六层宾馆毕业设计土木毕业设计计算书+CAD图纸.pdf

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1、XX 学院 2012 毕业设计 第 1 页 共 72 页 第一章 建筑设计 1.1 初步设计资料 一.工程名称：福华宾馆结构设计 二.工程概况：建筑面积 3091.2，建筑总高为 23.4，主体大楼为六层，室内外高差为 0.30m。三.温度：最热月平均 28，最冷月平均-5；极端最高温度 38，极端最低温度为11.5。四.相对湿度：年平均 34。五.相对风向：北风，基本风压0.35kN/。六.雨雪条件：最大积雪深度 0.25cm,雪荷载 0.40kN/。七.年降雨量：870mm。八.水文资料：经勘探未发现地下水。九.地质条件：地震烈度：本工程地震设防烈度为7 度，场地类型：类。十.材料使用：1

2、.混凝土：梁板柱均使用 C30混凝土。2.钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335,其余采用热轧钢筋 HPB235。3.墙体：a.外纵墙采用 180厚加气混凝土砌块（5.5kN/m3）,外侧墙体贴瓷砖（0.55kN/m2）,内侧为10厚水泥砂浆抹灰（17kN/m2）。b.内隔墙采用120厚加气混凝土砌块（5.5kN/m3）,两侧均为10厚水泥砂浆抹灰。c.女儿墙采用180厚加气混凝土砌块（5.5kN/m3），外侧墙体贴瓷砖，水泥粉刷内侧（0.36kN/m2）。4.窗：均为塑钢玻璃窗（0.35kN/m2）。5.门：除大门为玻璃门，房间均为木门。1.2 工程做法 XX 学院 2012 毕业设计

3、 第 2 页 共 72 页 1.2.1房间使用面积确定 本设计根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深。1.2.2交通联系部分的平面设计 一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规范的规定。本设计主入口选取现

4、浇板板式双跑楼梯，作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度 0.55m+00.15m计算，并不应少于两股人流楼梯坡度的选择要从攀登效率，、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用 270mm。1.3.3建筑立面剖面设计 立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面 构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑细部构件的处理。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间

5、结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取房间层高为首层 3.6m，标准层 3.3m。1.2.4抗震设计 建筑抗震设计规范规定，抗震设防烈度为 6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、XX 学院 2012 毕业设计 第 3 页 共 72 页 乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑

6、，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。丙类建筑的抗震等级应按规范确定，本设计属于框架结构，7 度设防，高度小于 30m，所以为三级框架。1.3 细部构造总说明 1.3.1勒脚 勒脚是墙身接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蚀，遭到破坏，同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防护措施。勒脚防潮层：分为水平防潮层和垂直防潮层。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，要同时设置水平防潮层和垂直防潮层。本工程只设水平防潮

7、层。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层。油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性。由于油毡层降低了上下砌体之间的粘结力，且降低了砌体的整体性，对抗震不利，目前已少用。砂浆防潮层是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆。防水砂浆能克服油毡防潮层的缺点，但由于砂浆系脆性材料，易开裂。故不适于地基会产生微小变形的建筑中。为了提高防潮层的抗裂性能，常采用 60mm厚的配筋细石混凝土防潮层。工程中常在标高-0.06m处设防潮层。1.3.2散水 为保护墙基不受雨水的侵蚀，常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面，以使将屋面水排至远处，这一坡面称散水。散水坡度约

8、3%-5%，宽一般为600mm-1000mm，纵向每隔 10 米做一道伸缩缝，散水与外墙设 20 宽缝，其缝内均填沥青砂浆。当屋面排水方式为自由落水时，要求其宽度较出檐多 200mm，一般XX 学院 2012 毕业设计 第 4 页 共 72 页 雨水较多地区多做成明沟,干燥地区多做成散水。1.3.3门窗工程（1）在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测。（2）门窗安装前预埋在墙或柱内的木、铁构件应做防腐、防锈处理。1.3.4油漆构件防腐、防锈工程（1）所有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理后方可使用，面刷酚酞清漆。（2）所有埋入混凝土

9、中的金属构件须先除锈，刷防锈漆饿二道；所有露明金属构件（不锈钢构件除外），均须先除锈刷防锈漆一道，再刷油漆二道。（3）所有室内木质门窗均需打腻子，磨退后刷底漆一道，再刷调和漆二道。1.3.5基础工程 根据现行建筑地基基础设计规范和地基损坏造成建筑物破坏后果（危及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性）的严重性，将基础分为三个安全等级：一级、二级、三级。本设计基础的安全等级为二级，对应于破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。基础按刚度分可分为：刚性基础和柔性基础；按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础。其中，独立基础是柱基础中最常用和最经济的型式

10、。本工程采用独立基础。本设计初选基础顶面到室外地面的距离为 1000mm，室内外高差为300mm,则底层柱高=3600+900+300=4800mm 1.4 建筑细部具体构造做法 1.4.1屋面做法 选用刚性防水屋面（1）保护层 40厚的细石混凝土保护层（2）防水层 三毡四油防水层 （3）找平层 20mm水泥砂浆找平层 （4）保温层 100mm厚水泥蛭石保温层 XX 学院 2012 毕业设计 第 5 页 共 72 页 （5）结构层 100mm厚钢筋混凝土板 （6）板底抹灰 10mm混合砂浆抹灰 1.4.2楼面做法 （1）瓷砖地面（包括水泥粗沙打底）（2）100mm厚钢筋混凝土板（3）10mm厚

11、混合砂浆抹灰 1.4.3内墙做法（1）白涂料饰面（2）10mm厚水泥砂浆抹灰 1.4.4外墙做法（1）面砖饰面（2）10mm厚水泥砂浆抹灰 1.5 结构选型（1）.结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。（2）.屋面结构：采用现浇混凝土屋盖，刚柔性结合的屋面，屋面板厚100mm。（3）.楼面结构：采用现浇混凝土楼盖，板厚100mm。（4）.楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。第 2 章 结构布置及计算简图 XX 学院 2012 毕业设计 第 6 页 共 72 页 2.1结构布置 从结构角度出发，受力明确，传力路径短，刚度大而均匀，整体性和延性好，轻质高强的结构设计方案比较理想。根据房屋的使

12、用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面，立面及剖面设计，其标准建筑平面结构见图 2 1。图 2-1 梁柱结构平面布置图/mm 2.2梁柱尺寸估算及选取 主体结构共六层，首层层高为 3.6m，其余层层高为 3.3m，内外墙均为 180厚加气混凝土砌块，楼层屋盖均为现浇钢筋混凝土结构，板厚取100mm。2.2.1梁截面尺寸的估算：框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定：hb=(1/101/18)Lb bb=(1/21/3)hb 且 bb 200,其中横梁跨度，AB、CD 跨 L=7000mm，BC 跨 L=2100mm,由此估算梁的截面尺寸如下：横向主框架梁取 300mm600mm。纵向主框架梁

13、取 300mm600mm。2.2.2柱截面尺寸的估算 XX 学院 2012 毕业设计 第 7 页 共 72 页 框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：柱组合的轴压比设计值按照公式 2 1 计算：NFgn 式中：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取 1.3，等跨内柱取 1.2,不等跨取 1.25；F：为按照简支状态计算柱的负荷面积；g：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取 12kN/m2；n：为验算截面以上楼层层数；框架柱验算 柱的轴压比应小于轴压比限值的要求：0.8cccccNNb h fA f C30混凝土：fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2 基础选

14、用柱下独立基础，柱在室内地坪以下为 1.2m，柱高即 h 3.6+1.24.8m，应满足 N/(bchcfc)=N/(Acfc)0.8 求得中柱 Ac1.21210344.556/(0.814.3)=137455mm2 截面取正方形，则柱的估算长边为 371mm，各层中柱尺寸均取为 600mm600mm。边柱受荷小于中柱，故也可取尺寸为 600mm600mm。横向框架的计算简图如下所示 XX 学院 2012 毕业设计 第 8 页 共 72 页 图 2-2 框架计算简图/mm XX 学院 2012 毕业设计 第 9 页 共 72 页 第三章 重力荷载计算 3.1不变荷载（恒载）标准值 3.1.1

15、荷载标准值（1）屋面不变荷载（恒载）标准值 保护层：40mm厚细石混凝土保护层 22kN/m30.04m=0.88kN/m2 防水层：三毡四油防水层 0.4kN/m2 找平层：20mm水泥砂浆找平层 20kN/m30.02m=0.4kN/m2 保温层：100mm厚水泥蛭石保温层 5kN/m30.10m=0.50 kN/m2 10 厚板底混合砂浆抹灰 0.0117kN/m3=0.17 kN/m2 结构层：100mm厚钢筋混凝土板 25kN/m30.10m2.5kN/m2 合计：4.85 kN/m2（2）1 6 层餐厅及房间楼面不变荷载（恒载）标准值 瓷砖地面（包括水泥粗沙打底）0.55kN/m2

16、 100mm厚现浇混凝土板 2.5kN/m2 10mm厚混合砂浆抹灰 17kN/m30.10m=0.17kN/m2 合计：3.22kN/m2（3）走廊楼面不变荷载（恒载）标准值 水磨石地面（10mm面层、20mm水泥砂浆打底 0.65 kN/m2、素水泥结合层一道）100mm厚现浇混凝土板 25kN/m30.10m=2.5kN/m2 10mm厚混合砂浆抹灰 17kN/m30.10m=0.17kN/m2 合计：3.82kN/m2 3.1.2梁，柱，墙重力荷载计算（1）梁自重 主梁自重：25kN/m30.30m（0.6-0.1）m=3.75 kN/m 梁侧粉刷：0.01（0.6-0.1）217=0

17、.17 kN/m 合计：3.92kN/m（2）柱自重 XX 学院 2012 毕业设计 第 10 页 共 72 页 柱自重 25/m30.60m0.60m=9kN/m 抹灰层（10mm厚混合砂浆）17kN/m30.01m0.60m4=0.408 kN/m 合计：9.408kN/m（3）墙自重（加气混凝土小砌块）a.首层外墙自重 墙自重 5.5kN/m30.9m0.18m=0.891kN/m 外墙面砖饰面 0.5kN/m2（3.6-1.8）m=0.900kN/m 钢塑门窗 0.35kN/m31.8m=0.63kN/m 内墙面 10mm厚抹灰层 17kN/m30.01m（3.6-1.8）m=0.30

18、6kN/m 合计：2.727kN/m b.标准层外墙自重 墙自重 5.5kN/m30.9m0.18m=0.891kN/m 钢塑门窗 0.35kN/m31.8m=0.63kN/m 外墙面砖饰面 0.5kN/m2（3.3-1.8）m=0.75kN/m 内墙面 10mm厚抹灰层 17kN/m30.01m（3.3-1.8）=0.255kN/m 合计：2.526kN/m c.首层内墙自重 墙自重 5.5kN/m33.6m0.12m=2.376 kN/m 内墙面 10mm厚抹灰层（两侧）17kN/m30.01m3.3m2=1.224kN/m 合计：3.6kN/m d.标准层内墙自重 墙自重 5.5kN/m

19、33.3m0.12m=2.178 kN/m 内墙面 10mm厚抹灰层（两侧）17kN/m30.01m3.32=0.833kN/m 合计：3.3kN/m e.女儿墙自重 墙自重及压顶重 5.5kN/m31.0m0.18m+25kN/m30.18m0.1m=1.44 kN/m 外墙面砖饰面 0.5kN/m21.1m=0.55 kN/m 水泥粉刷内面墙面 0.36kN/m21.1m=0.396kN/m XX 学院 2012 毕业设计 第 11 页 共 72 页 合计：2.39kN/m 3.2可变荷载（活载）标准值 楼面及屋面可变荷载（活载）标准值 上人屋面 2.0kN/m2 走廊 2.5kN/m2

20、楼面 2.0kN/m2 屋面雪荷载为 Sk=rSo=10.40=0.40 kN/m2 因为荷载规范要求屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合，所以按照最不利情况进行荷载组合，屋面活荷载按照屋面均布活荷载取值计算。3.3重力标准值计算 3.3.1梁、柱、板自重标准值 各层梁、柱、板、墙自重标准值见表3-1、表 3-2、表 3-3。表 3-1 柱重力荷载标准值 层数 柱编号 截面宽/mm 截面高/mm 净高/mm gk/（kN/m）数量 Gi/kN Gk/kN 1 KZ1 600 600 3500 9.408 35 1152.48 1152.48 2-6 KZ1 600 600 3200 9.408

21、35 1053.70 1053.70 机房 KZ1 600 600 3200 9.408 6 180.63 180.63 表 3-2板重力荷载标准值 层数 板面积/m2 gk/（kN/m2）Gi/kN Gk/kN 屋面 459.2 4.85 2227.12 2227.12 电梯机房 56 4.85 271.6 271.6 1-5层房间 391.2 3.22 1259.66 1699.204 楼梯 56.8 3.22 182.90 走廊 67.2 3.82 256.70 XX 学院 2012 毕业设计 第 12 页 共 72 页 表 3-2梁重力荷载标准值 层数 梁编号 截面宽/mm 截面高/m

22、m 净跨长/mm gk/（kN/m）数量 Gi/kN Gk/kN 1 层 KL1 300 600 3400 3.92 24 319.87 974.77 KL2 300 600 6400 3.92 16 401.41 KL3 300 600 1500 3.92 8 47.04 KL4 300 600 7400 3.92 4 116.03 KL5 300 600 2700 3.92 1 10.58 L1 250 500 7400 2.67 1 19.76 L2 250 500 4000 2.67 5 53.4 L3 250 500 2500 2.67 1 6.68 25层 KL1 300 600

23、3400 3.92 24 319.87 921.37 KL2 300 600 6400 3.92 16 401.41 KL3 300 600 1500 3.92 8 47.04 KL4 300 600 7400 3.92 4 116.03 KL5 300 600 2700 3.92 1 10.58 L1 250 500 7400 2.67 1 19.76 L3 250 500 2500 2.67 1 6.68 屋面梁 KL1 300 600 3400 3.92 24 319.87 921.37 KL2 300 600 6400 3.92 16 401.41 KL3 300 600 1500 3

24、.92 8 47.04 KL4 300 600 7400 3.92 4 116.03 KL5 300 600 2700 3.92 1 10.58 L1 250 500 7400 2.67 1 19.76 L3 250 500 2500 2.67 1 6.68 电梯 KL2 300 600 6400 3.92 2 50.18 134.64 KL4 300 600 6400 3.92 2 58.02 XX 学院 2012 毕业设计 第 13 页 共 72 页 机房 L1 250 500 7400 2.67 1 19.76 L3 250 500 2500 2.67 1 6.68 3.3.2各层墙（外

25、墙）自重标准值（1）女儿墙重 总长 L=(16.1m+32m)2=196.2m 总重=2.39kN/m96.2m=229.92kN（2）标准层墙重 总长 L=158m-0.65m24=142.4m 总重=7.840kN/m142.4m=1116.416kN（3）首层墙重 总长=96.2m-0.60m20=84.2m 总重=2.53kN/m84.2m=213.03kN 3.3.3各层（质点）自重标准值计算（1）首层（墙+梁+板+柱）Gk=（229.87+213.03）kN/2+974.77kN+1699.2kN+（1152.48+1053.7）kN/2=3998.51kN（2）标准层（墙+梁+板

26、+柱）Gk=213.03kN+921.37kN+1699.204kN+1053.7kN=3887.30kN（3）顶层（墙+梁+板+柱）Gk=213.03kN/2+229.92kN+921.37kN+2227.12kN+1053.7kN =4538.63Kn（4）顶层（墙+梁+板+柱）电梯设备自重：200kN 水箱及设备自重：400kN Gk=200kN+400kN+134.64kN+180.63kN+271.6kN =1186.87kN XX 学院 2012 毕业设计 第 14 页 共 72 页 3.3.4重力荷载代表值 重力荷载代表值是结构和构件恒载标准值和各种活荷载组合值之和，楼面均布活载

27、的组合系数为 0.5；屋面均布荷载的组合系数 0.5。（1）首层 G1=3998.51kN+0.5（391.2m2+56.8 m2）2.0kN/m2+67.2 m22.5kN/m2=4530.51kN（2）标准层 G1=3887.30kN+0.5（391.2m2+56.8 m2）2.0kN/m2+67.2 m22.5kN/m2=4419.3kN（3）顶层 G7=4538.63kN+0.5（391.2m2+56.8 m2）2.0kN/m2=4641.67kN（4）电梯机房 G7=1186.87kN+0.556m22.0kN/m2=1198.07kN 计算结果如下图：图 3-1 重力荷载代表值 3

28、.3.5等效重力重力荷载代表值计算 本设计抗震烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，场地类别为II类场地，依此查得：特征周期 Tg0.35s，水平地震影响系数最大值max=0.08,阻尼比 =0.05 XX 学院 2012 毕业设计 第 15 页 共 72 页 第四章 横向框架侧移刚度的计算 4.1梁柱侧移刚度 4.1.1梁线刚度 ib的计算 轴梁为中框架，I=2Ib,各层梁截面均相同。AB、CD 跨梁 ib=2EI/L=23.00107kN/m2(1/12)0.30m(0.60m)3/7.0m=0.46105kN/m BC 跨梁 ib=2EI/L=23.00107kN/m2(1/12)0.3

29、0m(0.60m)3/2.1m=1.54105kN/m 4.1.2柱线刚度 ic的计算 首层柱 Ic=EI/L=3.00107kN/m2(1/12)(0.60m)4/3.6m=0.90105kN/m 二至六层柱 Ic=EI/L=3.00107kN/m2(1/12)(0.60m)4/3.3m=0.98105kN/m 4.1.3相对线刚度i 的计算 令二至六层柱线刚度 i=1.0，则 首层柱 I=0.90105kN/m/0.98105kN/m=0.92 AB、CD 跨梁 I=0.46105kN/m/0.98105kN/m=0.47 BC 跨梁 I=1.54105kN/m/0.98105kN/m=1

30、.57 同理可得边框架梁的相对线刚度为 XX 学院 2012 毕业设计 第 16 页 共 72 页 I=0.47（1.5/2.0）=0.37 I=1.57（1.5/2.0）=1.18 考虑到整体现浇梁板结构中，板对梁的有利作用，对中框架取 I=2I0，对边框架取 I=1.5I0。I0为矩形截面框架梁惯性矩。根据以上结果，可得图 4-1 可以得出横梁、柱的线刚度如表 4-1、表 4-2、表 4-3 表 4-1 梁截面特征计算表（中框架梁）层数 混凝土 强度 梁 编 号 截面宽 h/mm 截面高h/mm 梁跨 L/mm 混凝土弹性模量E/Pa 截面 惯性矩 I/mm4 线刚度 I/Nmm 相对线刚

31、度 i 1-6 C30 AB 300 600 7000 30000 5.4109 4.621010 0.47 C30 BC 300 600 2100 30000 5.4109 15.41010 1.57 C30 CD 300 600 7000 30000 5.4109 4.621010 0.47 表 4-2 梁截面特征计算表（边框架梁）层数 混凝土强度 梁编号 截面宽 h/mm 截面高h/mm 梁跨 L/mm 混凝土弹性模量E/Pa 截面惯性矩I/mm4 线刚度 I/Nmm 相对线刚度 i 1-6 C30 AB 300 600 7000 30000 5.4109 3.4651010 0.37

32、C30 BC 300 600 2100 30000 5.4109 11.571010 1.18 C30 CD 300 600 7000 30000 5.4109 3.4651010 0.37 表 4-3 柱截面特征计算表 层数 混凝土强度 柱编号 截面宽 h/mm 截面高h/mm 梁跨 L/mm 混凝土弹性模 E/Pa 截面惯性矩I/mm4 线刚度 I/Nmm 相对线刚度 i 1 C30 ABCD 600 600 3600 30000 1.081010 0.901011 0.92 XX 学院 2012 毕业设计 第 17 页 共 72 页 2-6 C30 ABCD 600 600 3300 3

33、0000 1.081010 0.981011 1.00 图 4-1 框架梁柱相对线刚度 4.2 D值计算 4.2.1中框架柱侧移刚度计算 Di=c(12ic/h2)(1)一般层 a.边柱 XX 学院 2012 毕业设计 第 18 页 共 72 页 k=(0.47+0.47)/(21.0)=0.47;c=0.47/(0.47+2.0)=0.190 b.中柱 k=(0.47+0.47+1.57+1.57)/(21.0)=2.04;c=2.04/(2.04+2.0)=0.505(2)首层 a.边柱 k=0.47/0.92=0.51;c=（0.5+0.51）/(0.51+2.0)=0.402 b.中柱

34、 k=(0.47+1.57)/0.92=2.22;c=（0.5+2.22）/(2.22+2.0)=0.645 4.2.2.边框架柱侧移刚度计算(1)一般层 a.边柱 k=(0.37+0.37)/(21.0)=0.37;c=0.37/(0.37+2.0)=0.156 b.中柱 k=(0.37+0.37+1.18+1.18)/(21.0)=1.55;c=1.55/(1.55+2.0)=0.437(2)首层 a.边柱 k=0.37/0.92=0.40;c=（0.5+0.40）/(0.40+2.0)=0.375 b.中柱 k=（0.37+1.18）/0.92=1.68;c=（0.5+1.68）/(1.

35、68+2.0)=0.592 计算结果如下表：XX 学院 2012 毕业设计 第 19 页 共 72 页 表 4-4 中框架柱侧移刚度 D值 边柱 层次 k c ic/(105kNm)h/m Di/(105kNm)根数 2-6 0.47 0.190 0.98 3.3 0.205179 12 1 0.51 0.402 0.90 3.6 0.335000 12 中柱 2-6 2.04 0.505 0.98 3.3 0.545344352 15 1 2.22 0.645 0.90 3.6 0.5375 15 Di/(105kNm)2-6 10.6422 1 12.0825 表 4-5 边框架柱侧移刚度

36、 D值 边柱 层次 k c ic/(105kNm)h/m Di/(105kNm)根数 2-6 0.37 0.156 0.98 3.3 0.16846 4 1 0.40 0.375 0.90 3.6 0.31250 4 中柱 2-6 1.55 0.592 0.98 3.3 0.471912 4 1 1.68 0.592 0.90 3.6 0.49333 4 Di/(105kN/m)2-6 2.56145 1 3.22330 表 4-6 横向框架层间侧移刚度 XX 学院 2012 毕业设计 第 20 页 共 72 页 层次 1 2 3 4 5 Di/(kNm)1530580 1320365 132

37、0365 1320365 1320365 层次 6 Di/(kNm)1320365 第五章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 5.1横向自振周期计算 5.1.1结构顶点的假想侧移计算 把 G 7折算到主体结构的顶层 Ge=G 7(1+3/23.3/20.1)=1198.07(1+3/23.3/20.1)=1493.12kN 先由式计算楼层剪力，再由式计算层间相对位移，最后由式计算结构的顶点位移。见表。1inGiiVG iu=iGV/Di 1nTkkuu 表 5-1 结构顶点的假想侧移计算 层次 Gi/kN 1()/inGiiVGkN Di/(kN/m)iu/m Tu/m 6 6134

38、.79 6134.79 1320365 0.00465 0.07522 5 4419.3 10554.09 1320365 0.00799 0.07057 4 4419.3 14973.39 1320365 0.01134 0.06258 3 4419.3 19392.69 1320365 0.01469 0.05124 2 4419.3 23811.99 1320365 0.01803 0.03655 1 4530.51 28342.5 1530580 0.01852 0.01852 取 T=0.7 由上表知道Tu=0.075m T1=1.7TTu=0.335s 5.2横向水平地震作用下框架

39、结构内力和侧移计算 XX 学院 2012 毕业设计 第 21 页 共 72 页 5.2.1水平地震作用及楼层地震剪力的计算 本结构重量和刚度分布均匀，高度不超过40m，变形以剪切型为主，故水平 地震作用采用底部剪力法计算。根据设计条件，设防烈度 7，II 类场地，查表可得 Tg0.35s，max=0.08,=0.05 结构总水平地震作用标准值 FEk按下式计算：因为 T1=0.3351.4Tg=1.40.350.495s 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数为：1=max=0.08 结构等效总重力荷载为 Geq=0.85 Gi=0.8523840.33kN=20264.28 kN 式 5-

40、7 5.2.2各楼层水平地震作用标准值 不考虑顶部附加地震作用 FEk=1 Geq=0.0820264.28 kN=1621.14 kN Fi=1621.14iiiiG HG H 671ijjVFF 结果见表 5-2 表 5-2 各层横向水平地震作用标准值及楼层地震剪力 层次/ihm/iHm/iGkN/iiG HkN m iiiiG HG H/iFkN/iVkN XX 学院 2012 毕业设计 第 22 页 共 72 页 7 3.3 23.4 1198.07 28034.84 0.08 129.69 129.69 6 3.3 20.1 4641.67 93297.57 0.269 436.09

41、 565.78 5 3.3 16.8 4419.3 74244.24 0.214 346.92 912.7 4 3.3 13.5 4419.3 59660.55 0.172 278.84 1191.54 3 3.3 10.2 4419.3 45076.86 0.130 210.75 1402.29 2 3.3 6.9 4419.3 30493.17 0.088 142.66 1544.95 1 3.6 3.6 4530.51 16309.84 0.047 76.19 1621.14 32466.98 347117.07 1.000 1621.14 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分

42、布如图 图 5-1 横向水平地震作用标准值/kN 5.2.3多遇地震作用下的弹性位移验算 在多遇地震作用时，水平地震作用下框架结构的侧移按弹性方法计算，各层间弹性位移角均应满足位移角限值e=1/550 的要求，计算结果见下表 水平地震作用下框架结构的层间位移顶点位移分别为 XX 学院 2012 毕业设计 第 23 页 共 72 页 iiiVD ii 过程见表 层间弹性位移角 ieih 满足 1/2821e=1/550 表 5-3 位移验算 层次/iVkN/(/)iDkNm/iim/ihm ieih 6 565.78 1320365 0.000429 3.3 1/7692 5 912.7 132

43、0365 0.000691 3.3 1/4776 4 1191.54 1320365 0.000902 3.3 1/3659 3 1402.95 1320365 0.001062 3.3 1/3107 2 1544.95 1320365 0.001170 3.3 1/2821 1 1621.14 1530580 0.001059 3.6 1/3399 5.2.4水平地震作用下框架内力计算 对第轴线横向框架内力进行计算。框架在水平节点荷载作用下，采用 D 值法分析内力。由1nikkVF求得框架第 i层层间剪力iV后，i层 j柱分配的剪力ijV及该柱上下端的弯矩ijM上和ijM下分别如下 41ij

44、ijiijjDVVD (1)ijijMVy h上 XX 学院 2012 毕业设计 第 24 页 共 72 页 ijijMV yh下 上式中123nyyyyy 其中ijD、ijD取自表，iV取自表，ny、1y、2y、3y由资料表中查得。各层梁线刚度不变，取10y，1 层柱考虑修正值2y，2 层柱考虑修正值3y。计算结果如下 表 5-4 各层柱端剪力及弯矩 层次/ihm/iVkN 1/iDkN m 边柱 1/iDkN m/i jVkN k y M下/kNm M上/kNm 6 3.3 565.78 1320365 20518 8.79 0.47 0.25 7.40 21.76 5 3.3 912.7

45、 1320365 20518 14.18 0.47 0.35 16.38 30.42 4 3.3 1191.54 1320365 20518 18.67 0.47 0.40 24.64 36.97 3 3.3 1402.95 1320365 20518 21.74 0.47 0.45 32.28 39.46 2 3.3 1544.95 1320365 20518 23.95 0.47 0.50 39.52 39.52 1 3.6 1621.14 1530580 33500 35.48 0.51 0.75 95.80 31.93 层次/ihm/iVkN 1/iDkN m 中柱 1/iDkN m/

46、i jVkN k y M下/kNm M上/kNm 6 3.3 565.78 1320365 54534 23.37 2.04 0.4 30.85 46.27 5 3.3 912.7 1320365 54534 37.69 2.04 0.45 55.97 68.41 4 3.3 1191.54 1320365 54534 49.21 2.04 0.45 73.08 89.32 3 3.3 1402.95 1320365 54534 57.91 2.04 0.45 86.0 105.11 2 3.3 1544.95 1320365 54534 63.81 2.04 0.5 105.29 105.2

47、9 1 3.6 1621.14 1530580 33500 35.48 2.22 0.55 112.72 92.23 梁端弯矩依节点平衡条件，按梁线刚度大小分配确定，按下列各式计算 MMM上下（）式 5-17 iMMMii上下lllr（）式 5-18 XX 学院 2012 毕业设计 第 25 页 共 72 页 iMMMii上下rrlr（）式 5-19 计算梁端剪力 rlbbbMMVl 式 5-20 根据节点平衡条件确定地震作用下柱轴力。表 5-5 各层梁端剪力及弯矩 AB、CD 跨梁 BC 跨梁 层次 柱端待分配弯矩/(kN/m)lM/(kNm)rM/(kNm)bV/kN iiillr iii

48、rlr lM/(kNm)rM/(kNm)bV/kN 6 46.27 21.76 10.64 4.63 0.230 0.77 16.76 16.76 15.96 5 99.26 37.82 22.83 8.66 0.230 0.77 76.43 76.43 72.79 4 145.29 53.35 33.42 12.4 0.230 0.77 111.87 111.87 106.54 3 178.19 64.1 40.98 15.01 0.230 0.77 137.21 137.21 130.68 2 191.29 71.8 44.00 16.54 0.230 0.77 147.29 147.29

49、 140.28 1 197.52 71.45 45.43 16.7 0.230 0.77 152.09 152.09 144.85 表 5-6 各层梁剪力、柱轴力 层次 AB、CD 跨梁端剪力 BC 跨梁端剪力 边柱轴力 中柱轴力/bVkN/bVkN/N kN/N kN 6 4.63 15.96-4.63-11.33 5 8.66 72.79-13.29-75.46 4 12.4 106.54-25.69-169.6 3 15.01 130.68-40.7-285.27 2 16.54 140.28-57.24-409.01 1 16.7 144.85-73.94-537.16 XX 学院 2

50、012 毕业设计 第 26 页 共 72 页 图 5-2 地震荷载作用下框架弯矩/(kNm)XX 学院 2012 毕业设计 第 27 页 共 72 页 图 5-3 地震荷载作用下框架轴力、剪力图/(kN)XX 学院 2012 毕业设计 第 28 页 共 72 页 5.3横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 5.3.1风荷载作用下框架结构内力 k=szzo 因高度 H=20.4m30.0m,可取z=1.0，对于矩形截面s=1.3，z可查荷载规范，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。表 5-7 风荷载作用下框架结构内力 层次 Z/m z s z o/kN/m2 A/