工程建筑設(shè)計畢業(yè)論文

1、 .DOC資料. 引言現(xiàn)今社會高層建筑得到廣泛的應(yīng)用。建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，這樣可以部分解決城市用地緊張和地價高漲的問題；建造高層建筑能夠提供更多的休閑地面，將這些休閑地面用作綠化和休息場地，有利于美化環(huán)境，并帶來更充足的日照、采光和通風(fēng)效果；從城市建設(shè)和管理的角度來看，建筑物向高空延伸，可以縮小城市的平面規(guī)模等等這些高層建筑的優(yōu)點使其應(yīng)用廣泛。高層建筑采用的結(jié)構(gòu)可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)等類型。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點，正確選用材料，就成為經(jīng)濟合理地建造高層建筑的一個重要方面。經(jīng)過結(jié)構(gòu)論證以及設(shè)計任務(wù)書等實際情況，以及本建筑自身的特點，決定采用鋼筋混凝土

2、結(jié)構(gòu)。第一章 緒論框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。本建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為8度，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。由于框架構(gòu)件截面較小，抗側(cè)剛度較小，在強震下結(jié)構(gòu)整體位移都較大，容易發(fā)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如

3、填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑。第二章 設(shè)計的基本要求和做法建筑設(shè)計在整個工程設(shè)計中起著主導(dǎo)和先行的作用，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動力，投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟，堅固，美觀，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識。設(shè)計是在規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟及建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合

4、，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果。各個細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。建筑設(shè)計包括總體設(shè)計和個體設(shè)計兩部分。2.1 自然條件2.1.1 氣象條件建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r及主要風(fēng)向等因素。2.1.2 地形、地質(zhì)及地震烈度基地的地形，地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理及建筑體型設(shè)計等。地震烈度，表示當(dāng)發(fā)生地震時，地面及建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時，地震對建筑物影響較小，一般可不考慮抗震措施，9

5、度以上地區(qū)，地震破壞力很大，一般應(yīng)尺量避免在該地區(qū)建筑房屋，建筑物抗震設(shè)防的重點時7、8、9度地震烈度的地區(qū)。2.1.3 水文水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎(chǔ)及地下室。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低及底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。2.2 技術(shù)要求設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提。因為只有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，做到構(gòu)件定型化，使構(gòu)配件規(guī)格，類型少，才有利于大規(guī)模采用工廠生產(chǎn)及施工的機械化，從而提高建筑工業(yè)化的水平。除此以外，建筑設(shè)計應(yīng)遵照國家制定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范以及各地或各部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如：建筑放火規(guī)范，采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，住宅設(shè)計規(guī)范等。2.3 建筑

6、設(shè)計的深度根據(jù)國家城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部門批準(zhǔn)試行的建筑設(shè)計文件縮制深度的規(guī)定，現(xiàn)將有關(guān)建筑施工圖設(shè)計文件的編制深度簡述如下：2.3.1 圖紙目錄先列新繪制的圖紙，后列選用的標(biāo)準(zhǔn)圖或重復(fù)利用圖。2.3.2 首頁（包括設(shè)計說明） 施工圖設(shè)計依據(jù)。 本3項的相對標(biāo)高與總圖絕對標(biāo)高的關(guān)系。 本3項的設(shè)計規(guī)模和建筑面積。 用料說明：室外用料作法，如基礎(chǔ)以上的墻體的磚標(biāo)號，砂漿標(biāo)號，墻身防潮層，地下室防水，屋面，外墻、勒腳、散水、臺階、斜坡等作法，可用文字說明或部分文字說明，部分直接在圖上引注或加注索引號。 特殊要求的作法說明（如屏蔽、放火、防輻射、防塵、防震、防腐蝕、防爆等）。 對采用新技術(shù)、新材料的作法

7、說明。 門窗表。2.3.3 平面圖 縱、橫墻，柱、墩，內(nèi)外門窗位置及編號，門的開啟方向，房間名稱或編號。軸線編號等。 柱距（開間）、跨度（進(jìn)深）尺寸、墻身厚度、柱、墩寬、深和軸線關(guān)系尺寸。 軸線間尺寸，門窗洞口尺寸，分段尺寸，外包尺寸。 伸縮縫、沉降縫、抗震縫等位置尺寸。 衛(wèi)生器具、水池、臺、櫥、柜、隔斷位置。 電梯、樓梯位置及樓梯上下方向示意及主要尺寸。 地坑、地溝、各種平臺、人孔、墻上留洞位置尺寸與標(biāo)高，重要設(shè)備位置尺寸與標(biāo)高等。 鐵軌位置，軌距和軸線關(guān)系尺寸，吊車型號、噸位、跨距、行駛范圍、吊車梯位置，天窗位置及范圍。 陽臺、雨蓬、踏步、斜坡、散水、通氣豎管、管線、豎井 、垃圾道，消防梯

8、，雨水管位置及尺寸。 室內(nèi)外地面標(biāo)高，設(shè)計標(biāo)高、樓層標(biāo)高（地層地面為0.000）。 剖切線及編號（一般只注在底層平面）。 有關(guān)平面墻上節(jié)點祥圖或祥圖索引號。 指北針（畫在底層平面，盡量取上北下南）。 平面圖尺寸和軸線。如系對稱平面可省略重復(fù)部分尺寸，樓層平面除開間跨度等主要尺寸及軸線號外與底層相同的尺寸可省略。樓層標(biāo)準(zhǔn)層可共用亦平面，但需注明層次及標(biāo)高。 根據(jù)工程性質(zhì)及復(fù)雜程度，可繪制夾層平面圖、高窗平面圖、平頂、留洞等局部放大平面圖。 建筑平面圖長度較大，可采用分段繪制，并在每各分段平面的右側(cè)繪出整個建筑外輪廓的縮小平面，表示出該段所在部位。 屋面平面圖可適當(dāng)縮小比例繪制，一般內(nèi)容有：墻、檐

9、口、檐溝、坡向、坡度、落水口、屋脊（分水線）、變形縫、樓梯間、水箱間、電梯間、天窗、屋面上人孔、室外消防樓梯及其它構(gòu)筑物、祥圖索引號等。2.3.4 立面圖各個方向的立面應(yīng)繪全，但差異極小，不難推定的立面可以省略，對于內(nèi)部院落的局部立面，也可附帶在相關(guān)剖面圖上表示，圖剖面圖未能完全表示時，則需要單獨繪出。 建筑物兩端及分段軸線編號。 女兒墻頂、檐口、柱、伸縮縫、沉降縫、抗震縫、室外扶梯和消防梯、陽臺、欄桿、臺階、踏步、花臺、雨蓬、線條、勒腳、洞口、門、窗、門口、雨水管、其他裝飾構(gòu)件和粉刷分格線示意圖等；外墻的留洞應(yīng)注尺寸與標(biāo)高（寬高深及關(guān)系尺寸）。 門窗可適當(dāng)?shù)湫褪痉兑恍┚唧w形式與分格。在平面圖

10、上表示不出的窗編號，應(yīng)在立面圖上標(biāo)注，平、剖面圖未表示出來的窗臺高度，應(yīng)在立面圖上分別注明。 各部分構(gòu)造、裝飾節(jié)點祥圖索引、用料名稱或符號。2.3.5 剖面圖剖面圖應(yīng)選在有樓梯、層高不同、層數(shù)不同、內(nèi)外空間比較復(fù)雜，最有代表型的部位，必須充分表達(dá)清楚。如局部情況有不同，可繪制局部剖面。 墻、柱、軸線、軸線編號，并標(biāo)注其間距尺寸。 室外地面，地層地（樓）面、地坑、地溝、各層樓板、平頂、屋架、屋頂、出屋頂煙囪、天窗、擋風(fēng)板、消防梯、檐口、女兒墻、門窗、吊車、吊車架、走道板、梁、鐵軌、樓梯、臺階、坡道、散水、防潮層、平臺、陽臺、雨蓬、留洞、墻裙、踢腳板、雨水管及其他裝修等能見的內(nèi)容。 高度尺寸。外部

11、尺寸門、窗、洞口（包括洞口上頂和窗臺）高度、層間高度、總高度（室外地面至檐口或女兒墻頂）。內(nèi)部尺寸地坑深度、隔斷、留洞口、平臺，墻裙等。 標(biāo)高。底層地面標(biāo)高（0.000）、以上各層樓面平臺標(biāo)高、屋面檐口、女兒墻頂、煙囪頂標(biāo)高、高出屋面的水箱間、樓梯間、電梯機房頂部標(biāo)高、室外地面標(biāo)高、底層以下地下各層標(biāo)高。 節(jié)點構(gòu)造祥圖索引號。2.3.6 地溝平面圖 供水、暖、電氣管線的地溝比較簡單、內(nèi)容較少、不致影響建筑平面圖的清晰程度時可附帶繪于建筑平面圖上，否則必須單獨繪制地溝平面圖。 描繪建筑平面的墻柱、門洞、主要軸線、軸線編號。 地溝祥圖需注明溝體平面內(nèi)凈寬度、溝底標(biāo)高、坡度、坡向。采用通用圖節(jié)點時，

12、需標(biāo)注索引號，若地溝蓋板型號較多者，應(yīng)做地溝蓋板及過梁統(tǒng)計明細(xì)表。2.3.7 詳圖當(dāng)上列圖紙對有些布局構(gòu)造、藝術(shù)裝飾處理未能表示清楚時。應(yīng)分別繪制祥圖。祥圖應(yīng)構(gòu)造合理，用料作法相宜，位置尺寸準(zhǔn)確，交代清楚，方便施工，并編號注明比例，注意與祥圖索引號一致，需要時，對特殊節(jié)點繪1：1祥圖。2.3.8 計算工作有關(guān)采光、視線、音響、防護(hù)等建筑物理方面的計算數(shù)，應(yīng)作為技術(shù)文件歸檔，不外發(fā)。2.4 建筑構(gòu)造2.4.1 基礎(chǔ)A 基礎(chǔ)的定義在建筑工程中，建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎(chǔ)；支撐建筑物重量的土層叫地基。基礎(chǔ)是建筑物的組成部分，它承受者建筑物的全部荷載，并將它們傳給地基，而地基則不是建筑物的一部

13、分，它只是承受建筑物荷載的土壤層。B 基礎(chǔ)的埋深室外設(shè)計地面至基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡稱基礎(chǔ)的埋深。建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載的大小，地基土質(zhì)好壞地下水位的高低，以及土壤冰凍深度等均影響基礎(chǔ)的埋深。一般要求基礎(chǔ)埋置深度的不同，有深基礎(chǔ)，淺基礎(chǔ)荷部埋基礎(chǔ)之分。C 樁基礎(chǔ)的適用范圍a 天然地基土質(zhì)軟弱 若遇天然地基土質(zhì)軟弱，設(shè)計天然地基淺基礎(chǔ)部滿足地基強度或變形的要求，或采用人工加固處理地基不經(jīng)濟或時間不允許時，則可以 采用樁基礎(chǔ)。b 高層建筑高層建筑：尤其超高層建筑設(shè)計的一個重要問題是，必須滿足地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求。在地震區(qū)，基礎(chǔ)埋置深度d(不應(yīng)小于建筑物高度的1/16，采用淺基礎(chǔ)，難以滿

14、足要求，只能用樁基礎(chǔ)。2.4.2 墻 根據(jù)墻體平面上所處位置的不同，有內(nèi)墻和外墻之分，外墻又稱圍護(hù)墻，內(nèi)墻主要是分隔；內(nèi)墻主要是分隔房間之用；凡沿建筑物段軸方向布置的墻稱為橫墻，橫向外墻稱山墻，沿建筑物長軸方向布置的墻稱為縱墻，縱墻有內(nèi)縱墻和外縱墻之分；在一片墻上，窗與窗或窗與門之間的墻稱為窗間墻；窗間下部的墻稱為下墻又稱窗肚墻。非承重的隔墻的內(nèi)墻通常稱為隔墻，主要功能是分隔房間。作為隔墻，要求也具有自重輕，隔聲及放火等性能。砌塊隔墻常采用粉煤灰及硅酸鹽，加氣混凝土，混凝土或水泥煤渣空心砌塊等砌筑。墻厚由砌塊尺寸而定，由于墻體穩(wěn)定性較差，亦需對墻身進(jìn)行加固處理，通常沿墻身豎向和橫向配以鋼筋。2

15、.4.3 墻面裝修本工程采用水刷石飾面。構(gòu)造及材料配合比1、15厚1：3水泥砂漿打成，2、10厚1：1、21、4水泥石渣抹面。主要特點及操作要點：材料質(zhì)感粗，耐久性號，裝飾效果佳。施工時，面層用鐵抹子壓平，待到七成干燥時，用棕刷子粘水洗去表面的水泥漿，使石渣外露骨3左右。注：當(dāng)面層用白水泥，并加入水泥量5%的顏色后，即成彩色水刷石。2.4.4 樓板層與地面樓板層是多層建筑樓層間的水平分隔構(gòu)件，它一方面承受著樓板層上的全部靜、活荷載，并將這些荷載連同自重傳給墻或柱；另一方面還對墻體起著水平支撐作用。幫助墻體抵抗由于風(fēng)或地震等所產(chǎn)生的水平力，以增強建筑物的整體剛度。作為樓板層，還應(yīng)未人們提供一個美

16、好而舒適的環(huán)境，此外，建筑物重的各種水平設(shè)備官線，也都安裝載樓板層內(nèi)。2.4.4.1 樓板層的設(shè)計要求為了保證樓板層的結(jié)構(gòu)安全和正常使用，樓板層的設(shè)計有如下要求：從結(jié)構(gòu)上考慮，樓板層必須具有足夠的強度，以確保安全；同時，還應(yīng)有足夠的剛度，使其在荷載作用下的彎曲撓度不超過許可范圍。剛度以撓度來控制，通?，F(xiàn)澆混凝土的撓度F200mm且b 500/2=250mm故框架梁初選截面尺寸為：bh=250mm500mm框架柱:3300=220mm165mm b=(12/3)h 取b=h = 1 * GB3 按軸力估算: AD列柱:No=625.69m2(1014)KN/m2=1541.4KN2157.96K

17、N BC列柱:No=629.42m2(1014)KN/m2=1768.8KN2471.3KN = 2 * GB3 按軸壓比驗算:此建筑抗震等級為二級，=0.8 選C30型混凝土 =14.3 N=(1.21.4)No A、D列柱： BC列柱： 故初選柱截面尺寸為：AD列柱： bh=500mm500mmBC列柱： bh=550mm550mm 3.2.1.2 結(jié)構(gòu)計算簡圖: = 1 * GB2 .三個假設(shè)： = 1 * GB3 平面結(jié)構(gòu)假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力； = 2 * GB3 樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移；

18、 = 3 * GB3 不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。 = 2 * GB2 .計算簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定軸線作為計算單元. 如圖2所示：圖2 框架計算單元3.2.1.3 柱高底層柱高度h=3.3m+0.45m+0.5m=4.25m，其中3.3m為底層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.5m為基礎(chǔ)頂面至室外地坪的高度。其他層柱高等于高，即為3.3m。由此得框架計算簡圖及柱編號如圖3所示：圖3 框架計算簡圖及柱編號3.3 荷載計算3.3.1 屋面均布恒載：按屋面做法逐項計算均布荷載： 小瓷磚層 0.55 kN/三氈四油屋面防水層 0.40 kN/水泥蛭石板保溫層 60mm 0.12 kN/1:3

19、水泥沙漿找平層 20mm 0.40 kN/1:8水泥爐渣找坡 80mm 1.44 kN/1:3水泥沙漿找平層 20mm 0.40 kN/現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 100mm 2.50 kN/ 板底抹灰 20mm 0.40 kN/ 6.21kN/ 樓面正投影面積：(31.9+0.5)(16.8+0.5)-(2.1+2.5-2.25) (3.6-0.15+0.25)=548.6屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 548.66.21=3406.8kN3.3.2 樓面均布恒載按樓面做法逐項計算:水磨石地面 0.65kN/現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 120mm 3.75kN/板底抹灰 20mm 0.40kN/ 4.80kN/樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值

20、：548.64.80=2633.28kN 3.3.3 屋面均布活載對于上人屋面，取均布活載為2.0kN/，可不考慮雪荷載屋面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 548.62.0=1097.2kN3.3.4 樓面均布活載：樓面均布活載對于宿舍、走廊、樓梯、門廳均為2.0kN/樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 548.62.0=1097.2kN3.3.5 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱抹灰重量）梁側(cè)、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬計算來考慮，計算見表1。3.3.6 墻體自重：外墻為250厚，內(nèi)墻200厚，采用粉煤灰輕質(zhì)砌塊，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。外墻單位面積上墻體重量為： （0.25+0.04）8

21、=2.32kN/內(nèi)墻單位面積上墻體重量為： （0.20+0.04）8=1.92kN/墻體自重計算見表2。 表1 梁柱自重 梁（柱）編號截面bh（）長度l （）根數(shù)每根重量（kN）L10.250.505.2020(0.25+0.04)0.505.2025=37.57L20.250.502.0010(0.25+0.04)0.502.00125=8.56L30.250.503.0036(0.25+0.04)0.503.01025=17.13Z10.500.504.2520(0.50+0.04)(0.50+0.04)4.2525=37.54Z20.550.554.2520(0.55+0.04)(0.5

22、5+0.04)4.2525=44.82Z30.500.503.3020(0.50+0.04)(0.50+0.04)3.325=24.06Z40.550.553.3020(0.55+0.04)(0.55+0.04)3.325=28.72表2 墻體自重墻體總面積（m2）總重量（kN）底層縱墻440.201021.26底層橫墻475.701103.62其他層縱墻328.60762.35其他層橫墻532.651235.753.4 荷載分層總匯頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載+50%活載+縱橫梁自重+半層柱自重+半層墻體自重其它層重力荷載代表值：樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的

23、柱+縱橫墻體自重。將前述分項荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：第六層G6=2642.88+1101.250%+1453.68+527.8+999.05=6174.07kN第五層： G5=7700.86kN第四層： G4=7700.86kN第三層： G3=7700.86kN第二層： G2=7700.86kN第一層： G1=2642.88+1101.250%+1453.68+1351.4+2124.88=8123.44kN建筑物總重力荷載代表值：為：6174.07+7700.864+8123.44=45100.95kN質(zhì)點重力荷載值見圖4。圖4 質(zhì)點重力荷載值3.5 水平地震力作用下

24、框架側(cè)移計算3.5.1 橫梁線剛度：采用混凝土C30， =3.0107kN/在框架結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆板的樓面，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，計算梁截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取=1.5（為梁的截面慣性矩）；對中框架取=2.0。橫梁線剛度計算結(jié)果見表3。表3 橫梁線剛度 梁號截面（）跨度（m）慣性矩（m4）邊框架梁中框架梁=（m4）（kNm）=（m4）（kNm）0.300.655.406.8710-310.3110-34.3010413.7410-35.731040.300.652.406.8710-310.3110-314.7310413.7410-319

25、.631040.300.653.206.8710-310.3110-38.5910413.7410-32.621043.5.2橫向框架柱的側(cè)移剛度D值柱線剛度列于表4，橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算列于表5。表4 柱線剛度 柱號Z截面（）柱高度H（m）慣性矩線剛度（m4）（kNm）Z10.500.504.255.2110-33.03104Z20.550.554.257.6310-34.44104Z30.500.503.305.2110-34.74104Z40.550.553.307.6310-36.94104表5 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算 項目柱類型層根數(shù)底層邊框架邊柱0.56176914邊框架

26、中柱0.819112284中框架邊柱0.614841716中框架中柱0.8051617116 469084二三四五六層邊框架邊柱0.313163484邊框架中柱0.667348384中框架邊柱0.3771969116中框架中柱0.6204741416 12784243.5.3 橫向框架自振周期按頂點位移法計算框架的自振周期頂點位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： 式中：基本周期調(diào)整系數(shù)。考慮填充墻使框架自振周期減少的影響，取0.6?？蚣艿捻旤c位移。

27、在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點位移。然后由求出，再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點位移計算見表6。表6 橫向框架頂點位移 層次（kN）（kN）（kN/m）層間相對位移=66174.076174.0712784240.00480.180557700.8613874.9312784240.01090.175747700.8621575.7912784240.01690.164837700.8629276.6512784240.02290.147527700.8636977.51127

28、84240.02890.12518123.4445100.954690840.09610.0961 =1.70.6=0.433（s）3.5.4橫向地震作用計算在類場地，7度設(shè)防區(qū)，設(shè)計地震分組為第二組情況下：結(jié)構(gòu)的特征周期和水平地震影響系數(shù)最大值（7度，多遇地震）為：=0.03s =0.08由于=0.4331.4=1.40.3=0.42（s），應(yīng)考慮頂點附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。對一般層，這種分布基本符合實際。但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表明，結(jié)構(gòu)上

29、部往往震害很嚴(yán)重。因此，即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大。考慮了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實際更加吻合。=0.08 +0.01=0.080.433+0.01=0.0447結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：=（）0.90.85=（）0.90.160.8545100.95=2204.27kN頂點附加水平地震作用：=0.04472204.27=98.53kN各層橫向地震剪力計算見表7，所示表7 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次（m）（m）（kN）（kN）（kN）（kN）63.320.756174.07133668.620.227615.62615.6253.317.4577

30、00.86141310.780.240505.381121.0043.314.157700.86115897.940.197414.831535.8333.310.857700.8690485.110.153322.181858.0123.37.557700.8665072.270.111233.742091.7514.254.258123.4441835.720.071149.512241.26注：表中第6層中加入了，其中 =137.62kN。橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖5。3.5.5 橫向框架抗震變形驗算多遇地震作用下，層間彈性位移驗算見表8。 (a) (b)(a)水平地震作用

31、(b)地震剪力圖5 橫向框架各層水平地震作及地震剪力表8 橫向變形驗算層次層間剪力（kN）層間剛度（kN）層間位移（10-5 m）層高（m）層間相對彈性轉(zhuǎn)角6615.621278484483.31/687551121.001278484883.31/375041535.8312784841203.31/275031858.0112784841453.31/227622091.7512784841643.31/201212241.264690844784.251/1077注：層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求=1/450，（若考慮填充墻抗力作用為1/550）。3.6 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析本設(shè)

32、計取軸線上的橫向框架為KJ1代表進(jìn)行計算，柱端彎矩KJ1計算，詳見表9。地震作用下框架梁端彎矩，梁端剪力及柱軸力計算見表10，結(jié)果見圖6、圖7。圖6 地震作用下框架梁柱彎矩圖（單位：kNm）圖7 地震作用下框架梁端剪力及柱軸力（KN）層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN/m)B軸柱（中柱）Dim(kN/m)Vim(kN)yi (m)M上(kNm)M下(kNm)63.3615.6212784244741429.863.270.4554.2041.453.31121.0012784244741451.163.270.5084.4184.4143.31535.8312784244

33、741468.663.270.50113.29113.2933.31858.0112784244741482.243.270.50135.70135.7023.32091.7512784244741492.013.270.50151.82151.8214.252241.264690841617133.485.710.5577.5994.83層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN/m)A軸柱（邊柱）Dim(kN/m)Vim(kN)yi (m)M上(kNm)M下(kNm)63.3615.62127842419691 12.401.210.3626.1914.7353.31121.

34、0012784241969121.251.210.4538.5731.5643.31535.8312784241969128.511.210.4650.8043.2833.31858.0112784241969134.161.210.5056.3656.3623.32091.7512784241969138.211.210.5063.0563.0514.252241.26469084841747.491.890.6188.05156.53表9 軸線橫向框架柱端彎矩計算表9 軸線橫向框架柱端彎矩計算層次AB跨BC跨柱軸力L(m)M左(kNm)M右(kNm)Vb(KN)L(m)M左(kNm)M右(

35、kNm)Vb(kN)NA(kN)NB(kN)65.2026.1912.255.332.2041.9541.9539.95-5.33-34.6255.2053.3028.4311.352.2097.3997.3992.75-16.68-116.0245.2082.3644.6717.642.20153.03153.03145.74-34.32-244.1235.2099.6456.2621.652.20192.73192.73183.55-55.97-406.0225.20119.4164.9625.612.20222.56222.56211.96-81.58-592.3715.20151.10

36、51.3828.182.20177.58177.58169.12-109.76-733.31表10 地震力作用下框架梁端彎矩、梁端剪力及柱軸力3.7 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析仍取軸線上的中框架計算分析。3.7.1 荷載計算圖8 屋（樓）面板支承梁的荷載經(jīng)判斷知該設(shè)計中的屋（樓）面板均為雙向板，屋面均布恒載及活載均為梯形分布及三角形分布傳給梁，計算如下：第6層梁的均布線荷載：跨： 屋面均布恒載傳給梁 6.213.20.891=19.92kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.340.6525=5.53kN/m恒載： 25.45kN/m跨： 屋面均布恒載傳給梁 6.212.20.625=8.15

37、kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.340.6525=5.53kN/m恒載： 13.68kN/m第6層活荷載： 跨： 2.03.20.891=6.42kN/m跨： 2.02.20.625=2.63kN/m第6層框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊柱連系梁自重（包括抹灰）（3.22-0.5）0.340.6525=37.02kN邊柱次梁自重（包括抹灰）3.20.340.4025=12.24kN1.2m高女兒墻自重（包括抹灰） 1.20.29（3.22-0.5）8=18.65kN連系梁傳來屋面自重（包括抹灰） 6.21（3.23.6+3.21.8/2）=100.60kN頂層邊節(jié)點集中荷載： 168.51kN中柱

38、連系梁自重（包括抹灰）（3.22-0.55）0.340.6525=36.74kN中柱次梁自重（包括抹灰）（3.2+1.05）0.340.4025=15.81kN連系梁傳來屋面自重 5.2（3.23.6+3.21.8/2+6.151.05）=140.70kN頂層中節(jié)點集中荷載： 193.25kN第1、2、3、4、5層梁的均布線荷載：跨： 臥房段樓面均布恒載傳給梁 4.83.20.891=15.40kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.340.6525=5.53kN/m橫墻自重（包括抹灰） 0.24（3.2-0.65）8=5.09kN/m恒載： 26.02kN/m衛(wèi)生間段樓面均布恒載傳給梁 4.82.

39、060.891=8.81kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.340.6525=5.53kN/m橫墻自重（包括抹灰） 0.24（3.3-0.65）8=5.09kN/m恒載： 19.43kN/m跨： 屋面均布恒載傳給梁 4.82.20.625=6.30kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.340.6525=5.53kN/m恒載： 11.83kN/m第1、2、3、4、5層活荷載：跨： 23.20.891=6.42kN/m跨： 22.20.625=2.63kN/m第1、2、3、4、5樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊柱連系梁自重（包括抹灰）（3.22-0.5）0.340.6525=37.02kN邊柱次梁自重（包

40、括抹灰）3.20.340.4025=12.24kN外縱墻自重（包括抹灰）（3.22-0.5）0.29（3.3-0.65）8=41.19kN連系梁傳來樓面自重4.8（3.23.6+3.21.8/2）=77.76kN 標(biāo)準(zhǔn)層邊節(jié)點集中荷載 ： 168.21kN 中柱連系梁自重（包括抹灰）（3.22-0.55）0.340.6525=36.74kN中柱次梁自重（包括抹灰） （3.2+1.05）0.340.4025=15.81kN內(nèi)縱墻自重（包括抹灰）（3.22-0.55）0.24（3.3-0.65）8=33.84kN連系梁傳來樓面自重4.8（3.23.6+3.21.8/2+6.151.05）=108.

41、76kN標(biāo)準(zhǔn)層中節(jié)點集中荷載： 195.15kN中框架恒載及活荷載見圖9、圖103.7.2 用分層法計算框架彎矩豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較小時，其影響很小，若活載占總荷載例較大，可在截面配筋時，將跨中彎矩乘1.11.2的放大系數(shù)予以調(diào)整。3.7.2.1 固端彎矩計算：將框架視為兩端固定梁，計算固端彎矩。計算結(jié)果見表11：表11 固端彎矩計算3.7.2.2 分配系數(shù)計算： 考慮框架對稱性，取半框架計算，柱線剛度乘0.9的折減系

42、數(shù)（底層柱除外），半框架的梁柱線剛度如圖12所示。切斷的橫梁線剛度為原來的2倍，分配系數(shù)按與節(jié)點連接的各桿的轉(zhuǎn)動剛度比值計算。A柱頂層節(jié)點：其他層的分配系數(shù)見圖12、圖13圖11 半框架梁柱線剛度示意（104kN.m）圖12 恒載彎矩分配表（kN.m）6上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁0.4270.5730.2630.2870.450-109.94109.94-5.0346.9463.00-27.59-30.11-47.21-13.8031.55.897.91-8.28-9.04-14.1852.83-52.83105.57-39.15-66.4217.61-13.0550.2990.2990.4

43、020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.0812.3012.30-9.71-9.7140.2990.2990.4020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.6

44、1-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.0812.3012.30-9.71-9.7130.2990.2990.4020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.0812.3012.30-9.71-9.7120.2990.2990.4020.2040.223022

45、30.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.0812.3012.30-9.71-9.7110.3280.2320.4400.2180.2380.1690.375-112.41112.41-4.3536.8726.0849.46-23.56-25.72-18.26-40.52-11.7824.733.862.735.19-5.39-5.89-4.18-9.

46、2740.7328.81-69.54108.19-31.61-22.44-54.1413.10-10.46A13.90B-11.22圖13 活載彎矩分配圖（kN.m）6上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁0.4270.5730.2630.2870.450-27.7327.73-0.9711.8415.89-7.04-7.68-12.04-3.527.951.502.02-2.09-2.28-3.5813.34-13.3426.55-9.96-16.594.45-3.3250.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.

47、46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.293.043.04-2.40-2.4040.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.293.043.04-2.40-2.4030.2990.299

48、0.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.293.043.04-2.40-2.4020.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11

49、-18.2226.71-7.21-7.21-12.293.043.04-2.40-2.4010.3280.2320.4400.2180.2380.1690.375-27.7327.73-0.979.106.4312.20-5.83-6.37-4.52-10.04-2.926.100.960.681.28-1.33-1.45-1.03-2.2910.067.11-17.1726.67-7.82-5.55-13.303.35-2.61A3.56B-2.783.7.2.3 傳遞系數(shù)：對于梁，遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為1/2； 遠(yuǎn)端滑動鉸支，傳遞系數(shù)為-1。對于框架柱，樓層柱傳遞系數(shù)為1/3；底層柱傳遞系數(shù)

50、為1/2。3.7.2.4 彎矩分配：將各分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個框架結(jié)構(gòu)在恒荷載和活荷載作用下的彎矩圖。為提高精度，對于彎矩不平衡的結(jié)點，將結(jié)點不平衡彎矩（即柱傳彎矩）再分配一次進(jìn)行修正。恒荷載作用下，框架的彎矩分配計算見圖12，框架的彎矩圖見圖14；活荷載作用下，框架的彎矩分配計算見圖13，框架的彎矩圖見圖15。豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8，調(diào)幅后，恒荷載及活荷載彎矩圖見圖14及圖15中括號內(nèi)數(shù)值。圖14 恒載作用下框架彎矩圖（kN.m）圖15 活載作用下框架彎矩圖（kN.m）3.7.3 梁端剪力及柱軸力的計算梁端剪力： 式中：梁上均布荷載引起

51、的剪力，； 梁端彎矩引起的剪力，；柱軸力： 式中：梁端剪力； 節(jié)點集中力及柱自重；以跨，六層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計算為例。由圖11查得梁上均布荷載為：第六層：=25.45kN/m集中荷載：168.51kN 第五層：=26.02kN/m集中荷載：190.52kN 邊柱自重： 22.31kN中柱自重： 26.80kN由圖15查得 六層梁端彎矩：=58.98kNm（47.18kNm） =108.12kNm（86.50kNm）五層梁端彎矩：=85.81kNm（68.65kNm） =112.99kNm（90.39kNm）括號內(nèi)為調(diào)幅的數(shù)值。六層梁端剪力： = =1/225.457.20=91

52、.62kN調(diào)幅前： = =（58.98-108.12）/7.20=-6.83kN =+=91.62-6.83=84.79kN =-=91.62+6.83=98.45kN調(diào)幅后： = =（47.18-86.50）/7.20=-5.46kN =+=91.62-5.46=86.16kN =-=91.62+5.46=97.08kN同理可得五層梁端剪力：調(diào)幅前： =1/226.027.20+(85.81-112.99)/7.20=89.90kN =1/226.027.20-(85.81-112.99)/7.20=97.45kN調(diào)幅后： =1/226.027.20+(68.65-90.39)/7.20=9

53、0.65kN =1/226.027.20-(68.65-90.39)/7.20=96.69kN六層A柱柱頂及柱底軸力： = =86.16+168.51=254.67kN =254.67+22.31=276.98kN五層A柱柱頂及柱底軸力： =276.98+90.65+190.52=558.15kN = 558.15+22.31=580.46kN其他層梁端剪力及柱軸力計算見表14，表15。層次荷載引起剪力 彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨ABVqA=VqB(kN)VqB=VqC(kN)VmA=VmB(kN)Vmb=Vmc(kN)VA(kN)VB(kN)VB= VC(k

54、N)N頂(kN)N底(kN)N頂(kN)N底(kN)691.6214.36-6.83(-5.46)084.79(86.16)98.45(97.08)14.36254.67276.98306.06332.86593.6712.42-3.78(-3.02)089.89(90.65)97.45(96.69)12.42535.84558.15637.88664.68493.6712.42-3.98(-3.18)089.69(90.49)97.65(96.85)12.42816.85839.16969.90996.70393.6712.42-3.98(-3.18)089.69(90.49)97.65(9

55、6.85)12.421097.861120.171301.921328.72293.6712.42-3.95(-3.16)089.72(90.51)97.62(96.83)12.421378.891401.201621.491648.29193.6712.42-4.91(-3.93)088.76(89.74)98.58(97.60)12.421659.151696.691954.441999.26表14 恒載作用下梁端剪力及柱軸力表15 活載作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨ABVqA=VB(KN)VqB=VqC(KN)VmA=-

56、VmB(KN)Vmb=Vmc(KN)VA(KN)VB(KN)VB= VC(KN)N頂=N底(KN)N頂=N底(KN)623.112.76-1.71(-1.37)021.40(21.74)24.82(24.48)2.7621.7427.58523.112.76-0.92(-0.74)022.19(22.37)24.03(23.85)2.7644.1154.37423.112.76-0.97(-0.78)022.14(22.33)24.08(23.89)2.7666.4481.21323.112.76-0.97(-0.78)022.14(22.33)24.08(23.89)2.7688.77108

57、.05223.112.76-0.96(-0.77)022.15(22.34)24.07(23.88)2.76111.11134.88123.112.76-1.21(-0.96)021.90(22.15)24.32(24.07)2.76133.26161.963.8風(fēng)荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析3.8.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為：w=ZSZ0 本地區(qū)基本風(fēng)壓為：0=0.30kN/m2地面粗糙類別為B類； 表16層次123456Hi（第i層距離室外地面的高度）4.657.9511.2514.5517.8522.35 表17離地面高度（m）z4.657.9511.2514.5517.85

58、22.35風(fēng)壓高度變化系數(shù)Z1.001.001.041.141.201.29因為結(jié)構(gòu)高度H=26.7530m,故取Z=1.0, S=1.3 表18z（m）4.657.9511.2514.5517.8522.35k（kN/m2）0.390.390.410.440.470.50轉(zhuǎn)化為集中荷載（受荷面與計算單元同）6層： FW6K=7.20.50（1.20+3.3/2）=10.26kN5層： FW5K=7.23.3（0.50+0.47）/2=11.52kN4層： FW4K=7.23.3（0.47+0.44）/2=10.82kN3層： FW3K=7.23.3（0.44+0.41）/2=10.10kN2

59、層： FW2K=7.23.3（0.41+0.39）/2=9.50kN1層： FW1K=7.20.393.3=9.27kN（如圖16所示）3.8.2風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析采用D值法，其計算結(jié)果如下：10.26kN=0.377D=134210=0.620D=19691D=47414V6=10.26kNV6=10.26kNVA6=DV6/D=1.51kNVB6=3.62kN11.52kN=0.377=0.620D=19691D=47414V5=21.78kNV5=21.78kNVA5=3.20kNVB5=7.69kN10.82kN=0.377=0.620D=19691D=47414V4=32.60k

60、NV4=32.60kNVA4=4.78kNVB4=11.52kN10.10kN=0.377=0.620D=19691D=47414V3=42.70kNV3=42.70kNVA3=6.26kNVB3=15.09kN9.50kN=0.377=0.620D=19691D=47414V2=52.20kNV2=52.20kNVA2=7.66kNVB2=18.44kN9.27kN=0.596D=65370=0.790D=11114D=21571V1=61.47kNV1=61.47kNVA=10.45kNVB=20.28kNAB3.8.3風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計算風(fēng)荷載作用下的彎矩，剪力和軸力圖如圖17，1