土木工程毕业设计（论文）-潍坊凯越山庄1#住宅楼设计.doc

青岛农业大学 毕业论文 设计 题 目 潍坊凯越山庄 1 住宅楼设计 姓 名 学 院 建筑工程学院 专 业 土木工程专业 班 级 2008 级 1 班 学 号 2008xxxx 指导教师 2012 年 5 月 28 日 1 目录 摘要摘要 I ABSTRACTABSTRACT I 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 1 1 工程概况 1 1 2 建筑设计说明 1 第二章第二章 结构设计结构设计 4 2 1 结构设计说明 4 2 2 建筑做法说明 4 2 3 结构布置及计算模型的确定 5 2 4 荷载计算 9 2 5 内力计算 18 2 6 横向框架内力组合 41 2 7 框架梁柱配筋计算 67 2 8 楼板的设计 75 2 9 楼梯设计 79 2 10 基础设计 82 总结总结 86 参考文献参考文献 87 毕业设计图纸目录毕业设计图纸目录 88 I 凯越山庄 1 住宅楼设计 全套图纸加扣 3012250582 摘要 本设计是凯越山庄一号住宅楼设计 考虑建筑布置的要求 结构选型选择框架结构 结构布 置尽量满足实用 耐久 美观三方面的要求 设计主要包括两大部分 建筑设计和结构设计 建筑 设计根据其使用要求 自然条件 建筑造型及建筑功能和布置的需要进行平面布置和空间组织 本 工程采用钢筋混凝土框架形式 遵循建筑可持续发展 使建筑和环境相结合 超越了单纯形式的层 面 结构设计包括结构选型 结构布置 梁 板 柱 基础的配筋计算 又综合运用 PKPM 天正 等软件对计算结构进行验算与调整 关键词 建筑设计 框架结构 结构设计 Design of the Kaiyueshanzhuang Community 1 Residential Building Student Majoring in Civil Engineering Tutor Name Abstract This is a design about the residential building of Kaiyueshanzhuang Community Considering the requirement of building layout structure selection frame structure The structural distributions try to meet the requirements in 3 aspects of utility durability and aestthetics The design is composed of architectural design and structural design Architecture design according to requirement of use natural conditions constructional model and function and collocation This project adopts the form of the reinforced concrete frame and follows the law of sustainable development of the building It combines building with environment together and has surmounted the aspect of the simple form The structural design includes the selection of structure the layout of the structure matching the muscle to calculate of II roof beam board column foundation and carries out checking and adjustment of the structure with PKPM and the Aarch8 software Key words architectural design frame structure structural design 1 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 1 工程概况工程概况 工程名称 凯越山庄 1 住宅楼设计 建设地点 本工程位于山东省潍坊市 地面粗糙度 B 类 场地类别 II 类 建筑类型 现浇框架结构 1 21 2 建筑设计说明建筑设计说明 1 2 1 设计概要 本设计为现浇 6 层框架结构 抗震设防烈度为 6 度 建筑面积 4542 00 宽度 2 m 为 12 94 长度为 43 04 一梯两户 对称布置 共三个单元 分别为 A B Cmm 三个户型 其中 A 户型建筑面积 82 41 两室一厅一卫 B 户型建筑面积 81 12 一 2 m 2 m 室一厅一卫 C 户型建筑面积 123 46 三室一厅一卫 层高为 2 9 设计内容包括两 2 mm 部分 建筑设计 结构设计 建筑设计根据其使用要求 自然条件 建筑造型及建筑 功能和布置的需要进行平面布置和空间组织设计 结构设计包括结构选型 结构布置 荷载计算 内力组合 梁 板 柱 楼梯及基础的配筋计算 1 2 2 建筑设计的依据 室内户型设计根据人体尺度和人体活动所需的空间尺度 家具 设备的尺寸和使 用它们的必要空间 建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的 即有目的地组合内部使用空间 使其更能满足使用者的要求 设计从平面设计入手 并着眼于建筑空间的组合 结合 住宅楼的具体使用特点进行设计 本设计中主体部分是卧室 起居室 辅助房间有卫 生间 厨房 地下储藏室 阁楼等 在建筑内部 卫生间和厨房均布置在北面 考虑到其通风 采光 排气等要求 房间均靠外墙设置 卫生间内设置了洗手间 这样使厕所较为隐蔽 又利于改善室内 的卫生条件 卫生间除设置了大便器外 还在洗手间设置了洗手盆 厕所内为满足防 潮湿 防腐蚀 好冲刷等要求 采用 1 2m 高瓷砖墙面 地面为防滑瓷砖 洗手间 卫 生间的标高低于室内标高 0 02m 防止冲刷 清扫时水进入其他房间 2 考虑到生活空间的功能性和实用性 面向不同的入住人群 共设计大小不同 功 能分区不同的三个户型 两个小户型 分别为一室一厅 一室两厅 一个大户型 三 室一厅 在户型设计时 将卧室尽可能的设计在阳面 呈现出人性化的居住环境 将 大户型起居室设置在阴面 防止阳光照射对于主要家电 家具的直射 引起老化褪色 的问题 阳台的设置遵循避开主卧的原则 将阳台设置在次卧 或者书房 在厨房和 卫生间的设计时将其放在阴面 体现出主次分明 兼顾功能的原则 1 2 3 立面剖面设计 立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下 运用建筑造型和立面构图 的一些规律 结合平面的内部空间组合进行的 进行立面设计时要考虑房屋的内部空 间关系 相邻立面的协调 各立面墙面的处理和门窗安排 满足立面形式美观要求 同时还应考虑各入口 雨篷等细部构件的处理 使住宅楼立面尽量简洁 大方 在建 筑的南立面设计有阳台 供用户使用 建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度 建筑层数和空间结构体系 确定房间净高 时 主要考虑房间的使用性质 室内采光通风及设备设置和结构类型 综合考虑这些 因素 设计层高为 2 9 m 1 2 4 装饰 在装饰上外墙下部做勒脚 勒脚以上部分各层分隔处做压条间隔线 其他墙面采用白色涂料涂抹 尽量使其显出整个建筑物的和谐 突出重点 创造 出与建筑物身份相称的典雅 配上白色的塑钢窗 足以给人一种朴实无华的美感 室 内普通水泥地面 在卫生间内采用瓷瓦贴面 1 2 5 楼梯的设计 要求 楼梯梯段净高不小于 2200 平台部分的净高应不小于 2000 梯段mmmm 的起始 终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于 300 为了适用mm 和安全 每个梯段踏步一般不超过 18 步 也不应小于 3 步 梯段坡度的选择要从攀登 效率 节约空间 便于人流疏散等方面考虑 一般在人流量大 安全标准较高或面积 充裕的场所 其坡度可较平缓 适宜坡度30 左右 本工程楼梯的确定 本工程中采用双跑等跑楼梯 3 1 2 6 细部构造总说明 1 勒脚 勒脚是墙身接近室外地面的部分 一般情况下 其高度为室内地坪与室外地面的 高差部分 它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用 由于它容易受到外界的碰 撞和雨 雪的侵蚀 遭到破坏 同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造 成对勒脚部位的侵蚀 所以 在构造上必须采取相应的防护措施 本工程设水平砂浆防潮层 也就是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆 防水 砂浆能克服油毡防潮层的缺点 但由于砂浆系脆性材料 易开裂 故不适于地基会产 生微小变形的建筑中 为了提高防潮层的抗裂性能 采用混凝土防潮层 2 散水 本工程做散水 宽度 900 坡度 3 mm 3 楼地面工程 1 内地面混凝土垫层酌情设置纵横缝 平头缝 细石混凝土地面面层设置分格 缝 分格缝与垫层缩缝对齐 缝宽 20 内填沥青玛蹄谛脂 mm 2 室内经常有水房间 包括室外阳台 应设地漏 楼地面用 1 2 5 水泥砂浆 掺 3 防水粉 作不小于 1 排水坡度坡向地漏 最薄处为 20 厚 地面最高点标高低于同 层房间地面标高 20 mm 4 屋面工程 1 屋面采用坡屋顶 具体做法依照房屋建筑学 1 2 屋面排水采用天沟加雨水管外排水 3 凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料 避免做防水材料 后再凿洞 4 第二章第二章 结构设计结构设计 2 12 1 结构设计说明结构设计说明 2 1 1 工程概况 1 工程名称 凯越山庄 1 住宅楼 2 建设地点 本工程位于山东省潍坊市 3 本设计采用潍坊市的地质 气象资料 结构考虑抗震 设防烈度为 6 度 类 场地 4 工程概况 本工程为 6 层框架结构 占地面积 547 03 总建筑面积 2 m 4542 一梯两户 对称布置 共三个单元 分别为 A B C 三个户型 其中 A 户型 2 m 建筑面积 82 41 两室一厅一卫 B 户型建筑面积 81 12 一室一厅一卫 C 2 m 2 m 户型建筑面积 123 46 三室一厅一卫 层高 2 9m 室内外高差1 200 设计使 2 m m 用年限 75 年 2 1 2 设计资料 1 气象资料 1 基本风压 W 0 5 2 kN m 2 基本雪压 基本雪压 S 0 35 0 2 kN m 2 活荷载 楼面活载均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 厨房楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 浴室 卫生间楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 走廊 楼梯均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 屋面均布活荷载标准值 非上人屋面 0 5 2 kN m 2 22 2 建筑做法说明建筑做法说明 1 墙身做法 工程为框架结构 内墙和外墙采用加气混凝土砌块 用 M5 混合砂 浆砌筑 外墙作法为 刷涂料墙面 20 厚石灰粗沙料刷层 2 屋面做法 结构层 100 厚现浇混凝土板 找坡层 40 厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 找平层 15 厚水泥砂浆 保温层挤塑聚苯板 高分子合成材料 抹灰层 10 厚混合砂浆 5 3 标准层楼面 面层 25 厚干硬性水泥砂浆 素水泥砂浆填缝 结构层 100 厚现 浇钢筋混凝土板 抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 4 卫生间 厨房楼地面做法 面层 10 厚 300 300 防滑陶瓷地面砖 稀水泥浆 填缝 结合层 1 2 干硬性水泥砂浆结合层最薄处 20 厚 从门口向地漏找坡 1 素 水泥砂浆一道 高分子聚合物水泥复合防水涂料 1 厚 四周沿墙刷起 150 高 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 板底抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 5 底层楼面做法 20 厚 1 2 水泥砂浆抹面压光 素水泥砂浆结合层一道 100 厚 C15 素混凝土 70 厚卵石垫层 下为素土夯实 6 水泥砂浆顶棚做法 钢筋混凝土板用水加 10 火碱清洗油腻 1 1 4 水泥石灰砂 浆中层 8 厚 1 2 5 水泥砂浆 7 厚 喷石灰浆两道 共厚 10 mm 7 门窗做法 户内采用木门 户门采用防盗门 窗子采用塑钢窗 2 32 3 结构布置及计算模型的确定结构布置及计算模型的确定 2 3 1 结构布置与选型 3 该工程采用现浇钢筋混凝土框架结构 1 屋面 楼面结构 现浇钢筋混凝土屋面板 按不上人屋面的使用荷载取用 2 楼梯结构 采用现浇钢筋混凝土板式楼梯 3 基础 采用机械与人工开挖独立基础 本建筑的材料选用如下 混凝土 采用 C30 钢筋 纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335 其余采用热轧钢筋 HPB235 墙体 外墙 分户墙采用加气混凝土砌块 其尺寸为 240 200 600 mmmmmm 重量 6kN m2 窗 钢塑门窗 0 35 2 kN m 门 木门 0 2 2 kN m 6 平面结构布置如图 2 1 所示 图 2 1 结构平面布置图 7 竖向结构布置如图 2 2 所示 图 2 2 竖向结构布置图 2 3 2 梁柱截面尺寸的估计 1 框架横梁截面尺寸 框架横梁截面高度 h 1 12 1 8 L 358 3 537 5 截面宽度 b 1 3 1 2 h mm 板厚 L H 50 4 本结构取 h 400 b 200 板厚 100 mmmmmm 2 框架柱截面尺寸 底层框架柱尺寸估计 8 假设结构的荷载设计值为 12kN 则底层中柱的轴力设计值为 2 m N 12 3 3 2 1 2 15 8 1346 4 kN 结构采用 C30 混凝土 fc 14 3 假设柱截面尺寸 b h 400 400 2 N mmmmmm 则柱的轴压比为 9 059 0 400400 3 14 1346400 bhf N c 故确定取柱截面尺寸为 400 400 mmmm 为了简化施工 各柱截面从底层到顶层不改变 3 确定框架计算简图 框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱刚接 底层柱高从基础顶面算至一层楼面 室内外高差 1 2 基础顶面至室外地坪通常取0 50 地下室标高 2 4m 距室外地m m 平 1 2m 所以底层柱高度 h 0 5 2 4 2 9 其余各层柱高从楼面算至上一层楼面 即m 层高 故均为 2 9 m 见图 2 2 2 3 3 框架梁柱线刚度计算 工程采用现浇钢筋混凝土结构 结构采用 C30 混凝土 Ec 3 10 43 N mm 左跨梁 EI L 3 0 107 1 12 0 20 0 4 3 4 8 2i梁1 1 33 104kNm 中跨梁 EI L 3 0 107 1 12 0 20 0 4 3 3 7 2i梁2 1 73 104kNm 右跨梁 EI L 3 0 107 1 12 0 20 0 4 3 4 2 2i梁3 1 52 104 kNm 顶层柱 EI h 3 0 107 1 12 0 4 0 4 3 2 52 2 54 104i顶层柱kNm 其余各层柱 EI h 3 0 107 1 12 0 4 0 4 3 2 9 2 21 104i余柱kNm 令 1 0 其余各杆的相对线刚度为 i余柱 1 33 2 21 0 60 i梁1 1 73 2 13 0 78i梁2 9 1 52 2 13 0 69i梁3 2 54 2 13 1 12 i顶柱 框架梁柱的相对线刚度计算简图 如图 2 3 所示 图 2 3 梁柱相对线刚度 2 42 4 荷载计算荷载计算 2 4 1 荷载标准值计算 1 恒荷载标准值计算 1 标准层楼面 面 层 25 厚干硬性水泥砂浆 素水泥砂浆填缝 0 025 20 0 5kN m 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5kN m 抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 0 01 17 0 17kN m 合 计 3 17 kN m 2 梁自重 b h 200 400mmmm 自 重 25 0 40 0 20 2 0kN m 10 抹 灰 梁底抹灰 两侧抹灰 10 厚混合砂浆 0 01 0 40 1 2 0 2 17 0 136 kN m 合 计 2 136kN m 3 柱自重 b h 400mm 400mm 自 重 0 4 0 4 25 4 kN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 四面抹灰 0 01 0 4 4 17 0 27kN m 合 计 4 27kN m 4 卫生间 厨房楼地面 面 层 水泥砂浆填缝 10 厚 300 300 防滑地砖 0 34 2 kN m 结合层 20 厚干硬性水泥砂浆结合层 素水泥砂浆一道 0 02 20 0 4 2 kN m 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 2 kN m 抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 0 01 17 0 17 2 kN m 合 计 3 41 2 kN m 5 阳台恒载 面 层 20 厚水泥砂浆抹面 0 2 20 0 4 2 kN m 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 2 kN m 抹面层 15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0 01 17 0 17 2 kN m 合 计 3 07 2 kN m 6 外纵墙自重 铝合金窗 0 35 1 5 1 6 1 01kN 窗间墙 6 0 20 2 90 4 3 31 8 4 5 kN 窗边墙 6 1 8 0 9 0 20 1 94kN 水泥粉刷内 外墙面 0 36 3 3 2 91 8 1 6 2 4 82 kN 合计 12 27kN 7 内横墙 3 04kN 8 屋面 防水层 合成高分子防水卷材 0 40 2 kN m 找平层 15 厚水泥砂浆 0 015 20 0 30m 3 kN m 2 kN m 11 找坡层 40 厚水泥砂浆找坡 0 04 20 0 80m 3 kN m 2 kN m 保温层 20 厚挤塑聚苯板 0 20 2 kN m 100mm 厚钢筋混凝土楼盖 0 1 25 2 50m 3 kN m 2 kN m 抹灰层 20 厚混合砂浆 0 02 17 0 34 m 3 kN m 2 kN m 合计 4 54 2 kN m 2 活荷载标准值计算 楼面活载均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 厨房楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 浴室 厕所楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 走廊 楼梯均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 屋面均布活荷载标准值 不上人屋面 0 5 2 kN m 3 风载 雪载标准值 根据工程所在地 工程采用山东省青岛市地质气象资料 风载荷 雪荷载取潍坊 市的风载 雪载设计值 即 风载取 W 0 3 雪载取 S0 0 4 2 kN m 2 kN m 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 计算时取两者中较大者 5 2 4 2 竖向荷载计算 确定板传递给梁的荷载时 要一个板区格一个区格的考虑 确定每个板区格上的 荷载传递时 本结构是双向板 可沿四角作 45 线 将区格板分为四小块 将每小块 板上的荷载传递给与之相邻的梁 板传至梁上的三角形 梯形荷载可等效为均布荷载 短跨方向传递 5aq 8 长方向传递 12 a 2b 2 a 2b 3 aq 6 由平面结构布置图中选一榀进行和在计算 框架单元板传力路线如图 2 4 所示 12 图 2 4 板传力线路图 屋面板传给梁的荷载 三角形 P P P g q 公式 2 0 5 8 01 2 l 1 梯形 P 12 P 公式 2 0 23 01 02 2 l l 2 1 AC 轴间框架梁 3 3 0 34 2 4 8 屋面板 恒载 2 4 54 10 93 3 3 2 23 1 2 0 340 34 kN m 活载 2 0 5 1 20 3 3 2 23 1 2 0 340 34 kN m 楼面板传给梁的荷载 恒载 2 3 17 7 64 3 3 2 23 1 2 0 340 34 kN m 活载 2 2 4 82 3 3 2 3 1 2 0 340 34 kN m 梁自重标准值 2 14kN m A C 轴间框架梁均布荷载为 13 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 2 14 10 93 13 07kN m 活载 板传荷载 1 25kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙传荷载 2 14 7 64 3 04 12 82kN m 活载 板传荷载 4 82kN m 2 C F 轴间框架梁 3 3 0 45 2 3 7 屋面板 恒载 2 4 54 10 28 3 3 2 23 1 2 0 450 45 kN m 活载 2 0 5 1 14 3 3 2 23 1 2 0 450 45 kN m 楼面板传给梁的荷载 恒载 2 3 17 7 22 3 3 2 23 1 2 0 450 45 kN m 活载 2 2 4 55 3 3 2 23 1 2 0 450 45 kN m 梁自重标准值 2 14kN m C F 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 2 14 10 28 12 42kN m 活载 板传荷载 1 25kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙传荷载 2 14 7 22 3 04 12 40kN m 活载 板传荷载 4 55kN m 3 F J 轴间框架梁 3 3 0 45 2 3 7 屋面板 恒载 2 4 54 11 39 3 3 2 23 1 2 0 390 39 kN m 活载 2 0 5 1 25 3 3 2 23 1 2 0 390 39 kN m 14 楼面板传给梁的荷载 恒载 2 3 17 7 95 3 3 2 23 1 2 0 390 39 kN m 活载 2 2 5 02 3 3 2 23 1 2 0 390 39 kN m 梁自重标准值 2 14kN m F J 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 2 14 11 39 13 53kN m 活载 板传荷载 1 25kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙传荷载 2 14 7 95 3 04 13 13kN m 活载 板传荷载 5 02kN m 4 柱纵向集中荷载计算 1 A 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层 恒载 梁自重 板传荷载 3 33 315 2 143 30 44 54213 93 2228 kN 活载 板传活载 0 5 2 0 85 5 8 3 3 2 3 3 2 1 2 kN 标准层 恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 3 04 3 3 2 14 3 3 3 17 2 22 43 5 8 3 3 2 3 3 2 1 2 kN 活载 板传荷载 2 2 3 40 5 8 3 3 2 3 3 2 1 2 kN 2 C 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层 15 恒载 梁自重 板传荷载 3 33 315 2 143 30 42 4 54221 64 2228 kN 活载 板传活载 0 5 2 2 1 70 5 8 3 3 2 3 3 2 1 2 kN 标准层 恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 3 04 3 3 2 14 3 3 2 3 17 2 27 87 5 8 3 3 2 3 3 2 1 2 kN 活载 板传荷载 2 2 0 2 6 80 5 8 3 3 2 3 3 2 1 2 kN 3 F 轴柱集中荷载与 C 轴柱集中荷载相同 J 轴与 A 轴柱集中荷载相同 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图 2 5 所示 16 图 2 5 框架恒载受力图 由于 A J 二轴的纵梁外边线分别与该二轴柱的外边线齐平 故此二轴上的竖向荷 载与柱轴线偏心 A 轴的偏心距 100mm C 轴偏心距 100mm 因数值较小 计算时忽 略 按轴心受压计算 2 4 3 风荷载计算 1 风荷载标准值计算 7 将计算单元范围内的外墙面上的分布风荷载 简化为等量作用于楼面处的集中风 荷载 计算公式如公式 2 3 所示 公式 2 3 ZZo W w B hh ij s 2 S 风荷载体形系数 本工程 H B 17 18 11 11 1 55 取 S 1 3 Z 风压高度变化系数 本工程建设地点为城市郊区 取 B 类地面粗糙程度 0 风荷载基本风压值 17 hi 下层柱高 hj 上层柱高 B 值计算单元迎风面积宽度 B 3 60 m 风振系数 Z 1 Z Z 此处大致取 1 0 计算过程如表 2 1 所示 表 2 1 各层楼面处集中风荷载标准值计算 层数离地高度 z z s 0hihj 风压力 820 71 261 01 30 32 92 14 05 718 61 221 01 30 32 92 94 55 615 71 161 01 30 32 92 94 33 512 81 091 01 30 32 92 94 07 49 91 01 01 30 32 92 93 73 37 01 01 01 30 32 92 93 73 24 11 01 01 30 32 92 93 73 11 21 01 01 30 31 22 90 80 2 风载作用下抗侧移刚度 D 的计算 位移计算时 各荷载值均采用标准值 抗侧移刚度 D 的计算如表 2 2 2 3 所示 表 2 2 横向标准层 D 值计算 构件名称 2 b c i i i 2 c i i 2 12 c c i D h kN m A 轴柱 i 2 0 6 2 10 6 0 237253 C 轴柱 i 2 0 60 78 2 11 38 0 4112929 F 轴柱 i 2 0 690 78 2 11 47 0 4213244 J 轴柱 i 2 0 69 2 10 69 0 268199 D 7253 12929 13244 8199 41625 kN m 表 2 3 横向底层 D 值计算 18 构件名称 b c i i i 0 5 2 c i i 2 12 c c i D h kN m A 轴柱 0 6 0 4213244 C 轴柱 1 38 0 5617659 F 轴柱1 470 5717974 J 轴柱0 690 4413875 D 62752 3 风载作用下抗侧移刚度 D 的计算 水平荷载作用下框架的层间侧移按以下公式计算 Uj Vj Dij 公式 2 4 Vj 第 j 层的总剪力 Dij 第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和 Uj 第 j 层的层间侧移 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算 计算如表 2 4 表 2 4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算 层数WjVj D j u h j u 8 4 05 4 05416250 0000970 000034 7 4 55 8 60416250 0002970 000102 6 4 33 12 93416250 0003110 000107 5 4 07 17 00416250 0004080 000141 4 3 73 20 73416250 0004980 000172 3 3 73 24 46416250 0005880 000203 2 3 73 28 1941625 0 0006770 000233 1 0 80 28 99627520 0004620 000159 侧移验算 对于框架梁结构楼层层间最大侧移与层高之比的限值为 1 550 该工程的框架结构层 间侧移根据表 2 4 中数据 框架的侧移刚度足够 max j uh 19 2 4 4 地震载计算 本工程为市郊的民用住宅 设计采用潍坊市抗震设防标准 设防烈度为 6 度 规 范规定 抗震设防烈度为 6 度时 丙类建筑可不进行地震作用计算 8 2 52 5 内力计算内力计算 2 5 1 恒载作用下的内力计算 采用分层法计算 除底层柱以外 其他各层柱的线刚度 0 9 并取传递系数 3 1 底层仍用 9 2 1 1 横梁固端弯矩的计算 受力简图如图 2 6 所示 图 2 6 弯矩计算简图 Mab 公式 2 5 2 12 ab ql M 2 12 ba ql M AC 跨固端弯矩 顶层 25 09 ac M 2 1 13 07 4 8 12 kN m Mca 25 09kN m 标准层 23 58 ac M 2 1 12 28 4 8 12 kN m Mca 23 58 2 1 12 28 4 8 12 kN m CF 跨固端弯矩 顶层 14 17 cf M 2 1 12 42 3 7 12 kN m 14 17 fc MkN m 标准层 14 15 cf M 2 1 12 40 3 7 12 kN m 20 14 15 fc MkN m FJ 跨固端弯矩 顶层 19 89 fj M 2 1 13 53 4 2 12 kN m 19 89 jf MkN m 标准层 19 30 fj M 2 1 13 13 4 2 12 kN m 19 30 jf M 2 1 13 13 4 2 12 kN m 2 各节点杆端分配系数的确定 10 杆端分配系数用以下公式进行计算 公式 2 ij ij ij i i 6 顶层 a 点 1 12 0 65 1 120 6 u 柱 0 6 0 35 1 12 0 6 u梁 c 点 1 12 0 45 1 120 6 0 78 u 柱 0 6 0 24 2 5 u左梁 0 78 0 31 2 5 u右梁 f 点 1 12 0 43 1 120 69 0 78 u 柱 0 78 0 30 2 59 u左梁 0 69 0 27 2 59 u右梁 j 点 1 12 0 62 1 120 69 u 柱 0 38u梁 七层 a 点 1 12 0 41 1 120 9 0 6 u 上柱 0 9 0 37 1 120 9 0 6 u 下柱 0 6 0 22 2 72 u梁 c 点 1 12 0 32 1 120 9 0 6 0 78 u 上柱 0 9 0 29 3 5 u 下柱 21 0 6 0 17 3 5 u左梁 0 22u右梁 f 点 1 12 0 31 1 120 9 0 69 0 78 u 上柱 0 9 0 28 3 59 u 下柱 0 78 0 22 3 59 u左梁 0 19u右梁 j 点 1 12 0 40 1 12 1 0 69 u 上柱 0 9 0 36 2 81 u 下柱 0 69 0 25 2 81 u梁 标准层 a 点 0 9 0 38 0 9 0 9 0 6 u 上柱 0 9 0 38 0 9 0 9 0 6 u 下柱 0 24u梁 c 点 0 9 0 30 0 90 9 0 6 0 78 u 上柱 0 9 0 3 3 38 u 下柱 0 6 0 18 3 38 u 左梁 0 78 0 23 3 38 u 右梁 f 点 0 9 0 29 0 90 9 0 69 0 78 u 上柱 0 9 0 29 3 47 u 下柱 0 78 0 22 3 47 u 左梁 0 69 0 20 3 47 u 右梁 j 点 0 9 0 37 0 9 0 9 0 69 u 上柱 0 9 0 37 0 9 0 9 0 69 u 下柱 0 26u梁 22 杆端分配系数分配如图 2 7 所示 图 2 7 杆端分配系数 23 3 力矩分配计算 顶层力矩分配图如图 2 8 所示 图 2 8 顶层力矩分配图 4 标准层恒荷载力矩分配如图 2 9 所示 24 图 2 9 标准层力矩分配 5 底层恒荷载力矩分配如图 2 10 所示 图 2 10 底层力矩分配 6 恒载作用下顶层弯矩图如图 2 11 所示 KN m 图 2 11 底层力矩分配 25 7 恒载作用下标准层弯矩图如图 2 12 所示 KN m 图 2 12 底层力矩分配 8 恒载作用下底层弯矩图如图 2 13 所示 KN m 图 2 13 底层力矩分配 26 9 在竖向荷载作用下 可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅 调幅系数 对现浇框架取 0 8 0 9 本设计中梁端弯矩的调幅系数取 0 8 调幅结果表 2 8 表 2 5 恒载作用下梁端弯矩的调幅 AC跨CF跨 调幅前调幅后调幅前调幅后 恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右 八层17 4328 7813 9423 0214 4116 111 5312 88 七层20 3224 2316 2619 3816 415 0713 1212 06 六层19 7624 1515 8119 3216 5115 1513 2112 12 五层19 7624 1515 8119 3216 5115 1513 2112 12 四层19 7624 1515 8119 3216 5115 1513 2112 12 三层19 7624 1515 8119 3216 5115 1513 2112 12 二层19 7624 1515 8119 3216 5115 1513 2112 12 一层19 0324 0815 2219 2616 2915 3113 0312 25 FJ跨 调幅前调幅后 恒载梁左梁右梁左梁右 八层21 10 13 3716 88 10 70 七层20 3316 2416 26 12 99 六层20 2715 7916 22 12 63 五层20 2715 7916 22 12 63 四层20 2715 7916 22 12 63 三层20 2715 7916 22 12 63 二层20 2715 7916 22 12 63 一层20 2315 1116 18 12 09 梁端负弯矩减小后 应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩 梁的跨中正弯矩至少 应取按简支梁计算的跨中弯矩的一半 如为均布荷载 则 2 7 2 qg 16 1 lM 中 27 2 8 28 1 212 MM lqgM 中 10 跨中弯矩 对顶层 AC 跨 kN m 16 19 28 1 212 MM glgM中 CF 跨 kN m 05 9 28 1 212 MM glgM中 FJ 跨 kN m 04 16 28 1 212 MM glgM中 对七层 AC 跨 kN m 1 19 28 1 212 MM glgM中 CF 跨 kN m 63 8 28 1 212 MM glgM中 FJ 跨 kN m 33 14 28 1 212 MM glgM中 对六至一层 AC 跨 kN m 36 19 28 1 212 MM glgM中 CF 跨 kN m 56 8 28 1 212 MM glgM中 FJ 跨 kN m 69 12 28 1 212 MM glgM中 28 恒载作用下的弯矩图如图 2 14 所示 图 2 14 恒载作用下的弯矩图 29 11 恒载作用下的剪力计算 1 梁剪力的计算方法 计算如图 2 15 所示 图 2 15 梁剪力计算简图 VAB 公式 2 9 2 MMql l 左右 2 柱剪力的计算 计算简图 2 16 图 2 16 柱剪力 VA 公式 2 10 h M右左M 30 恒载作用下的剪力图如图 2 17 所示 图 2 17 恒载作用下剪力图 3 恒载作用下柱轴力的计算 图示如图 2 18 所示 N Nu VL Vr 公式 2 11 31 Nu 上柱传来的轴力 VL 柱左侧梁剪力 Vr 柱右侧梁剪力 图 2 18 柱轴力计算简图 恒载作用下的轴力图 如图 2 19 所示 32 图 2 19 恒载下的轴力图 2 5 2 活载作用下的内力计算 采用分层法计算 除底层柱以外 其他各层柱的线刚度 0 9 并取传递系数 3 1 底层仍用 2 1 1 楼顶屋面为不上人屋面 活荷载值为 0 5kN m 荷载较小 不考虑最不利组 2 合 将活荷载满跨布置计算 各层梁的活荷载值 AB 跨 1 51 kN m BC 跨 1 51 kN m 33 计算梁端弯矩 计算简图如图 2 20 所示 图 2 20 弯矩计算简图 公式 2 ac M ca M 2 12 ql 12 2 均布活载作用时 计算过程如下图所示 顶层力矩分配如图 2 21 所示 图 2 21 顶层力矩分配 标准层力矩分配如图 2 22 所示 34 图 2 22 标准层力矩分配 底层力矩分配如图 2 23 所示 图 2 23 底层力矩分配 34 均布活载作用内力图如图 2 24 所示 图 2 24 均布活荷载作用下弯矩图 4 活载作用下的剪力计算 梁剪力计算如图 2 25 所示 图 2 25 剪力计算简图 V 公式 2 13 2 MMql l 左右 35 柱剪力的计算 计算简图如图 2 26 所示 2 26 柱剪力计算简图 顶层和标准层 VA 公式 2 MM l 下上 14 活载作用下的剪力图如图 2 27 所示 36 图 2 27 活载作用下的剪力图 5 活载作用下柱轴力的计算 公式 2 NN N 上 15 活荷载作用下的轴力图如图 2 28 所示 图 2 28 活荷载作用下的轴力 2 5 3 风荷载作用下的内力计算 框架在风荷载的作用下 其内力计算方法和步骤如下 求各柱反弯点处的剪力值 计算各柱的反弯点高度 计算各柱的杆端弯矩及梁端弯矩 计算各柱的轴力与梁端剪力 第 i 层 m 柱分配的剪力 Vim Dim D Vi Vi Wi 公式 2 16 Wi 第 i 层楼面处集中风荷载标准值 37 Dim 第 i 层 m 柱的抗侧移刚度 框架柱反弯点高度比 7 y y0 y1 y2 y3 公式 2 17 y0 框架柱标准反弯点高度比 y1 上 下层梁线刚度变化反弯点高度比修正值 y2 y3 上 下层高度变化反弯点高度比修正值 A 轴柱反弯点位置如表 2 6 所示 C 轴柱反弯点位置如表 2 7 所示 F 轴柱反弯点位置如表 2 8 所示 J 轴柱反弯点位置如表 2 9 所示 表 2 6 轴反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 82 820 23 0 075000 0 075 0 21 72 90 230 1650000 165 0 48 62 90 230 2650000 265 0 77 52 90 230 3150000 315 0 91 42 90 230 40000 4 1 16 32 90 230 450000 45 1 31 22 90 230 5850000 585 1 70 12 90 60 70000 7 2 03 表 2 7 C 轴反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 82 820 410 1150000 115 0 32 72 90 410 3050000 305 0 88 62 90 410 3550000 355 1 03 52 90 410 40000 4 1 16 42 90 410 450000 45 1 31 32 90 410 450000 45 1 31 22 90 410 5450000 545 1 58 12 91 380 6120000 612 1 77 表 2 8 F 轴反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 82 820 420 130000 13 0 37 72 90 420 310000 31 0 90 38 62 90 420 360000 36 1 04 52 90 420 40000 4 1 16 42 90 420 450000 45 1 31 32 90 420 450000 45 1 31 22 90 420 540000 54 1 57 12 91 470 6030000 603 1 75 表 2 9 J 轴反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 82 820 2600000 0 00 72 90 260 1760000 176 0 51 62 90 260 2630000 263 0 76 52 90 260 3130000 313 0 91 42 90 260 40000 4 1 16 32 90 260 450000 45 1 31 22 90 260 5870000 587 1 70 12 90 690 70000 7 2 03 框架柱杆端弯矩 梁端弯矩的计算 简图如图 2 29 所示 图 2 29 计算简图 40 风载作用下 A 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 10 所示 表 2 10 风载作用下 A 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数ViDi DDi D c y hM 上M 下 84 057253416250 1740 23 0 2112 19 0 85 78 67253416250 1740 23 0 4819 954 13 612 937253416250 1740 23 0 7726 259 96 517 07253416250 1740 23 0 9132 1315 47 420 737253416250 1740 23 1 1634 0024 05 324 467253416250 1740 23 1 3136 4532 04 228 197253416250 1740 23 1 7031 0147 92 128 9913244416250 3180 42 2 0322 3258 85 风载作用下 C 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 11 所示 表 2 11 风载作用下 C 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数 Vj DDiDi DViy h M 上M 下 84 0541625129290 314 05 0 3210 451 30 78 641625129290 318 6 0 8817 377 57 612 9341625129290 3112 93 1 0324 1813 32 517 041625129290 3117 0 1 1629 5819 72 420 7341625129290 3120 73 1 3132 9627 16 324 4641625129290 3124 46 1 3138 8932 04 228 1941625129290 3128 19 1 5837 2144 54 128 9962752176590 2828 99 1 7732 7651 31 风载作用下 F 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 12 所示 表 2 12 风载作用下 F 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数 Vj DDiDi DViy h M 上M 下 84 0541625132440 324 05 0 3710 251 50 78 641625132440 328 6 0 9017 207 74 612 9341625132440 3212 93 1 0424 0513 45 517 041625132440 3217 0 1 1629 5819 72 420 7341625132440 3220 73 1 3132 9627 16 324 4641625132440 3224 46 1 3138 8932 04 228 1941625132440 3228 19 1 5737 4944 26 128 9962752179740 2928 99 1 7533 3450 73 风载作用下 J 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 13 所示 41 表 2 13 风载作用下 J 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数 Vj DDiDi DViy h M 上M 下 84 054162581990 204 05 0 00 11 75 0 00 78 64162581990 208 6 0 51 20 55 4 39 612 93416