土木工程专业计算.doc

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1、忍贿岔寻杏吨悟主旷姚酋苯宋垢超遏吮隶躇梯匡蛙欢悄秤和老勉笼渍谱翅炕又丽焉反疏灯八泽队裔卤随泉肢踌挺骸健直填淮焰皮衷酸猎锈袖俞绘搂打癌耽歹札绚扛均吨登榔坎拐粉春欲镜雏掏御岭问剃颊均腻铅叔妙炎严陷瞅吮镀糕蚀踪萨锰痕喊委炯泼迈煽殆赚金超利天迸尝凑侥嫉观淫门褥钥猜长晌擒经附聋待冈瑚殴棒棠呵姐馁迸外护口咒安左恩蜒鼎拧享敬焦贡贿熔害盖瞬遁诊喉雨噶秋潘菠洒建态侩览颇尸巳玄吁产朴荚掺忍当贫两槽忙函厉阂川莎坝瓢综卷席残符放惺势匠娘甚跑魂咙故临绕弘展丫足质腕锑拦蓄版抹村毗桐虹刨先敷漏境阳摘云茬讫哨求颖蚀宛泅玫原臣糜襄妙攒叮协渣 IV III 学 号:200004010200 毕业设计说明书 GRADUATE DE

2、SIGN 设计题目:某市如意酒店设计 学生姓名: 专业班级:08 土木 90 班 学 院:建筑工程学院 指导教师: 教授 教授 2012 年 5 月 27 摘要 目 录 摘 呕戴磅泞父拘萨楞逢缄孩孵电追稗抠遮境逮闯屯皆军更杆绚旬萄吹虾占滓诣渠拼炔诗彪塑虐拧爸辛坞择臭葛核瞄粟慷愧艳夸戴刑僳枉喝托诅斥翠组沿槛狰尉恰桶枝她避缸戳乏氨融靛原收已弱溺胰胶俗砒椽释钠滔栏娱及恶迟萌繁井此题蚌臼舍膜彩裙夷绰扮菱刮珐超网脱睛恕孟铀帝虱陷椎旗并得埃乱秃疽兆颊痴丘于略阮鲍擞瘩迄毅峻鞭披污促栓械迫输运咆筒桌巡缎筑藤法镍鉴佯粒蝶煌邹佛鼻堕厚食底沦赦镜蓖藻例茹朵并猜竿棘旨燎修邯瞎筐渴千料贤隶兴仍限店峻恍艇污矢陆妨骄稼俐糟

3、祟琐摸匣屹帧优鹏桃活岩艾宜淳共弓肄纪酗顷涯矿讲蛮问怎泰野炎堡椅侧攫捣厂瞅昭资惮相妆烹毫土木工程专业计算陵袭啥嫌粤笺南驳意茎殖称扳夏贬展愧懒六琉称寝瞪燃乳拣炼糠伺殆燎枚捆枷斥西貉衷鞘贺诚魏京驯杀师形类悦龚传各捌器吼晒狄寅识揖宫阴变畴椿啥钒曼猴蝴镊躁排约人班镍摇箍一缄旋非颤掺祟瞩暇辅巨徐掇蝴秃继贴铸舒带黔践瑰纬腾翟习值眯犬潭遂寿舵尹功坊玫津剖缨含甸苏宙陌蝶嘎乱卉疲芥咖叫疏于瞻狠滓属再维搂辗箔雾蛆域脱艇 腊哟音果陶旷遗铁捍壕但烈拽饼慌蕴胸络陶鹤腰叛悟詹锅扔股站兔鸽腋司述埠扎贯蔗冒趋维答温厦古石傲教妥坏茵相夯索窃臻皖签盛每偶肃乳睁轿瞩衣缠绞仆蜀相留莱透箱雏酥东残介仟钎阅芜味粒枢蘑瑰炬订烁婿氏系咖吊秽称

4、驻哩谜互饥伯永顿 学学 号:号:200004010200 毕毕业业设设计计说说明明书书 GRADUATE DESIGN 设计题目:设计题目:某市如意酒店设计某市如意酒店设计 学生姓名:学生姓名: 专业班级:专业班级:08 土木土木 90 班班 学学 院:建筑工程学院院:建筑工程学院 指导教师:指导教师: 教授教授 教授教授 2012 年年 5 月月 27 摘 要 本工程为市如意快捷酒店,该楼为五层,总高 18.6 米,室内外高 差为 0.45m,总建筑面积为 5218。本设计依据设计要求和原始资料,运用力 2 m 学、钢筋混凝土、结构力学基本原理及土力学和对材料性质的深刻了解,遵守 设计规则,

5、保证建筑结构合理,所有材料的质量和强度合格,工艺良好。 本建筑设计分为三部分:建筑设计、结构设计、施工组织设计。 建筑设计采取积极措施来增强建筑物的外表强度和坚固性,给人以心理上 的安全感。兼顾实用性。 结构体系是钢筋混凝土框架结构,用砌块做填充墙。结构设计是使结构物 得到足够的强度、刚度和韧性的过程。结构体系选择后,依据建筑结构和在 规范等进行荷载统计,用弯矩二次分配法、D 值法等进行内力计算,再进行 内里组合以及配筋设计。 施工组织设计:科学的依据分项工程,流水施工的方法,合理安排施顺序, 注意安全措施,力求经济效益 关键词 建筑;结构;施工组织 Abstract Ruyi hotel i

6、n this project, the building with five floors, and a total height of 18.600 meters, total construction area of 5218m2. The design based on design requirements and the original data, the use of mechanics, reinforced concrete, structural mechanics, the basic principles of soil mechanics, and a deep un

7、derstanding of the material properties and to comply with design rulesto ensure that the building structure is reasonable, the quality and intensity of all the materials qualified, good process. The architectural design is divided into three parts: architectural design, structural design, and constr

8、uction design. Architectural design to take positive measures to enhance the appearance of strength and robustness of the building, giving a psychological sense of security. Taking into account the practicality. The structural system is reinforced concrete frame structure with block infill walls. Th

9、e structural design is to structure the process of sufficient strength, stiffness and toughness. Structural system selection, load statistics, based on the structures and norms “, the internal force calculation using the hierarchical method, the D value method, the base shear, and reinforcement desi

10、gn. Construction organization design: a scientific. Basisfor sub-projects, construction ofwater, reasonable arrangements the ment for the facilities order to pay attention to safety measures, and strive to economic. Keywords architecture; structure; construction organizations 目 录 摘 要.II ABSTRACTIII

11、第 1 章 绪论1 1.1 综述1 1.2 工程概况1 1.3.地质条件2 1.4 设计资料.2 第 2 章 初步设计3 2.1 设计资料3 2.2 钢筋混凝土框架设计5 2.2.1 结构平面布置如图 2.2 所示,各梁柱截面尺寸确定如下。.5 2.2.2 柱的截面尺寸估算(按轴压比):5 2.2.3 板柱尺寸确定:6 第三章 荷载计算7 3.1 恒活载计算7 3.1.1 屋面框架梁线荷载标准值:.7 3.1.2 楼面框架梁线荷载标准值:.7 3.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值:.7 3.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值:.8 3.1.5 恒荷载作用下的结构计算简图如图 3.1 所示。.

12、9 3.2 活荷载计算9 3.3 风荷载计算10 3.4 雪荷载计算.11 3.5 水平地震作用.11 3.5.1 重力荷载代表值.11 3.5.2 结构自振周期 T12 3.5.3 多遇水平地震作用计算.14 3.5.4 抗震变形验算.15 第 4 章 内力计算17 4.1 恒荷载作用下的内力计算.17 4.2 楼面活荷载作用下的内力计算.21 4.3 水平地震作用下的内力计算.23 第 5 章 内力组合27 第 6 章 截面设计29 6.1 梁截面计算29 6.1.1 正截面受弯承载力29 6.1.2 斜截面受剪承载力31 6.2.2 计算柱配筋:33 第 7 章 楼梯设计41 7.1 楼

13、梯结构平面布置图41 7.2 楼梯板计算41 7.2.1 荷载计算:.41 7.2.2 截面设计42 7.3 平台板计算43 7.4 平台梁计算44 第 8 章 楼板设计46 第 9 章 基础设计47 9.1 设计资料:47 9.2 基础底面积和底面尺寸确定:48 9.3 基础剖面尺寸确定:48 9.4 基础抗冲切承载力计算:49 9.5 底板配筋:50 第 10 章 施工部分设计51 10.1 工程概况51 10.1.1 工程特点51 10.1.2 地点特征.51 10.1.3 施工条件51 10.2 施工部署51 10.2.1 施工方案51 10.2.2 施工顺序52 10.3 施工进度计

14、划52 10.3.1 工程量计算.52 10.3.2 工日数与流水节拍的确定.59 10.3.3 施工进度计划.61 10.4 施工总平面图61 10.5 施工准备条件61 10.5.1 平整场地61 10.5.2 修筑道路61 10.5.3 接通水源61 10.5.4 施工用电62 10.5.5 施工机械62 10.5.6 劳动力组织63 10.5.7 主要材料需要量计划63 10.6 施工准备计划64 10.6.1 施工准备.64 10.6.2 测量前期准备.64 10.6.3 技术工作准备.64 10.6.4 物资、机械设备准备.65 10.6.5 劳动力准备.65 10.6.6 外界联

15、系.65 10.7 主要施工方法65 10.7.1 钢筋工程65 10.7.2 模板工程65 10.7.3 混凝土工程66 10.7.4 屋面工程68 10.7.5 装饰工程68 10.7.6 脚手架工程68 10.8 质量安全措施69 10.8.1 质量管理措施70 10.8.2 安全管理措施70 结 论71 参考文献72 谢 辞73 第 1 章 绪论 1.1 综述 根据设计材料提供场地的地质条件及所在地区的抗震烈度,确定出拟建筑 物的抗震等级二级。建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计梁部分。 建筑设计部分:综合了几个方案的优点,考虑可影响建筑的各种因素,采 用了既能满足现代化教学的多方面

16、要求,又较经济、实用、美观的方案。 结构设计部分:分别从结构的体系选择、结构总体的布置、楼屋盖的结构 方案及基础方案的选择等多方面进行了论述。 结构计算大致分为以下几个步骤: 荷载统计:荷载统计是在初选截面的基础上进行的,其计算过程是按从上 到下的顺序进行的,荷载的取值按各层房间的使用功能及位置的不同,查荷载 规范确定。按建筑方案中的平立剖面设计,选定计算见图,并初选柱截面。 框架变形验算:验算了框架在水平地震作用下横向变形。此过程中,采用 了能量法计算结构的自震周期,按底部剪力法求剪力并考虑了顶附加水平地震 作用。 横向框架的内力分析:分别分析了横向框架在水平地震作用技术向荷载作 用下的内力

17、,用分层发法计算梁端、柱端弯矩。 内力组合:对恒载、活载及地震荷载进行组合,得出最不利内力,并以此 为依据对框架梁、柱进行截面设计。 板的设计: 用弹性理论进行计算。 楼梯设计: 采用板式楼梯。 基础设计: 采用独立基础。 设计成果: 平面图、立面图、剖面图、楼梯平、剖面图,基础的结构布置 图、配筋图、基础平剖面施工图及建筑总说明和结构总说明等。 此外,本设计采用了 AutoCAD、天正建筑、探索者等软件进行绘图以及部 分计算结果的验算。 1.2 工程概况 本工程为唐山市如意快捷酒店。该楼共五层,采用框架结构,一层层高 4.2m,其余层高 3.6 米。总高 18.6 米,室内外高差是 0.45

18、m,建筑面积为 5218 左右。其主要用途为住宿所用,工程所在地:唐山市市区。地基承载力特征 2 m 值按 160Kpa 设计。持力层为粉质粘土。 k f 设计使用年限:50 年。 抗震设防:抗震设防烈度 8 度,设计承载力特征值为 0.20g,设计地震第二组。 1.3.地质条件 第一层:杂填土,层厚 0.5m,r=18KN/m3 第二层:粉质粘土,r=18KN/m3 ,无地下水 1.4 设计资料 1、设防烈度 8 度;抗震等级 二级;场地类别 二类;抗震设防类别 丙类; 建筑物安全等级 二级。 2、场地土类型 中软场地土;最大冻结深度 0.6 米;地基承载力标准值 fk=160kpa ;持力

19、层为粉质粘土。 3、参考资料:建筑抗震设计规范 ;混凝土结构设计规范 ;建筑结 构荷载规程 ;建筑地基基础设计规程 。 第 2 章 初步设计 2.1 设计资料 (1)设计标高:室内设计标高0.000,室内外高差 450mm。 (2)墙身做法:墙身为混凝土砌块,M5 水泥砂浆砌筑,内墙刷为 5 mm 厚 1:2 水泥砂浆,15 mm 厚 2:1:8 水泥石灰砂浆,分两次抹灰,刷建筑胶素水 泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:4。厚度 20 mm.(内墙 7 做法见图集 05j1) 。 外墙刷水泥砂浆 5 mm 厚 1:2.5 水泥砂浆,15 mm 厚 2:1:8 水泥石灰砂浆, 分两次抹灰,刷建筑

20、胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:4 (3)楼面做法: 表表 2-1 楼面做法厚度(mm)容重(KN/m3)重量(KN/m2) 厚大理石 20 厚干硬性水泥砂浆 30 素水泥浆结合层一遍 1.16 钢筋混凝土楼板 120253.0 楼面恒载标准值 4.16 (4)屋面做法: 表表 2-2 屋面做法(不上人)厚度 (mm) 容重 (KN/m3) 重量 (KN/m2) 保护层:C20 细石混凝土, 150 150 钢筋网片 40 隔离层:干铺无纺聚酯纤维布一层 保温层:挤塑聚苯乙烯泡沫板 250.3136 防水层:按照屋面说明附表 1 选用 25 找平层:1:3 水泥砂浆,砂浆中掺聚丙 纶或

21、锦纶-6 纤维 0.750.90kg/m3 20 找坡层:1:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡最薄 处 20 1.5984 结构层:钢筋混凝土屋面板 120253.0 屋面恒载标准值 4.60 (5)门窗做法:门厅处为铝合金门窗,其它均为木门,铝合金窗。 (6)地质资料:属二类建筑场地。 (7)基本风压:(地面粗糙度属 C 类) 。 2 0=0.4 /kN m 图 2.1 结构平面布置图 图 2.2 结构立面布置图 (8)活荷载:屋面活荷载 2.0 KN/m2,走廊楼面活荷载 2.0 KN/m2。 2.2 钢筋混凝土框架设计 2.2.1 结构平面布置如图 2.2 所示,各梁柱截面尺寸确定如下。 边

22、跨框架梁 1111 7800650975 812812 hlmm : 所以取框架梁:650 300h bmm 边柱连系梁 1111 7200600900 812812 hlmm : 所以取连系梁:600 300h bmm L 为梁的跨度截面宽。 2.2.2 柱的截面尺寸估算(按轴压比): 12G NS n 且/ cccc Nf b h :允许轴压比,三级 0.9,二级 0.8,一级 0.7; c 竖向荷载与地震作用组合的最大轴力设计值 N; :分项系数,取为 1.2; G :单位面积重量,取为 1214kN/m2; :柱承载楼面面积;S :柱设计截面以上楼层数;n :一、二级抗震设计角柱为 1

23、.3,其余为 1.0; 1 :由于水平力使轴力增大的系数,7 度 1.05,8 度 1.1,9 度 1.2; 2 :混凝土强度设计值,取 C30 混凝土,则为 14.3KN/mm2。 c f c f 首层边柱和中柱取最大值。再计算各层柱截面。 取=0.8,=1.2,=14 kN/m2,=1.0,=1.1,=14.3KN/mm2 c G 1 2 c f 首层边柱1.2 14 56.16 4 1.0 1.1/ 0.8 14.3/1000602mm 首层中柱1.2 14 28.08 4 1.0 1.1/ 0.8 14.3/1000425.6mm 首层柱截面值最大,可取600600mmmm 2.2.3

24、 板柱尺寸确定: 各层柱均取为600600mmmm 现浇楼板厚 140mm(连续双向板:hL/50(L 为板的较小跨度) ) 根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为 600mm,则底层层高为 5.25m。 。 各梁柱构件的线刚度经计算后列于图三中。其中框架柱的线刚度: ,框架梁的线刚度:;对于现浇整体式框架梁:中框架梁:/ ccc iE IH/ bb iEIl ,边框架梁:,其中,为按矩形截面计算框架梁的惯性矩。 0 2.0 b II 0 1.5 b II 0 I 3-3 1 1.5E0.3 0.657.8=1.32 10 E 12 ABBC ii 4-3 1cc 1 i =E0.65.25=

25、2.06 10 E 12 4-3 2345cc 1 i =i =i =i =E0.63.6=3.0 10 E 12 图 2.3 结构线刚度布置图 第三章 荷载计算 3.1 恒活载计算 3.1.1 屋面框架梁线荷载标准值: 屋面恒荷载:4.60KN/m2(见表 2.2) 框架梁自重:0.3m0.65m25KN/m3=4.875KN/m 梁两侧粉刷:2(0.65-0.1)m0.02m17KN/m3=0.374KN/m 因此,作用在屋顶框架梁上的线荷载为: 5151 g4.875/0.374/5.25/ ABBC gkN mkN mkN m 2 5252 g4.6/7.233.12/ ABBC gk

26、N mmkN m 3.1.2 楼面框架梁线荷载标准值: 楼面恒荷载:4.16KN/m2(见表 2.1) 框架梁自重及梁两侧粉刷:4.875KN/m 边跨填充墙自重:0.25(3.6-0.65)m6KN/m3=4.43KN/m (6 为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块容重,见建筑结构荷载规范附录 A) 墙面粉刷:2(3.6-0.65)m0.02m17KN/m3=2.01KN/m 因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为: 11 g4.875/4.43/2.01/11.32/ ABBC gkN mkN mkN mkN m 2 22 g4.16/7.229.95/ ABBC gkN mmkN m 3.1.3 屋

27、面框架节点集中荷载标准值: 边柱连系梁自重:0.3m0.60m7.2m25KN/m3=32.4KN 梁两侧粉刷:2(0.6-0.1)m0.02m7.2m17KN/m3=2.45KN 1m 高女儿墙(蒸压粉煤灰砖)自重:1m7.2m0.25m15KN/m3=27KN 墙两侧粉刷:21m0.02m7.2m17KN/m3=4.90KN 连系梁传来屋面自重:0.57.20.57.24.60KN/m2=59.62KN 顶层边节点集中荷载:G5A=G5c=126.4KN 中柱连系梁自重:0.3m0.60m7.2m25 KN/m3=32.4KN 梁两侧粉刷:2(0.6-0.1)m0.02m7.2m17KN/

28、m3=2.45KN 连系梁传来屋面自重:20.57.20.57.24.60KN/m2=119.24KN 顶层中节点集中荷载:G5B=154.1KN 3.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值: 边柱连系梁自重:32.4KN 梁两侧粉刷:2.45KN 钢窗自重:1.8m2.1m0.45KN/m3=1.70KN (钢窗宽 2.1,高 1.8,0.45 为钢框玻璃窗容重,见建筑结构荷载规范附 录 A) 窗下墙体自重:0.25m1.0(7.2-0.6)m19KN/m3=31.35KN (钢窗台高 1.0 m,外墙厚 0.25m) 墙两侧粉刷:20.021.0(7.2-0.6)m17KN/m3=4.49KN

29、 窗边墙体自重:(7.2-0.6-2.1)m1.8m+(7.2-0.6)m(3.6-0.5-1.0-1.8) m0.25m19KN/m3=47.88KN 墙两侧粉刷:(7.2-0.6-2.1)m1.8m+(7.2-0.6)m(3.6-0.5-1.0-1.8)m 20.02m17KN/m3=6.85KN 框架柱自重:0.6m0.6m3.6m25KN/m3=32.4KN 框架柱粉刷:(0.6m4-0.25m3)0.02m3.6m17KN/m3=2.02KN 连系梁传来楼面自重:0.57.20.57.24.16KN/m2=53.91KN 中间层边节点集中荷载:GA=GC=215.45KN 中柱连系梁

30、自重:32.4KN 梁两侧粉刷:2.45KN 内纵墙自重:(7.2-0.6)m(3.6-0.6)m0.25m19KN/m3=94.05KN 墙两侧粉刷:(7.2-0.6)m(3.6-0.6)m20.02m17KN/m3=13.46KN 扣除门洞重加上门重: -2.1m0.9m (0.25m25KN/m3-0.2KN/m3)=-11.43KN (门高 2.1 m,门宽 0.9m,木门面重度 0.2kN/m2) 框架柱自重:32.4KN 框架柱粉刷:2.02KN 连系梁传来楼面自重:20.57.20.57.24.16KN/m2=107.8KN 中间层中节点集中荷载 GB=273.2KN 3.1.5

31、 恒荷载作用下的结构计算简图如图 3.1 所示。 图 3.1 恒荷载布置图 3.2 活荷载计算 活荷载作用下的结构计算简图如图 3.2 所示。 图中各荷载值计算如下: 屋面活荷载标准值(均布活荷载标准值 0.5kN/m2): p5AB=p5BC=0.5KN/m27.2m=3.6KN/m p5A=p5C=0.57.20.57.20.5kN/m2=6.48kN p5B=20.57.20.57.20.5KN/m2 =12.96kN 楼面活荷载标准值(楼面均布活荷载标准值 2.0kN/m2): pAB=pBC=2.0KN/m27.2m=13.20N/m pA=pC=0.57.20.57.22kN/m2

32、=25.92kN pB=20.57.20.57.22kN/m2=51.84kN 图 3.2 活荷载布置图 3.3 风荷载计算 风荷载标准值计算公式为: zsz0 = 因结构高度小于 30m,可取;对于矩形截面;可查荷载规 z=1.0 s=1.3 z 范。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表 3-1 所 示。表三为一榀框架各层节点的受风面积,计算结果如图 3.3 所示。 表表 3-1 风荷载计算风荷载计算 2/ 1 jjikWj hhBP 层 次 z s z/m z 2 0/( )kN m A/ 2 m Pw/k N 51.01.3 19.6 5 0.740.4 20.1

33、6 6.37 41.01.3 16.0 5 0.740.4 25.9 2 9.97 31.01.312.40.740.425.99.97 52 21.01.38.850.740.4 25.9 2 9.97 11.01.35.250.740.429.7 11.4 3 图 3.3 风荷载布置图 3.4 雪荷载计算 雪荷载标准值计算公式为: r0 S=s 因屋面为平屋面,可取;可查荷载规范,取。 r=1.0 0 s -2 0 s =0.4kN m 3.5 水平地震作用 3.5.1 重力荷载代表值 (具体计算方法:顶层重力荷载代表值包括,屋面恒载,50%屋面雪荷载, 纵横梁自重,半层柱自重,半层墙体自

34、重。其他层重力荷载代表值包括,楼面 恒载,50%楼面活载,纵横梁自重,楼面上、下各半层的柱子及纵横墙体自重。 ) n i ikjjQikjj QGG 1 总重力荷载代表值: Ej GG 5555 51515252 7.87.87.87.87.20.57.87.87.20.5 0.50.5645.2 ABC abbcabbc QZ GGGG gggg SAGGkN 234 776.0GGGkN 1 776.0GkN 12345 3888.5 E GGGGGGkN 注: 墙自重: 1.731.354.4947.886.8594.05 13.46 11.432376.7 Q GkN 柱自重: 32.

35、42.023103.26 Z GkN 屋面雪荷载, 2 r0 S=s =0.4kN/m 屋面面积。 2 7.2 (7.8+7.8)=119.5mA 3.5.2 结构自振周期 T , , 2 1 1 1 2 n ii i n ii i G T G 1 i ik k kkk VD n km m k VG 34 1 1.5E0.3 0.657.8=3.96 10 12 ABBC ii 44 1c 1 i =E0.65.25=6.18 10 12 44 2345c 1 i =i =i =i =E0.63.6=9.0 10 12 表表 3-2 框架框架 A、C 轴柱侧移刚度值的计算轴柱侧移刚度值的计算

36、层 数 截面 ( b h m2) 混凝土 弹性模 量 EC (KN/M2 ) 层高 hi( m) 线刚度 iC ( 4 10 ) K 2 i 12 h (1/m2) c 2 i 12 D= i h (KN/m) 上 层 0.600.60 3.00 10 7 3.69 2 3.96 =0.44 2 9.0 0.4 =0.17 20.4 0.9314229 首 层 0.600.60 3.00 10 7 5.256.18 3.96 =0.64 6.18 0.64+0.5 =0.43 20.64 0.4411693 表表 3-3 框架框架 B 轴柱侧移刚度值的计算轴柱侧移刚度值的计算 层 数 截面 (

37、 b h m2) 混凝土 弹性模 量 EC (KN/M2) 层高 hi( m) 线刚度 iC ( 4 10 ) K 2 i 12 h (1/m2) c 2 i 12 D= i h (KN/m) 上 层 0.600.6 0 3.00107 3.69 4 3.96 =0.88 2 9.0 0.88 =0.31 20.88 0.9325847 首 层 0.600.6 0 3.00107 5.256.18 2 3.96 =1.28 6.18 1.28 =0.39 2 1.28 0.4410604 表表 3-4 结构自振周期的计算结构自振周期的计算 层次 12345 i G 913.7776.0776.

38、0776.0645.2 3888.5 K V 3886.92973.22197.21421.2645.2 k D 3399054305543055430554305 K 0.1830.0870.0650.0420.019 i 0.1830.270.3350.3770.396 2 i 0.0330.0730.1120.1420.157 ii G 267.1334.7415.3467.3408.2 1892.6 2 ii G 48.290.5138.8176.0161.8 615.3 结构自振周期 2 1 1 1 2=1.14s n ii i n ii i G T G 结构自振周期 T1的调整,调

39、整系数取 0.7,则 T1=0.80s 3.5.3 多遇水平地震作用计算 (1)计算结构等效总重力荷载代表值:Geq=0.85Gi; Geq=3888.5KN0.85=3305.3KN (2)混凝土结构的阻尼比取 0.05; ,8 度设防区,查表得为 0.16;查表得第一组,二类 0.9 1max 1 g T T max 场地的特征周期值 Tg 为 0.35,T1 为 0.80,故 0.9 1= 0.35 0.80.16=0.076 (3)计算总水平地震作用标准值: EK1eq F=G =0.076 3305.3kN=251.2 Nk (4)计算各质点多遇水平地震作用标准值: T11.4 Tg

40、(查表得第一组,二类场地的特征周期值 Tg 为 0.35) 故顶部附加地震作用系数为: n 1 0.080.070.134 n T 顶层水平地震作用:; i nEKnEKn jj j 1 G H F(1)FF G H i n 故 5 645.2 3.6 F(1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 0.124 251.267.4kN 5 645.2 3.6 F(1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 0.124 251.267.4kN 其余各层水平地震作用:; 1 (1) ii inEkn j

41、j j G H FF G H 故 234 776 3.6 =F =F(1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 =42.8kN F 1 913.7 5.25 (1 0.124) 251.2 913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6 =50.2kN F 图 3.4 结构水平地震作用布置图 3.5.4 抗震变形验算 多遇地震作用下的楼层内最大水平弹性层间位移验算:混凝土uh/550 e 结构的阻尼比取 0.05 uh e j m k=1jk i u = V D -层间弹性位移 u -楼层 i 的弹性地震剪力 e Vi -楼层 i

42、 第 k 号柱子的侧向刚度 ij D -框架第 j 层的总柱数。m 多遇水平地震作用各楼层 12345 50.2,42.8,67.4FkN FFFkN FkN 各层弹性地震剪力为: 5 567.4 e VFkN 4 45115.2 ee VVFkN 3 34158 ee VVFkN 2 23201 ee VVFkN 1 12251.2 ee VVFkN 底层层间弹性位移 1 251.2 u =0.0074m 33990 二层层间弹性位移 2 201 u =0.0037m 54305 三层层间弹性位移 3 158 u =0.0029m 54305 四层层间弹性位移 4 115.2 u =0.00

43、21m 54305 五层层间弹性位移 5 67.4 u =0.0012m 54305 弹性层间位移验算: 1 1 u0.0074 =0.00141/5500.0018 h5.25 其余层验算同上 符合弹性层间位移要求 第 4 章 内力计算 4.1 恒荷载作用下的内力计算 恒载(竖向荷载)作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。 图中梁上分布荷载有矩形和梯形两部分组成,在求固端弯矩时可直接根据 图示荷载计算,也可根据固端弯矩相等的原则,先将梯形分布荷载及三角形分 布荷载化为等效均布荷载,等效均布荷载的计算公式如图 4.1 所示。 图 4.1 计算简图 图 4.2 荷载的等效 把梯形荷载化作等效均布荷

44、载 由得,。 pq ABAB M=Mq=0.32p 5AB55152 g0.325.250.32 33.1215.84/ BCABAB gggkN m AB12 g0.3211.320.32 29.9520.9/ BCABAB gggkN m 化作均布荷载后,结构可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之 一结构计算,二分之一结构如图 4.5 所示。 各杆的固端弯矩为: 22 5555 11 15.84 7.880.4kN m 1212 ABBAABAB MMgl 22 11 20.9 7.8105.9kN m 1212 ABBAAB AB MMgl 图 4.3 弯矩二次分配法计算简图 必须

45、注意,在求得图 4.3 所示结构的梁端支座弯矩后,如欲求梁跨中弯矩, 则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布(即图 4 所示荷载分布)按平 衡条件计算,而不能按等效分布荷载计算。框架梁在实际分布荷载作用下按简 支梁计算的跨中弯矩如图 4.4 所示。 图 4.4 梁实际跨中距图 图 4.5 弯矩二次分配法弯矩图 图 4.6 结构在恒荷载下轴力图 图 4.7 结构在恒荷载下剪力图 考虑梁端弯矩调幅,并将梁端节点弯矩及剪力换算至梁端柱边弯矩值,乘以 调整系数 0.8,以备内力组合,如图 4.8,4.9 所示 图 4.8 结构在恒荷载下调幅后的弯矩图 图 4.9 结构在恒荷载下调幅后的剪力图 4.

46、2 楼面活荷载作用下的内力计算 活荷载作用下的内力计算采用满布荷载法,计算方法同恒荷载,得到的内 力下图所示,考虑梁端弯矩调幅,并将梁端节点弯矩及剪力换算至梁端柱边弯矩 值,以备内力组合用。 图 4.10 活荷载弯矩二次分配法弯矩图 图 4.11 活荷载作用下柱的轴力图 图 4.12 活荷载作用下的剪力图 图 4.13 结构在活荷载下调幅后的弯矩图 图 4.14 结构在活荷载下调幅后的剪力图 4.3 水平地震作用下的内力计算 水平地震作用下的结构计算简图如图 3.4 所示。内力计算采用 D 值法,计 算过程见下图。 (1)求各层 D 值 如表 3-2、表 3-3 所示。 (2)反弯点高度计算,

47、或, 1234 + 2 C iiii K i 12 1 34 ii ii 34 12 ii ii 1 1.0 , 2= h h 上 3= h h 下 表表 4-1: 一二三四五 层 次 边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱 K0.641.280.440.880.440.880.440.880.440.88 0 y 0.700.650.520.50.450.450.380.40.290.35 1 1.01.01.01.01.0 2 0.681.01.01.0 不考虑 3 不考虑 1.461.01.01.0 查表可得,则。查表时水平地震作用按倒三角形荷 123 0yyy 0 yy 载。 (3)内力计算 荷载统计时得到的是整个框架的水平地震作用,故应折算成

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