鴻華華職業高中教學樓土木工程教學樓設計畢業設計計算書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 17 kN/m3墻體（粉煤灰輕渣空心砌塊）容重 8 kN/m3 重力荷載代表值的計算頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載 +縱橫梁自重+半層柱自重+半層墻體自重其它層重力荷載代表值：樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱+上下各半層墻體自重+門窗自重 第一層(1)梁、柱 表7 底層梁、柱重力荷載計算表類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體 積（m3）數 量(根)單 重（KN）總 重（KN）橫梁7200主梁：350700次梁：300600252010459003252700250300251050縱梁7800主梁：350700次梁：3006002584353801404800主梁：250400次梁：250300258412996368400主梁：350700次梁：300600251266302254200主梁：250400次梁：250300258488432類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體 積（m3）數 量（根）單 重（KN）總 重（KN）柱455055055025403514004298（2）內外填充墻重量的計算外橫墻體積： 外縱墻體積： 總體積：內橫墻體積： 內縱墻體積：體積為： +=重量：(3)樓板恒載、活載的計算面積：=1044m2 恒載： 活載：由以上計算可知，一層重力荷載代表值為：4298+2505+4479+=12326 KN綜合考慮其它因素，取12500 KN2﹑第二～五層（1）梁、柱　　　表8 二～五層梁、柱重力荷載計算表類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體 積（m3）數 量(根)單 重（KN）總 重（KN）橫梁7200主梁：350700次梁：300600252010459003252700250300251050縱梁7800主梁：350700次梁：3006002584353801404800主梁：250400次梁：250300258412996368400主梁：350700次梁：300600251266302254200主梁：250400次梁：250300258488432類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）體 積（m3）數 量（根）單 重（KN）總 重（KN）柱3600550550254011003998（2）內外填充墻重量的計算外橫墻體積： 外縱墻體積： 總體積：內橫墻體積： 內縱墻體積：體積為： +=重量：（3）樓板恒載、活載的計算面積： 1044m2 恒載： 活載：由以上計算可知，二～四層重力荷載代表值為：3998+2557+4479+=12078 KN 綜合考慮其它因素，取12300KN頂層由以上計算可知，頂層重力荷載代表值為： 綜合考慮其它因素，取10500 KN ＝12500+123003＋10500＝59900KN圖10 質點重力荷載值(KN) 橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算 橫向自振周期的計算按頂點位移法計算框架的自振周期頂點位移法是求結構基本頻率的一種近似方法。將結構按質量分布情況簡化為無限質點的懸臂直桿，導出以直桿頂點位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結構的頂點水平位移，就可以按下式求得結構的基本周期：式中：——基本周期調整系數。考慮填充墻對框架自振周期影響的折減系數，—。△T——框架結構的頂點假想位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，△T是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點位移。然后由△T求出，再用求出框架結構的底部剪力。進而求出框架各層剪力和結構真正的位移。△T按以下公式計算：（△T）i= ∑Gi/∑Di△T =∑（△T）k注： ∑Di 為第i層的層間側移剛度。 （△T）i為第i層的層間側移。結構頂點的假想側移計算過程見下表：表 9 結構頂點的假想側移計算表層次（KN）（KN）(N/mm)=（m）510500105007811004 1230022800781100312300351007811002123004740078110011250059900620180 多遇水平地震作用及樓層地震剪力的計算本建筑結構高度不超過40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即：1. 結構等效總重力荷載代表值（多自由度彈性體系）59900=50915 KN計算水平地震影響系數：查表得：該地區為二類場地，分組第一組，地震特征周期值=。查表得設防烈度為7度的，查表見：《建筑抗震設計規范》。由于 ，故，所以考慮頂部附加水平地震作用的影響。2. 結構總的水平地震作用標準值 KN各質點橫向水平地震作用按下式計算：查抗震規范可得，于是，結構頂部附加如下集中水平地震作用為：地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為計算過程如下：表 10 地震作用下各樓層水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次（m）(m)（KN）（五層處+）51050019897568942576010854123001888057171802312300144525 5522354212300100245 381273511250056875 2152950 多遇水平地震作用下的位移計算水平地震作用下框架結構的層間位移（△u）i和頂點位移u i分別按下列公式計算：（△u）i = Vi/∑Dij ui=∑（△u）k各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據《抗震規范》，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]1/550。 計算過程如下表：表 11 橫向水平地震作用下的位移驗算表層次Vi（KN）∑Di（N/mm）（△u） （mm）hi（m）θe=（△u）i /hi510857811001/2590418027811001/1558323547811001/1196227357811001/1029129506201801/956由表11 可知最大層間彈性位移角發生在第一層，其值為1/956，小于《高層建筑鋼筋混凝土結構技術規程》所規定的極限值[]=1/550，因此結構的水平位移滿足要求。 各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖圖 11 地震剪力沿房屋高度的分布圖 水平地震作用下的框架內力計算框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：Vij=DijV i /∑Dij=Vijyh =Vij（hyh）y=y0+y1+y2+y3注：y0框架柱的標準反彎點高度比。y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。yy3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。y框架柱的反彎點高度比。底層柱需考慮修正值y0和y2，第二層柱需考慮修正值y0和y3，其余層的柱只需要考慮y0即可。查混凝土規范可得出y值，此處不一一列出y值。計算過程見下表：表12 地震作用下A、D軸柱端剪力和柱端彎矩計算表層號（KN）(KN)(m)()()51085781100184724180278110018472323547811001847222735781100184721295062018014780表13 地震作用下B、C軸柱端剪力和柱端彎矩計算表層號（KN）(KN)(m)()()51085781100205834180278110020583323547811002058322735781100205831295062018016229梁端彎矩剪力及柱軸力按下式計算= 表 14 地震作用下梁端彎矩、剪力及柱軸力表層次AB跨BC跨柱軸力M左M右 VM左M右 V邊柱中柱54321圖 12 地震作用下柱軸力圖圖 13 地震作用下梁端、柱端剪力圖圖 14 地震作用下梁彎矩圖圖 15 地震作用下柱彎矩圖 風荷載作用下框架結構的內力及側移的計算 風荷載作用下的側移計算 風荷載標準值計算 作用在屋面梁和樓面節點處的集中風荷載標準值：式中：— Z高度處的風振系數 — 風荷載體型系數 — 風壓高度變化系數 — 基本風壓 — 計算單元（負載）寬度 — 各層層高本地區基本風壓為：ω0 = ，矩形平面 ，負載寬度，密集建筑群的城市市區，粗糙度為C類，查表計算《建筑荷載規范》（GB5009——2001）規定，此教學樓結構高度H=30m， H/B=，所以不考慮風振系數，即取βZ=。風荷載作用下的位移計算風荷載作用下框架側移計算及驗算進行側移驗算時，取剛度折減系數，水平荷載下框架層間側移按下式計算：（層間側移） ：第j層所有柱的抗側移剛度之和；：第j 層的總剪力標準值；：第j層的層間側移。由表16 可知最大層間彈性位移角發生在第一層，其值為1/45506，小于《高層建筑鋼筋混凝土結構技術規程》所規定的極限值[]=1/550，因此結構的水平位移滿足要求。表 15 各層樓面處集中風荷載的標準值表層次Z(m)54321圖16 風荷載作用下結構計算簡圖表16 風荷載作用下側移計算表層次彈性層間位移角限值57811001/4500001/55047811001/1565211/55037811001/923081/55027811001/666671/55016201801/455061/550 風荷載作用下的內力計算框架結構在風荷載作用下（從左吹向右）下的內力計算，仍采用D值法。如下圖計算表格，風荷載作用下的內力計算： 框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：Vij=DijV i /∑Dij=Vijyh =Vij（hyh）y=y0+y1+y2+y3注：y0框架柱的標準反彎點高度比。y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。yy3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。y框架柱的反彎點高度比。底層柱需考慮修正值y0和y2，第二層柱需考慮修正值y0和y3，其余層的柱只需要考慮y0即可。查混凝土規范即可得出y值，此處不一一列出y值。表17 風荷載作用下A、D軸柱端剪力和柱端彎矩計算表層號（KN）(KN)(m)()()578110018472478110018472378110018472278110018472162018014780表18 風荷載作用