中学新校区高三教学楼设计毕业设计1

1、中学新校区高三教学楼设计中学新校区高三教学楼设计 摘摘 要要 根据教学楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的 地质资料，设计该框架结构教学楼。 按照先建筑后结构，先整体布 局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计 总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设 计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内 力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、 次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。 其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地 震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下

2、 的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。 abstract according：to building design specifications and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. after the first building in accordance with the structure and layout of the overall a

3、fter the first local node design steps design. main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, facade, profile design specifications, , and other parts of the design; structural layout and schematic calculation of identification, load, stre

4、ss, the combination of internal forces, main beam reinforcement design and calculation, frame-section design and reinforcement, meeting beam reinforcement design, floor and roof design, stair design, infrastructure design. enclosing wind load under the framework moment, shear and axial bid; vertical

5、 and horizontal seismic loads under the framework of the moment, shear and axial bid; constant load and live load under the framework moment, shear and axial trying to internal forces and the combination of beam-column table. 0.绪论.5 1.工程概况.5 2 建筑设计.6 2.1 平面设计 .6 2.2 立面设计 .7 2.3 建筑剖面设计 .7 2.4 其它部分详细做

6、法和说明 .7 3 截面尺寸初步估计.9 3.1 柱截面设计.9 3.2 梁的截面设计.10 4.框架侧移刚度的计算.10 4.1 横梁线刚度 b i的计算.11 4.2 柱线刚度 c i的计算 .11 4.3 各层横向侧移刚度计算.12 5 竖向荷载及其内力计算.13 5.1 竖向荷载统计.13 5.2 竖向荷载内力计算.16 5.3 重力荷载代表值计算及荷载汇总 .21 6 地震荷载计算.26 6.1 横向自振周期的计算 .26 6.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 .27 6.3 多遇水平地震作用下的位移验算 .28 6.4 水平地震作用下框架内力计算 .28 7.框架的内力组合.3

7、4 7.1 梁柱的内力组合 .35 7.2 轴 a 柱柱端弯矩设计值的调整.36 8 截面设计.36 8.1 框架梁截面设计.36 8.2 框架柱截面设计.38 8.3 楼板设计 .40 9 楼梯计算.43 9.1 踏步板设计(按简支梁计算).43 9.2 梯段梁计算.44 9.3 平台梁计算.45 9.4 平台板计算.47 10 基础设计.48 10.1 荷载设计值.48 10.2 初步确定基础底面尺寸.48 10.3 地基承载力验算.48 10.4 验算基础高度 .49 10.5 基础底面配筋计算 .49 毕业设计总结.51 鸣 谢.51 参考文献.52 邯郸市一中新校区高三教学楼设计 学

8、生：颜小兵 指导教师：冯海英 河北工程大学土木工程学院土木工程专业建工方向 0.0.绪论绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前 的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学 期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为邯郸市一中新校区高三教学楼。在毕 设前期，我温习了结构力学 、 钢筋混凝土设计 、 建筑结构抗 震设计等书籍，并借阅了抗震规范 、 混凝土规范 、 荷载规 范等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和 基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的 电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在 此表示

9、衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、 设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手 册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问 题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了 excel。在绘 图时熟练掌握了 autocad、天正、探索者等绘图软件，以上所有这 些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。 框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主， 辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽 之处，敬请各位老师批评指正。 1.1.工程概况工程概况 本设计为邯郸市一中高三教学楼，位于河北省邯郸市南部，西 邻 6

10、0 米中华大街，用地 15692 方米，建筑物为 5 层，建筑高度约为 20.25 米，采用钢筋混凝土多层框架结构。 设计标高：室内外高差：450mm。 气象条件：基本风压 =0.30 ，雪压 0.30。 0 2 /kn m 2 /kn m 地质条件：场类土为中软场地土，建筑场地类型为三类。 地震烈度：7 度，设计基本地震加速度为 0.15g，地基基础设计 等级为丙级，设计地震分组为第一组，安全等级二级。 地面粗糙度程度：b 类。 环境类别：基础、雨篷、檐口和室外楼梯为二(b)类，厕所为二 (a)类，其余为一类。 上人屋面活荷为 2.0，走廊、楼梯活荷载为 2.5， 2 /kn m 2 /kn

11、 m 卫生间楼面活荷载为 2.0，教室楼面活荷为 2.0。 2 /kn m 2 /kn m 2 2 建筑设计建筑设计 2.12.1 平面设计平面设计 建筑平面图 2.22.2 立面设计立面设计 结构韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手 法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化，给人们 在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本设计 中，正立面中所有的窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉！ 房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧 密地结合功能要求，同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、 原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计

12、的重 要因素。 2.32.3 建筑剖面设计建筑剖面设计 为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将使内地坪提高 到室外地坪 450mm。首层、标准层与顶层层高均为 3.3m。 2.42.4 其它部分详细做法和说明其它部分详细做法和说明 根据设计规范 ，采用如下设计 (1). 基础（墙基）防潮层： 在0.045 以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮,20 厚的 1：2 水泥砂浆掺 5避水浆，位置一般在0.045 标高处,适用于砖墙墙 身。(2)地面：人造大理石板地面 20 厚 1：2 水泥砂浆找平层 100 厚 c30 混凝土 100 厚素土夯实 (3)楼面：人造大理石板地面 20 厚 1：2 水泥

13、砂浆找平层 100 厚钢筋混凝土楼板 20 厚底板抹灰 (4)踢脚台度做法： 釉面瓷砖踢脚台度 5 厚釉面砖（白瓷砖）水泥擦缝 5 厚 1：1 水泥细砂结合层 12 厚 1：3 水泥砂浆打底 (5)内墙面做法： 水泥砂浆粉面：刷（喷）内墙涂料 10 厚 1：2 水泥砂浆抹面 15 厚 1：3 水泥砂浆打底 (6)外墙面： 用 15 厚 1：3 水泥沙浆找平，20060 高级无釉质瓷砖饰面。 (7) 五层上人屋面做法： 小瓷砖面层 高聚物改性沥青防水层 1:8 水泥砂浆找坡层 20 厚 1：2 水泥砂浆找平层 150 厚水泥蛭石保温层 20 厚底板抹灰 (8) 水泥台阶： 花岗岩面层 20 厚

14、1：25 水泥砂浆抹面压实抹光 素水泥浆一道 70 厚 c15 号混凝土（厚度不包括踏步三角部分） 台阶面向外坡 1% 200 厚碎石或碎砖石灌 m2.5 号混合砂浆 素土夯实（坡度按工程设计） (9)散水做法： 20 厚 1：2 水泥砂浆抹面、压实抹光 60 厚 c15 混凝土 素土夯实向外坡 4% 备注：散水宽度应在施工图中注明 每隔 6m 留伸缩缝一道，墙身与散水设 10 宽，沥青砂 浆嵌缝。 宽 600900mm 坡度 35% (10)主体为现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖及屋盖均采用现浇钢 筋混凝土结构。 整个设计过程中，在满足设计任务书提出的功能要求前提下， 同时遵循“安全，适用，经济

15、，美观”的 原则，结构布置合理，房 间利用率比较高，适用性很强，同时又不失美观。 3 3 截面截面尺寸初步估计尺寸初步估计 3.13.1 梁截面初步设计梁截面初步设计 横向框架梁: ac 跨： l6.1 o m 0 1111 hl6100508mm 762mm 812812 考虑到本结构为五层，故取h 600mm 1111 bh600200mm 300mm 2323 b300mm cd 跨： 0 l7.4m 0 1111 hl7400616mm 925mm 812812 考虑便于施工及满足构造要求，故取 h600mm 1111 bh600200mm 300mm 2323 b300mm 纵向框架

16、梁: ， 0 l8.4m 0 1111 hl8400700 1050mm 812812 考虑次梁承担荷载，故取 h600mm 1111 bh600200 300mm 2323 取b 300mm 纵向次梁 0 l11.8m 0 1111 hl11800983mm 1475mm 812812 考虑承担面积，故取 h500mm 1111 bh500167mm 250mm 2323 考虑施工简便，取 b300mm 3.23.2 框架柱截面框架柱截面设计设计 框架柱选用混凝土，。抗震设防烈度为 7 度， c40 2 c f19.1kn m 框架抗震等级为三级，轴压比。由轴压比初估框架柱截面尺 n 0.9

17、 寸时，按下式计算，即： cn ccc f n hba 柱轴向压力设计值 n 按下式初估，即 21gqsn n 式中： 竖向荷载分项系数（已包含活载） ，可取 1.25 g 每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值， q 2 kn/m 柱一层的受荷面积， s 2 mm 柱承受荷载的楼层数 n 考虑水平力产生的附加系数，三级抗震时，取 1 5 . 105 . 1 边柱、角柱轴向力增大系数，边柱为 1.1，角柱 2 为 1.2，中柱为 1.0 柱有框架梁与剪力墙连接时，柱轴向折减系数， 可取0.70.8 轴与 a、d 轴相交边柱 g12 nqsn1.25 9.728.47.40.55 1.05 1.0

18、1.01982.5kn （） 3 2 ccc n c n1982.5 10 ab h115329mm f0.9 19.1 取b h500mm500mm 轴与 a、d 轴相交中柱 g12 nqsn1.25 9.728.47.40.58.46.1 0.55 1.05 1.0 1.0 3616.8kn （） 3 2 ccc n c n3616.8 10 ab h210401mm f0.9 19.1 取b h500mm500mm 轴与 a 轴相交角柱 g12 nqsn1.25 9.727.47.40.255 1.05 1.0 1.0873.25kn （） ， 3 2 ccc n c n873.25 1

19、0 ab h50800mm f0.9 19.1 考虑角柱虽然受荷面积较小，但由于角柱承受双向偏心荷载作 用，受力复杂，故截面尺寸取与 a 轴边柱相同，即取 。 bh500mm500mm 故框架柱截面尺寸为 500mm500mm 校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求。 a 按构造要求，框架住截面高度不宜小于 400mm，宽度不宜小 于 350mm。 b 为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于 4。 取层较短柱高， ： n h3900mm n h3.9 7.84 h0.5 c 框架柱截面高度和宽度一般可取层高的 1/10 1/15 0 1111 h()() 3800253 380 10151

20、015 hmm 满足要求。 3.33.3 恒荷载活荷载标准值计算恒荷载活荷载标准值计算 查荷载规范可取： (1)非上人屋面恒荷载标准值（板厚 150mm） 350 克沥青卷材 2 0.35kn/m 1.2 厚合成高分子防水卷材 2 0.15kn/m 25 厚 1:3 水泥焦渣 2 200.0250.5kn/m 65 厚聚苯乙烯泡沫板保温层 2 0.20.0650.013kn/m 1:6 水泥焦渣找坡最薄处 30 厚 2 140.030.42kn/m 150 厚现浇钢筋混凝土板 2 25 0.153.75kn/m 20 厚板底水泥石灰膏砂浆 2 170.020.34kn/m 合 计 2 5.10

21、kn/m (2)楼面恒荷载标准值（板厚 100mm） 10 厚地砖铺面 2 1.5 0.010.015kn/m 20 厚 1:3 干硬性水泥 2 200.020.4kn/m 100 厚现浇钢筋混凝土板 2 25 0.102.5kn/m 20 厚水泥石灰膏砂浆 2 170.020.34kn/m 合 计 2 3.0kn/m (3)卫生间恒荷载标准值 10 厚地砖铺面 2 1.5 0.010.015kn/m 30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆 2 200.030.6kn/m 1.5 厚合成高分子涂膜防水 2 200.020.4kn/m 20 厚 1:3 水泥砂浆 2 200.020.4kn/m 80

22、厚现浇钢筋混凝土板 2 25 0.82.0kn/m 20 厚水泥石灰膏砂浆 2 170.020.34kn/m 合 计 2 4.16kn/m (4)活荷载标准值 上人屋面活荷载 2 2.0kn / m 办公室、教室等一般房间活荷载 2 2.0kn/m 走廊、门厅、楼梯活荷载 2 2.5kn/m 雨篷活荷载 2 0.5kn/m 卫生间活荷载 2 2.0kn/m 2.42.4 层间重力荷载代表值计算层间重力荷载代表值计算 (1)主梁重力荷载标准值: 框架梁 2 11 300 600bhmm 梁自重 0.3（0.6- 0.125=3.75kn/m2 10 厚水泥石灰膏砂浆 0.01（0.6- 0.12

23、14=0.14kn/m2 合 计 2.26kn/m2 (2)次梁重力荷载标准值: 框架梁 2 11 300 500bhmm 梁自重 0.3（0.5-0.1） 25=3kn/m2 10 厚水泥石灰膏砂浆 0.01（0.5-0.1） 214=0.112kn/m2 合 计 3.112kn/m2 (3)外墙体重力荷载标准值: 16 厚水泥石灰膏砂浆 0.01617=0.272kn/m2 300 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.35.5=1.65kn/m2 60 厚聚苯乙烯泡沫板 0.20.06=0.012kn/m2 12 厚水泥石灰膏砂浆 0.01217=0.204kn/m2 6 厚水泥砂浆 0.00

24、620=0.12kn/m2 合 计 2.26kn/m2 (4)内墙体重力荷载标准值值: 200 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.25.5=1.1kn/m2 16 厚水泥石灰膏砂浆 0.01617=0.272kn/m2 16 厚水泥石灰膏砂浆 0.01617=0.272kn/m2 合 计 1.64kn/m2 (5)女儿墙重力荷载标准值: 6 厚水泥砂浆罩面 0.00620=0.12kn/m2 12 厚水泥砂浆打底 0.01220=0.24kn/m2 240 厚粘土空心砖 0.2411=2.64kn/m2 6 厚外墙贴砖 0.00619.8=0.119kn/m2 合 计 3.119kn/m2 (6

25、)门、窗及楼梯间重力荷载标准值: 门、窗重力荷载代表值 塑钢玻璃窗单位面积取 0.4 kn/m2 ，木门取 0.2 kn/m2 塑钢玻璃门取 0.40kn/m2 楼梯重力荷载标准值 楼梯底板厚为 100mm，平台梁截面尺寸 200mm400mm 楼梯板自 0.5(0.074+0.15+0.074)0.35*25/0.3=3.73kn/m2 人造理石面层 (0.3+0.15)0.336/0.3=0.504 kn/m2 板底 20 厚纸筋抹灰 0.340.0212/0.3=0.36 kn/m2 合 计 4.594 kn/m2 2.4.12.4.1 恒荷载作用下的荷载统计恒荷载作用下的荷载统计 六层

26、 屋面板重（25.2-0.2)(4-0.2)5.1=484.5kn 主梁重 8.40.264.00.243.89782.67kn 柱重 0.50.54.15258=207.5kn 外墙重(25.2+0.2)24.152.260.7=362kn 内墙重 4.024.151.64=13.07kn 女儿墙重（48+13.52+4825）1.113.119=339 kn 总重 2067kn 五层 屋面板重(48+0.2)(13.5+0.2)5.1=3367.73kn 主梁重 1412.7kn 次梁重 316.8kn 外墙重 658.3 kn 内墙重 268kn 楼梯重 8.4421.3=87.36kn

27、 柱重 665 kn 阳台 46.74 kn 总重 6775.76kn 四层 楼面板重 1981kn 主梁重 1412.7kn 次梁重 282.67kn 阳台重 46.74kn 柱重 665kn 外墙重 658.3 kn 内墙重 268 kn 楼梯重 87.36kn 总重 5389kn 三层 楼面板重 1981kn 主梁重 1412.7kn 次梁重 282.67kn 阳台重 46.74kn 柱重 665kn 外墙重 658.3 kn 内墙重 213 kn 楼梯重 87.36kn 总重 5334kn 二层 楼面板重 1981kn 主梁重 1412.7kn 次梁重 282.67kn 阳台重 46.

28、74kn 柱重 665kn 外墙重 658.3 kn 内墙重 283 kn 楼梯重 87.36kn 总重 5404kn 一层 楼面板重 1981kn 主梁重 1412.7kn 次梁重 316.8kn 柱重 918.75kn 外墙重 712.6 kn 内墙重 366 kn 楼梯重 87.36kn 阳台重 46.74 kn 总重 5754.59kn 2.5 活荷载荷载统计 2.4.22.4.2 屋面及楼面活载屋面及楼面活载 楼面活载： 教室： 2.0 2 /kn m 厕所： 2.0 2 /kn m 走廊、门厅、楼梯: 2.5 2 /kn m 屋面活载： 上人屋面: 2.0 2 /kn m 雪载：本

29、题目基本雪压：=0.3 kn/m2 ,屋面积雪分布系数 0 s =1.0 r 屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为： =1.00.3=0.3 k s r 0 s 2 /kn m 六层 25.2+0.2)(4.0+0.2)0.5=53.34kn 五层 上人屋面 (48+0.2)(13.5+0.2)0.2=1320.68kn 一四层 一般房间 8.40.213.50.28.40.26.1 0.223.40.26.1 0.22.0449.4kn 走廊楼梯 7.40.2488.40.26.1 0.23.40.22.5756.4kn 卫生间(6.1-0.2)(8.4-0.2)2.0=96.76kn 总计

30、1302.56kn 2.4.3 荷载统计下的重力荷载代表值荷载统计下的重力荷载代表值 六层重力荷载代表值 g6=2067kn 五层重力荷载代表值 g5=6775.76kn 四层重力荷载代表值 g4=5389kn 三层重力荷载代表值 g3=5334kn 二层重力荷载代表值 g2=5404kn 一层重力荷载代表值 g1=5754.59kn 3.3.框架侧移刚度计算框架侧移刚度计算 3.13.1 梁的线刚度梁的线刚度 梁的线刚度计算 跨 ec (kn/m2) 断面 b*h(m) 跨度 l(m) 矩形截面 惯性矩 io(m4) ecio/l(kn/m) 1.5ecio/l(kn/m)2ecio/l(k

31、n/m) ac83.25e+070.3*0.66.10.005439836 ac73.25e+070.3*0.66.10.005453115 cd83.25e+070.3*0.67.40.005432838 cd73.25e+070.3*0.67.40.005443784 cb63.25e+070.3*0.63.40.005495294 bd63.25e+070.3*0.64.00.005481000 3.23.2 柱的侧移刚度计算柱的侧移刚度计算 柱的侧移刚度计算 断面 =k/2+k（ 一般层） 层数 混凝土强 度等级 bh(m) 层高 h(m) 惯性矩 ic(m4) 线刚度 kc=eic/

32、h(kn.m) k=kb/2 kc(一般层) k=kb/k c(底层) =0.5+k/2+ k（底层） d=12k c/h ac 轴边框架边柱 1c40 0.50 5.250.0052321901.240.547568 2c40 0.50 4.20.0052402380.990.339033 3-5c40 0.50 3.80.0052444740.90.3111457 ac 轴中框架中柱 1c40 0.50 5.250.0052321902.260.659110 2c40 0.50 4.20.0052402381.810.4813138 3-5c40 0.50 3.80.0052444741.

33、630.4516632 ac 轴中框架边柱 1c40 0.50 5.250.0052321901.650.598269 2c40 0.50 4.20.0052402381.320.410949 3-5c40 0.50 3.80.0052444741.190.3713675 ac 轴中框架中柱 1c40 0.50 5.250.0052321903.010.79810 2c40 0.50 4.20.0052402382.410.5515055 3-5c40 0.50 3.80.0052444742.180.5219218 cd 边框架边柱 1c40 0.50 5.250.0052321901.02

34、0.57007 2c40 0.50 4.20.0052402380.820.297938 3-5c40 0.50 3.80.0052444740.740.279978 cd 中框架边柱 1c40 0.50 5.250.0052321901.360.557708 2c40 0.50 4.20.0052402381.090.359580 3-5c40 0.50 3.80.0052444740.980.3312196 c 轴柱（-轴） 1c40 0.50 5.250.0052321904.610.7710791 2c40 0.50 4.20.0052402383.690.6517792 3-5c40

35、 0.50 3.80.0052444743.340.6323284 楼梯边柱 1c40 0.50 5.250.0052321902.520.679390 2c40 0.50 4.20.0052402382.010.513686 3-5c40 0.50 3.80.0052444741.820.4817740 6c40 0.50 4.150.0052407221.980.514187 楼梯中柱 1c40 0.50 5.250.0052321905.480.811212 2c40 0.50 4.20.0052402384.380.6918887 3-5c40 0.50 3.80.0052444743

36、.960.6624393 6c40 0.50 4.150.0052407224.330.6819294 3.33.3 横向侧移刚度统计表横向侧移刚度统计表 该框架为横向承重框架，不计算纵向侧翼刚度。 d1/d2=241306/361904，故该框架为规则框架。 结构在重力荷载代表值作用下的顶点位移计算见下表 3.43.4 横向框架顶点位移计算横向框架顶点位移计算 横向框架顶点位移计算 层次 gi(kn)gidii-i-1=gi/d(m)i(m) 6206720671339240.01540.296 56775.768842.764481000.01970.2806 4538914231.764

37、481000.03160.2609 3533419565.764481000.04370.2293 2540424969.763766420.06630.1856 15754.5930724.352575920.11930.1193 采用顶点位移法计算结构基本自震周期的计算公式为 1 t1.7 tt u 横向侧移刚度统计表 层次 123456 di257592376642448100448100448100133924 考虑填充墙对框架的影响，取周期折减系数=0.6，则结构基本 t 自震周期为 1 t1.7 0.60.28060.54s 3.53.5 地震影响系数地震影响系数 地震作用按 7

38、度设计，基本地震加速度 0.15g，三类场地，设 计地震分组按第一组，则，采用底部剪力法计0.45 g ts max 0.12 算。 由于 1 0.054 1.40.034 g tts 则地震影响系数为 ，其中 r=0.9， 12max 1 r g t t 2 1.0 0.9 1 0.45 1.0 0.120.102 0.54 3.63.6 各层位移计算各层位移计算 此房屋高度不超过 40m，且质量和刚度沿高度分布比较均匀， 故采用底部剪力法计算多遇地震作用标准值。 结构底部总水平地震作用标准值 1 0.102 0.85 30724.352663.8 ekeq fg tg=0.45s 1 0.

39、54 1.40.63 g tsts 不需要考虑结构顶部附加水平地震作用的影响 根据公式 1 ii iekn ii g h ff g h ii vf i i v u d 计算结果如下表 3.63.6 各层地震及楼层地震剪力各层地震及楼层地震剪力 各层地震作用及楼层地震剪力 层次 hi(m)hi(m)gi(kn)gihigihi/gihifi(kn)vi(kn) 64.1525.25206752191.80.117311.67935 53.821.16775.76142968.50.322857.741169.4 43.817.3538993229.70.210559.41728.8 33.813

40、.55334720090.162431.542160.4 24.29.7540452418.80.12319.662480 15.255.55754.5931650.20.071189.132669 3.73.7 变形验算变形验算 结果如下表结果如下表 表 3-7 变形验算 变形验算 层 次 层间剪力 vi(kn)层间刚度 di ui-ui-1=vi/di (m) 层高 hi(m) 层间相对转 角 备注 51169.44481000.00263.81/1462 41728.84481000.00393.81/974 32160.44481000.00483.81/792 22480376642

41、0.00664.21/636 126092575920.0985.51/561 层间相对 弹性转角 均满足 c c=1/550 的要求 4.4.水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下框架内力计算 4.1 以第 1 轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法 各柱反弯点高度比 y 按进行修正，本例中底层柱 3210 yyyy 需考虑修正值 y2，第 2 层柱需考虑修正值和；其余柱均无修正 1 y 3 y 计算柱端弯矩用下式 ： s j ij ij ij d d v 1 hyvmyhvm ijij ）（ 下上 1; 横向框架梁横向框架梁 kj-8 轴柱弯矩计算轴柱弯矩计算 a 轴柱层 次 层 高 层

42、间 剪力 层间 刚度 dtmvimky m 上m 下 53.8117044810011457300.981.7162.751.3 43.8172944810011457440.981.719275.2 33.8216044810011457550.981.9104.5104.5 24.224803766429033601.092.1126126 15.526692575927568781.363.48157.6271.4 b 轴柱d 轴柱 dtmvimky m 上m 下 dtmvimky m 上m 下 16632431.631.7189.973.59978260.741.5259.339.5

43、16632641.631.82126.5116.59978390.741.7181.566.7 16632801.631.91521529978480.741.7110082.1 13138871.812.1112.7182.77938520.821.8912098.3 9110942.263.51883297007731.023.57140.9260.6 4.2 地震作用下的弯矩图 梁端弯矩，剪力及柱轴力分别按下式计算 计算梁端弯矩 b m 2 1 2 )(k k k mmm l c u c l b 2 1 2 )(k k k mmm l c u c r b 计算梁端剪力 l mm v bb

44、 b 21 计算柱轴力 n k r b l bi vvn 1 )( 具体计算过程在此忽略，数据见表 5.5 计算梁端弯矩 b m 2 1 2 )(k k k mmm l c u c l b 2 1 2 )(k k k mmm l c u c r b 计算梁端剪力 l mm v bb b 21 计算柱轴力 n k r b l bi vvn 1 )( 地震作用下的轴力和剪力地震作用下的轴力和剪力 5 5 竖向荷载及其内力计算竖向荷载及其内力计算 5.15.1 竖向荷载内力计算竖向荷载内力计算 荷载示意图 5.25.2 恒载作用的内力计算恒载作用的内力计算，以第，以第轴为例轴为例 对于第 5 层 由

45、于 ab 轴为双向板，而 bc 轴为单向板。由公式得； 对于双向板的三角形荷载： pe=5/8p p=glo/2 对于双向板的梯形荷载: p=glo/2 p=（1 32 )paa 求得三角形的 pe=5.42 梯形的 pe=7.54 q1 表横梁自重，q2 女儿墙重，q3 屋面板传来的荷载，都化为 均布荷载进行计算。 p1 、p2 、p3 分别由纵梁直接传给柱的恒载，计算如下： p1 =0.5(3.45.42+3.41.113.119+3.43.89)=21.7 kn p2 =0.5（3.43.89+3.41.113.119）=19.4kn p3 =0.5(3.43.89+3.47.54)=1

46、2.5 kn ab 轴的 q=7.54+3.89+3.1191.11=14.89 kn/m bd 轴的 q=16.02 kn/m a 柱的偏心弯矩 m=p1*e=2.53 kn b 柱的偏心弯矩=1.25 kn 对于第 24 层 由于 ab 轴为双向板，而 bc 轴为单向板。由公式得； 对于双向板的三角形荷载： pe=5/8p p=glo/2 对于双向板的梯形荷载: p=glo/2 p=（1 32 )paa 求得三角形的 pe=3.38 梯形的 pe=4.7 p1 =27.22kn p2 =11.88kn p3 =21.21 kn ab 轴的 q=17.18 kn/m bd 轴的 q=17.5

47、78 kn/m a 柱的偏心弯矩=3.05 kn b 柱的偏心弯矩=2.1 对于 1 层 p1 =28 kn p2 = 11.88kn p3 =22.8kn ab 轴的 q=17.68 kn/m bd 轴的 q=18.482 kn/m a 柱偏心弯矩=3.178 kn b 柱的偏心弯矩=2.28 5.35.3 活载作用下活载作用下轴柱的内力计算轴柱的内力计算 由于 ab 轴为双向板，而 bc 轴为单向板。由公式得； 对于双向板的三角形荷载： pe=5/8p p=glo/2 对于双向板的梯形荷载: p=glo/2 p=（1 32 )paa 求得三角形的 pe=2.12 梯形的 pe=3 q1 表

48、横梁自重，q2 女儿墙重，q3 屋面板传来的荷载，都化为 均布荷载进行计算。 p1 、p2 、p3 分别由纵梁直接传给柱的恒载.同理可以计算出 活荷载的内力。 5.45.4 荷载作用下的内力分析如图荷载作用下的内力分析如图 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱 0.530.470.340.380.280.430.57 -57.8857.88-93.7793.77 30.6827.212.213.6410.05-40.3-53.45 11.326.113.65.19-20.165.036-18.82 -9.23-8.190.470.520.385.937.86 五 层 32.77-32.77

49、84.1519.35-103.564.41-64.41 0.350.350.30.250.280.280.190.260.370.37 -64.6464.64-101.7101.7 22.6322.6219.399.2710.3810.387.03-26.4-37.63-37.63 15.3411.324.649.76.825.1913.223.52-26.73-18.81 -11-11-9.3-2.12-2.38-2.38-1.810.9315.5815.55 四 层 26.9722.93-49.981.4914.8213.19-109.589.67-48.78-40.89 0.350.35

50、0.30.250.280.280.190.260.370.37 -64.6464.64-101.7101.7 22.6222.6219.399.27103810.387.03-26.4-37.63-37.63 11.3211.644.649.75.25.2-13.223.52-18.82-19.33 -9.66-9.66-8.28-1.72-1.93-1.93-1.3912.8112.81 三 层 24.2924.6-48.8981.8913.6513.65-109.287.79-43.64-44.15 0.360.320.320.250.280.260.240.280.380.34 -64.

51、6464.64-101.7101.7 23.2720.6820.689.2710.389.648.89-28.5-38.65-34.58 11.3211.954.6410.345.25.55-14.244.45-18.82-20.14 -10.1-8.93-8.93-1.71-1.92-1.68-1.659.6613.1111.73 二 层 24.5223.7-48.2282.5413.6613.5-109.787.57-44.36-43.21 0.360.290.350.270.280.220.230.310.380.31 -66.3866.38-106106 23.919.2523.231

52、0.6911.098.719.11-32.9-40.27-32.85 10.345.3511.624.82-16.434.56-17.29 -5.65-4.55-5.39-0.03-0.03-0.02-0.023.954.843.95 28.5914.7-43.29 88.6615.888.69-113.2 81.62-52.72-28.9 一 层 7.354.3614.45 5.55.5 梁端剪力和柱轴力的计算梁端剪力和柱轴力的计算 梁端剪力 荷载引起的剪力弯矩引起的剪力剪力设计值 v=1.2v 横+1.4v 活 层次 vavb1vb2vdvavb1vb2vdvavb1vb2vd 5 横 4

53、5.4245.4259.2759.27-774.17-4.1756.91277.71699.6286.588 活 9.159.1515.7315.73-1.431.431.11-1.11 横 52.452.465.0465.04-4.44.42.17-2.17 4 活 9.159.1515.7315.73-0.780.780.150.1569.31882.062102.88497.256 横 52.452.465.0465.04-4.64.62.34-2.34 3 活 9.159.1515.7315.73-0.810.810.55-0.5539.03682.344103.62896.492 横

54、 52.452.465.0465.04-4.784.782.42-2.42 2 活 9.159.1515.7315.73-0.840.840.57-0.5738.77882.602103.77296.368 横 53.9253.926803868038-6.326.323.46-3.46 1 活 9.159.1515.7315.73-1.121.120.81-0.8168.36286.666109.36498.792 a 柱轴力 层 次 截 面 楼面恒荷 载 楼面活荷 载墙重和梁自重 柱自 重 横荷载轴 力 活荷载轴 力 顶 67.11 5 底 21.712.7545.4123.7590.86

55、12.75 顶 170.48 4 底 27.2212.9152.424.75194.2325.66 顶 273.85 3 底 27.2212.9152.425.75297.638.57 顶 377.22 2 底 27.212.9152.426.25403.4751.48 顶 485.39 1 底 2812.9153.9234.38519.7784.39 6.6.框架的内力组合框架的内力组合 结构抗震等级： 根据抗震规范 ，本方案为二级抗震等级。 框架梁内力组合： 6.16.1 梁柱的内力组合梁柱的内力组合 注：1、弯矩单位为 knm；轴力单位为 kn； 2、此处符号“”为考虑楼层层数的活荷载折

56、减系数，13 层 取 0.65，45 层取 0.7，6 层取 0.85； 3、符号为承载能力的抗震调整系数，此处取 0.8。 re 5.2 梁的内力组合 6.1.16.1.1 柱的内力组合柱的内力组合 项目静力组合地震组合 内力组合取 值 内力 m=1.2mg+1.4mg 1.3me 1.2mg rre（1.2mg+1.3me ） mmaxnmax 层 次截面 mgmq n=1.2ng+1.4n g1.3ne 1.2ng rre（1.2ng+1.3ne ） nm m-27.2-5.57-40.44-81.5-36-94-94-40.4 顶 n67.1112.7593.0323.9288.289

57、.789.793.03 m19.493.4428.266.725.573.773.728.2 5 底 n90.8612.75123.523.92116.7112.5112.5123.5 m-22.9-4.05-33.15-119.6-30-120-120-33.2 底 n170.525.66229.777.87220238.3238.3229.7 m20.913.6930.397.7627.310010030.3 4 底 n194.225.66258.377.87248.5261261258.3 m-20.6-3.6429.8-135.9-27-130.2-13029.8 底 n273.938

58、.57363.7137351.8391391363.7 m20.153.629.22135.926.313013029.22 3 底 n297.638.57392.22137380413.8413.8392.2 m-20.8-3.7-30.14-163.8-27.2-1252.8-1253-30.1 底 n377.251.48499.5225.4483.6567567499.5 m24.34.335.18163.831.7156.4156.435.18 2 底 n403.551.48531225.4515592.4592.4531 m-12.5-2.2-18.08-204.9-16.3-177

59、-177-18.1 底 n485.484.39659.3329.3633770770659.3 m6.31.19.3492.88.280.880.89.34 1 底 n519.784.39700329.3674.4803803700 注：1、承载力抗震调整系数，抗弯取 0.75，抗剪取 0.85； re 2、；1.21.4 ggq mmm 3、为重力荷载产生的内力，中已乘调幅0.8；相 g m gb v g m gb v gb v 当于简支梁时的杆端剪力； 4、弯矩单位为 knm；剪力单位 kn。 梁的内力组合梁的内力组合 横+100%活地+相应的竖向 截面部 位 mg*vg*1.3me rr

60、e（1.2mg+1.3 me） rre（1.3me- 1.2mg） mge 1.2v gbvge a-4056.981.5-8834.1468.2987.9支 座 b-10477.7-64.2-117.45-21.1593.26134 跨 中 ab26.4108 内力组合值 支+m 支- m 跨中 支座 v 34.14-8887.94 -21.2-17133.5 107.9 7 7 轴轴 a a 柱柱柱端弯矩设计值的调整柱端弯矩设计值的调整 第 5 层，按抗震规范 ，无需调整。 第 4 层，柱顶轴压比 un = n/ac fc=170.48103/14.3/5002=0.0380.15 第 3