1、1 建筑设计1.1 设计资料1) 工程名称：沈阳市沈阳科技大学学生公寓一号楼2) 水文地质资料地下水深：-1.5 米，冻土深度：-0.9 米。地区为一般粘性土层，下部为砂类土，水质为无侵蚀性，承载力情况良好 承载力待定 。73）基本风压 0.6 ，基本雪压为 0.4 ，地面粗糙程度为 C 类，地震烈度2mkN2mkN7 度，基本地震加速度取值为 0.10g，水平地震影响系数最大值 ，特征周期08.max，根据地震烈度，结构类型，房屋高度，设计地震分组为第一组，类场地，5.0gT丙类建筑，抗震等级为三级，耐火等级为三级，设计使用年限为 50 年4) 气象资料冬季室外平均温度 -20C绝对最高温度
2、 39C绝对最低温度 -27C全年雨季 79 月 年平均降雨量 610.5mm最大降雨量 32.1mm/10min5）工程地质条件：表 1-1 地质资料Table 1-1 geological data岩土名称 涂层厚度 )(m层底高程 )(m承载力特征值 )(kPa杂填土 1.2 -1.2 80中砂层 3.4 -4.6 240砾砂层 0.9 -5.5 320圆砾层 6.5 -12.0 3601.2 建筑设计要求1.2.1 使用要求建筑面积:6534左右层数 :地上六层结构形式：框架结构建筑要求：a 满足学生住宿生活的要求。b 满足设计研发的要求。c 考虑建筑与周围环境相适应。1.2.2 平面
3、设计从结构平面形状上来分，建筑物分为点式和板式两大类，本设计中采用板式。但板式平面短边方向侧向刚度差，当建筑高度较大时，不仅在水平荷载作用侧向变形会加大，还会出现沿房屋长度平面各点变形不一致的情况，在地震作用下，长度大的楼板在楼板平面内既扭转有扭曲，为了避免楼板变形带来的复杂受力情况，建筑物长度比 L/B 不宜超过 4，本设计中抗震缝将结构分割成两部分。由于本建筑位于沈阳，冬季气温较低，因此采用内廊式，走廊净宽为 2.4m，普通住房采用了相同的开间和进深，即南侧 3300mm6300mm，北侧 3300mm6300mm。相应的柱网为 6300mm6600mm 或 6300mm3000mm，走廊
4、宽 2400mm。1.2.3 立面设计本建筑物总高度为 19.8 米，其中主体高度为 16.8m，主体部分的宽度为 15.0 米，高宽比 H/B4，且高度不超过 40 米，可以采用底部剪力法计算水平地震作用。房间采用6300mm3300mm 的开间，以适应内部房间功能要求和经济性的要求。顶层设楼梯房，屋面为上人屋面。女儿墙为 0.9 米高，并在上围一圈铁丝，借以作为避雷针。本建筑的窗一般采用双层铝合金窗，且为推拉窗，因为双层窗具有保温的作用，而推拉窗在建筑中使用起来比平面方便，可使之免于受风的破坏，房间的尺寸63003300mm，走廊窗的尺寸 18001500mm，卫生间不设窗，仅设通风口，以
5、满足其私秘性的要求。窗间墙的高度为 1.3 米，满足上下窗墙 1.2 米的防火要求。室内外地坪标高差为 600mm，在门厅前做了一个台阶，台阶是供人们正常出入的，由于台阶伸出屋面，为了防雨而在其上设置了雨蓬。为体现立面美观以及使用的方便，在外侧不设置柱子来支撑，采用悬挑钢结构雨棚。室内净高为 2.6 米，满足住宅室内净高的要求以及本建筑的使用要求。1.2.4 剖面设计建筑主体为地上六层。首层层高 3.9 米，其他层层高 2.8 米。综合考虑了四个因素：内外联系方便、防水防潮要求、地形及环境条件以及建筑物的性格特征确定了首层的室内外地坪高差为 600mm，为了室内装修和阻隔结构层的需要，进行吊顶
6、，这样楼中各种电线，保温管等都从吊顶中穿过，为了避免上下层之间固体传声，在吊顶中加入吸音材料。室内采用了尺寸为 1800mm1500mm 的开窗满足室内采光和通风的要求。1.2.5 防火设计多层建筑易遭受火灾破坏是多层建筑遭受的主要破坏形式之一且根据统计资料显示，火灾发生率随着楼使用功能复杂化而增加，且一旦发生火灾后，造成的损失是巨大的，甚至是会造成巨大人员伤害。因此在建筑中进行防火设计就显得尤为重要。消防设计包括火灾前的积极预防和火灾后的有效措施，建筑中火灾的预防一方面包括加强对火源的管理；另一方面则要依靠烟感器及时发现火灾并予以及时扑救，火灾一旦发生后，应当由消防中心控制建筑物内的水、电、
7、电梯等设施，并且广播通知人员予以疏散。本工程按二类多层建筑防火规范的要求进行消防设计，各类建筑构件的设计均满足建筑设计防火规范 （GBJ16-87）要求。1、防火、防烟分区：每层为一个防火分区，面积约为 1090 平方米。各分区面积均符合规范要求，各防火分区的疏散口数量防火规范中规定每个防火分区的安全出口不应少于两个，且建筑的安全出口应分散布置，安全疏散距离应分别小于 30 米（位于两个安全出口之间的房间）根据这个原则，设置了两部楼梯，两部均为防火楼梯，安全出口的门宽为 1.5 米，满足防火规范要求，且其为乙级防火门，向疏散的方向开启。根据以上原则设置的 2 部楼梯，防火门采用乙级防火门，门洞
8、高度 2.1 米。建筑中的防火、防烟是两个不同的概念，规范规定每个防烟分区的建筑面积不宜超过 500 平方米，且防烟分区不应跨越防火分区。本建筑所设防烟分区，其分割之处在中间楼梯消防前室的入口处，用玻璃招牌，内设置照明设备，玻璃上写明该平面房间分布，可以起到指示作用。1.3 建筑构造设计1.3.1 墙体构造设计本教学楼设计中的框架外墙采用混凝土空心小砌块（309mm190mm190mm） ，外墙厚 400mm。内墙采用水泥空心砖（300mm250mm110mm） ，内墙厚 200mm。墙面装饰采用抹灰，外墙采用 15mm 厚 1:3 水泥砂浆打底，10mm 厚 1:2 水泥砂浆抹面，而内墙采用
9、 10mm 厚 1:3 水泥砂浆打底，10mm 厚 1:2 水泥砂浆抹面。1.3.2 楼面构造设计楼地面是房屋建筑中水平承重构件，本公寓设计中采用现浇钢筋混凝土楼板，板厚100mm，其具体做法如下：1) 10mm 厚瓷砖地面2) 20mm 厚 1：3 水泥砂浆打底3) 100mm 厚现浇钢筋混凝土板4) 20mm 厚板下混合砂浆抹灰1.3.3 地平层构造设计1）10mm 厚瓷砖地面2）20mm 厚 1：3 水泥砂浆打底3）100mm 厚 C15 细石混凝土垫层4）素土夯实1.3.4 上人屋面构造设计1) 30mm 厚细石混凝土保护层高聚物改性沥青防水卷材（8 层做法，三毡四油铺小石子）（先刷冷
10、底子油一道）2) 20mm 厚 1:3 水泥蛭石砂浆保温层（兼找坡）3) 40mm 厚 1:8 水泥膨胀珍珠岩4) 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平5) 100mm 厚现浇钢筋混凝土屋面板6) 20mm 厚板下混合砂浆抹面1.3.5 散水构造设计1）15mm 厚 1:2.5 水泥砂浆抹面2）70mm 厚 C10 混凝土垫层1）素土夯实（向外坡度 3%-5%）备注：1）沿建筑物周围做 1000mm 宽的混凝土（刚性）垫层的散水坡（坡度 3%-5%） 。2）每隔 10m 设一道变形缝，缝宽 20mm，内填改性塑料密封膏。3）散水宽应在施工图中注明。1.3.6 墙身防潮构造设计因室内地面垫层采用
11、100mm 厚细石混凝土，则防潮层设在垫层范围内，低于室内地坪 60mm 处，防潮层采用 60mm 厚的细石混凝土带，内配 3 根 6 的钢筋。1.3.7 勒脚构造设计为使墙角更加坚固耐久，防潮勒脚采用表面抹灰。具体做法：采用 20mm 厚 1:3 水泥砂浆抹面1.3.8 踢脚构造设计本公寓踢脚线材质采用陶瓷踢脚线，高度为 100mm。1.3.9 楼梯构造设计楼梯为现浇钢筋混凝土楼梯，扶手采用 900mm 的白钢扶手，具体构造见楼梯详图。1.3.10 门窗构造设计建筑物的出入门，楼梯间的防火门，卫生间的门为木门窗为塑钢窗1.3.11 墙身变形缝构造设计本公寓设置一个沉降缝，缝宽为 100mm，
12、缝两边结构对称，为保证缝两侧能自由沉降，上部结构和基础全部断开，沉降缝的基础的处理方案采用双墙式，内墙和外墙都采用沥青麻丝填缝。内墙和楼板层地面采用橡胶条盖缝，外墙采用厚铝片盖缝，而楼板层的顶棚采用木板盖缝，屋顶沉降缝具体处理见图。1.4 采用材料1）混凝土：梁、板、柱的混凝土强度等级均为 C35。2）钢筋：纵筋采用 HRB335 级钢筋，箍筋采用 HRB235 级钢筋，其余详见结构设计图纸。3）砌体结构部分：内墙采用水泥空心砖外墙采用混凝土空心小砌块女儿墙采用红砖1.5 施工要求1）受力钢筋保护层厚度表 2-2 受力钢筋保护层厚度Table 2-2 by the thickness of t
13、he reinforced protection构件名称 板 柱 梁 基础梁 基础保护层厚度 )(m20 35 35 35 402）楼板钢筋深入支座的锚固长度上部钢筋在端支座锚固，其应深入梁内距墙或梁外侧25mm 处，不足锚固长度时，弯折段加长。下部钢筋应深至墙或梁的中心线且5d 处。3）纵向钢筋的接头位置纵向钢筋的街头位置应相互错开。在同一截面内，对于柱类构件，钢筋接头面积的百分率不宜大于 50%；对于梁、板和墙类构件，不宜大于 25%。其中，梁、板钢筋的接头位置上部于 1/3 跨度范围内，下部于支座或距支座 1/4 跨度范围内，梁的接头位置通常为 35d 且500mm 处。4）梁、柱钢筋加
14、密区梁加密区为 1.5h0范围内，柱端加密区为：底层柱为基础顶至 1/3 净高处，以上各层为楼面上下各 600mm 处。5）楼梯栏杆埋件及预留空洞按建筑图施工。6）所有预埋件的外漏部分均涂红丹两道打底，调和漆两道。整个设计过程中，其余未尽事宜将严格按照国家现行有关施工及验收规范执行。2 结构布置及计算简图2.1 结构平面方案 根据办公楼的结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素综合考虑，本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。主体结构 6 层，首层层高 3.9m，26 层为 2.8m。建筑物总高为 19.8m。根据办公楼的使用功能要求，并考虑柱网的布置原则，本工程主体柱网为 6.6m6.3m
15、 和 6.3m2.4m。2.2 截面初估楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度按跨度的 1/45 估算，取楼板厚度为 100mm。梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求。截面高度按一般取梁跨度 l的 1/121/18 估算。为防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨截面高度之比不宜小于 4。梁截面宽度可取 1/31/2 梁高。同时不小于 1/2 柱宽，且不应小于 250mm。由此估算梁的截面尺寸见表 2-1。表 2-1 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级Tab 2-1 The sectional size of a roof beam of the form and grade of intens
16、ity of every layer concrete层 次 混凝土强度 等级横 梁 bhAB CD BC纵梁bh次梁bh1-6 C35 250600 250400 250600 250450柱截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算：N=FgEn (1)(2)cfNA由规范可知该框架结构的抗震等级为二级。其轴压比限制N=0.8。各层的重力荷载代表值近似取 12KN/。由图知边柱及中柱的负载面积分别为 6.63.15和6.64.80由公式（2）得第一层柱截面面积为边柱=145654 2中柱=193406 2如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为 453和 502。根据上述计算结果并
17、综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值： 柱截面尺寸：16 层：500500mm.2.3 结构计算简图框架结构平面布置如图 2-1 所示，计算简图如图 2-2 所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-6 层柱高度即为层高 2.8m，对底层柱的下端,一般取至基础顶面,当设有整体刚度很大的地下室,且地下室的层间刚度不小于上层层间刚度的 3倍时,可取至地下室结构的顶板处.因此对结构底层柱高度从地下室顶板处取至一层板底，即 3.9m.2.3.1 平面结构布置图图 2-1 平面结构布置图Fig.2-1 Flat distribution of the structure 结构计算简图
18、图 2-2 结构计算简图Fig.2-2 Drawing of the structural design3 重力荷载计算3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值顶层屋面（上人） ：30 厚细石混凝土保护层 220.03=0.66 kN/ m高分子改性沥青防水卷材 0.40 kN/ m20 厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40 kN/ m150 厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 kN/ m100 厚钢筋混凝土板 250.1=2.50 kN/ mV 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/ m合计 4.96 kN/ m15 层楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 kN/ m100 厚钢筋混凝土
19、板 m 250.1=2.50 kN/ mV 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m2合计 3.30 kN/女儿墙 6 厚水泥砂浆罩面 0.00620=0.12 kN/m212 厚水泥砂浆打底 0.01220=0.24 kN/m2240 厚砖墙 0.2417 =4.080 kN/m2 20 厚水泥砂浆找平层 0.0220 =0.4 kN/m2合 计 2.8kN/m23.2 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/ m楼面活荷载标准值 2.0 kN/ m屋面雪荷载标准值 sk=rs0=1.00.4=0.4 kN/ m式中： r 为屋面积雪分布系数，取 r=1.0。3.3 梁、柱
20、、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算结果见表 3-1。表 3-1 梁、柱重力荷载标准值Tab 3-1 Roof beam , post gravity load standard value层次 构件 b， m h，m ， kN/m G，kN/m li，m n Gi，kN Gi，kN边横梁 0.25 0.60 25.00 1.05 3.938 5.8 14 348.6中横梁 0.25 0.40 25.00 1.05 2.625 1.9 7 44.1次梁 0.25 0.45 25.00 1.05
21、 2.953 5.8 10 189.45纵梁 0.25 0.60 25.00 1.05 3.938 6.1 22 571.31149.271-6柱 0.50 0.50 25.00 1.10 6.875 2.8 28 539注：1）表中 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表示单位长度构件重力荷载；n 为构件数量。2）梁长度取净长；柱长度取层高。外墙为 390mm 厚加气混凝土砌块（加气混凝土砌块密度为 7 KN/m3），外墙面贴瓷砖（0.5 KN/ m） ，内墙面为 20mm 厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：0.5+70.39+170.02=3.57KN/ m内墙为 1
22、90mm 厚加气混凝土砌块，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为：70.19+170.022=2.01 KN/ m木门单位面积重力荷载为 0.2 KN/ m；铝合金窗单位面积重力荷载取 0.4 KN/ m。墙体自重计算见表 3-2.表 3 -2 墙体重量Tab 3-2 The weight of wall层次编 号 高 度 m 长 度 m 重 量 KNAB 轴 CD 轴 2.2 5.8 4=23.2 3.572.223.2=182.21BC 轴 2.4 1.92=3.8 3.572.41.9=16.281-6外墙 A 轴，D 轴 2.2 55.8 2.592.266=518.3
23、6B 轴 2.2 33 2.012.233=145.65C 轴 2.2 33 2.012.233=145.651-6 内墙 2 轴-6 轴外墙 2.8-0.6=2.2 58*2=116 2.012.2116=512.961-6 层墙体自重外墙：182.21+16.28+518.36-（231.81.5 ）（3.57-0.4）=519.99 KN内墙：291.85+512.96-（230.92.1）（2.01-0.2）=726.13 KN1-6 层墙体自重为：520+726.13=1246.13 KN3.4 重力荷载代表值集中于各质点的重力荷载 Gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及
24、上下各半层的墙、柱等重量。各可变荷载的组合值系数按表 3-3 的规定采用：无论是否为上人屋面，其屋面上的可变荷载均取雪荷载。表 3-3 可变荷载组合值系数Tab 3-3 Load making variably up value coefficient可变荷载种类 组合值系数雪荷载 0.5屋面积灰荷载 0.5屋面活荷载 不考虑按实际情况考虑的楼面活荷载 1.0藏书库、档案库 0.8按等效均布荷载考虑的楼面活荷载 其他民用建筑 0.5硬 钩 吊 车 0.3吊车悬吊物重力软 钩 吊 车 不考虑简单的计算过程如下：顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载、50%屋面荷载、半层梁自重、半层柱自重、半层墙自重。
25、其它层重力荷载代表值包括：楼面荷载、50%楼面均布活荷载、梁自重、楼面上下个半层的柱自重、墙自重。主体结构总面积 A=1572.60/2=544.5m第一层：G1=5275.75+751-539= 5381.75kN第二五层：G2=G3=G4=G5= 3.3544.5+0.52.0544.5+1149.27+539+1246.13 = 5275.75 kN第六层：G6=4.96544.5+0.50.4544.5+0.52.0544.5+1149.27+539/2+1246.13/2+2.8*0.9(15+36.3)2= 5654.5kN楼梯方：Ge =（4.966.33 0.50.46.3*3
26、0.52.06.3*3）101.677+109.08= 808.20 kN 综上所诉：各层重力荷载代表值如下： 第一层 G1=5381.75 kN 第二五层 G2=G3= G4= G5=5275.75 kN 第六层 G6= 5654.5 kN 机房： Ge = 808.20 kN 建筑物总重力和在标准值为:G = 32437.35kN 图 3-1 动力计算简图Fig 3-1 drawing of dynamic calculation4 框架侧移刚度计算表 4-1 横梁线刚度计算表Tab 4-1 Line rigidity ib reckoner of the crossbeam类别 层次 E
27、CN/mm b mm h，mm I0，mm 4 L，mm EcI0/lNmm1.5EcI0/lNmm2.0EcI0/lNmm边横梁 163.15104 250 600 4.500109 6300 2.251010 3.3751010 4.501010走道梁 163.15104 250 400 1.33109 2400 1.751010 2.6251010 3.501010表 4-2 柱线刚度 ic 计算表Tab 4-2 Thread rigidity ic reckoner of the post层次 hc，mm Ec，N/mm 2 bh，mm 2 I0，mm 4 EcI0/hc，Nmm1 3
28、900 3.15104 500500 0.521010 4.2101026 2800 3.15104 500500 0.521010 5.851010图 4-1 C-3 柱及与其相连梁的相对线刚度Figure 4-1 C-3 column and its connected Liangs relative stiffness根据梁、柱线刚度比 的不同，结构平面布置图中的柱可分为中框架中柱和南边柱、K北边柱、边框架中柱和南边柱、北边柱。现以第 2 层 C-3 柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表 4-3表 4-4。第 2 层 C-3 柱及与其相连的梁的相对线
29、刚度如图 4-1 所示，图中数据取自表 4-1 和表 4-2。= =1.367K0.9229.46547.c= = 0.4063.1得： D =c = 0.406 =36354 N/mm2h1i2036.91表 4-3 边框架各柱侧移刚度 D 值（N/mm ）Tab 4-3 The frame post side of China moves rigidity D value边柱（4） 中柱（4）层次 Kc Di1 K c Di1 Di1 0.6390.432 14315 1.1360.522 17297 1264482-5 0.5770.224 20057 1.0260.339 30354
30、2016446 0.5770.278 24892 1.0260.406 36353 244980表 4-4 中框架柱侧移刚度 D 值(N/mm)Form 4-4 The frame post side moves rigidity D value边柱（10） 中柱（10）层次 Kc Di1 K c Di1 Di1 0.8520.474 15707 1.5150.573 18986 3469302-5 0.7690.278 24892 1.3670.406 36354 6124606 0.7690.339 30354 1.3670.477 42710 730640将上述不同情况下得到的同层框架柱
31、侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度D i，如表 4-6 所示。表 4-6 横向框架层间侧移刚度（N/mm）Tab 4-6 The side moves rigidity among the horizontal frame layer层次 1 2-5 6Di 473378 814104 975620由表可知，D 1 / D6=473378 / 975620=0.7650.700,故该框架为规则框架，满足竖向规划建筑的要求。5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1 横向自振周期计算按公式 5-1（5-1）HhGne231将 折
32、算到主体结构的顶层，即eGe=808.2(1+ )=978.0 KN9.2103结构顶点的假想位移由公式 5-2公式 5-4。计算过程间表 5-1，其中第 6 层的 Gi 为G6 与 Ge 之和。（5-2）kiGV（5-3）sjiiDu1/（5-4）nkkT1)(计算。计算过程见表 5-1 表 5-1 结构顶点的假想位移计算Tab 5-2 The imagination displacement of the summit pinnacle of the structure is calculated层次 Gi，kN VGi，kN D i，N/mm u i，mm ui，mm6 5654.5+9
33、78.0 6632.5 975620 6.80 174.25 5275.75 11908.3 814104 14.6 167.44 5275.75 17184 814104 21.1 1533 5275.75 22459.8 814104 27.6 131.72 5275.75 27735.5 814104 34.1 104.11 5381.75 331217.3 473378 70.0 170.0按公式 5-5T1=1.7 T （5-u5）计算基本周期 T1,其中 T 的量纲为 m，取 T=0.7，则T1=1.70.70.486=0.50s5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中，
34、结构主体高度不超过 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。结构总水平地震作用标准值计算如下：Geq = 0.85Gi=0.85(6632.5+5275.754+ 5381.75)=28131.56KNa1= ( )0.9 amax=(0.30/0.50 )0.90.08=0.051TgFEK = a1 Geq=0.05128059.56=1431.10 KN因 1.4Tg=1.40.30=0.42sT1=0.50s，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 经查表，计算得：n=0.08T10.02=0.06F6=0.06143
35、1.10=85.87KN各质点的水平地震作用按公式 5-6（5-iiEkni HG)1(6）计算。将上述 n 和 FEK 代入可得=（1-0.06）1431.10i ii具体计算过程见表 5-2。各楼层地震剪力按公式 5-7Vi= （5-iF7）计算，结果列入表 5-2表 5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表Tab 5-2 Cut the strength reckoner in every particle horizontal earthquake and floor earthquake层次 Hi，m Gi，KN GiHi，KNm GiHi/GiHi Fi，KN Vi，KN
36、楼梯房 20.3 808.20 16406.46 0.045 60.53 60.636 17.9 5654.50 101215.55 0.275 369.93 430.465 15.1 5275.75 79663.825 0.216 290.56 721.024 12.3 5275.75 64891.725 0.176 236.76 957.783 9.5 5275.75 50119.625 0.136 182.95 1140.732 6.7 5275.75 35347.525 0.096 129.14 1269.871 3.9 5381.75 20988.825 0.057 76.68 13
37、46.55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（ a） 水 平 地 震 作 用 分 布 （ b） 层 间 剪 力 分 布F76 F52F1图 5-1 横向水平地震作用及楼层地震剪力Fig 5-1 crosswise horizontal earthquake function and floor earthquake shearing force5.1.3 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 ui 分别按公式 5-8 和公式 5-9。（5-8）sjijiiDVu1/)(（5-nkk1)(9）计算。计算过程见表 5-3。表中还计算了各层的
38、层间弹性位移角 e= i/hi。表 5-3 横向水平地震作用下的位移验算Tab 5-3 Displacement checking computations under horizontal earthquake 层次 Vi，KN Di，N/mm ui，mmui，mm hi，mm e= ihu6 430.46 975620 0.44 8.31 2800 0.0001575 721.02 814104 0.89 7.87 2800 0.0003184 957.78 814104 1.18 6.98 2800 0.0004213 1140.73 814104 1.40 5.80 2800 0.00
39、05802 1269.87 814104 1.56 4.40 2800 0.0007281 1346.55 4373378 2.84 2.84 3900 0.849由表 5-3 可见，最大层间弹性位移角发生在第 1 层，其值1/550 ，满足要求，其中限值u/h=1/550。5.1.4 水平地震作用下框架内力计算以图 2-2 中轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。框架柱端剪力及弯矩分别按公式 5-10 和公式 5-11。Vij= (5-10)sjijijjiDv1Mijb= Vijyh (5-11)Miju= Vij(1-y)h 计算，其中 Dij 取自表 4-3，D
40、 ij 取自表 4-6，层间剪力取自表 5-1。各柱反弯点高度比 y 按公式 5-12。y=y0+y1+y2+y3 (5-12) 确定。本例中底层柱需考虑修正值，第 2 层柱需考虑修正值 y1 和 y3，其余柱均无修正。具体计算过程及结果见表 5-4表 5-5。表 5-4 各层边柱端弯矩及剪力计算Tab 5-4 The square of post end of every side layer and strength calculated层次himViKND ijN/mmDi1 Vi1 K y Mijb Miju6 2.8 430.46 975620 24892 11.0 0.577 0.
41、40 12.32 18.485 2.8 721.02 814104 20057 17.79 0.577 0.50 24.9 24.94 2.8 957.78 814104 20057 23.6 0.577 0.50 33.1 33.13 2.8 1140.73 814104 20057 28.1 0.577 0.50 39.34 39.342 2.8 1269.87 814104 20057 31.3 0.577 0.55 48.2 39.441 3.9 1346.55 473378 14315 40.73 0.639 0.71 111.20 47.65表 5-5 各层中柱端弯矩及剪力计算Ta
42、b 5-5 The square of post end of every side layer and strength calculated层次hi，m Vi，KND ijN/mmDi1 Vi1 K y Mijb Miju6 2.8 430.46 975620 36353 16.1 1.026 0.45 20.3 24.85 2.8 721.02 814104 30354 26.89 1.026 0.50 37.7 37.74 2.8 957.78 814104 30354 35.73 1.026 0.50 50.0 503 2.8 1140.73 814104 30354 42.54 1
43、.026 0.50 60.0 60.02 2.8 1269.87 814104 30354 47.35 1.026 0.50 66.3 66.31 3.9 1346.55 473378 17297 49.2 1.136 0.64 123.8 68.1梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按公式 5-13公式 5-15 计算。Mbl= (5-13)(1uijbjirliMbr= )(1uijbjirliVb= (5-14)lb21Ni= (5-15)nkkrbl)(其中梁线刚度取自表 5-1，具体计算过程见表 5-8。表 5-8 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算Tab 5-8 Square of roof bea
44、m end , strength and axis of a cylinder calculated边梁 走道梁 柱轴力层次Mbl Mbr l Vb Mbl Mbr l Vb 边柱 N 中柱 N6 18.48 16.43 6.3 6.03 12.8 12.8 2.4 10.67 -6.03 4.645 37.22 32.25 6.3 11.35 25.1 25.1 2.4 20.92 -17.38 14.214 57.9 49.84 6.3 16.76 38.76 38.76 2.4 32.3 -34.14 29.753 72.34 59.24 6.3 21 46.1 46.1 2.4 38.
45、42 -55.14 47.172 73.44 71 6.3 23.15 55.3 55.3 2.4 46.1 -78.29 70.121 95.85 95.6 6.3 27.21 58.8 58.8 2.4 49 -105.5 91.91水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图所示。24.932.5737. 0.24.957 37.549.8339.41.2048.272.73.495.839.49.656.360.5060.4.1558123.86.106.3927718.1.4816.4381图 5-2 地震作用下的框架弯矩图Fig 5-2 The sqare of frame
46、 under earthquake-105.-78.29-5.14-3.-17.8-6.03.404.62.1.891.70.124.29.7514632.0.9496.138.1671.-105.27.3.15216.7.356.0图 5-3 地震作用下的框架梁端剪力及柱轴力图Fig 5-3 The strengh of beam and axis of pillar under earthquake5.2 横向风荷载作用框架结构内力和侧移计算 3 5.2.1 风荷载标准值基本风压 0=0.6KN/ m T1=0.55s，s=1.3 ， C 类地区，H/B=21.9/55.8= 由表查v=0.50，T1=0.50s， 0T1=0.60.50=0.15KN.s/m,=1.215,Z =1+ =1+ ，仍取横向框架，其负载宽度为 6.6m，由公式得沿房屋高度zHiz5.271的荷载标准值q(z) = 6.60.6Zsz = 3.96Zsz根据各层标高处的高度 Hi 由表查取 z，代入上式可得各楼层标高处的 q(z)见下表 5-10，q( z)沿房屋高度的分布见下图 5-4表 5-10 沿房屋高度分布风荷载标准值Tab 5-10 Highly distribute the wind and load
