土木工程系畢業(yè)論文

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計題 目：包頭市民族路小學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（方案一）學(xué) 號：0605119209專 業(yè)：土木工程班 級：土木2006-3班第一章 結(jié)構(gòu)布置- 6 -§1.1設(shè)計題目- 6 -工程概況- 6 -1.1.2 地質(zhì)、水文及資料- 6 -§1.2 框架體系結(jié)構(gòu)布置- 7 -柱網(wǎng)布置- 7 -第二章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的確定- 9 -§2.1 框架梁尺寸的初選- 9 -框架梁截面尺寸初選- 9 -2.2 柱截面尺寸初選- 9 -§2.3板的尺寸確定- 11 -§2.4平面框架承重方案- 11 -第三章 材料選取及計算- 12 -

2、§3.1材料選取- 12 -§3.2 計算單元的選取- 12 -§3.3 計算簡圖的確定- 12 -第四章 荷載計算- 14 -§4.1 工程做法- 14 -屋面做法（倒置式不上人）- 14 -4.1.2 頂棚的做法（石灰砂漿頂棚）- 14 -樓面做法（細(xì)石混凝土）- 14 -衛(wèi)生間做法（水泥砂漿防水樓面）- 15 -4.1.5 內(nèi)墻做法- 15 -外墻做法- 15 -地面做法（自重1.2）- 16 -女兒墻做法- 16 -踢腳做法- 16 -§4.2 屋面及露面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值- 17 -第五章 樓層集中重力荷載代表值計算- 18 -§

3、;5.1 梁、柱自重- 18 -§5.2 各層墻體自重- 19 -一層墻體重- 20 -5.2.2 二五層墻體重- 21 -女兒墻自重- 21 -屋面的自重- 21 -樓面的自重- 21 -地面的自重- 22 -5.2.7 屋、樓面活荷載- 22 -§5.3 各層集中質(zhì)量- 22 -第六章 水平地震作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算- 25 -§6.1 橫梁線剛度- 25 -§6.2 橫向框架側(cè)移剛度計算- 25 -橫梁線剛度的計算過程見表6.1，混凝土等級為C30- 25 -6.2.2 柱線剛度計算- 26 -柱的側(cè)移剛度D值的計算- 26 -§6.3 橫

4、向框架自振周期- 31 -§6.5 水平地震作用及樓層地震剪力計算- 32 -§6.6 水平地震作用下位移計算- 34 -§6.7 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析- 35 -橫向框架第5軸柱端彎矩及剪力計算- 35 -水平地震作用下梁端剪力及柱軸力計算- 36 -第七章 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算- 40 -§7.1 計算單元的選取- 40 -§7.2 荷載計算- 41 -7.2.1 恒載計算- 41 -活載計算- 44 -§7.3 利用彎矩二次分配法計算框架彎矩- 50 -固端彎矩的計算及計算簡圖見表7.3- 50 -傳

5、遞系數(shù)及分配系數(shù)- 98 -7.3.3 彎矩分配- 100 -7.3.4 梁端剪力及柱軸力計算- 107 -第八章 內(nèi)力組合- 111 -§8.1 內(nèi)力組合：- 111 -第九章 截面設(shè)計116§9.1 橫向框架梁截面設(shè)計116梁控制截面及內(nèi)力1169.1.2 AB跨梁正截面配筋計算1169.1.3 BC跨梁正截面配筋計算116主梁斜截面設(shè)計116§9.2 柱截面設(shè)計1169.2.1 柱正截面承載力計算1169.2.2 柱斜截面承載力驗(yàn)算116§9.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計1169.3.1 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪水平截面驗(yàn)算116節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算116第十章 樓板

6、設(shè)計116§10.1 樓板平面布置116§10.2 設(shè)計資料116§10.3 樓板設(shè)計116第十一章 次梁設(shè)計116§11.1 計算簡圖116§11.2 次梁設(shè)計11611.2.1 荷載計算11611.2.2 內(nèi)力計算11611.2.3 截面配筋計算116第十二章 樓梯設(shè)計116§12.1 樓梯板設(shè)計11612.1.1 荷載計算116配筋計算116§12.2 平臺板設(shè)計11612.2.1 荷載計算11612.2.2 配筋計算116§12.3 平臺梁設(shè)計11612.3.1 荷載計算11612.3.2 截面設(shè)計1161

7、2.3.3 平臺梁斜截面受剪承載力及箍筋配筋計算116第十三章 基礎(chǔ)設(shè)計116§13.1 設(shè)計資料116§13.2 內(nèi)力組合116§13.3 地基承載力設(shè)計值116§13.4 驗(yàn)算荷載作用下的基底反力116§13.5 抗沖切承載力驗(yàn)算116§13.6 配筋計算116§13.7 聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計11613.7.1 尺寸設(shè)計11613.7.2 配筋計算116結(jié)構(gòu)布置§1.1設(shè)計題目包頭市民族路小學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程概況本設(shè)計是包頭市民族路五層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)小學(xué)教學(xué)樓，位于包頭市團(tuán)結(jié)大街北，建筑總面積為5297.

8、4，本工程為二級抗震等級。1.1.2 地質(zhì)、水文及資料1.冬季采暖室外計算溫度為-20，絕對最好溫度33.4，絕對最低溫度-30.4；2.年平均降雨日數(shù)：91.8天；3.日最大降雨量：100.8；4.月最大降雨量：229.2；5.年最大降雨量：673.4；7.該市標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度：1.6；8.夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，冬季為北風(fēng)，最大風(fēng)速為25；基本風(fēng)壓為0.55；9.最大積雪深度210，基本雪壓0.25kN/m；10.冬季相對濕度55%，夏季相對濕度40%；11.地震設(shè)防烈度：8度，抗震設(shè)計基本加速度0.25g，抗震設(shè)計地震分組為第一組。12.工程地質(zhì)概況見表1。表1 土層分布情況表土層厚度土的名稱

9、承載力標(biāo)準(zhǔn)值（）11.0雜填土9024.2粗砂土22034.3粉砂1804巖石層§1.2 框架體系結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：平面布置靈活，既能獲得較大的空間，也可分割為較小空間。以適應(yīng)不同使用功能的需求；建立的立面容易處理。若通過合理的設(shè)計，框架可以成為耗能能力強(qiáng)，變形能力大的延性框架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是高次超凈定結(jié)構(gòu)，既能承受豎向荷載，也能承受風(fēng)荷載或水平地震作用等水平側(cè)向力的作用。柱網(wǎng)布置1.柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求：本設(shè)計柱網(wǎng)布置方式采用對稱等跨式布置。2.柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求： 在教學(xué)樓與民用建筑中，柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻布置相協(xié)調(diào)，一般將柱子設(shè)在縱橫建筑隔墻交叉點(diǎn)上

10、，以盡量減少柱子對建筑使用功能的影響。柱網(wǎng)的尺寸還受梁跨度的限制，梁跨度一般在6-9m之間為宜。同時，在教學(xué)樓建筑中，一般是兩邊為教學(xué)樓，中間為走廊；可將柱子布置在走道兩側(cè)，或可取消一排柱子，布置成為兩跨框架。本設(shè)計建筑平面布置為前者。3.柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)變?yōu)楹侠恚?柱網(wǎng)布置時，應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下內(nèi)力分布均勻合理，各構(gòu)件材料強(qiáng)度均能充分利用。4.柱網(wǎng)布置應(yīng)方便施工： 建筑設(shè)計在結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)考慮到施工方便，以加快施工進(jìn)度，降低工程造價。現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)可不受建筑模數(shù)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的限制，但在結(jié)構(gòu)布置亦應(yīng)盡量使梁板布置簡單規(guī)則，以方便施工。本設(shè)計柱網(wǎng)布置如下圖： 一般情況下柱在兩個方向均應(yīng)有梁拉

11、結(jié)，亦即沿房屋縱橫方向均應(yīng)布置梁系。因此，實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個空間受力體系。沿建筑物長向的稱為縱向框架，分別承受各自方向上的水平力，而樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式的不同而按不同的方式傳遞；按樓面豎直荷載傳遞路線不同，承重框架的布置方案有橫向框架，縱向框架和縱橫向框架混合承重等幾種，本設(shè)計采用縱橫向框架混合承重方案。該方案由于縱橫兩個方向的框架共同承重，因此結(jié)構(gòu)的空間剛度較大，結(jié)構(gòu)的整體性較好，對結(jié)構(gòu)抗震有利。結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的確定§2.1 框架梁尺寸的初選根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB500112001)及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)，梁的幾何尺寸宜符合下列各項(xiàng)要求

12、：（1） 梁截面高度小于或等于800mm，取50為模數(shù)；800mm以上取100為模數(shù)。（2） 現(xiàn)澆樓蓋中，一般主梁至少要比次梁高50mm，以便施工。（3） 主梁截面寬度不小于200mm，次梁截面寬度不應(yīng)小于150mm一般在橫向框架梁設(shè)計時，常取梁高h(yuǎn)l/10,采用橫向框架體系。為了防止框架梁發(fā)生剪切破壞，梁高h(yuǎn)不宜大于1/4凈跨。同時框架梁的截面寬度可取b=(1/21/3)h,為了使梁的兩端節(jié)點(diǎn)傳力可靠，梁寬不宜小于柱寬的1/2，且不小于250，以滿足承載力，剛度和延性的要求?？蚣芰航孛娉叽绯踹xKL-1: L=8100mmh=(1/151/10)×8100=(540810)mm 取h

13、=700mm.b=(1/31/2)h=(1/31/2) ×700=(233350) mm 取b=300mm. KL-2: L=6600mm h=(1/151/12) ×6600=(440660) mm 取h=600mm. b=(1/31/2)h=(1/31/2) ×600=(200300)mm 取h=300mm. 走道梁： L=3000mm ， 選截面為b×h=300mm×600mm 次梁： L=6600mmh=(1/181/12) ×6600=(367550)mm 取h=500mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)×

14、500=(167250)mm 取b=250mm2.2 柱截面尺寸初選1. 按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB500112001)第，6.3.7條規(guī)定：（1） 柱截面的邊長不宜小于300；（2） 柱剪跨比不宜大于2；（3） 柱截面長邊與短邊之比不宜大于3；2. 抗震設(shè)計時，要求柱的軸壓比滿足下式要求：, N地震作用組合下的柱的軸向壓力設(shè)計值；F按簡支狀態(tài)計算的負(fù)荷面積；折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似12-15kN/;考慮地震作用組合的柱的軸向壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取1.2；n驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)；柱截面面積；框架柱軸壓比限值，對一、二、三級抗震等級分別

15、取0.7，0.8，0.9； 計算柱截面尺寸，只要底層柱的截面滿足要求，則其余各層也滿足要求。根據(jù)建筑設(shè)計抗震規(guī)范表及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表11.1.4得，本工程二級抗震等級，軸壓比限值=08。將各層的重力荷載代表值g近似取13 kN/，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500100-2002）規(guī)定混凝土強(qiáng)度設(shè)計值,由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知： 中柱的負(fù)載面積為： 邊柱的負(fù)載面積為： 為了方便施工取邊柱與中柱截面相同，因此取二者較大者F=38.88,地震豎向荷載產(chǎn)生的軸力估計值； 取一層柱截面尺寸為： b×h=600×600=360000236452.10取二五層柱截面尺寸為：b×

16、;h=550×550=302500235452.10 §2.3板的尺寸確定根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)表查得：現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板的最小厚度為80，連續(xù)板。則初步確定屋面板及樓面板的厚度為120，衛(wèi)生間的板的厚度為100.§2.4平面框架承重方案材料選取及計算§3.1材料選取根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)對梁柱，框架節(jié)點(diǎn)的要求；按照一級抗震設(shè)計時，其混凝土強(qiáng)度不低于C30;按照二三級抗震等級設(shè)計時，混凝土強(qiáng)度等級不低于C20。本工程為二級抗震，初步確定柱混凝土等級一層為C35，25層柱混凝土強(qiáng)度等級為C30，梁、

17、板、樓梯的混凝土等級為C30，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級為C25。§3.2 計算單元的選取取有代表性的5軸作為一榀框架計算單元進(jìn)行計算。§3.3 計算簡圖的確定根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范(GB50007-2002)，除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5，基礎(chǔ)埋深置于凍結(jié)線以下。根據(jù)包頭市勘察設(shè)計研究院巖土公司提供的勘察報告，基礎(chǔ)可以埋在耕土層以下的粉土。耕土層厚度變化范圍為0.40.6m。室內(nèi)外高差0.6 m.底層柱計算高度3.9+0.5+0.6=5.0，其余各層計算高度為3.9 m，荷載計算時，頂層取1/2柱高以上部分，其余各層取上下一半進(jìn)行計算，計算簡圖見3.1。圖3.1計算簡圖荷載

18、計算§4.1 工程做法屋面做法（倒置式不上人）（1）保護(hù)層：C20細(xì)石混凝土，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)片 0.04×25=1 （2）隔離層：平鋪無紡聚酯纖維布一層 （3）保溫層：70厚擠塑苯乙烯泡沫料板 0.5×0.07=0.035（4）防水層：高聚物改性瀝青防水涂料 （5）找平層：1：3水泥砂漿中摻聚丙烯或棉綸-6纖維 20×0.02=0.4（6）找坡層：1：8水泥膨脹珍珠巖找2%坡 10×0.02=0.2（7）結(jié)構(gòu)層：120厚鋼筋混凝土屋面板 0.12×25=3合計： 4.635 頂棚的做法（石灰砂漿頂棚）（1）鋼筋混凝土板底清理干凈（2）10

19、厚1：1：4水泥石灰砂漿（3）2厚麻刀（或紙筋）石灰面（4）表面噴刷涂料另選合計： 0.24樓面做法（細(xì)石混凝土） 自重0.72（1） 30厚C20細(xì)石混凝土隨打隨抹光（2） 素水泥砂漿結(jié)合層一遍（3） 18厚1：3水泥砂漿找平（4） 鋼筋混凝土樓板（120厚） 25×0.12=3合計： 3.72衛(wèi)生間做法（水泥砂漿防水樓面）（1） 20厚1：2水泥砂漿抹面壓光 （2） 素水泥砂漿結(jié)合層一遍（3） 50厚C15細(xì)石混凝土防水層找坡不小于5%，最薄處不小于30厚（4） 100厚鋼筋混凝土樓板 25×0.1=2.5合計： 1.61+2.5= 4.11 內(nèi)墻做法（1） 采用20厚

20、陶?？招钠鰤K 5×0.2=1.0（2） 內(nèi)墻裝飾（兩面） 0.2×2=0.4 合計： 1.4外墻做法（1）300厚陶?？招钠鰤K 5×0.3=1.5（2）外墻表面清理后，滿刷聚氨酯防潮層底漆（3）70厚無溶劑聚氨酯硬泡保溫層 0.17（4）聚氨酯界面砂漿 0.005×15=0.075 （5）15厚膠粉聚苯顆粒找平層 0.015×0.5=0.0075 （6）4 6厚抗裂砂漿復(fù)合耐堿網(wǎng)布 0.006×15=0.09 （7）彈性底涂，柔性膩?zhàn)?0.002×12=0.024 （8）飾面涂料另選 0.2合計： 2.07地面做法（自重1.

21、2）（1）8-10厚地磚，干水泥擦縫（2）20厚1：3干硬水泥砂漿結(jié)合層，表面撒水泥粉（3）素水泥砂漿結(jié)合層一遍（4）18厚1：3水泥砂漿找平層（5）60厚C15混凝土 0.06×23=2.58（6）素土夯實(shí)合計： 3.78女兒墻做法 （1）5厚1：2.5水泥砂漿找平層 20×0.005=0.1 （2）5厚1：1：6水泥石膏沙將掃毛 12×0.005=0.06 （3）6厚1：0.5：4水泥石膏沙漿打底掃毛 12×0.006= 0.072 （4）120厚鋼筋混凝土墻 25×0.12=3 （5）20厚水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4

22、 （6）噴刷涂料 0.2 合計： 3.832踢腳做法（1） 灌20厚1：2.5水泥砂漿（2） 20厚預(yù)制水磨石踢腳板，水泥漿擦縫§4.2 屋面及露面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)知可變荷載如下：（1）不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5（2）屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（包頭市50年一遇） 0.25（3）樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（教室，會議室，閱覽室，辦公室） 2.0（4）走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5（5）樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5樓層集中重力荷載代表值計算 計算集中荷載時，假定各層的重量為本層板自重、梁自重、活荷載以及上下各半層墻、柱自重之和，并集中于該樓（屋）蓋處。§

23、;5.1 梁、柱自重表5.1 各樓層梁、柱重力荷載計算層次構(gòu)件bhgnG1層KL-10.30.7251.055.5137.520826.881401.92KL-20.30.6251.054.7256.012340.2走道梁0.30.6251.054.7252.4668.04次梁0.250.5251.052.2806.010196.8柱0.60.6251.19.95.024118811882、3、4、5層KL-10.30.7251.055.137.5520832.391413.34KL-20.30.6251.054.7256.0512343.05走道梁0.30.6251.054.7252.456

24、69.46次梁0.250.5251.053.286.0510198.44柱0.550.55251.18.3193.924718.76718.76附：表中考慮了梁、柱的粉刷層重力荷載對其重力荷載的增大，g表示單位長度構(gòu)件重力荷載代表值kN/m;n為構(gòu)件數(shù)量；=1188；=718.76§5.2 各層墻體自重 外墻為300厚陶?？招钠鰤K，內(nèi)墻為200厚陶粒空心砌塊，單位面積墻重前面已計算過，門窗單位重力荷載取值如下表：表5.2 門窗及數(shù)量名稱材質(zhì)尺寸層次單位重所屬墻體12345M-1玻璃2000×210020.4外M-2玻璃1000×210040.4內(nèi)M-3木10000

25、×210016171717170.2內(nèi)C-1塑鋼1800×240019222222220.4外C-2塑鋼2100×2400555550.4外C-3塑鋼1500×240010.4內(nèi)C-4塑鋼1800×180010.4內(nèi)C-5塑鋼1500×120011110.4外一層： 外縱墻長：（8.1×5）×2-12×0.6=73.8 外橫墻長：2×（2×6.6）+3-8×0.6=24.6外墻總長：98.4 內(nèi)縱墻長：（8.1-0.6）×7+3.9-0.3+3.3-0.3+4.8=

26、63.9 內(nèi)橫墻長：（6.6-1.2）×10+6.6×4=86.4內(nèi)墻總長：145.5二五層： 外縱墻長：（8.1×5）×2-12×0.55=74.4 外橫墻長：（2×6.6+3）+2×6.6-8×0.55=25外墻總長：99.4 內(nèi)縱墻長：（8.1-0.55）×=64 內(nèi)橫墻長：（6.6-0.55）×10+6.6×3=80.3內(nèi)墻總長：144.3 一層墻體重（1）外縱墻 2.07×73.8(5-0.7）-(2.07-0.4) ×(2.0×2.1+2

27、15;1.0×2.1)+(2.07-0.4) ×(18×1.8×2.4+5×2.1×2.4+1.5×2.4)=446.91kN(2) 外橫墻 2.07×24.6×（5-0.6）-(2.07-0.4) ×1.8×2.4=224.057-7.21=216.84kN(3) 內(nèi)縱墻 1.4×63.9×(5-0.7)-(1.4-0.2) ×1.0×2.1×16+(1.4-0.4) ×2.0×2.1=340.16kN（4）內(nèi)橫墻

28、 1.4×86.4×(5.0-0.6)-(1.4-0.4) ×1.8×1.8=528.98kN 一層墻體總重： =461.91+216.84+340.16+528.98=1547.89kN 二五層墻體重（1） 外縱墻 2.07×84.4×（）-(2.07-0.4) ×(1.8×2.4×21+2.1×2.4×5+1.5×1.2)=297.11kN (2) 外橫墻 2.07×25×（3.9-0.6）-(2.07-0.4) ×1.8×2.4

29、=155.25-7.21=148.04kN (3) 內(nèi)縱墻 1.4×64×（3.9-0.87-（1.4-0.2）×1.0×2.1×17 =268.72-42.84=243.88（4）內(nèi)橫墻 1.4×80.3×(3.9-0.6)=370.99kN二三層墻體重：=279.11+148.04+243.88+370.99=1060.02kN女兒墻自重=3.832×97.2×0.6=222.78屋面的自重 =4.635×40.5×16.2=3041.02kN樓面的自重（1） 樓面自重 （3.72

30、+0.24）×（40.5-0.55）×（16.2-0.55）-4.2×6.6-3.9×6.6=3.96×571.76=2264.16（2）樓梯板重 1.4×3.72×(6.6-0.55)(4.2-0.275)=123.67kN （3）用水房間樓面重 6.6×3.9×4.11=105.79kN 由此可知：=2264.16+123.67+105.79=2493.62kN =2264.16+105.79+123.67/2=2413.79地面的自重 3.78×40.5×16.2=2480.65

31、.2.7 屋、樓面活荷載（1）屋面活荷載取活荷載0.25 =40.5×16.2×0.25=164.03（2） 樓面活荷載 教室、會議室、閱覽室（樓面活荷載取2.0）(8.1-0.55)×(6.6-0.55)×9+(3.9-0.275)×(6.6-0.55)×2.0=866.06 走廊及樓梯活荷載取2.5 （4.2-0.275）×（6.6-0.55）+3.0×40.5 ×2.5=145.25 ×2.5=363.13 可得：=866.06+363.13=1229.19§5.3 各層集中質(zhì)量

32、表5.3 各層集中質(zhì)量層數(shù)恒載（）活荷載（）合計（）五層+1/2×（）+=1413.08+1/2×（1060.24+718.76）+222.78+3041.02=5566.12 1/2×164.03=82.005648.12四層+1/2×（+）+=1413.08+1/2×（1060.24+718.76+1060.24+718.76）+2431.79=5623.871/2×1129.19=614.606238.47三層+1/2×（+）+=1413.08+1/2×（1060.24+718.76+1060.24+718.

33、76）+2431.79=5623.871/2×1129.19=614.606238.47二層+1/2×（+）+=1413.08+1/2×（1060.24+718.76+1060.24+718.76）+2431.79=5623.871/2×1129.19=614.606238.47一層+1/2×（+）+=1413.08+1/2×（1547.89+1188+1060.24+718.76）+2480.6=6139.971/2×1129.19=614.606754.57恒荷載取全部，活荷載取50%，各層重力荷載集中于樓蓋標(biāo)高處，其代

34、表值見圖5.1： 圖5.1 重力荷載代表值水平地震作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算§6.1 橫梁線剛度 框架柱一層采用C35，二五層框架柱采用C30混凝土，框架梁均采用C30混凝土。C35混凝土；C30混凝土，包頭地區(qū)抗震設(shè)防烈度為八度，基本地震加速度為0.20g.在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面的樓板可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減小梁的側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取，對中框架取。其中為矩形梁截面慣性矩。§6.2 橫向框架側(cè)移剛度計算橫梁線剛度的計算過程見表6.1，混凝土等級為C30表6.1 橫梁線剛度類別層次b×hlKL-215300

35、×6005.4×1066002.45×10走道梁15300×6005.4×103000附：表格中單位為；單位為；單位為；b、h與l單位均為。 柱線剛度計算 柱的線剛度計算過程見表6.2，混凝土等級為一層C35，其余為C30。表6.2 柱的線剛度層次b×h15000600×600253900550×550附：表格中單位為；單位為；單位為；單位為；b、h與l單位均為。 柱的側(cè)移剛度D值的計算（1） 計算方法 柱的側(cè)移剛度D值按D=計算，計算方法如表6.3表6.3 柱的D值計算方法位置邊柱中柱一般層底層（固結(jié)）（2） 中

36、框架柱側(cè)移剛度計算 計算簡圖如圖6.1，計算過程見表6.4 圖6.1 中框架計算簡圖表6.4 中框架D值的計算首層柱D值計算DD=（）中柱（8根）=21281=(21281+146550)×8=287488邊柱（8根）=1465525層柱D值的計算DD=（）中柱（8根）=2.684=22042=(22042+13615)×8=285256邊柱（8根）=0.838=13615(3) 邊框架柱側(cè)移剛度計算 計算簡圖如圖6.2，計算過程見表6.5圖6.2 邊框架柱計算簡圖表6.5 邊框架柱D值的計算首層D值計算DD=（）中柱（4根）邊柱（4根）25層柱D值計算DD=（）中柱（4根

37、）邊柱（4根）（3） 樓梯間框架柱側(cè)移剛度計算 計算簡圖如圖6.3，計算過程見表圖6.3 樓梯間柱計算簡圖表6.6 樓梯間框架柱側(cè)移剛度計算層次D（）（）D=（）11根13350251根11031（4） 各樓層框架柱總的側(cè)移剛度將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加即得框架各層間側(cè)移剛度，計算結(jié)果見表6.7表6.7 各層框架間縱向柱總的側(cè)移剛度層次12345422314423181423181423181423181由上表可知=422314/423181=0.9980.7,則該框架為規(guī)則框架。§6.3 橫向框架自振周期 按質(zhì)點(diǎn)位移法計算框架的自振周期，先求出頂點(diǎn)的水平位移T按照公式,

38、計算框架基本周期。計算過程見表6.14基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻對框架剛度的影響，取0.7；表6.14 橫向框架頂點(diǎn)位移層次層間相對位移T（）55648.125648.124231810.01330.215546238.4711886.594231810.02810.202236238.4718125.064231810.04280.174126238.4724363.534231810.05760.131316238.4731118.14231810.07370.0737=1.7×0.7§6.5 水平地震作用及樓層地震剪力計算本設(shè)計中，建筑高度為20.6不超過40，質(zhì)量

39、和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。本設(shè)計位于包頭市八度抗震區(qū)，抗震設(shè)防第一組類場地，基本地震加速度為0.25，查表得結(jié)構(gòu)地震周期值，地震影響系數(shù)最大值取。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按公式計算，由因1.4=1.4×0.35=0.49，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加地震作用系數(shù)，由公式得： 頂部附加地震作用 其余各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用按來計算，簡化后的計算公式為：，各層地震剪力按式來計算，具體計算見表6.15：表6.15 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次h53.920.65648.12116351.270.2986748.7

40、5748.7543.916.76238.47104182.450.2674670.521419.2733.612.86238.4779852.420.2049513.801933.0723.98.962384755522.380.1425357.332290.4013.95.06754.5733772.850.086217.402507.80=33772.85+55522.38+79852.42+104182.45+116351.27=389681.37各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度分布見圖6.11圖6.11 地震作用和層間剪力§6.6 水平地震作用下位移計算水平地震作用

41、下位移計算見表6.16表6.16 水平地震作用下位移計算層次層間剪力層間剛度層間層間相對轉(zhuǎn)角查表得：鋼筋混凝土框架梁彈性層間位移角限值=，根據(jù)變形驗(yàn)算，層間最大位移發(fā)生在第一層，其值滿足要求。5748.754231810.00183.941419.274231810.00333.931933.074231810.00463.922290.404231810.00543.912507.804223140.00595.0§6.7 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析橫向框架第5軸柱端彎矩及剪力計算 用D值法計算，求得框架第層的層間剪力后，i層j柱分配到的剪力以及該層柱上下端的彎矩和，分別按下

42、列各式計算：其中柱端剪力按式來計算，框架柱段彎矩按式=和=來計算，反彎點(diǎn)高度按計算。式中為層柱的側(cè)移剛度，為該層柱的計算高度，為框架柱的反彎點(diǎn)高度比，為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，查“倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比”，為上、下層梁線剛度變化時反彎點(diǎn)高度比的修正值，為上、下層層高變化時反彎點(diǎn)高度比的修正值。 邊柱柱端彎矩及剪力計算見表6.17表6.17 軸框架各層邊柱柱端彎矩及剪力計算層次邊柱53.9748.754231811361524.090.8380.3532.8861.0743.91419.274231811361545.660.8380.4274.79103.2833.91

43、933.074231811361562.240.8380.45109.23133.5023.92290.404231811361573.290.8380.50143.70143.7015.025070804223141465587.020.7210.69300.22134.88中柱柱端彎矩及剪力計算見表6.18表6.18 軸框架各層中柱柱端彎矩及剪力計算層次中柱53.9748.754231812204239.002.6840.4365.4086.7043.91419.274231812204273.922.6840.48138.38149.9133.91933.0742318122042100

44、.692.6840.50196.35196.3523.92290.4042318122042119.302.6840.50232.64232.6415.02507.8042231421281126.372.3090.58366.47265.38水平地震作用下梁端剪力及柱軸力計算 梁端彎矩按式： 梁端剪力按式： 計算 柱軸力按式： 計算式中：， 分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度 ，分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的彎矩 柱在層的軸力，壓為正梁端彎矩、剪力以及柱軸力計算過程見表6.19表6.19 梁的彎矩、軸力、剪力計算表層次邊橫梁過道梁柱軸力邊柱中柱561.0726.886.613.3358.9258.923.03

45、9.28-13.33-25.954136.1666.756.630.74148.56148.563.099.04-44.07-94.253202.82103.776.646.45230.96230.963.0153.97-90.52-201.772252.93132.996.658.47296.00296.003.0197.33-148.99-340.631278.58154.396.665.60343.63343.633.0229.09-214.59-504.12 圖6.12 左地震作用下梁柱彎矩圖M（單位） 圖6.13 左地震力作用下梁柱剪力（單位） 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算取

46、橫向框架進(jìn)行計算，計算單元為8.1寬，房間布置有次梁，故直接傳給框架的露面荷載如下圖陰影部分所示。在豎向荷載作用下，梁端彎矩可以考慮塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)0.85，樓面豎向荷載分別按恒荷載的全部及活荷載的全部進(jìn)行計算。§7.1 計算單元的選取取一榀框架第軸進(jìn)行計算，計算簡圖如圖7.1： 圖7.1 軸框架計算單元對于板故可以視為雙向板 兩端與梁（柱）整體連接，計算跨度為支座中心線間距，KL-1的計算跨度為8.1，走道梁的計算跨度為3.0，KL-2的計算跨度為6.6。 根據(jù)支座彎矩相等條件在三角形荷載作用下，計算等效荷載如圖7.2所示： 圖7.2 三角形等效荷載圖 圖7.3 梯形

47、荷載作用下等效荷載圖§7.2 荷載計算 恒載計算如下圖7.4，、代表橫梁自重，為均布荷載形式，對于五層： 圖7.3 恒荷載計算簡圖=0.3×0.6×25=4.5 =0.3×0.6×25=4.5，分別為房間、走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載；=（4.635+0.24）×4.05=19.74=（4.635+0.24）×3=14.625,分別由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的荷載，包括梁自重，樓板重，女兒墻 =0.3×0.7×8.1×25+4.05×2.2××（4.635+

48、0.24）×2+3.832×8.1×0.6+（6.6+2.2）×2.025××（4.635+0.24）+0.25×0.5×6.6×25×=42.53+43.35+18.62+43.44+10.31=158.25=0.3×0.7×8.1×25+2×（2.55+4.05）×1.5××（4.635+0.24） +2×4.05×2.2××（4.635+0.24）+0.25×0.5

49、15;6.6×25×+2×（6.6+2.2）×2.05××（4.635+0.24）× =42.35+51.55+43.44+10.31+43.97=191.80 =158.25×19.78=191.80×=23.98對于二四層，q包括橫梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載=4.5+1.4×3.3=9.12 =4.5=3.72×4.05=15.07 =3.72×3=11.16 =0.3×0.7×8.1×25+2.07×（8.1×3.

50、2-1.8×2.4×3）+3.72××4.05×2.2×2+2×0.25×0.5×6.6×25××+1.4×6.6×3.2×+（6.6+2.2）×2.025××2×3.72×+1.8×2.4×3×0.4=42.53+26.83+30.13+10.31+14.78+33.15+5.18=162.91=0.3×0.7×8.1×25+1.4&#

51、215;（8.1×3.2-1.0×2.1×2）+2×（2.55+4.05）×1.5××3.72+2×4.05×2.2××3.72+2×0.25×0.5×6.6×25××+2×（2.2+6.6）×2.025××3.72+1.0×2.1×0.4=42.53+30.41+36.83+33.15+10.31+33.15+0.84=187.22 =162.91×=20

52、.36=187.22×=23.40對于一層：q與二四層一樣=0.3×0.7×8.1×25+2.07×（8.1×4.3-1.8×2.4×3）+3.72××4.05×2.2×2+2×0.25×0.5×6.6×25××+1.4×6.6×3.2×+（6.6+2.2）×2.025××2×3.72×+1.8×2.4×3×

53、0.4=42.53+45.27+30.13+10.31+14.78+33.15+5.18=181.35=0.3×0.7×8.1×25+1.4×（8.1×4.3-1.0×2.1×2）+2×（2.55+4.05）×1.5××3.72+2×4.05×2.2××3.72+2×0.25×0.5×6.6×25××+2×（2.2+6.6）×2.025××3.72+1.0×2.1×0.4=42.53+42.88+36.83+33.15+10.31+33.15+0.84=199.69 =181.35×=27.20=199.69×=29.95活載計算 活載取0.5，計算簡圖如圖7.4；圖7.4 活荷載計算簡圖對于五層=0.5×4.05=2.025=0.5×3=1.5=4.05