土木工程毕业设计-学生公寓楼设计

土木工程毕业设计-学生公寓楼设计内容摘要：

     ④ 中跨架中跨梁 63103130 10 300 500 10CCb N m mlEIK          ⑶ 柱的侧移刚度 表 边框架侧移刚度 D值（ N/mm） 层次 角柱（ 4根） 中柱（ 4根） iD K  2iD K  2iD 2～ 6 21396 30791 208748 1 10115 14408 98092 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 15 表 中框架侧移刚度 D值（ N/mm） 层次 角柱（ 14根） 中柱（ 14根） iD K  2iD K  2iD 2~6 23484 33400 796376 1 11126 15621 374458 以上数据由bCK KK ， 2KK  (标准层 )， KK   （底层）， 212 bKD h 求得 表 横向框架层间侧移刚度 D值（ N/mm） 层次 1 2 3 4 5 6 iD 742550 1005124 1005124 1005124 1005124 1005124 由表 可见 12/  , 因此该框架为规则框架。 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 16 第 4 章 水平地震力作用下框架结构的内力和侧移计算 框架自振周期的计算 假想将各层的重力荷载代表值作为水平荷载作用于各层处，计算顶点位移。 表 结构顶点的假想侧移计算 层次 iG (KN) iD (KN/m) ()nii KNG ()iiiDG m  ()niii m 6 1005124 5 1005124 4 1005124 3 1005124 2 1005124 1 742550 按如下公式计算，其中T的量纲为 m,取T=，则 1 1 .7 0 .6 0 .1 9 5 0 .4 5 3T    S 各质点水平地震作用计算 由工程概况和规范知，本场地设防烈度为 7 度，设计地震加速度为 时， α max=。 设计地震分组为第一组，抗震等级为三级， Tg=。 故 0. 91 m a x( )gTT 因 1T = gT == 故不需考虑顶部附加水平地震作用。 由于结构高度不超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。 结构总水平地震作用标准值 0 .8 5 0 .8 5 4 2 9 8 5 .7 0 3 6 5 3 7 .8 4e q iG G K N   ＝ 底部剪力1 0 .0 6 3 3 6 5 3 7 .8 4 2 3 0 1 .8 8ek eq KNGF     由公式1(1 )iini e knjjjH FHGFG 计算各层剪力如表 表 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层数 iH /iG KN /iiGH KN m /i i i iGH GH /iF KN /iV KN 6 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 17 5 4 3 2 1 图 水平地震作用分布 图 层间剪力分布 水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按公式 iDG和公式 ()niii m 计算，计算结果如表。 表 横向水平地震作用下的位移验算 层数 /iV KN /( / )iD N mm /i mm /i mm /ih mm ieiuh  6 1005124 3300 1/5148 5 1005124 3300 1/2830 4 1005124 3300 1/2071 3 1005124 3300 1/1718 2 1005124 3300 1/1535 1 742550 4370 1/897 因此最大层间位移弹性角发生在第一层，其值为 1/897 1/550 故满足规范要求。 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 18 水平地震作用下框架内力的计算 取图 中的 ○ 8 轴线横向框架内力为例，说明计算方法。 框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算 ： 柱端弯矩：上端 ()uc i hyVM    下端 lc i yVM  柱端剪力 iiiiDVVD  各柱反弯点高度比 y 按公式0 1 2 3()yhy y y y   确定。 本结构底层柱需考虑修正值2y，第二层柱需考虑修正值3y，其余柱不需修正。 具体计算过程及结果见表,表。 表 角柱反弯点高度的计算（查规范） 层次 K ny 1y 2y 3y y 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 中柱反弯点高度的计算（查规范） 层次 K ny 1y 2y 3y y 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 水平地震作用下各层边柱柱端弯矩及剪力计算 层次 /ihm /iv KN /( / )ijDN mm 边柱 iD iv K y bcM ucM 6 1005124 23484 5 1005124 23484 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 19 4 1005124 23484 3 1005124 23484 2 1005124 23484 1 742550 11126 表 水平地震作用下各层中柱柱端弯矩及剪力计算 层次 /ihm /iv KN /( / )ijDN mm 边柱 iD iv K y bcM ucM 6 1005124 33400 5 1005124 33400 4 1005124 33400 3 1005124 33400 2 1005124 33400 1 742550 15621 梁端弯矩 112()l u lb c c KM M M KK  212()r u lb c c KM M M KK  梁端剪力 lrbbb lMMV 柱轴力 边柱为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为柱两侧剪力之差，亦按层叠加。 表 水平地震作用下梁端弯矩、剪力计算 层次 AB跨 BC跨 lbM rbM L bV lbM rbM L bV 6 5 4 3 2 1 表 水平地震作用下柱轴力计算 层次 柱轴力 6 5 4 3 2 1 边柱 中柱 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 20 图 左震作用下框架弯矩图 图 左震作用下梁柱端剪力及柱轴力图 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 21 第 5 章 水平风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 风荷载标准值 由《荷载规范》规定知，本建筑是高度小于 30m 且高宽比小于 的房屋结构，故不考虑风振系数，取  。 仍取图中 ○ 8 轴线横向框架，其负载宽度为。 因此沿房屋高度的分布风荷载标准值： q(z)= sz=sz 由规范知，迎风面体型系数为 ，背风面为。 故各楼层标高处的 q(z)计算如下表所示。 表 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次 iH z s (迎风面 ) s (迎风面 ) 1()( / )zKNmq 2()( / )zKNmq 6 5 4 3 2 1 图 风 荷载沿房屋高度的分布（单位： KN/m） 框架结构分析时，应按静力等效原理，将上图分布荷载转化为节点荷载。 例如第三层的集中荷载计算过程如下： 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 22       31 1 1( 3 .3 7 3 .2 8 2 .8 9 2 .8 1 ) 3 .3 3 .6 7 3 .3 7 3 .1 4 2 .8 9 3 .32 2 3123 .3 7 3 .2 8 2 .8 9 2 .8 1 3 .3 2 0 .8 623 KNF                     图 等效节点集中风荷载（单位： KN） 风荷载作用下的水平位移验算 由求得的水平集中荷载，计算层间剪力，然后根据 ○ 8 轴线框架的层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝对侧移。 计算过程见表 表 层次 iF （ KN） iV （ KN） iD（ N/mm） i（ mm） i（ mm） ih （ mm） ieih  6 1005124 3300 1/165000 5 1005124 3300 1/82500 4 1005124 3300 1/47143 3 1005124 3300 1/36667 2 1005124 3300 1/30000 1 742550 4370 1/15607 由上表可最大层间位移角为 1/156071/550，故满足规范位移要求 郑州华信学院毕业设计 汝阳县一高三号学生公寓楼设计 23 风荷载作用下框架内力计算 角柱反弯点高度的计算（查规范） 层次 K ny 1y 2y 3y y 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 中柱反弯点高度的计算（查规范） 层次 K ny 1y 2y 3y y 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 水平风载作用下各层边柱柱端弯矩及剪力计算 层次 /ihm /iv KN /( / )ijDN mm 边柱 iD iv K y bcM ucM 6 113768 23484 5 113768 23484 4 113768 23484 3 113768 23484 2 113768 23484 1 534。