唐山二中教學(xué)樓建筑設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 = ㎡， 179。 = kN 合計： 1層樓面： 恒載： 179。 63179。 =179。 = kN 活載：衛(wèi)生間 2179。 2179。 2179。 8+179。 9179。 8= 樓梯 179。 179。 3179。 = kN 走廊 （ ）179。（ ）179。 =179。 = kN 其它樓面 （ 179。 179。 179。 3） 179。 =179。 = 活載合計： +++= kN 23 層樓面： 恒載： 179。 = kN 活載：衛(wèi)生間 179。 179。 2179。 8=179。 8= 樓梯 179。 179。 3179。 =179。 = kN 走廊 179。 = kN 其它樓面 （ ） 179。 =179。 = kN 活載合計： +++= kN 4層屋面： 恒載： 179。 = kN 女兒墻 179。（ +） 179。 2179。 179。 = kN 恒載合計： += kN 活載：上人 2179。 = kN 雪荷載 179。 = kN 活載合計： += kN 各質(zhì)點重力荷載代表值 G1 =G 恒 + 活 =+++++13+179。 = kN G2 = G3 = G 恒 + 活 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 13 =+179。 +++++4251 .49= kN G4 =G 恒 + 活 =+179。 +++++ = kN 集中于各樓層標高處的重力荷載代表值 Gi結(jié)果如圖 33 所示 . 圖 34 各節(jié)點重力荷載代表值 Gravity load value of each node 框架側(cè)移剛度計算 橫向框架側(cè)移剛度計算 橫梁線剛度 ib計算過程見表 33；柱線剛度 ic計算過程見表 34。 表 33 橫梁線剛度 ib計算表 Table 33 The linear stiffness of lateral beam 類別 層次 Ec /（ N/mm2） B179。 h /mm179。 mm I0 /mm4 l /mm EcI0/l /N178。 mm /N178。 mm 2EcI0/l /N178。 mm 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 14 邊橫梁 1 179。 104 350179。 650 179。 109 7200 179。1010 179。 1010 7179。 1010 24 179。 104 300179。 650 179。 109 179。1010 179。 1010 179。1010 走道梁 1 179。 104 350179。 500 179。 109 2500 179。1010 179。 1010 179。1010 24 179。 104 300179。 500 179。 109 179。1010 179。 1010 179。1010 表 34 柱線剛度 ic計算表 Table 34 The linear stiffness of columns 層次 hc/mm Ec /（ N/mm2） B179。 h /mm179。 mm Ic/mm4 EcIc/hc /N178。 mm 1 5200 179。 104 600179。 600 179。 1010 179。 1010 24 3600 179。 104 600179。 600 179。 1010 9179。 1010 柱的側(cè)移剛度按下式計算： D=α c178。 12ic/h2 （ 32） 式中，α c 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，對不同情況按表規(guī)定所列公式計算。根據(jù)梁柱線剛度比的不同，圖 31 結(jié)構(gòu)平面布置圖中的柱可分為中框架柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓梯間柱等。現(xiàn)以第二層 C5 柱的側(cè)移剛度為例，說明計算過程，其余柱的計算過程從略，計算結(jié)果見表 3 3 37 。 第二層 C5 柱及與其相連的梁的相對線剛度如圖 35 所示，圖中的數(shù)據(jù)取自表 33和表 34。由柱側(cè)移剛度修正系數(shù)α c表可查得： K=（ +++）247。（ 2179。 9） = α c=K/（ 2+K） =247。（ 2+） = 由 D=α c178。 12ic/h2得： D=179。 12179。 9179。 1010247。 36002=35083 N/mm 圖 35 柱及與其相連梁的線剛度 The linear stiffness of column and its associated beam 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 15 表 35 中框架柱側(cè)移剛度 D值（ N/mm） Table 35 The deformational stiffness of column 層次 邊柱（ 19根） 中柱（ 19根） ∑ Di K α c Di1 K α c Di2 34 16083 33000 932577 2 17417 35083 997500 1 28158 18691 890131 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度∑Di， 見表 36。 表 36 橫向框架層間側(cè)移剛度 （ N/mm） Table 36 The deformational stiffness of the lateral frame 層次 1 2 3 4 ∑ Di 890131 997500 932577 932577 由表可見，∑ D1 /∑ D2 =890131/997500=〉 ，故該框架為規(guī)則框架。 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 表 37 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算 Table 37 The thinking deformation for the upper structure 層次 Gi / kN VGi / kN ∑ Di/（ N/mm） Δ ui/mm ui/mm 4 932577 3 932577 2 997500 1 890131 按下式計算 基本周期 T1，其中 uT的量綱為 m，取ψ T＝ ，則 T1= T （ uT） 1/2 =179。 179。 （ ） 1/2 =（ s） ： 本結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 16 故可用底部剪力法計算水平地震作用，結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值按下式計算： FEk=α １ Geq （ 34） 式中，α １ 為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影 響系數(shù)值； Geq為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點應(yīng)取總重力荷載代表值的 85％。即： Geq =∑ Gi ＝ 179。（ ＋ 179。 2＋ ） ＝ 179。 ＝ kN α １ ＝（ Tg/T1） max=（ ） 179。 = Fek=Geq=179。 =5526 kN 因 Tg =179。 = ＜ T1=， 所以應(yīng)考慮頂 部 附加水 平地震作用。 頂部 附加地震作用系數(shù)δ n按規(guī)定計算，即： δ n= T1+=179。 += Δ F=δ nFEk=179。 =634. 4 kN 各質(zhì)點的水平地震作用按下式計算： Fi=Fek（ 1δ n） GiHi/∑ GjHj （ 35） Δ Fn=δ nFek （ 36） 將上述和代入可 得， Fi =179。（ ）179。 GiHi/∑ GjHj =179。 GiHi/∑ GjHj 具體計算過程見表 38。各樓層地震剪力按下式計算： Vi=∑ Fk,結(jié)果列入表 38。 表 38 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 Table 38 The measurement of the shear force 層次 Hi/m Gi/kN GiHi/kN178。 m GiHi/∑ GjHj Fi/kN Vi/kN 4 16 3 2 1 各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖 36。 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 17 圖 36 橫向水平地震作用和樓層地震剪力 The lateral frame be subjected to earthquake and the shear force of the floor 。 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移Δ ui和定點位移 ui分別按下式計算： Δ ui= Vi /∑ Dij （ 37） U=∑（Δ u） k （ 38） 計算過程見表 39。表中還計算了各層間彈性位移角θ e=Δ ui /hi 。 表 39 橫向水平地震作用下的位移驗算 Table 39 The deformations of the lateral frame be subjected to earthquake 層次 Vi/kN ∑ Di/（ N/mm） Δ ui /mm ui/ mm hi /mm θ e=Δ ui /hi 4 932577 3600 1/1722 3 932577 3600 1/1014 2 997500 3600 1/839 1 890131 5200 1/947 由表 39 可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第 2 層，其值為 1/839＜ 1/550，滿足Δ u e≤［θ e］ h的要求，其中［Δ u/h］ =1/550 由規(guī)定查得。 計算 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 18 以圖 32 中 ○ 5 軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算方法，其余框架內(nèi)力計算從略。 框架柱端剪力及彎矩分別按下式計算： Vij=ViDij/∑ Dij （ 39） Mijb= Vij yh （ 310） Miju= Vij （ 1y） h （ 311） 其中， Dij取自表 35，∑ Dij取自表 36，層間剪力取自表 38。 各柱反彎點高度比 y按下式確定： y=y0+y1+y2+y3 （ 312） 其中可查表得出， y0為框架柱 的標準反彎點高度比； y1位上、下層梁線剛度變化時反彎點高度的修正值； y y3為上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值。在此，底層柱需考慮修正值 y2，第 2 層柱需考慮修正值 y1和 y3，其余柱均無修正。具體計算過程及結(jié)果見表 310。 表 310各層柱端彎矩及剪力計算 Table 310 The measurement for bending action and shear force 層次 hi /m Vi /kN ∑ Dij /（ N/mm） 邊柱 Di1 Vi1 K Y Mi1b Mi1u 4 932577 16083 3 932577 16083 2 997500 17417 1 890131 28158 （續(xù)表 310） 層次 hi /m Vi /kN ∑ Dij /（ N/mm） 中柱 Di1 Vi1 K Y Mi1b Mi1u 4 932577 33000 3 932577 33000 117.2 河 北 聯(lián) 合 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 19 2 997500 35083 150.5 1 890131 18691 102.7 注：表中 M量綱為 kN178。 m， V 量綱為 kN。 兩端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式計算： Mbl=（ Mi+1,jb + Miju） ibl/（ ibl+ibr）