河北某高校教學樓設計土木工程畢業(yè)設計

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1、 目 錄 1 引言…………………………………………………………………………………………… 1 2 建筑設計概論 …………………………………………………………………… 2 2.1 設計依據(jù) ………………………………………………………………………… 2 2.2 設計規(guī)模 ……………………………………………………………………… 2 2.3 各部分工程構造……………………………………………………………………2 3 結構設計方案 ……………………………………………………………… 3 3.1 設計資料……………………………………………………………

2、……………3 3.2 結構方案……………………………………………………………………3 4 荷載計算 ……………………………………………………………………4 4.1 初估梁柱截面……………………………………………………………………4 4.2 梁柱線剛度 …………………………………………………………………………4 4.3 荷載計算…………………………………………………………………………… 5 5 框架在豎向荷載作用下的內力分析 ………………………………………………9 5.1 計算方法和荷載傳遞路線 ……………………………………………………… 9 5.2 豎向

3、荷載計算…………………………………………………………………… 10 5.3 框架計算簡圖………………………………………………………………………10 5.4 梁固端彎矩…………………………………………………………………………11 5.5 框架彎矩圖…………………………………………………………………………11 5.6 梁端剪力……………………………………………………………………………16 5.7 柱軸力和剪力………………………………………………………………………19 6 水平荷載作用下的框架內力分析 ……………………………………………… 25 6.1 框架柱側移剛

4、度計算………………………………………………………………25 6.2 水平地震作用分析…………………………………………………………………26 6.3 驗算框架層間彈性位移角…………………………………………………………27 6.4 水平地震作用下框架柱剪力和彎矩計算…………………………………………30 6.5 地震作用下框架梁端剪力和柱軸力標準值………………………………………31 7 內力組合和最不利內力確定 ……………………………………………………34 7.1 框架梁內力組合……………………………………………………………………34 7.2 框架柱內力組合…………

5、…………………………………………………………34 8 框架結構配筋計算 ……………………………………………………………… 35 8.1 邊框架梁截面設計…………………………………………………………………35 8.2 中框架梁設計………………………………………………………………………37 8.3 框架柱配筋計算……………………………………………………………………40 9 現(xiàn)澆板配筋計算……………………………………………………………………42 9.1 邊跨房間……………………………………………………………………………42 9.2 中跨房間………………………………

6、……………………………………………46 10 板式樓梯計算………………………………………………………………………53 10.1 工程概況……………………………………………………………………………53 10.2 梯斜板………………………………………………………………………………53 10.3 平臺板計算…………………………………………………………………………54 10.4 平臺梁計算…………………………………………………………………………55 11 基礎配筋計算………………………………………………………………………57 11.1 選取內力………………………………………………

7、……………………………57 11.2 地基承載力驗算……………………………………………………………………58 11.3 基礎抗沖切驗算……………………………………………………………………59 結論 ………………………………………………………………………………… 62 致謝 ………………………………………………………………………………… 63 參考文獻……………………………………………………………………………… 64 附表1-1 ……………………………………………………………………………… 65 附表1-2 ……………………………………………………………………………… 66

8、附表1-3 ……………………………………………………………………………… 67 附表1-4 ……………………………………………………………………………… 68 附表1-5 ……………………………………………………………………………… 69 附表1-6 ……………………………………………………………………………… 70 附表2-1 ……………………………………………………………………………… 71 附表2-2 ……………………………………………………………………………… 72 附表2-3 ……………………………………………………………………………… 73 附表2-4

9、……………………………………………………………………………… 74 附表2-5 ……………………………………………………………………………… 75 附表2-6 …………………………………………………………………………… 76 1 引言 本設計是按照河北科技大學建筑工程學院畢業(yè)設計要求編寫的畢業(yè)設計。題目為“河北某高校教學樓設計”。內容包括建筑設計、結構設計兩部份。 教學樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴格，能體現(xiàn)處建筑和結構設計的很多重要的方面，選擇教學樓建筑和結構設計，從而掌握結構設計的基本原理，妥善解決其功能關系，滿足使用要求

10、。 框架結構體系的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可以提供較大的內部空間，建筑立面也容易處理，結構自重較輕，構件簡單，施工方便，計算理論也比較成熟，在一定范圍內的高度范圍內造價較低，因而特別適用于教學樓，能滿足其較大的使用面積要求。 框架結構的研究，對于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進行內力組合，挑選出最不利的內力組合進行截面的承載力計算，保證結構有足夠的強度和穩(wěn)定性。在對豎向荷載的計算種采用了彎矩分配法，對水平荷載采用了D值法，對鋼筋混凝土構件的受力性能，受彎構件的正截面和斜截面計算都有應用。 本結構計算選用一榀框架為計算單元，采用手

11、算的簡化計算方法，其中計算框架在豎向荷載下的內力時使用的彎距二次分配法，不但使計算結果較為合理，而且計算量較小，是一種不錯的手算方法。本設計主要通過工程實例來強化大學期間所學的知識，建立一個完整的設計知識體系，了解設計總過程，通過查閱大量的相關設計資料，提高自己的動手能力。在設計過程中還充分利用了PKPM、CAD、結構力學求解器、理正結構工具箱等結構軟件使我的畢業(yè)設計更加完善。 這次設計是在郭亞然老師和岳宏亮老師的悉心指導下完成的，在此向您們表示衷心的感謝！ 鑒于水平有限，設計書中還存在不少缺點甚至錯誤，敬請老師批評和指正。 2 建筑設計概述 2.1 設計依據(jù)：

12、 (1) 依據(jù)土木工程專業(yè)06屆畢業(yè)設計任務書 (2) 《建筑結構荷載規(guī)范》 (3) 《混凝土結構設計規(guī)范》 (4) 《建筑抗震設計規(guī)范》 (5) 《建筑地基基礎設計規(guī)范》及有關授課教材、建筑設計資料集、建筑結構構造上資料集等相關資料。 (6) 遵照國家規(guī)定的現(xiàn)行各種設計規(guī)范、有關授課教材、建筑設計資料集、建筑結構構造上資料集等相關資料。 2.2 設計規(guī)模： (1) 本次設計的題目為“河北某高校教學樓設計” (2) 建筑面積：9434 m，結構共六層，首層層高3.9m,其他層層高3.6m. (3) 室內外高差0.450m，室外地面標高為-0.450m。 2.3 各部

13、分工程構造 (1) 屋面： 防水層：SBS改性瀝青防水卷材 找平層：1：3 水泥沙漿25mm厚 保溫層：1：10水泥珍珠巖砂漿120㎜厚 找坡層：1：8水泥陶粒100mm 結構層：120mm厚鋼筋混凝土板 板底抹灰：20mm厚板下混合砂漿抹灰 (2) 樓面: 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 　素水泥漿結合層一道 1：3水泥砂漿找平18mm 120mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚板下抹灰 (3) 廁所: 20mm厚水泥砂漿地面 50mm厚防水砂漿 180mm厚空心磚 20mm厚水泥砂漿抹灰

14、 (4) 墻體：外墻370mm厚水泥空心磚墻，內墻為240mm厚水泥空心磚墻，樓梯間墻為370㎜厚水泥空心磚墻，廁所均為180㎜厚隔墻。 (5) 門窗：門廳處為鋁合金門，其他均為木門。雙推拉塑鋼窗，單層玻璃全封閉窗。 (6) 基礎：獨立基礎。 3 結構方案設計 3.1 設計資料 (1) 本工程抗震設防烈度為7度，設計地分組為第一組 (2) 自然條件：雪荷載0.3KN/M，基本風壓：0.35KN/M. (3) 地質條件：地質勘探以 0.000為基準面，地質分布具體情況見表1，Ⅱ類場地，7度設防建筑地點冰凍深度-1.2m。

15、 注：① 擬建場地地形平坦，地下穩(wěn)定水位距地表-6m。 ② 建筑地點冰凍深度-1.2m。 ③ 建筑場地類別：Ⅱ類場地土。 ④ 地震設防基本烈度：7 度。 3.2 結構方案： (1) 本工程為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構。 (2) 樓板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。樓梯為現(xiàn)澆板式樓梯 (3) 材料情況： 非重承水泥空心磚；砂漿等級為M5；混凝土：C30（基礎、梁、板）、C30（柱）。 縱向受力鋼筋：HRB335級（梁）；HRB335級（柱）；箍筋：HPB235級鋼筋，基礎：HPB235級鋼筋 (4) 施工：梁、板、柱均現(xiàn)澆。 4 荷載計算 4.1初估梁柱截面： （1）

16、由軸壓比限值條件N/fcA≤0.9(（三級框架）（框架柱的負荷面積內每平米按15kN/m2初估） N=1.2（4.356.6155）=2583.9kN A≥N/0.9fc=2583.91000/0.9/14.3=200769.23mm2 ∵A=bh ∴ b=h =347.08mm 初估： 柱截面：bh=600mm600mm. （2）梁截面 主梁: h=(1/8─1/12)L=（675mm-1012mm） 邊跨取h=700mm, 中跨取h=500mm. b=(1/2─1/3)h且b不小于

17、0.5倍柱寬且不小于250mm 取b=300mm 次梁:取h=700mm,b=300 連系梁:h’=(1/8─1/12)L=900mm-1350mm, 取h’=900mm, b’=(1/2─1/3)h, 取b’=350mm. （3) 樓板：取h=120mm 4.2梁柱線剛度： 在計算梁的線剛度時，考慮樓板對梁剛度有利影響,認為翼緣參加工作,為簡化計算，先按矩形截面計算慣性矩，然后乘以一個增大系數(shù)。 現(xiàn)澆鋼筋砼梁：邊框架梁=1.5I0 中框架梁=2I0 柱采用Ｃ30混凝土 梁采用Ｃ30

18、混凝土，ＥC＝3.0107 kN/m I0=1/12bh3(m4) i單位：KNm 框架梁線剛度計算 部位 截面（m） 長度l （m） 截面慣性矩 I0 (m4) 邊框架 中框架 I=1.5I0(m4) i=EI/l(kn.m) I=2I0 i=EI/l(kn.m) 邊梁 0.30.7 8.1 8.5710-3 12.8610-3 47629.6 1.7110-2 63333 中梁 0.30.5 3.6 3.1310-3 4.6910-3 39083 0.6310-2 52500 邊梁 0.30.7 8.1 8.5

19、710-3 12.8610-3 47629.6 1.7110-2 63333 柱線剛度計算 層數(shù) 砼強度 截面寬度b/mm 截面高度H/mm 柱高 L/mm 砼彈性模量Ec/Pa 截面慣性矩 I/mm4 線剛度 i/KNm 1 C30 600 600 3900 30000 1.081010 0.83105 2-6 C30 600 600 3600 30000 1.081010 0.9105 4.3 荷載計算 （1） 層數(shù)劃分及計算簡圖如圖： （2） 荷載匯集 1、恒載 1）屋面荷載：（為不上人屋面）

20、 防水層：SBS改性瀝青防水卷材 0.4 kn/m 找平層：25mm1：3水泥沙漿 250.02=0.5kn/m 保溫層：120mm厚水泥珍珠巖 0.124=0.48 kn/m 找坡層：水泥陶粒100mm厚 140.1=1.4kn/m 結構層：120mm厚鋼筋砼現(xiàn)澆板 0.1225=3.00 kn/m 10mm厚板底抹灰 0.0117=0.17 kn/m

21、 Gk=Σgk=5.95kn/m 2）樓面： 瓷磚地面 （包括粗砂打底） 0.55 kn/m 找平層：25mm 1：3水泥沙漿 250.02=0.5kn/m 120mm厚鋼筋砼現(xiàn)澆板 0.1525=3.75kn/m 10mm厚板底抹灰 0.0117= 0.17kn/ m Gk=Σgk=5.02kn/m 3）梁重：（考慮梁上抹灰，取梁自重26kN/m3） 主 梁：

22、中跨260.70.3=5.46kN/m 邊跨 260.50.3=3.9 kN/m 次 梁： 260.70.3=5.46kN/m 連系梁： 260.350.9=8.19kN/m 4）墻重：（砌體與抹灰之和） 抹灰：外 墻 面 外 抹 灰： 20厚水泥砂漿 0.4 kN/m2 外墻面及內墻面抹灰：20厚石灰砂漿 0.34 kN/m2 總墻重： 外墻：底層：150.30+0.4+0.34=5.24 kN/m2

23、 內墻：底層：150.20+0.342 =3.68 kN/m2 5）柱：（考慮到柱子抹灰，取柱子自重26kN/m3） 各 層：260.60.6 =9.36kN/m 6）門、窗： 門：0.2kN/m2 窗：0.3kN/m2 2、活荷載： 雪活載： 0.5 kN/m2 廁所： 2.0 kN/m2 教學樓：

24、 2.0 kN/m2 走廊、樓梯： 2.5 kN/m2 不上人屋面： 0.5 kN/m2 3、各層樓層重量(各層重力荷載代表值計算如下) 六層上半層 女兒墻：0.240.9[10.86+6.910+442] 10=479kN 屋 面： [(10.83+6.95)(8.12+

25、3.3)+10.8(9.92+3.9)]5=7802.55kN 主 梁： 8.1295.46+3.393.9+8.145.46+2.743.9=1130.9kN 次 梁: 8.165.46=265.36kN 連系 梁：338.73.25=1100.78kN 柱 子：(94+43+2)0.53.69.36=842.4kN 內 墻：(66.92+23.7+8.114)(0.53.6-0.7)4.28=1275.40kN 外 墻 窗：531.12.70.3=47.22kN 內 墻 窗： 210.92.70.3=15.3kN ∑=12958.91kN 6=+0.

26、5活=12958.91+0.50.51635=13367.66kN 六層下半層和五層上半層 柱 子：503.69.36=1684.8kN 屋 面：[(10.83+6.95)(8.12+3.3)+10.8(9.92+3.9)]5=7802.55kN 主 梁： 8.1295.46+3.393.9+8.145.46+2.743.9=1130.9kN 次 梁: 8.165.46=265.36kN 連系 梁：338.73.25=1100.78kN 外 墻 220.21.16.29=1523.56kN 內 墻 270.93.64.28=4174kN

27、外 墻 窗 531.82.70.3=38.64 kN 內 墻 門 2.11.1260.2=12KN ∑=17732.59kN =+0.52活=17732.59+0.521635=19367.59kN ====19367.59kN 二層下半層和一層上半層 樓 面： [(10.83+6.95)(8.12+3.3)+10.8(9.92+3.9)]5=7802.55kN 主 梁： 8.1295.46+3.393.9+8.145.46+2.743.9=1130.9kN 次 梁: 8.165.46=265.36kN 連系 梁：338.73.25=1100.7

28、8kN 柱 子：50（1.8+1.95）9.36=1755kN 外 墻：220.21.16.29=1523.56kN 外 墻 窗：531.252.70.3=53.66kN 內 墻：270.93.64.28=4174kN 內 墻 門：2.11.1260.2=12KN 雨 蓬：31.80.125+62.40.125=49.5kN ∑=17867.31kN =+0.5活=17867.31+0.521635=19502.31kN ∑G=110340.33kN ∑A=16356=9810m2 ∑G/∑A=110340.33/9810=11.25kN/m2

29、 5 框架在豎向荷載作用下的內力分析 5.1計算方法和荷載傳遞路線 （1）計算方法 框架結構在豎向荷載作用下的內力計算采用力矩分配法，因為框架結構對稱，荷載對稱；又屬于奇數(shù)跨，故在對稱軸上梁的截面只有豎向位移（沿對稱軸方向）沒有轉角。對稱截面可取為滑動端。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，并以兩次分配為限。(取一榀橫向框架) （2）荷載傳遞路線 對于邊跨板，為8.1m6.9m,由于8.1/6.9<3.0 所以按雙向板計算 對于中跨板，為6.9m3.6m,由于6.9/3.6〈3.0 所以按雙向板計算

30、 5.2豎向荷載計算 （1）A-B(C-D)軸間框架梁 板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載。 1）屋面板傳載 恒載：5.06.9/2(1-20.602+0.602) 2=22.08kN/m 活載：0.56.9/2(1-20.602+0.602) 2=22.08kN/m 2）樓面板傳荷載 恒載：3.996.9/2(1-20.602+0.602) 2=17.62kN/m 活載：2.56.9/2(1-20.602+0.602) 2=11.04kN/m 3）梁自重：5.46 kN/m A-B(C-D) 軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁：恒

31、載=梁自重+板傳荷載=5.46 kN/m+22.08 kN/m=27.54 kN/m 活載=板傳荷載=2.21 kN/m 樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=5.46 kN/m+17.62 kN/m=23.08kN/m 活載=板傳荷載=11.04 kN/m (2) B-C軸間框架梁 1).屋面板傳載 恒載：5.06.9/45/8 2=10.78kN/m 活載：0.56.9/45/8 2=1.08kN/m 2).樓面板傳荷載 恒載：3.996.9/45/82=8.6kN/m 活載：2.56.9/45/82=5.39kN/m 3).

32、梁自重：3.9kN/m B-C 軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.9 kN/m+10.78 kN/m=14.68 kN/m 活載=板傳荷載=1.08kN/m 樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.9 kN/m+8.6kN/m=12.5 kN/m 活載=板傳荷載=5.39kN/m 5.3 框架計算簡圖（見下頁） 5.4梁固端彎矩 梁端彎矩以繞桿端順時針為正，反之為負。 固端彎矩=（均布荷載跨度）/12=ql2/12 荷載 部位 邊跨 中跨 跨度 均布 荷載 固端彎矩 跨度 均布 荷載 固端彎矩 左

33、右 左 右 恒荷載 頂層 8.1 27.54 -150.57 150.57 3.6 14.68 -15.85 -15.85 其它層 8.1 23.08 -126.19 -126.19 3.6 12.5 -13.5 -13.5 活荷載 頂層 8.1 2.21 -12.08 -12.08 3.6 1.08 -1.17 -1.17 其它層 8.1 11.04 -60.36 -60.36 3.6 5.39 -5.82 -5.82 豎向荷載作用下框架梁的固端彎矩 5.5框架彎矩圖 框架彎矩圖由結構力學求解器求得

34、 結構力學求解器是由清華大學土木系結構力學求解器研制組研制，是一個方便好用的計算機輔助分析計算軟件，其求解內容涵蓋了結構力學的教材中所涉及的幾乎所有問題，包括二維平面結構的集合組成、靜定結構、超靜定結構、位移、內力、影響線、自由振動、彈性穩(wěn)定、極限荷載等。 梁彎矩的調幅（由于鋼筋混凝土結構具有塑性內力重分布性質，因此在重力荷載作用下對梁端彎矩進行調幅,調幅系數(shù)為0.8;對跨中彎矩進行調幅,調幅系數(shù)1.2.） 1、恒載作用下的彎距 樓層 AB跨 左端 中間 右端 M M’ M M’ M M’ 6 -124.11 -99.29 10

35、9.75 131.7 -108.12 -86.50 5 -147.97 -118.37 75.08 90.10 -94.28 -75.42 4 -160.17 -128.14 71.92 86.30 -80.44 -64.35 3 -154.41 -123.53 70.96 85.15 -76.20 -60.96 2 -143.62 -114.90 71.49 85.79 -91.96 -73.57 1 -133.83 -107.06 72.03 86.44 -100.69 -80.55 注: 1）M’

36、為調幅后的彎距。2）彎矩符號逆時針為正 樓層 BC跨 　 左端 中間 右端 M M’ M M’ M M’ 6 -69.90 -55.92 -20.36 -24.43 -44.14 -35.312 5 -54.14 -43.31 -30.18 -36.22 -40.14 -32.11 4 -26.09 -20.81 -4.17 -5.00 -16.00 -12.8 3 -25.63 -20.50 -0.03 -0.04 -20.20 -16.16 2 -33.90 -27.12 -4.00 -4.8

37、 -25.05 -20.04 1 -31.25 -25 -10.04 -12.05 -30.29 -24.232 2、 活載作用下的彎距 樓層 AB跨 左端 中間 右端 M M’ M M’ M M’ 6 -18.31 -14.65 9.01 10.81 -1.77 -1.416 5 -63.83 -51.06 36.26 43.51 -44.24 -35.39 4 -64.79 -51.83 34.07 40.88 -43.85 -35.08 3 -65.79 -52.63 34.18 41.

38、02 -44.65 -35.72 2 -61.05 -48.84 34.84 41.81 -47.79 -38.23 1 -61.92 -49.54 34.44 41.33 -49.79 -39.83 樓層 BC跨 左端 中間 右端 M M’ M M’ M M’ 6 -4.14 -3.31 -4.12 -4.94 -4.14 -3.31 5 -12.16 -9.73 -3.43 -4.12 -12.16 -9.73 4 -10.07 -8.06 -1.94 -2.33 -10.07 -8

39、.06 3 -10.87 -8.70 -2.14 -2.57 -10.87 -8.70 2 -11.75 -9.4 -3.01 -3.61 -11.75 -9.4 1 -14.09 -11.27 5.36 6.43 -14.09 -11.27 注: 1）M’為調幅后的彎距。2）彎矩符號逆時針為正 5.6梁端剪力： 均布荷載下: 1、 恒載作用下梁端剪力 樓層 q(kn/m) L(m) ql/2 ΣM/L V左 V右 AB跨 梁端剪力 6 27.54 8.1 111.54

40、 1.97 109.57 113.51 5 23.08 8.1 93.47 6.63 86.84 100.1 4 23.08 8.1 93.47 9.84 83.63 103.31 3 23.08 8.1 93.47 9.66 83.81 103.13 2 23.08 8.1 93.47 6.38 87.09 99.85 1 23.08 8.1 93.47 4.09 89.38 97.56 BC跨梁端 剪力 6 14.68 3.6 26.42 0.00 26.42 26.42 5 12.5 3

41、.6 22.5 0.00 22.5 22.5 4 12.5 3.6 22.5 0.00 22.5 22.5 3 12.5 3.6 22.5 0.00 22.5 22.5 2 12.5 3.6 22.5 0.00 22.5 22.5 1 12.5 3.6 22.5 0.00 22.5 22.5 注：Ｍ就采用調幅前的值 2、活載作用下梁端剪力 層次 Q(kn/m) L(m) Ql/2 ΣM/L V左 V右 A B 跨 6 2.21 8.1 8.9505 2.04 6.91 10.99 5

42、 11.04 8.1 44.712 2.42 42.29 47.13 4 11.04 8.1 44.712 2.59 42.12 47.30 3 11.04 8.1 44.712 2.61 42.10 47.32 2 11.04 8.1 44.712 1.64 43.07 46.35 1 11.04 8.1 44.712 -1.50 46.21 46.21 ＢＣ 跨 6 1.08 3.6 1.944 0.000 1.944 1.944 5 5.39 3.6 9.702 0.000 9.702 9.

43、702 4 5.39 3.6 9.702 0.000 9.702 9.702 3 5.39 3.6 9.702 0.000 9.702 9.702 2 5.39 3.6 9.702 0.000 9.702 9.702 1 5.39 3.6 9.702 0.000 9.702 9.702 注：Ｍ就采用調幅前的值 5.7柱軸力和剪力 1.恒載作用下的柱軸力剪力 （1） 邊柱 層 截面 橫梁剪力 （kN） 縱向荷載 （kN） 柱 重 （kN） （kN） 邊柱軸力 （kN） 邊柱剪力 （

44、kN） 6 1—1 109.57 140.8 33.7 250.37 250.37 47.99 2—2 284.07 284.07 5 1—1 86.84 206.25 33.7 293.09 577.16 49.04 2—2 326.79 610.86 4 3—3 83.63 206.25 33.7 289.88 900.74 45.17 4—4 323.58 934.44 3 5—5 83.81 206.25 33.7 290.06 1224.5 41.62 6—6 323.76 1258.2 2

45、7—7 87.09 206.25 33.7 293.34 1551.54 37.29 8—8 327.04 1585.24 1 9—9 89.38 213.61 36.5 302.99 1888.23 29.47 10—10 339.49 1924.73 說明：① 假定外縱墻受力荷載完全由縱梁承受。 ②為本層荷載產生的軸力。 ③柱重：首 層：0.6 0.6263.9=36.5kN 頂 層：0.60.6263.6=33.70kN 其他層：0.60.6263.6=33.70kN ④a 頂層荷載： 女兒墻：0.

46、90.24106.9=14.90kN 連系梁 ：8.196.9=56.51kN 屋面荷載：5.00.56.95/80.56.92=73.39kN Σ=140.8kN b 標準層荷載 樓面荷載：3.990.56.95/80.56.92=59.36kN 連系梁：8.196.9=56.51kN 墻重：6.293.6（6.9-3）=88.31kN 窗： 30.32.3=2.07kN Σ=20

47、6.25kN (2) 中柱： 層 截面 橫梁剪力 橫梁剪力 縱向荷載 柱 重 （kN） 中柱軸力 中柱剪力 VH左 （kN） VH右 （kN） Fi （kN） （kN） （kN） （kN） 6 1—1 113.51 26.42 154.96 33.7 294.89 294.89 30.53 2—2 328.59 328.59 5 1—1 100.1 22.5 198.11 33.7 320.71 649.3 25

48、.67 2—2 354.41 683 4 3—3 103.31 22.5 198.11 33.7 323.92 1006.92 15.66 4—4 357.62 1040.62 3 5—5 103.13 22.5 198.11 33.7 323.74 1364.36 16.28 6—6 357.44 1398.06 2 7—7 99.85 22.5 198.11 33.7 320.46 1718.52 20.29 8—8 354.16 1752.22 1 9—9 97.56 22.5 198.11 36.

49、5 318.17 2070.39 12.05 10—10 354.67 2106.89 ①. 頂層荷載 屋面荷載：α=1－2(3.6/2/4)2+(3.6/2/4.5)3=0.775 5.00.56.95/80.56.92+5.03.6/20.7750.56.92=98.45kN 連系梁 ：8.196.9=56.51kN Σ=154.96N ②. 標準層荷載 樓面荷載 3.990.56.95/80.56.92+3.997.7/20.7750.56.92=141.5kN

50、連系梁 ：8.196.9=56.51kN Σ=198.11kN 2. 活載作用下的柱軸力剪力 邊柱 中柱 層 截面 VA (kN) A 柱 軸力 (kN) A柱 剪力 (kN) （kN） B 柱 軸 力 （kN） B 柱 剪 力(kN) 　 6 1—1 10.99 10.99 -12.60 8.85 8.85 5.06 2—2 5 1—1 47.13 58.12 -18.80 52 60.85

51、 9.66 2—2 4 3—3 47.63 105.75 -19.58 51.49 112.34 9.31 4—4 3 5—5 47.57 153.32 -18.81 51.56 163.9 9.72 6—6 2 7—7 46.92 200.24 -17.18 52.21 216.11 10.45 8—8 1 9—9 46.22 246.46- -13.61 52.92 269.03 6.16 10—10 6 水平荷載作用下的框架內力分析 6.1 框架柱側移剛度計算 (1) 柱線剛度：

52、 柱采用C30混凝土，，首層高度3.9m,2-6層3.6m； 柱截面：各層600 mm600mm 則 I0=1/12bh3=10.810-3m4; KC=EI/h 2.柱的側移剛度D： 一般層： = D= 首層： = D= 部位 截面 (m) 層高 (m) 慣性矩I (m4) Kc=EI/h (104) 邊框架邊柱C1 邊框架中柱C2 K α1 Dc1 K α2 Dc2 6層 0.6 3.6 10.810-3 9 0.48 0.19 15833 0.

53、96 0.32 26667 5層 0.6 3.6 10.810-3 9 0.48 0.19 15833 0.96 0.32 26667 4層 0.6 3.6 10.810-3 9 0.48 0.19 15833 0.96 0.32 26667 3層 0.6 3.6 10.810-3 9 0.48 0.19 15833 0.96 0.32 26667 2層 0.6 3.6 10.810-3 9 0.48 0.19 15833 0.96 0.32 26667 1層 0.6 3.9 10.810-3

54、 8.3076 0.57 0.42 27528 1.04 0.50 32772 部位 中框架邊柱C1 中框架中柱C2 各層各柱剛度 層間剛度 K α3 Dc3 K α4 Dc4 ΣDc1 ΣDc2 ΣDc3 ΣDc4 6層 0.7 0.26 21666 1.29 0.39 32500 15833 4 266664 21666 28 3250028 1593825 5層 0.7 0.26 21666 1.58 0.39 32500 15833 4 26666 4 21666 28 32500

55、28 1593825 4層 0.7 0.26 21666 1.58 0.39 32500 15833 4 26666 4 21666 28 3250028 1593825 3層 0.7 0.26 21666 1.29 0.39 32500 15833 4 26666 4 2166618 3250028 1593825 2層 0.7 0.26 21666 1.29 0.39 32500 15833 4 26666 4 2166618 32500 28 1593825 1層 1 0.46 152

56、01 1.39 0.56 36704 27528 4 327724 3015018 3670428 2113112 層間側移剛度的驗算 ∑D1/∑D2 =2113112/1593852=1.3﹥0.7 滿足要求 6.2水平地震作用分析（底部剪力法） 本框架結構符合底部剪力法的適用范圍，故采用底部剪力法計算水平地震作用。 (1) 框架自振周期計算: 用能量法計算。用能量法計算的數(shù)據(jù)過程及其結果見表 表5 用能量法計算的數(shù)據(jù) 層次 （KN） (KN) （KN/m） (m) 6 13367.66 13367.66

57、1593852 0.008 0.21 2807 589.5 5 19367.59 32735.25 1593852 0.02 0.202 3912 790.28 4 19367.59 52102.84 1593852 0.03 0.182 3524.9 641.53 3 19367.59 71470.43 1593852 0.045 0.152 2943.9 447.47 2 19367.59 90838.02 1593852 0.057 0.107 2072.33 221.74 1 19502.31 110340.

58、33 2113112 0.05 0.05 978 48.91 1. 考慮七度設防：аmax=0.08 考慮I組類別 Ⅱ類場地土 Tg=0.35 S 因為T1=0.58>1.4Tg=0.49 S 所以考慮頂部附加水平地震作用 底部剪力為：а1=(Tg/T1)0.9аmax=(0.35/0.50)0.90.08=0.056 FEk=а1Geq=0.0560.8563209.48=3008.77 kN 由公式 Fi=(GiHi/ΣGjHj) FEk(1-δn) δn=0.08T1+0.07=0.1164 橫向框架

59、頂點位移計算 層數(shù) Hi Gi GiHi GiHi/ΣGjHj Fi Vi 6 21.9 13367.66 292751.75 0.21 870.16 1416 5 18.5 19367.59 354426.90 0.26 1077.34 2293.35 4 14.7 19367.59 284703.57 0.21 870.16 3363.5 3 11.1 19367.59 214980.25 0.16 662.98 4026.49 2 7.5 19367.59 145256.93 0.11 455.80

60、 4482.29 1 3.9 19502.31 76059.01 0.06 248.62 4730.9 剪力分布圖見下圖。 6.3驗算框架層間彈性位移角 1. 層數(shù) 層間剪力 ＶI(kN) 層間度 Ｄi 層間側移 ui=Vi/Di 層 hi (m) Ui/hi [θe] 6 1416 1593852 0.88810-3 21.9 0.40610-4 <1/550 =0.0018 5 2293.35 1593852 1.43910-3 18.3 0.078610-4 4 3363.5 1593852 2.110

61、10-3 14.7 0.00014 3 4026.49 1593852 2.52610-3 10.1 0.00025 2 4482.29 1593852 2.81210-3 7.5 0.00037 1 4730.9 2113112 2.23910-3 3.9 0.00057 對于鋼筋砼框架結構[Δθe]=1/550, Δθe <[Δθe] 所以滿足規(guī)范規(guī)定的層間彈性位移的要求。 2.樓層地震剪力的驗算 《抗震規(guī)范》要求： 因基本周期小于3.5s，查《抗震規(guī)范》表得 驗算過程及其結果見表7. 表7 樓層地震

62、剪力驗算 層次 （KN） (KN) (KN) 結 論 6 13367.66 13367.66 0.016 213.88 1416 滿 足 5 19678.59 32735.25 0.016 523.76 2293.35 滿 足 4 19367.59 52102.84 0.016 833.65 3363.5 滿 足 3 19367.59 71470.43 0.016 1143.53 4026.49 滿 足 2 19367.59 90838.02 0.016 1453.41 4482.29

63、 滿 足 1 19502.31 110340.33 0.016 1765.45 4730.9 滿 足 6.4水平地震作用下框架柱剪力和彎矩計算（D值法：取橫向中框架計算） 1.柱剪力 Vik=D/ΣD Vi ， 柱彎矩 M下=VikYihi ，M上=Vik（1-Yi）hi 2.反彎點高度h’=(y0+y1+y2+y3) h y=y0+y1+y2+y3 h’——反彎點到柱下端質點的距離，即反彎點高度 y0——標準反彎點高度比 y1——為上、下層梁線剛度比變化修正值 y2——為上層層高變化修正值 y3——為下層層高修正值 根據(jù)框架總層

64、數(shù)m,該柱所在層數(shù)n和梁柱線剛度比值K確定， 并由內插法根據(jù)K值確定。 邊柱（中框） 層 h(m) y0 y1 y2 y3 Y 6 3.6 0.7 0.3 0 0 0 0.3 5 3.6 0.7 0.4 0 0 0 0.4 4 3.6 0.7 0.45 0 0 0 0.45 3 3.6 0.7 0.45 0 0 0 0.45 2 3.6 0.7 0.5 0 0 0 0.5 1 3.9 0.76 0.65 0 0 0 0.65 中柱（中框） 層 h(m)

65、y0 Y1 y2 Y3 y 6 3.6 1.29 0.365 0 0 0 0.365 5 3.6 1.29 0.415 0 0 0 0.415 4 3.6 1.29 0.465 0 0 0 0.465 3 3.6 1.29 0.465 0 0 0 0.465 2 3.6 1.29 0.5 0 0 0 0.5 1 3.9 1.39 0.665 0 0 0 0.665 2.邊柱彎矩計算 層 H ΣD D D/ΣD Vi Vik K Y M下 M上 6 3.6 1593852 21666 0.014 1416 19.82 0.70 0.30 21.41 49.96 5 3.6 1593852 21666 0.014 2293.35 32.10 0.70 0.40 46.23 69.35 4 3.6 1593852 21666 0.014 3363.5