大連理工大學(xué)本科生宿舍樓設(shè)計

1、摘要在本文中，筆者綜合運用大學(xué)所學(xué)，根據(jù)任務(wù)書要求進(jìn)行了現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 宿舍樓的建筑設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計。本畢業(yè)設(shè)計題目為“大連理工大學(xué)本科生宿舍樓設(shè)計”。本工程所在地為大連（甘井 子區(qū)），地震設(shè)防烈度為7度（0.10g ），設(shè)計地震分組為第二組。建筑場地類別屬于U類， 凍深0.7m。宿舍樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，不上人屋頂，總建筑面積約5609.52乳結(jié)構(gòu)總層數(shù)為六層，首層層高 3.6m,標(biāo)準(zhǔn)層層高均為3.3m，室內(nèi)外高差0.450m,建筑總 高度為20.7m，設(shè)計使用年限50年。關(guān)鍵詞： 框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；地震作用；內(nèi)力計算；內(nèi)力組合Design for dormitory of D

2、alian University of TechnologyAbstractIn this article,I comprehensived use of what I learn in the university and carried out the cast-in-place reinforced concrete frame structure dormitory building design and structural design， according to the requirements of the mission.The graduation design topic

3、 is Design for dormitory of Dalian University of Technology. The project is located in Dalian (Ganjingzi District). The seismic fortification intensity is 7 degrees ，and the earthquake group is the second group. The construction site category belongs to class n , the frozen deep is 0.7m. The dormito

4、ry is reinforced concrete frame structure system,2not on the roof, and the total construction area ois about 5609.52m. The total number of layers is six， first layer is 3.6m high，standard layer is 3.3m high，and the height between indoor and outdoor is 0.450m. The total height of the building is 20.7

5、m，and the design using age is 50 years.Key Words：Frame Structure; Structure Design; Seismic Action; Internal force calculation； Internal force combination目錄摘 要. 1Abstract . 2引 言. 51 建筑設(shè)計說明 61.1 設(shè)計任務(wù)書 61.2 設(shè)計依據(jù) 61.3 各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)造 61.4 防火設(shè)計 81.5 基本要求 92 結(jié)構(gòu)設(shè)計論述 . 92.1 氣象條件 92.2 地質(zhì)條件 92.3 地震設(shè)防烈度 92.4 材料選用 92.

6、5 結(jié)構(gòu)體系 92.6 施工方式 93 框架設(shè)計 . 94 荷載統(tǒng)計 . 135 多遇地震水平作用計算 176 風(fēng)荷載計算 227 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力計算 258 內(nèi)力組合 329 構(gòu)件截面設(shè)計及配筋計算 429.1 梁截面設(shè)計 429.2 柱截面設(shè)計 4610 樓梯設(shè)計 4810.1 樓梯板設(shè)計 4810.2 平臺板設(shè)計 4910.3 平臺梁設(shè)計 5011 獨立基礎(chǔ)設(shè)計 . 52結(jié) 論. 55參 考 文 獻(xiàn) . 56致 謝. 57引言本畢業(yè)設(shè)計題目為“大連理工大學(xué)本科生宿舍樓設(shè)計”。本工程所在地為大連（甘井子區(qū)），設(shè)防烈度為7度（0.10g ），設(shè)計地震分組為第二組。建筑場地類別屬

7、于U類，凍 深0.7m。宿舍樓為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，不上人屋頂，總建筑面積約5609.52m2, 建筑平面為近似矩形。本工程地勢平坦，地面標(biāo)高，地層從上至下為：表層2.0-3.0m 厚為人工堆積層（黏質(zhì)粉土）；以下為第四紀(jì)沉積土層；標(biāo)高 24.63-25.35m 以 下為卵石層。地下水位較深，勘測最深鉆孔（標(biāo)高19.73m）未見地下水，且地下水質(zhì)對各類水源無任何腐蝕性。 地基承載力特征值 = 300kN/ ?；A(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)， 框架梁、柱、 板均為現(xiàn)澆，建筑設(shè)計使用年限為 50 年，耐火等級二級，設(shè)計包括主體結(jié)構(gòu)部分、樓梯、 基礎(chǔ)等。本次設(shè)計的內(nèi)容包括建筑設(shè)計部分與結(jié)構(gòu)設(shè)計部分。 建筑

8、設(shè)計內(nèi)容包括建筑平面設(shè)計、 建筑立面設(shè)計、建筑剖面設(shè)計、建筑總平面設(shè)計、建筑構(gòu)造設(shè)計等內(nèi)容，使其滿足使用功 能及造型美觀的要求。并繪制了建筑施工圖若干。本次設(shè)計的重點是綜合利用我們大學(xué)四年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，包括混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原 理、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)力學(xué)、抗震設(shè)計以及基礎(chǔ)工程等課程，并且學(xué)會查找相關(guān)知 識以及國家規(guī)范等；并且學(xué)習(xí)并熟練使用相關(guān)軟件，比如AutoCAD天正建筑、PKPMEtabs 等。通過本次畢業(yè)設(shè)計我學(xué)習(xí)到很多，也更加了解了土木工程，相信這會在以后對我有很 大的幫助。1 建筑設(shè)計說明1.1 設(shè)計任務(wù)書設(shè)計名稱：大連理工大學(xué)本科生宿舍樓。結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù)：結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土的框架

9、結(jié)構(gòu)，建筑面積5609.52卅左右，基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)，框架梁、柱、板均為現(xiàn)澆。室內(nèi)外高差0.450m?；驹O(shè)計條件：基本風(fēng)壓0.65kN/m2（標(biāo)準(zhǔn)值）；場地粗糙類別為C類；抗震烈度7度, 場地類別屬于U類，設(shè)計地震分組為第二組，建筑設(shè)計使用年限為50年，耐火等級為二級。1.2 設(shè)計依據(jù)住宅設(shè)計規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 建筑設(shè)計防火規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn) 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50096-2011GB50009-2012GB50010-2010GB50007-2011GB50011-2010GB50016-2013GB/T50105-

10、2010GB/T50001-2010以及相關(guān)教材、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖集、建筑設(shè)計圖集等相關(guān)資料1.3 各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)造1 施工方法（ 1 ）屋面 （ 不上人屋面 ）20mn厚 1:3水泥砂漿面層10mn厚低標(biāo)號砂漿隔離層 防水卷材防水層20mn厚 1:3水泥砂漿找平層保溫層（泡沫塑料板）30mn找坡層120mn厚鋼筋混凝土屋面板 10mn厚板底抹灰頂棚2）樓面：地磚面層120nn 厚鋼筋混凝土板10mm厚板底抹灰頂棚(3) 外墻(由內(nèi)至外)：20mn厚石灰粗砂粉刷層；300mn厚灰砂磚(4) 內(nèi)墻：200mm厚灰砂磚，雙面石灰粗砂粉刷 20mm2建筑材料選用墻：輕質(zhì)砌塊窗：塑鋼窗結(jié)構(gòu)正立面圖、背立面

11、圖、側(cè)立面圖、樓梯剖視圖如下所示。圖1.1正立面圖1.2 背立面1D30C圖1.3側(cè)立面圖1.4剖面圖1.4防火設(shè)計建筑為六層公共建筑，建筑分類為二類，耐火等級為二級。建筑總長為58.8m,設(shè)有2個樓梯，一個正門及一個側(cè)門；任一房間與外部出口的最 遠(yuǎn)距離不大于24m安全疏散距離滿足規(guī)范要求（要求規(guī)定 30m o建筑疏散走廊取2.1m（大于最小凈寬1.40m）,疏散樓梯取2.1m（大于最小凈寬1.20m）, 外門凈寬為3.8m，均滿足規(guī)范要求。1.5 基本要求2 結(jié)構(gòu)設(shè)計論述2.1 氣象條件雪 荷 載：0.40kN/m基本風(fēng)壓：0.65kN/m2.2 地質(zhì)條件本工程地勢平坦，地面標(biāo)高 31.64

12、-34.93m ，地層從上至下為：表層 2.0-3.0m 厚為人 工堆積層（黏質(zhì)粉土）；以下為第四紀(jì)沉積土層；標(biāo)高 以下為卵石層。地下 水位較深，勘測最深鉆孔（標(biāo)高19.73m）未見地下水，且地下水質(zhì)對各類水源無任何腐蝕 性。地基承載力特征值=300kN/ o建筑場地類別屬于U類，凍深 0.7m。2.3 地震設(shè)防烈度建筑地震設(shè)防烈度： 7 度設(shè)計基本地震加速度值： 0.10g地震分組：第二組2.4 材料選用2.5 結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)； 樓梯：鋼筋混凝土梁板式樓梯。2.6 施工方式梁、板、柱均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。3 框架設(shè)計3.1 結(jié)構(gòu)平面簡圖JO111/p>

13、圖3.1 結(jié)構(gòu)平面布置簡圖 由于結(jié)構(gòu)尺寸較大，故取軸一榀框架為例進(jìn)行計算。 橫向框架計算簡圖如下：（、巴心圖3.2 橫向框架結(jié)構(gòu)簡圖3.2構(gòu)件尺寸確定(1) 梁截面尺寸的確定：主梁截面高度一般為跨度的1/81/12，次梁截面高度一般為跨度的1/181/12當(dāng)梁 的負(fù)載面積較大或荷載較大時，宜取上限值，為防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨與截面 高度之比不宜小于4;梁的截面寬度為梁高的1/31/2,且寬度不易小于200mm 主梁：縱向主梁：h= (1/8 1/12 ) X 7200=60(900mrp 取 h=700mrpb= (1/3 1/2 ) X 700 =233 350mrp 取 h=30

14、0mm橫向主梁：邊跨：h= (1/8 1/12 ) X 6900=575- 862mrp 取 h=700mrpb= (1/3 1/2 ) X 700 =233 350mrp 取 h=300mm中跨：h= (1/8 1/12 ) X 2100=175-262mrp 不合理；為保證 b> 200mm 取 b=200mm h=600mm 次梁： h= (1/18 1/12 ) X 6900=383575mm 取 h=500mrpb= (1/3 1/2 ) X 500 =167 250mm 取 h=200mm(2) 柱截面尺寸的確定：框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值計算，公式如下：>

15、N = : FgnB 柱軸壓力增大系數(shù)；F簡支狀態(tài)下，柱的負(fù)載面積；g單位建筑面積上的重力荷載代表值，近似取12kN/nf;n驗算截面以上的樓層數(shù)；軸心抗壓強度設(shè)計值，C30查表得14.3kN/m2；卩一軸壓比限值，二級框架柱 卩=0.75 (由抗震規(guī)范(2010)表查得) 計算：N=12X( 1.05+3.45 )X 7.2 X 6=2332.8kN；2>=217510mm=> 466.4mm 取=500mm(3) 屋面及樓面均采用120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土3.3梁柱慣性距的確定求梁截面慣性距時，考慮現(xiàn)澆樓板的作用，取1=21。(1 °為不考慮樓板翼緣作用的梁截面 慣性

16、距)。E=3.0X 104N/mrh=3.0 x lO'kN/mf (C3Q)AB CD跨梁:i=1/12(bh 3/L)=2E x 1/12 x (0.3 x 0.7 3/6.9)=24.9 x 10-4E (mi)BC跨梁：i=1/12(bh 3/L)= 2E x 1/12(0.2 x 0.6 3/2.1)=34.3 x 10-4E ( ni) 柱：3343標(biāo)準(zhǔn)層：i=1/12(bh/L)= Ex 1/12(0.5 x 0.5 /3.3)=15.8x 10 E(m)底 層：i=1/12(bh3/L)= Ex 1/12(0.5 x 0.5 3/3.6)=14.5x 10-4E(mi)

17、計算公式：i=，對于現(xiàn)澆混凝土框架，中框架梁EI=2EI°,邊框架梁EI=1.5EI°,樓梯間處的框架梁EI=1.5EI°。(丨°為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。表3.1梁的線剛度位置E (kN/卅)截面bx h (m)慣性距x 10-3mx 104 (kN-m)AB CD跨3.0 x 1070.3 x 0.78.5755.59BC跨3.0 x 1070.2 x 0.63.610.29表3.2柱的線剛度層次E (kN/mi)截面bx h (m)層咼（m）慣性距x10-3mi x 104 (kN - m)13.0 x 1070.5 x 0.53.65

18、.214.34263.0 x 1070.5 x 0.53.35.214.733.4剛度計算D值法（橫向側(cè)移）1. 底層：h=3.6m邊柱：K 一一=1.29=0.38D=0.54 x=2.17 x 104kN/m中柱：K=3.66=0.73D=0.73 xx 104=2.93 x 104kN/m2. 標(biāo)準(zhǔn)層：h=3.3m=0.37D =0.37 X=2.17 X 104kN/m中柱：K=3.36=0.63D=0.63 X刀 =(2.17X 2+2.93X 2)X刀 =(1.93X 2+3.28 X 2)X4=3.28 X 10 kN/mX 10=1.02 X 106kN/mX 10=1.042

19、 X 106kN/m刀 D1/ 刀=1.02/1.042=0.98>0.7所以，框架符合要求，為標(biāo)準(zhǔn)框架4荷載統(tǒng)計4.1恒荷載1、屋面荷載：20mm厚 1:3水泥砂漿面層14.510mm厚低標(biāo)號砂漿隔離層20X 0.02=0.29kN/m2 *X 0.01=0.20kN/m2防水卷材防水層0.10kN/m20mm厚 1:3水泥砂漿找平層14.50.02=0.29kN/m保溫層（泡沫塑料板）30mn找坡層0.50kN/m14X 0.03=0.42kN/m2250.12=3.00kN/m0.24kN/m5.04 kN/m2、女兒墻:砌體外墻面磚內(nèi)墻面20厚水泥粉刷0.60.60.6合計3.1

20、3 kN/m2X 14X 0.3=2.52kN/m2X 0.62=0.37N/mX 0.02 X 20=0.24kN/m223、樓面荷載:不防水:地磚面層120mn厚鋼筋混凝土屋面板10mn厚板底抹灰頂棚0.80kN/m250.24 kN/m2x 0.12=3.00kN/m22合計4.04kN/m-2防水：地磚面層120mn厚鋼筋混凝土屋面板10mm厚板底抹灰頂棚2.00kN/m250.24 kN/m2x 0.12=3.00kN/m22合計5.24kN/m-24、橫向框架梁及次梁:主梁：邊跨：鋼筋混凝土梁頂棚(0.7-0.12 ) x 0.3 x 25=4.35kN/m2(0.7-0.12 )

21、x 2x 0.24=0.28kN/m2合計4.63kN/m2中跨：筋混凝土梁(0.6-0.12 ) x 0.2 x 25=2.4kN/m2頂棚(0.6-0.12 )x 2x 0.24=0.23kN/m2合計2.63kN/m2次梁：鋼筋混凝土梁(0.5-0.12 )x 0.2 x 25=1.9kN/m2頂棚(0.5-0.12 )x 2x 0.24=0.18kN/m2合計2.08kN/m25、縱向主梁：邊跨:鋼筋混凝土梁(0.7-0.12 )2x 0.3 x 25=4.35kN/m2外墻面磚0.70x 0.62=0.43kN/m2內(nèi)墻涂料(2)x 0.28=0.17kN/m合計4.95kN/m2中

22、跨:鋼筋混凝土梁(0.7-0.12 )2x 0.3 x 25=4.35kN/m內(nèi)墻涂料(0.7-0.12 ) X 2X 0.28=0.34kN/m2合計4.69kN/m26、柱：邊柱：鋼筋混凝土柱0.5X 0.5 X 3.3 X 25=20.62kN/m2外墻重0.5X 3.3 X 0.45=0.74kN/m2內(nèi)墻涂料0.5+2(0.5-0.3 ) X 2 X 3.3 X 0.28=0.83kN/m合計22.20kN中柱：鋼筋混凝土柱0.5X 0.5 X 3.3 X 25=20.62kN/m2內(nèi)墻涂料0.5+2(0.5-0.3 ) X 2X 3.3 X 0.28=1.48kN/m合計22.11

23、kN7、墻（標(biāo)準(zhǔn)層）：括號內(nèi)為底層內(nèi)墻（主梁）：砌體(3.3-0.7 ) X 0.2 X 14=7.28kN/m涂料(3.3-0.7 ) X 2 X 0.28=1.46kN/m合計8.74kN/m(9.74 kN/m )內(nèi)墻（次梁）：砌體(3.3-0.5 ) X 0.2 X 14=7.84kN/m涂料(3.3-0.5 ) X 2 X 0.28=1.57kN/m合計9.41kN/m(10.42kN/m )外墻：砌體(3.3-0.7 ) X 0.3 X 14=10.92kN/m內(nèi)墻涂料(3.3-0.7 ) X 0.28=0.73kN/m外墻面磚(3.3-0.7 ) X 0.45=1.17kN/m合

24、計12.82kN/m(14.30 kN/m )&除梁柱外的墻（衛(wèi)生間）：木門0.2kN/m鋼鐵門0.4kN/m鋁合金窗0.4kN/m砌體內(nèi)墻涂料 外墻面磚3.33.33.3合計9、門窗：11.65kN/m(11.09 kN/m )4.2活荷載1、不上人屋面:2、樓面：寢室走廊3、雪壓:0.5kN/m2.0kN/m2.5kN/m0.4kN/m4、風(fēng)壓:0.65kN/m4.3重力荷載代表值計算1、屋面標(biāo)準(zhǔn)值：女兒墻=3.13 X( 58.8+15.9 ) X 2=467.62kN屋面=5.04 X 58.8 X 15.9=4712kN梁=4.63 X 6.9 X 20+4.95 X 58.

25、8 X 2+4.69 X 58.8 X 2+2.63 X 2.1 X 10+2.08 X 6.9 X14=2037.04kN柱=22.20 X 24+22.11 X 16=886.56kN墻=12.82 X( 58.8+6.9 X 2)X 2+9.531 X 2.1 X 2+8.74 X 6.9 X 2X 8+9.07 X 2.1 X8+8.74 X 58.8 X 2+9.41 X 6.9 X 2X 7=4955.57 kN其余=11.65 X( 1.5+2.4 ) +11.09 X 1.2=58.74kN屋=女兒墻 屋面 梁一(柱 墻+27其余)=10930.72 kN2、標(biāo)準(zhǔn)層樓面標(biāo)準(zhǔn)值：

26、樓面=4.04 X 58.8 X 15.9+ (5.24-4.04 ) X 1.5 X 2.4 X 27=3893.72kN墻=4955.57 kN梁=2037.04kN柱=886.56kN其余=58.74kN標(biāo)=樓面 梁 柱 墻其余 =13358.87 kN3、底層樓面標(biāo)準(zhǔn)值：底墻=14.30 X( 58.8+6.9 X 2)x 2+9.531 X 2.1 X 2+9.74 X 6.9 X 2X 8+9.07 X 2.1 X8+9.74 X 58.8 X 2+10.42 X 6.9 X 2X 7=5495.12 kN樓面=3893.72kN梁=2037.04kN底柱=886.56 X =96

27、7.16kN其余=58.74kN標(biāo)=樓面 梁一柱 底柱一墻底墻=15407.36kN4、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：雪=0.4 X 58.8 X 15.9=373.97kN樓=2.0 X 58.8 X 15.9+ (2.5-2.0 ) X 2.1 X 58.8=1931.58kN代表值：=10930.72+-X 373.97=11117.71kN標(biāo)=13358.87+-X 1931.58=14324.66kN底=15407.36+-X 1931.58=16373.15kN設(shè)計值：屋面：G=1.2X 10930.72+1.4標(biāo)準(zhǔn)層：G=1.2X 13358.87+1.4屋面：G=1.2X 15407.36+1

28、.4X 373.968=13640.42kNX 1931.58=18734.86kNX 1931.58=21193.04kN5多遇地震水平作用計算5.1結(jié)構(gòu)基本自振周期計算結(jié)構(gòu)基本自振周期計算采用結(jié)構(gòu)頂點位移法圖5.1 計算簡圖公式如下：Ti =1.7t.u；Ut 假象把集中在各層樓面處重力荷載代表值G作為水平荷載而算的的結(jié)構(gòu)頂點位移"結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻的影響的折減系數(shù)，取0.6。V=X G（M）j “八 DjUt =、（ = U）k）第i層的層間位移（3）k第k層的層間位移D j 第i層的層間側(cè)移由側(cè)移計算得：=0.264m。=1.7 X 0.6 X=0.52s表5.1

29、結(jié)構(gòu)頂點的側(cè)移計算層數(shù)重力何載代表值樓層剪力Vi側(cè)移剛度D（ kN/m）層間側(cè)移樓層側(cè)移(kN)(kN)（m（m611117.7111117.711.042 X 10A60.00110.264514324.6625442.371.042 X 10A60.02440.263414324.6639767.031.042 X 10A60.03820.239314324.6654091.691.042 X 10A60.05190.201214324.6668416.351.042 X 10A60.06570.149116373.1584789.501.020 X 10A60.08310.0835.2水

30、平地震作用計算結(jié)構(gòu)高度為20.7m，高度不高且質(zhì)量和剛度沿剛度分布比較均勻，變形以剪切變型為 主，因此，使用底部剪力法計算水平地震作用，即：查表得：Tg=0.35s=0.10g=0.85=0.85 X( 11117.71+14324.66 X 4+16373.15) =72071.08kN水平地震影響系數(shù)：=(一)0.9( 一 ) 0.9X 0.1=0.07=0.07X 72071.08=5044.98kN>1.4 Tg=0.49s=0.08 +0.01=0.0516=0.0516X 5044.98kN=260.32kN= (1-)計算結(jié)果如下表：表5.2水平地震作用及各樓層地震剪力計算

31、表Hi (mGi (kN)HiGi (kN - m)工 HiGiFi (kN)(kN)Vi (kN)620.1011117.71223465.97961398.201112.14260.321372.46516.8014324.66240654.291197.682570.14413.5014324.66193382.91962.423532.56310.2014324.66146111.53727.164259.7326.914324.6698840.15491.904751.6313.616373.1558943.34293.355044.98各質(zhì)點受到水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度

32、分布如下圖所示:圖5.2 樓層地震剪力分布圖(kN)5.3多遇水平地震作用下的變形驗算層間位移 Ui與頂點位移u的計算公式如下：Ui=Vi/ QiUi=2 ( Au) k層間彈性位移角= Ul，根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范，層間彈性位移角限值卞V ,即hi旦 一,則滿足規(guī)范規(guī)定的彈性要求。hi表5.3水平地震作用下的變形驗算層次Vi (kN)Hi( m工 Di(N/mm)A ui=Vi/ 工 Di(mm)A ui/hiui (mm61372.4620.101.042 X 10A61.320.00039920.7752570.1416.801.042 X 10A62.470.00074719.45435

33、32.5613.501.042 X 10A63.390.00102716.9934259.7310.201.042 X 10A64.090.00123913.6024751.636.901.042 X 10A64.560.0013829.5115044.983.601.020 X 10A64.950.0013744.95由表中數(shù)據(jù)可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，且0.001382 =0.001818 ,因此，變形滿足規(guī)范要求。4、多遇水平地震作用下的內(nèi)力計算(1)框架柱端剪力及彎矩分別按下式計算：y 框架柱的反彎點高度比；yo 標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比；yi 上下橫梁線剛度比對標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比

34、yo的修正系數(shù);y2 上層層高變化修正值；y3 下層層高變化修正值。Vj 二 DjVi/' DjM ： =Vj yhM , = Vj (1 - y) h(2)梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下列公式計算：Mbb =ib(Mibi,j Miuj)/(ib ibb)Mb =i；(Mi*j +M：j)/(ib+i：)lrVb =(Mb Mb)/lNi 八(Vb1 -Vbr)k各層柱端彎矩及剪力計算結(jié)果如下表所示：表5.4 各層柱剪力計算邊柱D中柱DD和剪力Vi(kN)邊柱V(kN)中柱V(kN)6K1.183.3610.42137.2525.4243.20a0.370.63D1.933.285K

35、1.183.3610.42257.0147.6080.90a0.370.63D1.933.284K1.183.3610.42353.2665.43111.20a0.370.63D1.933.283K1.183.3610.42425.9778.90134.09a0.370.63D1.933.282K1.183.3610.42475.1688.01149.57a0.370.63D1.933.281K1.293.6610.20504.5107.33144.92a0.540.73D2.172.93表5.5各層柱端彎矩計算彎矩位置V (kN)y0y1y2y3上(kN m)下(kN m)6:邊柱25.42

36、0.38:00052.0131.88中柱43.200.4500078.4164.155邊柱47.600.4500086.3970.69中柱80.900.50000133.49133.494邊柱65.430.48000112.28103.64中柱111.200.50000183.48183.483邊柱78.900.50000130.19130.19中柱134.090.50000221.25221.252邊柱88.010.50000145.22145.22中柱149.570.50000246.79246.791邊柱107.330.69000119.78266.61中柱144.920.5500023

37、4.77286.946風(fēng)荷載計算6.1風(fēng)荷載計算計算公式：風(fēng)振系數(shù)；一一風(fēng)荷載體型系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)；基本風(fēng)壓值。因結(jié)構(gòu)高度H=20.7mv 30m取 B z=1.0 ;對于矩形平面建筑=1.3 ;查荷載規(guī)范確定。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，假設(shè)風(fēng)荷載均勻分布；并假定上下相 鄰各半層層高范圍內(nèi)的風(fēng)荷載集中作用于本層的樓面上。各層樓節(jié)點上風(fēng)荷載的集中荷載為：Pi=A由荷載規(guī)范查得；場地為B類粗糙度。表5.6 風(fēng)荷載作用于框架節(jié)點的集中荷載層數(shù)z(m)A (m2)Pi (kN)61.01.320.11.230.6517.0617.7351.01.316.81.170.6523

38、.76 :23.4941.01.313.51.000.6523.7620.0831.01.310.21.000.6523.76 :20.0821.01.36.91.000.6523.7620.0811.01.33.61.000.6537.831.94計算簡圖如下圖所示:圖5.3 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖(kN)17.7323.4920.0820.0820.0831.946.2風(fēng)荷載作用下的變形驗算層間位移 Ui與頂點位移u的計算公式如下：Ui=Vi/ QiUi=2 ( Au) k層間彈性位移角為二母，根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范，層間彈性位移角限值犬V ,即hi壬 ,則滿足規(guī)范規(guī)定的彈性要求。hi表5

39、.7風(fēng)荷載作用下的變形驗算層次Vi (kN)Hi( m工 Di(N/mm)A ui=Vi/ 工 Di(mm)A ui/hiui (mm617.7320.101.042 X 10A60.020.00000520.0000382523.4916.801.042 X 10A60.020.00000680.0000331420.0813.501.042 X 10A60.020.00000580.0000262320.0810.201.042 X 10A60.020.00000580.0000204220.086.901.042 X10A60.020.00000580.0000145131.943.60

40、1.020 X10人60.030.00000870.0000087因風(fēng)荷載作用力較小，層間位移角均小于 一=0.001818，變形滿足規(guī)范要求 各層柱端彎矩及剪力計算結(jié)果如下表所示：表5.8 各層柱剪力計算邊柱D中柱DD和剪力Vi(kN)邊柱V(kN)中柱V(kN)6K1.183.3610.4217.33.205.45a0.370.63D1.933.285K1.183.3610.4240.797.5612.84a0.370.63D1.933.284K1.183.3610.4260.8711.2719.16a0.370.63D1.933.283K1.183.3610.4280.9514.9925

41、.48a0.370.63D1.933.282K1.183.3610.42101.0318.7131.80a0.370.63D1.933.281K1.293.6610.20132.9728.2938.20a0.540.73D2.172.93表5.9各層柱端彎矩計算彎矩位置V (kN)y0y1y2y3上( kN m)下(kN m)6邊柱3.200.380006.554.01中柱5.450.450009.898.095邊柱7.560.4500013.6711.18中柱12.840.5000021.1921.194邊柱11.270.4800019.3417.85中柱19.160.5000031.613

42、1.613邊柱14.990.5000024.7324.73中柱25.480.5000042.0442.042邊柱18.710.5000030.8730.87中柱31.800.5000052.4752.471邊柱28.290.6900031.5770.27中柱38.200.5500061.8875.647豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力計算取圖中軸線處橫向一榀框架為例計算，其寬度為 不重合，框架節(jié)點上還應(yīng)有集中力矩。7.1荷載計算框架梁上的恒荷載分布如圖所示：3.6 m。由于縱向框架梁、柱中心線巳Mi z12AB6900(1)恒荷載作用下柱的內(nèi)力計算：頂層：qD5900圖7.1 框架梁上的恒荷載分布

43、圖Mi樓板為整體現(xiàn)澆，本板選用雙向板，可沿四角點45°線將板區(qū)格分為小塊、代表AB跨、BC跨橫梁自重，均布荷載。=0.3 為.7 送5=5.25kN/m、=0.2 %.6 25=3.00kN/m、:=5.04 為.8= 9.07kN/m=5.04 送.仁 10.58kN/mPi=3.6 §9/2 5.04+5.25 6.9/2+0.2 0.5 25>6.9/4+5.25 3.6=103.92kNP2=3.6 >6.9/2 5.04+5.25 69/2+0.2 0.5 25 >6.9/4+5.25 3.6+3 >2.1/2=107.07kN2-5層：=

44、0.3 >0.7 25+0.2 3.3 爲(wèi).5=8.88kN/m=0.2 %.6 送5+0.2 3.3 爲(wèi).5=6.63kN/m=4.04 1.8=7.27kN/m：=4.04 2.1=8.48kN/m外縱墻： 12.82kN/m內(nèi)縱墻： 8.74kN/mPl、P2分別是由邊縱梁、中縱梁傳給柱的恒荷載，包括梁自重和樓板自重。P1=3.6 6.9/2 4.04+5.25 6.9/2+0.2 0.5 25 6.9/4+5.25 3.6+12.82 3.6 =150.07kNP2=3.6 6.9/2 4.04+5.25 6.9/2+0.2 0.5 25 6.9/4+5.25 3.6+3 2.1

45、/2+8.74 3.6 =138.54kN底層：=0.3 0.7 25+0.2 3.6 5.5=9.21kN/m： 、=0.2 0.6 25+0.2 3.6 5.5=6.69kN/m：=14.54kN/m：、= 8.48kN/m外縱墻： 14.30kN/m內(nèi)縱墻： 9.74kN/mP1=3.6 6.9/2 4.04+5.25 6.9/2+0.2 0.5 25 6.9/4+5.25 3.6+14.30 3.6 =155.40kNP2=3.6 6.9/2 4.04+5.25 6.9/2+0.2 0.5 25 6.9/4+5.25 3.6+3 2.1/2+9.74 3.6 =142.14kN2) 活

46、荷載作用下柱的內(nèi)力計算：框架梁上的活荷載分布如圖所示：MAAq2 M2fq'2M2 q2 1 » H 1 N LX I MUI |巾 Bq； Cq】6900iI21<n6900 A/ M圖7.2框架梁上的活荷載分布圖 頂層:=2.0 *8= 3.6kN/m、=2.0 *.1= 4.2kN/mPl、P2分別是由邊縱梁、中縱梁傳給柱的活荷載Pi=3.6 *.9/2 *0=24.84kNP2=3.6 *.9/2 *0+3.6 *1/2 *0=32.4 kN同理，雪荷載作用下：=0.4 1.8= 0.72kN/m、=0.4 *2.1= 0.84kN/mPi=3.6 *6.9/2

47、 04=4.968kNP2=3.6 *6.9/2 04+3.6 2.1/2 區(qū)4=6.48 kN 1-5層：=2.0 1.8= 3.6 kN/m、=2.5 *2.1= 5.25kN/mP1、P2分別是由邊縱梁、中縱梁傳給柱的活荷載P1=3.6 *6.9/2 2.0=24.84kNP2=3.6 *6.9/2 2.0+3.6 2.1/2 2（5=32.4 kN（3）恒荷載作用下梁的內(nèi)力計算：a =a/l=1.8/6.9=0.26均布荷載值計算：梯形荷載（邊跨）乘以系數(shù)5/8=0.625三角形荷載（中跨）乘以系數(shù)1-2a2+a3=0.882頂層:=I12/12+ Il2 (1-2 a+a)/122223=5.25 倉.9 /12+9.07 &9 X (1-2 %.26 +0.26 ) /12 =52.58kN m2 、 2= I22/12+5、I22/9622=3X2.12/12+5X10.58X2.12/96=3.53 kN m 2-5 層：2223=|1 /12+ l1 (1-2a +