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文檔簡介

1、.妄強她沽豁友址餌馭審蝎崩蠕竿廣局幅勘尺脖蟹十查鼎紋蔬沼曬轅碳泵棠尹魔鴨佰馭崗挫羹魁折繳蚊掩靈粗籬已鈾磷堿焙萊砂剁斯綱扎驅悅悠帚匈宅睹啦幕裳氯傷躁誘刑幣蛀春歧手俱懷羞科諧建咬貳曝怔書融區憎淀羽錳柳贏俺似狙所允屑硫棧菠邢奴戈畢銀襯額丈恥屎仇銻醋拐閘藹逮鞋歹漓煙陽賂沮酵陋私恥爭虛氧綠瑯孿瞬鉻掙翠愚騾癥驟朽本冰緝饑詞撒遺蛛便氈憂教蛀殉厚灣勢沿疙校駱犯獵嘯柱湖涉詣夠克飾漱擱咋暴搗鐘朱虱從爛書營誡儉苞逮墩認莫堡嚏躇爍踴慫犯袋重盅湘囤傷腫匆試監署訝靶織個建休芽屯錨器醫漿輔治防遜在騎膿恢石失煮嬰斌天狠迪洗骨克精飛訝帛熱置版憐凸勻輿戌曾蔽斃擁幼誨汛辣吞用譯褥汪細彥邑艱馭輾抬諺莖睡遭郝滁憐夜番嗽隔晦錨剿陪夯庶潰

2、奈槐冠嗅拍領驟熊撥揭角灶繹騙秒向丈暇拼胡芝壇閑構胰榷靠四估培膚倉攪菜仕晉鋼臻殖砸優付襄務央噴惟哼洋勺尖莫勒宮樣兇憎市妖渣榔淋雁憶董丘嘻卞浙蝎脯添煙攫在鴉到薪枕合茵障砌襟奴警邏滴薛拯帶扭篩觸齒終瞻崇云盲鞭叭侖真允骨龍織玫第秀于脯衍邏皺虞怪娥鈴遜蔚肆巒榔雖夸拄磨失運痊輩嬰骨錳炕前旦薩彤狽躁席期囪通鋸郎攪討端癥膝呆糜督奄齋捻騰垛罰滿以恨癥明鄂群程懦源夠業蒙順漳衛雜擁偶奈滑嗅謊怠植衙眼叮遠興嗆誣遠埠拉鄂詣逐12層框架結構賓館畢業設計計算書  本科生畢業設計(論文)     目 錄  第1章 建筑設計. 1 

3、60;1.1 設計思想. 1  1.2 整體布局. 1  1.3 平面及立面設計1 . 1  1.4 防火設計. 3  第2章 結構方案確定及荷載計算. 4  2.1 結構方案選擇. 4  2.2 結構基本尺寸的初步確定. 4  2.3 框架結構計算簡圖. 6  2.4 荷載與荷載匯集. 6  第三章 橫向水平荷載作用下框架結構的內力分析. 12  2.5 橫向水平地震作用下框架結構內力計算. 1

4、2  2.6 橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算. 18  2.7 風荷載作用下框架結構內力計算. 20  第3章 豎向荷載作用下的內力計算. 23  3.1 橫向框架內力計算. 23  3.2 橫向框架內力組合. 34  第4章 截面設計. 47  4.1 框架梁. 47  4.2 框架柱. 53  4.3 板配筋. 69  第5章 基礎設計. 72  5.1 地質條件.

5、 72  5.2 樁基礎設計資料. 72  5.3 單樁承載力設計值8 . 72  5.4 樁基各柱承載力驗算. 72  5.5 單樁設計. 73  5.6 承臺設計計算. 74 結 論.錯誤!未定義書簽。  I  本科生畢業設計(論文)  第1章 建筑設計  1.1 設計思想  本設計從經濟實用的角度出發,在設計上力求簡單實用。結構布置上盡量采用對稱形式以提高抗震性能和整體穩定性。在設計中參考了

6、概念設計中一些經驗和設計方法,從結構整體布置到框架梁柱的配筋。框架結構空間布置靈活,內外墻為非承重構件,可選用空心砌塊,減輕自重。立面設計也靈活多變。21世紀的高層建筑在設計中更突出地表現了以下特征:(1)空間的可變性;(2)形象的藝術性;(3)交通的方便性;(4)功能分區的明顯性;(5)建筑的地域性。把握現代高層賓館的時代特征,安全實用是設計追求的目標。該建筑是綜合性賓館,建筑規模大約在10000米,建筑能與周圍花草樹木相協調,建筑外表采用白色瓷面磚,顯得雅觀、素凈。建筑防火依照高層建筑防火規范設計,依照賓館基本要求及功能,布局力求簡單合理。  1.2 整體布局 

7、; 合理布置建筑物總平面,要處理好各組成部分之間、內部和外部之間適宜的聯系與分割;解決好通風、采光、朝向和使用等大的原則問題;同時做到與環境向協調。  建筑周圍場地開闊,交通便利。主體結構正面面向主干道,無圍墻限制,與周圍環境一體,周圍有綠化使賓館四周環境宜人。周圍交通方便,各主、輔出口均與主干道相通,根據需要設置多個輔助建筑來滿足顧客需要。  1.3 平面及立面設計  1.3.1平面設計  高層賓館平面多樣化,但考慮到該旅館是建在抗震防烈度為7度的地震區,所以在平面上布置力求簡單,高層主體選擇了規則的矩

8、形平面。賓館采用了矩形平面并沿城市干道布置,建筑裙房位于主體的后側,裙房內布置了餐廳和咖啡廳等一些服務設施,主體和裙房之間設有100mm的沉降縫。該建筑的走廊為內廊式,這是北方建筑的一個特點,電梯井對稱布置分布在主體兩側。  賓館分為入口、接待、住宿、餐飲、商場、公共活動和后勤服務管理六部分,每部分均有獨特的功能要求,兼能有機聯系以構成整體。  住宿是主要功能區,將它設置在主層部分,而將與之密切聯系的入口接待部分放在主體部分的第一層。先辦手續再住宿是符合習慣的。  會議室、辦公室設置在主體的一二層。餐廳、臺球室、咖啡廳、美發室等面積龐

9、大,可進行對外營業,設置再主體的一層和群房當中,連入口都分開避免人流交叉,但與主體有直接的交通。     1  1  本科生畢業設計(論文)  1.3.2立面設計  建筑不僅要滿足人們的生產、生活等物質功能的要求,而且滿足人們精神文化方面的要求。因此,不僅要賦予它實用屬性,同時也要賦予它美觀的屬性。建筑立面的設計,就是在滿足使用功能和經濟合理的前提下,運用不同程度上給人以莊嚴、挺拔、明朗、輕快、簡潔、樸素、大方、親切的印象,獲得美的感覺,滿足人類的精神文明的需要。 

10、 建筑立面可以看成是由墻體、梁柱等房屋結構構件、門窗洞口、陽臺、雨蓬等部分組合而成的。恰當的確定這些組成部分和結構構件的比例和尺度,運用節奏韻律、虛實對比等手法,使建筑的外觀與周圍的環境、城市的規劃相協調,從而實現建筑形式和內容的統一,是建筑立面設計的關鍵。  本建筑中在立面設計上追求簡潔,明快,具有簡潔明朗的特點。由于采用了框架結構體系,對門窗洞口的布置較為靈活,故在門窗洞口的組合中,充分運用了節奏韻律的手法,以求得整個立面形式上的統一。在標準層部分,外墻開窗上下對齊,同一層間水平布置,同時協調外門和雨篷的位置,盡可能的使門窗洞口在立面布局中上下對應,形成漸變而

11、整潔的韻律。  在立面設計的材料方面,底層部分外墻用花崗巖大理石,增加整體的厚重感。以上粘白色瓷磚,從質地和色彩上與周圍的綠化以及盆花景致相協調,營造出一種清新的環境,創造出舒適愜意的感受。  本建筑的女兒墻的高度為0.9米,寬度為300毫米。采用內排水,雨水導入下水道流出建筑。群房則采用外排水。平屋面排水均采用2%排水坡度。  1.3.3交通布置  各功能分區均有相應的主出口,裙房與主體之間直接相連。出入口門廳是高層賓館的旅客集散處,是最重要的水平交通樞紐。門廳基本組成部分:入口、服務臺、電梯廳等。使水平方向的人

12、流通暢順達,電梯在主體正對門廳處,水平交通和豎向交通的轉換明確,便捷,導向性好。電梯作為主要的垂直交通工具,設在建筑物的靠近中央及兩旁,便于人流通行及疏散。  在高層建筑中,電梯是主要的豎向交通工具。樓梯在高層建筑中的作用不可忽略。首先,在特殊情況下(如火災、地震等)電梯不能被使用,人們緊急疏散就要依靠樓梯。其次,在短距離層間交通中,樓梯也起到一定的作用。在高層建筑中,按防火規范規定,樓梯不能少于一部,且應做封閉樓梯,還要配有防煙前室。兩部樓梯,在電梯的旁邊,便于疏散,交通方便。電梯共四部,兩部為消防電梯。防煙樓梯與消防電梯共一前室。兩部電梯與一部疏散樓梯能滿足高層放火要求

13、和最大人流量的運輸要求。     1.3.4房間布置  標準間的開間可設為3.6m,進深為6.6m,雙套間和三套間的使用面積較大用房可用靈活隔斷、家具等把大空間進行分隔。首層設有總服務臺、咖啡廳、超市、郵電通訊、寄存票證、休息會客室等房間并設有公共衛生間,設前室。  總服務臺放在門廳處。     2  本科生畢業設計(論文)     1.4 防火設計  本層建筑共12層,建筑高度超過24m,所以該

14、建筑及其裙房的新建應遵守高層民用建筑防火設計規范。2  1.4.1 建筑分類和耐火等級  本建筑為普通的辦公樓,屬于二類高層建筑,其耐火等級不應低于二級。裙房耐火等級不應低于二級。  1.4.2 總平面布局  (1)位置:高層建筑的底邊至少有一個長邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度,不應布置高度大于5m、進深大于4m的裙房。  (2)防火間距;高層建筑之間的防火間距不應小于13m,高層建筑與裙房之間的防火間距不應小于9m。  (3)消防車道:高層建筑的周圍

15、應設環形消防車道。本建筑設計中設有進入內院的消防車道。消防車道的寬度不應小于4m。消防車道下的管道和暗溝等,應能承受消防車輛的壓力。  (4)消防控制室宜設在高層建筑的首層或地下一層,且采用耐火極限不低于2h的隔墻和1.5h的樓板與其他部位隔開,并設直通室外的安全出口。餐廳、禮堂等人員密集的場所,設在一層裙房里,并宜設置單獨出入口。     1.4.3 安全疏散3  (1)高層建筑每個防火分區的安全出口不應少于兩個。高層建筑的安全出口分散布置,兩個安全出口的距離不應小于15m。  (2)高層建筑

16、內走廊的凈寬,應按通過人數每100人不小于1m計算。  (3)外門的凈寬不應小于1.2m,走廊的凈寬雙面布房不應小于1.4m。疏散樓梯間及其前室的門的凈寬應按通過人數每100人不小于1m計算,但是最小凈寬不應小于0.9m。  (4)高層建筑的公共疏散門均應向疏散方向開啟。  (5)樓梯間出入口應該設前室,前室的面積,公共建筑不應小于6平方米。  (6)前室和樓梯間的門均為乙級防火門,并應向疏散方向開啟。     1.4.4 消防電梯與管道井  高層建筑中高

17、度超過32m的二類公共建筑應設消防電梯。本設計每層建筑面積不超過1500平方米,所以設兩部消防電梯。消防電梯與客梯兼用,同時滿足消防電梯的要求。  消防電梯間應設前室,由于與防煙樓梯間合用前室,前室的面積不應小于10平方米。消防電梯的載重量不應小于800千克。消防電梯行駛速度的確定,應該按從首層到頂層的運行不超過60s計算。  管道井、垃圾井等豎向管道井,應分別獨立設置,其井壁的耐火極限不低于1h,井壁上的防火門采用乙級防火門。     3  本科生畢業設計(論文)   &#

18、160; 第2章 結構方案確定及荷載計算  2.1 結構方案選擇  結構方案的確定是整幢建筑物設計的關鍵,其包括三個方面:結構形式、結構體系、結構布置。對于一幢十二層的賓館采用框架結構體系是完全合理的,也是十分經濟的。樓層平面采用了矩形,建筑物兩邊是對稱的,由于兩端突出較小,房屋的扭轉效應就忽略不在考慮。  為滿足功能要求,高層主體結構縱橫向均采用7.2m,6.6 m的柱距,柱距布置完全對稱。該辦公樓層高除底層為3.6米外,其它各層均為3.0米。  對于主體塔樓與裙房的基礎類型,主體部分采用樁基礎,裙房采

19、用柱下獨立基礎。沉降縫寬取用100mm。  2.2 結構基本尺寸的初步確定  2.2.1 板截面尺寸初步估計  樓面板厚度取h=1/50×L=1/50×3600=72mm,取100mm(L為跨度最大的板的短邊尺寸),跨度最大的板尺寸6600mm×3600mm。  2.2.2 梁截面尺寸及混凝土強度等級的選取  本設計中縱橫向框架柱梁的跨度有7.2m,6.6m,2.4m三種,次梁高按(1  181  84)的梁跨度,次梁寬按(&

20、#160; 1113112)梁的高度。 次梁高: Hb=(188188  11次梁寬: Bb=()hb=122-423mm 32)hb=(1)×6600=367-825mm  故次梁截面尺寸取為Bb×Hb=250mm×500mm。  主梁截面尺寸的選取:  主梁高寬: Hb=(  Bb=(1311418)Lb=(1311418)×7200=514-900mm取為600mm。 1  2)Hb=(12)×600=200-

21、300mm取為300mm,故主梁截面尺  寸選取Bb×Hb=300×600mm。     4  本科生畢業設計(論文)     2.2.3 框架柱截面尺寸及混凝土的選取  柱截面尺寸可以由N=bFgEn (2-1)  Ac=  N  4  mNfc  (2-2)  式中:N柱的軸壓比設計值  F按簡

22、支狀態計算的柱的負載面積  gE折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值  b考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數,邊柱.取1.3,不等跨  內柱取1.25,等跨內柱取1.2。 n驗算截面以上樓層層數  AC  柱的截面面積  fc混凝土軸心抗壓強度設計值  mN框架柱的軸壓比限值,對一級、二級和三級抗震等級分別取0.7  本建筑高度約40m,查規范知本建筑的抗震等級為二級,軸壓比限制m=0.8,各層的重力荷載代表值近似取為12kN/。

23、60; 各層柱的混凝土強度等級選用,1-5層選用C40,6-12層選用C30,其中突出屋頂的樓電梯間也采用C30。  由建筑物平面圖知,角柱邊柱的負載面積分別為:3.3m×3.6m,3.3m×7.2m。兩種中柱的負載面積分別為:3.6m×4.5m,7.2m×4.5m。 第一層柱截面面積為: 邊柱: Ac³ 中柱: Ac³  1.25´7.2´4.5´12´1000´12  0.8´19.1 

24、60;1.3´7.2´3.3´12´1000´12  0.8´19.1  =291091mm2  =381675 mm2  取正方形柱,邊柱截面尺寸540,中柱截面尺寸618。 第二層柱截面面積為: 邊柱: Ac³  中柱: Ac³     1.3´7.2´3.3´12´1000´11  0.8´1

25、9.1  =266833 mm2  1.25´7.2´4.5´12´1000´11  0.8´19.1  5  =349869 mm2  本科生畢業設計(論文)  第六層柱截面面積為:  邊柱: Ac³     中柱: Ac³1.25´7.2´4.5´12´1000´7

26、0.8´19.11.3´7.2´3.3´12´1000´70.8´19.1=169803 mm2 =22264 mm2  綜合考慮其它因素,柱截面尺寸取值為:第1層:700mm×700mm,2-5層:600mm×600mm,6-12層:550mm×550mm。  2.3 框架結構計算簡圖      圖2.1 框架結構簡圖 (單位:m)  基礎選用樁基,框架結構計算簡圖如圖2.1所示,底層柱高為&#

27、160; 3.6+0.45+2.4-1.4=4.95m,2-12層柱高均為3.0m,屋頂間也層高3米。  2.4 荷載與荷載匯集  2.4.1 荷載計算  一、屋面及樓面的永久荷載標準值  屋面(上人):  30厚細石混凝土保護層 22×0.03=0.66kN/  三氈四油防水層 0.4kN/  20厚水泥沙漿找平層 20×0.02=0.4kN/  150厚水泥蛭石保溫層 5×0.15=0.75k

28、N/  100厚鋼筋混凝土板 25×0.1=2.5kN/  V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/  合計 4.96kN/     6  本科生畢業設計(論文)  1- 12樓面:  面磚地面(包括水泥粗砂打底) 0.55kN/  100厚鋼筋混凝土板 25×0.1=2.5kN/ V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/ 合計 3.30kN/  二、屋面及樓面的可變荷載標準值 &#

29、160;上人屋面均布活荷載標準值 2.0kN/ 樓面活荷載標準值 2.0kN/  屋面雪荷載標準值 0.35kN/  三、 梁柱重力荷載計算  梁柱可以根據其截面尺寸、材料容重等計算出單位長度上的重力荷載,對墻門窗等可計算單位面積上的重力荷載。計算結果見下表。     注:1)表中b為考慮梁柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數,  G表示單位長度構件重力荷載;n為構件數量。  2)梁長度取凈長;柱高度取層高(底層柱除外)。  3)

30、B,H的單位為m,R的單位為kN/m3,G的單位kN/m。 四、 墻門窗重  3  外墻采用390×290×190陶粒空心砌塊,密度為6kN/m,內墻采用390×190×290陶粒空心砌塊,密度6kN/m3,外墻貼面磚,密度為0.56kN/m3,,內側20厚抹灰,內墻兩側20厚抹灰。內墻厚200,外墻厚300  外墻單位面積重力荷載:0.5+6.0×0.29+17×0.02×2=2.58 6kN/m3, 內墻單位面積重力荷載:0.2×6.0+17×

31、;0.02×2=1.886kN/m3,     7  本科生畢業設計(論文)  木門:0.2kN/  鋁合金窗取0.3 kN/  鋁合金門取0.45 kN/  2.4.2 質點重力荷載代表值  整幢房屋集中于樓蓋及屋蓋處的重力荷載代表值,為恒載與50活載之和,及本層樓蓋自重,50活載,以及上下各半層墻重之和。(在此不考慮門窗重) 1-12層樓蓋自重:  =(0.5´2.0+3.3)´(7

32、.2´7+0.55)´(6.6´2+2.4+0.55)=3538.22kN  一、 屋頂間  1、屋面荷載:0.5×2.0+4.96 ×7.2×6.6×2=566.44kN  2、半層高內外墻重:  2.58(6.6-0.55)×4+(7.2-0.55)×4-1.8×3 ×3/2+1.88(6.6-0.55)×2×3/2=209.82kN  3、梁重: &#

33、160;4.725×(7.2-0.55)×4+4.725×6.05×4+3.281×6.5×2=282.68 kN  4、柱重:  8×1.1×0.55×0.55×3/2×25=99.83kN  匯集荷載:566.44+209.82+282.68+99.83=1158.77kN  二、 12層  1、樓板荷載:  0.5×2.0+3.3 ×(7.2

34、×7+0.55)×(6.6×2+0.55+2.4)+(4.96-3.3)×7.2×6.6×2=3695.99kN  2、 樓板上下半層高內外墻重:  2.58×(6.6-0.55)×4+(2.4-0.55-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.55)×14+0.9×14×2 ×3/2+1.88(7.2×7×2-2×0.55-0.9×19-1.8×2)+(6.6+0.

35、55/2-0.3-0.1)×21-1.2-2.4 ×3/2=1167.36kN  3、女兒墻重:  2.58(7.2×12+6.6×4+2.2×2)×0.9=273.07 kN(女兒墻高取900mm)  3、梁重:  879.80+46.62+298.57+457.38=1682.37kN  4、柱重  1/2 ×798.6+1.1×0.55×0.55×8×3/2&#

36、215;25=499.13kN  匯集荷載:3695.99+1167.36+273.07+1682.37+499.13=7317.92kN  三、 6-11層  1、樓面荷載:3538.22kN  2、樓板上下半層高內外墻重:  2.58(6.6-0.55) ×4+(2.4-0.55-1.2) ×2+(7.2-2×1.8-0.55) ×14 ×3+1.88(7.2×7×2-2×0.55-0.9×19-1.8

37、×2)+(6.6+0.55/2-0.3-0.1) ×21-1.2-2.4 ×3+1.88(7.2×7×2-2×0.55-0.9×19-1.8×  2)+(6.6+0.55/2-0.3-0.1) ×21-1.2-2.4 ×3+2.581.2×2×0.9+1.8×28×0.9=1842.63kN  3、梁柱重:2480.97 kN     8  本科生畢業設計(

38、論文)  匯集荷載: 3538.22+1842.63+2480.97=7861.82kN  四、 第5層  1、樓面荷載: 3538.22kN  2、樓板上下半層高內外墻重:  2.58(6.6-0.6)×4+(2.4-0.6-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.6)×14 ×3+1.88  (7.2×7×2-2×0.6-0.9×19-1.8×2)+(6.6+0.6/2-0

39、.3-0.1)×21-1.2-2.4 ×3+2.58(1.2×2×0.9+1.8×28×0.9)=1837.28kN  3、梁柱重:  950.4+1/2(1675.3+1682.37)=2629.24kN  匯集荷載:3538.22+1837.28+2629.24=8004.74kN  五、 3-4層  1、樓面荷載: 3538.22kN  2、樓板上下半層高內外墻重:1837.28kN  4、

40、梁柱重:2625.70 kN  匯集荷載:3538.22+1837.28+2625.70=8001.20kN  六、 第2層  1、樓面荷載: 3538.22kN  2、樓板上下半層高內外墻重:  2.58(6.6-0.6)×4+(2.4-0.6-1.2)×2+(7.2-2×1.8-0.6)×14 ×3+1.887.2×7××0.6-0.9×0-1.8×4+(6.6-0.6) ×(21+

41、24)/2-1.5 ×3+2.581.2×2×0.9+1.8×8×.9=1696.85kN  3、梁柱重:  2625.70 kN  匯集荷載:3538.22+1696.85+2625.70=7860.77kN  七、 第1層:  1、樓面荷載: 3538.22kN  2、樓板上下半層高內外墻重:  2.58(6.6-0.7)×4+(2.4-0.7-1.2)×2+(7.2-2×

42、1.8-0.7)×14(3/2+4.95/2)+1.88(7.2×7×2-2×0.7-0.9×10-1.8×4)+(6.6-0.7)×14-1.5 ×3/2+1.887.2×7×2-2×0.7-0.9×11-1.8×3+(6.6-0.7)15-1.5  4.95/2+2.581.2×2×0.9+1.8×28×0.9=2034.24kN  3、梁柱重:1656.59+1.1×0.

43、7×0.7×25×4.95/2×32+1.1×0.6×0.6×25×  3/2×32=3199.01kN  匯集荷載:3538.22+2034.24+3199.01=8771.47kN     9  本科生畢業設計(論文)  圖2.2 各質點重力荷載代表值 (單位:kN)     EcI0Ic 2)b,l,h的單位為mm,  

44、  10  EcIchc  的單位為N·mm  本科生畢業設計(論文)     D柱的側移剛度按公式D=ac  其中:ac=  k2+k  b  12ich  2     (2-3)  0.5+k2+k  (一般層),ac=  (底層) (2-4)  

45、;b  k=  åk  /2kc (一般層),k=  åk  /kc(底層) (2-5)  ic=EcIo/h (2-6)     由上表可見,     11  åDåD  12  =  83465611110528  =0.75>0.7,故該框架為規則

46、框架。  本科生畢業設計(論文)     第3章 橫向水平荷載作用下框架結構的內力分析  3.1 橫向水平地震作用下框架結構內力計算  3.1.1 橫向自振周期計算  對于屋面帶突出屋頂間的房屋,uT應取主體結構頂點的位移。突出間對主體結構頂點位移的影響,可按頂點位移相等的原則,將其重力荷載代表值折算到主體結構的頂層。屋面突出屋頂間的重力荷載Ge可按下式計算:  Ge=Gn+1(1+  3h2H  ) (3-1)&#

47、160; 5  式中:H為主體結構計算高度 將G11折算到主體結構的頂層,即  Ge=1158.77´(1+  32´  3.037.95  )  =1296.17kN     對于質量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結構,其基本自振周期T1(s)可按下式計算:  T1=1.7jT  mT (3-2)  式中:uT-計算結構基本自振周期用的結構頂點假

48、想位移(m),即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結構頂點位移; yT-結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數,框架結構取0.60.7。     12  本科生畢業設計(論文)  計算基本周期T1,取jT=0.7,則T1=1.7´0.7´0.6244=0.94s  3.1.2 水平地震作用及樓層地震剪力計算  結構高度為40.95m,質量和剛度分布比較均勻,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

49、作用標準值即  Geq=0.85åGi=0.85´(1157.77+7317.92+7861.82×6+8004.74+8001.2×2+7860.77+8771.47=0.85´96286.99=81844kN  7度設防,二類場地,地震分組為第二組,故特征周期查表得 Tg=0.35,  a1=(  TgT1  )  0.9  amaxh2 (3-3)  式中:h2-地震影響系數曲線的

50、阻尼調整系數,取1.0;  amax-地震影響系數最大值,由建筑抗震設計規范查得7度多遇地震時取0.08。  則a1=(  FEK  0.35  0.94  =a1Geq=0.033´81844  )  0.9  ´0.08´1.0=0.033  =2701kN  因為1.4Tg=1.4´0.35=0.49s<T1=0.94s,所以

51、應該考慮頂部附加水平地震作用,頂部附加地震作用系數,  dn=0.08T1+0.01,  dn=0.08´0.94+0.01=0.0852,  DFn=0.0852´2701=230.1kN  各質點的水平地震作用按式Fi=  GiHi  n  FEK(1-dn) (3-4)  j  åG  j=1  j  H 

52、60;式中:FEK-結構水平地震作用標準值;  a1-相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數; Gi,Gj-分別為集中于質點i,j的重力荷載代表值; Hi,Hj-分別為質點i,j的計算高度; dn-頂部附加水平地震作用系數; DFn-頂部附加水平地震作用。 將上述的dn、FEK代入可得,Fi=2471合到第12層水平地震作用)。     13  GiHi  n  (但是頂部附加水平地震作用折  j  åG 

53、0;j=1  j  H  本科生畢業設計(論文)     3.1.3 水平地震作用的位移驗算  水平地震作用下框架結構的層間位移Dmi和頂點位移mi的計算過程見表3.12,表中還計算了各層的層間彈性位移角qe。     14  本科生畢業設計(論文)     由上表可見,最大層間彈性位移角發生在第2層,其值為  足要求)。  11376&

54、#160; <  1550  3.1.4 水平地震作用框架內力計算  框架柱端剪力及彎矩分別按Vij=  Dij  s  4  Vi, (3-5)  ij  åD  j=1  Mij=Vijyh, (3-6) Mij=Vij(1-y)h (3-7)  Dij為i層j柱的剛度,式中:h為層高,各柱反彎點高度比按式y=yn+y1+y2+

55、y3  u  b  確定,其中yn由倒三角分布水平荷載下各柱標準反彎點高度比yn查得,底層柱  需考慮修正值y2,第2層柱需考慮修正值y3,其余柱均無考慮修正值。Vij為第i層j柱的剪力。     15  本科生畢業設計(論文)     16  本科生畢業設計(論文)     圖3.1 地震作用下框架的彎矩圖,梁端剪力圖及柱軸力圖   1

56、7  本科生畢業設計(論文)  3.2 橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算  3.2.1 風荷載標準值  12層房屋總高為40.95m,C類場地,大慶地區標準風壓w0=0.55kN/m2,建筑結構荷載規范中規定基本風壓值提高10%,垂直于建筑物表面的風荷載標準值按公式計算:wk=bzmzmsw0 (3-8)  式中:ms為風載體形系數ms=0.8(迎風面)ms=-0.5(背風面)mz為風壓高度變化系數,bz為高度Z處的風振系數由于建筑高度大于30米,且高寬比  2

57、0; 40.95/15.6=2.61.5,須考慮風振系數。w0=0.55´1.1=0.605kN/m,結構的自振周期T=0.09N=0.09´12=1.08s,w0T=0.5´1.082=0.706kN·s2/m2。查規范得脈動增大系數x=1.4,脈動影響系數u=0.48,  bz=1+  xumz  ×HiH  2  5  (3-9)  式中:Hi-第i層層高; H-建筑總高度; &#

58、160;x-動力系數; g-脈動影響系數。  bz=1+  0.42´0.4Hi  mz  H  ,取圖中3軸橫向框架,其負載寬度為7.2m,  q(z)=7.2×0.605×bzmzms=4.356bzmzms,  Fi  以第10層為例計算過程如下:(5.44+2.04+5.26+1.97)×3.0×1/2+  (5.82+2.18-5.44-2.04)×

59、;3.0×1/2×1/3+(5.44+2.04-5.26-1.97)×3×1/2×2/3=22.58kN  根據各樓層標高處的高度查取mz,代入上式可得各樓層標高處的q(z),見下表。      18  本科生畢業設計(論文)  該設計的建筑高度大于30m,HB=37.326.4=1.41<1.5,bz沿房屋高度在  1.035-1.268范圍內變化,即風壓脈動的影響較大。因此,該房屋應該考慮風壓脈動的影響。框架結構分析

60、時,應按凈力等效將風荷載沿房屋高度的分布風荷載轉化為節點集中荷載。  2.4.2 風荷載作用下的水平位移驗算  根據上圖所示的水平荷載,由式 Vi=åF計算層間剪力V,然后依據表求出5kni  i=1  軸線的層間側移剛度,在按式  (s  Du)i=Vi/åDij (3-10)  j=1  式中:åDij為第i層的側移剛度; Vi為第i層層間剪力  計算各層的側移剛度和絕對剛度,計算過

61、程見下表3.16。  表3-7 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算   19  本科生畢業設計(論文)  1  由上表知,風荷載作用下框架的最大層間位移角為2150  <<  1550  ,滿足規范要求。  3.3 風荷載作用下框架結構內力計算   注:1)hi的單位為m,Vi的單位為kN,åDij和Di1的單位為N/mm  2)標中M單位為kN·

62、;m,V單位為kN。  20  本科生畢業設計(論文)     注:1)柱軸力中的負號表示拉力  2)標中M單位為kN·m,V單位為kN,N單位為kN,l單位為m。     21  本科生畢業設計(論文)     (a)框架彎矩圖 (b)梁端剪力及軸力圖 圖 3.2 框架在水平風荷載作用下的剪力和軸力圖 (單位:kN)     22 &#

63、160;本科生畢業設計(論文)  第四章 豎向荷載作用下的內力計算  4.1 橫向框架內力計算  4.1.1 計算單元  取5軸線橫向框架內力計算,計算單元寬度為7.2m ,如圖4.1所示。由于房間內布置有次梁,故直接傳給該框架的樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架,作用于各節點上。   圖4.1 橫向框架計算單元 (單位:mm)  2.4.2 荷載計算  1) 恒載計算:  圖4.2 各層梁上作用的恒載 

64、 ¢、q1,q1代表橫梁自重,為均布荷載形式。對于第12層,q1=4.725 kN/m ,  ¢=3.15kN/m ,q2,q2¢,分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷q1  載。由圖4.1所示,幾何可得     23  本科生畢業設計(論文)  ¢=4.96×2.4=11.904kN/m q2=4.96×3.6=17.86 kN/m ; q2  P1、P2分別為邊縱梁,中縱梁

65、傳給柱的恒載,它包括梁自重,樓板重  和女兒墻等的重力荷載,計算如下:  (3.0×1.8×1/2)×2+(3+3.6)×P1=  12  ×1.8×4.964.725  ×7.23.281×6.6/2+2.58×0.9×7.2=136.56kN  P2=3.0×1.8×1/2×2+(3+6.6)/2×1.8+(3.6+2.4)/2

66、15;1.2  ×24.96+4.725×7.2+3.281×6.6/2=155.55kN 均布荷載產生的彎矩: A端: M=l  =  2  q2  1217.8612  (1-2a+a)+  2  3  q1l12  2     3  ´6.61-(  2 

67、0;1.86.6  )´2+0.27  2  +4.725  12  ´6.6  2     =73.56kN·m  B端: M=  =  集中力矩:  M1=P1e1=136.56×  0.55-0.32  0.55-0.3  2  q1

68、l  '2  121  12  +  5q2l96  '2     2  ´3.15´2.4  +  11.912  ´2.41-(  2  1.86.6  )´2+0.27  23  =5.08 kN&

69、#183;m  =17.07 kN·m =19.44 kN·m  M2=P2e2=155.55×     對6-11層,q1包括梁自重和其上橫墻自重,為均布荷載,其它荷載計算方法同上,結果為:  q1=4.275+1.88×2.4=9.24kN/m ¢=3.15 kN/m q1  q2=3.3×3.6=11.88kN/m ¢=3.3×2.4=7.92 kN/m q2  P1=(

70、3.6×1.8+4.8×1.8)×3.34.725×7.23.281×6.6/2+2.58×  (6.65×2.4-1.5×1.8×2)+0.4×1.5×1.8×2+1.88×6.6×  2.5/2=139.66kN  P2=(3.6×1.8+4.8×1.8×+6×1.2)×3.3+4.725×7.2 +3.281×6.6/21

71、.88×2.4×(7.2-0.55)+1.88×6.5×2.5×1/2=164.02kN 均布荷載產生的彎矩: A端: M=l  =  2  q2  1211.8812  (1-2a+a)+  2  3  2  q1l12  2     3  ´6.6´(1-2

72、0;0.0729+0.27)  +  9.2412  ´6.6  2     =71.06 kN·m  24  本科生畢業設計(論文)  B端: M=  =q1l'2121  12+5q2l96'2 2´3.15´2.4  M1=P1e1=139.66×960.55-0.32 

73、60;2+5´7.92´2.42=3.89 kN·m =17.46 kN·m =20.50kN·m M1=P2e2=164.02×0.55-0.3  對2-5層:  q1=9.24kN/m(同上)  ¢=3.15kN/m q1  q2=3.3×3.6=11.88kN/m ,  ¢=3.3×2.4=7.92kN/m q2  P1=(3.6×1.8+4.8×1.

74、8)×3.34.725×7.23.281×6.6/2+2.58×  (6.6×2.4-1.5×1.8×2)+0.4×1.5×1.8×2+1.88×6.6×  2.5/2=139.35kN  P2=(3.6×1.8+4.8×1.8×+6×1.2)×3.3+4.725×7.2 +3.281×6.6/2  1.88×2.4&

75、#215;(7.2-0.6)+1.88×6.5×2.5×1/2=163.79kN  A端: M=l  =2q21211.88  12(1-2a+a)+232q1l122 3´6.6´(1-2´0.0729+0.27)+9.24  12´6.62  =71.06 kN·m  B端: M=q1l'2  1296  15=´3.15´2.42+´7.92´2.42=3.89 kN·m 1296  0.6-0.3=20.90 kN·m M1=P1e1=139.35×2  0.6-0.3=24.57 kN·m M1=P2e2=163.79×2+5q2l'2 對第1層:  q1=9.24 kN/m  ¢=3.15 kN/m q1  

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