【導讀】本工程是位于某市中天街西段的某綜合辦公樓，采用框架結構，主體結構七層，本地區(qū)抗震設防烈度為7度，場地類別為二類場地。夏季主導風向為東南風，冬季為。北風，基本風壓2kN/m。樓﹑屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝。本設計貫徹“實用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設計原則。按照建筑設計規(guī)范，認真考慮影響設計的各項因素。本設計主要內(nèi)容為手算選取了結構方案中橫向框架第5軸結構設計。布局之后，先計算豎向荷載和風荷載作用下的結構內(nèi)力。平地震荷載作用，進而求出地震作用下的結構內(nèi)力。利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取其中最不利的結果計算配筋并繪圖。算及施工圖繪制。本設計采用獨立基礎，對基礎進行了受力。綜合全面的科學性考慮。

　　

【正文】 /mh i? 0y 1y 2y 3y y /yhm 7 0 0 0 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 表 C 軸框架柱反彎點位置 層號 /mh i? 0y 1y 2y 3y y /yhm 7 0 0 0 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計算，計算過程如 表 、 、 和 所示 ： im= (1 )cM V y h??上 （ ） im=cM V y h?下 （ ） 33 表 D 軸框架柱反彎點位置 層號 /mh i? 0y 1y 2y 3y y /yhm 7 0 0 0 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 E 軸框架柱反彎點位置 層號 /mh i? 0y 1y 2y 3y y /yhm 7 0 0 0 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 中梁 b+1b bb= + jjcjciM M Mii左下左 上左 右 （ + ） （ ） b+1b bb= + jjcj ciM M Mii右下右 上左 右 （ + ） （ ） 邊梁 +1b = jjcjcM M M下總 上+ （ ） 表 風荷載作用下 B 軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算 層號 i(kN)V D? imD im/DD? im/kNV yh cM上 cM下 bM總 7 118263 19187 6 118263 19187 5 118263 19187 4 118263 19187 3 118263 19187 2 118263 19187 1 78506 15863 34 表 風荷載作用下 C 軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算 層 i(kN)V D? imD imDD? im/kNV yh cM上 cM下 bM總 左 bM總 右 7 118263 38766 6 118263 38766 5 118263 38766 4 118263 38766 3 118263 38766 2 118263 38766 1 78506 22955 表 風荷載作用下 D 軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算 層 i(kN)V D? imD imDD? im/kNV yh cM上 cM下 bM總 左 bM總 右 7 118263 39355 6 118263 39355 5 118263 39355 4 118263 39355 3 118263 39355 2 118263 39355 1 78506 23141 表 風荷載作用下 E 軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算 層號 i(kN)V D? imD im/DD? im/kNV yh cM上 cM下 bM總 7 118263 20955 6 118263 20955 5 118263 20955 4 118263 20955 3 118263 20955 2 118263 20955 1 78506 16547 框架柱軸力與梁端剪力的計算結果見 表 ： 35 表 風荷載作用下框架柱軸力與梁端剪力 層號 梁端剪力（ kN ） 柱軸力（ kN ） BC 跨 bBCV CD 跨 bCDV DE 跨 bDEV B 軸 C 軸 D 軸 E 軸 cBN bBCbCDVV? cCN bCDbDEVV? cDN cEN 7 6 5 4 3 2 1 水平地震作用計算 該建筑物的高度為 ＜ 40m，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。 （ 1） 重力荷載代表值的計算 屋面處重力荷載代表值 =結構和構配件自重標準值 +活 荷載標準值 樓面處重力荷載代表值 =結構和構配件自重標準值 +樓面活荷載標準值 其中結構和構配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的一半）的結構及構配件自重。 1） 屋面處的重力荷載標準值的 計算 女兒墻的重力荷載代表值的計算 39。39。 6 . 6 7 ( 7 0 . 5 1 7 . 1 ) 2 1 1 6 8 . 5 8 k NG g l? ? ? ? ? ?女 兒 墻女 兒 墻 屋面板結構層及構造層自重標準值： 39。 = 6 . 3 9 7 0 . 8 + 1 7 . 4 = 7 8 7 1 . 9 7 k NG ?屋 面 板 （ ） 39。 = 2 5 0 . 3 0 . 7 0 . 1 6 . 9 1 0 2 5 0 . 3 0 . 7 0 . 1 2 . 4 1 0G ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?梁 （ ） （ ） + （ ） （ ） 2 5 0 . 3 0 . 7 0 . 1 6 . 0 1 0 2 5 0 . 3 0 . 5 0 . 1 6 . 9 9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + （ ） （ ） + （ ） （ ） 2 5 0 . 3 0 . 5 0 . 1 6 . 0 9 2 5 0 . 3 0 . 7 0 . 1 7 . 5 2 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + （ ） （ ） + （ ） （ ） 2 5 0 . 3 0 . 7 0 . 1 6 . 9 1 6 = 2 1 6 8 . 1 k N? ? ? ? ? + （ ） （ ） 39。 = 4 0 2 5 0 . 6 0 . 6 1 . 9 5 0 . 1 = 6 6 6 k NG ? ? ? ? ?柱 （ ） 頂層的墻重： 36 ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?39。 11= 11 .4 9 7. 5 0. 6 8 + 11 .4 9 8. 1 0. 6 102211 + 4 + 102211 + 8 + 12221 + 2 = 2G ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?墻 （ ） （ ）（ ） （ ）（ ） （ ）（ ） 39。 39。 39。 39。 39。=G G G G G G? ? ? ?頂 層 女 兒 墻 屋 面 板 梁 柱 墻 = 1 1 6 8 . 5 8 + 7 8 7 1 . 9 7 + 2 1 6 8 . 1 + 6 6 6 + 2 6 2 8 . 9 1 = 1 4 5 0 3 . 5 6 k N 2） 其余各層樓面處重力荷載標準值計算 39。 = 39。 = 3 . 6 2 7 0 . 8 + 1 7 . 4 = 4 4 5 9 . 5 5 k NG ?屋 面 板 （ ） 39。 = 39。 = 4 0 2 5 0 . 6 0 . 6 3 . 9 0 . 1 = 1 3 6 8 . 1 k NG ? ? ? ? ?柱 （ ） 39。 39。 39。 39。=G G G G G? ? ?墻 屋 面 板 梁 柱標 準 層 = 5 2 5 7 .8 2 + 4 4 5 9 .5 5 + 2 1 6 8 .1 + 1 3 6 8 .1 = 1 3 2 5 3 . 5 7 k N 3） 底層樓面處重力荷載標準值計算 39。 3 . 9 / 2 5 . 0 / 2 0 . 1 0= 5 2 5 7 . 8 2 = 5 2 5 7 . 8 2 1 . 1 4 5 = 6 0 1 8 . 8 2 k N3 . 9 0 . 1 0G ?????墻 39。 = 樓 板 39。 = 梁 39。 = 1 3 6 8 .1 1 .1 4 5 = 1 5 6 6 .4 7 k NG ?柱 39。 39。 39。 39。=G G G G G? ? ?底 層 墻 梁 柱樓 板 = 6 0 1 8 .8 2 + 7 0 8 1 .5 9 + 2 1 6 8 .1 + 1 5 6 6 .4 7 = 1 6 8 3 4 . 9 8 k N 4） 屋頂 活 荷載標準值計算 39。 2 . 0 7 0 . 8 1 7 . 4 = 2 4 6 3 . 8 4 k NQ q S? ? ? ? ?屋 面 活 屋 面 活 （ ） 5） 樓面活荷載 標準值計算 2 . 0 7 0 . 8 1 4 . 1 + 2 . 5 7 0 . 8 3 = 2 5 2 7 . 5 6 k NQ q S q S? ? ? ? ? ? ? ? ?辦 辦 走 廊 走 廊樓 面 （ ） （ ） 6） 總重力荷載代表值的計算 屋面處： EWG =屋面處結構和構件自重 +活 荷載標準值 =+=（設計值為 ） 樓面處： ELG =樓 面處結構和構件自重 +活 荷載標準值 =+=（設計值為 ） 底層 樓面處： EDG =樓面處結構和構件自重 +活荷載標準值 =16834+=（設計值為 ） （ 2） 框架柱抗側(cè)剛度 D 和結構基本自振周期計算 37 1) 橫向 D 值的計算 ，見表 和 。 表 橫向 27 層 D 值計算 構件名稱 D 值（ kN/m ） 數(shù)量 (kN/ m)D? B 軸柱 19187 10 191870 C 軸柱 38766 10 387660 D 軸柱 39355 10 393550 E 軸柱 20955 10 209550 =1 1 8 2 6 3 0 k N / mD? 表 橫向首層 D 值計算 構件名稱 D 值（ kN/m） 數(shù)量 (kN/ m)D? B 軸柱 15863 10 158630 C 軸柱 22955 10 229550 D 軸柱 23141 10 231410 E 軸柱 16547 10 165470 = 785060 kN / mD? 2) 結構基本自振周期計算 用能量法計算： 2ii1T ii=2GT gG??? ??? （ ） 非結構墻影響折減系數(shù) T=? iiG? 和 2iiG? 的計算結果見表 。 表 能量法計算結構基本周期列表 層次 iG? i kNG（ ） kN/ mD?（ ） i m?（ ） iiG? 2iiG? 7 1182630 6 1182630 5 1182630 4 1182630 3 1182630 2 1182630 1 785060 ? 將數(shù)字帶入上述計算公式得： 38 1 9 7 0 1 . 7 8= 2 3 . 1 4 0 . 6 = 0 . 6 7 9 s9 . 8 3 0 4 7 1 . 7T ?? ? （ 3） 多遇水平地震作用計算 由于該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為 7 度，場地土為 Ⅱ 類，設計地震分組為第一組，查表得： max=? g= e q E0 . 8 5 = 0 . 8 5 1 0 5 4 0 3 . 6 8 = 8 9 5 9 3 . 1 3 k NGG?? 由于 gT ＜ 1T ＜ 5 1T ，故 g1 2 m ax1= TT ?? ? ?（ ） （ ） 式中 ?—— 衰減指數(shù)，在 gT ＜ 1T ＜ 5 1T 的區(qū)間取 ； 2? —— 阻尼調(diào)整系數(shù)，建筑結構的阻尼比應取 ，相應的 2? =。 縱向地震影響系數(shù)： 0 . 3 5= 1 . 0 0 . 0 8 = 0 . 0 4 4 0 60 . 6 7 9? ??（ ） 1= ＞ gT = 需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加地震作用系數(shù)： n1= 0 . 0 8 0 . 0 7 = 0 . 0 8 0 . 6 7 9 0 . 0 7 = 0 . 1 2 4T? ? ? ? 對于多質(zhì)點體系，結構底部總縱向水平地震作用標準值： E k 1 e q= = 0 . 0 4 4 0 6 8 9 5 9 3 . 1 3 = 3 9 4 7 . 4 7 k NFG? ? 附加頂部集中力： n n E k= = 0. 12 4 39 47 .4 7 = 48 9. 49 kNFF??? iii E k nii=GHFFGH ?? （ 1 ） Ek n = = ? ? ? 質(zhì)點 i 的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及樓層層間位移的計算過程見 表 ： 表 iF ， iV 和 i?? 的計算 層 i kNG（ ） i mH（ ） iiGH iiGH? i kNF（ ） i kNV（ ） D? i m??（ ） 7 1182630 6 1182630 5 1182630 4 1182630 3 1182630 2 1182630 1 785060 樓層最大位移與樓層層高之比： 39 i 0 .0 0 5 0 3 1 1==5 .0 9 9 4 5 5 0h?? ＜ 滿足位移要求。 （ 4） 剛重比和剪重比驗算 為了保證結構的穩(wěn)定和安全，需分 別按如下公式進行結構剛重比和剪重比驗算。各層的剛重比和剪重比見 表 。 第 i 樓層的彈性等效側(cè)向剛度 ni j ij=i20 /D G h? ? （ ） 第 i 層對應于水平地震作用標準值的剪力 nEki jj=iVG?? ? （ ） 表 各層剛重比和剪重比 層 i mh（ ） i kN/mD（ ） iikNDh（ ） EK kNiV（ ） njj=i kNG?（ ） iinjj=iDhG? EKnjj=iiVG? 7 1182630 4612257 6 1182630 4612257 5 1182630 4612257 4 1182630 4612257 3 1182630 4612257 2 1182630 4612257 1 785060 3925300 由 表 可見，各層的剛重比 ni i jj=i/Dh G?均大于 20，不必考慮重力二階效應；各層的剪重比 nEK jj=i/iVG?均大于 ，滿足剪重比的要求。 （ 5） 框架地震內(nèi)力計算 框架柱剪力和柱端彎矩計算采用 D 值法，計算過程見表 ~。 表 橫向水平地震荷載作用下 B 軸框架柱剪力和柱端彎矩的計算 層 i(kN)V D? imD im/DD? im/kNV my（ ） cM上 cM下 7 1182630 19187 6 1182630 19187 5 1182630 19187 4 1182630 19187 3 1182630 19187 40 2 1182630 19187 1 785060 158