【導(dǎo)讀】本設(shè)計是沈陽市英才小學(xué)綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。本設(shè)計采用鋼筋混凝土框架。柱網(wǎng)布置為×，層高為。總高為，總長為，總寬度為，總建筑面積4720平方米。設(shè)有18個普通教室和多功能教室、微機室。等輔助教學(xué)房間及行政辦公用房，采用單內(nèi)廊式平面組合。初定梁、柱截面尺寸，樓板。分析，水平風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力分析，豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，

　　

【正文】 kN ） G?門 窗 2—4 M1 12 M2 5 M3 1 C1 20 C2 12 玻璃幕墻 9 1 M1 12 M2 10 M3 1 C1 20 C6 12 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 抹灰重： 2K N /m8 0 2 ??? 計： 2/ mKN 外墻面面積為： ++218= 2m （ 2）內(nèi)橫墻計算： 均采用 240mm 厚 水泥空心磚 ，重度為 3kNm ， 兩面抹灰，其單位面積荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下： 墻體自重： 2K N / ?? 抹灰重： 2K N /m8 0 2 ??? 計： 2/ mKN 內(nèi)橫墻面面積為： 12（ ） =216 2m (3)內(nèi)縱墻計算： 均采用 240mm 厚 水泥空心磚 ，重度為 3kNm ， 兩面抹灰，其單 位面積荷載標(biāo)準(zhǔn)值同內(nèi)橫墻。 內(nèi)縱墻面積為 : ()2()121 .01= 2m 3．一層墻體計算 （ 1）外縱墻、外橫墻計算 均采用 370mm 厚灰砂磚，比重為 18 3kNm ，雙面抹灰，其單位面積荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下： 墻體自重： 2/ kN?? 抹灰重： 2k N /m8 0 2 ??? 計： 2/ mKN 外墻面面積為： 2()+（ ） 2 5 = 2m （ 2）內(nèi)橫墻計算 均采用 240mm 厚水泥空心磚，比重為 3kNm ，雙面抹灰，其單位面積荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 墻體自重： 2k N / ?? 抹灰重： 2k N /m8 0 2 ??? 計： 2/ mKN 內(nèi)橫墻面面積為： 12（ ） = 2m 內(nèi)縱墻面面積為： 2() ()12= 2m 各層墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值匯總 表 各層墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值匯總表 層次 墻體 墻厚 (mm) 面積 ( 2m ) 面荷載 ( 2kNm ) 重量 (kN) 女兒墻 240 24 外墻 370 內(nèi)橫墻 240 216 內(nèi)縱墻 240 玻璃幕墻 G?? 1 外墻 370 內(nèi)橫墻 240 內(nèi)縱墻 240 G?? 各層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總 表 各層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總表 （ 單位 ： kN） 構(gòu)件 層次 屋、樓蓋重 柱重 框架梁重 墻重 門、窗重 女兒墻重 4 3 0 2 0 1 0 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 水平地震作用下框架的內(nèi)力分析 [7] 集中在個樓層標(biāo)高處的各質(zhì)點重力荷載代表值包括：屋、樓蓋自重標(biāo)準(zhǔn)值；梁自重標(biāo)準(zhǔn)值； 50%屋、樓面承受的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值；上下個半層墻、柱、門窗等自重標(biāo) 準(zhǔn)值之和。 如圖 所示： 圖 樓層各質(zhì)點重力荷載匯集示意圖 重力荷載代表值 各樓層的重力荷載代表值計算如下： 14 ( ) 50%2G ? ? ? ? ? ? ?4 層女 兒 墻 樓 蓋 重 框 架 梁 重 墻 重 柱 重 門 、 窗 重 樓 蓋 活 荷 載 重 =+++1/2（ ++） + = kN 樓蓋活荷載重窗重門柱重墻重框架梁重樓蓋重 %503 ?????? 、G =+++++ = 樓蓋活荷載重窗重門柱重墻重框架梁重樓蓋重 %5023 ??????? 、GG = 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 樓蓋活荷載重門窗重柱重墻重窗重門柱重墻重框架梁重樓蓋重 層層%50)(21)(21 211????????? 、G 71+1 =++1/2（ ++） +1/2（ ++） += kN 表 各質(zhì)點重力荷載代表值 質(zhì)點 4 3 2 1 ?iG 重力荷載代表值 33964 橫向框架梁、柱的線剛度 梁采用 C25 混凝土， 10cE?? 2Nmm ；柱采用 C30 混凝土 , 10cE ?? 2Nmm 。 在框架結(jié)構(gòu)中，對于現(xiàn)澆的樓面，樓面可以做為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，見效框架的側(cè)移。為了考慮這一影響，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆 樓面的邊框架梁取 ? ，對中框架梁取 ? 。 1．橫梁線剛度計算 采用如下計算公式： cbb EIi l? ，計算結(jié)果見下表 所示： 表 橫梁線剛度 bi 計算表 層次 類 別 Ec （ N/mm） ｂ ｈ （ mmmm） Io （ mm4 ） L（ mm） Ec Io/ Lb （ Nmm） 邊梁 中梁 Io / Lb（ N mm） Io/ Lb（ Nmm） 1~5 框架橫梁 104 250600 109 6000 1010 1010 1010 走道橫梁 104 250400 109 2700 1010 1010 1010 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 2．柱線剛度計算 采用如下計算公式： ccc EIi h?，計算結(jié)果見下表 所示： 表 柱線剛度 ci 計算表 層次 ｈ c（ mm） Ec（ N/mm） 178。 ｂ ｈ（ mmmm） Ic（ mm4） Ec Ic/ｈ c（ Nmm） 25 3600 104 400400 109 1010 1 4400 104 400400 109 1010 橫向框架柱側(cè)移剛度 D 值 采用公式 :212hiD cc??計算， 并求出每層的 iD? ，在計算中，按照框架在結(jié)構(gòu)平面的位置、柱與連接梁的線剛度（考慮板的約束影響）等因素對柱的數(shù)量進行了統(tǒng)計。 1． 中間框架柱：邊柱 24 個，中柱 18 個。 2． 角柱： 4 個 各框架柱 的抗側(cè)移剛度 D 值，計算過程分別見表 、 所示。 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層側(cè)移剛度的總和 ?iD 。見表 所示。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 表 中框架柱側(cè)移剛度 D 值 層次 邊柱（ 24 根） 中柱（ 18 根） iD? 25 cbiiK 2?? KKc ?? 2? 212hiD cc?? （ N/mm） cbiiK 2?? KKc ?? 2? 212hiD cc?? （ N/mm） ? ??? 1010? ???? ?? 3600210???? 10)(21010? ????? ?? 3600210???? 1 cbi iK ?? KKc ??? ? 212hiD cc?? （ N/mm） cbi iK ?? KKc ??? ? 212hiD cc?? （ N/mm） 239573 ? ??? 1010? ?? ? ?? 9 8 5 4 4 0 0210???? 10)(1010? ??? ? ?? 6 5 9 4 4 0 0210???? 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 表 邊框架柱、樓梯間框架側(cè)移剛度 D 值 層次 邊柱（ 4 根） 中柱（ 4 根） iD? 25 cbiiK 2?? KKc ?? 2? 212hiD cc?? （ N/mm） cbiiK 2?? KKc ?? 2? 212hiD cc?? （ N/mm） )(4??? 1010? ???? ?? 4 8 6 3 6 0 0 8 210???? 10)(2 1010? ????? ?? 3600 2 10???? 1 cbi iK ?? KKc ??? ? 212hiD cc?? （ N/mm） cbi iK ?? KKc ??? ? 212hiD cc?? （ N/mm） )(4??? 1010? ?? ? ?? 4400 2 10???? 10)(1010? ??? ? ?? 4400 2 10???? 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 表 橫向框架層間總側(cè)移剛度 層次 4 3 2 1 ?iD 注： ∑D1／ ∑D2＞ ，所以該橫向框架為規(guī)則框架 。 橫向水平地震作用計算 本設(shè)計中的房屋高度為 ，不超過 40m，剛度和質(zhì)量沿高度分布均勻，層數(shù)為5 層的多層建筑，因此采用底部剪力法進行計算。 1．框架橫向自振周期 對于重量和剛度沿高度分布均勻的框架結(jié)構(gòu)，可采用頂點位移法計算結(jié)構(gòu)基本自振周期 T1，對框架填充墻對結(jié)構(gòu)剛度從而對結(jié)構(gòu)周期的影響采用周期調(diào)整系數(shù) T? 來折減。計算公式如下： 1 TiT ???（式中 ~?T? ）。 結(jié)構(gòu)的頂點位移 計算過程見表 所示： 表 結(jié)構(gòu)頂點位移計算表 層數(shù) iG （ kN） 假想層間剪力 Vi （ Vi=?iG ） 各層抗側(cè)移剛度 iD? 各層頂點相對位移i? （ ??iii DV? ） 各層頂點位移 i?（ ??? ii ? ） 4 3 2 1 1T 1. 8 0. 7 0. 24 0. 58 3 ( S )? ? ? ?。 2．結(jié)構(gòu)的特征周期 gT 和地震影響系數(shù)的確定 max ? 建設(shè)場地 Ⅱ 類場地，地震 烈度為 7 度，查《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》結(jié)構(gòu)的特征周期 gT和地震影響系數(shù) max ? 為： g T (S)? max ? = 3．結(jié)構(gòu)總水平等效地震力 ? ???? NGG ieq 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 ) ()TT( a x g ???? ?? kNGF eqEK 9 7 8 ???? ? 4．頂部附加水平地震作用的計算 由于 ) S( ? ) S( g ??? ，應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。 附加地震作用系數(shù)： 1 1 8 1 ?????? Tn? 頂點附加地震作用： 7 5 1 91 1 ????? EKnn FF ? kN 5 各樓層水平地震作用的計算 按底部剪力法求得各質(zhì)點的水平地震作用按式： HG HGF i i i i i ?? EK F（ 1 n? ）計算，將上述 n? 和 EKF 代入，可得： HG HGF i i i i i ?? EK F（ 1 n? ） = HGHG i i i i?。 表 各層橫向地震作用及樓層地震層間剪力計算表 層次 層高 總高 iG ??51 i .i iHGHG HGHG i i i i? 各層間剪力 4 3