1 目 錄 中文摘要 1 英文摘要 2 1 引言與工程概況 . 3 1.1 引言 . 3 1.2 設(shè)計課題 . 3 1.3 建筑場地 . 3 1.4 場地地質(zhì)情況 . 3 1.4.1 地層特征 . 4 1.4.2 地下水 . 4 1.4.3 持力層的初步選擇 . 4 1.5 抗震設(shè)防要求 . 4 1.6 其他施工要求 . 4 2 結(jié)構(gòu)初步設(shè)計 . 5 2.1 軸網(wǎng)尺寸及層高的初步設(shè)計 . 5 2.2 梁截面尺寸初步設(shè)計 . 5 2.3 柱截面尺寸初步設(shè)計 . 5 2.3.1 中柱 . 5 2.3.2 邊柱 . 6 2.3 樓板尺寸初步設(shè)計 . 6 2.4 材料的初步選擇 . 6 2.5 建筑方案的設(shè)計 . 6 2.6 橫向框架計算簡圖 . 6 3 重力荷載計算 . 7 3.1 屋面及樓面的永久荷載標準值 . 7 3.2 屋面及樓面可變荷載標準值 . 7 3.3 梁、柱、墻、門、窗重力荷載計算 . 8 3.4 重力荷載代表值 (各層 Gi) . 11 4 框架側(cè)移剛度計算 . 13 4.1 框架梁柱線剛度 . 13 4.1.1 框架梁線剛度 ib . 13 4.1.2 柱線剛度 ic . 13 4.2 框架柱側(cè)移剛度 D 值 . 13 5 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 . 16 5.1 橫向自振周期計算 . 16 5.2 水平地震作用及樓層剪力計算 . 16 5.3 水平地震作用下的位移計算 . 17 5.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 . 18 6 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 . 21 6.1 計算單元 . 21 6.2 荷載計算 . 21 6.2.1 屋面恒載： . 21 2 6.2.2 恒載 1 5 層： . 22 6.2.3 活荷載計算： . 22 6.2.4 屋面雪載： . 23 6.2.5 1 5 層活荷載： . 23 6.2.6 荷載所引起的各層彎矩 . 23 6.3 內(nèi)力計算 . 26 6.3.1 恒載二次彎矩分配： . 26 6.3.2 活載二次彎矩分配 . 27 6.3.3 雪載二次彎矩分配 . 29 6.3.4 豎向荷載作用下的框架彎矩圖 . 30 6.4 荷載作用下梁端剪力及柱軸力 . 30 6.4.1 恒載作用下梁端剪力及柱軸力 . 31 6.4.2 活載作用下梁端剪力及柱軸力 . 31 6.4.3 雪載作用下梁端剪力及柱軸力 . 31 6.5 橫向框架內(nèi)力計算 . 31 6.5.1 結(jié)構(gòu)抗震等級 . 31 6.5.2 框架梁柱內(nèi)力組合 . 32 6.5.3 內(nèi)力組合計算說明 . 38 7 梁、柱、樓板截面設(shè)計 . 43 7.1 框架梁 . 43 7.1.1 梁正截面受彎承載力計算 . 43 7.1.2 梁斜截面受剪承載力計算 . 45 7.2 框架柱 . 46 7.2.1 剪跨比和軸壓比驗算 . 46 7.2.2 柱正截面承載力計算 . 47 7.2.3 柱斜截面受剪承載力計算 . 55 7.3 框架 梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震驗算 . 58 7.3.1 節(jié)點核芯區(qū)組合剪力值計算 . 58 7.3.2 節(jié)點核心區(qū)截面有效寬度計算 . 58 7.3.3 節(jié)點核心區(qū)最小截面尺寸驗算 . 58 7.3.4 節(jié)點核心區(qū)截面抗震驗算 . 58 7.4 樓板 . 59 7.4.1 雙向板 . 59 7.4.2 單向板 . 61 8 基礎(chǔ)設(shè)計 . 62 8.1 地基承載力修正 . 62 8.2 C 柱柱底最不利荷載 . 62 8.3 基底尺寸確定 . 63 8.4 驗算荷載偏心距和最大壓力 . 63 8.5 抗沖切驗算 . 64 8.6 配筋計算 . 64 9 樓梯設(shè)計 . 67 9.1 樓梯板設(shè)計 . 68 3 9.1.1 荷載設(shè)計 . 68 9.1.2 截面設(shè)計 . 68 9.2 平臺板設(shè)計 . 69 9.2.1 荷載設(shè)計 . 69 9.2.2 截面設(shè)計 . 69 9.3 平臺梁設(shè)計 . 70 9.3.1 荷載設(shè)計 . 70 9.3.2 截面設(shè)計 . 70 10.PKPM 電算數(shù)據(jù) . 72 10.1 txt 文件數(shù)據(jù)生成 . 72 10.2 內(nèi)力圖 . 81 10.3.1 彎矩包絡(luò)圖 . 81 10.3.2 軸力包絡(luò)圖 . 82 10.3.3 剪力包絡(luò)圖 . 83 10.3.4 內(nèi)力包絡(luò)圖 . 84 10.3 配筋圖 . 84 10.3.1 框架梁柱配筋圖 . 84 10.3.2 框架梁平法施工圖 . 84 10.3.3 板施工圖 . 84 11 施工組織設(shè)計 . 85 11.1 編制依據(jù)和原則 . 85 11.1.1 編制依據(jù) . 85 11.1.2 編制原則 . 85 11.1.3 本工程采用的技術(shù)規(guī)范 . 85 11.2 工程概況及施工特點 . 86 11.2.1 工程概況 . 86 11.2.2 工程特點 . 86 11.3 施工部署及施工準備 . 86 11.3.1 施工管 理目標 . 86 11.3.2 施工現(xiàn)場項目組織機構(gòu) . 86 11.3.3 施工順序安排 . 87 11.4 施工進度計劃 . 87 11.4.1 施工進度安排原則 . 87 11.4.2 施工進度計劃 . 87 11.4.3 施工進度計劃保證措施 . 87 11.5 主要分部分項工程施工方案 . 88 11.6 地下管線及其他地上地下設(shè)施的加固防護措施 . 89 11.7 保證工期、質(zhì)量、安全、文明施工和減少 擾民的技術(shù)措施 . 89 11.7.1 保證工期的技術(shù)措施 . 89 11.7.2 保證質(zhì)量的技術(shù)措施 . 90 11.7.3 確保安全生產(chǎn) 的技術(shù)組織措施 . 93 11.7.4 保證文明施工，減少擾民降低環(huán)境污染和噪音的措施 . 95 11.8 雨季及高溫施工措施 . 96 4 11.8.1 雨季施工措施 . 96 11.8.2 高溫施工措施 . 96 11.9 施工進度計劃橫道圖 . 96 11.10 施工現(xiàn)場總平面布 置圖 . 97 結(jié)論 . 98 致謝 . 98 參考文獻 . 99 1 多層學(xué)生 公寓樓設(shè)計 摘要 ： 本設(shè)計主要進行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架 2 軸框架的抗震設(shè)計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算 ,接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最安全的結(jié)果計算配筋并繪圖。此外還進行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制。 關(guān)鍵詞 ： 建筑設(shè)計， 結(jié)構(gòu)，組合，內(nèi)力 2 Abstract: The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. Keywords: architectural design, struactral, collocation, internal force 3 1 引言與 工程概況 1.1 引言 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段 ,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程 ,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。 本組畢業(yè)設(shè)計題目為 多層學(xué)生公寓樓 設(shè)計。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等知識，并借閱了抗震規(guī)范、混凝土規(guī)范、荷載規(guī)范等規(guī)范。在畢設(shè)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，本組在校成員齊心協(xié)力、分工合作，發(fā)揮了大家的團隊精神。在畢設(shè)后期，主要進行設(shè)計手稿的 整理 ， 并用電腦繪圖 并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。 畢業(yè)設(shè)計的三個月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力 。在繪圖時熟練掌握了 AutoCAD，天正 ， 及 PKPM 以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。 1.2 設(shè)計課題 設(shè)計 要求為 多層學(xué)生公寓， 采用 框架結(jié)構(gòu)。 擬定設(shè)計 6 層。 1.3 建筑場地 建筑場地平面如圖 1.1 所示： 圖 1.1 1.4 場地地質(zhì)情況 4 1.4.1 地層特征 (見表 1.1) 表 1.1 層 地層名稱 狀態(tài) 地層包含物 層厚 地基承載力特征值akfm kpa A 雜填土 可塑 黑灰色，含少量碎磚 1.0 1.3 85 B 粉質(zhì)粘土 可塑 黃灰色 ，含氧化鐵 0.9 1.1 145 C 粘土 硬塑 褐黃色，含少量氧化鐵、錳鐵結(jié)核 10.0 290 C 砂巖強風(fēng)化 堅硬 棕紅色，含風(fēng)化砂巖顆粒 未鉆穿 380 1.4.2 地下水 上層滯水，主要分布于上部填土層中，水量中等，對混凝土無侵蝕性。 1.4.3 持力層的初步選擇 擬建筑物建議其基礎(chǔ)均全部埋置于粘土層中，其地基承載力特征值取 290 kpa，壓縮模量取 15 Mpa。 1.5 抗震設(shè)防要求 建筑物位于合肥地區(qū)。擬建場地地面平坦?？拐鹪O(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計基本地震加速度值 0.1g，設(shè) 計地震第一組，場地類別為 類。 1.6 其他施工要求 基礎(chǔ)開挖時，嚴禁坑底被水浸泡或暴曬 5 2 結(jié)構(gòu)初步設(shè)計 2.1 軸網(wǎng)尺寸 及層高的 初步設(shè)計 軸網(wǎng)尺寸 初步設(shè)計 如圖 2.1 所示： 圖 2.1 層高擬定位 2 6 層 3.3m； 1 層柱算至基礎(chǔ)頂面，設(shè)層高為 4.3，實際使用層高為 3.3m。 2.2 梁截面尺寸初步設(shè)計 主梁高度取跨度的 1/8 1/12 次梁高度取跨度的 1/12 1/18 梁寬為梁高的 1/3 1/2 故 6m 跨度方向 主梁 ， 取 梁高 為 h 550mm； 梁寬 b 250mm； 3.9m 跨度方向 主梁 ， 取梁高為 h 400mm；梁寬 b 250mm； 3.9m 跨度方向次梁，取梁高為 h 300mm；梁寬 b 250mm； 2.3 柱截面尺寸初步設(shè)計 F 為驗算柱的負荷面積 ( 2m )； cf為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值 ( 2/N mm )； 為地震及中柱、邊 柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)， 7 度中柱取 1，邊柱取 1.1； G 為結(jié)構(gòu)單位面積豎向荷載，根據(jù)經(jīng)驗多層框架建筑約為 12 18 2/kN m 為軸壓比限制，三級框架結(jié)構(gòu)取 0.9 2.3.1 中柱 2 3( 0 . 1 ) 1 0ncGFAa f 31 4 3 . 9 6 6 11 4 . 3 ( 0 . 9 0 . 1 ) 1 0 0.17 2m 6 A C F H擬定 中柱 尺寸為 b h=500mm 500mm 0.25 2m 2.3.2 邊柱 2 3( 0 . 1 ) 1 0ncGFAa f 31 4 3 . 9 6 0 . 5 6 1 . 11 4 . 3 ( 0 . 9 0 . 1 ) 1 0 0.085 2m 擬定邊柱尺寸為 b h 400mm 400mm 0.16 2m 2.3 樓 板尺寸初步設(shè)計 板常用尺寸為 80mm 120mm，擬選用 100mm 混凝土板 為樓面板、屋面板 。 2.4 材料的初步選擇 擬使用 HRB 330 熱軋鋼筋作為梁、柱、基礎(chǔ)的受力鋼筋。 使用 HPB 235 圓鋼為板鋼筋、箍筋。 擬使用 C30 混凝土，用于梁、柱、基礎(chǔ)。 使用 C25 混凝土，用于 樓 板。 2.5 建筑方案的設(shè)計 詳見建筑平面圖，立面圖，剖面圖等。 2.6 橫向框架計算簡圖 見圖 2.2 圖 2.2 7 3 重力荷載計算 3.1 屋面及樓面的永久荷載標準值 屋面（不上人） 30 厚細石混凝土保護層 22 0.03 0.66kN/ 2m 三氈四油 防 水層 0.4 kN/ 2m 20 厚水泥砂漿找平層 20 0.02 0.4 kN/ 2m 150 厚水泥蛭石保溫層 5 0.15 0.75 kN/ 2m 100 厚鋼筋混凝土 樓 板 25 0.1 2.5 kN/ 2m 4.71 kN/ 2m 樓面（ 1 6 層樓面） 100 厚鋼筋混凝土板 25 0.1 2.5 kN/ 2m 瓷磚地面 0.55 kN/ 2m 20 厚水泥砂漿天花板摸面 20 0.02 0.4 kN/ 2m 3.45 kN/ 2m 3.2 屋面及樓面可變荷載標準值 樓面活荷載 2.0 kN/ 2m ( 浴室、廁所，盥洗室 2.0 kN/ 2m ； 走廊、門庭、樓梯 2.0 kN/ 2m ； 陽臺 2.5 kN/ 2m ； ） 屋面雪荷載 0.6 kN/ 2m 不上人屋面均布活荷載標準值 0.5 kN/ 2m 8 3.3 梁、柱、墻、門、窗重力荷載計算 梁柱 （見表 3.1） 表 3.1 樓層 構(gòu)件 B h g L1 n Gi Gi M m 3/kN m /kN m m kN kN 1 邊柱 0.4 0.4 25 1.1 4.4 4.3 44 832.48 3525.538 中柱 0.5 0.5 25 1.1 6.875 4.3 32 946.00 KL1 0.25 0.45 25 1.05 2.953 16.8 2 99.221 16.6 12 588.538 16.2 2 95.677 15.1 2 89.181 KL2 0.25 0.3 25 1.05 1.05 3.5 34 234.281 3.45 4 27.172 3.4 30 200.838 CL1 0.25 0.2 25 1.05 1.313 3.65 65 311.509 CL2 0.25 0.2 25 1.05 1.313 3.65 21 100.641 2、 3 邊柱 0.4 0.4 25 1.1 4.4 3.3 44 638.88 3132.812 中柱 0.5 0.5 25 1.1 6.875 3.3 32 726.00 KL1 0.25 0.45 25 1.05 2.953 16.8 2 99.221 16.6 12 588.538 16.2 4 191.354 KL2 0.25 0.3 25 1.05 1.05 3.5 34 234.281 3.45 4 27.172 3.4 30 200.838 CL1 0.25 0.2 25 1.05 1.313 3.65 65 311.509 CL2 0.25 0.2 25 1.05 1.313 3.65 24 115.019 4 6 邊柱 0.4 0.4 25 1.1 4.4 3.3 40 580.80 3093.535 中柱 0.5 0.5 25 1.1 6.875 3.3 32 726.00 KL1 0.25 0.45 25 1.05 2.953 16.8 2 99.221 16.6 16 784.317 KL2 0.25 0.3 25 1.05 1.05 3.5 34 234.281 3.45 4 27.172 3.4 30 200.838 CL1 0.25 0.2 25 1.05 1.313 3.65 68 325.887 CL2 0.25 0.2 25 1.05 1.313 3.65 24 115.019 9 板 （見表 3.2） 表 3.2 樓層 S Gi 2m kN/ 2m kN 1 1214.538 3.45 1 4190.156 2、 3 1168.050 3.45 1 4029.773 4、 5、 6 1183.794 3.45 1 4087.089 樓梯 （見表 3.3） 表 3.3 S h Gi 2m m kN/ 2m kN 15.12 0.15 25 56.7 門窗 （見表 3.4） 表 3.4 門窗標 號 S 數(shù)量 2m 1 層 2、 3 層 4 6 層 木門0.2kN/ 2m M1 0.9 2 1.8 44 50 50 M2 1.8 2.5 4.5 1 0 0 M3 2.1 1.5 3.15 2 0 0 鋁合金門窗0.4kN/ 2m TLM1 1.8 2.3 4.14 23 23 26 C1 2.1 1.6 3.36 0 3 0 C2 1.5 1.8 2.7 2 2 2 C3 1.6 2.1 3.36 4 4 4 G 63.624 67.656 68.592 墻體 外墻： 240 粘土空心磚 20mm 水泥砂漿抹面 20mm 水泥砂漿 找平，外墻涂料 15 0.24 17 0.02 17 0.02 4.28 kN/ 2m 內(nèi)墻： 240 粘土空心磚 雙側(cè) 20mm 水泥砂漿抹面 15 0.24 17 0.02 2 4.28 kN/ 2m 衛(wèi)生間墻： 240 粘土空心磚 20mm 水泥砂漿抹面 瓷磚飾面 15 0.24 17 0.02 0.55 4.49 kN/ 2m 10 圖 3.1 獨立衛(wèi)生間墻體面積（ 見圖 3.1） 2.9 2.27 3 5.22 2.75 1.67 2 1.8 2 27.828 2m 一層墻體 S 豎墻 5.62.7530 22.7 3.66323 4.1423 3.6634 3.364 4.3734 1.672.754 1.82 3.6632 0.6832 737.65 2m G 豎墻 737.65 4.28 3157.142 kN 獨立衛(wèi)生間墻體 27.828 21 4.49 2623.902 kN 2.75 1.67 3 4.28 58.968 kN M1,M2 上墻體 (3.5 2.9 3-10.45) 4.28 85.6kN =5455.859 kN 二、三層墻體 相對一層墻體增加 3 27.828 4.49 2.75 1.67 4.28 (3.5 2.9 3.6) 3 4.28 4.05 2.75 2 4.28 534.626 kN 3157.142 2623.902 58.968 534.626 6374.638 kN 四、五、六層墻體 相對一層增加 3 27.828 4.49 2.75 1.67 4.28 355.187 kN (5.65 2.75 2 3.66 3 3 4.14 3) 4.28 220.827 kN =3157.142 2623.902 58.968 355.187 220.827 6416.026 kN 11 3.4 重力荷載代表值 (各層 Gi) G1 (梁柱 ) 3525.538 (板 ) 4029.773 (樓梯 ) 56.7 2 (門窗 ) 50 1.8 0.2 23 4.14 0.4 (2.7 2 3.36 4 3.36 3) 0.4/2 (2.7 2 3.36 4) 0.4/2 (墻體 ) 5 4 5 5 . 8 5 9 + 6 3 7 4 . 6 3 82 13649.600 kN G2 (梁柱 ) 3132.812 (板 ) 4029.773 (樓梯 ) 56.7 2 (門窗 ) 50 1.8 0.2 23 4.14 0.4 (2.7 2 3.36 4 3.36 3) 0.4 2/2 (墻 ) 6374.638 13718.279 kN G3 (梁柱 ) 3132.812 (板 ) 4087.089 (樓梯 ) 56.7 2 (門窗 ) 50 1.8 0.2 26 4.14 0.4 (2 2.7 4 3.36) 0.4/2 (2.7 2 3.36 4 3.36 3) 0.4/2 (墻 ) (6374.638 6416.026)/2 13799.241 kN G4 (梁柱 ) 3093.535 (板 ) 4087.089 (樓梯 ) 56.7 2 (門窗 ) 50 1.8 0.2 (26 4.14 2 2.7 3.3 4) 0.4 (墻 ) 6416.026 13778.546 kN G5 (梁柱 ) 3093.535 (板 ) 4087.089 (樓梯 ) 56.7 (門窗 ) 50 1.8 2 (26 4.14 2 2.7 3.3 4) 0.4 (墻 ) 6416.026 13721.846 kN G6 (梁 ) 99.221 78.317 234.281 27.172 200.838 325.887 115.019 12 (柱 ) 4.4 40 (3.3/2 0.5) 6.875 32 3.3/2 (板 ) (18 0.24) (66.3 0.24) 4.71 (樓梯 ) 0 (門窗 ) (26 4.14 2 2.7 3.36 4) 0.4/2 (墻 ) 6416.026/2 (女兒墻 ) 0.5 (3.9 0.4) 17 2 (6 0.4) 3 2 4.28 11098.486 kN 重力荷載代表值簡圖 （見圖 3.2） G 1=13649.600 kNG 2=13718.279 kNG 3=13799.241 kNG 4=13778.546 kNG 5=13721.846 kNG 6=11098.486 kN圖 3.2 13 K 1 K 2K 3 K 4K 54 框架側(cè)移剛度計算 4.1 框架梁柱線剛度 4.1.1 框架梁線剛度 ib（見表 4.1） 表 4.1 類別 Ec b h 0Il 0 /EcI l1.50 /EcI l20 /EcI l2/N mm 2mm 4mm mm N. 2mm N. 2mm N. 2mm 中橫梁 3.0 410 250 550 3.466 910 6000 1.733 1010 3.466 1010 邊橫梁 3.0 410 250 550 3.466 910 6000 1.733 1010 2.6 1010 軸線中橫梁 3.0 410 250 550 3.466 910 4500 2.311 1010 4.622 1010 4.1.2 柱線剛度 ic（見表 4.2） 表 4.2 類別 hc Ec b h Ic /CEcI hc mm 2/N mm 2mm 4mm N.mm 2 6 層中柱 3300 3.0 410 500 400 5.208 910 4.735 1010 2 6 層邊柱 3300 3.0 410 400 400 2.133 910 1.939 1010 1 層中柱 4300 3.0 410 500 500 2.208 910 3.633 1010 1 層邊柱 4300 3.0 410 400 400 2.133 910 1.488 1010 4.2 框架柱側(cè)移剛度 D 值 中柱框架側(cè)移剛度 D 值 1 2 3 42CK K K KK K 3.466 42 4.735 1.464 2 KK 1.4641.464 2 0.423 圖 4.1 14 212CiD h 22070.579 中框架柱側(cè)移剛度 D 值 （見表 4.3） 表 4.3 軸線 類型 邊柱 中柱 K D K D 其他 軸線 1 層 1.938 0.619 5978 1.908 0.616 14528 2 6 層 1.788 0.472 10085 1.464 0.423 22071 軸 1 層 3.106 0.643 6212 2.260 0.645 15209 2、 3 層 2.384 0.544 11618 1.708 0.461 24034 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值 （見表 4.4） 表 4.4 類型 邊柱 中柱 K D K D 1 層 1.747 0.600 5791 3.495 0.727 7021 2 6 層 1.341 0.401 8576 2.682 0.573 12238 樓梯間柱側(cè)移剛度 D 值 （見表 4.5） 表 4.5 類型 邊柱 中柱 K D K D 1 層 1.747 0.600 5791 1.670 0.591 13941 2 6 層 1.341 0.401 8576 1.281 0.390 20349 各層 D 值（見表 4.6） 表 4.6-1 中框架柱 軸線中框架柱 中層 邊柱 底層 邊柱 中層 中柱 底層 中柱 中層 邊柱 底層 邊柱 中層 中柱 底層 中柱 D 10085 5978 22071 14528 11618 6212 24304 15209 1 26 26 2 2 2、 3 26 26 2 2 4 6 28 28 15 表 4.6-2 邊框架柱 樓梯間柱 D 中層 邊柱 底層 邊柱 中層 中柱 底層 中柱 中層 邊柱 底層 邊柱 中層 中柱 底層 中柱 D 8576 5791 12238 7021 8576 5791 20349 13941 1 4 4 4 4 706174 2、 3 4 4 4 4 1106316 4 6 4 4 4 4 1099324 12706174 0 . 6 3 8 0 . 71106316DD 由于12DD 0.7 是 高層 混凝土建筑 規(guī)范 ，普通多層框架略小于 0.7，也可視為滿足要求。 16 5 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 5.1 橫向自振周期計算 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算 （見表 5.1） 表 5.1 層次 Gi Gi Di iu iu kN kN kN/m m m 6 11098.486 11098.486 1099324 0.0101 0.2879 5 13721.846 24820.332 1099324 0.0226 0.2778 4 13778.546 38598.878 1099324 0.0351 0.2552 3 13799.241 52398.119 1106316 0.0474 0.2201 2 13718.279 66116.398 1106316 0.0598 0.1727 1 13649.600 79765.998 706174 0.1130 0.1130 結(jié)構(gòu)所在場地為 7 度設(shè)防，第一組，類場地 gT 0.35s max 0.08 101 . 7 1 . 7 0 . 7 0 . 2 8 7 9 0 . 6 4Tu s 5.2 水平地 震 作用及樓層剪力計算 本設(shè)計中，結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可以用底部剪力法計算水平地震左右 gT1T5gT0 . 9m a x10 . 90 . 8 50 . 3 50 . 0 8 0 . 8 5 7 9 7 6 5 . 9 9 80 . 6 43 1 5 0 . 8 3 7gE k iTFGTkN 1.4gT 0.35 1.4 0.491T故考慮頂部附加水平地震作用 n 0.081T 0.07 0.08 0.64 0.07 0.121 n EkF 0.121 3150.837 381.251 kN 17 各質(zhì)點的水平地震作用 11iii E k nsjjjGhFFGh各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算 （見表 5.2） 表 5.2 樓層 Hi Gi GiHi 1iisjjjGhGhFi Vi m Kn kN.m kN kN 6 20.8 11098.486 230848.509 0.236 1033.654 1033.654 5 17.5 13721.846 240132.305 0.245 678.640 1712.293 4 14.2 13778.546 195655.353 0.200 552.943 2265.237 3 10.9 13799.241 150411.727 0.153 425.080 2690.316 2 7.6 13718.279 104258.920 0.106 294.647 2984.963 1 4.3 13649.600 58693.280 0.060 165.874 3150.837 各質(zhì)點水平地震作用及樓層 地震剪力沿高度方向的分布圖 F 1F 2F 3F 4F 5F 6V 6V 5V 4V 3V 2V 1圖 5.1 5.3 水平地震作用下的位移計算 橫向水平地震作用下的位移計算 （見表 5.3） 表 5.3 層次 Vi Di iiVu D hi C iuh kN kN/m m m 18 6 1033.654 1099324 0.00094 3.3 1/3510 5 1712.293 1099324 0.00156 3.3 1/2119 4 2265.237 1099324 0.00206 3.3 1/1601 3 2690.316 1106316 0.00243 3.3 1/1357 2 2984.963 1106316 0.00270 3.3 1/1223 1 3150.837 706174 0.00446 4.3 1/964 C iuh 滿足 1/550 要求 樓層的最小水平地震剪力標準值驗算 （見表 5.4） 1T3.5 s =0.016 表 5.4 樓層 Gi Gi 1njj G jVkN kN kN kN 6 11098.486 11098.486 0.016 177.576 1033.654 5 13721.846 24820.332 0.016 397.125 1712.293 4 13778.546 38598.878 0.016 617.582 2265.237 3 13799.241 52398.119 0.016 838.370 2690.316 2 13718.279 66116.398 0.016 1057.862 2984.963 1 13649.600 79765.998 0.016 1276.256 3150.837 5.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 以軸線橫向框架為例，進行水平地震作用下框架內(nèi)力計算 A 柱 （ 見表 5.5） 表 5.5 樓層 hi Vi Di ijDijVK y bijMuijMm kN kN/m kN/m kN kN.m kN.m 6 3.3 1033.654 1099324 10085 9.483 1.788 0.39 12.20 19.09 5 3.3 1712.293 1099324 10085 15.708 1.788 0.45 23.33 28.51 4 3.3 2265.237 1099324 10085 20.781 1.788 0.49 33.60 34.97 3 3.3 2690.316 1106316 10085 24.524 1.788 0.50 40.47 40.47 2 3.3 2984.963 1106316 10085 27.210 1.788 0.50 44.90 44.90 1 4.3 3150.837 706174 5978 26.673 1.938 0.60 68.82 45.88 A 柱 y 修正值 （見表 5.6） 19 0 1 2 3y y y y y 表 5.6 樓層 0y1y2y3yy 6 0.39 0 0 0 0.39 5 0.45 0 0 0 0.45 4 0.49 0 0 0 0.49 3 0.50 0 0 0 0.50 2 0.50 0 0 0 0.50 1 0.60 0 0 0 0.60 C 柱 （見表 5.7） 表 5.7 樓層 Hi Vi Di ijDijVK y bijMuijMM kN kN/m kN/m kN kN.m kN.m 6 3.3 1033.654 1099324 22071 20.753 1.464 0.37 25.34 43.14 5 3.3 1712.293 1099324 22071 34.378 1.464 0.45 51.05 62.40 4 3.3 2265.237 1099324 22071 45.479 1.464 0.47 70.54 79.54 3 3.3 2690.316 1106316 22071 53.672 1.464 0.50 88.56 88.56 2 3.3 2984.963 1106316 22071 59.550 1.464 0.50 98.26 98.26 1 4.3 3150.837 706174 14528 64.822 1.908 0.60 167.24 111.49 C 柱 y 修正值 （見表 5.8） 0 1 2 3y y y y y 表 5.8 樓層 0y1y2y3yy 6 0.37 0 0 0 0.37 5 0.45 0 0 0 0.45 4 0.47 0 0 0 0.47 3 0.50 0 0 0 0.50 2 0.50 0 0 0 0.50 1 0.60 0 0 0 0.60 水平地震作用下梁端彎矩，剪力及柱軸力標準值計算 （見表 5.9） 表 5.9 20 樓層 AC 跨 CF 跨 柱軸力 lbM rbM l Vb lbM rbM l Vb A 柱 C 柱 kN.m kN.m m kN kN.m kN.m m kN kN kN 6 19.09 21.57 6 6.78 21.57 21.57 6 7.19 -6.78 -7.19 5 40.71 43.87 6 14.10 43.87 43.87 6 14.62 -20.87 -21.81 4 58.30 65.30 6 20.60 65.30 65.30 6 21.77 -41.47 -43.58 3 74.07 79.55 6 25.60 79.55 79.55 6 26.52 -67.08 -70.09 2 85.36 93.41 6 29.80 93.41 93.41 6 31.14 -96.87 -101.23 1 90.77 104.88 6 32.61 104.88 104.88 6 34.96 -129.48 -136.19 柱軸力中負號表示拉力，當(dāng)為左震作用時，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力 地震作用下梁端、柱端彎矩剪力（見圖 5.2） 6 8. 824 5. 884 4. 904 4. 904 0. 474 0. 473 3. 603 4. 972 3. 332 8. 511 2. 201 9. 091 6 7 .241 1 1 .499 8. 269 8. 268 8. 568 8. 567 0. 547 9. 545 1. 056 2. 404 3. 142 5. 349 0. 771 0 4 .888 5. 369 3. 417 4. 077 9. 555 8. 306 5. 304 3. 874 0. 711 9. 092 1. 571 0 4 .881 0 4 .889 3. 417 9. 556 5. 304 3. 872 1. 57- 12 9. 48- 9 6 .87- 6 7 .08- 4 1 .47- 2 0 .87- 6. 78 - 7. 19- 2 1 .81- 4 3 .58- 7 0 .09- 10 1. 23- 13 6. 19V =3 2. 61V =2 9. 80V =2 5. 60V =2 0. 60V =1 4. 10V = 6 .78 V = 7 .19 V =1 4. 62 V =2 1. 77V =2 6. 52V =3 1. 14V =3 4. 96框架彎矩圖 梁端剪力及柱軸力圖圖 5.2 21 P 1 P 3 P 2 P 4 P 4 P 2 P 3 P 1q 4q 4q 1q 2 q 2q 3q 16 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 僅計算 橫向框架內(nèi)力 6.1 計算單元 （見圖 6.1） 圖 6.1 6.2 荷載計算 6.2.1 屋面 恒載： (KL1) 1q 2.95 kN/m (雙向板 ) 2q 2 4.71 1.95 18.37 kN/m (雙向板 ) 3q 2 4.71 1.2 11.30 kN/m (板 ) 1P 3 .9 1 .5 4 .7 12 (KL2) 3.9 1.969 (女兒墻 ) 0.5 3.9 4.28 29.80 kN (板 ) 2P (3.9 1.8/2 3.9 3.9/4) (KL2) 3.9 1.969 42.12 kN 22 (板 ) 3P (3.9 1.5/2 0.5 3.9 3.9/2) 4.71 (KL2) 3.9 1.313 36.81 kN (板 ) 43 . 9 1 . 5 1 . 23 . 9 1 . 8 4 . 7 122P (CL1) 3.9 1.313 36.91 kN 6.2.2 恒載 1 5 層： (KL1) 1q=2.95 kN/m (雙向板 ) 2q 2 3.45 1.95 13.46 kN/m (雙向板 ) 3q 2 3.45 1.2 8.28 kN/m (墻 ) 4q 4.28 2.75 11.77 kN/m (板 ) 1P 3 .9 1 .5 3 .4 52 (KL2) 3.9 1.969 17.77 kN (板 ) 2P (3.9 1.8/2 3.9 3.9/4) 3.45 (KL2) 3.9 1.969 (墻 ) 4.49 2.9 2.4 0.5 4.49 (3 1.8 1.8) (門 ) 0.5 1.8 0.2 73.63 kN (板 ) 3P (3.9 1.5/2 0.5 3.9 3.9/2) 3.45 (KL2) 3.9 1.313 (墻 ) 4.28 (3.9 3-4.14) (TLM1) 0.4 4.14 62.34 kN (板 ) 43 . 9 1 . 5 1 . 23 . 9 1 . 8 3 . 4 522P (CL1) 3.9 1.313 (墻 ) 4.49 (3 3.9 1.8) 0.5 4.49 (3 1.8 1.8) (門 ) 0.5 1.8 0.2 1.8 0.2 82.69 kN 6.2.3 活荷載計算： 屋面 活載 23 1P 3.9 1.5 0.5/2 1.46 kN 2P (3.9 1.8/2+3.9 3.9/4) 0.5 3.66 kN 3P (3.9 1.5/2+0.5 3.9 3.9/2) 0.5 3.36 kN 4P 3 . 9 1 . 5 1 . 23 . 9 1 . 8 0 . 522 3.38 kN 2q 2 0.5 1.95 1.95 kN/m 3q 2 0.5 1.2 1.2 kN/m 6.2.4 屋面雪載 ： 1P 3.9 1.5 0.6/2 1.76 kN 2P (3.9 1.8/2+3.9 3.9/4) 0.6 4.39 kN 3P (3.9 1.5/2+0.5 3.9 3.9/2) 0.6 4.04 kN 43 . 9 1 . 5 1 . 23 . 9 1 . 8 0 . 622P 4.05 kN 2q 2 0.6 1.95 2.34 kN/m 3q 2 0.6 1.2 1.44 kN/m 6.2.5 1 5 層活荷載 ： 1P 3.9 1.5 2.5/2 7.31 kN 2P (3.9 1.8/2+3.9 3.9/4) 2 14.63 kN 3P 3.9 1.5 2.5/2+3.9 3.9 2/4 14.92 kN 43 . 9 1 . 5 1 . 23 . 9 1 . 8 222P 13.50 kN 2q 2 2 1.95 7.8 kN/m 3q 2 2 1.2 4.8 kN/m 荷 載總表（見表 6.1） 表 6.1 荷載類別 1P 2P 3P 4P 1q 2q 3q 4q kN kN kN kN kN/m kN/m kN/m kN/m 屋面恒載 29.80 42.12 36.81 36.91 2.95 18.37 11.30 屋面活載 1.46 3.66 3.36 3.38 1.95 1.20 屋面雪載 1.76 4.39 4.04 4.05 2.34 1.44 恒載 1 5 層 17.77 73.63 62.34 82.69 2.95 13.46 8.28 11.77 活載 1 5 層 7.31 14.63 14.92 13.50 7.8 4.80 6.2.6 荷載所