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1、前 言毕业设计是实现大学本科教育培养目标的重要阶段，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和综合应用。本组毕业设计题目为高层住宅，为了做好这次毕业设计，我们到北京进行实习，这次实习具有较强的针对性。我设计的课题是高层旅馆，在实习期间我主要通过参观建筑的造形、建筑的立面和基础部分的施工、楼面的做法、顶部的做法等一些施工工艺，进一步理解建筑的建筑设计要求和结构设计要求。在毕业设计前期，我温习了结构力学、高层建筑结构建筑结构抗震设计、钢筋混凝土，等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范、高层建筑防火规范设计资料图集高层建筑结构设计建筑结构
2、优化等书刊。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计
3、算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。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。本次设计得到了指导老师们的大力帮助，在此特别表示感谢，尤其对我的指导老师王笑冰老师表示感谢。1 设计任务书1.1 概述1.1.1 设计依据 拟建一高层住宅楼，建筑面积5104左右，采用现浇钢筋混凝土框架结构。1.1.2 工程地质条件及主要设计参数 1）该工程抗震设防烈度为7度，抗震设计分组为第三组，房屋高度为36.6米，框架结构抗震等级为二级，该房屋为丙类建筑。2）基本雪压S0=0.40KN/ m。3）基本风压0=0.6KN/ m。4）设计使用年限：50年，本建筑为一般民用建筑，安全等级为
4、三级。5）地区表面为一般粘性土层，下部位砂累土，水质无侵蚀性，承载力良好。1.1.3 图纸要求1）建筑图纸：总平面图，首层平面图，标准层平面图，剖面图，屋面防水，主要立面图，各部分节点详图等。2）结构图纸：结构平面布置图,框架配筋图，梁截面配筋图和细部尺寸详图等。2 建筑设计2.1 设计概况1）阜新市风尚名居住宅楼建筑结构设计2）设计依据2.2 设计过程 1）确定结构体系与结构布置 2）根据经验对构件进行初估 3）确定计算模型及计算简图 4）荷载计算 5）内力计算及组合 6）构件及节点设计 7）编写设计任务说明书 8）图纸绘制2.3 建筑设计概况 2.3.1工程概况 本工程为高层住宅楼，采用框
5、架结构，建筑物总长43,2m，主体十层，总高度为30.6m，每层层高3m。2.3.2平面设计板式且L/B=43.2/13.24，满足平面形状限制的要求。2.3.3立面设计H/B=2.320.7,故该框架为规则框架，满足竖向规划建筑的要求。6横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算6.1横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算6.1.1横向自振周期计算。按公式6-1 Ge=Gn+1(1+3h1/2H) +Gn+2(1+3(h1+h2)/2H) 6-1将G12折算到主体结构的顶层结构顶点的假想位移由公式6-26-4 VGi=Gk 6-2 ()i= VGi/Dij 6-3 T=()k 6-4计算
6、。计算过程见表6-1 表6-1 结构顶点的假想位移计算Tab 6-1 The imagination displacement of the summit pinnacle of the structure is calculated层次Gi/KNVGi/KNDi/(N/mm)i/mmi/m106666.746666.7414191064.7241.6795813.6012540.3414191068.84236.9785813.6018353.94141910612.93228.1375813.6024167.54141910617.03215.265813.6029981.14141910
7、621.13198.1755813.6035794.74141910625.22177.0445813.6041608.34141910629.32151.8235813.6047421.94141910633.42122.525813.6053235.54142465837.3789.0817087.47560323.015116645851.7151.71按公式6-5 T1=1.7YT(T)1/2 6-5计算基本周期T1,其中T的量钢为m，取YT=0.7，则 T1=1.70.7(0.24167)1/2=0.59s6.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算。本例中，结构高度不超过40m，质量
8、和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可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计算如下：Geq=0.85Gi=0.85(6666.74+5813.6*8+7087.415)=51223.5KNa1=(Tg/T1)0.9 amax=(0.35/0.59)0.90.08=0.05 FEK= a1 Geq=0.0551223.5=2561.2KN因1.4Tg=1.40.35=0.49sT1=0.59s,所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数dn经查表，计算得 dn=0.080.59+0.07=0.1172 F=0.11722561.2=300.17 KN 各质点
9、的水平地震作用按公式6-6 Fi=(1dn) FEK GiHi/GiHi 6-6计算。将上述dn和FEK代入可得 Fi=2561.2GiHi/GiHi具体计算过程见表5-1。各楼层地震剪力按公式6-7 Vi=Fk 6-7计算，结果列入表6-2。表6-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表Tab 6-2 Cut the strength reckoner in every particle horizontal horizontal earthquake function and floor earthquake层次Hi/mGi/KNGiHi/KNmGiHi/GiHiFi/KNVi/KN
10、1031.46666.74209335.640.194438.6438.6928.45813.60166810.240.154348.2786.8825.45813.60149189.440.138312.01098.8722.45813.60131568.640.121273.61372.4619.45813.60113947.840.105237.41609.8516.45813.6096327.040.089201.21811.0413.45813.6078706.240.073165.11976.1310.45813.6061085.440.056126.62102.727.45813
11、.6043464.640.04090.42193.114.47087.47531184.890.02863.32256.46.1.3 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i和顶点位移i分别按公式6-8和公式6-9 ()i= VGi/Dij 6-8 =()k 6-9计算。计算过程见表6-3。表中还计算了各层的层间弹性位移角Qe=i/hi。表6-3 横向水平地震作用下的位移验算Tab 6-3 Displacement checking computations under horizontal horizontal earthquake function层次Vi/KNDi/(N
12、/mm)i/mmi/mmhi/mmQe=i/hi10438.614191060.3111.3530001/96779786.81419106 0.5511.0430001/545581098.814191060.7710.4930001/389671372.414191060.979.7230001/309361609.814191061.138.7530001/265551811.014191061.287.6230001/234441976.114191061.396.3430001/215832102.714191061.484.9530001/202722193.114246581.5
13、43.4730001/194812256.411664581.931.9344001/2280由表6-3可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值为1/19481/550，满足要求，其中限值/h=1/550。6.1.4 水平地震作用下框架内力计算。以结构平面布置图中3轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。框架柱端剪力及弯矩分别按公式6-10和公式6-11计算，Vij=ViDij/Dij 6-10Mijb= Vijyh 6-11Miju= Vij(1-y)h 6-12各柱反弯点高度比y按公式6-13确定。y=yn+y1+y2+y3 6-13本例中底层柱需考虑修正值，第2层
14、柱需考虑修正值y1和y3，其余柱均无修正。具体计算过程及结果见表6-4。表6-4 各层柱端弯矩及剪力计算Tab 6-4 Curved square of post end of every layer and cutting strength calculated层次hi/mVi/KNDijN/mm边 柱Di1 Vi1 K yMt1b Mt1u103438.61419106277338.551.320.379.4916.1693786.814191062773315.341.320.4219.3326.69831098.814191062773321.431.320.4528.9335.367
15、31372.414191062773326.761.320.4737.7342.55631609.814191062773331.391.320.4744.2649.91531811.014191062773335.311.320.552.9752.97431976.114191062773338.531.320.557.8057.80332102.714191062773340.991.320.561.4961.49232193.114246582773342.691.350.5 64.0464.0414.42256.411664582338645.240.940.625124.4174.6
16、5中 柱Di1Vi1KyMt1bMt1u3536010.922.050.4013.1019.653536019.592.050.4526.4532.333536027.362.050.4536.9445.153536034.172.050.5051.2651.263536040.082.050.5060.1260.123536045.092.050.50 67.6467.643536049.202.050.5073.8073.803536052.342.050.5078.5178.513536054.432.10.5081.6581.652720552.631.4550.613141.9589
17、.62注：表中M量纲为KNm，V量纲为KN。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按公式6-146-16 Mbl=ibl(M1,jb+Miju)/(ibl+ibr ) 6-14 Mbr=ibr(Mi1,jb+Miju)/(ibl+ibr ) Vb=(Mbl+Mbr)/l 6-15 Ni=(Vbl-Vbr)k 6-16计算。其中梁线刚度取自表5-1，具体计算过程见表6-5。表6-5 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算Tab 6-5 Curved square of roof beam end , cutting the strength and strength of axis of a cylinder calc
18、ulated层次边梁走道梁柱轴力MblMbrlVbMblMbrlVb边柱N中柱N1016.1612.584.56.487.077.072.16.73-6.48-0.25936.1829.084.514.5016.3516.352.115.57-20.98-1.32854.6945.824.522.3425.7825.782.124.55-43.32-4.76771.4856.454.528.4331.7531.752.130.24-71.75-6.57687.6471.284.535.3240.1040.102.138.19-107.07-11.35597.2381.774.539.7845.
19、9945.992.143.80-146.85-17.564110.7790.524.544.7350.9250.922.148.50-191.58-21.333119.2997.484.548.1754.8354.832.152.22-239.75-25.382125.53102.504.550.6757.6657.662.154.91-290.42-29.621138.69109.614.555.1861.6661.662.158.72-345.60-33.16注：1）柱轴力的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 2）表中M单位为KNm ，V单位为KNm
20、 ，l单位为m。 地震作用下梁端及柱端弯矩Under the action of earthquake and the column end bending moment of beam end 图6-1 地震作用下的框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图Chart 6-1 under seismic force function curved distance assignment and the Liang end shear and the axis of a cylinder try hard6.2 横向风荷载作用框架结构内力和侧移计算6.2.1风荷载标准值基本风压0=0.6KN/ m T1，s=0.8（迎风面），s=-0.5（背风面），B类地区，H/B=31.4/43.2=0.727， v=0.41,T1=0.40 ,0T1=0.60.40=0.096KN.s/m,=1.19,Z=1+(1.190.41/z) (Hi/H),仍取横向框架，其负载宽度为7.2m，
