土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì)

1、土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要3緒論51 建筑設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)依據(jù)611 設(shè)計(jì)理念612 工程概況613設(shè)計(jì)依據(jù)72 建筑設(shè)計(jì)821 平面設(shè)計(jì)822 立面設(shè)計(jì)923 建筑剖面設(shè)計(jì)1024 其它部分詳細(xì)做法和說(shuō)明103 截面尺寸初步估計(jì)1231柱截面設(shè)計(jì)1232梁的截面設(shè)計(jì)124 框架側(cè)移剛度的計(jì)算1341 橫梁線剛度i b的計(jì)算1342 柱線剛度i c的計(jì)算1443各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算145 豎向荷載及其內(nèi)力計(jì)算1651計(jì)算單元的選擇確定1652豎向荷載統(tǒng)計(jì)1653豎向荷載內(nèi)力計(jì)算1852 重力荷載代表值計(jì)算及荷載匯總296 水平荷載計(jì)算3261風(fēng)荷載計(jì)算3262

2、地震荷載計(jì)算357框架的內(nèi)力組合4071 梁柱的內(nèi)力組合4072 柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整458 截面設(shè)計(jì)4681框架梁截面設(shè)計(jì)4682框架柱截面設(shè)計(jì)4883 樓板設(shè)計(jì)549 樓梯計(jì)算5791 示意圖5792 荷載計(jì)算5710 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)59101荷載設(shè)計(jì)值59102 AD柱獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算59103 BC柱基礎(chǔ)配筋62畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)65致謝69摘 要根據(jù)教學(xué)樓設(shè)計(jì)規(guī)范和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)要求和提供的地質(zhì)資料設(shè)計(jì)該框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓 按照先建筑后結(jié)構(gòu)先整體布局后局部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括設(shè)計(jì)資料建筑設(shè)計(jì)總說(shuō)明建筑的平面立面剖面圖設(shè)計(jì)說(shuō)明以及其它部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明結(jié)構(gòu)平面布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖確定荷載計(jì)算內(nèi)力計(jì)算

3、內(nèi)力組合主梁截面設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算框架柱截面設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算次梁截面設(shè)計(jì)配筋計(jì)算樓板和屋面設(shè)計(jì)樓梯設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等其中附有風(fēng)荷載作用下的框架彎矩剪力和軸力圖縱向和橫向地震荷載作用下的框架彎矩剪力和軸力圖恒荷載和活荷載作用下的框架彎矩剪力和軸力圖以及梁柱的內(nèi)力組合表關(guān)鍵詞框架重力荷載代表值現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合彎矩調(diào)幅AbstractAccording to building design specifications and other relevant standards and design requirements and provide geological data the design

4、 of the framework of the classroom building After the first building in accordance with the structure and layout of the overall after the first local node design steps design Main contents include design architectural design of the total shows that the construction of the plane Facade profile design

5、 specifications and other parts of the design structural layout and schematic calculation of identification load stress the combination of internal forces Main beam reinforcement design and calculation frame-section design and reinforcement meeting beam reinforcement design floor and roof design sta

6、ir design infrastructure design Enclosing wind load under the framework moment shear and axial bid vertical and horizontal seismic loads under the framework of the moment shear and axial bid Constant load and live load under the framework moment shear and axial trying to internal forces and the comb

7、ination of beam-column table Key Wordsframe Gravity load charecter value cast-in-place reinforced concrete structure internal force make up curved square amplitude modulation緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段是深化拓寬綜合教和學(xué)的重要過(guò)程是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院教學(xué)樓在畢設(shè)前期我溫習(xí)了結(jié)構(gòu)力學(xué)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等書籍并借閱了抗震

8、規(guī)范混凝土規(guī)范荷載規(guī)范等規(guī)范在畢設(shè)中期我們通過(guò)所學(xué)的基本理論專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在畢設(shè)后期主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電腦輸入并得到老師的審批和指正使我圓滿的完成了任務(wù)在此表示衷心的感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月里在指導(dǎo)老師的幫助下經(jīng)過(guò)資料查閱設(shè)計(jì)計(jì)算論文撰寫以及外文的翻譯加深了對(duì)新規(guī)范規(guī)程手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解鞏固了專業(yè)知識(shí)提高了綜合分析解決問(wèn)題的能力在進(jìn)行內(nèi)力組合的計(jì)算時(shí)進(jìn)一步了解了Excel在繪圖時(shí)熟練掌握了AutoCAD天正探索者等繪圖軟件以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大在計(jì)算過(guò)程中以手算為主輔以一些計(jì)算軟件的校正由于自己水平有限難免有不妥和疏忽之處

9、敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正1 建筑設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)依據(jù)11 設(shè)計(jì)理念教學(xué)樓是為人們學(xué)習(xí)提供最為良好環(huán)境的建筑縱觀教學(xué)建筑的發(fā)展歷史無(wú)不體現(xiàn) 著人類文化文明的歷史進(jìn)程和時(shí)代特征教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)同設(shè)計(jì)其他類型建筑一樣有許多共同點(diǎn)也有許多不同的特點(diǎn)和要求隨著時(shí)代的發(fā)展辦公樓的內(nèi)容和形式都在不斷發(fā)生變化因此我對(duì)教學(xué)樓的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究經(jīng)過(guò)一番思考我認(rèn)為本設(shè)計(jì)應(yīng)該具有以下特點(diǎn)1彈性從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開放性以適應(yīng)時(shí)空的變化2緊湊性教室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理3易接近性從樓外到樓內(nèi)從入口到各個(gè)部門要規(guī)劃得合理要設(shè)計(jì)一個(gè)良好的導(dǎo)引系統(tǒng)4可擴(kuò)展性在未來(lái)擴(kuò)展時(shí)可靈活延伸將損失減小到

10、低程度5舒適性在環(huán)境通風(fēng)溫濕度光線等方面要柔和協(xié)調(diào)盡量借用外部的自然環(huán)境6環(huán)境的穩(wěn)定性7安全性建筑安全防護(hù)措施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化8濟(jì)性把建設(shè)和維護(hù)一座教學(xué)樓所需要的經(jīng)費(fèi)和人員控制在最低限度在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我本著安全適用經(jīng)濟(jì)美觀的原則在滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的功能要求前提下完成了建筑設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)合理的選擇框架并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)12 工程概況本設(shè)計(jì)樓位于鄭州市用地755方米紅線范圍為50m20m該地段地勢(shì)平坦環(huán)境較好在選址和環(huán)境營(yíng)造方面注意自然景色的優(yōu)美也重學(xué)習(xí)環(huán)境各交通條件的因素更強(qiáng)調(diào)人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一比較適合教學(xué)樓功能的充分利用 根據(jù)設(shè)計(jì)資料的規(guī)劃要求本教學(xué)樓建

11、筑要求的主要功能有門衛(wèi)室教師休息室大教室小教室多媒體教室等設(shè)計(jì)標(biāo)高室內(nèi)外高差450mm墻身做法墻身采用250厚的加氣混凝土塊內(nèi)粉刷為混合沙漿漿底紙筋抹灰面厚20mm 內(nèi)墻涮兩度涂料外墻貼磚樓面做法樓面大理石樓面100厚現(xiàn)澆鋼筋砼樓板20厚板底抹灰屋面做法上人屋面見建筑設(shè)計(jì)部分門窗做法塑鋼窗和木門地質(zhì)資料工程地質(zhì)和水文地質(zhì)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)鉆孔資料如下表表1 地質(zhì)資料巖土名稱土層厚度m層底高程m承載力特征值akaKpa雜填土05-0580粘土13-18280場(chǎng)地土的特征周期卓越周期為030s勘測(cè)時(shí)間勘測(cè)范圍內(nèi)未見地下水地震烈度7度設(shè)計(jì)基本地震加速度為01g類場(chǎng)地設(shè)計(jì)地震分組為第一組抗震等級(jí)三級(jí)基本風(fēng)

12、壓0 040KNm2雪壓030 KNm2地面粗糙度類別為B類上人屋面活荷為20KNm2走廊樓梯活荷載為25KNm2衛(wèi)生間樓面活荷載為20KN KNm2教室樓面活荷為20KN KNm213設(shè)計(jì)依據(jù) 1 鄭州大學(xué)土木工程教學(xué)樓畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書 2 鄭州大學(xué)土木工程教學(xué)樓畢業(yè)論文開題報(bào)告 3 相關(guān)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范2 建筑設(shè)計(jì)21 平面設(shè)計(jì)該建筑物總長(zhǎng)度為424m總寬度為178m共五層總建筑面積為37736m2主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框結(jié)構(gòu)圖2-1 建筑平面圖com 使用部分的平面設(shè)計(jì)使用房間面積的大小主要由房間內(nèi)部活動(dòng)的特點(diǎn)使用人數(shù)的多少以及設(shè)備的因素決定的本建筑物為教學(xué)樓主要使用房間為教室各主要房

13、間的具體設(shè)置在下表一一列出如下表表2-1 房間設(shè)置表序號(hào)房間名稱數(shù)量單個(gè)面積1大教室296482小教室54323教師休息室54324門房11085儲(chǔ)藏室11087洗手間5432com 門的寬度數(shù)量和開啟方式房間平面中門的最小寬度是由通過(guò)人流多少和搬進(jìn)房間家具設(shè)備的大小決定的如果室內(nèi)人數(shù)多于50人或房間面積大于60 m2時(shí)按照防火要求至少要設(shè)兩個(gè)門分別設(shè)在兩端以保證安全疏散在進(jìn)出人流頻繁的地方應(yīng)使用彈簧門教室設(shè)置兩扇900寬的門門扇開向室外為了在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)便于疏散正面大門采用兩扇寬為18m的雙扇門走廊兩端的采用075m的雙扇門均向外開com 窗的大小和位置房間中窗的大小和位置主要是根據(jù)室內(nèi)采光通

14、風(fēng)要求來(lái)考慮采光方面窗的大小直接影響到室內(nèi)照明是否充足各類房間照明要求是由室內(nèi)使用上直接影響到室內(nèi)是用上精確細(xì)密的程度來(lái)確定的通常以窗口透光部分的面積和房間地面的采光面積比來(lái)初步確定或檢驗(yàn)面積的大小教室采光面積比為1618走廊和樓梯間大于110教室采光面積比為在范圍之內(nèi)樓梯間 均滿足要求com 輔助房間的平面設(shè)計(jì)通常根據(jù)各種建筑物的使用特點(diǎn)和是用人數(shù)的多少先確定所需設(shè)備的個(gè)數(shù)建筑物中公共服務(wù)的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)置前室這樣使得衛(wèi)生間比較隱藏又有利于改善通向衛(wèi)生間的走廊或過(guò)廳的衛(wèi)生條件為了節(jié)省交通面積并使管道集中采用套間布置在本設(shè)計(jì)中每層大約有400人上課按規(guī)范規(guī)定男衛(wèi)生間大便器 5具80人設(shè)5具小便器1

15、具40人設(shè)10具女衛(wèi)生間大便器1具40人設(shè)10具洗手盆 1具200人 設(shè)2具com分的平面設(shè)計(jì)走廊的應(yīng)符合人流通暢和建筑防火要求通常單股人流的通行寬度約為500600mm由于走廊兩側(cè)設(shè)房間走廊寬度采用3000mm根據(jù)建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)層數(shù)五層走廊通行人數(shù)為60人防火要求最小寬度為1m符合要求樓梯是房屋個(gè)層間的垂直交通部分各樓層人流疏散的必經(jīng)通路樓梯設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求和人流通行情況確定梯段和休息平臺(tái)的寬度梯段的寬度通常不小于1100mm1200mm22 立面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)韻律和虛實(shí)對(duì)比是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設(shè)計(jì)手法建筑立面上結(jié)構(gòu)構(gòu)件或門窗作用有規(guī)律的重復(fù)和變化給人們?cè)谝曈X(jué)上得到類似音樂(lè)詩(shī)歌

16、中節(jié)奏韻律變化的感受效果在本設(shè)計(jì)中正立面中所有的窗尺寸都是一樣的給人以特別整齊的感覺(jué)房屋外部形象反映建筑類型內(nèi)部空間的組合特點(diǎn)美觀問(wèn)題緊密地結(jié)合功能要求同時(shí)建筑物所在地區(qū)的氣候地形道路原有的建筑物以及綠化等基地環(huán)境也是影響建筑物立面設(shè)計(jì)的重要因素23 建筑剖面設(shè)計(jì) 為防止室外雨水流入室內(nèi)并防止墻身受潮將使內(nèi)地坪提高到室外地坪450mm首層標(biāo)準(zhǔn)層與頂層層高均為33m24 其它部分詳細(xì)做法和說(shuō)明根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范采用如下設(shè)計(jì) 1 基礎(chǔ)墻基防潮層在0045以下基礎(chǔ)兩側(cè)均用防水水泥砂漿防潮20厚的12水泥砂漿摻5避水漿位置一般在0045標(biāo)高處適用于磚墻墻身 2 地面人造大理石板地面20厚12水泥砂漿找平層1

17、00厚C30混凝土100厚素土夯實(shí) 3 樓面人造大理石板地面20厚12水泥砂漿找平層100厚鋼筋混凝土樓板20厚底板抹灰 3 踢腳臺(tái)度做法釉面瓷磚踢腳臺(tái)度5厚釉面磚白瓷磚水泥擦縫5厚11水泥細(xì)砂結(jié)合層12厚13水泥砂漿打底 4 內(nèi)墻面做法 水泥砂漿粉面刷噴內(nèi)墻涂料10厚12水泥砂漿抹面15厚13水泥砂漿打底 5 外墻面用15厚13水泥沙漿找平20060高級(jí)無(wú)釉質(zhì)瓷磚飾面 6 a五層上人屋面做法小瓷磚面層高聚物改性瀝青防水層18水泥砂漿找坡層20厚12水泥砂漿找平層150厚水泥蛭石保溫層 20厚底板抹灰 7 水泥臺(tái)階 花崗巖面層20厚125水泥砂漿抹面壓實(shí)抹光素水泥漿一道70厚C15號(hào)混凝土厚度

18、不包括踏步三角部分臺(tái)階面向外坡1200厚碎石或碎磚石灌M25號(hào)混合砂漿素土夯實(shí)坡度按工程設(shè)計(jì) 8 散水做法 20厚12水泥砂漿抹面壓實(shí)抹光60厚C15混凝土素土夯實(shí)向外坡4備注散水寬度應(yīng)在施工圖中注明 每隔6m留伸縮縫一道墻身與散水設(shè)10寬瀝青砂漿嵌縫 寬600900mm 坡度35 9 主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中在滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的功能要求前提下同時(shí)遵循安全適用經(jīng)濟(jì)美觀的 原則結(jié)構(gòu)布置合理房間利用率比較高適用性很強(qiáng)同時(shí)又不失美觀3 截面31柱截面設(shè)計(jì)選用二級(jí)鋼筋HRB335結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)由公式式中 取08 取143103 kNm2 N

19、15A 其中15為面荷載從而得到N 1537230 230KN可得A 0101m2 101000mm2b h 317mm取b h 400mm32梁的截面設(shè)計(jì)梁的截面寬度b 框架梁取300mm樓面連系梁取200mm梁的截面高度h取值如下框架梁 h1 L ABCD跨 h1 L 600mm 取h1 600mm BC跨在AB和CD之間考慮到整體性故也取h1 600mm 連系梁 H2L h2 L 250mmk取h2 400mm綜上可知各梁的截面如下框架梁 b1h1 300mm6000mmAB跨BC跨CD跨 連樓面系梁 b3h3 200mm400mm4 框架側(cè)移剛度的計(jì)算 15 中框架梁 2取結(jié)構(gòu)圖中5號(hào)

20、軸線的一榀框架進(jìn)行計(jì)算圖41 框架示意圖41 橫梁線剛度i b的計(jì)算表41 橫梁線剛度ib計(jì)算表類別Ec Nmm2 b mm h mm I0 mm4 l mm EcI0l kNm 15EcI0l kNm 2EcI0l kNm ABCD跨3010430060054109720022510101010BC跨3010430040016109300016101032101042 柱線剛度i c的計(jì)算表42 柱線剛度ic計(jì)算表層次Ec Nmm2 b mmh mmhc mmIc mm4EcIol kNm1301044004000021109141010243010440040033002110919101

21、0圖42 線剛度示意圖43各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算 com 底層AD柱 237c 05i 2i 066D11 c12ich2 0661219101033002 13818BC柱 4532 19 618c 05i 2i 082D12 c12ich2 0821219101033002 17168com 第二層14號(hào)柱 452192 237c 2i 054D21 c12ich2 0541219101033002 1130523號(hào)柱 452322192 405c 2i 067D22 c12ich2 0671219101033002 14028com 三四五層三層四層和五層的計(jì)算結(jié)果與二層相同D31 D34

22、 11305D32 D33 14028D41 D44 11305D42 D43 14028D51 D54 11305D52 D53 14028表4-3剛度統(tǒng)計(jì)表層次12345DiNmm6197215 9295805066615 759990759990759990759990該框架為橫向承重框架不計(jì)算縱向側(cè)移剛度D1D2 929580759990 07故該框架為規(guī)則框架5 荷載計(jì)算計(jì)算單元的選擇確定圖 計(jì)算單元計(jì)算單元寬度為72m 4軸線至6軸線間故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示com1 屋面及樓面載屋面 小瓷磚層 055 kNm2高聚物改性瀝青防水層 05 kNm220厚水泥砂

23、漿找平 00220 04 kNm2 18水泥砂漿找坡層 144 kNm2150厚水泥蛭石保溫層 0155 075 kNm2100厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層 0125 25 kNm220厚底板抹灰 00217 034 kNm2 kNm212厚人造大理石板面層 001228 0336 kNm2100厚砼板 01025 25 kNm220厚板底抹灰 034 kNm2 kNm52 屋面及樓面活載面活載 教室 20 kNm2 廁所 20 kNm2 走廊門廳樓梯 25 kNm2屋面活載 人屋面 20 kNm2雪載本題目基本雪壓S0 03 kNm2 屋面積雪分布系數(shù)r 10屋面水平投影面積上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為SK r

24、 S0 1003 03 kNm2梁荷載標(biāo)準(zhǔn)值框架梁 b1h1 300600 mm2梁自重 03060-0125 375kNm10厚水泥石灰膏砂漿00106-01214 014 kNm kNm 縱向連系梁 b2h2 200400 mm2梁自重 0204-0125 150 kNm10厚水泥石灰膏砂漿00104-01214 0084 kNm kNm com標(biāo)準(zhǔn)值 外 250mm厚加氣混凝土砌塊 025 7 175 kNm2 20厚底板抹灰 00217 034 kNm2 6厚外墻貼面磚 0006198 01188 kNm2 kNm2內(nèi) 250mm厚加氣混凝土砌塊 025 7 175 kNm220厚底板

25、抹灰 00217 034 kNm 20厚水泥粉刷墻面 00217 034 kNm2 kNm2 女兒墻 6厚水泥砂漿罩面 000620 012 kNm2 12水泥砂漿打底 001220 024 kNm2 240粘土空心磚 02411 264 kNm2 6厚外墻貼磚 0006198 0119 kNm2 kNm2門窗及樓梯間荷載門窗荷載標(biāo)準(zhǔn)值塑鋼玻璃窗單位面積取04 KNm2 木門取02 KNm2塑鋼玻璃門取040KNm2樓梯荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓梯底板厚取為100平臺(tái)梁截面尺寸為200400樓梯板自重 050 0740150074032503 373KNm2人造理石面層 03015033603 0504 K

26、Nm2板底20厚紙筋抹灰 0340021203 036 KNm2合 計(jì) 4594 KNm2平臺(tái)梁兩端擱置在樓梯間兩側(cè)的梁上計(jì)算長(zhǎng)度取l 3300300 3000 其自重 03023025 45KN荷載計(jì)算1 恒載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示圖-3 恒荷載作用下的荷載分布圖對(duì)于第5層q1表橫梁自重為均布荷載形式q1 389KNmq2分別上人屋面板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載q2 64830 1944KNmP1 P2分別由邊縱梁中縱梁邊縱梁直接傳給柱的恒載PE是由縱向次梁直接傳給橫向主梁的恒載它們包括主梁自重次梁自重樓板重及女兒墻等重力荷載計(jì)算如下P1 1515

27、12 235671583031193014 2587P2 151512 43567 15830 2079 KN集中力矩M1 PBeB 258704-022 259 KNm M2 PDeD 207904-022 208 KNm對(duì)于1-4層q1是包括梁自重和其上部墻重為均布荷載其它荷載的計(jì)算方法同第5層 q1 389KNmq2q2和q2分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載q2 356730 1070 KNm外縱墻線密度3029-181822118180430 445 KNm內(nèi)縱墻線密度302924330 705 KNmP1 P4 151512 235671583044530 2612

28、P2 P3 151512 43567 1583070530 4194 KN集中力矩M1 PBeB 261204-022 261 KNm M2 PDeD 419404-022 419 KNm2 恒荷載作用下梁的固端彎矩計(jì)算等效于均布荷載與梯形三角形荷載的疊加 梯形q 1-223q2 本設(shè)計(jì)中ABCD跨 1572 021 q 092q2三角形q 0625 q2對(duì)于第5層ABCD跨梁 q 0921944389 2177KNm BC跨q 06251944389 1604KNm ABCD跨梁端彎矩-MAB MB A ql2AB12 217772212 9405 KNmBC跨梁端彎矩-MBC MCB ql

29、2AB12 217730212 1633 KNm對(duì)于第1-4層ABCD跨梁 q 0921070389 1373KNm BC跨q 06251070389 1058KNmABCD跨梁端彎矩-MBD MDB ql2BD12 137372212 5931 KNmBC跨梁端彎矩-MBC MCB ql2AB12 105830212 794 KNm3 恒載作用下框架的彎矩計(jì)算 其中為轉(zhuǎn)動(dòng)剛度采用分成法計(jì)算時(shí)假定上下柱的遠(yuǎn)端為固定時(shí)與實(shí)際情況有出入因此除底層外其余各層的線剛度應(yīng)乘以09的修正系數(shù)其傳遞com 圖-4 恒載作用下彎矩分配圖圖-5 恒載彎矩圖4 活載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算 活荷載作用下各層框架梁上的荷

30、載分布如下圖所示圖-6 活荷載作用下的荷載分布圖對(duì)于第5層q1 2030 60 KNmP1 151512 22015830 924 KNP2 151512 420 15830 1374 KN集中力矩M1 M4 PBeB 92404-022 092 KNm M2 M3 PDeD 137404-022 137 KNm同理在屋面雪荷載的作用下q1 0330 09 KNmP1 151512 20315830 542 KNP2 151512 403 15830 609 KN集中力矩M1 PBeB 54204-022 054 KNm M2 PDeD 60904-022 061 KNm對(duì)于第1-4層q1 2

31、030 60 KNmq2 2530 75 KNmP1 151512 22015830 924 KNP2 151512 220 151512 22515830 1487 KN集中力矩M1 PBeB 92404-022 092 KNm M2 PDeD 148704-022 149 KNm將計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀肀?1 橫向框架恒載匯總表層次q1KNmq2KNmP1P4 KNP2 P3KNM1 M4KNmM2 M3KNm53891944258720792592081-4389107026124194261419表-2 橫向框架活載匯總表層次q1KNmq2KNmP1P4 KNP2 P3KNM1 M4KN

32、mM2 M3KNm5606092413740921371-4607592414780921485 活荷載作用下梁的內(nèi)力計(jì)算對(duì)于第5層ABCD跨梁 q 09260 552KNm BC跨q 062560 375KNm ABCD跨梁端彎矩-MAB MB A ql2AB12 55272212 2385 KNmBC跨梁端彎矩-MBC MCB ql2AB12 37530212 281 KNm對(duì)于第1-4層ABCD跨梁 q 09260 552KNm BC跨q 062575 469KNmABCD跨梁端彎矩-MBD MDB ql2BD12 55272212 2385 KNmBC跨梁端彎矩-MBC MCB ql2

33、AB12 46930212 352 KNm 圖-7 活載作用下彎矩分配圖圖-8 活載彎矩圖6 跨中彎矩計(jì)算恒載作用下梁的跨中彎矩按實(shí)際荷載利用兩端帶彎矩的簡(jiǎn)支求得以下結(jié)果為彎矩調(diào)幅后的結(jié)果對(duì)于5層MAB中 M0-M左 M右082 9616KNmMBC中 M0-M左 M右082 -2651KNm對(duì)于4層MBD中 5254KNmME -748KNm對(duì)于3層MBD中 5388KNmME -798KNm對(duì)于2層MBD中 6588KNmME -798KNm對(duì)于1層MBD中 5519KNmME -853KNm對(duì)梁彎矩進(jìn)行調(diào)幅調(diào)幅系數(shù)為取08調(diào)幅后梁端彎矩M1 M1 M2 M2跨中彎矩M中 M中- M1 M

34、22注這里彎矩帶正負(fù)號(hào)梁上邊受拉為負(fù)下邊受拉為正活荷載作用下的梁跨中彎矩利用兩端帶彎矩的簡(jiǎn)支求得對(duì)于5層MAB中 M0-M左 M右082 2427KNmMBC中 M0-M左 M右082 -527KNm對(duì)于4層MBD中 2152KNmME -291KNm對(duì)于3層MBD中 2166KNmME -296KNm對(duì)于2層MBD中 2166KNmME -296KNm對(duì)于1層MBD中 2219KNmME -318KNm又考慮荷載最不利位置將跨中彎矩乘以11計(jì)算結(jié)果如下對(duì)于5層MAB中 242711 2670KNmMBC中 -52711 -580KNm對(duì)于4層MBD中 215211 2368KNmME -29

35、111 -320KNm對(duì)于3層MBD中 216611 2382KNmME -29611 -326KNm對(duì)于2層MBD中 216611 2382KNmME -29611 -326KNm對(duì)于1層MBD中 221911 2441KNmME -31811 -350KNm7 梁端剪力和柱軸力的計(jì)算恒載作用下表-3 恒載作用下梁端剪力及柱軸力KN層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA VBVB VCVA -VBVB VCVAVBVB VCNuNbNuNb5783722406-504073338341240699201120012826141064494

36、31587-161047825104158718594198742340924689349431587-195047485138158727234285143402635306249431587-195047485138158735874371544464345923149431587-22304720 5166 158744486 45766 55288 56568 表-4 活載作用下梁端剪力及柱軸力KN層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA VBVB VCVA -VBVB VCVAVBVB VCNuNbNuNb51987563-1180

37、1869 2105 5632793 4073 4042 5322 41987704-07701910 2064 7046907 8187 9577 10857 31987704-08101906 2068 70411017 12297 15116 16396 21987704-08101906 2068 70415127 16407 20655 21935 11987704-09201895 2079 70419226 20506 26205 27485 52 重力荷載代表值計(jì)算及荷載匯總第一層重力荷載代表值計(jì)算及荷載匯總梁柱表5 梁重力統(tǒng)計(jì)類別凈 跨mm截 面mm荷載標(biāo)準(zhǔn)值KNm2數(shù) 量 根

38、 單 重KN總 重KN橫梁72003006003893028018403300030060038915116717505縱向連系梁30002004001585647425644合計(jì) 127149表5 柱重力統(tǒng)計(jì)類別計(jì)算高度mm截 面mm密 度KNm3體 積m3數(shù) 量根單 重KN總 重KN柱320040040025051260128768合計(jì)768內(nèi)外填充墻重的計(jì)算 表5 柱重力統(tǒng)計(jì)類別總計(jì)算長(zhǎng)度m墻計(jì)算高度m墻厚計(jì)算值m荷載標(biāo)準(zhǔn)值KNm2總 重KN外墻120427025756889內(nèi)墻8642702574082472829025736946合 計(jì)134659樓板恒載活載計(jì)算樓梯間按樓板的12倍

39、計(jì)算 樓板面積424178 607272302 66832m2 樓梯面積 607230722 864m2恒載 樓梯恒載樓板恒載864356712 668323567 27537KN 活載2560723072212205424178 607272302 159584KN由以上計(jì)算可知一層重力荷載代表值為G1 G 恒05G活 768105 127149 134659 27537 15958405 69761KN 注柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)105第層重力荷載代表值計(jì)算及荷載匯總第二層至四層的重力荷載代表值同第一層的計(jì)算差異不大僅多一面內(nèi)墻 所以二層三層四層的重力荷載代表值為G2

40、700655KN G3 700655KN G4 700655KN 第層重力荷載代表值計(jì)算及荷載匯總梁重力荷載同一層127149KN 柱重力荷載同一層768KN內(nèi)外填充墻及女兒墻重的計(jì)算表5- 墻重力統(tǒng)計(jì)類別總計(jì)算長(zhǎng)度m墻計(jì)算高度m墻厚計(jì)算值m荷載標(biāo)準(zhǔn)值KNm2總 重KN女兒墻1204140241144500外墻120427025756889內(nèi)墻8642702574082478829025739991合計(jì)182204屋面板及樓板恒載活載計(jì)算同一四層 樓板恒載活載計(jì)算樓梯間按樓板的12倍計(jì)算 樓板面積424178 607272302 66832m2 樓梯面積 607230722 864m2恒載 樓

41、梯恒載樓板恒載864356712 66832648 46389KN 活載2560723072212205424178 607272302 159584KN雪載403204 16128KN由以上計(jì)算可知五層重力荷載代表值為G5 G 恒05G活 76800105 127149 145878 46389 15958405 933675KN 集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值G i的計(jì)算結(jié)果如下圖所示6 水平荷載計(jì)算61風(fēng)荷載計(jì)算垂直作用在建筑物表面的風(fēng)荷載按下式計(jì)算 式中 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值kNm2 高度z處的風(fēng)振系數(shù)s 風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)基本風(fēng)壓 kNm2 根據(jù)所給條件基本風(fēng)壓 Wo 04

42、kNm2 則 風(fēng)壓高度變化系數(shù)z 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范確定橫向風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值Wk為Wk zszWo表-1 Wk值計(jì)算表離地高度UzBsUsWohihjWk16500771751304033028064114051320074162130403303306187896990074147130403303305593302660074131130403303304998708330074116130403303304404114 圖6-1 風(fēng)荷載示意圖表-2 側(cè)移值計(jì)算表WkVjEDuuh64114056415066600000013000000861878961260506660000002500

43、00019559330218195066600000036000003649987082319506660000004600000694404114275961972000000450000135框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計(jì)算Vij DijV i DijM bij Vijyh 6-4 M uij Vij1-yhy yny1y2y3 6-6 注yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 y1為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值 y2y3為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值 y框架柱的反彎點(diǎn)高度比表-3 AD柱彎矩計(jì)算表層號(hào)hi mKVDijDiDijDiViyyhMc上Mc下Mb總5332376

44、415066611305022314304213927419814784332371260506661130502232810451495104177093332371819506661130502234060501656706701087233237231950666113050223517050165854854152313323727596197213818022361505518291411171767表-4 BC柱彎矩計(jì)算表層號(hào)hi mKVDijDiDijDiViyyhMc上Mc下Mb總5334056415066614028027717704514932226432243340510

45、465066614028027729005016547847874133340514515066614028027740205016566366311412334051856506661402802775140501658488481511133618247461972171680277685055182101812441866表-5 風(fēng)載作用下柱端剪力和軸力計(jì)算圖層次ABCD梁剪力計(jì)算BC梁剪力計(jì)算柱軸力計(jì)算M1M2lVADM3M4lVBCAD柱軸力BC柱軸力5188720641341343089-064-025 4709433721593083083206-223-072 31087666722444754753316-466-145 21523882723346296293419-800-230 117671090723977767763518-1197-35