翠微大厦百货商场建设工程施工设计方案

《翠微大厦百货商场建设工程施工设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《翠微大厦百货商场建设工程施工设计方案（130页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、翠微大厦百货商场建设施工方案目录摘要1Abstract2引言11文献综述21.1大型百货商场概述21.1.1国内大型百货商场的历史、现状和发展趋势21.1.2国外大型百货商场的历史、现状和发展趋势31.2大型百货商场设计要求51.2.1 建筑功能要求51.2.2 结构水平布置要求61.2.3 结构竖直布置要求72工程概况93结构布置及计算简图103.1计算简图103.2材料选用及截面尺寸初步估算104重力荷载计算154.1屋面永久荷载标准值154.2楼面永久荷载标准值154.3屋面及楼面可变荷载标准值154.4梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算164.5重力荷载代表值175框架侧移刚度计算195.

2、1横向框架侧移刚度计算195.2纵向框架侧移刚度计算216横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算236.1横向水平地震作用下横向框架结构的内力和侧移计算236.1.1横向自振周期计算236.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算236.1.3水平地震作用下的位移验算266.1.4水平地震作用下框架内力计算276.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算316.2.1风荷载标准值316.2.2风荷载作用下的水平位移验算326.2.3风荷载作用下框架结构内力计算337纵向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算347.1纵向水平地震作用下横向框架结构的内力和侧移计算347.1.1纵向自振周期计算3

3、47.1.2纵向水平地震作用及楼层地震剪力计算347.1.3纵向水平地震作用下的位移验算377.1.4纵向水平地震作用下框架内力计算387.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算427.2.1风荷载标准值427.2.2纵向风荷载作用下的水平位移验算437.2.3纵向风荷载作用下框架结构内力计算448竖向荷载作用下框架结构的内力计算458.1横向框架结构内力计算458.1.1计算单元458.1.2荷载计算468.1.3内力计算498.2横向框架内力组合588.2.1结构抗震等级588.2.2框架梁内力组合588.2.3框架柱内力组合649截面设计729.1框架梁729.1.1梁正截面受弯承载力

4、计算729.1.2梁斜截面受剪承载力计算749.2框架柱789.2.1剪跨比和轴压比验算789.2.2柱正截面受弯承载力计算789.2.3柱斜截面受剪承载力计算829.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算8410罕遇地震作用下弹塑性变形验算8510.1罕遇地震作用下的楼层剪力8510.2楼层受剪承载力计算8510.2.1构件实际正截面承载力8510.2.2相对线刚度8610.2.3楼层受剪承载力计算8710.2.4薄弱层弹塑性层间变形验算87结论88参考文献89附录91在学取得成果121致谢1221文献综述1.1 大型百货商场概述百货商场超市是我们日常生活中必不可少的组成部分,是社会建设和发展的基

5、础性设施。随着经济的发展,大型商场日益增多,对这些建筑进行精心设计和布局,将会对我们的生活带来极大的便利。1.1.1 国内大型百货商场的历史、现状和发展趋势在我国,百货商店,亦称百货公司、百货大楼、百货商场,是指经营范围广泛,商品俱全,能提供多种服务的零售商店,它产生于二十世纪初期,通过将近100年的发展,特别是改革开放的二十年来的迅猛发展,已经形成了一种较为成熟的业态形式。从20世纪80年代中后期开始,我国百货商店进入快速发展时期。由于经济的高速增长,消费者生活水平持续提高,购买力不断增强,使百货商店走向繁荣。近年来,我国大中城市的大型零售商场的发展速度很快,全国年销售额在1.2亿元以上的大

6、型市场由1991年的94家迅速发展到1995年的624家,其中年销售额在10亿元以上的商场,由1991年的20家增加到1995年的19家。市1991年销售额超亿元的商场仅5家,1992年增加到13家,1993年增加到27家,1995年达到54家,20XX销售额超亿元的商场达到100家。大型商场在我国发展迅速,尤其是在大中城市,例如,为了解决居民集中消费的需求,规划并完善了60个区域商业中心。蓝岛大厦则是更早就看好五环外的商业设施真空地带的企业,与擅长商业地产的金隅集团一拍即合,主营中高档商品的蓝岛金隅百货便应运而生。本课题中的翠微大厦牡丹园店地处于北四环繁华区,交通便利,顾客购买力强,是一个典

7、型的大型商场。通过结构调整和市场开发,传统大型百货商场开始向多方面发展,经营模式与其他商业市场融合和同化,互相借鉴,共同发展。大型商场不仅在大城市发展,现在已经开始在我国西部和中小城市发展,未来我国将会有更多的大型商场建筑。以下几种模式,是我国未来一段时间大型百货商场主要的经营模式和发展趋势。1超市超市是一种新型的零售业态,它包括大卖场、大型综合性超市、仓储式超市、综合超市、便利店等形态。仓储式超市和大卖场的主要特点是面积大,一般都在2000平方米以上；商品齐全,内容丰富,可以提供一站式购物服务。零售业世界排名第一的美国沃尔玛公司和第二的法国家乐福公司分别从现在的8家、28家大卖场、购物中心到

8、20XX达到50家。主要外资零售企业将从20XX的68家店面增加到170家,这使得超市在短短几年内快速膨胀。2Shopping Mall, 即购物中心Shopping Mall 是商业不同业态、业种、功能在一定空间构成的集合体,是一个集购物、餐饮、服务和娱乐于一体的综合性购物场所。Mall营业空间一般是在10万-50万之间。自90年代Mall引入中国,全国各大城市都掀起了一股造Mall运动。：大地Mall、春天Mall、西单商场和法国欧尚合作的Mall、王府井集团Mall等4家,还有近期的NewyanshaMall；XX：太古汇文化广场、正佳广场、奥林匹克购物中心等7家；XX：正大集团的正大广

9、场、好又多Mall、虹桥购物乐园等。未来随着我国城市化的加快,大型商场依然是主流趋势,更多的大型商场将会拔地而起,这也将促进我国建筑业的发展。1.1.2 国外大型百货商场的历史、现状和发展趋势百货店是商业零售业态的一种重要形式,它的产生堪称零售商业的第一次革命。从1852年法国人阿里斯蒂德布西科在巴黎创办的第一家百货店好市场算起,至今已有150年的发展历史。世界百货业发展现状：纵观世界零售业,百货业的主导地位已经逐渐被超市连锁业取代。前50强中,超市和大型连锁超市销售额占销售总额的35%,如果加上折扣店等新业态,比重超过了40%,而百货店的销售额只占销售总额的14%。 西方发达国家里,大型商场

10、随处可见,发展十分成熟。随着时代的进步,传统大型百货商场已经开始转变经营模式,开始向多元化发展,这是世界市场的总体趋势。在欧美的大城市繁华商业区,大型和超大型的Supermarket和Shopping Mall已经逐渐取代了传统的小型百货商场。Mall起源于欧美,最早出现在上世纪50年代,现Mall已经成为一种成熟的商业形态。Mall自出现以来就显示出强劲的发展态势,欧美国家的Mall销售额已占据社会消费品总额的一半左右；日本Mall店铺仅占1%却创造了全国零售总额的近40%。美国的Wal-Mart在20XX以2180亿美元的销售额跃居500强之首。沃尔玛百货XX由美国零售业的传奇人物山姆.沃

11、尔顿先生于1962年在阿肯色州成立。经过四十多年的发展,沃尔玛百货XX已经成为美国最大的私人雇主和世界上最大的连锁零售商。目前,沃尔玛在全球开设了6,600多家商场,员工总数180多万人,分布在全球15个国家,每周光临沃尔玛的顾客1.76亿人次。英国最大的超市连锁公司Tesco在20XX以21%的速度增长,并加快向海外扩张的步伐。 法国大型百货业景象可观。春天、拉法耶特等法国大型百货商场20XX的营业额平均增长了5.9%。 法国Carrefour公司,是世界上著名商业零售连锁企业,在全球拥有2700多家边锁店,年商业零售额达650多亿美元。位居世界500强第36位。法国欧尚集团成立于1961年

12、,是以经营大型综合超市为主的国际商业集团,是目前法国第二、欧洲第六的大型跨国商业集团。20XX的营业总额达260多亿美元,财富杂志20XX全球 500强排名中列第 162 位。德国麦德龙股份公司Metro AG,常被称作麦德龙超市,是德国最大、欧洲第二、世界第三的零售批发超市集团,世界500强之一,分店遍布31个国家。在未来的市场中,连锁超市和大型购物中心是主要的发展趋势。在欧美等发达国家,这些形式已经占有了大部分市场,而在亚非拉等发展中国家,大型百货商场和超市是最主要的发展趋势。大型零售商场应向集团化、规模化、现代化、特色化方向发展。从总体上看,今后大型商场在组织结构方面,要向多元化、集团化

13、、产业化和规模化方向发展；在管理方式方面,要向以电子化方式为代表的现代化管理方向发展；在经营方面,要向突出经营管理特色的、各具优势的特色化道路发展。1.2大型百货商场设计要求1.2.1 建筑功能要求大型商场超市在空间尺度和建筑规模上要求比例协调,景观设计和空间氛围要勾勒出一幅美好画面: 购物空间有开有合,景观布置巧饰其间,应融合多种元素。1商业特性决定建筑结构大型商场的商业性反映在建筑结构上,需要在规划设计中更多考虑室内外空间的构建,以及商业设施和休闲娱乐设施的整合,在空间结合以及建筑与环境景观的结合等方面达到丰富性、多样性、趣味性的综合协调,促进人与建筑及空间环境的互动。2功能整合依赖大型空

14、间营造从外部来看,不同地域、不同经济条件、不同服务人口数量对商业地产项目的建筑规模、设备设施、区域规划、景观设计有不同的要求;深入到内部,不同主力店、专业店、品牌店对面积、柱网、层高、负重、滚梯位置也有不同的要求。大型商场及购物中心应综合考虑上述不同要求,按动静活动形态、人流密度等适当分区,同时也要照顾区域延伸和调整可能性,从设计上创造一个能适应未来发展变化的建筑空间环境。现阶段大空间设计中对建筑结构、构造技术、灯光照明、多媒体等高科技信息技术的综合应用,是对传统建筑设计的突破。传统的商业与现代科技相结合而产生的全新体验式商业环境,既是提高其市场竞争力的核心,也是大型商场建筑发展的必然趋势。3

15、大型商场内部顾客提示标志要求商超企业要本着醒目、便于识别的原则,结合营业场所的整体布局、视觉效果、顾客流动线路等因素,设计并合理设置导向图形标志、警示标志,以及告知性标志等,对顾客在营业场所内的消费行为给予引导和提示。4消防安全要求顾客流动线路：流畅、明晰、便捷,具有视觉通透性。空调通风系统设备设施：保证通风换气设备设施卫生、清洁,确保正常运行。设施设置：在收银台、结算出口、扶梯、直梯口前等位置应留有足够的空间,确保顾客的正常聚集与疏散。安全出口：安全出口的疏散门应向疏散方向开启,商超企业应确保安全出口畅通,不得封闭、堵塞；出口处不得设置门槛,不得堆放、悬挂或者张贴影响疏散的物品。安全出口数目

16、、安全疏散距离等疏散条件,应当符合国家有关标准。疏散通道：营业场所内的主疏散通道宽度不小于2.4米,辅助疏散通道宽度不小于1.5米。通道严禁堆放货物、摆放任何物品,主疏散通道应直通疏散出口。消防安全：按照有关规定配备消防设施器材、应急照明灯和标志,做到不遮不挡,并加强对消防安全的日常监督和管理,确保营业场所的消防安全。综合考虑以上因素,大型商场总体建筑结构要求是大空间、高净空、视野开阔、流动便利,室内不需设置剪力墙,建筑楼层以少为宜。1.2.2 结构水平布置要求大型商场在水平方向上要求大空间,因此在结构上宜用框架结构。以前的大型商场在结构纵向上布置剪力墙,但现在看来,框架结构更适合大型商场,以

17、保证视野开阔。在框架结构的边界处可以布置填充墙,内部只需布置框架柱。在水平结构横向上布置主梁,在水平结构纵向上布置次梁,以保证结构在水平方向上的抗震性能达到要求。柱网布置：既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求,又要使结构受力合理,施工方便。本课题由于是大型商场建筑,建筑平面布置是统间式,对应的柱网布置方式是等跨式。同时,要考虑施工方便,降低工程造价。现浇框架结构可以不受建筑模数和构件标准的限制,但考虑到大型商场的施工周期和内部空间,本设计采用对称结构,布置简单规则,以方便施工。一般原则：应双向布置框架；主体结构除个别部位外,不应采用铰接。柱网尺寸不宜大于10m10m ,柱网尺寸太大时,梁板截面

18、尺寸大,不经济。墙下应设梁支承；梁柱轴线宜重合在一个平面内。当梁柱轴线不在一个平面内时,偏心距不宜大于柱截面在该方向边长的1/4.如果偏心距大于该方向柱宽的1/4时,可采用增设的水平加腋等措施。设置水平加腋后,仍需考虑梁柱偏心的不利影响。框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼梯、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。考虑抗震设防时不宜采用单跨框架。单跨框架的耗能能力较弱,超静定次数较少,一旦柱子出现塑性铰,出现连续倒塌的可能性很大。同时,不应采用砌体墙承重与框架结构承重的混合结构。避免砌体填充墙对结构的不利影响。本

19、课题采用横向框架承重方案,横向框架承重方案是在横向布置框架承重梁,楼面竖向荷载由横向梁传至柱,而在纵向布置连系梁。横向框架往往跨数少,主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度。而纵向框架则往往仅按构造要求布置较小的连系梁。这也有利于房屋室内的采光与通风。1.2.3 结构竖直布置要求大型商场在竖直方向上要求高净空,以保证内部空间的通风要求,装饰要求和顾客的视野要求。框架结构在竖直方向上比剪力墙更具有优势,成本低,施工方便。另外,楼梯布置要合理,以方便顾客上下楼层。扶梯、安全通道要保证净空。框架结构的柱与梁,宜上下左右贯通,不宜采用复式框架。也宜避免采用梁上立柱,柱上顶板的结构方案。在抗震设计

20、时,框架结构的填充墙宜采用轻质材料,比如砌体填充墙,其布置应符合以下要求：避免形成上、下层刚度变化过大；避免形成短柱；减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。抗震等级为二级且不超过五层的框架结构,可以考虑黏土砖填充墙的抗侧力作用,称为填充墙框架结构。为了增强结构的抗震能力,设计时遵循以下原则：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固。框架结构中设有钢筋混凝土电梯井时井壁应紧贴框架梁布置,并按照框架剪力墙结构考虑。综合考虑抗侧力结构体系的选择,根据翠微大厦牡丹园店的高度、功能要求和各结构体系的适用范围选择出较经济合理的抗侧力结构体系,宜采用钢筋混凝土框架结构。钢筋混凝土框架结构是由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的

21、框架作为建筑物的骨架,梁和柱之间的连接为刚性结点。屋盖、楼板上的荷载通过板传递给梁,由梁传递到柱,由柱传递到基础。框架结构的墙体全部为自承重墙,只起分隔和围护作用,砖墙的重量通过梁、板传给柱。有时填充墙的刚度大于竖向柱的刚度,对结构抗震极为不利,所以不宜采用实心粘土砖作填充墙,减少结构的自重和荷载,减弱隔墙的刚度。框架结构的特点是不受楼板跨度的限制,能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。框架结构中梁柱构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时现浇楼面也作为梁共同工作的。框架结构适用

22、范围：主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多；高度一般控制在70m以下。钢筋混凝土框架结构与砌体结构比较：优点：自重轻：砌体结构自重为1500kN/m3,框架结构采用轻板的自重为400600 kN/m3,仅为砌体结构的1/3.房间布置灵活：由于框架轻板建筑的承重结构为框架本身,墙板只起维护和分隔作用,因而布置比较灵活。增加了有效面积：由于采用了轻型板材,重量轻、厚度薄,相对地增加了房屋的使用面积。节省水泥用量：砌体结构的水泥用量为90 kN/m3,框架结构的水泥用量为75 kN/m3。此外,为了减轻建筑自重,还可以采用一些非水泥的构件。缺点：用钢量比

23、砌体结构约高出30%。采用复合墙板,构造比较复杂。造价偏高。2工程概况1、建筑结构概况翠微大厦牡丹园店主要结构尺寸参数如下：外观尺寸：170m45m15m。建筑面积：22950左右。建筑层数/层高：三层,层高5m。结构体系：主体建筑结构为钢筋混凝土框架结构体系。2、建筑结构物重要性分类和设计使用年限抗震设防类别：丙类建筑设计使用年限：50年3、自然条件 雪荷载：基本雪压为0.4,屋面积雪分布系数根据屋面形式确定。 风荷载：基本风压为0.45,地面粗糙度可根据周围建筑物密集度和平均高度确定。 抗震设防参数 抗震设防烈度：8度。 设计地震分组：第一组。 建筑场地类别：II类,无液化可能。 场地的工

24、程地质条件 常年地下水位位于地表下8m,地下水对钢筋混凝土和钢筋无侵蚀性。地基直接持力层为粘质粉土、砂质粉土和粉细砂层。地基承载力标准值取为160kPa。场地最大冻 结深度为0.8m。4、建筑材料混凝土：C30或C40为主钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400,其余采用热轧钢筋HPB235。5、设计内容 确定柱网尺寸和梁柱截面尺寸确定结构计算简图竖向荷载与水平荷载计算梁柱内力组合计算 构件截面设计 结构变形验算3结构布置及计算简图3.1计算简图根据该建筑的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计,其标准层建筑结构平面图如下。主体结构共3层,一层、二层、三层均为5.0m。平面

25、柱网采用：5.0m7.5m。结构平面布置图如图3.1.3.2材料选用及截面尺寸初步估算梁截面高度按梁跨度的估算,由此估算的梁截面尺寸见表3.1,表中还给出了各层梁、柱、板的混凝土强度等级。其设计强度：C30=14.3N/,=1.43 N/。1、材料选用填充墙采用240mm厚的粘土空心砖砌筑。门有钢门、卷帘门、木门；窗有铝合金窗和玻璃幕墙。楼盖、屋盖、梁和柱均采用现浇钢筋混凝土结构。混凝土强度等级C30,其设计强度:C30 ,=14.3N/,=1.43N/,钢筋采用 HRB400 =360 N/=360 N/。130 / 130图3-1 结构平面布置图2、构件截面尺寸的初定梁的截面尺寸应满足承载

26、力、刚度及延性要求。截面高度一般取梁跨度l的1/121/8,当梁的负载面积较大或荷载较大时,宜取上限值。为防止梁产生剪切脆性破坏,梁的净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度可取1/31/2梁宽,同时不小于1/2柱宽,且不应小于250mm。见表 3-1。1框架梁横梁：h=7500=625mm937.5mm,取h=650mmb=h=250mm375mm,取b=300mm纵梁：h=5000=417mm625mm,取：h=500mm,b=300mm。次梁：取：h=400mm,b=250mm。表 3-1 梁截面尺寸 层次混凝土强度等级横梁纵梁次梁13C303006503005002504002框架柱

27、柱截面尺寸可根据柱的轴压比按下列公式估算：3-13-2式中：N为柱组合的轴压设计值；F为简支状态计算的柱的负载面积；gE为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可根据实际荷载计算,也可近似取1215kN/m2；为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2；n为验算截面以上楼层层数；AC为柱截面面积；fC为混凝土轴心抗压强度设计值；为框架柱轴压比限值,此处可近似取,即对一级、二级和三级抗震等级,分别取0.7,0.8和0.9。该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值=0.8；各层的重力荷载代表值近似取15 kN/。边柱中柱的负载面积分别为5.03.75

28、和5.07.5。由式3.1、3.2得第一层柱截面面积为： 边柱 Ac中柱 Ac如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为310mm310mm和421mm421mm。根据上述计算结果并综合考虑其它因素,故本设计柱截面尺寸取值如下：一层、二至三层：600mm600mm按上述方法确定的柱截面高度hC不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比大于4,满足要求。3板厚填充墙采用240mm厚的粘土空心砖砌筑及120mm厚轻质隔墙。门、窗为铝合金。楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土结构,按结构要求：hL/35,且80mm,则：取板厚h=100mm。屋面、楼面均取100mm。4基础选用

29、柱下独立基础,基础埋深2m；距基顶0.5m。框架结构计算简图如图3.2所示。取顶层的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底,23层柱高即为层高,取5.0m；底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即H1=5.0+2.0-1.2-0.1=5.7m.5框架计算简图如下所示。取顶层柱的心形线作为框架柱的轴线,梁轴线取至板底。图3-2框架结构计算简图4重力荷载计算4.1屋面永久荷载标准值屋面永久荷载标准值：屋面上人：30厚细石混凝土保护层 220.03=0.66 kN/三毡四油上铺绿豆砂 0.4kN/25厚1：3水泥砂浆找平层 0.02520=0.5kN/1：6水泥焦渣找坡最薄30mm厚 0.08510=0

30、.85kN/100厚钢筋混凝土板 250.1=2.5kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/合计 5.16 kN/4.2楼面永久荷载标准值楼面永久荷载标准值：1层、2层楼面：水磨石地面10mm面层,20mm水泥砂浆打底 0.65 kN/100厚钢筋混凝土板 250.1=2.5kN/20厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/合计 3.8kN/4.3屋面及楼面可变荷载标准值屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/楼面活荷载标准值： 3.5kN/屋面雪载标准值：=1.00.4=0.4kN/式中：为屋面积雪分布系数,取=1.0 。4.4梁、

31、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算过程略,计算结果见表4-1。表4-1梁、柱重力荷载标准值计算层次构件bhgn/m/m/m/kN/kN1边横梁0.30.65251.055.1196.9702472.35614738中横梁0.30.65251.055.1196.91344732.796次梁0.250.40251.052.6254.71883479.175纵梁0.30.50251.053.9384.42344054.050柱0.60.60251.109.9005.724213656.0602边

32、横梁0.30.65251.055.1196.9702472.35614738中横梁0.30.65251.055.1196.91344732.796次梁0.250.40251.052.6254.71883479.175纵梁0.30.50251.053.9384.42344054.050柱0.60.60251.109.9005.024211979.0003边横梁0.30.65251.055.1196.9702472.35614738中横梁0.30.65251.055.1196.91344732.796次梁0.250.40251.052.6254.71883479.175纵梁0.30.50251.0

33、53.9384.42344054.050柱0.60.60251.109.9005.024211979.000注：表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量;梁长度取净长；柱长度取层高。墙体为240mm厚粘土空心砖,外墙面帖瓷砖0.5 kN/,内墙面为20mm厚抹灰,则外墙面重力荷载为： 0.5+150.24+170.02=4.44 kN/,内墙为240mm粘土空心砖,两侧均为20mm厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为: 0.0217150.240.0217=4.28 kN/,铝合金窗：0.4 kN/,钢铁门：0.45 kN/。4.5重力荷载代

34、表值重力荷载代表值：第一层荷载=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+第二层下半层柱及纵横墙、门、窗自重的一半+第一层上半层柱及纵横墙、门、窗自重的一半,第一层楼面恒载：-3.8=28215 kN第一层楼面活荷载：-3.550%=12993.75 kN第一层纵横梁自重：14738.378 kN第二层下半部分：柱：11979.000/2=5989.5 kN外墙：4.445/2=4773 kN内墙：4.285/2=3049.5 kN铝合金窗：0.41.6+0.4=43.392 kN小计:13855.392 kN第一层上半部分：柱：13656.060/2=6828.03外墙：4.4452.5 - 2

35、22.62.5/2 =4102.56 kN内墙：4.285/2=3049.5 kN铝合金窗：0.41.6+0.4/2=36.792 kN门：0.452.5/2=14.456 kN小计:14031.338 kN故：=28215+12993.75+14738.378+13855.392+14031.338=83833.86 kN。：第二层荷载=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+第三层下半层柱及纵横墙、门、窗自重的一半+第二层上半层柱及纵横墙、门、窗自重的一半,第二层楼面恒载：28215 kN第二层楼面活荷载：12993.75 kN第二层纵横梁自重：14738.378 kN第三层下半部分：等于第

36、二层下半部分：13855.392 kN第二层上半部分：等于第二层下半部分：13855.392 kN故：=28215+12993.75+14738.378+13855.392+13855.392=83657.912 kN：屋顶荷载=屋顶恒载+50%屋面活荷载+50%雪荷载+纵横梁自重+屋面上半层的女儿墙+屋面下半层的柱、纵横墙、门、窗自重的一半,屋面恒荷载：-5.16=38313 kN屋面活荷载：-20.5=7425 kN屋面雪荷载：-0.40.5=1485 kN纵横梁自重：14738.378 kN屋面下半层部分：等于第三层下半部分：13855.392 kN屋面上半层部分:女儿墙：20.240.

37、818=1486.08 kN故：=38313+7425+1485+14738.378+13855.392+1486.08=77302.85 kN所以,=77302.85 kN; =83657.91 kN; =83833.86 kN.集中于各层标高处的重力荷载代表值见图4-1。图4-1各质点的重力荷载代表值5框架侧移刚度计算5.1横向框架侧移刚度计算横梁线刚度计算过程见表4-1；柱线刚度计算过程见表4-2。表5-1横梁线刚度计算表 类别层次bhl/mm/mm/mm4/mm/Nmm/Nmm/Nmm边横梁中横梁1,2,33.001043006506.86610975002.74610104.1191

38、0105.4931010表5-2 柱线刚度计算表层次bh/mm/mm/mm/mm4/Nmm350003.001046006001.08010106.481010250003.001046006001.08010106.481010157003.001046006001.08010105.6841010表5-3中框架柱侧移刚度D值N/mm层次边柱56根中柱138根230.848 0.298 92581.695 0.459 14269254622710.966 0.494 103781.933 0.619 129862414905表5-4 边框架柱侧移刚度D值层次A-1,G-1;A-35,G-35

39、;B-1,C-1,D-1,E-1,F-1;B-35,C-35,D-35,E-35,F-35;230.636 0.241 75021.271 0.389 12088150891 10.725 0.449 94371.449 0.565 11865156394 表5-5 楼梯间框架柱侧移刚度D值层次边柱16根中柱16根230.424 0.175 5438.559 1.271 0.389 12088.358 28043110.483 0.396 8312.180 1.449 0.565 11864.789 322832表5-6 横向框架层间侧移刚度层次123289413129775492977548

40、.997将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度：由上表5-6可见, =0.972,故该框架为规则框架。表中：为混凝土弹性模量为梁、柱换算截面惯性矩且,现浇楼面：中框架取2；边框架取1.5, 为梁的线刚度 表示梁、柱线刚度比为柱侧移刚度修正系数。5.2纵向框架侧移刚度计算纵向框架侧移刚度计算方法与横向框架相同。表5-7 纵梁线刚度计算表 类别层次bhl/mm/mm/mm4/mm/Nmm/Nmm/Nmm边纵梁中纵梁1,2,33.001043005003.12510950001.87510102.81310103.751010表5-8 柱线刚度计算表层次bh/mm/mm/mm

41、/mm4/Nmm2350003.001046006001.08010106.481010157003.001046006001.08010105.6841010表5-9中框架柱侧移刚度D值N/mm层次边柱10根中柱146根230.579 0.224 6980.251 1.157 0.367 11401.760 173445910.660 0.436 9154.179 1.319 0.548 11507.344 1771614表5-10 边框架柱侧移刚度D值层次A-1,G-1;A-35,G-35;50根230.434 0.178 5546.362 0.868 0.303 9414.044 492

42、88810.495 0.3998371.428 0.990 0.498 10460.582 556515表5-11 楼梯间框架柱侧移刚度D值层次边柱16根中柱16根230.723 0.266 8261.793 0.868 0.303 9414.044 28281310.825 0.469 9845.520 0.990 0.498 10460.582 324898表5-12 纵向框架层间侧移刚度层次123265302625101602510160.426将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度：由上表5-12可见, =1.057,故该框架为规则框架。6横向水平荷载作用下框架

43、结构的内力和侧移计算6.1横向水平地震作用下横向框架结构的内力和侧移计算6.1.1横向自振周期计算表6-1 结构顶点的假想侧移计算层次377302.8577302.85297754926.0164.6283657.91160960.76297754954.1138.6183833.86244794.62289413184.684.6按下式计算基本周期,式中：为计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移m,即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而得到的结构顶点位移；为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,框架结构取0.60.7,本题计算基本周期,结构基本自振周期考虑非承重砖墙影

44、响拆减系数,框架取,故取=0.7,= = 0.48s,6.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算该结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值即底部剪力按下式计算： 6-1式中：为相应于结构基本自振的水平地震影响系数值；：为结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值,多质点应取总重力荷载代表值的85%设防烈度为八度,地震加速度为0.20g设计地震分组为第一组场地土类别为类场地故：特征周期=0.35s =0.48s,由建筑抗震设计规范可知,阻尼比0.05则 不需要考虑顶部附加水平地震作用1=max=Fek=1G

45、eq=0.11929987.261=3568.48kN因1.4Tg=1.40.4=0.56=T1,所以不用考虑顶部附加水平地震作用。各质点的水平地震作用按下式6.2计算,具体计算过程见表5.2。各楼层地震剪力按下式6.3计算,结果列如表6.2。 6-2 6-3表6-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次/m/kN/kNm/kN/kN315.777302.851213654.750.46911694.211694.2210.783657.91895139.640.3468625.120319.315.783833.86477853.000.1854604.424923.7表中：为层高,

46、单位m为每层的重力荷载代表值,单位kN为每层的剪力,由公式6-2计算,单位kN为各层总的剪力,由公式6-3计算,单位kN各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布图 a水平地震作用分布图 层间剪力分布图图6-1 横向水平地震作用及楼层地震剪力6.1.3水平地震作用下的位移验算水平地震作用下的框架结构的层间位移和顶点位移分别按下式计算： 6-46-5计算过程见表6-3。表中还计算了各层的层间弹性位移e=/。表6-3 横向水平地震作用下的位移验算层次Vi/kN/mm/mm/mme=/311694.2029775493.9319.3650001/1273220319.3429775496.821

47、5.4450001/733124923.7028941318.618.6157001/662表中：为各层的剪力值,具体数值见表6-2的,为各层的刚度值,具体数值见前边框架计算的统计。为每层的层间位移,由公式6-4得出为各层总的层间位移,由公式6-5求出为各层层高,单位mme为弹性层间位移角限值,且6-6式中：为多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的层间弹性位移；h为计算楼层层高；为弹性层间位移角限值,宜按规范采用。由表6-3可见,最大层间弹性位移角发生在第1层,其值为1/6621/550,满足式6-6的要求,其中/h=1/550由规范查得。6.1.4水平地震作用下框架内力计算以图3.1中3轴线横

48、向框架内力计算为例,说明计算方法,其余计算从略。框架柱端剪力及弯矩分别按式6-7和6-8计算,其中Dij取自表5-3,Di取自表5-6,层间剪力取自表6-2。各柱反弯点高度比y按式6-9确定。6-76-8 6-9式中：Dij为i层柱的侧移刚度；h为该层柱的计算高度；y为框架柱的反弯点高度比；yn为框架柱的标准反弯点高度比,当为风荷载作用时由规范查取,当为水平地震作用时由规范查取,当为顶点集中荷载作用时由规范查取；y1为上、下层梁线刚度比修正值,由规范查取；y2、y3为上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值,由规范查取。 本例中各层柱需考虑yn；底层柱需考虑修正值y2,二层柱需考虑修正值y3,其

49、余柱均无修正。具体计算过程及结果见表6-4。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式6-10到6-13计算。其中梁线刚度取自表5-1,具体计算过程见表6-5。 6-10 6-11 6-12 6-13水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图6-2、图6-3所示。表6-4 各层柱端弯矩及剪力计算M的单位为kNm, V的单位为KN层Dij边 柱中 柱次/m/kNN/mmKyKy35116942977549925836.360.8480.3563.63118.171426956.041.6950.40112.08168.1325203192977549925863.180.8480.45142.15

50、173.741426997.381.6950.45219.10267.7815.72492428941311037889.370.9660.60305.66203.7712986111.841.9330.55350.61286.86注：表中M量纲为kNm,V量纲为kN。表6-5 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边 梁中梁柱轴力NMlbMrblVbMlbMrblVb边柱中柱3118.1784.067.526.9684.0684.067.522.4226.964.552237.37189.937.556.97189.93189.937.550.6583.9410.871345.92252.987.5

51、79.85252.98252.987.567.46163.7923.27注：1柱轴力中负号表示拉力,当为左地震作用时,左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为压力。2表中M的单位为kNm, V的单位为kN, L的单位为m 图6-2 水平地震作用下框架弯矩图图6-3 水平地震作用下框架剪力及轴力图6.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算6.2.1风荷载标准值风荷载标准值按式=计算。基本风压=0.45；=0.8迎风面,=-0.5背风面；地面粗糙度是C类；=0.48s,= =0.331.5,=0.40;=0.45=0.10 kN/,=1.50;=0.74；=1.0;q=5.0=5.00.45;取图3

52、-1中的 3轴线横向框架,其负载宽度是5m,根据各楼层标高处的高度,查表取,代入上式可得各楼层标高处的q,见表6-6；q沿房屋高度的分布见图6-4。表6-6 沿房屋高度分布的风荷载标准值层次315.71.000 0.741.811 2.4121.508210.70.682 0.741.553 2.069 1.293 15.70.363 0.741.294 1.724 1.078 图6-4 风荷载沿房屋高度的分布框架结构分析时,应按静力等效原理将图 6-4的分布风荷载转化为节点集中荷载,如图 6-5所示。图6-.5 等效节点集中风荷载6.2.2风荷载作用下的水平位移验算根据图6-5 所示的水平荷

53、载,计算层间剪力,然后依据表5-3求出 3轴线框架的层间侧移刚度,再计算各层的相对侧移和绝对侧移。计算过程见表6-7表6-7 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次/kN/kND/mm/mmh/mm/35.41 5.4 898610.06 0.57 50001/83056210.82 16.2898610.18 0.51 50001/27685111.58 27.8 856860.32 0.32 57001/17562由表 6-7可见,风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/17562,远小于1/550,满足规范要求。6.2.3风荷载作用下框架结构内力计算表6-8 风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力M的单位为kNm, V的单位为kN层Dij边 柱中 柱次/m/kNN/mmKyKy359.3297754992580.030.8480.350.050.09142690.041.