四、计算结果及分析

　　1．层数对结构体系及平面布置的影响

　　3至6层建筑物的设计是由竖向荷载控制着结构布置和构件截面尺寸的选择，由于其侧移很容易满足，为了节省钢材，可以抽去靠近走廊的一排柱子，每榀刚架布置3根柱子。

　　随着层数的增加，尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响，但水平荷载却起着决定性的因素，控制着构件截面的选择。此时，为了满足侧移要求，要么保持3排柱子布置不变，增大柱子截面尺寸；要么改3排柱子为4排。两种方案分析比较发现改为4排柱子更为经济。

　　当房屋层数达到15层时，其顶点位移和层间位移已经非常大，欲满足设计要求，仅仅靠增大柱截面已经不经济了，这时沿横向和纵向在边跨和中跨适当的布置一些支撑反而更节省钢材。

　　2．主要构件的截面尺寸

　　根据计算分析结果，对梁和柱截面规格尺寸进行了优化和归并，以节约钢材和减少构件种类，3至18层的梁柱截面尺寸。

　　13-18层主要构件的尺寸

　　结构体系主梁次梁柱备注

　　3-6层纯框架I350×200×8×6I300×200×8×6□350×350×10×10三排柱布置

　　7-9层纯框架I400×200×8×6I300×200×8×6□400×400×14×14四排柱布置

　　10-14层纯框架I400×200×8×6I300×200×8×6□450×450×14×14四排柱布置

　　15-18层框支I400×200×8×6I300×200×8×6□480×480×14×14四排柱布置

　　随着层数的增多，为了满足侧移要求，柱截面增加很多，整个设计和截面的尺寸由侧移控制。当增加到15层时，还必须适当布置一些支撑，这时结构侧向刚度突然增大，地震作用也增大很多，柱的受力加大，整个设计由柱的稳定控制。

　　3．3至18层的单位用钢量

　　为了比较用钢量与层数的关系，我们对各层的单位用钢量进行了统计，其中15-18层包含了支撑的用钢量。

　　23-18层各层主要构件单位用钢量（单位：kg/m2）

　　3-6层7-9层10-14层15-18层

　　柱13.1～15.218.9～20.825.5～27.228.6～32.4

　　主梁17.7～19.419.6～20.719.6～20.719.6～20.7

　　次梁9.79.79.79.7

　　支撑0004.70

　　合计40.5～44.348.2～51.254.8～57.662.6～67.5

　　五、结论

　　本文通过对各种方案的分析比较发现，3-6层设计由竖向荷载来控制，采用三排柱布置纯框架比较经济；7-14层竖向荷载和水平荷载作用都很显著，采用四排柱布置的纯框架用钢量较为节省；而对于15-18层，水平荷载作用占主导地位，适当增加一些支撑，增大整个结构的抗侧力刚度，比单纯靠梁柱的受弯来抵抗水平位移更为经济。