五層鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計（含計算書）

1、 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 PAGE PAGE - 73 -學(xué)校代碼： 10128學(xué)號： 201210606007 本科畢業(yè)設(shè)計計算說明書（ 題 目：宣化縣某教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名：hao學(xué) 院：土木工程學(xué)院系 別：建筑工程系專 業(yè)：土木工程專業(yè)（建筑工程方向）班 級：土木12-3班指導(dǎo)教師：趙燕茹 教授摘要本文為宣化縣某教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算說明書。該建筑層數(shù)5層，層高3.3m，建筑總面積5346，結(jié)構(gòu)體系為無支撐鋼框架體系，結(jié)構(gòu)安全等級三級，設(shè)計使用年限50年。設(shè)計基本加速度0.15g，建筑場地類別類，設(shè)計地震分組第二組。設(shè)計分為建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。計算書包括結(jié)構(gòu)

2、布置，截面初選，計算簡圖，荷載計算，內(nèi)力計算，內(nèi)力組合，截面驗算，節(jié)點設(shè)計，樓梯設(shè)計，雨篷設(shè)計，次要構(gòu)件設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計。該結(jié)構(gòu)采用縱向框架承重體系，選取第4榀框架為代表框架進(jìn)行計算。鋼材為Q235B，框架柱選用焊接箱型截面，框架梁選用窄翼緣軋制H型鋼，樓板選用非組合樓板，選用YXB42-215-645（B）壓型鋼板，梁柱節(jié)點采用栓焊連接，基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)和柱下聯(lián)合基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：鋼框架，結(jié)構(gòu)設(shè)計，教學(xué)樓設(shè)計。AbstractThis article focuses on a university for xuanhuaxian teaching building structure desi

3、gn. The building layers 5 floor, the height of 3.3 m, total construction area of5346, structure system of no support for steel frame, seismic rating of , designed durable years of 50 years. The design basic acceleration is 0.15g.Class II of building site classification. The design earthquake group i

4、s second. The design includes architectural design and structural design.The calculation includes structural arrangement, sectional primaries, calculation diagram, load calculation, calculation of internal forces, internal force combination, section checkup， node design, staircase design, awning des

5、ign, Secondary Component Design and foundation design.The structure use longitudinal frame load .It is a representative for calculating 4 cross. The brand of steel is Q235B. Frame column adopts welded box section. Frame beam adopts rolling h-beam. Floor adopts pressed steel plate YXB-42-215-645(B).

6、Beam-column joints adopts bolt-weld joint. The foundation adopts Independent and joint basis.Key words: steel frame, structural design, teaching building design目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc453001893 引言 PAGEREF _Toc453001893 h - 1 - HYPERLINK l _Toc453001894 第一章 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案概述 PAGEREF _Toc453001894 h

7、 - 2 - HYPERLINK l _Toc453001895 1.1設(shè)計依據(jù) PAGEREF _Toc453001895 h - 3 - HYPERLINK l _Toc453001896 1.2設(shè)計說明 PAGEREF _Toc453001896 h - 3 - HYPERLINK l _Toc453001897 1.2.1屋面（不上人屋面） PAGEREF _Toc453001897 h - 3 - HYPERLINK l _Toc453001898 1.2.2樓面： PAGEREF _Toc453001898 h - 3 - HYPERLINK l _Toc453001899 1.2

8、.3門窗 PAGEREF _Toc453001899 h - 4 - HYPERLINK l _Toc453001900 1.2.4墻體 PAGEREF _Toc453001900 h - 4 - HYPERLINK l _Toc453001901 1.3結(jié)構(gòu)形式 PAGEREF _Toc453001901 h - 4 - HYPERLINK l _Toc453001902 1.4 材料選用 PAGEREF _Toc453001902 h - 4 - HYPERLINK l _Toc453001903 1.5主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)計算方法 PAGEREF _Toc453001903 h - 4 - H

9、YPERLINK l _Toc453001904 第二章 結(jié)構(gòu)布置及截面初選 PAGEREF _Toc453001904 h - 5 - HYPERLINK l _Toc453001905 2.1 計算單元確定 PAGEREF _Toc453001905 h - 5 - HYPERLINK l _Toc453001906 2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面初選 PAGEREF _Toc453001906 h - 5 - HYPERLINK l _Toc453001907 2.2.1梁截面按跨高比初估： PAGEREF _Toc453001907 h - 5 - HYPERLINK l _Toc45300190

10、8 2.2.2柱截面按中柱初估： PAGEREF _Toc453001908 h - 6 - HYPERLINK l _Toc453001909 2.2.3壓型鋼板 PAGEREF _Toc453001909 h - 6 - HYPERLINK l _Toc453001910 2.2.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件初選截面參數(shù) PAGEREF _Toc453001910 h - 7 - HYPERLINK l _Toc453001911 第三章 框架梁柱剛度計算 PAGEREF _Toc453001911 h - 7 - HYPERLINK l _Toc453001912 3.1 層間側(cè)移剛度計算 PAGEREF

11、 _Toc453001912 h - 7 - HYPERLINK l _Toc453001913 3.1.1梁線剛度計算 PAGEREF _Toc453001913 h - 7 - HYPERLINK l _Toc453001914 3.1.2柱線剛度計算 PAGEREF _Toc453001914 h - 8 - HYPERLINK l _Toc453001915 PAGEREF _Toc453001915 h - 8 - HYPERLINK l _Toc453001916 3.1.3柱側(cè)移剛度計算 PAGEREF _Toc453001916 h - 9 - HYPERLINK l _Toc

12、453001917 第四章 荷載計算 PAGEREF _Toc453001917 h - 10 - HYPERLINK l _Toc453001918 4.1屋面均布荷載(不上人屋面) PAGEREF _Toc453001918 h - 10 - HYPERLINK l _Toc453001919 4.1.1恒載 PAGEREF _Toc453001919 h - 10 - HYPERLINK l _Toc453001920 4.2.2 活載： PAGEREF _Toc453001920 h - 11 - HYPERLINK l _Toc453001921 4.2樓面均布荷載： PAGEREF

13、 _Toc453001921 h - 11 - HYPERLINK l _Toc453001922 4.3構(gòu)件自重 PAGEREF _Toc453001922 h - 12 - HYPERLINK l _Toc453001923 4.3.1 柱 PAGEREF _Toc453001923 h - 12 - HYPERLINK l _Toc453001924 4.3.2梁 PAGEREF _Toc453001924 h - 12 - HYPERLINK l _Toc453001925 4.3.3墻體 PAGEREF _Toc453001925 h - 12 - HYPERLINK l _Toc4

14、53001926 4.4重力荷載代表值計算 PAGEREF _Toc453001926 h - 13 - HYPERLINK l _Toc453001927 4.5地震作用計算 PAGEREF _Toc453001927 h - 14 - HYPERLINK l _Toc453001928 4.5.1 結(jié)構(gòu)自振周期計算 PAGEREF _Toc453001928 h - 14 - HYPERLINK l _Toc453001929 4.5.2水平地震作用分析 PAGEREF _Toc453001929 h - 15 - HYPERLINK l _Toc453001930 第五章 內(nèi)力計算 PA

15、GEREF _Toc453001930 h - 18 - HYPERLINK l _Toc453001931 5.1水平地震作用下框架內(nèi)力計算（采用D值法） PAGEREF _Toc453001931 h - 18 - HYPERLINK l _Toc453001932 5.1.2框架柱端彎矩計算 PAGEREF _Toc453001932 h - 19 - HYPERLINK l _Toc453001933 5.1.3框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力計算 PAGEREF _Toc453001933 h - 20 - HYPERLINK l _Toc453001934 5.1.4地震作用下框架內(nèi)

16、力圖 PAGEREF _Toc453001934 h - 21 - HYPERLINK l _Toc453001935 5.2豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力 PAGEREF _Toc453001935 h - 22 - HYPERLINK l _Toc453001936 5.2.1恒載作用下計算簡圖及活荷載作用下計算簡圖 PAGEREF _Toc453001936 h - 23 - HYPERLINK l _Toc453001937 5.2.2豎向荷載作用下梁固端彎矩計算 PAGEREF _Toc453001937 h - 25 - HYPERLINK l _Toc453001938 5.2.3梁

17、、柱分配系數(shù)計算 PAGEREF _Toc453001938 h - 26 - HYPERLINK l _Toc453001939 5.2.3豎向荷載作用下框架彎矩計算 PAGEREF _Toc453001939 h - 27 - HYPERLINK l _Toc453001940 5.2.4豎向荷載作用下梁端剪力 PAGEREF _Toc453001940 h - 33 - HYPERLINK l _Toc453001941 5.3橫向框架的內(nèi)力組合 PAGEREF _Toc453001941 h - 35 - HYPERLINK l _Toc453001942 第六章 截面設(shè)計 PAGER

18、EF _Toc453001942 h - 39 - HYPERLINK l _Toc453001943 6.1構(gòu)件驗算 PAGEREF _Toc453001943 h - 39 - HYPERLINK l _Toc453001944 6.1.1框架梁驗算 PAGEREF _Toc453001944 h - 39 - HYPERLINK l _Toc453001945 6.1.2框架柱驗算 PAGEREF _Toc453001945 h - 41 - HYPERLINK l _Toc453001946 6.2節(jié)點設(shè)計 PAGEREF _Toc453001946 h - 43 - HYPERLIN

19、K l _Toc453001947 6.2.1框架梁柱節(jié)點驗算 PAGEREF _Toc453001947 h - 43 - HYPERLINK l _Toc453001948 6.3次梁設(shè)計 PAGEREF _Toc453001948 h - 45 - HYPERLINK l _Toc453001949 6.3.1主次梁節(jié)點設(shè)計 PAGEREF _Toc453001949 h - 46 - HYPERLINK l _Toc453001950 6.4柱腳設(shè)計 PAGEREF _Toc453001950 h - 47 - HYPERLINK l _Toc453001951 6.4.1柱腳栓釘計算

20、 PAGEREF _Toc453001951 h - 47 - HYPERLINK l _Toc453001952 6.4.2鋼柱埋入段四周配筋計算 PAGEREF _Toc453001952 h - 48 - HYPERLINK l _Toc453001953 第七章 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計 PAGEREF _Toc453001953 h - 49 - HYPERLINK l _Toc453001954 7.1組合板設(shè)計 PAGEREF _Toc453001954 h - 49 - HYPERLINK l _Toc453001955 7.1.1荷載及內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc453001

21、955 h - 49 - HYPERLINK l _Toc453001956 7.1.2壓型鋼板驗算（施工階段） PAGEREF _Toc453001956 h - 51 - HYPERLINK l _Toc453001957 7.1.3非組合板驗算（使用階段） PAGEREF _Toc453001957 h - 51 - HYPERLINK l _Toc453001958 7.1.4斜截面抗剪驗算 PAGEREF _Toc453001958 h - 52 - HYPERLINK l _Toc453001959 7.1.5支座負(fù)彎矩配筋計算 PAGEREF _Toc453001959 h -

22、52 - HYPERLINK l _Toc453001960 7.1.6撓度計算 PAGEREF _Toc453001960 h - 52 - HYPERLINK l _Toc453001961 7.2樓梯設(shè)計 PAGEREF _Toc453001961 h - 53 - HYPERLINK l _Toc453001962 7.2.1梯板設(shè)計 PAGEREF _Toc453001962 h - 53 - HYPERLINK l _Toc453001963 7.2.2平臺板設(shè)計 PAGEREF _Toc453001963 h - 55 - HYPERLINK l _Toc453001964 7.

23、2.3 平臺梁設(shè)計 PAGEREF _Toc453001964 h - 56 - HYPERLINK l _Toc453001965 7.2.4梯柱設(shè)計 PAGEREF _Toc453001965 h - 56 - HYPERLINK l _Toc453001966 7.3雨蓬設(shè)計 PAGEREF _Toc453001966 h - 57 - HYPERLINK l _Toc453001967 7.3.1雨蓬結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖 PAGEREF _Toc453001967 h - 57 - HYPERLINK l _Toc453001968 7.3.2荷載計算 PAGEREF _Toc45300

24、1968 h - 58 - HYPERLINK l _Toc453001969 7.3.3內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc453001969 h - 58 - HYPERLINK l _Toc453001970 7.3.4截面和節(jié)點設(shè)計 PAGEREF _Toc453001970 h - 59 - HYPERLINK l _Toc453001971 第八章 基礎(chǔ)設(shè)計 PAGEREF _Toc453001971 h - 60 - HYPERLINK l _Toc453001972 8.1底層邊柱基礎(chǔ)設(shè)計 PAGEREF _Toc453001972 h - 60 - HYPERLINK l _T

25、oc453001973 8.1.1 確定基礎(chǔ)底邊尺寸 PAGEREF _Toc453001973 h - 60 - HYPERLINK l _Toc453001974 8.1.2 基底反力驗算： PAGEREF _Toc453001974 h - 61 - HYPERLINK l _Toc453001975 8.1.3 基礎(chǔ)抗沖切驗算 PAGEREF _Toc453001975 h - 62 - HYPERLINK l _Toc453001976 8.1.4 基底配筋計算 PAGEREF _Toc453001976 h - 63 - HYPERLINK l _Toc453001977 8.2底

26、層中柱基礎(chǔ)設(shè)計 PAGEREF _Toc453001977 h - 64 - HYPERLINK l _Toc453001978 8.2.1 確定基礎(chǔ)底邊尺寸 PAGEREF _Toc453001978 h - 64 - HYPERLINK l _Toc453001979 8.2.2 基底反力驗算： PAGEREF _Toc453001979 h - 66 - HYPERLINK l _Toc453001980 8.2.3 基礎(chǔ)抗沖切驗算 PAGEREF _Toc453001980 h - 67 - HYPERLINK l _Toc453001981 8.2.4 基底配筋計算 PAGEREF

27、_Toc453001981 h - 68 - HYPERLINK l _Toc453001982 8.3地梁設(shè)計 PAGEREF _Toc453001982 h - 69 - HYPERLINK l _Toc453001983 8.3.1截面初選 PAGEREF _Toc453001983 h - 69 - HYPERLINK l _Toc453001984 8.3.2荷載計算及內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc453001984 h - 70 - HYPERLINK l _Toc453001985 8.3.3配筋計算 PAGEREF _Toc453001985 h - 70 - HYPERL

28、INK l _Toc453001986 結(jié)論 PAGEREF _Toc453001986 h - 72 - HYPERLINK l _Toc453001987 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc453001987 h - 73 - HYPERLINK l _Toc453001988 謝辭 PAGEREF _Toc453001988 h - 74 - 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計算書 引言近年來，鋼結(jié)構(gòu)在中國得到了廣泛的應(yīng)用和快速發(fā)展，大量鋼結(jié)構(gòu)新材料、新技術(shù)新工藝得到推廣使用，已建成世界上規(guī)模最大、難度最高的多項鋼結(jié)構(gòu)工程，鋼結(jié)構(gòu)已成為建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。 然而

29、，我國鋼結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀與鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的蓬勃發(fā)展的要求還不相適應(yīng)，不僅培養(yǎng)的人才數(shù)量不夠，更重要的是培養(yǎng)的人才不能很好滿足鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)快速發(fā)展對人才實踐能力和創(chuàng)新能力的要求。本科畢業(yè)設(shè)計是對四年專業(yè)知識的考核，是一次實踐深化的過程，更是將來走上社會工作崗位的一次練兵。我們必須嚴(yán)謹(jǐn)對待，畢業(yè)設(shè)計參考最新規(guī)范，盡量做到每個計算步驟都有理有據(jù)，讓畢業(yè)設(shè)計作品經(jīng)得起考驗，甚至可以直接施工。畢業(yè)設(shè)計在老師的指導(dǎo)下，循序漸進(jìn)，在失敗中改進(jìn)優(yōu)化，經(jīng)過反復(fù)的計算，讓建筑實現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)適用的目標(biāo)。在設(shè)計中不斷創(chuàng)新，增強(qiáng)本領(lǐng)，走向工作崗位做一個合格的土木工程師。第一章 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案概述要求：宣化縣某大學(xué)鋼框架教學(xué)樓建

30、筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，已知工程概況如下：本建筑為某大學(xué)鋼框架教學(xué)樓，位于甘肅省宣化縣。共5層，為教學(xué)用房，總建筑面積：5346，層高3.3m。滿足防火要求設(shè)兩個雙跑樓梯。墻體采用加氣砼砌塊，室內(nèi)地面采用T910地磚。屋面為不上人屋面，采用合成高分子卷材防水，水泥聚苯保溫板保溫。結(jié)構(gòu)形式為鋼框架體系。設(shè)計基準(zhǔn)期50年，雪荷載0.15?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本加速度為0.15，設(shè)計地震分組為第一組。地形地貌：建筑場地內(nèi)地勢基本平坦，勘察期間場地內(nèi)地面相對高程120.17120.39m，相對高差0.22m。地層巖性：勘察場地屬沖洪積平原，地層組成受當(dāng)時古地理、古氣候環(huán)境的影響，根據(jù)沉積物成因類型及巖性特點

31、，將勘察深度內(nèi)的第四紀(jì)地層劃分為五層，各層分別描述如下：第 = 1 * GB3 層耕土：褐色、松散狀態(tài)，主要成分為粉土，是第四紀(jì)人類活動堆積物，地表有新近一年堆積物的厚度為0.20.5m的雜填土。第 = 2 * GB3 層粉土：約在2.5m以上為褐色，以下為黃色，稍濕濕，中密密實狀態(tài)，上部含有砂礫，含有粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂透鏡體。層厚0.5m，平均厚度0.7m，承載力特征值。第 = 3 * GB3 粉砂：黃色，濕飽和，稍密狀態(tài)，局部含有粉土薄層透鏡體狀分布。層厚1.2m，平均厚度0.8m，承載力特征值。第 = 3 * GB3 1層粉土：黃色，濕飽和，中密密實狀態(tài)，呈透鏡體狀分布，僅在ZK5中存在。

32、厚度1.02m，承載力特征值。第 = 4 * GB3 層礫砂：黃色，飽和，松散稍密狀態(tài)，局部含有少量卵石和薄層角礫透鏡體。層厚度4.01m，平均厚度0.6m，承載力特征值。1.1設(shè)計依據(jù) 土木（建工）2016屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（20110113） 民用建筑設(shè)計通則（GB503522005）建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB50016-2006)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB500172003)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500102010）鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范(GB50661-2011)熱軋H型鋼和部分T型梁（GB/T11263）地基基礎(chǔ)設(shè)

33、計規(guī)范(GB500072002)鋼結(jié)構(gòu)制圖深度和表示方法（03G102）多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點構(gòu)造詳圖（01SJ519）1.2設(shè)計說明1.2.1屋面（不上人屋面）細(xì)砂保護(hù)層高分子防水卷材一道20mm厚1:3水泥砂漿找平層 30mm厚膨脹珍珠巖找2%坡120mm厚水泥聚苯保溫板110mm厚壓型鋼板YX-B42-215-645(B)及混凝土板V型輕鋼龍骨吊頂1.2.2樓面：3mm厚T910地磚30mm1：3干硬性水泥沙漿找平層110mm厚壓型鋼板YX-B42-215-645(B)及混凝土板V型輕鋼龍骨吊頂1.2.3門窗本工程采用實木門和斷橋鋁合金真空雙層玻璃窗1.2.4墻體外墻做法為： 300

34、mm厚加氣砼 50mm厚擠塑板保溫層 20mm厚雙面抹灰內(nèi)墻做法為： 200mm厚加氣砼 20mm厚雙面抹灰女兒墻做法為：120mm厚加氣砼 20mm厚雙面抹灰1.3結(jié)構(gòu)形式采用無支撐鋼框架體系結(jié)構(gòu)。框架梁及次梁采用窄翼緣熱軋H型鋼，柱均用焊接箱型截面柱，梁柱節(jié)點采用剛接。樓板采用110mm厚壓型鋼板YX-B42-215-645(B)鋼筋混凝土組合樓蓋體系。樓梯為現(xiàn)澆混凝土板式樓梯?；A(chǔ)采用柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)和柱下聯(lián)合基礎(chǔ)。根據(jù)地基勘測報告，選取第四層礫砂作為持力層，基礎(chǔ)埋深3.5.m。采用插入式柱腳，柱腳頂部標(biāo)高-0.2m，因此一層結(jié)構(gòu)層高為3.5m。1.4 材料選用所有構(gòu)件及零件均采用Q235B

35、；組合樓板混凝土強(qiáng)度等級C25，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級C30，鋼筋為HRB400級，焊條采用E43和E50兩種型號。1.5主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)計算方法該建筑抗震設(shè)防類別為丙類，地震作用及抗震措施均按設(shè)防烈度考慮。具體計算方法如下：采用底部剪力法計算水平地震作用；采用修正反彎點法（D值法）計算水平地震作用下的框架內(nèi)力；采用彎矩二次分配法，計算豎向荷載作用下框架內(nèi)第二章 結(jié)構(gòu)布置及截面初選采用鋼框架結(jié)構(gòu)。連接方式采用焊縫，螺栓連接?？蚣芰杭按瘟翰捎谜砭墴彳圚型鋼，柱采用焊接箱型截面柱，樓板采用110mm厚壓型鋼板YX-B42-215-645(B)鋼筋混凝土組合樓蓋體系，樓梯板和平臺板采用鋼筋混凝土樓板，基

36、礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。2.1 計算單元確定選取具有代表性的4軸線的框架進(jìn)行計算，如圖 2.1.1 圖 2.1.12.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面初選2.2.1梁截面按跨高比初估：框架主梁高h(yuǎn)=(1/101/15)L，取h=1/12L=1/12x6.90.6m=600mm 取主梁高h(yuǎn)=600mm 主梁的寬 b=1/3h=600/3=200mm 取次梁寬b=200mm 查型鋼表選用HN600 x200 x11x17 次梁的高 h=(1/121/18)L，取h=1/15L=1/15x6.9=0.46m 取次梁的高h(yuǎn)=450mm 次梁的寬b=1/3h=450/3=150mm 取次梁的高h(yuǎn)=150mm查型鋼表選用HN4

37、50 x200 x9x14。圖2.22.2.2柱截面按中柱初估： 初步選柱子截面500mm500mm.(圖需要換)圖2.32.2.3壓型鋼板選用YXB42215645（B），板厚11mm，有效截面慣性矩33.88cm4/m,有效截面抵抗矩11.11cm3/m，自重0.119。2.2.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件初選截面參數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件初選截面參數(shù) 表2.1項目截面尺寸構(gòu)件截面特性重量(mm(mm(mmA()()（）(cm)(cm)MkN/m框架柱5005002038414771214771241.9341.932.95框架梁60020017131.7173749227323.664.151.01橫向次梁450200

38、1495.4331973187018.304.430.73第三章 框架梁柱剛度計算3.1 層間側(cè)移剛度計算3.1.1梁線剛度計算鋼材的彈性模量2.06x108KN/m2 框架梁線剛度 表3.1梁編號截面尺寸（mmmm）跨度（m）AB(CD)慣性矩=(cm4)（邊框架）BC慣性矩=(cm4)（中框架）（kNm）（邊框架）（kNm）（中框架）LAB(CD)6002006.9880801101002.63.3LBC6002002.7880801101006.78.43.1.2柱線剛度計算柱的線剛度公式 （底層柱），（2-5層柱）框架柱線剛度 表3.2層柱高h(yuǎn)(m)軸柱子線剛度（kNm）5 3.38.

39、343.38.33 3.38.32 3.38.31 3.58.7圖3.1 邊框架梁柱線剛度圖（）圖3.2 中框架梁柱線剛度圖（）3.1.3柱側(cè)移剛度計算一般層：= 首 層：= 框架柱的值 表3.3層柱子類別(m)抗側(cè)剛度(104KNm修正系數(shù)修正系數(shù)(104 KN/m)(104 KN/m)25中框架中柱(16根)3.323.41.40.413.7103邊柱(16根)3.36.60.40.171.6邊框架中柱(4根)3.318.61.120.363.3邊柱(4根)3.35.20.310.131.21中框架中柱(16根)3.511.71.340.43.4106邊柱(16根)3.53.30.40.1

40、7 1.4邊框架中柱(4根)3.59.31.10.524.4邊柱(4根)3.52.60.30.353.0注：與樓梯相鄰處的框架梁應(yīng)按邊框架梁計算，此處簡化計算按中框架考慮。第四章 荷載計算4.1屋面均布荷載(不上人屋面)4.1.1恒載 細(xì)砂保護(hù)層 (較輕不計)高分子防水卷材一道 (較輕不計)20mm厚1:3水泥砂漿找平 0.0220=0.4 20mm厚膨脹珍珠巖 0.0215=0.3 120mm厚水泥聚苯保溫板 0.120.196=0.024110mm厚壓型鋼板YXB42215645（B）及混凝土板 0.1126+0.119=2.981 V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/m2 合 計 3.954

41、4.2.2 活載：不上人屋面 0.5 雪載 0.15重力荷載代表值計算時取雪荷載。豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)分析時活荷載和雪荷載不同時考慮，取二者較大值考慮。4.2樓面均布荷載：4.2.1恒載： 3mm厚T910地磚 19.80.003=0.06 30mm厚水泥砂漿找平層 0.0320=0.6110mm厚壓型鋼板YXB42215645（B）及混凝土板 0.1126+0.119=2.981V型輕鋼龍骨吊頂 0.25合 計 3.894.2.2活載： 樓面活荷載 2.5走廊、樓梯的活荷載 3.54.2.3樓梯折算成250mm厚混凝土板 0.2526=6.54.3構(gòu)件自重4.3.1 柱框架柱 2.95kN/m

42、 4.3.2梁 框架梁 1.01kN/m 橫向次梁 0.64kN/m 4.3.3墻體 （1）外墻300 mm厚加氣砼 0.36=1.8 50mm厚擠塑板保溫層 0.050.5=0.025kN/m2 20mm厚雙面抹灰 200.04=0.8 合計 2.625（2）內(nèi)墻 200 mm厚加氣砼 0.26=1.2 20mm厚雙面1：3水泥砂漿抹灰 200.022=0.8合 計 2.0 （3）女兒墻120 mm厚加氣砼，高900mm. 0.126=0.7220mm厚雙面1：3水泥砂漿抹灰 200.022=0.8合計 1.52 （4）樓梯折算成250mm厚混凝土板 0.2526=6.54.4重力荷載代表值

43、計算 根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010中第5.1.3條，頂層重力荷載代表值包括：屋面及女兒墻自重，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，半層柱自重，半層墻自重。其他層荷載代表值包括：樓面恒荷載，50%的樓面均布活荷載，縱橫梁自重，樓面上下個半層的柱及墻體自重。（雪荷載取0.15KN/m）屋蓋GnA）女兒墻 g1=1.52x0.9x(81.9/16.8+65.1)x2=112.04KNB）屋面荷載 g2=(3.954+0.15x50%)16.8x65.1=4406.44KNC）縱橫梁 縱向梁 1.01x65.1x4=263KN橫向梁 1.01x10 x16.8+0.64x13.9x9=249

44、.74KNg3=263+249.74=512.74KND）半層高外墻恒載 g4=2.625x3.3/2x(65.1x70%x2+16.8x2)=540.28KNE）半層高內(nèi)墻恒載 g5=2x3.3/2x(65.1x2x85%+6.9x14)=683.99KNF）半層柱自重 g6=2.95x3.3/2x40=194.7KN合計 Gn=6450.19B 樓面重力GiA ）樓梯折算 把樓梯簡化為250mm厚混凝土板 g7=(0.25x26+2.5x50%)x3.3x4.42x2=226.08KNB)樓面荷載g8=(3.89+2.5x50%)x(16.8x65.1-2.7x65.1-3.6x6.9x2

45、)+(3.88+3.5x50%)x(2.7x65.1+3.6x6.9x2)/225.45=5723.3KNC)縱橫梁 g9= g3=512.74KND)上下半層高外墻恒載（2-4層） g10=2g4=1080.56KN 1層層高為3.5m g10,1=2.625x(3.5/2+3.3/2)x(65.1x2x70%+16.8x2)=1113.3KNE)上下半層高內(nèi)墻恒載 g11=2g5=1367.98KN g11,1=(3.5/2+3.3/2)/(3.3/2)xg5=1409.43KNF)上下半層高柱自重 g12=2g6=389.4KNg12,1=(3.5/2+3.3/2)/(3.3/2)x g

46、6=401.2KNg1=9386.05KN g2-4=9300.06KN g5=6450.19KN房屋總重力荷載代表值：43736 kN圖4.1 重力荷載分布圖4.5地震作用計算4.5.1 結(jié)構(gòu)自振周期計算將各層重力荷載代表值集中在相應(yīng)樓層處作為假想水平荷載計算整體框架的頂點位移。考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響取。結(jié)構(gòu)自振周期 表4.1層數(shù)(kN)(kN)(104 KN/m)（m）（m）5645064501030.00630.120549300157501030.01530.114239300250501030.02430.098929300343501030.03330.074619386437361

47、030.04130.0413考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響取=0.9 4.5.2水平地震作用分析（1）采用底部剪力法計算水平地震作用設(shè)防烈度7度，設(shè)計基本加速度值為0.15g，設(shè)計地震分組第二組，則；類場地，阻尼比；=0.53s2.0s=0.10（2）結(jié)構(gòu)總水平地震作用:結(jié)構(gòu)等效荷載取重力荷載代表值的85%：水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：0.137175.53717.6kN=0.53s1.4=1.40.4 =0.56s，所以不需要考慮頂部附加水平地震作用。（3）各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及樓層地震剪力結(jié)構(gòu)所在層樓板的計算高度。樓層地震剪力： (1ij5)樓層地震剪力計算 表4.2層(m)(m)(kN)(KNm)(kN

48、)(kN)(kN)(kN)53.316.764501077150.263717.6_966.6966.643.313.493001246200.30_1115.32081.933.310.19300939300.22817.92899.823.36.89300632400.15557.63457.413.53.59386328510.08297.43754.8圖4.2 樓層地震作用及剪力（單位：kN）（4）樓層地震剪力調(diào)整按抗震規(guī)范規(guī)定：各樓層地震剪力。7度設(shè)防，設(shè)計地震加速度0.15g，剪力系數(shù)具體計算如表4.3所示：樓層地震剪力調(diào)整 表4.3層(kN)(kN)(kN)(kN)備注5966.

49、664506450154.8滿足42081.9930015750378滿足32899.9930025050601.2滿足23457.4930034350824.4滿足13754.89386437361049.7滿足由以上計算可知各樓層地震剪力均滿足要求。（5）樓層地震剪力作用下橫向框架側(cè)移樓層地震剪力作用下橫向框架側(cè)移等于層間剪力除以樓層側(cè)移剛度，計算如表4.4：地震剪力作用下橫向框架側(cè)移 表4.4層（m）(KN)(104 KN/m)層間相對轉(zhuǎn)角備注53.3966.61030.0009均小于滿足43.32081.91030.002033.32899.81030.002823.33457.410

50、30.003413.53754.81060.0035 第五章 內(nèi)力計算5.1水平地震作用下框架內(nèi)力計算（采用D值法）取軸橫向框架計算。5.1.1框架柱的反彎點高度計算反彎點到柱下端結(jié)點的距離，即反彎點高度。標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比。上下橫粱線剛度比對標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比的修正系數(shù)。上層層高變化修正系數(shù)。下層層高變化修正系數(shù)。根據(jù)框架總層數(shù)、該柱所在層數(shù)和梁柱線剛度比查表得。邊柱（中框架A柱、D軸柱）的反彎點高度比 表5.1層(m)53.30.40.250000.2543.30.40.350000.3533.30.40.400000.4023.30.40.500000.5013.50.40.750000.7

51、5中柱（中框架B柱、C軸柱）的反彎點高度比 表5.2 層 (m)53.31.410.370000.3743.31.410.420000.4233.31.410.470000.4723.31.410.500000.5013.51.340.610000.615.1.2框架柱端彎矩計算（1）第層第k根柱所受的剪力： =（2）第層第k根柱下端彎矩：（3）第層第k根柱上端彎矩：具體計算過程見表5.3，表5.4邊柱（A、D軸）柱端彎矩 表5.3層H(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)（）()53.3 1031.6966.6150.2537.112.443.31031.62081.9320.356

52、8.63733.31031.62899.8450.4089.159.423.31031.63457.4540.5089.189.113.51061.43754.8510.7544.6133.9中柱（B、C軸）柱端彎矩 表5.4層H(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)（）()53.31033.7966.6350.3772.842.743.31033.72081.9750.42143.610433.31033.72899.81040.47181.9161.323.31033.73457.41240.50204.6204.613.51063.43754.81200.61163.8256.2

53、5.1.3框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力計算梁端彎矩可按節(jié)點彎矩平衡條件，將節(jié)點上下柱端彎矩之和按左右梁得線剛度比例分配。梁端剪力為梁端彎矩之和除以梁長度。邊柱軸力為各層梁端剪力按層疊加，中柱軸力為柱倆側(cè)梁端剪力之差，亦按層疊加。 = = 橫向框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力 表5.5層數(shù)AB跨BC跨柱軸力V（kN）V（kN）537.120.58.352.352.338.78.330.448152.519.3133.8133.89927.679.73126.180.630205.3205.3152.157.6122.12148.5103.236.5262.7262.7194.694.1158.1

54、1133.7103.934.4264.5264.5195.9128.5161.5由于結(jié)構(gòu)對稱，故CD跨框架梁與AB跨相同。（柱受壓為正，受拉為負(fù)）由于本結(jié)構(gòu)的自振周期=0.53s1.5s，故柱軸力不予修正。5.1.4地震作用下框架內(nèi)力圖圖5.1 地震作用下橫向框架彎矩圖（單位：kNm）圖5.2 地震作用下橫向框架梁端剪力及軸力圖（單位：kN）5.2豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析采用彎矩二次分配法。彎矩二次分配法是一種近似計算方法，即將各節(jié)點的不平衡彎矩同時作分配和傳遞，分配兩次傳遞一次。圖5.1.1計算單元格均布荷載： 1屋頂：屋面+框架梁 2樓面：樓面+框架梁+

55、內(nèi)墻集中荷載： 1屋頂：屋面+次梁+框架梁+女兒墻 2樓面：樓面+次梁+框架梁+柱+外墻5.2.1恒載作用下計算簡圖及活荷載作用下計算簡圖圖5.3 恒荷載作用下計算簡圖圖5.4 活荷載作用下計算簡圖5.2.2豎向荷載作用下梁固端彎矩計算豎向荷載作用下梁固端彎矩計算見表5.6 豎向荷載作用下梁固端彎矩計算 表5.6層號作用固端彎矩（kNm）恒載（kN/m）活載(kN/m)恒載作用活載作用均布力均布力AB跨BA跨BC跨CB跨AB跨BA跨BC跨CB跨515.231.8-60.460.4-9.39.3-7.1-7.1-1.1-1.1420.419-8181-12.412.4-35.7-35.7-5.5

56、-5.5320.419-8181-12.412.4-35.7-35.7-5.5-5.5220.419-8181-12.4-12.4-35.7-35.7-5.5-5.5120.419-8181-12.4-12.4-35.7-35.7-5.5-5.55.2.3梁、柱分配系數(shù)計算對稱結(jié)構(gòu)荷載對稱可以取一半結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計算，走廊處梁長度為原來的一半，故線剛度為原來2倍。固定轉(zhuǎn)動剛度，滑動端轉(zhuǎn)動剛度。梁柱線剛度如圖5.5，梁柱分配系數(shù)見表5.7圖5.5 梁柱線剛度圖（）梁柱分配系數(shù) 表5.7層號A柱（上）A柱（下）AB梁BA梁B柱（上）B柱（下）BC梁500.7160.2840.20900.5250.2

57、6740.4170.4170.1660.1370.3440.3440.17430.4170.4170.1660.1370.3440.3440.17420. 4170.4170.1660.1370.3440.3440.17410.4170.4170.16660.1370.3440.3440.1745.2.3豎向荷載作用下框架彎矩計算恒載作用下的彎矩二次分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.7160.2840.2090.5250.267五層下數(shù)值為結(jié)點力偶下值為梁端彎矩下數(shù)值為結(jié)點力偶-60.4060.40-9.3043.2517.15-10.68-26.83-13.6413.6416.89-5.3

58、48.58-11.806.82-6.82-8.27-3.28-0.75-1.89-0.960.9651.87-51.8757.54-40.52-17.0817.080.4170.4170.1660.1370.3440.3440.174四層下數(shù)值為結(jié)點力偶下值為梁端彎矩下數(shù)值為結(jié)點力偶-81.0081.00-12.4033.7833.7813.45-9.40-23.60-23.60-11.9411.9423.6021.6216.89-4.706.72-13.41-11.805.97-5.9713.41-14.10-14.10-5.611.724.314.312.18-2.18-4.3141.30

59、36.57-77.8780.04-32.70-31.09-16.1916.1932.700.4170.4170.1660.1370.3440.3440.174三層下數(shù)值為結(jié)點力偶下值為梁端彎矩下數(shù)值為結(jié)點力偶-81.0081.00-12.4033.7833.7813.45-9.40-23.60-23.60-11.9411.9423.6016.8916.89-4.706.72-11.80-11.805.97-5.9711.80-12.13-12.13-4.831.493.753.751.90-1.90-3.7538.5438.54-77.0879.82-31.65-31.65-16.4716.4

60、731.650.4170.4170.1660.1370.3440.3440.174二層下數(shù)值為結(jié)點力偶下值為梁端彎矩下數(shù)值為結(jié)點力偶-81.0081.00-12.40033.7833.7813.45-9.40-23.60-23.60-11.9411.9423.6016.8916.89-4.706.72-11.80-11.805.97-5.9711.80-12.13-12.13-4.831.493.753.751.90-1.90-3.7538.5438.54-77.0879.82-31.65-31.65-16.4716.4731.650.4170.4170.1660.1370.3440.3440