高層建筑施工外爬行腳手架-升降架工法及高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)PAGEPAGE22. 高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)2.1. 高層建筑結(jié)構(gòu)上的荷載作用2.1.1. 豎向荷載1. 恒荷載按材料重度（重力密度）與構(gòu)件尺寸進(jìn)行計(jì)算。2. 樓面、屋面活荷載可從荷載規(guī)范（GB50009—2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》）中查得，但要注意以下情況（1） 施工中采用附墻塔、爬墻塔等對(duì)結(jié)構(gòu)受力有影響的超重機(jī)械或其它施工設(shè)備時(shí)，根據(jù)具體情況驗(yàn)算施工對(duì)結(jié)構(gòu)的影響（2） 旋轉(zhuǎn)餐廳軌道和驅(qū)動(dòng)設(shè)備的重量（3） 擦窗機(jī)等清洗設(shè)備（4） 屋面小型直升機(jī)3. 活荷載的不利布置一般不考慮樓面活荷載的不利布置，因?yàn)椋?） 活荷載占總豎向荷載的份額較?。?） 實(shí)際結(jié)構(gòu)中并非按某些跨有活荷載，而其它一些跨無(wú)活荷載，而是某家或房間里有無(wú)活荷載，而且家具一般總是存在的。（3） 即使在計(jì)算機(jī)高度發(fā)展的今天，模擬活荷載最不利布置仍非常困難。2.1.2. 風(fēng)荷載空氣的流動(dòng)受到建筑物的阻礙，會(huì)有建筑物表面形成壓力或吸力，這些壓力或吸力即是建筑物所受的風(fēng)荷載。風(fēng)是空氣流動(dòng)形成的，風(fēng)對(duì)建筑物的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨風(fēng)速、風(fēng)向變化的紊亂變化而不斷改變，實(shí)際上風(fēng)荷載是隨時(shí)間變化的動(dòng)力荷載，將10min以上長(zhǎng)周期的風(fēng)壓(大于高層建筑結(jié)構(gòu)自振周期0.5—10s)，常稱穩(wěn)定風(fēng)壓，在設(shè)計(jì)中作為靜荷載考慮，對(duì)建筑物產(chǎn)生側(cè)移；另一種風(fēng)是短周期部分(只有幾秒鐘左右)，常稱陣風(fēng)脈動(dòng)，上圖中沿平場(chǎng)風(fēng)壓上下的波動(dòng)部分為脈動(dòng)風(fēng)壓，它的強(qiáng)度隨時(shí)間按隨機(jī)規(guī)律變化。由于它周期較短，作用性質(zhì)是動(dòng)力的，這種脈動(dòng)風(fēng)壓使建筑物在平均側(cè)移的附近左右搖擺，引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)采用加大風(fēng)載的方法來(lái)考慮這個(gè)動(dòng)力效應(yīng)，在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù)z。（1） 基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓與風(fēng)速有關(guān)，規(guī)范取W。＝V2／1600?！逗刹靡?guī)范》規(guī)定，取該地區(qū)(城市)空曠平坦地面上離地10m處，30年一遇，10min平均最大風(fēng)速V作為計(jì)算基本風(fēng)壓的依據(jù)。對(duì)于山區(qū)或海島等特殊地形處可用一些系數(shù)來(lái)調(diào)整基本風(fēng)壓僅。荷載規(guī)范給出的w。值適用于多層建筑、對(duì)一般高層建筑和特別重要的、或有持殊要求的高層建筑，適當(dāng)提高基本風(fēng)壓的保證系數(shù)是必要的，因此分別取50年一遇和100年一遇的風(fēng)速計(jì)算基本風(fēng)壓值，即取《荷載規(guī)范》給出的W。乘一系數(shù)，對(duì)一般高層建筑取1.1W。特別重要的高層建筑取1.2W。作為基本風(fēng)壓值。（2） 風(fēng)壓高度變化系數(shù)在10m以上、隨著高度的增加，風(fēng)速受地面影響越小、風(fēng)速加快，風(fēng)壓值增加，風(fēng)速與地面高度的關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)規(guī)律，也與地面粗糙度有關(guān)，地面愈租糙，風(fēng)的阻力大，風(fēng)速小。《荷載規(guī)范》把地面粗糙度分為三類。A類：近海海面、海岸、湖岸、海島及沙漠地區(qū)；B類：由野、鄉(xiāng)村、叢林、斤陵及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)及大城市郊區(qū)C類：平均建筑高度15m以上、有密集建筑群的大城市市區(qū)。荷載規(guī)范結(jié)出了風(fēng)壓高度變化系數(shù)，用以修正基本風(fēng)壓。（3）風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)載體型系數(shù)主要與建筑物的體型、尺寸等幾何性質(zhì)有關(guān)，高層建筑的體型變化大且復(fù)雜，一般都通過(guò)實(shí)測(cè)或風(fēng)洞模擬試驗(yàn)得到。當(dāng)風(fēng)流動(dòng)經(jīng)過(guò)建筑物時(shí)，對(duì)建筑物不同部位會(huì)產(chǎn)生不同效果，有壓力，也右吸力，空氣流功還會(huì)產(chǎn)生渦流，對(duì)建筑物局部有較大的壓力或吸力。風(fēng)壓在建筑物表面的分布是不均勻的。下圖給出風(fēng)壓沿房屋表面的分布圖。風(fēng)壓除與建筑物平面形狀有關(guān)外，還與建筑物的高寬比有關(guān)，高寬比增大，s增大。矩形平面的高層建筑s與風(fēng)向角有關(guān),為建筑表面法線與風(fēng)作用方向的夾角，s隨增大而減小。但壓力分布沿寬度趨于不均勻。當(dāng)＝0度時(shí)，沿寬度均為壓力，當(dāng)＝60度時(shí)，寬度兩端各為壓力和吸力，此時(shí)將對(duì)房屋產(chǎn)生扭矩。s還與建筑物的表面形態(tài)(有無(wú)陽(yáng)臺(tái)、遮陽(yáng)板以及橫、豎線條處理等)及建筑物的透氣性有關(guān)，如表面有明顯凹凸，其迎風(fēng)面的體型系數(shù)比表面平整大，尤其當(dāng)表面有豎線條處理時(shí)更為明顯，一般增大6%—8％，建筑物的透氣性越大，s越小。在建筑體積相同的情況下，合理選擇體型．可有效降低風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用，一般情況下，十字形、Y形、六邊形及圓型平面的s小于矩形平面的s，從而對(duì)于矩形平面，將角偶處進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠交幚恚绺臑閳A角或截角，將減小s值。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外風(fēng)洞試驗(yàn)和有關(guān)規(guī)定，對(duì)高層建筑群體，須考慮風(fēng)載體型系數(shù)的增大系數(shù)，即高層建筑群體之間相互干擾，會(huì)使風(fēng)壓分布增大，稱為群樓效應(yīng)。（3）風(fēng)振系數(shù)z風(fēng)的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化而不停改變。除了看成靜荷裁的穩(wěn)定風(fēng)壓外，還有脈動(dòng)風(fēng)壓使建筑物在平均側(cè)移附近振動(dòng)，脈動(dòng)風(fēng)壓對(duì)建筑產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)與建筑物高度和剛度有關(guān)，對(duì)高度較大、剛度較小的高層建筑，脈動(dòng)風(fēng)壓會(huì)使位移加大，設(shè)計(jì)時(shí)采用加大風(fēng)載的辦法來(lái)考慮這種動(dòng)力效應(yīng)，在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù)z。規(guī)范規(guī)定，建筑高度大于30m且高寬比大于1.5的高層建筑應(yīng)考慮風(fēng)振影響。高層建筑的風(fēng)振系數(shù)，按下式計(jì)算： (2.3)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別計(jì)算風(fēng)載對(duì)建筑物的總體效應(yīng)及局部效應(yīng)?？傮w效應(yīng)是指作用在建筑物上的全部風(fēng)荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力及位移，局部效應(yīng)是指風(fēng)載對(duì)建筑物某個(gè)局部產(chǎn)生的內(nèi)力及變形。1．總風(fēng)載計(jì)算總體效應(yīng)時(shí)，采用各個(gè)表面承受風(fēng)力的合力，迎風(fēng)面積取垂直于風(fēng)向的最大投影面 (2.4)2．局部風(fēng)裁實(shí)際上風(fēng)壓在建筑物表面上是不均勻的，在驗(yàn)算墻板、女兒墻、窗破璃、玻璃幕墻、廣告脾、挑檐、陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)件的承載力和連接件的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮局部風(fēng)載的不利作用．可采用如下圖所示的局部風(fēng)荷載體型系數(shù)2.1.3. 地震作用1. 基本概念地震作用是指地震波的作用產(chǎn)生的地面運(yùn)動(dòng)，通過(guò)房屋基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)，由于是間接施加在結(jié)構(gòu)上，應(yīng)稱為地震作用，而不稱為荷載，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)包括速度、加速度和位移反應(yīng)。水平傳播的地震波使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平振動(dòng)，而豎向傳播的地震波使房屋產(chǎn)生豎向振動(dòng)，設(shè)計(jì)中主要考慮水平地震作用、只有震中附近的高烈度區(qū)，或大跨度結(jié)構(gòu)，才同時(shí)考慮豎向地震的作用。地震作用和地面運(yùn)動(dòng)特性有關(guān)。地面運(yùn)動(dòng)的最重要的特性是強(qiáng)度(由幅值大小表示)、頻譜與持時(shí)。強(qiáng)烈地震的加速度和速度幅值一般很大，但如果地震時(shí)間很短，對(duì)建筑物的影響可能不大；而有時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度和速度幅值并不很大，而地震波的卓越周期(頻譜分析中能量占主導(dǎo)地位的頻率成分)與結(jié)構(gòu)物基本周期接近，或者振動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)，都可能對(duì)建筑物造成嚴(yán)重影響。因此稱強(qiáng)度、頻譜與持時(shí)為地震動(dòng)三要素。地面運(yùn)動(dòng)的特性除了與震源所在位置、深度、地震發(fā)生原因、傳播距離等因素有關(guān)外，還與地震傳播經(jīng)過(guò)的區(qū)域和建筑物所在區(qū)域的場(chǎng)地土性質(zhì)有密切關(guān)系。建筑本身的動(dòng)力特性是指建筑物的自振周期、振型與阻尼，它們與建筑物的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的列度有關(guān)。通常質(zhì)量大、剛度大、周期短的建筑物在地震作用下的慣性力較大，剛度小、周期長(zhǎng)的建筑物位移較大。特別是當(dāng)?shù)卣鸩ǖ淖吭街芷谂c建筑物自振周期相近時(shí)，會(huì)引起類共振，結(jié)內(nèi)的地震反應(yīng)加劇。2. 三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)及一般計(jì)算原則抗震規(guī)范中規(guī)定設(shè)防烈度為6度及6度以上的地區(qū)，建筑物必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)防的目標(biāo)是按三個(gè)水準(zhǔn)要求，“小震不壞，中震可修，大震不倒”第一水準(zhǔn)：在小地震(眾值烈度，50年超越概率為63．2％)結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)不損壞，不修理仍可繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn)：在中震(設(shè)防烈度即一般采用基本烈度，50年超越概率為10％)作用下，允許結(jié)構(gòu)某些部位達(dá)到或超過(guò)屈服極限(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生裂縫)，產(chǎn)生彈塑性變形，吸收并耗散地震能量，使結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，經(jīng)一般修理或不修理可繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn)：在強(qiáng)震(罕遇烈度，50年超越概率為2％—3%)作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性大變形狀態(tài)，部分產(chǎn)生破壞，結(jié)構(gòu)不能倒塌，避免危及生命安全．即要求壞而不倒。為達(dá)到三水準(zhǔn)要求，抗震設(shè)計(jì)采用兩階段的設(shè)計(jì)方法。第一階段為設(shè)計(jì)階段。除了在確定結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)考慮抗震要求外，還要按設(shè)防烈度進(jìn)行結(jié)構(gòu)分折和地震內(nèi)力計(jì)算及彈性位移計(jì)算，用極限狀態(tài)方法設(shè)計(jì)截面配筋，并按延性要求采取相應(yīng)的抗震措施，使之具有第二水準(zhǔn)的變形能力，從而實(shí)現(xiàn)“小震水壞”和“中震可修”。這一階段設(shè)計(jì)對(duì)所有抗震設(shè)計(jì)的高層建筑都必須進(jìn)行。第二階段是驗(yàn)算階段。對(duì)抗震要求較高的建筑結(jié)構(gòu)(如甲類建筑)，要用罕遇地震作用計(jì)算易損部位(薄弱層)的彈塑性側(cè)移變形。如果層間變形不超過(guò)允許值1／50，應(yīng)采取措施提高薄弱層的承載能力，增加變形能力，加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施；若變形超過(guò)允許值，應(yīng)重新設(shè)計(jì)(修改第一階段設(shè)計(jì))，使薄弱層的彈塑性位移不超過(guò)允許位移，滿足大震不倒的要求。高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列原則考慮地層作用：（1）抗側(cè)力結(jié)構(gòu)正交布置時(shí)，可在結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震；有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)分別考慮各斜交方向的水平地震作用。（2）質(zhì)量與剛度明顯不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。（3） 9度設(shè)防時(shí)應(yīng)考慮豎向地震作用的不利組合。3. 地震作用的計(jì)算方法確定地震作用的方法可分為靜力法、反應(yīng)譜方法和時(shí)程分析方法(直接動(dòng)力法)三大類。反應(yīng)譜方法是用動(dòng)力方法計(jì)算質(zhì)點(diǎn)體系地震反應(yīng)，建立反應(yīng)譜；再用加速度瓜譜計(jì)算結(jié)構(gòu)的最大慣性力作為結(jié)構(gòu)的等效地震荷載；然后按靜力方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算及設(shè)計(jì)的方法。所以亦稱似靜力法，我國(guó)抗震規(guī)范規(guī)定，一般建筑可按此法確定等效地震力。時(shí)程分析法是一種直接動(dòng)力法，是在地基土上作用地震波后(按烈度、近震、遠(yuǎn)震和場(chǎng)地類別選用適當(dāng)數(shù)量的實(shí)際地震記錄或人工模擬的地面運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)程曲線)，通過(guò)動(dòng)力計(jì)算方法直接求得上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)的一種方法。 單自由度體系周期與剛度的關(guān)系2.1.4. 溫度和其它作用在建筑結(jié)構(gòu)的使用過(guò)程中，由于溫度變化、材料收縮、混凝土徐變、基礎(chǔ)沉降，地震等，都會(huì)在其上產(chǎn)生作用效應(yīng)，如內(nèi)力和變形。1. 溫度—收縮縫實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，不必計(jì)算由溫度產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。因?yàn)闇囟葓?chǎng)的分布、收縮系數(shù)都難以精確確定，而且混凝土又不是完全彈性材料，理論計(jì)算與實(shí)際情況有較大的差異。通常，高層建筑結(jié)構(gòu)溫度—收縮縫最大間距按規(guī)范確定。目前，已建成的許多工程由于采取了一系列措施，并進(jìn)行合理的施工，伸縮縫的間距已超出了有關(guān)規(guī)定限制。例如廣州白云賓館（33層，現(xiàn)澆剪力墻，高115m）長(zhǎng)度已達(dá)70m。北京許多高層建筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期更大，如昆侖飯店達(dá)114m，京倫飯店達(dá)138m。大量的經(jīng)驗(yàn)及分析說(shuō)明，多層建筑物的溫差作用可以忽略不計(jì)；但對(duì)30層以上的超高層建筑，必須考慮溫度的影響。減小溫差的綜合技術(shù)措施有（1） 直接陽(yáng)光照射的屋面加厚隔熱保溫層，或設(shè)置架空通風(fēng)屋面，避免屋面板溫度變化過(guò)于激烈。（2） 合理選擇結(jié)構(gòu)形式，降低結(jié)構(gòu)約束程度。如將剪力墻結(jié)構(gòu)的頂層改為框架（3） 合理布置分布鋼筋，重視構(gòu)造鋼筋的作用。（4） 在溫度變化影響較大的部位提高配筋率，如頂層、山墻及縱墻兩端。一般配筋率都大于0.3%，而最小配筋率要求是0.25%。（5） 提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)采用后澆帶，或設(shè)伸縮縫。 每隔40m左右留后澆帶，后澆帶一般用高標(biāo)號(hào)混凝土充填，后澆帶填筑可以在主體混凝土澆筑后兩個(gè)月順序流水進(jìn)行，有困難時(shí)至少也要一個(gè)月后澆筑。 后澆帶須貫通結(jié)構(gòu)整個(gè)橫截面，應(yīng)選擇對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響最小的部位通過(guò)，不要在同一個(gè)平面內(nèi)，因?yàn)榍垩由炜梢员苊馊夸摻钤谕黄矫鎯?nèi)搭接。2. 沉降縫沉降縫用來(lái)劃分層數(shù)相差很遠(yuǎn)、荷載相差很大的高層建筑部分，避免由于不均勻沉降而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞。建筑結(jié)構(gòu)各部分沉降差的處理大體有三種方法：（1） 放——設(shè)沉降縫，讓各部分自由沉降；（2） 抗——采用剛性很大的基礎(chǔ)，用基礎(chǔ)本身的剛度來(lái)抵抗沉降差；（3） 調(diào)——在設(shè)計(jì)與施工中采取措施調(diào)整各部分的沉降，減少不均勻沉降，從而降低由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。高層建筑主樓與裙房之間層數(shù)與荷載都相差很遠(yuǎn)，一般在具有下列條件之一時(shí)才能不設(shè)沉降縫（1） 采用端承樁，樁尖直至基巖，建筑物各部分之間沉降差很?。?） 地基條件較好，沉降計(jì)算可靠在情況（2）時(shí)，由于地基好，計(jì)算沉降量有把握，可以采取措施控制沉降，如先施工主樓，后施工裙房。上述兩種情況下，主樓與裙房之間留后澆帶，等沉降穩(wěn)定后再澆筑后澆帶。3. 防震縫在有抗震設(shè)防要求時(shí)，各結(jié)構(gòu)單元之間必須留有足夠?qū)挾?。考慮到相鄰結(jié)構(gòu)單元有相向振動(dòng)可能，所以縫寬不應(yīng)小于相鄰單元位移之各（按較低的結(jié)構(gòu)單元頂部標(biāo)高處的位移計(jì)算）除了設(shè)置溫度—收縮縫和沉降縫之外，在下列情況下，不要單獨(dú)設(shè)置防震縫。（1） 各部分結(jié)構(gòu)剛度相差很遠(yuǎn)；（2） 各部分質(zhì)量相有效期很遠(yuǎn)；（3） 各部分有較大的錯(cuò)層；高低層之間不要采用主樓設(shè)牛腿，低層屋面或樓面梁擱在母腿上的做法。凡是要設(shè)縫，就要分得徹底，凡是不設(shè)縫，就要連接牢固，絕不能將結(jié)構(gòu)單元之間設(shè)計(jì)得似分不分，似連不連，“藕斷絲連”。2.2. 高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和工作特點(diǎn)2.2.1. 考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的整體工作性能樓面在其平面內(nèi)的剛度為無(wú)窮大。豎向荷載大致按受荷面積分配，但水平荷載主要按抗推剛度分配。按受荷面積分配時(shí)：1/6;1/3;1/3;1/6.按協(xié)同工作分配時(shí)：4/10;1/10;1/10;4/102.2.2. 水平作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響占主導(dǎo)地位2.2.3. 高層建筑結(jié)構(gòu)剛度大、延性差、易損壞設(shè)計(jì)時(shí)要注意提高其延性，如強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪比彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)比構(gòu)件，強(qiáng)壓弱拉。2.2.4. 考慮結(jié)構(gòu)的薄弱層進(jìn)行結(jié)構(gòu)薄弱層驗(yàn)算，滿足大震不倒的要求。2.3. 高層建筑結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置2.3.1. 高層建筑結(jié)構(gòu)布置的原則(1)平面布置簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)齊、對(duì)稱，宜采用方形、矩形、圓形、Y形、A形等有利于抵抗水平荷載特別是水平地震作用的建筑平面，平面中若有突出部位，其突出長(zhǎng)度上宜減少，凹角處宜采取加強(qiáng)措施。(2)力求結(jié)構(gòu)的剛心、質(zhì)心盡可能地和水平外力合力的作用線重臺(tái)，減少偏心，否則應(yīng)考慮其不利影響，有時(shí)甚至要付出很高的代價(jià)。(3)控制結(jié)構(gòu)的高寬比。高層建筑的高寬比不宜超過(guò)的限值。(4)沿豎向結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量分布均勻，不要發(fā)生過(guò)大的突變．盡量避免夾層、錯(cuò)層和抽柱等現(xiàn)象。否則對(duì)結(jié)構(gòu)的受力極為不利。(5)合理地設(shè)置變形縫2.3.2. 高層建筑結(jié)構(gòu)體系(一)框架結(jié)構(gòu)體系1．柱網(wǎng)布置在一般情況下應(yīng)根據(jù)使用要求和建筑平面確定框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置，在考慮層高因素后初步確定梁和柱截面型式和尺寸。各種情況下的框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置舉例見(jiàn)下圖在高層建筑中梁柱必須做成剛接。其柱網(wǎng)尺寸在6—8m間較為經(jīng)濟(jì)、合理。柱網(wǎng)可布置成橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重方案，2．樓面、屋面層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)有“樓(層)面層在自身平面內(nèi)的抗彎剛度為無(wú)限大的假定”這就要求其樓(屋)面層除按承受豎向荷裁作用時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)保持一定的整體剛度。當(dāng)房屋高度超過(guò)50m時(shí)，應(yīng)采用現(xiàn)澆樓面其厚度不應(yīng)小于100mm，房屋高度不超過(guò)50m時(shí)，除現(xiàn)澆樓面外，還可采用裝配整體式樓蓋，也對(duì)采用與框架梁或剪力墻有可靠連接的預(yù)制大樓板樓面。屋面、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、平面復(fù)雜或開(kāi)洞過(guò)大的樓層應(yīng)采用現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)。（二）剪力墻結(jié)構(gòu)體系1．剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置（1）剪力墻應(yīng)雙向或多向布置，宜拉通對(duì)直，縱橫墻體交叉(以形成T形、工形)等組合截面。不可布置成不利于抗震設(shè)計(jì)的魚(yú)骨形，和發(fā)生“十字頭”(2)較長(zhǎng)的剪力墻可用樓板(無(wú)連梁)或弱的連梁分為若干個(gè)獨(dú)立墻段。每個(gè)獨(dú)立墻段可以是實(shí)體墻、整體小開(kāi)口墻、聯(lián)肢墻或壁式框架。每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與長(zhǎng)度之比不宜小于2。2．剪力墻的豎向布置(1)剪力墻沿堅(jiān)向應(yīng)貫通全高，墻厚宜逐步減少、避免剛度突變，造成應(yīng)力集中。(2)剪力墻的門(mén)窗洞宜上下對(duì)齊、成列布首。形成明確的墻肢和連梁，不宜采用錯(cuò)洞墻洞口設(shè)置應(yīng)避免墻肢剛度相差懸殊。(3)墻肢截面高度與厚度之比不宜小于3。(三)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系1．剪力墻的平面布置(1)地震設(shè)防區(qū)剪力墻應(yīng)沿房屋的縱橫兩個(gè)方向布置。(2)剪力墻宜對(duì)稱布置在建筑物的端部附近，布置在平面形狀變化處(如樓梯間、電梯井)以及恒載大的地方。剪力墻越靠近端部越能增加結(jié)構(gòu)整體的抗扭轉(zhuǎn)能力。必須注意將剪力墻的位置調(diào)整到抗側(cè)剛度中心盡量和質(zhì)心接近，以減少地震作用時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)。(3)縱向剪力墻宜布置在結(jié)構(gòu)單元的中間區(qū)段內(nèi)。房屋縱向較長(zhǎng)時(shí)，不宜集中在兩端布置，否則宜留施工后澆帶以減少溫度、收縮應(yīng)力的影響。(4)當(dāng)剪力墻墻肢截面寬度過(guò)大，可用門(mén)窗口或施工洞形成聯(lián)肢墻。(5)剪力場(chǎng)布置不宜過(guò)分集中，每道剪力墻承受的水平力不宜超過(guò)總水平力的40％。2．剪力墻的間距為保證框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系協(xié)同式作，剪力墻的間距不能過(guò)大。3．剪力墻的數(shù)量歸根結(jié)底，剪力墻的數(shù)量應(yīng)由計(jì)算決定。在框架—剪體系中整個(gè)建筑物的側(cè)移是否滿足要求，很大程度上決定于剪力筋的數(shù)量，應(yīng)最后通過(guò)總體側(cè)移的計(jì)算來(lái)確定其數(shù)量(包括截而尺寸)。但進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)可利用簡(jiǎn)賂的估算法定出剪力墻的數(shù)量，當(dāng)在結(jié)構(gòu)計(jì)算后不符合要求時(shí)、應(yīng)調(diào)整其數(shù)量后再重新進(jìn)行計(jì)算。橫向剪力墻數(shù)量可采用“壁率”估算，即其涵義為樓層中每單位建筑面積內(nèi)含有橫向剪力墻的長(zhǎng)度，其值以5—l2為宜，隨結(jié)構(gòu)高度不同作相應(yīng)調(diào)整?！菜摹车讓哟罂臻g剪力墻結(jié)構(gòu)布置1.底層應(yīng)設(shè)落地剪力墻和(或)落地簡(jiǎn)體*在平面為長(zhǎng)矩形的建筑(板式建筑)中，落地橫向剪力墻的數(shù)目與全部橫向剪力墻數(shù)日之比，非抗震設(shè)汁時(shí)不宜少于30％；需要抗震設(shè)防時(shí)不宜少于50％。2．底層落地剪力墻和簡(jiǎn)體應(yīng)加厚．并可提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)以補(bǔ)償?shù)讓拥膭偠?。上下層剛度比宜接近于l。非抗震設(shè)計(jì)時(shí)個(gè)應(yīng)大于3；需要抗震設(shè)防時(shí)，不應(yīng)大于2。Gi、Gi+1—第j層、第i十l層的混凝土剪切變形模量；Ai、Ai+1—第i層、第i十l層的折算抗剪截面面積，Aw—在所計(jì)算的力向上，剪力墻有效截面面積；Ac—全部柱截面面積；Hi、hi+1第i層、第i十1層層高。3．落地剪力墻和簡(jiǎn)體的洞口宜布置在墻體的中部。4．框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支梁上的一層墻體內(nèi)不宜設(shè)邊門(mén)洞，不得在中柱上方設(shè)門(mén)洞5.落地剪力墻的間距L應(yīng)符合以下規(guī)定：非抗震設(shè)計(jì)：LB，L36m；抗震設(shè)計(jì)：6、7度時(shí)，L2.5B，L30m；8度時(shí)，L2B;L24m；2.4. 高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)1. 避免地面變形的直接危害；選擇有利地段2. 減少地震能量輸入；薄的場(chǎng)地覆蓋層、堅(jiān)實(shí)的場(chǎng)地土、錯(cuò)開(kāi)卓越周期。3. 削減地震反應(yīng)；提高結(jié)構(gòu)在阻尼、采用高延性構(gòu)件、附設(shè)耗能裝置4. 有利的房屋體形；平面簡(jiǎn)單、立面均勻變化、合適的房屋高度、不大的房屋高寬比、足夠的基礎(chǔ)埋深、變形縫的合理設(shè)置。5. 合理的結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)力求對(duì)稱、結(jié)構(gòu)豎向等強(qiáng)、屋頂小塔樓的合理設(shè)計(jì)6. 恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料；7. 多道抗震防線；如框架—剪力墻、框—撐體系、筒體—框架體系、筒中筒體系8. 抗側(cè)力體系的優(yōu)化；足夠的抗推剛度、結(jié)構(gòu)超定定次數(shù)要多、優(yōu)良的屈服機(jī)制、優(yōu)良的耐震構(gòu)件和耗能構(gòu)件9. 控制結(jié)構(gòu)變形；10. 剛度、承載力和延性的匹配；11. 確保結(jié)構(gòu)的整體性；結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性、構(gòu)件間連接可靠、提高豎向整體剛度12. 減輕自重減小樓板厚度、盡量減薄墻體、應(yīng)用高強(qiáng)混凝土、輕質(zhì)材料的應(yīng)用13. 妥善處理非結(jié)構(gòu)部件考慮填充墻的影響、玻璃幕墻的正確構(gòu)造、外墻板的可靠連接3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則3.1. 基本假定1. 彈性變形假定（用彈性方法分析結(jié)構(gòu)，并考慮構(gòu)件的彈塑性）2. 剛性樓板假定（diaphragm）3. 平面抗側(cè)力假定（框架或剪力墻僅承受其平面內(nèi)的內(nèi)力）3.2. 荷載效應(yīng)及地震作用效應(yīng)的組合高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：1. 無(wú)地震作用 (3.1)Q、W、—分別為樓面活荷載和風(fēng)荷載組合系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)，0.7，0；當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)，1.0，0.6；或0.7，1.0；對(duì)書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)、通風(fēng)機(jī)房和電梯機(jī)房，樓面活荷載組合系數(shù)取0.7的場(chǎng)合應(yīng)取為0.9.（1） 承載力計(jì)算時(shí)：A． 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)：當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35，對(duì)可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2；當(dāng)其對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，取1.0；B． 其它分項(xiàng)系數(shù)取1.4（2） 位移計(jì)算時(shí)，式中各分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取1.02.有地震作用 (3.2)承載力計(jì)算時(shí)，分項(xiàng)系數(shù)按表3.1取值；位移計(jì)算時(shí)取1.0.3.3. 構(gòu)件承載力計(jì)算、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算和抗傾覆驗(yàn)算3.3.1. 構(gòu)件承載力計(jì)算無(wú)地震作用有地震作用 EK—構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，考慮到地震作用時(shí)間短、材料快速加載時(shí)承載力高，對(duì)不同的受力狀態(tài)作相應(yīng)的調(diào)整。3.3.2. 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算和抗傾覆驗(yàn)算1.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算主要控制在風(fēng)荷載或水平地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的二階效應(yīng)不致過(guò)大，以免引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu) (3.5)對(duì)框架結(jié)構(gòu)(i=1,2,…n) (3.6)2.結(jié)構(gòu)抗傾覆驗(yàn)算 主要考慮高層建筑高度較大，基底面積較小，在水平風(fēng)荷載和地震作用下，產(chǎn)生較大的傾覆力矩。 (3.7)Ms—穩(wěn)定力矩，計(jì)算時(shí)，恒載取90%，樓面活荷載取50%Mo—傾覆力矩，按風(fēng)荷載或地震作用計(jì)算。3.4. 高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移限值在正常使用條件下，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過(guò)大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。正常使用條件下的結(jié)構(gòu)水平位移按規(guī)定的風(fēng)荷載、地震作用和規(guī)定的彈性方法計(jì)算。按彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比△u/h宜符合以下規(guī)定1. 高度不大于150m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比△u/h不宜大于下表的限值；2. 高度等于或大于250m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比△u/h不宜大于1/500；3. 高度在150～250m之間的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比△u/h的限值按以上1和2的限值線性插入取用。注：樓層層間最大位移△u以樓層最大的水平位移差計(jì)算，不扣除整體彎曲變形?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，樓層位移計(jì)算不考慮偶然偏心的影響。3.5. 罕遇地震作用下薄弱層抗震變形驗(yàn)算為了達(dá)到大震不倒的目的1下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：1）7～9度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)；2）甲類建筑和9度抗震設(shè)防的乙類建筑結(jié)構(gòu)；3）采用隔震和消能減震技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)。2下列結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：1）采用時(shí)程分析的房屋和豎向不規(guī)則類型的高層建筑物；2）7度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地和8度抗震設(shè)防的乙類建筑結(jié)構(gòu)；3）板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)。注：樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)為按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力與按罕遇地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值。y=按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力/按罕遇地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）層間彈塑性位移應(yīng)符合下式要求 對(duì)7、8、9度抗震設(shè)計(jì)的高層建筑，在罕遇地震作用下，薄弱層（部位）彈塑性變形的計(jì)算可采用以下方法：1. 不超過(guò)12層且層側(cè)向剛度無(wú)變化的框架結(jié)構(gòu)，采用以下簡(jiǎn)化方法（1）結(jié)構(gòu)薄弱層位置：A． 樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，取底層B． 樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，取該系數(shù)最小的樓層及相對(duì)較小的樓層，一般2~3層。（2）層間彈塑性位移計(jì)算Δup=ηpΔue或Δup=μΔuy=ηpΔuy/ξy式中Δup——彈塑性層間位移；Δuy——層間屈服位移；μ——樓層延性系數(shù)；Δue——罕遇地震作用下按彈性分析的層間位移；ηp——彈塑性層間位移增大系數(shù)，當(dāng)薄弱層(部位)的屈服強(qiáng)度系數(shù)不小于相鄰層(部位)該系數(shù)平均值的0.8時(shí)，可按表采用。當(dāng)不大于該平均值的0.5時(shí)，可按表內(nèi)相應(yīng)數(shù)值的1.5倍采用；其他情況可采用內(nèi)插法取值；ξy——樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)。3.7. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.7.1. 結(jié)構(gòu)方案的選取3.7.2. 結(jié)構(gòu)計(jì)算1. 計(jì)算模型軸力的影響2. 荷載取值根據(jù)荷載規(guī)范和實(shí)際情況，議案嚴(yán)防漏算3. 計(jì)算軟件PKPM、SAP2000,等等，要確定是梁?jiǎn)卧?，還是柱單元，后者考慮軸力，前者不考慮；地震波要與場(chǎng)地類別一致，至少要輸入兩條地震波。對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu)要進(jìn)行分析，如結(jié)構(gòu)的自振周期、振型、位移曲線、底部總剪力值。4. 特殊構(gòu)件處理框支剪力墻的托梁、大跨度梁的撓度和裂縫寬度、開(kāi)洞剪力墻等。5. 協(xié)同工作性能的處理剪力墻和框架、筒體和框架、等的關(guān)系要明確，如電梯井可能是支撐在框架上，也可能是剪力墻的一部分3.7.3. 抗震措施3.7.4. 延性延性是結(jié)構(gòu)屈服后變形能力大小的一種性質(zhì)，是結(jié)構(gòu)吸收能量能力的一種體現(xiàn)，常用延性系數(shù)來(lái)表示延性的高底，延性系數(shù)是結(jié)構(gòu)最大變形與屈服變形的比值： 承載力不同于延性，延性好的結(jié)構(gòu)雖然可能開(kāi)裂或產(chǎn)生很大的變形，但不致倒塌；延性差但承載力高的結(jié)構(gòu)可能卻因延性差而倒塌。保證延性的措施：強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)弱桿、強(qiáng)壓弱拉。3.7.5. 基礎(chǔ)方案萬(wàn)丈高樓平地起，基礎(chǔ)是關(guān)鍵，基礎(chǔ)要滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的要求，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，并防止不均勻沉降?；A(chǔ)要有一定的埋置深度，一般要滿足1/15房屋高度的要求，對(duì)樁基礎(chǔ)，可放寬止1/18.設(shè)置適當(dāng)?shù)某两悼p。3.7.6. 構(gòu)造措施1. 保證延性2. 保證主體結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接目錄摘要……………5一、 建筑設(shè)計(jì)………………51、設(shè)計(jì)資料 ………………52、結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià) ……………6二、 結(jié)構(gòu)布置及有關(guān)尺寸的初步估算……61、結(jié)構(gòu)布置及梁,柱截面尺寸的初選………62、荷載計(jì)算……………………9三、結(jié)構(gòu)的線剛度與橫向側(cè)移剛度計(jì)算……131、結(jié)構(gòu)的線剛度計(jì)算………132、結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移剛度計(jì)算………………15四、框架的風(fēng)荷載、地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi…………………151、地震荷載作用下的梁、柱、墻、門(mén)、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值……………152、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算及位移驗(yàn)算…………22五、風(fēng)荷載計(jì)算……………24六、豎向荷載內(nèi)力計(jì)算 ……25七、 水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算……………281. 水平地震荷載作用下 ……282. 水平風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算……………31八、 三四層內(nèi)力算至柱邊緣處 …………32九、 豎向荷載作用下彎矩調(diào)幅后梁控制截面內(nèi)力值……………33十、 三四層內(nèi)力組合如下表 ……………33十一、 截面配筋計(jì)算……331. 梁跨中截面配筋計(jì)算 ……332. 計(jì)算柱彎矩設(shè)計(jì)值………36十二、參考文獻(xiàn)……………39摘要：現(xiàn)建一棟整體式鋼筋混凝土六層框架結(jié)構(gòu)的建筑物，建筑高度為20.4m，基本風(fēng)壓0.35kN/m。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)，進(jìn)行了建筑物的平、立、剖的三方面的設(shè)計(jì)。辦公樓屬于公共建筑，既要求滿足建筑布局，也要有抗震、采風(fēng)通光等各方面的要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)布置及選型、荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合、按最不利內(nèi)力進(jìn)行各桿件配筋計(jì)算。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；辦公樓；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料（1）某六層辦公樓，采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層平面圖詳見(jiàn)附圖1。（2）建筑物層高：底層層高為3.9m，2～6層層高為3.3m。（3）抗震設(shè)防烈度為7度，Ⅰ類場(chǎng)地土，特征周期分區(qū)為二區(qū)。（4）基本風(fēng)壓：w0＝0.35kN/m2，地面粗糙度為B類。（5）其他條件可參照相關(guān)教材中有關(guān)框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)例題。（6）恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2；活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4。（7）材料選用：混凝土采用C30；鋼筋梁、柱中受力縱筋均采用HRB335或HRB400，箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HPB235。附圖1標(biāo)準(zhǔn)層平面圖其他：①室內(nèi)外高差450mm；基頂標(biāo)高為-1.200m。②屋面做法：不上人屋面（活荷載0.5kN/m2），卷材防水（有保溫層，二道防水），水泥膨脹珍珠巖找坡。（注：屋面保溫、防水、找坡層總重按2.5kN/m2計(jì)算。）③女兒墻：240mm厚，采用實(shí)心磚（自重按18kN/m3）砌筑，墻高0.5m，100mm混凝土壓頂。④外墻飾面：20mm厚水泥砂漿打底、找平，面刷乳膠漆（外墻用）。⑤內(nèi)墻飾面：混合砂漿刷乳膠漆（總厚度22mm）。⑥外縱墻上開(kāi)窗高度：底層為2.6m，2～4層為2.0m。⑦內(nèi)縱墻自重計(jì)算可以不扣除門(mén)洞，外縱墻自重計(jì)算必須扣除窗洞，然后再計(jì)算窗重。（塑鋼窗自重按0.4kN/m3計(jì)算）⑧縱向框架梁及基礎(chǔ)梁均按照250×400設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià)該建筑為常見(jiàn)的一般建筑物，即屬于A級(jí)框架結(jié)構(gòu)體系，查表2-2得：抗震設(shè)防烈度為7度時(shí)，最大適用高度為50m，該設(shè)計(jì)方案建筑高度為（3.9+3.3×5）m=20.4m﹤50m，故滿足要求。查表2-6得：最大高寬比為4，該設(shè)計(jì)方案高寬比為H/B=，故滿足要求。查表2-10得長(zhǎng)寬比限值為6.0，該設(shè)計(jì)方案長(zhǎng)寬比為故滿足要求。該方案設(shè)計(jì)的建筑物立面規(guī)則，均勻，從上到下外形不變，沿高度布置連續(xù)均勻；建筑平面形狀為矩形，規(guī)則，簡(jiǎn)單，對(duì)稱；長(zhǎng)寬比不大，有利于抗震。綜上所述：該結(jié)構(gòu)方案合理。結(jié)構(gòu)布置及有關(guān)尺寸的初步估算1、結(jié)構(gòu)布置及梁,柱截面尺寸的初選項(xiàng)目情況：該工程為辦公樓設(shè)計(jì)。建筑總共6層，底層層高為3.9m，2～6層層高為3.3m。室內(nèi)外高差450mm；基頂標(biāo)高為-1.200m?？蚣芷矫媾c柱網(wǎng)布置圖如下圖2-1。圖2-1結(jié)構(gòu)平面布置圖板厚取120mm，。確定計(jì)算簡(jiǎn)圖假定框架柱與基礎(chǔ)頂面接觸，框架梁與柱剛接，設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算的方便，使每個(gè)柱子的尺寸不變，于是梁的跨度和柱截面形心線之間的距離相等。將基礎(chǔ)距離室外地坪的高度設(shè)為1.2m，室內(nèi)外高差為0.45m，所以底層的柱子高度為h=3.9+1.2+0.45=5.55m，其余各層竹篙從露面算到上一層樓面，所以都是3.3m,于是框架的計(jì)算見(jiàn)圖為下圖2-2表示。圖2-2框架計(jì)算簡(jiǎn)圖二.梁、柱截面尺寸的估算：（1）梁截面1.AB跨：主梁：L=7200mmh=（~）L=600mm~900mm,取h=700b=（~）h=233mm~350mm，取b=300故該框架的橫梁與縱梁的初步設(shè)計(jì)截面尺寸為b×h=300mm×700mm次梁：L=7200㎜h=（~）L=400mm~600mm,取h=500b=（~）h=200mm~300mm，取b=300故框架的次梁初步設(shè)計(jì)截面尺寸為b×h=300mm×500mm2.BC跨：主梁：L=3000mm h=（~）L=250mm~375mm,取h=500b=（~）h=167mm~250mm，取b=300故框架梁的初步設(shè)計(jì)截面尺寸為b×h=300mm×500mm。于是計(jì)算結(jié)果歸納于下表2-1：表2-1估算梁的截面尺寸，單位為mm層數(shù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁（b×h）縱梁（b×h）次梁（b×h）AB,CE跨BC跨1～6C30300×700300×500300×700300×500(2)柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限制，按下式計(jì)算：公式（2-1）式中：：為考慮地震作用組合后柱軸力壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，等跨內(nèi)柱取1.2,不等跨取1.25；:為按照簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)荷面積；：為折算后在單位面積上的重力荷載代表值，近似取14kN/;:為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；則底層中柱的軸力設(shè)計(jì)值為N=1.2×14×7.2×(7.2+3)/2×5=3084.48kN該項(xiàng)目工程全部使用C30的混凝土,查表的fc=14.3N/mm2，首先假定該層柱截面尺寸b×h=500mm×500mm，則柱的軸壓比為：，滿足要求。故該框架柱的估計(jì)尺寸符合要求，確定為b×h=500mm×500mm。并且為了施工的方便性，可以使得各層的所有柱子的截面尺寸都保持不變。2、荷載計(jì)算2.1屋面與樓面的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算一.屋面防水層（剛性）30厚C20細(xì)石混凝土1.0防水層（柔性）三氈四油上面鋪小石子0.4找平層：15厚水泥砂漿0.015m×20＝0.3找坡層：40厚水泥石灰焦渣砂漿找坡0.04m×14＝0.56保溫層：80厚礦渣水泥0.08m×14.5＝1.16結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.12m×25＝3抹灰層：10厚混合砂漿0.01m×17＝0.17合計(jì)6.59二.標(biāo)準(zhǔn)層樓面：大理石面層0.02m×28＝0.5620厚1：3干硬性水泥砂漿0.02m×20＝0.4結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.12m×25＝3抹灰層：10厚混合砂漿0.01m×17＝0.17合計(jì)：4.13三．衛(wèi)生間樓面2厚水泥砂漿貼10厚300×300防滑地磚0.3420厚水泥細(xì)砂漿面層0.02m×20＝0.430厚水泥砂漿找坡（0.03+3.4×0.01/2）m×20＝0.9615厚水泥砂漿找平0.015m×20＝0.3結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.12m×25＝3抹灰層：10厚混合砂漿0.01m×17＝0.17合計(jì)：5.172.2屋面與樓面活荷載計(jì)算一.根據(jù)《荷載規(guī)范》查得：樓面：2.0走廊:2.5二.雪荷載Sk=1.0×0.45=0.452.3梁、柱、墻、門(mén)、窗的重力荷載計(jì)算一.梁自重：1.邊橫梁、縱梁：b×h=300mm×梁自重：(0.7m-0.12m)×25×0.3m=4.35抹灰層：10厚混合砂漿：[(0.7m-0.12m)×2+0.3m]×0.01合計(jì)：4.62．中橫梁：b×h=300mm×梁自重：(0.5m-0.12m)×25×0.3m=2.85抹灰層：10厚混合砂漿：[(0.5m-0.12m)×2+0.3m]×0.01合計(jì)：3.033.次梁：b×h=300mm×因?yàn)榇瘟旱某叽绾妥鞣ㄅc中橫梁完全一樣，則次梁的重力荷載也是3.034.基礎(chǔ)梁：b×h=300mm×梁自重：25×0.3m×0.5m=3.75二.柱自重：柱尺寸：b×h=500mm×500mm柱自重：0.5m×0.5m×25=6.25抹灰層：10厚混合砂漿：0.01m×0.5m×4×17=0.34合計(jì)：6.59三.外墻自重：標(biāo)準(zhǔn)層：墻體：（3.4m-1.8m-0.5m-0.4m）×0.3m×18=4.32鋁合金窗：0.35×1.8m×1.8m=0.63水刷石外墻面：（3.4m-1.8m）×0.5=0.9水泥粉刷內(nèi)墻面：（3.4m-1.8m）×0.36=0.648合計(jì)：6.498底層：墻體：（3.4m-1.8m-0.5m-0.4m）×0.3m×18=4.32鋁合金窗：0.35×1.8m=0.63水刷石外墻面：（3.4m-1.8m）×0.5=0.9水泥粉刷內(nèi)墻面：（3.4m-1.8m）×0.36=0.648合計(jì)：6.498四.內(nèi)墻自重：標(biāo)準(zhǔn)層：墻體：（3.4m-0.5m）×0.3m×18=16.2水泥粉刷內(nèi)墻面：3.0m×0.36×2=2.16合計(jì)：18.36底層：墻體：（3.4m-0.5m）×0.3m×18=16.2水泥粉刷內(nèi)墻面：3.0m×0.36×2=2.16合計(jì)：18.36五.女兒墻自重：女兒墻使用300mm厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，=5.5kN/m3，兩側(cè)均為20mm厚的抹灰，墻高設(shè)計(jì)為900mm，另外上面為100厚混凝土蓋頂。則單位面積內(nèi)的重力荷載為：5.5×0.3m+17×0.02m×2=2.33三、結(jié)構(gòu)的線剛度與橫向側(cè)移剛度計(jì)算1、結(jié)構(gòu)的線剛度計(jì)算在框架結(jié)構(gòu)中，為了增大梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架的側(cè)移，現(xiàn)澆樓板的樓可以作為梁的有效翼緣。為考慮這一有利的作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩的時(shí)候，對(duì)于中框架取I=2Io（Io為梁的截面慣性矩），邊跨梁I=1.5Io梁采用C30混凝土，查表的，其彈性模量i邊＝EI/L=中跨梁：i中＝EI/L=底層柱：i底＝EI/L=其余各層柱：i上＝EI/L=令i上＝1.0,則其余各桿件的相對(duì)線剛度為：i邊＝i中＝i底＝則該框架的相對(duì)線剛度如下圖3-1所示：圖3-1框架梁柱的相對(duì)線剛度2、結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移剛度計(jì)算底層：A、E柱B、C柱標(biāo)準(zhǔn)層：A、E柱B、C柱計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表3-1：表3-1橫向側(cè)移剛度統(tǒng)計(jì)表層號(hào)12345∑D72517.9889430.489430.489430.489430.4∑D1/∑D2=72517.98/89430.4=0.81＞0.7故框架為規(guī)則框架四、框架的風(fēng)荷載、地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi1、地震荷載作用下的梁、柱、墻、門(mén)、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.1梁、柱、墻、門(mén)、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值一．表4-1梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件b/mh/m/(kN/m3)g/(kN/m)/mnGi/kN∑Gi/kN1邊橫梁0.300.70251.055.5136.40016564.5312064.635

中橫梁0.300.50251.053.9382.800888.211次梁0.30

0.50251.053.9386.85014377.654縱梁0.300.70

251.055.5136.700281034.239柱0.500.50251.106.8754.8503210672～5邊橫梁0.30

0.70

251.055.5136.40016564.5312064.635中橫梁0.30

0.50

251.053.9382.800888.211次梁0.30

0.50251.053.9386.85014377.654縱梁0.300.70251.055.5136.700281034.239柱0.50

0.50251.106.8753.40032748二．墻自重外墻作法：全部使用300mm厚的灰砂磚，=18kN/m3，,一側(cè)為20mm的厚抹灰層，=17kN/㎡，一側(cè)墻體為水刷石墻面，=0.5kN/㎡；則外墻的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：18×0.3m+17×0.02m+0.5=6.24內(nèi)墻使用300mm厚的灰砂磚，=18kN/m3,兩側(cè)均為20mm厚的抹灰層，則內(nèi)墻的單位面積重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：18×0.3m+17×0.02m×2=5.74三．門(mén)窗單個(gè)重力荷載計(jì)算除大門(mén)為玻璃門(mén)，辦公室為木門(mén)窗：全部使用鋁合金玻璃窗1.2重力荷載代表值重力荷載代表值指該建筑物的相關(guān)構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。公式（4-1）其中前所乘的系數(shù)0.5為可變荷載的組合值系數(shù)。當(dāng)計(jì)算頂層時(shí)，可變荷載取雪荷載，系數(shù)仍取0.5。底層：外墻總長(zhǎng)：外墻面積：56.7m×4.85m=274.995外墻自重：6.24×274.995=1715.97kN所以G=171597./2=857.985kN內(nèi)墻總長(zhǎng)：（7.2-0.35-0.4）×8+（7.2-0.2-0.15）×5+5.4-0.2-0.15+3.6×4-0.4-0.5×2-1.8-0.9×3+0.15+3.6×3-0.4-0.5×2-0.9×3+3.6×2-0.35×2-0.9×2+3.6×3-0.35-0.5-1.8-0.9+0.15+3.6×2-0.3-0.9×2=123.45m內(nèi)墻G=123.45×4.85×5.74/2=1718.362kN底層梁自重G=2064.635kN柱子：G=(1067+748)/2=907.5kN門(mén)：G=（1.8×2.7×2+2.4×2.7×2+2.7×2.7+1.8×2.1×2）×0.45+（0.9×2.1×11+1.8×2.1）×0.2=21.803kN窗：G=（1.8×1.8×3+2.1×1.8×10+2.4×1.8×6）×0.35=25.704kN板：G=[43.4×17.6-(3.6-0.3)×(5.4-0.35)×4.13+(3.6-0.3)×(5.4-0.35)×5.17=3171.99kN活荷載：G=0.5×2.0×43.4×17.6=763.84kN二層：外墻總長(zhǎng)：43.4-0.5×8-1.8×2-2.1×4-2.4×6+（17.6-0.5×4-2.1）×2+43.4-0.5×8-1.8×2-2.1×10=54.8m外墻自重：G=54.8×3.4×6.24/2=581.318kN內(nèi)墻總長(zhǎng)：（7.2-0.35-0.4）×12-2.4×6+（7.2-0.2-0.15）×6+5.4-0.2-0.15+43.4-0.5×8-0.9×6+36-0.7-0.5×4-1.2×4-0.9×4-1.8+3.6×2-0.3-0.9×2=171.35m內(nèi)墻G=171.35×3.4×5.74/2=1672.033kN柱：G=748kN梁：G=2064.635kN門(mén)：G=（2.4×2.1×6+1.8×2.1+1.2×2.1×4+0.9×2.1×12）×0.2=13.356kN窗：G=（1.8×1.8×4+2.1×1.8×14+2.4×1.8×6）×0.35=32.13kN板：G=3171.99kN活荷載：G=763.84kN標(biāo)準(zhǔn)層：外墻：G=581.318kN內(nèi)墻：總長(zhǎng):(7.2-0.35-0.4)11+(7.2-0.2-0.15)8+5.4-0.2-0.15+43.4-0.5×8-0.9×10-1.2×2+36-0.7-0.5×4-1.8-0.9×8+3.6×2-0.3-0.9×2=188.2m內(nèi)墻自重：G=188.2×3.4×5.74/2=1836.456kN柱：G=748kN梁：G=2064.635kN門(mén)：G=（0.9×2.1×20+1.2×2.1×2+1.8×2.1）×0.2=9.324kN窗：G==32.13kN板：G=3171.99kN活荷載：G=763.84kN頂層：雪荷載：G=0.5×0.45×43.4×17.6=171.864kN外墻：G=581.318kN內(nèi)墻：總長(zhǎng)：（7.2-0.35-0.4）×8+（7.2-0.2-0.15）×7+5.4-0.2-0.15+43.4-0.5×8-1.2×4-0.7×4+36-0.7-0.5×4-1.8-0.7×6-0.9×2+3.6×2-0.3-0.9×2+(1.8-0.3-0.7)×10+(2.1-0.3)×10=193kN內(nèi)墻自重：G=193×3.4×5.74/2=1883.294kN柱：G=748/2=374kN梁：G=2064.635kN門(mén)：G=（1.2×2.1×4+0.9×2.1×4+0.7×2.1×20+1.8×2.1）×0.2=10.164kN窗：G=32.13kN女兒墻:使用300mm厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，=5.5kN/m3，兩側(cè)均為20mm厚的抹灰，墻高設(shè)計(jì)為900mm，另外上面為100厚混凝土蓋頂。則單位面積內(nèi)的重力荷載為：5.5×0.3m+17×0.02m×2=2.33屋面女兒墻：0.9×（43.4+17.6）×2=122m2女兒墻自重：G=122×2=244kN板：G=43.4×17.6×6.59=5033.706kN活荷載：G=763.84kN綜合以上計(jì)算得：G1=7813.457+1718.362+581.318+1672.033=11785.17kNG2=581.318+581.318+1672.033+1836.456+748+2064.635+13.356+32.13+3171.99+763.84=11465.076kNG3=G4=(581.318+1836.45)*2+748+2064.635+9.324+32.13+3171.99+763.84=11625.467kNG5=1883.294+581.318+374+2064.635+10.164+32.13+171.864+244+5033.706+763.84=11158.951kN所以，地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi，可由下圖4-1表示：圖4-1地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi1.3橫向水平地震作用下框架的側(cè)移計(jì)算表4-2結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算表層次Gi／kNVGi／kN∑Di／（N／mm)△ui／mmui／mm511158.95111158.95189430.4×167.840.2411625.46722784.41889430.4×1615.972.2311625.46734409.88589430.4×1624.096.2211465.07645874.96189430.4×1632.072.2111785.1757660.13172517.98×1640.240.2框架的自振周期：取,則s1.4橫向水平地震作用下的樓層地震剪力計(jì)算由于本結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)40m，變形以剪切型為主的且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，故使用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總的橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：查表得，；因?yàn)?，，所以可不考慮頂部附加地震作用分?jǐn)?shù)。計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，將上述和代入可得計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-3：表4-3各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用下樓層地震剪力計(jì)算表層次Hi／mGi／kNGiHi／kN·mFi／kNVi／kN518.4511158.951205882.65

0.3081225.391225.39415.0511625.467174963.28

0.262

1042.382267.77311.6511625.467135436.70

0.203807.653075.4228.2511465.07694586.88

0.142564.953640.3714.8511785.1757158.070.086342.163982.53各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用下的樓層地震剪力沿著房屋高度的布設(shè)情況見(jiàn)圖4-2所示：(a)橫向地震作用下荷載分布（b）每層之間剪力分布圖4-2橫向水平地震作用及樓層地震剪1.5水平地震作用下的位移驗(yàn)算橫向水平地震作用下的該一榀框架結(jié)構(gòu)的每層間位移和頂點(diǎn)位移各按下面兩式計(jì)算：公式（4-3）公式（4-4）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-4所示，表中的層間彈性位移角=/。表4-4橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi／kN∑Di／（N／mm)△ui／mmui／mmhi／mm=/51225.3989430.4×160.86119.934001／395342267.7789430.4×161.58112.134001／215233075.4289430.4×162.15

96.234001／158123640.3789430.4×162.5472.234001／133913982.5372517.98×163.4340.248501／1414由上表可知，該框架的最大層間位移角位于在第二層，其為1/1339＜[/h]=1/550，滿足要求。2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算及位移驗(yàn)算2.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如下表所示，表中Z為框架節(jié)點(diǎn)之室外地面的高度，A為一榀框架每層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積。計(jì)算公式為：計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表4-5：表4-5風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算層次51.31.00.8418.450.3515.846.0541.31.00.7415.050.3524.489.3631.31.00.7411.650.3524.489.3621.31.00.748.250.3524.489.3611.31.00.744.850.3529.711.35所以，該框架在風(fēng)荷載作用下的標(biāo)準(zhǔn)值示意圖見(jiàn)下圖4-3：圖4-3風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)受荷圖，單位為kN2.2風(fēng)荷載作用下框架的的位移驗(yàn)算風(fēng)荷載作用下框架的層間位移計(jì)算公式為：該框架在橫向風(fēng)荷載作用下的側(cè)向位移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表4-6：表4-6風(fēng)荷載作用下框架的位移計(jì)算層次56.056.0589430.40.000073.41/4857149.3615.4189430.40.000173.41/2000039.3624.7789430.40.000283.41/1214329.3634.1389430.40.000383.41/8947111.3545.4872517.980.000634.851/7698由上表可知，風(fēng)荷載作用下該框架的最大層間位移角最大值為1/7698＜[/h]=1/550，滿足要求。五、風(fēng)荷載計(jì)算取4號(hào)軸線處一榀橫向框架為計(jì)算單元H=35.4m﹥30m，且高寬比H/B=35.4/13=2.7﹥1.5所以要考慮風(fēng)振系數(shù)βz=1+基本振型Z高度處振型系數(shù)基本風(fēng)壓值ω0=0.35kN/m2框架結(jié)構(gòu)基本周期：T1=0.25+0.53×10-3×城市郊區(qū)屬于B類粗糙度地區(qū)，查表3-3得，脈動(dòng)增大系數(shù)ξ=1.228H/B=35.4/36=0.983查表3-4得脈動(dòng)影響系數(shù)ν=0.4585平面為矩形所以風(fēng)載體型系數(shù)μs=0.8+0.5=1.3μz由表3-1查得ωki=βziμsμzω0樓層Z/mμsμziβzizω0ωkihiAiFi13.01.31.00001.04770.08470.350.47673.319.89.4426.61.31.00001.10500.18640.350.50283.621.610.86310.21.31.00561.16130.28810.350.53143.621.611.48413.81.31.10641.19840.38980.350.60333.621.613.03517.41.31.19281.23200.49150.350.66863.621.614.44621.01.31.26701.26360.59320.350.72843.621.615.73豎向荷載內(nèi)力計(jì)算梁柱線剛度計(jì)算因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)：當(dāng)梁兩邊都有樓板時(shí)，I=2.0Ir當(dāng)梁一邊有樓板時(shí)，I=1.5Ir注：Ir為按矩形截面計(jì)算的慣性矩。所以梁的線剛度計(jì)算如下表：梁位置EcLb×hIrIib﹙×1010﹚中間梁3.15×1046500400mm×600mm7.2×10914.4×1096.98邊梁3.15×1046500400mm×600mm5.4×10910.8×1095.24注：ib=柱的線剛度計(jì)算如下表：層數(shù)Echb×hIic﹙×1010﹚2-63.15×1043300650mm×650mm14.88×10913.0213.15×1043900650mm×650mm14.88×10911.72注：ic=因?yàn)樨Q向荷載為對(duì)稱荷載，取4號(hào)軸線的一榀框架為計(jì)算單元，結(jié)構(gòu)對(duì)稱,所以中柱的剪力和彎矩為零。由每個(gè)桿件均為固端，所以轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S=4i分配系數(shù)μi=傳遞系數(shù)C=0.5在豎向恒載作用下在豎向恒載作用下梁柱內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下其中梁端剪力由公式：Vbliι=柱剪力：Vihi=梁軸力為上下兩柱剪力的代數(shù)和，柱上端的軸力=其上所有柱自重+其上所有墻自重+其上所有梁端剪力柱下端的軸力=該柱上端的軸力+本層柱的自重柱的自重=0.65×0.65×25×3.6=38.03kN外墻自重=6kN/m×6m=36kN內(nèi)墻自重=1.5kN/m2×6m×(3.6-0.6)m=27kN層數(shù)截面MNV4柱邊柱上端43.72-1041.68-24.29下端43.72-1079.71-24.29中柱上端0-1691.180下端0-1729.210梁左端-87.44089.00跨中51.29--右端110.980-96.253柱邊柱上端43.72-1024.71-24.20下端43.41-1242.74-24.20中柱上端0-1948.710下端0-1986.740梁左端-87.440.0989.00跨中51.29--右端110.980.09-96.25注：彎矩、剪力以順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。軸力以壓負(fù)，拉為正。計(jì)算3,4層柱的軸力時(shí)用到的其他各層梁的剪力見(jiàn)下表層數(shù)/kN/kN3-689.0096.25在豎向活載作用下梁柱內(nèi)力統(tǒng)計(jì)如下表其中梁端剪力由公式：Vbl·ι=柱剪力：Vihi=梁軸力為上下兩柱剪力的代數(shù)和，柱軸力=其上所有梁端剪力層數(shù)截面MNV4柱邊柱上端18.42-261.09-10.23下端18.42-261.09-10.23中柱上端0-569.820下端0-569.820梁左端-36.84037.48跨中37.48--右端46.730-40.523柱邊柱上端18.42-298.57-10.20下端18.29-298.57-10.20中柱上端0-650.860下端0-650.860梁左端-36.910.0337.48跨中37.48--右端46.730.03-40.52注：彎矩、剪力以順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。軸力以壓負(fù)，拉為正。計(jì)算3,4層柱的軸力時(shí)用到的其他各層的梁的剪力見(jiàn)下表層數(shù)/kN/kN3-637.4840.52七、水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算水平地震荷載作用下由D值法其計(jì)算過(guò)程如下表層數(shù)柱類型根數(shù)K=α=D=αΣD/×104345縱向邊柱100.5360.2112.54461.447中間柱51.0720.3494.207橫向邊柱20.4020.1672.013角柱40.8050.2873.46取4號(hào)軸線一榀框架為計(jì)算單元，每根柱子所分剪力計(jì)算如下表層數(shù)層剪力Vpi/kN邊柱D值中柱D值ΣD/×104每根邊柱剪力每根中柱剪力54714K=0.536α=0.211D=2.544K=1.072α=0.349D=4.20761.44745134K=0.536α=0.211D=2.544K=1.072α=0.349D=4.20761.44735454K=0.536α=0.211D=2.544K=1.072α=0.349D=4.20761.447查表得柱子的反彎點(diǎn)如下表層數(shù)邊柱中柱5n=10j=5K=0.536y0=0.45α=0.211y1=y2=y3=0y=y0+y1+y2+y3=0.45n=10j=5K=1.072y0=0.50α=0.349y1=y2=y3=0y=y0+y1+y2+y3=0.504n=10j=4K=0.536y0=0.50α=0.211y1=y2=y3=0y=y0+y1+y2+y3=0.50n=10j=4K=1.072y0=0.50α=0.349y1=y2=y3=0y=y0+y1+y2+y3=0.503n=10j=3K=0.536y0=0.50α=0.211y1=y2=y3=0y=y0+y1+y2+y3=0.50n=10j=3K=1.072y0=0.50α=0.349y1=y2=y3=0y=y0+y1+y2+y3=0.50注：由于上下層梁的線剛度及上下層高均相同，所以y1y2y3均為零柱端彎矩由公式：計(jì)算梁端彎矩：邊跨中間跨由平衡條件計(jì)算梁端剪力及跨中彎矩柱的軸力=梁端剪力的代數(shù)和所以中柱軸力為零。所以在水平地震荷載作用下梁柱內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)下表層數(shù)截面MNV4柱邊柱上端382.61888.19212.56下端382.61888.19212.56中柱上端632.700351.50下端632.700351.50梁左端698.79-200.86右端606.83-200.863柱邊柱上端406.441109.27225.80下端406.441109.27225.80中柱上端672.140373.41下端672.140373.41梁左端789.05-221.76右端652.42-221.76水平風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算由D值法其計(jì)算過(guò)程如下表層數(shù)柱類型根數(shù)K=α=D=αΣD/×104345邊柱20.5360.2112.5449.295中柱11.0720.3494.207取4號(hào)軸線一榀框架為計(jì)算單元，每根柱子所分剪力計(jì)算如下表層數(shù)層剪力Vpi/kN邊柱D值中柱D值ΣD/×104每根邊柱剪力每根中柱剪力594.42K=0.536α=0.211D=2.544K=1.072α=0.349D=4.2079.2954107.45K=0.536α=0.211D=2.544K=1.072α=0.349D=4.2079.2953118.93K=0.536α=0.211D=2.544K=1.072α=0.349D=4.2079.295反彎點(diǎn)的算法同水平地震作用下反彎點(diǎn)算法柱端彎矩由公式：計(jì)算梁端彎矩：邊跨中間跨由平衡條件計(jì)算梁端剪力及跨中彎矩柱的軸力=梁端剪力的代數(shù)和所以中柱軸力為零。所以在水平風(fēng)荷載作用下梁柱內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)下表層數(shù)截面MNV4柱邊柱上端52.94105.8529.41下端52.94105.8529.41中柱上端87.53048.63下端87.53048.63梁左端94.80-27.24右端82.23-27.243柱邊柱上端58.59137.2232.55下端58.59137.2232.55中柱上端96.89053.83下端96.89053.83梁左端111.53-31.34右端92.21-31.34八、三四層內(nèi)力算至柱邊緣處由公式：M邊=M－V·b/2V邊=V－q·b/2q=12kN/mg=28.5kN/mb=0.65m計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表截面A3B3lA4B4l恒載內(nèi)力柱軸線處M87.44110.9887.44110.98V89.0096.2589.0096.25柱邊緣處M58.5279.7058.5279.70V79.7486.9979.7486.99活載內(nèi)力柱軸線處M36.8446.7336.8446.73V37.4840.5237.4840.52柱邊緣處M24.6633.5624.6633.56V33.5836.6233.5836.62風(fēng)載內(nèi)力柱軸線處M111.5392.2194.8082.23V31.3431.3427.2427.24柱邊緣處M101.3482.0285.9573.38V31.3431.3427.2427.24水平地震內(nèi)力柱軸線處M789.05652.42698.79606.83V221.76221.76200.86200.86柱邊緣處M716.98580.35633.51541.55V221.76221.76200.86200.86九、豎向荷載作用下彎矩調(diào)幅后梁控制截面內(nèi)力值。（調(diào)幅系數(shù)取0.8）層數(shù)截面恒載內(nèi)力活載內(nèi)力柱邊緣處柱邊緣處MVMV34A-46.8279.74-19.7333.58ABl66.64—28.04—Bl-63.7686.99-26.8536.62注:表中彎矩梁下端受拉為正,上端受拉為負(fù)十、三四層內(nèi)力組合如下表層號(hào)邊柱梁