實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

《實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書（103頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目錄 緒論 1 第1章設(shè)計(jì)基本資料 1.1工程概況 2 第2章樓板、框架梁、柱、截面尺寸的初步估定 2.1樓板厚度h 3 2.2框架梁截面高度hb與寬度bb 3 2.3框架柱截面高度hc與寬度bc 3-4 第3章結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 3.1柱網(wǎng)布置 5 3.2框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 6 第4章橫向框架側(cè)移剛度的計(jì)算 4.1橫梁線剛度的計(jì)算 7 4.2縱梁線剛度的計(jì)算 7 4.3柱線剛度的計(jì)算 7 4.4各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算 8-11 第5章重力荷載代表值的計(jì)算 5.1屋面及樓面恒荷載計(jì)算 12-13 5.2墻，門，窗重力荷載計(jì)算 13 5.2.1墻體荷載

2、13 5.2.2門窗荷載 13 5.3梁柱自重計(jì)算 13-15 5.3.1 梁柱平面布置圖如圖5-1所示 13 5.3.2單位長(zhǎng)度梁，柱荷載（KN/m） 14 5.3.3 門窗洞口面積及自重 14-15 5.4 重力荷載代表值的計(jì)算 15-17 第6章橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 6.1橫向自振周期計(jì)算 18-19 6.1.1橫向自振周期的計(jì)算。 18 6.1.2假想層剪力計(jì)算 18 6.1.3結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 18 6.1.4基本自振周期的計(jì)算 19 6.2 水平地震作用及樓層剪力的計(jì)算 19-21 6.2.1地震影響系數(shù)計(jì)算 19 6.2.

3、2等效重力荷載代表值計(jì)算 20 6.2.3水平地震力的計(jì)算 20 6.2.4頂部附加地震作用力計(jì)算 20 6.2.5水平地震作用力及各樓層地震剪力計(jì)算 20-21 6.3 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 21-22 6.4 水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 22-23 6.4.1 反彎點(diǎn)高度計(jì)算 22-23 6.4.2 梁端彎矩計(jì)算 23 6.4.3 梁端剪力及柱軸力計(jì)算 23 第7章豎向荷載下框架內(nèi)力計(jì)算 7.1 計(jì)算單元 27 7.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖 28-29 7.3 荷載計(jì)算 29-32 7.3.1 恒荷載計(jì)算 29-30 7.3.2 活荷載計(jì)算 31-32 7.4 框架

4、內(nèi)力計(jì)算 32-39 7.4.1 恒載作用下梁固端彎矩 32 7.4.2 活載作用下內(nèi)力計(jì)算 33 7.4.3 彎矩二次分配法計(jì)算梁柱彎矩 33-37 7.4.4 梁端剪力及柱軸力計(jì)算 38 第8章橫向框架內(nèi)力組合 8.1 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 40 8.2 框架梁內(nèi)力組合 40-64 8.2.1 梁跨中最大彎矩 40-41 8.2.2 梁強(qiáng)剪弱彎調(diào)整 41-52 8.2.3 框架柱內(nèi)力組合 52-64 第9章截面設(shè)計(jì) 9.1 框架梁 65-69 9.1.1 梁正截面受彎承載力計(jì)算 65-67 9.1.2 梁斜截面受剪承載力計(jì)算 67-69 9.2 框架柱 69-74

5、9.2.1 剪跨比和軸壓比驗(yàn)算 69-70 9.2.2 柱正截面承載力計(jì)算 70-73 9.2.3 柱斜截面受剪承載力計(jì)算 73-74 9.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 74-75 第10章基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 10.1 設(shè)計(jì)原始材料 76 10.2 基礎(chǔ)計(jì)算 76-82 10.2.1 示意圖 76-77 10.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 77-78 10.2.3 計(jì)算過程 78-81 10.2.4 計(jì)算結(jié)果 81-82 第11章結(jié)構(gòu)電算 11.1 使用軟件及軟件簡(jiǎn)介 83 11.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算及計(jì)算結(jié)果輸出 83-93 11.2.1 PMCAD結(jié)構(gòu)建模 83-86 11.2.2

6、SATWE計(jì)算部分 87-90 11.2.3 分析結(jié)果圖形和文本顯示 81-93 11.3 繪制結(jié)構(gòu)施工圖 93 結(jié)論 94 緒論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)計(jì)劃中最后一個(gè)主要環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以綜合應(yīng)用所學(xué)過的基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識(shí)和相應(yīng)技能等。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)與鞏固的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生解決具體的土木工程設(shè)計(jì)問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力的過程。 實(shí)驗(yàn)樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴(yán)格，能體現(xiàn)處建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很多重要的方面，選擇實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而掌握

7、實(shí)驗(yàn)樓設(shè)計(jì)的基本原理，妥善解決其功能關(guān)系，滿足使用要求。 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)始于歐美，二十世紀(jì)厚得到了世界各地大范圍的使用，其結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，使用空間大。延性較好。其具有良好的抗震能力。對(duì)實(shí)驗(yàn)樓有重要建筑結(jié)構(gòu)非常適用。能滿足其較大的使用面積要求。 框架結(jié)構(gòu)的研究，對(duì)于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計(jì)算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，挑選出最不利的內(nèi)力組合進(jìn)行截面的承載力計(jì)算，保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 本結(jié)構(gòu)計(jì)算選用一榀框架為計(jì)算單元，采用手算的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，其中計(jì)算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時(shí)使用的彎距二次分配法，不但使計(jì)算結(jié)果較為合理，而且計(jì)算

8、量較小，是一種不錯(cuò)的手算方法。本設(shè)計(jì)主要通過工程實(shí)例來強(qiáng)化大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)，建立一個(gè)完整的設(shè)計(jì)知識(shí)體系，了解設(shè)計(jì)總過程，通過查閱大量的相關(guān)設(shè)計(jì)資料，提高自己的動(dòng)手能力。 鑒于水平有限，設(shè)計(jì)書中還存在不少缺點(diǎn)甚至錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)和指正。 第 1 頁(yè) 第1章設(shè)計(jì)基本資料 1.1工程概況 1.1.1 根據(jù)該實(shí)驗(yàn)樓的使用功能及建筑設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了平立面及剖面的建筑設(shè)計(jì)，主體結(jié)構(gòu)為5層，層高均為3.9m，無附屬結(jié)構(gòu)。 1..1.2 地質(zhì)、水文及氣象資料：地形較為平坦，基本風(fēng)壓為0.35KN/m，未發(fā)現(xiàn)地下水，本工程地震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第2組，場(chǎng)地類別為第

9、二類。設(shè)計(jì)基本地震加速度0.10g，Tg=0.4s，αmax=0.08。地震粗糙度為B類，土的重度為19KN/m，孔隙比為0.8，地基承載力特征值160Kpa。查閱《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》表6.1.2得框架抗震等級(jí)為三級(jí)抗震。 1.1.3 填充墻采用200m厚的加氣混凝土砌塊，外墻一側(cè)墻體外掛瓷磚，一側(cè)為20mm厚抹灰。內(nèi)墻兩側(cè)使用20mm厚抹灰，女兒墻做法為200厚加氣混凝土砌塊，外墻面干掛磨干花崗石石板，內(nèi)墻采用20mm厚抹灰。門為實(shí)木門，門洞尺寸分別為1.0mx2.1m，1.2mx2.1m，1.5mx2.1m。窗為鋁合金窗，洞口尺寸為2.95mx2.9m及2.1

10、mx2.4m。 1.1.4 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100mm。 1.1.5 混凝土：梁柱板基礎(chǔ)均使用C30混凝土。 1.1.6 鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋HRB335,其余采用熱軋鋼筋HPB300。 第2章樓板、框架梁、柱、截面尺寸的初步估定 2.1樓板厚度h 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）》，主體結(jié)構(gòu)共5層，層高均為3.9m，內(nèi)外墻的做法：采用200厚蒸壓粉煤灰加氣砼砌塊（5.5KN/m3）,兩側(cè)均為20mm厚抹灰，樓層屋蓋均為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。樓板按連續(xù)雙向板考慮。 板厚取120 mm

11、：滿足要求。 2.2框架梁截面高度hb與寬度bb 主梁應(yīng)滿足：hb=（1/12~1/8）lb，lb為主梁的計(jì)算跨度；且hb不宜大于1/4主粱凈跨。lb可近似取為軸線間距，即lb=6600mm。 則AB跨橫梁：hb=（1/12~1/8）lb =(750~1125)mm，取梁高為800mm，梁寬b=300mm。 CE跨橫梁：hb=（1/12~1/8）lb =(575~862)mm，取梁高為600mm，梁寬b=300mm。 BC跨橫梁：取梁高為400mm，梁寬b=250mm。 縱梁：hb=（1/12~1/8）lb =(550~825)mm，取梁高為600mm，梁寬為300mm。 2

12、.3框架柱截面高度hc與寬度bc 柱的截面尺寸一般根據(jù)軸壓比限值按下列公式估算： N=βFn（2-1） Ac=N/[μN(yùn)] fc（2-2） 式中：N——柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值； β——考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取1.2； F——按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱負(fù)載面積； ——折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，框架結(jié)構(gòu)可近似取12~14kN/m2； n——欲確定柱截面以上樓層的層數(shù)； Ac——欲確定柱截面的面積； [μN(yùn)]——框架柱軸壓比限值；根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范GB50001-2010》，一、二、三級(jí)抗震等級(jí)分別為0.6、0.7、

13、0.8； fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 柱邊長(zhǎng)，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于250mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于300mm；圓柱截面直徑不宜小于350mm；柱剪跨比宜大于2；柱截面高寬比不宜大于3。 （1） 首層： F=6.69=59.4㎡，取12kN/㎡ N=1.259.4124=3421.44kN Ac=3421.44/（0.8516.7103）=0.241m2， 則取柱邊長(zhǎng)bc取為600mm； （2） 二~五層： F=6.69=59.4㎡，取12kN/㎡ N=1.259.4123=2566.08kN Ac=2566.08/（0.8516.7103）=0.180m2， 則取

14、柱邊長(zhǎng)bc取為600mm； 第3章結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 3.1柱網(wǎng)布置 經(jīng)過對(duì)建筑功能、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、抗震要求等因素綜合考慮后，采用框架結(jié)構(gòu)形式。其中：樓、屋面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋。樓梯結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯。如圖3-1所示 圖3-1 柱網(wǎng)布置圖 3.2框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-2所示 圖3-2 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖  第4章橫向框架側(cè)移剛度的計(jì)算 4.1橫梁線剛度的計(jì)算 表4-1橫梁線剛度 類別 bxh Ec 1.5 2

15、 AB跨 300x800 9000 CD跨 300x600 6900 BC跨 250x400 3000 4.2縱梁線剛度的計(jì)算 表4-2縱梁線剛度 類別 bxh Ec 所有 300x600 6600 4.3柱線剛度的計(jì)算 表4-3柱線剛度 層次 hc Ec bxh Ic 1 5200 2-5 3900 4.4各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算 其中：和h分別為柱的線剛度和高度，α是考慮柱上下端節(jié)點(diǎn)彈性約束的修正系數(shù)。， ①

16、首層：A-1，A-12（2根） ， D-1，D-12（2根） ， B-1，B-12（2根） ， C-1，C-12（2根） ， A-2~A-11（10根） ， B-2~B-11（10根） ， C-2~C-11（10根） ， D-2~D-11（10根） ， ② 二~五層：A-1，A-12（2根） ， D-1，D-12（2根） ， B-1，B-12（2根） ， C-1，C-12（2根） ， A-2~A-11（10根） ， B-2~B-11（10根） ， C-2~C-11（10根） ，

17、 D-2~D-11（10根） ， ，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》表3.4.2知該框架為橫向側(cè)向剛度規(guī)則。 由以上計(jì)算可得，橫向框架層間側(cè)移剛度如表4-4所示 表4-4橫向框架層間側(cè)移剛度 層次 1 2 3 4 5 664246 853364 853364 853364 853364  第5章重力荷載代表值的計(jì)算 本設(shè)計(jì)為五層實(shí)驗(yàn)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮到風(fēng)荷載作用參與組合的內(nèi)力與地震作用組合相比一般較小，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用。故本設(shè)計(jì)水平荷載僅考慮水平地震作用，未計(jì)算風(fēng)荷載。 5.1.屋面及樓面恒荷

18、載計(jì)算 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》5.1.3條：計(jì)算地震作用時(shí)，建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。各可變荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)按表5.1.3采用。 一．屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不上人），參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 SBS改性瀝青卷材防水 20厚水泥砂漿找平層 150厚水泥蛭石保溫層 100厚鋼筋混凝土板

19、 V型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) 二．1~4層樓面 水磨石地面（包括水泥粗砂打底） 100厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) 三．屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

20、 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 5.2.墻，門，窗重力荷載計(jì)算 5.2.1墻體荷載 墻體均為200厚加氣混凝土砌塊，外墻外掛瓷磚，內(nèi)側(cè)20mm抹灰，內(nèi)墻兩側(cè)均為20mm，單位墻面重力荷載為： 外墻面： 內(nèi)墻面： 5.2.2門窗荷載 木門單位面積重力荷載為，鋁合金窗單位面積重力荷載 5.3.梁柱自重計(jì)算 5.3.1 梁柱平面布置圖如圖5-1所示 圖5-1 梁柱平面布置 5.3.2單位長(zhǎng)度梁，柱荷載（KN/m） ①梁：梁自重+梁側(cè)面層做法自重 AB跨：梁高800mm，梁寬300mm，雙面抹灰。梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)

21、度荷載為： BC跨：梁高400mm，梁寬250mm，雙面抹灰。梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度荷載為： CD跨：梁高600mm，梁寬300mm，梁?jiǎn)挝缓奢d為： ②柱：柱自重+柱四周面層做法自重 600mmx600mm柱： 層次 構(gòu)件 b h γ β g L n G ΣG 1~5 邊橫梁 0.3 0.8 25 1.05 6.871 9 24 1484.14 3836.56 0.3 0.6 5.153 6.9 中橫梁 0.25 0.4 25 1.05 2.911 3 12 104.796 次梁

22、0.3 0.5 25 1.05 4.295 9 11 425.205 25 1.05 6.9 11 325.991 縱梁 0.3 0.6 25 1.05 5.153 6.6 44 1496.43 1 柱 0.6 0.6 25 1.1 10.798 5.2 48 2695.18 4716.57 2~5 柱 0.6 0.6 25 1.1 10.798 3.9 48 2021.39 梁柱重力荷載計(jì)算見表5-1所示 表5-1 梁柱重力荷載計(jì)算表 5.3.3 門窗洞口面積及自重 1-5層外墻窗洞口面

23、積： 1層外墻洞口面積： 1-5層內(nèi)墻窗洞口面積： 1層內(nèi)墻窗洞口面積： 2層內(nèi)墻窗洞口面積： 3-5層內(nèi)墻窗洞口面積： 鋁合金窗0.4，普通木門及玻璃門均為0.2 5.4 重力荷載代表值的計(jì)算 ①頂層重力荷載代表值 女兒墻自重=單位長(zhǎng)度重x總長(zhǎng)度 女兒墻為200厚加氣混凝土砌塊，外墻面干掛磨干花崗石板（0.7），內(nèi)墻面為20mm抹灰： 則女兒墻自重為： 屋面恒載=單位面積重x總軸線面積= 梁自重=3836.559KN 半層高柱自重=1010.693KN 半層高砌體外墻自重: 半層高內(nèi)墻自重: 半層門窗自重： 屋面活荷載：0.5x135

24、3.88=676.94KN ② 3-4層重力荷載代表值計(jì)算 樓面恒載：4603.92KN 梁自重：3836.559KN 上半柱自重：1010.693KN 下半柱自重：1010.693KN 上下半層高內(nèi)墻自重： 上下各半層砌體外墻自重：231.792KN 上下各半層門窗自重：169.632KN 樓面活荷載：2.0x1353.88KN=2707.76KN ③ 2層重力荷載代表值 樓面恒載：3.4x1353.88KN=4603.19KN 梁自重：3836.559KN 上下半層柱自重：2021.386KN 上下各半層砌體外墻自重：231.792KN 上下各半層

25、內(nèi)墻自重： 上下各半層門窗自重：169.632KN 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0x1353.88KN=2707.76KN ④ 1層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面恒載：3.4x1353.88KN=4603.19KN 梁自重：3836.559KN 上下半層柱自重：2358.284KN 上下半層砌體外墻自重： 上下各半層內(nèi)墻自重： 上下各半層門窗自重：169.632KN 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0x1353.88KN=2707.76KN 各層重力荷載代表值如下圖： 圖5-1 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值  第6章橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 6.1

26、橫向自振周期計(jì)算 6.1.1橫向自振周期的計(jì)算。 將各層重力荷載代表值作為假想為集中力作用在本層位置，以此計(jì)算各層位移和頂點(diǎn)位移。 6.1.2假想層剪力計(jì)算 （6-1） 6.1.3結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 （6-2） （6-3） 具體過程詳見表6-1 表6-1結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 層次 　 　 　 　 　 5 13347.25 13347.25 853364 15.6 264.1 4 13767.71 27114.96 853364 31.8 248.5 3 13767.71 40882.67 853

27、364 47.9 216.7 2 13778.92 54661.59 853364 64.1 168.8 1 14865.15 69526.74 664246 104.7 104.7 6.1.4基本自振周期的計(jì)算 考慮填充墻對(duì)自震周期的影響，計(jì)算中取折減系數(shù) 6.2 水平地震作用及樓層剪力的計(jì)算 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》5.1.2-1：高度不超過40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。 6.2.1地震影響系數(shù)計(jì)算 根據(jù)本工程地震分組為第2組，場(chǎng)

28、地類別為第二類，可查得本建筑地震特征周期Tg=0.4s。(《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》表5.1.4-2) 根據(jù)本建筑抗震設(shè)防烈度為7，可查得水平地震影響系數(shù)最大值。(《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》表5.1.4-1) 由于， 6.2.2等效重力荷載代表值計(jì)算 6.2.3水平地震力的計(jì)算 6.2.4頂部附加地震作用力計(jì)算 因?yàn)?。故需要考慮頂部附加地震作用力。 ，則查得頂部附加地震作用力系數(shù)為： (《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》表5.2.1) 頂部附加地震作用力： 6.2.5水平地震作用力及各樓層地震剪力計(jì)算 ，

29、 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層剪力計(jì)算見表6-2所示 層次 　 　 　 　 　 　 5 20.8 13347.25 277622.8 0.311 771.05 771.05 4 16.9 13767.71 232674.3 0.261 647.09 1418.14 3 13 13767.71 178980.23 0.261 498.33 1916.47 2 9.1 13778.92 125388.17 0.141 349.58 2266.05 1 5.2 14865.15 77298.78 0.087 215

30、.7 2481.75 表6-2 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用計(jì)算 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層剪力沿房屋高度的分布見圖6-1. 圖6-1橫向水平地震作用及樓層地震剪力 6.3 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移以及層間彈性位移角分別按下式計(jì)算： ，， 計(jì)算過程及結(jié)果見表6-3。 層次 　 　 　 　 　 　 5 771.05 853364 0.904 11.203 3900 1/4314 4 1418.14 853364 1.662 10.299 3900 1/2347 3 1916.47 85

31、3364 2.246 8.637 3900 1/1736 2 2266.05 853364 2.655 6.391 3900 1/1469 1 2481.75 664246 3.736 3.736 5200 1/1392 表6-3 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 由表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值為1/1392<1/550，滿足彈性層間位移角限值要求(《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》表5.5.1)。 6.4 水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 框架柱端彎矩及剪力分別按下列公式計(jì)算： 柱端彎矩：，，柱端剪力： 梁端彎矩：

32、， 柱軸力：，梁端剪力： 具體過程及結(jié)構(gòu)見表6-4~6-6 6.4.1 反彎點(diǎn)高度計(jì)算 式中： —標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度修正系數(shù)； —上、下層梁梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值； —上、下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。 以第三層中柱為例： 線剛度為8.308，m=5，n=3，，，， ，則： ， 6.4.2 梁端彎矩計(jì)算 以第五層AB梁為例進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，其他梁算法相同。 6.4.3 梁端剪力及柱軸力計(jì)算 以第五層AB梁和第三層邊柱內(nèi)力計(jì)算為例，其他梁柱算法相同。 ， 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖，如圖6-2圖6-3

33、所示。 第 99 頁(yè) 層次 　 　 　 邊柱（AB跨） 中柱（AB跨） 　 　 　 y　 　 　 　 　 　 y　 　 　 5 3.9 771.05 853364 21936 19.82 1.006 0.35 27.05 50.24 22004 19.88 1.01 0.35 27.14 50.4 4 3.9 1418.1 853364 21936 36.45 1.006 0.4 56.86 85.29 22004 36.57 1.01 0.4 58.37 87.55 3 3.9

34、 1916.5 853364 21936 49.26 1.006 0.45 86.45 105.66 22004 49.42 1.01 0.45 86.73 106.01 2 3.9 2266.1 853364 21936 58.25 1.006 0.5 113.59 113.59 22004 58.43 1.01 0.5 113.94 113.94 1 5.2 2481.8 664246 14482 54.11 1.444 0.7 196.96 84.41 14508 54.2 1.451 0.7 197

35、.29 84.55 表6-4 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表（AB跨） 表6-5各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表（CD跨） 層次 　 　 　 邊柱（CD跨） 中柱（CD跨） 　 　 　 y　 　 　 　 　 　 y　 　 　 5 3.9 771.05 853364 11463 10.36 0.424 0.21 8.48 31.92 13892 12.55 1.271 0.36 17.62 31.32 4 3.9 1418.1 853364 11463 19.05 0.424 0.31 23.03 5

36、1.26 13892 23.09 1.271 0.41 36.92 53.13 3 3.9 1916.5 853364 11463 25.74 0.424 0.41 41.16 59.23 13892 31.2 1.271 0.46 55.97 65.71 2 3.9 2266.1 853364 11463 30.74 0.424 0.49 58.74 61.14 13892 36.89 1.271 0.5 71.94 71.94 1 5.2 2481.8 664246 11966 44.71 0.8

37、12 0.67 155.77 76.72 16330 61.01 0.664 0.65 206.21 111.04 層次 邊梁 中梁 柱軸力 　 　 　 　 　 　 　 　 邊柱N 中柱N 5 31.92 19.98 6.9 7.52 11.34 12 3 7.78 7.52 -0.26 50.24 38.4 9 19.85 -19.85 12.07 4 59.74 45.14 6.9 15.2 25.61 27.3 3 17.64 22.72 -2.7 112.34 87.39

38、 9 22.19 -42.04 16.62 3 82.26 65.48 6.9 21.41 37.15 39.12 3 25.42 44.13 -6.71 162.52 125.26 9 31.98 -74.02 23.18 2 102.3 81.61 6.9 26.65 46.3 47.76 3 31.35 70.78 -11.41 200.04 152.91 9 39.22 -113.2 38.13 1 135.46 116.74 6.9 36.55 66.24 47.24 3 37.83 107

39、.33 -12.69 198 151.25 9 38.81 -152.1 39.11 表6-6梁端彎矩，剪力及柱軸力計(jì)算 圖6-2 左地震作用下框架彎矩圖 圖6-3 左地震作用下梁端剪力、柱軸力圖 （注：表6-4,6-5中負(fù)號(hào)表示拉力，當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)外邊柱受拉，內(nèi)柱受壓；右側(cè)內(nèi)柱受拉，外邊柱受壓。）  第7章豎向荷載下框架內(nèi)力計(jì)算 7.1 計(jì)算單元 本設(shè)計(jì)取③軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元跨度為6.6m，計(jì)算單元如圖7-1所示，由于房間內(nèi)布有次梁，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(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載

40、則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）》規(guī)定：時(shí)，按單向板設(shè)計(jì)；按雙向板設(shè)計(jì)；時(shí)宜按雙向板設(shè)計(jì)。 7.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖 恒載及活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖7-2及7-3所示 圖7-2 恒載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖7-2 活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 7.3 荷載計(jì)算 7.3.1 恒荷載計(jì)算 對(duì)于第五層：圖中、、代表橫梁自重，為均布荷載形式 ，，  ，，分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載： 、分別為縱向框架梁直接傳給柱的集中力，包括梁自重，板重、女兒墻等重力荷載。

41、 對(duì)于1-4層：包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其他荷載的計(jì)算方法同五層。 ， 為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載： ，， 7.3.2 活荷載計(jì)算 對(duì)于第五層（活荷載?。? 對(duì)于1-4層 ，， 將以上結(jié)果匯總，具體結(jié)果見表7-1及7-2 層次 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 5 6.874 4.725 2.911 16.368 16.368 14.88 157.46 179.26 156.74 137.81 1~4 12.392

42、 10.599 2.911 11.22 11.22 10.2 172.34 186.57 150.26 176.27 表7-1 橫向框架恒載匯總表 表7-2橫向框架活載匯總表 層次 　 　 　 　 　 　 　 5 1.65 1.65 1.5 8.79 12.61 10.89 7.05 1~4 6.6 6.6 6 35.16 50.44 43.56 28.2 （注：q的單位為， P的單位為） 7.4 框架內(nèi)力計(jì)算 7.4.1 恒載作用下梁固端彎矩 1 均布荷載和梯形荷載共同作用下，以AB梁為例，其余結(jié)果見表7-3及

43、7-4 五層： 一到四層： 2 均布荷載和三角荷載共同作用下，以第五層為例，其余計(jì)算結(jié)果見表7-3及7-4 五層： 7.4.2 活載作用下內(nèi)力計(jì)算 1 梯形荷載作用下，以AB梁第五層為例，其余計(jì)算結(jié)果見表7-3及7-4 2 三角荷載作用下，以第五層為例，其余計(jì)算結(jié)果見表7-3及7-4 7.4.3 彎矩二次分配法計(jì)算梁柱彎矩 梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算。彎矩圖如表7-3所示。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到。計(jì)算柱底軸力還需考慮柱的自重。 表7-3恒

44、載作用下的彎矩二次分配計(jì)算 表7-4活載作用下的彎矩二次分配 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖7-3 恒載作用下的框架彎矩圖  圖7-4 活載作用下的框架彎矩圖  7.4.4 梁端剪力及柱軸力計(jì)算 以第五層AB跨梁為例進(jìn)行恒載作用計(jì)算，其余計(jì)算結(jié)果見表7-5~7-8 荷載引起剪力 AB跨在均布荷載和梯形荷載作用下： 彎矩引起剪力 AB跨： 總剪力 AB跨：， 柱軸力 A柱：， 層次 荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力

45、 AB跨 BC跨 CD跨 AB跨 BC跨 CD跨 AB跨 BC跨 CD跨 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 5 91.09 15.53 53.88 2.27 -3.45 2.86 93.4 88.8 12.1 19 56.7 51 4 97 12.02 44.27 -0.05 0.45 1.18 97 97.1 12.5 11.6 45.5 43.1 3 97 12.02 44.27 -0.5 0.08 1.38 96.5 97.5 12.1 11.9 45.7

46、42.9 2 97 12.02 44.27 -0.5 0.11 1.34 96.5 97.5 12.1 11.9 45.6 42.9 1 97 12.02 44.27 -0.55 -0.46 1.94 96.5 97.6 11.6 12.5 46.2 42.3 表7-5 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 AB跨 BC跨 CD跨 AB跨 BC跨 CD跨 AB跨 BC跨 CD跨 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 5 6.06 1.13

47、 4.33 0.16 -0.18 0.1 6.22 5.9 0.95 1.31 4.43 4.23 4 24.26 4.5 17.33 -0.19 -0.06 0.47 24.07 24.45 4.44 4.56 17.8 16.86 3 24.26 4.5 17.33 -0.17 -0.05 0.41 24.09 24.43 4.45 4.55 17.74 16.92 2 24.26 4.5 17.33 -0.16 -0.04 0.4 24.1 24.42 4.46 4.54 17.73 16.9

48、3 1 24.26 4.5 17.33 0.11 -0.22 0.58 24.15 24.37 4.28 4.72 17.91 16.75 表7-6活載作用下梁端剪力 層次 A柱 B柱 C柱 D柱 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 5 250.82 292.93 280.16 322.27 232.46 274.57 188.83 230.94 4 562.22 604.33 618.36 660.47 488.33 530.44 450.3 492.41 3 873.17 915

49、.28 956.64 998.75 744.77 786.88 711.57 753.68 2 1184.12 1226.23 1294.95 1337.06 1001.14 1043.25 972.88 1014.99 1 1495.02 1551.17 1632.74 1688.89 1258.68 1314.83 1233.59 1289.74 表7-7恒載作用下柱軸力 層次 A柱 B柱 C柱 D柱 柱頂=柱底 柱頂=柱底 柱頂=柱底 柱頂=柱底 5 15.01 19.46 16.63 11.28 4

50、 74.24 98.79 82.55 56.34 3 133.49 178.11 148.4 101.46 2 192.75 257.43 214.23 146.59 1 252.06 336.52 280.42 191.54 表7-8活載作用下柱軸力  第8章橫向框架內(nèi)力組合 8.1 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素確定。查閱《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》6.1.2條可知，本工程框架為三級(jí)抗震等級(jí)。 8.2 框架梁內(nèi)力組合 本工程考慮： ，，， 四種內(nèi)力組合，此外，根據(jù)《高層建筑混

51、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》5.6.4條以及本地基 本風(fēng)壓情況，風(fēng)荷載這種內(nèi)力組合與考慮地震作用的組合相比較小，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不予考慮?？紤]到鋼筋混凝土具有塑性重分布的性質(zhì)，在豎向荷載下可以適當(dāng)降低梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅（框架結(jié)構(gòu)調(diào)幅系數(shù)取0.8~0.9，本工程取0.8），以減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。內(nèi)力調(diào)整簡(jiǎn)化方法見附表。 8.2.1 梁跨中最大彎矩 下面以第一層AB跨梁考慮地震作用的組合為例，其余結(jié)果詳見表8-1對(duì)支座負(fù)彎矩按相應(yīng)的組合情況進(jìn)行計(jì)算。求跨間最大正彎矩時(shí)，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計(jì)值，由平衡條件確定。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8-1所示： 圖8-1跨中最大彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖 本

52、例中，梁上荷載設(shè)計(jì)值：， 左震： 說明，則 右震： 說明，則 8.2.2 梁強(qiáng)剪弱彎調(diào)整 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》6.2.4條規(guī)定，梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值 按下式調(diào)整： 式中：—承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取0.85 —梁端剪力增大系數(shù)，三級(jí)框架取1.1 —梁在重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值。 表8-1橫向框架梁內(nèi)力組合表 3軸線框架梁彎矩組合(豎向荷載梁端彎矩乘以0.8調(diào)幅系數(shù)，跨中乘以1.1的調(diào)幅系數(shù)，梁彎矩γ為0.75 )（桿端以繞桿件順時(shí)針為正逆時(shí)針為負(fù)，跨中彎矩以下部受拉為正） 層

53、號(hào) 構(gòu)件 活載 恒載 左震 右震 γ[1.2(恒+0.5活）+1.3左震] γ[1.2(恒+0.5活）+1.3右震] γ[1.0(恒+0.5活）+1.3左震] γ[1.0(恒+0.5活）+1.3右震] 1.2恒+1.4活 1.35恒+0.98活 內(nèi)力max 內(nèi)力min 絕對(duì)值內(nèi)力max 5 A -8.08 -86.31 50.24 -50.24 -32.33 -130.30 -18.78 -116.75 -114.89 -124.44 -18.78 -130.30 130.30 B左 -6.944 -69.99 -38.

54、4 38.4 -103.56 -28.68 -92.54 -17.66 -93.71 -101.29 -17.66 -103.56 103.56 B右 -0.8 -12.03 11.34 -11.34 -0.13 -22.25 1.73 -20.38 -15.56 -17.03 1.73 -22.25 22.25 AB跨中 0 0 0 0 215.11 203.57 103.23 91.69 164.13 178.56 215.11 91.69 215.11 BC跨中 0 0 0 0 -30.3

55、9 -22.25 6.32 5.68 10.13 11.00 11.00 -30.39 30.39 續(xù)表8-1 4 A 27.816 -110.7 112.34 -112.3 22.45 -196.61 36.96 -182.10 -93.85 -122.14 36.96 -196.61 196.61 　 B左 -29.15 -111 -87.39 87.39 -198.26 -27.85 -179.42 -9.01 -174.06 -178.47 -9.01 -198.26 198.26 　 B

56、右 -3.768 -10.32 25.61 -25.61 13.99 -35.95 15.82 -34.12 -17.66 -17.62 15.82 -35.95 35.95 　 AB跨中 0 0 0 0 239.89 196.61 112.65 88.32 196.76 194.59 239.89 88.32 239.89 　 BC跨中 0 0 0 0 -36.69 -35.95 6.02 4.37 10.43 10.16 10.43 -36.69 36.69 3 A -28.99 -107.5

57、162.52 -162.5 48.62 -268.29 66.93 -249.98 -169.64 -173.59 66.93 -268.29 268.29 　 B左 -30.22 -111.3 -125.3 125.26 -235.86 8.40 -216.90 27.35 -175.82 -179.82 27.35 -235.86 235.86 　 B右 -3.432 -10.25 37.15 -37.15 25.45 -46.99 27.25 -45.20 -17.10 -17.20 27.25 -46.99

58、 46.99 　 AB跨中 0 0 0 0 240.91 203.76 118.63 82.34 196.76 194.59 240.91 82.34 240.91 　 BC跨中 0 0 0 0 -48.80 -46.90 6.16 4.23 10.43 10.16 10.43 -48.80 48.80 續(xù)表8-1 2 A -29.2 -108.3 200.04 -200 84.41 -305.67 102.85 -287.23 -170.86 -174.85 102.85 -305.6

59、7 305.67 　 B左 -20.99 -111.8 -153 152.95 -259.19 39.06 -240.85 57.41 -163.55 -171.50 57.41 -259.19 259.19 　 B右 -3.392 -10.08 46.3 -46.3 34.54 -55.74 36.31 -53.97 -16.84 -16.93 36.31 -55.74 55.74 　 AB跨中 0 0 0 0 253.38 207.58 123.42 77.54 196.76 194.59 253.38

60、 77.54 253.38 　 BC跨中 0 0 0 0 -56.98 -55.74 5.91 4.48 10.43 10.16 10.43 -56.98 56.98 1 A -28.2 -104.6 198 -198 86.18 -299.92 103.99 -282.11 -165.06 -168.91 103.99 -299.92 299.92 　 B左 -27.42 -100.7 -151.3 151.25 -250.45 44.49 -233.29 61.65 -159.25 -162.84 6

61、1.65 -250.45 250.45 　 B右 -3.968 -12.3 66.24 -66.24 51.73 -77.44 53.87 -75.29 -20.31 -20.49 53.87 -77.44 77.44 　 AB跨中 0 0 0 0 248.08 213.14 123.25 77.72 196.76 194.59 248.08 77.72 248.08 　 BC跨中 0 0 0 0 -60.13 -77.44 14.46 -4.07 10.43 10.16 14.46 -77.44 7

62、7.44 續(xù)表8-1 3軸線框架梁剪力組合(梁剪力γ為0.85 ，在求剪力地震組合時(shí)地震力加入調(diào)整系數(shù)為1.1) 層號(hào) 構(gòu)件 活載 恒載 左震 右震 γ[1.2(恒+0.5活）+1.3左震*1.1] γ[1.2(恒+0.5活）+1.3右*1.1] γ[1.0(恒+0.5活）+1.3左震*1.1] γ[1.0(恒+0.5活）+1.3右震*1.1] 1.2恒+1.4活 1.35恒+0.98活 內(nèi)力max 內(nèi)力min 絕對(duì)值內(nèi)力max 5 A 6.22 93.36 -19.85 19.85 74.27 122.53 57.87 1

63、06.13 120.74 132.13 132.13 57.87 132.13 　 B左 5.9 88.82 19.85 -19.85 117.73 69.48 102.13 53.88 114.84 125.69 125.69 53.88 125.69 　 B右 0.95 12.08 -7.78 7.78 3.35 22.26 1.22 20.13 15.83 17.24 22.26 1.22 22.26 4 A 24.07 96.95 -22.19 22.19 84.19 138.14 65.67 1

64、19.61 150.04 154.47 154.47 65.67 154.47 　 B左 24.25 97.05 22.19 -22.19 138.33 84.39 119.77 65.83 150.41 154.78 154.78 65.83 154.78 　 B右 4.44 12.47 -17.64 17.64 -6.46 36.43 -8.95 33.93 21.18 21.19 36.43 -8.95 36.43 續(xù)表8-1 3 A 24.09 96.5 -31.98 31.98 71

65、.84 149.59 53.39 131.13 149.53 153.88 153.88 53.39 153.88 　 B左 24.43 97.5 31.98 -31.98 150.78 73.04 132.13 54.39 151.20 155.57 155.57 54.39 155.57 　 B右 4.45 12.1 -25.42 25.42 -16.29 45.51 -18.72 43.07 20.75 20.70 45.51 -18.72 45.51 2 A 24.1 96.5 -39.22 39.

66、22 63.05 158.39 44.60 139.94 149.54 153.89 158.39 44.60 158.39 　 B左 25.44 110.99 39.22 -39.22 173.86 78.51 152.83 57.48 168.80 174.77 174.77 57.48 174.77 　 B右 4.46 12.13 -31.35 31.35 -23.46 52.75 -25.90 50.31 20.80 20.75 52.75 -25.90 52.75 1 A 24.15 96.45 -38.81 38.81 63.52 157.87 45.07 139.42 149.55 153.87 157.87 45.07 157.87 　 B左 24.37 97.55 38.81 -38.81 159.10 64.76 140.45 46.10 151.18 155.58 159.10 46.10 159