【正文】 層建筑中傳統(tǒng)且廣為使用的抗側(cè)力體系，在高度較大的高層建筑中，利用結(jié)構(gòu)空間作用，又發(fā)展了框筒結(jié)構(gòu)，筒中筒結(jié)構(gòu)以多筒結(jié)構(gòu)等多種抗側(cè)力很好的結(jié)構(gòu)體系，各有不同的適用高度和特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：建筑平面布置靈活，可做成較大空間的會(huì)議室、餐廳、辦公室等，加隔墻后，也可做成小房間。外墻、內(nèi)墻都為非承重構(gòu)件，可采用輕質(zhì)隔墻或填充墻，可以大大地降低房屋的自重，節(jié)約材料，主要構(gòu)件是梁和柱，可以做成預(yù)制或現(xiàn)澆框架。另外，平面布置比較靈活，立面造型富于變化。缺點(diǎn)：框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平位移大，在地震區(qū)易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，限制了框架結(jié)構(gòu)的建筑高度。 網(wǎng)及層高柱網(wǎng)采用內(nèi)廊式，、。主體結(jié)構(gòu)共12層，，局部突出屋面的塔樓為電梯機(jī)房。柱網(wǎng)布置如圖21。 圖21柱網(wǎng)布置圖 框架結(jié)構(gòu)的承重方案 采用橫向框架承重方案，因?yàn)榉课莸臋M向較短，柱子的數(shù)量較少，側(cè)移剛度較小。這個(gè)弊端可以通過加大框架的截面高度來加大框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移動(dòng)剛度。 結(jié)構(gòu)基本尺寸的初步確定 柱根據(jù)要求，抗震設(shè)防烈度7度，同時(shí)建筑高度H=30m為框架結(jié)構(gòu)。查表可知，該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值[]=，各層的重力荷載代表值近似取12kN/m。由圖21可知，邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為：、 m2，因中柱負(fù)載面積大，故取中柱計(jì)算。由公式 （21）N = （22）式中：——柱截面面積N——柱組合的軸壓比設(shè)計(jì)值——框架柱軸壓比。對(duì)一級(jí)、二級(jí)、?！泡S心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 β——考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，。F——簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積——折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值n——驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)得第一層柱截面面積為：中柱：≥1210310/（）=530890 mm2取柱截面為正方形,則邊柱和中柱截面高度均取為750mm。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：1～10層：750 mm750 mm 梁、板樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。多跨連續(xù)板的最小厚度不小于/40，其中為短向長度，因此樓板厚度需不小于3900/40=98mm且h≥80 mm，取120 mm。主梁截面高度按梁跨度的1/12～1/8估算，為了防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨與截面高度之比不宜小于4；截面高度可按梁高的1/3～1/2估算，同時(shí)不宜小于柱寬的1/2，且不宜小于250 mm。次梁按T形截面考慮，截面高度區(qū)梁跨的1/18～1/12由此估算的梁截面尺寸見表21。梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)：底層混凝土采用C40（ f=,f=），基礎(chǔ)選用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2m。表21 梁截面尺寸（mm）及各層砼強(qiáng)度等級(jí) 層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁（bh）縱梁（bh）次梁（bh）CD跨DE跨1～10C40350750350750350750200500。取頂層柱的形心線作為框架結(jié)構(gòu)的軸線，梁軸線取至板底。底層柱的高度去一層層高，即h1=，2～10層柱高取為層高。 圖22 橫向框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖屋面（上人）: 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：防水層 1kN/m2保溫層 kN/m220厚水泥砂漿找平 20=100厚（找坡）水泥爐渣 14=120mm厚鋼筋混凝土樓板 25=3kN/m220mm厚石灰砂漿抹底 17=合計(jì) 荷載設(shè)計(jì)值g==，q==q/2=，g+q/2=，g+q=：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：10mm全瓷地磚 20厚水泥砂漿結(jié)合層 20=20厚水泥砂漿找平 20=120mm厚鋼筋混凝土樓板 25＝3kN/m220mm厚石灰砂漿抹底 17=合計(jì) kN/m2荷載設(shè)計(jì)值g==，q==q/2=，g+q/2=，g+q=、墻、柱、窗、門重力荷載的計(jì)算梁,柱可根據(jù)截面尺寸，材料容量及粉刷等計(jì)算出單位長度上的重力荷載,對(duì)墻、門、窗等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載，計(jì)算結(jié)果見表22。墻體:前墻為250mm厚粉煤灰輕渣空心砌塊，內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: += kN/m2內(nèi)墻為200mm厚粉煤灰輕渣空心砌塊，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位墻面重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： +172= kN/m2；防火門采用鋼鐵門， kN/m2； kN/m2。表22梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件/ m/ mkN/m3kN/m/ mGi/kN∑Gi/ kN1橫梁1258 橫梁2258 次橫梁257縱梁2521次縱梁12522次縱梁2251次縱梁3251次縱梁4251柱25242～10橫梁1258橫梁2258 次橫梁257縱梁2521次縱梁12522次縱梁2251次縱梁3251次縱梁4251柱2524 注：1）表中 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長度重力荷載，g=；n為構(gòu)件數(shù)量。2）梁長度取凈長；柱長度取層高。柱： 1層： = 2～10層： =梁：1～10層： 柱： 1層： 2～10層： 墻： 首層：[2（）++++++（+）2++++4+++（+）2++2+++++2+++++++++2+4++（）3+2++++++1+] （）+ （2+4）（+172）（）+ （+）2（+173）（）+4（）+15（）+4（）+2（）+（+12）（）+（））+7（）+（+）（）+ （） = 二層:[（+）（）10]+（）4（）+4（）+[219（）5]（）+[（7）（）21]+[4（）（）]+3（）+[2（）（+1）]+[（3）（）+（）（）]+（+++）（）+[（）（）8（2+）2]+（）2+4（）+（+）2（）= 三層：+（（）2+（）（）+（）+[（）61）]+ （+）（）+2（）+[（）]= 四至六層：（）2（）（）24+[（+）（）]2=七至十層：+3（）=女兒墻：2（+）=樓梯重：（13252+2）2+258=（底層） （標(biāo)準(zhǔn)層）樓面:2525225=屋面: 25= 頂層樓梯間墻:[（4+642]+[44+34]=頂層樓梯間樓面：2=門窗：首層：4+15+（4+）+21+2+7+（2++）= kN二層:（10+4+8+2+2+）+2+8+4+4++21+=三層:2+6+2+1++201+21++4+21++4=四至六層：+2= kN七至十層：+2= 集中于樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值為恒載與50%活載之和，即本層樓蓋自重。具體計(jì)算過程如下：=樓屋蓋自重+梁重+墻重+柱重+門窗重++樓梯重上式中頂層須加上女兒墻重 =+（+）+（+）++[（2+）]2+==++（+）++++==++（+）++++====++++++====++++++= kNG10 =++（+）+++++= 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值簡圖見圖23 圖23 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值由橫向框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖，可以計(jì)算出橫梁線剛度和柱線剛度。橫梁線剛度=ECIb/,其中EC為混凝土彈性摸量，為梁的計(jì)算跨度，Ib為梁截面慣性矩，I0=bh3/12,計(jì)算見表23。 計(jì)算過程見表24。表23 橫梁線剛度計(jì)算表層次類別/（N/mm2）/mmmm/mm4/mm/Nmm1～10邊橫梁CD104350750101087001010邊橫梁DE1043507501010690010101～10中橫梁CD104350750101087001010中橫梁DE104350750101069001010表24 柱線剛度計(jì)算表 層次/mm/（N/mm2）/ mmmm/mm4/Nmm14500104750750101010112～10330010475075010101011柱的橫向側(cè)移剛度按式（2—3）計(jì)算： （2—3）式中：——表示梁、柱的線剛度比對(duì)柱線剛度的影響對(duì)于底層： （2－4）對(duì)于一般層： （2—5）根據(jù)梁、柱線剛度比不同，將圖21中的柱分為中框架中柱和邊柱，邊框架中柱和邊柱以及樓梯間柱等。計(jì)算結(jié)果見表2—2—6及表2—7。i3表25 橫向中框架側(cè)移剛度值（N/mm）層次C軸邊柱（6根）中柱（6根）E軸邊柱（6根） i33～10213954411026413551508221395441102641355150815136562886539251009056 表26 橫向邊框架柱側(cè)移剛度值（N/mm）層次C軸邊柱（2根）中柱（2根）E軸邊柱（2根）i33～1021395441102641318383622139544110264131838361513656288653925336352表27 橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）層次123～45～101345408735344735344735344由上表27可知=1345408/735344=〉，故該框架為規(guī)則框架。對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu),其基本自振周期T1（S）,可按下式子計(jì)算: （2—6）式中: — 為計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移（m）即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移.— 為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系 數(shù),對(duì)于屋面帶突出屋頂間的房屋, 應(yīng)取主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的位移,突出間對(duì)主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移的影響,應(yīng)按頂點(diǎn)位移相等的原則,將其重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層