【正文】 ation for the main body are adopted. Earthquake resistance intensity is 7th, Level is II kind. Equivalent base shear method is used and the twice allocation method of moment is used to calculate the vertical load. Key words: office building。 The equivalent base shear method。城市人口集中，用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化，促使了近代高層建筑的出現(xiàn)和發(fā)展。 框架結(jié)構(gòu)是一種較常用的結(jié)構(gòu)體系。建筑立面較易處理 ,能適應(yīng)不同房屋造型。支撐受壓失穩(wěn)將受到約束，能在墻板孔壁內(nèi)自由伸縮變形，塑性變形發(fā)展充分，可獲得更好的延性和耗能能力，便于設(shè)計和應(yīng)用。 本工程項目為以辦公為主的綜合性建筑。 2 第 1 章 建筑設(shè)計 總體設(shè)計 建筑物的設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置，周圍環(huán)境，建筑物的性質(zhì)，客流量以及使用功能等要求進行總體設(shè)計，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高 ，建筑物在滿足基本使用要求的同時更要考慮建筑物的視覺美觀效果。 平面和立面設(shè)計 本高層辦公樓的指導(dǎo)思想是強調(diào)滿足基本使用功能要求，做到了功能分區(qū)合理。根據(jù)任務(wù)書的要求主體長度 90 米，寬 60 米。主體部分上部十一層為辦公用房，底部一層為物業(yè)管理及輔助用房，分工明確。 建筑體型和立面設(shè)計不能脫離物質(zhì) 技術(shù)發(fā)展的水平和特定的功能、環(huán)境而任意塑造，它在很大的程度上要受到使用功能、材料、結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)、經(jīng)濟條件及周圍環(huán)境的制約。每個立面方向的窗體使用同一規(guī)格，使整個建筑完全融為一體，無論從什么角度看都有一種和諧的感覺。 確定豎向組合方式。 防火設(shè)計 在高層建筑中，垂直交通以電梯為主，在本建筑中設(shè)置了四部電梯，其中兩部是消防電梯兼作載客電梯，另兩部為客運電梯；還設(shè)置了兩部樓梯，電梯與樓梯均有前室。房間的拐角處有防火器材。建筑材料也選擇為非燃性和難燃性材料。 (2) 結(jié)構(gòu)設(shè)置在性質(zhì)相當?shù)牡鼗希捎脴痘? (4) 綜合考慮結(jié)構(gòu)體系的實際剛度和強度部位。 (6) 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)有可靠的連接和錨固。高層辦公樓是一個十二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。主體結(jié)構(gòu)共 12 層，底層層高 米，其余層均為 米。 構(gòu)件尺寸估算 梁板尺寸估算 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 梁的截面尺寸應(yīng)滿足承載力、剛度及延性的要求，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；截面寬度可按梁高的 1/3～ 1/2 估算，同時不宜小于柱寬的 1/2， 且不宜小于 250mm。 表 21 梁截面尺寸（ mm）及各層混凝土強度等級 柱截面尺寸估算 框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式估算： CA ≥ ? ?cN fN? （ 21） 層次 混 凝土強度等級 邊橫梁（ bh） 中橫梁（ bh） 次梁（ b h） 縱梁（ b h） 1~12 C40 3506 00 350 400 350 550 350 600 5 N = EFg? 該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級，其軸壓比限值 ? ?N? =，各層的重力何在代表值近似取 12kN/㎡ ，由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知邊柱及中柱的負載面積分別為 73? ㎡ 和7 (3 )?? ㎡ 。 2~12 層柱的高度即為層高，取 ；底層柱的高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即 h1 =++=。 外墻單位面積荷載： + +17 =內(nèi)墻單位面積 荷載： +17 2= 門窗重 木門： ～ 鋼門： ～ 鋁合金門窗： kN/m2～ 8 表 23 梁、柱重力荷載計算 注： 1. 表中 ? 為考慮梁柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)； g 表示單位長度重力荷載； n為數(shù)量。 質(zhì)點重力荷載代表值 .9+++ = KN 集中于各樓層標高處的重力荷載代表值，計算結(jié)果如下： 房屋集中于樓（屋）處的重力荷載代表值（標準值）為恒載與 50%活載之和，即本層樓 蓋自重、 50%活載以及上下各半層墻、柱重之和，它集中在該層樓（屋）蓋標高處。柱的線剛度 /c c ci EI h? ，其中 cI 為柱的截面慣性矩， h 為框架柱的計算高度 ,計算過程見表 25。 根據(jù)梁柱線剛度比 K 的不同 ,本設(shè)計中的柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓、電梯間柱等 .柱的側(cè)移剛度計算結(jié)果分別見表 26 和表 27。 橫向水 平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 橫向自振周期計算 對于質(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 1T (s)可按下式計算 : 1 TTTu?? (25) = = 式中 : Tu ? 計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點假想位移 (m),即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值 iG 作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點位移； T? ?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) ,框架結(jié)構(gòu)取~。突出間對主體結(jié)構(gòu)頂點位移的影響，可按頂 點位移相等的原則，將其重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層。 2 3247。對框架結(jié)構(gòu)，式（ 25）中的 Tu 可按下式計算 ： GiV = n kkiG?? （ 27） ? ? 1/ sGi iji ju V D??? ? （ 28） ? ?1nT k ku n u???? （ 29） 式中： kG －集中在 k 層樓面處的重力荷載代表值； 1 45060 51385 層次 2~12 1 iD? 1367600 1898340 13 GiV －把集中在各層樓面處的重力荷載代表值視為水平荷載而得的第 i 層的層間剪力； 1sijj D??－第 i 層的層間側(cè)移剛度； ? ? ? ?ikuu??，－分別為第 i、 k 層的層間側(cè)移； s? 同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。 計算過程見表 29，其中第 12 層的 iG 為 12G 和 eG 之和 表 29 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算 水平地震作用及樓層地震剪力計算 多自由彈性體系在水平地震作用下可采用底部剪力法和陣型分解反應(yīng)普法求得，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻、變形以剪切型為主的建筑，可采用底部剪力法。采用底部剪力法時，各樓層可僅取一個自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用，應(yīng)按下式確定： 1EK eqFG?? （ 210） 1iii njjiGHFGH??? ? n（1 ） （ 211） n EKFF???n （ 212） 層次 iG /kN GiV /kN iD?/（ N /mm） iu?/mm iu /mm 12 1367600 11 1367600 10 1367600 9 1367600 8 1367600 7 1367600 6 1367600 5 1367600 4 1367600 3 1367600 2 1367600 1 1898340 14 式中： EKF 結(jié)構(gòu)水平地震作用標準值； 1? 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)； eqG 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點可取總重力荷載代表值的 85%； iF 質(zhì)點 i 的水平地震作用標準值； iG， jG 分別為集中于質(zhì)點 i， j 的重力荷載代表值； iH ， jH 分別為質(zhì)點 i， j 的計算高度； ?n 頂部附加水平地震作用系數(shù)； nF? 頂部附加水平地震作用。 因此，可求得 0 2 ??? ）（? 1 0. 02 5 91 95 3. 43 9 22 98 .8 4E K e qF G k N?? ? ? ?kN 因為 gT =? = 1T = 所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。 iF 表 210 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 水平地震作用下的位移計算 水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的位移可用 D 值法計算。 水平地震作用下的位移驗算見表 212． 表 211 橫向水平地震作用下的位移驗算 由表 211 可見，最大彈性位移角發(fā)生在第 2 層，其值為 1/2391＜ 1/550，滿足式（ 218）的要求?？蚣苤思袅皬澗匕聪铝懈魇接嬎?。yh uijM = ijV （ 1－ y） h （ 220） y= 321 yyyyn ??? （ 221） 式中： ijD － i 層 j 柱的側(cè)移剛度； y－框架柱的反彎點高度比； ny －框架柱的標準反彎點高度比； 1y －上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值； 2y ， 3y －上下層高變化時反彎點高度比修的正值。本設(shè)計底層柱需考慮修正值 y2,第 2 層柱需考慮 y1和 y3,其余柱均無修正具體計算過程及結(jié)果見表 212。 其中梁線剛度取自表 24，具體計算過程見下表 212。 當為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。 m,V單位為 kN,N 單位為 kN， l 單位為 m。 m， V 單位為 kN。 a）框架彎矩圖 ( mkN? ) 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 22 b）梁端剪力及柱軸力圖 圖 24 左地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 23 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)和側(cè)移內(nèi)力計算 風(fēng)荷載標準值 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標準值，應(yīng)按下述公式計算： 0k z s z? ? ? ? ?? （ 225） 式中： k? ? 風(fēng)荷載標準值（ kN/ 2m ）； s? ?風(fēng)荷載體型系數(shù)； z? ?風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 0? ?基本風(fēng)壓（ kN/ 2m ）； z? ? 高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)，可按下式計算： 1 izzHH ??? ??? （ 226） 式中： iH ? 第 i 層層高； H ? 建筑總高度； ? ? 動力系數(shù) 。 基本風(fēng)壓 0? = KN/m（大慶） ，由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查得 s? =（迎風(fēng)面）和 s? =－ （背風(fēng)面）。由表查得 ? =，1T =， 0? 21T = 2= 表 215沿房屋高度分布風(fēng)荷載標準值 層次 iH/m /iHH z? z? ??zq1 （ kN/m） ??zq2 （ kN/m） 12 40.2 74 1.386 11 36.9 32 1.365 10 33.6 86 1.344 9 30.3 40 1.320 8 27.0 88 1.298 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 24 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) z? 來考慮風(fēng)壓脈動的影響。因此，該房屋應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動系數(shù)的影響。 例如：第一層的集中荷載 1F 的計算過程如下： 1F ={1/2 [（ ＋ ）＋（ ＋ ） ] ＋（ ＋ ） } 1/2 = F2=（ ＋ ＋ ＋ ） 1/2+[()+（ ） ] 1/2 1/3+()+()] 1/2 2/3= F3=（ +++） 1/2+[（ ） +（ ） ] 1/2 1/3+[()+( )] 1/2 2/3= 同理