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江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 目 录 第一章 设计资料 1 1 1 工程概况 1 1 2 设计资料 1 1 3 建筑设计说明 1 第二章 结构选型 布置及计算简图 2 2 1 结构选型 2 2 2 结构布置 2 2 3 计算简图 3 2 4 初估梁柱截面尺寸 4 2 5 框架梁柱截面特征 5 2 6 框架梁柱的线刚度计算 6 第三章 荷载计算 8 3 1 恒载标准值计算 8 3 2 活荷载标准值计算 10 3 3 竖向恒载 活载作用下框架内力计算 11 第四章 水平地震作用下框架内力计算 24 4 1 水平地震作用计算及内力 位移分析 24 4 2 横向自振周期计算 29 4 3 水平地震作用及楼层地震剪力计算 30 4 4 水平地震作用下的位移验算 31 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 4 5 水平地震作用下的位移验算 32 第五章 风荷载作用下框架内力计算 37 5 1 风荷载作用下的位移验算及内力计算 37 第六章 竖向荷载作用下框架内力计算 43 6 1 分层力矩分配法计算竖向荷载作用下框架结构内力 43 第七章 框架内力组合及截面设计 60 7 1 荷载组合 60 7 2 构件截面设计 76 第八章 楼面板的设计 101 8 1 楼面板的设计 102 第九章 楼梯计算 106 9 1 楼梯设计资料 106 9 2 楼梯结构设计计算 106 第十章 基础设计 109 10 1 桩基础的设计及验算 109 主要参考文献 114 致 谢 115 附 录 116 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 1 第一章 设计资料 1 1 工程概况 本工程为 阳光豪宅住宅小区 底层带车库 本设计内容为阳光豪宅住宅小区 楼层为六层 共三个单元 一个单元两 户 户型分别为三室两厅及两室两厅 其中三室两厅的建筑面积为 116 73m 两室两厅建筑面积为 95 35m 建筑物占地总面积 616 4m 建筑高度 17 4 m 总建筑面积 3737 8m 屋盖采用现浇钢筋混凝土平屋盖楼板 顶层为不上 人屋面 层高均为 2 8m 室内外差0 60 该建筑结构形式采用框架结构 基 础采用桩基础 1 2 设计资料 1 气象资料 建筑物所在地区抗震设防裂度为 7 度 II 类建筑场地 基本风压 0 39Kpa 最高气温 42 度 最低温度 4 度 2 地质资料 粉质粘土 2 2m PafakK130 淤泥质土 1 8m PafakK65 底部为中砂 PafakK250 地下水位为 1 8m 1 3 建筑设计说明 1 除注明外 全部尺寸均以毫米为单位 标高以米为单位 2 内外装修详见平 立 剖面图 3 门窗尺寸及类型见门窗表 4 卫生间及阳台地面标高均低相邻楼面 50mm 所有墙体厚度均为 180 厚砖 墙 5 层面采用柔性防水 平屋顶 并做 2 坡 以利排水 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 2 第二章 结构选型 布置及计算简图 2 1 结构选型 结构选型是一个综合性问题 应该选择合理的结构形式 根据结构受力特 点 常用的建筑结构设计形式有 混合结构 框架结构 框架 剪力墙结构 剪 力墙结构 一般剪力墙结构 筒中筒剪力墙结构 等 混合结构主要是墙体承 重 由于取材方便 造价低廉 施工方便 我国广泛的应用于多层民用建筑中 但砌体结构承载力低自重大抗震性能差 一般用于 7 层及 7 层以下的建筑 框 架结构是由梁柱构件通过节点连接形成的骨架结构 框架结构的特点是由梁柱 承受竖向荷载和水平荷载 墙体起维护作用 其整体性和抗震性均好于混合结构 且平面布置灵活 可提供较大的使用空间 也可构成丰富多变的立面造型 但 随着层高的增加侧向刚度越来越难以满足要求 一般不宜用于过高的建筑 框 架剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙 既能满足平面布置灵活 又能满足 结构抗力要求 一般用于 10 25 层的建筑中 剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖 向级水平荷载 整体性好 刚度大 抗震性好 常用于 20 50 层的高层建筑 根据建筑的应用范围 结构布置原则和大致的构造尺寸 高度 使用要求 等进行综合分析 本工程选用框架结构既安全可靠又经济适用 2 2 结构布置 进行混凝土框架结构布置的主要工作是合理地确定梁 柱的位置及跨度 其基本原则是 1 结构平面形状和立面体型宜简单 规则 使刚度均匀对称 减少偏心和 扭转 2 控制结构高宽比 以减少水平荷载作用下的侧移 钢筋混凝土框架结构 高宽比限制为 非抗震设防时为 5 6 度 7 度抗震设防时为 4 8 度抗震设防 时为 3 9 度抗震设防时为 2 3 尽量统一柱网及层高 以减少构件种类规格 简化梁 柱设计及施工 框架结构的柱网尺寸 即平面框架的柱距 开间 进深 和层高 首先要满足 生产工艺和其他使用功能的要求 柱网布置方式分为内廊式 等跨式 和不等 跨式等几种 工程实践中常用的梁 板跨度 主梁跨度 5 8m 次梁跨度 4 6m 单向板跨度 1 7 2 5m 一般不宜超过 3m 双向板跨度 4m 左右 荷载 较大时宜取较小值 因为板跨直接影响板厚 而板的面积较大 板厚度的增加 对材料用量及结构自重增加影响较大 4 房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内 当房屋长度超过规定值 时 伸缩缝将房屋分成若干温度区段 伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 3 缩应力使房屋产生裂缝而设置的 在伸缩缝处 基础顶面以上的结构和建筑全 部分开 现浇钢筋混凝土框架的伸缩缝最大间距为 55m 2 3 计算简图 2 3 1 确定计算简图 本工程横向框架计算单元取 12 轴部分所示范围 框架的计算简图假定底层 柱下端固定于基础 按工程地质资料提供的数据 该场地为 类建筑场地 有 一层 1 8 米厚的淤泥质土 初步确定本工程基础采用桩基础 承台顶标高为设 计相对标高 0 900m 底层柱子的高度为 m 二 六层柱高 1 2 80 93 7h 为 2 8m 柱节点刚接 横梁跨度取柱中心到柱中心之间的距离 两跨分 62 hh 别为 l 5400 5200 计算简图见图 2 1 图 2 1 计算简图 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 4 2 4 初估梁柱截面尺寸 2 4 1 框架梁尺寸选择 1 主梁设计 h l b h 且 b 200mm 11 1018 11 23 横向框架梁 AC 跨 h 5400 540300 取 h 400mm 11 1018 mm b 400 200133 取 b 200 11 23 mm CE 跨 h 5200 520289 取 h 400mm 11 1018 mm b 400 200133 取 b 200 11 23 mm 纵向框架梁 梁跨度大者 l 4500mm 则 h 4500 450250mm 11 1018 梁跨度小者 l 3600mm 则 h 3600 360200mm 11 1018 综上可初选纵向框架梁 b 200mm h 400mm 2 次梁设计 h l b h 11 1812 11 23 次梁跨度最大者 l 5200mm 则 h 5200 289433mm 11 1812 取 b 200mm h 300mm 对其它次梁 均取 楼梯平台梁也取200300b hmmmm 200300b hmmmm 2 4 2 框架柱截面尺寸的确定 根据设计资料 查规范可知本工程框架抗震等级为三级 轴压比限值 0 9 选 C30 混凝土 14 3 以一层 C 轴与 12 轴对应的柱为 N c f 2 mmN 例进行轴压比验算来估算柱截面尺寸 柱的轴压比应小于轴压比限值的要求 N 6 1 2 m 5 3m 12 0 9 NN cc N A f 3 94 2 2 3 10 2 mN 1855 N 3 10 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 5 求得 144134 即 3 22 1855 10 0 9 14 3mm0 9 14 3mm c NN A NN 2 m b h144134 取 b h 400mm 上式中的 1 2 为荷载分项系数 6 表示底层柱承受其上六层的荷载 12 表示 楼面荷载近似值 2 KNm 2 5 框架梁柱截面特征 由构件的几何尺寸 材料尺寸和材料强度 利用结构力学有关截面惯性矩 及线刚度的概念计算梁柱截面的特性 如表 21 及表 22 所示 表 21 梁截面特性计算表 中框架梁 层 数 混凝 土 强度 梁编 号 截面 宽 b mm 截面 高 h mm 梁跨 Lmm 混凝土弹 性 模量 c Epa 截面惯性 矩 4 mmI 线刚度 Nimm 相对 线 刚度 i C25AC200400540028000 1 067 9 10 1 106 10 10 0 48 C25CD200400130028000 1 067 9 10 4 595 10 10 2 01 C25CE200400520028000 1 067 9 10 1 149 10 10 0 5 1 6 C25DE200400390028000 1 067 9 10 1 532 10 10 0 67 边框架梁 层 数 混凝 土 强度 梁编 号 截面宽 b mm 截面高 h mm 梁跨 Lmm 混凝土弹性 模量 c Epa 截面惯性 矩 4 mmI 线刚度 Nimm 相对 线 刚度i 16 C25AC200400540028000 1 067 9 10 8 296 9 10 0 36 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 6 C25CE200400520028000 1 067 9 10 8 615 9 10 0 375 表 22 柱截面特性计算表 层 数 混凝 土 强度 柱编 号 截面宽 b mm 截面高 h mm 柱高 Lmm 混凝土弹性 模量 c Epa 截面惯性 矩 4 mmI 线刚度 Nimm 相对 线 刚度i 2 6 C30ACE400400280030000 2 133 9 10 2 286 10 10 1 1C30ACE400400370030000 2 133 9 10 1 730 10 10 0 76 2 6 框架梁柱的线刚度计算 1 柱子计算 首层柱子 724 4 1 1 3 00 10m 0 4 12 1 7297 10m 3 7 N N km EI ik Lm 二至六层柱子 724 4 1 1 3 00 10m 0 4 12 2 286 10m 2 8 N N km EI ik Lm 2 梁计算 12 轴梁 CD DE 跨梁均为中框架梁 各层梁截面相同 0 2II AC 跨梁 723 4 1 2 2 80 10m0 2 0 4 2 12 1 106 10m 5 4 N N kmm EI ik Lm CE 跨梁 723 4 1 2 2 80 10m0 2 0 4 2 12 1 149 10m 5 2 N N kmm EI ik Lm CD 跨梁 723 4 1 2 2 80 10m0 2 0 4 2 12 4 595 10m 1 3 N N kmm EI ik Lm 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 7 DE 跨梁 723 4 1 2 2 80 10m0 2 0 4 2 12 1 532 10m 3 9 N N kmm EI ik Lm 3 相对线刚度计算 令二至六层柱子线刚度 i 1 0 则其余各杆件的相对线刚度为 首层柱子 i 4 4 1 7297 10m 0 76 2 286 10m N N k k 中框架梁相对线刚度 AC 跨梁 CE 跨梁 i 4 4 1 106 10m 0 48 2 286 10m N N k k i 4 4 1 149 10m 0 5 2 286 10m N N k k CD 跨梁 DE 跨梁 i 4 4 4 595 10m 2 01 2 286 10m N N k k i 4 4 1 532 10m 0 67 2 286 10m N N k k 中框架梁相对线刚度 AC 跨梁 CE 跨梁 i 1 5 0 480 36 2 0 i 1 5 0 50 375 2 0 考虑整体现浇梁板结构中 板对梁的有利作用 对中框架梁取 对 0 2II 边框架梁取 为截面惯性矩 0 1 5II 0 I 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 8 第三章 荷载计算 荷载计算是结构计算中非常重要的基础数据计算 不能漏算荷载 也不能 多计荷载 要使荷载计算准确无误 关键应把握荷载的正确传递路径和荷载的 正确取值 荷载的传递路径直接与结构布置相关 有什么样的结构布置就有什 么样的荷载传递方式 荷载的正确取值又分恒载和活载取值 3 1 恒载标准值计算 3 1 1 屋面 不上人 12 厚防水卷材一道 0 012m 0 05 0 006 3 mkN 2 mkN 20 厚 1 3 水泥砂浆面层 0 02m 20 0 4 3 mkN 2 mkN 45 厚聚苯乙烯泡沫熟料板隔热层 0 045m 0 5 0 0225 3 mkN 2 mkN 20 厚水泥砂浆找平 0 02m 20 0 4 3 mkN 2 mkN 80 厚水泥膨胀珍珠岩找坡 0 08m 15 1 2kN 3 mkN 2 m 100 厚钢筋混凝土屋面板 0 1m 25 2 5kN 3 mkN 2 m 20 厚板底抹灰 0 02m 17 kN m3 0 34kN m2 合计 4 87 2 mkN 3 1 2 过道楼地面 10 厚通体耐磨地砖面层 干水泥擦缝 0 01m 0 65kN 0 0065 3 m 2 mkN 20 厚 1 2 水泥砂浆结合层 0 02m 20 0 34 3 mkN 2 mkN 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 9 15 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 015m 20 0 3 3 mkN 2 mkN 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1m 25 2 5kN 3 mkN 2 m 20 厚板底抹灰 0 02m 17 kN m3 0 34 kN m2 合计 3 55 2 mkN 3 1 3 卫生间楼面 8 厚地砖 0 008m 0 55 0 0044 3 mkN 2 mkN 30 厚泛水 0 03m 25 0 75 3 mkN 2 mkN 20 厚 1 2 5 水泥砂浆掺加 5防水剂防潮层 0 02m 20 0 4 3 mkN 2 mkN 15 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 015m 20 0 3 3 mkN 2 mkN 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1m 25 2 5 3 mkN 2 mkN 20 厚板底抹灰 0 02m 17 kN m3 0 34 kN m2 合计 4 3 2 mkN 3 1 4 其他房间楼面 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 10 8 厚地砖 0 008m 0 55 0 0044 3 mkN 2 mkN 15 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 015m 20 0 3 3 mkN 2 mkN 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1m 25 2 5 3 mkN 2 mkN 20 厚板底抹灰 0 02m 17 kN m3 0 34 kN m2 合计 3 15 KN 2 m 3 1 5 梁自重 1 主梁 200400b hmmmm 主梁自重 考虑抹灰 25 0 2m 3 mkN 0 40 1 1 11 65mm mkN 2 次梁 200300b hmmmm 次梁自重 考虑抹灰 25 0 2m 3 mkN 0 30 1 1 11 1mm mkN 3 基础梁 250400b hmmmm 基础梁自重 25 0 25m 0 4m 2 5 3 mkN mkN 3 1 6 柱自重 KZ1 400400b hmmmm KZ1 自重 25 0 4m 0 4m 4 0kN 3 mkN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 17 kN m3 0 01m 4 0 4m 4 0kN m 合计 4 27 mkN 3 1 7 墙自重 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 11 1 外纵墙自重 首层 纵墙 14 1 2m 0 18m 3 024 3 mkN mkN 卷帘门 0 45 2 1m 0 945 2 mkN mkN 抹灰厚 20mm 两侧 17 kN m3 0 02m 2 3 1 2 7 m 0 544 kN m 合计 4 5 mkN 标准层 纵墙 14 0 9m 0 18m 2 268 3 mkN mkN 铝合金窗 0 35 1 5m 0 525 2 mkN mkN 抹灰厚 20mm 两侧 17 kN m3 0 02m 2 2 8 1 5 m 0 884kN m 合计 3 68mkN 2 内纵墙及内横墙自重 纵墙 横墙 14 2 4m 0 18m 6 048 3 mkN mkN 抹灰厚 20mm 两侧 17 kN m3 0 02m 2 2 8m 1 904kN m 合计 7 952取 8 0mkN mkN 3 女儿墙自重 墙重 25 0 18m 0 4m 1 904 3 mkN mkN 外贴瓷砖 0 5 0 4 m 0 2 2 mkN mkN 水泥粉刷内面 0 36 kN m2 0 4 m 0 144 kN m 合计 2 15 mkN 3 2 活荷载标准值计算 3 2 1 屋面及楼面活载 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 12 由 建筑结构荷载规范查得 不上人屋面均布活荷载标准值为 0 5 住宅楼面均布活荷载标准 2 mkN 值为 2 0 阳台活荷载标准值为 2 5 2 mkN 2 mkN 3 2 2 屋面雪荷载标准值 0kr su s 1 0 0 35 2 mkN 0 35 2 mkN 屋面雪荷载与活荷载不同时考 虑 两者中取大值 3 2 3 风荷载计算 表 31 楼面横向风荷载计算 注 1 0zsz0 2 取 12 轴横向框架计算 其负载宽度为 4 05m 则沿高度方向分布的风荷载标准值为 4 05 0 391 58 kzszzsz q 3 对于高度大于 30m 且高宽比大于 1 5 的房屋建筑 设计时 用风振系数 1 本工程 z z z v H b 1 641 5 所以要考虑风振系数 17 4 10 6 3 3 竖向恒载 活载作用下框架内力计算 3 3 1 楼面荷载分配为等效均布荷载 如图 3 1 所示 短向分配荷载 长向分配荷载 5 8 aq 23 1 2 22 aa aq bb 层次 im H i H s z z o k k q u H l H k F 女儿墙顶 17 81 30 791 630 390 6532 6450 4 617 411 30 791 630 390 6532 6450 42 84 761 514 60 8391 30 741 5620 390 5862 3732 82 86 644 411 80 6681 30 741 4480 390 5432 1992 82 86 157 390 511 30 741 3420 390 5032 0372 82 85 704 26 20 3561 30 741 2390 390 4651 8832 82 85 272 13 40 2331 30 741 1560 390 4341 7582 83 45 450 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 13 图 31 3 3 2 横向框架梁上线荷载计算 1 AC 跨梁 1 恒载计算 六层 梁自重 1 65mkN 屋面板传给梁 23 2 12 151 653 8 4 871 22 14 870 84 871 912 56 5 45 485 485 4 mkN 总计 14 21mkN 1 5 层 梁自重 1 65mkN 楼面板传给梁 23 2 12 151 653 8 3 151 22 1 3 150 83 151 98 13 5 45 485 485 4 mkN 横隔墙 8 kN m 总计 17 78mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 23 2 12 151 653 8 0 51 22 1 0 50 80 51 91 29 5 45 485 485 4 mkN 1 5 层楼面板传给梁 23 2 12 151 653 8 21 22 12 50 821 95 22 5 45 485 485 4 mkN 2 CE 跨梁 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 14 1 恒载计算 六层 梁自重 1 65mkN 屋面板传给梁 23 51 31 051 053 9 4 870 654 871 21 054 87 85 23 93 95 2 KN 23 1 451 45 1 2 3 73 7 3 751 5 1 454 870 758 28 5 285 2 m 总计 9 93mkN 1 5 层 梁自重 1 65 mkN 楼面板传给梁 23 51 31 051 053 9 3 550 653 151 21 053 55 85 23 93 95 2 23 1 451 45 1 2 3 73 7 3 751 5 1 453 550 755 71 5 285 2 mkN 横隔墙 8mkN 总计 15 36mkN 2 活载计算 六层 梁自重 1 65mkN 屋面板传给梁 23 51 31 051 053 9 0 50 650 51 21 050 5 85 23 93 95 2 23 1 451 45 1 2 3 73 7 3 751 5 1 450 50 750 75 5 285 2 mkN 1 5 层楼面板传给梁 23 51 31 051 053 9 20 6521 21 052 85 23 93 95 2 23 1 451 45 1 2 3 73 7 3 751 5 1 452 50 753 05 5 285 2 mkN 3 3 3 横向框架柱上集中荷载的计算 1 A 轴梁 10 12 轴之间 荷载 1 恒载计算 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 15 6 层均布线荷载 梁自重 1 65 mkN 屋面板传给梁 23 0 80 8 4 871 20 83 6 3 93 9 mkN 女儿墙重 2 15 kN m 总计 7 4mkN 1 5 层均布线荷载 梁自重 1 65mkN 楼面板传给梁 23 0 80 8 3 151 20 82 33 3 93 9 mkN 纵墙自重 3 68 kN m 总计 7 66 mkN 2 活载计算 屋面板传给梁 23 0 80 8 0 51 20 80 37 3 93 9 mkN 1 5 层楼面板传给梁 23 0 80 8 2 51 20 81 85 3 93 9 mkN 2 A 轴梁 12 14 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层均布线荷载 梁自重 1 65mkN 屋面板传给梁 4 87 5 8 2 1 6 4mkN 女儿墙重 2 15 kN m 总计 10 2mkN 1 5 层均布线荷载 梁自重 1 65mkN 楼面板传给梁 3 15 5 8 2 1 4 14mkN 外纵墙重 3 68 kN m 总计 9 47mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 4 87 5 8 2 1 6 4mkN 1 5 层楼面板传给梁 3 15 5 8 2 1 4 14mkN 3 11 轴上 CE 跨次梁线荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 1 mkN 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 16 屋面板传给梁 23 1 051 053 9 4 871 21 054 87 3 93 95 2 7 3 23 0 90 9 1 2 3 93 9 3 951 3 0 94 870 652 5 285 2 mkN 内横隔墙重 8 0 kN m 总计 16 4 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 1 mkN 楼面板传给梁 23 1 051 053 9 3 151 21 053 15 3 93 95 2 4 8 KN 23 0 90 9 1 2 3 93 9 3 951 3 0 93 550 652 5 285 2 m 内横隔墙重 8 0 kN m 总计 13 9 mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 23 1 051 053 9 0 51 21 050 5 3 93 95 2 0 75 23 0 90 9 1 2 3 93 9 3 951 3 0 90 50 652 5 285 2 mkN 1 5 层楼面板传给梁 23 1 051 053 9 21 21 052 3 93 95 2 3 0 23 0 90 9 1 2 3 93 9 3 951 3 0 920 652 5 285 2 mkN 4 1 A 轴次梁 10 12 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 1mkN 屋面板传给梁 23 0 80 8 4 871 20 84 87 3 93 9 23 1 91 9 1 21 98 67 3 93 9 mkN 内纵墙重 8 0 kN m 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 17 总计 17 77 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 1 mkN 楼面板传给梁 23 0 80 8 3 151 20 83 15 3 93 9 23 1 91 9 1 21 97 41 3 93 9 mkN 内纵墙重 8 0 kN m 总计 15 41 mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 23 0 80 8 0 51 20 80 5 3 93 9 23 1 91 9 1 21 90 98 3 93 9 mkN 1 5 层楼面板传给梁 23 0 80 8 2 51 20 82 3 93 9 23 1 91 9 1 21 94 29 3 93 9 mkN 5 D 轴次梁 10 12 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 1mkN 屋面板传给梁 23 0 650 6552 1 4 871 20 654 871 05 2 12 183 9 23 0 650 6551 8 4 871 20 654 870 95 56 1 81 883 9 mkN 内纵墙重 8 0 kN m 总计 14 66 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 1 mkN 楼面板传给梁 23 0 650 6552 1 3 551 20 653 151 05 2 12 183 9 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 18 23 0 650 6551 8 3 551 20 653 150 93 81 1 81 883 9 mkN 内纵墙重 8 0 kN m 总计 12 91 mkN 2 活载计算 屋面板传给梁 23 0 650 6552 1 0 51 20 650 51 05 2 12 183 9 23 0 650 6551 8 0 51 20 650 50 90 57 1 81 883 9 mkN 1 5 层 楼面板传给梁 23 0 650 6552 1 21 20 6521 05 2 12 183 9 23 0 650 6551 8 21 20 6520 91 89 1 81 883 9 mkN 6 1 D 轴次梁 12 13 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 1mkN 屋面板传给梁 23 50 750 75 4 871 454 871 20 757 62 82 92 9 mkN 内纵墙重 8 0 kN m 总计 16 72 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 1 mkN 楼面板传给梁 23 50 750 75 3 151 453 151 20 754 93 82 92 9 mkN 内纵墙重 8 0 kN m 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 19 总计 12 93 mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 23 50 750 75 0 51 450 51 20 750 78 82 92 9 mkN 1 5 层楼面板传给梁 23 50 750 75 21 452 51 20 753 47 82 92 9 mkN 7 E 轴梁 10 12 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 65mkN 屋面板传给梁 51 852 1 4 870 94 871 052 98 83 983 9 mkN 女儿墙重 2 15 kN m 总计 6 78 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 65 mkN 楼面板传给梁 51 852 1 3 150 93 151 051 93 83 983 9 mkN 外纵墙重 3 68 kN m 总计 7 26 mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 51 852 1 0 50 90 51 050 31 83 983 9 mkN 1 5 层楼面板传给梁 51 852 1 20 921 051 23 83 983 9 mkN 8 E 轴梁 12 13 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 65mkN 屋面板传给梁 23 0 750 75 4 871 20 753 22 2 92 9 mkN 女儿墙重 2 15 kN m 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 20 总计 7 02 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 65 mkN 屋面板传给梁 23 0 750 75 3 151 20 752 08 2 92 9 mkN 外纵墙重 3 68 kN m 总计 7 41 mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 23 0 750 75 0 51 20 750 33 2 92 9 mkN 1 5 层屋面板传给梁 23 0 750 75 2 51 20 751 66 2 92 9 mkN 9 C 轴梁 10 12 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 65mkN 屋面板传给梁 2323 1 91 90 650 652 1 4 871 21 94 871 20 65 3 93 92 12 13 9 23 0 680 681 8 4 871 20 658 6 1 81 83 9 mkN 总计 10 25 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 65 mkN 楼面板传给梁 2323 1 91 90 650 652 1 3 151 21 93 551 20 65 3 93 92 12 13 9 23 0 680 681 8 3 551 20 655 77 1 81 83 9 mkN 内纵墙重 8 0 k m 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 21 总计 13 83mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 2323 1 91 90 650 652 1 0 51 21 90 51 20 65 3 93 92 12 13 9 23 0 680 681 8 0 51 20 650 87 1 81 83 9 mkN 1 5 层楼面板传给梁 2323 1 91 90 650 652 1 21 21 921 20 65 3 93 92 12 13 9 23 0 680 681 8 21 20 653 49 1 81 83 9 mkN 10 C 轴梁 12 14 轴之间 荷载 1 恒载计算 6 层 梁自重 考虑抹灰 1 65mkN 屋面板传给梁 552 951 3 4 872 14 871 454 870 6510 05 884 284 2 mkN 总计 11 7 mkN 1 5 层 梁自重 考虑抹灰 1 65 mkN 楼面板传给梁 552 951 3 3 552 1 3 551 453 550 657 33 884 284 2 mkN 总计 8 98 mkN 2 活载计算 6 层屋面板传给梁 552 951 3 0 52 1 0 51 450 50 651 03 884 284 2 mkN 1 5 层楼面板传给梁 552 951 3 22 121 4520 654 13 884 284 2 mkN 12 轴 A 轴柱集中荷载 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 22 1 恒载计算 顶层 11 7 4 3 910 2 4 235 85 22 P kN 标准层 11 7 66 3 99 47 4 234 83 22 P kN 柱自重 4 27 KN2 8 11 96400mm 400mm m kN 2 活载计算 顶层 11 0 37 3 90 66 4 22 11 22 P kN 标准层 11 1 85 3 92 63 4 29 13 22 P kN 12 轴 1 A 轴集中荷载 1 恒载计算 顶层 1 17 77 3 934 65 2 PkN 标准层 1 15 41 3 930 05 2 PkN 2 活载计算 顶层 1 0 98 3 91 91 2 PkN 标准层 1 4 29 3 98 37 2 PkN 12 轴 C 轴柱集中荷载 1 恒载计算 顶层 2 2 1112 11 8 10 25 3 911 7 4 216 4 5 212 2223 93 9 P 2 2 151 32 9 4 870 651 31266 69 283 93 9 kN 标准层 2 2 1112 11 8 13 83 3 98 98 4 213 9 5 212 2223 93 9 P 2 2 151 32 9 3 550 651 31266 24 283 93 9 kN 柱自重 4 27 KN2 8 11 96400mm 400mm m kN 2 活载计算 顶层 2 2 1112 11 8 0 87 3 91 03 4 20 75 5 212 2223 93 9 P 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 23 2 2 151 32 9 0 50 651 3124 83 283 93 9 kN 标准层 2 2 1112 11 8 3 49 3 94 13 4 23 5 212 2223 93 9 P 2 2 151 32 9 20 651 31219 35 283 93 9 kN 12 轴 D 轴集中荷载 1 恒载计算 顶层 1 14 66 3 928 59 2 PkN 标准层 1 12 91 3 925 17 2 PkN 2 活载计算 顶层 1 0 57 3 91 11 2 PkN 标准层 1 1 89 3 93 69 2 PkN 12 轴 1 D 轴集中荷载 1 恒载计算 顶层 1 16 72 2 924 24 2 PkN 标准层 1 12 93 2 918 75 2 PkN 2 活载计算 顶层 1 0 78 2 91 13 2 PkN 标准层 1 3 47 2 95 03 2 PkN 12 轴 E 轴柱集中荷载 1 恒载计算 顶层 2 2 112 11 81 6 78 3 916 4 5 2127 02 2 941 56 223 93 92 PkN 标准层 2 2 112 11 81 7 26 3 913 9 5 2127 41 2 940 31 223 93 92 PkN 柱自重 4 27 KN2 8 11 96400mm 400mm m kN 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 24 2 活载计算 顶层 2 2 112 11 81 0 31 3 90 75 5 2120 33 2 92 18 223 93 92 PkN 标准层 2 2 112 11 81 1 23 3 93 5 2121 66 2 99 16 223 93 92 PkN 3 3 4 首层荷载计算 1 柱自重 4 27KN3 715 8GmmkN 2 墙自重 3 1 14KN0 183 72 1 0 43 02 k gmmm mkN 卷帘门 3 1 0 45KN2 10 945 k gmm mkN 抹灰 3 1 17KN0 023 72 10 544 k gmmm mkN 1 3 020 5440 945 KN m4 0518 26 K GmkN 3 基础梁自重 2 2 5KN m4 050 49 13 K GmkN 基础顶面恒载 边柱 12 27 39 AKEKKK GGGGkN 中柱 12 9 13 CKKK GGGkN 4 以上荷载在计算基础时用 综合上述各楼层的荷载计算结果 绘出结构竖向受载总图如图 32 所示 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 25 注 图中各值的单位为 KN 图中数值均为标准值 括号内为活载 括号外为恒载 图 32 框架竖向受载总图 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 26 第四章 水平地震作用下框架内力计算 4 1 水平地震作用计算及内力 位移分析 水平地震作用在房屋的纵向和横向 本工程以横向水平地震作用的计算 为例进行说明 对于高度不超过 40m 以剪切变形为主 且质量和刚度沿高度 分布比较均匀的结构 可采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用 该方 法将结构简化为作用于各楼层位置的多质点葫芦串 结构底部总剪力与地震影 响系数及各质点的重力荷载代表值有关 为计算各质点的荷载代表值 先分别 计算各楼层梁板柱的质量 各楼层墙体的质量 然后按以楼层为中心 上下各 半个楼层的质量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值 水平地震作用计算还涉及结构的自振周期 本例采用假想顶点位移法确定 水平地震作用下内力及位移分析均采用 D 值法进行 4 1 1 重力荷载标准值计算 1 各层梁柱板自重标准值 各层梁柱板标准值详见表 4 1 表 4 2 表 4 3 表 4 1 柱重力荷载标准值 层数柱编号截面宽 mm截面高 mm净高 m k g 2 mkN 数量kN ki G 1KZ14004003 64 2760922 32 2 6 KZ14004002 74 2760717 36 注 表中 KZ1 为框架柱 表 42 板重力荷载标准值 层数 板面积 2 m k gkN m kN ki G kN ki G 一般楼面 570 153 151795 9725 楼梯 33 933 55120 4515 首层 卫生间 26 44 3113 52 2029 944 一般楼面 557 513 151756 1565 楼梯 33 933 55120 4515 2 5 层 卫生间 26 44 3113 52 1990 128 屋面 617 844 873008 88083008 881 表 4 3 梁重力荷载标准值 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 27 层 数 梁编 号 截面 宽 截面 高 梁总 长 k gkN m 数 量 kN ki G kN ki G 20040051 65216 5 KL1 2004004 81 65215 84 20040051 65216 5 KL2 2004004 81 65215 84 KL32004005 491 65436 23 KL42004007 881 65113 KL520040012 381 65240 85 KL62004003 51 65423 1 KL72004006 581 65221 71 KL82004009 41 65231 02 KL92004009 41 65231 02 KL102004005 491 65218 12 KL112004006 081 65110 03 KL122004007 881 65113 KL1320040051 181 65184 45 KL1420040051 181 65184 45 KL152004002 381 65311 78 KL1620040011 081 65118 28 KL1720040011 081 65118 28 KL1820040051 181 65184 45 604 461 LL120030021 112 2 LL220030021 1511 LL320030051 1211 LL42003008 981 1219 76 LL52003003 71 128 14 LL62003003 41 113 74 LL72003003 71 1416 28 LL82003003 41 113 74 LL92003003 41 113 74 LL102003003 41 113 74 LL112003002 41 140 56 1 LL1220030031 126 6 132 792 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 28 LL1320030031 126 6 LL142003002 71 125 94 LL152003008 981 1219 76 首层737 253 ki GkN 同理可得 2 6 层梁737 2532 81 65732 633 ki GkNmkN mkN 4 1 2 各层墙 外墙 自重标准值计算 1 女儿墙重 总长L57m10 6m2 16141 2mm 中中 总重 2 15141 2303 58 ki GKN mm kN 2 标准层墙重 总长L141 21 820 520 437131mmmmm 总重 3 68131482 08 ki GKN mmkN 3 首层墙重 总长 1 L141 20 5 20 437127 4mmm 总重 4 5127 4573 3 ki GkN mm kN 4 1 3 各层 各质点 自重标准值计算 1 首层 墙 梁 板 柱 573 3482 08 737 2532029 94922 324217 21 2 k GkNkNkNkNkN 2 标准层 墙 梁 板 柱 482 08732 6331990 128717 363922 2 k GkNkNkNkNkN 3 顶层 墙 梁 板 柱 303 58482 08 732 6333008 881717 364851 69 2 k GkNkNkNkNkN 4 1 4 重力荷载代表值计算 重力荷载代表值 G 取结构和构件自重标准值和可变荷载组合值之和 各可 变荷载组合值系数取为 1 雪荷载 0 5 2 屋面活载 0 0 3 按等效均布荷载计 算的楼面活载 0 5 江西理工大学 2011 届本科生毕业设计 论文 29 1 首层 墙 梁 板 柱 1 4217 21 0 5570 1533 9326 42 04847 69GkN 注 上式 恒载 0 5 一般楼面面积 楼梯面积 卫生间面积 活荷载标准值 2 标准层 墙 梁 板 柱 3922 20 5557 51 33 9326 42 04540 04 i GkN 注 上式 恒载 0 5 一般楼面面积 楼梯面积 卫生间面积 活荷载标准值 3 顶层 墙 梁 板 柱 4851 690 5 617 84 0 355067 93 i GkN 注 上式中 0 35kN m2为雪荷载标准值 4 1 5 等效总重力荷载代表值计算 本设计抗震设防烈度为 7 度 设计地震分组为第一组 场地类别为 类场 地 依此查得 水平地震影响系数最大值 0 08 特征周期值 0 35s 取 max g T 阻尼比 0 05 结构总的重力荷载代表值 4847 694540 0445067 9328075 78 i GkNkNkNkN 结构等效重力荷载代表值0 8523864 41 eqi GGKN 4 1 6 横向框架侧移刚度计算 地震作用是根据各受力构件的抗侧刚度来分配的 同时 若用顶点位移法 求结构的自振周期时也要用到结构的抗侧刚度 为此先计算各楼层柱的