土木工程毕业设计（论文）-天津杨柳青三中教学楼设计

1、毕业设计(论文) 天津杨柳青三中教学楼设计学 号：姓 名：专 业：土木工程系 别：土木工程系指导教师：讲师二一四年六月摘 要本工程是天津市杨柳青三中教学楼（天津西青区）的设计，包括建筑布置和结构设计两部分。本建筑为五层钢筋混凝土框架结构，总建筑面积为5159.7m2，总建筑高度为18.900m。其中完成了建筑的平面设计、立面设计及剖面设计。本实验楼的建筑形状采用的是比较常规的矩形。结构计算中考虑了竖向荷载中的恒荷载、活荷载和水平方向荷载中的地震作用，并将水平的荷载分配到结构框架上，分别用D值法和弯矩二次分配法计算活荷载和恒荷载作用下构件的内力，并进行了一榀框架的内力组合、截面设计及配筋。手算过

2、程中运用到了excel软件，来进行数据的计算。最后，还使用了PKPM软件进行电算，并与手算结果进行对比，对配筋进行修改，并绘出各楼层梁、板、柱、基础、楼梯的结构施工图。关键词：实验楼；框架结构；建筑设计；结构设计全套图 纸加扣 3346389411或3012250582AbstractThe project is in Tianjin Yangliuqing three school buildings ( Tianjinxiqu area ) design, including building layout and structural design in two parts. The f

3、ive-story building is of reinforced concrete frame structure , with a total construction area of 5159.7m2, total building height of 18.900m. Which completed a graphic design architecture, design and facade profile design . The College floor building shape is used more conventional rectangular . Calc

4、ulation takes into account the structure of the vertical load dead load , live load and horizontal load of earthquake , wind load , and the load level assigned to the structural frame , respectively, with D value method and Moment Distribution Method calculation of wind loads, live loads and interna

5、l forces under constant loads member, and a combination of internal forces specimens of the framework, cross-sectional design and reinforcement . Hand counting procedure to excel in the use of software to calculate the data. Finally, the use of the software PKPM Computing , and the results were comp

6、ared with the hand count of reinforcement to modify , and draw on each floor beams, slabs, columns , foundations, stairs construction drawing .Keywords : laboratory building ; framework ; architectural design ; structural design目 录摘 要iAbstractii目 录.iii1绪论62建筑说明82.1工程概况82.1.1基本资料82.1.2建筑构造做法82.1.3使用荷

7、载标准值132.1.4自然条件132.1.5抗震设防132.1.6地质勘探资料132.1.7材料142.2设计要求142.2.1计算方法及内容142.2.2计算书142.2.3图纸内容143结构设计流程164结构方案选型与结构布置174.1框架柱174.2框架梁175荷载计算205.1荷载分类计算205.1.1屋面荷载205.1.2楼面荷载205.1.3楼梯间荷载205.1.4墙体荷载205.2重力荷载代表值计算226基本自振周期的计算266.1 结构刚度计算266.1.1框架梁的惯性矩及线刚度266.1.2框架柱的惯性矩及线刚度266.1.3框架柱的抗推刚度：266.2自振周期T1的计算28

8、7水平地震作用计算307.1地震作用标准值计算307.1.1水平地震作用影响系数a307.1.2水平地震作用标准值307.1.3框架侧移验算317.1.4框架剪力标准值338水平地震作用下框架内力计算358.1根据柱剪力及反弯点高度计算柱端弯矩358.2计算梁端弯矩及梁剪力368.3根据梁端剪力计算柱轴力368.4绘制内力图379竖向荷载作用下框架内力计算419.1竖向恒载作用下框架内力计算439.2竖向活载作用下框架内力计算5010荷载作用效应组合5810.1一般规定及计算方法5810.1.1梁端负弯矩调幅5810.1.2控制截面5810.1.3内力换算5910.1.4荷载效应组合的种类59

9、10.1.5 竖向荷载下的基本组合6010.2水平地震作用效应与竖向荷载作用效应的基本组合6710.2.1水平地震作用下框架梁内力及跨中弯矩的基本组合6710.2.2水平地震作用下的柱端内力的基本组合6911 截面设计7411.1 框架梁7411.1.1框架梁正截面设计7411.1.2框架梁斜截面设计7611.2 框架柱配筋计算7811.2.1轴压比验算7811.2.2正截面受弯承载力计算7811.2.3斜截面受剪承载力计算8212 楼面构件及楼梯设计8512.1楼板配筋计算8512.1.1 A区格板配筋计算8512.2楼梯设计8712.2.1斜板计算8712.2.2平台板计算8812.2.3

10、计算平台梁89结论92致 谢93参考文献94101毕业设计（论文）1绪论毕业设计是教学的重要一环，通过毕业设计要达到以下目标:（1）获得工程师基本训练，培养综合运用所学的理论知识解决实际问题的能力。（2）掌握设计的程序、方法和步骤，练好基本功。通过对本题目的设计训练，学生能够掌握钢筋混凝土框架结构的受力和变形特点，熟悉建筑和结构设计通用软件（天正和PKPM等），并且能够正确应用设计软件完成建筑和结构设计，绘制建筑和结构施工图。（3）通过本设计培养学生综合运用所学基础理论、专业知识、基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，在一定程度上缩短理论与实际生产间的距离，为学生走向社会奠定基础。毕业设计是

11、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。通过毕业设计，可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计，使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力相差不大，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的

12、主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于教学楼是最常用的结构体系。多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。本次毕业设计为天津滨海中学科学实验楼设计（天津塘沽区）。采用钢筋混凝土框架结构，整体五层,首层层高4.7m，标准层层高3.6 m。此工程设计内容包括：建筑设计和结构设计两部分，它们之间既有分工又相互配合。在设计中应严格按照设计步骤进行：首先熟悉设计任务书，根据自己对

13、任务书的理解，做出一套方案，然后采用PKPM软件对工程建模进而对楼板梁柱进行配筋计算。在毕业设计前期，我温习了相关的专业课本和规范。在毕业设计中我们通过所学的基本理论、专业知识进行建筑、结构设计。在设计中大家不断交流，一起解决问题，共同进步。在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算，加深了对规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以电算为主，并学习手算理论加以分析。进一步了解了PKPM软件，并在绘图时，掌握了AutoCAD绘图操作，以上这些从不同方面都达到了毕业设计的要求与目的。在毕业设计

14、后期，主要进行设计修改，并得到老师的审批和指正，在此表示衷心的感谢。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。2建筑说明2.1工程概况2.1.1基本资料天津滨海中学科学实验楼设计（天津塘沽区），建筑平面、立面、剖面图见图1图3。室内设计标高0.000相当于绝对标高10.00m，室内外高差600mm。2.1.2建筑构造做法建筑构造做法选自华北地区建筑标准设计图集05J1。楼面及屋面构造做法见表1。墙体构造做法见表2。墙体材料为陶粒混凝土砌块，外墙厚300mm，内墙厚200mm，容重8.5 kN/m3。顶棚采用轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（05J1顶7），自重0.14 kN/m2。门

15、窗采用塑钢窗（0.40 kN/m2）、木门（0.25 kN/m2）表1 楼面及屋面构造做法名 称用 料 做 法厚度（mm）使用部位铺地砖楼面（厚30mm）05J1-楼1010厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝10一般楼面20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层20素水泥浆结合层一遍花岗石楼面（厚50mm）05J1-楼1320厚花岗石板铺平拍实，水泥浆擦缝20走廊,门厅,楼梯间30厚1:4干硬性水泥砂浆结合层30素水泥浆结合层一遍铺地砖防水楼面（厚102mm）05J1-楼2710厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝10卫生间25厚1:4干硬性水泥砂浆结合层251.5厚聚胺脂防水涂料刷基层处理剂一遍15厚水泥砂浆找平层15

16、50厚C15细石砼找坡，最薄处不小于3050名 称用 料 做 法厚度（mm）使用部位上人屋面05J1-屋610厚地砖铺平拍实，缝宽58，1:1水泥砂浆填缝10上人屋面25厚1:4干硬性水泥砂浆结合层25满铺0.15厚聚乙烯薄膜一层0.15高聚物改性沥青防水卷材31:3水泥砂浆找平层20聚苯保温板1001:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡，最薄处不小于201001:3水泥砂浆找平层20非上人屋面05J1-屋6涂料或粒料非上人屋面高聚物改性沥青防水卷材31:3水泥砂浆找平层20聚苯保温板1001:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡，最薄处不小于201001:3水泥砂浆找平层20图1 标准层平面图图2 正立面图 图3

17、 剖面图表2 墙体构造做法名 称用 料 做 法厚度（mm）使用部位面砖墙面（厚2730mm）05J1-外墙13刷素建筑胶水泥浆一遍，配合比为建筑胶:水泥浆=1:410所有外墙面15厚2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰20刷素水泥浆结合层一遍45厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶810厚面砖，1:1水泥砂浆勾缝或水泥浆擦缝混合砂浆墙面（厚20mm）05J1-内墙5刷素建筑胶水泥浆一遍，配合比为建筑胶:水泥浆=1:4除卫生间外所有内墙面15厚1:1:6水泥石灰砂浆，分两次抹灰155厚1:0.5:3水泥石灰砂浆5秞面砖墙（厚2324mm）05J1-内墙9刷素建筑胶水泥浆一遍，配合比为建筑胶:水泥浆=

18、1:410卫生间内墙面15厚2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰2534厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶45厚秞面砖，白水泥浆擦缝2.1.3使用荷载标准值屋 面：上人屋面2.0kN/m2； 非上人屋面0.5kN/m2；楼 面：教室，办公室室2.0kN/m2； 走廊、门厅、楼梯、厕所 2.5kN/m2。2.1.4自然条件基本风压：0.50kN/m2；基本雪压：0.40kN/m2；最大冰冻深度0.6m。2.1.5抗震设防抗震设防烈度为7度（0.15g）；设计地震分组为第二组，场地类别为类。2.1.6地质勘探资料表3 地质资料层次土层描述厚度（m）层底深度（m）孔隙比（e）液性指数（IL）地基承载力

19、特征值fak（kPa）容重（kN/m3）素 填 土1.51.519.5粉质粘土2.50.730.715019.63粉质粘土58.50.710.4820019.92粉 土大于5m0.59-28020.322.1.7材料（1）混凝土：现浇，强度等级为C30；（2）钢 筋：板内受力主筋采用HPB300级钢筋，直径大于12时采用HRB335级钢筋,板内分布筋采用HPB300级钢筋。梁柱内受力主筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。（3）填充墙：室内地面以上填充墙为陶粒混凝土砌块砌体，砌块强度等级为MU5；砂浆采用强度等级为M7.5的水泥混合砂浆。室内地面以下填充墙为普通粘土砖砌体，粘土

20、砖强度等级为MU10，砂浆采用强度等级为M10的水泥砂浆。2.2设计要求2.2.1计算方法及内容（1）确定结构构件尺寸；（2）用底部剪力法计算水平地震作用下地震剪力。并取一榀框架，计算其内力；（3）对上述框架用分层法或二次弯矩分配法计算竖向荷载下构件内力，并进行梁弯矩调幅，调幅系数b=0.85；（4）进行框架内力组合及截面设计；（5）按弹性理论计算板及次梁的内力，并进行截面设计；2.2.2计算书用A4复印纸抄写计算书，字体工整，装订成册。2.2.3图纸内容（1）结构平面配筋图比例1：100；注明轴线号，尺寸，墙厚，主、次梁截面尺寸，钢筋规格。（2）次梁配筋图要求绘制，弯矩包络图，纵、横剖面图，

21、抽筋图。纵剖面：比例1:40，注明跨度；纵筋、架立筋、箍筋编号；钢筋断点位置。横剖面：比例1:25；注明截面尺寸，钢筋编号，根数，直径，箍筋直径，间距。（3）框架配筋图框架立面图：比例1：40；注明跨度、层高、楼面标高、纵筋及箍筋、钢筋断点位置；梁柱加密区范围，次梁作用处加密箍筋或吊筋规格。梁柱截面配筋图：比例1:25，注明截面尺寸，钢筋直径、根数，箍筋直径、间距。（4）基础施工图3结构设计流程多层框架结构设计的主要流程如图4。图4 多层框架结构设计的主要流程4结构方案选型与结构布置本工程属于丙类建筑，根据建筑抗震设计规范GB50011-2001第1.0.5条，按本地区设防烈度采取抗震措施。本

22、建筑高H=18.900m，属多层建筑，采用框架结构，现浇梁、板及柱，现浇板式楼梯；根据建筑抗震设计规范GB50011-2001第6.2.1条，框架抗震等级为三级。根据地质报告，拟采用柱独立基础。基础埋深-2.50m，基础顶面标高为-1.30m。混凝土：主体结构梁、柱、板均采用C30级；构造柱、圈梁及过梁均采用C20级。钢 筋：HPB300级钢（）；HRB400级钢（）。焊 条：采用E43及E50型。抗震及抗风措施：填充墙在门口标高处设抗震带一道。4.1框架柱柱截面尺寸根椐柱的允许轴压比mc按下式计算确定。 (4-1)根据建筑抗震设计规范GB50011-2001第6.3.7条，框架抗震等级为三级

23、时柱的轴压比限值为mc=0.85。为使结构在两个主轴方向的动力特性相近，柱截面采用方柱，柱的轴力设计值Nc按下式估算。 (4-2)最大负载的柱为4B、4C、5B、5C处，则其最大轴力估算为：=1.21.1(7.8+3.3)/27.2144=2954kN因此，主楼框架柱截面尺寸确定为：700700。4.2框架梁根据抗震规范第6.3.1条和第6.3.6条，梁的截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比小于4；梁净跨与截面高度之比宜大于4。（1）AD轴纵向框架梁：h=(1/81/14)l =(1/81/14)7200=900550取h=800mm，b=300mm；（2）18轴AB段及CD段横向框架梁：h

24、=(1/81/14)l =(1/81/14)7800 =975557取h=800mm，b=300mm；（3）18轴BC段横向框架梁按与AB段框架梁线刚度相等计算，即 (4-3)故取h=700mm，b=300mm。（4）楼面次梁h=(1/121/18)l =(1/121/18)7800=650433取h=600mm；b=300mm。（5）现浇板厚h=(1/301/35)l =(1/301/35)3600= 120100取h=110mm；标准层结构平面布置简图如图5所示。图5 标准层结构平面布置图5荷载计算5.1荷载分类计算5.1.1屋面荷载屋面恒载按照构造做法计算，列于表4中。分析框架结构在竖向

25、荷载作用下的内力时，屋面活载应取均布活载与雪载之间的较大值，即上人屋面取2.0kN/m2，非上人屋面取0.50kN/m2。抗震计算时，计算屋面重力荷载代表值时不考虑屋面活载，取雪载0.40kN/m2。5.1.2楼面荷载楼面恒载按照构造做法计算，列于表5中。楼面活载：办公室、卫生间取2.0kN/m2；走廊：2.5kN/m2；屋顶设备用房：6.0kN/m2。5.1.3楼梯间荷载 恒载： 水磨石地面 30厚 1.16(0.3+0.15)/0.3= 1.74 kN/m2 楼梯踏步板 130厚 (0.13/cosa+0.15/2)25 = 5.51 kN/m2 板下抹灰 20厚 0.0220/cosa

26、= 0.45 kN/m2 合 计： 7.70 kN/m2 活载： 2.50 kN/m25.1.4墙体荷载外墙为300厚陶粒混凝土砌块，外侧贴面砖，内侧抹灰。内墙为200厚陶粒混凝土砌块，双侧抹灰。考虑到组砌时在洞口处、墙体底部和顶部混砌部分粘土砖，混砌比例取8:2，粘土砖容重取19kN/m3，则砌体容重为：g= 8.50.8 +190.2=10.6kN/m3计入面层的做法，求得墙体的单位面积重量为：外墙： qout=0.310.6 + 0.55 + 0.0220=4.13kN/m2内墙： qin =0.210.6 + 20.0220=2.92kN/m2表4 屋面恒载计算表名称及部位用料做法厚度

27、(mm)容重(kN/m3)重量(kN/m2)恒荷载标准值上人屋面(19.500)屋610厚地砖铺平拍实，缝宽58，1:1水泥砂浆填缝10200.20 6.3525厚1:4干硬性水泥砂浆结合层25200.50高聚物改性沥青防水卷材30.101:3水泥砂浆找平层20200.40聚苯保温板1003.00.301:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡，最薄处不小于20100151.501:3水泥砂浆找平层20200.40钢筋混凝土楼板110252.75板底吊顶0.20非上人屋面(22.800)屋6高聚物改性沥青防水卷材30.10 5.651:3水泥砂浆找平层20200.40聚苯保温板1003.00.301:8水泥

28、膨胀珍珠岩找2%坡，最薄处不小于20100151.501:3水泥砂浆找平层20200.40钢筋混凝土楼板110252.75板底吊顶0.20表5 楼面恒荷载计算表名称及使用部位用 料 做 法厚度（mm）容重（kN/m3）重量（kN/m2）恒荷载标准值铺地砖楼面（实验室）厚30mm）楼1010厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝10200.20 3.5520厚1:4干硬性水泥砂浆结合层20200.40钢筋混凝土楼板 110252.75板底轻钢龙骨吊顶0.20花岗石楼面(走廊、楼梯间)（厚50mm）楼1320厚花岗石板铺平拍实，水泥浆擦缝20280.56 4.1130厚1:4干硬性水泥砂浆结合层30200.6

29、0钢筋混凝土楼板 110252.75板底轻钢龙骨吊顶20200.20铺地砖防水楼(卫生间)（厚102mm）楼2710厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝10200.20 5.5025厚1:4干硬性水泥砂浆结合层25200.5015厚水泥砂浆找平层15200.3050厚C15细石砼找坡，最薄处不小于3050251.25钢筋混凝土楼板 110252.75板底吊顶0.505.2重力荷载代表值计算各层重力荷载代表值汇总于表10。将表中恒载与活载求和并除以总面积，可得框架单位面积的重量为w= 12.1kN/m2，说明初选柱截面尺寸时取w= 14kN/m2是合理的。表6 梁自重计算表格层层次构件bh(mmmm)（k

30、N/m3）li（m）N(根)Gi（kN）Gi（kN）第1-5层纵向框架梁1300800263.6822.5179.7纵向框架梁2300800264.2426.2104.8纵向框架梁3300800267.22444.91078.3横向框架梁（AB跨及CD跨）300800267.82048.7973.4横向框架梁（BC跨边梁）300800263.3210.641.2横向框架梁（BC跨中梁）300700263.3818.0144.1次梁300600267.81236.5438.0表7 柱的自重计算表格层次构件bh(mmmm)（kN/m3）li（m）N(根)Gi（kN）Gi（kN）1柱70070025

31、4.24051.520582柱700700253.64044.118353柱700700253.64044.118354柱700700253.64044.118355柱700700253.64044.1920表8 板自重计算表格层数构件板均布自重（KN/m2）长度（m）宽度（m）面积（m2）板重（KN）（KN） 1-4卫生间板5.57.83.656.16154.444129.335.57.87.2112.32617.76走廊板4.1154.63.3180.18740.54楼梯板7.77.83.628.08216.227.77.84.232.76252.25教室楼板3.557.87.256.16

32、1993.685屋面板5.6554.6 18.91031.945830.465830.46表9 墙体自重计算表格构件轴线号墙体自重（KN/m2）洞口自重（KN/m2）长度（m）高度（m）洞口面积（m2）墙体面积（m2）墙体重（KN）洞口重（KN）总重（KN）（KN）纵向外墙A4.130.148.32.856.7783225.673382683D4.130.148.32.856.7783225.67338横向外墙14.130.116.82.83.7843.26178.70.378179104.130.116.82.83.7843.26178.70.378179纵向内墙B2.920.2548.32

33、.927.31133296.83336C2.920.2542.52.925.298.12866.3293横向内墙AB2.92-7.12.8-174.72510.18-510.18CD2.92-7.12.8-174.72510.18-510.18女儿墙-3-1470.9-132.3396.9-396.9396.9表10 各层重力荷载代表值计算（kN）项次层 号1245梁自重纵向框架梁Gbx 1362.51362.51362.5横向框架梁Gby1158.71158.71158.7次梁Gby438.0438.0438.0Gb=Gbx+Gby+Gby2959.22959.22959.2 柱自重Gc21

34、15.0 2058.01764.0楼、屋面恒载Gs4664.0 4129.34129.3墙重Gw （包括门窗重)3384.0 2683.02683.0恒 载G =Gb+Gc+Gs+Gw+Gd13398.7 11829.511535.5楼、屋面活载Q2451.0 2198.42198.4总重Gi=G +0.5Q14624.2 12928.712634.76基本自振周期的计算6.1 结构刚度计算6.1.1框架梁的惯性矩及线刚度先计算矩形截面梁的惯性矩然后考虑楼板的翼缘效应，将梁惯性矩乘以增大系数，即边梁取Ib=1.5I0，中间梁取Ib=2I0，其中，I0=1/12bbhb3。再求框架梁的线刚度ib

35、=ECIb/l。具体计算结果见表11。6.1.2框架柱的惯性矩及线刚度Ic=1/12bbhb3，ic=EcIc/h。具体计算结果见表12。6.1.3框架柱的抗推刚度：各层框架柱的抗推刚度计算见表1114表。表11 梁的线刚度计算方向层号梁号 b h I0 Ib Ec l ib=ECIb/l(mm)(10-2 m4)(10-2 m4)(107kPa)(m)(kNm)横向 15 BL1 300 800 1.2800 1.9200 3 7.8 0.7380 BL2 300 800 1.2800 1.9200 3 3.3 1.7450 ZL1 300 800 1.2800 2.5600 3 7.8 0

36、.9850 ZL2 300 700 0.8575 1.7150 3 3.31.5590纵向 15 BL1 300 800 1.2800 1.9200 3 7.2 0.8000 ZL1 300 800 1.2800 2.5600 3 7.2 1.0670 表12 柱的线刚度计算层砼bh(mm)IcEc (107kPa)h (m)ic=EcIc/h (kNm)1 C30 700 700 2.00 3 4.7 1.277724 C30 700 700 2.00 3 3.6 1.6670 5 C30 700 700 2.00 3 3.6 1.6670 表13 首层框架柱的抗推刚度柱的类型根数 K=ib

37、j/iC ac =(0.5+K)/(2+K)D=ac12ic/h2(kN/m)D(105kN/m) 横向边框架边柱 40.5782 0.4182 0.2901 14.9011边框架中柱 41.9449 0.6198 0.4300 中框架边柱 160.7710 0.4587 0.3182 中框架中柱 161.9917 0.6242 0.4331 纵向边框架边柱 40.6264 0.4289 0.2975 15.0427边框架中柱 161.2528 0.5389 0.3738 中框架边柱 40.8352 0.4709 0.3267 中框架中柱 161.6704 0.5913 0.4102 表14

38、二层五层框架柱的抗推刚度柱的类型根数 K=ibj/(2iC)ac =K/(2+K)D=ac12ic/h2(kN/m)D(105kN/m)横向边框架边柱 40.4429 0.1813 0.2799 20.0755边框架中柱 41.4897 0.4269 0.6591 中框架边柱 160.5905 0.2280 0.3519 中框架中柱 161.5256 0.4327 0.6681 纵向边框架边柱 40.4798 0.1935 0.2987 20.3377 边框架中柱 160.9596 0.3242 0.5006 中框架边柱 40.6397 0.2423 0.3741 中框架中柱 161.2795

39、 0.3901 0.6023 6.2自振周期T1的计算采用能量法进行计算，将集中在各楼层标高处的重力荷载代表值，作为水平荷载作用在该质点处，求得相应的质点水平位移ui，然后按公式计算基本自振周期T1，结果见表15、16。其中，填充墙材料为陶粒混凝土，周期折减系数取fT =0.8。从表中可以看出，框架在两个方向的基本自振周期相差不多，即两个方向的动力特性相近，满足抗震设计时的要求。表15 横向基本自振周期T1层号Gi(kN)Vi(kN)Di(105kN/m)di(m)ui(m)Gi uiGi ui2T1513891.500 13891.500 20.076 0.007 0.109 1512.45

40、2 164.670 412634.730 26526.230 20.076 0.013 0.102 1288.192 131.340 312634.730 39160.960 20.076 0.019 0.089 1121.247 99.503 212634.730 51795.690 20.076 0.026 0.069 874.784 60.567 112928.730 64724.420 14.901 0.043 0.043 561.573 24.394 =0.57964724.420 合计5358.248 480.472 表16 纵向基本自振周期T1层号Gi(kN)Vi(kN)Di(k

41、N/m)di(m)ui(m)Gi uiGi ui2T1513891.500 13891.50020.3380.007 0.108 1495.053 160.903 =0.4914412634.730 26526.230 20.3380.0130.101 1273.495 128.360 3312634.730 39160.960 20.338 0.0190.088 1108.702 97.2892212634.730 51795.690 20.3380.025 0.068 865.41659.2771112928.730 64724.420 15.0430.043 0.043 556.2882

42、3.9367水平地震作用计算本工程建筑总高度H40m，且属于刚度和质量沿高度分布比较均匀的框架结构，所以近似采用底部剪力法进行地震作用计算。7.1地震作用标准值计算7.1.1水平地震作用影响系数a根据给定条件，抗震设防烈度为7度（0.15g）；设计地震分组为第二组，场地类别为类。可得计算参数：amax =0.12，Tg=0.40s，横向水平地震作用影响系数a1分别为：横向： 纵向： 7.1.2水平地震作用标准值集中在各层楼、屋盖标高处的重力荷载代表值Gi见表10，总重力荷载代表值为：=64606kN结构底部总水平地震作用标准值为横向： FEk=a1Geq=a10.85Geq =0.0860.8

43、564606=5606.41kN 纵向： FEk=a1Geq=a10.85Geq =0.0990.8564606=5448.43kN各层楼、屋盖标高处的横向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值如表17。由于横向基本自振周期T1=0.48s1.4Tg=0.56s，故不考虑顶部附加地震作用系数d5。各层楼、屋盖标高处的纵向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值如表18。由于纵向基本自振周期T1=0.503s1.4Tg=0.56s，故不考虑顶部附加地震作用系数d5。表17 各楼层横向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值层号Gi（kN）Hi（m）Gi Hi (kN)513891.5018.6258

44、381.9000.34701946.941946.94412634.7315189520.9500.25441428.063375.00312634.7311.4144035.9220.19341085.334460.33212634.737.898550.8940.1323742.595202.92112928.734.254300.6660.0729409.165612.08表18 各楼层纵向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值层号Gi（kN）Hi（m）Gi Hi (KN)513891.5018.6258381.9000.34701904.581904.58412634.73151895

45、20.9500.25441396.993301.57312634.7311.4144.35.9220.19341061.724363.29212634.737.898550.8940.1323726.445089.73112634.734.254300.6660.0729400.265489.99表19 层间侧移Di层号横 向纵 向层间侧移允许值 ViDiDDi = Vi / DiViDiDi = Vi / DiDi = H/550(kN)(kN/m)(mm)(kN)(kN/m)(mm)(mm)51946.94 20.0755 0.97 1904.58 18.82071841.01 6.00

46、43375.00 20.0755 1.68 3301.57 18.82071841.75 6.00 34460.33 20.0755 2.22 4363.29 18.82071842.32 6.00 25202.92 20.0755 2.59 5089.73 18.82071842.70 6.00 15612.08 14.9011 3.77 5489.99 14.477176023.79 9.09 7.1.3框架侧移验算由于本工程高宽比小于4，柱轴向变形引起的侧移忽略不计，梁柱弯曲变形引起的层间侧移计算见表19。从结果看，层间位移均满足要求。以上结果汇总于图7中。 地震作用 地震剪力 水平侧移横向图7（1） 地震作用、地震剪力与水平侧移 地震作用 地震剪力 水平侧移纵向图7（2） 地震作用、地震剪力与水平侧移7.1.4框架剪力标准值横向共有10榀框架，纵向共有4榀框架，由于每榀框架总刚度不同，应按照各框架柱在总刚度中的比例将层地震剪力分配至各框架柱。横向4轴框架及纵向C轴框架的各柱剪力分