某办公楼框架结构设计(66页).doc

-某办公楼框架结构设计-第 75 页某办公楼框架结构设计第一部分：建筑设计总说明一、工程概况本建筑是某单位的办公楼。五层现浇钢筋混凝土框架结构，总高19.8米，属多层房屋。总建筑面积3600多平方米。二、设计资料1.本建筑设计使用年限为50年；2.耐火等级为2级。3.基本风压，基本雪压；4.建筑结构安全等级为二级；抗震设防烈度为8度；建筑场地类别为2类，建筑抗震设防类别为丙类。5.工程地质资料：自然地表下0.5m内为填土，填土下1m内为粘土（地基承载力设计值为），其粘土下层为砾石层（地基承载力设计值为），地下水位在地表下4.5m处。三、平面设计1.总平面设计总平面布置的基本原则：（1） 应根据一栋楼或一个建筑群的组成和使用功能，结合所处位置和用地条件、有关技术要求，综合研究新建的、原有的建筑物、构筑物和各项设施等相互之间的平面和空间关系，充分利用土地，合理进行总体布局，使场地内各组成部分成为有机的整体，并与周围环境相协调而进行的设计.（2）应结合地形、地质、气象条件等自然条件布置，有效组织地面排水，进行用地范围内的竖向布置。（3）建筑物的布置应符合防火、卫生等规范及各种安全要求，并应满足交通要求。（4）建筑物周围布置应与城市主干道及周围环境相协调，合理组织场地内的各种交通流线（含人流、车流、货流等），并安排好道路、出入口，并考虑风向及人员出入的便利。（5）另外，总平面应设计合理，人流和车流不能相互交叉，并考虑一定面积的机动车和自行车停放面积。从以上原则考虑，结合已有建筑物和道路的布置，本建筑采用“一”字体型，与周围其他建筑物的间距大于10m，满足以上原则和防火要求。主入口设在南面，为了满足防火、紧急时刻人员疏散要求，本建筑北面设一后门。2.主要房间设计主要房间是各类建筑的主要部分，是供人们学习、生活的必要房间，由于建筑物的类别不使能不同，对主要房间的设计也不同。但主要房间设计应考虑的基本因素仍然是一致的，即要求有适宜的尺寸，足够的使用面积，适用的形状，良好的采光和通风条件，方便的内外交通联系，合理的结构布置和便于施工等。因此，本建筑的柱网横向尺寸6+2.4+6m，纵向尺寸7.2×7m。3.辅助房间设计在本建筑中，辅助房间主要为卫生间。卫生间的设计在满足设备布置及人体活动的前提下，应设在人流交通线上与走道机楼梯间相连处，如走道尽端，楼梯间即出入口或建筑物转角处，为遮挡视线和缓冲人流，卫生间应设置前室，前室内设洗手盆和污水池，为了保证必要的使用空间，前室的深度不小于1.5-2.0m，因此在卫生间面积较小时，以便随手关门，卫生间的门设置为弹簧门。在本建筑中，每层设男、女卫生间各一间，设在建筑物的中部，男卫生间设4个单间，小便池5个，洗手盆2个，污水池1个；女卫生间设6个单间，洗手盆2个，污水池1个。男卫生间单间尺寸为900×1200m，外开门；女卫生间单间尺寸900×1400m，内开门。4.交通联系空间的平面设计主要房间和辅助房间都是单个独立的部分，而房间与房间的水平与垂直方向上的联系、建筑物直交通空间（楼梯，坡道）和交通枢纽空间（门厅，过厅）。交通联系空间形状、大小、部位主要决定于功能关系及建筑空间处理的需要，设计时应主意：交通流线简洁明确，对人流起导向作用。良好的采光、通风。重是安全防火，平时人流畅通，联系方便；交通联系空间的面积大，要有适当的高度和宽度。.水平交通空间的平面设计走廊起着联系各个房间的作用，走廊宽度的确定，应符合防火、疏散和人流畅通的要求，本建筑走廊轴线尺寸为2400m。走廊要求有良好的采光，本建筑设计采用内廊式，为便于有充足的采光，采取：依靠走廊尽端的开窗（尺寸1500×1800m）；利用门厅采光；灯光照明。.垂直交通空间的平面设计楼梯是多层房屋的垂直联系和人流疏散的主要措施。由于该建筑物是办公楼，按防火要求和疏散人流，该建筑物设两部楼梯，两个楼梯均采用平行双跑。.交通枢纽空间门厅作为交通枢纽，其主要作用是集散人流，转换人流方向，室内外空间的过渡或水平与垂直交通空间的衔接等。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的向导性，同时交通流线组织应间明醒目。本设计中门取2700×3600m，门上有亮子，门开启方向是里外都可以开的弹簧门，以满足防火疏散要求。所有的窗户均采用铝合金窗，办公室门为木门，门厅的门为铝合金门。四、剖面设计1.层高的确定层高是剖面设计的重要依据，是工程常用的控制尺寸，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术思路来考虑，既满足使用又能达到一定的艺术效果。本建筑为五层，主要为办公房间，层高确定为3.6m，这样的房间高度比较合适些，给人一正常的空间感觉，建筑高度为19.8m，其中女儿墙高度为1.2米，室内外高差0.6 m。2.室内外高差的确定为防止室内受室外雨水的流渗，室内与室外应有一定的高差，且高差不宜过大，若过大便不利于施工和通行，故设计室内外高差为0.6m，设置4个踏步，卫生间地表低于楼地面20mm，以防污水溢出，影响其他房间的使用。3.屋面排水设计本建筑设计中屋面利用材料找坡（2），采用有组织排水（女儿墙外排水），采用三角形天沟，沿天沟长向需用轻质材料垫成0.5%-1%的纵坡。为了满足各个落水管的排水面积不大于200m2, 公设8个落水管。因2<1/12，故为平屋顶。4.雨蓬高度考虑雨蓬与门的关系，为了便于施工及使构造简单，可使雨蓬与框架梁和为一体，采用有组织排水。5.楼梯剖面设计所有楼梯均采用现浇钢筋混凝土结构，其具有整体性好，坚固耐久，刚度好等特点。楼梯踏步面层要求耐磨、美观、防滑，便于清扫，踏步面层应设有防滑条，本设计采用在踏步边缘30mm处设20m宽的1：1水泥钢砂防滑条。五、立面设计建筑立面可以看成是由许多构件组成，如墙体、梁柱、门窗及勒角、檐口等，恰当地确定立面中这些构件的比例、尺寸，运用节奏、韵律、虚实、对比等规律，已达到体型完整，形式和内容的统一。本结构是钢筋混凝土框架，具有明快、开朗、轻巧的外观形象，不但为建筑创造了大空间的可能性，同时各种形式的空间结构也大大丰富了建筑的外部形象，立面开窗自由，既可形成大面积独立窗，也可组成带形窗等。1.体型建筑体型设计主要是对建筑物的轮廓形状、体量大小、组合方式及比例尺的确定。本建筑根据场地和周围环境的限制，整栋建筑物采用“一”字型，结构和经济方面都容易满足。2.墙体外墙为空心填充墙，考虑外墙保温、隔热的功能，外墙做法如详图所示。内墙为空心填充墙，面层做法：18厚1：3石灰砂浆；2厚纸筋石灰面，共20厚。墙底150高墙地砖踢脚。3.门厅门厅为建筑物的主要出入口，门厅的装饰要能体现建筑物的性质及气势。门厅做的与一层同高，向外悬挑1.2m做雨蓬，板厚100 ，底部装照明灯。4.台阶台阶位于建筑物的出入口处，它联系室内外地坪的高差，由平台和一段踏步组成，平台宽度至少应比大门洞口宽出500mm，平台进深的最小尺寸应保证在大门开启以后，还有一个人站立的位置，以便于作为人们上下台阶缓冲之用，室外台阶踏步高150mm，设4个踏步，满足室内外高差600mm，平台面应做成向外倾斜2的流水坡，以免雨水渗入室内。六、构造设计构造设计主要包括楼地面设计、屋面设计、女儿墙设计等。1.地面设计地面设计应根据房间的使用功能和装修标准，选择适宜的面层和附加层，从构造设计到施工质量上确保地面具有坚固、耐磨、平整、不起灰、易清洁、防火、保温、隔热、防潮、防水、防腐蚀等特点水磨石地面15mm厚1：2水泥白石子面层（草酸处理后打蜡上光）5mm厚水泥砂浆结合层一道25mm厚1：2.5水泥砂浆找平层5mm厚水泥砂浆结合层一道100mm厚C10混凝土素土夯实.大理石楼面20mm厚大理石块面（水泥砂浆檫缝）30mm厚1：3干硬性水泥结合层（上洒2mm厚干水泥并洒清水适量）水泥浆结合层一道结构层屋面 (见详图)30厚细石混凝土保护层三毡四油防水层 20厚矿渣水泥找平层 150厚水泥蛭石保温层 120厚钢筋混凝土板 吊顶 （或粉底） 卫生间地面采用马赛克地面，内墙用白色瓷砖贴面，地面低于楼地面20mm。2.顶棚设计纸筋灰顶棚:施工前先将钢筋混凝土板用水加10火碱清洗油腻,1：1水泥砂浆打底2mm厚木抹打毛,6mm厚1：3：9水泥石灰砂浆,2mm厚石灰纸筋面层,喷石灰浆两道.3.散水设计（见详图）15mm厚水泥砂浆70mm厚C10混凝土素土夯实向外坡度54.屋面泛水具体做法见下图：七、门窗表类别编号洞口尺寸数量附注门M14800×27001铝合金门M23600×27001铝合金门M32100×900113木门M42400×18002铝合金门M52100×16001木门M62100×12001木门窗C12400×1800116铝合金窗C21800×150010铝合金窗C31800×120010铝合金窗C41500×18008铝合金窗第二部分：结构设计总说明一、本设计采用现浇钢筋混凝土结构，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；建筑抗震设防分类为丙类，抗震设防烈度为8度，建筑场地类别为2类。二、本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下：基础和上部结构的混凝土强度等级为C30和C25，基础垫层的混凝土强度等级为C10；框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB335级（二级），板的钢筋及梁、柱箍筋采用HRB235级（一级），其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号（括号内）分别示于相应设计图纸内，不另说明。三、根据地质对的工程地质勘察报告，本工程地基基础设计等级为丙级，并可不作地基变形计算；参照勘察结论与建议，本工程地基持力层选定为粘土层，该层为褐黄色，呈可塑坚硬状，质地均匀，下卧层为砾石层，地下水位在地表下4.5米处，基槽开挖后必须会同有关单位验槽后，方可进行下一步施工；本次设计不进行基础设计。四、混凝土保护层厚度：本工程上部结构为一类环境，上部结构的板的纵向受力钢筋的保护层厚度为20mm，次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为25mm，框架梁的纵向受力钢筋的保护层厚度单排钢筋为40mm，双排为60mm，柱的保护层厚度为40mm，施工中应采取措施保证；混凝土中的水泥用量、水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求。五、筋的锚固和连接：除设计图纸中另有表示或说明外，下部钢筋伸入支座的锚固长度为：板钢筋伸入支座的长度为100mm；非框架梁下部钢筋当为HRB335级时，伸入支座内的长度不小于12d（d为纵向钢筋直径）且在边支座处伸至距支座边20mm、在中间支座处伸至支座中心线处10mm；对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15d，末端应有半圆弯钩。架力筋与梁支座负筋的搭接长度应大于1.2la(la为框架柱的净宽),框架顶层梁端节点处的负钢筋伸入边柱的锚固长度应大于1.2la，框架其余层梁端节点处的负钢筋伸入边柱的锚固长度应大于la ,梁支座截面的负弯矩钢筋自柱边缘算起的长度应大于1/4ln(ln为梁的净跨)。框架柱的连接，一律采用等强度对焊焊接。六、后砌隔墙与框架柱的连接：在砌筑的相应位置，在柱内预埋2Ø6插筋，沿高度300500mm一道，埋入长度200mm，伸出柱外长度500mm；后砌隔墙采用MU10烧结多孔砖、M5混合砌浆。七、在结构施工时，其他各工种如电气、管道等均应配合施工，不得在结构施工后随意开洞。八、本说明中未尽事宜，应遵照有关国家标准、施工规范和操作规程进行；施工中出现问题应及时联系，协商解决。第三部分：结构计算(一)：结构计算方案建筑介绍：建筑总面积约3600平方米，楼盖及屋盖均采构，楼板厚度取120mm，填充墙非承重空心粘土砖砌块.柱网与层高：本办公楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为6.0m，中间跨为2.4m，层高取3.6m，如下图所示：框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。框架结构的计算简图： 其中 A1=7.2×4.2=30.24 A2=7.2×3.0=21.60纵向框架组成的空间结构横向框架组成的空间结构本方案中，需近似的按纵横两个方向的平面框架分别计算。 梁、柱截面尺寸的初步确定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/10×6000=600mm，截面宽度取600×1/2=300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300×600。2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： （1）柱组合的轴压力设计值N=Fg E n注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F按简支状态计算柱的负载面积。g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。 （2）AcN/uNfc 注：uN 为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查抗震规范可知取为0.8。 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。3、计算过程：对于边柱：。N=Fg E n=1.3×21。60×14×6=2358.72（KN） AcN/uNfc=2358.72×103/0.8/14.3=206181.82（mm2） 取700mm×700mm 对于内柱：N=Fg E n=1.25×30。24×14×6=3175.2（KN） AcN/uNfc=3175.2*103/0.8/14.3=277552.45（mm2） 取700mm×700mm梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）AB跨、CD跨BC跨C30300×600250×400300×600柱截面尺寸（mm）层次混凝土等级b×h1C30700×7002-5C30600×600(二): 框架侧移刚度的计算一、 横梁线刚度i b的计算：类别Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（N·mm）1.5EcI0/l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）AB跨、CD跨3.0×104300×6005.40×10960002.70×10104.05×10105.40×1010BC跨3.0×104250×4001.33×10924001.67×10102.50×10103.34×1010二、 纵梁线刚度i b的计算：类别Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（N·mm）1.5EcI0/l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）轴跨3.0×104300×6005.40×10972002.25×10103.38×10104.50×1010三、 柱线刚度i c的计算：I=bh3/12层次hc（mm）Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）Ic（mm4）EcIc/hc（N·mm）147003.0×104700×7002.001×101012.77×10102-536003.0×104600×6001.08×10109.0×1010四、各层横向侧移刚度计算： (D值法)1、 底层侧移线刚度的各种情况如下： A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、（12根） K=0.423c=(0.5+K)/(2+K)=0.381Di1=c×12×ic/h2=0.381×12×12.77×1010/47002=26430 、A-1、A-8、D-1、D-8（4根）K=4。05/12.77=0.317c=(0.5+K)/(2+K)=0.353Di2=c×12×ic/h2 =0.353×12×12.77×1010/47002=24488、B-1、C-1、B-8、C-8 （4根）K=（2.5+4.05）/12.77=0.513c=(0.5+K)/(2+K)=0.403Di3=c×12×ic/h2 = 0.403×12×12.77×1010/47002 =27956、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7（12根）K=（3.34+5.4）/12.77=0.684c=(0.5+K)/(2+K)=0.441Di4=c×12×ic/h2 = =0.441×12×12.77×1010/47002 =30593D1=26430×12+24488×4+27956×4+30593×12=8940522、 第二层至第五层：侧移线刚度的各种情况如下：、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7 （12根）K=5.4.×2/（9.0×2）=0.60c=K/(2+K)=0.231Di1=c×12×ic/h2 =0.231×12×9.0×1010/36002=19250、A-1、A-8、D-1、D-8 （4根）K=4.05×2/（9.0×2）=0.45c=K/(2+K)=0.184Di2=c×12×ic/h2 =0.184×12×9.0×1010/36002 =15334、B-1、C-1、B-8、C-8 （4根）K=（2.5+4.05）×2/（9.0×2）=0.728c=K/(2+K)=0.267Di5=c×12×ic/h2 =0.267×12×9.0×1010/36002=22250、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7（12根）K=（3.34+4.5）×2/（12.4×2）=0.632c=K/(2+K)=0.240Di6=c×12×ic/h2 =0.240*12*12.4*1010/36002=27556D2=19250×12+15334×4+22250×4+27250×12=708336 由此可知，横向框架梁的层间侧移刚度为：层次12345Di（N/mm）894052708336708336708336708336D1/D2=894052/708336>0.7，故该框架为规则框架。五、各层纵向侧移刚度计算：1、 底层侧移线刚度的各种情况如下：、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、（12根 ） K=0.529c=(0.5+K)/(2+K)=0.407Di1=c×12×ic/h2=0.407×12×12.77×1010/47002=28234、A-1、A-8、D-1、D-8（4根）K=3.38/12.77=0.265c=(0.5+K)/(2+K)=0.338Di2=c×12×ic/h2 =0.338×12×12.77×1010/47002=23447、B-1、C-1、B-8、C-8 （4根）K=0.352c=(0.5+K)/(2+K)=0.362Di3=c×12×ic/h2 =0.362×12×12.77×1010/47002=25112、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7（12根）K=4.52/12.77=0.705c=(0.5+K)/(2+K)=0.445Di4=c×12×ic/h2 =0.445×12×12.77×1010/47002=30870D1=25112×4+23447×4+28234×12+30870×12=9034842、 第二层至第五层：侧移线刚度的各种情况如下 、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7 （12根） K=（3。38+3。38）×2/（9.0×2）=0.751c=K/(2+K)=0.273Di1=c×12×ic/h2 =0.273×12×9.0×1010/36002 =22750、A-1、A-8、D-1、D-8 （4根）K=3。38×2/（9.0×2）=0.376c=K/(2+K)=0.158Di2=c×12×ic/h2 =0.158=0.158×12×9.0×1010/3600=13167、B-1、C-1、B-8、C-8 （4根）K=4.5×2/（9.0×2）=0.50c=K/(2+K)=0.20Di5=c×12×ic/h2=0.20 =0.20 ×12×9.0×1010/36002 =16667、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7（12根） K=（4.5+4.5）×2/（9.0×2）=1.0c=K/(2+K)=0.333Di6=c×12×ic/h2=0 .333*12*9.0*1010/36002 =27750D2=19250×12+15334×4+22250×4+27250×12=708336 同理，纵向框架层间侧移刚度为：层次12345Di（N/mm）903484725336725336725336725336D1/D2=903484/7258336>0.7，故该框架为规则框架。(三): 重力荷载代表值的计算一、 资料准备：、：梁柱密度25 KN/m2非承重空心粘土砖砌块 15.0N/m3、屋面及楼面可变荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值 SK=urS0=1.0×0.25=0.25 KN/m2 （式中ur为屋面积雪分布系数）查荷载规范可取：、屋面永久荷载标准值（上人）30厚细石混凝土保护层 22×0.03=0.66KN/m2 三毡四油防水层 0.4 KN/m220厚矿渣水泥找平层 14.5×0.02=0.29 KN/m2150厚水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75 KN/m2120厚钢筋混凝土板 25×0.12=3.0 KN/m2吊顶 （或粉底） 0.25 KN/m2 （二层9mm纸面石膏板、有厚50mm0岩棉板保温层） 合计 5.35 KN/m2、1-4层楼面：大理石面层，水泥砂浆擦缝30mm厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒两道素水泥 1.16KN/m2水泥砂浆结合层一道120厚钢筋混凝土板 3.0 KN/m2吊顶 (或粉底) 0.25 KN/m2 合计 4.41KN/m2二、 重力荷载代表值的计算：1、 屋面恒载标准值为：（7.2×7+0.24）×(6.0×2+2.4+0.24)×5.35=3966.33KN2、 楼面恒载标准值为:（7.2×7+0.24）×(6.0×2+2.4+0.24)×4.41=3269.44KN3、 屋面均布活荷载计算重力荷载代表值时,仅考虑屋面雪荷载雪荷载标准值为:0. 25×（7.2×7+0.24）×(6.0×2+2.4+0.24)=185.34KN4、 楼面均布活荷载标准值为：1.0×（7.2×7+0.24）×(6.0×2+2.4+0.24)=1482.74KN5、 梁柱自重注：梁柱上粉刷层重力荷载对其重力荷载的增大系数为1.05（1）梁：类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁5300300×600250.9543023.85715.51700250×400250.1784.2534.00纵梁6500300×600251.172829.25819.00柱：类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱4700700×700252.3033257.5751842.43600600×600251.296 3232.401036.86、墙体自重墙体均为240mm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：0.28×15=4.2KN/m2 墙体自重计算见下表墙体每片面积（m2）片数重量（KN）底层纵墙6.5×3.6262555.28底层横墙5.4×3.6272204.50标准层纵墙6.5×3.0282293.20标准层横墙5.4×3.0291973.16顶层纵墙6.4×4.2283210.48顶层横墙5.4×3.0201360.807、荷载分层总汇顶层重力荷载代表值包括：屋面恒荷载，50%屋面雪荷载，纵、横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重。 其它层重力荷载代表值包括：楼面横荷载，50%楼面均布活荷载，纵、横梁自重，楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。 各楼层重力荷载代表值的计算： 第 五 层: G5 =3966.33+0.5×185.34+(715.5+34.0+819.0)×1.05+1036.8×0.5× 1.05+(3210.48+1360.8)×0.5=8535.89KN 第 四 层: G4=3269.44+0.5×1482.74+(715.5+34.0+819.0)×1.05+1036.8×1.05+2293.2+1973.16=11012.42KN 第一层：G1=3269.44+0.5×1482.74+（715.5+34.0+819.0）×1.05+（1036.8+1842.4）×0.5×1.05+2555.28+2204.50=11929.09KN 第二、三层的重力荷载代表值为：G2=G3=G4=11012.42KN集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi计算结果如下图所示：(四): 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算一、横向自振周期的计算： 横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。基本自振周期T1（s）可按下式计算：T1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.6。uT按以下公式计算：VGi=Gk（u）i= VGi/D ij uT=（u）k注：D ij 为第i层的层间侧移刚度。 （u）i为第i层的层间侧移。 （u）k为第k层的层间侧移。 s为同层内框架柱的总数。结构顶点的假想侧移计算过程见下表，其中第六层的Gi为G6和Ge之和。结构顶点的假想侧移计算层次Gi（KN）VGi（KN）D i（N/mm）ui（mm）ui（mm）58535.898535.8970833612.051201.326411012.4219548.3170833627.598189.275311012.4230560.7370833643.144161.677211012.4241573.1570833658.691118.533111012.4253502.2489405259.84259.842T1=1.7T （uT）1/2 =1.7×0.6×(0.201326)1/2=0.458(s)二、水平地震作用及楼层地震剪力的计算：本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：1、结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85×（8535.89+11012.42×3+11929.09）=45476.904（KN） 2、计算水平地震影响系数1查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.30s。查表得设防烈度为8度的max=0.161=（Tg/T1）0.9max =（0.3/0.458）0.9×0.16 =0.1093 3、结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=1Geq =0.1093×45476.904 =4972.114（KN）因1.4Tg=1.4×0.3=0.42s<T1=0.458s，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数 n=0.08T1+0.07=0.08×0.458 +0.07=0.1066各质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiHiFEk（1-n）/（GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为 Vi=Fk（i=1，2，n）计算过程如下表：各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KN·m）GiHi/GjHjFi（KN）Vi（KN）519.18535.89163035.500.2661182.8881182.888415.511012.42170692.510.2791238.4422421.330311.911012.42131047.800.214950.8043372.13428.311012.4291403.090.149663.1664035.30014.711929.0956066.720.092406.7864442.086612245.62各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图： （具体数值见上表）三、多遇水平地震作用下的位移验算：水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/D iju i=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e<1/550。计算过程如下表：横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（KN）D i（N/mm）（u）i （mm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi51182.8887083361.67020.51436001/215642421.337083363.41818.84436001/105333372.1347083364.76115.42636001/75624035.307083365.69710.66536001/63114442.0868940524.9684.96847001/946由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/631<1/550，满足规范要求。四、水平地震作用下框架内力计算：1、框架柱端剪力及弯