土木工程毕业设计（论文）-长春工业大学办公楼结构、施工设计.doc

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 土木工程专业 2013 届毕业设计计算书 设计题目 长春工业大学办公楼结构 施工设计 学生姓名 专业方向 建筑工程 班 级 土木 0944 学 号 指导教师 职 称 2013 年 6 月 21 日 毕业设计 论文 毕业设计 论文 长春工业大学办公楼结构 施工设计 The Structure design and Construction design of Changchun university of Technology office building 全套图纸加扣 3012250582 土木工程学院 建筑工程 土木 0944 学生姓名 所在院系 所学专业 所在班级 指导教师 教师职称 完成时间 长长 春春 工工 程程 学学 院院 摘 要 本次毕业设计是长春工业大学办公楼结构 施工设计 整个设计分二个部分 本工程为高层钢筋混凝土框架结构 共 8 层 建筑物总高度为 27 3 总建筑面积m 9776 88 抗震设防烈度为 7 度 场地为 类场地 2 m 本设计的内容包括结构设计和施工设计二部分 结构设计阶段进行了梁板结构布置 板计算 楼梯计算 框架梁柱计算 基础 计算 并完成了相应的结构图绘制 施工组织设计阶段编制了建筑工程基础和主体部分工程量清单及分项工程量清 单计价表 编写了施工组织设计 并绘制完成了施工进度计划图和施工总平面图 关键词 结构设计 框架结构 施工设计 清单 Abstract The project is structure and construction architecture structure andconstruction design of the Changchun university of Technology office building It is8stories The height of the whole building is 27 3meters The total area is 9776 88 The earthquake resistance fortification is 7 degree the site is 2 m This design contents structure design and construction design In the structure design it contains the arrangement of the beam and slab the calculation of the staircase the framework of beams and columns and the foundation and then the corresponding drawings of the construction have been finished In the construction organization design it contains the volume list and sub project pricing table quantities about the foundation project and the main part of the project the preparation of the construction of organizational design and mapping the progress of the completion of the construction plans and construction of the General layout Keywords Structure design Frame construction Construction design Engineering list I 目 录 前言 1 结构设计部分 1 工程概况 2 1 1 工程名称 2 1 2 设计资料 2 2 结构布置及计算简图 3 2 1 结构布置 3 2 2 梁柱截面尺寸确定 3 3 楼盖屋盖的设计 4 3 1 荷载计算 4 3 2 楼面配筋计算 7 3 3 配筋结果 11 4 框架设计 14 4 1 梁柱截面的初步确定 14 4 2 重力荷载计算 14 4 3 框架侧移刚度计算 18 4 4 横向水平地震作用 20 4 5 横向风荷载计算 27 4 6 竖向恒荷作用下内力计算 34 4 7 框架内力组合 45 4 8 框架内力调整 46 4 9 框架柱截面设计 49 4 10 框架梁截面设计 55 5 楼梯设计 58 5 1 楼梯板计算 58 5 2 平台板计算 58 5 3 平台梁计算 61 5 4 短柱设计 61 II 6 基础设计 62 6 1 基础基本设计 62 6 2 桩数及桩布置 62 6 3 承台设计 64 施工设计部分 7 投标书文件 66 9 1 总说明 68 9 2 分部分项工程量清单计价表 70 8 施工组织设计 89 8 1 编制说明及依据 89 8 2 施工目标 89 8 3 工程概况 90 8 4 施工准备 91 8 5 总体施工部署 93 8 6 分部分项工程施工方案 94 8 7 工程总体质量保证措施 122 8 8 安全文明施工 124 8 9 成品保护措施 125 结语 126 致谢 127 附录 128 参考文献 129 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 1 前 言 本毕业设计是在学完全部基础理论和专业理论课程 并完成了工艺操作实习 专业实习 以及混合结构房屋设计 单层工业厂房设计 施工组织设计 施工预算 等课程设计 既已具备了一定的专业理论知识以及实践技能的基础上进行的长春工 业大学办公楼结构 施工设计 是通过综合运用已学的专业知识 对房屋建筑工程 中常见的钢筋混凝土框架结构的房屋进行一次理论联系实际的比较完整的工程设计 以进一步熟悉和掌握房屋建筑工程是设计和计算机应用等技能 从而达到提高综合 运用知识的能力 提高分析和解决实际工程问题能力的目的 整个设计包括二个部分 结构设计和施工设计 结构设计主要包括框架梁 柱 设计 屋面板 楼面板设计 基础和楼梯设计 施工设计包括一份投标书 工程量 清单计价表 施工组织设计 施工进度计划表 因此这是一次非常完备的理论与实 际相结合的全面训练 但是 在设计过程中 由于经验的不足和时间的仓促 缺点错误在所难免 敬 请各位老师和同学批评和指正 编者 王建 2013 年 6 月 21 日 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 2 结构设计部分 1 工程概况 1 1 工程名称 长春工业大学办公楼 1 2 设计资料 1 2 1 结构类型 框架结构 1 2 2 建筑地点 吉林省长春市 1 2 3 建筑规模 建筑层数为 8 层 建筑总面积为 9776 88 建筑总高度为 27 3m 1 2 4 气象条件 基本风压 0 65KN m2 基本雪压 0 35 KN m2 1 2 5 工程地质条件 建筑场地位于市区内 场地地势平坦 由钻探资料探明场区地层由上而下分别为 1 杂填土 含有大量砖石碎块和人工垃圾 厚约 1 3 米 2 粘土 棕黄色 稍湿 呈可塑状态 厚约 3 8 米 3 淤泥质土 黑灰色 含有大量腐植质 呈流塑状态 厚约 5 0 米 4 粉质粘土 呈可塑状态 厚约 4 1 米 5 粘土 呈硬塑状态 未穿透 表 1 1 土的物理力学性质指标 层 次 土层 名称 土层 厚度 m 土的天 然密度 t m3 土的 天然 含水 量 孔 隙 比 e 塑 性 指 数 IP 液 性 指 数 IL 土的 内摩 角 度 土的 粘聚 力 C kPa 压缩 模量 ES MPa 承载力特 征值 fak KPa 1杂填土1 31 68 2粉质粘土3 81 87240 72140 625129 0160 3淤泥质土5 01 75401 5191 2105 03 095 4粉质粘土4 11 90280 72190 52726 512 5265 5粘土未穿透1 96260 7200 2284514 6290 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 3 1 2 6 地下水情况 本场区地下水属潜水 水位高程为 2 4 米 略受季节的影响 但变化不大 根据该场区 原有测试资料 地下水无腐蚀性 1 2 7 抗震条件 场地类别 类 抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度 0 10g 设计地震分组第一 组 1 2 8 地形条件 基地地势平坦 邻近城市干道 城市上 下水及电煤气管网在附近通过 2 结构布置及计算简图 长春工业大学办公楼 总建筑面积 9776 88m2 建筑总长度 54 9m 宽度 26 1m 建筑高度 27 3m 共 8 层 1 层 3 6m 2 18 层 3 3m 无地下室 本工程是多层框架结构体系 耐火等级 为二级 建筑抗震烈度 7 度 框架抗震等级为二级 2 1 结构布置 1 结构形式 全现浇钢筋混凝土框架结构 2 承重方案 框架梁柱承重 3 材料选用 混凝土强度等级为框架柱 C35 框架梁 C30 楼板 2 7 16mmNfc C30 f 14 3N mm 钢筋为框架梁和框架柱的受力纵向钢筋均采用 HRB400 c 2 其余钢筋一律采用 HPB300 2 360mmNffy y 2 270mmNff yy 2 2 梁柱截面尺寸初步确定 2 2 1 梁的截面尺寸 横梁 AD 跨 EG 跨 h 1 8 1 12 L 1 8 1 12 7800mm 650mm 970mm 取 h 650mm b 1 2 1 3 h 1 2 1 3 650mm 217mm 325mm 取 b 300mm DE 跨 GH 跨 HJ 跨 b h 300mm 550mm 纵梁 300mm 650mm 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 4 次梁 300mm 550mm 2 2 2 柱的截面尺寸估算 柱的混凝土采用 C35 柱子截面尺寸按公式 2 7 16mmNfc 其中 cN c fu N A nFgN E 根据规范 设防烈度为 7 度 抗震等级为二级 其轴压比限值 各层重力荷 75 0 N u 载代表值取 均按中柱考虑初选柱截面 中柱地震作用轴压力增大系数 2 12mmKNgE 则 3 1 2 3 408029 7 1675 0 8101225 5 8 73 1 mm Nfu N A cN c 取 2 8 层按mmmmAb639408029 2 mmmmhb650650 b h 600mm 600mm 取 综合上述 框架柱截面如下表 2 1 表 2 1 柱子截面尺寸 柱子位置截面尺寸 b h mm mm 第 1 层650 650 2 8 层600 600 3 楼盖 屋盖的设计 板厚均为 100mm 楼板中的混凝土均为 C30 钢筋均为 HPB300 3 1 荷载计算 3 1 1 荷载收集 恒荷载标准值 1 普通房间楼面永久荷载标准值 30mm 厚水磨石地面 0 65kN 100 厚钢筋混凝土楼板 0 1m 25KN 2 5kN 3 m 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 5 20mm 厚混合砂浆抹灰 0 02m 17KN 0 34kN 3 m 恒荷载标准值 3 5kN k g 2 卫生间楼面永久荷载标准值 10mm 厚防滑地面砖干水泥擦缝 0 35kN 20mm 厚 1 3 干硬性水泥砂浆结合层 0 02m 20KN 0 4kN 3 m 100 厚钢筋混凝土楼板 0 1m 25KN 2 5kN 3 m 20 厚混合砂浆抹灰 0 02m 17KN 0 34kN 3 m 恒荷载标准值 3 59kN k g 3 屋面永久荷载标准值 35 厚 500 500 预制钢筋混凝土大阶砖 0 035m 25KN 0 875 kN 3 m 20mm 厚粗砂隔离层 0 02m 17KN 0 34 kN 3 m 4mm 厚 APP 改性沥青防水卷材防水层 0 3kN 20mm 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 02m 20KN 0 4k 3 m 1 10 厚水泥膨胀珍珠岩找坡层 0 4kN 80mm 厚聚乙烯苯板保温层 0 08m 0 5KN 0 040kN 3 m 1 道 4mm 厚 APP 改性沥青防水卷材防水层 0 30kN 20mm 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 02m 20KN 0 4kN 3 m 100mm 厚现浇钢筋混凝土屋面板 0 1m 25KN 2 5kN 3 m 20mm 厚混合砂浆刮大白两遍 0 02m 17KN 0 3kN 3 m 恒荷载标准值 5 90kN k g 活荷载标准值 卫生间 2 5kN 办公室 2 0kN 荷载设计值计算 屋面恒荷设计值 1 2 5 90KN 7 08 kN 屋面活荷设计值 1 4 2 0 KN 2 8 kN 楼面恒荷设计值 1 2 3 5 KN 4 2 kN 楼面活荷设计值 1 4 2 0 KN 2 8 kN 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 6 走廊 2 5kN 屋面 2 0kN 3 1 2 楼面采用塑性方法计算 卫生间楼面采用弹性方法计算 区格分布见标准层楼板区格分布如图 3 1 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 7 图 3 1 板平面布置图 3 2 楼板配筋计算 楼板混凝土等级采用 C30 f 14 3N mm 钢筋采用 HPB300 级钢 f 270N mm 取 c 2 y 2 h 100mm 弯矩计算 采用塑性方法计算 平行于方向板中心单位板宽内的弯矩 1 m 01 l 平行于方向板中心单位板宽内的弯矩 2 m 02 l 固定中点沿方向单位板宽内的弯矩 1 m 01 l 固定中点沿方向单位板宽内的弯矩 2 m 02 l 3 2 1 以 B1 B2 双向板 的塑性计算为例 其它相似区格的计算方法 B1 支承方式 二边固定 二边简支 计算简图见图 3 2 计算跨度 l 3 6m l 7 5m 0102 n l l 7 5m 3 6m 2 取 0 25 2 采用分离式配筋 故得跨中及塑性绞在 0201 2 1 n 线的总弯矩为 B1 为角区格 内力折减系数为 1 图 3 2 B1 计算简图 由公式得 0102 2 01 2 2 1 121 3 12 22ll Pl MMMMMM 10211 20111 10211 1 2 20111 3 6 1 9 7 2 0 0 3 7 Ml mm Ml mm Ml mm M M Ml mm 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 8 解得 4 9kN m m 1 m 故得 0 25 1 2kN m m 2 m 1 m 1 m 2 4 9 kN m m 9 8kN m m 0 11 mm 1 m 2 4kN m m 0 2 m 2 m 2 m 6 2 1 1 01 6 2 2 2 02 6 2 1 1 01 1 6 2 2 01 4 9 10 239mm 270 0 95 80 1 2 10 90mm 270 0 95 70 9 8 10 478mm 270 0 95 80 0 2 4 10 270 0 9 s ys s ys s ys s s ys m A fh m A fh m A fh A m A fh 2 2 117mm 5 80 0 s A B2 支承方式 三边固定 一边简支 计算简图见图 3 3 计算跨度 l 7 8 0 3 7 5m l 3 9 0 3 3 6m 0201 n l l 2 取 0 25 2 采用分离式配筋 故得跨中及塑性绞在线的总弯矩 0201 2 1 n 为 10211 20111 10211 1 3 6 1 9 7 2 0 Ml mm Ml mm Ml mm M 220111 3 7MMl mm B2 为边区格内力折减 0 85 1111 2 2 3 62 1 97 23 7 7 7 5 3 3 67 5 12 mmmm 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 9 由公式得 图 3 3 B2 计算简图 2 01 1211220201 223 12 Pl MMMMMMll 解得 3 6kN m m 1 m 故得 0 25 0 25 3 6kN m m 0 9kN m m 2 m 1 m 1 m 7 2kN m m 1 8kN m m 111 2mmm 222 mmm 6 2 1 1 01 6 2 2 2 02 6 2 1 1 01 1 6 2 2 2 01 22 3 6 10 176mm 270 0 95 80 0 9 10 50mm 270 0 95 70 7 2 10 351mm 270 0 95 80 0 1 8 10 88mm 270 0 95 80 88 s ys s ys s ys s s ys ss m A fh m A fh m A fh A m A fh AA 2 mm 3 2 2B3 B5 板 单向板 内力计算 B3 板是卫生间采用弹性方法计算 l 2 7 0 3 2 4m 02 2 4 31 3 57 81 gqkN m 支座 22 1 7 81 2 4 3 7 1212 ql MkN m m 跨中 22 2 7 81 2 4 5 7 88 ql MkN m m B5 板是走廊采用弹性方法计算 l 2 7 0 3 2 4m 02 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 10 2 4 23 57 7 gqkN m 支座 22 1 7 7 2 4 3 7 1212 ql MkN m m 跨中 22 2 7 7 2 4 5 4 88 ql MkN m m 3 2 3 B12 双向板 内力计算 B12 是卫生间按弹性法计算的跨内正弯矩时 恒荷载满布及或荷载棋盘式布置 取荷载 2 24 31 3 5 26 06ggqkN m 2 23 5 21 75qqkN m 2 6 06 1 757 81PgqkN m 表 3 1 B12 板跨内弯矩计算 区格B12 0201 l l1 55m 3m 0 52 计算简图 1 m 0 0379 6 06 0 0935 1 75 1 55 1 55 0 95 kN m m 0 2 m 0 0108 5 48 0 0248 1 4 1 55 1 55 0 15 kN m m 1 m 0 95kN m m 0 2 0 15kN m m 0 98 kN m m 跨 内 0 2 2 m0 15kN m m 0 2 0 95kN m m 0 34 kN m m g q 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 11 3 3 配筋计算结果 各区格板的跨中及支座弯矩既已求得 取截面有效高度 h01 80mm h02 70mm 即可近似按 As m 0 9fyh 0 fy 270N mm 计算钢筋的截面积 计算结果如下表 3 3 所示 2 区格B12 0 52 计 算 简 图 0 081 7 81 1 55 1 55 1 52 kN m m 支 座 0 0781 6 88 1 55 1 55 1 07 kN m m g q 表 3 2 B12 板支座弯矩计算 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 12 截面 m kN m A s mm2 选配钢筋 实配 mm2 L01方向4 915 04 8 200 251 B1L02方向1 217 18 8 200 251 L01方向3 610 65 8 200 251 B2L02方向0 98 77 8 200 251 L01方向2 08 77 8 200 296 B4L02方向8 610 03 8 200 251 L01方向1 8138 47 8 200 296 B6L02方向4 5543 68 8 200 251 L01方向2 6571 43 8 200 251 B7L02方向2 9553 26 8 200 251 L01方向2 6566 42 8 200 251 B8L02方向3 251 56 8 200 251 L01方向2 8129 7 8 200 251 B9L02方向6 130 79 8 200 251 L01方向1 3534 01 8 200 251 B10L02方向1 659 31 8 200 251 跨 中 L01方向1 3515 04 8 200 251 表 3 3 各区格板跨中配筋表 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 13 L02方向1 3517 18 8 200 251 L01方向1 3510 65 8 200 251 B12L02方向1 58 77 8 200 251 L01方向1 358 77 8 200 251 B13L02方向1 3510 03 8 200 251 L01方向2 95138 47 8 200 251 B14L02方向4 5543 68 8 200 251 L01方向2 6571 43 8 200 251 B15L02方向2 9553 26 8 200 251 截面 kN mM 0 h mm 钢筋面积 2 mm选配钢筋实配 2 mm 1 21 258052 4 8 200 251 1 53 2280136 6 8 200 251 2 33 2280136 6 8 200 251 2 53 2280136 6 8 200 251 2 81 258052 4 8 200 251 2 101 258052 4 8 200 251 2 111 258052 4 8 200 251 2 120 338013 8 8 200 251 3 72 9880126 3 8 200 251 4 92 9880126 3 8 200 251 5 71 388057 9 8 200 251 6 102 38097 1 8 200 251 6 121 258052 4 8 200 251 6 134 2980183 1 8 200 251 6 144 2980183 1 8 200 251 9 162 5780108 6 8 200 251 10 112 5780108 6 8 200 251 表 3 4 各区格板支座配筋 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 14 经过公式计算各板的配筋率均满足要求 As b ho 0 3 min 0 45 0 21 fy ft 经过公式计算各板的配筋率均满足要求 4 框架设计 4 1 梁柱截面的初步确定 取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线 梁轴线取至板底 2 8 层柱高即为层高取 3 3m 底 层柱高度从基础顶面取至一层板底 为 4 7m 框架结构计算简图如 4 1 所示 图 4 1 框架结构计算简图 4 2 重力荷载计算 10 120 338013 8 8 200 251 11 125 2980227 2 8 200 251 13 143 0880130 6 8 200 251 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 15 4 2 1 楼面 屋面荷载计算 屋面框架 屋面均布恒荷载 35 厚 500 500 预制钢筋混凝土大阶砖 0 035 25 0 875kN 20 厚 粗沙隔离层 0 02 17 0 34 kN 4 厚 APP 防水卷材 0 3kN 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 02 20 0 4 kN 80 厚阻燃乙烯保温 0 08 0 5 0 04 kN 1 10 水泥砂浆珍珠岩找坡层 0 4kN 2 厚 APP 改性沥青防水卷材隔气层 0 3kN 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 02 20 0 40 kN 100 厚 钢筋混凝土屋面板 0 1 25 2 5 kN 20 厚混合砂浆顶棚抹灰 0 02 17 0 34 kN 屋面均布恒荷载标准值 5 90kN 楼面均布恒荷载 1 7 层楼面 30 厚水磨石地面 0 65 kN 100 厚 钢筋混凝土屋面板 0 1 25 2 5 kN 20 厚混合砂浆顶棚抹灰 0 02 17 0 34 kN 楼面均布恒荷载标准值 3 50kN 屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面活荷载标准值 2 0kN 楼面活荷载标准值 2 0kN 屋面雪荷载标准值 0 45kN 板重力荷载标准值见表 4 1 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 16 表 4 1 楼板重力荷载标准值 kN 层次总重 1 74081 12 86879 41 4 2 2 墙体荷载计算 外墙为 390 厚炉渣空心砌块 外墙面贴瓷砖 0 5kN 40 厚苯板保温层 5 厚粘结剂粘结 层 15 厚水泥砂浆找平层 内墙面 20 厚混合砂浆抹灰 自重标准值 0 5 10 0 39 0 02 17 0 25 0 015 20 5 29kN 内墙为 190 厚炉渣空心砌块 两侧均为 20 厚混合砂浆抹灰 自重标准值 0 19 10 0 02 17 2 3 18kN 女儿墙为 80 厚钢筋混凝土 外贴瓷砖 40 厚双面苯板保温 20 厚混合砂浆双面抹灰 自重标准值 0 5 0 02 2 17 0 07 2 3 25kN 4 2 3 门窗荷载计算 木门单位面积重力荷载为 0 2kN 塑钢窗单位面积重力荷载取 0 4kN 墙体重力荷载标准值见表 4 2 表 4 2 墙体重力荷载标准值 kN 层次内外墙总重 16594 81 2 85749 16 9661 73 4 2 4 梁柱荷载计算 梁柱可根据截面尺寸 材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载具体计算过程从略 计 算结果见表 4 3 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 17 表 4 3 梁柱重力荷载标准值 层次构件b mh m kN m3 g kN mli nGi kN Gi kN 边横梁0 30 65251 055 1197 1520732 017 中横梁 10 30 55251 054 3312 051088 785 中横梁 20 30 55251 054 3313 2512168 909 纵梁 10 30 65251 055 1197 1520732 017 纵梁 20 30 65251 055 1192 0512125 927 纵梁 30 30 65251 055 1193 25466 547 纵梁 40 30 65251 055 1195 954121 832 次梁0 30 55251 054 3317 512389 790 1 柱0 650 65251 111 6194 7522839 684 5265 51 边横梁0 30 65251 055 1197 220737 136 中横梁 10 30 55251 054 3312 11090 951 中横梁 20 30 55251 054 3313 312171 5 纵梁 10 30 65251 055 1197 220737 136 纵梁 20 30 65251 055 1192 112128 998 纵梁 30 30 65251 055 1193 3467 571 2 8 纵梁 40 30 65251 055 1196 04122 856 4144 78 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 18 次梁0 30 55251 054 3317 512389 790 柱0 60 65251 111 6193 3521698 84 注 1 表中为考虑梁 柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数 表示单位长度构件的重力荷载 g 为构件数量 2 梁长度取净长 柱长度取层高 n 4 2 5 重力荷载代表值 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 Gi 见表 4 4 表 4 4 重力荷载代表值 kN 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 14958 1213974 9413974 9413974 9413974 9413974 9413974 9413972 11 图 4 2 重力荷载代表值 4 3 框架侧移刚度计算 4 3 1 框架梁线刚度 因取中框架计算 故 边跨时取 bcbo iE Il 0 2 bcb iE Il 其中为按的矩形截面梁计算所得的梁截面惯性矩计算结果见表所示 柱线 0 bcb iE Il b Ib h 刚度 计算结果见表 ccc iE Ih 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 19 2 k k aiik ccb 2 12hiaD cc 表 4 5 梁线刚度计算表 类别层次Ec c E b h I0lEcI0 l1 5EcI0 l2EcI0 l 边横梁1 8 3 0 104300 6506 8 109 7800 2 615 10103 923 10105 230 1010 走道梁1 8 3 0 104300 6504 1 109 2700 4 556 10106 833 10109 111 1010 GH HJ1 8 3 0 104300 6504 1 109 3900 3 153 10104 725 10106 300 1010 表 4 6 柱线刚度表 层次hcb hEcic 14700650 650 3 15 1049 92 1010 2 83300600 600 3 15 10410 31 1010 4 3 2 柱侧向刚度计算 选取一榀框架作为柱侧向刚度计算 计算公式 2 k k aiik ccb 2 12hiaD cc 表 4 7 中框架柱侧移刚度 D 值 N mm 边柱中柱层 次 kac Di1kac Di1 2 80 5070 2227221 3910 41924770 10 540 41220941 4450 564690630 表 4 8 边框架柱侧移刚度 D 值 N mm 层次柱号kac Di1 A1 A160 3800 1618117 J1 J5 J12 J160 4580 19215852 8 D1 D16 E1 E161 040 3438627 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 20 H12 H50 920 3135218 G5 G120 960 3236351 A1 A160 3950 3719939 J1 J5 J12 J160 480 3921017 D1 D16 E1 E161 080 526944 H12 H50 950 4926405 1 G5 G121 000 526944 表 4 9 楼电梯间框架柱侧移刚度 D 值 N mm 层次柱号kac Di1 G1 G160 690 2629538 A7 A80 260 1213633 H1 H160 760 2831810 D7 D81 10 3539763 G4 G130 810 2932946 2 8 H4 H130 920 3236355 G1 G160 710 4524250 A7 A80 260 3418322 H1 H160 790 4624789 D7 D81 20 5328561 G4 G130 840 4725328 1 H4 H130 950 4926405 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 21 表 4 10 横向框架柱侧移刚度 D 值 N mm 层次12345678 Di13243601713200171320017132001713200171320017132001713200 由表可见 故该框架为规则框架 0 7730 7 12 DD 4 4 横向水平地震作用 4 4 1 自振周期计算 结构顶点假想侧移由式 计算过程见表 其中第 8 层的为 G8与 Ge 之和 i G 表 4 11 结构顶点的假想侧移计算 层次 813972 1113972 1117132008 2313 6 713974 9427947 05171320016 3305 4 613974 9441921 99171320024 5289 1 513974 9455896 93171320032 6 264 6 413974 9469871 87171320040 8232 0 313974 9483846 81171320048 9191 2 213974 9497821 75171320057 1142 3 114958 12112779 87132436085 285 2 按式计算基本周期 其中的量纲为 取 则 1 T T um0 7 T 1 1 7 0 70 31360 67Ts 4 4 2 水平地震作用 此结构总高度为 27 8 米且质量和刚度沿高度分布比较均匀 近似按底部剪力法计算 该建筑地震设防烈度为 7 度 0 15g 0 08 场地类别为二类 设计地震分组为第二组 max i GKN Gi VKN i DN mm mm i mm i 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 22 0 35s 当阻尼 0 05 时 1 0 因 0 35s 5 所以 0 9 g T 2 g T 1 T g T 0 9 0 9 1max 1 0 35 0 080 045 0 67 g T T 计算结构等效总重力荷载 eq G 0 8596653 63 eqi GGKN 计算底部剪力 1 0 045 96653 634349 4 Ekeq FGKN 因 所以应考虑顶部附加水平地震作用 顶部附加地 1 1 41 4 0 350 490 67 g TsTs 震作用系数 即 n 1 0 080 070 124 n T 8 0 124 4349 4537 6 nEk FFKN 表 4 12 横向水平地震作用计算表 层次 827 813257 5368558 501307 51349 4 724 513974 94342386 03 716 62066 0 621 213974 94296268 73621 3 2687 3 517 913974 94250151 43 522 23209 5 414 613974 94204034 12426 93636 4 311 313974 94157916 82 331 6 3968 0 28 013974 94111799 52232 54200 5 14 714958 1270303 16 1820806 12 148 74349 2 横向水平地震作用及楼层地震作用剪力 i H m i G KN ii G H KN m i F KN i V KN ii G H 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 23 a 横向水平地震作用 b 楼层地震作用剪力 图 4 3 横向水平地震作用及楼层地震作用剪力 4 4 3 水平地震作用下的位移验算 表 4 13 横向水平地震作用下的位移验算 层次KNVi mmNDi mm ui mmhi i ui h 81349 417132000 79 3300 1 4177 72066 017132001 2133001 2727 62687 317132001 57 33001 2102 53209 517132001 87 33001 1765 43636 417132002 12 33001 1557 33968 017132002 2333001 1422 24200 517132002 4533001 1347 14349 213243603 2847001 1433 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 24 由上表可知 最大层间弹性位移角发生在第 2 层 其值为 1 1347 满足要求 550 1 h 4 4 4 水平地震作用下框架内力计算 以第一榀框架内力计算为例 D 值法 具体计算过程见下表 表 4 14 各层边柱端弯矩及剪力计算 边柱 层次 m i h KN i V N mm ij D 1 i D 1 i V k y b i M 1 1 i M 83 31349 417132002272217 90 0 5070 25 14 7744 31 73 32066 017132002272226 860 5070 35 31 0274 92 63 32687 317132002272234 93 0 5070 40 46 11 69 16 53 33209 517132002272241 72 0 5070 40 55 0782 61 43 33636 417132002272247 27 0 5070 45 70 19 85 79 33 33968 017132002272251 58 0 5070 45 76 59 93 62 23 34200 517132002272254 61 0 5070 45 81 09 99 12 14 74349 2 13243602209472 56 0 5400 72 238 72 102 31 表 4 15 各层中柱端弯矩及剪力计算 中柱 层次 m i h KN i V N mm ij D 1 i D 1 i V k y b i M 1 1 i M 83 31349 417132004657936 68 1 3910 36 43 5777 47 73 32066 017132004657956 171 3910 41 75 99109 36 63 32687 317132004657973 06 1 3910 45 108 09 132 60 53 33209 517132004657987 26 1 3910 46 132 46155 49 43 33636 417132004657998 86 1 3910 46 150 07176 17 33 33968 0171320046579107 88 1 3910 50 178 00178 00 23 34200 5171320046579114 20 1 3910 50 188 43 188 43 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 25 表 4 16 梁端弯矩剪力及轴力 边梁走道梁柱轴力 层 次l b M r b Ml b V l b M r b Ml b V边柱 N中柱 N 844 3128 257 89 3049 2249 222 736 46 9 3 27 16 789 6956 58 7 818 75 96 3596 352 771 37 28 05 79 78 6100 1877 18 7 822 74 131 41 131 41 2 797 34 50 79 154 38 5125 7297 52 7 828 62 166 06 166 06 2 7123 00 79 41 248 76 4140 86 114 19 7 832 69 194 44 194 44 2 7144 03 112 10 360 10 3163 81 121 38 7 836 56 206 69 206 69 2 7153 10 148 66 476 64 2175 71 135 58 7 839 91 230 85 230 85 2 7171 00 188 57 607 73 1183 40137 41 7 841 13 233 95 233 95 2 7173 29 229 70 739 88 注 表中 M 的单位为 V 的单位为 KNmKN 14 74349 2 13243603039399 80 1 4450 61 286 12 182 93 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 26 图 4 4 左震作用下的框架弯矩图 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 27 图 4 5 左震作用下的框架剪力和柱轴力图 4 5 横向风荷载计算 4 5 1 风荷载标准值 风荷载标准值按式 基本风压 由 荷载规范 查得 0kzsz ww 2 0 0 65 wKN m C 类地区 对于高度大于 30m 且高宽比大于 1 5 的高高柔房屋 应采用风振系数1 3 s z 以考虑风压脉动的影响 本房屋高度 H 27 8m 30m 所以 1 0 z 取横向框架 其负载宽度为 7 8m 底层负载高度为 4 7m 其它层为 3 3m 房屋所受风荷载标准值 7 8 0 655 07 zszzsz q z 1 3 s 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 28 表 4 17 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次 i Hm i HH z z 1 q zKN 8 27 81 000 0 881 013 94 7 24 50 8810 871 018 94 6 21 20 7630 751 016 33 5 17 90 6440 711 015 48 4 14 60 525 0 651 014 16 3 11 30 4060 651 014 16 2 8 00 2880 651 014 16 1 4 70 1690 651 020 16 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 29 图 4 6 等效节点集中风荷载 4 5 2 风荷载作用下的水平位移验算 根据水平荷载 由式计算层间剪力 然后依据求出层间侧移 再按式 n ik k i VF i V 计算出各层的相对侧移和绝对侧移 过程见表 4 17 表 1 s iij j VD 1 n k k 中还计算各层的层间弹性位移角 cii Qh 表 4 18 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算 层次 i FKN i VKN DN mm i umm ii uh 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 30 846 846 81136660 101 33000 742 589 31136660 24 1 13750 638 71281136660 361 9167 533 6161 61136660 471 7021 429 3190 91641000 571 5789 325 8216 71641000 671 4925 224240 71610040 771 4286 132 2272 91656941 211 3884 由表可见 内荷载作用下框架的最大层间位移为远小于是 满足要求 1 38841 550 4 5 3 风荷载作用下框架结构内力计算 以 KL 3 内力计算为准 框架柱端剪力及弯矩分别按式和 1 s ijijijij j VD VD b ijij MVyh 层间剪力取自上表各柱的反弯点 离高度比 1 ijij MVy h 123n yyyyy 其中 的确定由 抗震结构设计 的相关知识确定 n y 1 y 2 y 3 y 表 4 19 各层边柱端弯矩及剪力计算 边 柱 层次 i h m i VKN ij DN mm 1 i D 1 i V k y 柱底 M柱顶 M 83 313 94138602227222 28 0 5070 25 1 885 64 73 332 88138602227225 39 0 5070 35 6 2311 56 63 349 21138602227228 070 5070 40 10 6515 98 53 364 691386022272210 67 0 5070 40 14 0021 01 43 378 851386022272212 930 5070 45 19 2023 47 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 31 表 4 20 各层中柱端弯矩及剪力计算 中 柱 层次 i h m i VKN ij DN mm 1 i D 1 i V k y 柱顶 M柱底 M 83 313 94138602465794 68 1 3910 36 5 569 88 73 332 881386024657911 05 1 3910