高层建筑结构课程设计(doc 37页)

安全性□对信息系统安全性的威胁任一系统，不管它是手工的还是采用计算机的，都有其弱点。

所以不但在信息系统这一级而且在计算中心这一级(如果适用，也包括远程设备)都要审定并提出安全性的问题。

靠识别系统的弱点来减少侵犯安全性的危险，以及采取必要的预防措施来提供满意的安全水平，这是用户和信息服务管理部门可做得到的。

管理部门应该特别努力地去发现那些由计算机罪犯对计算中心和信息系统的安全所造成的威胁。

白领阶层的犯罪行为是客观存在的，而且存在于某些最不可能被发觉的地方。

这是老练的罪犯所从事的需要专门技术的犯罪行为，而且这种犯罪行为之多比我们想象的还要普遍。

多数公司所存在的犯罪行为是从来不会被发觉的。

关于利用计算机进行犯罪的任何统计资料仅仅反映了那些公开报道的犯罪行为。

系统开发审查、工作审查和应用审查都能用来使这种威胁减到最小。

□计算中心的安全性计算中心在下列方面存在弱点：1.硬件。

如果硬件失效，则系统也就失效。

硬件出现一定的故障是无法避免的，但是预防性维护和提供物质上的安全预防措施，来防止未经批准人员使用机器可使这种硬件失效的威胁减到最小。

2.软件。

软件能够被修改，因而可能损害公司的利益。

严密地控制软件和软件资料将减少任何越权修改软件的可能性。

但是，信息服务管理人员必须认识到由内部工作人员进行修改软件的可能性。

银行的程序员可能通过修改程序，从自己的帐户中取款时漏记帐或者把别的帐户中的少量存款存到自己的帐户上，这已经是众所周知的了。

其它行业里的另外一些大胆的程序员同样会挖空心思去作案。

3.文件和数据库。

公司数据库是信息资源管理的原始材料。

在某些情况下，这些文件和数据库可以说是公司的命根子。

例如，有多少公司能经受得起丢失他们的收帐文件呢?大多数机构都具有后备措施，这些后备措施可以保证，如果正在工作的公司数据库被破坏，则能重新激活该数据库，使其继续工作。

某些文件具有一定的价值并能出售。

例如，政治运动的损助者名单被认为是有价值的，所以它可能被偷走，而且以后还能被出售。

4.数据通信。

只要存在数据通信网络，就会对信息系统的安全性造成威胁。

有知识的罪犯可能从远处接通系统，并为个人的利益使用该系统。

偷用一个精心设计的系统不是件容易的事，但存在这种可能性。

目前已发现许多罪犯利用数据通信设备的系统去作案。

5.人员。

用户和信息服务管理人员同样要更加注意那些租用灵敏的信息系统工作的人。

某个非常无能的人也能像一个本来不诚实的人一样破坏系统。

□信息系统的安全性信息系统的安全性可分为物质安全和逻辑安全。

物质安全指的是硬件、设施、磁带、以及其它能够被利用、被盗窃或者可能被破坏的东西的安全。

逻辑安全是嵌入在软件内部的。

一旦有人使用系统，该软件只允许对系统进行特许存取和特许处理。

物质安全是通过门上加锁、采用防火保险箱、出入标记、警报系统以及其它的普通安全设备就能达到的。

而作为联机系统的逻辑安全主要靠“口令”和核准代码来实现的。

终端用户可以使用全局口令，该口令允许利用几个信息系统及其相应的数据库；终端用户也可使用只利用一个子系统或部分数据库的口令。

□安全分析过程大多数公司的办公人员询问关于信息和计算中心的安全时，往往问“一切都行了吗?”其实他们应该问“对于信息和计算中心的安全，我们应该做什么?”。

用户管理人员应该与信息服务管理人员定期地共同研究，进行安全分析，这种安全分析为各方都愿意接受。

简言之，这种安全分析意指决定要多大的一把“挂锁”。

遗憾的是，某些公司乐意承担巨大的风险，但又侥幸地希望不要出现自然灾害或预先考虑到的祸患。

“难得出现”并不等于“永不出现”，关于这一点某些公司发现得太晚了。

目录摘要 (5)一、建筑设计 (5)1、设计资料 (5)2、结构方案评价 (6)二、结构布置及有关尺寸的初步估算 (6)1、结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 (6)2、荷载计算 (9)三、结构的线刚度与横向侧移刚度计算 (13)1、结构的线刚度计算 (13)2、结构的横向侧移刚度计算 (15)四、框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi (15)1、地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值 (15)2、风荷载标准值计算及位移验算 (22)五、风荷载计算 (24)六、竖向荷载内力计算 (25)七、水平荷载作用下内力计算 (28)1. 水平地震荷载作用下 (28)2. 水平风载作用下的内力计算 (31)八、三四层内力算至柱边缘处 (32)九、竖向荷载作用下弯矩调幅后梁控制截面内力值 (33)十、三四层内力组合如下表 (33)十一、截面配筋计算 (33)1. 梁跨中截面配筋计算 (33)2. 计算柱弯矩设计值 (36)十二、参考文献 (39)摘要：现建一栋整体式钢筋混凝土六层框架结构的建筑物，建筑高度为20.4m，基本风压0.35kN/m。

设计内容包括建筑与结构设计两部分。

这个设计项目的建筑设计，进行了建筑物的平、立、剖的三方面的设计。

办公楼属于公共建筑，既要求满足建筑布局，也要有抗震、采风通光等各方面的要求。

结构设计，主要进行了结构布置及选型、荷载计算、内力计算、内力组合、按最不利内力进行各杆件配筋计算。

关键词：框架结构；办公楼；建筑设计；结构设计一、建筑设计1.设计资料（1）某六层办公楼，采用整体式钢筋混凝土结构，标准层平面图详见附图1 。

（2）建筑物层高：底层层高为3.9m，2～6层层高为3.3m。

（3）抗震设防烈度为7度，Ⅰ类场地土，特征周期分区为二区。

（4）基本风压：w0＝0.35 kN/m2，地面粗糙度为B类。

（5）其他条件可参照相关教材中有关框架结构的设计例题。

（6）恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。

（7）材料选用：混凝土采用C30；钢筋梁、柱中受力纵筋均采用HRB335或HRB400，箍筋及构造钢筋采用HPB235。

附图1 标准层平面图其他：①室内外高差450mm；基顶标高为-1.200m。

②屋面做法：不上人屋面（活荷载0.5 kN/m2），卷材防水（有保温层，二道防水），水泥膨胀珍珠岩找坡。

（注：屋面保温、防水、找坡层总重按2.5 kN/m2计算。

）③女儿墙：240 mm厚，采用实心砖（自重按18 kN/m3）砌筑，墙高0.5m，100mm混凝土压顶。

④外墙饰面：20 mm厚水泥砂浆打底、找平，面刷乳胶漆（外墙用）。

⑤内墙饰面：混合砂浆刷乳胶漆（总厚度22mm）。

⑥外纵墙上开窗高度：底层为2.6m，2～4层为2.0m。

⑦内纵墙自重计算可以不扣除门洞，外纵墙自重计算必须扣除窗洞，然后再计算窗重。

（塑钢窗自重按0.4 kN/m3计算）⑧纵向框架梁及基础梁均按照250×400设计。

2.结构方案评价该建筑为常见的一般建筑物，即属于A级框架结构体系，查表2-2得：抗震设防烈度为7度时，最大适用高度为50m，该设计方案建筑高度为（3.9+3.3×5）m=20.4m﹤50m，故满足要求。

查表2-6得：最大高宽比为4，该设计方案高宽比为H/B=35.42.74 13mm=<，故满足要求。

查表2-10得长宽比限值为6.0，该设计方案长宽比为362.77 6.013mm=<故满足要求。

该方案设计的建筑物立面规则，均匀，从上到下外形不变，沿高度布置连续均匀；建筑平面形状为矩形，规则，简单，对称；长宽比不大，有利于抗震。

综上所述：该结构方案合理。

二、结构布置及有关尺寸的初步估算1、结构布置及梁,柱截面尺寸的初选项目情况：该工程为办公楼设计。

建筑总共6层，底层层高为3.9m，2～6层层高为3.3m。

室内外高差450mm；基顶标高为-1.200m。

框架平面与柱网布置图如下图2-1。

图2-1 结构平面布置图板厚取120 mm，3600120904040lh mm=>≈=。

一．确定计算简图假定框架柱与基础顶面接触，框架梁与柱刚接，设计时为了计算的方便，使每个柱子的尺寸不变，于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。

将基础距离室外地坪的高度设为1.2m，室内外高差为0.45m，所以底层的柱子高度为h=3.9+1.2+0.45=5.55m，其余各层竹篙从露面算到上一层楼面，所以都是3.3m,于是框架的计算见图为下图2-2表示。

图2-2 框架计算简图二.梁、柱截面尺寸的估算：（1）梁截面1.AB跨：主梁：L =7200mmh =（112~18）L =600mm ~900mm ,取h =700mm b =（13~12）h =233mm ~350mm ，取b =300mm 故该框架的横梁与纵梁的初步设计截面尺寸为b ×h =300mm ×700mm次梁：L =7200㎜h =（118~112）L =400mm ~600mm ,取h =500mm b =（13~12）h =200mm ~300mm ，取b =300mm 故框架的次梁初步设计截面尺寸为b ×h =300mm ×500mm2.BC 跨：主梁：L =3000mmh =（112~18）L =250mm ~375mm ,取h =500mm b =（13~12）h =167mm ~250mm ，取b =300mm 故框架梁的初步设计截面尺寸为b ×h =300mm ×500mm 。

于是计算结果归纳于下表2-1：(2)柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：N Fgn β= 公式（2-1）式中：β：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；F : 为按照简支状态计算柱的负荷面积；g ：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14kN /2m ;n : 为验算截面以上楼层层数；则底层中柱的轴力设计值为N =1.2×14×7.2×(7.2+3)/2×5=3084.48kN该项目工程全部使用C 30的混凝土, 查表的fc =14.3N/mm 2 ，首先假定该层柱截面尺寸b×h =500mm ×500mm ，则柱的轴压比为：9.0863.05005003.141048.30843<=⨯⨯⨯==bh f N c μ，满足要求。

故该框架柱的估计尺寸符合要求，确定为b ×h =500mm ×500mm 。

并且为了施工的方便性，可以使得各层的所有柱子的截面尺寸都保持不变。

2、荷载计算2.1 屋面与楼面的恒荷载标准值计算一.屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土 1.02/kN m防水层（柔性）三毡四油上面铺小石子 0.4 2/kN m找平层：15厚水泥砂浆 0.015m ×203/kN m ＝0.32/kN m 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 0.04m ×143/kN m ＝0.562/kN m 保温层：80厚矿渣水泥 0.08m ×14.53/kN m ＝1.162/kN m 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m ×253/kN m ＝32/kN m 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×173/kN m ＝0.172/kN m 合计 6.59 2/kN m二.标准层楼面：大理石面层 0.02m ×283/kN m ＝0.562/kN m 20厚1：3干硬性水泥砂浆 0.02m ×203/kN m ＝0.42/kN m 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m ×253/kN m ＝32/kN m 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×173/kN m ＝0.172/kN m 合计： 4.13 2/kN m三．卫生间楼面2厚水泥砂浆贴10厚300 ×300防滑地砖 0. 342/kN m 20厚水泥细砂浆面层 0.02m ×203/kN m ＝0.42/kN m 30厚水泥砂浆找坡 （0.03+3.4×0.01/2）m ×203/kN m ＝0.962/kN m 15厚水泥砂浆找平 0.015m ×203/kN m ＝0.32/kN m 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m ×253/kN m ＝32/kN m 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×173/kN m ＝0.172/kN m合计： 5.17 2/kN m2.2 屋面与楼面活荷载计算一. 根据《荷载规范》查得 ：楼 面：2.02/kN m走 廊: 2.52/kN m二.雪荷载S k =1.0×0.45 2/kN m =0.45 2/kN m2.3 梁、柱、墙、门、窗的重力荷载计算 一.梁自重：1.边横梁、纵梁：b ×h =300mm ×700mm梁自重： (0.7m -0.12m )×253/kN m ×0.3m =4.35 /kN m 抹灰层：10厚混合砂浆：[(0.7m -0.12m )×2+0.3m ] ×0.01m ×173/kN m =0.25/kN m合计： 4.6 /kN m2．中横梁：b ×h =300mm ×500mm梁自重： (0.5m -0.12m ) ×25 3/kN m ×0.3m =2.85/kN m 抹灰层：10厚混合砂浆：[(0. 5m -0.12m )×2+0.3m ] ×0.01m ×173/kN m =0.18/kN m合计： 3.03 /kN m3.次梁：b ×h =300 mm ×500 mm因为次梁的尺寸和作法与中横梁完全一样，则次梁的重力荷载也是3.03/kN m4.基础梁：b ×h =300 mm ×500mm梁自重： 25 3/kN m ×0.3m ×0.5m =3.75/kN m二.柱自重：柱尺寸：b ×h =500 mm ×500 mm柱自重： 0.5m×0.5m×25 3kN mkN m=6.25//抹灰层：10厚混合砂浆： 0.01m×0.5m×4×173kN mkN m=0.34 //合计： 6.59 /kN m三.外墙自重：标准层：墙体：（3.4m-1.8m-0.5m-0.4m）×0.3m×183kN m/kN m=4.32/铝合金窗： 0.35 3kN m×1.8m×1.8m =0.63/kN m/水刷石外墙面：（3.4m-1.8m）×0.5 2kN mkN m=0.9 //水泥粉刷内墙面：（3.4m-1.8m）×0.36 2kN mkN m=0.648//合计： 6.498 /kN m底层：墙体：（3.4m-1.8m-0.5m-0.4m）×0.3m×183kN mkN m=4.32 //铝合金窗： 0.35 2kN mkN m×1.8m=0.63 //水刷石外墙面：（3.4m-1.8m）×0.5 2kN m/kN m=0.9/水泥粉刷内墙面：（3.4m-1.8m）×0.36 2kN m/kN m=0.648/合计： 6.498 /kN m 四.内墙自重：标准层：墙体：（3.4m-0.5m）×0.3m×183kN mkN m=16.2//水泥粉刷内墙面： 3.0m ×0.36 2/kN m ×2=2.16/kN m合计： 18.36 /kN m 底层：墙体： （3.4m -0.5m ）×0.3m ×183/kN m =16.2 /kN m 水泥粉刷内墙面： 3.0m ×0.36 2/kN m ×2=2.16 /kN m合计： 18.36 /kN m五.女儿墙自重：女儿墙使用300mm 厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，γ=5.5kN/m 3，两侧均为20mm 厚的抹灰，墙高设计为900mm ，另外上面为100厚混凝土盖顶。