框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期毕业设计
宿舍楼建筑结构设计
宿舍楼建筑结构设计摘要在实际工程中，钢筋混凝土框架结构是一种较为普遍结构形式，广泛应用于住宅、办公、学校等公共建筑。
本设计主要对多层框架教学楼的横向框架进行了设计。
在进行设计时首先查《荷载规范》对结构的恒载、活载、风荷载以及地震荷载进行计算。
竖向荷载利用分层法、水平荷载利用 D 值法进而得到各种作用下结构各杆件的内力标准值。
然后按照最不利组合方式，对各种作用下的内力进行组合。
最后在组合中找出各杆件最不利的一组或几组对构件进行截面设计，选取最安全的结果进行配筋并绘出施工图。
本设计还对基础、楼板、楼梯等进行了设计，并绘出了结构施工图。
除对本框架进行手算外，还利用了 PKPM 对本结构进行了电算。
通过本次毕业设计并充分结合我四年来学到的基本知识使我了解了框架结构设计的全过程，达到了从理论到实践的飞跃。
同时通过设计中使用的建筑方面的规范和软件，使我更加熟悉了规范和软件的使用操作，为我以后工作打下了良好的基础。
关键词：结构设计；荷载计算；配筋计算全套图纸，加153893706The Design of 147 Dormitory BuildingStructureABSTRACTIn practical engineering, the reinforced concrete frame structure has been a common structural form owing to its successful applications in many areas such as residences, officers, schools and other public buildings. This thesis is aimed at the design for transverse frame of teaching buildings with multistory frame. Firstly, dead loads, live loads, wind load and seismic load of the structure are calculated referring to “Load Standards ”. Then the standard values of each members of structur e under horizontal load and vertical load can be obtained by using stratification method and “D” method respectively. Besides, the internal forces under various load are combined according to the most unfavorable combination mode. Finally, the most unfavorable one or several ones among combinations are selected for the design of section. In this way, the safest results reinforcement is chosen and production drawing is designed. The basement, the floor and the stairs are also designed and structural production drawing are designed in this thesis. Moreover, the structure computerization is shown by using PKPM.Thanks to this graduation design, I put all the knowledge I learned in the past four years into use. I master the entire process of the design of frame structure and know how to apply the theory to practice. Meanwhile, I become more familiar with the standards and operations of relative softwares than before. All i have done lay a good foundation for my future work.Keywords:Structure Design; Load Calculation ; Reinforcement Compute目录1相关原始资料的阐述 (1)1.1工程名称 (1)1.2建筑地点 (1)1.3用地概况 (1)1.4建筑物特点 (1)1.5基本风压值 (1)1.6抗震设防 (1)1.7地基与基础 (1)1.8墙身做法 (2)1.9楼面做法 (2)1.10屋面做法 (2)1.11门窗做法 (2)2结构平面布置 (3)2.1结构方案的选择及结构布置 (3)2.1.1结构方案的确定 (3)2.1.2基础类型的确定 (3)2.1.3结构构件截面尺寸和材料的选择 (3)3框架荷载计算 (5)3.1框架计算简图及梁柱线刚度 (5)3.2恒载标准值计算 (6)3.3活荷载标准值计算屋面和楼屋面活荷载标准值 (7)3.4竖向框架下荷载受荷计算 (7)3.4.1恒载计算 (8)3.4.2活载计算 (13)3.5风荷载内力计算 (15)3.5.1风荷载下标准值计算 (15)3.5.2风荷载作用下的位移验算。
毕业设计答辩问题答案
1.框架结构按承重体系分为哪几类？说明优缺点。
答：（1）横向框架承重方案；优点：横向框架数较少有利于增加房屋横向抗侧移刚度；纵向连系梁截面尺寸较小，有利于建筑的通风采光。
缺点：主梁截面尺寸较大，使结构层高增加。
（2）纵向框架承重方案；优点：适用于大空间房屋，净空高度较大，房屋布置灵活。
缺点：进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小。
（3）纵横向框架混合承重方案。
优点：各杆件受力较均匀，整体性能较好2. 框架体系的优点是什么？说明它的应用范答：框架结构体系的优点是：整体性和抗震性均好于混合结构，平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可形成丰富多变的立面造型。
适用范围：工业厂房及公共建筑中广泛使用。
3. 框架结构的设计步骤是什么？（1）、结构平面布置（2）、柱网和层高的确定（3）、承重方案的确定（4）、荷载计算；（5）、内力、位移计算（6）、配筋计算（7）、钢筋选择（8）、绘制结构施工图。
4. 怎样确定柱网尺寸？答：框架结构柱网应满足房屋使用要求，同时构件的规格、类型要少，柱网间距一般不宜小于3.6m,也不宜大于6.0m,柱网跨度根据使用要求不同，有2.4m、2.7m、3.0m、5.8m、7.5m、8.0m、12.0m 等。
5. 怎样确定框架梁、柱截面尺寸？答：框架梁的截面尺寸，（1）应满足刚度要求；（2）满足构造要求；（3）满足承载力要求。
框架柱的截面尺寸，（1）应满足稳定性要求；（2）满足构造要求；（3）满足承载力要求。
6. 怎样计算水平荷载作用下框架的内力和侧移？答：水平荷载作用下框架内力的计算方法用反弯点法和D值法。
具体计算步骤是：反弯点位置的确定；柱的侧移刚度的确定；各柱剪力的分配；柱端弯矩的计算；梁端弯矩的计算；梁的剪力的计算。
水平荷载作用下的侧移的计算：可认为是由梁柱弯曲变形引起的侧移和柱轴向变形的叠加。
7. 修正反弯点法（D值法）计算要点是什么？答：修正反弯点法（D值法）的计算要点是：1）修正柱的抗侧移刚度；2）修正反弯点刚度；3）柱的剪力分配；4）柱端弯矩计算；5）梁端弯矩的计算；6）梁的剪力的计算。
土木工程、钢结构毕业答辩常问问题集合及答案
土木工程钢结构毕业设计(结构)答辩问题集锦分层法，水平荷载，桩基础，地震计算1 框架梁柱的尺寸确定钢构设计的梁柱尺寸，先确定钢构件的形式，如工型，槽型，口型等，根据稳定性和变形，然后可通过层高，长细比，高宽比等来确定尺寸，最后通过软件复验可行性，受压构件容许长细比150-200. 45竖荷下内力计算过程可近似地采用分层法。
可假定:(1)作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计，(2)在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移。
计算过程可如下:(1)分层:分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承，(2)计算各个独立刚架单元:用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。
而分层计算所得的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。
(3)叠加:在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加，作为原框架结构中柱的内力。
叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在框架节点处常常不平衡。
这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。
若欲提高精度，可对节点，特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正。
2 Gi(重力代表值)的计算Gi,永久荷载标准值(构件)，0.5×楼面活载标准值(雪荷载灰荷载等*组合系数)3 如何保证框架的延性强柱弱梁”设计原则—控制塑性铰的位置此框架结构抗震设计的关键是梁柱塑性铰设计。
为此，应遵循:1)“强剪弱弯”设计原则——控制构件的破坏形态4基础的计算内容承载力冲切受剪力计算48自振周期如何计算5 基本风压如何选择基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速为标准，按基本风压=最大风速的平方/1600确定的风压值9 轴压比有何意义指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为:柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值。
某综合办公楼设计(毕业设计)
毕业设计设计题目：某综合办公楼设计姓名学号院（系)土木工程与建筑学院专业土木工程指导教师2013年5月26日摘要本工程是位于某市中天街西段的某综合办公楼，采用框架结构，主体结构七层，本地区抗震设防烈度为7度，场地类别为二类场地.夏季主导风向为东南风，冬季为北风,基本风压0。
52kN/m。
楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝kN/m。
基本雪压0。
252土结构。
本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。
按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。
本设计主要内容为手算选取了结构方案中横向框架第5轴结构设计。
在确定框架布局之后，先计算竖向荷载（恒载及活荷载）和风荷载作用下的结构内力。
然后进行了重力荷载代表值的计算，接着利用能量法求出自振周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用，进而求出地震作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力).找出最不利的一组或几组内力组合。
选取其中最不利的结果计算配筋并绘图。
此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计,完成了平台板、梯段板、平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制.对楼板进行了配筋计算.本设计采用独立基础，对基础进行了受力和配筋计算。
整个结构在设计过程中，严格遵循现行的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。
总之，安全、适用、经济、方便是本设计的原则。
关键词:框架结构，抗震设计,荷载计算,内力计算,计算配筋IABSTRACTThe project is located in the western section of a city Zhongtian Street office building，using the frame structure, the main structure of seven storeys, the region seismic intensity of 7 degrees, site classification as second—class venue。
水平地震作用下框架结构的内力计算抗震设计
2 抗震设计（水平地震作用下框架结构的内力计算）抗震计算单元及动力计算简图取整个衡宇或抗震缝区段（设防震缝时）为计算单元，动力计算简图为串联多自由度体系。
即将各楼层重力荷载代表值集中于每一层楼盖或屋盖标高处。
多自由度体系的抗震计算可采用振型分解反映谱法和底部剪力法。
本工程总高不超过40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度散布比较均匀，近似于单质点体系，故采用底部剪力法。
此法是先计算出作用于结构的总水平地震作用，然后将其按必然规律分派给各质点。
计算简图2—1 如下示：图2—1重力荷载代表值按照抗震规范1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地域的建筑，必须进行抗震设计。
按照抗震规范5.1.3 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。
各可变荷载的组合值系数，应按表2—1采用。
组合值系数重力荷载代表值计算：1）屋面及楼面的永久荷载标准值1．屋面（上人）苏J01—2005：a. 10厚防滑地砖铺面，干水泥擦缝，每3—6m留10宽缝m2b. 20厚1:水泥砂浆加建筑胶结合层找平层20×= kN/m2厚C20细石混凝土，内配Φ4＠150双向钢筋25×= kN/m2d.隔离层/e. 三粘四油沥青油毡防水层m2f. 冷底子油一道/g. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2h.保温层5×= kN/m2厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2j.现浇或预制钢筋混凝土屋面25×= kN/m2 合计kN/m2 2．1~4层楼面苏J01—2005a. 15厚1:2白水泥白石子磨光打蜡kN/m2b.耍素水泥浆结合层一道/c. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2d.现浇钢筋混凝土楼面25×= kN/m2合计kN/m2 2）屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布荷载标准值kN/m2 楼面活荷载标准值kN/m2 屋面雪荷载标准值S k=μr×S o=×= kN/m2式中：μr为屋面积雪散布系数，取μr=3）梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算：a．梁、柱可按照截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出的单位长度上的重力荷载;对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载，计算结构如表2—2梁、柱重力荷载标准值表b．墙、门、窗重力荷载标准值：外墙体为200mm厚的粘土空心砖，外墙面贴马赛克（kN/m2）,内墙面为20mm厚的抹灰，则外墙的单位墙面重力荷载为：＋15×＋17×= kN/m2内墙为200mm厚的粘土空心砖，双侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：15×＋17××2= kN/m2电梯井墙为240mm粘土空心砖，双侧均为20mm厚抹灰，则电梯井墙单位面积重力荷载为：15×＋17××2= kN/m2木门单位墙面重力荷载为kN/m2，钢铁门单位墙面重力荷载为kN/m2铝合金单位墙面重力荷载为kN/m2门、窗、雨棚重力荷载代表值：一层门窗：×(2××2＋××2＋××3＋××1＋××2)＋×××13＋××1＋××2＋××2＋××3＋××2) ＋×××2)=二~四层门窗：×××2＋××3)＋×××16＋××2＋××2＋××2＋××3＋××2)= kN五层门窗：×××2＋×＋×××3＋××2)= kNA轴的雨蓬：25×(2××＋×××3＋×××2= kN9轴雨蓬：25×××= kN五层雨蓬：25×××3= kN楼梯重力荷载代表值：一层：25××××2＋25×××＋25××××10＋25×××9×2= kN二~四层：25××××2＋25×××12＋25×××12= kN外墙的重力荷载代表值：一层：×[(59×2－×11×2－×14)×＋－×4)×＋－×4)×－××13－××1－××2－××2－××3－××2－××2－2××2－××1－××2－×]=二~四层：×[(59×2－×11×2－×14)×＋－×4)×＋－×4)×－××16－××2－××2－××2－××3－××2]= kN五层(包括女儿墙)：×[×4＋×2) ×＋4××＋××1－××2－××3－××3]＋25×[＋59＋9＋9+－－×2)×2＋－－×2)×5]××＋25×[4×4＋×4＋9×2]××=内墙的重力荷载代表值：一层：×[(4×2＋×2)×＋+×－×＋＋＋＋×－×－×＋4×3×－××2]= kN二~四层：×[＋＋＋×＋4×3×－××3－×＋×＋×－×]= kN五层：×4×=电梯井墙重力荷载代表值：一层：×[＋－×＋(4＋×]= kN二~四层：×[＋－×＋(4＋×]= kN屋顶装饰架重力荷载代表值：25××5+×2)××= kN总的重力荷载代表值：恒荷载取全数，活荷载取50%（按均布等效荷载计算），则集中于各楼层的标高出的重力荷载代表值为：G i的计算进程：一层：×(59×－×4×2－4×＋＋＋＋＋＋＋＋＋×4×59×= kN二~三层：×(59×－4××2－4×＋＋＋＋＋＋＋×4×59×= kN四层：×9×4＋＋＋＋＋＋＋×(59×－×4×2－9×4)＋×4×(9×4＋×4×2)＋××(59×－×4×2－9×4)= kN五层：××4×2＋9×4)＋＋＋＋＋＋＋××(9×4＋×4×2)= kN 故G1=G2= kNG3= kNG4= kNG5=图2—2如下：G5=3124.87kNG4=18184.16kNG1=17311.22kNG2=17311.22kNG5=18568.35kN图2—2 各质点的重力荷载代表值框架侧移刚度计算梁线刚度：i b=E c I b/l，I b=（中框架梁），I b=（边框架梁）。
抗震设计讲座之结构自振周期的计算
0 1 x11 4.08 4.08 4.08 270 0 0.415 2 6 2 6 x12 1 10 4.08 9.18 9.18 0 270 0 1 1 7070.4 10 0.740 x 1.000 0 180 13 4.08 9.18 19.39 0 1
动能为
Ti (t )
i2
X k X i X mX i
T i T i
通常将重力作为荷载所 引起的位移代入上式求基本 频率的近似值。
U max
1 n g Gi ui 2 i 1 2
m u
i 1 i
n
i
mN
Gn
un
Tmax
1 n mi (1ui ) 2 2 i 1
m
uT
无限自由度体系，剪切杆的的运动方程为
q
GA
y y m 0 2 2 x t
2 2
GA
悬臂杆的特解为
振型
yi ( x, t ) X i ( x) sin
X i ( x ) sin
( 2i 1) x 2l
2 t Ti
重力作为水平荷载所引起的位移为
uT ql 2 / 2GA
M eq
2
38.1116.33105 0.496s
三、顶点位移法
计算书
计算书一．工程概况本工程共10层（不包括一层地下室）。
1层层高为3.97m，标准层均为3.3m。
本工程为二类高层，，地上十层，二至十层为办公室，室外标高-1.350，本工程建筑等级为二级，耐久年限为50年，本工程抗震等级为三级。
本工程框架材料选用如下：各种构件混凝土强度等级:C40(地下室和一层中体框架柱)其余均为C30。
二．截面尺寸估算1．梁板截面尺寸估算框架梁截面高度h，按梁跨度的1/10～1/15确定，则横向框架梁高为7200×（1/10～1/15）=720～440，取h=720mm，梁宽取梁高的一半，即b=300mm；横向次梁高为7200×（1/8～1/15）=825～440，取h=500mm，梁宽b=250mm；纵向框架梁高为8700×（1/10～1/15）=870～520，取h=720mm，梁宽b=300mm。
板的最小厚度为L/40=3900/40=97.5mm，考虑到板的挠度及裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，根据经验取板厚为120mm。
2．柱截面尺寸估算根据柱支撑的楼板面积计算由竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积，估算柱截面时，楼层荷载按11～14KN/m2计，本工程边柱按13KN/m2计，中柱按11KN/m2计。
负荷面为8.7×7.2/2的边柱轴力：NV=（8.7×7.2/2）×13×11×1.25=5599KN，各柱的轴力虽然不同，但为了施工方便和美观，往往对柱截面进行合并归类。
本工程将柱截面归并为一种。
取轴力最大的柱估算截面面积。
本工程框架为三级抗震，取N=1.1 NV=1.1×5309=5840 KN，柱轴压比控制值μN 查规范得μN=0.9。
其中μN=N/A C f C5层底柱截面核算NV=[（7.2+2.4）/2] ×8.7×11×6×1.25=3445KN，N=1.1×2896=3185 KN，N/ AC fC=3185000/5002/15=0.85＜0.9柱轴压满足要求。
框架结构计算程序
梁宽度（b)0.315柱宽(b c )0.3柱截面积（A c )190202.0202柱边长436.1215659底层柱高(m) 4.5线刚度(i)9.3006E+11宽（b)250恒载标准值计算b2. 20厚1:3水泥砂浆结合层第一页：荷载及内力计算;第c1. 12厚1:2水泥砂浆粘结10厚缸砖面层,块间留缝<10,1:1水泥砂浆3. 二毡三油上撒绿豆砂4. 刷冷底子油一道屋面（不上人）7. 结构层4. 25厚1:2.5水泥砂浆找平层5. 保温兼找坡层(水泥膨胀蛭石, 最薄处35mm)6. 25厚1:3水泥砂浆找平层（梁截面宽度不宜小于1／2柱宽，且不应小于250mm。
）各层楼面梁自重(kN/m)(1)纵向框架梁b1:0.25梁自重3抹灰层:粉刷石膏砂浆0.1815合计 3.1815 (2)横向AB、CD跨框架梁b2:0.25梁自重 2.375抹灰层:粉刷石膏砂浆0.1515合计 2.5265 (3)横向BC跨框架梁b3:0.25梁自重 1.75抹灰层:粉刷石膏砂浆0.1215合计 1.8715 (4)基础梁b4:0.25梁自重 1.75抹灰层:粉刷石膏砂浆0.1215合计 1.8715柱自重(kN/m)柱边长b0.5柱自重 6.25抹灰层:粉刷石膏砂浆0.3合计 6.55外纵墙1自重(kN/m)(1)标准层纵墙在计算单元内相对高度h 1.551724138纵向梁高0.6h'1.448275862纵墙1.706896552铝合金窗0.506896552水刷石外墙面0.775862069粉刷石膏砂浆内墙面0.232758621合计3.222413793（2）底层纵墙在计算单元内相对高度h 1.951724138纵向梁高0.6基础顶面至室外地面的高度0.5h'1.448275862纵墙2.146896552铝合金窗0.506896552水刷石外墙面0.975862069粉刷石膏砂浆内墙面0.232758621合计3.862413793（1）标准层层高 3.6纵墙3.3粉刷石膏浆内墙面0.9合计4.2（2）底层底层柱高4.5基础顶面至室外地面的高度0.5纵墙3.74粉刷石膏浆内墙面0.9合计4.64（1）标准层层高 3.6横墙3.41水刷石外墙面1.55粉刷石膏砂浆内墙面0.465合计5.425（2）底层底层柱高4.5基础顶面至室外地面的高度0.5横墙3.85水刷石外墙面2粉刷石膏砂浆内墙面0.465合计6.315内纵墙自重(kN/m)外横墙自重(kN/m)（1）标准层层高 3.6横墙3.41粉刷石膏浆内墙面0.93合计4.34（2）底层底层柱高4.5基础顶面至室外地面的高度0.5横墙3.85粉刷石膏浆内墙面0.93合计4.78(1)标准层纵墙在计算单元内相对高度h 1.709090909横向梁高0.5h'1.390909091走廊尽头墙 1.88铝合金窗0.486818182水刷石外墙面0.854545455粉刷石膏砂浆内墙面0.256363636合计3.477727273（2）底层纵墙在计算单元内相对高度h 2.109090909横向梁高0.5基础顶面至室外地面的高度0.5h'1.390909091走廊尽头墙 2.32铝合金窗0.486818182水刷石外墙面1.054545455粉刷石膏砂浆内墙面0.256363636合计4.117727273墙高1.5墙1.65压顶的混凝土0.5水刷石外墙面 1.7合计3.85不上人屋面0.5活荷载标准值计算（kN/m 2)内横墙自重（kN/m）女儿墙自重（kN/m）走廊尽头墙（kN/m）房间2走廊2S k =1.0×0.10 kN/ m 2l oy 8400l oy /l oz2.666666667梯形短边宽a 1.575荷载q屋面总荷载 6.451-2c 2+c 31恒荷载20.3175活荷载 1.575楼面总荷载 3.861-2c 2+c 31恒荷载12.159活荷载 6.3A—B梁自重2.5265恒荷载=梁自重+板传恒荷载22.844活荷载=板传活荷载 1.575内横墙自重4.2恒荷载=内横墙自重+梁自重+板传恒荷载18.8855活荷载=板传活荷载 6.3梁自重1.8715屋面梁、楼面梁恒荷载=梁自重 1.8715活荷载楼面梁因为是单向板，B、C间梁不实验室梯形荷载等效1=（1-2c2+c 3)q,c=a/l,A—B轴间框架梁屋面板传给梁（即屋面板两个梯形荷载等效为均布荷载）：屋面梁B—C轴间框架梁A—B轴间框架梁均布荷载为：楼面板传给梁（即楼面板两个梯形荷载等效为均布荷载）：板传至梁上的三角1=5/8q雪荷载标准值（kN/m 2)恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图A轴柱纵向集中荷载的计算屋面板三角形荷载等效为均布荷载：屋面总荷载 6.45恒荷载0活荷载0楼面板三角形荷载等效为均布荷载：楼面总荷载 3.86恒荷载0活荷载0顶层柱恒荷载=女儿墙自重+外纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒女儿墙重度 3.85柱网长 6.3女儿墙自重24.255顶层柱恒荷载138.6525顶层柱活荷载=板传活荷载A轴柱屋面板传活荷载0柱网长 6.3顶层柱活荷载 6.615标准层柱恒荷载=外纵墙自重+外纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传外纵墙重度 3.222413793柱网长 6.3外纵墙自重18.69标准层柱恒荷载98.8218标准层柱活荷载=板传活荷载A轴柱楼面板传活荷载0柱网长 6.3标准层柱活荷载26.46基础顶面恒荷载=底面外纵墙自重+基础梁自重底面外纵墙重度 3.862413793柱网长 6.3底面外纵墙自重22.402基础顶面恒荷载33.2567B轴柱纵向集中荷载的计算走廊屋面板均布荷载：屋面总荷载 6.45恒荷载8.7075活荷载0.675走廊楼面板均布荷载：楼面总荷载 3.86恒荷载 5.211活荷载 2.7顶层柱恒荷载=内纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载内纵框架梁重度 3.1815柱网长 6.3内纵框架梁自重18.4527顶层柱恒荷载164.901顶层柱活荷载=板传活荷载屋面板传活荷载重度0柱网长 6.3屋面活荷载（三角形）0顶层柱活荷载10.53标准层柱恒荷载=内纵墙自重+内纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传内纵墙重度 4.2走廊楼面恒荷载 5.211柱网长 6.3内纵墙自重24.36标准层柱恒荷载134.7156标准层柱活荷载=板传活荷载B轴柱楼面板传活荷载重度0走廊楼面活荷载 2.7柱网长 6.3B轴柱楼面板传活荷载0标准层柱活荷载52.2基底面内纵墙重度 4.64柱网长 6.3底面内纵墙自重26.912基础顶面恒荷载37.7667风荷载标准值计算基本风压( kN/m2)0.3风振系数（因屋高度小于30m）1计算单元迎风面宽度 6.3水平地震作用计算重力荷载代表值计算屋面处重力荷载标准值计算(KN)女儿墙565.6933333女儿墙重度总长屋面板7063.058167屋面板重度总长梁1323.1906（这个分类与上面的不完全相同）梁1重度梁1数轴网长梁1重力柱484.176柱重度柱数墙648.19外纵墙1重度墙长数量顶层总重力荷载标准值10084.30793 标准层楼面处重力荷载标准值计算(KN)墙1296.379658楼面板4226.884422屋面板重度纵跨数梁1323.1906柱1002.936柱重度柱数标准层层总重力荷载标准值7849.390681 底层楼面处重力荷载标准值计算（KN)底层墙737.0598292外纵墙1重度墙长数量墙1385.249658楼面板4226.884422梁1323.1906柱1262.316底层楼面处重力荷载标准值8197.640681 屋顶雪荷载标准值计算（KN)雪重度纵跨数屋顶雪荷载标准值109.5047778 楼面活荷载标准值计算（KN)房间活荷载轴网长纵跨数楼面活荷载代表值/标准值1998.32 总重力设计值/代表值计算（KN)屋面处12254.4762屋面处结构和构件自重标准层楼面处12216.91682楼面处结构和构件自重底层楼面12634.81682底层露面处结构和构件自重框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期计算横向D值计算AB、CD梁的相对线刚度底层柱高结构基本自振周期计算自振周期T10.468636932折减系数多遇水平地震作用计算最大影响系数Geq<5Tg,故：1影响系数1附加顶部集中力为AB、CD轴梁的相对线刚度i1当(i1+i2)<(i3+i4)时当(i1+i2)>(i3+i4)时上层层高h1修正系数阿尔法2修正系数阿尔法3水平地震作用下内力计算位移验算：根据《建筑抗震刚重比和剪重比验算(见上表）利用力学求解器分别算出活荷载、恒荷载、风荷载作用下框架梁因为(T1<1.4Tg),需要考虑顶部横重力荷载代表值作用下框架的内力均布重力荷载代表值计算屋面q AB=q CD框架梁上的均布荷载q BC框架梁上的均布荷载楼面q AB=q CD框架梁上的均布荷载q BC框架梁上的均布荷载作用于A柱集中重力荷载代表值计算屋面处139.314恒荷载雪荷载标准楼层处124.9218恒荷载基础顶面处37.7667 作用于B柱集中重力荷载代表值计算屋面处170.166恒荷载雪荷载标准楼层处160.8156恒荷载基础顶面处37.7667控制截面的弯矩标准值M'控制截面的弯矩标准值M'0各种荷载作用下梁控制截面的内力与M相应的梁柱中线柱控制截面的内力值为绘制出内力组合梁控制截面的内力值为梁柱中线交点框架梁内力组合非地震作用下框架梁内力组合（见上表）地震作用下框架梁内力组合梁端截面组合剪力设计值调整调整后的剪力设计值V b梁的剪力增大系数梁左框架梁内力组合地震作用下框架梁AB、BC的内力组合见下表框架柱内力组合、框架柱A柱端截面组合弯矩设计值和组合剪力设计值的调整（1）对“ 及相应的 ”组合弯矩设计值和组合剪力设计 为了使框架结构在地震作用下塑性铰首先在梁中出现，就必须满为了防止柱在压弯破坏前发生剪框架顶层柱和轴压比小于0.15的的增大系数后作为设计值。
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框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期毕业设计建筑设计概述：本教学楼是一个集多项功能为一体的低层教学用房，不同的使用功能要求应设计不同的构造形式与之相适应，从而方便使用，因此，在设计中，我们在建筑设计上进行了精心的设计，使之尽量满足综合大楼的各项功能，并使结构尽量做到简单。
一、平面设计首先应是底层的设计，初步拟定柱的截面尺寸为500mm×500mm，横向承重梁的尺寸为600mm*300mm。
在设计中，考虑到教学楼的多项功能集一体，设计中，把它要功能分区，亦即是教室，会议室，实验教室，准备区。
会议室，教室，各个区进行人员分流以及满足防火要求，各自有单独出入口，并形成对称布置。
二、剖面设计为了很好的反映楼层的结构，在设计剖面时，剖到楼梯这个比较重要的部位，使剖面能很好的反映结构的布置，楼地面的装修以及梁柱之间的关系等。
三、排水设计为了使雨水能很好的有组织的排走，设计中，我采用内檐沟排水，起坡坡度均为2%,设计中间处成双坡排水，两侧部分形成单侧坡度排水。
第一部分框架结构设计1 框架结构设计任务书1. 1 工程基本概况建筑地点：郑州市建筑类型：四层教学楼，结构类型为框架填充墙结构。
建筑介绍：建筑面积约3600平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。
场地条件：场地平坦，无障碍物，周地四周为住宅区。
地质情况：该区表层为杂填土，下层为粘土，以粘土为持力层，地基承载力特征值为150Kpa，基础形式为柱下条形基础。
建筑场地为二类近震场地，设计地震分组为第一组。
按抗震进行结构设计，只做横向抗震计算。
设防烈度为7度。
柱网与层高：本教学楼中部采用柱距为6.0m的内廊式小柱网，边跨为6.0m，中间跨为3.0m，层高取3.6m。
结构平面布置如下图所示：图1-1 结构平面布置图设计依据和地质、水文、气象材料1．建筑物类型：乙类2．地质条件：建筑场地类别为Ⅲ类。
3. 相对湿度：最热月平均73％4. 主导风向：全年西南风，夏季东南风=0.40KN/㎡5. 基本风压：W=0.25KN/m26. 基本雪压：S1.2结构布置方案及结构选型1.2.1结构承重方案选择竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本教学楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。
根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。
1.2.2结构布置：高层框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系，框架梁、柱中心线宜重合。
结合建筑的平面、立面和剖面布置情况，本教学楼的结构平面和剖面布置分别在建施图上有说明。
框架结构房屋中，柱距一般为5～10米，本建筑的柱距为6.0米和8.4米。
根据结构布置，本建筑平面均为双向板。
双向板的板厚H ≤l/50（l 为区格短边边长）。
楼面板和屋面板的厚度均取120㎜。
本建筑的材料选用如下： 混凝土：采用C30。
钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB235。
墙体：外墙、内墙、隔墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，重度ｒ=6.0 KN/㎡。
窗：钢塑门窗，ｒ=0.35 KN/㎡ 门：木门，ｒ=0.2 KN/㎡。
框架计算简图及梁柱线刚度图1-1所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构，是一个空间结构体系，理应按空间结构进行计算。
但是，采用手算和借助简单的工具计算空间框架结构太过复杂。
《高层建筑混凝土结构技术教程》（JGJ3-2002）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算。
本设计只作横向平面框架计算，纵向平面框架的计算方法与横向相同，故略。
图1-1所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构，是一个空间结构体系，理应按空间结构进行计算。
但是，采用手算和借助简单的工具计算空间框架结构太过复杂。
《高层建筑混凝土结构技术教程》（JGJ3-2002）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算。
本设计只作横向平面框架计算，纵向平面框架的计算方法与横向相同，故略。
本建筑中，横向框架的间距为8.4米。
荷载基本相同，可选一榀框架进行计算与配筋，其余框架可参照此榀框架进行计算和配筋，现以⑥轴线的一榀框架为例进行计算。
1.3 梁﹑柱截面尺寸估算 1.3.1主要承重框架:框架横梁截面高度 h=(1/8~1/12)L=466.7mm —1050mm ， 取h=600mm .==h b )31~21(200mm ~300mm 取b=300mm满足b>200mm 且b / 500/2=250mm故主要框架梁初选截面尺寸为：b ×h=600mm ×300mm次梁：次梁截面也选用和主梁相同的截面:h=600mm , b=300mm1.3.2框架柱截面尺寸 底层柱轴力估算：假定结构每平方米总荷载设计值为12KN ，则底层中柱的轴力设计值约为：1268.442419.2N KN =⨯⨯⨯=若采用C30混凝土浇捣，由表查得c f =14.3MPa.假定柱截面尺寸b ×h=500㎜×500㎜,则柱的轴压比为：24192000.6814.3500500c N f bh μ===⨯⨯ 故确定取柱截面尺寸为500㎜×500㎜。
框架梁、柱编号及其尺寸如图1-1所示，为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。
1.4 框架计算简图及梁柱线刚度框架的计算单元如图1-1所示。
框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。
由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。
底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为－0.600米，基础顶面至室内外地坪通常取－0.500米。
故基顶标高至±0.000的距离定为－1.10米。
标准层楼面标高为3.60米，故底层标高4.70米，其余各柱高从楼面算至上一层楼面，故均为3.6米，由此可绘出框架的计算简图如图1-2所示7图1-2框架的计算简图框架梁柱的线刚度计算：由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑，对于中框架取I=2I 0。
左跨梁: i 左跨梁=EIl=3.0×2×107×1/12×0.3×(0.6)3/8.4=3.860×104KN ⋅m 中跨梁：i 中跨梁=EIl=3.0×107×2×1/12×0.3×(0.6)3/3.0=10.8×104 KN ⋅m 右跨梁：i 右跨梁=EIl=3.0×107×2×1/12×0.3×(0.6)3/8.4=3.860×104 KN ⋅m底层柱：i 底层柱=EIl =3.0×107×1/12×(0.5)4/4.7=3.32×104 KN ⋅m 其余柱：i 其余柱=EI l=3.0×107×1/12×(0.5)4/3.6=4.34×104 KN ⋅m令i 其余柱=1.0。
则其余各杆件的相对线刚度为： i 左跨梁=3.86×104/4.34×104=0.89 i 中跨梁=10.8×104/4.34×104=2.49 i 右跨梁=3.86×104/4.34×104=0.89 i 底层柱=3.32×104/4.3×104=0.76框架梁柱的相对线刚度如图1-3所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。
0.890.890.890.890.761.01.01.02.490.761.01.02.491.02.492.49图1-3 节点杆端弯矩分配系数2 荷载计算2.1 恒载标准值计算①屋面`找平层：15厚水泥沙浆 0.015×20 =0.3KN/m ² 防水层（刚性）40厚C20细石混凝土防水 1.0 KN/m ² 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4 KN/m ² 找平层：15厚水泥沙浆 0.015×20 =0.3KN/m ² 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平层 0.04×14 =0.56 KN/m ² 保温层：80厚矿渣水泥 0.08×14.5=1.16 KN/m ² 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3 KN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 KN/㎡合计： 6.89 KN/㎡②标准层以及走廊楼面大理石面层水泥沙浆擦缝30厚1：3干硬性水泥沙浆面上撒素水泥水泥浆结合层一道1.16 KN/㎡结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3 KN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17 KN/㎡合计： 4.33 KN/㎡③梁自重b×h=300㎜×600㎜自重 25×0.3×（0.6-0.12）=3.6 KN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×（0.6-0.1+0.3）×2×17=0.27 KN/m合计： 3.87 KN/m 基础b×h = 250mm×400mm自重 25×0.25×0.4=2.5 KN/m④柱自重b×h=500㎜×500㎜自重 25×0.5×0.5=6.25 KN/m 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×0.5×4×17=0.34 KN/m合计： 6.59 KN/m 外纵墙自重标准层：纵墙： 0.2×0.2×18+0.7×0.2×0.6=1.56 KN/m 铝合金窗： 0.35×2.1=0.735 KN/m 水刷石外墙面：（3.6-2.1）×0.5=0.75 KN/m合计： 3.585 KN/m考虑到水磨石踢脚和窗台上水磨石面及其他方面因素，固上述荷载值乘以一个增大系数β=1.05 则3.585×1.05=3.76 KN/m底层：纵墙：（基础梁200mm×400mm）（4.7-2.1-0.6-0.4）×0.2×（0.2×18+0.7×6）=2.5 KN/m铝合金窗： 0.35×2.1=0.74 KN/m水刷石外墙面：（4.7-2.1）×0.5=1.3 KN/m水泥粉刷内墙面：（4.7-2.1）×0.36=0.94 KN/m考虑到水磨石踢脚和窗台上水磨石面及其他方面因素，固上述荷载值乘以一个增大系数β=1.05合计： 5.74 KN/m⑤内纵墙自重标准层：纵墙： 0.2×0.2×18+（3.6-0.6-0.2）×0.2×6=4.08 KN/m水泥粉刷内墙面：（ 3.6-0.6）×0.36×2=2.16 KN/m考虑到水磨石踢脚和窗台上水磨石面及其他方面因素，固上述荷载值乘以一个增大系数β=1.05合计： 6.55 KN/m⑥内隔墙自重标准层：内隔墙： 0.2×0.2×18+（3.6-0.6-0.2）×0.2×6=4.08 KN/m水泥粉刷内墙面：（3.6-0.6）×0.36×2=2.16 KN/m考虑到水磨石踢脚和窗台上水磨石面及其他方面因素，固上述荷载值乘以一个增大系数β=1.05合计： 6.55 KN/m底层：内隔墙：（4.7-0.6-0.4-0.2）×0.2×6+0.2×0.2×18=4.92 KN/m考虑到水磨石踢脚和窗台上水磨石面及其他方面因素，固上述荷载值乘以一个增大系数β=1.05合计： 7.96 KN/m2.2 活荷载标准值计算①屋面和楼面活荷载标准值由《建筑结构荷载规范》GB50009-2001可以查出：不上人屋面 0.5 KN/㎡教室、办公室、实验室 2.0 KN/㎡走廊（包括内廊和外廊） 2.5 KN/㎡②雪荷载标准值s=⨯=KN/㎡1.00.250.25k屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取最大值。