1、毕 业 设 计 (论 文 ) 天津杨柳青三中教学楼设计学 号：姓 名：专 业： 土木工程系 别： 土木工程系指导教师： 讲师二一四年六月i摘 要本工程是天津市杨柳青三中教学楼（天津西青区）的设计，包括建筑布置和结构设计两部分。本建筑为五层钢筋混凝土框架结构，总建筑面积为 5159.7m2，总建筑高度为 18.900m。其中完成了建筑的平面设计、立面设计及剖面设计。本实验楼的建筑形状采用的是比较常规的矩形。结构计算中考虑了竖向荷载中的恒荷载、活荷载和水平方向荷载中的地震作用，并将水平的荷载分配到结构框架上，分别用 D 值法和弯矩二次分配法计算活荷载和恒荷载作用下构件的内力，并进行了一榀框架的内力
2、组合、截面设计及配筋。手算过程中运用到了 excel 软件，来进行数据的计算。最后，还使用了 PKPM 软件进行电算，并与手算结果进行对比，对配筋进行修改，并绘出各楼层梁、板、柱、基础、楼梯的结构施工图。关键词：实验楼；框架结构；建筑设计；结构设计iiAbstractThe project is in Tianjin Yangliuqing three school buildings ( Tianjinxiqu area ) design, including building layout and structural design in two parts. The five-story
3、 building is of reinforced concrete frame structure , with a total construction area of 5159.7m2, total building height of 18.900m. Which completed a graphic design architecture, design and facade profile design . The College floor building shape is used more conventional rectangular . Calculation t
4、akes into account the structure of the vertical load dead load , live load and horizontal load of earthquake , wind load , and the load level assigned to the structural frame , respectively, with D value method and Moment Distribution Method calculation of wind loads, live loads and internal forces
5、under constant loads member, and a combination of internal forces specimens of the framework, cross-sectional design and reinforcement . Hand counting procedure to excel in the use of software to calculate the data. Finally, the use of the software PKPM Computing , and the results were compared with
6、 the hand count of reinforcement to modify , and draw on each floor beams, slabs, columns , foundations, stairs construction drawing .Keywords : laboratory building ; framework ; architectural design ; structural designiii目 录摘 要 iAbstractii目 录iii1 绪论 62 建筑说明 82.1 工程概况 82.1.1 基本资料 82.1.2 建筑构造做法 82.1.
7、3 使用荷载标准值 132.1.4 自然条件 132.1.5 抗震设防 132.1.6 地质勘探资料 132.1.7 材料 142.2 设计要求 142.2.1 计算方法及内容 142.2.2 计算书 142.2.3 图纸内容 143 结构设计流程 164 结构方案选型与结构布置 174.1 框架柱 174.2 框架梁 175 荷载计算 205.1 荷载分类计算 205.1.1 屋面荷载 205.1.2 楼面荷载 205.1.3 楼梯间荷载 20iv5.1.4 墙体荷载 205.2 重力荷载代表值计算 226 基本自振周期的计算 266.1 结构刚度计算 .266.1.1 框架梁的惯性矩及线刚
8、度 266.1.2 框架柱的惯性矩及线刚度 266.1.3 框架柱的抗推刚度： 266.2 自振周期 T1 的计算 287 水平地震作用计算 307.1 地震作用标准值计算 307.1.1 水平地震作用影响系数 .307.1.2 水平地震作用标准值 307.1.3 框架侧移验算 317.1.4 框架剪力标准值 338 水平地震作用下框架内力计算 358.1 根据柱剪力及反弯点高度计算柱端弯矩 358.2 计算梁端弯矩及梁剪力 368.3 根据梁端剪力计算柱轴力 368.4 绘制内力图 379 竖向荷载作用下框架内力计算 419.1 竖向恒载作用下框架内力计算 439.2 竖向活载作用下框架内力
9、计算 5010 荷载作用效应组合 5810.1 一般规定及计算方法 5810.1.1 梁端负弯矩调幅 5810.1.2 控制截面 5810.1.3 内力换算 5910.1.4 荷载效应组合的种类 5910.1.5 竖向荷载下的基本组合 .60v10.2 水平地震作用效应与竖向荷载作用效应的基本组合 6710.2.1 水平地震作用下框架梁内力及跨中弯矩的基本组合 6710.2.2 水平地震作用下的柱端内力的基本组合 6911 截面设计 .7411.1 框架梁 .7411.1.1 框架梁正截面设计 7411.1.2 框架梁斜截面设计 7611.2 框架柱配筋计算 .7811.2.1 轴压比验算 7
10、811.2.2 正截面受弯承载力计算 7811.2.3 斜截面受剪承载力计算 8212 楼面构件及楼梯设计 .8512.1 楼板配筋计算 8512.1.1 A 区格板配筋计算 8512.2 楼梯设计 8712.2.1 斜板计算 8712.2.2 平台板计算 8812.2.3 计算平台梁 89结论 .92致 谢 .93参考文献 .94vi毕业设计（论文）71 绪论毕业设计是教学的重要一环，通过毕业设计要达到以下目标:（1）获得工程师基本训练，培养综合运用所学的理论知识解决实际问题的能力。（2）掌握设计的程序、方法和步骤，练好基本功。通过对本题目的设计训练，学生能够掌握钢筋混凝土框架结构的受力和变
11、形特点，熟悉建筑和结构设计通用软件（天正和 PKPM 等） ，并且能够正确应用设计软件完成建筑和结构设计，绘制建筑和结构施工图。（3）通过本设计培养学生综合运用所学基础理论、专业知识、基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，在一定程度上缩短理论与实际生产间的距离，为学生走向社会奠定基础。毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计，可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计，使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头
12、表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力相差不大，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于教学楼是最常用的结构体系。多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置
13、对结构的抗震性能有决定性的作用。本次毕业设计为天津滨海中学科学实验楼设计（天津塘沽区） 。采用钢筋混凝土框架结构，整体五层,首层层高 4.7m，标准层层高 3.6 m。此工程设计内容包毕业设计（论文）8括：建筑设计和结构设计两部分，它们之间既有分工又相互配合。在设计中应严格按照设计步骤进行：首先熟悉设计任务书，根据自己对任务书的理解，做出一套方案，然后采用 PKPM 软件对工程建模进而对楼板梁柱进行配筋计算。在毕业设计前期，我温习了相关的专业课本和规范。在毕业设计中我们通过所学的基本理论、专业知识进行建筑、结构设计。在设计中大家不断交流，一起解决问题，共同进步。在指导老师的帮助下，经过资料查阅
14、、设计计算，加深了对规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以电算为主，并学习手算理论加以分析。进一步了解了 PKPM 软件，并在绘图时，掌握了 AutoCAD 绘图操作，以上这些从不同方面都达到了毕业设计的要求与目的。在毕业设计后期，主要进行设计修改，并得到老师的审批和指正，在此表示衷心的感谢。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。毕业设计（论文）92 建筑说明2.1 工程概况2.1.1 基本资料天津滨海中学科学实验楼设计（天津塘沽区） ，建筑平面、立面、剖面图见图
15、 1图 3。室内设计标高0.000 相当于绝对标高 10.00m，室内外高差 600mm。2.1.2 建筑构造做法建筑构造做法选自华北地区建筑标准设计图集 05J1。楼面及屋面构造做法见表 1。墙体构造做法见表 2。墙体材料为陶粒混凝土砌块，外墙厚 300mm，内墙厚200mm，容重 8.5 kN/m3。顶棚采用轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（05J1 顶 7） ，自重 0.14 kN/m2。门窗采用塑钢窗（0.40 kN/m 2） 、木门（0.25 kN/m 2）毕业设计（论文）10表 1 楼面及屋面构造做法名 称 用 料 做 法 厚度（mm） 使用部位10 厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝 1020 厚
16、 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 20铺地砖楼面（厚30mm）05J1-楼 10 素水泥浆结合层一遍一般楼面20 厚花岗石板铺平拍实，水泥浆擦缝 2030 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 30花岗石楼面（厚50mm）05J1-楼 13 素水泥浆结合层一遍走廊,门厅,楼梯间10 厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝 1025 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 251.5 厚聚胺脂防水涂料刷基层处理剂一遍15 厚水泥砂浆找平层 15铺地砖防水楼面（厚 102mm）05J1-楼 2750 厚 C15 细石砼找坡，最薄处不小于 30 50卫生间名 称 用 料 做 法 厚度（mm） 使用部位10 厚地砖铺平拍实，
17、缝宽 58，1:1 水泥砂浆填缝 1025 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 25满铺 0.15 厚聚乙烯薄膜一层 0.15高聚物改性沥青防水卷材 31:3 水泥砂浆找平层 20聚苯保温板 1001:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡，最薄处不小于 20 100上人屋面05J1-屋 61:3 水泥砂浆找平层 20上人屋面涂料或粒料高聚物改性沥青防水卷材 31:3 水泥砂浆找平层 20聚苯保温板 1001:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡，最薄处不小于 20 100非上人屋面05J1-屋 61:3 水泥砂浆找平层 20非上人屋面毕业设计（论文）11图1 标准层平面图毕业设计（论文）12图2 正立面图毕业设
18、计（论文）13图3 剖面图毕业设计（论文）14表 2 墙体构造做法名 称 用 料 做 法 厚度（mm） 使用部位刷素建筑胶水泥浆一遍，配合比为建筑胶: 水泥浆=1:4 1015 厚 2:1:8 水泥石灰砂浆，分两次抹灰 20刷素水泥浆结合层一遍45 厚 1:1 水泥砂浆加水重 20%建筑胶面砖墙面（厚2730mm）05J1-外墙 13810 厚面砖，1:1 水泥砂浆勾缝或水泥浆擦缝所有外墙面刷素建筑胶水泥浆一遍，配合比为建筑胶: 水泥浆=1:415 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆，分两次抹灰 15混合砂浆墙面（厚 20mm）05J1-内墙 5 5 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆 5除卫生间外所
19、有内墙面刷素建筑胶水泥浆一遍，配合比为建筑胶: 水泥浆=1:4 1015 厚 2:1:8 水泥石灰砂浆，分两次抹灰 2534 厚 1:1 水泥砂浆加水重 20%建筑胶秞面砖墙（厚2324mm）05J1-内墙 945 厚秞面砖，白水泥浆擦缝卫生间内墙面2.1.3 使用荷载标准值屋 面：上人屋面 2.0kN/m2； 非上人屋面 0.5kN/m2；楼 面：教室，办公室室 2.0kN/m2； 走廊、门厅、楼梯、厕所 2.5kN/m2。2.1.4 自然条件基本风压：0.50kN/m 2；基本雪压：0.40kN/m 2；最大冰冻深度 0.6m。2.1.5 抗震设防抗震设防烈度为 7 度（0.15g） ；设
20、计地震分组为第二组，场地类别为类。2.1.6 地质勘探资料表 3 地质资料层次 土层描述 厚度（m） 层底深度 （ m） 孔隙比 （e） 液性指数 （IL） 地基承载力特征值 fak（kPa） 容重（kN/m3） 1 素 填 土 1.5 1.5 19.5 2粉质粘土 2 .5 0.73 0.7 150 19.63毕业设计（论文）15 3 粉质粘土 5 8.5 0.71 0.48 200 19.92 4粉 土 大于 5m 0.59 - 280 20.322.1.7 材料（1）混凝土：现浇，强度等级为 C30；（2）钢 筋：板内受力主筋采用 HPB300 级钢筋，直径大于 12 时采用HRB335
21、 级钢筋 ,板内分布筋采用 HPB300 级钢筋。梁柱内受力主筋采用 HRB400 级钢筋，箍筋采用 HPB300 级钢筋。（3）填充墙：室内地面以上填充墙为陶粒混凝土砌块砌体，砌块强度等级为 MU5；砂浆采用强度等级为 M7.5 的水泥混合砂浆。室内地面以下填充墙为普通粘土砖砌体，粘土砖强度等级为 MU10，砂浆采用强度等级为 M10 的水泥砂浆。2.2 设计要求2.2.1 计算方法及内容（1）确定结构构件尺寸；（2）用底部剪力法计算水平地震作用下地震剪力。并取一榀框架，计算其内力；（3）对上述框架用分层法或二次弯矩分配法计算竖向荷载下构件内力，并进行梁弯矩调幅，调幅系数 =0.85；（4）
22、进行框架内力组合及截面设计；（5）按弹性理论计算板及次梁的内力，并进行截面设计；2.2.2 计算书用 A4 复印纸抄写计算书，字体工整，装订成册。2.2.3 图纸内容毕业设计（论文）16（1）结构平面配筋图比例 1：100；注明轴线号，尺寸，墙厚，主、次梁截面尺寸，钢筋规格。（2）次梁配筋图要求绘制，弯矩包络图，纵、横剖面图，抽筋图。纵剖面：比例 1:40，注明跨度；纵筋、架立筋、箍筋编号；钢筋断点位置。横剖面：比例 1:25；注明截面尺寸，钢筋编号，根数，直径，箍筋直径，间距。（3）框架配筋图框架立面图：比例 1：40；注明跨度、层高、楼面标高、纵筋及箍筋、钢筋断点位置；梁柱加密区范围，次梁
23、作用处加密箍筋或吊筋规格。梁柱截面配筋图：比例 1:25，注明截面尺寸，钢筋直径、根数，箍筋直径、间距。（4）基础施工图毕业设计（论文）173 结构设计流程多层框架结构设计的主要流程如图 4。毕业设计（论文）18图 4 多层框架结构设计的主要流程4 结构方案选型与结构布置本工程属于丙类建筑，根据建筑抗震设计规范GB50011-2001 第 105 条，按本地区设防烈度采取抗震措施。本建筑高 H=18.900m，属多层建筑，采用框架结构，现浇梁、板及柱，现浇板式楼梯；根据建筑抗震设计规范GB50011-2001 第 6.2.1 条，框架抗震等级为三级。根据地质报告，拟采用柱独立基础。基础埋深-2
24、.50m ，基础顶面标高为-1.30m。混凝土：主体结构梁、柱、板均采用 C30 级；构造柱、圈梁及过梁均采用C20 级。钢 筋：HPB300 级钢（） ；HRB400 级钢（） 。焊 条：采用 E43 及 E50 型。抗震及抗风措施：填充墙在门口标高处设抗震带一道。4.1 框架柱柱截面尺寸根椐柱的允许轴压比 c按下式计算确定。(4-1)c/fAN根据建筑抗震设计规范GB50011-2001 第 637 条，框架抗震等级为三级时柱的轴压比限值为 c=0.85。为使结构在两个主轴方向的动力特性相近，柱截面采用方柱，柱的轴力设计值 Nc 按下式估算。(4-2)nwSaNGc最大负载的柱为 4B、4
25、C 、5B、5C 处，则其最大轴力估算为：=1.21.1(7.8+3.3)/27.2144=2954kNnwSaGc因此，主楼框架柱截面尺寸确定为：700700。4.2 框架梁毕业设计（论文）19根据抗震规范第 631 条和第 636 条，梁的截面宽度不宜小于 200mm；截面高宽比小于 4；梁净跨与截面高度之比宜大于 4。（1）AD 轴纵向框架梁：h=(1/81/14)l =(1/81/14)7200=900550取 h=800mm，b=300mm ；（2）18 轴 AB 段及 CD 段横向框架梁：h=(1/81/14)l =(1/81/14)7800 =975557取 h=800mm，b=
26、300mm ；（3）18 轴 BC 段横向框架梁按与 AB 段框架梁线刚度相等计算，即(4-3)2313/2lhbl2332170861hml故取 h=700mm，b=300mm。（4）楼面次梁h=(1/121/18)l =(1/121/18)7800=650433取 h=600mm；b=300mm 。（5）现浇板厚h=(1/301/35)l =(1/301/35)3600= 120100取 h=110mm；标准层结构平面布置简图如图 5 所示。毕业设计（论文）20图5 标准层结构平面布置图毕业设计（论文）215 荷载计算5.1 荷载分类计算5.1.1 屋面荷载屋面恒载按照构造做法计算，列于表
27、 4 中。分析框架结构在竖向荷载作用下的内力时，屋面活载应取均布活载与雪载之间的较大值，即上人屋面取 2.0kN/m2，非上人屋面取 0.50kN/m2。抗震计算时，计算屋面重力荷载代表值时不考虑屋面活载，取雪载0.40kN/m2。5.1.2 楼面荷载楼面恒载按照构造做法计算，列于表 5 中。楼面活载：办公室、卫生间取 2.0kN/m2；走廊：2.5kN/m 2；屋顶设备用房：6.0kN/m2。5.1.3 楼梯间荷载恒载： 水磨石地面 30 厚 1.16(0.3+0.15)/0.3= 1.74 kN/m2楼梯踏步板 130 厚 (0.13/cos+0.15/2)25 = 5.51 kN/m2板
28、下抹灰 20 厚 0.0220/cos= 0.45 kN/m2合 计： 7.70 kN/m2活载： 2.50 kN/m25.1.4 墙体荷载外墙为 300 厚陶粒混凝土砌块，外侧贴面砖，内侧抹灰。内墙为 200 厚陶粒混凝土砌块，双侧抹灰。考虑到组砌时在洞口处、墙体底部和顶部混砌部分粘土砖，混砌比例取 8:2，粘土砖容重取 19kN/m3，则砌体容重为：= 8.50.8 +190.2=10.6kN/m3计入面层的做法，求得墙体的单位面积重量为：外墙： qout=0.310.6 + 0.55 + 0.0220=4.13kN/m2毕业设计（论文）22内墙： qin =0.210.6 + 20.02
29、20=2.92kN/m2表 4 屋面恒载计算表名称及部位 用料做法厚度(mm)容重(kN/m3)重量(kN/m2)恒荷载标准值10 厚地砖铺平拍实，缝宽 58，1:1 水泥砂浆填缝 10 20 0.2025 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 25 20 0.50高聚物改性沥青防水卷材 3 0.101:3 水泥砂浆找平层 20 20 0.40聚苯保温板 100 3.0 0.301:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡，最薄处不小于 20 100 15 1.501:3 水泥砂浆找平层 20 20 0.40钢筋混凝土楼板 110 25 2.75上人屋面(19.500)屋 6板底吊顶 0.206.35高聚物改
30、性沥青防水卷材 3 0.101:3 水泥砂浆找平层 20 20 0.40聚苯保温板 100 3.0 0.301:8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡，最薄处不小于 20 100 15 1.501:3 水泥砂浆找平层 20 20 0.40钢筋混凝土楼板 110 25 2.75非上人屋面(22.800)屋 6板底吊顶 0.205.65毕业设计（论文）23表 5 楼面恒荷载计算表名称及使用部位 用 料 做 法厚度（mm）容重（kN/m 3）重量（kN/m 2）恒荷载标准值10 厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝 10 20 0.2020 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 20 20 0.40钢筋混凝土楼板 110
31、25 2.75铺地砖楼面（实验室）厚30mm）楼 10板底轻钢龙骨吊顶 0.203.5520 厚花岗石板铺平拍实，水泥浆擦缝 20 28 0.5630 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 30 20 0.60钢筋混凝土楼板 110 25 2.75花岗石楼面(走廊、楼梯间)（厚 50mm）楼 13 板底轻钢龙骨吊顶 20 20 0.204.1110 厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝 10 20 0.2025 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 25 20 0.5015 厚水泥砂浆找平层 15 20 0.3050 厚 C15 细石砼找坡，最薄处不小于 30 50 25 1.25钢筋混凝土楼板 110 25
32、2.75铺地砖防水楼(卫生间)（厚 102mm）楼 27板底吊顶 0.505.505.2 重力荷载代表值计算各层重力荷载代表值汇总于表 10。将表中恒载与活载求和并除以总面积，可得框架单位面积的重量为 w= 12.1kN/m2，说明初选柱截面尺寸时取 w= 14kN/m2是合理的。毕业设计（论文）24表 6 梁自重计算表格层层次 构件bh(mmmm)（kN/m3）li（m） N(根)Gi（kN）Gi（kN）纵向框架梁 1300800 26 3.6 8 22.5 179.7纵向框架梁 2300800 26 4.2 4 26.2 104.8纵向框架梁 3300800 26 7.2 24 44.9
33、1078.3横向框架梁（AB跨及CD 跨）300800 26 7.8 20 48.7 973.4横向框架梁（BC跨边梁）300800 26 3.3 2 10.6 41.2横向框架梁（BC跨中梁）300700 26 3.3 8 18.0 144.1第 1-5层次梁 300600 26 7.8 12 36.5 438.0表 7 柱的自重计算表格层次 构件bh(mmmm)（kN/m3）li（m）N(根 )Gi（kN）Gi（kN）1 柱 700700 25 4.2 40 51.5 20582 柱 700700 25 3.6 40 44.1 18353 柱 700700 25 3.6 40 44.1 1
34、8354 柱 700700 25 3.6 40 44.1 18355 柱 700700 25 3.6 40 44.1 920毕业设计（论文）25表 8 板自重计算表格层数 构件 板均布自重（KN/m2）长度（m）宽度（m）面积（m2）板重（KN）（KN）5.5 7.8 3.6 56.16 154.44卫生间板5.5 7.8 7.2 112.32 617.76走廊板 4.11 54.6 3.3 180.18 740.547.7 7.8 3.6 28.08 216.22楼梯板7.7 7.8 4.2 32.76 252.251-4教室楼板 3.55 7.8 7.2 56.16 1993.684129
35、.335 屋面板 5.65 54.6 18.9 1031.94 5830.46 5830.46表 9 墙体自重计算表格构件轴线号墙体自重（KN/m2）洞口自重（KN/m2）长度（m）高度（m）洞口面积（m2）墙体面积（m2）墙体重（KN）洞口重（KN）总重（KN）（KN）A 4.13 0.1 48.3 2.8 56.7 78 322 5.67 338纵向外墙D 4.13 0.1 48.3 2.8 56.7 78 322 5.67 3381 4.13 0.1 16.8 2.8 3.78 43.26 178.7 0.378 179横向外墙10 4.13 0.1 16.8 2.8 3.78 43.2
36、6 178.7 0.378 179B 2.92 0.25 48.3 2.9 27.3 113 329 6.83 336纵向内墙C 2.92 0.25 42.5 2.9 25.2 98.1 286 6.3 293AB 2.92 - 7.1 2.8 - 174.72 510.18 - 510.18横向内 CD 2.92 - 7.1 2.8 - 174.72 510.18 - 510.182683毕业设计（论文）26墙女儿墙- 3 - 147 0.9 - 132.3 396.9 - 396.9 396.9表 10 各层重力荷载代表值计算（ kN）项次 层 号 1 24 5纵向框架梁 Gbx 1362
37、.5 1362.5 1362.5横向框架梁 Gby 1158.7 1158.7 1158.7次梁 Gby 438.0 438.0 438.0梁自重Gb=Gbx+Gby+Gby 2959.2 2959.2 2959.2 柱自重 Gc 2115.0 2058.0 1764.0楼、屋面恒载 Gs 4664.0 4129.3 4129.3墙重 Gw （包括门窗重) 3384.0 2683.0 2683.0恒 载 G =Gb+Gc+Gs+Gw+Gd 13398.7 11829.5 11535.5楼、屋面活载 Q 2451.0 2198.4 2198.4总重 Gi=G +0.5Q 14624.2 1292
38、8.7 12634.7毕业设计（论文）276 基本自振周期的计算6.1 结构刚度计算6.1.1 框架梁的惯性矩及线刚度先计算矩形截面梁的惯性矩然后考虑楼板的翼缘效应，将梁惯性矩乘以增大系数，即边梁取 Ib=1.5I0，中间梁取 Ib=2I0，其中，I 0=1/12bbhb3。再求框架梁的线刚度 ib=ECIb/l。具体计算结果见表 11。6.1.2 框架柱的惯性矩及线刚度Ic=1/12bbhb3，i c=EcIc/h。具体计算结果见表 12。6.1.3 框架柱的抗推刚度：各层框架柱的抗推刚度计算见表 1114 表。表 11 梁的线刚度计算bhI0IbEclib=ECIb/l方向 层号 梁号(m
39、m) (10-2 m4) (10-2 m4)(107kPa)(m)(kNm)BL13008001.2800 1.9200 37.80.7380 BL23008001.2800 1.9200 33.31.7450 ZL13008001.2800 2.5600 37.80.9850 横向 15ZL23007000.8575 1.7150 33.3 1.5590BL13008001.2800 1.9200 37.20.8000纵向 15毕业设计（论文）28ZL1 300 800 1.2800 2.5600 3 7.2 1.0670 表 12 柱的线刚度计算层 砼 b h(mm) IcEc (107k
40、Pa)h (m)ic=EcIc/h (kNm)1 C307007002.00 34.71.277724 C307007002.00 33.61.6670 5 C307007002.00 33.61.6670 表 13 首层框架柱的抗推刚度柱的类型 根数 K=ibj/iCc =(0.5+K)/(2+K)D=c12ic/h2(kN/m)D(105kN/m)边框架边柱4 0.5782 0.4182 0.2901 边框架中柱4 1.9449 0.6198 0.4300 中框架边柱16 0.7710 0.4587 0.3182 横向中框架中柱16 1.9917 0.6242 0.4331 14.9011
41、边框架边柱4 0.6264 0.4289 0.2975 边框架中柱16 1.2528 0.5389 0.3738 中框架边柱4 0.8352 0.4709 0.3267 纵向中框架中柱16 1.6704 0.5913 0.4102 15.0427毕业设计（论文）29表 14 二层五层框架柱的抗推刚度柱的类型 根数K=ibj/(2iC)c =K/(2+K)D=c12ic/h2(kN/m)D(105kN/m)边框架边柱4 0.4429 0.1813 0.2799 边框架中柱4 1.4897 0.4269 0.6591 中框架边柱16 0.5905 0.2280 0.3519 横向中框架中柱16 1
42、.5256 0.4327 0.6681 20.0755边框架边柱4 0.4798 0.1935 0.2987 边框架中柱16 0.9596 0.3242 0.5006 中框架边柱4 0.6397 0.2423 0.3741 纵向中框架中柱16 1.2795 0.3901 0.6023 20.3377 6.2 自振周期 T1 的计算采用能量法进行计算，将集中在各楼层标高处的重力荷载代表值，作为水平荷载作用在该质点处，求得相应的质点水平位移 ui，然后按公式计算基本自振周期 T1，结果见表 15、16。其中，填充墙材料为陶粒混凝土，周期折减系数取 T =0.8。从表中可以看出，框架在两个方向的基本自振周期相差不多，即两个方向的动力特性相近，满足抗震设计时的要求。
