辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、本科畢業(yè)設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計鄭州市萬盛鄭州市萬盛辦公樓辦公樓結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計學(xué)院土木工程學(xué)院專業(yè)土木工程學(xué)號5113010843學(xué)生姓名馬玉指導(dǎo)教師袁靖提交日期2017 年 5 月 15 日編碼編碼2017-JXSJ專業(yè)代碼專業(yè)代碼081001-843誠誠信信承承諾諾書書本人鄭重承諾和聲明:我承諾在畢業(yè)設(shè)計撰寫過程中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,恪守學(xué)術(shù)規(guī)范,此畢業(yè)設(shè)計中均系本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成,沒有剽竊、 抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點、 思想和成果,沒有篡改研究數(shù)據(jù),凡涉及其他作者的觀點和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生,我愿承擔(dān)一切責(zé)任,接受學(xué)校的處理,并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。畢業(yè)設(shè)計作者簽名：年月日I摘

2、要本畢業(yè)設(shè)計題目是鄭州市辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計，該辦公樓的總建筑面積大約是5780m2，共五層，建筑高度為 20.0m。本建筑采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、土質(zhì)、使用用途、施工技術(shù)條件、施工材料、建筑設(shè)備等方面進行建筑設(shè)計，再根據(jù)建筑設(shè)計進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先在建筑設(shè)計的基礎(chǔ)上初步確定結(jié)構(gòu)方案，估算并確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸。本設(shè)計選取橫向一榀框架（圖中-軸）進行計算，荷載自上而下傳遞，先算恒載標(biāo)準(zhǔn)值，再算活載標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)恒載和活載標(biāo)準(zhǔn)值進行板和次梁的設(shè)計。然后地震作用下的內(nèi)力計算，對三種荷載作用下的內(nèi)力進行內(nèi)力組合，選取最不利的一組內(nèi)力進行截面設(shè)計，包括框架梁的截面設(shè)計和框

3、架柱的截面設(shè)計，再根據(jù)樓梯的建筑圖進行樓梯設(shè)計，最后進行基礎(chǔ)的設(shè)計，根據(jù)計算出的結(jié)果可以借助軟件出梁板柱的配筋圖。另外在設(shè)計時除了滿足結(jié)構(gòu)受力要求，經(jīng)濟合理外，還要考慮施工方便等問題。關(guān)鍵詞：荷載計算;內(nèi)力計算;內(nèi)力組合;截面配筋I(lǐng)IIIIABSTRACTThis gdceation design topic is HENAN day rong company office buiilding design,the office buildings, the total construction area of about 5780 square meters, a total of five

4、floor, building height of 20. 0 meters. The building with reinnorced concrete cast-in-placeframe structure system.Design of the main content is divided into construction and structure. Building onthe plane, elevation and profile of the combination and structure, and the contact portions,and the main

5、 component construction practice. Structural elements include componentsize, determine the initial frame calculation sketch, design.Which is a framework for calculating, available computer check. Computerized steps:first using CAD software for structural layout, check the graphic data, input beam fl

6、oorload, input data, forming a PK file, draw the structure plane graph, and then use PKPMframe calculation; finally the related software framework for spatial structure calculation,the output of the frame beam column reinforced concrete beam, column bar chart andinternal force calculation.Key Words:

7、 Load calcaldtion; internal force calculation; combination of internalforce; section reinforcement ratioIVV目錄1 設(shè)計資料.11.1 工程概況.11.2 設(shè)計依據(jù).12 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明.32.1 結(jié)構(gòu)體系選型.32.2 構(gòu)件截面尺寸的選取.33 荷載計算部分.53.1 荷載計算.53.2 重力荷載.93.3 框架位移剛度的計算.163.3.1 橫梁線剛度 ib 的計算.163.3.2 各層橫向位移剛度的計算.163.4 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（D 值法）和側(cè)移計算.173.4.1

8、 橫向自振周期的計算.173.4.2 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算.183.4.3 地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算.193.4.4 計算整個樓層的地震剪力.204 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算.234.1 恒載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算.234.2 活荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算.244.3 梁端剪力柱軸力的計算.254.4 柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整.265 內(nèi)力組合和截面設(shè)計.295.1 框架梁的內(nèi)力組合.295.2 框架柱的內(nèi)力組合.325.3 框架梁的截面設(shè)計.335.4 框架柱的截面設(shè)計.356 樓板設(shè)計.416.1 設(shè)計參數(shù).416.2 樓板設(shè)計.417 樓梯設(shè)計.57VI7.1 設(shè)計

9、參數(shù).577.2 樓梯板計算.577.3 平臺板計算.588 基礎(chǔ)設(shè)計.608.1 外柱獨立基礎(chǔ)的計算（即 A,D 柱）.608.2 內(nèi)柱獨立基礎(chǔ)的計算（即 B、C 柱）.608.3 基礎(chǔ)抗沖切承載力計算.618.4 計算底板配筋.62結(jié) 論.65參考文獻.85致謝.87商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計11 設(shè)計資料1.1 工程概況（1）工程名稱：鄭州市萬盛辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑總高度 20.0 m，共 5 層，底層高為 3.90 m，其它層高為 3.9 m，總建筑面積為 5780 m2；室內(nèi)外高差 0.45 m，具體情況參見建筑施工圖。（2）地質(zhì)情況地質(zhì)構(gòu)成：a耕土，層厚 0.4-0.70m；b.粉質(zhì)粘土

10、，層厚 3.10-3.70m，承載力標(biāo)準(zhǔn)值150kfkPa；c.粉質(zhì)粘土，層厚 0-2.50m，承載力標(biāo)準(zhǔn)值170kfkPa；d.粉質(zhì)粘土，層厚 3.60-4.60m，承載力標(biāo)準(zhǔn)值200kfkPa；（3）基本風(fēng)壓：0.45。（4）抗震設(shè)防烈度：7 度，地震加速度為 0.1g。（5）建筑等級：二級。（6）建筑防火等級：二級。（7）建筑采光等級：二級。1.2 設(shè)計依據(jù)本設(shè)計參考的主要規(guī)范如下：建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑設(shè)計防火規(guī)范民用建筑設(shè)計通則建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)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)范商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計2商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計32 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明2.1 結(jié)構(gòu)體系選

11、型圖 2.1框架結(jié)構(gòu)平面布置圖2.2 構(gòu)件截面尺寸的選取一、樓板厚度的確定板厚為 100mm按構(gòu)造要求，現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板的最小厚度為60mm；根據(jù)荷載的情況取板的厚度120hmm.二、框架梁截面尺寸（1）橫向框架梁：h=(1/81/12)l取700hmm；b=(1/21/3)h=(1/21/3)700取 b=400mm（2）縱向框架梁：h=(1/81/12)l=(1/81/12)7000 取700hmmm；b=(1/21/3)h=(1/21/3)700取 b=400mm三、框架柱截面尺寸確定底層高H=4.2m， 柱截面高度取h=(1/151/20)H=(1/151/20)4200=280m

12、m210mm要確保承重柱有必要的延展性，必須要對柱的軸壓比進行規(guī)范，柱截面面積應(yīng)滿足，其中 N=1.23.65.5146=2190.132，再擴大 1.21.3 倍，則商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計4N=2262.161.2=2594 kN，即 AcN/uNfc=2190.132103/（0.713.3）=239000mm2根據(jù)以上數(shù)據(jù)取600ccbhmm。表表 2.12.1 梁截面尺寸（梁截面尺寸（mmmm）混凝土等級橫梁（bh）縱梁（bh）BC 跨AB 跨C30400700250 400300 700表表 2.22.2 柱柱的截面的截面尺寸（尺寸（mmmm）層次混凝土等級bh130C600 600

13、2-530C600 600四、材料選擇（1）混凝土強度等級：基礎(chǔ)墊層混凝土等級：C20基礎(chǔ)混凝土等級：C30（2）鋼筋：HPB300商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計53 荷載計算部分3.1 荷載計算（1）屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不上人）：4mm 厚防水層100.04=0.4 kN /m220 厚找平層220 0.020.5 /KN m1：10 水泥砂漿珍珠巖找坡，最薄處 30 厚200.03=0.6 kN /m2120 厚保溫板0.50.01=0.5 kN /m2120 厚鋼筋混凝土板250.01=0.25 kN /m2共計4.16 kN /m2（2）1-5 層樓面：10 厚水泥砂漿220 0.030.7

14、/KN m120 厚鋼筋混凝土板250.10=2.5 kN /m2合計4.23 kN /m2（3）屋面和樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0 kN /m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0 kN /m2SK=urSo=0.34 kN /m2（4）梁柱=22 kN /m2混凝土砌塊 5.5 kN /m3（5）荷載分布圖如圖 3.1 所示：圖 3.1 荷載分布圖梯形荷載作用時：pq)21 (32，三角形荷載作用時：pq85屋面恒荷載：5.162kN / m1對于第 6 層q1、q1，q1= q1，=0.20.623=5.16 kN /mq2=5.193.65/22（1-20.18+0.193）

15、=14.23 kN /m商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計6q2，=5.112.25/8=8.17 kN /mq2，=5.293.45/8=10.38 kN /mP1=（2.2+13.19）7.2 /2+（5.11+5.113.5/20.573）7.6=167.19 kNP2= （2.2+15.09） 7.2/2+ （5.36+5.363.6/20.573+5.352.4/20.85） 7.8=168.19kNP3= （2.2+12.08） 7.2/2+ （5.36+5.273.6/20.573+5.293.4/20.95） 7.8=187.28kN=122.16（0.55-0.2）/2=23.87 kN

16、mM2=P2e2=190.14（0.62-0.3）/2=29.24 kNmM3=P3e2 =114.09（0.78-0.3）/2=19.76 kNm2對于 2-5 層q1=5.15+0.382.05.2=8.23 kN /mq1=5.15+0.383.05.2=8.23kN/m梯形荷載 q2=3.793.6/220.79=11.39 kN /m三角形荷載 q2=3.893.45/8=7.38 kN /mP1=(3.6+3.763.6/220.12)+2.13 27.2/2+ （5.00+3.801.70.517+2.133）7.8=133.53 kNM1=P1e=133.53（0.85-0.2

17、）/2=24.27 kNmM2=P2e2=158.55（0.85-0.2）/2=28.60 kNm3對于第一層q1=5.13+0.253.05.5=8.19 kN /mq1=0.150.325=2.6 kN /mq2=3.923.15/8=8.39 kN /m（6.82.0-1.92.32）0.175.6+21.72.10.4/7.2=2.68 kN /mP1=(3.3+3.783.6/220.96)+2.17 27.2/2+ （5.00+3.801.80.518+2.103）7.8=137.54 kN133.54（0.7-0.3）/2=27.81 kNm173.84（0.7-0.3）/2=3

18、2.85 kNm167.82（0.7-0.3）/2=32.19 kNm商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計7圖 3.2 荷載分布圖第 5 層q2、q2，和 q2，分別是屋面板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載：梯形荷載 q2=2.03.6=7.2 kN /m三角形荷載 q2，=2.02.4=4.8 kN /mq2，=2.03.4=6.8 kN /mP1=2.01.820.197.2/2+2.01.80.6257.8=40.10 kNP2=2.01.820.837.2/2+2.01.80.6257.8+21.20.768.1=69.39 kNP3=2.01.820.757.2/2+2.01.80.6257.8+2

19、1.70.758.1=57.29 kN集中力矩 =38.10（0.49-0.2）/2=7.19 kNm22 2MPe=67.29（0.55-0.2）/2=9.97 kNm33 3MPe=62.17（0.55-0.2）/2=11.05 kNm雪荷載的作用下：q2=0.353.6=1.26 kN /mq2=0.22.4=0.48 kN /mq2=0.23.4=0.68 kN /mP2=（3.62.4+9.40.9+6.32.4）0.35=11.24 kNP3=（3.62.4+9.40.9+6.33.4）0.35=12.54 kNM1=P1e1=6.048（0.56-0.2）/2=1.06 kNmM

20、2=P2e2=12.18（0.55-0.2）/2=1.87 kNmM3=P3e3商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計8=12.65（0.55-0.2）/2=2.49 kNm42-4 層q2=2.03.2=4.8 kN /mq2=2.03.4=4.8 kN /mq2=2.03.4=6.8 kN /mP2=（3.82.6+9.50.9+6.32.8）2.0=62.80 kNP3=（3.82.6+950.9+6.33.8）2.0=75.40 kNM1=P1e1=35.58（0.55-0.3）/2=6.17 kNmM2=P2e2=65.90（0.55-0.3）/2=10.47 kNmM3=P3e3=77.40（0.

21、55-0.3）/2=17.89kNm5對于第 5 層q2=2.13.9=7.2 kN /mq2，=2.12.1=4.8 kN /mq2，=2.23.1=6.8 kN /mP1=（2.421+8.30.8）2.1=38.45 kNP2=2.41.1+8.30.8+7.31.4）2.2=58.79 kN集中力矩:=34.56（0.5-0.3）/2=6.81 kN kNmM2=P2e2=62.70（0.5-0.2）/2=11.72 kNmM3=P3e3=65.40（0.5-0.2）/2=13.59 kNm將計算結(jié)果匯總?cè)绫砩糖鸸W(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計9表表 3.13.1 恒載恒載匯表匯表層次q1（kN/m

22、）q1，（kN/m）q2（kN/m）q2，（kN/m）q2（kN/m）P1（kN）P2（kN）P3（kN）M1（kNm）M2（kNm）M3（kNm）2-58.232.310.294.658.19145.4123.6145.823.3426.1933.6019.212.510.294.658.32145.4123.6145.828.8132.8935.28表表 3.23.2橫向框架活載匯總表橫向框架活載匯總表層次q2（kN/m）q2，（kN/m）q2，（kN/m）P1（kN）P2（kN）P3（kN）M1（kNm）M2（kNm）M3（kNm）2-57.14.96.633.4962.6076.306

23、.8812.4513.6717.14.96.633.4962.6075.506.8811.8914.493.2 重力荷載（1）第一層：表表 3.33.3梁柱資料梁柱資料類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（kN/m3）體 積（m3）數(shù) 量(根)單 重（kN）總 重（kN）橫梁6400300700241.281622.70623.52400，3300250300240.34154.672縱梁 7200，4300300700241.091437.25519.5類別計算高度截 面密度體 積數(shù) 量單 重總 重柱3900600600241.364039.821639.5填充墻重的計算橫墻：BC 跨墻：

24、墻厚 240mm，長度 t=6200mm，高度 h=3900-700=3200mm。單跨體積：30.256.33.55.3m單跨重量：5.35.5=30.8 kN數(shù)量：4總量為 123.2 kNBC 跨墻：墻厚 200mm，長度 t=6400mm，高度 h=3900-700=3200mm跨體積：30.26.33.5438m商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計10單跨重量：4.275.5=21.79 kN數(shù)量：14總重量為 321.89 kN單跨體積：（2.43.5-22.1）0.25=1.12m3單跨重量：1.125.5=5.667 kN數(shù)量：2總重量為 11.48 kNAB 跨墻：墻厚 240mm，計算長

25、度 3200mm，計算高度 3900-700=3200mm單跨體積：0.243.23.3=2.842m3單跨重量：2.8125.5=15.36 kN數(shù)量：2總重量為 31.634 kNAB 跨墻：墻厚250mm，計算長度 3400mm，計算高度 3900-700=3200mm單跨體積：30.203.43.52.38m數(shù)量：6總重量為 88.65 kN廁所橫墻：墻 厚 200mm ，計算長度 7200-2400=4800mm ，計算高 度4200-120=4080mm單跨體積：30.24.84.13.94m數(shù)量：2總重量為 2.8 kN橫墻總重：11.2+310.3+10.44+323.621+

26、77.46+42.5=619.381 kN單個體積：37.2 3.52.7 1.7 2 0.25 4.01m（） （）數(shù)量：8總重：4.01 8 5.5176.44kN 數(shù)量：4總重量：2.8145.5=58.1 kN廁所外縱墻：體積：（7.23.5-1.81.9）0.2=4.27 m3總重為 49.82 kN數(shù)量：15總重量為 45.1kN縱墻總重：183.13+55.1+43.83+313.5=638.26 kN窗戶的算量：窗戶（辦公室）：商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計11尺寸：2600mm1800mm自重：0.4 kN /m2數(shù)量：20重量：2.71.70.420=36.72 kN門重計算重量：

27、12.10.1513=4.10 kN木門：尺寸：15002100mmmm自重：0.15/KN m2數(shù)量：8重量：1.5 2.1 0.15 83.78kN 總重量為 7.10 kN玻璃門：尺寸：54003000mmmm自重：0.4 kN /m2數(shù)量：2重量：5.120.33=10.81 kN總重： 21.25 kN面積：2149=1138（m2）由以上計算可知，一層重力荷載代表值為G1=G恒+0.5G活=9839.18 kN商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計12表表 3.43.4梁柱資料梁柱資料類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（kN/m3）體 積（m3）數(shù) 量(根)單 重（kN）總 重（kN）橫梁58

28、00300700241.281632.18614.62400，3400 250400240.18164.568縱梁7200，4400 300700241.511432.86528.5類別計算高度截 面密 度體 積數(shù) 量單 重總 重柱4200600600241.515033.891776.4內(nèi)外填充墻重的計算橫墻：BC 跨墻：墻厚 220mm， h=5700mm， 高度 2200mm。單跨體積：30.256.42.64.16m單跨重量：4.19595=21.29 kN數(shù)量：4總重量為 83.45 kN單跨體積： 22m3單跨重量： 17.3 kN數(shù)量：14總重量為 237.2 kN單跨體積：（2

29、.12.3-21.5）0.25=0.20m3單跨重量：0.705.9=3.451kN數(shù)量：2總重量為 7.19 kN單跨體積： 2.45m3單跨重量： 11.47 kN數(shù)量：2總重量為 9.51 kNAB 跨墻：墻厚 240mm，計算長度 3400mm，計算高度 3900-120=3680mm單跨體積： =2.298m3單跨重量：=12.75 kN數(shù)量：6總重量為=74.59 kN單跨體積：0.24.63.2=3.19m3商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計13單跨重量：3.235.5=14.680 kN數(shù)量：2總重量為 32.68 kN橫墻總重：118.2+32782.87+11.33+31.18+76.

30、19.4=617.187kN單個體積：37.2 2.62.7 1.7 2 0.25 2.39m（） （）數(shù)量：8（4.22.4）-（2.21.8） 0.25=1.15m3縱墻總重量為 116.27 +35.89+32.99+215.87=429.53 kN尺寸：2700mm1700mm自重：0.4 kN /m2數(shù)量：24總 2.71.70.424=41.19 kN門重計算木門：1000mm2100mm自重：0.15 kN /m2數(shù)量：17重量 5.28 kN木門：1500mm2100mm自重：0.27 kN /m2數(shù)量：12重量：5.18 kN總重：10.13 kN面積：2149=11130（

31、m2）恒載：4.23 10294352.67kN活載：2.0 10292058kN一層重力荷載代表值為=（614.5+72）1.19+520.51.09+1674.41.23+434.9+415.38+43.9+10.03+4196.634+21860.5=9723.84 kN(3)第五層的算量商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計14表表 3.53.5 梁柱資料梁柱資料類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（kN/m3）體 積（m3）數(shù) 量(根)單 重（kN）總 重（kN）橫梁6300300700241.381832.71614.92400，3400 250400240.38164.571縱梁7200，44

32、00 300700241.391436.15519.2類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度（kNkN/m3）體 積（m3）數(shù) 量（根）單 重（kN）總 重（kN）柱4200600600241.515036.151776.5內(nèi)外填充墻重的計算橫墻：單跨體積：0.243.22.5=4.12m3單跨重量：4.275.4=26.78 kN數(shù)量：4總重：91.29 kNCD 跨墻：墻厚 240mm， 2400mm， h:3600-700=3100mm。單跨體積：（2.32.5-21.6）0.23=0.71m3單跨重量：3.987 kN數(shù)量：2總重： 7.13 kNAB 跨墻：墻厚 250mm，計算長

33、度 3500mm，計算高度 3900-120=3807mm單跨體積：0.253.43.2=2.14m3單跨重量：2.345.5=14.18 kN數(shù)量：2總重： 24.17 kNAB 跨墻：墻厚 200mm，計算長度 3500mm，計算高度 h=3900-120=3680mm單跨體積：0.203.43.2=2.176m3單跨重量：2.13565.5=13.91 kN數(shù)量：6總重： 70.21 kN廁所橫墻：單跨體積：0.24.53.3=3.39m3數(shù)量：2總重：16.102=38.37 kN商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計15橫墻總重：32.27+71.21+28.87+7.32+246.2+121.34

34、 =443.05 kN單個體積：（7.22.6）-（2.71.72） 0.25=2.45m3數(shù)量：8總重： 145.16 kN單跨體積:（4.42.67）-（2.71.67） 0.22=1.46m3數(shù)量：4總重： 30.48 kN縱墻總重：103.16 +32.645+32.56+239.25=415.75 kN辦公室窗戶：尺寸：2700mm1700mm自重：0.4 kN /m2數(shù)量：242.7 1.70.42444.06KN重量：門重計算木門：尺寸：1000mm2100mm自重：0.15 kN /m2數(shù)量：17重量：12.10.1517=5.36 kN木門：尺寸：1500mm2100mm自重

35、：0.15 kN /m2數(shù)量：12重量：1.52.10.1512=5.89 kN總重：5.334+5.89=11.03 kN一層重力荷載代表值為=（618.5+68）1.12+527.51.113+1773.51.14+452.05+329.67+42.06+10.23+4254.21+（2138+214.8）0.5=9286.10 kN商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計16表表 3.63.6 各層重力荷載代表值計算（各層重力荷載代表值計算（kNkN）項次層號1245梁自重縱向框架梁 Gbx1221.6912344.6912574.69橫向框架梁 Gby3451.79451.7901.7次梁 Gby533

36、.0533.0893.0Gb=Gbx+Gby+Gby245.365245.365245.365柱自重 Gc13562.11364.715362.7樓、屋面恒載 Gs4890.94890.966572.2墻重 Gw3239.53346.435469.4門窗重 Gd75.176.476.4恒載 G=Gb+Gc+Gs+Gw+Gd1273212325.813915.1樓、屋面活載 Q2231.62231.62231.6總重 Gi=G +0.5Q13847.813441.615030.93.3 框架位移剛度的計算3.3.1 橫梁線剛度 ib的計算梁柱的線剛度值如表 3.7、3.8 所示表表 3.73.7

37、 梁線剛度值梁線剛度值類別Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）BC 跨3.01043007007.3210968003.4910105.3910107.181010AB 跨3.01042504001.1910940001.010101.5101021010CD 跨3.01042504001.3910930001.4510102.0002.191010表表 3.3.8 8 柱線剛度柱線剛度值（值（I=bhI=bh3 3/12/12）層次hc（mm）Ec（N/mm2）bhIc（mm4）EcIc/hc（N

38、mm）142003.01046006001.0610107.8310102-539003.01046006001.0610109.8910103.3.2 各層橫向位移剛度的計算（1）底層B，D：5.36/9.820.54K 0.5/ 20.41cKK商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計172612/ccDiih=0.38117.891010/41002=22306A，B： 0.5/ 20.41cKK=0.39117.671010/40002=23835D1=213452+247902+238232=179681（2）第二五層：B，D：K=5.592/（9.562）=0.135c=K/(2+K)=0.3402

39、612/ccDiih=0.213129.8931010/34002=29294D，C：K=（5.28+2）/9.47=0.128 0.5/ 20.41cKK2612/ccDiih=0.18129.381010/33002=25924A，B：K=（5.26+2.80）/9.25=0.16=0.18129.5113450/346502=310737D1D2=129768/159410=0.880.7，故該框架為規(guī)則框架3.4 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（D 值法）和側(cè)移計算3.4.1 橫向自振周期的計算基本自振周期 T1（s）計算公式：VGi=Gk（u）i= VGi/Dij結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移

40、計算見表 3.9商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計18表表 3.93.9 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次Gi（kN）VGi（kN）D（N/mm）ui（mm）ui（mm）59618.76919287.3814784813.034125.5649618.7692578.1114784819.569112.4639618.769385782.8414784826.07593.63229618.76944365.5714784832.5467.3219618.76954575.6816759034.65934.6741/211.7TTTu（ ）=1.70.6(0. 132395)1/2=0.37

41、1(s)3.4.2 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算基本風(fēng)壓：0.4 kN /m2風(fēng)振系數(shù)z：取z=1.0風(fēng)載體型系數(shù)：s=1.3計算過程如下：（1）各層柱端彎矩、剪力及軸力計算表如表 3.10 所示（2）各層梁端彎矩、剪力及軸力計算表如表 3.11 所示表表 3.103.10各層柱端彎矩、剪力及軸力計算表各層柱端彎矩、剪力及軸力計算表桿件號柱下端柱上端桿件號柱下端柱上端MNVMNVMNVMNV151.4546718.9428.1277.9118.942-51.4176.8518.9128.1176.818.91351.4077.3.618.9128.0277.3518.91451.477.34

42、18.5428.0577.34-18.9551.4177.3618.9528.0377.3118.95651.4177.3518.9128.0677.32 -18.95751.4077.3418.9128.3477.3518.95851.4077.3418.9128.0377.34 -18.95951.4176.8818.9228.3477.318.97 1051.4577.9518.9429.1177.95 -18.941155.64-43.3422.1337.76 -43.34 22.31 1255.78-42.8922.1137.01-42.8-22.121355.79-43.1222.

43、1037.06 -43.12 -2.36 145572-43.1122.1237.01 -43.15 -22.121555.1-43.1222.1237.01 -43.15 22.15 1655.71-43.1222.1037.06 -43.15 -22.121755.71-43.1222.1537.01 -43.15 22.11 1855.70-43.1222.1237.01 -43.12 -22.12商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計191955.71-42.8522.1137.01 -42.82 22.11 2055.64-43.3422.1337.77 -43.34 -22.132155.8454

44、.0122.2337.2854.0022.23 2256.21-50.8222.5137.2153.45 -22.242355.0853.4122.2237.2253.8422.22 2455.8053.8022.2337.2153.88 -22.21表表 3.113.11 各層梁端彎矩、剪力及軸力計算表各層梁端彎矩、剪力及軸力計算表桿件號梁左端梁右端件號梁左端梁右端MNVMNVMNVMNV118.90.45-9.4-16.5-0.459.4215.67.14-8.2-16.5221.68.2310.013.98-2.6-10.2-13.982.6414.738.45-5.8-14.7-38.

45、455.8510.27.99-2.6-10.2-7.992.6614.7-22.49-5.8-14.722.495.8710.235.47-2.6-10.0-35.472.6816.58.23-8.2-15.6-8.238.2916.5-18.99-9.4-18.918.999.41019.136.21-23.4-16.7-36.2123.41115.78.57-23.4-16.7-8.5723.41210.1-19.20-23.4-10.219.2023.43.4.3 地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算表表 3.123.12 各層柱端彎矩、剪力及軸力計算表各層柱端彎矩、剪力及軸力計算表桿件號柱下端

46、柱上端桿件號柱下端柱上端MNVMNVMNVMNV188.22144.7-32.18 -46.62 144.7-32.81 288.25 142.91-32.12 -46.63142.93-88.05144.0-32.12 -46.53 144.7-32.12 4 -87.954 143.42-32.2-46.43 143.3-32.025-87.75142.6-31.92 -46.43 143.5-31.926 -0.875 142.9-31.92 -46.33 142.9- 31.927-87.45143.7-31.82 -46.2143.4-31.828 -87.25 142.36 -31

47、.82 -46.13 142.937.329-87.62141.8-31.72 -46.15 141.431.7410-87.07 143.25 -31.06 -45.97 143.731.7611 -95.85 -80.7 -37.74 -65.23-80.7 -37.4712-95.74 -37.74 -37.74 -62.43 -79.537.7213 -95.63 -79.85 -37.63 -62.32-79.85 37.6214-95.44 -79.95 -37.52 -62.23 -79.95 37.5215 -95.33 -79.62 -37.25 -62.12-79.65 3

48、7.5216-95.13 -79.61 -37.24 -62.02 -79.65 37.42商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計2017 -94.93 -79.84 -37.42 -61.92-79.34 37.4218-94.72 -79.42 -37.32 -61.82 -79.48 37.3219 -94.63 -78.7 -37.21 -61.72-78.77 37.212094.58 -79.25 -37.05 -61.6-79.23 37.252196.07 100.2 -37.56 -62.94100.5 337.952296.37 -94.56 -38.41 -62.92 99.35 37.

49、1823-96.36 -95.12 -38.13 -64.4299.85 18.2624-96.4 -94.78 -38.31 -62.61 99.64 37.71表表 3.133.13 各層梁端彎矩、剪力及軸力計算表各層梁端彎矩、剪力及軸力計算表桿件號梁左端梁右端桿件號梁左端梁右端MNVMNVMNVMNV179.512.59-39.7-69.52 -12.5639.7265.4-69.5-34.6-69.5221.634.6342.313.98-10.9-42.9-13.9810.9461.738.45-24.6-61.7-38.4524.6543.110.75-11-43.1-10.751

50、1661.7-22.49-24.6-61.722.4924.6742.935.47-10.9-42.3-35.47109869.58.23-34.6-65.4-8.2334.6969.5-18.99-39.7-79.518.9939.71084.136.21-41.8-76.9-36.2141.81184.28.57-41.8-77.0-8.5741.81284.1-19.20-41.8-76.919.2041.81384.142.07-41.8-76.9-42.0741.81483.99.55-41.7-76.7-9.5541.71583.8-22.53-41.676.622.5341.61

51、683.611.48-41.5-76.5-11.4841.51783.54.52-41.5-76.4-4.5241.51883.3-2.76-41.4-76.22.7641.43.4.4 計算整個樓層的地震剪力（1）用底部剪力法來計算水平地震作用，結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按式1 EKFGepGeq=0.85Gi=0.85（9674.65+9612.734+9960.09）=49372.811(kN）（2）計算水平地震影響系數(shù)1商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計21查表得設(shè)防烈度為 7 度的max=0.040.911/gmaxTT （）=（0.4/0.371）0.90.04=0.03781.4Tg=1.20

52、.38=0.59sT1=0.360s。各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算：Fi=GiHiFEk（1-n）/（GkHk）地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi為Vi=Fk（i=1，2，n）圖 3.3 剪力分布圖商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計22商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計234 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算4.1 恒載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算圖 4.1 恒載作用圖等效均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。=a/l=2.4/7.2=1/3對于第 6 層-MCD=q1l22/12+5q2l22/96=2.52.42/12+57.322.42/96=3.41 （kNm）-MAB=q1l23/12+5q2l23/96=

53、2.53.42/12+59.633.42/96=8.20 （kNm）對于第 1-5 層-MCD=q1，l22/12+5q2，l22/96=2.52.42/12+57.112.42/96=3.33 （kNm）-MAB=q1，l23/12+5q3，l23/96=2.53.42/12+57.243.42/96=6.76 （kNm）彎矩計算如下圖所示：圖 4.2 內(nèi)力計算圖商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計24圖 4.3 恒荷載作用下框架的 M 圖4.2 活荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算圖 4.4 每層活荷載分布圖1對于第 1-5 層-MBC= 5q2，l22/96=53.22.42/96=0.96（kNm）商丘工

54、學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計25-MBC= 5q3，l23/96=54.13.42/96=2.46 （kNm）圖 4.5 活荷載作用下框架的 M 圖（kNm）4.3 梁端剪力、柱軸力的計算（1）恒載作用下第六層：荷載引起的剪力：VB=VC=（15.894.9+5.257.2）/2=58.81 kNVD=（8.031.2+5.252.4）/2=11.11 kNVA=（11.362.0+5.253.4）/2=20.285 kN彎矩導(dǎo)致的剪力微小，忽略不計。B 柱： N頂=147.25+58.81=206.06 kN柱重：0.650.6525=41.19 kNN底= N頂+38.02=245.08 kN商丘工學(xué)

55、院本科畢業(yè)設(shè)計26表表 4.14.1恒載作用下梁端剪力及柱軸力恒載作用下梁端剪力及柱軸力（kN）層次荷載引起的剪力柱軸力BC 跨 CD 跨 AB 跨A 柱B 柱C 柱VB=VCVDVAN頂N底N頂N底N頂N底553.135.4812.71 336.72397.23632.72825.36500.06786.34463.066.5912.71 531.46697.511010.621176.35923.341032.45363.066.5912.71 726.74876.811309.011389.761266.671376.52263.066.5912.71 921.96 1062.71176

56、7.541906.251610.371782.64163.066.5912.71 1122.6 1198.792156.522187.351979.052013.62（2）活載作用下例：第 5 層：荷載引起的剪力：BC 跨：VB=VV=7.24.8/2=17.28 kNBC 跨：VB=VV=6.84.8/2=15.24 kNB 柱：N頂= N底=40.10+17.28=57.38 kNC 柱：N頂= N底=56.37+17.28+2.89=76.54 kNA 柱：N頂= N底=63.17+17.28+6.80=87.25 kN表表 4.24.2 梁端剪力梁端剪力和和柱軸力柱軸力表示表示 （kN

57、）層次荷載引起的剪力柱軸力BC 跨CD 跨AB 跨B 柱C 柱A 柱Vc=VBVDVAN頂=N底N頂=N底N頂=N底517.282.886.80153.12165.15103.21417.282.886.80213.13232.06134.56317.282.886.80272.8296.37162.71217.282.886.80332.15359.41188.92117.282.886.80394.43423.52199.754.4 柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整（1）橫向框架 A 柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整見表 4.3表表 4.34.3 橫向框架橫向框架 A A 柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整柱柱端組

58、合彎矩設(shè)計值的調(diào)整層次654321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底143. 2 60.09149.591.91180.7199.8199.89216.62216.62240.19247.36508.12REN219.46 366.92 489.24 523.45 777.25 811.47 1081.13 1115.35 1391.26 1425.48 1712.40 1746.62商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計27（2）D 柱第 5 層不必調(diào)整。經(jīng)計算當(dāng)軸力230.14 13.7 640 /10913.16 ccNf AKN時，方符合調(diào)。B、D 柱調(diào)整見表 4.10、4.11。表

59、表 4.44.4 B B 柱柱調(diào)整表調(diào)整表層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底RE（Mc=cMb）193.6139.1238.3199.6281.6322.4322.41351.11361.58528.74REN474.1 508.3 684.9 727.9 892.2 926.4 1086.4 1120.6 1271.5 1305.5表表 4.54.5 橫橫向框架向框架 D D 柱柱 （kN）層次SGkSQkSEk1SEk2Re1.2（SGik+0.5SQk）+1.2SEk1.27SGik+1.0SQk1.2SGk+1.4SQkV=Revb（Mbc+Mlc）/h

60、n12513.193.5880.96-80.9692.42-65.4521.3920.84110.91413.813.76110.31-110.31121.67-93.4322.4021.84146.01313.913.77132.74-132.74143.64-115.2122.5521.97201.36214.223.74155.16-155.16165.76-136.8022.9422.30224.5115.461.60139.05-139.05141.21-129.948.978.79227.32商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計28商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計295 內(nèi)力組合和截面設(shè)計5.1 框架梁的