1、烟 台 大 学 毕 业 设 计i烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：土木工程学院姓名 学号 毕业届别 2015 专业 土木工程毕业论文（设计）题目 新星西巷5#住宅楼建筑结构设计（方案2）指导教师 学历 研究生 职称 副教授 所学专业 结构工程具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)：一、主要内容1、建筑设计条件：设计单元住宅楼，六层（含车库或小棚） ，位于烟台市福山区。三个单元，套型和套型比自定，但应以中套和大套为主，可设计部分小套，以适应不同的家庭居住。各套建筑面积（不包括阳台）不小于下列规定：小套60m 2，中套80m2，大套100m 2。室内外高差自定并应符合相关规范要求。设
2、计所需的其他条件根据相关建筑规范确定。2、结构条件：结构形式选用框架结构，按照教师提供的地质报告合理选择基础形式，并根据建筑施工图的特点合理选择结构方案。3、经济技术指标： 1）自然条件冬季采暖计算温度10，室内温度 18；夏季通风计算温度28。风向：夏季主导风向为东南向，冬季主导风为西北风。降雨量：全年降水量 706m，日最大降雨量 92mm，每小时最大降水量 56mm。雨季施工起止日期：7 月 1日9 月 30日。冬季施工起止日期：12 月 15日3 月 1日。基本风压和雪压：见荷载规范。2）地质条件及地理概况：工程地质及场地概况：见表 1。地质剖面图见图 1，场内地势平坦，无障碍物影响施
3、工，附近空地可供临时使用。场地类别为类，地面粗糙度 B类。水文地质概况：最高地下水位为3.0m，微腐蚀性。3）技术经济条件交通运输条件：公路由场地附近通过，运输工具主要是汽车和平板车。建筑企业概况：该区商品混凝土供应厂相距 11 km；木材加工厂距工地 8km；技术装配情况：施工单位设备基本齐全，不具备的施工机械可向租赁公司租赁，可满足施工要求；现场水、电、路情况：附近有上水管网及供电设施可以利用，电源由附近电杆接线，场区内道路可由城市干路修到工地；定额选用：本工程定额按山东省建筑工程综合预算定额及（国家）建筑安装工程统一定额；4）材料供应情况：钢材、水泥、木材由国家统一调拨供应。一般地方材料
4、：如：砖、砂、石，石灰、玻璃等可按计划采购到。5）劳动力情况：技工和普工均可满足施工要求。4、设计内容烟 台 大 学 毕 业 设 计ii先确定合理的建筑方案平面图，再用天正建筑和AUTOCAD设计软件绘制完整的建筑施工图。然后确定结构方案，进行结构计算（手算）和施工图设计（用PKPM软件）并绘制结构施工图，打印计算书，同时学习巩固PKPM（2010版）系列结构设计软件的使用。表 1 工程地质概况土层厚度（m） 土层描述 地基承载力特征值（kN/m 2）0.9-8.5 素填土1.7-11.2 粉质粘土 2001.5-4.5 粗砾砂 2700.7-8.1 角砾 3500.9-8.8 碎石 4008
5、-工 程 地 质 剖 面 图比 例 尺 水 平 1:40垂 直 2标高(m)45035025 45035025水 平 间 距 (m)水 位 深 度标 高 2C7C8C94.3019.802741.5834.320.5741834.3515.02.7415845.017.03.42158N=1238N=317 N=815N=06 15.601.03 05.7.08 105.24 1.0 9.23846 -图 1 8-8 工程地质剖面图二、基本要求：1、建筑要求。熟悉建筑方案的设计过程，学会查阅建筑防火等相关设计规范条文。熟悉建筑施工图的绘制过程，熟练掌握天正建筑和AUTOCAD等绘图软件，要求平
6、面图、立面图、剖面图完整，楼梯详图、建筑设计总说明、门窗表均齐全，施工图成果能应用于实际工程的建筑施工。可用A1或A2的图纸出图，线形和制图均应符合相关制图规范要求。烟 台 大 学 毕 业 设 计iii2、结构要求。熟悉结构方案和基础形式的确定原则，掌握结构手算设计的一般过程，具体包括：重力荷载的计算、抗侧移刚度的计算、水平地震作用和风荷载的计算、水平和竖向荷载下的内力计算、内力组合、截面配筋计算、基础设计计算、楼梯计算、楼板计算等。熟练掌握PKPM （2010 版）系列结构设计软件的使用，施工图完整、详尽，具体包括：结构设计总说明、图纸目录、基础平面图和详图、柱平面配筋图、各层梁板配筋图、楼
7、梯配筋详图、其它大样图等，设计成果应能用于实际工程的结构施工。3、培养独立查阅资料（规范、参考书等）解决问题的能力和主动性。三、主要参考资料1.建筑制图标准（GB/T50104-2010）2.建筑结构制图标准（GB/T50105-2010）3.房屋建筑制图统一标准（GB50001-2010）4.建筑设计防火规范 (GB 50016-2014) 5.住宅设计规范（GB50096-2011）6.住宅建筑规范（GB 50368-2005）7.办公建筑设计规范(JGJ67-2006)8.商店建筑设计规范 (JGJ 48-2014) 9. 中小学校设计规范 (GB50099-2011)10. 宿舍建筑设
8、计规范（JGJ36-2005）11. 无障碍设计规范（GB50763-2012）12. 屋面工程技术规范（GB 50345-2012）13. 坡屋面工程技术规范（GB 50693-2011）14. 变形缝建筑构造（13）04CJ01-1315. 山东省建筑工程做法（L13J1）16. 工程做法（05J909）17. 铝合金门窗（02J603-1）18. 木门窗（04J601-1）19. 建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）20. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）21. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）22. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012
9、）23. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）24. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）25. 地下工程防水技术规范 （GB50108-2008）26. 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）烟 台 大 学 毕 业 设 计iv27. 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）28. 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（11G101-1、 11G101-2、11G101-3 ）29. 砌体填充墙结构构造 （06SG614-1）四、进度安排：第1周：借阅资料，文献翻译，英译汉。第2周：毕业实习，撰写实习报告。第3周：建筑方案设计，用天正建筑绘图软件绘制建
10、筑平面图。第4周：用天正建筑绘图软件绘制建筑平面、立面图。第5周：用天正建筑绘图软件绘制建筑剖面图及楼梯详图。第6周：绘制墙身详图、建筑设计总说明、门窗表等。第7周：结构布置、计算简图、计算重力荷载、侧移刚度，并编写相应部分的计算书。第8周：计算水平荷载（风荷载、地震荷载） ，编写相应部分的计算书。第9周：计算各种荷载产生的内力，绘制相应的内力图。第10周：内力组合，绘制内力组合表。第11周：梁、柱配筋计算，编写相应部分的计算书。第12周：楼板、楼梯配筋计算、基础设计，编写相应部分的计算书。第13周：用PKPM 结构设计软件完成 PMCAD建模，并绘制梁、板的施工图。第14周：用PKPM 结构
11、设计软件完成柱、基础、楼梯的施工图，整理图框，加总说明和图纸目录。第15周：整理打印计算书和施工图纸，评阅教师评阅、答辩。指导教师签字： 年 月 日院（系）意见： 教学院长（主任）签字：年 月 日烟 台 大 学 毕 业 设 计v附注：摘 要 本设计是烟台市福山区新星西巷 5#住宅楼（方案 2）建筑结构设计，建筑面积为4038.1 m2 。建筑加阁楼共 7层，建筑总高度为 20.902m。此建筑为钢筋混凝土框架结构。设计内容包括建筑设计和结构设计两部分。 其中，建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑地基环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等多方面因
12、素最终确定设计方案，画出建筑施工图。 结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。 本设计采用钢筋混凝土现浇框架结构。在进行荷载计算和构件截面估算后，选取一榀框架进行计算，初步计算荷载后利用 PKPM软件算出内力，并对最不利活荷载和最不利内力进行分析，从而进行配筋计算。本设计基础形式采用柱下独立基础，楼梯为钢筋混凝土现浇板式楼梯。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的创造性和合理性。 总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则，两部分空间合理，连接紧凑，主次分明，使建筑空间的舒适度加以提高。 关键词：
13、 框架结构；抗震设计；重力荷载代表值；内力组合；截面设计。烟 台 大 学 毕 业 设 计vi目录第 1 章 工程概况11.1 建筑概况及设计依据.11.1.1 建筑概况11.1.2 设计依据.11.2 建筑方案.11.2.1 设计标高.21.2.2 建筑平、立、剖面图.21.2.3 建筑做法.21.3 场地自然及水文地质条件.21.3 .1 自然条件.21.3.2 水文地质条件.2第 2 章 结构设计说明42.1 结构设计概况.42.1.1 设计依据.42.1.2 自然条件.42.1.3 楼层使用荷载(活荷载) 42.1.4 结构形式.42.2 结构方案选取.52.2.1 竖向承重体系选取.5
14、2.2.2 楼板形式的选取.52.3 楼梯方案的选择.52.4 建筑材料的选择.52.5 基础形式选取.6第 3 章 框架荷载及内力计算73.1 结构布置.73.1.1 柱网布置.73.2 材料强度等级的确定.83.2.1 混凝土.83.2.2 钢筋.83.3 构件截面尺寸的确定.83.3.1 初步估算楼板的截面尺寸83.3.2 初步估算梁的截面尺寸83.3.3 初步估算值得截面尺寸103.4 计算简图的确定.103.4.1 框架层高及跨度的确定103.4.2 框架的计算简图113.5 框架侧移刚度计算.13烟 台 大 学 毕 业 设 计vii3.5.1 框架梁线刚度计算133.5.2 框架柱
15、线刚度计算.133.5.3 侧移刚度 D 值计算 143.6 荷载计算.163.6.1 恒荷载标准值计算.163.6.2 活荷载标准值计算.203.7 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算.203.7.1 重力荷载代表值计算.203.7.2 结构基本自振周期计算.333.7.3 横向水平地震作用计算.343.7.4 轴线横向框架在水平地震作用下的内力计算.373.8 横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算.373.8.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图.373.8.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算.383.8.3 8 轴线横向框架在风荷载作用下的内力计算.393.9 横向框架在竖向荷
16、载作用下的内力计算.403.9.1 竖向荷载下框架受荷总图.403.9.2 荷载计算.403.9.3 竖向荷载计算简图.543.9.4 横向框架在竖向荷载作用下的内力计算.54第 4 章 内力组合554.1 结构抗震等级.554.2 一般规定.554.2.1 荷载基本组合.554.2.2 梁端弯矩调幅.554.2.3 控制截面.554.2.4 内力换算564.3 框架梁内力组合.564.4 框架柱内力组合574.4.1 框架柱弯矩、轴力组合.574.4.2 框架柱剪力组合58第 5 章 截面设计605.1 基本规定605.2 框架梁截面设计.605.2.1 截面尺寸.605.2.2 框架梁正截
17、面设计.605.2.3 框架梁斜截面设计.625.3 框架柱截面设计.64烟 台 大 学 毕 业 设 计viii5.3.1 截面尺寸.645.3.2 剪跨比验算.645.3.3 框架柱正截面承载力计算.655.3.4 柱斜截面受剪承载力计算705.4 节点核芯区验算.715.5 板截面设计.735.5.1 板的设计资料745.5.2 截面设计.75第 6 章 楼梯设计776.1 结构布置.776.2 尺寸要求.776.3 构件截面尺寸估计.776.4 内力计算.776.4.1 楼梯的截面设计.78第 7 章 基础设计827.1 基本资料.827.2 地基变形验算.827.3 基础的设计.837
18、.3.1 B-8 轴线 B 基础的计算 .83附录 1 轴线横向框架在各种荷载作用下的内力图.901.1 轴线横向框架在地震作用下的内力图901.2 轴线横向框架在风荷载作用下的内力图921.3 轴线横向框架在竖向恒荷载作用下的内力图941.4 轴线横向框架在竖向活荷载作用下的内力图951.5 轴线横向框架在雪荷载作用下的内力图96附录 2 框架梁柱的内力组合97附录 3 框架梁柱截面承载力计算101致 谢.107参考文献.108烟 台 大 学 毕 业 设 计9烟 台 大 学 毕 业 设 计1第 1 章 工程概况1.1 建筑概况及设计依据1.1.1 建筑概况1、工程名称：新星西巷 5#住宅楼(
19、方案 2)2、建设地点：烟台市福山区3、建筑面积：4038.05m 24、建筑耐火等级：二级5、设计使用年限：50 年6、屋面防水等级：二级7、建筑抗震设防类别：丙类8、结构类型：框架结构9、建筑抗震设防烈度：7 度10、建筑层数、层高：六层，层高 2.9m1.1.2 设计依据1.1.2.1 国家颁布的现行建筑结构规程、规范、图集：1 民用建筑设计通则 GB 50352-20052 住宅建筑规范 GB 50368-20053.住宅设计规范 GB 50096-20114 建筑设计防火规范 GB 50016-20145 无障碍设计规范 GB 50763-20126.屋面工程技术规范 GB 5003
20、45-20127 建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-20088 建筑抗震设计规范 GB 50011-20109 建筑结构荷载规范 GB 50009-201210 混凝土结构设计规范 GB 50010-201011 建筑地基基础设计规范 GB 50007-201112 工程做法 05J90913 蒸压加气混凝土砌块 GB 11968-200614 建筑工程做法 L13J115 屋面做法 L01J2021.1.2.2 中国建筑科学研究院编制的 PKPM 系列软件(2010 版)。1.2 建筑方案烟 台 大 学 毕 业 设 计21.2.1 设计标高建筑物室内地坪标高： 0.000m，相当于
21、绝对(黄海高程)标高 44.30m，室内外高差0.45m。1.2.2 建筑平、立、剖面图详建施1.2.3 建筑做法1.上人屋面 (选自工程做法05J909，屋 22)2.非上人屋面 (选自工程做法05J909，屋 15)3.楼地面(客厅及卧室、楼梯)(选自工程做法05J909 ，编号：楼 1B、楼 1A )4.楼地面(卫生间) (选自工程做法05J909，楼 15B )5.涂料外墙(选自工程做法05J909，外墙 9F )6.面砖外墙(选自工程做法05J909，外墙 20F )7.内墙(客厅及卧室、楼梯间)(选自工程做法05J909 ，内墙 8D )8.内墙(卫生间、厨房)(选自工程做法05J
22、909，内墙 16D1 )9.踢脚 (选自工程做法05J909，踢 1D)10.门窗采用木门、塑钢玻璃窗 (详见建筑总说明门窗表)1.3 场地自然及水文地质条件1.3 .1 自然条件根据建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 附录 E.4 中续表 D.4.3 可查得，福山区：1. 基本风压 0.55kN/m2。2. 基本雪压 0.40kN/m2。1.3.2 水文地质条件工程地质及场地概况：见表 1.3.1。场内地势平坦，无物影响施工，附近空地可供临时使用。场地类别为类，地面粗糙度 B 类。水文地质概况：最高地下水位为-3.0m，微腐蚀性。表 1.3.1 工程地质概况土层厚度(m) 土层描
23、述 地基承载力特征值(kN/m 2)0.9-8.5 素填土1.7-11.2 粉质粘土 2001.5-4.5 粗砾砂 2700.7-8.1 角砾 3500.9-8.8 碎石 400烟 台 大 学 毕 业 设 计3根据区域地质资料和地质勘查结果，场区不存在全新活动断裂层，稳定性较好。拟建场地地势较平坦，无不良地质作用，适宜进行该工程建设。依据场区岩土工程条件，采用独立基础方案，将第 2 层粉质粘土作为持力层，承载力特征值为 200kN/m2。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010) 附录 A 及表 5.1.4-2 可查得：烟台市福山区抗震设防烈度为 7 度，据类场地，查得特征周期 Tg=0
24、.40s。设计基本地震加速度为 0.10 ，设计地震分组为第二组。.g烟 台 大 学 毕 业 设 计4章 2 章 结构设计说明2.1 结构设计概况2.1.1 设计依据1.建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)2.建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)3.混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)4.建筑结构制图标准 (GB/T50105-2010)5.建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011)6.建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)7.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(11G101-1)2.1.2 自然条件1. 基本风压：0.55
25、 kN/m 2，基本雪压： 0.40 kN/m22. 地面粗糙度类别：B 类3. 抗震设防烈度：7 度，地震加速度：0.10g4. 抗震设防类别：丙类4. 场地类别：类5. 室内环境类别：一类6. 水文地质：最高地下水位：-3.00m2.1.3 楼层使用荷载(活荷载)根据建筑结构荷载规范(GB50009-2012)5.1.1 条规定取：住宅楼面：2.0 kN/m 2多层住宅楼梯：2.0 kN/m 2餐厅：4.0 kN/m 2卫生间及阳台：2.5 kN/m 2上人屋面：2.0 kN/m 2不上人屋面：0.5 kN/m 22.1.4 结构形式本工程采用框架结构，查阅建筑工程抗震设防分类标准(GB5
26、0223-2008)判断该住宅楼的抗震设防分类为标准设防类即为丙类，另外由于建筑高度 18.926 m，建筑总长度 50.74 m，查混凝土结构设计规范(GB50010-2010)第 8.1.1 条和 11.1.3 条规定，判断该框架抗震等级为三级；不需要设置伸缩缝，结构布置比较均匀，故不必设置沉降缝，防震缝也不必设置。烟 台 大 学 毕 业 设 计52.2 结构方案选取2.2.1 竖向承重体系选取选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体系包括砖混
27、结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。框架结构体系：由梁、柱构件通过节点连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期长，地震反应较小，经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构的抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大。本设计为六层层的多层结构，根据住宅楼的功能使用性进行结构布置。经各方案比较筛选，本工程选用框架结构的竖向承重体系。2.2.2 楼板形式的选取常见的楼面体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。本设计采用现浇肋梁楼盖结构。肋
28、梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。2.3 楼梯方案的选择整体式楼梯按照结构形式和受力特点不同，可分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯和圆形楼梯、螺旋楼梯等。其中，应用较为经济的、广泛的是板式楼梯和梁式楼梯，剪刀式楼梯、圆形楼梯和螺旋式楼梯属于空间受力体系，外观美观，但结构受力复杂，设计与施工较困难，用钢量大，造价高，在实际中应用较少。板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步的斜板，其下表面平整，
29、外观轻巧，施工支模方便，但斜板较厚，结构材料用量较多，不经济。故当梯段水平方向跨度小于或等于 3.5m 时，才宜用板式楼梯。结构中的楼梯采用板式楼梯。2.4 建筑材料的选择梁板、柱、基础、楼梯均采用 C30 的混凝土。由于施工工艺的改进，技术的提高，提高混凝土的强度不会引起整个结构的造价大幅提高。烟 台 大 学 毕 业 设 计62.5 基础形式选取由于地基条件比较好，且考虑技术经济的原则，本设计的基础形式采用柱下独立基础。烟 台 大 学 毕 业 设 计7章 3 章 框架荷载及内力计算3.1 结构布置烟 台 大 学 毕 业 设 计83.1.1 柱网布置平面结构布置图见图 3.1.1。3.2 材料
30、强度等级的确定图3.1.1结构布置图烟 台 大 学 毕 业 设 计93.2.1 混凝土由于已知室内环境类别为一类，根据混凝土结构设计规范(GB50010-2010) 3.5.3 及 4.1.2 规定：混凝土最低强度等级为 C20。该结构梁、板、柱混凝土都采用 C30混凝土， ， ， ， 。2=14.3N/mcf 2=1.43/tf 42E=3.01N/mc G=0.4ccE3.2.2 钢筋根据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)4.2.1 条规定：混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：1.纵向受力普通钢筋宜采用 HRB400、HRB500 、HRBF400、HRBF500 钢筋，也可采用
31、 HPB300、HRB335 、 HRBF335、RRB400 钢筋；2.梁、柱纵向受力普通钢筋应采用 HRB400、HRB500、HRBF400 、HRBF500 钢筋；3.箍筋宜采用 HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋，也可采用 HRB335、 HRBF335 钢筋。综上，梁、板、柱的纵向受力普通钢筋采用 HRB400 钢筋， ，2=360N/myf。箍筋采用 HPB300 钢筋， 。52E=2.01N/ms 2 /70Nfy3.3 构件截面尺寸的确定3.3.1 初步估算楼板的截面尺寸混凝土结构设计规范(GB 50010 2010)中 9.1.2
32、 规定：现浇混凝土板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于 30，双向板不大于 40。该结构中板的最大跨度为 4500mm，取 120mm 板厚；考虑班的混凝土用量占整个楼板的 50%以上，楼板应尽量薄些，因此，小于 4000mm 跨度的板厚取 100mm。3.3.2 初步估算梁的截面尺寸1横向框架梁的截面尺寸B-C 跨：l0=4800mm mhlh450,48032150取bb2,取C-G 跨：l0=4800mm mhlh450,48032150取烟 台 大 学 毕 业 设 计10mbhb250,21503取l0=6200mm hlh50,620413510取 mbb,7823取2.纵向框架梁的截
33、面尺寸B 轴、 C 轴、 D 轴、E 轴、G 轴：l0=4500mm mhlh40,453015取bb2,2取C 轴、 F 轴：l0=6450mm mhlh50,643015取bb2,2783取3.次梁截面尺寸为方便施工，次梁按做大跨度计算l0=6200mm mhlh450,516341820取bb2,2取4.楼梯平台梁取楼梯平台梁 mhb403.3.3 初步估算值得截面尺寸1.按轴压比要求初估框架柱截面尺寸框架柱选用 C30 混凝土，fc=14.3N/mm 2， 抗震等级为三级的框架柱的截面尺寸可烟 台 大 学 毕 业 设 计11由轴压比 (查阅混凝土结构设计规范11.4.16 条规定)初步
34、确定。85.0/cCNfA由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时，可按下计算，即 cNcCfhbA柱轴向压力设计值 N 按下式估算，即21qSnNG(1)中柱(8 轴、14 轴) 24.8)1.3(.395( mfhbcc 96.5.01073(2)其他轴中柱 28.)4.291()5.37.2(S mfNhbcc 4033.5.017(3)边柱 2.).13()95.23(Sfhbcc 473.85.0102根据计算结果及综合考虑其他因素，一层 8 轴、14 轴中柱截面尺寸为500mm500mm，其他柱截面尺寸均为 450mm450mm，二层以上柱截面尺寸均为400mm400mm。2.校核框架柱截
35、面尺寸是否满足构造要求建筑抗震设计规范第 6.3.5 条要求判断柱截面尺寸是否满足构造要求(1) 按构造要求框架柱截面高度和宽度不宜小于 400mm(2) 剪跨比宜大于 2(3) 截面长边与短边的边长比不宜大于 3根据以上三点要求，所选柱截面满足构造要求。3.4 计算简图的确定3.4.1 框架层高及跨度的确定本工程为坡屋顶，采用柱下独立基础，初步估计基础高度为 0.6m，作用在第二层粉质粘土上，第一层素填土平均厚度 1.8m，所以基础顶面距室外地面高度为 1.2m，室内外高差为 0.45m，故底层的计算层高为 1.2+0.45+2.3-0.06=3.89m，其余层计算层高根据上下层横梁轴线之间
36、的距离确定，本工程上下层横梁截面高度相同， ，故标准层计算层高等于楼层高度 2.9m，顶层计算层高为 2.8m。烟 台 大 学 毕 业 设 计12框架梁的跨度取柱截面形心之间的距离，因本工程柱截面改变尺寸，故取上层柱截面形心之间的距离。3.4.2 框架的计算简图各榀横向框架协同工作示意图见图 3.4.1， 轴横向框架计算简图见图 3.4.2图 3.4.2 轴横向框架计算简图烟 台 大 学 毕 业 设 计13图3.4.1各榀框架协同工作示意图烟 台 大 学 毕 业 设 计143.5 框架侧移刚度计算3.5.1 框架梁线刚度计算考虑现浇楼板对梁刚度的加强作用，故对中框架梁的惯性矩乘以 2.0， ，
37、边框架梁的惯性矩乘以 1.5，框架梁的线刚度计算见表 3.5.1。表 3.5.1 框架梁线刚度计算框架梁位置截面 bh(mm)混凝土强度等级弹性模量EC(kN/m2)跨度 L(m)矩形截面惯性矩 I0(m4)4mbKb=ECIb/L(kNm)0.25 0.50 4.72 0.0026 0.0039 2.481040.25 0.50 4.80 0.0026 0.0039 2.441040.25 0.50 2.52 0.0026 0.0039 4.651040.25 0.45 4.72 0.0019 0.0028 1.811040.25 0.45 3.50 0.0019 0.0028 2.4410
38、416 边框架梁0.25 0.45 4.72 0.0019 0.0028 1.811040.25 0.45 3.50 0.0019 0.0038 3.251040.25 0.45 4.65 0.0019 0.0038 2.451040.25 0.45 4.72 0.0019 0.0038 2.411040.25 0.45 2.52 0.0019 0.0038 4.521040.25 0.45 3.90 0.0019 0.0038 2.9210416 中框架梁0.25 0.55 6.19 0.0035 0.0069 3.361040.25 0.50 5.28 0.0026 0.0039 2.22
39、1040.25 0.50 4.80 0.0026 0.0039 2.44104顶层边框梁0.25 0.50 2.82 0.0026 0.0039 4.161040.25 0.45 5.28 0.0019 0.0038 2.161040.25 0.45 2.82 0.0019 0.0038 4.041040.25 0.45 3.91 0.0019 0.0038 2.911040.25 0.45 4.80 0.0019 0.0038 2.37104顶层中框梁0.25 0.55C30 3.01076.93 0.0035 0.0069 3.001043.5.2 框架柱线刚度计算计算结果见表 3.5.2
40、。表 3.5.2 框架柱线刚度计算框架柱位置截面 bh(mm)混凝土强度等级弹性模量EC(kN/m2)高度 H(m)矩形截面惯性矩 IC(m4)KC=ECIC/H(kNm)烟 台 大 学 毕 业 设 计15i4框架柱位置截面 bh(mm)混凝土强度等级弹性模量EC(kN/m2)高度 H(m)矩形截面惯性矩 IC(m4)KC=ECIC/H(kNm)0.6 0.0021 1.071052.2 0.0021 2.911042.25 0.0021 2.841042.8 0.0021 2.29104顶层顶层0.40.40.40.43.65 0.0021 1.751042-6 层 0.40.4 2.9 0
41、.0021 2.211040.450.45 0.0034 2.64104底层0.50.5C30C303.01073.01073.89 0.0052 4.021043.5.3 侧移刚度 D 值计算考虑梁柱的线刚度比，用 D 值法计算柱的侧移刚度，计算结果见表 3.5.4。表中系数计算按表 3.5.3。表 3.5.3 节点转动影响系数 楼层 简图 K 一般层i1 i2 i2 ci24312K底层i1 i2 i2 ciK2125.0表 3.5.4 框架柱 D 值及楼层抗侧移刚度计算楼层 柱号 根数 Kc K 单柱D(kN/m) D(kN/m) 楼层Di(kN/m)B2 6 2.29104 0.53
42、0.211 7369.894 44219.37B4 5 2.29104 0.52 0.207 7250.169 36250.84B6 2 2.29104 0.92 0.315 11030.5 22060.99C1 4 2.29104 2.98 0.598 20933.29 83733.15C5 2 2.29104 1.28 0.389 13622.32 27244.647C7 2 2.29104 2.32 0.537 18791.98 37583.962915357i3 i4ic icic ic烟 台 大 学 毕 业 设 计16楼层 柱号 根数 Kc K 单柱D(kN/m) D(kN/m) 楼
43、层Di(kN/m)C8 4 2.29104 2.44 0.549 19215.12 76860.49C10 4 2.29104 1.39 0.410 14352.66 57410.65D1 4 2.21104 3.06 0.605 19045.23 76180.94E5 2 2.84104 1.87 0.483 32582.31 65164.61E7 2 2.84104 2.96 0.597 40228.04 80456.09G1 4 1.07105 0.23 0.103 367610 1470440G5 2 2.91104 0.92 0.315 22716.77 45433.54G7 2 1
44、.07105 0.25 0.111 396158.7 792317.5B1 2 2.21104 1.12 0.360 11328.19 22656.39B2 8 2.21104 1.09 0.353 11121.37 88970.99B4 7 2.21104 0.55 0.214 6753.225 47272.58C1 6 2.21104 3.20 0.615 19376.04 116256.2C3 2 2.21104 2.05 0.506 15931.98 31863.96C5 2 2.21104 1.32 0.398 12537.8 25075.6C7 2 2.21104 2.42 0.5
45、47 17225.28 34450.57C8 2 2.21104 2.63 0.568 17894.98 35789.97C10 6 2.21104 1.52 0.432 13610.48 81662.9D3 2 2.21104 3.65 0.646 20338.22 40676.43E5 4 2.21104 2.61 0.566 17834.88 71339.53G3 2 2.21104 1.11 0.356 11225.31 22450.626G5 4 2.21104 1.29 0.392 12341.99 49367.95667833.7B1 2 2.21104 1.12 0.360 1
46、1328.19 22656.39B2 8 2.21104 1.09 0.353 11121.37 88970.99B4 7 2.21104 0.55 0.214 6753.225 47272.58C1 6 2.21104 3.21 0.616 19407.63 116445.8C3 2 2.21104 2.05 0.506 15931.98 31863.96C5 2 2.21104 1.32 0.398 12537.8 25075.6C7 2 2.21104 2.42 0.547 17225.28 34450.57C8 2 2.21104 2.61 0.567 17841.59 35683.1
47、7C10 6 2.21104 1.52 0.432 13610.48 81662.9D3 2 2.21104 2.87 0.589 18552.96 37105.93E5 4 2.21104 2.43 0.548 17269.07 69076.27G3 2 2.21104 0.82 0.291 9157.789 18315.5825G5 4 2.21104 1.11 0.356 11210.53 44842.11653421.81 B1 2 2.64104 0.93 0.487 10184.68 20369.35 595778.6烟 台 大 学 毕 业 设 计17楼层 柱号 根数 Kc K 单
48、柱D(kN/m) D(kN/m) 楼层Di(kN/m)B2 8 2.64104 0.91 0.485 10142.83 81142.62B4 7 2.64104 0.91 0.485 10142.83 70999.79C1 6 2.64104 2.69 0.680 14215.26 85291.55C3 2 2.64104 1.72 0.596 12460.86 24921.72C5 2 2.64104 1.11 0.517 10812.56 21625.11C7 2 2.64104 2.02 0.627 13105.61 26211.21C8 2 4.02104 1.44 0.564 17949.55 35899.1C10 6 4.02104 0.84 0.471 15008.58 90051.48D3 2 2.64104 2.40 0.659 13777.4 27554.79E5 4 2.64104 2.03 0.628 13127.6 52510.39G3 2
