廈門灣御墅結構設計畢業(yè)設計計算書

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1、 摘 要：本次畢業(yè)設計題目為廈門灣御墅結構設計?？偨ㄖ娣e約為347m2,采用框架承重結構，主體結構層數(shù)為3層，層高均為3m。抗震設防烈度為7度。 本畢業(yè)設計主要完成下列內(nèi)容： 一、建筑設計階段：根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質(zhì)勘查報告，建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結構形式、建筑平面、剖面及立面設計； 二、結構計算階段：包括豎向荷載作用下的框架計算和水平地震荷載作用下內(nèi)力計算，內(nèi)力組合：考慮地震荷載作用下的梁、柱最不利內(nèi)力組合，梁柱配筋,樓板計算，樓梯計算,基礎計算等； 三、施工圖設計階段：根據(jù)上述計算結果來最終確定構件布置和構件配筋以及根據(jù)規(guī)范的

2、要求來確定結構構件的構造措施。 本次設計共完成建筑圖紙12張，結構圖紙10張。 此設計選用常用的框架結構形式，通過本次畢業(yè)設計使我對所學的專業(yè)知識能夠有機的結合起來，達到融會貫通；同時還對框架結構的荷載傳遞路徑，內(nèi)力計算、組合以及構件截面配筋，樓梯、基礎等設計進行了系統(tǒng)研究和掌握，為以后參加工作，更好的運用所學的知識提供了很大的幫助。 關鍵詞： 框架 結構設計 內(nèi)力組合 配筋計算 I 畢業(yè)設計 Abstrac

3、t：The title of this thesis design is a apartment of farmers in XiaMen Yushu. province .Total construction area is about 347 sq.m, frame structure, 4 floors. The height of all floor is 3m, the design strength of anti-earthquake is 7 degrees. First, architectural design stage: According to building i

4、mportance,the seismic fortification intensity of building location, geological prospecting works report, the type of construction sites and construction of the high and low-rise building to determine the structure、construction plane、 elevation profiles and design; Second, structure computation stag

5、e: Including the vertical load calculation under the framework and level of internal forces under earthquake load calculation,combination of internal forces: Consider the role of earthquake load beams, columns most disadvantaged combination of internal forces, reinforced beams, calculation of the fl

6、oor、stairs、basis and so on. Third, construction drawing design stage: Based on the above calculation results to determine the final component layout and components as well as reinforcement in accordance with the requirements of standardized components to determine the structure of the structural me

7、asures. The design of a total of 12 completed construction drawings, structural drawings 10. This design selects the commonly used portal frame construction form, enables me to the specialized knowledge which through this graduation project studies the organic union, to comprehensively; At the sam

8、e time also on the framework of load transfer path, internal force calculation、combination and reinforced cross-section. Have study and master the system on staircases, the basis of design and so on. For the future to work better by the use of the knowledge acquired to provide a lot of help. Keywo

9、rds : Frames Structural design Combine inside the dint The calculation of reinforcement Signature of supervisor: - IV - 目 錄 封 面 I 摘 要 II Abstract III 引 言 1 1 建筑設計說明 2 1.1 工程概況 2 1.2 工程規(guī)模 2 1.3 設計參數(shù) 2 1.4 設計依據(jù) 2 1.5 規(guī)范要求 3 1.6 構造設計 3 1.7 建筑功能設計 4 2 結構設

10、計說明 7 2.1 工程概況 7 2.1.1 設計參數(shù) 7 2.1.2 設計依據(jù) 7 2.1.3 建筑材料 7 2.2 結構布置及截面尺寸初估 7 2.2.1 柱網(wǎng)布置 7 2.2.2 計算簡圖 8 2.2.3 初步確定梁柱的尺寸 9 2.3 豎向荷載計算 9 2.3.1 恒荷載標準值的計算 9 2.3.2 活荷載標準值 11 2.3.3 豎向荷載作用下的框架受載總圖 11 2.4 橫向框架側移剛度計算 18 2.5 水平地震作用計算 20 2.5.1 重力荷載代表值 20 2.5.2 橫向地震作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 22

11、 2.6 橫向風荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 33 2.6.1 風荷載標準值 33 2.6.2 風荷載作用下的水平位移驗算 34 2.6.3 風荷載作用下框架結構內(nèi)力計算 35 2.7 豎向荷載作用下框架結構內(nèi)力 35 2.7.1 固端彎矩計算 35 2.7.2 分配系數(shù)計算 37 2.7.3 彎矩分配 37 2.7.4 橫梁跨中彎矩計算 44 2.7.5 梁端剪力及柱軸力 45 2.8 橫向框架內(nèi)力組合 48 2.8.1 結構抗震等級 48 2.8.2 框架梁內(nèi)力組合 48 2.8.3 框架柱內(nèi)力組合 52 2.9 截面設計

12、62 2.9.1 框架梁 62 2.9.2 框架柱 64 2.10 樓梯設計 68 2.10.1 梯板一設計 69 2.10.2 梯板二設計 70 2.11 基礎設計 71 2.11.1 初步確定基礎尺寸 73 2.11.2 基礎受沖切承載力驗算 76 2.11.3 配筋計算 77 結 論 80 參 考 文 獻 81 致 謝 82 畢業(yè)設計 引 言 經(jīng)濟適用住房是指已經(jīng)列入國家計劃，由城市政府組織房地

13、產(chǎn)開發(fā)企業(yè)或者集資建房單位建造，以微利價向城鎮(zhèn)中低收入家庭出售的住房。它是具有社會保障性質(zhì)的商品住宅。具有經(jīng)濟性和適用性的特點。經(jīng)濟性是指住宅價格相對于市場價格而言，是適中的、能夠適應中低收入家庭的承受能力。適用性是指在住房設計、單套面積設定及其建筑標準上強調(diào)住房的實用效果。 中國經(jīng)濟適用房政策形成于20世紀90年代。早在1991年6月，國務院在有關城鎮(zhèn)住房制度改革的通知中就提出大力發(fā)展經(jīng)濟實用商品房的目標。1994年7月，國務院進而要求各地政府重視經(jīng)濟適用住房的開發(fā)建設，加快解決中低收人家庭的住房問題。其后，國務院于1995年1月發(fā)布了《國家安居工程實施方案》，并在1998年頒發(fā)了《關于進

14、一步深化城鎮(zhèn)住房制度改革，加快住房建設的通知》，確立了購買經(jīng)濟適用住房的申請、審批制度。在該《通知》中，中央政府明確提出了中國住房政策的總體目標，即不同收人家庭實行不同的住房供應政策。最低收人家庭租賃由政府或單位提供廉租住房;中低收人家庭購買經(jīng)濟適用住房;高收人家庭購買、租賃市場價商品住房。在這一背景中，經(jīng)濟適用房逐漸成為我國住房供應體系中的一個重要組成部分。 建設經(jīng)濟適用住房，有助于緩解居民住房困難、不斷改善住房條件，提高城鎮(zhèn)居民的居住水平。它著眼于房改目標的實現(xiàn)，致力于改善居民居住條件，滿足城鎮(zhèn)居民不斷增長的住房需求，讓符合條件的中低收入家庭買得起、住得上基本住房，對于解決中低收入家庭住

15、房問題具有重要意義?；谝陨显颍驹O計確定設計目標為經(jīng)濟適用房。 鋼筋混凝土框架結構是我國多、高層建筑中經(jīng)常采用的一種結構形式，是以由梁、柱組成的框架作為豎向承重和抗水平作用的結構體系。這種體系在建筑上能夠提供較大的空間，平面布置靈活，計算理論較為成熟，因而適合于多層工業(yè)廠房以及民用建筑中的多、高層辦公樓、旅館、醫(yī)院、學校、商店和住宅建筑。 結構平面布置力求簡單、規(guī)則、對稱，剛度和承載力分布均勻，使結構的剛度中心和質(zhì)量中心盡量重合，避免凹角和狹長的縮頸部位，結構豎向布置應盡量避免較大的外挑和內(nèi)收，以減少因形狀不規(guī)則產(chǎn)生扭轉的可能性。 框架結構的缺點是抗側剛度較小，在水平荷載作用下位移較

16、大，抗震性能較差，因此應考慮抗震設計及其構造措施，文中將進行詳細介紹。  1 建筑設計說明 1.1 工程概況 1. 設計題目：廈門灣御墅結構設計 2. 住宅類型：別墅。 隨著經(jīng)濟水平的提高，人們對生活品質(zhì)的追求也越來越高，購買別墅的業(yè)主越來越多，別墅儼然已成為城市的另一道風景線 別墅設計應以居住者的生活內(nèi)容為設計依據(jù)，滿足人的基本空間要求。在解決使用功能的基礎上進行設計，營造出一個健康、舒適、愉悅和富于文化品位而個性化的家居氛圍。本項目結構設計將以安全方便為目的，在表現(xiàn)建筑主觀美和異形美的同時，別墅結構應當穩(wěn)定，整體性要強。 1.2 工程規(guī)模 1. 結構形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土

17、框架結構，層數(shù)為3層，層高3米，現(xiàn)澆樓板，為柱下獨立基礎，總建筑面積347 m2； 1.3 設計參數(shù) ①抗震設計烈度為：7度； ②結構耐火等級：二級； ③使用環(huán)境類別：二類； ④場地類別Ⅱ類； ⑤設計使用年限：50年。 1.4 設計依據(jù) 《住宅設計規(guī)范》 《住宅建筑規(guī)范》 《民用建筑設計通則》 《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準》 《住宅建筑構造 03J930－1》 1.5 規(guī)范要求 《住宅設計規(guī)范》GB50096-1999摘要 1. 雙人臥室不小于10平方米； 大人臥室不小于6平方米； 兼起居室的臥室不小于12平方米； 起居室使用面積不小于12平方米； 層

18、高宜為2.8米； 套內(nèi)入口凈寬不小于1.2米。 2. 樓梯梯段凈寬不應小于1.10ｍ。六層及六層以下住宅，一邊設有欄桿的梯段凈寬不應小于1ｍ（注：樓梯梯段凈寬系指墻面至扶手中心之間的水平距離）。樓梯踏步寬度不應小于0.26ｍ，踏步高度不應大于0.175ｍ。扶手高度不宜小于0.90ｍ。樓梯水平段欄桿長度大于0.50m時，其扶手高度不應小于1.05m。樓梯欄桿垂直桿件間凈空不應大于0.11m。樓梯平臺凈寬不應小于樓梯梯段凈寬，并不得小于1.20ｍ。樓梯平臺的結構下緣至人行過道的垂直高度不應低于2ｍ。入口處地坪與室外地面應有高差，并不應小于0.10m。 1.6 構造設計 1.屋頂排水 考慮

19、屋頂上人的需要，采用女兒墻邊天溝內(nèi)排水溝，雙坡排水；屋面做法由下至上依次為鋼筋混凝土屋面板（100mm），聚苯乙烯泡沫塑料保溫板（50mm），1:8水泥陶粒找坡層（平均厚80mm），1:3水泥砂漿找平層（20mm），SBS改性瀝青防水卷材，細石混凝土（30mm）。 2.女兒墻構造柱 女兒墻應設置構造柱，構造柱間距不宜大于4m，構造柱應伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起。 3.墻體 外墻厚300mm，內(nèi)墻厚120mm，隔戶墻厚200mm。 4.散水 《建筑地面設計規(guī)范》GB50037-96摘要 1. 散水的寬度，應根據(jù)土壤性質(zhì)、氣候條件、建筑物的高度和屋面排水型式確定,

20、宜為600～1000mm；當采用無組織排水時，散水的寬度可按檐口線放出200～300mm。 2. 散水的坡度可為3%～5%。當散水采用混凝土時，宜按20～30m間距設置伸縫。散水與外墻之間宜設縫，縫寬可為20～30mm，縫內(nèi)應填瀝青類材料。 本工程據(jù)此采用寬900mm，坡度5%，散水與外墻之間縫寬20mm，外沿高30mm。 1.7 建筑功能設計 現(xiàn)時流行的居室八大功能即包括起居、就餐、廚衛(wèi)、就寢、儲藏、工作、學習以及陽臺。 1. 客廳( 起居室) 客廳( 起居室) 的內(nèi)部一般設置沙發(fā)、茶幾和電視機座等， 從經(jīng)濟適用的角度考慮， 并考慮到電視機在1 米范圍內(nèi)的輻射危害很大，而以熒光屏

21、對角線為標準， 四~五倍的距離比較合適。因此， 從建筑布局上來說， 大約為4~5 米左右?？蛷d的開間大小尺寸最小可取3.9 米和4.2 米， 且其使用面積應不小于12m2， 這樣既滿足使用要求， 又比較經(jīng)濟，家具的布置也比較容易。如在戶型面積比較小的情況下， 起居室也可和臥室合二為一， 使用面積的最小值應當在20m2以上。 2. 餐廳 餐廳作為用戶就餐的空間，它的平面設計應當依據(jù)就餐的人數(shù)和餐桌椅的大小尺寸確定。隨著目前家庭生活的變遷， 經(jīng)濟適用房的居住者以兩口或三口之家為主， 由于受到住房面積的限制， 餐廳的規(guī)模不需要很大， 也可以餐廳與起居室合用， 室內(nèi)餐桌的布置可分為中間擺放和靠邊布

22、置等方式。分開設置時， 要考慮到人通行及其餐桌的擺放等因素。參考目前市場上一些家具的尺寸， 餐桌寬度一般為0.7~1m， 長度一般為0.8~2m，由此可大致推算出餐廳的最小開間應為1.6~1.8m， 進深在1.8~2.2m 以上。考慮到家庭人口的變化，餐廳的開間尺寸在2.1m~3.3m 左右， 進深在2.1m~3.5m 左右， 比較經(jīng)濟實用。 3. 臥室 臥室是住宅建筑中最為重要的組成單元， 臥室本身需要營造的是一種安靜的、舒適的、免受打擾的私密環(huán)境， 人們能在個人的環(huán)境中享受獨處樂趣， 進行個人的生活活動， 因此臥室在布局上應考慮與起居室相對獨立， 并遠離公共交通部分， 具有良好朝向。一

23、般而言， 雙人臥室不應小于10m2； 單人臥室不應小于6m2； 如兼起居的臥室則最小為12m2。對于經(jīng)濟適用房而言，由于總體戶型面積不大， 因此臥室的數(shù)量一般為1~3 個。作為一室戶，在進行平面布置的時候，床的擺放應盡量一側靠墻設置， 節(jié)省面積， 提高房間利用率。如是二、三室戶， 兩臥室之間的面積可相互調(diào)整， 形成主臥與次臥的區(qū)別，主臥相對大一點，設置床鋪和衣柜以外，還可設置小的梳妝臺。 4. 廚房 房部分作為住宅功能的核心部分， 應有直接采光、自然通風， 并宜布置在套內(nèi)靠近入口處。與餐廳合用的廚房還應布置餐桌椅， 兼顧進餐功能。廚房內(nèi)部包括很多設備和管道。廚房包括的功能和設備雖然很多，

24、但面積不宜過大， 可將省下面積補貼到臥室和起居室中。在面積受到限制時，也可將廚房部分功能擱置在陽臺上， 建造時預留管井和通風井道， 騰出一部分面積給起居室和臥室。廚房的布置基本上可以分為單面布置、雙面布置和L 型布置等幾種。單面布置的時候， 廚房面積控制在4~7m2； 雙面布置時， 廚房面積可控制在5~7m2 左右； 當采用L 型布置時， 則可控制在5~6m2 左右， 基本能夠滿足要求。 5. 衛(wèi)生間盥洗室 作為小戶型來說，一個衛(wèi)生間能夠滿足要求。衛(wèi)生間和盥洗室可放在一起，兩個功能用房用隔斷分開，大小便與洗漱分開。根據(jù)衛(wèi)生潔具的擺放方式，可總結出衛(wèi)生間的開間和進深尺寸。一般來說， 衛(wèi)生間的

25、開間在1.4~1.8m， 進深在2.1~2.4m 之間比較合適。每套住宅至少應配置三件衛(wèi)生潔具。在進行戶型設計的時候， 衛(wèi)生間應該盡量靠近出入口， 且不應正對客廳開門， 也不宜正對餐廳開門， 當平面功能布局無法滿足這種條件時，可通過陽臺或者凹廊的方式進行聯(lián)系。 6. 儲存空間 在許多經(jīng)濟適用住宅中，對儲存空間的考慮不是很充分， 家庭內(nèi)部一些雜物無處對方， 于是人們采取放在某個角落或者額外的購置儲存柜的方式， 這樣既增加了家庭經(jīng)濟負擔， 又影響了家庭內(nèi)部活動。因此，經(jīng)濟適用房由于受到面積的限制，儲存空間的設計可以結合實際情況采取以下方法：(1) 利用住宅架空層專用的儲存室， 住宅內(nèi)不設專用儲

26、存室；(2) 利用住宅內(nèi)部凹入的空間隱蔽布置， 充分利用空間的豎向尺寸進行分隔；(3) 利用室內(nèi)家具及隔斷的零散空間；(4) 取消部分非承重墻， 采用墻體嵌入的辦法設置儲存貴；(5) 利用過道的上方空間；(6) 利用生活陽臺局部設置儲存空間等。 7. 陽臺及平臺 陽臺是建筑物室內(nèi)的延伸， 人們在陽臺上可以曬太陽、觀賞風景、呼吸新鮮空氣。對于陽臺的利用一般有幾種方式： (1) 利用封閉的陽臺形成室內(nèi)空間， 可作為小臥室或者書房的用途， 雖然空間較小， 但利用率卻比較高， 從而能夠提高經(jīng)濟適用房內(nèi)部面積的使用率。 (2) 利用陽臺設置一些綠化植物， 形成家庭內(nèi)部的小花園， 改善住宅空間內(nèi)部

27、的小氣候。 (3) 利用陽臺設置健身器具或休息座椅等， 供休閑使用。 8. 室內(nèi)裝修布局 室內(nèi)裝修是采用恰當?shù)慕ㄖY構、適宜的裝修材料、科學的加工工藝和施工方法對建筑物內(nèi)部進行改造、修飾的過程。室內(nèi)空間設計的風格與環(huán)境規(guī)劃主要取決于生活的需求。對于經(jīng)濟使用房而言， 應充分考慮到使用者的生活習慣、心里傾向和經(jīng)濟水平， 合理布局， 簡約高效， 避免浪費。設計過程中應當充分考慮家具布置的需要， 比如開門窗的位置、放置床的位置、廚房及衛(wèi)生間設備的擺放位置等。家具一般靠墻設置， 因此應盡可能地留出相對寬松一點的墻面， 應根據(jù)家具的尺寸進行合理規(guī)劃， 使得住戶對房間的布置能夠更加靈活。滿足不同人群的

28、需要。  2 結構設計說明 2.1 工程概況 結構形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，層數(shù)為3層，層高3米，柱，梁，樓板等構造部件均為現(xiàn)澆。填充墻采用空心砌塊，外墻厚300mm，內(nèi)墻厚120mm，內(nèi)隔墻厚120mm，內(nèi)隔墻厚200mm，樓板厚100mm。 2.1.1設計參數(shù) (1)抗震設計烈度為：7度； (2)結構耐火等級：二級； (3)使用環(huán)境類別：二類； (4)場地類別Ⅲ類； (5)設計使用年限：50年 (6)基本風壓：0.8kN/m2。 2.1.2 設計依據(jù) 《建筑結構荷載規(guī)范》 《混凝土結構設計規(guī)范》 《建筑抗震設計規(guī)范》 《建筑地基基礎設

29、計規(guī)范》 《建筑結構制圖標準》 2.1.3 建筑材料 各層梁、板、柱混凝土強度等級均為C30，基礎采用C25。梁、柱受力鋼筋采用HRB400，箍筋采用HPB400，基礎采用HPB400。 2.2 結構布置及截面尺寸初估 2.2.1 柱網(wǎng)布置 具體布置見圖2.1 圖2.1 結構平面布置圖 2.2.2 計算簡圖 2.2 框架結構計算簡圖 2.2.3 初步確定梁柱的尺寸 1. 梁的截面尺寸 h=(1/8～1/12)L=(1/8～1/12)5400mm=675mm～450mm, 取h=500mm; b=(1/2～1/3)h=(1/2～1/

30、3)450mm=225mm～150mm, 取b=200mm; 2. 柱的截面尺寸 樓面荷載近似取為12kN/m2，以中柱計算為依據(jù)，中柱最大承載范圍為4.4m4.25m，柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值估算： 如取柱截面為正方形，則其截面尺寸為bh=263mm263mm，由于《建筑抗震設計規(guī)范》第6.3.5條規(guī)定，一、二、三級且超過2層時，柱截面不宜小宇400mm. 取bh=400mm400mm。 2.3 豎向荷載計算 2.3.1 恒荷載標準值計算 1. 不上人屋面恒載 防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4

31、KN/m2 找平層：20厚1：3水泥砂漿找平 0.02020=0.4KN/m2 找坡層：60厚水泥石灰焦渣砂漿找坡 0.0614=0.84 KN/m2 結構層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1025 ＝ 2.5 KN/m2 抹灰層：10厚板底混合砂漿 0.0117 ＝0.17 KN/m2 合計： 4.31 2. 樓面恒載 25mm硬木地板

32、： 0.2 地板格柵： 0.2 20mm厚水泥砂漿找平層： 200.02＝0.4 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板： 250.10＝2.5 10mm厚水泥石膏砂漿打底： 140.01＝0.14 合計： 3.44 陽臺恒載 20mm厚水泥砂漿：

33、 200.02＝0.4 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板： 250.10＝2.5 10mm厚水泥石膏砂漿打底： 140.01＝0.14 合計： 3.04 3. 主梁自重 bh=200mm500mm 自重： 250.2(0.5-0.1)=2.0 10mm厚水泥石膏砂漿抹灰： 170.01(0.5-0.1)2＝0.136 合計：

34、 2.636 次梁自重 bh=150mm400mm 自重： 250.150.3=1.125 10mm厚水泥石膏砂漿抹灰： 170.01(0.4-0.1)2＝0.102 合計： 1.227 4. 柱自重 bh=400mm400mm 自重： 250.40.4=4 10mm厚水泥石膏砂漿抹灰： 170.0140.4＝0.272 合計： 4.272

35、5. 墻自重 (1) 外墻自重 8mm抗裂砂漿： 170.008＝0.136 50mm厚聚苯板： 0.50.05＝0.025 300mm水泥空心磚： 9.60.3＝2.88 20mm內(nèi)墻面抹灰： 170.02＝0.34 合計： 3.381 (2) 內(nèi)墻自重 120mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊： 5

36、.50.12＝0.66 20mm厚雙面抹灰： 2170.02＝0.68 合計： 1.34 (3) 內(nèi)隔戶墻自重 200mm厚混凝土空心砌塊： 11.80.2＝2.36 20mm厚雙面抹灰： 2170.02＝0.68 合計： 3.04 6. 女兒墻自重(墻高1000mm，100mm混凝土壓頂

37、，壓頂厚400mm) 墻重及壓頂重： 9.610.3+250.10.4＝3.88 20mm厚雙面水泥砂漿抹灰： 2200.021.1＝0.88 合計： 4.76 7. 門、窗自重 木門： 0.2 鋼鐵門：0.45 塑鋼窗： 0.45 2.3.2 活荷載標準值 1. 不上人屋面活荷載 0.5 2. 樓面活荷載 住宅

38、 2.0 廚房 2.0 門廳、樓梯 2.0 陽臺、浴室、衛(wèi)生間 2.5 2.3.3 豎向荷載作用下框架受載總圖 1.計算單元 ?、咻S線橫向框架進行計算，計算單元寬度為3.3m，如圖2.3所示。直接傳給該框架樓面荷載如圖中的水平陰影所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架梁，作用于各節(jié)點上。 圖2.3 橫向框架計算單元 2.荷載計算 （1）恒載計算 圖2.4中q1代表橫梁均布荷載； q2和

39、q’2代表板傳梯形分布荷載； P1、P2 、P3代表縱梁傳給柱的恒載。 圖2.4中的梯形分布荷載可根據(jù)支座彎矩相等的條件轉化為等效均布荷載，如下： 圖2.5 梯形分布荷載化為均布荷載（α=a/l） 2.3.4 A-B軸間框架梁 屋面板傳荷載： 恒載：[4.31kN/m21.25m(1-20.231+0.231)+4.31kN/m22.7m5/8]1.35=12.152kN/m 活載：[0.5kN/m21.25m(1-20.231+0.231)+0.5kN/m22.7m5/8]1.35=1.409kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：3.44kN/m21.25m(1

40、-20.231+0.231)+3.44kN/m22.7m5/8=9.7kN/m 活載：2.0kN/m21.25m(1-20.231+0.231)+2.0kN/m22.7m5/8=5.639kN/m 粱自重： 2.02kN/m A-CB間框架梁均布荷載為：屋面粱 恒載=粱自重+板傳荷載 　 =2.636kN/m+12.152kN/m =14.788N/m 活載=板

41、傳荷載 =1.490kN/m 樓面粱 恒載=粱自重+板傳荷載+墻自重 =2.636N/m+9.7kN/m+3.043kN/m =21.456kN/m 活載=板傳荷載 =5.639kN/m 5.3.2 B-C軸間框架梁

42、 屋面板傳荷載： 恒載：[4.31kN/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+4.31kN/m21.7m5/8]1.35=8.776kN/m 活載：[0.5N/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+0.5N/m21.2m5/8]1.35=1.103kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：3.14kN/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+3.44kN/m21.7m5/8=7.085kN/m 活載：2.0kN/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+2.0kN/m21.7m5/8=4.119kN/m 粱自重： 2.636kN/m B-C軸間框架梁均部

43、荷載為： 屋面粱 恒載=粱自重+板傳荷載 =2.636N/m+8.776kN/m =11.412kN/m 活載=板傳荷載 =1.103 KN/m 樓面粱 恒載=粱自重+板傳荷載 =2.636N/m+7.085kN/

44、m＋3.3813 =19.864N/m 活載=板傳荷載 =4.119kN/m 5.3.4 A軸柱縱向集中荷載的計算 頂層柱 頂層柱恒載=粱自重+板傳荷載＋女兒墻自重 =2.636kN/m（2.5m+6m）/2+4.31kN/m1.255/8+4.31 kN/m2.7（1-20.45+0.45﹚＋4.254.76=27.553kN 頂層柱活載=板傳活

45、載 =0.5kN/m21.255/8＋0.52.7（1-20.45+0.45﹚=1.2kN 標準層恒載=墻自重+粱自重+板傳荷載 =3.381﹙4.253﹣1.81.5﹚＋0.451.81.5＋2.6364.25＋3.441.255/8＋3.442.7（1-20.45+0.45﹚=55.457kN 標準層活載=板傳荷載 =21.255/8m＋22.7（1-20.45+0.45﹚ =5.268kN 5.3.5 B軸柱縱向集中荷載的計算 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =2.6364.25＋4.311.255/82＋4.312.7（

46、1-20.45+0.45﹚＋4.311.7（1-20.28+0.28﹚=32.2611kN 頂層柱活載=板傳活載 =0.5kN/m25/81.25m2+0.5kN/m22.7（1-20.45+0.45﹚＋0.51.7=2.443KN 標準層恒載=粱自重+墻自重+板傳荷載 =3.04kN/m4.253＋3.44kN/m1.25m25/8＋3.44kN/m2.7m（1-20.45+0.45﹚＋3.441.7（1-20.28+0.28﹚=55.567kN 標準層活載=板傳荷載 = 2.0kN/m25/81.25m2+2.0kN/m22.7m（1-20.45+0.4

47、5﹚＋21.7（1-20.28+0.28﹚=9.722kN 5.3.6 C軸柱縱向集中荷載的計算 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =2.636kN/m（6m+2.5m）／2+4.31kN/m5/81.25m+4.31kN/m1.7m（1-20.28+0.28) =20.909kN 頂層柱活載=板傳活載 =0.5kN/m5/81.25m +0.5kN/m(1-20.282+0.283)1.7m =1.126kN 標準層恒載=粱自重+墻自重+板傳荷載 =3.381kN/m4.25m3+1.81.5＋0.45kN/m1.81.5m＋2.6364.

48、25＋3.441.255/8＋3.441.7 (1-20.282+0.283) =60.573kN 標準層活載=板傳荷載 =2.0kN/5/81.25m2+2kN/m(1-20.282+0.283) 1.7m =4.504kN 框架豎向受載總圖 2.4 橫向框架側移剛度計算 梁柱均采用C30混凝土，Ec=3.0104 N/mm2。 1. 線剛度計算 (

49、1) 橫梁線剛度ib計算 截面尺寸：bh=200mm500mm 跨度：l=5400mm 梁矩形部分截面慣性矩： 梁截面慣性矩： 橫梁線剛度1： ： (2) 柱線剛度ic計算 截面尺寸：bh=400mm400mm 柱高：H=3000mm 柱截面慣性矩： 柱線剛度： 2. 柱側移剛度計算 柱的側移剛度D值按下式計算： 其中αc為側移剛度的修正系數(shù)，h為柱子計算高度 ,ic為柱子的線剛度。 梁柱線剛度比為

50、 對于第1層： ① 邊柱 ② 中柱 對于第2～6層：

51、 ① 邊柱 ② 中柱 表2.1 橫向框架側移剛度D值(N/mm) 層數(shù) 邊柱 中柱 ∑Di(N/mm) 根數(shù) Di(N/mm)

52、根數(shù) Di(N/mm) 2～4 8 8219 4 14590 134112 1 8 13291 4 18059 178476 2.5 水平地震作用計算 2.5.1重力荷載代表值 集中于各樓層標高處的重力荷載代表值，為計算單元范圍內(nèi)的各樓層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻柱等重量。計算時，各可變荷載的組合按規(guī)定采用，屋面上的可變荷載均取雪荷載。 (1) 頂層重力荷載標準值 屋面板： 梁： 柱： 窗： 外墻： 門： 隔戶墻： 隔墻： 合計

53、 Gk6=1087.08kN (2) 2～5層重力荷載標準值 樓板： 梁： 柱： 窗： 外墻： 門： 隔戶墻： 隔墻： 陽臺板： 合計 Gk2～5=1398.02kN (3) 底層重力荷載標準值 樓板： 梁： 柱： 窗： 外墻： 門： 隔戶墻： 隔墻： 陽臺板： 合計

54、 Gk1=1400.07kN (4) 活荷載標準值 屋面活載： 14.48.80.5=63.36kN 樓面活載： 14.48.82.0=253.44kN 陽臺活載： 9.41.42.5=32.9kN 1～3層活載： 樓面+陽臺=253.44+32.9=286.73kN (5) 重力荷載代表值 頂層： G6=1089.08+0.563.36=1120.76kN 2～3層： G2～5=1398.02+0.5286.34=1541.19kN

55、底層： G1=1400.07+0.5286.34=1543.24kN 各質(zhì)點的重力荷載代表值如圖2.10所示 圖2.10 各質(zhì)點的重力荷載代表值 2.5.2 橫向地震作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 1. 計算框架的自振周期 按頂點位移法計算框架的自振周期 T1=1.7 式中： ——基本周期調(diào)整系數(shù),取0.7。 uT ——框架的頂點位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，uT 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點位移。然后由uT 求出T1 ，再用T1求得框架結構的底部剪力，進而求出框 表2.2 結構定點假想位移計算

56、 層數(shù) Gi/kN VGi/kN ∑Di/(N/mm) ?ui/mm ui/mm 4 1120.76 1120.76 124112 9.0 75.4 3 1541.19 2661.95 124112 21.4 66.4 2 1541.19 2661.95 124112 21.4 45.0 2 1543.24 4205.19 178476 23.56 23.6 結構基本自振周期 T1=1.7=1.70.7=0.614s 2.5.2.2 水平地震作用及樓層地震剪力計算 因為本設計方案中結構高度不超過40m,質(zhì)量和剛度沿高度

57、分布較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。結構總水平地震作用標準值按式 計算即： =0.85（1120.76+1541.19+153.24）=0.854205.19=3574..41kN 設計地震分組為第2組，Ⅱ類場地，查表的特征周期Tg=0.45s 抗震設防烈度為7度，多遇地震，查表得水平地震影響系數(shù)最大值αmax=0.08 各質(zhì)點的水平地震作用計算按式 將上述和代入可得 各樓層地震剪力計算按式 具體過程見表2.3 表2.3 各質(zhì)

58、點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 層 數(shù) 4 11.5 1120.76 12888.74 0.317 90.64 90.64 3 9 1541.19 13910.71 0.341 92.22 182.86 2 6 1541.19 9247.14 0.227 64.91 247.77 1 3 1543.24 4629.72 0.119 34.03 281.80 各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖2.11 (a) 水平地震作用分布

59、 (b) 層間剪力分布 圖2.11 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 2.5.2.3 水平地震作用下的位移驗算 水平地震作用下框架結構的層間位移和頂點位移分別按式 和 計算，計算過程見表2.4。表中還計算了各層的層間彈性位移角 。 表2.4 橫向水平地震作用下的位移驗算 層數(shù) 4 90.64 124112 0.73 5.77 3000 1/4167 2 182.86 124112 1.47 5.04 3000 1/2000 2 247.77 12411

60、2 2.00 3.58 3000 1/1515 1 281.8 178476 1.58 1.58 3000 1/2300 由表2.4可見,最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為1/1515 < 1/550，滿足 的要求，其中。 2.5.2.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 以平面圖中⑦軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算方法，其余框架內(nèi)力計算略?？蚣苤思袅爸稀⑾露藦澗胤謩e按下列各式計算： 式中：Dij為i層j柱的側移剛度；h為該層柱的計算高度；y為框架柱的反彎點高度比；yn為框架柱的標準反彎點高度比；y1為上、下層梁線剛度變化時反彎點高度

61、比的修正值；y2、y3為上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值。yn可以查表得到，本設計不需考慮修正。具體計算過程及結果見下表2.5。 –85– 表2.5 各層柱端剪力及彎矩計算 層 數(shù) 邊柱 中柱 y y 4 3 90.64 124112 8219 6.00 0.814 0.45 16.24 28.43 14590 10.66 2.106 0.47 33.41 41.26 3 3 182.86 124112 8219 12.11 0.814 0.45 28.62

62、34.83 14590 21.49 2.106 0.50 44.15 52.72 2 3 247.77 124112 8219 16.41 0.814 0.50 33.74 41.15 14590 29.13 2.106 0.50 53.07 53.07 1 3 281.88 178476 13281 12.98 0.814 0.68 56.59 37.26 18059 28.51 2.106 0.63 60.51 62.31 注：表中M量綱為V量綱為。 梁端彎矩，剪力及柱軸力分別按下列各式計算： ，

63、 ， ， 式中：ilb，irb分別表示節(jié)點左右梁的線剛度（如下圖所示），Mlb，Mrb分別表示節(jié)點左右梁的彎矩，Ni為柱在i層的軸力，以 受壓為正，具體計算過程見表2.6。 表2.6 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 層數(shù) 梁 柱軸力 l l 邊柱N 中柱N 邊柱N 4 51.16 41.08 5.4 17.08 3.4 21.22 -21.40 8.52 14.31 3 65.38 49.58 5.4 21.29 3.4 27.31 -32.74 13.40 27.54 2 70.

64、01 57.79 5.4 23.67 3.4 32.41 -53.57 17.85 27.54 1 66.72 50.76 5.4 21.76 3.4 23.67 -81.32 19.53 59.48 注：1）柱軸力中的負號表示拉力。當為左震時，左柱為拉力，對應的右柱為壓力。 2）表中M單位為kN.m,V的單位為kN，N的單位為kN，l的單位為m 。 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖2.12～2.15所示。 圖2.12 左地震作用下框架彎矩圖（kNm） 圖2.13 左地震作用下梁端剪力及柱軸力

65、圖（kN） 2.6 橫向風荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 2.6.1風荷載標準值 風荷載標準值：，基本風壓ω0=0.8kN/m2，查表知風載體型系數(shù)μs=1.8?！督ㄖY構荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于30米且高寬比大于1.5的房屋結構，應采用風振系數(shù)取βz來考慮風壓脈動的影響。本設計房屋高度H=11.5m<30m，H/B=11.5/10.8=1.04<1.5，故不考慮風壓脈動的影響。所以 仍取⑦軸線橫向框架，其負載寬度3.m，沿房屋高度的分布風荷載標準值為： 根據(jù)各樓層標高處的高度Hi，可查表得μz的值，計算結果如下表: 表2.7 沿房屋高度分布風荷載標準值 層數(shù) Hi/m μz βz qz( kN/m) 4 11.5 1.13 1.0 2.98 3 9 1.00 1.0 2.64 2 6 1.00 1.0 2.64 1 3 1.00 1.0 2.64 qz沿房屋高度的分布見圖2.16(a) （a）風荷載沿房屋高度的分布(kN/m) （b）等效節(jié)點集中風荷載(kN) 圖2.16 框架上的風荷載 框架結構分析時，應將圖2.16(a)的分布風荷載轉化為節(jié)點集中荷載,