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文档简介

成人教育毕业论文(设计说明书)论文题目唐山市中学教学楼设计学院继续教育学院专业建筑工程技术班级姓名指导教师2014年12月12日继续教育学院本科生毕业设计任务书20132014学年第二学期专业建筑工程技术学生姓名班级设计题目唐山市中学教学楼主要设计目标使学生通过毕业设计,在教师指导下,独立完成工程项目设计,培养学生综合运用以往所学的理论和专业知识,分析和解决土建工程设计和施工组织等实际问题的能力,培养学生建立理论联系实际、勤奋、严谨、求实、创新的科学作风,以及土建工程技术人员必备的建筑、结构、施工的全局观点和经济观点,培养学生调查研究、查阅资料、综合分析能力。具体要求如下1进一步熟悉多层民用建筑方案设计原则、方法和步骤,并初步掌握建筑总平面图的布置、平、立、剖面建筑施工图的设计。2绘制建筑施工图,训练用工程图表达设计意图的技能。主要设计内容1建筑学部分平、立、剖面图。2结构构件的布置及构件尺寸的初定。3统计荷载(1)、面荷载的统计;(2)、梁上线荷载的统计;(3)、重力荷载代表值的统计。4内力计算(1)、水平地震作用的计算;(2)、水平地震作用下的内力计算(D值法);(3)、竖向荷载作用下的内力计算(分层法或弯矩二次分配法),恒载与活载要分别计算。5内力组合6配筋设计7基础设计8楼梯设计9楼板设计设计方法1建筑基地唐山市市区。2主要功能为框架结构综合楼设计,功能安排见方案图。3气象、水文、地质资料温度最热月平均254,最冷月平均88。最热日平均294,极端最高396。相对湿度最热月平均78,最冷月平均54。主导风向夏季东、东南向冬季西、西北向降水量年平均620毫米年最大951毫米最大降雪深度190毫米最大冰冻深度800毫米地震设防烈度8度地基承载力标准值180KN/M24设防烈度8度;抗震等级二级;场地类别二类;5抗震设防类别丙类;建筑物安全等级二级。6场地土类型中软场地土;最大冻结深度06米;7地基承载力标准值FK160KPA;持力层为粉质粘土。8耐久年限50年说明书的要求1计算书清晰工整;2至少有2篇外文翻译;3要有中英文摘要;4要列出参考文献。5编写设计说明书,内容包括设计依据;建筑学、结构方案;概述;主要经济指标和主要装饰做法及材料等。图纸的要求建筑施工图及结构图总平面图(1500);各层平面图(1100);屋顶平面图(1100);立面图正立面图、侧立面图(1100);剖面图(1100);楼梯详图平面及剖面(150);墙身大样(120)卫生间大样图(150);结构平面布置图,不少于2张;(1100)框架配筋图;(立面150;截面120)基础布置图及配筋图;平面图1100;详图130楼梯配筋图。(150)主要参考文献1建筑抗震设计规范GB500112012S北京中国建筑工业出版社,2012年10月2混凝土结构设计规范GB500102012S北京中国建筑工业出版社,2012年3月3建筑结构荷载规范GB500092012S北京中国建筑工业出版社,2012年2月4建筑地基基础设计规范GB500072012S北京中国建筑工业出版社,2012年3月5华北建筑构造通用图集88J98JS6住宅设计规范GB500962011S北京中国建筑工业出版社,2011年5月7王萧等编室内设计细部图集门窗M北京中国建筑工业出版社,2013年9月8中国建筑工业出版社编制土木建筑制图标准M北京中国建筑工业出版社,2011年12月9北京市、天津市、广州市建筑设计院,上海市民用建筑设计院联合编制建筑构造图集M北京中国建筑工业出版社,2012年9月10朱炳寅,陈富生编著建筑结构设计新规范综合应用手册M北京中国建筑工业出版社,2012年7月起止时间自14年11月10日至12月12日指导教师签字年月日系主任意见签字年月日院长意见签字年月日注任务书的具体内容可依据各系要求进行修正。另,学生所做毕业设计的工作的研究成果归所有,学生不能向第三方泄露有关成果内容和技术秘密。继续教育学院本科生毕业设计计划进程表专业建筑工程技术姓名合作者设计题目唐山市中学教学楼时间工作内容完成情况11月10日11月12日11月13日11月20日11月21日12月4日12月5日12月10日12月10日12月12日指导教师倪国崴老师布置建筑部分毕业设计任务并查阅设计参考资料。建筑方案设计,平面图、立面图、剖面并整理建筑说明。根据指导教师倪国崴老师布置的结构部分毕业设计任务,阅读和熟悉设计文件及资料、结构布置、荷载统计计算;框架各部分计算及配筋,整理结构计算书并绘制结构图。根据指导教师倪国崴老师布置的施工部分毕业设计任务书,绘制施工平面图、进度表、整理计算书。准备毕业答辩。已完成已完成已完成已完成已完成已完成已完成已完成已完成说明书2万字论文万字图纸20张,折合2号图共张说明书汉译英共万字译文英译汉共1万单词本人完成部分其他指导教师签字指导教师对设计的评语成绩指导教师2014年月日评议人对设计的评语及评定的成绩成绩评议人2014年月日一、设计题目二、设计组成图形张,说明书页三、答辩(评议)小组需要设计人答辩的问题答辩成绩四、答辩(评议)小组对设计的评语和总评成绩总评成绩答辩(评议)小组负责人职务工作单位2014年月日摘要本工程为唐山市中学教学楼设计,总建筑面积为47076M2。耐久年限为50年,设防烈度按8度设计,结构体系是钢筋混凝土框架结构,用砌块做填充墙。建筑柱网尺寸纵向为9M,横向为66M和36M,底层及各层层高均为36M。本设计分为三部分建筑设计,结构设计,施工组织设计。建筑设计采取积极措施来增强建筑物的外表强度和坚固性,给人以心理上的安全感。另外,还要有艺术的美感,要有时代气息。结构设计主要进行了结构方案中横向框架3轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了重力荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期,进而按底部剪力法计算水平地震作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力。找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算。还进行了基础和楼板的设计。施工组织设计科学的依据分项工程,流水施工的方法,合理安排施工顺序,注意安全措施,力求经济效益。关键词框架,结构设计,抗震设计ABSTRACTTHISPROJECTANCIENTSMELTSTHEAREATANGSHANUNIVERSITYSCHOOLBUILDINGDESIGNFORTANGSHAN,THETOTALFLOORSPACEIS47076M2THEDURABLEFIXEDNUMBEROFYEARSIS50YEARS,GARRISONSTHEINTENSITYACCORDINGTO8DESIGNS,THESTRUCTURESYSTEMISTHEREINFORCEDCONCRETEPORTALFRAMECONSTRUCTION,MAKESTHEPACKINGWALLWITHTHEARTIFICIALBRICKTHECONSTRUCTIONCOLUMNNETSIZELONGITUDINALIS9M,CROSSWISEIS66MAND36M,THEFIRSTFLOORANDEACHLAYERUPONLAYERBUILDINGSTOREHEIGHTARE36MTHISARCHITECTURALDESIGNDIVIDESINTOTHREEPARTSARCHITECTURALDESIGN,STRUCTURALDESIGN,CONSTRUCTIONORGANIZATIONPLANTHEARCHITECTURALDESIGNTAKESTHEPOSITIVEMEASURETOSTRENGTHENTHEBUILDINGTHESEMBLANCEINTENSITYANDRUGGEDNESS,FORHUMANSBYPSYCHOLOGYINSECURITYSENSEMOREOVER,BUTALSOMUSTHAVEARTISTICTHEESTHETICSENSE,MUSTHAVETHECURRENTRELEVANCETHEPURPOSEOFTHEDESIGNISTODOTHEANTISEISMICDESIGNINTHELONGITUDINALFRAMESOFAXIS3WHENTHEDIRECTIONSOFTHEFRAMESISDETERMINED,FIRSTLYTHEWEIGHTOFEACHFLOORISCALCULATEDTHENTHEVIBRATECYCLEISCALCULATEDBYUTILIZINGTHEPEAKDISPLACEMENTMETHOD,THENMAKINGTHEAMOUNTOFTHEHORIZONTALSEISMICFORCECANBEGOTBYWAYOFTHEBOTTOMSHEARFORCEMETHODTHESEISMICFORCECANBEASSIGNEDACCORDINGTOTHESHEARINGSTIFFNESSOFTHEFRAMESOFTHEDIFFERENTAXISTHENTHEINTERNALFORCEBENDINGMOMENT,SHEARINGFORCEANDAXIALFORCEINTHESTRUCTUREUNDERTHEHORIZONTALLOADSCANBEEASILYCALCULATEDAFTERTHEDETERMINATIONOFTHEINTERNALFORCEUNDERTHEDEADANDLIVELOADS,THECOMBINATIONOFINTERNALFORCECANBEMADEBYUSINGTHEEXCELSOFTWARE,WHOSEPURPOSEISTOFINDONEORSEVERALSETSOFTHEMOSTADVERSEINTERNALFORCEOFTHEWALLLIMBSANDTHECOTERMINOUSGIRDERS,WHICHWILLBETHEBASISOFPROTRACTINGTHEREINFORCINGDRAWINGSOFTHECOMPONENTSTHEDESIGNOFTHESTAIRSISALSOBEAPPROACHEDBYCALCULATINGTHEINTERNALFORCEANDREINFORCINGSUCHCOMPONENTSASLANDINGSLAB,STEPBOARDANDLANDINGGIRDERWHOSESHOPDRAWINGSARECOMPLETEDINTHEENDCONSTRUCTIONORGANIZATIONPLANTHESCIENTIFICBASISSUBITEMPROJECT,THERUNNINGWATERCONSTRUCTIONMETHOD,THEREASONABLEARRANGEMENTEXECUTESTHEORDER,THEATTENTIONSECURITYMEASURE,MAKESEVERYEFFORTTHEECONOMICEFFICIENCYKEYWORDSFRAMES,STRUCTURALDESIGN,ANTISEISMICDESIGN目录第一章绪论111前言112建筑设计概况313结构设计概况4第二章建筑部分设计421总平面设计422平面设计423立面设计524剖面设计525建筑构造设计6第三章结构部分设计731设计说明8311结构布置8312梁柱截面尺寸的初步确定832重力荷载代表值10321屋面及楼面永久荷载标准值11322屋面及楼面可变荷载标准值11323梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算1133框架侧移刚度的计算12331横向框架侧移刚度的计算12332纵向框架侧移刚度的计算1434横向水平荷载作用下框架的内力和侧移计算14341横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算1435竖向荷载作用下框架结构的内力计算17351横向框架内力计算17352梁端剪力和柱轴力计算22353横向框架内力计算2336截面计算30361框架梁设计30362框架柱设计3537楼梯设计44371楼梯类型的选择44372楼梯计算44373楼梯配筋详图见施图4538基础设计48381确定基础底面积48382基础地面配筋4939楼板设计53391结构布置及构件尺寸选择53392板的设计54第四章施工组织部分设计5041编制总说明50411编制目的50412编制依据50413指导思想5042工程概况50421工程概况50422场地条件5143主要施工技术方法及方案51431施工测量51432主要施工流程53433基础工程54434钢筋工程56435模板工程59436脚手架工程64437混凝土工程68438砖砌体工程71439装饰装修工程724310屋面工程7544项目管理机构及主要管理人员76441项目部人员安排76442管理工作线的划分76443项目机构图7745文明施工及安全生产77451安全保证体系78452安全管理制度78453物资供应79454文明施工管理措施7946主要资源量的投入及安排81461人力投入计划81462机械仪器设备的投入81463周转材料的投入8147工程质量保证体系82471质量方针82472质量目标82473质量管理制度82474质量管理制度的实施措施83475施工准备质量保证83476规范资料管理8448工期要求及保证措施85481工期要求85482技术保证85483施工进度措施保证86484作风保证8649服务保证86491工作程序86492服务承诺86体会88致谢89参考文献91第一章绪论11前言建筑学是建造的艺术。实质上整个建筑学都与供人使用的围合空间有关。建筑物内部一些空间的大小和形状是由那些将要容纳在该建筑物里的确切活动所规定。这些空间的排列还应有合理的关系。另外,建筑物中的需要有走廊、楼梯或电梯,其尺寸受预期交通负荷的支配。建筑方案是建筑师首先要考虑的事,它把对建筑物的各种要求安排成体现建筑意图的空间组合。好的方案可以使来访者在建筑中找到其目的地并留下印象,这种印象也许是下意识地通过把大的建筑体系中一些单元明显地联系起来而造成的。相反,坏的方案所产生的结果是不方便、浪费和视觉上的混乱。一座建筑的结构必须建造良好;它必须具有永久性。这种永久性既是设计意图要求的,也是材料的选择所允许的。随着经济的迅猛发展,人们综合素质的提高,人们对建筑的要求已不但是经久耐用,而且要求美观、舒适、保温及隔声等功能。这就对建筑行业提出了新的要求,从建筑的外形设计、结构设计及建筑材料等方面均提出了更高要求,同时为我国建筑行业的发展提供了新的契机。本建筑是唐山市铁路中学教学楼设计,建筑层数为五层,建筑面积为47076M2。本建筑的设防烈度8度,抗震等级二级,建筑物安全等级二级;在设计中力求通风、采光、保温、防水较好,充分提高面积利用率,特别要做好装修采光、消防等方面的工作。通过本框架结构办公楼的设计,充分体会了建筑设计的全过程,对所学的知识有了更深的了解和认识,使自己所学知识得到了更好巩固,也使自己的日常技术工作有了进一步的提高。12建筑设计概况121题目唐山市中学教学楼设计122结构形式现浇钢筋混凝土框架结构123目的要求使学生通过毕业设计,在教师知道下,独立完成工程项目设计,培养学生综合运用以往所学的理论和专业知识,分析和解决土建工程设计和施工组织等实际问题能力,培养学生建立理论联系实际、勤奋、严谨、求实、创新的科学作风,以及土建工程技术人员必备的建筑、结构、施工的全局观点和经济观点,培养学生调查研究、查阅资料、综合分析能力。具体要求如下1、建筑基地唐山市市区2、主要功能为唐山学院办公楼设计,功能安排见方案图。3、气象、水文、地质资料A、温度最热月平均254,最冷月平均88。最热日平均294,极端最高396。B、相对湿度最热月平均78,最冷月平均54。C、主导风向夏季东、东南向冬季西、西北向D、降水量年平均620毫米年最大951毫米E、最大降雪深度190毫米F、最大冰冻深度800毫米G、地震设防烈度8度H、地基承载力标准值160KN/M2124应完成的设计工作量1、编写设计说明书,内容包括设计依据建筑学、结构方案;综述;主要经济指标和主要装饰做法及材料等。2、建筑施工图A、总平面图(1500)B、各层平面图(1100)C、屋顶平面图(1100)D、立面图正立面图、侧立面图(1100)E、剖面图11剖面(1100)F、楼梯详图平面及剖面(150)G、墙身大样(120)H、卫生间大样图(150)3、图面要求A、布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合建筑制图标准、尺寸完善。B、计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。13结构设计概况131设计资料1、设防烈度8度;抗震等级二级;场地类别二类;抗震设防类别丙类;建筑物安全等级二级。2、场地土类型中软场地土;最大冻结深度06米;地基承载力标准值FK160KPA;持力层为粉质粘土。3、参考资料建筑抗震设计规范;混凝土结构设计规范;建筑结构荷载规程;建筑地基基础设计规程。132设计内容1、结构构件的布置及构件尺寸的初定。2、统计荷载(1)、面荷载的统计;(2)、梁上线荷载的统计;(3)、重力荷载代表值的统计。3、内力计算(1)、水平地震作用的计算;(2)、水平地震作用下的内力计算(D值法);(3)、竖向荷载作用下的内力计算(分层法或弯矩二次分配法),恒载与活载要分别计算。4、内力组合5、配筋设计6、基础设计7、楼梯设计8、楼板设计133图纸内容1、总平面图(1500)2、各层平面图(1100)、3屋顶平面图(1100)4、立面图正立面图、侧立面(1100)5、剖面图(1100)6、楼梯详图平面及剖面(150)7、墙身大样(120)8、卫生间大样图(150)9、结构平面布置图,不少于2张;(1100)10、框架配筋图;(立面150;载面120)11、基础布置图及配筋图;(平面图1100;详图130)12、楼梯配筋图。(150)134计算书1、计算书清晰工整;2、至少有2篇外文翻译;3、要有中英文摘要;4、要列出参考文献。第二章建筑部分设计21总平面设计本工程为学校教学楼,位于唐山市市区,主体五层。总建筑面积约为47076M2。在建筑设计过程中兼顾安全,适用,经济,美观四个原则,并依据建筑设计资料集进行详细说明。总平面设计要求综合总体规划,基地环境等具体条件合理分区,妥善解决平面各组成部分之间的相互关系,选择合适的交通联系方式。并且简捷明快,管理方便,满足人在心理,视觉和其它各种使用上的要求,按照建筑性质,规划和基地,确定平面形式,使布局紧凑,节约用地,并且为立面设计创造有利条件,考虑合理性及经济。本设计采用矩形平面布置,依据房间定额面积及合理性布置,并同时考虑走廊交通,采用内廊和外廊合用的设计,更加的贴近教学的特点,让人更加的舒适。并采用三部楼梯作为主要垂直交通使用,一个双跑楼梯。具体见建筑施工图。22平面设计建筑平面是建筑在水平方向房间各部分的组合关系。本设计中,考虑各房间的使用要求以及合理性布置,综合建筑物框架结构特点,初步确定柱网的布置。221交通联系部分的设计交通联系部分是人流通行和集散不可缺少的内容,这部分设计的主要内容有(1)交通路线简捷,明快,联系方便。(2)人流通畅,紧急疏散时迅速安全。(3)满足一定的采光和通风要求。(4)力求节省交通面积,同时应考虑空间处理等问题。结合本建筑的具体要求,设置以下交通联系部分1、走廊水平交通本设计中,采用内廊式和外廊式混合的组合关系,走廊在建筑物中延长向布置,宽为36M的走廊布置使交通清晰,并外廊可以作为休息的场所,让人更加的舒心。同时它更好地满足功能使用要求和防火疏散规定。考虑到内廊较长,利用自然光条件有限,故在内廊里采用照明光源和走廊端头开设大窗的方式解决采光问题。2、楼梯垂直交通楼梯设计主要依据使用要求和人流通行情况确定梯段宽度和休息平台的宽度,选择适当的楼梯形式,考虑整幢建筑的楼梯数量,以及楼梯间的平面位置和空间组合。楼梯的位置应布置均匀,导向明确,显明易找,楼梯应靠外墙设置,以便直接采光。主楼梯踏步为150MM300MM,两边的楼梯梯段宽度为23M,中间楼梯踢段宽度为4M。休息平台宽27M。次楼梯两边的楼梯梯段宽度为21M,休息平台宽21M。222卫生间的平面设计卫生间在满足设备布置及人体活动要求的前提下,力求布置紧凑,节约面积,使管道集中,并尽可能有自然采光和通风条件。根据本建筑设计的类型和使用的人数,每层在建筑物的两边分设男、女厕所各一间,附有洗手室。男厕配有五个大便池和一个小便槽,女厕配有十个大便池。大便池均为蹲式。223平面组合形式详见施工图23立面设计建筑立面设计是满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下,运用建筑物造型和里面构图的一些规律,紧密结合平面布置,剖面的内部空间组合条件而进行设计。联系建筑平面及剖面建筑体型组合,运用建筑形式美的一些基本规律,使他在满足使用要求的前提下,适应环境条件,符合美学的基本规律,也更加富有现代气息和艺术的感觉。本设计中,外立面上采用大面积的铝合金门窗,充分显示框架结构中,框架的特点。外墙采用乳白色面砖贴面。建筑物室内地坪和室外地坪相差510MM,设3个170MM350MM的台阶。建筑立面效果见建筑施工图。24剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系,剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度,建筑物的层数,空间的组合和利用,以及在建筑物剖面中的结构和构造的关系等。241层数的确定根据建筑物的使用要求,城市规划要求,进而确定大楼为五层242层高的确定根据使用要求,采光、通风、感观和模数,确定层高为36M,教学楼的使用要求,而且在满足使用要求的前提下,降低层高可降低建筑物的造价,故应控制层高,设女儿墙为10M。243室内外高差为防止室外雨水倒流入室内及建筑物沉降使室内地坪标高过低,同时也增强了建筑物的立面效果,故取室内外高差510MM。见建筑施工图。25建筑构造设计251墙体墙体的厚度应满足强度、稳定性,保温隔热、防火隔音等方面的要求,结合设计资料,统一取外墙为300MM厚,内墙为200MM厚,采用外墙空心砖,内墙砌体填充。252楼层楼层地面由结构层,找平层,结合层,面层组成,考虑楼面载荷及板的跨度,板厚取100MM,面层为了保护结构层免受磨损和腐蚀,为室内提供美好的外观,并给人舒适的感觉,同时应注意防滑。253屋面结构该层面上设女儿墙,且为上人屋面,采用柔性防水,屋面用细石砼保护,防水采用干性油毡(SBS)防水。屋面排水采用有组织排水,即屋面雨水顺坡流入雨水管,再散水流入排沟。254屋面泛水做法将油毡直接引申到墙面,并在墙面上做水泥沙浆滴水线,泛水的高度取250MM,它满足大于250MM的规范要求。255雨水口构造雨水口是屋面雨水汇集并排出至落水管的关键部位,构造上要求排水通畅,防止渗漏和堵塞。雨水口四周须铺一层油毡,并铺到漏斗口内,用沥青胶贴牢。采用铸铁漏斗形的定型件用水泥沙浆埋嵌牢固,缺口及交接处等薄弱环节可用油膏嵌缝,再用蓖网铁置压盖。第三章结构部分设计31设计说明311结构布置该房屋标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图31、32和33。楼盖平面为矩形,主梁的跨度有9M,66M,36M;次梁的跨度有45M楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板的类型为双向板。楼板厚度取120MM。基础选用独立基础,基础埋深取13M。单向板按塑性理论计算,而双向板按弹性理论计算。为简化计算,对各种边界条件的双向板的计算查建筑结构静力计算手册。查建筑结构荷载设计手册,楼面均布活载对于教学楼一般房间及会议室为20KN/,走廊、楼梯、门厅等为25KN/。楼面均布活载标准值为25690366236032321KN梁、柱和板的混凝土强度等级为C30(FC143N/MM2,FT143N/MM2)。312梁、柱截面尺寸的初步确定1、柱的截面尺寸应根据柱的轴压比确定,因为轴压比是影响柱破坏形式和变形能力的重要因素,限制轴压比的目的是提高延性。根据公式NFGENACN/NFC求得边柱A08143202500MM2中柱A08143312955MM2根据此计算结果并综合考虑其它因素,取截面尺寸为一层600MM600MM,二五层5005002、主梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算,次梁截面高度为1/151/12梁跨,梁截面宽度可取1/31/2梁高。由此梁截面尺寸BH如下层次钢筋混凝土等级横梁纵梁次梁15C30300700300700300500综合以上条件,初定各构件尺寸BH为框架柱600600500500MM楼梯间平台梁300350MM填充墙厚外墙300MM内墙200MM。DCBA7654321DDD87654323603603603603603604503603603603603607272727272726024060549090720720720720306060360图1建筑平面图图结构平面布置图TB1TL115层柱高既为层高,底层柱高为从基础顶面取至一层板底,即。此教学楼高宽比H/B19/1731107,故该框架为横向规则框架332纵向框架侧移刚度的计算(略)34横向水平荷载作用下框架的内力和侧移计算341横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算1、横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算A、横向自振周期计算结构顶点的假想侧移的计算根据下面公式计算VGIK公式34NIG(U)IVGI/IJ公式35SJ1UT(U)K公式36NIK式中GK为集中在K层楼面处的重力荷载代表值;VGI为把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第I层的层间剪力;IJ为第I层的层间侧移刚度;(U)I、(U)K分别为第SJG1I、K层的层间侧移;S为同层内框架柱的总数。具体计算结果见下表表37结构顶点的假想侧移计算层次GI/KNVGI/KNDI/N/MMUI/MMUI/MM570138701386147911142295487477157615614791256218138747724509261479139919251287477332569614791541152619526644278354434557985985取T07,则基本周期下为17T1707057S1TUI2950B、水平地震作用及楼层地震剪力计算本工程中,结构高度不超过40M,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构水平地震作用标准值计算如下085085(70138874773952664)3636601KNEGG1查表TG040,则()5704901()()0160116TG90MAX9101163636601421846KNEKFEGG因141404056S057S,所以考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数N按GT1表119计算,即N008T10010056FN005642184623623KNF42184623623398223KN则FI398223GIHI/(JHJ)NJG1表38各质点横间水平地震及楼层地震剪力计算层次HI/MGI/KNGIHI/KNMGIHI/GJHJFI/KNVI/KN519717013813824202671063261063264161187477140925450273108715215041312518747710943373021284423299464289187477779420101516013235959615319526645058646009839026398622各原点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布见下图36FV1234(A)水平地震分布(B)层间剪力分布图36横向水平地震作用及楼地震剪力C、水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构层间位移和顶点位移计算过程见下表,UIIU表中还计算了各层间弹性位移角HE/VIK;(U)IVI/IJ;UT(U)KNIFSJD1NI表39横向水平地震作用下的位移验算层次VI/KNDI/N/MMUI/MMHI/MMEUI/HI510632662407317336001/208142150416240733536001/1029329946462407348736001/739235959662407358536001/615139862243455791753101/579最大的层间位移角发生在第一层,其值为1/579满足U/H1/550的要求。D、水平地震作用下框架内的计算水平地震作用下框架内力计算见下表310(A、B)柱所分配的剪力1VDJIJ柱端弯矩CM上端YHMIJUC下端VIJLC梁端弯矩左端BM21KMLCULB右端21LCURB梁端剪力BVLVRBLB表310柱端弯矩即剪力计算(A)边柱层次HI/MVI/KMD/N/MMDI1VI1KYBCMTC53610632661479119008328717960394615721843621504161479119008664917960441053213404336299464614791190089259179604916333170236359596614791190081111817960520012200121531398622434557140711290712780634317825358(接)表310柱端弯矩即剪力计算(A)中柱层次HI/MVI/KMD/N/MMDI1VI1KYBCMTC53610632661479128853499508904580849884362150416147912885310092508905181661816633629946461479128853140545089052529725297236359596614791288531687650890530377303771531398622434557190291745536210555097741709表310梁端弯矩,剪力及柱轴力计算表(B)边梁(AB跨)走道梁(BC跨)柱轴力层次MLBMRBLVBMLBMRBLVB边柱N中柱N57218348566161864226422363568161819541801991886641221706317063369479574730732753215212666476282512825136156751221616526236345194866685593618836188362010420775280711453725236610697468564685636260313147243405注A柱轴力中的负号表示拉力。B表中M单位为KNM,V单位为KN,N单位为KN,L单位为MC梁端剪力VB(MB2MBR)/2D边柱轴力为各层梁端剪力叠加,中柱为柱两侧梁端剪力差,即叠加求得。水平地震作用下框架的弯矩,梁端剪力图及柱轴力图如下图37,38。35竖向荷载作用下框架结构的内力计算351横向框架内力计算1、计算单元取轴线横向框架进行计算,计算单元长度为9M。由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载如图310的水平阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵梁以集中力的形式传给横向框架,作用与各个节点上。图37左地震作用下框架弯矩(单位图38左地震作用下框架梁端剪力及柱轴力图(单位16842571689207510437935168954216859207620130762591053274672189801689942369384183541509574035142、荷载计算A、恒载计算在下图311中,,代表梁自重,它们为均布荷载形式。,分为房间和走道板传给横梁的1Q2Q梯形和三角形荷载。1)对于第五层5513KN/M,5513KN/MQ1Q496452232KN/M,4963617856KN/M22P1,P2分别为纵梁直接传给柱的恒载,它包括梁自重,楼板自重和女儿墙等的重力荷载,计算如下P1P2Q11P1Q21ABCD上3上P145225245/24965513939383781919624KN21626P245225245/2182496393837819275426052KN2),对于14层,Q1包括梁自重和其上横墙自重,为均部荷载。5513304(3607)14329KN/M,5513KN/M1Q1Q33451485KN/M,33361188KN/M22QP14522533551393938378852921263182044318218655KNP23622533(918)3355139393830429(4505)2625982KNB、活载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图312P12Q11P1Q21ABCD上3上1)对于第4层4529KN/M,36272KN/MQ1QNP2452252(918)1826642KN同理在屋面雪荷载作用下09KN/M072KN/M2Q2QP1405KNP26642KN2对于13层9KN/M72KN/M2Q2QP1405KNP26642KN将以上的结果汇总见下表313、314表313横向框架恒载汇总表层次KNM1Q/KNM1/KNM2Q/KNM2P1/KNP2/KN55513551322321785619542596814143295513148511881865525982表314横向框架活载汇总表层次/KNM2QKNM2QP1/KNP2/KN59(09)72(072)3983(3983)5279(5279)1497239835279C、内力计算梁端,柱端弯矩采用二次分配法计算。计算过程如图313和图314,所得弯矩图如图315344861375469182026485926453013764751291693021754860258971058031734147982405681326891452626415308241394981367056842491297680124850468491325968746395429529194879479276734957153434706128410953726148024321095281061028475691681397591682514063468265341262547114275230645862819579470643102139388557026491275416526718952197308446342659132756437629371824567318265957839441869(恒载作用下(活载(屋面雪荷载)作用下265904495178263162468748595792801521865097128935724362138上315上KNM上0634749635295618442241672352梁端剪力及柱轴力计算1、恒载作用下梁端剪力MQV式中VQ梁上荷载引起的剪力之和,21LQVVM梁端弯矩引起的剪力,LMM右左柱轴力PN式中梁端剪力;节点集中力及柱自重恒载作用下梁端剪力及柱轴力计算见表315;活载作用下梁端剪力及柱轴力计算见表316。表315恒载作用下梁端剪力及柱轴力(KN)荷载引起的剪力弯距引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱层次VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVCN顶N底N顶N底566825996780600273582599255427801735925384479712061389076028382061542745674974823772983797120614110758840220618298485459113743116218279712061416075758407206111168911416415266815514317971206141707573840820611403941456511915941968512活载作用下表316活载作用下梁端剪力及柱轴力(KN)荷载引起的剪力弯距引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱层次VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVCN顶N底N顶N底5196(196)648(065)209(053)01751(249)2169(143)648(065)5731(647)8096(736)4196648109(026)01851(1986)2069(1934)648115626613160928597319664811801842207864817384124352409716602219664811901841207964823205182563210324608119664812018420864829025(24076)4011(22615)353横向框架内力组合1、结构抗震等级结构抗震等级可根据结构类型,地震烈度,房屋高度等因素,本工程的框架为二级抗震等级。2、框架梁的内力组合本工程考虑了三种内力组合。各层梁的内力组合结果见表317和表318。表中S,S两列中的梁端弯矩M经过调幅后的弯矩(调幅系数取08)。在恒载和活载作用下,跨间可近似取跨中代替MAXM(公式316)2432812MAX右左LQL式中梁左右端调幅后的弯矩右左、M跨中M若小于应取22243816LAQLL22243816LAQLL竖向荷载与地震力组合的计算简图见下图。均布和梯形荷载下VA(MAMB)/LQ1L/2(1A)LQ2/2若VA(2Q1Q2)AL/20,说明XAL,其中X为最大正弯矩截面至A支座的距离,则X可由下式求解VAQ1XX2Q2/(2AL)0将求得的X值代入下式即可得跨间最大正弯矩值MMAXMAVAXQ1X2/2X3Q2/(6AL)若VA(2Q1Q2)AL/20,说明XAL,则X(VAALQ2/2)/(Q1Q2)可得跨间最大正弯矩值MMAXMAVAX(Q1Q2)X2/2ALQ2(XAL/3)/2若VA0,则MMAXMA三角形分布荷载和均布荷载作用下如下图VA(MAMB)/LQ1L/2Q2L/4X可由下式解得VAQ1XX2Q2/L可得跨间最大正弯矩值MMAXMAVAXQ1X2/2X3Q2/3L表317框架梁内力组合表RE12(SGK05SQK)13SEK层次截面位置内力SGKSQKSEK1SEK212135SGK10SQK12SGK14SQKVREVB(MLBMRB)/LNVGBM5234102645374537360634900880927717AV75731841069710697278618073120641166422298M743821272523252332251116481216811903B左V840820810697106971893319261343113002M451216194685646856408955047474857681B右V206164828071280712523329516343332635677MAB2029913359一层跨间MBC2495324953M541914922753227532212953239288028592AV75818421221612216426195621207511675M759211415212152122261470491236112068B左V840220781221612216204083414134211299220068M45271299282512825122886322047417251B右V20616481652616526158981825934333832109MAB3459833242三层跨间MBC3712937129M33811026286721872183866102095595494AV60021751249161816182289853782557551M695821275663458345898883145115211327B左V73582169143161816188264510912102118667425五层B右M52916193386422642213481117587618515845V259964806535683568111584741574026MAB99139521跨间MBC786678663、框架柱的内力组合框架柱取每层柱底和柱顶两个控制截面,组合结果见下表。RE12(SGK05SQK)13SEKMMAXMM层次截面内力SGK调幅后SQK调幅后SEK(1)SEK(2)12135SGK10SQK12SGK14SQKNNMINNMAXM4861388974974447914497794977751449544977949柱顶N17384392299729971470220254278642701202541470227864M34294629092909667667556354255666755635柱底N203561226672667184423704336013299336011844533601M34243139413941035168655047470616865103225047柱顶N383687847345734531315456086057583245608313156057M3421055943594323079378564455593782307956444柱底N41338784734573453398848281645796189482813398864579M342804153115311149183745421522918374114955421柱顶N593313171355135546105725489327689641339685595421M342804102110218559133954215227522148781972853柱底N6233131713553554878175221972859321725484610593276M34282113271327949216387543852531638794925438柱顶N80301756212621265945110091125981209100915945112581M3428081622116211237819255425523192571231354252柱底N832717562126212662124103581299912451035836212412999M389280812631263840716238617159541623884075954柱顶N1024175622912291797431244216026153617442979743153682M271917267326732333428794304415287972333443041柱底N10652196229422948344512827165851

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