2结构布置及计算简图
根据该旅馆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，主体结构共10层，每层层高均为3.3m，共33m。裙房为1层，每层层高也为3.3m。局部突出房屋的塔楼为电梯机房和水箱间，层高为3.3m。
填充墙采用240mm厚的粘土空心砖。门为木门，门洞尺寸有1.8m×2.1m和0.9m×2.1m，窗为铝合金窗，洞口尺寸有1.8m×1.8m。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取140mm。梁截面高度[4]按梁跨度的1/12～1/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表2-1，表中还给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级。其设计强度C35（fc=16.7 N/ m2,ft=1.57 N/ m2）,C30(fc=14.3 N/ m2,ft=1.43 N/ m2)。
表2-1 梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级
Tab.2-1 The Beam section size (mm) and each concrete intensity rank
层次 2～10 1
混凝土强度 等 级
C30 C35
横梁（b×h）
BC跨， DE跨， CD跨 250×500 300×500
250×500
300×500
250×400
300×400
纵梁(b×h) 250×500
300×500
柱截面尺寸可根据公式（2-1）、（2-2）
N=βFgEn （2-1） AC≥N/[μN] fc （2-2）
图2-1 结构平面布置图
Fig.2-1 plan layout of structure
估算。由于本框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值[μN]=0.8[2]，各层的重力代表值近似取12 KN/ m2。由结构平面布置图可知边柱及中柱的负荷面积分别为7.2×3 m2和7.2×4.5m2。
由公式（2-1）得第一层柱截面面积为
边柱 AC≥1.3×7.2×3×12×103×10/0.8×16.7=161418 mm2 中柱 AC≥1.3×7.2×4.5×12×103×10/0.8×16.7=242127 mm2 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为402mm和492mm。
根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计中柱截面尺寸取值如下:
1～10层 600mm×600mm 设计中不考虑地基基础。
框架结构计算简图如图2-1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，每层柱高度均为层高，取3.3m。 3重力荷载计算[5]
3.1屋面及楼面的永久荷载标准值
屋面（上人） ：
30厚细石混凝土保护层 22×0.03=0.66 KN/ m2 三毡四油防水层 0.40 KN/ m2 20厚水泥砂浆找平层 20×0.02=0.40 KN/ m2 150厚水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75 KN/ m2 140厚钢筋混凝土板 25×0.1=3.50 KN/ m2 V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/ m2 合计 5.96 KN/ m2 1～9层楼面：
瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/ m2 140厚钢筋混凝土板 25×0.1=3.50 KN/ m2 V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/ m2 合计 4.30 KN/ m2 3.2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/ m2 楼面活荷载标准值 2.0 KN/ m2
屋面雪荷载标准值 sk=μr·s0=1.0×0.4=0.4 KN/ m2 式中：μr为屋面积雪分布系数，取μr=1.0。
3.3梁、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。计算结果见表3-1。
表3-1 梁、柱重力荷载标准值
Tab.3-1 The gravity load standard value of beam and column
层次
构件
b /m 0.30 0.30 0.3 0.6 0.25 0.35 0.25 0.6
h /m 0.50 0.40 0.50 0.6 0.50 0.40 0.50 0.6
γ KN/m3 25 25 25 25 25 25 25 25
β 1.05 1.05 1.05 1.10 1.05 1.05 1.05 1.10
g KN/m3 3.937 3.150 3.937 9.9 3.281 2.625 3.281 9.9
li /m 6.6 2.4 5.4 3.3 6.6 2.4 5.4 3.3
N
Gi /KN 727.65 60.48 340.2 1045.44 606.375 50.4 283.5 1045.44
∑Gi /KN 1067.85 1045.44 2133.51 1045.44
1
边横梁 中横梁 纵 梁 柱 边横梁 中横梁 纵 梁 柱
28 8 16 32 28 8 16 32
2～10
注：1）表中β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其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。
2）梁长度取净长；柱长度取层高。
墙体为300mm厚粉煤灰轻渣空心切块，外墙面贴瓷砖（0.5 KN/ m2），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为
0.5+15×0.30+17×0.02=5.34 KN/ m2
内墙为240mm厚粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为 15×0.24+17×0.02×2=4.28 KN/ m2 木门单位面积重力荷载为0.2 KN/ m2；铝合金窗单位面积重力荷载取0.4 KN/ m2。 3.4重力荷载代表值
集中于各质点的重力荷载Gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱等重量。各可变荷载的组合值系数按表3-2的规定采用。
表3-2 可变荷载组合值系数
Tab.3-2 Invariable load combination value coefficient 可变荷载种类
雪荷载 屋面活荷载
按实际情况考虑的楼面活荷载 其他民用建筑
组合值系数 0.5 不考虑 1.0 0.5
简单的计算过程如下：
主体结构总面积 A=50.4×15-0.6×0.6×32=744.48 m2 单层门洞口总面积 0.9×2.1×48=90.72 m2 单层窗洞口总面积 1.8×1.8×28=90.72 m2 单层门窗自重 90.72×0.2+90.72×0.4=54.432 KN/m2 突出的楼、电梯间
墙体自重 [（3.6+6）×8×3.3-0.9×2.1×4] ×6=1475.28 KN 屋面恒载 3.6×6×5.96×4=514.944 KN 雪荷载 3.6×6×4×0.5=43.2 KN 楼面活荷载 3.6×6×4×2=172.8 KN 门窗自重 0.9×2.1×4×0.2=1.512 KN
则 G11=1475.28+514.44+43.2+172.8+1.512=2207.736 KN 第1层
墙体自重 [3.3×（50.4+15）-1.8×1.8×11-×0.9×2.1×7]×2×5.34+[3.3×（6+10）
-0.9×2.1×3] ×4.28+[3.3×（7.2×12）-0.9×2.1×9] ×4.28+3.3×（1.9+4.6）×4×0.24×25=4119.9292 KN 屋面恒载 （50.4×15-3.6×6×4）×4.30=2879.28 KN
门窗自重 1.8×1.8×22×0.4+0.9×2.1×26×0.2=38.34 KN 楼面活荷载 （50.4×15-3.6×6×4）×2=1339.2 KN 梁、柱自重 2113.29 KN
则 G1=4119.9292+2879.28+38.34+1339.2+2113.29=10446.7392 KN 第2～9层
墙体自重 [(50.4+15) ×3.3-1.8×1.8×14] ×2×5.34+(6×23×3.3-0.9×2.1×2)
×4.28+(7.2×14×3.3-0.9×2.1×26) ×4.28+[(1.5+2.5) ×3.3×20-0.9×2.1×20] ×3.3×4×0.24×25=6357.1448 KN 屋面恒载 (50.4×15-3.6×6×4) ×4.30=2879.28 KN 门窗自重 54.432 KN 梁拄自重 2029.79 KN
楼面活荷载 (50.4×15-3.6×6×4) ×2=1339.2
则 Gi=6357.1448+2879.28+54.432+2029.79+1339.2=12700.0468 KN 第10层
此时屋面恒载发生改变，同时有雪荷载，其他部分同上 屋面恒载 （50.4×15-3.6×6×4）×5.96=3990.816 KN 雪荷载 （50.4×15-3.6×6×4）×0.5=334.8 KN
×4.28+[(1.9+4.6)
G10=6357.1448+54.432+2169.99+1339.2+3990.816+334.8=14246.3828 KN
计算结果如图3-1所示。
G10=9330.9274KNG9=12700.0468KNG8=12700.0468KNG7=12700.0468KNG6=12700.0468KNG5=12700.0468KNG4=12700.0468KNG3=12700.0468KNG2=12700.0468KNG1=10446.7392KN
图3-1 重力荷载代表值
Fig.3-1 The gravity load typical value of each mass point
4框架侧移刚度计算[9]
横向框架侧移刚度计算
横梁线刚度ib计算过程见表4-1；柱线刚度ic计算过程见表4-2。
表4-1 横梁线刚度ib计算表
Tab.4-1 The calculation table of beam linear rigidity ib
类别 边横梁 走道梁
层次
EC b×h
N/mm2 mm×mm
300×500
250×500 300×400 250×400
I0
mm4
l mm
ECI0/l N·mm
1.5ECI0/l
N·mm
2ECI0/l
N·mm
1 3.15×104
104 2～10 3.0×
1 3.15×104
104 2～10 3.0×3.1×109 6000 1.63×1010
2.6×109 1.3×1010 1.6×109 3000 1.68×1010 1.3×109 1.3×1010 2.44×1010 3.26×1010
1.95×1010 2.6×1010 2.52×1010 3.36×1010 1.95×1010 2.6×1010
表4-2 柱线刚度ic计算表
Tab.4-2 The calculation table of column linear rigidity ic
层次 1 2～10
hc(mm) 3300 3300
EC(N/mm2) 3.15×104 3.0×104
b×h(mm×mm) 600×600
600×600
Ic(mm4) 1.08×1010
1.08×1010
EcIc/hc(N·mm) 10.31×1010
9.82×1010
根据梁、柱线刚度比K的不同，结构平面布置图中的柱可分为中框架中柱和边柱、边
框架中柱和边柱以及楼、电梯间柱等。现以第4层C-5柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表4-3～表4-4。
第4层C-4柱及与其相连的梁的相对线刚度如图4-1所示，图中数据取自表4-1和表4-2。 由计算可知梁、柱线刚度比K为
K=（2.6+2.6+2.6+2.6）/ 2×9.82=0.530 αc=0.530/(2+0.530)=0.209 D=0.209×12×9.82×1010/33002=22616N/mm
图4-1 C-5柱及与其相连梁的相对线刚度
Figure 4-1 C-5 If column and connected beam 's relative line rigidity
表4-3 中框架柱侧移刚度D值（N/mm）
Tab.4-3 The value of mid–frame column lateral displacement rigidity D ( N/ mm) 层次
边柱（8根）
K αc Di1 0.265 0.0.299 0.158
0.117 0.130 0.305
12260 14067 17082
中柱（8根）
K αc Di2 0.530 0.602 0.321
0.209 0.231 0.353
22616 24996 19771
∑Di
3～10 2 1 279008 312504 294904
表4-4 边框架柱侧移刚度D值(N/mm)
Tab.4-4 The value of limbic–frame column lateral displacement rigidity D ( N/ mm) 层次
边柱（4根）
K αc Di1 0.199 0.224 0.119
0.090 0.100 0.292
9739 10821 16354
中柱（4根）
K αc Di2 0.397 0.451 0.241
0.166 0.184 0.375
17963 19911 21003
∑Di
3～10 2 1 110808 122928 149428
表4-5 楼、电梯间框架柱侧移刚度D值(N/mm)