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2、（3）4 框架侧移刚度计算 （4）4.1 横向框架侧移刚度计算（4）5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 （6）5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算（6）5.1.1 横向自震周期计算（6）5.1.2 水平地震作用及楼面地震剪力计算（6）*大学本科毕业设计（论文)- 2 -5.1.3 水平地震作用下的位移验算（7）5.1.4 水平地震作用下的框架内力计算（9）5.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 （9）5.2.1 风荷载标准值（9）5.2.2 风荷载作用下的水平位移计算（11）5.2.3 风荷载作用下的框架内力计算（12）6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算（
3、12）6.1 横向框架内力计算（12）6.1.1 计算单元（12）6.1.2 荷载计算（13）6.1.3 内力计算（16）6.2 横向框架内力组合 （18）6.2.1 结构抗震等级（18）6.2.2 框架内力组合（18）7 截面设计（32）7.1 框架梁（32）7.2 框架柱（32）8 板的设计（38）8.1 荷载设计值（38）9 基础设计 （42）9.1 地基承载力计算 （42）9.2 基础尺寸的拟定 （42）9.3 验算持力层地基承载力（42）9.4 地基变形验算（43）9.5 基础高度验算（45）10 楼梯设计 （51）结束语AbstractThe part of main body o
4、f the high-story hotel designed this time is 13 storeys, it is the structure of the reinforced concrete frame. The skirt room amounts to three storeys. The structure form is relatively rational. The total length of the building is 76. 685m, Establishment out of shape is met with between the subject
5、and skirt room. The height of the building is 46. 9m, exceeds 40m, So adopt the shaking type to resolve the earthquake function of calculating structure in France. Have also calculate in the design the wind loads the function to the structure, has carried on the associations of internal force of dif
6、ferent function . The agent structure adopts a foundation, the foundation of skirt room has adopted the independent foundation under the armored concrete post.Design process including size of component estimate also, load and gather , the section of the component is designed.Through this design, I h
7、ave grasped the calculation principle of the frame structure well, familiar with whole thinking that design, knowledge learnt receive comprehensive application one year.Key words: a frame structure; the method of shaking type resolve; the stakes foundation*大学本科毕业设计（论文)- 1 -中学教学楼设计1 工程概况本工程为中学教学楼.总建筑
8、面积 9000 平方米,主体结构共 6 层，层高为 3.6m 基本风压W0=0.45kN/m2,基本雪压为 0.40kN/m2，建设场地的地震基本烈度为 7 度，建筑抗震类别为丙类，建筑结构抗震等级为框架三级，场地特征周期为二区，场地土为 II 类，地面粗糙度为 B 类。建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为 50 年。2 结构布置及计算简图根据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，其标准建筑平面，结构平面和剖面示意图分别见建施-02,结施-01,建施-03。门为木门和钢门，门洞尺寸 1.0m 2.1m,1.8m 2.4m，4.8m 2.4m .窗为铝合金窗，洞口尺
9、寸为 1.8m 1.5m,3.0m .楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 100mm.梁截面高度按梁跨度的 1/12-1/8 估算，由此估算的梁截面尺寸见表 1,表中还给出了各 m 层梁，柱和板的混凝土强度等级。其设计强度：C35( ),C30( )22/57.1,/7.16mNfNftc 22/43.1,/3.14NfNftc表 1 梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级横梁（b h）混凝土强度等级 AB 跨，CD 跨 BC 跨纵梁(b h)次梁（b h）C35 300 500 350 400 350 600 300 450由已知条件查表可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限
10、值 =0.8,各层的重力荷N载代表值近似取 12KN/mm .则边柱及中柱的负载面积 6.6 3.75m 和 7.2 5.25m 。2 22由式 A 得各层柱截面面积为：cNcf一层 边柱： A 23739817.168025.31mc 中柱： 235460.02.c二层 边柱： A 2398.17.6825.31c *大学本科毕业设计（论文)- 2 -中柱： 23107.16805025.21mAc 如取柱截面为正方形，则一层柱截面长度为 504.6mm，二层柱截面长度为 460.6mm 根据以上计算结果并考虑其它因素，柱截面尺寸取值为：一层柱尺寸 ，其它层柱尺寸 60m50m基础选用柱下独
11、立基础，基础埋深 2.5 m,承台高度为 1.2m，底层柱高度从基础顶面至一层板底，即：h =3.6+2.5+0.6-1.2-0.1=5.4m 取 h =5.4m1 1G1=958.47KN2634.5=189607.KN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）30 厚细石混凝土保护层: 22 0.03 kN/ =0.66 kN/ 2m2三毡四油防水层 0.4 kN/20 厚水泥沙浆找平层 20 0.02 kN/ =0.4 kN/22150mm 厚水泥蛭石保温层 5 0.15 kN/ =0.75 kN/100 厚钢筋混凝土板 25 0.1=2.5
12、kN/ 2mV 型轻钢龙骨吊顶: 0.25 kN/ 2*大学本科毕业设计（论文)- 3 -合计 4.96 kN/ 2m1-5 层楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 2/kN100 厚钢筋混凝土板 25 5.10V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 2/m合计 3.3 kN/ 23.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/m 2楼面活荷载标准值 2.0 kN/m屋面雪荷载标准值 =0.30kN/m30.10srk2（式中 ）.rr取为 屋 面 积 雪 分 布 系 数 ，3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁，柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算长度上的重力荷载；
13、对墙，窗，门等可计算单位面积上的重力荷载。具体过程重略，计算结果见表 2表 2 梁、柱重力荷载标准值(数)层次构件BmHmRkN/m3gkN/mLMn GKNGKN边横梁 0.35 0.70 25 1.05 6.431 6.9 28 1242.5中横梁 0.30 0.45 25 1.05 3.675 2.4 14 123.48次梁 0.30 0.45 25 1.05 3.544 7.14 24 607.3纵梁 0.35 0.60 25 1.05 5.513 6.0 48 1587.7443561.0241柱 0.60 0.60 25 1.10 9.9 5.4 56 2993.762-6 柱 0
14、.50 0.50 25 1.10 6.875 3.6 56 1386注：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；g 表示单位长度构件重力荷载；n 为构件数量，梁长度取净长，柱长度取层高外墙为 370mm 厚砖混凝土结构，外墙面贴瓷砖（0.5kN/m ）内墙面为 20mm 厚抹灰，则外墙2单位墙面重力荷载为： 0.5+ 2/685.702.15.837.0mkN内墙为 240mm 砖厚混凝土，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为：*大学本科毕业设计（论文)- 4 -2/1.520.175.824.0mkN木门单位面积重力荷载为 0.2kN/m，铝合金窗单位面积重
15、力荷载为 0.4kN/m23.4 重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 G 为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及i上下各半层的墙柱等重量，计算 G 时，各可变荷载的组合值按表 1.16 的规定采用，屋面上的可变i荷载均取雪荷载。具体过程略，计算结果见图 2G1=958.47KN2635.60图 2 重力荷载代表值 4 框架侧移刚度计算4.1 横向框架侧移刚度计算横向侧移刚度计算方法如下。横梁线刚度 计算过程见表 4.cb ii柱 线 刚 度计 算 过 程 见 表 ,3表 3 横梁线刚度类别 )/(2mNEc )(mhb)(40I)(ml)(/NlIEc)(/5.1mlIc)
16、(/0.2NlIEc边横梁 4105.373509160105.4108.6103.9走道梁 . 48.2.3.4柱的侧移刚度 D 值按下式计算 D= ,( 为柱的侧移刚度修正系数，可由表 2 所列公式21hic计算。)根据梁、柱线刚度比 的不同，柱分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱以及楼梯间k*大学本科毕业设计（论文)- 5 -柱等。现以第 2 层横梁 B-3 柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程略，计算结果见表 5-7.表 4 柱线刚度 计算表ci层次 )(mhc )/(2mNEc )(mhb)(4Ic )(/mNlIEc15400 4105.360108.103.62
17、-6 3600 525574表 5 中框架柱侧移刚度 D 值（N/mm）边柱（22 根） 中柱（22 根）层次 kc1ikc2iDi2-6 2.004 0.5005 21086 3.079 0.606 25570 10264321 1.449 0.565 14648 2.227 0.645 16722 6901404表 6 边框架柱侧移刚度 D 值（N/mm）A-1 A-2 B-1 B-12层次 kc1ikc2iDiD2-6 1.503 0.429 11018 2.309 0.536 13896 498281 1.087 0.514 21688 1.670 0.591 24937 93250将
18、上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度 ，i见下表 8表 7 楼梯间框架柱侧移刚度 D 值（N/mm）C-3 C-10 C-6 C-7 D-3 D-6 D-10层次 kc1iDkc2ikc2iDi2-6 2.308 0.536 22616 1.539 0.435 18354 1.002 0.334 14093 1242191 1.669 0.591 15322 10113 0.518 13430 0.7245 0.449 11641 92427表 8 框架各层层间侧移刚度由表 8 可见层次 1 2 3 4 5 6D i 875817 1200479 1200479 12
19、00479 1200479 1200479*大学本科毕业设计（论文)- 6 -=875817/1200479=0.730.7,故该框架为规则框架。21/D因为纵向框架侧移比横向纵向框架小，故不用验算纵向框架侧移刚度。5 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侧移由式 计算。knikTnikjGiinikGi VV )(/)(, , 计算过程见下表 9表 9 结构顶点的假想侧移层次 kNi/kNVGi/ )/(mDi i/mi/6 10371.965 10371.965 1200479 0.008 0
20、.3115 18162.924 28534.889 1200479 0.024 0.3034 18162.924 46697.813 1200479 0.039 0.2793 18162.924 64860.737 1200479 0.054 0.242 18162.924 83023.661 1200479 0.069 0.1861 19598.479 25262.6 875817 0.117 0.117按式 计算基本周期，其中 的量纲为 m，取 =0.7 则 T7.1TT0s6.031.5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算因为本设计方案中结构高度不超过 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。结构总水平地震作用标准值按式 计算即ieqG85.0ieqG85.0= NK19.7249.158924.186.3707.).0()(.max9.01 TgkNGFeqEK 1.689872因 1.4T 所以应考虑顶部附加水平地震作用，sg 6.42.03.11即： 768n
