土木工程毕业设计最终模板(计算书)

土木工程毕业设计最终模板土木工程毕业设计最终模板 计算书计算书 前言本毕业设计说明书是本科高等学校土木工程专业本科生毕业设 计的说明书 本说明书全部内容共分十四章 这十四章里包含了荷 载汇集 水平作用下框架内力分析 竖向作用下框架内力分析 以 及框架中各个结构构件的设计等 这些内容容纳了本科生毕业设计 要求的全部内容 其中的计算方法都于本科四年所学知识 可以说 是大学四年所学知识的一个很好的复习总结 同时也是培养能力的过 程 本毕业设计说明书根据任务书要求以及最新相关规范编写 内容全 面 明确 既给出了各类问题解决方法的指导思想 又给出了具体 的解决方案 并且明确地给出了各类公式及符号的意义和必要的说 明 本说明书概念清晰 语言流畅 每章都有大量的计算表格 并且对 重点说明部分配置图解 应该说本说明书很好地完成了本次毕业设计的任务要求 达到了本 次毕业设计的预定目标 第一章方案论述1 1建筑方案论述1 1 1设计依据依据土木工程专业x x届毕业设计任务书 遵照国家规定的现行相关设计规范 1 1 2设计内容 建筑面积 标高 1 本次设计的题目为 彩虹中学教学楼 该工程位于沈阳市 为永久性建筑 建筑设计使用年限50年 防火 等级二级 2 本建筑结构为五层 层高均为4 2m 建筑面积5697m2 占地面积1139 40m2 3 室内外高差0 450m 室外地面标高为 0 450m 1 1 3房间构成和布置 1 房间构成本工程为一所中学教学楼 根据教学楼的功能要求 此次设计该教学楼共包括20个普通教室 8个120人合班教室 10个 教师办公室 计算机室 语音室 物理实验室 电话总机室各1个 1个会议室 资料室 教师休息室 学生会办公室等配套房间若干个 以及配套的卫生间若干个 2 房间布局充分考虑教学楼各种房间在功能和面积等方面的不同 尽量做到功能分区清晰 各功能分区之间联系紧密 以及结构布 置合理等 在设计中主要注意了以下几点 教室 包括普通教室和 合班教室 布置在教学楼的阳面 语音教室以及录音室等需要安静环境的教室布置在教学楼相对较 为偏僻的地方 充分考虑实验室办公室 实验准备室和实验室的紧密联系 各类 实验室都设置了配套的教师办公室 实验准备室以及实验储藏室 考虑结构的合理性 像语音室 计算机室 各类实验室 以及合 办教室这样大面积的房间 都布置在了一起 使上下层结构更加规 整 卫生间布置在教学的阴面 卫生间都带有前室 且通风良好以减 少异味 各层卫生间都上下对齐布置 方便穿管 1 1 4采光和通风本建筑主体结构采用内廊式 内廊式建筑的采光和 通风是一个比较棘手的问题 如何做好内廊的采光和通风 满足建 筑规范的要求就显得很重要 由于本建筑主体五层长度达到了70 04m 为了满足 民用建筑设计 通则 中所规定的 内廊式走道长度超过20m时应两端设采光口 超 过40m时应增加中间采光口 的要求 在本设计中特在建筑中部设置了大厅并曾设窗 来满足内廊对采光 和通风上的要求 同时也可以作为一个共享空间作为学生课间休息 的场所 建筑中的房间 尤其是教室 设置了高窗 足以满足建筑对采光和 通风的要求 为学生的学习提供了一个很好的环境 由于是本建筑地处沈阳 需要考虑建筑的保温和节能 因此采用高 标准的双层中空玻璃塑钢窗 在一定程度上保证了建筑的保温和节 能 1 1 5主要立面和出入口的考虑考虑到本建筑为教学楼 采用近似对 称的立面造型能够体现出科教建筑较为严谨的风格 另外 建筑位于主要交通要道南侧 教学楼坐北朝南 因此把教学 楼主出入口设在建筑南面方便进出 此外充分考虑到疏散的要求 在建筑北面设置了次要入口 由于主出入口雨篷较大 因此采用斜拉钢结构雨篷 在立面造型上 更体现了一份现代的气息 1 1 6防火及安全防火和安全是一个需要重点考虑的因素 在本设计中走道 楼梯宽度 房间门宽度 走道长度 采光等均严 格按照国家建筑防火规范进行设计 满足防火疏散要求 1 1 7各部分工程构造 1 屋面为不上人屋面改性沥青防水层20mm厚1 3水泥砂浆找平10 0mm厚再生聚苯乙烯板保温膨胀珍珠岩100mm100mm厚钢筋混凝土板板 底抹灰10mm 2 楼面水磨石地面100mm厚钢筋混凝土板15mm厚板下混合砂浆抹 灰 3 厕所瓷砖地面20mm厚水泥砂浆保护层防水剂 2道 15mm厚水 泥砂浆找平100mm厚钢筋混凝土板 4 室外台阶花岗石条石30厚13干硬性水泥砂浆结合层100厚C15现 浇混凝土300厚中粗砂垫层 5 墙体 外墙20厚13水泥砂浆抹灰300厚空心砖墙体60厚苯板保 温层20厚水泥砂浆抹面 内墙20厚13水泥砂浆抹灰200厚空心砖20厚 水泥砂浆抹面 6 门窗构件窗均采用铝合金窗 除正门采用玻璃门外 其他门均 采用实木门 1 1 8本建筑设计的主要特点本建筑主要特点为采用内廊式符合北方 地区保温节能的要求 各功能区分区清晰 结构形式较为简单 建筑外墙面采用橙色涂料 装饰能够给人一种学生朝气蓬勃的感觉 主体结构采用中间五层 两侧四层的形式 高低错落有致 房间布 置合理 经济实用 1 2结构方案论述1 2 1基本资料 1 抗震条件本工程抗震设防烈度为7度 0 15g 2 气象条件沈阳地区基本雪荷载0 65kN m2 基本风压0 40kN m2 3 工程地质条件 类场地 冰冻深度 0 8m 地下稳定水位距地坪4m以下 1 2 2结构形式和基础形式 1 结构形式目前 多层建筑结构中常采用的结构形式有砌体结构 钢筋混凝土结构和钢结构 这三种结构各有它们自己的特点 砌体结构以砖墙为主体 加配钢筋混凝土圈梁和构造柱 因此可根 据各地情况的特点因地制宜 就地取材 降低造价 是理想的多层 建筑结构形式 但是由于砌体结构由砖墙承重决定了它的开间和进深受到了一定的 限制 而且砌体结构对抗震也非常不利 而本设计又是一个位于抗震7度设防地区的教学楼工程 不仅需要采 取一定的抗震措施 还由于是教学楼需要一些大开间房间 这就决 定了本设计不适合采用砌体结构 钢结构具有强度高 构件重量轻 平面布置灵活 抗震性能好施工 速度快等特点 但由于我国钢产量不多 而且施工技术也不是很成熟 因此钢结构 建筑造价特别高 因此目前钢结构通常用于跨度大 高度大 荷载 大 动力作用大的各种建筑及其他土木工程结构中 而很少运用于 教学楼中 因此本设计也不适合采用钢结构 现浇钢筋混凝土框架结构是一种抗震性能好 施工技术成熟 原材 料资源丰富 成本和能耗较低 可模性 整体性 刚性 防火性能 和耐久性能均较好的结构形式 而且框架结构具有房间布局灵活等 特点 所以现浇钢筋混凝土框架结构已经成为现代工程建设中的主要结构 型式 正因为现浇钢筋混凝土框架结构有这些特点 而且随着商品混凝土 钢模板和一些新的施工工艺的涌现 现浇框架结构的建筑周期极 大缩短 施工质量明显提高 建筑造价不断降低 这些符合教学了 的结构特点和施工要求 符合当地的施工条件 所以本设计将现浇 钢筋混凝土框架结构作为其主要结构形式 在选择柱网上 充分考虑结合教学楼房间的特点 主要采用6m 6 9 m的经济柱网 对于开间要求较大的合班教室 实验室等 则局部采 用了9m 6 9m的较大柱网 为保证房间的净高 采用井字形楼盖 最大限度地降低了梁高 使结构更为经济 2 基础形式基础可以分成深基础和浅基础 考虑到本建筑自重较小 地质条件良好 从技术需要的角度考虑选 择天然地基上的浅基础 目前多层框架结构中最常用的浅基础形式有无筋扩展基础 柱下钢 筋混凝土独立基础 柱下钢筋混凝土条形基础 其中无筋扩展基础是刚性基础 所选材料抗拉强度大但抗拉和抗弯 强度很低 设计时 要求一定的刚性角 所以基础相对很高 基坑 深度加大 基底压力增加 也不利于抗震 柱下钢筋混凝土条形基础则多用于处理地基软弱而荷载又较大时的 工程问题 根据本工程的地质勘测资料显示 本工程地下水位为 4 0m以下 地下水位比较深 另外 地下土层地质良好 没有软弱层 而且地下 1 8m处为中砂层 地基承载力比较高 因此采用施工方便 技术成 熟的柱下独立基础更为经济适用 1 2 3结构尺寸及采用的材料框架柱 梁及楼板 楼梯等均为现浇混 凝土结构 1 框架柱框架柱截面尺寸为500 500mm2 采用C30混凝土 纵筋采用HRB335级钢筋 箍筋采用HPB235级钢筋 2 框架梁框架纵梁截面尺寸为250 550mm2 框架横梁截面尺寸 为300 600mm2和250 400mm2 采用C25混凝土 纵筋采用HRB335级 钢筋 箍筋采用HPB300级钢筋 3 现浇板房间现浇楼板板厚度为100mm 走廊现浇板厚度为100mm 采用C25级混凝土 HPB235级钢筋 4 基础形式为钢筋混凝土柱下独立基础 底面尺寸为2800 2800 mm2 基础厚为800mm 混凝土强度等级为C25 采用HRB335级钢筋 基础底做100mm厚C15混凝土垫层 5 楼梯现浇折板式楼梯设有平台梁 楼梯踏步宽为300mm 高为1 50mm 楼梯斜板厚为150mm 混凝土强度等级为C25 采用HPB235级 钢筋 平台梁截面尺寸为200 400mm2 混凝土强度等级为C25 纵向钢筋 采用HRB335级钢筋 箍筋采用HPB235级钢筋 6 墙体填充墙 外墙300mm厚空心砖墙加60厚苯板保温层 内墙2 00mm厚空心砖 砂浆等级为M5 1 2 4荷载种类及其组合 1 荷载种类荷载可分为恒荷载 活荷载 风荷载和地震荷载 其 中地震荷载在设计中只考虑水平地震荷载 不考虑竖向地震荷载 2 荷载组合在荷载组合中分别考虑无地震作用下的组合和有地震 作用下的组合 其中梁端取最大负弯矩和最大正弯矩所对应的组合 以及最大剪力 所对应的组合 梁跨中取最大正弯矩对应的组合 柱取最大弯矩绝 对值 最大轴力和最小轴力三者所对应的组合 1 2 5计算方法 1用底部剪力法计算水平地震作用 2用D值法计 算框架结构在水平地震作用下的内力 3用力矩二次分配法计算竖 向荷载作用下的框架内力 结构设计采用以概率理论为基础的极限 状态设计方法 以可靠指标度量结构构件的可靠度 采用分项系数 的设计表达式进行设计 毕业设计说明书毕业设计题目系别专业班级学生姓名性别指导教师 职称xx年5月25日摘要本工程为沈阳市彩虹中学教学楼 位于沈阳市 皇姑区 本工程占地面积约1139 40平方米左右 建筑面积5697平方 米 本建筑为五层 总高度21 9米 室内外高差为0 45米 女儿墙高0 9 米 建筑总长度为70 04米 总宽度为16 7米 女儿墙实心砖砌筑 除正门为玻璃门外 其余均采用实木门 窗 为塑钢窗 在设计中 遵循安全 适用 经济 节能 美观的设计原则遵照国 家现行的建筑类设计规范及制图标准 参照教科书中的设计实例 查阅各种建筑及结构图集 所以该设计符合建筑设计的程序要求 本工程结构形式为钢筋混凝土框架结构 柱子混凝土强度等级为C30 首层是500 500 其余层截面也均为500 500 框架梁混凝土等 级C25 截面为250 550和250 400 建筑地点地质条件良好 柱下基础采用的是混凝土强度C25 结构采用三缝合一构造 基础以上全部断开 设计严格遵守我国现行规范 其中包括 建筑地基基础设计规范 建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范 建筑抗震设计规范 等 计算中包括荷载计算 内力组合 基础设计 楼梯设计等 关键词教学楼 钢混 框架Abstract Theproject locatesin Shenyangcity inHuang Gudistrict fordidactcal buildingof rainbowhigh schoolin Shenyang This engineeringcovers anarea of1139 40square metersand containsfive floors The totalbuilding areasare5697square meters Its totalheight is21 9m the outdoorground is0 45m lowerthan theindoor and theroof wallsare0 9m s height The building is70 04m s totalin length 16 7m s totalin width The design of thisbuildingisshaped informal with whitetiles decoratedto theoutside wall and usesreinforced concreteto buildthe daughterwall The structureis equiptedwith glassdoor asthe frontdoor andsolid wooddoors asthe others The windowsare plastic steel windows In this design following security apply economics energy conservation handsome designphilosophy all of theses conformto thestate constructiondesign specificationsand draftingstandard reference todesign examplein textbook consultion ofdifferent kindsof constructionand constructionaldrawing multitude so thisdesign meetsthe procedurerequirement of building design The structuralform of the civilengineering isthe formof reinforcementconcret casting The strengthdegree ofthe framecolumns isC30 The firstcross sectionofthecolumns is500mm 500mm the othercross sectionofthecolumns are500mm 500mm too The strengthdegree ofthe framebeams isC25 and thecross sectionsare250mm 550mm and250mm 400mm The soilcondition ofthe buildingsite isthe concretof C25 The sthructureuse threebody takeup the sewdesist fromthe foundation The design is strictlyplied withthe currentcode ofour country The codeincludes the code for design ofbuilding foundation the loadcode forthe design ofbuildingstructures the codefordesignof concretestructures thecodefor seismicdesignofbuildings The calculationincludes theload the positionof internalforces the designof foundationand thedesignofthe stairs In thedesign weuse theknowledge whichwe havelearned inthe college for example CAD andexcel Though somedetails inthisdesignare notwork outperfectly I dofind thatI ammuch moreskillful andprofessional This graduatedesignisgreatly meaningful keywords didactcal building reinforceed concrete frame isolated foundation目录中文摘要 英文摘要 前言 1第一章方案论述 21 1建筑方案论述 21 1 1设计依 21 1 2设计内容 建筑面积 标高 21 1 3房间构成 和布置 21 1 4采光和通风 31 1 5主要立面和出入口考虑 31 1 6防火及安全 31 1 7各部分工程构造 31 1 8本建筑设计的主要特点 41 2结构方案论述 41 2 1基 本资料 41 2 2结构形式和基础形式 51 2 3结构尺寸及采用材料 61 2 4荷载种类及其组合 61 2 5计算方法 7第二章荷载汇集 82 1荷载 汇集及截面尺寸的选取 8 2 1 1截面尺寸的选取 82 1 2荷载汇集 82 2计算简图及层数划分 102 3各层重力荷载代表值计算 10第三章水平地震作用下框 架内力分析 133 1基本资料 133 2 水平地震作用下框架内力 133 2 1梁线刚度 133 2 2柱线刚度 133 2 3柱的侧移刚度D 143 2 4水平地震作用分析 15第四章风荷载作 用下框架内力分析 224 1风荷载作用下楼层剪力 224 2风荷载作用下的框架内力 23第五章竖向荷载作用下的内力 265 1竖向荷载计算 265 1 1荷载传递路线 265 1 2恒载 275 1 3活荷载 275 2 框架内力计算 275 2 1框架计算简图 275 2 2梁固端弯矩 285 2 3内力分配系数计算 295 2 4弯矩分配与传递 305 2 5梁端剪力 375 2 6柱 轴力和剪力 39第六章荷载组合及最不利内力确定 436 1基本组合公式 436 1 1框架梁内力组合公式 436 1 2框架柱内力组合公式 446 2梁的内力组 合 446 2 1 梁端弯矩的调幅 4 46 2 2控制截面内力计算 476 2 3梁控制截面的内力组合 506 3柱的内力组合 57第七章框架结构梁柱配筋计算 647 1框架梁配筋计算 647 1 1截面尺 寸 647 1 2材料强度 647 1 3配筋率 647 1 4基本公式 647 1 5具体配筋计算 677 2框架柱配筋计算 747 2 1截面尺寸 747 2 2材料强度 747 2 3框架柱端弯矩 和剪力调整 747 2 4框架柱 配筋计算 77第 八章现浇板配筋计算 878 1荷载计算 878 2配筋计算 878 2 1A板 四边固定板 878 2 2D板 四边固定板 88第九章基础设计 909 1确定基础底 面面积 909 1 1选 择基础的材料 类型 进行基础平面布置 9 09 1 2确定地基持力层和基础埋深 909 1 3确定地基承载力 909 1 4确定基础底面尺寸 909 2地基承载力验算 929 2 1按第一组荷载计算 929 2 2按第二组荷载计 算 929 3基础抗冲 切验算 939 4基 础底板配筋计算 9 39 4 1考虑第一组内力设计值 949 4 2考虑第二组内力设计值 949 5基础梁的设计 93第十章折板式楼梯计算 9710 1梯板设计 9710 1 1板厚 9810 1 2 荷载 9 810 1 3截面设计 9910 2平台板计算 9910 2 1荷载计算 9910 2 2截面设计 100第十一章雨篷设计 10311 1荷载计算 10311 1 1 荷载 10311 1 2荷载组合 10311 2配筋计算 103第十二章技术经济分析 104第十三章施工组织设计 106第十四章结 论 121参考文献 122谢辞 123附录一译文附录二外文第二 章荷载计算2 1荷载汇集及截面尺寸的选取2 1 1截面尺寸选取 1 框架柱根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸N fcbh 0 9 三 级框架 2eNBFG n 2 1 其中B为修正系数 当柱分别为边柱 等跨中柱和不等跨中柱时 B值分别取1 3 1 2 1 25 F 框架柱的负荷面积eG 框架柱负荷面积上的荷载值 一般取12 15kN m2n 楼层数N 1 2 4 65 6 12 5 xx 8kN0 9cNAf 15608 3 9mm2取bc hc 500mm 500mm 2 框架梁 见 混凝土设计原理 P37 由挠度 裂度控制h 1 8 1 14 l b 1 2 1 3 h选定纵向框架梁截面尺寸为bb hb 250mm 600mm选定横向框架梁截面尺寸为bb hb 250mm 550mm 次梁截 面尺寸为 1 14 1 18 l 选定bb hb 250mm 550mm 全国民用 建筑工程设计技术技术措施 P118页 3 楼板厚度1 40 3000 75mm取h 100mm楼梯板选为150mm2 1 2荷 载汇集 1 恒载 1屋面 不上人 改性沥青防水层0 4kN m220mm厚1 3 水泥砂浆找平20 0 02 0 4kN m2100mm厚再生聚苯乙烯板保温3 5 0 1 0 35kN m2膨胀珍珠岩100mm 0 10 0 14 2 7 0 84kN m2100mm 厚钢筋混凝土板25 0 10 2 5kN m2板底抹灰10mm17 0 01 0 17kN m2 4 66kN m2 2楼面水磨石地面0 55kN m2100mm厚钢筋混凝土板 2 50kN m215mm厚板下混合砂浆抹灰0 015 16 0 24kN m2 3 29kN m2 3梁重纵梁26 0 6 0 25 3 9kN m2横梁26 0 55 0 25 3 57 kN m2次梁26 0 55 0 25 3 57kN m2 4墙重 砌体与抹灰之和 外墙13 0 2 2 6kN m2内墙13 0 2 2 6kN m2抹灰外墙面外抹灰20 厚水泥砂浆0 40kN m2外墙面内抹灰及内墙面抹灰20厚石灰砂浆0 34 kN m2保温外墙60mm厚苯板保温层0 06 3 5 0 21kN m2总墙重外墙2 6 0 4 0 34 0 21 3 55kN m2内墙2 6 0 34 2 3 28kN m2 5柱27 0 50 0 50 6 75kN m 考虑到柱子抹灰 取柱子自重27kN m3 6门 窗门0 2kN m2窗0 2kN m2 2 活荷载客房 会议室 办公室2 0kN m2卫生间 走廊 门厅 楼梯2 5kN m2 办公楼 学校 屋面活载0 5kN m2 不上人屋面 沈 阳雪载0 50kN m2沈阳基本风压0 45kN m22 2计算简图及层数划分由 于结构质量主要集中于各层楼盖和屋盖处 故可将结构简化为图2 1所示的多质点体系 其中质量G5为第五层上半层高度范围内的全部 集中于屋面标高处的质量 其他层质量均取其楼盖及其上 下各一 半层高范围内的全部集中于楼面标高处的质量 图2 1动力荷载计算简图2 3各层重力荷载代表值计算2 3 1五层上半层女 儿墙现浇钢筋混凝土 高度0 9m 厚度0 10m26kN m3 16 2 42 0 9 0 1 2 272 376kN屋面自重4 66 16 2 42 3170 664kN纵 梁3 9 42 0 5 7 4 600 6kN横梁3 75 16 2 0 5 2 8 6 9 2 7 778 98kN柱子6 75 4 22 32根 453 6kN 外墙3 55 16 2 42 2 0 5 24 4 22 24 1 8 0 9 3 0 9 0 9 0 6 42 2 16 0 5 0 55 4 6 9 0 5 8 423 69kN内墙3 28 6 9 4 22 12 5 1 4 22 2 6 4 22 13 5 0 55 6 13 5 0 55 6 9 12 4 22 11 5 0 5 863 41kN窗重量0 2 24 1 8 0 9 3 0 9 0 9 8 262kN五层上半层的恒载 恒 G5恒 272 376 3170 664 778 97 600 6 453 6 423 69 863 41 8 262 6571 57kN恒五层上半层的 活载取雪载0 5kN m2 活 0 5 16 2 42 340 2 G5活G5 G5恒 0 5G 5活 6571 57 340 2 6911 77kN2 3 2五层下半层柱子6 75 4 22 3 2根 453 6kN外墙3 55 16 2 42 2 0 5 24 4 22 24 1 8 1 2 3 0 9 1 2 582 76kN内墙3 28 6 9 4 22 12 5 1 4 22 2 6 4 22 13 5 0 3 1 8 0 9 4 22 11 5 0 5 519 2kN窗0 2 1 2 1 8 24 0 9 1 2 4 0 3 1 8 6 11 88kN门重量0 2 0 9 2 1 16 6 048kN标准 层的恒荷载 恒 G4恒 G3恒 G2恒 453 6 582 76 519 2 11 88 6 04 8 1573 49kN2 3 3四层上半层楼板3 29 16 2 42 2238 5kN横梁3 57 16 2 0 5 2 8 6 9 2 7 778 97kN纵梁3 9 42 0 5 7 4 600 6kN柱重6 75 4 22 32 453 6kN外墙3 55 1 6 2 42 2 0 5 24 4 22 24 1 8 0 9 3 0 9 0 9 0 6 42 2 16 0 5 0 55 4 6 9 0 5 8 423 69kN内墙 3 28 6 9 4 22 12 5 1 4 22 2 6 4 22 12 5 0 55 6 13 5 0 55 6 9 12 4 22 11 5 0 5 863 41kN窗重量0 2 24 1 8 0 9 3 0 9 0 9 8 262kN 恒 685 06 778 97 600 6 453 6 423 69 863 41 8 262 2238 5 5367 05kN 活 0 5 2 0 6 6 9 3 2 5 42 1 6 2 6 9 6 3 819 45kN2 3 4四层下半层等于五层下半层1573 49kN 2 3 5三层上半层等于四层上半层6052 11kN2 3 6三层下半层等于四 层下半层1573 49kN2 3 7二层上半层等于三层上半层6052 11kN2 3 8二层下半层等于三层下半层1573 49kN2 3 9一层上半层3 29 16 2 42 2238 52kN横梁778 97纵梁600 6柱重6 75 5 2 2 32 561 6k N外墙3 55 16 2 42 2 0 5 24 5 2 2 582 32kN内墙3 28 6 9 5 2 2 12 5 1 5 2 2 2 6 5 2 2 12 5 0 55 5 5 6 13 5 0 55 6 9 12 5 2 2 11 5 0 5 1088 17kN 恒 2238 52 778 97 600 6 561 6 582 32 1088 17 5850 18kN G5 6911 77kN G4 1573 49 5367 05 819 45 7759 99kN G3 1573 49 5367 05 819 45 7759 99kN G2 1573 49 5367 05 819 45 7759 99kN G1 1573 49 5850 18 819 45 8243 12kN G A 38434 68 16 2 4 2 5 12 3kN m2满足要求第三章水平地震作用下框架内力分析3 1基 本资料情况3 1 1在计算梁线刚度时 考虑楼板对梁刚度的有利影响 即板作为翼缘工作 工程上 为简化计算 通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩I0 然 后乘以增大系数 3 1 2设计概况柱截面bc hc 500mm 500mm框架梁横向框架梁边跨2 50mm 550mm 中跨250mm 400mm3 2水平地震作用下框架内力3 2 1 梁线刚度中框架梁I 2 0I0边框架梁I 1 5I0梁采用C25混凝土 EC 2 8 104N 2mm横向框架中框架梁Kb1 02EIL 2 28 1000000 12 0 25 0 55 0 55 0 55 6 9 28 310kN m Kb2 02EIL 2 28 1000000 12 0 25 0 40 0 40 0 40 2 4 2 4 8 310kN m边框架梁Kb1 01 5EIL 1 5 28 1000000 12 0 25 0 55 0 55 0 55 6 9 21 310kN m Kb2 01 5EILK 1 5 28 1000000 12 0 25 0 40 0 40 0 40 3 19 310kN m21 bb K 中跨 边跨梁的线刚度 E IL 混凝土弹性模量 梁截面惯性矩 梁长度3 2 2柱线刚度柱采用C30 混凝土Ec 3 104N 2mm 首层高度5 2m 2 5层4 2m 柱截面500mm 500mm1cK层 hEI 3 10000000 12 0 5 0 5 0 5 0 5 5 2 3 0 104kN m 25 cK层 hEI 3 10000000 12 0 5 0 5 0 5 0 5 4 2 3 7 104kN m1cK 首层柱的线刚度52 K 二至五层柱的线刚度3 2 3柱侧移刚度D一般层K cbKK2 KK 2 D 2 12hKc 3 1 首层K cbKK KK 25 0D 212hKc 3 2 表3 1边框架柱子的侧移刚度部位层高m柱子刚度Kc边跨梁线刚度Kb中跨 梁线刚度Kb2 54 23 7 1043 0 104210001900015 22100019000边框架边柱C1 4 根 104部位边框架中柱C2 4根 104K1 1DC1K2 2DC22 40 560 220 552 20 521 3110 70 440 591 30 550 73图3 1计算简图表3 2中框架柱子的侧移刚度部位层高m柱子刚度Kc边跨梁线刚度Kb中跨 梁线刚度Kb2 54 23 7 1043 0 1042 8 1042 8 1042 48 1042 48 10415 2 部位位中框架边柱C3 12根 104中框架中柱C4 12根 104K3 3DC3K4 4DC42 40 760 280 71 430 421 0610 930 490 651 760 600 80表3 3层间侧移刚度的计算部位各层柱子侧移刚度层间刚度 DC1 DC2 DC3 DC4 Di2 42 25 248 412 7228 5612 362 927 89 622 68 D1 D2 22 68 28 56 0 79 0 70满足要求K 梁柱相对线刚度比bK 与柱两端相接的梁的线刚度之和cK 柱的线刚度 柱侧移刚度修正系数D 修正后的柱抗侧移刚度3 2 4水平地震作用分析 采用底部剪力法 1 框架水平地震作用及水平地震剪力计算本框架结构符合底部剪 力法的适用范围 故采用底部剪力法计算水平地震作用 用顶部位 移法计算结构的基本自振周期T1 表3 2结构顶点侧移层i Gi G 6911 77i D 285600iiiGD tiu 56911 770 0240 42947759 991467 1 762856000 05137759 9922431 752856000 07927759 9930191 742 856000 10618243 1238434 862268000 169结构顶点侧移tu 0 3808T 1 1 70 t u 0 668s 3 3 场地 类 抗震设防烈度7度 0 1g 设计地震分组第一组 Tg 0 35S 08 0max T1 1 4Tg 0 49s07 008 01 T n 0 08 0 668 0 07 0 12 max2 11 TTg 0 35 0 668 0 9 1 0 0 0 8 0 045 3 4 eqG G85 00 85 338424 86 32669 63kN 3 5 eqEKGF1 0 045 32669 63 1470 13kN 3 6 EKnnFF 0 12 1470 13 176 42kN 3 7 1 1nEKnjjjiiiFHGHGF 3 8 j i njniniGFFV11 3 9 1T 结构基本自震周期 H B 结构的高度 宽度g T 建筑结构的特征周期max 地震影响系数最大值n 顶部附加地震作用系数 建筑结构的阻尼比0 19 005 02 地震影响系数曲线下降段的衰减指数2 阻尼调整系数 20 0510 55 当小于0 05时 应取0 05 1 相应于结构基本自震周期的水平地震影响系数值eqG 结构等效总重力荷载 单质点应取总重力荷载代表值 多质点可取 总重力荷载代表值的85 G F 结构总水平地震作用标准值 总重力荷载代表值Ekn F 顶部附加水平地震作用iF 质点i的水平地震作用标准值iV 建筑结构在水平地震作用下的层剪力i G 集中于质点i的重力荷载代表值iH 质点i的计算高度 抗震验算时的水平地震剪力系数表3 3水平地震作用下楼层剪力质点iH m 22i G kN 6911 77EKF kN n n F kN iF kN 384 57560 99iV kN jnijG kN 110 551 470 130 12176 42417 87759 99349 33910 32234 7313 67759 9926 6 911177 23358 929 47759 99184 481361 71483 015 28243 12108 411470 12614 9 2 水平地震作用下层间位移和顶点位移计算表3 4水平地震作用下层间位移验算层iV kN ih m i D kN m eiu iV i D m 10 3 eiu ih5560 994 22856001 960 4674910 324 22856003 190 760 31177 234 22856004 120 98121361 714 22856004 771 13611470 1 25 22268006 481 246ieihu 15