.550.55251.18.3194.5540.346331331.4181331.41823縱梁（長跨）0.30.6251.054.7256.6525.75116185.0722748.693縱梁（短跨）邊）0.30.4251.053.1503.059.60832307.456邊橫梁0.30.6251.054.7256.4528.58620571.72中橫梁0.30.4251.053.1

30、501.257.718215.435柱0.550.55251.18.3193.627.45233905.9161207.883注：（1）為考慮梁的側(cè)面和底面及柱的側(cè)面抹灰重力荷載對其重力荷載的增大系數(shù)；（2）g表示單位長度構(gòu)件重力荷載； （3）n表示構(gòu)件數(shù)； （4）計(jì)算長度為梁單跨減去一個(gè)柱的寬度； （5）重量=截面寬截面高混凝土自重g計(jì)算長度n。4.1.4墻體自重計(jì)算本工程墻體的材料均為加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻、外墻及女兒墻厚度均為240mm，外墻外側(cè)裝飾為瓷磚飾面，外墻內(nèi)側(cè)裝飾為20 mm厚抹灰；內(nèi)墻裝飾為兩側(cè)20 mm厚抹灰；女兒墻外側(cè)裝飾為瓷磚飾面，內(nèi)側(cè)裝飾為20 mm厚抹灰。墻體每平方米

31、重量為：材料重量厚度高度。墻體單位面積重力計(jì)算：外墻：加氣混凝土砌塊 5.50.24=1.35 kn/m2瓷磚墻面 0.5 kn/m220 mm厚內(nèi)側(cè)抹灰 170.02=0.34 kn/m2 合計(jì) 2.16 kn/m2 內(nèi)墻：加氣混凝土砌塊 5.50.24=1.35 kn/m220mm厚抹灰 170.022=0.68 kn/m2 合計(jì) 2 kn/m2女兒墻：加氣混凝土砌塊 5.50.24=1.35 kn/m2瓷磚墻面 0.5 kn/m220mm厚內(nèi)側(cè)抹灰 170.02=0.34 kn/m2合計(jì) 2.16 kn/m2 墻體自重計(jì)算過程如表4.4：表4.4 23層墻體自重計(jì)算位置墻重（kn/m2）

32、梁高（m）層高（m）均布墻重（kn/m）計(jì)算長度（m）數(shù)量重量/層(kn)總重量/層（kn）外縱墻軸線（長跨）2.160.63.65.8326.654155.13121458.095外縱墻軸線（短跨）梯廁所）2.160.43.66.2643.0516305.6832外橫墻軸線（邊跨）2.160.63.65.8326.454150.4656外橫墻軸線（邊跨）2.160.43.66.2641.25215.66內(nèi)縱墻軸線（長跨）20.63.65.46.654143.64內(nèi)縱墻軸線（短跨）20.43.65.83.0514130.235內(nèi)橫墻軸線20.63.65.46.4516557.28表4.5 底層

33、墻體自重位置墻重（kn/m2）梁高（m）層高（m）均布墻重（kn/m）計(jì)算長度（m）數(shù)量重量/層(kn)總重量/層（kn）外縱墻軸線(長跨)2.160.63.67.1286.654189.60481652.5352外縱墻軸線（短跨）梯廁所）2.160.43.67.563.0516368.928外橫墻軸線（邊跨）2.160.63.67.1286.454183.9024外橫墻軸線（中跨）2.160.43.67.561.25218.9內(nèi)縱墻軸線（短跨）20.43.676.6510465.5內(nèi)橫墻軸線20.63.66.66.4510425.74.1.5門窗處扣除墻體的重量計(jì)算根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范計(jì)算2

34、1，將被扣除的門窗洞口處墻的重量加上門窗框的重量，得出的結(jié)果就是實(shí)際應(yīng)該扣除的墻體重量。具體門窗材料請參照門窗表。計(jì)算入如表4.6：表4.6 扣除的墻體重量樓層墻體位置門、窗門窗寬（m）門窗高（m）扣除面積（m2）2）個(gè)數(shù)扣除部分墻體自重(kn)門窗重量（kn）扣除重量（kn）重量/層（kn）重量合計(jì)/層（kn）層（kn）1外墻m-132.98.729.0207.8301.1901.19052.72c-11.21.21.441855.98911.66444.32545.65c-23.32.99.5729.9228.6131.309內(nèi)墻m-212.12.11010.084.25.885.8823

35、外墻c-11.21.21.441855.98911.66444.32546.49347.186c-23.32.99.57419.84417.2262.168內(nèi)墻m-212.92.91819.59318.90.6930.693注：(1)塑鋼窗自重=0.45kn/m2； (2)塑鋼門按塑鋼窗的自重算；(3)木門自重=0.2kn/m2。4.2活荷載計(jì)算4.2.1樓面活荷載計(jì)算樓面的均布活荷載分為兩個(gè)不同的位置，房間的均布活荷載查表得2 kn/m2，走廊的均布活荷載為2.5 kn/m222。由上面計(jì)算得每層房間的總面積為604.8m2，走廊的面積為77.76m2。則每層樓面的活荷載統(tǒng)計(jì)如表4.7：表4

36、.7 樓面活荷載計(jì)算類型均布活荷載（kn/m2）樓面面積（m2）樓面活荷載（kn）活荷載小計(jì)（kn）房間樓面2604.81209.61404走廊2.577.76194.44.2.1屋面活荷載計(jì)算本工程屋面為上人屋面，則屋面均布活荷載為2 kn/m2，屋面面積為682.56m2，則屋面活荷載為：。4.3重力荷載代表值計(jì)算屋蓋和樓蓋重力荷載代表值為： 屋蓋層=女兒墻+屋面恒載+縱橫梁自重+半層柱重+半層墻重樓蓋層=樓面恒載+縱橫梁自重+樓面上下各半層柱+樓面上下各半層墻重+50%樓面活載4.3.1第三層重力荷載代表值屋面恒載： 3160.28kn女兒墻： 1181.32.6398.84 kn縱橫梁

37、自重： 2748.693 kn半層柱自重： 1207.8831 0.5605.88kn半層墻自重：（1458.095-47.186）0.5=705.4545 kng3=恒載：3160.28+398.84+2748.693+605.88+705.45457619.1475 kn4.3.2第二層重力荷載代表值樓面恒載： 2291.1012kn縱橫梁自重： 2748.693kn上半層柱+下半層柱： 605.88+605.881211.76kn上、下半層墻重： (1458.095-47.186)=1410.909 kn樓面活荷載： 1404kng2=恒載+0.5活載： 2291.1012+2748.6

38、93+1211.76+1410.909+0.51404=8364.4632kn4.3.3第一層重力荷載代表值樓面恒載： 2291.1012kn縱橫梁自重： 2748.693 kn上半層柱自重： 605.88kn下半層柱自重： 1331.418 0.5=665.709 kn上、下半層墻重： (1458.095-47.186)0.5+(1652.5352-52.72)0.5=1505.3621kn樓面活荷載： 1404kng1=恒載+0.5樓面活載：2291.1012+2748.693+605.88+665.709+1505.3621+0.51404=8518.7453kn重力荷載代表值匯總的：g

39、3=7619.1475kng2=8364.4632kng1=8518.7453kn圖4.1 重力荷載代表值4.4橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算4.4.1計(jì)算梁、柱的線剛度梁線剛度計(jì)算根據(jù)公式 13梁柱混凝土標(biāo)號均為c35，。在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板，但只有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取，對中框架梁取。表4.8 橫梁線剛度ib計(jì)算表類別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ibec/(n/mm2)bh/mmmm/mm4/mmeci0/nmm1.5eci0/nmm2eci0/n

40、mm邊橫梁3.151043006005.410962802.7110104.0710105.421010走道梁3.151043004005.410922007.73101011.60101015.461010表4.9 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梁線剛度ibhc/mmec/(n/mm2)bh/mmmmic/mm4ecic/ hc/nmm145503.151043503501.0810107.4810102336003.151043503501.0810109.451010abcd7000180072003600360040507.2003.600-0.4504.074.

41、074.0715.4615.4615.464.074.074.079.459.457.489.459.457.489.459.457.489.459.457.4810.080圖4.2 梁柱相對線剛度4.4.2計(jì)算柱的側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度d按公式： 計(jì)算，式中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，根據(jù)梁柱線剛度比不同，柱可分為中柱、邊柱。查表得：對于一般層： 對于底層： 表4.10 橫向一榀框架柱側(cè)移剛度d計(jì)算表層次層高 (m)柱根數(shù)n/mm233.6邊柱20.5850.22619775132476中柱22.2570.5304637514.55邊柱20.7260.4501951098592中柱22.7910.6

42、8729786表4.11 橫向框架層間側(cè)移剛度d統(tǒng)計(jì)表層次123di985928=7887361324768=10598081059808該框架為橫向承重框架，不計(jì)算縱向側(cè)移剛度。d1/d2=788736/1059808=0.7440.7。因?yàn)閭?cè)移剛度大于0.7，所以該框架為規(guī)則框架。5橫向水平作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和側(cè)移計(jì)算5.1橫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5.1.1橫向自振周期的計(jì)算 根據(jù)結(jié)構(gòu)水平地震作用計(jì)算的底部剪力法 24，基本周期ti可按下式計(jì)算：式中，計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移，單位為m，即假想把集中在各樓層處的重力荷載代表值作為該樓層水平荷載來計(jì)算結(jié)

43、構(gòu)頂點(diǎn)彈性水平位移11；結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.7。按以下公式計(jì)算： 注： d ij 為第i層的層間側(cè)移剛度，（u）i為第i層的層間側(cè)移，（u）k為第k層的層間側(cè)移，s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。故先計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，計(jì)算過程如表5.1：表5.1 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移計(jì)算層次gi（kn）vgi (kn)d i（n/mm）ui（mm）ut（mm）37619.14758833.3310598088.3365.1428364.473219314.48105980818.2256.8118518.745330435.8678873638.5938.59由上表計(jì)算基本周期， 。

44、5.1.2 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算總框架高為10.80m，因本結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，即底部剪力。 式中， 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值的85；設(shè)防烈度7度，天津地區(qū)地震分區(qū)為一區(qū)，又場地類別為類，查規(guī)范得特征周期：，查表得，水平地震影響系數(shù)最大值；由水平地震影響系數(shù)曲線來計(jì)算，式中，衰減系數(shù)，0.05時(shí)，取0.9；因?yàn)楦鶕?jù)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，n=0.00，所以不需要考慮頂部附加水平地震作用。按底部剪力法求得基底剪力，按下式分配各

45、層的質(zhì)點(diǎn)水平地震作用：式中：、分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的荷載代表值；、分別為質(zhì)點(diǎn)i、j的計(jì)算高度。具體計(jì)算過程如下表，各樓層的地震剪力按 來計(jì)算，一并列入表中。表5.2 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gihi/gjhj311.757619.1475103791.600.4331020.491020.4928.158364.463285421.370.356839.021859.5114.558518.745350602.280.211497.282356.79239815.30各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布15見圖5.1。f3f2f1v3v2v1圖5.1橫向水平地震作用及樓層地震剪力5.1.3水平地震作用下的側(cè)移計(jì)算水平地震作用下框架第層的層間剪力、層間位移和頂點(diǎn)位移u i分別按下列公式計(jì)算： 各層的層間彈性位移角，根據(jù)抗震規(guī)范，考慮填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值e1/550。計(jì)算過程如下表：表5.3橫向水