框架教学楼计算书.doc

毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 文 设计设计 论文论文 题目 题目 江苏某高校教学东楼设计 学生姓名 指导教师 二级学院 建筑工程学院 专 业 土木工程 班 级 学 号 提交日期 答辩日期 金陵科技学院学士学位论文 目录 目 录 摘 要 Abstract 1 设计条件 1 1 1 工程名称 1 1 2 建筑设计资料 1 1 3 基本数据 2 2 结构方案设计 3 2 1 确定结构体系 3 2 2 梁柱截面的确定 3 2 3 横向框架的跨度和柱高 4 3 重力荷载代表值计算 6 3 1 荷载统计 6 3 2 重力荷载代表值的计算 7 4 水平地震作用下的框架计算 16 4 1 梁柱线刚度的计算 16 4 2 各层柱的侧移刚度计算 D 值法 17 4 3 框架自振周期的计算 18 4 4 横向地震作用计算 19 4 5 变形验算 19 4 6 水平地震作用下横向框架内力计算 KJ 3 20 5 风荷载作用下的框架内力计算 KJ 3 24 5 1 风荷载标准值 24 5 2 风荷载作用下的水平位移计算 25 5 3 风荷载作用下横向框架结构内力计算 25 6 竖向荷载作用下的内力计算 KJ 3 28 6 1 横向框架的内力计算单元 28 金陵科技学院学士学位论文 目录 6 2 荷载计算 28 6 3 内力计算 31 7 框架结构内力组合 KJ 3 45 7 1 框架梁内力组合 45 7 2 框架柱内力组合 50 7 3 框架内力设计值汇总 57 8 截面设计 59 8 1 框架梁截面设计 59 8 2 框架柱截面设计 67 9 屋盖楼盖设计 74 9 1 屋盖设计 74 9 2 楼盖设计 80 10 楼梯设计 86 10 1 梯段板 TB1 设计 86 10 2 楼梯斜梁 TL1 设计 86 10 3 平台板 PTB1 设计 87 10 4 平台梁 PTL2 设计 88 11 基础设计 90 11 1 荷载计算 90 11 2 桩型确定 91 11 3 单桩承载力确定 92 11 4 确定桩数和桩的布置 93 11 5 承台设计 95 11 6 桩的强度验算 98 结 论 99 参考文献 100 致 谢 101 金陵科技学院学士学位论文 中文摘要 江苏某高校教学东楼设计 摘 要 本设计是江苏某高校教学东楼 主体五层 层高 4 2 米 总面积 5377 1 平方米 本 设计为钢筋混凝土框架结构 抗震等级三级 抗震设防烈度 7 度 依据课题任务书以 建筑防火规范 建筑结构荷载规范 和 混凝土结构设计规 范 等国家现行规范 规程完成了该课题建筑 结构两个方面的设计 首先从总体出发 综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面 立面 以及剖面的设计 其次完成了一榀 框架各结构构件的配筋设计 使用 CAD 绘制建筑图 手绘结构施工图 整个设计方案在建 筑 结构方面满足国家现行规范要求 本设计选取一榀框架 从结构选型入手 计算分析该框架的荷载 利用分层法和 D 值法分别对框架结构在竖向荷载 水平风荷载作用下产生的内力进行计算 通过内力组 合 得出框架的控制内力 最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图 设计书中选算指定框架的一个基础 楼梯 给出基础 楼梯的配筋计算并绘制施工图 关键词 结构设计 框架 配筋 金陵科技学院学士学位论文 Abstract The design of one east teaching building of College in Jiangsu province Abstract This project is a east teaching building of College in Jiangsu province This is a five layer architecture with the floor 4 2 metres high and with the total area of 5377 1 square meters This project is the reinforced concrete frame structurewith seismic grade of three and seismic fortification intensity of 7 On the basis of mandate and the norms in the country such as building fire protection norms structural load norms and the design of concrete structures and so on in order to complete the task of architecture and structural design First of all considering the space in the open and air complete the construction Facade and the corss section of the design and map architectural construction blueprint Secondly completed a load of the structural component of the framework of the reinforcement design painted architecture blueprint with CAD hand painted structural construction blueprint and completed the entire structure design The whole design programs satisfy the state standard requirements in respect of architecture and structure the construction design satisfy the reality on the ground The instruction booklet introduce a load of frame First of all selecte the type of structure calculate and analyze the framework of the load by the stratification and method D calculate respectively the internal forces of frame on the act of vertical load and wind loads Through the combination of internal forces conclude the control framework drawn forces Finally finish the reinforcing bar calculation about the components of framework and paint structural construction drawing The booklets also design a foundation and stairs and conclude the reinforcing bar calculation of the stairs and the base and complete their structural construction blueprint Key words structural design the frame reinforcement 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 设计条件 1 1 设计条件 1 1 工程名称 江苏某高校教学东楼设计 1 2 建筑设计资料 层数为五层 各层层高为 4 2m 在建筑设计中 大教室 小教室 教师休息室 卫 生间 楼梯等用房布置合理 本设计采用三跨内廊式建筑 两边跨跨度均为 7 8m 中跨跨度为 3 3m 建筑物总体 呈长条形 总长为 62 95m 总宽为 19 15m 总高为 22 5m 柱网布置见图 1 1 图 1 1 柱网布置图 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 设计条件 2 1 3 基本数据 1 3 1 工程地质报告摘要 1 地下水 按照建筑场地的岩土工程勘察报告 建筑场地的地下水对混凝土结构无腐蚀性 本工程基础为天然基础 持力层为第 层全风化片麻岩 承载力特征值为 350kPa 地基基础的设计等级为丙级 2 土层描述 第 层 耕土 该层分布于场地地表 层厚 0 3 1 00 米 松散 稍湿 高压缩性 第 层 粘土 层厚 1 2 2 3 米 可塑 高压缩性 承载力特征值为 70kPa 第 层 淤泥 层厚 1 50 3 3 米 流塑 高压缩性 承载力特征值为 40kPa 第 层 粘土夹粉土 层厚 4 0 5 4 米 软塑 湿 中 高等压缩性 承载力特征 值为 80kPa 第 层 含角砾粉质粘土 层厚 3 7 6 4 米 可塑 湿 中等压缩性 承载力特征 值为 180kPa 第 层 全风化片麻岩 层厚 1 5 6 7 米 承载力特征值为 350kPa 第 层 强风化片麻岩 层厚 1 9 2 8 米 承载力特征值为 600kPa 3 抗震要求 所在地抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度为 0 10g 设计地震分组为第一组 建筑的场地类别为 类 抗震等级为三级 1 3 2 气象条件摘要 基本风压 W0 0 40 kN m2 基本雪压 S0 0 35 kN m2 1 3 3 活荷载 1 楼面活载 查 建筑结构荷载规范 GB50009 2010 确定楼面活载标准值为 2 kN m2 2 屋面活载 按上人的承重钢筋混凝土屋面一般取标准值为 2 kN m2 金陵科技学院学士学位论文 第 2 章 结构方案设 计 3 2 结构方案设计 2 1 确定结构体系 本设计采用框架承重 现浇整体式钢筋砼楼板 外墙 250 厚空心砖墙 内墙 200 厚 空心砖墙 2 2 梁柱截面的确定 2 2 1 横向框架梁 1 截面高度 h1 L 7800 650 975mm 8 1 12 1 8 1 12 1 h2 L 3300 275 413mm 8 1 12 1 8 1 12 1 取 h1 800mm h2 300 mm 2 截面宽度 b h 800 267 400mm 2 1 3 1 2 1 3 1 考虑地震区 b 250mm 故取 b 300mm 2 2 2 纵向框架梁 1 截面高度 框架梁的高度可按照高跨比来确定 即梁高 h L 8 1 12 1 h1 L1 9000 750 1125mm 8 1 12 1 8 1 12 1 h2 L1 3300 275 413mm 8 1 12 1 8 1 12 1 h3 L1 3000 250 375mm 8 1 12 1 8 1 12 1 h4 L1 8600 717 1075mm 8 1 12 1 8 1 12 1 取 h1 800mm h2 300mm h3 300mm h4 800mm 2 截面宽度 b h 800 267 400mm 2 1 3 1 2 1 3 1 考虑地震区 b 250mm 故取 b 300mm 2 2 3 次梁 1 截面高度 金陵科技学院学士学位论文 第 2 章 结构方案设 计 4 h L 7800 433 650mm 18 1 12 1 18 1 12 1 取 h 450m 2 截面宽度 b h 450 150 225mm 2 1 3 1 2 1 3 1 故取 b 250mm 2 2 4 框架柱 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值 按下列公式计算 1 柱组合的轴压力设计值 2 1 ngFN E 注 作用组合后柱轴压力增大系数 支状态计算柱的负载面积 F 建筑面积上的重力荷载代表值 可近似的取 14kN mm2 E g 计算截面以上的楼层层数 n 2 2 2 注 框架柱轴压比限值 本方案为三级抗震等级 查 抗震规范 可知取为 N u 0 9 混凝土轴心抗压强度设计值 对 C30 查得 14 3N mm2 c f 3 计算过程 对于边柱 FgEn 1 3 8 4975 14 5 773 27kNngFN E 773 27 1000 0 9 14 3 60083 14 mm2 取 600mm 600mm 对于中柱 1 25 41 2 14 5 3605kN ngFN E 3605 1000 0 9 14 3 280108 78 mm2 取 600mm 600mm 2 3 横向框架的跨度和柱高 2 3 1 框架的跨度 框架的跨度应取柱形心间的距离 金陵科技学院学士学位论文 第 2 章 结构方案设 计 5 2 3 2 框架底层柱的高度 框架的底层柱高取基础扩大面至二层楼板顶面间的距离 规范要求柱在基础内最小 高度为 0 6m 室内外高差为 0 45m 二层板顶的标高为 4 2m 所以底层柱高应取为 5 35m 2 3 3 其余各层柱高 除底层柱外的其余各层柱的柱高均取层高 故本设计其余各层柱高均为 4 2m 框架跨度与柱高见图 2 1 图 2 1 框架的跨度与柱高 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 6 3 重力荷载代表值计算 3 1 荷载统计 1 屋面恒载标准值 上人 防水层 三毡四油上铺小石子 0 40kN m2 找平层 15 厚 1 3 水泥砂浆找平 0 015 20 0 30kN m2 保温层 70 厚沥青珍珠岩块保温层 0 07 0 235 2 7 1 07kN m2 找平层 20 厚 1 3 水泥砂浆找平 0 02 20 0 40kN m2 结构层 120 厚现浇钢筋砼屋面板 0 12 25 3 00kN m2 粉刷层 10 厚粉平顶 0 01 17 0 17kN m2 合计 5 34kN m2 2 2 5 层楼面恒载标准值 教室 走廊 面 层 瓷砖地面 10mm 面层 20mm 水泥砂浆结合层 0 55kN m2 找平层 25 厚 1 3 水泥砂浆找平 0 025 20 0 50kN m2 结构层 120 厚现浇钢筋砼楼板 0 12 25 3 00kN m2 粉刷层 10 厚粉平顶 0 01 17 0 17kN m2 合计 4 22kN m2 3 卫生间恒载标准值 10 厚防滑地砖面层 干水泥擦缝 20 0 01 0 2kN m2 20 厚水泥砂浆结合层 20 0 02 0 4kN m2 40 厚细石混凝土 向地漏找坡 22 0 04 0 88kN m2 聚氨脂三遍涂膜防水层 1 8 厚 0 05kN m2 20 厚 1 3 水泥砂浆找平 表面用 JS 防水涂料 20 0 02 0 4kN m2 80 厚现浇钢筋混凝土板 25 0 08 2 0kN m2 6 厚 1 0 3 3 水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17 0 006 0 102kN m2 6 厚 1 0 3 3 水泥石灰膏砂浆粉面 17 0 006 0 102kN m2 合计 4 134kN m2 4 墙体恒载标准值计算 1 外墙荷载标准值 20 厚水泥砂浆 刷乳胶漆 内外 2 0 02 20 0 80kN m2 250 厚普通砖墙 0 25 18 4 50kN m2 合计 5 30kN m2 2 内墙荷载标准值 20 厚水泥砂浆 刷乳胶漆 内外 2 0 02 20 0 80kN m2 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 7 200 厚普通砖墙 0 20 18 3 60kN m2 合计 4 40kN m2 3 内隔墙 卫生间 10 厚面砖 双面 0 01 19 8 2 0 396kN m2 10 厚混合砂浆粘结层 双面 0 01 17 2 0 34kN m2 10 厚水泥砂浆扫底打毛 双面 0 01 20 2 0 40kN m2 200 厚普通砖墙 0 20 18 3 60kN m2 合计 4 54kN m2 5 楼梯休息平台 10 厚普通地砖面层 0 01 20 0 20kN m2 20 厚水泥砂浆结合层 0 02 20 0 40kN m2 80 厚钢筋混凝土板 0 12 25 3 00kN m2 12 厚混合砂浆 刷乳胶漆 0 012 17 0 204kN m2 合计 3 804kN m2 6 门窗恒载标准值 钢窗玻璃门 0 4kN m2 铝合金玻璃窗 0 4kN m2 木门 0 2kN m2 7 梁柱恒载标准值 密度 25kN m3 8 女儿墙 20 厚水泥砂浆 刷乳胶漆 双面 0 02 20 2 0 80kN m2 250 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0 25 5 5 1 38kN m2 合计 2 18kN m2 9 活载标准值计算 上人屋面活荷载标准值 2 00kN m2 楼面 教室 活荷载标准值 2 00kN m2 走廊及楼梯活荷载标准值 2 50kN m2 卫生间活荷载标准值 2 00kN m2 屋面雪荷载标准值 Sk urS0 1 0 0 35 0 35kN m2 3 2 重力荷载代表值的计算 1 梁柱自重计算 见表 3 1 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 8 表 3 1 梁柱重力计算表 层次 构 件 b h m m kN m3 g bh kN m L m n Gi gLn kN G kN L1300 800 251 056 3007 215680 4 L2300 300 251 052 36252 7744 6513 L3300 800 251 056 3008 418952 56 L4300 300 251 052 36252 7425 515 L5300 300 251 052 36252 4211 34 L6300 800 251 056 30082100 8 一 五 层梁 L7250 450 251 052 9537 29191 363 2006 63 一层柱 KZ 600 600251 1510 355 35341882 671882 665 二 五 层柱 KZ 600 600251 1510 354 2341477 981477 98 2 楼板自重的计算 1 二 五层楼面 卫生间 4 134 8 6 8 15 289 752kN 教室 走廊 3 41 48 3 18 9 7 8 6 0 2 85 3 3 2985 370kN 合计 3275 122kN 2 屋面 5 34 48 3 19 25 8 6 7 8 8 6 0 35 5339 279kN 3 门窗自重的计算 见表 3 2 表 3 2 门窗自重计算表 层 次 类 别 规格 m m 面积 m2 密度 kN m2 单重 kN 数 量 总重 kN 合计 kN 1 5 2 13 150 200 63106 3 1 0 2 12 10 200 4283 36 3 0 2 78 10 201 6211 62 木门 1 6 2 13 360 200 67210 672 3 6 2 79 720 403 88813 888 2 4 2 76 480 402 59225 184 玻璃 门 3 0 3 39 90 403 9613 96 2 1 1 42 940 401 1761922 34 3 6 2 17 560 403 0241854 43 4 5 1 25 40 402 1612 16 一 铝合 金玻 璃窗 1 5 3 34 950 401 9811 98 108 28 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 9 0 9 3 32 970 401 18822 376 1 5 2 13 150 200 63106 3 1 0 2 12 10 200 4283 36 3 0 2 78 10 201 6211 62 木门 1 6 2 13 360 200 67210 672 2 1 1 42 940 401 1761922 34 3 6 2 17 560 403 0241854 43 4 5 1 25 40 402 1612 16 1 5 3 34 950 401 9811 98 0 9 3 32 970 401 18822 376 1 8 2 64 680 401 87223 744 3 6 1 24 320 401 72811 728 二 四 铝合 金玻 璃窗 3 0 1 23 60 401 4411 44 102 16 1 5 2 13 150 200 63106 3 1 0 2 12 10 200 4283 36 3 0 2 78 10 201 6211 62 木门 1 6 2 13 360 200 67210 672 2 1 1 42 940 401 1761922 34 3 6 2 17 560 403 0241854 43 4 5 1 25 40 402 1612 16 1 5 3 34 950 401 9811 98 0 9 3 32 970 401 18822 376 1 8 2 64 680 401 87223 744 3 6 1 24 320 401 72811 728 四 五 铝合 金玻 璃窗 3 0 1 23 60 401 4411 44 102 16 4 楼梯自重的计算 一个台阶重 0 5 0 27 0 15 1 385 25 0 7012kN 斜板 1 72 1 3852 3 512 1 2 0 12 25 19 471kN 休息平台板 1 1 855 2 5 8 21 518kN 休息平台板 2 2 435 2 5 8 28 246kN 休息平台梁 0 3 0 38 5 8 25 16 530kN 一层楼梯重 0 7012 28 2 19 4706 4 21 518 16 53 155 198kN 二 五层楼梯重 0 7012 28 2 19 4706 4 28 24 16 53 161 920kN 5 墙自重计算 一层 AC 跨 DE 跨外墙 除卫生间与非柱间墙 墙厚 250 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3850 mm 单跨重量 7 8 3 85 5 3 159 159kN 数量 6 总重 159 59 6 954 954kN 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 10 BD 跨外墙 墙厚 250 mm 计算长度 6000 mm 计算高度 3850 mm 单跨重量 6 3 83 5 3 121 794kN 数量 1 总重 121 794 1 121 794kN AC 跨 DE 跨内墙 除卫生间与非柱间墙 墙厚 200 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 4 4 120 12kN 数量 8 总重 120 12 8 96 96kN AC 跨 DE 跨墙 卫生间 墙厚 200 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 4 54 123 942kN 数量 1 总重 123 942 1 123 942kN E 轴线墙 墙厚 250mm 计算高度 3850 mm 计算长度 56900 600 8 52100mm 墙上门窗面积 3 6 2 1 8 2 1 1 4 13 3 6 2 4 2 7 1 114 9m2 重量 52 1 3 85 114 9 5 3 868 3255kN D 轴线墙 墙厚 200mm 计算高度 3400 mm 计算长度 62450 600 8 3300 54350mm 墙上门窗面积 2 1 1 4 8 0 9 3 3 1 5 2 1 5 1 2 1 2 3 2 7 54 54m2 重量 54 35 3 40 54 54 4 4 1039 423kN C 轴线墙 墙厚 200mm 计算高度 3400 mm 计算长度 48075 600 6 44475mm 墙上门窗面积 2 1 1 4 10 1 5 2 1 5 1 2 1 4 53 55m2 重量 44 475 3 40 53 55 4 4 811 3215kN B 轴线上墙 墙厚 250mm 计算高度 3400 mm 计算长度 14125 600 2 12925mm 墙上门窗面积 0 9 3 3 1 3 0 3 3 1 12 87m2 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 11 重量 12 925 3 40 12 87 5 3 298 2774kN A 轴线上墙 墙厚 250mm 计算高度 3850 mm 计算长度 48075 600 6 44475mm 重量 44 475 3 85 75 6 5 3 860 4086kN 合计 7033 412kN 二 四层 AC 跨 DE 跨外墙 除卫生间与非柱间墙 墙厚 250 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 5 3 173 628kN 数量 6 总重 173 628 6 1041 768kN BD 跨外墙 墙厚 250 mm 计算长度 6000 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 6 3 4 5 3 133 56kN 数量 1 总重 133 56 1 133 56kN AC 跨 DE 跨内墙 除卫生间与非柱间墙 墙厚 200 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 4 4 144 144kN 数量 8 总重 144 144 8 1153 152kN AC 跨 DE 跨墙 卫生间 墙厚 200 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 4 54 148 7304kN 数量 1 总重 148 7304 1 148 7304kN E 轴线墙 墙厚 250mm 计算高度 3400 mm 计算长度 56900 600 8 52100mm 墙上门窗面积 3 6 2 1 8 2 1 1 4 13 3 6 1 2 2 4 2 6 109 26m2 重量 52 1 3 4 109 26 5 3 580 668kN D 轴线墙 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 12 墙厚 200mm 计算高度 3400 mm 计算长度 62450 600 8 3300 54350mm 墙上门窗面积 2 1 1 4 8 0 9 3 3 1 5 2 1 5 1 2 1 2 3 2 7 54 54m2 重量 54 35 3 4 54 54 4 4 764 412kN C 轴线上墙 墙厚 200mm 计算高度 3400 mm 计算长度 48075 600 6 44475mm 墙上门窗面积 2 1 1 4 10 1 5 2 1 5 1 2 1 4 53 55m2 重量 44 475 3 4 53 55 4 4 586 278kN B 轴线上墙 墙厚 250mm 计算高度 3400 mm 计算长度 14125 600 2 12925mm 墙上门窗面积 0 9 3 3 1 3 0 1 2 1 6 57m2 重量 12 925 3 4 6 57 5 3 252 8895kN A 轴线上墙 墙厚 250mm 计算高度 4200 mm 计算长度 48075 600 6 44475mm 墙上门窗面积 3 6 2 1 10 75 6m2 重量 44 475 3 4 75 6 5 3 589 3335kN 合计 5250 7914kN 五层 AC 跨 DE 跨外墙 除卫生间与非柱间墙 墙厚 250 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 5 3 140 556kN 数量 6 总重 140 556 6 843 336kN BD 跨外墙 墙厚 250 mm 计算长度 6000 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 6 3 4 5 3 108 12kN 数量 1 总重 108 12 1 108 12kN AC 跨 DE 跨内墙 除卫生间与非柱间墙 墙厚 200 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 4 4 116 688kN 数量 10 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 13 总重 116 688 10 1168 88kN AC 跨 DE 跨墙 卫生间 墙厚 200 mm 计算长度 7800 mm 计算高度 3400 mm 单跨重量 7 8 3 4 4 54 148 7304kN 数量 1 总重 148 7304 1 148 7304kN E 轴线墙 墙厚 250mm 计算高度 3400 mm 计算长度 56900 600 8 52100mm 墙上门窗面积 3 6 2 1 8 2 1 1 4 13 3 6 1 2 2 4 2 6 109 26m2 重量 52 1 3 4 109 26 5 3 580 668kN D 轴线墙 墙厚 200mm 计算高度 3400 mm 计算长度 62450 600 8 3300 54350mm 墙上门窗面积 2 1 1 4 8 0 9 3 3 1 5 2 1 5 1 2 1 2 3 2 7 54 54m2 重量 54 35 3 4 54 54 4 4 764 412kN C 轴线上墙 墙厚 200mm 计算高度 3400 mm 计算长度 48075 600 6 44475mm 墙上门窗面积 2 1 1 4 10 1 5 2 1 5 1 2 1 4 53 55m2 重量 44 475 3 4 53 55 4 4 586 278kN B 轴线上墙 墙厚 250mm 计算高度 3400 mm 计算长度 14125 600 2 12925mm 墙上门窗面积 0 9 3 3 1 3 0 1 2 1 6 57m2 重量 12 925 3 4 6 57 5 3 252 8895kN A 轴线上墙 墙厚 250mm 计算高度 3400 mm 计算长度 48075 600 6 44475mm 墙上门窗面积 3 6 2 1 10 75 6m2 重量 44 475 3 4 75 6 5 3 589 3335kN 合计 5539 0794kN 女儿墙 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 14 墙厚 250mm 计算高度 1500 mm 计算长度 56900 48325 19250 2 250 4 142725mm 重量 142 725 1 5 2 18 466 7108kN 6 恒载计算值 1 二层 梁板 2006 63 3275 122 5281 752kN 楼梯 0 5 155 198 161 92 158 559kN 柱 0 5 1882 665 1477 98 1680 3225kN 墙 0 5 7033 412 5250 7914 6142 1017kN 门窗 0 5 108 276 102 156 105 216kN 合计 13367 9512kN 2 三层 梁板 2006 63 3275 122 5281 752kN 楼梯 0 5 161 92 161 92 161 92 kN 柱 0 5 1477 98 1477 98 1477 98kN 墙 0 5 5250 7914 5250 7914 5250 7914kN 门窗 0 5 102 156 102 156 102 156kN 合计 12274 5994kN 3 四层 梁板 2006 63 3275 122 5281 752kN 楼梯 0 5 161 92 161 92 161 92 kN 柱 0 5 1477 98 1477 98 1477 98kN 墙 0 5 5250 7914 5250 7914 5250 7914kN 门窗 0 5 102 156 102 156 102 156kN 合计 12274 5994kN 4 五层 梁板 2006 63 3275 122 5281 752kN 楼梯 0 5 161 92 161 92 161 92 kN 柱 0 5 1477 98 1477 98 1477 98kN 墙 0 5 5250 7914 5539 0794 5394 9354kN 门窗 0 5 102 156 102 156 102 156kN 合计 12418 743kN 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 15 5 顶层 板 3275 122kN 梁 2006 63kN 柱 0 5 1477 98 738 99kN 墙 0 5 5539 0794 2769 5397kN 门窗 0 5 102 156 51 078kN 女儿墙 466 7108kN 合计 9308 0705kN 7 活载计算值 1 二 五层 教室 休息室 卫生间 48 3 18 9 4 5 3 3 11 1 3 3 8 15 6 7 6 6 2 0 696 8kN 走廊 楼梯 4 5 3 3 11 1 3 3 8 15 6 7 6 6 2 5 364 95kN 合计 1061 75kN 2 屋顶 取屋面雪荷载 S0 0 35 kN m2 48 3 18 9 8 6 8 15 0 35 344 036kN 8 重力荷载代表值 二层 G1 13367 9512 0 5 1061 75 13898 826kN 三层 G2 12274 5994 0 5 1061 75 12805 474kN 四层 G3 12274 5994 0 5 1061 75 12805 474kN 五层 G4 12418 743 0 5 1061 75 12949 618kN 顶层 G5 9308 0705 0 5 344 036 9480 089kN 重力荷载代表值见图 3 1 金陵科技学院学士学位论文 第 3 章 重力何在代表值计 算 16 图 3 1 重力荷载代表值示意图 金陵科技学院学士学位论文 第 4 章 水平地震作用下的框架计 算 17 4 水平地震作用下的框架计算 4 1 梁柱线刚度的计算 1 横向框架侧移刚度的计算 1 横梁线刚度 ib的计算 I bh3 12 见表 4 1 表 4 1 横梁线刚度 ib的计算表 类别 Ec N mm2 b h mm mm I0 mm4 l mm EcI0 l N m m 1 5EcI0 l N mm 2EcI0 l N mm AC 跨 DE 跨 3 0 104300 80012 8 10978004 923 10107 39 10108 95 1010 CD 跨3 0 104300 3000 675 10933000 614 10100 92 10101 23 1010 2 纵梁线刚度 ib的计算 I bh3 12 见表 4 2 表 4 2 纵梁线刚度 ib的计算表 类别 Ec N mm2 b h mm mm I0 mm4 l mm EcI0 l N mm 1 5EcI0 l N mm 2EcI0 l N mm 9000mm 跨3 0 104300 80012 8 10990004 17 10106 26 10108 34 1010 3300mm 跨3 0 104300 3000 675 10933000 61 10100 92 10101 22 1010 3000 mm 跨3 0 104300 3000 675 10930000 68 10101 01 10101 36 1010 8600 mm 跨3 0 104300 80012 8 10986004 36 10106 54 10108 72 1010 3 柱线刚度 ic的计算 I bh3 12 见表 4 3 表 4 3 柱线刚度 ic的计算 框架 KJ 3 的梁柱相对线刚度见图 4 1 层次 hc mm Ec N mm2 b h mm mm Ic mm4 EcIc hc N mm 153503 0 104600 60010 8 1096 06 1010 2 542003 0 104600 60010 8 1097 71 1010 金陵科技学院学士学位论文 第 4 章 水平地震作用下的框架计 算 18 图 4 1 框架 KJ 3 的梁柱相对线刚度 4 2 各层柱的侧移刚度计算 D 值法 柱的侧移刚度按式计算 式中系数 为柱侧移刚度修正系数 kc表示梁 2 12 h kD c 柱线刚度比 不同情况下 kc的取值不同 对于一般层 c b k k K 2 K K 2 对于底层 c b k k K K K 2 5 0 各层柱的 D 值计算见表 4 4 金陵科技学院学士学位论文 第 4 章 水平地震作用下的框架计 算 19 表 4 4 柱的 D 值计算 层 次 层高 h m 类别 底层 c b k k K 一般层 c b k k K 2 K K 2 5 0 底层 K K 2 一般层 2 12 h kD c N mm 根 数 边框架边柱7 39 6 06 1 22 0 5313465 4 边框架中柱 7 39 0 92 6 06 1 37 0 5513974 4 中框架边柱8 95 6 06 1 48 0 5714482 10 中框架中柱 8 95 1 23 6 06 1 68 0 5914990 10 底 层 5350 D404476 边框架边柱 7 39 7 39 2 7 71 0 95 0 3116784 4 边框架中柱 7 39 0 92 7 39 0 92 2 7 71 1 08 0 3518391 4 中框架边柱 8 95 8 95 2 7 71 1 16 0 3830455 10 中框架中柱 8 95 1 23 8 95 1 23 2 7 71 1 32 0 4030980 10 二 五 层 4200 D855050 4 3 框架自振周期的计算 框架结构取 0 6 0 7 T T 01 7 1 0 框架顶点位移 此处取 0 70 将用重力荷载代表值代替水平力作用于每层上 0 i G 结构顶点位移计算见表 4 5 表 4 5 重力荷载代表值水平作用下结构顶点位移计算 层次 i G kNG n i i i D D Gi i 1 m i 59480 0899480 0898550500 01110 2058 412949 61822429 7078550500 02620 1947 312805 47435235 1818550500 03120 1685 212805 47448040 6558550500 03620 1373 113898 82661939 4814044760 11310 1131 金陵科技学院学士学位论文 第 4 章 水平地震作用下的框架计 算 20 4 4 横向地震作用计算 地震作用按 7 度设防 类场地 设计地震分组为第二组 设计基本地震加速度为 0 10g 则 max 0 08 采用底部剪力法计算 sTg35 0 结构横向总水平地震作用标准值 FEK 1 Geq Tg T1 0 9 max 0 85 Gi 0 35 0 5960 0 9 0 08 0 85 61939 481 2608 7kN 由于 T1 0 5960s 1 4Tg 1 4 0 35 0 49s 故需考虑顶部附加地震作用 顶部附加水平 地震作用为 0 08T1 0 07 FEK 0 08 0 5960 0 07 2608 7 307 0kN EKnn FF 各质点 i 的水平地震作用按下式计算 nEK n i ii ii i F HG HG F 1 1 楼层水平剪力计算见表 4 6 表 4 6 楼层水平剪力计算 层 次 m i h m i H i G kN iiH G kN m ii ii HG HG kN Vi kN 54 223 159480 089 2194640 266 612 342 612 342 44 217 9512949 618 2324460 282 648 563 1260 905 34 213 7512805 474 1760750 214 491 28 1752 185 24 29 5512805 474 1222920 148 341 216 2093 401 15 355 3513898 826 74358 70 090 207 473 2300 874 4 5 变形验算 多遇地震作用下的变形验算见表 4 7 表 4 7 多遇地震作用下的变形验算 楼 层 层间剪力 Vi kN 层间刚度 Di kN m ue Di Vi mm 层高 hi mm 层间相对弹 性转角 e 备注 5612 3428550500 71642001 5866 41260 9058550501 47542001 2847 31752 1858550502 04942001 2050 22093 4018550502 44842001 1716 12300 8744044765 68953501 940 层间相对弹性转 角满足 1 550 e e 的要求 金陵科技学院学士学位论文 第 4 章 水平地震作用下的框架计 算 21 4 6 水平地震作用下横向框架内力计算 KJ 3 取 轴线上的横向框架为代表进行计算 本节计算以左震为例 4 6 1 柱的反弯点高度计算 反弯点高度计算见表 4 8 表 4 8 反弯点高度 位置系数ACDE K1 161 32 y00 3580 366 111 y100 2 y200 311 y300 第五层 m 5 n 5 h 4 2m y0 3580 366 同 C 柱 同 A 柱 K1 161 32 y00 4080 416 111 y100 2 y200 311 y300 第四层 m 5 n 4 h 4 2m y0 4080 416 同 C 柱 同 A 柱 K1 161 32 y00 4580 466 111 y100 211 y200 311 y300 第三层 m 5 n 3 h 4 2m y0 4580 466 同 C 柱 同 A 柱 金陵科技学院学士学位论文 第 4 章 水平地震作用下的框架计 算 22 K1 161 32 y00 5080 516 111 y100 211 y200 31 2741 274 y300 第二层 m 5 n 2 h 4 2m y0 5080 516 同 C 柱 同 A 柱 K1 481 68 y00 6580 666 1 y100 20 7850 785 y200 3 y300 第一层 m 5 n 1 h 5 35m y0 6580 666 同 C 柱 同 A 柱 注 1 y0由 m n 及 查表得到 K 2 y1由 1及 查表得到 1 i1 i2 i3 i4 当 i1 i2 i3 i4时 1取倒数 即K 1 i3 i4 i1 i2 并且 y1值取负号 3 y2由 2及 查表得到 2 h上 h本 K 4 y3由 3及 查表得到 3 h下 h本 K 5 y y0 y1 y2 y3 4 6 2 柱端弯矩计算 水平地震作用下横向框架 KJ 3 轴线 A 柱端弯矩计算见表 4 9 表 4 9 水平地震作用下横向框架 KJ 3 轴线 A 柱端弯矩计算 A 柱 边柱 层