5层框架结构教学楼毕业设计(附全套) 146页

'5层框架结构教学楼毕业设计(附全套)毕业设计任务书题　目四方学院教学楼建筑结构设计学生姓名学号班级专业土木工程承担指导任务单位土木工程学院导师姓名导师职称副教授高级工程师1、建设地点：河北省邯郸市（抗震设防烈度7度，0.15g）；根据当地的条件选取相应的气候和荷载参数；结构形式采用增加少量剪力墙的框架结构；地基承载力ƒ=160kPa。2、占地面积和建筑面积要求：占地面积为20m×50m，教室按照60人的标准设计。五层均为内走廊教学楼。3、建筑层数：地上5层；4、层高和总高要求：层高为3.6m～4.5m；5、建筑部分要求满足教学楼的功能要求，可考虑作一部分效果以满足美观要求，另外考虑楼梯间、卫生间、办公室等的设置；其余灵活掌握；6、设计工作量要求：（1）独立完成建筑方案的确定，绘制全部建筑施工图（平面、立面、剖面、节点大样、设计说明、工程做法等）；（2）手工计算一榀框架在无墙情况下的竖向及地震作用的内力计算、内力组合及配筋设计；一块现浇板的配筋设计；一根连续次梁的设计；一根柱下独基设计。（3）其他部分及考虑抗震墙与框架协同抗震影响等采用PKPM软件进行程序设计计算；（4）翻译本专业相关论文不少于3000字；（5）完成楼盖、框架、次梁、基础、楼梯等主要构件的结构施工图绘制。7、应收集的资料及参考文献：（1）有关建筑设计要求方面的资料。（2）有关钢筋混凝土结构及构件设计及计算方面的资料。（3）有关建筑建筑物抗震及计算方面的资料。（4）有关PKPM软件操作方面的资料。8、进度计划第1～2周：查阅文献并外文翻译。第3～4周：确定建筑设计方案并完成建筑施工图的绘制。第5～8周：确定结构设计方案并进行结构及构件的手算部分计算。第9～12周：用PKPM结构设计软件进行结构计算。第13～14周：绘制结构施工图，完成论文。第15周：整理计算书，答辩.11 教研室主任签字时　间　　年　月日毕业设计开题报告题　目四方学院教学楼建筑结构设计学生姓名学号班级土0801-13专业土木工程11 一、研究背景随着我国经济的飞速发展和人们的生活水平不断提高，人们忙于建造各种功能的建筑，以满足生活和生产的需要，而在多层教学楼结构设计中，对于抗震性能高于砌体结构的框架结构在当代适用最为广泛。框架结构是由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。我国大部分教学楼结构都采用这种结构；但是汶川地震后框架结构的教学楼震害较大，对此抗震设计规范建议设置少量剪力墙增加框架结构的多道抗震设防线，减少侧移，增加抗侧刚度。二、国内现状随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，虽说它的钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。人们可以根据自己的喜好充分利用其使用空间，满足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和连系梁沿纵向布置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。三、设计内容11 1、根据建筑方案确定结构方案布置，确定柱、墙、梁、板的布置和截面假定。2、荷载计算和竖向、风荷载及地震作用下的内力计算。3、按照协同工作原理计算框架和剪力墙的内力。4、采用软件分析少量抗震墙框架结构的内力分布及配筋。5、结构构件的延性设计。6、构件的截面配筋设计和绘制施工图。7、整理计算数据，按照设计思路撰写设计说明书。四、采用的方法查阅相关资料，根据教学楼的相关设计标准和设计要求，确定教学楼的施工方法、施工工序、监控测量等。荷载采用pkpm计算软件，计算结构荷载，验算教学楼的结构要求。五、计划进度第1-2周查阅文献并外文翻译。第3-4周确定建筑设计方案并完成建筑施工图的绘制。第5-8周确定结构设计方案并进行结构及构件的手算部分计算。第9-12周用PKPM结构设计软件进行结构计算。第13-14周绘制结构施工图，完成论文。第15周整理计算书，答辩。指导教师签字时间　　年　月日11 摘要结构设计中框架结构是现代化教学楼广泛应用的结构，它具有灵活布置建筑平面的优点，利于安排需要较大空间的建筑，比较适用于教学楼。但是汶川大地震中框架结构教学楼震害较大，因此，要加少许剪力墙来增加框架结构的抗震设防线，增加抗侧刚度，减少侧移。本设计包过建筑设计和结构设计。教学楼共5层，60人的标准教室，建筑总面积4233m2。利用AutoCAD及天正建筑，对教学楼进行了平面、立面、剖面即整体布局的建筑设计。利用PKPM软件来验算结构布置的合理性，进而对教学楼在无墙情况下的总荷载计算，达到确定建筑结构中一榀框架的配筋计算，确定楼板，联系梁和柱下独立基础的设计。通过PKPM软件来对加少许剪力墙框架结构进行设计，并绘制出结构的主要施工图，完成教学楼的总体结构设计。关键词：少许剪力墙框架结构建筑设计结构设计抗震设计11 AbstrackTeachingbuildingofthestructuredesignoftheframestructureiswidelyusedinthemodernteachingbuildingstructure,ithasmoreflexiblewiththeadvantagesofbuildinglayout.Toarrangethelargespacebuildingstructure.Comparedtotheteachingbuilding.ButaftertheWenchuanearthquakeframestructureteachingbuildingseismicdamageisbigger,therefore,toaddalittleshearwallframestructuretoincreasethemulti-channelseismicfortificationlines,reducethelateraldisplacement,increasedlateralstiffness.Theteachingbuildingof5floors,60standardclassrooms,atotalconstructionareaof4233m2.Thisdesignincludingthearchitecturedesignandstructuredesign,usingAutoCADanditisbuilding,ontheteachingbuildingfortheplane,elevation,sectionwherebytheoveralllayoutdesign.UsingPKPMsoftwaretocalculatethestructurallayoutisreasonable,andtheteachingbuildingisinthefreewallundertheconditionoftotalloadcalculation,todeterminethestructureofaframereinforcementcalculation,determinethefloor,Tiebeamindependentfoundationdesign.ThroughthePKPMsoftwaretoaddalittleshearwallframestructuredesign,anddrawthestructureofthemainconstructiongraph,completetheteachingbuildingoftheoverallstructure.Keywords:FramestructureArchitecturaldesignStructuraldesignAnti-seismicdesign11 目录第1章绪论11.1选题背景11.2国内外现状11.3研究的内容和方法11.3.1研究内容11.3.2采用的方法21.4 成果及意义21.4.1  成果21.4.2  意义2第2章设计概括32.1设计题目32.2设计目的32.3设计规模32.4设计资料32.5各部分工程构造32.5.1屋面做法32.5.2楼面42.5.3厕所42.5.4墙体42.5.5门窗42.6设计要求42.6.1建筑部分42.6.2结构部分4第3章建筑设计63.1建筑功能63.1.1建筑功能要求63.2平面设计63.2.1建筑造型63.2.2布置原则611 3.3立面设计73.4剖面设计73.5交通联系部分73.5.1楼梯73.5.2走廊83.5.3出入口及门厅8第4章结构方案设计94.1工程简介94.2框架结构承重方案的选择94.3初估梁柱截面104.3.1柱截面104.3.2梁截面11第5章荷载计算125.1恒载标准值的计算125.1.1屋面125.1.2各层楼面125.1.3梁自重125.1.4柱自重135.1.5外纵墙自重135.1.6内纵墙自重135.1.7内隔墙自重135.1.8外隔墙自重145.2活荷载标准值计算145.2.1屋面和楼面荷载标准值145.2.2雪荷载145.3竖向荷载下框架受荷总图155.3.1在A-B及C--D轴板155.3.2在A-B轴间框架梁155.3.3在B-C轴间框架梁165.3.6A轴柱纵向集中荷载的计算185.3.7B轴柱纵向集中荷载的计算185.3.8C轴柱纵向集中荷载的计算与B轴柱的相同185.3.9D轴柱纵向集中荷载的计算与A轴柱的相同1811 5.4风荷载计算195.5水平地震作用205.5.1重力荷载代表值的计算205.5.2框架柱抗侧移刚度和结构基本自震周期计算：22第6章内力计算266.1恒载作用下的框架的内力266.1.1弯矩分配系数266.1.2杆件固端弯矩276.2活载作用下的框架的内力326.2.1弯矩分配系数326.2.2杆件固端弯矩336.3风载作用下的框架的内力计算386.3地震作用下的框架的内力计算43第7章内力组合477.1恒荷载作用下内力调幅477.1.1梁端柱边剪力计算477.1.2梁端柱边剪力梁端柱边弯矩计算477.1.3弯矩调幅477.2活荷载作用下内力调幅487.2.1梁端柱边剪力计算487.2.2梁端柱边剪力梁端柱边弯矩计算487.2.3弯矩调幅497.3风荷载作用下的梁端柱边内力497.4水平地震作用下的梁端柱边内力50第8章内力组合表51第9章配筋计算589.1.1框架梁正截面承载力589.1.2框架梁斜截面配筋计算599.2柱截面设计和配筋629.2.1柱正截面受弯承载力计算：629.2.2斜截面承载力计算74第10章连系梁设计7610.1荷载计算7611 10.2内力计算7610.3截面承载计算76第11章屋面板及楼面板的设计7811.1屋面设计7811.1.1屋面B板荷载计算7811.1.2判断B板的计算类型7811.1.3按弹性理论进行计算7911.1.4B板正截面受弯承载力计算7911.1.5屋面A板荷载计算8011.1.6判断A板的计算类型8011.1.7A板正截面受弯承载力计算8111.2楼面板设计8111.2.1楼面B板荷载计算8111.2.2判断B板的计算类型8111.2.3按弹性理论进行计算8111.2.4正截面受弯承载力计算8211.2.5楼面A板荷载计算8311.2.6判断板的计算类型8311.1.7正截面受弯承载力计算84第12章基础设计8512.1荷载计算8512.2确定基础尺寸8612.2.1初步确定基础底部尺寸8612.2.2验算基础底部尺寸8712.2.3抗震验算8712.2.4基础结构设计88第13章电算结果9013.1结构设计总信息9013.1.1结构材料信息9013.1.2风荷载信息9013.1.3地震信息9113.1.4活荷载信息9113.1.5调整信息9211 13.1.6配筋信息9213.1.7设计信息9213.1.8荷载组合信息9313.1.9剪力墙底部加强区信息9313.1.10计算成果9313.2周期、阵型、地震力9713.3结构位移103第12章结论与展望108参考文献109致谢110附录A外文翻译111A1外文111A2译文121附录B电算信息图12611 石家庄铁道大学毕业设计第1章绪论1.1选题背景世界上的教学楼一般为多层建筑，其结构一般为砌体结构和框架结构。但是现代化教学楼一般都需要较大空间来满足各种功能教室，因此砌体结构就不能适用了，而框架结构正好有这优点，而且框架结构具有自重轻，节省材料，空间分隔灵活等优点。在现代化教学楼结构设计中大部分都采用这结构。但是我国是多发地震的国家，而框架结构教学楼震害较大，所以需要加少许剪力墙来增加教学楼的抗侧刚度，减小侧移，为教学楼增加了多道抗震设防线，减少结构受地震破坏，因此，建议框架结构教学楼得加少许剪力墙。1.2国内外现状随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，虽说它的钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。人们可以根据自己的喜好充分利用其使用空间，满足了使用者在使用上的不同要求。因此，少许剪力墙框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。少许剪力墙框架结构的设计主要有电算软件设计，辅助以简单的计算软件，以及手工计算。电算软件又分为专业软件与通用软件。国内比较常见的专业电算软件是PKPM，其次广厦、Midas Building 等也有应用。通用软件有ANSYS、Midas Gen等。。另外，探索者等小型软件可以方便的进行简单计算和绘图。1.3研究的内容和方法1.3.1研究内容1、建筑设计：建筑规模：场地尺寸为20×50平方米；建筑层高3.6m-4.5m，层数5层。应满足教学楼的功能要求，可作一部分效果以满足美观要求。2、结构设计：结构体系采用少许剪力墙结构体系，根据建筑方案进行结构设计。包括：（1）结构布置与构件截面尺寸的确定；荷载统计；一榀框架的内力计算和截面设计满足构造要求。（2）利用PKPM进行结构设计、绘制部分施工图。2 石家庄铁道大学毕业设计1.3.2采用的方法结构设计采用手算和电算两种方法。电算采用PKPMCAD建立建筑模型，SATWE结构计算，墙梁柱施工图软件绘制。手算时，根据楼层的整体建筑做法和结构布置来确定荷载种类和大小，恒载和活载采用结构力学中弯矩分配法来计算；风载和地震作用采用抗震设计中的底部剪力法来计算，并考虑强剪弱弯，强柱弱梁的方法来计算配筋。1.4 成果及意义1.4.1  成果图纸8张2#图，包括建筑图和结构图。建筑：建筑平面图两张（首层、标准层）、立面图一张、剖面图一张、节点大样一张。工程做法等。结构：按PKPM计算结果出图，包括基础施工图包过设计说明、标准层柱配筋图平法表达）、标准层梁配筋图、楼板的施工图（两张）、及楼梯的施工图。另外手画一张手算结果的一榀框架施工图。计算书不少于1万字。1.4.2  意义本次毕业设计，目的是培养我们综合运用所学的基础理论知识、专业知识和基本技能，提高我们分析与解决实际问题的能力，为即将从事实际工作打下了扎实的基础。从此次毕业设计中，我们要锻炼和学习以下能力（1）查阅中外文文献和查阅相关规范，资料的能力。（2）工程设计中的实际问题实际分析，独立思考的能力。(3)运用PKPM，天正建筑，Auto-CAD等专业软件的能力。（4）形成了一个专业的思维来看待实际工程的能力（5）解决实际问题中增进团队合作的能力。2 石家庄铁道大学毕业设计第2章设计概括2.1设计题目四方学院教学楼建筑结构设计2.2设计目的能够把所学的基本理论和基本专业知识综合用来分析和解决土木建筑工程设计问题，掌握工程项目的基本设计思路、方法、计算结果分析和成果内容、表达方式等，同时也能锻炼我们理论联系实际及动手能力。2.3设计规模建筑地点：邯郸市建筑场地面积：20m×50m层数：结构共5层，层高均为3.9m，室内外高差0.450m，室外地面标高-0.450m。2.4设计资料地基承载力特征值ƒ=160KPa，基本风压为0.3kN/m2,基本雪压为0.4kN/m2，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g。2.5各部分工程构造2.5.1屋面做法选用河北工程做法98ZJ001-屋面17，高聚物改性沥青土木防水屋面。蛭石保护层4厚高聚物改性沥青涂膜防水层一道20厚水泥砂浆找平层1：6水泥焦渣找2％坡，最薄处30厚结构找坡保温层取A现浇屋面板50厚135 石家庄铁道大学毕业设计120厚钢筋混凝土基层2.5.2楼面（选用河北工程做法，98JZ001楼面6，预制水楼石楼面)铺25厚预制水磨石楼面，稀水泥浆擦缝撒素水泥面（洒适量清水）30厚1：4干硬性水泥砂浆结合层40厚C20细石混凝土垫层（后浇层）120厚钢筋混凝土楼板（100厚钢筋混凝土楼板）2.5.3厕所地面低于同层楼地面30mm，向地漏找坡1％，地面采用防滑地砖，墙面采用防水砂浆。2.5.4墙体陶粒空心砌块（390mm×290mm×190mm）容重γ=6KN/m3。内墙面采用河北98JZ001内墙3（水泥砂浆墙面），外墙面采用外墙4（水泥砂浆墙面）。2.5.5门窗门厅处为铝合金门，其他均为木门。2.6设计要求2.6.1建筑部分设计并绘制以下建筑施工图。平面图：首层、标准层、顶层、节点大样、设计说明、工程做法。立面图：正立面、背立面。剖面图：选择楼梯进行剖切。2.6.2结构部分（1）手算部分135 石家庄铁道大学毕业设计手工计算一榀框架在无墙情况下的竖向及地震作用的内力计算，内力组合及配筋设计，一块现浇板的配筋设计，一根连续次梁的设计，一根柱下独立基础设计。（2）PKPM软件计算其它部分及考虑抗震墙与框架协同抗震影响等采用PKPM软件进行程序设计计算。（3）图纸部分结构设计总说明。完成楼盖、框架、次梁、基础、楼梯等主要结构施工图绘制。135 石家庄铁道大学毕业设计第3章建筑设计3.1建筑功能3.1.1建筑功能要求（1）教学用房，教学辅助用房应分区明确、布局合理、联系方便、互不干扰。平面组合应功能分区明确，联系方便，有利于交通疏散。（2）教室内课座椅的布置：课座椅的排距不宜小于900mm，纵向走道宽度不小于550mm，教室后设置600mm的横向走道，应满足60人的标准设计。3.2平面设计3.2.1建筑造型根据设计原则，本设计采用“一”字型结构体系，这种结构体系符合简单，对称，规则的原则。3.2.2布置原则本设计在力求平面对称，对称平面易于保证质量中心和刚度中心重合，避免结构在水平作用下扭转。结构平面布置如图3-1135 石家庄铁道大学毕业设计图3-1标准层平面图3.3立面设计立面设计时首先推敲各部分总的比例关系，考虑建筑物整体的几个方面的统一。相邻里面的连接与协调，然后着重分析各里面上墙面的处理，门窗的调整和安排。最后对入口、门厅、走廊等进一步进行处理，里面的节奏感在门窗的排列组合，墙面的构件划分中表现比较突出。3.4剖面设计剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、层数、建筑空间的组合利用以及建筑剖面中的结构、构造关系。建筑物的平面和剖面是紧密联系的，在本设计中，学校一至五层层高均为3.9m，总高19.5m。3.5交通联系部分3.5.1楼梯本工程主要垂直交通工具是两部双跑楼梯：开间进深分别为3300mm×7000mm，3600mm×7000mm和双分对折楼梯：6600mm×7000mm；满足人流通行要求。135 石家庄铁道大学毕业设计3.5.2走廊走廊起到连接水平方向各个分区的联系作用，考虑到建筑物的耐火等级、层数及走廊通行人数等因素，走廊宽3000mm。3.5.3出入口及门厅因室外地坪标高设计为-0.450m，故从室外进大门门厅设三级台阶，门厅宽敞明亮满足交通和防火要求。135 石家庄铁道大学毕业设计第4章结构方案设计4.1工程简介（1）建筑地点：邯郸市（2）建筑类型：五层学校.少许剪力墙框架结构。（3）建筑介绍：楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土楼盖，楼板厚度取120mm（100mm），外填充墙采用290厚的陶粒空心砌块，内墙采用190厚的陶粒空心砌块，楼梯采用现浇板式楼梯。（4）工程地质条件：自然地表0.8m内为填土，填土下层为4.5m厚亚粘土，再下为细沙层，亚粘土允许承载力按设计任务书。地下水位：地下水在自然地表10m以下，无侵蚀性。地震设计烈度按设计任务书，III类场地，地表海拔高度为80.5m。建筑物耐久等级：2级。（5）材料情况混凝土采用C30，梁柱纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，梁柱箍筋采用HRB335钢筋，基础采用HRB335级钢筋。（6）施工：梁柱板均为现浇。（7）柱网布置如图4-1135 石家庄铁道大学毕业设计图4-1柱网布置4.2框架结构承重方案的选择本方案采用的是纵横向承重体系。竖向荷载的传递路径：楼板的均布荷载和活载传给横向次梁和横向框架梁。横向次梁荷载传给纵向框架梁-再传给柱；横向框架梁的荷载直接传给柱。柱荷载再传给基础。4.3初估梁柱截面4.3.1柱截面根据柱支承的楼板面积计算竖向荷载作用下的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积，估算柱截面时，楼层荷载一般按ｇE=11-14kN/m2计算。本工程ｇE=14kN/m2。计算负荷面积F=6.6×(7/2+3/2)=33m2（中柱）；对于边柱F=6.6×（7/2）=23.1m2。如图4-2图4-2柱负荷面积根据轴压比设计值NV=βFgEηβ-边柱取1.3，不等跨内取1.25，gE各层重力荷载代表值取14kN/m2。本工程为框架三级抗震（7度设防，高度≤30m），柱轴压比控制值μN=0.9135 石家庄铁道大学毕业设计AC≥N/μNFC边柱AC1≥βFgEη/μNFC==163×103m2中柱AC≥βFgEη/μNFC==224×103m2住截面分别为α==403mm,473mm根据设计柱截面取值为500mm×500mmIb=bh3=500×5003/12柱高度：二至五层柱高度即为层高取3.9m，低层柱高度从基层顶面取至一层板底h1=3.9+0.45+0.55=4.9m4.3.2梁截面框架梁截面的确定h=（1/12-1/8）L，b=（1/2.5-1/1.5）h。且b不小于0.5倍柱宽，不小于250mm。L1：柱距6.6m，纵向框架梁。h=（1/12-1/8）L=(550-825)mm取h×b=600mm×300mm。L2:边跨横向框架梁。h=（1/12-1/8）L=(583-875)mm取h×b=600mm×300mm。L3：中跨横向框架梁。取h×b=550mm×250mm。L4：联系次梁。h=（1/15-1/10）L=（426-700）mm取h×b=550mm×250mm。135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计第5章荷载计算5.1恒载标准值的计算5.1.1屋面河北98ZJ001-屋面17蛭石保护层4厚高聚物改性沥青涂膜防水层一道0.35kN/m220厚水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m21：6水泥焦渣找2％坡，最薄处30厚结构找坡0.15×14=1.75kN/m2(2％×(7+1.5)=0.17m)，（0.17+0.03+0.03）/2=0.15m保温层取A现浇屋面板50厚0.05×30=1.5kN/m2120厚钢筋混凝土基层0.12×25=3kN/m2总计7kN/m25.1.2各层楼面河北98ZJ001-楼面60.65kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板(边跨)0.12×25=3.0kN/m2100厚现浇钢筋混凝土板（中跨）0.1×2=2.5kN/m2抹灰层：12厚混合沙浆0.24kN/m2总计：3.89kN/m23.39kN/m25.1.3梁自重b×h=300mm×600mm（边跨）梁自重0.6×0.3×26=4.68kN/mb×h=250mm×550mm(中跨)梁自重0.55×0.25×26=3.58kN/mb×h=250mm×550mm（联系次梁）梁自重0.55×0.25×26=3.58kN/m135 石家庄铁道大学毕业设计5.1.4柱自重b×h=500mm×500mm柱自重0.5×0.5×26=6.5kN/m5.1.5外纵墙自重标准层下部纵墙：0.9×0.29×6=1.62kN/m钢塑窗：1.8×0.35=0.63kN/m上部纵墙（3.9-1.8-0.9-0.6）×0.29×6=1.08kN/m贴瓷砖外墙面：（3.9-1.8）×0.6=1.26kN/m混合砂浆内墙面：（3.9-1.8）×0.34=0.71kN/m总计5.3kN/m底层纵墙：（3.9+0.45-1.8）×0.29×6=4.59kN/m钢塑窗：1.8×0.35=0.63kN/m贴瓷砖外墙面：（3.9+0.45-1.8）×0.6=1.53kN/m混合砂浆内墙面：（3.9+0.45-1.8）×0.34=0.87kN/m总计7.62kN/m5.1.6内纵墙自重标准层（底层）纵墙：(3.9-0.6)×6×0.19=3.96kN/m混合砂浆内墙面：(3.9-0.6)×0.34×2=2.24kN/m总计6.2kN/m5.1.7内隔墙自重标准层内隔墙：(3.9-0.6)×0.19×6=3.96kN/m混合砂浆内墙面：(3.9-0.6)×0.34×2=2.24kN/m总计6.2kN/m底层135 石家庄铁道大学毕业设计内隔墙：（4.9-0.6-0.45）×0.19×7=4.62kN/m混合砂浆内墙面：（4.9-0.6-0.45）×2×0.34=2.61kN/m总计7.23kN/m5.1.8外隔墙自重标准层外隔墙：(3.9-0.6)×0.29×6=5.74kN/m混合砂浆内墙面：(3.9-0.6)×0.34×2=2.24kN/m总计7.96kN/m底层外隔墙：（3.9+0.45-0.6）×0.29×7=6.75kN/m混合砂浆内墙面：（4.9+0.45-0.6）×2×0.34=2.55kN/m总计9.3kN/m5.2活荷载标准值计算5.2.1屋面和楼面荷载标准值根据<<建筑结构荷载规范>>（GB50009-2001）查得：不上人的屋面：0.5kN/m2楼面：教室2.0kN/m2走廊2.5kN/m2厕所2.5kN/m25.2.2雪荷载=1.0×0.35=0.35kN/m2屋面或荷载与雪荷载不同时考虑，俩者中取大值。135 石家庄铁道大学毕业设计5.3竖向荷载下框架受荷总图5.3.1在A-B及C--D轴板在A-B轴内：按单向板计算。在B-C轴内：按单向板计算。5.3.2在A-B轴间框架梁板传至梁上荷载都为均布荷载，荷载的传递示意图如图5-1所示。图5-1框架梁上板传荷载示意图屋面板传递荷载恒载：7×3.3=23.1kN/m活载：0.5×3.3=1.65kN/m楼面板传递荷载135 石家庄铁道大学毕业设计恒载：3.89×3.3=12.8kN/m活载：2.0×3.3=6.6kN/m梁自重：4.68kN/m在A-B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.68+23.1=27.78kN/m活载=板传荷载=1.65kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=4.68+12.8=17.48kN/m活载=板传荷载=6.6kN/m5.3.3在B-C轴间框架梁屋面板传递荷载恒载：0活载：0梁自重：3.58kN/m楼面板传递荷载恒载：0活载：0梁自重：3.58kN/m在B-C轴间框架梁均布荷载为屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=3.58kN/m活载=板传荷载=0kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=3.58kN/m活载=板传荷载=0kN/m5.3.4C-D轴间框架梁同A-B轴间框架梁5.3.5A-B，C-D轴间联系次梁135 石家庄铁道大学毕业设计图5-2次梁上的板传荷载示意图屋面板传递荷载恒载：7×3.3=23.1kN/m活载：0.5×3.3=1.65kN/m楼面板传递荷载恒载：3.89×3.3=12.8kN/m活载：2×3.3=6.6kN/m梁自重：3.58kN/m在A-B轴间框架梁均布荷载为屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=23.1+3.58=26.68kN/m活载=板传荷载=1.65kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=12.8+3.58=16.38kN/m活载=板传荷载=6.6kN/m135 石家庄铁道大学毕业设计5.3.6A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱女儿墙自重（做法：墙高600mm）0.25×0.6×6+0.6×（0.6×2+0.25）=1.77kN/m顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=1.77×6.6+4.68×（6.6-0.5）+2×［3.3×7+3.58×（7-0.5）］×1/4=63.43kN顶层柱活载=板传荷载=3.3×0.5×1/2×7=5.775kN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=5.3×6.6+4.68×（6.6-0.5）+2×［3.3×3.89+3.58×（7-0.5）］×1/4=117.62kN标准层柱活载=板传荷载=3.3×2×7×1/2=23.1kN5.3.7B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=4.68×（6.6-0.5）+1/2×3×6.6×7+2×［3.3×7+3.58×（7-0.5）］×1/4=132.47kN顶层柱活载=板传荷载=0.5×3×6.6×1/2+5.77=10.725kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=4.68×（6.6-0.5）+1/2×3×6.6×3.39+2×［3.3×3.89+3.58×（7-0.5）］×1/4+6.2×6.6=120.03kN标准层柱活载=板传荷载=2.5×3×6.6×1/2+23.1=42.9kN5.3.8C轴柱纵向集中荷载的计算与B轴柱的相同5.3.9D轴柱纵向集中荷载的计算与A轴柱的相同框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图5-3所示（图中数值均为标准值）135 石家庄铁道大学毕业设计图5-3竖向荷载受荷总图注：1图中各单位为kN2图中数值都为标准值5.4风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表5-1本地区基本风压为：w0=0.3μZ—风压高度变化系数.地面粗糙度为C类μS—风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的μS=1.3βZ—以为房屋总高度小于30米所以βZ=1.0—下层柱高135 石家庄铁道大学毕业设计—上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍B—迎风面的宽度B=6.6m.表5-1集中风荷载标准值离地高度（Z/m）μZβZμSw0(kN/m2)(m)(m)Wk（KN）19.951.251.01.30.33.91.28.216.051.161.01.30.33.93.911.6512.151.061.01.30.33.93.910.648.251.01.01.30.33.93.910.044.351.01.01.30.34.353.910.625.5水平地震作用该建筑物的高度为19.95米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。5.5.1重力荷载代表值的计算屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×雪荷载标准值。楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值。其中结构和构配件自重取楼面上下各半层高范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配件自重。5.5.1.1屋面处重力荷载代表值标准值计算G女儿墙=1.77×（49.8+17）×2=236.47kN屋面板结构层及构造层自重标准值：G屋面板=7×（49.8×17）=5926.2kNG梁=4.68×（6.6-0.5）×28+4.68×（7-0.5）×18+3.58×（7-0.5）×14=1672.68kNG柱=6.5×（1.95-0.12）×36=428.22kN顶层墙重：G墙=1/2［5.3×（6.6-0.5）×14+5.3×（3.6-0.5）×2］+1/2［6.2×（6.6-0.5）×12.5+6.2×（3.6-0.5）］+1/2×［6.2×（7-0.5）×17］+1/2［6.2×（3-0.5）×2］=242.74+245.98+342.55+15.5=846.77kN135 石家庄铁道大学毕业设计G屋顶=G女儿墙+G屋面板+G梁+G柱+G墙=236.47+5926.2+1672.68+438.22+846.77=9110.34kN5.5.1.2其余各层楼面处重力荷载标准值计算G墙=1693.54kNG楼板=3.89×7×49.8×2+3.39×49.8×3=3248.45kNG梁=1672.68kNG柱=6.5×(3.9-0.12)×36=884.52kNG标准层=G墙+G楼板+G梁+G柱=1693.54+3248.45+1672.68+884.52=7499.19kN5.5.1.3底层楼面处重力荷载标准值计算G墙=1/2×［7.62×(6.6-0.5)×14+7.62×(6.6-0.5)×2］+1/2×［6.2×(6.6-0.5)×11.5+6.2×(3.6-0.5)］+1/27.23×14×(7-0.5)+1/2×9.3×(17-1.5)×2=371.85+227.07+328.96+144.15+846.77=1918.8kNG楼板=3.89×7×49.8×2+3.39×49.8×3=3248.45kNG梁=1672.68kNG柱=884.52×=1001.52kNG标准层=G墙+G楼板+G梁+G柱=1918.8+3248.45+1672.68+1001.52=7841.45kN5.5.1.4屋面雪荷载标准值计算Q雪=q雪×S=0.35×49.8×17=296.31kN5.5.1.5楼面活荷载标准值计算Q楼面=3.5×7×(6.6+3.3+3.6)+2.5×(3×49.8+6.6×7)+2×(49.8×17-290.1)=330.75+489+1113=1932.75kN5.5.1.6总重力荷载代表值的计算GEW=屋面处结构和构件自重+0.5雪荷载标准值=9110.34+0.5296.31=9258.5kN中间层GEi=楼面处结构和构件自重+0.5活载标准值135 石家庄铁道大学毕业设计=7499.19+0.51932.75=8465.6KN底层楼面处：GEi=楼面处结构和构件自重+0.5活载标准值=7841.45+0.51932.75=8807.8KN5.5.2框架柱抗侧移刚度和结构基本自震周期计算：5.5.2.1横向D值的计算：在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I=2I0；边框架梁取I=1.5I0,I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁，柱的线刚度见表表5-2横梁、柱线刚度杆件截面尺寸EC（kN/mm2）I0（mm4）I（mm4）L(m)i=相对刚度B(mm)H(mm)边跨框架梁300600305.4×1098.1×10973.45×1071中跨框架梁250550303.46×1095.19×10935.175×1071.5中框架梁300600305.4×10910.8×10974.6×1071.33中框架梁250550303.46×1096.92×10936.9×1072底层柱500500305.2×1095.2×1094.93.2×1070.93中层柱500500305.2×1095.2×1093.94.0×1071.16135 石家庄铁道大学毕业设计表5-3框架柱横向侧移刚度D值（KN/mm）层数柱类型K=(一般层)K=(底层)аC=аC=D=12аC•iZ/H2根数二～五层边框架边柱0.860.39.464边框架中柱2.160.5216.44中框架边柱1.150.3611.3514中框架中柱2.870.5918.614低层边框架边柱1.080.5110.24边框架中柱2.690.6813.64中框架边柱1.430.5611.214中框架中柱3.580.7314.614低层=4×(10.2+13.6)+14×(11.2+14.6)=446.8kN/mm二至五层=4×（9.46+16.4）+14×（11.35+18.6）=522.74kN/mm5.5.2.2结构基本地震周期的计算用假想顶点位移计算结构基本自振周期，计算过程见表4-4表5-4假想顶点位移计算结果层数Gi（kN）（kN）（kN/m）（m）（m）59258.59258.55227400.01770.265248465.617724.15227400.03390.247538465.626189.75227400.05010.213628465.634655.35227400.06630.163518807.843463.14468000.09720.0972结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数=0.6，则结构的基本自振周期为T1=1.7ψT=1.7×0.6×=0.52S135 石家庄铁道大学毕业设计5.5.2.3多遇水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地为III类，设计地震分组为第一组，由表查得=0.12Tg=0.45s=0.85×43463.1=36943.6kN由于Tg=0.45S200.55135 石家庄铁道大学毕业设计13.1.5调整信息中梁刚度增大系数：BK=2.00梁端弯矩调幅系数：BT=0.85梁设计弯矩增大系数：BM=1.00连梁刚度折减系数：BLZ=0.70梁扭矩折减系数：TB=0.40全楼地震力放大系数：RSF=1.000.2Qo调整起始层号：KQ1=00.2Qo调整终止层号：KQ2=0顶塔楼内力放大起算层号：NTL=0顶塔楼内力放大：RTL=1.00九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=1强制指定的薄弱层个数NWEAK=013.1.6配筋信息梁主筋强度(N/mm2):IB=360柱主筋强度(N/mm2):IC=360墙主筋强度(N/mm2):IW=360梁箍筋强度(N/mm2):JB=210柱箍筋强度(N/mm2):JC=210墙分布筋强度(N/mm2):JWH=210梁箍筋最大间距(mm):SB=100.00柱箍筋最大间距(mm):SC=100.00墙水平分布筋最大间距(mm):SWH=150.00墙竖向筋分布最小配筋率(%):RWV=0.3013.1.7设计信息结构重要性系数:RWO=1.00柱计算长度计算原则:有侧移135 石家庄铁道大学毕业设计梁柱重叠部分简化:不作为刚域是否考虑P-Delt效应：否柱配筋计算原则:按单偏压计算钢构件截面净毛面积比:RN=0.85梁保护层厚度(mm):BCB=30.00柱保护层厚度(mm):ACA=30.00是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数:否13.1.8荷载组合信息恒载分项系数:CDEAD=1.20活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40水平地震力分项系数:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50特殊荷载分项系数:CSPY=0.00活荷载的组合系数:CD_L=0.70风荷载的组合系数:CD_W=0.60活荷载的重力荷载代表值系数:CEA_L=0.5013.1.9剪力墙底部加强区信息剪力墙底部加强区层数IWF=2剪力墙底部加强区高度(m)Z_STRENGTHEN=8.813.1.10计算成果各层的质量、质心坐标信息层号塔号质心X质心Y质心Z恒载质量活载质量(m)(m)(t)(t)5120.99514.55720.500930.421.34120.64614.72816.600869.797.03120.64614.72812.700869.797.02120.64614.7288.800869.797.01120.66414.5974.900953.598.8135 石家庄铁道大学毕业设计活载产生的总质量(t):410.943恒载产生的总质量(t):4493.005结构的总质量(t):4903.748恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果(1t=1000kg)各层构件数量、构件材料和层高层号塔号梁数柱数墙数层高累计高度(混凝土)(混凝土)(混凝土)(m)(m)11100(30)38(30)15(30)4.9004.9002197(30)36(30)15(30)3.9008.8003197(30)36(30)15(30)3.90012.7004197(30)36(30)15(30)3.90016.6005189(30)36(30)11(30)3.90020.500风荷载信息层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y5148.3448.3188.5141.62141.6552.34143.1391.5545.3126.35268.01597.43137.86129.31049.6110.91378.93075.02133.19162.51683.597.24476.14931.91145.15207.72701.1112.43588.57815.8各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNo:层号TowerNo:塔号Xstif，Ystif:刚心的X，Y坐标值Alf:层刚性主轴的方向Xmass，Ymass:质心的X，Y坐标值Gmass:总质量Eex，Eey:X，Y方向的偏心率Ratx，Raty:X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值Ratx1，Raty1:X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者RJX，RJY，RJZ:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度135 石家庄铁道大学毕业设计各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNo:层号TowerNo:塔号Xstif，Ystif:刚心的X，Y坐标值Alf:层刚性主轴的方向Xmass，Ymass:质心的X，Y坐标值Gmass:总质量Eex，Eey:X，Y方向的偏心率Ratx，Raty:X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值Ratx1，Raty1:X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者RJX，RJY，RJZ:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度FloorNo.1TowerNo.1Xstif=19.6191(m)Ystif=16.0802(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=20.7209(m)Ymass=14.4861(m)Gmass=1090.7009(t)Eex=0.0443Eey=0.0797Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=1.4414Raty1=1.7995薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=8.6469E+05(kN/m)RJY=9.7279E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.2TowerNo.1Xstif=19.7427(m)Ystif=16.0817(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=20.7755(m)Ymass=14.6576(m)Gmass=1018.7379(t)Eex=0.0416Eey=0.0705Ratx=0.9276Raty=0.7724Ratx1=1.4838Raty1=1.5916薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=8.0212E+05(kN/m)RJY=7.5134E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.3TowerNo.1Xstif=19.7427(m)Ystif=16.0817(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=20.7755(m)Ymass=14.6576(m)Gmass=1018.7379(t)Eex=0.0416Eey=0.0705Ratx=0.9289Raty=0.8976135 石家庄铁道大学毕业设计Ratx1=1.5008Raty1=1.6018薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=7.4512E+05(kN/m)RJY=6.7438E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.4TowerNo.1Xstif=19.7196(m)Ystif=16.0737(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=20.7755(m)Ymass=14.6576(m)Gmass=1018.7379(t)Eex=0.0428Eey=0.0702Ratx=0.9426Raty=0.8919Ratx1=1.5145Raty1=1.6410薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=7.0237E+05(kN/m)RJY=6.0145E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.5TowerNo.1Xstif=18.8463(m)Ystif=16.1988(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=21.0190(m)Ymass=14.5569(m)Gmass=966.1194(t)Eex=0.0882Eey=0.0824Ratx=0.8253Raty=0.7617Ratx1=1.2500Raty1=1.2500薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=5.7970E+05(kN/m)RJY=4.5815E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)抗倾覆验算结果抗倾覆弯矩Mr倾覆弯矩Mov比值Mr/Mov零应力区(%)X风荷载1221083.02838.2430.240.00Y风荷载490394.88043.560.970.00X地震1221083.046451.626.290.00Y地震490394.841115.411.930.00结构整体稳定验算结果层号X向刚度Y向刚度层高上部重量X刚重比Y刚重比10.862E+060.948E+064.9049039.86.1394.7720.800E+060.733E+063.9038517.81.0074.1930.744E+060.655E+063.9028850.100.5688.5140.705E+060.585E+063.9019183.143.28118.8950.573E+060.438E+063.909517.234.96179.55该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应135 石家庄铁道大学毕业设计楼层抗剪承载力、及承载力比值Ratio_Bu:表示本层与上一层的承载力之比层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:X,Y510.4259E+040.4935E+041.001.00410.5627E+040.6847E+041.321.39310.6521E+040.7720E+041.161.13210.7009E+040.8192E+041.071.06110.7689E+040.8651E+041.101.0613.2周期，阵型，地震力周期、地震力与振型输出文件(VSS求解器)考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数10.7944111.970.88(0.12+0.76)0.1220.772621.101.00(0.87+0.13)0.0030.6190104.490.12(0.01+0.11)0.8840.2437163.880.97(0.90+0.08)0.0350.236071.680.95(0.09+0.85)0.0560.1804107.620.08(0.01+0.07)0.92地震作用最大的方向=-0.985(度)仅考虑X向地震作用时的地震力Floor:层号Tower:塔号F-x-x:X方向的耦联地震力在X方向的分量F-x-y:X方向的耦联地震力在Y方向的分量F-x-t:X方向的耦联地震力的扭矩振型1的地震力FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)135 石家庄铁道大学毕业设计51121.30-308.391976.2041107.90-270.441777.943187.02-210.591353.442160.09-139.30868.661132.98-69.21420.88振型2的地震力FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)51867.08346.67-727.6041780.05302.72-595.8431628.78236.00-403.0621434.17156.26-224.0911238.1677.83-88.92振型3的地震力FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)518.60-36.87-1678.29418.52-30.73-1507.64316.71-24.41-1141.26214.56-16.51-727.45112.46-8.55-353.92振型4的地震力FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)51-430.95127.69-1155.9841-85.9310.69-106.3831273.60-90.78906.8721446.35-129.611300.4311366.53-94.81956.27135 石家庄铁道大学毕业设计振型5的地震力FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)51-45.42-142.12575.5441-9.39-11.7231.603129.15100.40-432.972147.95143.11-590.761139.66104.73-423.59振型6的地震力FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)51-3.5513.95796.3341-1.150.8944.06312.46-9.50-606.85214.75-13.84-835.14114.51-10.55-607.77各振型作用下X方向的基底剪力振型号剪力(kN)1409.2822948.23330.844569.60561.9567.02各层X方向的作用力(CQC)Floor:层号Tower:塔号Fx:X向地震作用下结构的地震反应力Vx:X向地震作用下结构的楼层剪力Mx:X向地震作用下结构的弯矩135 石家庄铁道大学毕业设计StaticFx:静力法X向的地震力FloorTowerFxVx(分塔剪重比)(整层剪重比)MxStaticFx(KN)（KN）（KN.m）(KN.m)(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)511093.401093.40(11.57%)(11.57%)4264.261550.1341862.641898.66(10.17%)(10.17%)11606.521045.8331766.712520.81(9.04%)(9.04%)21230.35800.1221667.43981.83(8.04%)(8.04%)32511.99554.4111531.793287.02(6.99%)(6.99%)48097.66332.19抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比=2.40%X方向的有效质量系数:96.16%仅考虑Y向地震时的地震力Floor:层号Tower:塔号F-y-x:Y方向的耦联地震力在X方向的分量F-y-y:Y方向的耦联地震力在Y方向的分量F-y-t:Y方向的耦联地震力的扭矩振型1的地震力FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)51-295.75751.94-4818.5141-263.09659.41-4335.1231-212.17513.48-3300.0721-146.51339.65-2118.0411-80.41168.76-1026.22振型2的地震力FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)51329.24131.63-276.2841296.19114.94-226.2431238.7589.61-153.0421164.8659.33-85.091190.4329.55-33.76135 石家庄铁道大学毕业设计振型3的地震力FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)51-32.64139.976370.4541-32.33116.655722.6831-25.4692.644332.0121-17.3062.672761.2511-9.3432.461343.39振型4的地震力FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)51133.78-39.64358.844126.67-3.3233.0231-84.9328.18-281.5121-138.5640.23-403.6811-113.7829.43-296.85振型5的地震力FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)51-142.52-445.951805.9941-29.48-36.7799.173191.48315.05-1358.6221150.48449.08-1853.7611124.45328.63-1329.19振型6的地震力FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)519.64-37.87-2162.16413.11-2.43-119.6331-6.6725.801647.7021-12.9037.582267.5611-12.2328.651650.19135 石家庄铁道大学毕业设计各振型作用下Y方向的基底剪力振型号剪力(kN)12433.242425.073444.38454.895610.05651.73各层Y方向的作用力(CQC)Floor:层号Tower:塔号Fy:Y向地震作用下结构的地震反应力Vy:Y向地震作用下结构的楼层剪力My:Y向地震作用下结构的弯矩StaticFy:静力法Y向的地震力FloorTowerFyVy(分塔剪重比)(整层剪重比)MyStaticFy(kN)(kN)(kN-m)(kN)(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)511056.631056.63(11.18%)(11.18%)4120.851512.2241804.411771.62(9.49%)(9.49%)10936.101015.3231716.902318.57(8.32%)(8.32%)19721.95776.7821635.792722.07(7.34%)(7.34%)29936.28538.2411491.252981.31(6.34%)(6.34%)43976.61322.50抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比=2.40%Y方向的有效质量系数:98.56%各楼层地震剪力系数调整情况[抗震规范(5.2.5)验算]层号X向调整系数Y向调整系数11.0001.00021.0001.00031.0001.00041.0001.00051.0001.000135 石家庄铁道大学毕业设计13.3结构位移所有位移的单位为毫米Floor:层号Tower:塔号Jmax:最大位移对应的节点号JmaxD:最大层间位移对应的节点号Max-(Z):节点的最大竖向位移h:层高Max-(X)，Max-(Y):X,Y方向的节点最大位移Ave-(X)，Ave-(Y):X,Y方向的层平均位移Max-Dx，Max-Dy:X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx，Ave-Dy:X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X),Ratio-(Y):最大位移与层平均位移的比值Ratio-Dx,Ratio-Dy:最大层间位移与平均层间位移的比值Max-Dx/h，Max-Dy/h:X,Y方向的最大层间位移角X-Disp，Y-Disp，Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移工况1X方向地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h5153615.6015.301.023900.5361.941.891.031/2010.4142413.7413.491.023900.4242.772.711.021/1409.3131411.0510.861.023900.3143.453.391.021/1130.212047.647.511.023900.2043.783.721.021/1031.111163.893.811.024900.1163.893.811.021/1259.X方向最大值层间位移角:1/1031.135 石家庄铁道大学毕业设计工况2X-5%偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h5153915.3015.281.003900.5391.891.881.001/2069.4142913.4913.471.003900.4292.702.701.001/1442.3131910.8610.841.003900.3193.393.381.001/1151.212097.517.501.003900.2093.733.711.001/1047.111163.803.801.004900.1163.803.801.001/1288.X方向最大值层间位移角:1/1047.工况3X+5%偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h5153615.9515.331.043900.5362.001.891.061/1953.4142414.0413.521.043900.4242.842.711.051/1374.3131411.2810.881.043900.3143.533.391.041/1104.212047.787.521.033900.2043.863.731.041/1010.111163.983.831.044900.1163.983.831.041/1231.X方向最大值层间位移角:1/1010.135 石家庄铁道大学毕业设计工况4Y方向地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/h5153621.1916.171.313900.5363.362.471.361/1161.4142417.9313.771.303900.4244.203.131.341/928.3131413.8010.681.293900.3144.813.641.321/810.212049.037.051.283900.2044.963.821.301/786.11884.083.221.274900.884.083.221.271/1200.Y方向最大值层间位移角:1/786.工况5Y-5%偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/h5153623.8416.581.443900.5363.802.541.501/1027.4142420.1614.091.433900.4244.753.211.481/822.3131415.4910.911.423900.3145.423.731.451/720.2120410.127.191.413900.2045.563.901.431/701.11884.573.281.394900.884.573.281.391/1073.Y方向最大值层间位移角:1/701.135 石家庄铁道大学毕业设计工况6Y+5%偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/h5153618.5915.841.173900.5362.932.401.221/1332.4142415.7513.501.173900.4243.673.061.201/1063.3131412.1410.481.163900.3144.223.571.181/925.212047.966.921.153900.2044.363.751.161/894.11883.613.171.144900.883.613.171.141/1358.Y方向最大值层间位移角:1/894.工况7X方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h515360.860.841.023900.5360.090.091.031/9999.414240.770.751.023900.4240.140.141.021/9999.313140.630.621.023900.3140.180.181.021/9999.212040.450.441.023900.2040.210.211.021/9999.111160.240.231.024900.1160.240.231.021/9999.X方向最大值层间位移角:1/9999.135 石家庄铁道大学毕业设计工况8Y方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/h515362.952.491.183900.5360.410.331.241/9479.414242.532.161.173900.4240.540.441.211/7253.313142.001.721.163900.3140.650.551.191/6011.212041.351.171.153900.2040.710.611.171/5463.11880.630.561.144900.880.630.561.141/7726.Y方向最大值层间位移角:1/5463.工况9竖向恒载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)51542-1.9641433-3.1731323-3.2521213-3.151197-2.92工况10竖向活载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)51550-0.5341433-1.3631323-1.2821213-1.221197-1.18135 石家庄铁道大学毕业设计第12章结论与展望本次设计是比较完整的教学楼建筑结构设计，所以对于一直处于学习理论知识的我，接触实际设计类工程难度很大，但是在这不到4个月的时间里，我一直扎扎实实，步步为营的解决设计中遇到的问题，终于完成了本教学楼的建筑和结构总体设计.我手算的是无墙的框架结构教学楼，电算加了少许剪力墙框架结构，相比起来加了剪力墙的教学楼地震周期增大了，结构的抗侧刚度增大了，侧移减少了，抗震性加强了。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐，但在我的收获却更加丰富。包过建筑设计中：柱网的布置规则，教室的规范条件，楼梯的设计要求，卫生间的设计规范，出入口门厅的要求，教学楼的整体布局等，在老师的指导下，我都是随着设计的不断深入而对房屋建筑设计的了解不断加深，对建筑设计有了新的体会。此外还有的教学楼的结构设计：承重体系的选择，框架梁柱截面尺寸的确定，工程做法的选择，整栋教学楼竖向总荷载的计算，一榀框架在恒载，活载，风载，水平地震作用下内力分析和组合，梁柱配筋计算，现浇板设计，基础设计等，但我随着结构设计的不断深入对建筑物的荷载传递和受力分析，有了明确和较深入的认识和了解。提高了运用理论知识解决实际问题的能力。总而言之这次毕业设计，锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时提高了我查阅文献资料，设计手册，设计规范以及电脑cad制图，PKPM软件应用等专业能力水平。为我即将走向工作岗位，打下了扎实的能力基础。给了我很大的信心，对我走向社会和今后的人生道路上有了很大帮助。135 石家庄铁道大学毕业设计参考文献[1]中华人民共和国建设部.建筑制图标准（GB/T50104-2001）[S].北京：中国建筑工业出版社.2002.[2]中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB50009-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社.2010.[3]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社.2010.[4]中华人民共和国建设部.建筑结构抗震设计规范（GB50011-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社.2010.[5]中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）[S].北京：中国建筑工业出版社.2002.[6]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社.2007.[7]李廉锟.结构力学[M].北京：高等教育出版社.2010.[8]同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆大学.房屋建筑学[M].北京：中国建筑工业出版社.2010.[9]东南大学，同济大学，天津大学.混凝土结构与砌体结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社.2010.[10]张建荣.建筑结构选型[M].北京:中国建筑工业出版社.2002.[11]刘昭如.建筑构造设计基础[M].北京:科学出版社.2002.[12]愈载道.结构动力学基础[M].上海:同济大学出版社.1987.[13]沈聚敏,周锡元.抗震工程学[M].北京:地震出版社.2001.[14]朱伯龙,张琨联.抗震结构设计原理[M].上海:同济大学出版社.1994.[15]KrishnaPrem.Cable-SuspendedRoofs[M].NewYork:McGraw-HillBookCompany.1978.[16]JonasLantz.WallShearstressinaSubjectspecificHumanaorta-Influenceoffluid-StructureInteraction[G].InternationalJournalofApliedMechanics.Vol.3.No.4(2011)759-778.135 石家庄铁道大学毕业设计致谢 本毕业设计是在我的导师孟丽军副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他平易近人的为人师范，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，孟老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。非常感谢老师.在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的12栋613各位舍友们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。特别感谢我的同组好友管亚辉，郑春阳还有同学文永超，他们对本设计做了不少工作，给予我不少的帮助。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!135 石家庄铁道大学毕业设计附录A外文翻译A1.外文135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计A2.译文联邦紧急措施署的方法在治理剪力墙建筑中的应用由曲屈控制TaewanKima,DouglasA.Foutchb,1摘要新的绩效评估技术最近已开发作为SAC合资的一部分。联邦紧急措施署355F描述了一个新的最先进的表现钢矩框架建筑地震动预测的方法。本研究的目标是根据现行规范和标准的做法；来评估框架的钢筋混凝土剪力墙的建筑设计性能和建筑物的性能。原型建筑物的选择和设计是以三层，九层，十二层的例子。原型建筑物包括钢筋混凝土剪力墙侧向负载电阻和平板重力荷载的地板系统。因为合资项目的对象是钢筋混凝土框架建筑物，所以新所需的各种剪力墙建筑的参数，和已定义的全局和局部坍塌为原型的建筑，以及原型建筑损坏的措施；作为变现的依据。结果表明，联邦紧急事务管理局的做法：也可用于剪力墙建筑。此外，根据所确定的置信水平透露，在合资SAC项目的表现有些规格与地震关联用当前规范上是合理的行为。C2007爱思唯尔有限公司保留所有权利。关键词：绩效评价;钢筋混凝土剪力墙;平板;联邦紧急事务管理局;能力;坍塌1.介绍多年来,钢筋混凝土(RC)剪力墙已经被广泛的用作抗系统侧向地震荷载。过去的地震表明剪力墙受剪切控制,因为脆性表现不佳导致低延性能的出现。近年来，研究人员已经研究出了相对墙弯曲的能力，可以通过提高墙抗剪承载力的方式来提供墙的韧性行为，此外，剪力墙设计的新概念是基于墙的变形能力是强调墙反对变形的性能化方法。作为这些努力的结果，剪力墙按现行规范设计受弯，剪控制，在地震期间的耗费的能量主要是由受弯纵筋屈服能力的边界地区提供。除了这些为改善设计程序的研究，新的绩效评估技术也已发展。新的绩效评估技术最近已开发作为SAC合资的一部分。联邦紧急措施署355F描述了一个新的最先进的表现钢矩框架建筑地震动预测的方法。它是一个基于采用了各种在设计上常用的分析技术的绩效程序。该报告还提出了各种性能争议和性能的基础评价，在135 石家庄铁道大学毕业设计使用过程中，在不同的钢框架建筑物中进行绩效评估分[2-4]级。基于这一成就，绩效评估程序也可以适用于其他结构体系。本研究旨在根据建筑设计的行业标准和规范，应用绩效评估系统评价框架剪力墙建筑项目的实践和性能。由于联邦紧急措施署355F钢框架具体的准备参数被重新定义和重新计算，为适应钢筋混凝土剪力墙建筑的统计和形成的框架可靠性。因此，应完成计划目标的各项任务，这是为了完成地板上的原型建筑和完成每个原型设计决定的一个可靠的分析模型，此模型来分析非弹性动态剪力墙用于;来定义全球各地方坍塌的原型建筑物;可以获得各种影响建筑物“需求”和“能力”的参数，得到原型建筑物不同的抗震性能等级。2.框架结构在联邦应急管理局355F中的统计和可靠性北岭和神户地震后，研究人员和工程师已经意识到目前的设计程序的弱点和意识到开发绩效评估的新程序和新概念的必要性，以及开发建筑物新的设计方法，这两个地震荷载较大的时，设计过程中大的不确定性和建立性能的评价中的系统评价是主要问题.Wen和Foutch[5]回顾了目前科技进步水平，可以为此使用的统计和可靠性方法。凭回顾，一个框架结构抗震表现的评估和设计的预测来比较统计可靠性的目的模型被开发了出来了。以这个为依据，SAC的第2阶段的项目采取了下述的荷载和抗阻力系数的方法。提出框架的技术细节，在Luco和康奈尔[6]，Jalayer和康奈尔[7]，汉堡包、Foutch和康奈尔[8]和Yun和Foutch[9]的研究下。终于根据早先研究被开发的表现评估做法的荷载和抗阻力系数方法在FEMA355F被总结。国资委开发SAC的项目，使一个建筑设计师设计的性能水平评估严格并将满足设计目标。对于国资委项目，此性能目标是为了达到90％的置信水平使建筑物达到全球防止守地震作用下倒塌的可能性，50年能提高2％的概率。另一个目标还成立了国资委的项目，这是达到了50％的信心水平，建设实现本地防止倒塌的性能水平相同的风险水平。验收标准是基于置信因子（）这是用来确定置信水平。在方程的形式，这是表示为：其中D=估计得平均需求;C=估计的平均性能;=阻力系数; =需求因素;=分析需求因素。在方程（1）的基础上用Jalayar开发的工作可靠性，135 石家庄铁道大学毕业设计康奈尔大学[7]国资委项目有更详细的推导.这些因素， 在被考虑获得中位数的随机性或不确定性时需确定的需求或能力数值。需求因素与地震所产生的随机性加速度和取值方面的原因故障。包括两个组件的随机性地面震动的危险，ACC的方向变异。分析需求因素与不确定性产生在确定每个组件的需求分析.据从地震的随机性决定随机加速度（局）和测量方面的不确定性容量（UC）.所有的细节程序，以确定[1]-355F联邦紧急事务管理局提供这些参数.3。原型钢筋混凝土剪力墙建筑选定的原型建筑平面图，在美国的一些地区剪力墙的代表建筑目前正在兴建中。有两个平面在此被认为是相同的形状，但存在不同的托架长度研究。纵向方向较小的平面有6.10米的海湾，在横向方向有6.71米大小的海湾，在纵向方向。较大平面有9.14米湾两个方向的尺寸。选择小的海湾大小，因为它是在实际施工中使用了几年的时间。而较大的海湾被确定为建设新的更大的一面。三个不同的层数被选为这项研究的事例（三，九，十二）。SW3-1和SW9-1代表三个小湾的楼层和9个小湾的楼层，分别和SW3-2SW9-2SW12-2代表三，九，十二大湾的楼层建筑事例，在SAC的项目，最高的建筑是：20层。然而，这12岑个实例当中，这个最高的建筑研究因为剪力墙建筑物的高度限制。假定的站点代码（洛杉矶市中心）每层高3.96米。较大的海湾平面图视图：如图原型建筑。1。系统建筑物的抗横向荷载为特殊的横向方向剪力墙时刻抵御纵向框架（SMRFs）方向。只有在横向方向剪力墙体系被认为在这项研究中。位于剪力墙在中心的建设计划中的核心，位于墙壁列线，尽量不要打扰建筑元素。他们也是在建筑元素本身，无论是电梯的核心或楼梯。“墙壁承担抵御整个的横向载荷。不包括在墙壁的设计和扭转。大多数的重力负载进行平板地板系统（FPFS）列传输重力荷载到基础。135 石家庄铁道大学毕业设计不考虑扭转的壁挂式设计，可以使根据设计，相比那些剪力墙考虑扭转。相反，剪力墙建筑在3维建模和分析逼在这个2度上将有更多的横向阻力比。建筑物蓝本在2维分析，所以计算的响应将是被高估。因此，设计和分析过程将弥补这个扭转效应计算折减系数。这些建筑物的位置被设计在现场洛杉矶市中心，这是一个地震高发地区。这网格被用于SAC的项目，因此，与那些项目比较使用该网格将有助于这项研究的结果。就在这个网科计算建筑物[11]关于国际刑事法院是根据设计基底剪力。这个计算抗震设计的变量和计算基础的剪切和在表1和表2给出了剪力墙尺寸，分别为剪力墙部分的命名如图.2。因此为设计基底剪力，15％的活荷载被添加到总重量。135 石家庄铁道大学毕业设计为原型建筑强化钢的细节设计，建筑物如下“第21抗震设计的特别规定”在ACI318[12]。本章包括特定要求：建筑物是在地震高发地区如美国西海岸。其中新结构墙在ACI318条款是长度在边界地区，这是一个基于位移方法。边界元素都必须至少延长在压缩应变超越的长度临界值。剪力墙的设计遵循了这一规范，其中有一个建模和崩溃的影响剪力墙的定义。钢筋的细节剪力墙设计中的表3和4。重力框架的楼板为双向板，所以其抗弯加固的设计遵循“直接在ACI318的设计方法“。列FPFS仅用于重力荷载设计。方面给ACI318，帧的成员比例，以抵抗力量诱导震动应仍像横向恒载中的详细框架的结构，因为结构可能接受大变形。横向加固提供延性大的比重。剪力钢筋平板在318ACI的基础上是没必要的，因为包括仅混凝土抗剪强度计算就有足够的抵抗因素来抗剪切载荷。厚度砖是0.23米和0.30米分别应用于建筑较小的和较大的海湾，第21.11.5的ACI318[13]2005年版。指定板坯抗剪加固，以防止冲切失败和消散无滞的能耗大变形使其承载实力突然下降。这在板的抗剪加固非常显着，以确定局部坍塌率。更多提出这个问题的详细描述在“定义当地的坍塌“。尺寸和加强细节表5给出了“设计的FPFS”。135 石家庄铁道大学毕业设计附录B电算信息图附图1首层输入荷载信息附图2标准层输入荷载信息附图3顶层输入荷载信息附图4首层板的计算面积附图5首层板的计算裂缝附图6首层板的计算挠度附图7首层梁裂缝图附图8首层梁挠度图附图9梁柱应力信息图135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计0135 石家庄铁道大学毕业设计135 石家庄铁道大学毕业设计135'