多層學(xué)生公寓畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、工業(yè)大學(xué)工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目題目: :多層學(xué)生公寓多層學(xué)生公寓設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)計(jì)算書學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：姓姓 名：名：學(xué)歷層次：學(xué)歷層次：本科本科專專 業(yè)：業(yè)：土木工程土木工程班班 級(jí)：級(jí)：指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：完成日期：完成日期：1 / 60目目 錄錄第一章工程資料第一章工程資料 1 1第二章結(jié)構(gòu)布置第二章結(jié)構(gòu)布置 1 1第一節(jié)結(jié)構(gòu)總體布置 1第二節(jié)結(jié)構(gòu)選定 2第三節(jié)梁柱板的截面確定 2第三章荷載計(jì)算第三章荷載計(jì)算 4 4第一節(jié)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 4第二節(jié)框架 KJ-4 荷載計(jì)算 5第四章力分析第四章力分析 1616第一節(jié)恒荷載作用下框架的力計(jì)算 16第二節(jié)活荷載作用下框架

2、的力 23第三節(jié)水平地震荷載作用下框架力計(jì)算 4第五章荷載組合和力組合第五章荷載組合和力組合 7 7第一節(jié)橫梁力組合 7第三節(jié)柱力組合 12第六章框架梁柱配筋第六章框架梁柱配筋 1717第一節(jié)框架橫梁配筋 17第二節(jié)框架柱配筋 17第七章樓蓋設(shè)計(jì)第七章樓蓋設(shè)計(jì) 1919第一節(jié)設(shè)計(jì)資料 19第二節(jié)板的設(shè)計(jì)（彈性理論）19第八章樓梯設(shè)計(jì)第八章樓梯設(shè)計(jì) 2222第一節(jié)梯段板的計(jì)算 22第二節(jié)平臺(tái)板計(jì)算 23第三節(jié)平臺(tái)梁計(jì)算 24第九章第九章. .基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2525第一節(jié)設(shè)計(jì)資料 25第二節(jié)基礎(chǔ)計(jì)算 25參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 30301 / 60第一章第一章 工程資料工程資料1規(guī)模：多層學(xué)生公寓，

3、建筑設(shè)計(jì)工作已完成?？偨ㄖ娣e、總樓層、建筑總高度詳見建施圖。各層的層高與各層的建筑面積、門窗標(biāo)高詳見建筑施工圖。2防火要求：建筑物屬二級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。3結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。填充墻厚度 240 厚多孔磚。4氣象、水文、地質(zhì)資料：主導(dǎo)風(fēng)向：夏季東南風(fēng)、冬秋季西北風(fēng)?；撅L(fēng)壓值 W0=0.45KN/。建筑物地處某市中心，不考慮雪荷載和灰荷載作用。自然地面-8m 以下可見地下水。地質(zhì)資料：從地表面到1.0M 之間為人工堆積的素填土，素填土土體松散，夾少量碎石，從地表面到1.0M 以下為粘土，可作為持力層。場(chǎng)地土壤屬類場(chǎng)地土。地基承載力特征值為 195KPa?？拐鹪O(shè)防：該建筑物為 2 類建筑物，

4、建設(shè)位置位于 7 度設(shè)防區(qū)，按構(gòu)造進(jìn)行抗震設(shè)防。建筑設(shè)計(jì)圖紙附后，要求在已完成的建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。第二章第二章 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置第一節(jié)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)總體布置結(jié)構(gòu)總體布置1、布置原則：滿足建筑使用要求、結(jié)構(gòu)安全、建筑施工三方面的要求。建筑物的高與寬比滿足：H/B5。2、結(jié)構(gòu)平面形狀：板式、塔式，以正多邊形、無凹角的建筑平面為宜。3、豎向布置：豎向的體形力求規(guī)則、均勻、連續(xù)，避免剛度突變和結(jié)構(gòu)不連續(xù)，過大外挑和收。規(guī)要求：建筑下層側(cè)向剛度大于上層側(cè)向剛度 ，若剛度連續(xù)三層降低，則降低的幅度應(yīng)小于該層側(cè)向剛度的 50%。必須加強(qiáng)塔樓與主體的連接，塔樓不宜采用砌體結(jié)構(gòu)。4、變形縫的設(shè)

5、置：變形縫是伸縮縫、沉降縫、防震縫的統(tǒng)稱。在多層與高層建筑中，應(yīng)盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫。伸縮縫的設(shè)置，主要與結(jié)構(gòu)的長度有關(guān)。設(shè)防烈度為 8 度，結(jié)構(gòu)類型為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)時(shí)，室類別伸縮縫最大間距為 55m。沉降縫的設(shè)置，主要與基礎(chǔ)受到的上部荷載與場(chǎng)地的地質(zhì)條件有關(guān)。當(dāng)上部荷載差異較大，或地基土的物理力學(xué)指標(biāo)相差較大，則應(yīng)設(shè)置沉降縫，沉降縫可利用挑梁或擱置預(yù)制板、預(yù)制梁等方法做成。2 / 60防震縫的設(shè)置主要與建筑平面形狀、高差、剛度、質(zhì)量分布等因素有關(guān)。防震縫的設(shè)置，應(yīng)使各結(jié)構(gòu)單元簡單，規(guī)則，剛度和質(zhì)量分布均勻，以避免地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。為避免個(gè)單元之間的結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)互相碰撞，防震縫的寬度不得小

6、于 70mm。第二節(jié)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)選定結(jié)構(gòu)選定本建筑為 6 層宿舍樓，通過比較分析，確定采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)查表，該建筑所處地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為 6 度，抗震等級(jí)為四級(jí)，不須進(jìn)行抗震計(jì)算。本建筑的全長為 53.8m，抗震等級(jí)為四級(jí)、6 度設(shè)防烈度，不設(shè)變形縫。第三節(jié)第三節(jié) 梁柱板的截面確定梁柱板的截面確定本結(jié)構(gòu)樓蓋、屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，各層柱、梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2） 。一、梁截面的確定：一、梁截面的確定：（一） 、橫向框架梁：h=(1/121/8)L,b=(1/31/2)h200用橫向框架承重方案，平面框架橫梁沿房屋

7、橫向布置，房屋橫向剛度較大。KL2：h=(1/121/8)5000=417625，取 h=700，b=(1/31/2 )700=233350，取 bh=250700；（二） 、非框架梁：h=(1/121/18 )L400，b=(1/31/2 )h2001、縱向連系梁（封口梁）：L1：h=(1/121/15)4000=333267，取 h=500，b=(1/31/2)500=167250，取 bh=250500；2、梯梁：h=(1/121/15)3000=250200，取 h=400，b=(1/31/2)400=133200，取 bh=200400；3、過梁布置在門、窗洞口頂部設(shè)過梁，承受門、窗

8、洞頂部的墻體重量。過梁也可以兼做連系梁。截面尺寸為 bh=250500。二、柱截面的確定二、柱截面的確定：b=(1/20b=(1/201/15)H1/15)H本工程柱網(wǎng)布置，采用原建筑方案，詳見結(jié)構(gòu)平面布置圖。柱尺寸取 400500。暫定基礎(chǔ)頂面標(biāo)高高度-1.0 米，底層取 H= 4300+300+ 1000=5600，二至六層取層高 H=3300。KZ：b=(1/201/15)H=(1/201/15)5600=280373mm，根據(jù)軸壓比限值，取b=400，則 bh=400500mm2。驗(yàn)算柱軸壓比：單位面積結(jié)構(gòu)荷載 G=1.2(6.6203.2905)1.42.06/6=7.247 KN/

9、m2。荷載面積 F=4.0（5.0+3.0）/2=14.0，柱組合軸壓力設(shè)計(jì)值 N=GnF=7.247614.0=695.712 KN，3 / 60軸壓比 v=N/(fcbh)=695.712103/(14.3400500)=0.243n=0.9，滿足軸壓比限值。框架計(jì)算簡圖（250700）（400500）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（250700）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（4

10、00500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）（400500）三、板厚的確定三、板厚的確定：雙向板肋梁樓蓋，板厚：t=l/（5040）=4000/（5040）=80100mm，本工程取 100mm。四、梁、柱相對(duì)線剛度計(jì)算：四、梁、柱相對(duì)線剛度計(jì)算：根據(jù)公式，求慣性矩3112Ibh框架橫梁33911250 70012.8 101212Ibh框架柱339114005004.2 101212Ibh根據(jù)公式 i=EI/l，可以得出梁柱的線剛度,框架橫梁 CD：i=EI/l=12.8109E/3000=5.3

11、106E框架橫梁 DE：i=EI/l=12.8109E/5000=1.5106E底層柱：i= EI/H=4.167109E/5600=5.0105E其余層柱：i= EI/H=4.167109E/4300=9.3105E取底層柱 iA0A1= iB0B1=iiC0C1值作為基準(zhǔn)值 1，算得梁柱的相對(duì)線剛度，標(biāo)于下圖： 4 / 601.0001.000梁柱相對(duì)線剛度1.0001.3331.3331.3331.3331.3331.3331.3331.3331.3335.7901.9601.9601.9601.9605.7905.7905.7901.3331.3331.3335.7901.9601.3

12、331.3331.3335.7901.960第三章第三章 荷載計(jì)算荷載計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算一、恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算一、恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：（一）屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值架空隔熱層、結(jié)構(gòu)找坡 3.02 KN/m2防水層 0.4 KN/m2找平層 0.35 KN/m2100 厚鋼筋混凝土板 0.1025=2.5 KN/m2抹灰層 0.35 KN/m2-合計(jì) 6.620 KN/m2（二）樓面的恒載標(biāo)準(zhǔn)值瓷磚地面 0.55KN/m2100 厚鋼筋砼板 0.1025=2.5 KN/m2板底抹灰刷白 0.24 KN/m2-5 / 60合計(jì) 3.290KN/m2（四）墻體的恒載標(biāo)準(zhǔn)值：240 厚多孔墻

13、（雙面抹灰 200 厚） 0.2418=4.32KN/m220 厚水泥沙漿抹灰 0.0220=0.4 KN/m2合計(jì) 4.72 KN/m2（五）窗、門的恒載標(biāo)準(zhǔn)值鋁合金窗 0.35 KN/m2木門 0.2KN/m2二、活荷載值：二、活荷載值：（一）屋面的活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2（二）樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2第二節(jié)第二節(jié) 框架框架 KJ-4KJ-4 荷載計(jì)算荷載計(jì)算1 1、LALA 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：梁自重：250.250.54.0=30.000 KN板傳來的：6.623.01.5/24=55.030 KN墻重：250.300.11.00.20.20.20.30

14、.14.0=72.000 KN 159.330 KN活載：活載：板傳來的：2.03.01.5/24=18.000 KN2 2、LDLD 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：梁自重：250.250.54.0=30.000 KN板傳來的：6.623.01.5/242=128.921 KN- 158.921 KN活載：活載：板傳來的：2.03.01.5/242=40.478 KN3 3、LHLH 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：梁自重：250.250.54.0=30.000 KN板傳來的：6.623.01.5/22=71.591 KN墻自重：250.300.11.00.20.20.20.30.14.0=

15、72.000 KN 173.591 KN活載：活載：6 / 60板傳來的：2.03.01.5/22=22.478 KN4 4、KLKL 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：板傳來的：（換算成線荷載，由 PKPM 計(jì)算。pb=6.621.1.95=9.56 KN/m）LB: 159.330/2=79.665 KNLD: 158.921/2=79.461 KNLF: 173.591/2=86.796 KNMB偏心彎矩：79.4610.150=11.919 KNmMF偏心彎矩：86.7960.150=13.019 KNm活載：活載：板傳來的：（換算成線荷載，由 PKPM 計(jì)算。pb=2.01.95=3.

16、0 KN/m）LB: 18.000/2=9.000 KNLD: 40.478/2=20.239 KNLF: 22.478/2=11.239 KNMB偏心彎矩：20.2390.150=3.036 KNmMF偏心彎矩：11.2390.150=1.686 KNm二、二二、二 七層樓面荷載計(jì)算：七層樓面荷載計(jì)算：1 1、LALA 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：梁自重：250.250.54.0=30.000 KN板傳來的：3.293.01.5/24=25.060 KN墻重：3.9(7.8-0.25)（3.3-0.5）-3.02.95=55.200 KN窗重：0.353.02.95=3.10 KN 11

17、2.560 KN活載：活載：板傳來的：2.03.01.5/24=18.000 KN2 2、LDLD 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：梁自重：250.200.64.0=30.000 KN板傳來的：3.29(2.13.9)0.9/24+3.01.5/24=61.526 KN梁上墻重：3.93.7(3.3-0.5)-1.263.2-1.02.4=44.265 KN梁上窗重：0.351.263.2=2.321 KN梁上門重：0.21.02.4=0.48 KN7 / 60 138.112 KN活載：活載：板傳來的：2.0(2.13.9)0.9/24+3.01.5/24=40.478 KN4 4、LHLH

18、 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：梁自重：250.250.54.0=30.000 KN板傳來的：3.293.01.5/22=34.166 KN梁上墻重：3.94.0(3.30.5)-1.51.15-1.51.45=48.594 KN梁上窗重：0.35(1.51.15+1.51.45)=3.234 KN 115.994 KN活載：活載：板傳來的：2.03.01.5/22=22.478 KN5 5、KLKL 荷載計(jì)算：荷載計(jì)算：恒載：恒載：板傳來的：（換算成線荷載，由 PKPM 計(jì)算。Pb=3.291.95=3.648 KN/m， pd=3.290.9=3.34 KN/m， p墻=4.72(3.3

19、0.65)=8.955 KN/m）LA: 112.560/2=56.280 KNLD: 138.112/2=69.056 KNLE: 98.332/2=49.166 KNLH: 115.994/2=57.997 KNMD偏心彎矩：69.0560.150=10.358 KNmMF偏心彎矩：57.9970.150=8.700 KNm梁自重：250.30.7=5.25 KN/m活載：活載：板傳來的：（換算成線荷載，由 PKPM 計(jì)算。pb=2.01.95=2.400KN/m，pc=2.00.9=1.5 KN/m ）LA: 18.000/2=9.000 KNLD: 40.478/2=20.239 KN

20、LE: 44.955/2=22.478 KNLH: 22.478/2=11.239 KNMD偏心彎矩：20.2390.150=3.036 KNmMF偏心彎矩：11.2390.150=1.686 KNm8 / 60三、地震荷載計(jì)算與位移驗(yàn)算三、地震荷載計(jì)算與位移驗(yàn)算1重力荷載代表值根據(jù)抗震規(guī) 1.0.2 抗震設(shè)防烈度為 7 度與以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)抗震規(guī) 5.1.3 計(jì)算地震作用時(shí)，建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。各可變荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)按表 3.1 采用。組合值系數(shù) 表 3.1可變荷載種類組合值系數(shù)雪荷載0.5屋面活荷載不計(jì)入按實(shí)際情況

21、計(jì)算的樓面活荷載1.0藏書庫、檔案庫0.8按等效均布荷計(jì)算的樓面活荷載其他民用建筑0.51）荷載標(biāo)準(zhǔn)值1屋面（上人）：a. 30 厚 C20 細(xì)石砼保護(hù)層 220.04=0.88 kN/m2b. 三粘四油防水層 0.4 kN/m2c. 20 厚 1:3 水泥砂漿找平層 200.02=0.4 kN/m2d. 150 厚水泥蛭石保溫層 50.15=0.75 kN/m2e. 100 厚鋼筋砼板 250.10=2.5kN/m2f. V 型輕鋼龍骨吊頂 0 .25 kN/m2 合 計(jì) 4.96 kN/m2215 層樓面a. 水磨石地面 0.65 kN/m2d. 100 厚搗制砼樓板 250.10=2.5

22、 kN/m2e.V 型輕鋼龍骨吊頂 0 .25 kN/m2合 計(jì) 3.40 kN/m23外墻a. 10 厚淺米黃方磚 200.01=0.2 kN/m2b. 10 厚 1:0.2:2 水泥石膏砂漿 200 .01=0.2 kN/m2c. 10 厚 1:3 水泥砂漿打底 200 .01=0.2 kN/m2d. 240 空心磚 7.00.24=1.68 kN/m2e. 20 厚 1:1:6 水泥石灰膏砂漿打底 200 .01=0.2 kN/m2f. 5 厚 1:0.3:3 水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光 200.005=0.1 kN/m2g. 刷乳膠漆 合 計(jì) 2.3 kN/m29 / 604墻a. 2

23、0 厚 1:1:6 水泥石灰膏砂漿打底 200 .01=0.2 kN/m2b.5 厚 1:0.3:3 水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光 200.005=0.1 kN/m2c. 200 厚空心磚 7.00.2=1.4 kN/m2d. 20 厚 1:1:6 水泥石灰膏砂漿打底 200 .01=0.2 kN/m2e. 5 厚 1:0.3:3 水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光 200.005=0.1 kN/m2e. 刷乳膠漆 合 計(jì) 2.0 kN/m25門窗自重重力荷載木門 0.2 kN/m 塑鋼窗 0.44 kN/m22）重力荷載代表值計(jì)算 （1）恒載標(biāo)準(zhǔn)值第二層與六層重力荷載代表值一樣：樓面 3.40(16.

24、47.22+14.443.2)=2198.02kN梁 0.30.75258.410+0.30.754225+0.60.325610+0.250.614.4625+0.250.62225+0.30.6518257.2+0.30.55.2256+0.30.53254+0.250.33.62512+0.250.45.2252+0.250.4425=2037.3kN柱 0.60.63.92532=1123.2kN外墻 ( (17+58.2+17+58.2+22) -301. 51.8) 6.563.90.24=820.51 kN墻 (172+14.412+58.22)-141.51.8) 6.223.

25、90.24=1825.22 kN窗 （301.51.8+141.51.8）0.4=47.52故第二層自重標(biāo)準(zhǔn)值 2918.02+2037.3+1123.2+820.51+1825.22+47.52=8771.77kN第一層：柱 0.60.64.93225=1411.2kN外墻 ( (172+58.2+22) -151. 51.8) 6.563.30.24=436.04 kN 墻 (614+82+58.2+3.62)6.223.30.24=814.80kN 故第一層自重標(biāo)準(zhǔn)值：1411.2+2037.3+436.04+814.80+151.51.80.4=4715.54kN屋頂：屋面 4.967

26、.210.42+14.414.44.96=1771.315kN梁 0.30.7510.4254+0.250.610.4225+0.30.6257.24+0.250.3253.68+0.750.38.4425+0.30.656425+0.30.565.225+0.30.54325+0.250.45.2225+0.250.45.2225+0.250.4425=999.6kN10 / 60柱 0.60.63.32225=653.4kN外墻 ( (10.42+7.22)2+5.24+42+14.42-121.51.8) 6.563.30.24=614.016kN 墻 (10.42+7.22)2+62+

27、14.42-51.51.8)6.223.30.24=456.71kN故屋頂自重標(biāo)準(zhǔn)值：999.6+653.4+1771.38+614.016+456.708+171.51.80.4=4513.4kN（2）活載標(biāo)準(zhǔn)值第二層（第一質(zhì)點(diǎn)）：(16.47.22+14.443.2)2.00.5+(83.62+3.626+64)(2.5-2)0.5=889.44kN屋面活荷載不算，雪荷載0.5屋面雪載：0.50.357.210.42+14.414.40.350.5=62.496kN第七層 4513.4kN+62.496kN=4575.896kN第二層至六層 8771.77kN+889.44kN=9661.

28、21kN第一層 4715.54kN+889.44kN=5604.98kN另加樓梯折減成 200mm 厚樓板 8.03.623.4+463.6=282.24kN七層加電梯間 735.2=109.2kN 水箱間 200 kN/m故 G1=4715.54+889.44=5604.98kN-5887.22kNG2=8771.77+889.44=9661.21kN-9943.45kNG3=8771.77+889.44=9661.21kN-9943.45kNG4=8771.77+889.44=9661.21kN-9943.45kNG5=8771.77+889.44=9661.21kN-9943.45kNG

29、6=8771.77+889.44=9661.21kN-9943.45kNG7=4513.4+62.496=4575.896kN-4885.10kN 簡圖如下：圖 3 .111 / 60G7 4885.1G6 9943.45G5 9943.45G4 9943.45G3 9943.45G2 9943.45G1 5887.222框架側(cè)移剛度計(jì)算梁線剛度：ib=EcIb/l，Ib=2.0Io（中框架梁）, Ib=1.5Io（邊框架梁）柱線剛度：ic=EcIc/hc：柱的側(cè)移剛度 D 值：212hKDcKc 柱線剛度 ic=EcIc/hc：節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)影響系數(shù)表 3.2 橫梁線剛度 Ib計(jì)算表Ec/(N/m

30、m2)bh/mmmmI0/mm4L/mmEcI0/L/Nmm1.5EcI0/L /Nmm2EcI0/L /Nmm3007008.5710984003.06310104.87210106.126101031043006005.410960002.710104.66010105.410103006005.410984001.92910102.89310103.85810103005504.1610960002.0810103.1210104.161010表 3.3 柱線剛度 Ic計(jì)算表層次hc /mmEc/(N/ mm2)bh/mmmmIc/mm4EcIc/hc /Nmm1490031046006

31、0010.801090.6611011263900310460060010.801090.831101112 / 6073300310460060010.801090.9821011表 3.4 中框架柱側(cè)移剛度 D 值（N/mm）邊柱中柱層次Kc1 iDn1 iKc1 iDn2iiD0.7370.269176368260.650.2451606351.390.412688063826830.9270.48816106810.820.4671542851.740.60198226324920表 3.5 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值（N/mm）C-10,C-1A-1,A-10層次Kc1 iDn1 iK

32、c1 iDn2iiD260.4870.1961284820.5530.2161420025409610.6130.4261407220.6950.44314635257414表 3.6 中框架柱 B 側(cè)移剛度 D 值（N/mm）B-1，B-10層次Kc1 iDn1 iiD260.5160.2051345522691110.6490.43414332228663表 3.7 樓電梯間框架柱側(cè)移剛度 D 值（N/mm）C-4，C-5，C-6B-5，B-6層次Kc1 iDn1 iKc1 iDn2iiD260.4870.1961284831.0290.3402227028308410.6130.4281

33、407231.3080.5471805527832613 / 60 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度想加，即得框架各層層間側(cè)移剛度，如下iD表表 3.8 橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）層次123456iD4606705198635198635198635198635198633結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算采用頂點(diǎn)位移法：結(jié)構(gòu)基本自振周期TT017 . 1：考慮非結(jié)構(gòu)墻體剛度影響的周期折減系數(shù)，實(shí)砌填充磚墻取 0.60.7，輕質(zhì)墻取00.8：假想集中在各層樓面處的 Gi 為水平荷載，按彈性方法求得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移T（m）( 求層間位移，再求頂點(diǎn)位移。)iiiDGi1T對(duì)突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙

34、囪等假想位移指主體結(jié)構(gòu)位移。對(duì)于帶屋面局部突出間的房屋，T 應(yīng)取主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的位移。突出間對(duì)主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移的影響，可按頂點(diǎn)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。當(dāng)屋面突出部分為一層時(shí)，其重力荷載可按下式計(jì)算：HhhGHhGGnne2121123!231將 G7折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，即kNHhGGe07.57587 .2723 . 3311 .488523171對(duì)框架結(jié)構(gòu)，T 可按下式計(jì)算； VGi=nikkGnjijGiiDVu1/nkkiuu1式中，Gk：集中在 k 層樓面處的荷載代表值；VGi: 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層的層間剪力；: 第

35、 i 層的層間側(cè)移剛度；nkijD1: 第 i 層的層間側(cè)移；iu14 / 60: 第 i 層的頂部側(cè)移；iu表 3.9 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次.kNGikNVGimmNDnjij1mmuimmui614828.5514828.5551986328.5465.259943.452477251986347.7436.749943.4534715.4551986366.838939943.454468.951986385.9322.229943.4554602.35519863105.0236.315887.2260489.57460670131.3131.3基本自震周期 T1，T 其中的量綱

36、為 m，取 T=0.7，則suTtT812. 04652. 07 . 07 . 17 . 11其中，T ：計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移：T ：結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重墻影響的折減系數(shù)，4 水平地震作用與樓層地震剪力計(jì)算由于本設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻，變形以剪切變形為主，以與近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，采用底部剪力法時(shí)，各樓層可僅取一個(gè)自由度。地震作用按 7 度類場(chǎng)地（地基土不液化） ，地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃的特征周期分為一區(qū)考慮，按規(guī)查得揚(yáng)的特征周期為 T =0.35s, 則g=0.12。采用底部剪力法計(jì)算，由于 T =0

37、.8121.4T =1.40.35=0.49s,故應(yīng)考慮頂max1g點(diǎn)附加地震作用，取=0.08 T +0.07=0.080.59+0.07=0.0572n1結(jié)構(gòu)底部剪力為：niieqGG185. 0=0.85（4885.1+9943.455+5887.22）=51416kNkNGFTTTTTsTsTeqEKgggg95.2892514160563. 00563. 012. 0812. 035. 0535. 0,812. 019 . 0max11為結(jié)構(gòu)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值，多EKF1層砌房屋、底部框架和多層框架磚房，宜取水平地震影響系數(shù)最大值；Geq

38、結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表值的 85%。頂點(diǎn)附加地震作用為F =F=0.074962892.95=216.856kNnnEK15 / 60F= F(1-)iniiiiiHGHG1EKn式中 Fi 為質(zhì)點(diǎn) I 的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；Gi 為集中于質(zhì)點(diǎn) i 的重力荷載代表值；Hi為質(zhì)點(diǎn) i 的計(jì)算高度；為頂部附加地震作用系數(shù)，多層鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)房屋可查n規(guī)表 4-1-6，多層框架磚房可采用 0.2，其它房屋可采用 0.0；F 為頂部附加水平地震n作用。表 3.10 頂部附加地震作用系數(shù)Tg(s)F11.4TgT11.4Tg0.350.08T1+0.

39、070.550.08T1-0.02不考慮注：T1 為結(jié)構(gòu)基本自振周期Vi=Fj+Fn，采用底部剪力法時(shí)，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)，宜乘以增大系數(shù) 3，此增大部分不應(yīng)往下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)予計(jì)入。具體計(jì)算過程見表 3.11。各樓層的地震剪力計(jì)算結(jié)果列于表 3.11。表 3.11 各層地震作用與樓層地震剪力層次h (m)iH (m)iG (kN)iG HiiniiiiiHGHG1FiV (kN)i727.73.34885.1135317.270.137366.62366.62624.43.99943.45242620.180.245708.771022.2652

40、0.53.99943.45203840.730.206595.951573.53416.63.99943.45165061.270.167483.122020.44312.73.99943.45126281.820.128370.302362.9828.83.99943.4587502.360.088254.582598.4814.94.95887.2228847.380.02983.902676.09注：Fn 只加入主體的頂層即第七層。5水平地震作用下的位移驗(yàn)算16 / 603F1FV12F3V2VF5F44VV5F66ViF7+F圖 3 .2 層間剪力、位移示意圖各類結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用

41、下的抗震變形驗(yàn)算，其樓層最大的彈性層間位移應(yīng)符合下式要求，e 小于等于eh式中 e 為多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層最大的彈性層間位移；計(jì)算時(shí)除以彎曲變形為主的高層建筑外，可不扣除結(jié)構(gòu)整體彎曲變形；應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形，各作用分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)采用 1.0；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面剛度可采用彈性剛度。h 為計(jì)算樓層層高。表 3.12橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層數(shù)層間剪力V (kN)i層間剛度Diu -u=i1iiiDV層高 h(m)i層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角備注61105.15198632.133.91/183151701.055198633.273.91/119342184.175198634.203.91/9

42、2932554.475198634.913.91/79422809.055198635.43.91/72212892.954606706.284.91/780層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角均滿足要求 =e e5501（規(guī) 3-19）第四章第四章 力分析力分析注：荷載取為標(biāo)準(zhǔn)值第一節(jié)第一節(jié) 恒荷載作用下框架的力計(jì)算恒荷載作用下框架的力計(jì)算用彎矩二次分配法計(jì)算恒荷載作用下框架受荷簡圖附錄1、恒荷載作用下框架彎矩計(jì)算17 / 60（1）梁的固端彎矩18 / 60表 7-7梁的固端彎矩梁的固端彎矩CB 梁BA 梁層數(shù)恒載 g跨度 l(m)MBD=-1/12*g*l*lMDB=1/12*g*l*l跨度l(m)MDF=

43、-1/12*g*l*lMFD=1/12*g*l*l621.389 5.0-70.744 70.744 3.0-70.744 70.744 1519.439 5.0-64.294 64.294 3.0-64.294 64.294 （2）彎矩分配系數(shù)根據(jù)梁柱相對(duì)線剛度算出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)。表 7-8梁柱彎矩分配系數(shù)梁柱彎矩分配系數(shù)相對(duì)線剛度C 節(jié)點(diǎn)B 節(jié)點(diǎn)A 節(jié)點(diǎn)層數(shù)ibicuABuAiAi+1uAiAi-1uBAuBiBi+1uBiBi-1uBCuCBuCiCi+1uCiCi-161.960 1.333 0.595 0.000 0.405 0.373 0.000 0.254 0.373 0.

44、595 0.000 0.405 51.960 1.333 0.424 0.288 0.288 0.298 0.202 0.202 0.298 0.424 0.288 0.288 41.960 1.333 0.424 0.288 0.288 0.298 0.202 0.202 0.298 0.424 0.288 0.288 31.960 1.333 0.424 0.288 0.288 0.298 0.202 0.202 0.298 0.424 0.288 0.288 21.960 1.333 0.424 0.288 0.288 0.298 0.202 0.202 0.298 0.424 0.28

45、8 0.288 11.960 1.000 0.457 0.311 0.233 0.313 0.213 0.160 0.313 0.457 0.311 0.233 備注：u=S/S，遠(yuǎn)端固定 S=4i，i=層數(shù)。（3）彎矩分配法計(jì)算框架彎矩計(jì)算桿端彎矩。19 / 60各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行彎矩分配。彎矩傳遞，同跨梁兩端，同層柱子上、下端的彎矩相互傳遞，傳遞系數(shù)為 1/2。各節(jié)點(diǎn)的不平衡力矩，進(jìn)行二次分配。將固端彎矩，分配彎矩，傳遞彎矩相加，得出各桿的桿端彎矩。桿端彎矩以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)。表 7-9彎矩分配法計(jì)算框架恒載彎矩彎矩分配法計(jì)算框架恒載彎矩節(jié)點(diǎn)C CB BA A層數(shù)截面上柱 下柱右梁左梁上柱

46、 下柱右梁左梁上柱 下柱分配系數(shù)0.000 0.405 0.595 0.373 0.000 0.254 0.373 0.595 0.000 0.405 固端彎矩0.000 0.000 -70.744 70.744 0.000 0.000 -70.744 70.744 0.000 0.000 一次分配28.651 42.093 0.000 0.000 0.000 -42.093 -28.651 一次平衡9.258 0.000 21.046 0.000 -21.046 0.000 -9.258 二次分配-3.750 -5.509 0.000 0.000 0.000 5.509 3.750 六六層層

47、二次平衡=桿端彎矩34.160 -34.160 91.790 0.000 -91.790 34.160 -34.160 0.288 0.288 0.288 0.424 0.298 0.202 0.202 0.298 0.424 0.288 0.288 固端彎矩0.000 0.000 -64.294 64.294 0.000 0.000 -64.294 64.294 0.000 0.000 一次分配18.517 18.517 27.261 0.000 0.000 0.000 0.000 -27.261 -18.517 -18.517 一次平衡9.258 9.258 0.000 13.630 0.

48、000 0.000 -13.630 0.000 -9.258 -9.258 二次分配-5.333 -5.333 -7.851 0.000 0.000 0.000 0.000 7.851 5.333 5.333 五五層層二次平衡=桿端彎矩22.442 22.442 -44.884 77.924 0.000 0.000 -77.924 44.884 -22.442 -22.442 20 / 60分配系數(shù)0.288 0.288 0.424 0.298 0.202 0.202 0.298 0.424 0.288 0.288 固端彎矩0.000 0.000 -64.294 64.294 0.000 0.

49、000 -64.294 64.294 0.000 0.000 一次分配18.517 18.517 27.261 0.000 0.000 0.000 0.000 -27.261 -18.517 -18.517 一次平衡9.258 9.998 0.000 13.630 0.000 0.000 -13.630 0.000 -9.258 -9.998 二次分配-5.546 -5.546 -8.165 0.000 0.000 0.000 0.000 8.165 5.546 5.546 二二 四四層層二次平衡=桿端彎矩22.229 22.969 -45.198 77.924 0.000 0.000 -77

50、.924 45.198 -22.229 -22.969 分配系數(shù)0.311 0.233 0.457 0.313 0.213 0.160 0.313 0.457 0.311 0.233 固端彎矩0.000 0.000 -64.294 64.294 0.000 0.000 -64.294 64.294 0.000 0.000 一次分配19.995 14.981 29.382 0.000 0.000 0.000 0.000 -29.382 -19.995 -14.981 一次平衡9.258 0.000 14.691 0.000 -14.691 0.000 -9.258 二次分配-2.879 -2.1

51、57 -4.231 0.000 0.000 0.000 0.000 4.231 2.879 2.157 一一層層二次平衡=桿端彎矩26.624 12.823 -39.143 78.985 0.000 0.000 -78.985 39.143 -26.624 -12.823 柱柱底底桿端彎矩6.412 0.000 -6.412 （4）橫梁跨中彎矩取脫離體，按簡支梁則有 M 中=-（|M 左|M 右|）/21/8gl2表 7-10橫梁跨中彎矩橫梁跨中彎矩層數(shù)g梁 CB梁 BA21 / 60|M 左|M 右|l1/8*g*l*lM 中=1/8*g*l*l-(|M 左|+|M 右|)/2|M 左|M

52、右|l1/8*g*l*lM 中=1/8*g*l*l-(|M 左|+|M 右|)/2621.389 34.1691.790 5.0106.116 43.141 91.790 34.163.0106.116 43.141 519.439 45.19877.924 5.096.442 34.881 77.924 45.1983.096.442 34.881 419.439 45.19877.924 5.096.442 34.881 77.924 45.1983.096.442 34.881 319.439 45.19877.924 5.096.442 34.881 77.924 45.1983.09

53、6.442 34.881 219.439 45.19877.924 5.096.442 34.881 77.924 45.1983.096.442 34.881 119.439 39.14378.985 5.096.442 35.078 78.985 39.1433.096.442 35.078 22 / 60恒荷載作用下的彎矩圖44.88477.92444.88444.88477.92422.44222.22935.03844.88422.22922.44235.03822.22922.44244.88477.92422.44222.22935.03844.88422.22922.44235

54、.03822.22922.44234.16044.88445.19839.14322.22926.37422.44222.96912.82343.14135.03834.88137.37834.16026.0507.97022.22926.37422.44222.96912.823恒載彎矩圖34.16091.79044.88445.19839.14377.92477.92478.98534.16026.05022.44222.22922.96926.37412.8236.41234.16026.0507.97043.14135.03834.88137.3782、恒荷載作用下框架的剪力計(jì)算取節(jié)點(diǎn)

55、平衡，可求得梁端與柱剪力列于表中表 8-11梁端剪力梁端剪力梁 CB梁 BA層數(shù)glM 左M 右V 左V 右lM 左M 右V 左V 右621.389 5.0-34.160 91.790 45.083 -85.067 3.0-91.790 34.160 45.083 -85.067 519.439 5.0-44.884 77.924 41.740 -80.726 3.0-77.924 44.884 41.740 -80.726 419.439 5.0-44.884 77.924 41.740 -80.726 3.0-77.924 44.884 41.740 -80.726 319.439 5.0

56、-44.884 77.924 41.740 -80.726 3.0-77.924 44.884 41.740 -80.726 219.439 5.0-45.198 77.924 41.690 -80.776 3.0-77.924 45.198 41.690 -80.776 119.439 5.0-39.143 78.985 42.482 -79.983 3.0-78.985 39.143 42.482 -79.983 備注:V 左=1/2*g*l+(M 左-M 右)/l，V 右=-1/2*g*l+(M 左-M 右)/l。23 / 60表 8-12柱的剪力柱的剪力C 柱B 柱A 柱層數(shù)層高HM

57、上M 下VM 上M 下VM 上M 下V63.334.160 24.050 -14.336 -34.160 -24.050 5.689 -34.160 -24.050 14.336 53.322.969 26.624 -11.748 -22.969 -26.624 5.423 -22.969 -26.624 11.748 33.322.969 26.624 -11.748 -22.969 -26.624 5.423 -22.969 -26.624 11.748 33.322.969 26.624 -11.748 -22.969 -26.624 5.423 -22.969 -26.624 11.7

58、48 23.322.969 26.624 -11.748 -22.969 -26.624 4.256-22.969 -26.624 11.748 15.312.823 6.412 -3.206 -12.823 -6.412 0.147 -12.823 -6.412 3.206 備注：V=-M/H=-（M 上+M 下）/H恒荷載作用下的剪力圖41.74041.74041.74080.72610.63641.74080.72610.6365.42341.74080.72610.63641.74080.72610.6365.42347.38387.36741.74080.72641.69080.77

59、642.48279.98314.33610.63611.7483.2065.6985.4234.2560.147恒載剪力圖47.38387.36741.74080.72641.69080.77642.48279.98314.33610.63611.7483.2063、恒荷載作用下框架的軸力計(jì)算柱的自重： 六層：32.4KN二五層柱 ：37.55KN24 / 60 底層柱 ：43.65KN樓層各柱的軸力如下表 樓層各柱軸力（）KN C 柱 B 柱 A 柱樓層 上 下 上 下 上 下六240272.4291323.4163 195.4五613.4645.8725.4757.8436.4 468.8

60、四984.81017.21159.81192.2709.8 742.2三984.81017.21159.81192.2709.8 742.2二1356.21388.61594.21626.6983.2 1015.6一1727.617602028.620611256.6 1289恒荷載作用下的軸力圖恒載軸力圖第二節(jié)第二節(jié) 活荷載作用下框架的力活荷載作用下框架的力根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)活荷載較小時(shí)， （例如民用建筑樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5KN/時(shí)），或活荷載與恒荷載之比不大于 1 時(shí)，活荷載所產(chǎn)生的力較小，可考慮將各層各跨的活荷載作一次性布置，即不考慮活荷載的最不利布置，而將其同時(shí)作用在所有框架上。但2