六層賓館畢業(yè)設(shè)計土木畢業(yè)設(shè)計(計算書CAD圖紙)

1、80/80第一章 建筑設(shè)計1.1 初步設(shè)計資料一. 工程名稱：福華賓館結(jié)構(gòu)設(shè)計二. 工程概況：建筑面積3091.2，建筑總高為23.4 ，主體大樓為六層，室內(nèi)外高差為0.30m。三. 溫度：最熱月平均28，最冷月平均-5；極端最高溫度38，極端最低溫度為11.5。四. 相對濕度：年平均34。五. 相對風(fēng)向：北風(fēng)，基本風(fēng)壓0.35kN/。六. 雨雪條件：最大積雪深度0.25cm,雪荷載0.40kN/。七. 年降雨量：870mm。八. 水文資料：經(jīng)勘探未發(fā)現(xiàn)地下水。九. 地質(zhì)條件：地震烈度：本工程地震設(shè)防烈度為7度，場地類型： 類。十. 材料使用：1. 混凝土：梁板柱均使用C30混凝土。2. 鋼筋

2、：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋HRB335,其余采用熱軋鋼筋HPB235。3. 墻體：a. 外縱墻采用180厚加氣混凝土砌塊（5.5kN/m3）,外側(cè)墻體貼瓷磚（0.55kN/m2）,內(nèi)側(cè)為10厚水泥砂漿抹灰（17kN/m2）。b. 內(nèi)隔墻采用120厚加氣混凝土砌塊（5.5kN/m3）,兩側(cè)均為10厚水泥砂漿抹灰。c.女兒墻采用180厚加氣混凝土砌塊（5.5kN/m3），外側(cè)墻體貼瓷磚，水泥粉刷內(nèi)側(cè)（0.36kN/m2）。4. 窗：均為塑鋼玻璃窗（0.35kN/m2）。5. 門：除大門為玻璃門，房間均為木門。1.2 工程做法1.2.1房間使用面積確定本設(shè)計根據(jù)建筑使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)的不同，確

3、定各類用房。根據(jù)使用要求，結(jié)合基地面積、結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)確定開間和進(jìn)深。1.2.2交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計一幢建筑物除了有滿足各種使用功能的房間以外，還需要有把各個使用房間與內(nèi)外有機(jī)聯(lián)系起來的交通聯(lián)系部分，以保證使用便利和安全疏散。在多層建筑中，樓梯是必不可少的一部分，是樓層人流疏散的必經(jīng)之路，樓梯的數(shù)量、位置與形式應(yīng)滿足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑環(huán)境空間的藝術(shù)效果。設(shè)計樓梯時，還應(yīng)使其符合建筑設(shè)計防火規(guī)范、民用建筑設(shè)計通則和其他有關(guān)單項建筑設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。本設(shè)計主入口選取現(xiàn)澆板板式雙跑樓梯，作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應(yīng)根據(jù)樓梯使用過程中人流股數(shù)確定，一般按每股人流寬度0.55

4、m+00.15m計算，并不應(yīng)少于兩股人流樓梯坡度的選擇要從攀登效率，、節(jié)省空間、便于人流疏散等方面考慮。因而本建筑樓梯踏步高度選用150mm,踏面選用270mm。1.3.3建筑立面剖面設(shè)計立面設(shè)計是在滿足房間的使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，運用建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，結(jié)合平面的內(nèi)部空間組合進(jìn)行的。進(jìn)行立面設(shè)計設(shè)計時要考慮房屋的內(nèi)部空間關(guān)系，相鄰立面的協(xié)調(diào)，各立面墻面的處理和門窗安排，滿足立面形式美觀要求，同時還應(yīng)考慮細(xì)部構(gòu)件的處理。建筑剖面考慮的是建筑物各部分高度，建筑層數(shù)和空間結(jié)構(gòu)體系。確定房間凈高時，主要考慮房間的使用性質(zhì)，室內(nèi)采光通風(fēng)與設(shè)備設(shè)置和結(jié)構(gòu)類型。綜合考慮這些因素，取房間層高為

5、首層3.6m，標(biāo)準(zhǔn)層3.3m。1.2.4抗震設(shè)計 建筑抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定，抗震設(shè)防烈度為6度與以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計。建筑根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁四個抗震設(shè)防類別。甲類建筑應(yīng)屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑；乙類建筑應(yīng)屬于地震時使用功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)的建筑；丙類建筑應(yīng)屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，丁類建筑應(yīng)屬于抗震次要建筑。本工程的抗震設(shè)防類別為丙類。丙類建筑，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防的要求。丙類建筑的抗震等級應(yīng)按規(guī)范確定，本設(shè)計屬于框架結(jié)構(gòu)，7度設(shè)防，高度小于30m，所以為三級框架。1.3 細(xì)部構(gòu)造總說明1.3.1勒

6、腳勒腳是墻身接近室外地面的部分，一般情況下，其高度為室內(nèi)地坪與室外地面的高差部分。它起著保護(hù)墻身和增加建筑物立面美觀的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蝕，遭到破壞，同時地表水和地下水的毛細(xì)作用所形成的地潮也會造成對勒腳部位的侵蝕。所以，在構(gòu)造上必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。勒腳防潮層：分為水平防潮層和垂直防潮層。當(dāng)室內(nèi)地坪出現(xiàn)高差或室內(nèi)地坪低于室外地面時，要同時設(shè)置水平防潮層和垂直防潮層。本工程只設(shè)水平防潮層。水平防潮層根據(jù)材料的不同，一般有油氈防潮層、防水砂漿防潮層、配筋細(xì)石混凝土防潮層。油氈防潮層具有一定的韌性、延伸性和良好的防潮性。由于油氈層降低了上下砌體之間的粘結(jié)力，且降低了砌體的

7、整體性，對抗震不利，目前已少用。砂漿防潮層是在需要設(shè)置防潮層的位置鋪設(shè)防水砂漿。防水砂漿能克服油氈防潮層的缺點，但由于砂漿系脆性材料，易開裂。故不適于地基會產(chǎn)生微小變形的建筑中。為了提高防潮層的抗裂性能，常采用60mm厚的配筋細(xì)石混凝土防潮層。工程中常在標(biāo)高-0.06m處設(shè)防潮層。1.3.2散水為保護(hù)墻基不受雨水的侵蝕，常在外墻四周將地面做成向外傾斜的坡面，以使將屋面水排至遠(yuǎn)處，這一坡面稱散水。散水坡度約3%-5%，寬一般為600mm-1000mm，縱向每隔10米做一道伸縮縫，散水與外墻設(shè)20寬縫，其縫內(nèi)均填瀝青砂漿。當(dāng)屋面排水方式為自由落水時，要求其寬度較出檐多200mm，一般雨水較多地區(qū)多

8、做成明溝,干燥地區(qū)多做成散水。1.3.3門窗工程（1）在生產(chǎn)加工門、窗之前，應(yīng)對門窗洞口進(jìn)行實測。（2）門窗安裝前預(yù)埋在墻或柱內(nèi)的木、鐵構(gòu)件應(yīng)做防腐、防銹處理。1.3.4油漆構(gòu)件防腐、防銹工程（1）所有埋入混凝土與砌塊中的木質(zhì)構(gòu)件均須做好防腐處理，滿涂焦油一道。屋面架空硬木版須經(jīng)防蟲、防腐處理后方可使用，面刷酚酞清漆。（2）所有埋入混凝土中的金屬構(gòu)件須先除銹，刷防銹漆餓二道；所有露明金屬構(gòu)件（不銹鋼構(gòu)件除外），均須先除銹刷防銹漆一道，再刷油漆二道。（3）所有室內(nèi)木質(zhì)門窗均需打膩子，磨退后刷底漆一道，再刷調(diào)和漆二道。1.3.5基礎(chǔ)工程根據(jù)現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范和地基損壞造成建筑物破壞后果（危與

9、人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失和社會影響與修復(fù)的可能性）的嚴(yán)重性，將基礎(chǔ)分為三個安全等級：一級、二級、三級。本設(shè)計基礎(chǔ)的安全等級為二級，對應(yīng)于破壞后產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，建筑類型為一般工業(yè)與民用建筑。 基礎(chǔ)按剛度分可分為：剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)；按構(gòu)造分類可分為：獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)。其中，獨立基礎(chǔ)是柱基礎(chǔ)中最常用和最經(jīng)濟(jì)的型式。本工程采用獨立基礎(chǔ)。本設(shè)計初選基礎(chǔ)頂面到室外地面的距離為1000mm，室內(nèi)外高差為300mm,則底層柱高=3600+900+300=4800mm1.4 建筑細(xì)部具體構(gòu)造做法1.4.1屋面做法選用剛性防水屋面（1）保護(hù)層 40厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層（2）防水層

10、三氈四油防水層 （3）找平層 20mm水泥砂漿找平層 （4）保溫層 100mm厚水泥蛭石保溫層 （5）結(jié)構(gòu)層 100mm厚鋼筋混凝土板 （6）板底抹灰 10mm混合砂漿抹灰1.4.2樓面做法 （1）瓷磚地面（包括水泥粗沙打底） （2）100mm厚鋼筋混凝土板（3）10mm厚混合砂漿抹灰1.4.3內(nèi)墻做法（1）白涂料飾面（2）10mm厚水泥砂漿抹灰1.4.4外墻做法（1）面磚飾面（2）10mm厚水泥砂漿抹灰1.5 結(jié)構(gòu)選型（1）. 結(jié)構(gòu)體系選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。（2）. 屋面結(jié)構(gòu)： 采用現(xiàn)澆混凝土屋蓋，剛?cè)嵝越Y(jié)合的屋面，屋面板厚100mm。（3）. 樓面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋，

11、板厚100mm。（4）. 樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土梁式樓梯。第2章 結(jié)構(gòu)布置與計算簡圖2.1結(jié)構(gòu)布置從結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，受力明確，傳力路徑短，剛度大而均勻，整體性和延性好，輕質(zhì)高強(qiáng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比較理想。根據(jù)房屋的使用功能與建筑設(shè)計的要求，進(jìn)行了建筑平面，立面與剖面設(shè)計，其標(biāo)準(zhǔn)建筑平面結(jié)構(gòu)見圖21。圖2-1 梁柱結(jié)構(gòu)平面布置圖/mm2.2梁柱尺寸估算與選取 主體結(jié)構(gòu)共六層，首層層高為3.6m，其余層層高為3.3m，內(nèi)外墻均為180厚加氣混凝土砌塊，樓層屋蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，板厚取100mm。2.2.1梁截面尺寸的估算：框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度與寬度可由下式確定： hb=(1/101/18)Lb

12、bb=(1/21/3) hb且bb 200,其中橫梁跨度，AB、CD跨L=7000mm ，BC跨L=2100mm,由此估算梁的截面尺寸如下：橫向主框架梁取300mm600mm?？v向主框架梁取300mm600mm。2.2.2柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限制，按下式計算：柱組合的軸壓比設(shè)計值按照公式21計算：式中：為考慮地震作用組合后柱軸力壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，等跨內(nèi)柱取1.2,不等跨取1.25；F：為按照簡支狀態(tài)計算柱的負(fù)荷面積；g：為折算后在單位面積上的重力荷載代表值，近似取12kN/m2；n：為驗算截面以上樓層層數(shù)；框架柱驗算柱的軸壓比應(yīng)小于軸壓比限值的要求： C30混

13、凝土：fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2基礎(chǔ)選用柱下獨立基礎(chǔ)，柱在室內(nèi)地坪以下為1.2m，柱高即h3.6+1.24.8m，應(yīng)滿足N/(bchcfc)=N/(Acfc)0.8求得中柱Ac1.21210344.556/(0.814.3)=137455mm2截面取正方形，則柱的估算長邊為371mm，各層中柱尺寸均取為600mm600mm。邊柱受荷小于中柱，故也可取尺寸為600mm600mm。橫向框架的計算簡圖如下所示圖2-2 框架計算簡圖/mm第三章 重力荷載計算3.1不變荷載（恒載）標(biāo)準(zhǔn)值3.1.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值（1）屋面不變荷載（恒載）標(biāo)準(zhǔn)值保護(hù)層：40mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22k

14、N/m30.04m=0.88kN/m2防水層：三氈四油防水層 0.4kN/m2找平層：20mm水泥砂漿找平層 20kN/m30.02m=0.4kN/m2保溫層：100mm厚水泥蛭石保溫層 5kN/m30.10m=0.50 kN/m210厚板底混合砂漿抹灰 0.0117kN/m3=0.17 kN/m2結(jié)構(gòu)層：100mm厚鋼筋混凝土板 25kN/m30.10m2.5kN/m2 合計： 4.85 kN/m2（2）16層餐廳與房間樓面不變荷載（恒載）標(biāo)準(zhǔn)值瓷磚地面（包括水泥粗沙打底） 0.55kN/m2100mm厚現(xiàn)澆混凝土板 2.5kN/m210mm厚混合砂漿抹灰 17kN/m30.10m =0.1

15、7kN/m2合計： 3.22kN/m2（3）走廊樓面不變荷載（恒載）標(biāo)準(zhǔn)值水磨石地面（10mm面層、20mm水泥砂漿打底 0.65 kN/m2、素水泥結(jié)合層一道） 100mm厚現(xiàn)澆混凝土板 25kN/m30.10m=2.5kN/m210mm厚混合砂漿抹灰 17kN/m30.10m =0.17kN/m2合計： 3.82kN/m23.1.2梁，柱，墻重力荷載計算（1）梁自重主梁自重： 25kN/m30.30m（0.6-0.1）m=3.75 kN/m梁側(cè)粉刷： 0.01（0.6-0.1）217=0.17 kN/m 合計： 3.92kN/m（2）柱自重柱自重 25/m30.60m0.60m=9kN/m

16、抹灰層（10mm厚混合砂漿） 17kN/m30.01m0.60m4=0.408 kN/m合計： 9.408kN/m（3）墻自重（加氣混凝土小砌塊） a.首層外墻自重墻自重 5.5kN/m30.9m0.18m=0.891kN/m外墻面磚飾面 0.5kN/m2（3.6-1.8）m=0.900kN/m鋼塑門窗 0.35kN/m31.8m=0.63kN/m內(nèi)墻面10mm厚抹灰層 17kN/m30.01m（3.6-1.8）m=0.306kN/m合計： 2.727kN/mb.標(biāo)準(zhǔn)層外墻自重墻自重 5.5kN/m30.9m0.18m=0.891kN/m鋼塑門窗 0.35kN/m31.8m=0.63kN/m外

17、墻面磚飾面 0.5kN/m2（3.3-1.8）m=0.75kN/m內(nèi)墻面10mm厚抹灰層 17kN/m30.01m（3.3-1.8）=0.255kN/m合計： 2.526kN/mc.首層內(nèi)墻自重墻自重 5.5kN/m33.6m0.12m=2.376 kN/m內(nèi)墻面10mm厚抹灰層（兩側(cè)） 17kN/m30.01m3.3m2=1.224kN/m合計： 3.6kN/md.標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)墻自重墻自重 5.5kN/m33.3m0.12m=2.178 kN/m內(nèi)墻面10mm厚抹灰層（兩側(cè)） 17kN/m30.01m3.32=0.833kN/m合計： 3.3kN/me.女兒墻自重墻自重與壓頂重 5.5kN/m3

18、1.0m0.18m+25kN/m30.18m0.1m=1.44 kN/m外墻面磚飾面 0.5kN/m21.1m=0.55 kN/m水泥粉刷內(nèi)面墻面 0.36kN/m21.1m=0.396kN/m合計： 2.39kN/m3.2可變荷載（活載）標(biāo)準(zhǔn)值樓面與屋面可變荷載（活載）標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面 2.0kN/m2 走廊 2.5kN/m2 樓面 2.0kN/m2 屋面雪荷載為 Sk=rSo=10.40=0.40 kN/m2 因為荷載規(guī)范要求屋面均布活荷載不應(yīng)與雪荷載同時組合，所以按照最不利情況進(jìn)行荷載組合，屋面活荷載按照屋面均布活荷載取值計算。3.3重力標(biāo)準(zhǔn)值計算3.3.1梁、柱、板自重標(biāo)準(zhǔn)值各層梁、柱

19、、板、墻自重標(biāo)準(zhǔn)值見表3-1、表3-2、表3-3。 表3-1 柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層數(shù)柱編號截面寬/mm截面高/mm凈高/mmgk/（kN/m）數(shù)量Gi/kNGk/kN1KZ160060035009.408351152.481152.482-6KZ160060032009.408351053.701053.70機(jī)房KZ160060032009.4086180.63180.63表3-2板重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層數(shù)板面積/ m2gk /（kN/m2）Gi /kNGk /kN屋面459.24.852227.122227.12電梯機(jī)房564.85271.6271.61-5層房間391.23.221259.6616

20、99.204樓梯56.83.22182.90走廊67.23.82256.70表3-2梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層數(shù)梁編號截面寬/mm截面高/mm凈跨長/mmgk/（kN/m）數(shù)量Gi/kNGk/kN1層KL130060034003.9224319.87974.77KL230060064003.9216401.41KL330060015003.92847.04KL430060074003.924116.03KL530060027003.92110.58L125050074002.67119.76L225050040002.67553.4L325050025002.6716.6825層KL130060034

21、003.9224319.87921.37KL230060064003.9216401.41KL330060015003.92847.04KL430060074003.924116.03KL530060027003.92110.58L125050074002.67119.76L325050025002.6716.68屋面梁KL130060034003.9224319.87921.37KL230060064003.9216401.41KL330060015003.92847.04KL430060074003.924116.03KL530060027003.92110.58L125050074002

22、.67119.76L325050025002.6716.68電梯機(jī)房KL230060064003.92250.18134.64KL430060064003.92258.02L125050074002.67119.76L325050025002.6716.683.3.2各層墻（外墻）自重標(biāo)準(zhǔn)值（1）女兒墻重 總長L=(16.1m+32m)2=196.2m 總重=2.39kN/m96.2m=229.92kN（2）標(biāo)準(zhǔn)層墻重 總長L=158m-0.65m24=142.4m 總重=7.840kN/m142.4m=1116.416kN（3）首層墻重 總長=96.2m-0.60m20=84.2m 總重=2

23、.53kN/m84.2m=213.03kN3.3.3各層（質(zhì)點）自重標(biāo)準(zhǔn)值計算（1）首層（墻+梁+板+柱）Gk=（229.87+213.03）kN /2+974.77kN +1699.2kN +（1152.48+1053.7）kN /2=3998.51kN（2）標(biāo)準(zhǔn)層（墻+梁+板+柱）Gk=213.03kN +921.37kN +1699.204kN +1053.7kN=3887.30kN（3）頂層（墻+梁+板+柱）Gk=213.03kN /2+229.92kN +921.37kN +2227.12kN +1053.7kN =4538.63Kn（4）頂層（墻+梁+板+柱）電梯設(shè)備自重：200k

24、N水箱與設(shè)備自重：400kNGk=200kN +400kN +134.64kN +180.63kN +271.6kN =1186.87kN3.3.4重力荷載代表值重力荷載代表值是結(jié)構(gòu)和構(gòu)件恒載標(biāo)準(zhǔn)值和各種活荷載組合值之和，樓面均布活載的組合系數(shù)為0.5；屋面均布荷載的組合系數(shù)0.5。首層G1=3998.51kN +0.5（391.2m2+56.8 m2）2.0kN/m2+67.2 m22.5kN/m2=4530.51kN（2）標(biāo)準(zhǔn)層 G1=3887.30kN +0.5（391.2m2+56.8 m2）2.0kN/m2+67.2 m22.5kN/m2=4419.3kN（3）頂層G7=4538.6

25、3kN +0.5（391.2m2+56.8 m2）2.0kN/m2=4641.67kN（4）電梯機(jī)房G7=1186.87kN +0.556m22.0kN/m2=1198.07kN計算結(jié)果如下圖：圖3-1 重力荷載代表值3.3.5等效重力重力荷載代表值計算本設(shè)計抗震烈度為7度，設(shè)計地震分組為第一組，場地類別為II類場地，依此查得： 特征周期Tg0.35s，水平地震影響系數(shù)最大值=0.08,阻尼比=0.05第四章 橫向框架側(cè)移剛度的計算4.1梁柱側(cè)移剛度4.1.1梁線剛度ib的計算軸梁為中框架，I=2Ib ,各層梁截面均一樣。AB、CD跨梁ib=2EI/L=23.00107kN/m2(1/12)0

26、.30m(0.60m)3/7.0m=0.46105kN/mBC跨梁ib=2EI/L=23.00107kN/m2(1/12)0.30m(0.60m)3/2.1m=1.54105kN/m4.1.2柱線剛度ic的計算首層柱Ic =EI/L=3.00107kN/m2(1/12)(0.60m)4/3.6m=0.90105kN/m 二至六層柱Ic =EI/L=3.00107kN/m2(1/12)(0.60m)4/3.3m=0.98105kN/m 4.1.3相對線剛度i的計算令二至六層柱線剛度i=1.0，則首層柱I=0.90105kN/m/0.98105kN/m=0.92AB、CD跨梁I=0.46105kN

27、/m /0.98105kN/m=0.47BC跨梁I=1.54105kN/m /0.98105kN/m=1.57同理可得邊框架梁的相對線剛度為I=0.47（1.5/2.0）=0.37I=1.57（1.5/2.0）=1.18考慮到整體現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)中，板對梁的有利作用，對中框架取I=2I0，對邊框架取I=1.5I0。I0為矩形截面框架梁慣性矩。根據(jù)以上結(jié)果，可得圖4-1可以得出橫梁、柱的線剛度如表4-1、表4-2、表4-3表4-1 梁截面特征計算表（中框架梁）層數(shù)混凝土強(qiáng)度梁編號截面寬h/mm截面高h(yuǎn)/mm梁跨L/mm混凝土彈性模量E/Pa截面慣性矩I/mm4線剛度I/Nmm相對線剛度i1-6C30

28、AB3006007000300005.41094.6210100.47C30BC3006002100300005.410915.410101.57C30CD3006007000300005.41094.6210100.47表4-2 梁截面特征計算表（邊框架梁）層數(shù)混凝土強(qiáng)度梁編號截面寬h/mm截面高h(yuǎn)/mm梁跨L/mm混凝土彈性模量E/Pa截面慣性矩I/mm4線剛度I/Nmm相對線剛度i1-6C30AB3006007000300005.41093.46510100.37C30BC3006002100300005.410911.5710101.18C30CD3006007000300005.41

29、093.46510100.37表4-3 柱截面特征計算表層數(shù)混凝土強(qiáng)度柱編號截面寬h/mm截面高h(yuǎn)/mm梁跨L/mm混凝土彈性模E/Pa截面慣性矩I/mm4線剛度I/Nmm相對線剛度i1C30ABCD6006003600300001.0810100.9010110.922-6C30ABCD6006003300300001.0810100.9810111.00 圖4-1 框架梁柱相對線剛度4.2 D值計算4.2.1中框架柱側(cè)移剛度計算Di=c(12ic/h2) (1)一般層a.邊柱k=(0.47+0.47)/(21.0)=0.47;c=0.47/(0.47+2.0)=0.190b.中柱k=(0.

30、47+0.47+1.57+1.57)/(21.0)=2.04;c=2.04/(2.04+2.0)=0.505(2)首層a.邊柱k=0.47/0.92=0.51;c=（0.5+0.51）/(0.51+2.0)=0.402b.中柱k=(0.47+1.57)/0.92=2.22;c=（0.5+2.22）/(2.22+2.0)=0.6454.2.2.邊框架柱側(cè)移剛度計算(1)一般層a.邊柱k=(0.37+0.37)/(21.0)=0.37;c=0.37/(0.37+2.0)=0.156b.中柱k=(0.37+0.37+1.18+1.18)/(21.0)=1.55;c=1.55/(1.55+2.0)=0

31、.437(2)首層a.邊柱k=0.37/0.92=0.40;c=（0.5+0.40）/(0.40+2.0)=0.375b.中柱k=（0.37+1.18）/0.92=1.68;c=（0.5+1.68）/(1.68+2.0)=0.592計算結(jié)果如下表：表4-4 中框架柱側(cè)移剛度D值邊柱層次kcic/(105kNm)h/mDi/(105kNm)根數(shù)2-60.470.1900.983.30.2051791210.510.4020.903.60.33500012中柱2-62.040.5050.983.30.5453443521512.220.6450.903.60.537515Di/(105kNm)2-

32、610.6422112.0825表4-5 邊框架柱側(cè)移剛度D值邊柱層次kcic/(105kNm)h/mDi/(105kNm)根數(shù)2-60.370.1560.983.30.16846410.400.3750.903.60.312504中柱2-61.550.5920.983.30.471912411.680.5920.903.60.493334Di/(105kN/m)2-62.5614513.22330表4-6 橫向框架層間側(cè)移剛度層次12345Di/(kNm)15305801320365132036513203651320365層次6Di/(kNm)1320365第五章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)

33、構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算5.1橫向自振周期計算5.1.1結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算把G7折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層Ge =G7(1+3/23.3/20.1)=1198.07(1+3/23.3/20.1)=1493.12kN先由式計算樓層剪力，再由式計算層間相對位移，最后由式計算結(jié)構(gòu)的頂點位移。見表。=/Di 表5-1 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次Gi/ kNDi/(kN/m)/m/m66134.796134.7913203650.004650.0752254419.310554.0913203650.007990.0705744419.314973.3913203650.011340.0625834419.31

34、9392.6913203650.014690.0512424419.323811.9913203650.018030.0365514530.5128342.515305800.018520.01852取T =0.7由上表知道=0.075mT1=1.7T =0.335s 5.2橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算5.2.1水平地震作用與樓層地震剪力的計算本結(jié)構(gòu)重量和剛度分布均勻，高度不超過40m，變形以剪切型為主，故水平地震作用采用底部剪力法計算。根據(jù)設(shè)計條件，設(shè)防烈度7，II類場地，查表可得Tg0.35s，=0.08,=0.05結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk按下式計算：因為 T1=0.33

35、51.4Tg=1.40.350.495s 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)為：1=0.08結(jié)構(gòu)等效總重力荷載為Geq=0.85 Gi=0.8523840.33kN =20264.28 kN 式5-75.2.2各樓層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值不考慮頂部附加地震作用FEk=1 Geq=0.0820264.28 kN=1621.14 kNFi=1621.14結(jié)果見表5-2表5-2 各層橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值與樓層地震剪力層次73.323.41198.0728034.840.08129.69129.6963.320.14641.6793297.570.269436.09565.7853.316.844

36、19.374244.240.214346.92912.743.313.54419.359660.550.172278.841191.5433.310.24419.345076.860.130210.751402.2923.36.94419.330493.170.088142.661544.9513.63.64530.5116309.840.04776.191621.1432466.98347117.071.0001621.14各質(zhì)點水平地震作用與樓層地震剪力沿房屋高度的分布如圖圖5-1 橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值/kN5.2.3多遇地震作用下的彈性位移驗算在多遇地震作用時，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的

37、側(cè)移按彈性方法計算，各層間彈性位移角均應(yīng)滿足位移角限值=1/550的要求，計算結(jié)果見下表 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移頂點位移分別為過程見表層間彈性位移角滿足1/2821=1/550表5-3 位移驗算層次6565.7813203650.0004293.31/76925912.713203650.0006913.31/477641191.5413203650.0009023.31/365931402.9513203650.0010623.31/310721544.9513203650.0011703.31/282111621.1415305800.0010593.61/33995.2.4水平

38、地震作用下框架內(nèi)力計算對第軸線橫向框架內(nèi)力進(jìn)行計算?？蚣茉谒焦?jié)點荷載作用下，采用D值法分析內(nèi)力。由求得框架第i層層間剪力后，i層j柱分配的剪力與該柱上下端的彎矩和分別如下上式中其中、取自表，取自表，、由資料表中查得。各層梁線剛度不變，取，1層柱考慮修正值，2層柱考慮修正值。計算結(jié)果如下表5-4 各層柱端剪力與彎矩層次邊柱/kNm/kNm63.3565.781320365205188.790.470.257.4021.7653.3912.713203652051814.180.470.3516.3830.4243.31191.5413203652051818.670.470.4024.6436

39、.9733.31402.9513203652051821.740.470.4532.2839.4623.31544.9513203652051823.950.470.5039.5239.5213.61621.1415305803350035.480.510.7595.8031.93層次中柱/kNm/kNm63.3565.7813203655453423.372.040.430.8546.2753.3912.713203655453437.692.040.4555.9768.4143.31191.5413203655453449.212.040.4573.0889.3233.31402.9513

40、203655453457.912.040.4586.0105.1123.31544.9513203655453463.812.040.5105.29105.2913.61621.1415305803350035.482.220.55112.7292.23梁端彎矩依節(jié)點平衡條件，按梁線剛度大小分配確定，按下列各式計算 式5-17 式5-18 式5-19計算梁端剪力 式5-20根據(jù)節(jié)點平衡條件確定地震作用下柱軸力。表5-5 各層梁端剪力與彎矩AB、CD跨梁BC跨梁層次柱端待分配彎矩 /(kN/m)/(kNm)/(kNm)/kN/(kNm)/(kNm)/kN646.2721.7610.644.630

41、.2300.7716.7616.7615.96599.2637.8222.838.660.2300.7776.4376.4372.794145.2953.3533.4212.40.2300.77111.87111.87106.543178.1964.140.9815.010.2300.77137.21137.21130.682191.2971.844.0016.540.2300.77147.29147.29140.281197.5271.4545.4316.70.2300.77152.09152.09144.85表5-6 各層梁剪力、柱軸力層次AB、CD跨梁端剪力BC跨梁端剪力邊柱軸力中柱軸力

42、64.6315.96-4.63-11.3358.6672.79-13.29-75.46412.4106.54-25.69-169.6315.01130.68-40.7-285.27216.54140.28-57.24-409.01116.7144.85-73.94-537.16圖5-2 地震荷載作用下框架彎矩/(kNm)圖5-3 地震荷載作用下框架軸力、剪力圖/(kN)5.3橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算5.3.1風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力k=szzo 因高度H=20.4m30.0m,可取z=1.0，對于矩形截面s=1.3，z可查荷載規(guī)范，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計

43、算過程如下表所示。表5-7 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力層次Z/mzszo/kN/m2A/ m2Fk/kN620.40.851.31.00.3510.64.10517.10.791.31.00.3513.24.74413.80.741.31.00.3513.24.44310.50.741.31.00.3513.24.4427.20.741.31.00.3513.24.4413.90.741.41.00.3514.44.85由上述結(jié)果可知，風(fēng)荷載作用下框架的變形滿足規(guī)范要求。 圖5-4 框架上的風(fēng)荷載/kN5.3.2風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算由表可知滿足1/196429=1/550表5-8 風(fēng)荷載作

44、用下的水平位移驗算層次123456Fk/4.854.444.444.444.74 4.1027.0122.1617.7213.288.844.10(A、D）335002051820518205182051820518(B、C) 537505453454534545345453454534153058013203651320365132036513203651320365i/mm0.01760.01680.01340.01010.00670.0031T/mm0.01760.03440.04780.05790.06460.0677Hi/m3.93.33.33.33.33.3=1/2215911/1

45、964291/2462691/3267331/4925371/1064516由上述結(jié)果可知，風(fēng)荷載作用下框架的變形滿足規(guī)范要求。5.3.3風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法與水平地震作用一樣，計算結(jié)果見下表表5-9 各層柱端剪力與彎矩層次邊柱/kNm/kNm63.34.11320365205180.0640.470.250.0530.15853.38.841320365205180.1370.470.350.1580.29443.313.281320365205180.2060.470.400.2720.40833.317.721320365205180.2750.4

46、70.450.4080.49923.322.161320365205180.3430.470.50.5660.56613.917.011530580335000.5910.510.751.7290.576表5-10 各層柱端剪力與彎矩層次中柱/kNm/kNm63.34.11320365545340.1682.040.40.2220.33353.38.841320365545340.3622.040.450.5380.65743.313.281320365545340.5442.040.450.8080.98733.317.721320365545340.7272.040.451.0801.32

47、023.322.161320365545340.9092.040.51.51.513.917.011530580537500.9492.220.552.0361.665表5-11 各層梁端剪力與彎矩BC、DE跨梁CD跨梁層次柱端待分配彎矩 /(kN/m)/(kNm)/(kNm)/kN/(kNm)/(kNm)/kN60.3330.1580.0800.0340.230.770.2530.2530.24150.8790.3470.2020.0780.230.770.6770.6770.64541.5250.5660.3510.1310.230.771.1741.1741.11832.1280.771

48、0.4890.180.230.771.6391.6391.56122.580.9740.5930.2240.230.771.9871.9871.89213.1651.1420.7280.2670.230.772.4372.4372.321表5-12 各層柱軸力層次AB、CD跨梁端剪力BC跨梁端剪力邊柱軸力中柱軸力60.0340.241-0.034-0.20750.0780.645-0.112-0.77440.1311.118-0.243-1.76130.1801.561-0.423-3.14220.2241.892-0.647-4.81010.2672.321-0.914-6.864圖5-5

49、風(fēng)荷載作用下框架彎矩/(kNm)圖5-6 風(fēng)荷載作用下軸力、剪力圖/(kN)第六章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算6.1計算單元軸線橫向框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為4.0m,如圖313所示。由于房間內(nèi)布置無次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載直接通過框架梁以均部荷載的形式傳給橫向框架，作用于各梁上。 圖61 橫向框架計算單元mm6.2 荷載計算（1）AB、CD跨間框架梁屋面板傳給梁的荷載恒載：24.852.0（1-20.2862+0.2863）=16.66kN/m活載：222.0（1-20.2862+0.2863）=6.88kN/m樓面板傳給梁

50、的荷載恒載：23.222.0（1-20.2862+0.2863）=11.08kN/m活載：222.0（1-20.2862+0.2863）=6.88kN/mAB、CD軸間框架梁均布荷載為屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.92 kN/m+16.66 kN/m=20.58 kN/m 活載=板傳荷載=6.88 kN/m樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.92 kN/m+11.08 kN/m=15.0 kN/m 活載=板傳荷載=6.88 kN/m（2）BC跨間框架梁屋面板傳給梁的荷載恒載：4.851.055/82=6.37 kN/m活載：2.01.055/82=2.63 kN/m樓面板傳給梁的荷載恒載

51、：3.821.055/82=5.01 kN/m活載：2.51.055/82=3.28 kN/mBC軸間框架梁均布荷載為屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.92 kN/m+6.37 kN/m=10.29 kN/m 活載=板傳荷載=2.63 kN/m樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.92 kN/m+5.01 kN/m=8.93 kN/m 活載=板傳荷載=3.28 kN/m（3）A、D軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載 =2.39 kN/m4m+3.92 kN/m（4m-0.6m）+5/84.85 kN/m22m4m =47.14kN頂層柱活載=板傳活載=25/8 2.0

52、kN/m24m=10kN標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 =2.53 kN/m4m+3.92 kN/m（4m-0.6m）+5/83.22 kN/m22m4m =39.55kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=25/8 2.0kN/m24m=10kN（3）B、C軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =3.92 kN/m（4m-0.6m）+5/84.85 kN/m22m4m+4.85 kN/m2（1-20.2862+0.2863）1.05m4m =47.14kN頂層柱活載=板傳活載=25/8 2.0kN/m24m+2.0 kN/m2（1-20.2862+0.2863）1.05m4m=17.

53、22kN標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =3.92 kN/m（4m-0.6m）+5/83.22 kN/m22m4m+3.82 kN/m2（1-20.2862+0.2863）1.05m4m =43.21kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=25/8 2.0kN/m24m+2.5 kN/m2（1-20.2862+0.2863）1.05m4m=19.01kN圖62 豎向受荷總圖mm6.3 內(nèi)力計算梁端、柱端彎矩采用二次分配法計算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可用半框架，除底層外，柱的線剛度需要乘以修正系數(shù)0.9。6.3.1彎矩分配系數(shù) 分配系數(shù)按下式計算：為節(jié)點k第i根桿件的相對轉(zhuǎn)動剛度為節(jié)點k各桿件的相對

54、轉(zhuǎn)動剛度之和節(jié)點70.47+1.0=1.470.3200.68060.47+1.02=2.470.1900.4050.40550.47+1.02=2.470.1900.4050.40540.47+1.02=2.470.1900.4050.40530.47+1.02=2.470.1900.4050.40520.47+1.0+0.92=2.390.1970.4180.385140.47+1.57+1.0=4.610.1020.6810.217130.47+1.57+1.02=5.610.0840.560.1780.178120.47+1.57+1.02=5.610.0840.560.1780.17

55、8110.47+1.57+1.02=5.610.0840.560.1780.178100.47+1.57+1.02=5.610.0840.560.1780.17890.47+1.57+1.0+0.92=5.530.0850.5680.1810.1666.3.2恒載作用下的內(nèi)力分析用彎矩分配法求解恒載下的彎矩，首先將各節(jié)點的分配系數(shù)填在相應(yīng)的方框內(nèi)，將固端彎矩填寫載框架的橫梁相應(yīng)的位置，然后將節(jié)點放松，把各節(jié)點不平衡彎矩同時進(jìn)行分配。假定遠(yuǎn)端固定進(jìn)行傳遞（不向滑動端傳遞）；右梁分配彎矩向左傳遞;上柱分配彎矩向下傳遞（傳遞系數(shù)均為1/2），第一次分配彎矩傳遞后，再進(jìn)行第二次彎矩分配，然后不再傳遞。

56、頂層邊跨(AB、CD)固端彎矩 MF=1/12g1l12=1/1220.58 kN/m72 m =84.04 kN.m頂層中跨(BC)固端彎矩 MF=1/3g2l22=1/310.29 kN/m1.052 m =3.78 kN.m標(biāo)準(zhǔn)層邊跨(AB、CD)固端彎矩 MF=1/12g1l12=1/1215 kN/m72 m =61.25 kN.m標(biāo)準(zhǔn)層中跨(BC)固端彎矩 MF=1/3g2l22=1/38.93 kN/m1.052 m =84.04 kN.m分配過程見下圖：梁端剪力與柱軸力梁端剪力按下式計算：式中，Vq梁上豎向荷載產(chǎn)生的剪力，Vm梁端彎矩產(chǎn)生的剪力，柱軸力按下式計算：N=V+P式中

57、，P節(jié)點集中力和柱自重V梁端剪力計算結(jié)果表6-3，表6-4表6-3 恒荷作用下梁端剪力與柱軸力/kN 層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱=672.0310.8-3.5068.5375.5310.8145.78145.78171.52171.52555.253.98-0.5052533.98267.77267.77307.22307.22455.253.98-0.89051.6153.393.98388.71388.71443.31443.31355.253.98-0.89051.6153.393.98509.98509.98579.4579.4

58、255.253.98-0.89051.6753.393.98631.25631.25715.49715.49155.253.98-1.33051.1753.833.98754.9754.9854.84854.84圖6-3恒荷載作用下的彎矩分配圖/kN.m圖6-4恒荷載作用下的彎矩圖/kNm圖6-5 恒荷載作用下梁端剪力與柱軸力/kN6.3.3活載作用下的內(nèi)力分析頂層邊跨(AB、CD)固端彎矩 MF=1/12g1l12=1/126.88 kN/m72 m =28.09 kN.m頂層中跨(BC)固端彎矩 MF=1/3g2l22=1/32.63 kN/m1.052 m =0.97 kN.m標(biāo)準(zhǔn)層邊跨

59、(AB、CD)固端彎矩 MF=1/12g1l12=1/126.88 kN/m72 m =28.09 kN.m標(biāo)準(zhǔn)層中跨(BC)固端彎矩 MF=1/3g2l22=1/33.28kN/m1.052 m =1.21 kN.m彎矩計算過程、所得彎矩如圖所示:表6-4 活荷載作用下梁端剪力與柱軸力/kN 層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱=624.082.76-1.1023.7825.182.7633.7833.7845.1645.16524.083.44-1.03025.0325.113.4468.8168.8192.7392.73424.083.44

60、-1.35022.7325.433.44101.54101.54140.62140.62324.083.44-1.35022.7325.433.44134.27134.27188.51188.51224.083.44-1.35022.7525.413.44167.02167.02236.38236.38124.083.44-1.35022.1925.973.44199.21199.21284.81284.81圖6-6 活荷載作用下的彎矩分配圖/kNm圖6-7活荷載作用下的彎矩圖/kNm圖6-5 活荷載作用下梁端剪力與柱軸力/kN第七章 框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合7.1結(jié)構(gòu)抗震等級根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度