《土木工程畢業(yè)設(shè)計金鳳科技股份有限公司綜合樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《土木工程畢業(yè)設(shè)計金鳳科技股份有限公司綜合樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（103頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書題 目：金鳳科技股份有限公司綜合樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（方案三）學(xué)生姓名：翟銘萱學(xué) 號：0863104636專 業(yè)：土木工程班 級：土木2008-6班指導(dǎo)教師：李 云 云2012年6月 金鳳科技股份有限公司綜合辦公樓（方案三）摘 要本工程為包頭市稀土高新區(qū)工程，建筑面積為4009，主體為五層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，總高度為19.5m。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要進(jìn)行了2軸一榀橫向框架的設(shè)計。其設(shè)計內(nèi)容主要包括：結(jié)構(gòu)選型;重力荷載代表值的計算；利用頂點位移法求結(jié)構(gòu)的自震周期；按底部剪力法計算結(jié)構(gòu)的水平地震作用；水平地震作用下的內(nèi)力計算；豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計

2、算。此外還選取最不利的內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)行梁、柱截面的設(shè)計，以及結(jié)構(gòu)方案中的樓梯，包括平臺板、梯段板、平臺梁構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算；樓板的設(shè)計；柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計以及以上各部分施工圖的繪制。關(guān)鍵詞: 框架結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ) 承載力 內(nèi)力計算 截面設(shè)計 Erdos Group of Eastern Road and Bridge office building structure design (Option 1) Abstract This project is the Baotou in rare earth high &new technology zone The area of onstruct is

3、 about 4009 , and the mainparts of the structure is cast-in-situ framework which is five floors in all, with a total height of the 19.5 m. This design is mainly about the twith line of the horizontal frame. The features of design include:Selection structure; calculating the representative values of

4、the load of grivaty; working out the natural period of vibration by displacement method of top; calculating the internal force in the effect of the seismic horizontal forces by equivalent base shear method; drawing the internal force in the effect of the erect load which are usually classified as de

5、ad loads or live loads.In addition，the cross section of the columns ，the beams and the stair was designed，Moreover the design of the staircase include flat slab and slab of stair and landing girder, one-way slabs internal force and reinforcing, foundations internal force and reinforcing and the cons

6、truction drawing above all parts.key Words： Framework Foundations capacity of loadbearing Calculation of internaol force design of the section 2第1章 建筑設(shè)計資料及工程概況101.1設(shè)計依據(jù)101.2工程概況101.3氣象、水文、地質(zhì)條件10第2章 結(jié)構(gòu)布置112.1平面布置原則112.2豎向布置原則112.3變形縫設(shè)置的要求112.5結(jié)構(gòu)抗震等級的確定12第3章 構(gòu)件與截面尺寸確定133.1 框架梁截面尺寸選擇133.2框架柱截面尺寸選擇143.3

7、板的尺寸選擇153.5 材料選擇16第4章 荷載計算174.1 工程做法及重量計算17第5章 樓層重力荷載計算215.1各樓層重力集中荷載計算21圖5-1 樓層重力荷載代表值24第6章 水平地震作用框架側(cè)移剛度計算256.1梁、柱線剛度256.2橫向框架柱的側(cè)移剛度D值266.3 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算27第7章 水平地震作用下框架內(nèi)力計算317.1各層各柱剪力及彎矩計算317.2 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算32第8章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算368.1橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算368.2用彎矩二次分配法計算框架在豎向荷載作用下的彎矩458.3分配系數(shù)計算468.5梁端剪力、軸

8、力計算528.6柱軸力計算538.7橫向框架內(nèi)力組合54第9章 框架截面設(shè)計及構(gòu)造措施639.1框架梁的截面設(shè)計639.2梁的正截面受彎承載力計算639.3梁的斜截面受剪承載力計算67第10章 框架柱的截面設(shè)計7110.1柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整7110.3框架梁柱節(jié)點核心區(qū)截面抗震驗算81第11章 樓板設(shè)計8411.1設(shè)計資料8411.2樓面結(jié)構(gòu)平面布置8411.3板的計算8411.4次梁的計算8911.5斜截面受剪承載力90第12章 樓梯設(shè)計9112.1梯段板計算9112.2平臺板計算9212.3平臺梁計算93第13章 基礎(chǔ)設(shè)計9513.1材料選擇9513.2柱下獨立基礎(chǔ)（A柱）9613.3柱

9、下聯(lián)合基礎(chǔ)（B、C柱）100致 謝105 第1章 建筑設(shè)計資料及工程概況1.1設(shè)計依據(jù)1、金鳳科技股份有限公司綜合樓設(shè)計任務(wù)書2、金鳳科技股份有限公司綜合樓建設(shè)規(guī)劃平面圖3、現(xiàn)行國家有關(guān)建筑設(shè)計規(guī)范規(guī)定： 1） 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011-2010 2） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010-2010 3） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001 4) 建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ16-99 1） 國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集05J9091.2工程概況1、建設(shè)地點位于包頭市稀土高新區(qū)，地勢平坦。2、建筑總面積：4009.5，建筑占地面積：801.9。3、建筑層數(shù)：五層，層高：3.9m，建筑高度：19

10、.50m。4、建筑使用年限：50年。5、建筑防火等級：二級。6、抗震設(shè)防烈度：8度。7、結(jié)構(gòu)類型：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。1.3氣象、水文、地質(zhì)條件 冬季室外計算溫度-20；絕對最高氣溫33.4；絕對最低氣溫。年平均降雨日數(shù)：91.8天 ；日最大降雨量：100.8mm ；月最大降雨量：229.2mm ；年最大降雨量：673.4mm ；地下水穩(wěn)定水位：6.6-8.7m ；該市標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度：1.6m ；最大積雪深度210mm，基本雪壓 ；冬季相對濕度55%，夏季相對濕度為40% 。第2章 結(jié)構(gòu)布置2.1平面布置原則震害調(diào)查表明，建筑平面不規(guī)則常是造成震害的主要原因。建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)

11、則、對稱，并應(yīng)具有良好的整體性。因此平面應(yīng)簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心。否則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的不利影響。2.2豎向布置原則建筑的立面和豎向剖面力求規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度均勻變化，避免剛度突變；豎向抗側(cè)力構(gòu)件截面和材料強(qiáng)度等級自上而下逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。當(dāng)存在平面不規(guī)則（扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)）、豎向不規(guī)則（側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變）、平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則同時發(fā)生時，應(yīng)按抗震規(guī)范要求進(jìn)行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并應(yīng)對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施。2.3變形縫設(shè)置的要求表2-1 變形縫設(shè)置要求變形縫類型對應(yīng)變形原因設(shè)置依據(jù)斷 開

12、 部 位縫 寬伸縮縫晝夜溫差引起的熱脹冷縮按建筑物的長度、結(jié)構(gòu)類型與屋蓋剛度除基礎(chǔ)外沿全高斷開20-30沉降縫建筑相鄰部分高差懸殊、結(jié)構(gòu)形式變化大、基礎(chǔ)埋深差別大、地基不均勻沉降地基情況和建筑物的高度從基礎(chǔ)到屋頂沿全高斷開一般地基建筑物高5 m縫寬305-10m 縫寬50mm10-15m縫寬100mm抗震縫地震作用設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、建筑物高度沿建筑物全高設(shè)縫，基礎(chǔ)可斷開，也可不斷開框架結(jié)構(gòu)，建筑物高15m縫寬100mm,建筑物高15m縫寬加大20mm本結(jié)構(gòu)由于比較規(guī)則且長度不大，在設(shè)計時可以不設(shè)縫。2.4柱網(wǎng)的布置 框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，

13、施工可行性。本建筑主體平面布置為內(nèi)廊式，柱網(wǎng)布置圖如圖2-1所示。 圖2-1 柱網(wǎng)布置圖2.5結(jié)構(gòu)抗震等級的確定鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度，結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，本工程根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011-2010表6.1.2可以確定，該工程的抗震等級為二級。表2-2 抗震等級結(jié)構(gòu)高度烈 度6789框架結(jié)構(gòu)24242424242424四三三二二一一第3章 構(gòu)件與截面尺寸確定結(jié)構(gòu)布置圖如下圖3.1所示 圖3.1結(jié)構(gòu)平面布置圖3.1 框架梁截面尺寸選擇 1、根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范第6.3.1，梁的截面尺寸宜符合下列各項要求：1) 梁的截面寬度不宜小于200mm也不宜小于柱寬的。2) 梁

14、截面高寬比不宜大于4。3) 梁凈跨與梁截面高度之比不宜小于4。 2、按照經(jīng)驗初步選定梁截面尺寸1）主梁設(shè)計：h=（）L 其中L為梁的跨度； 橫向框架梁h=（）6900=575863（mm） 縱向框架梁h=（1/12 1/8）8400 =7001050（mm） 2）次梁設(shè)計：h=（1/181/12）L h=（1/181/12）6900=383575（mm） 3）梁高一般取h=（1/31/2）h 縱向框架梁截面尺寸確定 KL-1 L=8400mm h= (1/121/8)8400=7001050(mm）取h=800mm b=（1/3 1/2）800=266400（mm）取b=300mm 橫向框架梁

15、截面尺寸確定 KL-2 L=6900mm h=（1/121/8）6900=575863（mm）取h=800mm b=（1/3 1/2）700=233350（mm）取b=300mm 縱向框架梁截面高度h宜大于L/10 7006900/10=690mm 滿足要求 3）走道梁截面尺寸確定 走道梁跨度 L=2700mm h=（1/121/8）2700=225337（mm） 取 h=500mm 取b=250mm4）次梁截面尺寸確定 次梁跨度 L=6900mm h=（1/121/8）6900=575863（mm）取h=600mm b=（1/3 1/2）600=200300 取b=250mm3.2框架柱截面

16、尺寸選擇 1、根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范第6.3.5和6.3.6，柱的截面尺寸宜符合下列要求：1）柱截面的寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350mm ；2）剪跨比宜大于2；3）截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3；4）柱的軸壓比不宜超過0.8。對于有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu)，為保證柱有足夠的延性，需要限制柱的軸壓比，柱截面面積應(yīng)滿足下式要求： 。其中，柱的全截面面積； 柱組合的軸力設(shè)計值，折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實際計算，也可近似取12-15。 為考慮地震作用組合后柱軸力的增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取1.2； n為驗算截面以上樓層層數(shù)； 柱的

17、軸壓比限制，抗震等級為一級時取=0.65，抗震等級為二級時取=0.75，抗震等級為三級時取=0.85； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。計算底層柱截面尺寸本工程為二級抗震等級，軸壓比限值，柱的混凝土選用C35混凝土，=16.7，=1.57。1） 邊柱：負(fù)載面積為 ： 取邊柱截面： 2） 中柱：負(fù)載截面為 ： 中柱截面 ：計算得 ：邊柱截面444mm444mm 中柱截面 513mm513mm根據(jù)以上結(jié)果并考慮其他因素，本設(shè)計柱截面尺寸取值如下1-5層取柱截面為600mm600mm3.3板的尺寸選擇根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計資料集混凝土結(jié)構(gòu)分冊板尺寸的要求，按下列原則進(jìn)行計算1. 兩對邊支撐的板應(yīng)按單向板計算2.

18、 四邊支撐的板應(yīng)按下列規(guī)定計算1） 當(dāng)長邊與短邊長度之比不大于2.0時，應(yīng)按雙向板計算2） 當(dāng)長邊與短邊長度之比大于2.0時，但小于3.0時，宜按雙向板計算3） 當(dāng)長邊與短邊長度之比不小于3.0時，宜按沿短邊方向受力的單向板計算，并應(yīng)沿長邊方向布置構(gòu)造鋼筋 根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊規(guī)定，板厚一般取10的模數(shù)樓面板： 走廊： 所以按雙向板，雙向板最小板厚為80mm，板厚不應(yīng)小于跨度的，所以板厚h最小為mm，所以取板厚為110mm的鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板。3.4墻體確定 本工程墻體均為填充墻，只起維護(hù)、隔斷及保溫作用，外墻厚300mm、內(nèi)墻厚200mm、只在樓梯間布置普通磚墻，磚墻厚240mm 外墻

19、：陶?？招钠鰤K，規(guī)格為390290190mm =6.0 內(nèi)墻：陶?？招钠鰤K，規(guī)格為390190190mm 6.03.5 材料選擇 本工程為二級抗震等級，故混凝土等級不宜低于C30、則柱、主梁、次梁、板，樓梯采用C35，基礎(chǔ)采用C30，基礎(chǔ)墊層采用C15混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：1.縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋2.梁柱縱向受力鋼筋普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF500鋼筋。3.箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB500、HPBF500鋼筋

20、。4.預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20、采用強(qiáng)度等級400MPa等級以上的鋼筋時混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C40且不應(yīng)低于C30。承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30。故本設(shè)計柱、梁、基礎(chǔ)的受力鋼筋均選用HRB400級鋼筋、板、箍筋選用HPB300。 第4章 荷載計算4.1 工程做法及重量計算1內(nèi)墻裝飾做法 面磚墻面 15厚1:3水泥石灰砂漿 200.015=0.3 kN/m2 刷素水泥漿一道20厚1:1水泥砂漿加水重20%建筑

21、膠鑲貼 8厚面磚，水泥漿擦縫 200厚陶粒空心砌塊 2內(nèi)墻做法：混合砂漿墻面 18厚1:3:9水泥石灰砂漿、分兩次抹灰 2厚麻刀石灰面 陶粒空心砌塊墻 厚200mm (5.0 kN/m3) 5.00.2=1.0 m2 內(nèi)墻荷載總計 1.46m23外墻裝飾做法聚苯乙烯泡沫塑料板保溫外墻面20厚1:3水泥砂漿找平 100厚聚苯乙烯泡沫塑料板加壓粘牢、版面打磨成細(xì)麻面 厚專用膠粘貼加強(qiáng)網(wǎng)于需加強(qiáng)的部位 1.5厚專用膠粘貼標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)于整個墻面、并用抹刀沿網(wǎng)壓入膠泥中 4外墻做法：陶?？招钠鰤K 厚300mm 50.3=1.5 kN/m215厚1:1:6水泥石灰砂漿 5厚水泥石灰砂漿 外墻荷載總計 2.470

22、95屋面做法 屋面：倒置式屋面、不上人 保護(hù)層：C20西石混凝土、內(nèi)配鋼筋網(wǎng)片（40厚） 隔離層：干鋪無紡聚酯纖維布一層 保溫層：擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板（100厚） 防水層：高聚物改性瀝青防水材料（40厚） 找平層：1:3水泥砂漿、砂漿中摻聚丙烯（20厚）找坡層：1:8水泥膨脹珍珠巖找平2%坡（最薄處20厚）結(jié)構(gòu)層：鋼筋混凝土屋面板（100厚）（25KN/） 頂棚：混合砂漿（12厚） 屋面荷載總計 4.392 6地面做法 陶瓷地磚地面 10厚地磚，干水泥抹縫（19.8 kN/m3） 19.80.01=0.198/m220厚1:4干硬性水泥砂漿結(jié)合層，表面撒水泥粉 200.02=0.4/m2 素

23、水泥砂漿結(jié)合層一道 100厚C15混凝土 /m2 地面荷載總計 2.998 7.衛(wèi)生間地面 陶瓷地磚防水地面 10厚地磚鋪實拍平、水泥砂漿擦縫 20厚1:4干硬性水泥漿 1.5厚聚氨酯防水涂料、面撒黃砂、四周沿墻上翻150高50厚C15細(xì)石混凝土找坡不小于0.5%、最薄處不小于30厚 60厚C15混凝土 素土奪實 衛(wèi)生間地面荷載總計 8. 樓面做法 陶瓷地磚樓面 10厚地磚鋪實拍平、水泥砂漿擦縫 20厚1:4干硬性水泥漿 素水泥漿結(jié)合層一遍 鋼筋混凝土樓板 頂棚 樓面荷載總計 3.5889.陶瓷地磚防水樓面 10厚地磚鋪實拍平、水泥砂漿擦縫 25厚1:4干硬性水泥漿擦縫 1:5厚聚氨酯防水涂料

24、、面撒黃砂、四周沿墻上翻150高 基層刷處理劑一道 15厚1:2水泥砂漿找平 50厚C15細(xì)石混凝土找坡不小于0.5%、最薄處不小于30厚 鋼筋混凝土板 頂棚 防水樓面荷載總計 4.410.女兒墻做法 15厚1:2.5水泥砂漿找平層 5厚1:1:6水泥石膏砂漿掃毛 6厚1:0.5:4水泥石膏砂漿打底 100厚鋼筋混凝土墻 20厚水泥砂漿找平層 噴刷涂料 總計 3.334.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.25 門廳、樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5 廁所活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 第5章 樓層重力荷載代表值計算在

25、計算重力荷載代表值時，假定各層的重量為本層自重、梁自重、活荷載的50%以及上下各層墻、柱自重之和，并集中于該樓（屋）蓋處。5.1各樓層重力集中荷載計算1、五層荷載計算 屋面荷載：1）女兒墻 2）屋面 恒載：4.392（8.45+3.32）(6.92+2.7)=3521.94kN 活載：0.5（8.45+3.32）（6.92+2.7）=400.95 kN3）梁 主梁長：(8.4-0.6) 54+(6.9-0.6) 28+(3.3-0.6) 8=278.4m 過道梁長：2.18=16.8m 次梁長：（6.9-0.6）52+（2.7-0.6）5=73.5m梁荷載：(278.45.175+16.82.

26、4375+73.53.0625) 1.05=1792.10 kN4）外墻：（3.9-0.8）1.46 /2=452.70 kN 5）內(nèi)墻3.1/2=492.88KN6）柱: 0.51.050.60.625(3.9-0.11) 28=501.417 kN總計： 恒載 7058.54 kN 活載 400.95 kN合計： 0.5活載+恒載=7259.015 kN2、四層荷載計算1）樓面荷載 恒載：（8.45+3.32）（6.92+2.7）3.588=2877.22 kN 活載：2.523.3（6.9+6.9+2.7）+2.52.78.42+（8.42）（6.9+6.9）+8.43（6.9+6.9+

27、2.7）=1033.29 kN2）梁： 1792.10kN3）外墻： 905.4kN4）內(nèi)墻：492.88+（3.9-0.8）(7.810+2.72+6.314) 1.46/2=881.21kN5）柱： 1002.83 Kn6）樓梯：3.36.94.151.3=122.84KN總計： 恒載 7581.6 kN 活載 1033.29 kN 合計： 8098.25kN3、三層荷載計算1）樓面荷載 恒載：（4.29.623.588）+8.45（6.92+2.7）3.588+（4.26.924.4）=3030.84 kN 活載： 2.0（8.45+6.6）6.92-3.36.922.0+2.7（8.4

28、5+6.6）2.5+3.36.922.5=1692.18KN2）梁： 1792.10kN3）外墻：905.4kN4）內(nèi)墻：776.66 kN5）柱：1002.83 kN6）樓梯：122.84KN總計： 恒載 7630.67 kN 活載 1692.18kN合計： 8476.76 kN4、二層荷載計算1）樓面荷載 恒載：（4.29.623.588）+8.45（6.92+2.7）3.588+（4.26.924.4）=3030.84 kN 活載： 2.0（8.45+6.6）6.92-3.36.922.0+2.7（8.45+6.6）2.5+3.36.922.5=1692.18KN2）梁： 1792.10

29、kN3）外墻：905.4kN4）內(nèi)墻：776.66 kN5）柱：1002.83 kN6）樓梯：122.84KN總計： 恒載 7630.67 kN 活載 1692.18kN合計： 8476.76 kN5、一層樓面荷載計算1）樓面荷載 恒載：（4.29.623.588）+8.45（6.92+2.7）3.588+（4.26.924.4）=3030.84 kN 活載： 2.0（8.45+6.6）6.92-3.36.922.0+2.7（8.45+6.6）2.5+3.36.922.5=1692.18KN2）梁： 1792.10kN3）外墻：4.1 1.46/2+452.70=1051.42 kN4）門墻：

30、 4.11.46/2+ 388.33= 901.93 kN5）柱： 9（4.9-0.11）/2281.05+501.417=1135.134KN6）樓梯：122.84KN總計： 恒載 8034.264 kN 活載 1692.18kN合計： 8880.354kN圖5-1 樓層重力荷載代表值 第6章 水平地震作用框架側(cè)移剛度計算6.1梁、柱線剛度 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆層的樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效側(cè)移剛度，減小框架的側(cè)移。在框架結(jié)構(gòu)中，考慮樓板對梁的剛度有利影響，即板作為梁的翼緣參加工作，梁均按矩形截面計算，其慣性矩為，然后乘以增大系數(shù)，中框架梁取,邊框架梁取。梁線剛度計算見表6-1表6

31、-1 梁線剛度計算 類別層次( Nmm)6.9m跨邊框橫梁1-53008006.9m跨中框橫梁1-53008002.7m跨邊框走道梁1-525050027002.7m跨中框走道梁1-52505002700其中：混凝土的彈性模量 梁截面慣性矩 計算公式為 為梁的線剛度 計算公式為 梁采用C35混凝土框架柱線剛度計算見表6-2表6-2 框架柱線剛度計算層 次1層49002-5層3900600 其中：柱的線剛度為 計算公式為 柱截面慣性矩 柱的計算高度 柱采用C35混凝土6.2橫向框架柱的側(cè)移剛度D值柱的側(cè)移剛度D值按下式計算柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，對不同情況按下表計算，表示梁柱線剛度比。一般層：邊柱

32、中柱 首層：邊柱 中柱 首層柱側(cè)移剛度D值計算見表6-3表6-3 首層柱側(cè)移剛度D值計算樓層位 置 根數(shù)一層邊框邊柱1.2880.54318465.24一層邊框中柱1.960.62121117.64一層中框邊柱1.720.59720301.512一層中框中柱2.610.67522953.912則首層柱側(cè)移剛度D值匯總為2-5層柱側(cè)移剛度D值計算見表6-4 表6-4 2-5層柱側(cè)移剛度D值計算樓層位 置 根數(shù)二-五層邊框邊柱1.005 0.33 22703 4二-五層邊框中柱1.53 0.433 29789 4二-五層中框邊柱1.34 0.401 27587.5 12二-五層中框中柱2.04 0

33、.50 34398.4 12則2-5層柱側(cè)移剛度D值匯總為各層D值匯總見表6-5表 6-5 各層D值匯總樓層一層二層三層四層五層D值704117.6953792.8953792.8953792.8953792.8建筑立面和豎向剖面力求規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度均勻變化，避免剛度突變；豎向抗側(cè)力構(gòu)件截面和材料強(qiáng)度等級自上而下逐漸減小，宜避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力突變。當(dāng)某些樓層剛度小于上層時，不應(yīng)小于相鄰上部樓層的70%，本結(jié)構(gòu)中符合要求。屬于規(guī)則框架結(jié)構(gòu)。6.3 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算1、橫向自振周期計算由設(shè)計資料：抗震設(shè)計地震分組為第一組，二類建筑場地。由建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范得，該框

34、架結(jié)構(gòu)的特征周期；該建筑位于包頭市稀土高新區(qū)，為8度抗震設(shè)防區(qū)，按多遇地震烈度考慮，水平地震影響系數(shù)最大值。由頂點位移法計算自振周期 其中，為計算結(jié)構(gòu)基本自振周期的結(jié)構(gòu)頂點假想位移（m）,即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點位移； 為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重填充墻影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取0.60.7，本設(shè)計取0.7。橫向框架位移的計算見表6-6表6-6 橫向框架位移的計算層次 （mm）（mm）57259.0157259.015953792.87.61141.0848098.2515357.265953792.816.10133.4738476.7623834

35、.025953792.824.99117.3728476.7632310.785953792.833.8892.3818880.35441191.139704117.658.558.5故自振周期2、水平地震作用及樓層地震剪力計算抗震設(shè)防烈度為8度設(shè)計基本地震加速度值0.20g，且設(shè)計場地類別為二類結(jié)構(gòu)特征周期Tg=0.35s，水平地震影響系數(shù)由于，故不考慮頂部附加地震作用結(jié)構(gòu)水平地震作用計算采用底部剪力法計算因為，則地震影響系數(shù)=則結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)等效重力荷載系數(shù)，抗震規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)總重力荷載 則作用在第i質(zhì)點上的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：表6-7 各質(zhì)點

36、橫向水平地震作用及樓層地震剪力表層次53.97259.015148809.80.2920.51299.651299.6543.98098.25134430.950.2616.61165.212464.8633.98476.76107654.850.2112.7941.133405.9923.98476.7674595.490.1468.8654.314060.314.98880.35443513.70.0854.9380.934441.23 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見圖6-1。6-1地震作用分布 層間剪力分布3、水平地震作用下的變形驗算。表6-7水平地震作用下位移變形驗

37、算層 次層間剪力(kN)層間剛度（mm）層高（m）層間相對彈性轉(zhuǎn)角51299.65953792.81.363.942464.86953792.82.583.933405.99953792.83.573.924060.3953792.84.263.914441.23704117.66.314.9其中： 彈性層間位移角限制，鋼筋混凝土框架為=1/550,當(dāng)不滿足時，說明柱截面尺寸偏小，應(yīng)調(diào)整其柱的截面尺寸或改變層高或提高混凝土的等級。由表6-7得，最大層間位移彈性角發(fā)生在第一層，其值為，滿足要求，所以各層間位移角均滿足要求。第7章 水平地震作用下框架內(nèi)力計算選用軸線的一榀橫向框架進(jìn)行計算，反彎點法

38、只適用于梁柱線剛度比大于3的情況由于本工程的梁柱線剛度之比小于3，則框架內(nèi)力計算采用D值法。圖7-1 計算模型7.1各層各柱剪力及彎矩計算 框架柱端剪力及彎矩分別按下式計算： 地震作用框架柱的彎矩及剪力計算見表7-1。表7-1 水平地震作用框架柱剪力和柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值層次 層高（m）剪力（kN）邊柱A（邊柱D）Ky53.91299.65953792.827587.537.591.340.3855.7190.8943.92464.86953792.827587.5 71.281.340.45125.1152.933.93405.99953792.827587.598.51.340.50192.08

39、192.0823.94060.3953792.827587.5117.421.340.50228.97228.9714.94441.23704117.620391.5128.621.720.61384.45195.37層次中柱B CKy53.91299.65953792.834398.446.872.040.4582.26100.5443.92464.86953792.834398.488.882.040.50173.32173.3233.93405.99953792.834398.4122.822.040.50239.5239.523.94060.3953792.834398.4146.41

40、2.040.50285.5285.514.94441.23704117.634398.4144.782.610.52368.9340.52(的單位為kNm 的單位為)7.2 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算梁端彎矩、剪力及柱軸力按下式計算： 4）分別表示節(jié)點左、右梁的線剛度 分別表示節(jié)點左、右梁的彎矩梁端彎矩剪力計算見表7-2。表7-2 水平地震作用下梁端彎矩剪力及柱軸力計算(的單位為kNm 的單位為)層數(shù)6 .9m跨梁走道梁柱軸力邊柱中柱5 90.8966.146.922.7634.434.42.725.4822.762.724 208.61168.136.954.687.4587.452.76

41、4.7877.3610.183317.18271.576.985.33141.25141.252.7104.63162.6919.32421.05345.376.9111.08179.63179.632.7133.06273.7721.981424.34411.836.9121.18214.19214.192.7158.66394.9537.48水平地震作用下框架的彎矩圖見圖7-2。 圖7-2左震作用下框架梁柱彎矩圖（kNm） 水平地震作用下梁端剪力和柱的軸力見圖7-4,7-5。 圖7-4水平地震作用下梁端剪力（kN）圖7-5水平地震作用下柱的軸力（kN）第8章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算8.

42、1橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算1、計算單元取軸線橫向一榀框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為8.4m，次梁的計算跨度為6.9，主梁的計算跨度為6.9，8.4，過道梁的計算跨度2.7見圖8-1。圖8-1橫向框架計算單元我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500102010）對鋼筋混凝土板有以下規(guī)定：當(dāng)時，可按沿短邊方向受力的單向板計算；當(dāng)時，宜按雙向板計算，如按沿短邊方向受力的單向板計算，應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)時，應(yīng)按雙向板計算。本設(shè)計符合第二種情況，所以遵守雙向板荷載傳遞方式。2、荷載計算1）恒載計算對于三角形荷載折算時： ；對于梯形荷載折算時： 圖8-2樓面荷載分布與傳遞示意圖2）對于第5層 屋面均

43、布線荷載計算AB跨梁的線荷載為：=5.43KN/m板荷載折算：總計： 20.76kN/mBC跨梁的線荷載為：板荷載折算： kN/m總計： 9.865 kN/mCD跨梁的線荷載為： kN/m板荷載折算： kN/m總計： 20.76 kN/m 屋面集中荷載計算傳到軸A柱處的集中荷載梁重： 梁重： 女兒墻重： 板重： 傳到軸A柱處的集中荷載總計：150.07傳到軸B柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重 傳到軸B柱處的集中荷載總計：183.92傳到軸C柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重 傳到軸C柱處的集中荷載總計：183.92傳到軸D柱處的集中荷載梁重： 梁重： 女兒墻重： 板重： 傳到軸D柱處的集中荷

44、載總計：150.073）對于第4層 樓面均布線荷載計算AB跨梁的線荷載為： kN/m板荷載折算： kN/m總計： 18.133kN/mBC跨梁的線荷載為： kN/m板荷載折算： kN/m總計： 8.615 kN/mCD跨梁的線荷載為： kN/m板荷載折算： kN/m總計： 18.133kN/m樓面集中荷載計算傳到軸A柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重： 墻重： 窗重： 柱重： 傳到軸A柱處的集中荷載總計：197.708傳到軸B柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重：P=67.81+ 柱重：KN 傳到軸B柱處的集中荷載總計：196.04傳到軸C柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重：P=67.81+ 柱

45、重：KN 傳到軸C柱處的集中荷載總計：196.04傳到軸D柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重： 墻重： 窗重： 柱重： 傳到軸D柱處的集中荷載總計：197.7084）對于第1-3層 樓面均布線荷載計算AB跨梁的線荷載為： kN/m板線荷載折算： kN/m墻的線荷載： kN/m總計： 22.653 kN/mBC跨梁的線荷載為： kN/m板荷載折算： kN/m總計： 8.615 kN/mCD跨梁的線荷載為： kN/m板線荷載折算： kN/m墻的線荷載： kN/m總計： 22.653 kN/m樓面集中荷載計算傳到軸A柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重： 墻重： 窗重： 柱重： 傳到軸A柱處的集中荷載

46、總計：197.708傳到軸B柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重： 墻重： 柱重： 傳到軸B柱處的集中荷載總計：225.21傳到軸C柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重： 墻重： 柱重： 傳到軸C柱處的集中荷載總計：225.21傳到軸D柱處的集中荷載梁重： 梁重： 板重： 墻重： 窗重： 柱重： 傳到軸D柱處的集中荷載總計：197.7085）框架的活載計算：6）對于5層線荷載：AB跨： kN/mBC跨： kN/mCD跨：1.77 kN/m屋面各處集中活載計算：傳到軸A柱處的集中活荷載傳到軸B柱處的集中荷載 傳到軸C柱處的集中荷載 傳到軸D柱處的集中荷載7）1-4層樓面線荷載計算：辦公室活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

47、 2.0 kN/ m2 走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5 kN/ m2AB跨： kN/mBC跨： CD跨： kN/m屋面各處集中活載計算：傳到軸A柱處的集中活荷載傳到軸B柱處的集中荷載傳到軸C柱處的集中荷載傳到軸D柱處的集中荷載各樓層的荷載分布見圖8-3,8-4。 圖8-3 恒載分布圖() 圖8-4 活載分布圖()8.2用彎矩二次分配法計算框架在豎向荷載作用下的彎矩圖8-5梁端彎矩計算簡圖AB及CD跨恒載產(chǎn)生的彎矩：5層：kNm 4層： kNm1-3層： kNmAB及CD跨活載產(chǎn)生的彎矩：5層： kNm 1-4層： kNmBC跨恒載產(chǎn)生的彎矩：5層： kNm 4層： kNm1-3層： kNmBC跨活載產(chǎn)

48、生彎矩：5層： kNm 1-4層： kNm8.3分配系數(shù)計算梁柱線剛度取前面計算結(jié)果，分配系數(shù)按與節(jié)點連接方式形式可得各個桿件的轉(zhuǎn)動剛度比值計算圖8-6節(jié)點標(biāo)號圖 同 1）傳遞系數(shù)：遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)1/22）彎矩分配如下表8.4彎矩分配 表8-1 恒載作用彎矩分配 (KN.m) （單位kNm） 表8-2 活載作用彎矩分配（單位kNm）圖8-7恒載作用彎矩圖（調(diào)幅0.85）()圖8-8活載作用彎矩圖(調(diào)幅0.85)()8.5梁端剪力、軸力計算剪力計算 軸力計算 V剪力 P 節(jié)點及柱軸力恒載作用下梁端剪力見表8-3，活載作用下梁端剪力見表8-4。表8-3 恒載作用下梁端剪力層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總 剪 力ABBCCDABBCCD (kN) (kN) (kN) (kN)571.7213.3271.621.940-1.9469.6873.5689左13.32右13.32左73.56右69.68462.5611.6362.562