层框架结构写字楼 计算

层框架结构写字楼计算
毕业设计
计算书
题目：安阳市荣资商场2号楼班级：11级土木专升本
摘要
本工程是安阳市东风路北段，荣资商场2号工程楼, 为六层框架结构，一、二层为商场，三—六层为写字楼，总建筑面积5220㎡。

建筑高度为23.7m，室内外高差450mm。

建筑防火等级为二级,建筑耐火等级为二级，耐久年限为二级。

设计内容主要分为：1.建筑设计部分，2.结构设计部分。

建筑设计部分主要包括：建筑平面设计;建筑立面设计;建筑剖面设计;建筑细部设计。

结构设计部分为:选择结构类型,进行结构布置;估算梁、板、柱界面尺寸及材料等级;荷载计算;楼梯的内力分析及配筋计算;框架梁、板、柱的内力分析及配筋计算;基础设计。

设计部分结束进行图纸绘制，建筑部分主要完成首层平面图，标准层平面图，立面图，剖面图，及各种详图；结构部分主要完成一榀框架图，楼板配筋图，楼梯配筋图，基础平面布置图，剖面详图。

关键词：框架结构建筑设计结构设计图纸绘制
1
Abstract
This engineering is steel avenue in the head City of pack in Inner Mongolia north segment, glory property the market No.2 engineering building, is the 6 F frame structure, 1 and 2 F is market, 3-6 F is office building, total building area 5220 ㎡ .Building height is 23.7 m, indoor outside Gao Cha 450 mm.Building fire prevention the grade is second class, building fire-proof grade is second class, enduring time limit is second class.The design contents is main to is divided into:1.Building design part, 2.Structure design part.The building design part is main to include:Building flat surface design;The building sign noodles a design;Building section design;Building minute part design.Structure design part is:choice structure type, carry on structure decoration;Estimate beam, plank, the pillar interface size and material grade;The lotus carry a calculatio;Stairs of inside dint analysis and go together with a Jin calculation;Frame beam, plank, pillar of inside dint analysis and go together with a Jin calculation;Foundation design.Design part be over carry on diagram paper to draw, building part main completion
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the first plane chart, standard layer plane chart, sign noodles diagram, cross section, and various detailed diagram;The structure part is main completion one Mao frame diagram, the building plank go together with Jin diagram, the stairs go together with Jin diagram, the foundation flat surface arrange diagram, section detailed diagram.
Keyword: Frame structure Building design Structure design The diagram paper draw
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目录
摘要 (1)
第1章工程总论 (9)
1.1工程概况 (9)
1.2设计资料 (9)
1.3 建筑设计 (10)
1.3.1建筑设计须达到的要求 (10)
1.3.2建筑平面设计 (11)
1.3.3交通联系部分的平面设计 (12)
1.3.4建筑立面设计 (13)
1.4 结构体系的选择 (13)
1.4.1体系选择 (13)
1.4.2结构设计说明 (14)
1.5 工程做法 (15)
1.5.1 屋面做法 (15)
1.5.2 标准层楼面（走廊）做法 (15)
1.5.3 卫生间做法 (15)
1.5.4 地面做法 (16)
4
1.5.5 外墙面做法 (16)
1.5.6 墙面做法 (17)
1.5.7 女儿墙做法 (17)
1.6 基础方案的选择 (17)
第2章：框架构件的初选 (18)
2.1 框架构件与截面尺寸确定 (18)
2.1.1 梁截面高度的确定 (18)
2.1.2 梁截面宽度的确定 (19)
2.3板的尺寸选择 (22)
2.4计算简图 (23)
第3章：重力荷载计算 (23)
3.1 屋面、楼面等做法 (23)
3．1．1 屋地面做法 (23)
3.2楼层重力荷载计算 (26)
第4章:水平地震内力分析 (33)
4.1楼层D值计算 (33)
4.1.1梁、柱线刚度计算 (33)
4.1.2 柱的侧移刚度D值 (34)
4.2横向框架自振周期计算 (38)
5
4.2.1横向框架自振周期 (38)
4.3水平地震作用下框架侧移验算 (39)
4.3.1横向地震作用计算 (39)
4.3.2水平地震作用下的位移验算 (41)
第5章：框架内力分析 (43)
5.1 水平地震作用横向框架的内力分析 (43)
5.1.1横向框架梁、柱内力 (43)
5.1.2内力图 (47)
5.2竖向荷载作用下横向框架内力分析 (50)
5.2.1框架荷载计算 (50)
5.2.2框架内力计算 (60)
5.3 内力组合 (69)
5.3.1结构抗震等级： (69)
第6章框架截面设计 (81)
6.1主梁截面设计 (82)
6.1.1主梁正截面计算 (82)
6.1.2主梁斜截面计算 (89)
6.2柱截面设计 (91)
6.2.1柱轴压比验算 (92)
6
6.2.2正截面承载力计算 (93)
6.2.3柱斜截面设计 (97)
6.2.4节点设计 (98)
第7章：次梁设计 (100)
7.1计算简图 (100)
7.2次梁设计 (100)
7.2.1荷载计算 (100)
7.2.2内力计算 (101)
7.2.3截面配筋计算 (101)
第8章：楼梯设计 (103)
8.1楼梯板计算 (103)
8.1.1设计资料 (103)
8.1.2荷载计算 (104)
8.1.3截面设计 (104)
8.2平台板计算 (105)
8.2.1荷载计算 (105)
8.2.2截面设计 (106)
8.3平台梁设计 (106)
8.3.1荷载计算 (106)
7
8.3.2截面设计 (107)
第9章：楼板设计 (108)
9.1计算方案及简图 (108)
9.2. A、B、C板的设计 (109)
9.2.1 A区格板设计 (109)
9.2.2 B、C区格板设计 (110)
第10章：基础设计 (112)
10.1基础底面积设计 (112)
10.1.1设计资料 (112)
10.1.2基础面积估算 (114)
10.2基础截面验算 (115)
10.2.1计算基础净反力 (115)
9.3截面配筋计算 (119)
8
第1章工程总论
1.1工程概况
本工程为荣资商场2号楼工程,拟建于安阳市东风路北段, 为六层框架结构，一、二层为商场，三—六层为写字楼，总建筑面积5220㎡。

建筑高度为23.7m，室内外高差450mm。

建筑防火等级为二级,建筑耐火等级为二级，耐久年限为二级。

1.2设计资料
1．根据安阳市地质勘察院的勘察结果,本工程所在地,自然地坪以下1.9m—2.3m为细砂层，承载能力为标准值f=-180kPa，2.3—3.9m 为砾砂层，承载能力标准值为f=-210kPa，3.9—6.9m为圆砾层，承载能力标准值为f=-350kPa，场地类别为二类。

2. 冬季室外平均温度为5摄氏度。

3．日最大降雨量为100.8㎜。

4. 年最大降雨量为678.4㎜。

5．年最大降雨日数91.3天。

6. 土壤标准冻结深度1.5m。

7. 最高地下水位-9m。

8．夏季主导风向为东南风，冬季为北风，基本风压0.5kN/㎡。

9．基本雪压0.25 kN/㎡
10.抗震设防烈度为8度。

1.3 建筑设计
建筑设计遵循经济、适用、美观的原则，力求简洁、明快。

即满足使用功能，又经济美观，同时又符合城市的总体规划和城市的总体风格，建筑设计的依据，符合人体活动及心理所虚的空间尺寸，符合人员流动，建筑防火、隔热、隔声的要求，符合保温抗震的要求。

1.3.1建筑设计须达到的要求
1).满足建筑功能要求
满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，是建筑设计的首要任务。

2). 采用合理的技术措施
正确选用建筑材料，根据空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便。

3). 具有良好的经济效果
房屋设计和建造中，要因地制宜，就地取材，尽量做到节省劳动力，节约
建筑材料和资金。

讲究经济效果，使得房屋设计的使用要求、技术措施以及
造价匹配。

4). 考虑建筑美观要求
建筑物在满足使用要求的同时要考虑人们对建筑物的美观的要求，考虑建
筑物所赋予人们在精神上的感受。

1.3.2建筑平面设计
1.使用房间平面设计要求：
(1).房间的面积、形状和尺寸要满足室内活动、家具等的要求
(2).门窗的大小和位置考虑出入方便、疏散安全、采光通风良好。

(3).房间之间的组合要有利于结构合理的布置，施工方便。

(4).本设计根据具体情况做到以下几点：
①房间的面积基本上由任务书给定，部分做了适当调整。

本设计采用钢筋砼框架结构，以6-8 m为经济柱距，故轴网尺寸基本控制在其内。

考虑到房间之间平面组合的方便采用矩形平面。

②房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具、设备的大小决定的。

一般情况下，门的宽度为900 mm左右，由«办公建筑设计规范»(JGJ67-89)规定：办公室门洞口宽度不应小于 1 m，高度不应小于2 m，当门宽大于1 m时为了开启方便和少占使用面积，通常采用双扇门，双扇门宽 1.2-1.8 m，如室内人数超过50人或房间面积大于60㎡时，须设两个门或一个大于1.5 m的双扇门，房内最远一点到门口距离不超过14 m。

房间中窗的大小和位置主要根据室内采光和通风要求考虑。

«办公建筑设计规范»(JGJ67-89)规定：办公室、接待室等房间窗地比不应小于1∶6。

③规范规定：①厕所距离最远的工作点不应大于50 m。

②厕所应设前室，前室内应设洗手盆。

③男厕所每40人设大便器一具，每30人设小便器一具，女厕所每20人设大便器一具，洗手盆每40人一具。

1.3.3交通联系部分的平面设计
1. 规范规定：走道的宽度应符合防火、疏散和人流畅通的要求，
走道长度大于40 m且双面布房时，走道净宽不应小于1.8 m。

本设计中走道采用2.2m。

2. 门厅对外出入口的总宽度不应小于通向该门厅的过道、楼梯
宽度的总和，门厅应与楼梯、过厅、电梯等临近。

1.3.4建筑立面设计
建筑外形设计要求简洁、明快、朴素、大方，能体现建筑物的使用要求以及与周围环境的协调。

外观要求有较完善的材料质感及色彩搭配，为了达到以上效果，本设计采取以下措施：
1. 根据规范规定，商场一层不能小于5.4m，二层不能小于4.5m，写字楼高度不能小于3.3m，本工程层高均取的规定最小值。

2. 为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，室内外地坪高差取450mm，并在底层楼下60mm处，设水平防水层一道，设600mm高地勒脚。

3. 窗台高度取900mm，房间中窗的大小和位置主要根据采光、通风要求考虑，窗户面积根据窗地比考虑。

1.4 结构体系的选择
1.4.1体系选择
该工程主体部分采用现浇框架体系，选择原因有以下：
1. 安阳市为八度设防区，要求考虑水平地震力的影响，框架的侧移刚度主要取决于梁柱的截面尺寸，因此应通过合理的构件截面设计，可获得良好的延性。

框架结构体系适用于高度低于45米的建筑，该楼主体结构在框架结构体系下可以满足变形的要求。

2. 框架体系的优点就是可以根据使用要求进行灵活隔断，获得良好的平面布置，满足建筑功能。

3. 现浇整体式框架结构的整体性好，抗震性能好。

4. 框架结构体系构件类型少，便于标准化，定型化，施工进度快。

综合以上几点原因，该工程采用现浇整体式钢筋混凝土框架结构可获得良好的综合效益。

1.4.2结构设计说明
1. 平面布置与竖向布置：整个建筑呈矩型。

根据《抗震设计规范》GB50011—2001第3.4.2条规定：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则对称并应具有良好的整体性；建筑物的立面和竖向剖面宜规则，结构
侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力刚度和承载力突变。

2. 框架设置：框架梁为双向布置。

为使立面美观，墙沿柱外移。

3. 框架类型：现浇框架有利于整体性。

根据《抗震设计规范》GB50011—2001第6.1.2条规定：烈度8度，框架<30m为Ⅱ级框架抗震等级。

1.5 工程做法
1.5.1 屋面做法
30㎜厚细石混凝土保护层
4㎜厚沥青基涂膜防水层一道
20㎜厚水泥沙浆找平
150㎜厚水泥蛭石保温层
100㎜厚钢筋混凝土板
20㎜厚水泥沙浆抹灰
1.5.2 标准层楼面（走廊）做法
12-18厚1：2.5水泥磨石楼面
素水泥浆结合层一道
20厚1：3水泥砂浆找平层（上卧分隔条）
100厚现浇钢筋混凝土楼板
1.5.3 卫生间做法
卫生间器具等折算
8-10厚地砖楼面，干水泥擦缝
撒素水泥面（洒适量清水）
20厚1：4干硬性水泥砂浆结合层
60厚C20细石混凝土向地漏找坡，最薄处30厚聚氨酯三遍涂膜防水层1.5厚
20厚1：3水泥砂浆找平层四周抹八角
100厚现浇钢筋混凝土楼板
1.5.4 地面做法
15厚1：2.5水泥磨石楼面
素水泥浆结合层一道
20厚1：3水泥砂浆找平层（上卧分隔条）
60厚C15混凝土
150厚3：7灰土垫层
素土夯实
1.5.5 外墙面做法
喷刷外墙涂料
6厚1：2.5水泥砂浆找平层（两面）
刷一道界面处理剂（两面）
300厚陶粒空心砌快
喷刷内墙涂料
1.5.6 墙面做法
刮白灰腻（两面）
6厚1:2.5水泥砂浆抹面、压时、赶光（两面）刷一道界面处理剂（两面）
200厚陶粒空心砌快
1.5.7 女儿墙做法
喷刷外墙涂料
6厚1：2.5水泥砂浆找平层
100厚钢筋混凝土墙
20厚水泥砂浆找平层
1.6 基础方案的选择
基础是建筑物的重要组成部分，它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传递给地基。

为了保证建筑物的安全和使用要求，要求基础具有强度和刚度，并且要求其变形值在规范要求之内，应根据上部结构和当地地质情况，选择合适的基础方案。

根据以上要求，该建筑物基础选用柱下独立基础，阶梯形三步台阶。

按照基础构造要求，基础受力钢筋采用Ⅰ级，混凝土等级采用C20，当基础底面位于地下水位以下或经常受地下水浸湿时，混凝土等级不低于C25，基础垫层采用C15的细石混凝土，厚度取100㎜，每边伸出基础底边50-100㎜。

受力钢筋宜采用Ⅰ级和Ⅱ级，直径不小于10㎜。

间距不宜大于200㎜，也不宜小于100㎜。

埋置深度是指基础底面至地面（一般指室外设计地坪）的距离。

选择基础埋置深度也是选择合适的地基持力层，考虑到持力层强度以及基础台阶数量和气候条件，基础埋深为2.15m。

第2章：框架构件的初选
2.1 框架构件与截面尺寸确定
2.1.1 梁截面高度的确定
根据《钢筋混凝土结构构造手册》，对梁截面尺寸作如下规定：
1. 梁的截面高度一般宜采用250、300、350……700、750、800、
900mm ，截面高度h b 小于或等于800mm 时，为50mm 的倍数，当截面
高度h b 大于800mm 时，为100mm 的倍数。

2. 现浇结构中，一般主梁要比次梁高出50mm ，若主梁下部的钢筋为
双排配置时，应高出100mm 。

3. 框架主梁截面高度按（1/8～1/12）0l 确定，0l 为框架梁的计算跨
度，且不小于400mm ，并且h b 不宜大于1/4净跨，b ≥250且b ≥1/2 b /
（柱宽）
KL1 （1/8～1/12）L ＝（1/8～1/12）×6300mm =（800mm ～550mm ）
KL2 （1/8～1/12）L ＝（1/8～1/12）×6900mm =（850mm ～600mm ）
KL3 （1/8～1/12）L ＝（1/8～1/12）×7200mm =（900mm ～600mm ）
KL4 （1/8～1/12）L ＝（1/8～1/12）×4800mm =（600mm ～400mm ）
4. 次梁截面高度按（1/12～1/18）L 确定。

CL1 （1/12～1/18）L=(1/12～1/18)×6900=(600mm ～400mm )
CL2 （1/12～1/18）L=(1/12～1/18)×6300=(550mm～350mm) CL3 （1/12～1/18）L=(1/12～1/18)×7200=(600mm～400mm)
2.1.2 梁截面宽度的确定
梁的截面宽度宜采用120、150、180、200、250、300mm，若大于200mm时，一般为50mm的倍数。

现浇结构中，主梁的截面宽度不应小于200mm，不宜小于1/4 h
b
及
1/2b
c , b
c
为柱子的宽度，且不应小于250mm。

梁的截面宽度按（1/3～
1/2）h
b 计算，h
b
为梁的计算高度。

KL1 （1/2～1/3）h=350mm～250mm
KL2 （1/2～1/3）h=350mm～250mm
KL3 （1/2～1/3）h=350mm～250mm
KL4 （1/2～1/3）h=250mm～200mm
CL1 （1/2～1/3）h=250mm～200mm
CL2 （1/2～1/3）h=250mm～200mm
CL3 （1/2～1/3）h=300mm～200mm
综上所述，在本设计中，梁截面尺寸均选定为：框架梁截面尺寸为:300mm×700mm
次梁截面尺寸为:250mm×500mm
2.2柱截面尺寸的确定
按照《建筑抗震设计规范》6.3.6,6.3.7条规定:
1.
柱截面的宽度和高度均不宜小于300mm . 2.
剪跨比不宜大于2. 3.
截面长边和短边的边长不宜大于3. 4. 柱轴压比不宜超过0.8
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按照下式计算:
估算根据公式如下： []
/E c c N N F g n
A N f u β=⋅⋅⋅≥⋅
各个参数的意义如下：N ——竖向或水平荷载作用下柱的轴向力设
计值，当为8度设防时，N =（1.1～1.5）v N ；v N 为竖向荷载作用下柱
的轴向力设计值
c A ——柱截面面积（㎡）
c f ——混凝土轴心抗压强度设计值（MPa ）
β——考虑地震作用组合后的轴压比增大系数，
边柱为1.3，等跨中柱为1.2
[]N u ——柱截面轴压比限值，现浇框架结构，二
级抗震等级取0.8
n ——建筑结构的层数
F ——结构按简支状态计算下柱的负荷面积
E g ——近视取12～15Mpa
由于本工程的梁板采用C25混凝土，柱采用C30混凝土，钢筋采用
HPB235级和HRB335.则：
[]c N c N A f μ==1.3×6.3×3.45×6×13×
1000/0.8×16.7
=1649652mm
而对于中柱，其面积 []c N c N
A f μ==1.25×6.3×7.05×6×13×
1000/0.8×16.7 =3241362mm
考虑便于施工及设计，取柱子的截面尺寸为：700mm×700mm；
2.3板的尺寸选择
根据《钢筋混凝土结构手册》板尺寸选择的要求：
连续式板：h=1/40L 取板厚为100mm
2.4计算简图
第3章：重力荷载计算
3.1 屋面、楼面等做法
3．1．1 屋地面做法
1.屋面做法
合成高分子涂抹防水屋面（有保温） 0.05kN/㎡3mm厚合成高分子涂抹防水层一道
20mm厚1：10水泥珍珠岩找2%坡,最薄处30mm厚 1.4kN/㎡保温层60mm聚苯乙烯泡沫塑料板 0.5×0.6=0.03kN/㎡钢筋混凝土板100mm厚 0.10×25=2.5kN/㎡20mm厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×17=0.34kN/㎡板底刮腻子
屋面恒荷载总计 4.5kN/㎡屋面活荷载不上人屋面 0.5kN/㎡雪荷载 0.25kN/㎡
2.楼面做法
大理石楼面
20厚大理石铺实拍平,水泥砂浆擦缝 28×0.02=0.56kN/㎡ 30厚1：4干硬性水泥砂浆 20×0.03=0.6kN/㎡
100厚现浇钢筋混凝土楼板 25×0.1=2.5kN/㎡ 20mm厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×17=0.34kN/㎡楼面恒荷载总计 4.0kN/㎡楼面活荷载
营业厅 3.5kN/㎡走廊楼梯 2.5kN/㎡卫生间 2.5kN/㎡办公室 2.0kN/㎡饮水间 2.0kN/㎡ 3.楼面卫生间做法
陶瓷地面防水楼面
10厚地砖铺实拍平,水泥砂浆擦缝 0.55×0.01=0.0055kN/㎡25厚1：4干硬性水泥砂浆 20×0.025=0.5kN/㎡
1.5厚聚氨脂防水涂料 0.11×0.0015=0.02kN/㎡
15厚1：2水泥砂浆找平 20×0.015=0.3kN/㎡50厚C15细石砼找0.5%坡最薄 22×(0.05+0.03)/2=0.88kN/㎡100厚现浇混凝土楼板 25×0.1=2.5kN/㎡楼面恒荷载: 总计 4.2055kN/㎡楼面活荷载: 总计 2.5kN/㎡
3.1.2墙体等做法
1.外墙装饰
滚涂料
10mm厚1：0.2：2.5水泥砂浆找平 20×0.01=0.2kN/㎡20mm厚1：3水泥砂浆打底扫平 20×0.02=0.4kN/㎡
总计 0.6kN/㎡
2.内墙装饰
刮腻子
10mm厚1：0.2：2.5水泥石灰膏砂浆找平 20×0.01=0.2kN/㎡10mm厚1：3水泥砂浆打底扫光 20×0.01=0.2kN/㎡
总计 0.4kN/㎡
3.外墙做法
采用300mm厚陶粒空心砌块 5×0.3=1.5kN/㎡外墙装饰 0.6kN/㎡内墙装饰 0.4kN/㎡
总计 2.5kN/㎡
4.内墙做法
采用200mm厚陶粒空心砌块 5×0.2=1kN/㎡内墙装饰两面 0.4×2=0.8kN/㎡
总计 1.8kN/㎡
5.玻璃幕墙 1.0～
1.5kN/㎡
3.2楼层重力荷载计算
3.2.1各层荷载计算
计算集中荷载时,假定各层的重量为本层自重,梁自重,活荷载以及上、下各半层墙柱自重之和,并集中于该楼(屋)盖处.楼层顶部次梁布置,房屋次梁均采用250mm×500mm截面.
房间主梁: b×h=300mm×700mm
1. 顶层重力荷载代表值:
(1)屋面板[(6.3×6+4.8×3＋0.7)×(6.9＋7.2＋0.7)]×
4.5=3523.14kN
(2)梁自重
KL1：(6.9－0.7)×0.6×0.3×10×25=279kN
KL2：（7.2－0.7）×0.6×0.3×10×25=292.5kN
KL3：（6.3－0.7）×0.6×0.3×6×3×25=453.6kN
KL4：（4.8－0.7）×0.6×0.3×3×3×25=166.05kN
CL1：（6.9－0.3）×0.25×0.4×6×25=99kN
CL2：（6.3－0.3）×0.25×0.4×6×2×25=180kN
CL3：（4.8－0.3）×0.25×0.4×3×2×25=67.5kN
总计：279＋292.5＋453.6＋99＋180＋67.5＋166.05=1537.65kN
梁粉刷重:
KL1：（0.6×2）×6.9×10×0.02×20=33.12kN
KL2：（0.6×2）×7.2×10×0.02×20=34.56kN
KL3：（0.6×2）×6.3×6×4×0.02×20=72.576kN
KL4：（0.6×2）×4.8×3×4×0.02×20=27.648kN
CL1：（0.4×2）×6.9×6×0.02×20=13.248kN
CL2：（0.4×2）×6.3×6×2×0.02×20=24.192kN
CL3：（0.4×2）×4.8×3×2×0.02×20=9.216kN
总计:1537.65+214.56=1752.21kN
(3)女儿墙:（墙高600mm,厚100mm,混凝土板,装饰如外墙装饰）
混凝土:25×0.1×0.6×（14.1×2＋52.2×2）=198.9kN
粉刷:（0.6+0.4）×（0.6×2＋0.1）×（14.1×2＋52.2×2）=172.38kN 总计:198.9＋172.38=371.28kN
(4)墙体:外墙（厚300mm,采用陶粒空心砌块;墙体有一半记入屋面另一半记入下部）
｛（3.3÷2-0.7）×（52.2-0.7×9）×2－（1.4×20＋1.2×4+1.8×8）×（3.3÷2-0.7）+[0.95×（14.1-0.6×2）×2-0.9×2×0.95]｝×2.5=163.875kN
(5)内墙:
{[(52.2-0.3)×（3.3÷2-0.5）-0.9×18×（2100-3300÷2）]+[(52.2-0.6×9) ×1.15-(0.9×14×0.45-1.2×2×0.45)]} ×1.8=180.657kN
门:(0.9×32+1.2×2) ×0.45×0.4=5.616kN
窗:(1.4×20+1.2×4+1.8×8+0.9×2) ×0.95×0.4=19.152kN
(6)柱:(柱一半记入屋面,考虑抹灰对柱自重影响乘以系数
1.10)
0.7×0.7×1.1×25×(3.3-0.1)÷2÷30=646.8kN
(7)屋面活荷载:
0.5×782.92×0.5=195.73kN
总计:6868.46kN
2. 标准层楼面荷载(3～5层)
(1)楼面荷载:(6.3×6+4.8×3+0.7)×(6.9+7.2+0.7)×
4=3131.68kN
(2)梁自重:如前计算(1752.21kN)
(3)墙体:
外墙:163.875+[(3.3÷2-0.7) ×(52.2-0.7×9) ×2-(1.4×20+1.2×4+1.8×8)×（3.3÷2-0.7）+(3.3÷2-0.7)×(14.1-0.7×2)×2-0.9×2×0.85]×2.5=385.5kN
内墙:{[(52.2-0.3) ×(3.3÷2-0.7)-0.9×18×1.65]+[(52.2-0.7×9) ×1.15-0.9×14×1.65]} ×1.8+180.657=388.26kN
(4)门:(0.9×32+1.2×2) ×1.65×0.4=20.592kN
窗:（1.4×20+1.2×4+1.8×8+0.9×2）×0.85=37.8kN
(5)柱:0.7×0.7×1.1×25×(3.3-0.1) ×30=1293.6kN
(6)屋面活荷载:
办公室活荷载为2.0kN/㎡
[(5.0-0.2) ×(6.3-0.2) ×9+（6.9-0.2）×（6.3-0.2）×4+(3.4-0.2) ×(6.9-0.2) ×1] ×2.0=933.06kN
楼梯、走廊、卫生间活荷载为2.5kN/㎡
2.5 [(4.8-0.2) ×(6.9-0.2) ×3+(2.2-0.2) ×(52.2-0.2)+(
3.4-0.2)×(6.9-0.2)+(2.9-0.2) ×(6.9-0.2)]=589.975kN
活载总计=0.5×(933.06+589.925)=466.53kN
总计: 7476.172kN
3. 二层楼面荷载
(1)楼面荷载:计算如前(3131.68kN)
(2)梁自重:计算如前(1752.21kN)
(3)墙体:
外墙:221.625+[(4.5÷2-0.7) ×(14.1-0.7×2) ×2+(4.5÷2-0.7) ×(52.2-0.7×9)-(1.8×8+1.4×3+1.2×4) ×（4.5÷2-1.7] ×2.5=441.525kN
内墙:[（52.2-0.7×9）×（4.5÷2-0.5）-0.9×8×0.3+（6.9-0.2）×（4.5÷2-0.5）×8-1.2×3×0.3] ×1.8+207.603=518.031kN
(4)门:(0.9×8×2.4+1.2×3×2.4) ×0.4=10.368kN
窗:(1.8×8+1.4×3+1.2×4) ×2.4×0.4=21.312kN
(5)柱: 0.7×0.7×1.1×25×[（4.5÷2－0.1）+3.3÷2] ×
30=1536.15kN
(6)屋面活荷载:
营业厅：（7.2-0.1）×（52.2-0.2）×3.5=1107.6kN
仓库:(12.6-0.2) ×（6.9-0.2）×2×5.0=830.8kN
楼梯、卫生间:[（4.8-0.2）×(6.9-0.2) ×3+(2.9-0.2) ×(6.9-0.2)+(3.4-0.2) ×(6.9-0.2)] ×2.5=329.975kN
开水房、配电室:[(3.4-0.2) ×(6.9-0.2) +(2.9-0.2) ×(6.9-0.2)]
×2.0=79.06kN
活载总计: 1173.718kN
总计:8584.994kN
4.底层楼面荷载(底层柱从基础顶面取至一层板顶,即:h=
5.4+0.45+0.65=
6.5m
(1)楼面荷载: 计算如前(3131.68kN)
(2)梁自重: 计算如前(1752.21kN)
(3)墙体:
外墙:{(4.5÷2-0.7) ×[（14.1-0.7×2）×2+（52.2-0.7×9）]-（1.8×8+1.4×3+1.2×4）×（4.5÷2-0.7）+（5.4÷2-0.7）×[（14.1-0.7×2）×2+（52.2-0.7×9）]-（1.8×8+1.4×3+1.2×4）×（5.4÷2-2.1）}×2.5=623.175kN
内墙:[(52.2-0.6×9) ×（5.4÷2-0.5）+（6.9-0.2）×（5.4÷2-0.5）×8+（52.2-0.6×9）×(4.5÷2-0.7)-0.9×8×2.8-1.2×3×2.8+（6.9-0.2）×（4.5÷2-0.7）×8]×1.8=749.772kN
(4)门:（0.9×8×2.4+1.4×3×2.4+1.2×4×2.4）×0.4=10.368kN
窗:(1.8×8×2.4+1.4×3×2.4+1.2×4×2.4) ×0.4=22.464kN
(5)柱: 0.7×0.7×1.1×25×[4.5÷2+(5.4+0.45+0.65)÷2]×
30=2223.375kN
(6)屋面活荷载:计算如前(1173.78kN)
(7)雨蓬:(6.5×2×2+5.5×2×2+2×2) ×3.1=161.2kN 总计:9848.024kN
第4章:水平地震内力分析
4.1楼层D值计算
4.1.1梁、柱线刚度计算
1.横梁线刚度
框架梁采用C30混凝土,柱采用C40混凝土,包头地区抗震设防烈度为8度,基本地震加速度为0.20g,C30混凝土Ec=3.00×
4
10N/2
mm ,C40混凝土Ec=3.25×410N/2
mm 。

在框架结构中，现浇楼面的楼板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减小框架的侧移，考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性距时，对现浇楼面的边框架梁取b I =1.5Io ，对中框架取b I =2.00I ，其中0I 为梁截面惯性距.横梁的线刚度ib 见表4.1
横梁线刚度i b 计算表 表4.1
柱线刚度i c 计算表 表4.2
4.1.2 柱的侧移刚度D 值
柱的侧移刚度D 值按： D=212
c
aK h
计算 底层柱侧移刚度 表4.3
二层柱侧移刚度表4.4
三～六层柱侧移刚度表4.5
各层D 值汇总 表4.6
4.2横向框架自振周期计算
4.2.1横向框架自振周期
按顶点位移法计算框架的自振周期，先求出顶点的水平位移T ∆
按照公式：1 1.7T =α
0α——基本周期调整系数，考虑填充墙对框架刚度影响，取0.7
T ∆ ——框架顶点位移
4.2.2横向框架顶点位移计算
横向框架顶点位移见表 表4.7
则1 1.7T α=×0.7×1917.0=0.521（S ）
4.3水平地震作用下框架侧移验算
4.3.1横向地震作用计算
本建筑位于安阳市区，为∏类场地，第一组，八度抗震区，基本地震加速度为0.2g 。

查表得场地周期特征值Tg=0.35（S ），地震影响系数最大值。

取max α=0.16,由于10.635() 1.40.49()T T S Tg S =>=，故考虑顶部附加地震作用
n δ 1
0.080.070.112()T S =+=
1eq EK F G =α
1α——对应于结构基本自振周期的水平地震影响系数
eq G ——结构等效总重力荷载 6
1
0.85eq i G Gi ==∑
∑==6
1
max
2
1
185.0)
(
i r
eq EK
Gi
Tg
T
G F
α
ηα
式中： r ——曲线下降段的衰减指数ξ
ξ
⨯+-+=55.005.09.0r
ξ——阻尼比，这里r 取0.9
2η——阻尼调整系数，按下式确定：20.051 1.00.06 1.7-ξ
η=+
=+⨯ξ
∑==6
1
max
2
1
185.0)
(
i r
eq EK
Gi Tg
T
G F
α
ηα
99.4771985.016.00.1)521
.035.0(
9
.0⨯⨯⨯⨯= =4536.768kN
各层横向地震作用及楼层地震剪力计算：）
（δn
EK
i
i
i i
i F
H G H
G F -
=
∑1 12
.508=⨯=∆δn EK n F F
表4.8各层地震作用及楼层地震剪力
横向框架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图：
图4.1水平地震作用分布及层间剪力
4.3.2水平地震作用下的位移验算
水平地震作用下的位移验算见表4.9:
表4.9 横向框架抗震变形计算
经过以上计算，层间弹性相对转角均满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第5.5.1表的规定，即满足[]1/550e θθ<=。

第5章：框架内力分析
5.1 水平地震作用横向框架的内力分析
5.1.1横向框架梁、柱内力
选择4轴线中框架为计算单元，采用D 值法计算水平地震下框架柱、梁的内力，柱端弯矩由柱的剪力和反弯点高度求得：
();1c i c i ik ik M V y h M V y h =⋅-⋅=⋅⋅下上()1
12
M M M K
K K +=
⋅+下上左；()
212
c c M M M K K K +=
⋅+下上
右
其中，i i
ik i
D V V D ⋅=
∑ ， ()0123y y y y y =+++
其计算结果如下表所示：
框架结构梁端弯矩以及柱的轴力,计算结果列于下
4轴C 柱端弯矩及剪力 表5.1
4轴E柱端弯矩及剪力表5.2
4轴F柱端弯矩及剪力表5.3
（2）水平地震作用下梁两端剪力以及柱轴力计算：
梁端内力计算表表5.4
注：表中剪力V
b =
r l
b b
M M
+
L
,
其中，
()
()
1
12
2
12
l u l
b
r u l
b
K
M M
K K
K
M M
K K
M
M
=⋅+
+
=⋅+
+
c c
c c
柱轴力表5.5
5.1.2内力图
水平地震作用下的框架弯矩如图5.1，剪力如图5.2，以及柱轴力如图5.3所示：。