6层框架住宅毕业设计结构计算书.doc

1、建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 1 -1. 工程概况黑龙江省某市兴建六层商店住宅，建筑面积 4770 平方米左右，拟建房屋所在地震动参数 ， ，基本雪压 ，基本风压 ，地08.max40.Tg -20m6KN.S-20m4KN.面粗糙度为 B 类。地质资料见表 1。表 1 地质资料编号 土 质土层深度（m）)KN(-3(%)e LI)kpa(Es)a(fk1 人工填土 1 152 粉质粘土 5 18.8 53 0.93 0.35 10 1903 粘 土 10 18.5 24.

2、2 0.82 0.40 12 2102. 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共 6 层，层高 1 层为3.6m，26 层为 2.8m。填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙 400mm；内墙 200mm。窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取 120mm，梁截面高度按跨度的估算，尺寸见表 2，砼强度采用 。1/82 )m43N.1f,3K.14f(C-2t-2c30 屋面采用彩钢板屋面。表 2 梁截面尺寸（mm）层次 混凝土强度等级 横梁 )hb(

3、纵梁 )hb(次梁 )hb(61 30C503603403柱截面尺寸可根据式 估算。因为抗震烈度为 7 度，总高度 ，查表cNfAc m可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值 ；各层的重力荷载代表值近8.0N似取 12 ，由图 2.2 可知边柱及中柱的负载面积分别为 和 。由-2mKN 235.428.4建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 2 -公式可得第一层柱截面面积为边柱 32c1.3452106A98m.8中柱 23c 5104.如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高

4、度分别为 和 。根据上述计算结7389m果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值均为 ，构造柱取60。40m基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.40m，承台高度取 1100mm。框架结构计算简图如图 1 所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底， 层柱高62度即为层高，取 2.8m；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，取 4.9m。5.8m4.9m052.8 5=14m3.654m3.6m2.754图 1.框架结构计算简图3. 重力荷载计算3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）： 20 厚水泥砂浆找平层 -2m40KN.2.0150 厚水泥蛭石保温层 -75151

5、00 厚钢筋混凝土板 -2.建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 3 -20 厚石灰砂浆 -2mKN43.02.71合计 4.11 -15 层楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 -2120 厚钢筋混凝土板 -m5KN.10.2V 型轻钢龙骨吊顶或 20 厚水泥砂浆 0.34 -2合计 3.39 -3.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布荷载标准值 2.0 -2mKN楼面活荷载标准值 2.0 -屋面雪荷载标准值 20rk 6.0.1S3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计

6、算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载了。具体计算过程从略，计算结果见表 3。 表 3 梁、柱重力荷载标准值层次构件 )m(bh)KN(3- )mKN(g1-(lin )KN(Gi )(i横梁 0.3 0.5 25 1.05 3.938 5.4 14 397.71纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 3.0 12 170.10纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 2.8 4 52.92柱 0.6 0.6 25 1.05 9.450 4.9 66 3056.13横梁 0.3 0.5 25 1.05 3

7、.938 3.0 11 129.95纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 4.8 16 362.881纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 2.1 12 119.074288.76建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 4 -续表 3注:1)表中 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；表示单位长度构件重力荷载；n 为构件数量g2）梁长度取净长；柱高取层高。外墙为 400 厚陶粒空心砌块（5 ） ，外墙面贴瓷砖（0.5 ） ，内墙面为-2mKN

8、-2mKN20mm 厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：；-284.602.174.5.0内墙为 200 厚陶粒空心砌块，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：1 。-2mKN.3.2. 木门单位面积重力荷载为 ； -0铝合金窗单位面积重力荷载取 ；-24.钢铁门单位面积重力荷载为 。-KN3.4 重力荷载代表值（见图 4） 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，为计算单元范围内的各楼层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量。计算时，各可变荷载的组合按规定采用，屋面纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 3.0 18 255.15纵梁 0.3 0.6 25 1.0

9、5 4.725 4.8 16 362.88纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 2.1 12 119.07纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 2.8 6 79.38柱 0.6 0.6 25 1.05 9.45 2.8 66 1746.36横梁 0.3 0.5 25 1.05 3.938 5.4 22 467.83横梁 0.3 0.5 25 1.05 3.938 3.0 22 259.91次梁 0.3 0.4 25 1.05 3.15 3.2 8 80.64次梁 0.3 0.4 25 1.05 3.15 3.5 2 22.05次梁 0.3 0.4 25 1.05 3.1

10、5 5.2 8 131.0426次梁 0.3 0.4 25 1.05 3.15 3.4 6 64.263588.57建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 5 -上的可变荷载均取雪荷载，具体过程略，计算简图见图 2。490G12G34G568082081975.8KN6.8KN602.8KN493图 24. 横向框架侧移刚度计算横梁线刚度 计算过程见表 4；柱线刚度 计算见表 5。bi ci表 4 横梁线刚度 计算表b类别 层次 )mN(E2-c )(h)m(I40(L)mN/IE0

11、c)(L/I5.10c)mN(/I2E0cAB 6143.013059102.33600 102.64103.96108.5BC 4.9.6000 10.510.1024.3表 5 柱线刚度 计算表ci层次 )m(hc )mN(E2-c )m(hb)(I4c )mN(h/IEcC1 4900 410.360108.106.2622800 57建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 6 -柱的侧移刚度 D 值按下式计算： 。根据梁柱线刚度比 的不同，柱可分2ch1iDK为中框架中柱和边

12、柱、边框架中柱和边柱以及楼、电梯间柱等，计算结果分别见表 6、 表 7、表 8。表 6 中框架柱侧移刚度 D 值 )mN(-1左边柱（18 根） 右中柱（18 根） 中柱（18 根）层 次 Kci2DKci1Kci2Di1 0.354 0.363 11996 0.519 0.421 13910 1.26 0.54 17845 78751826 0.203 0.092 16292 0.338 0.145 25678 0.72 0.265 46929 1366066表 7 边框架柱侧移刚度 D 值 )mN(-1A-1，A-15，A-16，A-30 D-1，D-15，D-16，D-30 B-1，B-

13、15，B-16，B-30层 次 Kci2DKci1Kci2Di1 0.591 0.421 13910 0.354 0.363 11996 0.945 0.49 16193 16839626 0.338 0.145 25678 0.203 0.092 16292 0.54 0.213 37721 318764将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度 ，见表iD8。由表 8 可见， ，故该框架为横向规则框架。12D/946/1830.79.表 8 横向框架层间侧移刚度 D 值 )m/N(层 次 1 2 3 4 5 6iD1194642 1684830 1684830 1684

14、830 1684830 16848305. 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1 横向自振周期计算结构顶点的假想位移计算见表 9。建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 7 -表 9 结构顶点的假想位移计算层 次)KN(Gi )(ViG)m/N(Di)(i)m(i6 4940.39 4940.39 1684830 2.930 88.585 6880.28 11820.67 1684830 7.020 85.654 68

15、80.28 18700.95 1684830 11.10 78.633 6880.28 25581.23 1684830 15.180 67.532 6880.28 32461.51 1684830 19.270 52.351 7058.88 39520.39 1194642 33.080 33.08结构基本自震周期 ，其中 T的量纲为 m，取 ，则T17. 7.0TS492.00.T15.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本方案结构高度小于 40m，质量和刚度沿高度分布较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。因为是多质点结构，所以eqiG0.85.490.368.24

16、7058.392.KN（ ）设防烈度按 7 度考虑，场地特征周期分区为二区，场地土为类，查表得：特征周期 Tg=0.40s 水平地震影响系数最大值 .max0.90.91max48.62EK1eqFG.635.17.KN因为 ，所以不应考虑顶部附加水平地震作用。g1.4T.0.ST0.49各质点的水平地震作用：i ii nEKn nj jj1 j1HGHFF27.G 建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 8 -表 10 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次 Hi（m） G

17、i（KN） GiHi（KN） jiFi（KN） Vi （KN）6 18.9 4940.39 93373.37 0.27 1116.79 1116.795 16.1 6880.28 110772.51 0.223 922.386 2039.1764 13.3 6880.28 91507.72 0.185 765.208 2804.3843 10.5 6880.28 72242.94 0.146 603.984 3408.2782 7.7 6880.28 52978.16 0.107 442.58 3850.8581 4.9 7058.88 34588.51 0.07 289.54 4140.39

18、8各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如下图 3。V65V43V21F43F21F65（a）纵向水平地震作用分布 （b）层间剪力分布图 3 纵向水平地震作用及层间剪力分布图5.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移 和顶点位移 按下式计算ii和 ，各层的层间弹性位移角s1jijiiD/V）（ kn1k）（，计算结果如表 11。ieh/表 11 横向水平地震作用下的位移验算建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 9 -层 次）（ KNVi )m/(

19、Di)(i)m(i ）（hi ieh6 1116.79 1684830 0.66 11.31 2800 0.236 3105 2039.176 1684830 1.21 10.65 2800 0.4324 2804.384 1684830 1.66 9.44 2800 0.593 33 3408.278 1684830 2.02 7.78 2800 0.721 102 3850.858 1684830 2.29 5.76 2800 0.818 31 4140.398 1194642 3.47 3.47 4900 0.708由表可见，最大层间弹性位移角发生在第 2 层，其值 0.818 1/55

20、0,满足要求,310其中 是由弹性层间位移角限值查得。50/h5.1.4 水平地震作用下框架内力计算以 4 轴线框架内力计算，其余框架计算从略。框架柱端剪力及弯矩按式 ； is1jjijijVD；yhMijijbijuij）（ 各柱反弯点高度比 本例中底层柱需考虑修正值 y2，第二层柱需321ny考虑修正值 y1和 y3，其余柱均无修正。计算结果见表 12。 梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式； )M(iuijbj,1irlbl ；)(iuijbj,irlbr； LV21b建设工程教育网（）报名咨询电话：010-82326699 免费热线：4008105999 咨询时间：全天 24 小时服务（周六、周日及节假日不休息）- 10 -；knikrbli )V(N计算结果见表 12。