某街道社区卫生服务中心结构与建筑设计毕业论文.doc

目录目录 1 1 某街道社区卫生服务中心结构与建筑设计毕业论文某街道社区卫生服务中心结构与建筑设计毕业论文 目录目录 1 设计资料设计资料 1 1 1 工程地点 1 1 2 工程名称 1 1 3 使用要求 1 1 4 气象资料 1 1 5 工程地质条件 1 1 6 抗震设防烈度 1 1 7 建筑安全等级 2 1 8 荷载资料 2 2 结构布置与计算简图结构布置与计算简图 2 2 1 结构选型与布置 2 2 1 1 结构选型 2 2 1 2 结构布置 2 2 2 框架计算简图及梁柱线刚度 3 2 2 1 梁柱截面尺寸估算 3 2 2 2 确定框架计算简图 4 2 2 3 框架梁柱的线刚度计算 4 3 荷载计算荷载计算 5 3 1 恒载标准值 5 3 1 1 屋面 5 3 1 2 标准层楼面 各层走廊楼面 6 3 1 3 梁自重 6 3 1 4 柱自重 6 3 1 5 外纵墙自重 6 3 1 6 外横墙自重 7 3 1 7 内横墙自重 7 3 1 8 女儿墙自重 100mm 的混凝土压顶 8 3 2 活荷载标准值计算 8 目录目录 2 2 3 2 1 屋面活荷载标准值 8 3 2 2 楼面活荷载标准值 8 3 2 3 雪荷载 8 3 3 4 风荷载标准值 8 3 3 竖向荷载下框架受荷载总图 9 3 3 1 A B 轴间框架梁 9 3 3 2 B C 轴间框架梁 10 3 3 3 C D 轴间框架梁 完全同 A B 轴间框架梁 10 3 3 4 A 轴柱纵向集中荷载的计算 10 3 3 5 B 轴柱纵向集中荷载的计算 11 3 3 6 C 轴柱纵向集中荷载的计算 同 B 轴柱纵向集中荷载的计算 12 3 3 7 D 轴柱纵向集中荷载的计算 同 A 轴柱纵向集中荷载的计算 12 4 水平地震作水平地震作 用下内力计算用下内力计算 12 4 1 重力荷载代表值计算 12 4 1 1 屋面处的重力荷载标准值的计算 12 4 1 2 其余各层楼面处重力荷载标准值计算 13 4 1 4 屋顶雪荷载标准值计算 13 4 1 5 楼面活载标准值计算 14 4 1 6 总重力荷载代表的计算 14 4 2 框架柱抗侧刚度 D 和结构基本自振周期计算 14 4 2 1 横向 D 值的计算 14 4 2 2 结构基本自振周期计算 15 4 3 水平地震作用计算 多遇 16 4 4 刚重比和剪重比验算 18 4 5 地震力作用下框架内力计算 以左震为例 19 5 内力计算内力计算 23 5 1 恒荷载作用 23 5 1 1 恒载标准值在屋面处引起的固端弯矩 23 5 1 2 恒载标准值引起的内力 见表 26 5 2 活荷载 28 5 2 1 活载标准值在屋面处引起的固端弯矩 28 目录目录 3 3 5 2 2 活载标准值引起的内力 见表 29 6 重力荷载作用重力荷载作用 31 6 1 作用于屋面处均布重力荷载代表值的计算 31 6 2 作用于楼面处均布重力荷载代表值的计算 31 6 3 由均布荷载代表值在屋面处引起固端弯矩 31 6 4 由均布荷载代表值在楼面处引起固端弯矩 31 7 内力组合内力组合 35 7 1 概述 35 7 2 框架梁内力组合 36 7 2 1 梁端控制截面弯矩不利组合 37 7 2 2 梁端控制截面剪力不利组合 38 7 2 3 梁跨中弯矩最不利内力组合 39 7 3 框架柱的内力组合 41 8 框架梁柱配筋计算框架梁柱配筋计算 43 8 1 框架柱截面设计 44 8 1 1 轴压比计算 44 8 1 2 正截面受弯承载力计算 44 8 1 3 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算 46 8 1 4 柱斜截面受剪承载力计算 47 8 2 框架梁截面设计 48 8 2 1 正截面受弯承载力计算 48 8 2 2 斜截面受剪承载力计算 50 8 3 次梁 52 8 3 1 荷载计算 52 8 3 2 承载力的计算 53 9 屋面楼面设计屋面楼面设计 53 9 1 屋面设计 54 9 1 1 C 板的配筋计算 54 9 1 1 1 判断板类型 54 9 1 1 2 荷载计算 54 目录目录 4 4 9 1 1 3 按弹性理论进行计算 55 9 1 2 C 板的配筋计算 56 9 1 2 1 判断板的类型 56 9 1 2 2 荷载计算 56 9 1 2 3 内力计算 57 9 1 2 4 截面承载力计算 57 9 2 楼面设计 58 9 2 1 D 板的配筋的计算 58 9 2 1 1 判断板类型 58 9 2 1 2 荷载计算 58 9 2 1 3 按弹性理论进行计算 计算思路完全同 9 1 1 3 步 58 9 2 2 C 板的配筋计算 59 9 2 2 1 判断板的类型 59 9 2 2 2 荷载计算 60 9 2 2 3 内力计算 60 9 2 2 4 截面承载力计算 60 10 楼梯计算楼梯计算 61 10 1 设计资料 61 10 2 楼梯形式 61 10 3 踏步板设计 62 10 3 1 荷载计算 62 10 3 2 内力计算 62 10 3 3 截面承载力计算 63 10 4 楼梯斜板设计 取 1 宽板带为计算单元 63 10 4 1 荷载计算 63 10 4 2 内力及截面承载力计算 63 10 5 平台板计算 64 10 5 1 判断平台板的计算类型 64 10 5 2 荷载计算 64 10 5 3 按弹性理论进行计算 计算思路完全同 9 1 1 3 65 10 6 平台梁计算 66 10 6 1 确定梁的尺寸 66 目录目录 5 5 10 6 2 荷载计算 66 10 6 3 内力计算 66 10 6 4 配筋计算 67 11 基础设计基础设计 68 11 1 柱 A 基础设计 68 致谢致谢 1 参考文献参考文献 1 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 1 1 1 1 设计资料设计资料 1 1 工程地点工程地点 建筑位于无锡某街道 约为北纬 5331 东经 81120 1 2 工程名称工程名称 某街道居家养老服务中心 1 3 使用要求使用要求 在给定的地段建筑一幢社会服务性质的建筑 钢筋混凝土框架结构 层数 4 5 层 总建筑面积 3000 4000 平方米 1 4 气象资料气象资料 查 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 1 基本风压 2 35 0 mKN 2 基本雪压 2 20 0 mKN 3 主导风向 东南风 4 地面粗糙度 B 类 1 5 工程地质条件工程地质条件 拟建场地地势平坦 地面标高为 8 5 米 地下水位在天然地面下 1 25 米 该场地地 下水对混凝土无侵蚀性 1 6 抗震设防烈度抗震设防烈度 7 度 第一组 场地类别 类 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 2 2 1 7 建筑安全等级建筑安全等级 III 1 8 荷载资料荷载资料 按 建筑结构荷载规范 GB 50001 2001 1 室内楼面活荷载标准值 2 2 kN m 2 走廊 门厅 楼梯为 2 2 5 kN m 3 维护墙构造 均采用240mm厚粘土空心砖 塑钢窗按计 2 0 45 kN m 4 结构方案 材料选择 结构方案 采用现浇整体式纵横向承重框架 屋盖和楼盖采用钢筋混凝土结构以 及钢筋混凝土独立基础 材料选择 混凝土 22 35 16 7 1 57 ct CfN mmfN mm 43 1 3 14 30 22 mmNfmmNfC tc 施工技术条件 施工单位经验丰富 施工机械设备齐全 材料供应 所需建筑材料均可保证供应 2 2 结构布置与计算简图结构布置与计算简图 2 1 结构选型与布置结构选型与布置 2 1 12 1 1 结构选型结构选型 采用现浇钢筋混凝土框架结构体系 基础采用柱下独立桩基础 2 1 22 1 2 结构布置结构布置 本框架结构设计为双向梁抗侧力体系 框架梁柱中心线重合 对于梁柱中心线不重 合的 它们的偏心距不大于该方向柱宽的 1 4 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 3 3 结合建筑的平面 立面和剖面布置情况 结构平面布置如图 2 1 根据结构布置 本建筑平面除走廊板区格为单向板外 其余均为双向板 双向板的 板厚 h l 50 l 为双向板的短向计算跨度 本建筑楼面板和屋面板的厚度均取 120mm 本建筑的材料选用如下 混凝土 C30 fC 14 3MPa Ec 3 0 107 钢筋 纵向受力筋采用 HRB335 级钢筋 其余采用 HPB235 级钢筋 墙体 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 窗 铝合金窗 门 木门 2 2 框架计算简图及梁柱线刚度框架计算简图及梁柱线刚度 本结构是三维空间的 但由于建筑结构的质量 刚度都比较均匀 故选用一榀框架 进行计算与配筋 其余框架可参照此框架进行配筋 现以 2 轴线为例进行计算 2 2 12 2 1 梁柱截面尺寸估算梁柱截面尺寸估算 框架梁 mm 4200 8 4200 12600 400 h l 取梁尺寸 h 600mm b h 2 300mm 次梁 h 500mm b 250mm 框架柱 建筑总高度按 14 40m 算 小于 30m 的现浇框架结构 设防烈度 7 度近震 查抗震设 计规范 该框架为三级抗震 最大轴压比 假定采用 C30 混凝土 查得 0 9 假定每平方米荷载为 14kN m2 则柱子最大轴压力 2 3 14mmNfc N 1 25 14 7 2 4 2 5 2646kN 则柱子轴压比 即 2 2646000 205594 4 14 3 0 9 c N bhmm f 取柱子截面形状为正方形 即 b h453 4mm 为了简化施工 各柱截面从底层到顶层不改变 即取柱子尺寸为 500mm 500mm 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 4 4 2 2 22 2 2 确定框架计算简图确定框架计算简图 框架的计算单元如图 1 1 所示 假定框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱刚接 由 于各层柱截面尺寸都不变 故梁跨取柱截面形心线间距离 底层柱高从基础顶面算至二 层楼面 室内外高差为 0 45m 基础顶面至室外地坪取为 0 5m 故底层柱高取 3 6m 0 45 0 5m 4 55m 其余各层柱高均为 3 6m 由此框架的计算简图如图 1 2 所示 2 2 32 2 3 框架梁柱的线刚度计算框架梁柱的线刚度计算 混凝土 C30 现浇框架结构梁惯性矩 2724 30 kN100 3 100 3mmmNEC 中框架梁 线刚度 0 2II lEIi 左跨梁 i左跨梁 EI l 734 1 3 0 1020 30 0 6 65 4 10 12 kN m 图 2 2 计算简图及相对线刚度 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 5 5 中跨梁 i中跨梁 734 1 3 0 1020 30 0 6 2 413 5 10 12 EI lkN m 右跨梁 i右跨梁 i左跨梁 A B 轴底层柱 i底层柱 744 1 3 0 10 0 5 4 553 4 10 12 EI hkN m A B 轴其余层柱 i其余层柱 744 1 3 0 10 0 5 3 64 3 10 12 EI hkN m 令余柱线刚度为 1 0 则其余各杆件的相对线刚度为 i左跨梁 44 5 4 10 4 3 10 1 25 i中跨梁 44 13 5 10 4 3 10 3 14 i底柱 44 3 4 10 4 3 10 0 79 框架梁柱的相对线刚度如图 2 2 所示 作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据 3 3 荷载计算荷载计算 便于内力组合 荷载计算宜按标准值计算 3 1 恒载标准值恒载标准值 3 1 13 1 1 屋面屋面 2 2 26 kN m 三毡四油铺绿豆砂 刷冷底子油一道 石油沥青卷材防水屋面 20厚1 2 5水泥砂浆找平层 不上人有保温层 20厚 最薄处 1 8水泥加气混凝土碎渣找2 坡 干铺100厚加气混凝土砌块 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 0 12m 25KN m3 3 0KN m2 抹灰层 20 厚混合砂浆 0 02m 17KN m3 0 34KN m2 合计 5 6kN m2 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 6 6 3 1 23 1 2 标准层楼面 各层走廊楼面标准层楼面 各层走廊楼面 2 0 65 kN m 12厚1 2水泥石子磨光 素水泥浆结合层一遍 水磨石地面 18厚1 3水泥砂浆找平层 素水泥浆结合层一遍 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 0 12m 25KN m3 3 0 kN m2 抹灰层 20 厚混合砂浆 0 02m 17KN m3 0 34kN m2 合计 3 99kN m2 3 1 33 1 3 梁自重梁自重 b h 300mm 600mm 自重 25 0 3 0 6 0 12 3 6kN m 抹灰层 20 厚混合砂浆 0 02 0 6 0 12 2 17 0 33kN m 合计3 93kN m2 b h 250mm 500mm 自重 25 0 25 0 5 0 12 2 38KN m 抹灰层 20 厚混合砂浆 0 02 0 5 0 12 17 0 26KN m 合计2 64kN m 3 1 43 1 4 柱自重柱自重 b h 500mm 500mm 自重 25 0 5 0 5 6 25kN m 抹灰层 20 厚混合砂浆 0 02 0 5 4 17 0 68kN m 合计 6 93kN m 3 1 53 1 5 外纵墙自重外纵墙自重 标准层 纵墙 0 9 0 25 5 5 1 24kN m 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 7 7 铝合金窗0 4 2 1 0 84kN m 外墙面贴瓷砖 3 6 2 1 0 5 0 75kN m 内墙面 20mm 厚混合砂浆抹灰0 02 3 6 2 1 17 0 65kN m 合计 3 34kN m 底层 纵墙 4 55 2 1 0 6 0 25 5 5 2 4kN m 铝合金窗0 4 2 1 0 84kN m 外墙面贴瓷砖 4 55 2 1 0 5 0 6 0 5 0 68kN m 内墙面 20mm 厚混合砂浆抹灰0 02 3 6 2 1 17 0 51kN m 合计4 44kN m 3 1 63 1 6 外横墙自重外横墙自重 标准层 横墙 3 6 0 6 0 25 5 5 4 13kN m 外墙面贴瓷砖 0 5 3 6 1 8 kN m 内墙面 20mm 厚混合砂浆抹灰0 02 3 6 17 1 3kN m 合计 7 15kN m 底层 横墙 4 55 0 6 0 25 5 5 5 5kN m 外墙面贴瓷砖 0 5 4 55 0 5 0 6 1 73 kN m 内墙面 20mm 厚混合砂浆抹灰0 02 3 6 17 1 3kN m 合计8 53kN m 3 1 73 1 7 内横墙自重内横墙自重 标准层 横墙 3 6 0 6 0 2 5 5 3 3kN m 墙面 20mm 厚抹灰 3 6 0 6 0 02 2 17 2 04kN m 合计 5 34kN m 底层 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 8 8 横墙 4 55 0 6 0 2 5 5 4 4kN m 墙面 20mm 厚抹灰 3 6 0 7 0 02 2 17 2 04kN m 合计 6 44kN m 3 1 83 1 8 女儿墙自重女儿墙自重 100mm 100mm 的混凝土压顶的混凝土压顶 自重 0 25 0 5 5 5 25 0 25 0 1 1 45 kN m 外墙面贴瓷砖 2 0 5 0 6 0 6 kN m 顶面 0 5 0 25 0 13kN m 2 18kN m 3 2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 3 2 13 2 1 屋面活荷载标准值屋面活荷载标准值 不上人屋面 0 5 kN m2 3 2 23 2 2 楼面活荷载标准值楼面活荷载标准值 走廊 2 5 kN m2 办公室2 0 kN m2 3 2 33 2 3 雪荷载雪荷载 So 0 45kN m2 1 0 r 1 0 0 450 45 krO SSkN m 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值 3 3 43 3 4 风荷载标准值风荷载标准值 风荷载标准值 0kzsz wu u w 基本风压 由荷载规范查得 2 0 35 0mkNw 迎面风 和 0 5 s u 背风面 由于 85 0 s ummH3035 15 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 9 9 18 35 25 50 721 5H B 所以不考虑风振系数 z 取5 160 50 25 35 15 BH 1 0 z 取 轴线横向框架 其负载宽度为 8 85m 则沿房屋高度的分布风荷载标准值 8 85 0 453 9825 szsz q zu uu u 3 3 竖向荷载下框架受荷载总图竖向荷载下框架受荷载总图 图 3 1 板传荷载示意图 确定板传递给梁的荷载时 一个区格板一个区格板地考虑 确定每个区格板的荷载传递时 先 区分板是单向板还是双向板 若为单向板 沿板的短跨方向作中线 将板上的荷载平均分给两 长边的梁 若为双向板计算 从四角出 45o平分线 区格板被分为四个小块 每小块荷载 传给与之相邻的的梁 见板传荷示意图 板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷 载 3 3 13 3 1 A BA B 轴间框架梁轴间框架梁 屋面 恒载 2 5 6 1 8 1 2 1 8 6 0 1 8 6 0 17 08kN m 23 活载 0 5 1 8 2 1 2 1 8 6 0 1 8 6 0 1 52 kN m 23 楼面板传给梁的荷载 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 1010 恒载 2 3 99 1 8 1 2 1 8 6 0 1 8 6 0 12 2kN m 23 活载 2 0 1 8 2 1 2 1 8 6 0 1 8 6 0 6 10 KN m 23 横梁自重标准值 3 93kN m A B 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 3 93kN m 17 08kN m 21 01kN m 活载 板传荷载 1 52KN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙体重 3 93kN m 12 2kN m 5 34 kN m 21 47kN m 活载 板传荷载 6 10kN m 3 3 23 3 2 B CB C 轴间框架梁轴间框架梁 由于 B C 轴间板为单向板 故板传荷载为零 则 B C 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 3 93 0 3 93kN m 活载 板传荷载 0kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 4 67 5 73 10 40KN m 活载 板传荷载 0kN m 3 3 33 3 3 C DC D 轴间框架梁轴间框架梁 完全同完全同 A B 轴间框架梁轴间框架梁 3 3 43 3 4 A A 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 女儿墙自重 2 18kN m 顶层柱恒载 女儿墙自重 梁自重 板传荷载 2 18 7 2 7 2 0 5 3 93 17 08 6 0 4 5 6 1 8 5 8 3 6 3 6 2 2 64 6 0 2 4 98 26kN 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 1111 顶层柱活载 板传活载 1 52 6 0 4 0 5 1 8 5 8 3 6 3 6 2 4 31kN 标准层柱恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 3 43 7 2 0 5 3 93 7 2 0 5 12 2 6 0 4 3 99 1 8 5 8 3 6 3 6 2 2 64 5 34 6 2 4 107 11kN 标准层活载 板传活载 6 1 6 0 4 2 1 8 5 8 3 6 3 6 2 17 25kN 3 3 53 3 5 B B 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 梁自重 板传荷载 3 93 7 2 0 5 17 08 6 0 4 5 6 1 8 5 8 3 6 3 6 2 5 6 3 6 1 2 2 2 2 64 6 0 2 4 94 65 kN 顶层柱活载 板传活载 1 52 6 0 4 0 5 1 8 5 8 3 6 3 6 2 0 5 3 6 1 2 2 2 6 47kN 标准层柱恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 5 34 7 2 0 5 3 93 7 2 0 5 12 2 6 0 4 3 99 1 8 5 8 3 6 3 6 2 2 64 5 34 6 2 4 3 99 3 6 1 2 137 75kN 标准层柱活载 板传活载 6 1 6 0 4 2 1 8 5 8 3 6 3 6 2 2 5 3 6 1 2 28 05kN 3 3 63 3 6 C C 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 同同 B 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 3 3 73 3 7 D D 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 同同 A 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 4 4 水平地震作水平地震作 用下内力计算用下内力计算 该建筑物高度为 14 4m 40m 以剪切变形为主 且质量和刚度沿高度分布比较均匀 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 1212 故可采用底部剪力法计算水平地震作用 4 1 重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算 屋面重力荷载代表值 屋面上下半层范围内结构或构件自重标准值 0 5 雪载标准值 楼面重力荷载代表值 楼面上下半层范围内结构或构件自重标准值 0 5 活载标准值 其中 结构和构配件自重取楼面上 下各半层层高范围的结构及构配件自重 屋面处取顶 层的一半 4 1 14 1 1 屋面处的重力荷载标准值的计算屋面处的重力荷载标准值的计算 女儿墙的重力荷载代表值的计算 50 4 14 4 2G 女儿墙 2 18 282 53kN 屋面板结构层自重标准值 50 9 14 9 G 屋面 5 6 4247 1kN G25 0 3 0 60 12 6 00 5162 40 5825 0 3 0 60 12 7 20 52825 0 25 0 50 12 6 14 1246 38kN 梁 顶层的墙重 111 3 347 20 5145 347 20 5137 1560 54 222 1111 7 152 40 525 3460 5125 34 6 45 347 20 3 2222 740 18 G kN 墙 G 282 534247 1 1246 38483 84740 18 7000 03 GGGGG kN 顶层梁女儿墙屋面板柱墙 4 1 24 1 2 其余各层楼面处重力荷载标准值计算其余各层楼面处重力荷载标准值计算 1 740 185 34 6 7852 32 2 GkN 墙 3 9950 9 14 93026 06GkN 楼面板 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 1313 G25 0 3 0 60 12 6 00 5162 40 587 20 528 25 0 25 0 50 12 6 1425 0 2 0 40 12 7 20 3 1256 04kN 梁 25 0 5 0 53 60 1232 1002 24 G kN 柱 GGGGG 梁标准层墙楼板柱 3026 06 1256 04 1002 24 852 32 6136 67kN 852 32 3 60 6 GN 墙 3 6 2 4 55 2 0 6 987 27k 3026 06GkN 楼板 1256 04GkN 梁 3 64 55 0 12 22 1002 241139 04 3 60 12 GkN 柱 GGGGG 梁底层墙楼板柱 987 27 3026 06 1256 04 1139 04 6408 4kN 4 1 44 1 4 屋顶雪荷载标准值计算屋顶雪荷载标准值计算 0 45 50 9 14 9 341 28QqskN 雪雪 4 1 54 1 5 楼面活载标准值计算楼面活载标准值计算 Qqsqs 楼面教室教室走廊走廊 2 0 50 9 12 5 2 5 50 9 2 4 1577 9kN 4 1 64 1 6 总重力荷载代表的计算总重力荷载代表的计算 屋面处 EW G 屋面处结构和构件自重 0 5 雪荷载标准值 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 1414 7000 03 0 5 341 28 7170 67kN 楼面处 G Ei 楼面处结构和构件自重 0 5 活荷载标准值 6136 67 0 5 1577 9 6925 62kN 底层楼面处 G Ei 楼面处结构和构件自重 0 5 活荷载标准值 6408 4 0 5 1577 9 7197 35kN 4 2 框架柱抗侧刚度框架柱抗侧刚度 D 和结构基本自振周期计算和结构基本自振周期计算 4 2 14 2 1 横向横向 D D 值的计算值的计算 横向 2 5 层 D 值的计算 表 4 1 构件名称 2 b c i i i 2 c i i 2 12 c c Dih kN m A D 轴柱4 4 2 5 4 10 1 25 2 5 4 10 0 38515328 B C 轴 柱44 4 2 5 4 1013 5 10 2 4 3 10 4 39 0 68727352 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 1515 153282735216682880DkN 横向底层 D 值的计算 表 4 2 构件名称 2 bc iii 0 5 2 c i i 2 12 c c Dih kN m A D 轴柱 4 4 5 4 10 1 59 3 4 10 0 58211470 B C 轴 柱44 4 5 4 1013 5 10 5 56 3 4 10 0 80115786 11470 1578616436096DkN 4 2 24 2 2 结构基本自振周期计算结构基本自振周期计算 结构基本自振周期计算方法有多种 下面分别用假想定点位移法 能量法和经验公 式进行计算 A 用假想定点位移计算结构基本自振周期 T U 计算公式为 1 7 1 T T T U 列下表计算假想点位移 表 4 3 层次 i G kN i G kN D kN m i m i m 47170 677170 676828800 01050 1834 36925 6221021 916828800 03080 1523 26925 6227947 536828800 04090 1215 17197 3535144 884360960 08060 0806 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 1616 结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数 则结构的基本自振周期为 0 6 T 1 7 1 7 0 6 0 44 S 1 T T T U 0 1834 B 用能量法计算结构的基本自振周期 计算公式 2 1 2 i i T ii GU T gGU 和 G的计算结果在下表中 ii GU 2 i iU 能量法计算结构的基本自振周期列表 表 4 4 层次 i G kN D kN m i U m ii GU 2 ii GU 47170 676828800 18341315 1241 19 36925 626828800 15231054 77160 64 26925 626828800 1215841 46102 24 17197 354360960 0806580 1146 76 4988 88757 87 按数字代入上述公式得 2 3 14 0 6 0 47S 1 T 757 87 9 8 4988 88 C 用经验公式计算结构基本自振周期 0 25 0 00053 1 T 22 33 18 95 0 250 000530 33 14 9 H S B 本次计算取 0 44S 1 T 4 3 水平地震作用计算 多遇 水平地震作用计算 多遇 由于该工程所在地区抗震设防烈度为 7 度近震设防 场地类别为 II 类 0 15g 为设计基 本地震加速度 设计地震分组为第一组 由表知 水平地震影响系数最大值 特征周期 max 0 12 多遇 0 35 g Ts 等效重力荷载 0 85 35144 8829873 15 eq GkN 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 1717 由于故 1 5 gg TTT 112max g TT 式中 衰减指数 在的区间取 0 9 1 5 gg TTT 阻尼调整系数 除有专门规定外 建筑结构的阻尼比应取 0 05 相应的 2 1 0 2 纵向地震影响系数 0 9 0 9 1max 1 0 35 0 120 092 0 44 g T T 1 0 441 40 49 g TsTs 所以 不需要考虑顶部附加水平地震作用的影响 附加水平地震作用系数 0 n 对于多质点体系 结构底部总纵向水平地震作用标准值 图 4 2 楼层水平地震作用标准值 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 1818 1 0 11907 35636 744243 27 EKe FG qkN 附加顶部集中力 00 nnEKEK FFF 11 1 iiii iEKnEKnn jjjj jj G HG H FFF G HG H 质点 i 的水平地震作用标准值 楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见下表 表 4 5 层 i G kN i Hm ii G H ii G H i F kN i V kND i m 47170 6718 95135884 2412760 3905 17905 176828800 0013 36925 6211 7581376 1412760 3542 072155 396828800 00316 26925 628 1556443 8412760 3375 992531 386828800 00371 17197 354 5532747 9412760 3218 442749 524360960 00631 楼层最大位移与楼层层高比 所以 满足要求 0 006311 1 550 4 55721 i h 4 4 刚重比和剪重比验算刚重比和剪重比验算 为了保证结构的稳定和安全 需分别按下列公式进行结构刚重比和剪重比验算 各层的 刚重比和剪重比见表 4 6 刚重比公式 框架结构 20 1 2 n iji j i DGh in 分别为第 i j 楼层重力荷载设计值 ij G G 第 i 楼层层高 i h 第 i 楼层的弹性等效侧向刚度可取该层剪力与层间位移的比值 i D n 结构计算层数 水平地震作用计算时 结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要求 i n EKj j i VG 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 1919 第 i 层对应于水平地震作用标准值的剪力 i EK V 水平地震剪力系数 查高层表 1 21 知 0 032 各层刚重比和剪重比 表 4 6 层号 i h m i D KN m ii Dh KN EKi VKN n j j i G KN ii n j j i Dh G KN EKi n j j i V G KN 43 66828802458368905 177170 67 8877 83342 840 126 33 668288024583682155 3921021 91 28023 95116 940 103 23 668288024583682531 3827947 53 37597 0187 960 091 14 5543609619842372749 5235144 88 47496 1556 460 078 从表中 20 n ij jii GhD 设 0 032 n EKij j i VG 即刚重比与剪重比均满足要求 4 5 地震力作用下框架内力计算地震力作用下框架内力计算 以左震为例以左震为例 水平地震作用下 框架柱剪力 柱端弯矩计算采用 D 值法 计算过程见表 007 008 表 009 表 010 其中 反弯点相对高度值在表中 求得 框架内分析原则为取隔离体 平衡分析 如取梁 节点等 框架杆端弯矩 轴力 梁端弯矩 剪力按下式计算 hyMc 1Vim 上 hyMc im V 下 中柱 1jcjc bb b jb MM ii i M 上下 右左 左 左 注 左边式子中的量值有正负 1jcjc bb b jb MM ii i M 上下 右左 右 右 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 2020 边柱 之分 要根据所取隔离体分析 jcjcjb MMM 上下总 1 lMMV bbb 右左 i n ij c VVN bCbC右左 A D 轴框架柱反弯点位置 表 4 7 层号 h m i 0 y 1 y 2 y 3 yy 43 61 250 360000 36 33 61 250 460000 46 23 61 250 51000 0160 53 14 551 590 6600 004400 66 B C 轴框架柱反弯点位置 表 4 8 层号 h m i 0 y 1 y 2 y 3 yy 43 64 390 450000 45 33 64 390 450000 45 23 64 390 450000 45 14 555 560 550000 55 横向水平地震荷载作用下 A D 轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 4 9 层号 V kN i D im D im DD im VkN y m m C MN 上 k m C MN 下 k 4905 17682880153280 02220 320 3646 8226 33 32155 39682880153280 02248 380 4694 0580 12 22531 38682880153280 02256 820 5396 14108 41 12749 52436096114700 02672 320 6688 52171 83 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 2121 横向水平地震荷载作用下中柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 4 10 层号 V kN i D im D im DD im VkN y m m C MN 上 k m C MN 下 k 4905 17682880273520 0436 260 4571 7958 74 32155 39682880273520 0486 330 45170 93139 85 22531 38682880273520 04101 390 45200 75164 25 12749 52436096157860 03699 530 55161 24197 07 横向水平地震作用下的弯矩图 剪力图 轴力图如下图所示 横向水平地震作用下左地震弯矩图 图 4 1mN k 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 2222 横向水平地震作用下左地震轴力图 图 4 2 横向水平地震作用下左地震剪力图 图 4 3 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 2323 5 5 内力计算内力计算 5 1 恒荷载作用恒荷载作用 5 1 15 1 1 恒载标准值在屋面处引起的固端弯矩 恒载标准值在屋面处引起的固端弯矩 顶层 边跨 A B 梁 22 11 21 01 663 03 1212 F MqlkN m 中跨 B C 梁 22 11 3 93 2 41 89 1212 F MqlkN m 其他层 边跨梁 22 11 21 47 664 41 1212 F MqlkN m 中跨梁 22 11 3 93 2 41 89 1212 F MqlkN m 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 2424 图 5 1 恒载代表值作用下 M 图 单位 kN m 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 2525 图 5 2 恒载代表值作用下 M 图 单位 kN m 图 5 3 恒载剪力图 单位 kN 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 2626 图 5 4 恒载轴力图 单位 kN 5 1 25 1 2 恒载标准值引起的内力 见表 恒载标准值引起的内力 见表 恒载标准值下 AB 跨梁端剪力计算 表 5 1 层次 q kN m l m 2 qlkN M l kN 2 F qlM VkN l 2 E qlM VkN l 421 01663 03 3 8766 959 16 321 47664 41 1 766 1162 71 221 47664 41 1 6666 0762 75 121 47664 41 2 4266 8361 99 恒载标准值下 BC 跨梁端剪力计算 表 5 2 层次 q kN m l m 2 qlkN M l kN 2 F qlM VkN l 2 E qlM VkN l 43 932 44 7204 724 72 33 932 44 7204 724 72 23 932 44 7204 724 72 13 932 44 7204 724 72 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 2727 恒载标准值下边柱轴力计算 表 5 3 层次截面 横梁传 剪力 纵墙重纵梁重 纵梁板传 荷载 纵梁板传 活载 柱重 N kN 柱轴力 1 115 7165 15165 15 2 222 38212 48212 484 4 4 66 926 3322 6833 5424 95 197 95410 43 5 5150 84561 27 3 6 6 66 1122 3826 3316 1642 2424 95 198 17608 6 7 7150 8759 4 2 8 8 66 0722 3826 3316 1642 2424 95 198 13806 73 9 9151 56958 29 1 10 10 66 83 26 3316 1642 2431 54 183 1989 83 恒载标准值下中柱轴力计算 表 5 4 层次截面 右横梁 传剪力 左横梁传 剪力 纵墙重纵梁重 纵梁板传荷 载 纵梁板传活 载 柱重 N kN 柱轴力 1 1163 67163 17 2 2224 4224 44 4 4 4 7259 1635 7826 3339 9233 5424 95 230 35454 75 5 5169 4624 15 3 6 64 72 62 7135 7826 3333 442 2424 95 230 13648 88 7 7169 44854 32 2 8 84 72 62 7535 7826 3333 442 2424 95 230 17915 05 9 9168 581083 63 1 10 10 4 72 61 99 26 3333 442 2431 54 200 221283 85 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 2828 5 2 活荷载活荷载 5 2 15 2 1 活载标准值在屋面处引起的固端弯矩活载标准值在屋面处引起的固端弯矩 顶层边跨梁 22 11 1 52 64 56 1212 F MqlkN m 其他层边跨梁 22 11 6 10 618 30 1212 F MqlkN m 图 5 5 活载作用下 M 图 单位 kN m 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 2929 图 5 6 活载作用下 M 图 单位 kN m 5 2 25 2 2 活载标准值引起的内力 见表 活载标准值引起的内力 见表 活载标准值下边跨梁端剪力计算 表 5 5 层次 q kN m l m 2 qlkN M l kN 2 F qlM VkN l 2 E qlM VkN l 41 5264 56 0 124 684 44 36 1618 3 0 4618 7617 84 26 1618 3 0 4518 7517 85 16 1618 3 0 6518 9517 65 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 3030 活载标准值下边柱轴力计算 表 5 6 层次截面横梁传剪力纵梁传荷载次梁板活载 N kN 柱轴力 1 18 998 99 2 28 998 994 4 4 4 682 032 28 36 145 09 5 536 181 19 3 6 6 18 768 19 15 36 181 19 7 736 1117 29 2 8 8 18 758 19 15 36 1117 29 9 936 1153 39 1 10 10 18 958 19 15 36 1153 39 活载标准值下中柱轴力计算 表 5 7 层次截面横梁传剪力纵梁传荷载次梁板活载 N kN 柱轴力 1 110 9110 91 2 210 9110 914 4 4 4 444 192 28 45 856 71 5 545 89102 6 3 6 6 17 8418 99 15 45 89102 6 7 745 9148 5 2 8 8 17 8518 99 15 45 9148 5 9 945 7194 2 1 10 10 17 6518 99 15 45 7194 2 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 3131 6 6 重力荷载作用重力荷载作用 6 1 作用于屋面处均布重力荷载代表值的计算作用于屋面处均布重力荷载代表值的计算 23 21 01 0 5 0 35 3 61 2 0 30 3 21 01 0 5321 54 AB qkN m 3 9303 93 BC qkN m CDAB qq 6 2 作用于楼面处均布重力荷载代表值的计算作用于楼面处均布重力荷载代表值的计算 21 470 5 6 1021 473 0524 52 3 93 AB BC CDAB qkN m qkN m qq 6 3 由均布荷载代表值在屋面处引起固端弯矩由均布荷载代表值在屋面处引起固端弯矩 2 2 21 54 6 1264 62 3 93 2 4 121 89 F AB F BC MkN m MkN m 6 4 由均布荷载代表值在楼面处引起固端弯矩由均布荷载代表值在楼面处引起固端弯矩 2 2 24 52 6 1273 56 3 93 2 4 121 89 F AB F BC MkN m MkN m 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 3232 图 6 1 重力荷载代表值作用下 M 图 单位 kN m 河埒街道卫生服务中心河埒街道卫生服务中心 3333 图 6 2 重力荷载代表值作用下 M 图 单位 kN m 重力荷载代表值下 AB 跨梁端剪力计算 表 6 1 层次 q kN m l m 2 qlkN M l kN 2 F qlM VkN l 2 E qlM VkN l 421 54664 62 3 9268 5460 7 324 52673 56 1 9775 5371 59 224 52673 56 1 9375 4971 63 124 52673 56 2 7576 3170 81 重力荷载代表值下 BC 跨梁端剪力计算 表 6 2 层次 q kN m l m 2 qlkN M l kN 2 F qlM VkN l 2 E qlM VkN l 43 932 44 7204 724 72 33 932 44 7204 724 72 23 932 44 7204 724 72 13 932 44 7204 724 72 江南大学学士学位论文江南大学学士学位论文 3434 重力荷载代表值下边柱轴力计算 表 6 3 层次截面 横梁传 剪力 纵墙重纵梁重 纵梁板传荷 载 纵梁板传活 载 柱重 N kN 柱轴力 1 115 7135 28135 28 2 222