教學樓設計畢業(yè)設計論文

1、-. z. -. -可修編- .工業(yè)大學北方信息工程學院本科畢業(yè)設計(論文)題目：遠東中學教學樓設計系別：建筑工程系專業(yè)：土木工程班級： B120710 學生：史偉浩*： B12071019 指導教師：王海榮 2016年 05月-. z.畢業(yè)設計論文任務書系部建工系專業(yè)土木工程班級 10 史偉浩* B12071019 1.畢業(yè)設計論文題目：遠東中學教學樓設計2.題目背景和意義：本設計為遠東中學教學樓設計，總建筑面積4500平方米，擬建5層，主體構(gòu)造為鋼筋混凝土框架構(gòu)造，位于市勞動南路。主要房間組成及使用面積見下表：房間名稱建筑面積m2備注普通教室55562830間多功能教室1001202間電教

2、器材儲存兼放映室3540與多功能教室吡連物理實驗室75851間生化實驗室75851間實驗準備室3040共兩間，與實驗室靠近音樂教室53551間樂器室15201間，與音樂教室靠近閱覽室75851間書庫3040與閱覽室吡連科技活動室15201間或2間辦公室1216每層設兩間本設計的意義主要有以下幾個方面：1通過本設計，可以使學生對四年來所學的根本理論和專業(yè)知識進展綜合的應用，加深對專業(yè)知識的掌握和理解，同時對建筑設計和構(gòu)造設計有整體和全面性的認識。2通過查閱各種資料和建筑規(guī)等完本錢工程的建筑設計，構(gòu)造選型，構(gòu)造布置，構(gòu)造計算及建筑、構(gòu)造施工圖的繪制，進而穩(wěn)固對根底知識和專業(yè)知識的掌握程度以及綜合運

3、用的實際能力。3.設計(論文)的主要容理工科含技術(shù)指標：1建筑局部根據(jù)任務書進展建筑方案及建筑施工圖設計，以施工圖為主，具體要求如下：計算機繪制，達施工圖深度，要求完成圖紙容：主要平面圖底層平面圖、標準層平面圖等；正立面圖及側(cè)立面圖；剖面圖一個剖樓梯間；屋面排水圖。2構(gòu)造局部構(gòu)造方案設計：包括柱網(wǎng)布置、構(gòu)造平面布置、構(gòu)件的初步估算、根底形式及埋置深度確實定。構(gòu)造計算：選一具有代表性的框架進展計算。包括：確定框架計算簡圖，荷載計算，恒荷載作用下的力計算，活荷載作用下的力計算，水平地震作用下的力計算，力組合，框架截面設計配筋計算，自選構(gòu)件設計和計算現(xiàn)澆板或樓梯。繪制施工圖，構(gòu)造圖紙要求完成容：構(gòu)造

4、平面布置圖，一榀框架配筋圖，自選構(gòu)件配筋圖。編寫設計說明書和構(gòu)造計算書裝訂成冊。工程地質(zhì)條件：場地地勢平坦，地質(zhì)構(gòu)造簡單，持力層為亞粘土，類場地，地基承載力標準值為180kPa。土壤最大凍結(jié)深度為18cm,最大積雪厚度為20cm，雪荷載為 0.25kN/m2。常年地下水位于地面以下7m，水質(zhì)對混凝土無侵蝕。氣象條件：冬季室外計算溫度-9，夏季室外計算溫度+30。最熱月平均氣溫為+27，最冷月平均氣溫為-0.2。年總降水量631.8mm,一日最大降水量為109.6mm，一小時最大降水量為79mm。全年主導風向為東北風，根本風壓0.35kN/m2。建筑構(gòu)造平安等級：二級；建筑構(gòu)造設計使用年限：50

5、年。地震設防烈度為8度，建筑場地類別為類，設計地震分組為第一組。4.設計的根本要求及進度安排含起始時間、設計地點：1設計的根本要求:1要有良好的城市景觀，要求建筑造型美觀、大方。 2設計方案合理，計算方確，計算數(shù)據(jù)準確。 3計算書格式應符合標準，書寫工整，文字簡練，條理清楚。 4施工圖須符合制圖標準，能正確、準確表達設計意圖，圖面布置協(xié)調(diào)、清楚、整潔。2進度安排:建筑設計、構(gòu)造選型、構(gòu)造布置 15-161第15周-第18周荷載計算15-161第19周-第20周荷載計算 15-162第1周-第3周構(gòu)造構(gòu)件計算15-162第4周-第7周整理說明書、繪制施工圖15-162第8周-第9周出圖、論文裝訂

6、15-162第10周辯論15-162第11周5. 畢業(yè)設計論文的工作量要求圖紙幅面和數(shù)*：建筑圖6,構(gòu)造圖4其他要求：論文字數(shù)：20000字外文翻譯字數(shù)： 3000字參考文獻篇數(shù)：15篇以上指導教師簽名：年月日學生簽名：年月日系主任審批：年月遠東中學教學樓設計摘要本設計主要進展了構(gòu)造方案中橫向框架的抗震設計。先確定框架布局，之后進展了層間荷載代表值的計算,然后取一榀框架進展分析，分別計算水平荷載作用下和豎向荷載作用下的力與位移，水平地震作用采用底部剪力法進展計算，水平地震作用下的側(cè)移剛度采用D值法進展計算，框架構(gòu)造在正常使用條件下的變形驗算要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高之比不宜超過1/550

7、的限值。接著采用彎矩二次分配法計算豎向荷載恒載及活荷載作用下的構(gòu)造力，并進展力組合，進而找出最不利的一組或幾組力進展計算配筋，框架配筋計算，應遵循強柱弱梁，強減弱彎，強節(jié)點、強錨固等原則，選取最平安的結(jié)果計算配筋并繪圖。整個構(gòu)造在設計過程中，嚴格遵循有關(guān)最新的國家標準規(guī)，參考相關(guān)資料和課本，對設計的各個環(huán)節(jié)進展綜合全面的科學性考慮。設計本著適用、平安、經(jīng)濟、使用方便的原則進展。建筑構(gòu)造方案是否合理，不但關(guān)系到是否滿足使用要求和構(gòu)造受力是否可靠，而且也關(guān)系到是否方便施工等問題。關(guān)鍵詞：框架構(gòu)造；抗震；構(gòu)造設計；力計算 The Design of the teaching buiding in *

8、ian YuanDong school of Arts and sciencesThe design of the main structure scheme of horizontal seismic design framework . When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peakdisplacement method, the

9、n making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottomshear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different a*is. Then the internal force (bending moment, shearing force and a*ial force ) in the structure

10、 under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the bination of internal force can be made by using the E*cel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs

11、 and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the ponents.The whole structure of the design process,in strict pliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, an

12、d design of the various ponents of a prehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Design reasonable and workable structure of the program is the construction site of the important basis for the construction.Key Words：Frame

13、 structure; seismic; structural design; internal force calculation-. z. -. -可修編- .TOC o 1-3 h u 目錄 HYPERLINK l _Toc21300 1 緒論 PAGEREF _Toc21300 2 HYPERLINK l _Toc25524 1.1工程概況 PAGEREF _Toc25524 2 HYPERLINK l _Toc3052 建筑介紹 PAGEREF _Toc3052 2 HYPERLINK l _Toc28812 建筑類型 PAGEREF _Toc28812 2 HYPERLINK l

14、_Toc11138 抗震設防烈度 PAGEREF _Toc11138 2 HYPERLINK l _Toc32269 1.2設計原始資料 PAGEREF _Toc32269 2 HYPERLINK l _Toc599 氣象條件 PAGEREF _Toc599 2 HYPERLINK l _Toc12067 工程地質(zhì)條件 PAGEREF _Toc12067 2 HYPERLINK l _Toc13170 1.3 建筑平面設計 PAGEREF _Toc13170 2 HYPERLINK l _Toc8034 1.4 建筑立面設計 PAGEREF _Toc8034 2 HYPERLINK l _To

15、c26159 1.5建筑剖面設計 PAGEREF _Toc26159 2 HYPERLINK l _Toc21086 1.6土建立計 PAGEREF _Toc21086 2 HYPERLINK l _Toc27321 2 構(gòu)造布置 PAGEREF _Toc27321 2 HYPERLINK l _Toc283852.1 構(gòu)造布置 PAGEREF _Toc28385 2 HYPERLINK l _Toc3827 2.1.1 構(gòu)造平面布置 PAGEREF _Toc3827 2 HYPERLINK l _Toc11406 3 計算截面確實定 PAGEREF _Toc11406 2 HYPERLINK

16、 l _Toc4087 4 框架構(gòu)造剛度參數(shù)計算 PAGEREF _Toc4087 2 HYPERLINK l _Toc20476 4.1 梁柱線剛度計算 PAGEREF _Toc20476 2 HYPERLINK l _Toc13407 4.2 柱的抗側(cè)剛度計算 PAGEREF _Toc13407 2 HYPERLINK l _Toc12366 5 荷載計算 PAGEREF _Toc12366 2 HYPERLINK l _Toc15850 5.1 恒載標準值計算 PAGEREF _Toc15850 2 HYPERLINK l _Toc23243 5.2 重力荷載代表值計算 PAGEREF

17、_Toc23243 2 HYPERLINK l _Toc5440 6 力計算 PAGEREF _Toc5440 2 HYPERLINK l _Toc19465 6.1 橫向水平地震作用下框架構(gòu)造的力和位移計算 PAGEREF _Toc19465 2 HYPERLINK l _Toc26849 橫向自振周期計算 PAGEREF _Toc26849 2 HYPERLINK l _Toc13227 水平地震作用及樓層地震剪力計算 PAGEREF _Toc13227 2 HYPERLINK l _Toc7869 水平地震作用下的位移驗算 PAGEREF _Toc7869 2 HYPERLINK l _

18、Toc1580 水平地震作用下框架力計算 PAGEREF _Toc1580 2 HYPERLINK l _Toc29851 作水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖 PAGEREF _Toc29851 2 HYPERLINK l _Toc27134 6.2 豎向荷載作用下框架構(gòu)造的力計算 PAGEREF _Toc27134 2 HYPERLINK l _Toc14707 計算單元 PAGEREF _Toc14707 2 HYPERLINK l _Toc10026 力計算 PAGEREF _Toc10026 2 HYPERLINK l _Toc18675 7力組合 PAGEREF _T

19、oc18675 2 HYPERLINK l _Toc25917 7.1構(gòu)造抗震等級 PAGEREF _Toc25917 2 HYPERLINK l _Toc1052 7.2框架的力組合 PAGEREF _Toc1052 2 HYPERLINK l _Toc8761 7.3框架梁力組合 PAGEREF _Toc8761 2 HYPERLINK l _Toc5605 7.4框架柱力組合 PAGEREF _Toc5605 2 HYPERLINK l _Toc20153 8 截面設計及配筋計算 PAGEREF _Toc20153 2 HYPERLINK l _Toc4888 8.1框架梁 PAGERE

20、F _Toc4888 2 HYPERLINK l _Toc13193 梁正截面受彎承載力計 PAGEREF _Toc13193 2 HYPERLINK l _Toc1404 梁斜截面受彎承載力計算 PAGEREF _Toc1404 2 HYPERLINK l _Toc16898 8.2框架柱 PAGEREF _Toc16898 2 HYPERLINK l _Toc20673 剪跨比和軸壓比驗算 PAGEREF _Toc20673 2 HYPERLINK l _Toc1349 柱正截面承載力計算 PAGEREF _Toc1349 2 HYPERLINK l _Toc31845 柱斜截面承載力計算

21、 PAGEREF _Toc31845 2 HYPERLINK l _Toc29742 柱斜截面承載力計算 PAGEREF _Toc29742 2 HYPERLINK l _Toc25545 9 樓板設計 PAGEREF _Toc25545 2 HYPERLINK l _Toc1222 9.1樓板類型及設計方法的選擇 PAGEREF _Toc1222 2 HYPERLINK l _Toc14904 10 樓梯設計 PAGEREF _Toc14904 2 HYPERLINK l _Toc11082 10.1梯段板設計 PAGEREF _Toc11082 2 HYPERLINK l _Toc2357

22、5 荷載計算 PAGEREF _Toc23575 2 HYPERLINK l _Toc29907 力計算 PAGEREF _Toc29907 2 HYPERLINK l _Toc17316 截面設計 PAGEREF _Toc17316 2 HYPERLINK l _Toc31955 10.2平臺板設計 PAGEREF _Toc31955 2 HYPERLINK l _Toc16085 10.3平臺梁設計 PAGEREF _Toc16085 2 HYPERLINK l _Toc21458 11設計心得 PAGEREF _Toc21458 2 HYPERLINK l _Toc23840 參考文獻

23、PAGEREF _Toc23840 2 HYPERLINK l _Toc3844 致 PAGEREF _Toc3844 2 HYPERLINK l _Toc13727 畢業(yè)設計論文知識產(chǎn)權(quán)聲明 PAGEREF _Toc13727 2 HYPERLINK l _Toc23529 畢業(yè)設計論文獨創(chuàng)性聲明 PAGEREF _Toc23529 2-. z. -. -可修編- .1 緒論1.1工程概況建筑介紹設計題目：遠東中學教學樓設計建筑面積：4480m2建筑高度：18m構(gòu)造形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架構(gòu)造建筑物耐久年限：50年建筑類型建筑成一字型,東側(cè)為兩層大跨度多媒體教室，五層框架構(gòu)造?？拐鹪O防烈度地

24、震設防烈度為8度，建筑場地類別為類，設計地震分組為第一組，設計根本加速度為0.20g，構(gòu)造平安等級為二類。1.2設計原始資料氣象條件溫度：冬季室外計算溫度-9，夏季室外計算溫度+30。最熱月平均氣溫為+27，最冷月平均氣溫為-0.2。2.根本風壓：0.35kN/m2。3.根本雪壓：0.25kN/m2。工程地質(zhì)條件場地地勢平坦，地質(zhì)構(gòu)造簡單，持力層為亞粘土，類場地，地基承載力標準值為180kPa。常年地下水位于地面以下7m，水質(zhì)對混凝土無侵蝕1.3 建筑平面設計根據(jù)本建筑物的使用功能要求，采用框架構(gòu)造，邊跨為6.3米，中跨為2.7米，設置一個雙跑樓梯和一個平行雙分樓梯，滿足建筑防火要求。根據(jù)人流

25、的多少和搬進房間設備的大小取門寬為1200mm，開啟方向朝房間側(cè)。走道兩端的門采用等寬雙扇門，大廳的門采用一個兩個雙扇玻璃門。房間窗設置：房間中的窗大小和位置確實定，主要是考慮到室采光和通風的要求。1.4 建筑立面設計本建筑主樓立面采用對稱體型，建筑物各部協(xié)調(diào)統(tǒng)一，形式完整。本建筑確定每層層高為3.6米，樓梯高度等于層高，屋面為不上人屋面，挑檐寬1000mm，挑檐高度設為 600mm。建筑總高度18m。整個立面看起來規(guī)則整齊，簡潔大方，簡單的造型更顯示了干練?？傮w上，本建筑立面造型符合建筑造型和構(gòu)圖方面的均衡、韻律、比照的規(guī)律，并滿足適用、經(jīng)濟、美觀的要求。1.5建筑剖面設計室外高差為0.45

26、米，可防止室外流水流入和墻身受潮。根據(jù)采光設計標準及構(gòu)造布置要求，確定標準層房間窗高到框架梁底，主要窗寬為2.4米，高為2.1米。標準層走廊兩端設置玻璃窗以便空氣流通和采光要求。屋面排水采用有組織外排水方式，用外裝塑料空心管作為落水管，屋面材料找坡2%。1.6土建立計1. 墻體0.000以上均采用M5混合砂漿砌筑，0.000以下均采用水泥砂漿砌筑。 2. 衛(wèi)生間樓地面比同層相鄰樓地面低20mm。3. 樓屋面面層材料的選擇及構(gòu)造設計。4. 屋面：(不上人) 20厚1:2.5水泥砂保護層層 4厚SBS高聚物改性瀝青防水卷材一道 25厚1:3水泥砂漿找平層 100厚水泥珍珠巖保溫層 1:6水泥焦渣找

27、坡層最薄處30厚 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 10厚混合砂漿 5. 樓面： 10厚瓷磚樓面，干水泥擦縫在衛(wèi)生間采用地磚防水樓面5厚1:2.5水泥砂漿粘結(jié)層摻建筑膠20厚1:3干硬性水泥砂漿結(jié)合層摻建筑膠水泥砂漿一道摻建筑膠100mm厚鋼筋混凝土板，隨打隨磨光 10厚混合砂漿 2 構(gòu)造布置2.1 構(gòu)造布置1采用雙向縱橫向框架承重方案，縱向總長53m。2根據(jù)建筑設計要求，主體構(gòu)造共5層。3墻采用240mm粘土空心磚4混凝土等級：梁，板，柱均采用C35。5樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造。2.1.1 構(gòu)造平面布置圖2.1 構(gòu)造平面布置圖2.1.2 初選截面尺寸(1) 框架梁截面尺寸縱向框架梁

28、h=(1/81/12)l=(1/81/12)6000=500mm750mm 取h=600mmb=(1/21/3)h=(1/21/3)600=220mm325mm 取b=300mm橫向框架梁 AB CD跨h=(1/81/12)l=(1/81/12)6300=525mm787mm 取h=600mm b=(1/21/3)h=(1/21/3)600=220mm325mm 取b=300mm表2.1 梁截面尺寸(mm)層數(shù)混凝土等級橫梁(bh)縱向框架梁(bh)縱向次梁(bh)AB跨、CD跨BC跨1-5C35300600300400300600300450(2) 柱截面尺寸估算柱截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值

29、，按公式計算1) 根據(jù)建筑抗震設計規(guī)，構(gòu)造形式為框架構(gòu)造，抗震設防烈度為8度，建筑物高度18m 24m,查得抗震等級為二級，確定柱軸壓比限值為0.82) Ac N/fc (2.1)柱組合的軸壓比設計值N= A g n (2.2)注：考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù),邊柱取1.3，柱取1.2。 g 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似取14 kN/m2。 n為驗算截面以上的樓層層數(shù)。 A柱的負荷面積。 fc為混凝土軸心抗壓強度設計值，對C35，查得16.7 N/mm2。圖2.2 框架構(gòu)造的計算簡圖中柱：A1=6.04.5=27.0m2邊柱：A2=3.156.0=18.9m2一層：中柱A

30、c N/fc=Agn/fc=(1.227.00145)103/ (0.816.7)=206512 mm2邊柱Ac N/fc=Agn/fc=(1.318.9145)103/ (0.816.7)=150340 mm2 據(jù)計算結(jié)果并綜合考慮其它因素：取中柱bh=600mm600mm 邊柱bh=600mm600mm二層五層：取 bh=600mm600mm表2.2 柱截面尺寸(mm)層次混凝土等級bh (mm2)1C356006002-5C35600600板厚估算 h=(1/401/50)l=(1/401/50)(6300/2)=63mm79mm 取h=120mm 3 計算截面確實定1框架各構(gòu)件在計算簡

31、圖中均用單線條代表，各單線條代表構(gòu)件形心軸所在的位置線2梁的跨度=該跨左右兩邊柱截面形心軸線之間的距離3底層柱高=從根底頂面算至樓面標高處4中間層柱高=從下一層樓面標高至上一層樓面標高5頂層柱高=從頂層樓面標高算至屋面標高6當上.下柱截面發(fā)生改變時，取截面較小的截面形心軸線作為計算簡圖上的柱單元一層五層：橫跨 AB CD跨：6300+120+100-600=5920mm BC跨：27001002+600=3100mm縱跨軸： 6000mm柱高：底層柱的計算高度：4300m 2-5層的柱高：3.60m圖3.1 橫向計算簡圖圖3.2 縱向計算簡圖4 框架構(gòu)造剛度參數(shù)計算4.1 梁柱線剛度計算在框架

32、構(gòu)造中，可將現(xiàn)澆樓面視作梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取I=1.5I0，對中框架梁取I=2I0。截面慣性矩I0=bh3/12。框架梁線剛度為ib=EcI0/L，其中EC為混凝土彈性模量，L為梁的計算跨度表4.1 橫梁線剛度ib計算表類別層次EcN/Mm2bhmmmmImm4L(mm)ib=EcI0/LNmm1.5EcI0/LNmm2EcI0/LNmmAB,CD跨1-5層3.151043006005.4 10963002.5710103.855 10105.14 1010BC跨1-5層3.151043004001.6

33、10924001.7710102.655 10103.54 1010柱的線剛度iC=ECLC/HC。其中LC為柱的截面慣性矩，HC為框架柱的計算高度。表4.2 柱的線剛度計算表層次EcN /mm2 bhmmmmHC(mm)LCmm4iC=EcICHCkNmm1343001.0810107.510102-5336001.081010 9.01010令i1-5AB=1.0，則其余各層桿件的相對線剛度按計算所得，作為彎矩二次分配時計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。-. z. -. -可修編- .4.2 柱的抗側(cè)剛度計算根據(jù)梁柱的線剛度比的不同，框架

34、柱可分為中柱，邊柱柱抗側(cè)移剛度：D=c12ic/h2注：c柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)表4.3 柱側(cè)移剛度修正系數(shù)表位置邊柱中柱c簡圖K簡圖K一般層底層邊框架柱側(cè)移剛度D值表4.4 邊框架柱側(cè)移剛度D值單位： N /mm層次邊柱4根中柱4根DcDCDC4cDCDC4 10.5140.419470778800.70.45262851051401830202-50.430.171416756668070.262166786668143336中框架柱側(cè)移剛度D值表4.5 中框架柱側(cè)移剛度D值單位： N /mm層次邊柱16根中柱16根DcDCDC16cDCDC16 10.690.43209303348801.

35、200.46223903582406931202-50.570.22166672666720.960.3327500440000706672將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即為各層間側(cè)移剛度D表4.6 層間側(cè)移剛度單位：N /mm 層次12-5D 850008 876140D1 /D2 =850008/876140=0.90.7,故該框架為橫向規(guī)則框架。 5 荷載計算5.1 恒載標準值計算(1) 屋面(不上人)：20厚1:2.5水泥砂漿保護層 20mm10-320kN/m3=0.4kN/m2二氈三油防水層 0.35kN/m2 150厚水泥蛭石保溫層 50.15kN/m3=0.75kN/

36、m2100140厚膨脹珍珠巖找坡100+140/27=0.84kN/m2 120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 120mm10-325kN/m3=3.0kN/m2 10厚混合砂漿 0.17kN/m2合計： 5.51kN/m2 21-4層樓面： 10面層水磨石地面 20水泥沙漿打底 0.65KN/m2素水泥漿結(jié)合層一道120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2 10厚混合砂漿0.17KN/m2合計 3.82KN/m23屋面及樓面可變荷載標準值：不上人屋面均布活荷載標準值 0.5 KN/m2樓面活荷載標準值 2.5 KN/m2屋面雪荷載標準值 SK=urS0=1.00.2=0.2 KN/m

37、2式中ur為屋面積雪分布系數(shù)4梁柱密度25 KN/m2墻體均為240厚粘土空心磚，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則單位面積上墻體重量為 150.24+170.022=4.28 KN/m2木門單位面積重力荷載0.2 KN/m2，鋼鐵門0.4 KN/m2，鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4 KN/m25.2 重力荷載代表值計算(1)第一層：樓面恒載: 3.65315.3=2974.32KN50%樓面均布活荷載: 0.55315.32.0=826.2 KN縱梁:41.050.30.6(53-80.6)25=910.98 KN邊橫梁：0.30.6251.0518=459.27 KN中橫梁：0.30.4251.

38、059=59.54 KN 次梁: 0.30.45251.0516=340.21 KN梁總重: 1769.99KN柱: 0.60.6251.054.2536=1606.5 KN縱墻:總長534-290.6-62-2.4=180.2m總重3.55180.2-22.132-20.9114.28=2077.92 KN橫墻:總長6.321+2.7=135.0m總重(3.55135-202.1) 4.28=2004.4 KN墻總重：4082.32 KN木門：0.22.10.922=9.24 KN塑鋼門：0.42.124+1.62.1=10.08 KN鋁合金窗：(2.02.132+20.911)0.4=61

39、.68 KN門窗總重：81 KN由上述可知，一層重力荷載代表值：11339.39 KN第二層重力荷載代表值樓面恒載: 2974.32 KN50%樓面均布活荷載: 826.2 KN 梁總重: 1769.99 KN柱: 1360.8KN縱墻:總長534-290.6-6-2.4=186.2m總重3.0186.2-22.134-20.911-21.534.28=1733.4 KN橫墻:總長6.321+2.72=137.7m總重：(3.0137.7-22.12)4.28=1732.116KN墻總重：3456.516 KN木門：0.22.11.020=8.4 KN塑鋼門：1.62.120.4=2.688K

40、N鋁合金窗：63.36 KN門窗總重：74.448 KN由上述可知二層重力荷載代表值：10220.94 KN(3)三四層重力荷載代表值樓面恒載: 2974.32 KN50%樓面均布活荷載: 826.2 KN 梁總重: 1769.99 KN柱: 1360.8KN縱墻:總長534-290.6-6-2.4=186.2m總重3.0186.2-22.134-20.911-21.534.28=1733.4 KN橫墻:總長6.318+2.72=118.8m總重：(3.0118.8-22.1)4.28=1507.5KN墻總重：3206.2 KN木門：0.22.11.016=6.72 KN塑鋼門：1.62.16

41、0.4=8.064鋁合金窗：(2.12.034+20.911+2.01.53)0.4=68.64 KN門窗總重：83.43 KN由上述可知三四重力荷載代表值：10220.94 KN4第五層屋面恒載：5.195315.3=4208.6 KN50%屋面活荷載：0.50.55315.3=202.725 KN梁總重：1769.99 KN柱總重：1360.8/2=663.39 KN墻總重：186.2+137.71.35-22.134-20.911-21.53-2.02.12 4.28 =1101.1 KN木門：8.4 KN鋁合金窗：63.36 KN門窗總重：71.76KN女兒墻：0.653+15.32-

42、15.3 4.28=311.5 KN由上述可知，五層重力荷載代表值：8346.1KN則構(gòu)造抗震分析時所采用的計算簡圖如下：6 力計算6.1 橫向水平地震作用下框架構(gòu)造的力和位移計算橫向自振周期計算 T1=1.7TuT1/2 6.1注：uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的構(gòu)造頂點位移。T構(gòu)造根本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.7。uT按以下公式計算： VGi=Gk 6.2ui= VGi/D ij 6.3 uT=uk 6.4注：D k為集中在k層樓面處的重力荷載代表值，VGi為把集中在各層樓面處的重力荷載值視為水平荷載而得的第i層的層間剪力。D ij 為第

43、i層的層間側(cè)移剛度。uiuk分別為第i、k層的層間側(cè)移。表6.1 構(gòu)造頂點的假想側(cè)移計算層次GikNVGikND ikN/mmuimmuimm58346.18346.18500089.82169.494 10220.9418567.04 85000821.84159.67310220.9428787.98 85000833.9137.83210471.9439259.92 85000846.18103.93111339.350599.22 87614057.7557.75T1=1.7TuT1/2 =1.70.7(0.16949)1/2=0.49s水平地震作用及樓層地震剪力計算根據(jù)建筑設計抗震規(guī)

44、GB500112010規(guī)定，對于高度不超40米、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿著高度方向分布比擬均勻的構(gòu)造，以及可近似于單質(zhì)點體系的構(gòu)造，可以采用底部剪力法等簡化方法計算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法計算抗震作用。FEK=1 Geq 6.5GEQ=0.85Gi=0.8550599.22=43009.337kN根據(jù)場地類別為類，設計根本地震加速度為0.2g，查得場地特征周期值Tg=0.45s?？拐鹪O防烈度為8度，多遇地震情況下，查的水平地震影響系數(shù)最大值ma*=0.16。由特征周期與自振周期的比值確定計算地震影響系數(shù)1=Tg/T10.9ma*=0.45/0.490.90.16 =0.141FE

45、k=1GEQ=0.14143009.337=6064.32kN因1.4Tg=0.63sT1=0.49s，所以不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算：表6.2 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次HimGikNGiHikNmGiHi/GjHjFikNVikN518.78346.1156072.070.2791691.951691.95415.110220.94154336.1940.2761673.753365.7311.510220.4117540.810.2101273.514639.2127.910471.9482728.3260.148897.525536

46、.7314.311339.348758.990.087527.606064.33各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖水平地震作用下的位移驗算根據(jù)建筑設計抗震規(guī)GB500112010規(guī)定，抗震驗算時，構(gòu)造任一樓層的水平地震最小剪力應符合VEKIGj，查得=0.032表6.3 水平地震剪力驗算表層次GikNGkN0.032GkNVikN58346.18346.1267.081691.95410220.9418567.04594.153365.7310220.9428787.98921.214639.21210471.9439259.921256.325536.73111339.350

47、599.221619.186064.33因此水平地震剪力按計算結(jié)果計算。水平地震作用下框架構(gòu)造的層間位移ui和頂點位移u i的計算：ui = Vi/D ij6.7u i=uk 6.8各層的層間彈性位移角的計算e=ui/hi 6.9層次VikND ikN/mmuimmuimmhimme=ui /hi51691.958500081.99125.05736000.0005343365.7 8500083.96023.06636000.001134639.218500085.45819.10636000.0015225536.738500086.51413.64836000.0018116064.33

48、8761407.1347.13443000.00166表6.4 水平地震剪力驗算表由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，0.001811/550=0.001812，滿足要求。水平地震作用下框架力計算以框架布置圖中軸線橫向框架力計算為例說明計算方法，其余框架力計算略?？蚣艿趇層的層間剪力Vi，i層j柱分配到的剪力Vij以及該柱上下端的彎矩M uij和Mbij的計算(6.10) Mbij=Vijyh (6.11)M uij=Vij1yh (6.12)y=yn+y1+y2+y3(底層柱需要考慮修正y2,第二層需要考慮修正y3，其余無需修正)(6.13) 注：Dij為i層j柱的側(cè)移剛度。 h為柱的

49、計算高度。 y框架柱的反彎點高度比。yn框架柱的標準反彎點高度比。 y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。 y2、y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。表6.5 各層柱端彎矩及剪力計算邊柱層次himVikND ijkN/mm邊柱Di1kN/mmVi1kNkymM bi1kNmM ui1kNm53.61691.958500081666733.180.570.23528.0767.4943.63365.7 8500081666765.990.570.3583.15154.4133.64639.218500081666790.970.570.435142.46185.0323.655

50、36.7385000816667108.560.570.5195.408195.40814.36064.3387614020930144.840.690.7436.06186.88表6.6 各層柱端彎矩及剪力計算中柱層次himVikND ijkN/mm中柱Di2kN/mmVi2kNkYmM bi2kNmM ui2kNm53.61691.958500082750054.720.960.3568.95128.0443.63365.7 85000827500107.700.960.40155.09232.6333.64639.2185000827500148.450.960.45240.49293.

51、9323.65536.7385000827500177.180.960.55350.82287.0314.36064.3387614022390157.671.20.65440.69237.29梁端彎矩Mb、剪力Vb及柱軸力Ni的計算M l b= (6.13)M r b= (6.14)V b=(6.15)Ni=V l b V r bk (6.16)注：ilb和irb分別表示節(jié)點左右梁的線剛度 Mlb和Mrb分別表示節(jié)點左右梁的彎矩 Ni為柱在第i層的柱軸力，以受壓為正，l為梁的計算跨度。圖6.3 力示意圖表6.7 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次邊梁走道梁柱軸力MlbMrblVbMlbMrbl

52、Vb邊柱N中柱N567.4975.446.322.6952.552.52.738.89-22.69-16.204182.48177.936.357.21123.65123.652.791.59-79.9-34.383268.18264.926.384.62184.1184.12.7136.37-164.52-51.752337.868311.246.3103.03216.28216.282.7160.21-267.55-57.181382.288346.816.3115.732412412.7178.52-383.28-62.79注： 柱軸力的負號表示拉力。M單位為kNm,V單位為kN，N單位

53、為kN，L單位為m。作水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖圖6.4橫向框架彎矩圖kN圖6.5 梁端剪力及柱軸力圖kN6.2 豎向荷載作用下框架構(gòu)造的力計算計算單元取3軸線橫向框架進展計算，計算單元寬度為6.3m，由于房間布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計算單元圍的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。荷載計算1恒載計算 q1、q1代表橫梁自重，為均布荷載形式。q2、和q2分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。P1、P2分別由邊

54、縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、挑檐重、樓板重等重力荷載。圖6.7各層梁上作用的恒荷載5層：q1=3.906kN/m q1 =2.730kN/mq2=5.513=16.53kN/m q2 =5.512.7=14.88 kN/mP1=(32.3/2)2+2.3+6.9)2.3/25.51+4.7256+3.5446.3/2+3.941.356=167.74kNP2=32.3/22+2.3+6.92.3/2+3+2.71.3/225.51+4.7256+3.5446.3/2=176.66 kN集中力矩 M1=P1e1=167.740.60.3/2=25.16kNm M2=P

55、2e2=176.660.60.3/2=26.50kNm14層：q1包括橫梁自重和其上橫墻自重q1=3.906+1.89(3.60.6)=9.576kN/m q1=2.730kN/mq2=3.823=11.46kN/m q2=3.822.7=10.314kN/mP1=(32.3/2)2+2.3+6.92.3/23.82+64.725+3.5446.3/2+3.94(63.3-21.51.8) +0.421.51.8=160.70kNP2=32.5/22+2.3+6.92.3/2+3+2.41.3/223.9+64.725+3.5446.3/2+3.94(63.3-21.81.5)=195.660

56、 kN集中力矩 M1=P1e1=160.70.60.3/2=24.105kNm M2=P2e2=195.66060.60.3/2=29.35kNm2活荷載計算圖6.8各層框架梁上作用的活荷載5層：q2=6.3/22=6.3 kN/m q2=2.70.5=5.4 kN/mP1=(31.2+31.2)2=14.4kNP2=(31.2+61.2)2=28.8kN集中力矩M1=P1e1=14.4(0.60.3)/2=1.8kNmM2=P2e2=28.8(0.60.3)/2=3.6kNm在屋面雪荷載作用下：q2=0.315 kN/m q2=0.27kN/mP1=2.88kN P2=5.76kN集中力矩

57、M1=P1e1=0.36kNm M2=P2e2=0.72kNm14層：q2=6.3/22.0=6.3kN/m q2=2.72.0=5.4 kN/mP1=(31.2+31.2)2=14.4kN P2=P2=(31.2+61.2)2=28.8kN集中力矩M1=P1e1=14.4(0.60.3)/2=1.8kNm M2=P2e2=28.8(0.60.3)/2=3.6kNm表6.8 橫向框架恒載匯總表層次q1kN/mq1kN/mq2kN/mq2 kN/mP1kNP2kNM1kNmM2kNm53.9062.73016.5314.88167.74176.6625.1626.501-49.5762.7301

58、1.4610.314160.7195.660624.10529.35-. z. -表6.9 橫向框架活載匯總表層次q2kN/mq2 kN/mP1kNP2kNM1kNmM2kNm56.3(0.315)5.4(0.27)14.4(2.88)28.8(5.76)1.8(0.36)3.6(0.78)1-46.35.414.428.82.164.32注：表中括號數(shù)值對應于屋面雪荷載作用情況力計算1梁端、柱端彎矩計算 q2、q2，轉(zhuǎn)化成等效均布荷載計算，再與q1、q1，產(chǎn)生的彎矩疊加。(6.18)(6.19)(6.20)AB跨 a=1.65/6.3=0.262 q=1-2a2+a3q=(1-20.2622

59、+0.2623)q=0.888q恒載：5層： q2=0.8816.53=14.55 kN/m q2 =5/814.88=9.3kN/m固端彎矩 MAB=-MBA=MBC=-MCB=1-4層 q2=0.8811.46=10.08 kN/m q2 =5/810.314=6.45 kN/m固端彎矩MAB=-MBA=MBC=-MCB=活載：5層： q2=0.886.3=5.544 kN/m q2 =5/85.4=3.375 kN/m固端彎矩MAB=-MBA=MBC=-MCB=-. z. -1-4層 q2=5.544kN/m q2 =3.375kN/m固端彎矩MAB=-MBA=-18.34 MBC=-M

60、CB=-2.05 6.9a 6.9b圖6.9a 恒載作用下的橫向框架彎矩力二次分配圖kNm圖6.9b 活載作用下的橫向框架彎矩力二次分配圖kNm-. z. -恒荷載作用下b活荷載作用下圖6.10 豎向荷載作用下框架彎矩圖kNm2梁端剪力和柱軸力梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到。計算恒載作用時的柱底軸力，還要考慮柱的自重。1恒載作用下的計算荷載引起的剪力計算：(6.21)(6.22)彎矩引起的剪力計算(桿件彎矩平衡):(6.23)(6.24)柱的軸力計算：(6.25)柱上端傳來的軸力左右梁傳來的剪力2活載作用下的計算-.