5层框架结构宿舍楼结构课程设计

1、高层建筑结构课程设计昂某5层框架学叭生宿舍楼结构啊，地震设防烈阿度为8度（第败一组），邦0癌类场地，结构叭抗震等级为三跋级，底层层高柏为3.6m，柏标准层层高为啊3.3，横向拌轴线间距3m奥，A、B轴线罢之间间距为6叭m，混凝土强靶度等级均为C班30，所有受斑力及箍筋均采肮用三级钢筋，摆室内外高差均凹为0.3m，碍基础顶距室外吧地面高度均为笆0.5m，岸max=0.捌08，Tg=靶0.35s。隘基本雪压S啊0澳=0.6KN罢/m奥2,耙，基本风压拜0笆=0.35K皑N/m艾2澳。奥1、构件材料疤及尺寸安 框架板的霸厚度。除顶层哎板进行加厚外把，其余板厚均搬为100mm办。般 框架梁截版面尺寸。

2、框架爱梁的截面尺寸埃根据承受竖向霸荷载的大小、叭梁的跨度、框吧架的间距等因笆素综合考虑确叭定。一般来说叭，主梁截面高白度按梁跨度的傲1/121败/8估算，次办梁截面高度按傲梁跨度的1/摆181/1盎2估算；梁截板面的宽均按梁靶截面高的1/疤31/2估坝算，且要考虑班抗震设计的要胺求；有时为方盎便布筋，尽量爱使用一轴线上哎的主梁截面宽扳度相等。梁截昂面的尺寸具体芭见表。梁截面尺寸暗层次碍混凝土强度等叭级疤横梁（b*h蔼）袄纵梁（b*h版）罢次梁（b*h肮）办AB跨半BC跨、CD稗跨暗横向安纵向耙15叭C30吧300*60暗0白300*40捌0袄250*55氨0氨250*50扒0肮250*45伴0

3、邦 框架柱的邦截面尺寸。坝边柱：Ac傲GnS/芭cf癌c爱=12*10搬3爱*5*6*3傲*1.25*坝1.1/0.版85*14.爸3=1.22澳*10氨5啊mm懊2碍中柱：Ac艾GnS/袄cf昂c搬=12*10瓣3摆*5*6*4艾.2*1.2熬5*1/0.鞍85*14.唉3=1.56啊*10啊5扳mm邦2唉为了方便计算佰与施工以及满岸足刚度要求，矮柱截面设为正颁方形，通长等碍截面，所有柱巴的截面尺寸取罢为500mm办*500mm傲。背2、框架侧移癌刚度计算爸2.1 框架笆结构计算简图按基础选择独立巴基础，根据地板质资料，基础吧埋深在黏土层捌，埋深为2.板6m。由于底哎层柱较长，为稗了满足抗侧

4、刚伴度的要求，在般室内地面以下板0.5m处设凹置地圈梁，因哎此底层柱高为阿h=3.3+哀0.5-0.挨1=3.8m奥。结构计算简昂图如图：啊2.2 梁柱岸线刚度计算皑梁的线刚度i翱b俺=E稗c叭I袄b芭/l颁0氨其中，Ec为办混凝土弹性模瓣量；l为梁的岸计算跨度；I疤b颁为梁截面惯性斑矩。本结构为暗现浇式楼板，拌故考虑楼板的澳影响，梁的线安刚度计算过程傲见下表；蔼横梁线刚度i疤b搬计算表拌层次阿类别阿Ec/(*1挨0捌4绊N坝/mm颁2芭)笆b板b拌/mm坝h坝b班/mm澳I俺0哀/(*10昂9唉mm)巴l/mm百(E佰c埃I澳0搬/l)/奥(*10百10岸N*mm)俺(1.5E鞍c半I啊0板

5、/l)/盎(*10翱10绊N*mm)袄(2E捌c拜I伴0隘/l)/坝(*10摆10跋N*mm)佰1百边横梁般AB跨挨3.0矮300唉600傲5.4绊6000芭2.7佰4.05皑5.4拔CD跨半3.0佰300昂400佰1.6佰3000懊1.6稗2.4扮3.2伴走道梁盎BC跨巴3.0罢300暗400佰1.6艾2400碍2捌3邦4爱25俺边横梁摆AB跨袄3.0啊300啊600懊5.4爸6000胺2.7班4.05靶5.4绊CD跨佰3.0扒300版400班1.6袄3000澳1.6跋2.4阿3.2佰走道梁绊BC跨班3.0扳300百400袄1.6艾2400爱2斑3袄4扳柱的线刚度i矮c邦=E癌c岸I吧c摆/

6、h板0吧其中I板c拜为柱的截面惯霸性矩，h为框邦架柱的计算高皑度。柱的线刚稗度计算过程见佰下表；班柱线刚度i鞍c安计算表瓣类别按层次颁Ec/(*1拔0扒4叭N摆/mm疤2般)昂h/mm艾b唉C案/mm半h案c邦/mm拔I白c凹/(*10澳9斑mm唉4跋)拌(E奥c鞍I俺c澳/h)/颁(*10靶10爸N*mm)岸Z-1版1扮3板3800敖500捌500按5.208拌4.34阿25绊3般3300摆500暗500摆5.208罢4.57办2.2 柱侧拌移刚度D值计跋算稗柱的侧移刚度安D值按式（5办-14）计算阿，式中为柱扮侧移刚度修正碍系数，它反映袄了节点转动降坝低了柱的抗侧笆移能力，根据案框架结构的

7、不鞍同层次和不同盎位置确定梁柱扒线刚度比K，皑从而确定的奥值，进而求得袄不同位置柱的斑抗侧移刚度D氨i班值。再将不同碍情况下同层框蔼架柱侧移刚度柏相加，即得框皑架各层间总侧板移刚度D鞍i隘的值。再将不板同情况下同层昂框架柱侧移刚哀度相加，即得阿框架各层间总哀侧移刚度D袄i氨，具体过程见拔下表；搬层次扳位置八K拜哀D班i凹D翱i挨25俺中框架边柱罢A2挨0.59按0.23熬11582懊139490半A3A6板0.59蔼0.23芭11582埃C2C5鞍0.44按0.18癌9064瓣D6捌0.35凹0.15碍7554拜中框架中柱扒B2叭0.77绊0.28肮14100摆B3B6拔0.77翱0.28跋1

8、4100敖C6拌0.35班0.15稗7554扮边框架边柱笆A1颁0.59坝0.23白11582懊A7啊0.59笆0.23跋11582阿C1绊0.44靶0.18班9064柏D7捌0.35巴0.15摆7554靶边框架中柱案B1芭0.77伴0.28把14100板B7疤0.77岸0.28敖14100肮C7爸0.35背0.15颁7554拔1办中框架边柱昂A2白0.62艾0.24罢11477袄138687捌A3A6按0.62挨0.24凹11477坝C2C5隘0.46芭0.19笆9087敖D6吧0.37埃0.16皑7652扳中框架中柱颁B2拜0.54把0.22盎10521板B3B6岸0.54罢0.22案10

9、521熬C6盎0.42蔼0.17昂8130八边框架边柱佰A1懊0.62阿0.24胺11477蔼A7疤0.62班0.24碍11477暗C1敖0.46按0.19蔼9087胺D7懊0.37袄0.16阿7652拌边框架中柱颁B1胺0.54拔0.22碍10521背B7搬0.54凹0.22邦10521搬C7板0.46啊0.19皑9087败由表可见，拔1/2=3跋0.7,所以扮该框架结构为鞍规则框架。隘重力荷载代表斑值计算隘 重力荷载代阿表值计算包括背屋面及楼面永奥久荷载标准值爸、屋面及楼面啊可变荷载标准胺值、梁柱重力啊荷载以及墙体袄重力荷载的计昂算。下面分别八从这几个方面背进行计算。皑3.1 屋面板及楼面

10、永久荷捌载标准值鞍屋面（不上人板）：板30mm厚细拌石混凝土保护爱层 案22柏伴0.03=0澳.66kN/扒m稗2耙三毡四油防水氨层 暗 0瓣.4kN/m伴2俺20mm厚混胺合水泥砂浆找班平层 2阿0半皑0.02=0俺.75kN/把m挨2癌150mm厚伴水泥蛭石保温败层 稗 5啊扮0.15=0摆.75kN/百m耙2俺130mm厚胺钢筋混凝土板岸 25盎暗0.13=3斑.25kN/袄m阿2敖20mm厚抹氨灰 奥17哀敖0.02=0艾.34kN/叭m艾2拜合计 俺 5.8巴0kN/m绊2袄1颁艾4层楼面：袄瓷砖地面（包邦括水泥粗砂打鞍底） 0搬.55kN/按m扒2扳100mm厚搬钢筋混凝土板俺 2

11、扳5背蔼0.1=2.矮5kN/m爱2肮20m厚灰 板 17柏搬0.02=0绊.34kN/岸m稗2氨20mm厚水埃泥砂浆找层 笆 2笆0案八0.02=0版.4kN/m艾2背合计 爱 3办.79kN/碍m吧2笆3.2 屋面啊及楼面可变荷案载标准值敖不上人屋面均邦布荷载标准值般 0.5kN肮/m唉2袄楼面活荷载标隘准值 暗 2敖.0kN/m阿2艾屋面雪荷载标板准值 芭 s拌k胺=熬凹r皑s邦0澳=1.0办岸0.2=0.胺2鞍kN/m八2搬其中，哎版r般为屋面雪分布把系数，取为1伴.0。败3.3 梁、稗柱重力荷载计八算吧梁、柱可根据矮截面尺寸、材半料容重及粉刷扮等计算出单位板长度上的重力叭荷载，计算过

12、扮程见下表。蔼梁、柱重力荷癌载标准值计算胺表格皑层次拌构件瓣b阿h皑澳阿g唉l吧i袄n罢G胺i捌/kN靶/kN袄1敖柱氨KZ-1跋0.5般0.5暗25胺1.1芭6.88捌4扳23佰632.50败1491.2熬7耙主梁罢KL-1案0.25案0.55爸25班1.05哎3.609碍3澳3昂382.55癌25隘1.05邦3.609熬6吧16扳KL-2芭0.3班0.6胺25叭1.05翱4.5傲5.5邦7稗173.25俺KL-3埃0.3佰0.4搬25坝1.05懊3.15皑2岸7百57.65柏25袄1.05般3.15稗2.5皑2斑次梁扒L-1把0.25懊0.45办25埃1.05癌2.95傲3颁9稗118.0

13、版6耙0.25阿0.45阿25澳1.05版2.95敖3氨1爸L-2笆0.25唉0.5霸25唉1.05按3.28笆6阿5俺127.26胺2芭扳5绊柱罢KZ-1哎0.5敖0.5阿25班1.1版6.88半3.5芭23半553.84搬1412.6罢1隘主梁凹和首层一样，般G扳I唉=382.5傲5+173.啊25+57.挨65=613颁.45鞍613.45碍次梁瓣和首层一样，伴G熬I奥=118.0艾6+127.阿26=245按.32班245.32吧注：1.表中氨为考虑梁、俺柱的粉刷层重伴力荷载而对其般重力荷载的增背大系数；绊 g表示颁单位长度构件爱重力荷载；n俺为构件数量；耙表示材料容办重，kN/m拌3

14、隘；拔 l蔼i翱表示构件长度笆，m；G袄i懊表示构件重力般荷载标准值。熬 2.笆梁长度取净长傲，柱长度取层背高。皑3.4 墙体拔重力荷载标准澳值计算版墙体为240盎mm厚的黏土斑空心砖，外墙啊面贴瓷砖（0板.5kN/m氨2艾） 敖内墙面为20坝mm厚的抹灰翱，则外墙单位背墙面重力荷载案为：挨0.5+15拌坝0.24+1摆7吧碍0.02=4拔.44kN/伴m版2邦内墙为240扮mm厚的黏土邦空心转，两侧摆均为20mm叭厚的抹灰懊则内墙单位面背积重力荷载为疤：翱15俺败0.24+1败7败哀0.02瓣败2=4.28板kN/m袄2阿考虑到门窗洞扮口的影响，墙阿体总重力荷载澳乘以折减系数八0.9。计算哀

15、结果见如下表笆格。罢屋面梁上墙体按自重胺位置半单位墙重蔼/(kN/m拌2拔)拔女儿墙高罢/m啊均布墙重背/(kN/m坝)傲跨度/m佰数量佰重量/kN颁总重/kN按外纵墙轴线捌4.44氨0.6鞍2.664吧39把2爱207.79啊268.53耙外横墙轴线半4.44稗0.6叭2.664班11.4盎2板60.74霸2啊按4层梁上墙体奥自重翱位置吧单位墙重/艾(kN/m八2埃)翱层高/m版梁高/m靶跨高/m办数量瓣墙重/kN佰折减后墙重/懊kN哎外纵墙隘4.44般3.3瓣0.55芭6奥2翱146.52爸2025.4稗41氨4.44袄走廊矮墙（高爱1.3m）昂27.3坝2胺315.15昂内纵墙坝4.28

16、矮3.3把0.55拜27昂2矮635.58暗4.28扒3.3翱0.55鞍3跋1捌35.31熬外横墙板4.44暗3.3岸0.6哀6板2癌143.86搬4.44稗3.3啊0.4肮5.4唉2傲139.06巴内横墙鞍4.28爱3.3盎0.4耙6氨5吧372.36皑4.28巴3.3绊0.5搬6肮5罢359.52奥装饰墙伴4.44瓣3.3敖0.45八8.15暗1般103.13罢底层梁上墙体班自重伴位置傲单位墙重/拌(kN/m办2班)肮层高/m澳梁高/m八跨高/m芭数量八墙重/kN扳折减后墙重/耙kN疤外纵墙凹4.44拜3.6半0.55哀21.6艾1败292.51哀1985.0背49翱4.44拌走廊矮墙（高

17、班1.3m）懊34.7办1傲200.29澳内纵墙隘4.28扮3.6奥0.55芭24.6挨2俺642.26叭4.28艾3.6袄0.55氨3懊1肮39.16败外横墙邦4.44坝3.6阿0.6盎6背2拜159.84昂4.44霸3.6邦0.4般5.4氨2斑153.45岸内横墙拜4.28笆3.6靶0.6扮6笆5半385.20拌4.28啊3.6凹0.5巴6蔼4碍318.43稗装饰墙昂4.44般3.6把3.2八8.15板1柏14.47捌3.5 层重霸力荷载代表值挨计算碍将各层楼面恒斑活荷载标准值懊、墙自重（上版下各半层）、吧梁自重、柱自靶重（上下各半板层）分别乘以版各自的组合系稗数，然后相加班得到每层的重癌

18、力荷载代表值版，见下表。凹各层重力荷载胺代表值袄（单位：kN扳）懊层次俺1皑2佰3斑4巴5鞍G澳i斑4602.5皑4挨4523.8鞍7爸4523.8氨7芭4523.8稗7疤4357.0绊6吧横向水平地震搬作用下框架内蔼力和侧移计算皑 4.1百 横向自振周哎期计算拔 因为结构体矮型规整，质量版和刚度沿高度岸分布比较均匀癌，所以埃采用顶点位移岸法计算结构自办振周期T氨1翱(s)，T隘1拔=1.7扮佰0板。般 结构顶点的罢假想位移通过氨下式计算，计佰算结果见表。靶式中 G叭k芭集中在k跋层楼面处的重阿力荷载代表值叭；稗V拜Gi跋把集中在八各层楼面处的般重力荷载代表爸值视为水平案 荷载而得到摆的第i层

19、的层颁间剪力；扮第i层的唉层间侧移刚度按；白第i层的肮层间侧移；瓣 S同案层内框架柱的安总数。败结构顶点假想碍位移计算表叭层次傲G叭i白/kN唉V耙Gi败/kN爱/(N/mm扮)氨/mm澳/mm捌5懊4357.0挨6吧4357.0邦6凹139490挨31.23罢481.6斑4盎4523.8班7佰8880.9唉3班139490安63.67碍450.37吧3扒4523.8伴7颁13404.啊80板139490哎96挨386.7爱2阿4523.8氨7捌17928.扒67爸139490扮128.5翱209.7按1把4602.5败4败22531.败21唉138687柏162.2昂162.2安 按式T颁1

20、把=1.7翱拜0艾计算基本周期笆T疤1哎，得：绊 T袄1胺=1.70胺.70.哀482=0.安826s岸 4.2伴 水平地震作霸用及楼层剪力昂计算哀 本设计中，鞍结构高度不超把过40m，质绊量和刚度沿高拌度分布比较均颁匀，以剪切变吧形为主，故可扮用底部剪力法皑计算水平地震吧作用。结构总吧水平地震作用叭标准值按式奥计算。笆0.85*跋22531.盎21挨=懊19151.柏52奥kN暗根据抗震设防暗烈度为8度查奥表3-4得水挨平地震影响系八数最大值按=0.16，佰根据设计地震霸分组为第一组翱和场地类别为拔I敖0盎类查表3-5叭得特征周期T斑g办=0.2s。柏阻尼调整系数疤熬2爸取1.0，衰俺减指数

21、取0案.9靶 由 版得柏1八=0.039办0.054*拔19151.颁52背=1034.阿18 kN隘 根据各绊质点水平地震翱作用按式唉计算，具体计背算结果见下表瓣。翱各质点水平地办震作用及楼层艾地震剪力计算搬表摆层次败H隘i斑/m拜G耙i爱/kN白G邦i疤H捌i笆/(kNm把)把F跋i鞍/kN班V袄i邦/kN肮5盎16.8鞍4357.0巴6拌73198.癌61半0.32澳F袄I捌+F鞍n背=537.7扳7氨537.77碍4胺13.5爸4523.8哎7版61072.肮25疤0.27澳279.23傲817办3背10.2伴4523.8蔼7挨46143.柏47碍0.20啊206.84敖1023.8拜

22、4暗2袄6.9爱4523.8背7唉31214.靶7般0.14安144.79拜1168.6班3奥1哎3.6癌4602.5哀4笆16569.拜14伴0.07八72.39罢1241.0瓣2凹4.3 水平百地震作用下的瓣位移验算白水平地震作用背下的框架结构吧层间位移熬j傲和顶点位移疤M安分别按式癌、式柏计算，计算结笆果见下表，其稗中V班i笆取自上表，拜取自框架柱的暗侧移刚度D值昂表，表中还计拌算了各层的层背间弹性位移角拌，由表中数据芭可知，最大层白间弹性位移角奥发生在第2层班，其值为1/挨10181靶/550，满巴足条件。翱横向水平地震奥作用下的位移巴验算笆层次伴V板i暗/kN氨/(N/mm靶)按背j

23、背/mm隘扳i稗/mm隘h埃i柏/mm捌靶e芭=癌j爱/h搬i霸5败537.77爸139490背3.86拌34.39伴3300啊1/860艾4爱817矮139490耙5.86唉30.53皑3300般1/570背3唉1023.8八4巴139490袄7.34哀24.67般3300邦1/460阿2俺1168.6瓣3凹139490挨8.38瓣17.33办3300敖1/400班1昂1241.0唉2鞍138687板8.95吧8.95隘3600瓣1/410盎4.4 水平埃地震作用下框哀架内力计算巴 以结构平面氨布置图3号轴疤线横向框架内岸力计算为例，艾说明计算方法隘，其余框架内八力计算从略。笆 框架柱端剪翱

24、力及弯矩分别拔按式百、式背和式板计算，其中D伴ij吧 、埃分别取自框架矮柱的侧移刚度佰D值表中相应搬楼层相应柱的八D俺i艾、班，层间剪力V叭i搬取自各质点水白平地震作用及懊楼层地震剪力熬计算表。各柱阿反弯点高度比霸y按式氨确定。底层柱矮要考虑修正值佰y1，第二层皑柱要考虑修正瓣值y1和y3挨，其余柱无修癌正。具体计算爱结果见下表。肮各层柱端弯矩安及剪力计算柏层次般h背i胺/m氨V霸i唉/kN蔼/靶(N/mm)鞍边柱A3胺D隘i2疤V皑i2唉K笆y爸M耙bi2佰M摆ui2拜5疤3.3版537.77哀139490隘11582搬44.63昂0.59疤0.4佰58.91拌88.37邦4扒3.3凹817

25、艾139490板11582癌67.81哀0.59背0.48拌107.41熬116.36摆3癌3.3般1023.8佰4佰139490爸11582暗84.98暗0.59啊0.5班140.22巴140.22隘2稗3.3碍1168.6懊3艾139490傲11582伴97罢0.59暗0.5盎160.05罢160.05熬1白3.6白1241.0安2瓣138687半11477爸103办0.62懊0.7耙259.56稗111.24敖层次搬h霸i阿/m吧V盎i埃/kN疤/哎(N/mm)八边柱B3凹D半i3柏V斑i3拌K背y柏M百bi3盎M爱ui3坝5挨3.3哎537.77摆139490挨14100把53.8挨0

26、.77败0.42昂74.57拔102.97挨4敖3.3瓣817傲139490奥14100奥81.7叭0.77盎0.48熬129.41艾140拔.20百3岸3.3懊1023.8蔼4凹139490懊14100背102.38阿0.77办0.5绊168.93暗168.93岸2胺3.3肮1168.6矮3办139490瓣14100拜116.86傲0.77胺0.5拜192.82安192.82捌1叭3.6傲1241.0拔2熬138687胺10521扒99.28扒0.54熬0.64昂209.28跋128.67隘层次半h拜i伴/m隘V柏i胺/kN哎/(N/mm摆边柱C3把D敖i3哀V稗i3坝K胺Y芭M癌bi3拔M拔ui3办5胺3.3翱537.77扒1394