設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算書(shū)最終版

1、南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）摘要本設(shè)計(jì)為江蘇省鎮(zhèn)江市小學(xué)教學(xué)樓。實(shí)際工程的層數(shù)為五層，場(chǎng)地平面長(zhǎng)寬約 70.2m×14.7m，高度約 19.8m，底層4.2m，其余層層高均為 3.9 m，室內(nèi)外高差 0.45m，要求頂層抽柱布置大會(huì)議室。根據(jù)該的使用功能、房屋高度以及層數(shù)、場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)材料與施工技術(shù)難度等因素綜合考慮，決定采用框架體系。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為 50 年，結(jié)構(gòu)形式為 3 跨框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為，設(shè)計(jì)使用年限為 50年；場(chǎng)地類別為類，地礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)；抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類（即乙類），抗震設(shè)防烈度為 7 度(基本度為 0.15g)，分組為第一組。基礎(chǔ)采用柱下基礎(chǔ)

2、。本工程根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和現(xiàn)有的施工條件施工方案，對(duì)基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程和施工進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)工期要求和場(chǎng)地條件編制施工進(jìn)度計(jì)劃和設(shè)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)平面圖。：框架結(jié)構(gòu)頂層抽柱抗震設(shè)計(jì)基礎(chǔ)I南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）AbstractThis project is for a primary school building in Zhenjiang City, JiangsuProvince.The actual project has five floors, and the building site is about 70.2mlong and 14.7m wide. On the

3、other hand the height of building is about 19.8mincluding the 4.2m high bottom floor and same 3.9m high of the rest, and theheigh difference between indoor and outdoor is 0.45m. Moreover dispelingcolumns in top floor to arrange large meeting rooms has been required.Based on the building's functi

4、ons and attempts, the buildings height and thenumber of floors, site conditions, structural component materials and thedifficulty of construction technology and other factors, it is decided to adopt aframework system. The design life of the structure is 50 years and the structureis 3 cross-frame str

5、uctures. The safety grade of the building structure is Grade II;the construction site category is Class I, and the foundation design class is GradeC; the building seismic fortification class is the key fortification class (B), and theearthquake fortification intensity is 7 Degrees. (The basic earthq

6、uakeacceleration is 0.15g) and the earthquake group is the first group. The foundationuses an independent foundation under the column.Material supply and general materials can be supplied in a timely companiesas planned. According to the architectural design features, structural designfeatures, exis

7、ting construction conditions of the construction program, theprogram would be designed total details of the basic foundation design, the mainstructural engineering and reality work site construction carefully. According toconstruction requirements and site conditions, planing draws of the preparatio

8、nof the construction schedule and design of the construction site is in order.Keywords: frame structuretop column extractioncolumn seismic designindependent foundation南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）目錄摘 要Abstract1.工程設(shè)計(jì)已知條件11.1氣象資料11.2水文地質(zhì)資料11.3抗震設(shè)防烈度：11.4荷載資料12.荷載計(jì)算及計(jì)算簡(jiǎn)圖62.1確定計(jì)算簡(jiǎn)圖62.2梁柱截面. 62.3材料強(qiáng)度等級(jí)72.4荷載計(jì)算73.框架內(nèi)力計(jì)

9、算183.1恒載作用下的框架內(nèi)力183.2活載作用下的框架內(nèi)力253.3風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算423.4作用下框架的內(nèi)力計(jì)算454.框架內(nèi)力組合545框架梁柱截面設(shè)計(jì)64南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）6.樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)856.1梯段板計(jì)算856.2休息平臺(tái)板計(jì)算866.3梯段梁 TL2 計(jì)算877.現(xiàn)澆樓面板設(shè)計(jì)887.1跨中最大彎矩887.2求支座中點(diǎn)最大彎矩897.3單向板計(jì)算907.4雙向板計(jì)算918.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)968.1荷載計(jì)算968.2確定基礎(chǔ)底面積978.3地基變形驗(yàn)算998.4基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)101參考文獻(xiàn)致謝南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）1.工程設(shè)計(jì)已知條件工程名稱：江蘇省鎮(zhèn)江市某小學(xué)教

10、學(xué)樓設(shè)計(jì)根據(jù)方案圖，本工程結(jié)構(gòu)為五層鋼筋混凝土框架， 面積約70.2m×14.7m=1031.94𝑚2，底層平面圖、南立面圖、東立面圖以及剖面圖分別如圖 1-1圖 1-4 所示，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層平面及剖面簡(jiǎn)圖如圖 1-5,所示，其他條件如下：1.1 氣象資料(1)基本風(fēng)壓值：𝑤0 = 0.4𝑘𝑁/𝑚2(2)基本雪壓值：𝑠0 = 0.35𝑘𝑁/𝑚21.2 水文地質(zhì)資料場(chǎng)地條件：本工程位于江蘇省鎮(zhèn)江市，為小學(xué)教學(xué)樓。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為，設(shè)計(jì)使用年限為 50

11、 年；場(chǎng)地類別為類，地礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)；抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類（即乙類），分組為第一組。擬建場(chǎng)地地表平整，各土層特征分述如下：層：素填土，灰褐色，主要成分為粉質(zhì)粘土。該層土場(chǎng)地普遍分布，約0.5m 厚；層：粉質(zhì)粘土，褐色、褐黃色。該層土場(chǎng)地普遍分布，約 5.2m 厚；層：粉質(zhì)粘土，棕黃色，堅(jiān)硬。該層土本次鉆探未鉆穿。1.3 抗震設(shè)防烈度：7 度（基本度為 0.15g）1.4 荷載資料(1) 教學(xué)樓樓面活荷載，查結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50092012，確定教師樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/𝑚2，教學(xué)樓走廊、樓梯樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN/𝑚2。1南京工業(yè)大學(xué)本科生畢

12、業(yè)設(shè)計(jì)（）(2) 不上人屋面：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/𝑚2。(3) 屋面構(gòu)造：保護(hù)層：20mm 厚 1:2.5 或 M15 水泥砂漿，表面抹平壓光，并設(shè)分隔縫，分隔面積為1𝑚2。防水層：1.2mm 厚層：200g/𝑚2聚酯無(wú)紡布。高防水卷材兩道。找平層：20mm 厚 1:2.5 水泥砂漿。保溫層：75mm 厚擠塑板。找坡層：膨脹珍珠巖，坡度宜為 3% ，最薄處不得小于 30mm。(4) 樓面構(gòu)造：水泥樓面：10mm 厚 1:2 水泥砂漿面層壓實(shí)抹光、15mm 厚 1:3 水泥砂漿找平層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板、12mm 厚紙筋石灰粉平頂。(5)

13、圍護(hù)墻：圍護(hù)墻采用 200mm 厚混凝土空心小砌塊（重度2.36kN/𝑚2），M5 混合砂漿砌筑，雙面粉刷（重度3.6kN/𝑚2），每開(kāi)間采用通長(zhǎng)鋼窗。本工程采用全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，單向板以及雙向板的跨度超過(guò)跨度不多，同時(shí)考慮使用要求，在樓面不設(shè)置次梁。圖 1-3 東立面圖2南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）3圖 1-1 底層平面圖南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）4圖 1-2 南立面圖（1:100）南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）圖 1-4剖面圖圖 1-5 剖面計(jì)算簡(jiǎn)圖5南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）2. 荷載計(jì)算及計(jì)算簡(jiǎn)圖2.1 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖本工程橫向框架計(jì)算單元取圖 1

14、-5 中斜線部分所示范圍，框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖假定底層柱下端固定于基礎(chǔ)，按工程地質(zhì)資料提供的數(shù)據(jù)，查抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010 可該場(chǎng)地為類場(chǎng)地土，地質(zhì)條件較好，初步確定本工程基礎(chǔ)采用柱下基礎(chǔ)，挖去所有雜填土，基礎(chǔ)置于第二層粉質(zhì)黏土層上，基底標(biāo)設(shè)計(jì)相對(duì)標(biāo)高-1.5m。柱子的高度底層為：h1 = 4.2 + 1.5 0.5 = 5.20m（初步假設(shè)基礎(chǔ)高度 0.5m），二至五層柱h2h5 = 3.9m。柱節(jié)點(diǎn)剛接，橫梁的計(jì)算跨度取兩柱中心線至中心的間距離，三跨的計(jì)算跨度分別為：l=6000mm、2700mm、6000mm。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 2-1 所示。圖 2-1 計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2 梁柱截面（1）框

15、架柱：均為 500mm×500mm（2）梁：橫向框架梁 AB 跨、CD 跨：250mm×600mm，BC 跨：200mm×400mm。縱向框架梁：300mm×700mm，次梁：200mm×500mm。（3）板厚：AB、CD 跨板120mm；BC 跨板100mm。6南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）2.3 材料強(qiáng)度等級(jí)梁柱混凝土均采用 C30 級(jí)；板及樓梯混凝土采用C30級(jí)；受力鋼筋采用HRB400 鋼筋，箍筋采用 HPB300 鋼筋。2.4 荷載計(jì)算以軸線橫向框架為計(jì)算分析對(duì)象：1.屋面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值圖 2-2荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）荷載作用下結(jié)構(gòu)

16、計(jì)算簡(jiǎn)圖；（b）活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.4.1 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.035×25=0.875kN/𝑚20.4 kN/𝑚2 0.02×20=0.4 kN/𝑚20.12×25=3 kN/𝑚2（010×25=2.5 kN/𝑚2） 0.012×16=0.192 kN/𝑚235mm 厚隔熱板防水層20mm 厚 1:2.5 水泥砂漿找平層120（100）mm 厚混凝土現(xiàn)澆板12 厚紙筋石灰粉平頂7南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）4.87 kN/𝑚2

17、（4.37 kN/𝑚2）屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值a = 1350 = 0.45中跨 BC 雙向板：3000梯形荷載：𝑃= (1 2𝛼2 + 𝛼3)𝑃 = 3.0𝑘𝑁/𝑚2𝑒𝑞𝑢5𝑃"2三角形荷載：=P = 2.73kN/𝑚𝑒𝑞𝑢8BC 跨主次梁荷載：邊跨 AB、CD 主梁均布荷載： 縱向框架梁：2.7×1.35×2.73&

18、#247;2.7=3.686 kN/m4.87×3=14.6 kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2×3÷4.2=2.748kN/m0.6m 女兒墻重女兒墻內(nèi)外粉刷0.6×9×2.36=12.74kN0.6×2×0.02×9×17=3.67kN16.4kN小計(jì)邊跨 AB、CD 橫向框架梁自重AB、CD 橫向框架梁內(nèi)外粉刷小計(jì)0.6×0.25×25=3.75kN/m0.6×2×0.02×9×17=3.67kN/m4.08kN

19、/m中跨 BC 橫向框架梁自重BC 橫向框架梁內(nèi)外粉刷小計(jì)0.4×0.2×25=2.00kN/m(0.4-0.12)×0.02×2×17=0.19kN/m2.19kN/m次梁自重0.50×0.20×25=2.50kN/m(0.15-0.12)×0.02×2×17=0.19kN/m次梁內(nèi)外粉刷小計(jì)2.76kN/m縱向框架梁自重0.3×0.7×25=5.25kN/m(0.7-0.12)×0.02×2×17=0.39kN/m縱向框架梁內(nèi)外粉刷小計(jì)5.6

20、4kN/m屋面恒載：8南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）G51（G54）女兒墻傳來(lái)16.41kN5.64×8=45.15kN2×1/2×2.75×3+4.87×3×3×1/2×2=52.08kN縱向梁自重次來(lái)小計(jì)113.64kNG52（G53）縱向來(lái)5.64×8+2.75×8=67.13kN2.75×3+14.61×3+2.7×3.69=62.04kN次來(lái)小計(jì)129.17kNg51（g53）4.08+14.61=18.69kN/m2.19+4.37×2.7=1

21、3.99kN/mg522.4.2 樓面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.025×20=0.50 kN/m20.12×25=3 kN/m2（0.10×25=2.5 kN/m2 ）0.012×16=0.19 kN/m225mm 厚水泥砂漿面層120（100）mm 厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板12 厚板底粉刷3.692 (3.192 ) kN/m24.076kN/m樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊跨 AB、CD 橫向框架梁自重（+粉刷） 中跨 BC 橫向框架梁自重（+粉刷）次梁自重（+粉刷）2.190kN/m2.758kN/mAB、CD 跨填充墻自重（內(nèi)墻）AB、CD 跨填充墻內(nèi)側(cè)粉刷小計(jì)0.2

22、×(3.9-0.6)×20=13.2kN/m(3.9-0.6)×0.02×2×17=2.24kN/m15.44kN/mA、D 軸外墻自重外墻內(nèi)側(cè)粉刷8×(3.9-0.7)-2.1×1.8×3÷8×0.2×20=7.13kN/m 8×(3.9-0.7)-2.1×1.8×3÷8×0.02×2×17=1.21kN/m0.45×2.1×1.8×3÷8=0.64kN/m鋼窗自重9南京工業(yè)

23、大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）小計(jì)8.98kN/mBC 跨填充墻自重(+粉刷)(3.9-0.4)×20+(3.9-0.4)×0.02×2×17=16.38kN/mB、C 軸線墻自重8×(3.9-0.7)-0.9×2.1-2.1×1.8×2÷8×0.2×20=8.07kN/m門窗自重0.5×2.1×0.9÷8+0.45×2.1×1.8×2÷8=0.54kN/m8×(3.9-0.7)-0.9×2.1-2.1&

24、#215;1.8×2÷8×0.02×2×17=1.37kN/m墻體粉刷小計(jì)9.99kN/m柱自重0.5×0.5×3.8×25=23.75kN由板荷載傳遞示意圖可知，次梁接受的是三角形荷載，樓面荷載為 3.192 kN/m2，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載。梯形荷載：𝑃= (1 2𝛼2 + 𝛼3)𝑃 = 2.19𝑘𝑁/𝑚2𝑒𝑞𝑢5𝑃"2三角形荷載

25、：=P = 2.00kN/𝑚𝑒𝑞𝑢8中跨 BC 主（次）梁均布邊跨 AB、CD 主（次）梁均布縱向框架梁2.7×1.35×2÷2.7=2.69kN/m3.692×3=11.08kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2=1.83kN/mGi1（Gi4）外墻自重7.13×8×0.7=39.92kN8×0.54=4.34kN鋼窗重柱自重23.75kN5.64×8+2.75×3+11.08×3=86.61kN縱向來(lái)小計(jì)

26、154.62kNGi2（Gi3）內(nèi)墻自重8.07×8×0.7=45.19kN8×0.54=4.3kN門窗重柱自重23.75kN縱向5.64×8+2.75×3+3×11.08+1.83×8×2.69=125.99kN199.25kN小計(jì)10南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）gi1(gi3)主梁自重樓面荷載4.08kN/m11.08kN/m小計(jì)15.15kN/m主梁自重gi22.19kN/m樓面荷載8.07kN/m小計(jì)10.26kN/m2.4.3 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算：據(jù)結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，活載不予折減，按傳遞采用滿布。不上人

27、屋面活荷載為 0.5kN/𝑚2，屋面活載與雪載不同時(shí)考慮，取兩者間較大值：屋面活載 0.5 kN/𝑚2。過(guò)道為 3.5 kN/𝑚2，樓面活荷載為 2.5 kN/𝑚2。（1）屋面荷載邊跨 AB、CD 主次梁均布荷載中跨BC 主次梁荷載縱向框架梁0.5×3=1.5kN/m2.7×1.35×0.31÷2.7=0.42kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2×0.34÷4.2=0.31kN/m活載編號(hào)Q51（Q54） Q53（Q53）q51（q53）1.5&

28、#215;6=9.0kN0.31×8+1.5×6+2.7×0.42=12.65kN1.5kN/mq521.35kN/m（2）標(biāo)準(zhǔn)層樓面荷載邊跨 AB、CD 主次梁均布荷載中跨BC 主次梁荷載縱向框架梁2.5×3=7.5kN/m2.7×1.35×2.19÷2.7=2.95kN/m (1.5+4.2)×1.35÷2×2.40÷4.2=2.20kN/m活載編號(hào)Qi1（Qi4）Qi3（Qi3） qi1（qi3）7.5×6=45.0kN2.20×8+7.5×6+2.

29、7×2.95=70.56kN7.5kN/mqi29.45kN/m11南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）2.4.4 風(fēng)荷載已知基本風(fēng)壓𝑤0 = 0.40𝑘𝑁/𝑚2，地面粗糙度屬于 C 類，按荷載規(guī)范𝑤𝑘 =𝛽𝑧𝜇𝑠𝜇𝑧𝑤0。風(fēng)載體型系數(shù)𝜇𝑠：迎風(fēng)面為 0.8；背風(fēng)面為-0.5，因結(jié)構(gòu)高度 H=20.4m< 30m（從室外地面算起），取對(duì)應(yīng)系數(shù)

30、20573;𝑧=1.0，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表 2-1，風(fēng)荷載如圖2-3 所示。圖 2-3橫向框架上的風(fēng)荷載表 2-1 風(fēng)荷載計(jì)算2.4.5作用（1）物總重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值𝐺𝑖的計(jì)算1）集中于屋的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值𝐺550%雪載：0.5×0.35×70.2×14.7=180.59kN12層次𝛽𝑧𝜇𝑠Z𝜇𝑧𝑤0A𝑃𝑖(𝑘𝑁)51.001.30

31、19.800.740.408.773.3741.001.3015.900.670.4015.215.3031.001.3012.000.650.4015.215.1421.001.308.100.650.4015.215.1411.001.304.200.650.4017.015.75南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）板上荷載：屋面荷載4.87×70.2×6×2+4.37×70.2×2.7=4930.78kN梁自重：橫向梁(4.08×6×2+2.19×2.7)×10=548.25kN5.64×70.

32、2×4=1584.83kN0.5×0.5×25×1.8×40=450kN0.6×2.36×(70.2+14.7)×2=240.43kN縱向梁柱自重：女兒墻：𝐺5 =7943.88𝑘𝑁2)集中于五層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值𝐺450%樓面活載0.5×(70.2×2.7×3.5+2×70.2×6×2.5)=1384.7kN板上荷載樓面荷載3.69×70.2×6×2+3.1

33、9×70.2×2.7=3715.15kN梁自重：橫梁548.25kN縱梁1584.83kN0.5×0.5×25×3.9×39=950.62kN柱自重：隔墻自重：橫墻（13.2+2.244）×6×10=926.64kN 2×(7.13+1.21)×70.2+16.38×70.2=1735.48kN0.64×(70.2+14.7)×2=108.33kN𝐺4 = 11014.0𝑘𝑁縱墻鋼窗3)集中于三、四層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)

34、準(zhǔn)值𝐺3𝐺250%樓面活載0.5×(70.2×2.7×3.5+2×70.2×6×2.5)=1384.7kN板上荷載樓面荷載3.69×70.2×6×2+3.19×70.2×2.7=3715.15kN梁自重：橫梁548.25kN縱梁1584.83kN13南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）柱自重：0.5×0.5×25×3.9×40=975.0kN隔墻自重：橫墻（13.2+2.244）×6×10=926.6

35、4kN 2×(7.13+1.21)×70.2+16.38×70.2=1735.48kN0.64×(70.2+14.7)×2=108.33kN縱墻鋼窗𝐺3 = 𝐺211037.85𝑘𝑁4）集中于二層處的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值𝐺150%樓面活載0.5×(70.2×2.7×3.5+2×70.2×6×2.5)=1384.7kN板上荷載樓面荷載3.69×70.2×6×2+3.19×70

36、.2×2.7=3715.15kN梁自重：橫梁548.25kN縱梁1584.83kN0.5×0.5×25×4.2×40=1050.0kN柱自重：隔墻自重：橫墻（13.2+2.244）×6×10=926.64kN 2×(7.13+1.21)×70.2+16.38×（70.2-4.2）=1666.69kN0.64×(70.2+14.7)×2=108.33kN縱墻鋼窗𝐺2 = 9659.89𝑘𝑁（2）作用計(jì)算1）框架柱的抗側(cè)移剛度在計(jì)算

37、剛度時(shí)，應(yīng)考慮樓蓋對(duì)框架梁的影響，在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架梁的抗彎慣性矩I = 2𝐼0；邊框架梁取I = 1.5𝐼0，𝐼0為框架梁按矩形截面計(jì)算的截面慣性矩。橫剛度見(jiàn)表 2-2，每層框架柱總抗側(cè)移剛度見(jiàn)表 2-3。表 2-2 橫剛度14桿件截面𝐸𝑐𝐼0(𝑚𝑚4)𝐼(𝑚𝑚4)L(mm)𝐸𝑐𝐼𝑖 =𝐿相對(duì)剛度bh邊框架梁25060030.004.5&

38、#215;1096.75×10960003.38×1071.000邊框架梁20040030.001.07×1091.6×10927001.78×1070.527中框架梁25060030.004.5×1099×10960004.5×1071.333南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）表 2-3框架柱橫向側(cè)移剛度 D 值注釋：𝑖𝑐為梁的線剛度，𝑖𝑧為柱的線剛度底層 𝐷 = 4 × (19.34 + 10.73) + 16 ×

39、(10.27 + 11.74) = 432.45kN/mm二至四層 𝐷 = 4 × (19.37 + 12.37) + 16 × (11.37 + 14.60) = 502.50kN/mm五層 𝐷 = 4 × (19.37 + 12.37) + 16 × 11.37 + 15 × 14.60 = 487.89kN/mm2）框架自振周期計(jì)算表 2-4 框架頂點(diǎn)假想水平位移 計(jì)算表15項(xiàng)目 𝑖𝑐𝐾 =(底層）𝑖𝑧 𝑖

40、19888;𝐾 =(一般層）2𝑖𝑧𝛼 = 𝐾 (一般層)𝑐2+𝐾𝛼 = 0.5+𝐾 (底層)𝑐2+𝐾12𝐷 = 𝛼𝑐𝑖𝑧 (2 )(kN/mm)根數(shù)層柱類型及截面五層（抽柱）邊框架（500×500）0.840.309.374邊框架中柱（500×500）1.290.3912.374中框架（500×500）1.120

41、.3611.3716中框架中柱（500×500）1.720.4614.6015四至二層邊框架（500×500）0.840.309.374邊框架中柱（500×500）1.290.3912.374中框架（500×500）1.120.3611.3716中框架中柱（500×500）1.720.4614.6016底層邊框架（500×500）1.000.509.344邊框架中柱（500×500）1.530.5810.734中框架（500×500）1.340.5510.2716中框架中柱（500×500）2.050.6

42、311.7416中框架梁20040030.001.07×1092.14×10927002.38×1070,705底層框架柱50050030.005.21×1095.21×10946503.36×1070.996中層框架柱50050030.005.21×1095.21×10939004.0×1071.187南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）則自振周期為：𝑇1 = 1.70𝛼0 = 1.70 × 0.60.312 = 0.570𝑠3）作用計(jì)算根據(jù)本工程設(shè)防

43、烈度 7、類場(chǎng)地土，設(shè)計(jì)分組為第一組，查抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010 特征周期𝑇𝑔 = 0.25𝑠，𝛼𝑚𝑎𝑥 = 0.08𝑇𝑔0.90.9𝛼 = ()𝛼𝑚𝑎𝑥= (0.25/0.57)× 0.08 = 0.0381𝑇1結(jié)構(gòu)等效總重力荷載: 𝐺𝑒𝑞 = 0.85𝐺𝐿

44、 = 0.85 × 50684.47 = 43081.8𝑘𝑁𝑇1 > 1.4𝑇𝑔 = 1.4 × 0.25 = 0.35𝑠，故需考慮框架頂部附加集中力作用。𝛿𝑛 = 0.08𝑇1 + 0.07 = 0.116作用標(biāo)準(zhǔn)值為：框架橫向水平結(jié)構(gòu)底部：𝐹𝐸𝑘 = 𝛼1𝐺𝑒𝑞 = 0.056 × 50684.47 =

45、 2838.33𝑘𝑁各樓層的作用和剪力標(biāo)準(zhǔn)值由下表 2-5 計(jì)算列出。表 2-5 各樓層作用和剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表16層𝐻𝑖(𝑚)𝐺𝑖(𝑘𝑁)𝐺𝑖𝐻𝑖𝐹𝑖 = 𝐹𝑛 + 𝛥𝐹𝑛(頂層)𝐺𝑖𝐻𝑖𝐹w

46、894; = 𝐺 𝐻 𝐹𝐸𝑘(1 𝛿𝑛)(其他層)𝑖 𝑖樓層剪力𝑉𝑖(𝑘𝑁)520.257934.88160681.32652.92+329.24982.16416.3511014.00180078.90731.741713.90層𝐺𝑖(𝑘𝑁) 𝐺𝑖(kN) 𝐷(kN/mm)&#

47、120575; = 𝐺𝑖/ 𝐷 (層間相對(duì)位移）總位移57934.887934.88487.8916.26312.48411014.0018948.88502.5037.71296.22311037.8529986.73502.5059.67258.51211037.8541024.58502.5081.64198.8419659.8950684.47432.45117.20117.20南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（） 𝐺𝑖𝐻𝑖 = 617473.5𝐹𝑛

48、 = 𝛿𝑛𝐹𝐸𝑘 = 0.116 × 2838.33 = 329.24圖 2-4 橫向框架上的作用本工程計(jì)算多遇作用下橫向框架的層間彈性側(cè)移，見(jiàn)表 2-6。對(duì)于鋼筋混凝土框架𝜃0取 1/550。表 2-6 層間彈性側(cè)移驗(yàn)算17層次h(m)𝑉𝑖(𝑘𝑁) 𝐷𝑖 (𝑘𝑁/𝑚𝑚) 𝑉𝑖 𝛥&#

49、120583;𝑒 = 𝐷𝑖(𝑚𝑚)𝜃𝑒𝑖 (𝑚𝑚)53.9982.16487.892.017.0943.91713.90502.503.417.0933.92272.30502.504.527.0923.92655.78502.505.287.0914.652838.30432.456.568.45312.4511037.85137421.23558.402272.3028.5511037.8594373.60383.482655.78

50、14.659659.8944918.49182.522838.30南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）通過(guò)以上計(jì)算結(jié)果看出，各層層間彈性側(cè)移均滿足規(guī)范要求，即𝜇𝑒 𝜃𝑒。3. 框架內(nèi)力計(jì)算3.1 恒載作用下的框架內(nèi)力1.彎矩分配系數(shù)根據(jù)上面的原則，可計(jì)算出本工程橫向框架各桿件的桿端彎矩分配系數(shù)，由于該框架為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，取框架的一半進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，如圖 3-1 所示。節(jié)點(diǎn) A1: 𝑆𝐴1𝐴0 = 4𝑖𝐴1𝐴0 = 4 × 0.996 =

51、3.984𝑆𝐴1𝐵1 = 4𝑖𝐴1𝐵1 = 4 × 1.333 = 5.332𝑆𝐴1𝐴2 = 4𝑖𝐴1𝐴2 = 4 × 1.187 = 4.748（相對(duì)線剛度見(jiàn)表 2-3）𝐴 𝑆 = 4(0.996 + 1.333 + 1.187) = 14.064= 𝑆𝐴1𝐴0 =3.984𝜇= 0.28

52、4𝐴1𝐴0𝐴 𝑆14.064= 𝑆𝐴1𝐵1 =5.322𝜇= 0.378𝐴1𝐵1𝐴 𝑆14.064= 𝑆𝐴1𝐴2 =4.748𝜇= 0.338𝐴1𝐴2𝐴 𝑆14.064節(jié)點(diǎn) B1: 𝑆𝐵1𝐷1 = 𝑖𝐵

53、;1𝐷1 = 2 × 0.705 = 1.410𝐴 𝑆 = 4(0.996 + 1.333 + 1.187) + 2 × 0.705 = 15.474= 𝑆𝐵1𝐴1 = 1.333×4 = 0.345𝜇𝐵1𝐴1𝐴 𝑆15.474= 𝑆𝐵1𝐵2 = 0.996×4 = 0.257𝜇𝐵1𝐵2

54、𝐴 𝑆15.474= 𝑆𝐵1𝐷1 = 0.705×4 = 0.091𝜇𝐵1𝐷1𝐴 𝑆15.474= 𝑆𝐵1𝐵0 = 1.187×4 = 0.307𝜇𝐵1𝐵0𝐴 𝑆15.4741.187×4節(jié)點(diǎn) A2:𝜇= 𝜇= 0.320𝐴2

55、9860;1𝐴2𝐴3(1.187+1.333+1.187)×41.333×4𝜇= 0.360𝐴2𝐵2(1.187+1.333+1.187)×41.333×4節(jié)點(diǎn) B2:𝜇= 0.328𝐵2𝐴2(1.333+1.187×2)×4+2×0.7051.187×4𝜇= 𝜇= 0.292𝐵2𝐵3𝐵2𝐵1(

56、1.187+1.333+1.187)×4+2×0.70518南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）0.705×2𝜇= 0.087𝐵2𝐷2(1.187+1.333+1.187)×4+2×0.7051.333×4節(jié)點(diǎn) A5:𝜇= 0.529𝐴5𝐵5(1.333+1.187)×41.187×4𝜇= 0.471𝐴5𝐴4(1.333+1.187)×41.333×4節(jié)點(diǎn) B

57、5:𝜇= 0.464𝐵5𝐴50.705×2+(1.187+1.333)×41.187×4𝜇= 0.413𝐵5𝐵40.705×2+(1.187+1.333)×40.705×2𝜇= 0.123𝐵5𝐷50.705×2+(1.187+1.333)×4節(jié)點(diǎn) A4、B4 以及節(jié)點(diǎn) A3、B3 與相應(yīng) A2、B2 相同。2桿件固端彎矩計(jì)算桿件固端彎矩時(shí)應(yīng)帶符號(hào)，桿端彎矩一律以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)?/p>

58、正。(1）橫彎矩1）頂層橫梁自重作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 12.24𝑘𝑁 𝑚𝐴5𝐵5𝐵5𝐴5121𝑀2𝐵5𝐷5 = 3 𝑞𝑙 = 1.33𝑘𝑁 𝑚1𝑀=𝑀= 0.67𝑘𝑁 𝑚𝐷5𝐵

59、;5𝐵5𝐷52板傳來(lái)的荷載作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 43.83𝑘𝑁 𝑚𝐴5𝐵5𝐵5𝐴512= 51 𝑞𝑙2 = 4.48𝑘𝑁 𝑚𝑀𝐵5𝐷5961𝑀= 𝑞𝑙2 = 2.69𝑘𝑁 &

60、#119898;𝐷5𝐵5322）二至五層橫梁自重作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 12.24𝑘𝑁 𝑚𝐴1𝐵1𝐵1𝐴1121𝑀2𝐵1𝐷1 = 3 𝑞𝑙 = 1.33𝑘𝑁 𝑚1𝑀=𝑀= 0.67𝑘𝑁

61、19898;𝐷1𝐵1𝐵1𝐷1219南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（）板傳來(lái)的荷載作用:1𝑀= 𝑀= 𝑞𝑙2 = 33.24𝑘𝑁 𝑚𝐴1𝐵1𝐵1𝐴112= 51 𝑞𝑙2 = 3.27𝑘𝑁 𝑚𝑀𝐵1𝐷1961𝑀= 𝑞𝑙2 = 1.96𝑘𝑁 𝑚𝐷1𝐵132(2) 縱梁引起柱端附加彎矩由于本工程邊框架梁與中框架梁并無(wú)偏移，各層外縱梁與中縱梁無(wú)柱端附加彎矩，即皆為 0。3節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩橫向框架的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩為通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的各桿件（不包括縱向框架梁）在節(jié)點(diǎn)處的固端彎矩與通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的縱梁引起柱端橫向附加彎矩之和，根據(jù)平衡原則，節(jié)點(diǎn)彎矩的正方向與桿端彎矩方向相反，一律以逆