土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)樓設(shè)計(jì)

1、Design ofYongchangschool學(xué) 院：專 業(yè) 班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué) 生 姓 名：指 導(dǎo) 教 師：2013年6月摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是一幢住宅樓，占地面積為5400m2,為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)使用年限為50年，耐火等級(jí)II級(jí)，采光等級(jí)為II級(jí)，抗震等級(jí)為三級(jí)。結(jié)構(gòu)方案階段：根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場地的類別及建筑的功能、高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式，本工程采用的是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在當(dāng)今工程實(shí)際中，框架結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)布置形式。它的鋼及水泥用量比較大，造價(jià)也比混合結(jié)構(gòu)高，但具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護(hù)的作用，房

2、間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)計(jì)算階段：本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架4軸框架的抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用經(jīng)驗(yàn)公式法求出自震周期，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，是為了找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最不安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。關(guān)鍵詞：多層住宅；鋼筋混凝土框架；截面設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)AbstractThe graduation design is a residential building,

3、The size about720m2.Cast-in-place reinforced concrete frame structure,Design life of 50 years，Refractory grade II.Structural scheme stage: According to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project

4、 of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure. Construction is a structure disposal type in the construction practices, which is used widely

5、 in the world recently. It needs a great deal of steel and cement and makes its cost higher than mixed construction. But it is of the advantages that one is beam and column bear the force, while the wall only divides the space and the other is the disposal for a room is flexible: it makes it freely

6、to set the sizes and shapes of the windows and doors.Calculate stage in structure: The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 4. When the directions of the frames are determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle

7、 is calculated by utilizing the experiential formula, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending

8、 moment, shearing force and axial force) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or sever

9、al sets of the most adverse internal force of the conterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components.Keyword: Multi-storey residential；Reinforced concrete frame；Section design structural design，anti-seismic design目 錄摘要IAbstractII第1章方案論述61.1 建筑方案論述

10、6設(shè)計(jì)依據(jù)6設(shè)計(jì)內(nèi)容、建筑面積、標(biāo)高6房間構(gòu)成和布置6采光和通風(fēng)7主要立面和出入口的考慮7防火及安全7各部分工程構(gòu)造81.2 結(jié)構(gòu)方案論述9基本資料9結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)形式9結(jié)構(gòu)尺寸及采用的材料10荷載種類及其組合11計(jì)算方法11第2章荷載計(jì)算122.1 荷載匯集及截面尺寸的選取122.1.1 截面尺寸選取12荷載匯集13計(jì)算簡圖及層數(shù)劃分152.3 各層重力荷載代表值計(jì)算15第3章水平地震作用下的框架內(nèi)力分析173.1 基本資料173.2 水平地震作用下的框架內(nèi)力17梁線剛度17柱的線剛度17柱的側(cè)移剛度D18水平地震作用分析（采用底部剪力法）19第4章風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力分析254.1 風(fēng)荷載

11、作用下的樓層剪力25風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力26柱端剪力26柱端彎矩26梁端彎矩26風(fēng)荷載作用下的框架梁內(nèi)力27第5章豎向荷載作用下的內(nèi)力分析285.1 豎向荷載計(jì)算28荷載傳遞路線28恒載：28活荷載：305.2 框架內(nèi)力計(jì)算31梁固端彎矩：31內(nèi)力分配系數(shù)計(jì)算31彎矩分配與傳遞：325.2.4 柱軸力39第6章荷載組合及最不利內(nèi)力確定426.1 基本組合公式42框架梁內(nèi)力組合公式42框架柱內(nèi)力組合公式42梁的內(nèi)力組合436.3 柱的內(nèi)力組合48第7章框架結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算527.1 框架梁配筋計(jì)算52截面尺寸52材料強(qiáng)度52配筋率52計(jì)算公式52具體配筋計(jì)算537.2 框架柱配筋計(jì)算56截面尺寸56

12、材料強(qiáng)度56框架柱端彎矩和剪力調(diào)整56第8章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)61基礎(chǔ)截面尺寸確定61初步選擇基礎(chǔ)高度62變階處抗沖切驗(yàn)算62配筋計(jì)算63第9章電算65結(jié)構(gòu)信息65總體信息65地震信息65材料信息66靜力分析67第10章結(jié)論69參考文獻(xiàn)70致謝72第1章 方案論述本次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是博文教學(xué)樓，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。此次設(shè)計(jì)的目的旨在通過綜合運(yùn)用大學(xué)四年中所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，充分利用圖書館，網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)有資源完成一個(gè)包括建筑方案和結(jié)構(gòu)方案的確定，結(jié)構(gòu)計(jì)算，建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖的繪制以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，中英文摘要等內(nèi)容的一個(gè)完整的設(shè)計(jì)任務(wù)，從而讓我們通過設(shè)計(jì)了解建筑設(shè)計(jì)的一般過程，掌握建筑設(shè)計(jì)的全部

13、內(nèi)容，同時(shí)也可以培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和基本技能的能力，分析和解決實(shí)際問題的能力，還可以掌握多種繪圖設(shè)計(jì)軟件，以及word、office等軟件的操作。更重要的是通過這次設(shè)計(jì)還可以讓我們對大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次全面的融合，這是對我們大學(xué)這四年來所學(xué)知識(shí)的一次具體的運(yùn)用，對我以后的學(xué)習(xí)和工作幫助甚大。（1）依據(jù)土木工程專業(yè)2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。（2）遵照國家規(guī)定的現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。1.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容、建筑面積、標(biāo)高（1）本次設(shè)計(jì)的題目為博文教學(xué)樓。為永久性建筑，建筑設(shè)計(jì)使用年限50年，防火等級(jí)三級(jí)。（2）本建筑主體結(jié)構(gòu)為四層,層高均為3.9m 。建筑面積：m2，占地面積：m2。（3）室內(nèi)外高

14、差0.450m，室外地面標(biāo)高為-0.450m。（1）房間構(gòu)成本工程為一所教學(xué)樓，根據(jù)教學(xué)樓的功能要求，此次設(shè)計(jì)該教學(xué)樓共包括39間普通教室，4個(gè)教員休息室，4個(gè)學(xué)生活動(dòng)室，以及配套的衛(wèi)生間若干個(gè)。（2）房間布局充分考慮實(shí)驗(yàn)樓各種房間在功能和面積等方面的不同，盡量做到功能分區(qū)清晰，各功能分區(qū)之間聯(lián)系緊密，以及結(jié)構(gòu)布置合理等，在設(shè)計(jì)中主要注意了以下幾點(diǎn)：1)教室布置在教學(xué)樓的主要區(qū)域。2)充分考慮實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室和實(shí)驗(yàn)室的緊密聯(lián)系，各類實(shí)驗(yàn)室都設(shè)置了配套的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室。3)衛(wèi)生間布置在教學(xué)區(qū)邊緣的陰面，衛(wèi)生間都帶有前室，且通風(fēng)良好以減少異味，各層衛(wèi)生間都上下對齊布置，方便穿管。本建筑主體結(jié)構(gòu)采用內(nèi)廊式，內(nèi)

15、廊式建筑的采光和通風(fēng)是一個(gè)比較棘手的問題，如何做好內(nèi)廊的采光和通風(fēng)，滿足建筑規(guī)范的要求就顯得很重要。由于本建筑主體四層部分長度達(dá)到了62m，為了滿足民用建筑設(shè)計(jì)通則中所規(guī)定的：“內(nèi)廊式走道長度超過20m時(shí)應(yīng)兩端設(shè)采光口，超過40m時(shí)應(yīng)增加中間采光口”的要求。該建筑采用了兩端設(shè)采光口,中間樓梯間開設(shè)窗口以便于更好的采光。建筑中的房間，尤其是實(shí)驗(yàn)室，都采用了排窗的形式，足以滿足建筑對采光和通風(fēng)的要求，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一個(gè)很好的環(huán)境。由于是本建筑地處沈陽，開排窗的形式并不利于建筑的保溫和節(jié)能，因此采用高標(biāo)準(zhǔn)的雙層中空玻璃塑鋼窗，在一定程度上保證了建筑的保溫和節(jié)能。本建筑為一個(gè)教學(xué)樓，,我選擇了建筑

16、物前面開設(shè)兩個(gè)門的形式,一個(gè)主入口和一個(gè)小的入口的形式。另外，建筑位于主要交通要道的北側(cè)，教學(xué)樓坐北朝南，因此把教學(xué)樓的主出入口設(shè)在了建筑的南面，方便進(jìn)出，此外充分考慮到疏散的要求。防火和安全是現(xiàn)代建筑中的一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的因素。在本設(shè)計(jì)中，走道，樓梯寬度，房間門的寬度，走道長度，采光等均嚴(yán)格按照國家建筑防火規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足防火疏散的要求。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格要求下需要設(shè)置消防樓梯，但考慮到是畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)深度比較淺，因此在本設(shè)計(jì)中并未設(shè)置消防樓梯。（1） 屋面：為不上人屋面 保護(hù)層20厚1:3水泥砂漿防水層：改性瀝青防水層 20mm厚1:3水泥沙漿找平層 100mm厚GRC增強(qiáng)水泥聚合苯復(fù)合保溫板

17、120mm焦渣找坡100mm厚鋼筋混凝土板20mm厚混合砂漿抹灰A、 樓面：水磨石地面 100mm厚鋼筋混凝土板B、 廁所：面磚地面20mm厚水泥砂漿保護(hù)層防水劑（2道）15mm厚水泥砂漿找平100mm厚鋼筋混凝土板（4）墻體：外墻20厚1：3水泥砂漿抹灰300厚空心磚墻體80厚苯板保溫層20厚水泥砂漿抹面 內(nèi)墻20厚1：3水泥砂漿抹灰200厚空心磚20厚水泥砂漿抹面本建筑的主要特點(diǎn)為采用內(nèi)廊式符合北方地區(qū)保溫節(jié)能的要求。各功能區(qū)分區(qū)清晰，結(jié)構(gòu)形式較為簡單，建筑外墻面采用橙色涂料裝飾能夠給人一種學(xué)生朝氣蓬勃的感覺。1.2 結(jié)構(gòu)方案論述（1）抗震條件：本工程抗震設(shè)防烈度為8度（0.2g）。（2）

18、氣象條件：沈陽地區(qū)基本雪荷載0.50kN/m2，基本風(fēng)壓：0.55kN/m2.（3）工程地質(zhì)條件：類場地，建筑地點(diǎn)冰凍深度，地下穩(wěn)定水位距地坪8m以下。（1）結(jié)構(gòu)形式目前，多層建筑結(jié)構(gòu)中常采用的結(jié)構(gòu)形式有砌體結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)，這三種結(jié)構(gòu)各有它們自己的特點(diǎn)。砌體結(jié)構(gòu)以磚墻為主體，因此可根據(jù)各地情況的特點(diǎn)因地制宜、就地取材、降低造價(jià)，是理想的多層建筑結(jié)構(gòu)形式。但是由于砌體結(jié)構(gòu)由磚墻承重決定了它的開間和進(jìn)深受到了一定的限制，而且砌體結(jié)構(gòu)對抗震也非常不利。而本設(shè)計(jì)又是一個(gè)位于抗震7度設(shè)防地區(qū)的教學(xué)樓工程，抗震等級(jí)提高一級(jí)，不僅需要采取一定的抗震措施，還由于是教學(xué)樓需要一些大開間房間，這就決

19、定了本設(shè)計(jì)不適合采用砌體結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、構(gòu)件重量輕、平面布置靈活、抗震性能好施工速度快等特點(diǎn)。但由于我國鋼產(chǎn)量不多，而且施工技術(shù)也不是很成熟，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑造價(jià)特別高，因此目前鋼結(jié)構(gòu)通常用于跨度大、高度大、荷載大、動(dòng)力作用大的各種建筑及其他土木工程結(jié)構(gòu)中，而很少運(yùn)用于教學(xué)樓中，因此本設(shè)計(jì)也不適合采用鋼結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能好，施工技術(shù)成熟，原材料資源豐富，成本和能耗較低，可模性、整體性、剛性，防火性能和耐久性能均較好的結(jié)構(gòu)形式，而且框架結(jié)構(gòu)具有房間布局靈活等特點(diǎn)。所以現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代工程建設(shè)中的主要結(jié)構(gòu)型式。正因?yàn)楝F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)有這些特點(diǎn)，

20、而且隨著商品混凝土、鋼模板和一些新的施工工藝的涌現(xiàn)，現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的建筑周期極大縮短、施工質(zhì)量明顯提高、建筑造價(jià)不斷降低，這些符合教學(xué)了的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工要求，符合當(dāng)?shù)氐氖┕l件，所以本設(shè)計(jì)將現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)作為其主要結(jié)構(gòu)形式。在選擇柱網(wǎng)上，充分考慮結(jié)合教學(xué)樓房間的特點(diǎn)，主要采用6m6.3m的經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)，對于開間要求較大的實(shí)驗(yàn)室等，則局部采用了8的較大柱網(wǎng)，為保證房間的凈高，采用井字形樓蓋，最大限度地降低了梁高，使結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)。（2）基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)可以分成深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)。考慮到本建筑自重較小，地質(zhì)條件良好，從技術(shù)需要的角度考慮選擇天然地基上的淺基礎(chǔ)。目前多層框架結(jié)構(gòu)中最常用的淺基礎(chǔ)形式有無筋擴(kuò)展

21、基礎(chǔ)，柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。其中無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)是剛性基礎(chǔ)，所選材料抗拉強(qiáng)度大但抗拉和抗彎強(qiáng)度很低，設(shè)計(jì)時(shí)，要求一定的剛性角，所以基礎(chǔ)相對很高，基坑深度加大，基底壓力增加，也不利于抗震。柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)則多用于處理地基軟弱而荷載又較大時(shí)的工程問題。根據(jù)本工程的地質(zhì)勘測資料顯示，本工程地下水位為-8.0m以下，地下水位比較深。另外，地下土層地質(zhì)良好，沒有軟弱層，而且地下-1.8m處為中砂層，地基承載力比較高，因此采用施工方便，技術(shù)成熟的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)更為經(jīng)濟(jì)適用?？蚣苤?，梁及樓板，樓梯等均為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)：（1）框架柱框架柱截面尺寸為首層550550mm,其他層5005

22、00mm。采用C30混凝土；縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋，箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋。（2）框架梁框架縱梁截面尺寸為300700mm，框架橫梁截面尺寸為300700mm和300400mm，采用C30混凝土；縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋，箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋。（3）現(xiàn)澆板房間的現(xiàn)澆樓板板厚度為100mm，走廊的現(xiàn)澆板厚度為100mm，采用C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋。（4）基礎(chǔ)邊基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面尺寸為28002800mm，基礎(chǔ)高度為800mm，中基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土柱下聯(lián)合基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面尺寸為33005400mm，基礎(chǔ)高度為800mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30；采

23、用HRB335級(jí)鋼筋?；A(chǔ)底做100mm厚C15混凝土墊層。（5）樓梯樓梯為現(xiàn)澆折板式樓梯，并設(shè)有平臺(tái)梁，樓梯踏步寬度為280mm，高度為150mm，樓梯斜板厚度為120mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，采用HPB235級(jí)鋼筋。平臺(tái)梁截面尺寸為250350mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋。（6）墻體填充墻，外墻300mm厚空心磚墻加80厚苯板保溫層，內(nèi)墻200mm厚空心磚；砂漿等級(jí)為M5。（1）荷載種類荷載可分為恒荷載，活荷載，風(fēng)荷載和地震荷載，其中地震荷載在設(shè)計(jì)中只考慮水平地震荷載，不考慮豎向地震荷載。（2）荷載組合在荷載組合中分別考慮無地

24、震作用下的組合和有地震作用下的組合。其中梁端取最大負(fù)彎矩和最大正彎矩所對應(yīng)的組合，以及最大剪力所對應(yīng)的組合；梁跨中取最大正彎矩對應(yīng)的組合；柱取最大彎矩絕對值，最大軸力和最小軸力三者所對應(yīng)的組合。用底部剪力法計(jì)算水平地震作用；用D值法計(jì)算框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的內(nèi)力；用力矩二次分配法計(jì)算豎向荷載作用下的框架內(nèi)力。第2章 荷載計(jì)算2.1 荷載匯集及截面尺寸的選取 截面尺寸選取表2-1 框架柱的軸壓比限值結(jié)構(gòu)類型抗震等級(jí)一二三框架結(jié)構(gòu)框架抗震墻，板柱抗震墻部分框支抗震墻-（1）框架柱：根據(jù)軸壓比公式初步估定柱截面尺寸：N/fcbh0.8（二級(jí)框架）（2-1）其中：B為修正系數(shù)，當(dāng)柱分別為邊柱，等跨

25、中柱和不等跨中柱時(shí)，B值分別取1.3, 1.2,。F框架柱的負(fù)荷面積Ge框架柱負(fù)荷面積上的荷載值，一般取1215 kN/m2n樓層數(shù)×12×（3+4）×（6.3/2+3/2）×kN=×14.3)=163888.11 mm2取 bc×hc=550mm×550mm（2）框架梁：由撓度、裂度控制 h=(1/81/12）， b=(1/21/3)h選定橫向框架梁截面尺寸為bb×hb=300mm×700mm；選定走廊橫梁截面尺寸為bb×hb=300mm×400mm；（3） 樓板厚度：1/40

26、15;3000=75mm 取h=100mm （4） 樓梯板選為100mm荷載匯集（1）恒載屋面（不上人）：保護(hù)層改性瀝青防水層0.4kN/m220mm厚1：3水泥砂漿找平20×280mm×=N/m2焦渣找坡最薄處30mm 平均厚120 mm10×2=1.2kN/m2100mm厚鋼筋混凝土板 25×kN/m220mm厚板下抹灰17×kN/m2 =kN/m2樓面：kN/m220mm×kN/m2100mmkN/m220mm厚板下混合砂漿抹灰2 =kN/m2梁重：(考慮抹灰,取梁自重26 kN/m)縱向框架梁: 26××0

27、.3=5.46 kN/m橫向框架梁: 26××0.3=5.46 kN/m走廊橫梁 : 26××0.3=3.12 kN/m次梁 : 26××0.5=3.90 kN/m墻重：（砌體與抹灰之和）外墻： 13×N/m2內(nèi)墻： 13×N/m2N/m2N/m2保溫：外墻60mm×0.2=0.016 kN/m2總墻重：N/m2×N/m2柱：首層:27××其它層:27××（考慮到柱子抹灰，取柱子自重27kN/m3）門、窗：22（2）活荷載：2 衛(wèi)生間、走廊、門廳、樓梯 ：

28、2.5 kN/m2(辦公樓、學(xué)校)屋面活載：0.5 kN/m2 (不上人屋面)；表2-2屋面均布活荷載項(xiàng)次類 別標(biāo)準(zhǔn)值kNm2組合值系數(shù)c頻遇值系數(shù)f準(zhǔn)永久值系數(shù)q1不上人的屋面02上人的屋面3屋頂花園2的增減。2 上人的屋面，當(dāng)兼作其他用途時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用。3 對于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載，應(yīng)采取構(gòu)造措施加以防止；必要時(shí)，應(yīng)按積水的可能深度確定屋面活荷載。4 屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。沈陽雪載：0.50 kN/m2 2由于結(jié)構(gòu)質(zhì)量主要集中于各層樓蓋和屋蓋處，故可將結(jié)構(gòu)簡化為圖2-1所示的多質(zhì)點(diǎn)體系，其中G4為第四層上半層高度范圍內(nèi)的全部集中于屋面標(biāo)高處的質(zhì)

29、量，其他層質(zhì)量均取其樓蓋及其上、下各一半層高范圍內(nèi)的全部集中于樓面標(biāo)高處的質(zhì)量。圖2-1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖2.3 各層重力荷載代表值計(jì)算四層上半層：（女兒墻高)第3章 水平地震作用下的框架內(nèi)力分析3.1 基本資料設(shè)計(jì)概況：柱截面：首層: bc×hc=550mm×550mm其它層: bc×hc=500mm×500mm框架梁：縱向: 300mm×700mm橫向: 300mm×500mm 走廊橫梁: 300mm×400mm 3.2 水平地震作用下的框架內(nèi)力在計(jì)算梁線剛度時(shí)，考慮樓板對梁剛度的有利影響，即板作為翼緣工作。在工程上，為簡化

30、計(jì)算，通常梁均先按矩形截面計(jì)算某慣性矩I0，然后乘以增大系數(shù)。中框架梁0 邊框架梁0梁采用C30混凝土，EC=×kN/梁的線剛度：邊跨（300×700）：中跨（300×400）：柱采用C30混凝土 Ec=3×104N/m,2m。柱截面： 550 mm×550mm首層：其它層：一般層：= （3-1） （3-2）D= （3-3）首層：= （3-4） （3-5）D= （3-6）表3-1柱的側(cè)移剛度層號(hào)柱號(hào)ic(N·m)KD(N·m)D(kN·m)24A×104×104×104B×1

31、04×104C×104×104D×104×1041A×104×104×104B×104×104C×104×104D×104×104D首/D2 0.7 滿足要求3.2.4水平地震作用分析（采用底部剪力法）(底部剪力法:理論分析表明,對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻,高度不超過40m,并以剪切變形為主(房屋的高寬比小于4時(shí))的結(jié)構(gòu),振動(dòng)時(shí)具有以下特點(diǎn):1、位移反應(yīng)以基本陣型為主。2、基本陣型接近直線。)（1）框架水平地震作用及水平地震剪力計(jì)算：本框架結(jié)構(gòu)符合底

32、部剪力法的適用范圍，故采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，用頂部位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本自振周期T1。表3-2 結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)側(cè)移層（mm）4966396637362003131992286273620021319936061736200113888499496570000.0760為折減系數(shù) 可按下列規(guī)定采用: 場地類，抗震設(shè)防烈度7度（0.1g），設(shè)計(jì)地震分組第一組。Tg5S, , T1g=s表3-3頂部附加地震作用系數(shù)Tg(s)T1Tg101=0.85×49949=KN底部剪力:68×KN底部附加地震作用: （3-7）表3-4樓層最小地震剪力系數(shù)值類別7度8度9度> 水平力

33、：當(dāng)抗震設(shè)防烈度為7度、多遇地震時(shí)，結(jié)構(gòu)水平地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值（1）水平地震作用層間剪力計(jì)算四層：三層：二層：一層：四層：三層：二層：一層：（2）柱端剪力計(jì)算表3-5柱端剪力計(jì)算表層號(hào)層間剪力（kN）VA（kN）VB（kN）VC（kN）VD（kN）4續(xù)表3-4321（3）反彎點(diǎn)高度比表3-5反彎點(diǎn)高度計(jì)算表層號(hào)4321（4）柱端彎矩計(jì)算表3-6柱端彎矩計(jì)算表層號(hào)A、D柱B、C柱Yh（m）M下(kN·m)M上(kN·m)Yh(m)M下(kN·m)M上(kN·m)4321（5）梁端彎矩水平地震作用下梁端彎矩按下式計(jì)算：µ1= K1/(K1+K2)（

34、3-8）M1=(M上+M下)×µ1（3-9）µ2= K2/(K1+K2)（3-10）M2=(M上+M下)×µ2（3-11）圖3-1彎矩分配圖例 （3-12） （3-13）（3-14）表3-7梁端彎矩計(jì)算表層號(hào)MABMBAMBCMCBMDCMDC4321（5）水平地震作用下框架內(nèi)力：圖3-2地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖第4章 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力分析4.1 風(fēng)荷載作用下的樓層剪力風(fēng)載體型變化系數(shù)：=0.8-（-0.5）=1.3 風(fēng)壓高度變化系數(shù)：按C類地區(qū)查表表4-1風(fēng)壓高度變化系數(shù)表離地高度（m）510152030風(fēng)振系數(shù)：對于T0.25s的結(jié)構(gòu)和高度

35、小于30m或高寬比小于1.5的房屋，原則上也應(yīng)考慮風(fēng)振影響，但經(jīng)計(jì)算表明，這類結(jié)構(gòu)的風(fēng)振一般不大，此時(shí)往往按構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)已有足夠的剛度，因而一般不考慮風(fēng)振影響也不至于會(huì)影響結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全性。，（4-1）由于房屋寬度為60.6m，層高3.75m,故此框架結(jié)構(gòu)受到的結(jié)點(diǎn)水平風(fēng)荷載（對頂層考慮女兒墻高度900mm）風(fēng)荷載計(jì)算表4-1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層號(hào)4321表4-2柱端剪力值層號(hào)風(fēng)荷載（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）4321表4-3柱端彎矩值層號(hào)A、D柱B、C柱Yh（m）M下(kN·m)M上(kN·m)Yh(m)M下(kN·m)M上(kN·m)

36、4321表4-4梁端彎矩值層號(hào)MABMBAMBCMCBMDCMDC4321風(fēng)荷載作用下的框架梁內(nèi)力圖4-1風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力圖第5章 豎向荷載作用下的內(nèi)力分析5.1 豎向荷載計(jì)算路徑圖5-1荷載傳遞路徑圖（1）屋面梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：××屋面板荷載：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010規(guī)定：沿兩對邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算；對于四邊支承的板，當(dāng)長邊與短邊比值大于3時(shí)，可按沿短邊方向的單向板計(jì)算；當(dāng)長邊與短邊比值小于3時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)長邊與短邊比值介于2與3之間時(shí)，亦可按沿短邊方向的單向板計(jì)算，但應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長邊與短邊比值小于2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算。&

37、#215;m，屬于雙向板（按塑性計(jì)算），為梯形荷載：圖5-2等效荷載圖邊跨：中跨：梁上線荷載計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)層邊跨：中跨：活荷載作用下2）邊跨中跨梁上線荷載計(jì)算2）梁上線荷載計(jì)算5.2 框架內(nèi)力計(jì)算5.2.1梁固端彎矩M固=QL2/12（5-1）5.2.2內(nèi)力分配系數(shù)計(jì)算1） 轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S及相對轉(zhuǎn)動(dòng)剛度計(jì)算表5-2 轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S及相對轉(zhuǎn)動(dòng)剛度構(gòu)件名稱轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S（KNm）相對轉(zhuǎn)動(dòng)剛度框架梁邊跨中跨0.196框架柱25層1層2）分配系數(shù)計(jì)算：（5-2） 5.2.3彎矩分配與傳遞豎向恒荷載作用下的內(nèi)力分析：頂層：圖5-4恒荷載作用下頂層彎矩分配圖圖5-5恒荷載作用下頂層彎矩圖標(biāo)準(zhǔn)層：圖5-6恒荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層

38、彎矩分配圖圖5-7恒荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖底層：圖5-8恒荷載作用下底層彎矩分配圖圖5-9恒荷載作用下底層彎矩圖圖5-10恒荷載作用下整體結(jié)構(gòu)彎矩圖豎向活荷載作用下的內(nèi)力分析：頂層：圖5-11活荷載作用下頂層彎矩分配圖圖5-12活荷載作用下頂層彎矩圖標(biāo)準(zhǔn)層：圖5-13活荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配圖圖5-14活荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖底層：圖5-15活荷載作用下底層彎矩分配圖圖5-16活荷載作用下底層彎矩圖5-17活荷載作用下結(jié)構(gòu)整體彎矩圖 柱軸力恒荷載作用下框架柱節(jié)點(diǎn)集中力計(jì)算：頂層：C、 D柱：B、C柱：標(biāo)準(zhǔn)層：A、 D柱：B、C柱：恒荷載作用下框架柱軸力計(jì)算：四層：三層： 二層：一層： 框架柱

39、節(jié)點(diǎn)集中力計(jì)算頂層標(biāo)準(zhǔn)層框架柱軸力四層：三層：二層：一層：第6章 荷載組合及最不利內(nèi)力確定6.1 基本組合公式(1)梁端負(fù)彎矩組合：(2)梁端正彎矩組合公式：(3)梁跨中正彎矩組合公式： (4)梁端剪力組合公式：11) 12) 13) 14) (1)框架柱組合公式： (2)框架柱組合公式： (3)框架柱組合公式：梁的內(nèi)力組合說明：考慮抗震需要，梁端應(yīng)該先于柱端出現(xiàn)塑性絞，故對于豎向荷載下的梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)為0.8，并相應(yīng)地增大跨中彎矩。表6-1梁組合1層號(hào)截面恒載活載1.35×+0.7×1.4×MVMVMV4A1/B左B右2/3A1/B左B右2/2A1

40、/B左B右2/1A1/B左B右2/表6-2 梁組合2層號(hào)截面恒載活載MVMV4A1/B左B右2/3A1/B左B右2/2A1/B左B右2/1A1/B左B右2/層號(hào)截面風(fēng)荷載1.2×+1.0×1.4×+0.6×1.4×MVMV4A1/B左B右2/續(xù)表6-23A1/B左B右2/2A1/B左B右2/1A1/B左B右2/表6-3 梁組合3層號(hào)截面恒載活載MVMV4A1/B左B右2/3A1/B左B右2/續(xù)表6-32A1/B左B右2/1A1/B左B右2/層號(hào)截面風(fēng)荷載1.2×+0.7×1.4×+1.0×1.4×

41、;MVMV4A1/B左B右2/3A1/B左B右2/2A1/B左B右2/1A續(xù)表6-31/B左B右2/表6-4梁組合4層號(hào)截面恒載活載MVMV4A1/B左B右2/3A1/B左B右2/2A1/B左B右2/1A1/B左B右2/續(xù)表6-4層號(hào)截面地震荷載1.2×(+0.5)+1.3×MVMV4A1/B左B右2/3A1/B左B右2/2A1/B左B右2/1A1/B左B右2/6.3 柱的內(nèi)力組合表6-5柱組合1層號(hào)柱號(hào)恒載活載M上M下VNM上M下VN4AB續(xù)表6-53AB2AB1AB層號(hào)柱號(hào)1.35×+0.7×1.4×M上M下VN4AB3AB2AB1AB表6-6柱組合2層號(hào)柱號(hào)恒載活載M上M下VNM上M下VN4AB3AB2AB1AB續(xù)表6-6層號(hào)柱號(hào)風(fēng)荷載1.2×+1.0×1.4×+0.6×1.4×M上M下VNM上M下VN4AB3AB2AB1AB表6-7柱組合3層號(hào)柱號(hào)恒載活載M上M下VNM上M下VN4AB3AB2AB1AB層號(hào)柱號(hào)風(fēng)荷載1.2×+0.7×1.4×+1.0×1.4×M上M下VNM上M下VN4AB3AB2A續(xù)表6-7B1AB表6-8柱組合4層號(hào)