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文档简介

1、 存档编号毕 业 设 计题目 xx市实验中学高中部教学楼 学 院专 业 姓 名 学 号 指导教师完成时间教务处制独立完成与诚信声明本人郑重声明:所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外,不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计作者签名: 指导导师签名: 签字日期: 签字日期:毕业论文版权使用授权书本人完全了解xx大学有关保管、使用毕业设计的规定。

2、特授权xx大学可以将毕业设计的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计原件或复印件和电子文档(涉密的成果在解密后应遵守此规定)。毕业设计作者签名: 导师签名:签字日期: 签字日期:目录摘要1Abstract2第1章 设计资料31.1 工程概况31.2 气象资料31.3 地质条件31.4 设防标准4第2章 结构选型与构件截面尺寸估算52.1 结构选型52.2构件截面尺寸估算5第3章 计算简图的确定9第4章 荷载统计104.1 恒荷载标准值计算104.2活荷载标准值计算134.3竖向荷载作用

3、下框架承受荷载计算134.4 水平风荷载代表值计算174.5 地震作用18第5章 内力计算255.1竖向荷载下的框架内力计算255.2 活荷载标准值作用下的内力计算325.3水平荷载作用下的框架内力计算366.1 荷载基本组合466.2 内力转换466.3 控制截面及最不利内力类型47第7章 框架梁、柱截面设计517.1 框架梁截面设计517.2 框架柱截面设计617.3 框架梁柱节点核芯区抗震验算747.4 构件的裂缝的宽度的验算77第8章 次梁截面设计828.1 基本信息828.2 荷载统计828.3 内力计算848.4 内力的组合858.5 正截面受弯承载力计算868.6 斜截面受剪承载

4、力计算87第9章 板的配筋899.1 屋面板设计899.2 楼面板的设计91第10章 楼梯设计9210.1 设计资料9210.2 梯段板设计9310.3 平台板计算(PTB1)9510.4平台梁设计95第11章 基础设计9711.1 荷载统计9811.2 基础的底面的尺寸的设计9811.3 地基的变形的验算10111.4 地基抗震承载力验算10111.5 基础结构设计101致 谢6附录7附录1:开题报告7附录2:设计任务书8 xx市实验中学高中部教学楼设计摘要 现如今,大量的钢筋混凝土应用在多种多样的结构形式当中,尤其是在住宅、办公、学校、医院等等公共建筑当中表现尤为明显。我们最初在对这些建筑

5、进行设计时先进行荷载统计,荷载统计包括有恒荷载、活荷载、风荷荷载以及地震荷载等等,其中在计算竖向荷载时一般采用弯矩二次分配法、水平地震应用D值法等方法进行计算,然后求出结构中各构件的内力标准值,应用选取最不利内力组合的方法对各内力进行组合,进而按照规范的相应要求对内力进行调整和换算,最后利用组合出来的最不利内力进行截面设计最终选取能够使结构安全的结果去进行配筋计算。本设计中包括有对梁、板、柱、基础、楼梯等等进行了组合设计,并且根据这些组合设计绘出了相应的结构施工图。另外,除了对本框架结构进行手算之外,还利用了PKPM工程计算软件对本框架结构进行了电算校核来完成了本结构。关键字: D值法、弯矩二

6、次分配、框架结构、荷载组合Luoyang city middle school Orchid Design AbstractModern reinforced concrete structure is widely used in various forms, especially in the application ,such as residential, office , schools and many other public buildings. When calculate the load, including the constant load and live load

7、, wind load and earthquake load, we used bending moment secondary distribution method to calculate the vertical load , applicated D value method and other methods to calculate the horizontal seismic, and then calculate the internal force of members of the structure , then apply the most adverse inte

8、rnal force to make force combination, and then according to the corresponding requirement of the specification to adjust the internal forces and conversion, the use of the most unfavorable combination design, internal force on cross section selection can make the result of the structural safety of r

9、einforcement calculation, the including beam, slab, column, foundation, stair design, and drew the structure construction drawing. In addition, besides calculate this framework by myself, also using the PKPM software to make the comparison of the result.Key words: he bending moment secondary distrib

10、ution、frame structure,、load combination第1章 设计资料1.1 工程概况1.工程名称:xx市实验中学高中部教学楼2.设计信息:建筑总高为20.10m,共5层,每层层高为3.90m,室内外高差0.45m,L型布局,东侧折角处设150mm宽抗震缝。取轴上的一榀框架进行计算,具体情况见图1.1图1.1 防震缝单元结构平面布置图1.2 气象资料xx市位于河南省西部,黄河中游,处于北温带,复杂的地形促使气候表现为显著的大陆性多样性等气候特征。冬季盛行偏北风,寒冷干燥,夏季盛行偏南风,炎热多雨,总体来说,春季干旱大风多,夏季炎热雨集中,秋季晴和日照长,冬季寒冷雨雪少,

11、四季分明。1.3 地质条件场地平坦、无障碍物,地下无古代建筑,经地质、文物勘探地质良好,地基土以粘性土为主,建筑场地类别为二类,其工程地质情况良好,地基承载力特征值为200kPa,场地足够大。1.4 设防标准设计使用年限为50年,环境类别为一类,建筑物的耐火等级为二级,防水等级为二级,抗震等级为三级,抗震设防烈度为7度,地震分组为第二组,设计基本地震加速度为0.10g,抗震措施按二级进行设计。 墙体:内外墙体采用砌块砖,尺寸为200mm250mm600mm,女儿墙采用普通砖:尺寸为240mm115mm53mm。重度均取。窗:。第2章 结构选型与构件截面尺寸估算2.1 结构选型整体采用现浇钢筋混

12、泥土框架结构体系,屋面结构全部采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖,卷材防水:楼面结构全部采用现浇混凝土肋形楼盖。楼梯结构采用钢筋混凝土梁式楼梯。2.2构件截面尺寸估算 2.2.1框架梁框架梁的截面尺寸应根据承受竖向荷载大小,梁的跨度、框架的间距,是否考虑抗震设计要求以及选用的混凝土材料强度等多种因素综合考虑确定。一般情况下,考虑抗震设计时,框架梁截面尺寸可按(2-1)和(2-2)估算: (2-1) (2-2)式中: 梁的计算跨度,mm梁的截面高度,mm梁的截面宽度,mm梁净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面高度不宜小于200mm和柱截面宽度的二分之一。框架梁KL-1最大跨度为7800,由式(2-1)知

13、:故取为650mm由(2-2)知:故取为250mm框架梁截面尺寸为同理可得,框架梁KL-2截面尺寸取为框架梁KL-3截面尺寸取为2.2.2框架柱框架柱截面一般采用矩形或方形截面。在多屋建筑中,框架柱的截面尺寸可按式(2-3)和(2-4)估算: (2-3) (2-4)式中:第层层高,mm柱截面宽度,mm柱截面高度,mm在高层框架中,可先根据前期所受轴力大小按轴心受压构件估算,再乘以适当的放大系数来考虑弯矩影响。可按式(2-5)和(2-6)估算: (2-5) (2-6)式中:考虑地震作用组合后柱的轴力增大系数,角柱取1.5-1.6,其他取1.3-1.5。 F按照简支梁状态计算的柱的负载面积折算在单

14、位建筑面积上的重力荷载代表值,近似的取1.2-1.5框架柱轴压比限,非抗震设计和四级时取0.9-0.95:一、二、三级分别取0.65、0.75、0.85。本设计采用高层框架中的框架柱截面估算法。由式(2-6)知:由式(2-5)知:框架柱截面采用方截面,所以框架柱截面边长为:故取为500mm。2.2.3次梁次梁在框架结构中是次要构件,一般不做刚度验算的最小截面尺寸,按式(2-7)(2-7)估算: (2-7) (2-8)式中: 次梁的计算跨度,mm次梁的截面高度,mm次梁的截面宽度,mm本设计中次梁计算跨度,由式(8-7)可知:故取为550mm继而由式(2-8)可知:故取为200mm次梁的截面尺寸

15、为本设计中次梁为单跨梁,梁端支座可按简支座来考虑。2.2.4现浇板 由钢筋混凝土结构设计规范(GB50010-2010)中规定,混凝土板按以下原则计算:(1) 两对边支承的板应按单向板计算。(2) 四边支承的板按下列规定计算:1) 当长边与短边之比不大于2.0时,按双向板计算。2) 当长边与短边之比大于2.0时,但小于3.0时,按双向板计算。3) 当长边与短边之比不小于3.0时,宜按沿短边方向受力的单向板计算,并应沿长边方向布置构造钢筋。(3) 板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40。(4) 板的最小厚度:单向层面板,民用建筑楼板为60,双向板为80。本设计中板的长边与短边之

16、比均小于2.0,均按双向板来设计,其厚度分别根据屋、楼面板的最小跨度按上述原则进行计算。屋面板厚:,取为120。楼面板厚:,取为100。 第3章 计算简图的确定假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与框架柱刚接,由于各层柱的截面尺寸不变,所以梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱从基础顶面算起至二层楼面,基顶标高根据室内外高差、地质条件,定为-0.95,二层楼面标高为3.90,故底层柱高为4.85,其余各层柱高从楼面算起至上一层楼面(即层高)均为3.90,由此绘出框架简图,如下图3.1所示图3.1框架结构计算简图第4章 荷载统计本设计中所涉及到的荷载分别有竖向的荷载和水平的荷载两种类型,其中,竖向

17、的荷载包括恒荷载和活荷载;水平的荷载包括水平的地震作用的和水平的风荷载,四种荷载应该分别进行统计。4.1 恒荷载标准值计算4.1.1屋楼面恒载标准值计算(1)屋面保护层:25厚1:2.5水泥砂浆保护层 防水层:二道3.0厚高聚物改性沥青防水卷材 找坡层:20厚1:8水泥憎水膨胀珍珠岩2%找坡保温层:50厚挤塑聚苯乙烯泡沫料板 结构层:120厚现浇混凝土板 25kN/m20.12m=3.00kN/m2抹灰层:10厚水泥砂浆板底抹灰 合计 (2)各层教室、走廊、活动室、办公室楼面装饰层:20厚1:2.5水泥砂浆 0.45kN/结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:10厚水泥砂浆板底抹灰 合计

18、(3)各层卫生间楼面装饰层:30厚水磨石楼面 找平层:15厚1:3水泥砂浆找坡层抹平 防水层:1.2厚合成高分子防水涂料结构层: 100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:10厚水泥砂浆板底抹灰 合计4.1.2梁荷载关于梁、柱可根据截面尺寸、材料容重、粉刷等计算出单位长度上的重力荷载。 (1)主梁梁尺寸 (KL-1) bh=250mm650mm梁自重 25 kN/m30.25(0.65-0.1)=3.44kN/m20厚水泥砂浆抹灰层 0.02kN/m320(0.25+0.552)=0.54kN/m合计: 3.98kN/m2梁尺寸 (KL-3) bh=250mm450mm梁自重 25 kN/m30.25

19、(0.45-0.1)=2.19kN/m20厚水泥砂浆抹灰层 0.02kN/m320(0.25+0.352)=0.38kN/m合计: 2.57kN/m2(2)次梁次梁尺寸 bh=200mm500mm梁自重 25 kN/m30.25(0.5-0.1)=2.25kN/m16厚水泥砂浆抹灰层 0.3kN/m3(0.2+0.5 2)=0.32kN/m合计: 2.565kN/m2(3)走廊梁(KL-2)走廊梁尺寸 bh=250mm450mm梁自重 25 kN/m30.25(0.45-0.1)=2.81kN/m20厚水泥砂浆抹灰层 0.0220kN/m3(0.25+0.35 2)=0.46kN/m合计: 3

20、.27kN/m24.1.3 雨棚雨棚采用轻质玻璃雨棚4.1.4 柱荷载柱尺寸 bh=500mm500m柱自重 25 kN/m30. 50.5=6.25kN/m20厚水泥砂浆抹灰层 0.0220kN/m3(0.5 4)=0.8kN/m合计: 7.05kN/m24.1.5过梁自重25 kN/m3 0.250.15(3+0.5)2=3.281kN/m4.1.6墙的重力荷载(1)内墙自重(标准层)内墙 (3.9-0.65)0.27.0 kN/m3 =4.55kN/m水泥砂浆墙面 0.3kN/m32(3.9-0.65)=2.275kN/m合计: 6.825kN/m2(2)外纵墙自重(标准层)纵墙(扣除窗

21、) =(3.9-0.65)0.25(4.8-0.5)7.0 kN/m3-2.10.2537.0 kN/m3-3.281 =10.151kN塑钢窗:0.4kN/m2 32.1=2.52kN外墙涂料重:0.41(3.9-0.65)(4.8-0.5)-2.132 =6.294kN合计: 18.965kN4.2活荷载标准值计算4.2.1屋面及楼面活荷载标准值不上人屋面 0.50kN/m2教室2.50 kN/m2走廊楼梯间 3.50 kN/m2卫生间 2.50kN/m24.2.2雪荷载标准值计算 雪荷载: Sk=1.00.40 kN/m2=0.40 kN/m2注:屋面活荷载与雪荷载不同时,两者中取大值4

22、.3竖向荷载作用下框架承受荷载计算4.3.1 轴间框架梁(线性荷载)(板传至梁上的三角形荷载或者梯形荷载等效为均布荷载)屋面板传来的荷载:恒荷载:4.51kN/m2 (1-20.2292 +0.2293)3.95/22 =16.769kN/m 活荷载:0.5kN/m2 (1-20.2292 +0.2293)3.95/22 =1.776kN/m楼面板传来的荷载:恒荷载:3.19 kN/m2 (1-20.2292 +0.2293)3.95/22 =11.084kN/m 活荷载:2.5kN/m2 (1-20.2292 +0.2293)3.95/22 =8.882kN/m梁自重:4.615kN/m轴间

23、框架梁均布荷载为:屋面梁:恒荷载= 梁自重+屋面板传来的恒荷载= 4.615+16.769=21.384kN/m 活荷载= 屋面板传来的活荷载= 1.776 kN/m楼面梁:恒荷载= 梁自重+楼面板传来的恒荷载+内墙自重= 4.615+11.084+6.825=22.524 kN/m 活荷载= 楼面板传来的活荷载= 8.882kN/m4.3.2轴间框架梁(线性荷载)屋面板传来的荷载:恒荷载:4.51kN/m2 5/81/2(3-0.25)2 =8.113kN/m 活荷载:0.5kN/m2 5/81/2(3-0.25)2 =0.859kN/m楼面板传来的荷载:恒荷载:3.19 kN/m2 5/8

24、1/2(3-0.25)2 =5.363kN/m 活荷载:2.5kN/m25/81/2(3-0.25)2=4.297kN/m梁自重:2.565kN/m轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒荷载= 梁自重+屋面板传来的恒荷载= 2.565+8.113=10.678kN/m 活荷载= 屋面板传来的活荷载= 0.859kN/m楼面梁:恒荷载= 梁自重+楼面板传来的恒荷载= 2.565+5.363=7.928 kN/m 活荷载= 楼面板传来的活荷载= 4.297 kN/m4.3.3 轴间框架梁计算过程和结果同轴间框架梁屋面梁:恒荷载:21.384kN/m 活荷载:1.776kN/m楼面梁:恒荷载:22.524

25、kN/m 活荷载:8.882kN/m4.3.4轴框架柱纵向集中荷载的计算女儿墙做法:600mm蒸压粉煤灰加气混凝土砌块女儿墙自重:7.0kN/m3 0.60.2=0.84kN/m顶层柱:恒荷载= 女儿墙自重+梁自重+屋面板传来的恒荷载(女儿墙自重+外纵梁自重+次梁自重+屋面板传三角形荷载+屋面板传梯形荷载)=0.84kN/m7.8+3.98(4.8-0.5)+4.51kN/m25/83.95/23.952+ 4.51kN/m2(1-20.2292 +0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22=6.552+17.114+46.027+69.170=138.863kN 活荷载= 屋面板

26、传来的活荷载(屋面板传三角形荷载+屋面板传梯形荷载) =0.5kN/m25/83.95/23.952+0.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22 =4.876+7.793 =12.669 kN 标准层:恒荷载=墙自重+梁自重+楼面板传来的恒荷载(外纵墙自重+次梁自重+楼面板传三角形荷载+楼面板传梯形荷载 =18.965+3.98kN/m(4.8-0.5)+3.19kN/m5/83.95/23.952+3.19kN/m(1-20.2292+0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22=141.388kN活荷载= 楼面板传来的活荷载(楼面

27、板传三角形荷载+楼面板传梯形荷载) =2.5kN/m25/83.95/23.952+2.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22 =461.061 kN4.3.5轴框架柱纵向集中荷载的计算顶层柱:恒荷载=梁自重+屋面板传来的恒荷载(纵梁自重+次梁自重+屋面板传三角形荷载+屋面板传梯形荷载) =3.98(4.8-0.5)+4.515/83.95/23.952+4.51(1-20.2292 +0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22+3.19(1-20.2172 +0.2173)(3-0.25)/27.8 =195.259kN 活荷载=

28、 屋面板传来的活荷载(屋面板传三角形荷载+走道板传梯形荷载) =0.5kN/m25/83.95/23.952+0.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22+0.5(1-20.2172 +0.2173)(3-0.25)/27.8 =17.134kN 标准层:恒荷载=内墙自重+梁自重+楼面板传来的恒荷载(内墙自重+内纵梁重+次梁自重+楼面板传三角形荷载+楼面板传梯形荷载+走道板传梯形荷载)=(7.8-0.5)6.825kN/m+3.98(7.8-0.5)+3.195/83.952+3.19(1-20.2292 +0.2293)3.95/2(7.8+0

29、.45)1/22+3.19(1-20.2172 +0.2173)(3-0.25)/27.8=191.115 kN 活荷载= 楼面板传来的活荷载(楼面板传三角形荷载+楼面板传梯形荷载+走道板传梯形荷载) =2.5kN/m25/83.95/23.952+2.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2(7.8+0.45)1/22+3.5kN/m2 (1-20.2172 +0.2173)(3-0.25)/27.8 =95.497 kN4.3.6 轴框架柱纵向集中荷载计算过程和结果同轴 顶层柱:恒荷载:195.259kN/m 活荷载:17.134kN/m 标准层:恒荷载:191.115

30、kN/m 活荷载:95.497kN/m4.3.7 轴框架柱纵向集中荷载计算过程和结果同轴 顶层柱:恒荷载:138.863kN/m 活荷载:12.669kN/m 标准层:恒荷载:141.388kN/m 活荷载:61.016kN/m4.4 水平风荷载代表值计算作用在屋面梁和楼面节点处的集中风荷载标准值为: (10-7)式中,z风压高度变化系数,本办公楼建设地点位于市区,地面粗糙度为C类;z风振系数;s风荷载体型系数;0基本风压(kN/m2),本办公楼0=0.45 kN/m2;hi下层柱高;hj上层柱高,对顶层为女儿墙高度的2倍;B迎风面的宽度,本设计取B=4.80 m。 由建筑结构荷载规范(GB

31、50009-2012)规定,此办公楼的风荷载体型系数z=1.40(L型),其它型为1.30,由于此办公楼高度为20.10 m,故风振的系数z=1.0。此次设计中的集中的风的荷载的标准值计算的过程见表4.1,计算简图见图4.1表4.1集中风荷载标准值计算离地高度z(m)0(kN/m2)szz(m)(m)(kN)19.9500.451.40.841.003.91.26.4816.0500.451.40.761.003.93.908.9612.1500.451.40.741.003.93.908.738.2500.451.40.741.003.93.908.734.3500.451.40.741.0

32、03.93.909.23注:右风的荷载与左风的荷载相反,在这里不再计算了。 4.1水平风荷载作用下框架计算简图4.5 地震作用本设计中取右侧防震缝单元进行计算,按整体计算总水平地震作用,再按平面框架的抗侧移刚度之比分配到每一 榀平面框架。4.5.1重力的荷载的代表值的计算建筑物的重力的荷载的代表的值是结构和构配件的自重的标准值和各种可变的荷载的组合值的和。屋面板处的重力荷载代表值=本层恒荷载标准值+0.5屋面板的雪荷载的标准值。楼板面处的重力的荷载的代表值=本层恒荷载标准值+0.5本层活荷载标准值。 计算时将各楼层重力荷载集中于屋楼盖标高处(1)集中到顶层处的质点重力荷载代表值G5的计算 1.

33、女儿墙全重:0.84kN/m4.82=8.064kN 2屋面荷载:4.51kN/m=4026.528kN 3.50%的雪的荷载:50%0.40 kN/m=178.56kN 4.梁的自重:(内外纵梁+次梁+横梁+走廊梁) =2.57kN/m(4.8-0.5)4+(7.8-0.5)3.982+3.27kN/m(3-0.5) =107.427kN 5.半层柱的自重:7.05 kN/m3.91/24=54.99 kN 6.半层墙的自重:(半层窗间墙的自重+半墙窗自重+纵横向内墙自重) =18.965kN2+6.825kN/m(4.8-0.5)2/2=48.313kN 7.过梁自重:3.28kN/m2=

34、6.562 kN合计: 4430.444kN(2)集中到24层处的质点重力荷载代表值G2G4的计算1.楼面荷载:3.19kN/m2=2848.032 kN2.50%的活荷载:50%(2.5487.82+3.5483)=1188kN3.梁的自重:107.427kN4.上下各半层柱自重:7.05kN/m3.94=109.98 kN5. 上下各半层墙自重:48.3132=96.626 kN6.过梁自重:6.562kN合计: 4356.627kN(3)集中到底层处的质点重力荷载代表值G1的计算1.楼面荷载:2848.032 kN2.50%的活荷载:1188 kN3.梁的自重:107.427kN4.上下

35、各半层柱自重:7.05 (3.9/2+4.85/2)4=30.844kN5.上下各半层墙自重(标准墙外纵墙整体自重-标准墙外纵墙半墙自重+半外墙自重+半纵内墙自重):=96.626-48.313+18.9652+6.825(4.8-0.5)2=144.938 kN6.过梁自重:6.562 kN合计: 4325.803kN4.5.2梁柱线刚度计算梁的线刚度如下表4.2,柱的抗侧移刚度D值如表4.3表4.2梁的线刚度计算断面bh(m2)跨度l(m)矩形截面惯性矩I0(m4)边 框 架 梁中 框 架 梁Ib=1.5I0(m4)Kb=EcIb/l(kNm)Ib=2.0I0(m4)Kb=EcIb/l(k

36、Nm)0.250.657.8005.7210-38.5810-33.4710411.4410-24.621040.250.453.003.4710-35.2010-35.461046.9310-37.28104表4.3柱的抗侧移刚度D值计算层次砼bh(m2)h(m)Ic(m4)(kNm)DD值汇总C、G轴边框架边柱(14个/层)1C350.5024.855.2110-33.381041.030.5086223448825C350.5023.905.2110-34.211040.820.29963238528C、G轴中框架边柱(18个/层)1C350.5024.855.2110-33.38104

37、1.370.55948417071225C350.5023.905.2110-34.211041.100.3511625209250E、F轴中框架中柱(18个/层)1C350.5024.855.2110-33.381043.520.731258722656625C350.5023.905.2110-34.211042.8305919597352746E、F轴边框架中柱(4个/层)1C350.5024.855.2110-33.381042.640.68117254690025C350.5023.905.2110-34.211042.120.511694067760D147866625668284

38、注:对于一般层而言,;对于底层而言,;。4.5.3结构自振周期计算结构自振周期按照顶点位移法进行计算,考虑到填充墙对框架刚度的影响,取基本周期调整系数=0.7。计算公式为式(4-1),式中为顶点位移(单位:m),按D值法计算,详见表4.4 (4-1)表4.4 横向框架顶点位移计算层次Gi(kN)Gi(kN)Dii-i-1=Gi/Di(m)522152221526682840.03310.5560421783439356682840.06570.5229321783657186682840.09830.4572221783875016682840.13090.358912162910913047

39、86660.22800.2280由表4.4可知,顶点位移=0.55560 m,则由式(4-1)可求得:T1=1.70.7=0.89s4.5.4 水平地震作用计算地震作用按7度设计,基本地震加速度0.10g,II类场地,设计地震分组为第二组,则Tg=0.40 s,=0.08,采用底部剪力法进行计算。由于T1 =0.89s1.4Tg=0.56s且0.35Tg0.55,故需考虑附加地震作用,取n=0.08T。水平地震影响系数为:结构的底部的剪力:顶点附加地震作用为:各层的水平的地震的作用:Fi=FEk(1-n) 计算结果列于表4.5表4.5 各层水平地震(左向)作用及楼层地震剪力层次hi(m)Hi(

40、m)Gi(kN)GiHiGiHinFEk(kN)Fi(kN)Vi(kN)53.9020.454430.44490602.58276916.720.3270.0813339.381003.531274.0143.9016.554356.62772102.180.260797.912071.9233.9012.654356.62755111.330.198610.712682.6323.908.754356.62738120.490.137423.513106.1414.854.854325.80320980.140.076233.243339.38注:Fn只加入主体的顶层即第5层。将各层水平地震

41、(左向)作用按各榀横向框架的抗侧移刚度之比进行分配。各榀横向框架的分配比例计算结果详见表4.6,轴上的横向框架在水平地震(左向)作用下的计算简图如图4.3所示。表4.6 各榀平面框架的分配比例计算层次平面框架所在轴号567891011121314求和1406944414244142441424414244142441424414244142406944786662531446244462444 62444 62444 6244462444624446244453144668284353144 6244462444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 5314

42、4 668284453144 6244462444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 53144 668284553144 62444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 53144 668284总和253270293918 2939182939182939182939182939182939182939182532703151802占比0.080.090.090.090.090.090.090.090.090.081.00图4.3水平地震(左向)作用下的框架计算简图(单位:kN)4.5.5变形验算依据建筑抗

43、震设计(GB 50011-2010)的规定,此次设计中需要进行多遇的地震的作用下的层间的弹性的位移的验算。多遇地震作用下,框架结构层间的弹性位移的验算,应按式(4-5)进行,即: (4-5)式中,可依D值法按式(4-6)进行计算: (4-6)式中,h层高;层间弹性位移角限值,取1/550。计算结果列于表4.7表4.7 变形验算第5章 内力计算框架结构的内力计算包括竖向荷载下的内力计算和水平荷载下的内力计算,竖向荷载包括恒荷载、活荷载等,水平荷载包括风荷载和地震作用。5.1竖向荷载下的框架内力计算采用弯矩二次分配法计算恒荷载标准值作用下的内力,即假定某一节点的不平衡弯矩只对该节点相交的各杆件的远端有影响,而对其余杆件的影响可忽略不计。弯矩二次分配法计算步骤如下:(1) 根据梁、柱的线刚度计算各节点杆件的弯矩分配系数。(2) 计算各跨梁的固端弯矩及各节点的不平衡弯矩。(3) 将各节点的不平衡弯矩同时分配,并向远端传递,传递系数均为1/2。(4) 第一次分配弯矩传递后,再进行第二次弯矩分配,分配的结果不在传递。(5) 将各杆端的所

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