某市住宅小區(qū)綜合樓設(shè)計(jì)方案畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、1前 言畢業(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)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),可以將以前學(xué)過(guò)的知識(shí)重溫回顧,對(duì)疑難知識(shí)再學(xué)習(xí),對(duì)提高個(gè)人的綜合知識(shí)結(jié)構(gòu)有著重要的作用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們?cè)谫Y料查找、設(shè)計(jì)安排、分析計(jì)算、施工圖繪制、口頭表達(dá)等各個(gè)方面得到綜合訓(xùn)練,具備從事相關(guān)工作的基本技術(shù)素質(zhì)和技能。目前，我國(guó)建筑中仍以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，鋼筋混凝土造價(jià)較低，材料來(lái)源豐富，且可以澆筑成各種復(fù)雜斷面形狀，節(jié)省鋼材，承載力也不低，經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)可以獲得較好的抗震性能。今后幾十年，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍將活躍在我國(guó)的建筑史上

2、?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的主要特點(diǎn)是平面布置比較靈活，能提供較大的室內(nèi)空間，對(duì)于辦公樓是最常用的結(jié)構(gòu)體系。多層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要根據(jù)建筑高度、抗震設(shè)防等級(jí)等合理選擇結(jié)構(gòu)材料、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系外，要特別重視建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面；結(jié)構(gòu)總體布置指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。 建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能有決定性的作用。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)查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫以及圖紙繪制，加深了對(duì)規(guī)范等相關(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。并熟練掌握了AutoCAD和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPMCAD，基本上達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要

3、求?？蚣芙Y(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，后面采用建筑結(jié)構(gòu)軟件PKPMCAD進(jìn)行電算,并將電算結(jié)果與手算結(jié)果進(jìn)行了誤差分析對(duì)比。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 2建 筑 設(shè) 計(jì)2.1 設(shè)計(jì)要求本工程為某市住宅小區(qū)綜合樓，建筑地點(diǎn)為某市西郊主要交通干線的路南，建筑物一面臨街。1.根據(jù)要求，綜合樓總建筑面積約5000m2,建筑主體為6層。一、二層為自選商場(chǎng)，三六層為對(duì)外出租商業(yè)辦公用房。辦公樓總高度不能超過(guò)28m。本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年。2.要求建筑設(shè)計(jì)達(dá)到適度先進(jìn)水準(zhǔn)，建筑內(nèi)部使用空間能靈活分隔，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。建筑造型和裝飾方面簡(jiǎn)單明

4、快，具有時(shí)代感，并要注意與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。3.建筑要體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。建筑物的平面布置和空間布置要合理，注意消防、交通、通風(fēng)及采光等的相關(guān)要求。2.2 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明2.2.1方案構(gòu)思設(shè)計(jì)采用目前國(guó)內(nèi)通用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)為總體規(guī)劃中的單體建筑，設(shè)計(jì)中充分考慮到總體規(guī)劃提出的要求、建筑高度、抗震設(shè)防烈度和周圍環(huán)境的關(guān)系，確定本結(jié)構(gòu)為規(guī)則有序的板式結(jié)構(gòu)，建筑平面布 用功能的需求，建筑平面布置較為靈活，可以自由分割空間，選用框架結(jié)構(gòu)；立面注意對(duì)比與呼應(yīng)、節(jié)奏與韻律，體現(xiàn)建筑物質(zhì)功能與精神功能的雙重特性。2.2.2 建筑的平面設(shè)計(jì)根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求，建筑物平面為L(zhǎng)形，建筑面積約5216.

5、4m2，總層數(shù)為6層，建筑總高度為23.1m。標(biāo)準(zhǔn)層平面如下圖所示2.2.3剖面設(shè)計(jì) 本工程為六層框架結(jié)構(gòu)體系，一、二層為自選商場(chǎng)，層高均為3.9m，三六層為對(duì)外出租商業(yè)辦公用房，層高為3.6m。耐火等級(jí)為級(jí)，抗震等級(jí)為級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50年。 2.2.4豎向交通設(shè)計(jì) 本工程設(shè)樓梯2部，其中在次要樓梯處設(shè)有防火門。2.2.5 立面設(shè)計(jì)在建筑立面造型上，采用凹凸虛實(shí)處理,體現(xiàn)強(qiáng)烈的時(shí)代感,使整個(gè)建筑外觀，即端莊大方，又生動(dòng)又富有韻律感。在材質(zhì)選用上，外立面采用深駝色面磚。2.2.6采光、通風(fēng)、防火設(shè)計(jì)1.采光、通風(fēng)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中選擇合適的門窗位置，從而形成“穿堂風(fēng)”，取得良好的效果以便于通風(fēng)。2.

6、防火設(shè)計(jì)本工程耐火等級(jí)為二級(jí)，建筑的內(nèi)部裝修、陳設(shè)均應(yīng)做到難燃化，以減少火災(zāi)的發(fā)生及降低蔓延速度，公共安全出口設(shè)有三個(gè)，可以方便人員疏散。樓梯間應(yīng)采用封閉式，防止煙火侵襲。在疏散門處應(yīng)設(shè)有明顯的標(biāo)志。各層均應(yīng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)報(bào)警器及高壓滅火水槍。2.2.7建筑做法說(shuō)明1.屋面做法：現(xiàn)澆板上鋪膨脹珍珠巖保溫層（2%找坡），1：2水泥砂漿找平層厚20mm，高分子防水卷材。2. 樓面做法：樓板頂面為20mm厚水泥砂漿找平，樓板地面為15 mm厚水泥砂漿打底，大理石地地面。樓梯間及踏步采用磨光花崗巖樓地面。3.墻體做法：內(nèi)墻為混合沙漿抹面，外墻貼淺駝色面磚。4.踢腳做法：大理石踢腳。2.2.8建筑細(xì)部設(shè)

7、計(jì)1.建筑熱工設(shè)計(jì)應(yīng)做到因地制宜，保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境要求，發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。2. 建筑體型設(shè)計(jì)應(yīng)有利于減少空調(diào)與采暖的冷熱負(fù)荷，做好建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱，以利節(jié)能。3. 采暖地區(qū)的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行的民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4. 室內(nèi)應(yīng)盡量利用天然采光。窗戶的大小應(yīng)滿足窗地比要求，考慮規(guī)范要求，四級(jí)采光，窗地比1：7，廁所窗地比不小于1：10，樓梯不小于1：12。3 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 3.1結(jié)構(gòu)選型及布置3.1.1選型及布置建筑設(shè)計(jì)要求內(nèi)部使用空間靈活分隔，所以采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。采用的框架柱網(wǎng)如圖3.1所示。 圖3.1 結(jié)構(gòu)平面布置3.1.2梁、板、柱截面尺寸的選擇1.框架

8、梁橫向l=6.6m,h=1/12l=1/=550mm,取h=550mm,b=1/2h=250mm.縱向l=7.2m,h=1/12l=1/=600mm,取h=600mm,b=1/2h=300mm. 走廊上的梁取bh=250mm400mm.次梁：bh=250mm550mm.2.板現(xiàn)澆樓板厚取1/30板跨，即h=1/=120mm.3.柱依據(jù)軸壓比, 則（）（1）邊柱：圖3.2 柱受壓面積如圖3.2所示，=7.2m3.3m=23.76，N=623.76m12kN1.3=2223.9kN取=0.9， 則 A=172.8mm則 b=h=415.7mm, 取 b=h=450mm。（2）中柱： =7.2m(3

9、.3m+1.2m)=32.4mN=61.3=632.412kN1.3=3032.6kN取=0.9, 則 A=mm, 則 b=h=485mm, 取 b=h=550mm 。3.1.3結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖3.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖中數(shù)字為線剛度 單位： （=310N/mm）根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面550mm，由此得底層層高為4.9m。 各梁柱的構(gòu)件的線剛度經(jīng)計(jì)算后列于圖中，其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取I=2I（I為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。 AB、CD跨梁：i=2E1/120.25m0.55m/6.34m=10.9310 BC跨梁： i=2E1/120.25m0.40

10、m/2.71m=9.8410底層邊柱： i= E1/120.45m0.45m/4.9m=6.9710二層邊柱： i= E1/120.45m0.45m/3.9m=8.7610底層中柱： i= E1/120.55m0.55m/4.9m=15.5610二層中柱： i= E1/120.55m0.55m/3.9m=19.5510上部各層邊柱： i= E1/120.45m0.45m/3.6m=9.4910上部各層中柱： i= E1/120.55m0.55m/3.6m=21.18103.2荷載統(tǒng)計(jì)3.2.1屋面荷載1.屋面恒荷載（1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 20厚1:3水泥砂漿抹平 0.

11、02m20kN/m=0.4kN/m 3mm厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層 0.003m0.05kN/m=0.00015 kN/m滿涂膠粘劑一層 0.410m9.8kN/ m=0.00392 kN/m3mm厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層 0.003m0.05kN/m=0.00015 kN/m 30mm后1:3水泥沙漿 0.03m20kN/ m=0.6 kN/m 100厚憎水膨脹珍珠巖塊保溫層 0.250.1m9.8kN/ m=0.245 kN/m 100140mm厚水泥膨脹珍珠巖找坡2% （0.1+0.4）/27 =0.84 kN/m120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m25 kN/ m=3.0

12、kN/m 抹灰頂棚 0.35 kN/m 5.44 kN/m 則邊跨（AB、CD跨）框架梁自重 0.25m0.55m25kN/ m=3.44 kN/m中跨（BC跨）框架梁自重 0.25 m0.40m25kN/ m=2.5 kN/m因此 作用在頂層框架梁上的荷載為：g=g=3.44 kN/m, g=2.5 kN/mg=g= 5.44 kN/m3.6m=19.58 kN/mg=5.44 kN/m2.71m=14.74kN/m圖3.4 頂層框架梁在恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 （2）屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載邊柱框架梁自重 0.3m0.6m7.2m25 kN/ m=32.4 kN0.

13、9m高女兒墻自重 0.9m0.2m7.2m19 kN/ m=29.55 kN貼瓷磚墻面 0.9m0.5m7.2m=3.24 kN女兒墻內(nèi)側(cè)抹灰20mm厚 0.9m0.02m7.2m17 kN/ m=2.20 kN框架梁傳來(lái)屋面自重 21/2 3.6m3.6m/25.44kN/ m=35.25 kN次梁傳來(lái) 1/2 0.25m0.55m6.34m25 kN/ m+1/2(6.34m+6.34m-3.6m)1/23.6m5.44kN/ m=55.35 kN 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載為 157.99 kN 偏心矩 e=450mm/2-300mm/2=75mmb. 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載中柱框架梁自重 0.3m

14、0.6m7.2m25 kN/ m=32.4 kN 框架梁傳來(lái)屋面自重 21/2 3.6m3.6m/25.44kN/ m +1/2(7.2m+7.2m-2.71m)1/22.71m5.44kN/ m=78.34 kN 次梁傳來(lái)的 1/2 0.25m0.55m6.34m25 kN/ m+1/2(6.34m+6.34m-3.6m)1/23.6m5.44kN/ m=55.35 kN頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載為 166.09kN偏心矩 e =550mm/2-300mm/2=125mm。2.屋面活荷載因?yàn)椴簧先宋菝婊詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值為 0.5 kN/ m，所以邊跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.5 kN/ m3.6m=1.8

15、0kN/m；中跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q=0.5 kN/ m2.71m=1.36kN/m。邊節(jié)點(diǎn)集中荷載為： 屋面板傳來(lái) 1/2 3.6m3.6m/20.5kN/ m=3.24 kN次梁傳來(lái) 1/2(6.34m+6.34m-3.6m)1/23.6m0.5kN/ m=4.09kN 7.33 kN中節(jié)點(diǎn)集中荷載為： 21/23.6m1/23.6m0.5kN/ m+1/2(6.34m+6.34m-3.6m)1/23.6m0.5kN/ m+1/2(7.2m+7.2m-2.71m)1/22.71m0.5kN/ m=11.29 kN圖3.5 頂層框架梁在活荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖3.2.2樓面荷載 1.樓面恒荷

16、載（1）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mm厚磨光大理石板 0.02m28 kN/ m=0.56 kN/ m20厚水泥沙漿 0.02m20 kN/ m=0.40 kN/ m120厚現(xiàn)澆混凝土樓板 0.12m25 kN/ m=3.0 kN/ m頂棚 0.35 kN/ m4.31 kN/ m則邊跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=4.31 kN/ m3.6m=15.52kN/m中跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=4.31 kN/ m2.71m=11.68kN/ma.標(biāo)準(zhǔn)層線荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊跨框架梁自重 0.25m0.55m25kN/ m=3.44 kN/m標(biāo)準(zhǔn)層墻體自重 0.24m（3.6m-0.55m）

17、19kN/ m =13.91 kN/m20mm厚混合砂漿抹面 0.02m(3.6m-0.55m-0.15m)17kN/ m2 =1.97 kN/m踢腳17mm厚水泥沙漿 20.017m0.15m20kN/ m=0.10 kN/m10mm厚大理石板 20.01m0.15m28kN/ m=0.08 kN/m 標(biāo)準(zhǔn)層邊跨q =19.50kN/m 二層為商場(chǎng)，所以二層邊跨框架梁自重為 q=3.44 kN/m 中跨框架梁均為q= 0.25m0.40m25kN/ m=2.5kN/m(2)樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1)邊節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值a.標(biāo)準(zhǔn)層樓面： 層高3.6m 邊柱框架梁自重 32.4 kNPVC

18、塑窗 2.1m1.5m0.5kN/ m3 =4.73kN窗下墻體自重 0.24m0.9m（7.2m-0.45m）19 kN/ m=27.70kN 墻外面層： 0.5 kN/ m0.9m（7.2m-0.45m）=3.04kN 墻內(nèi)面層：0.02m(0.9m-0.15m)（7.2m-0.45m）17 kN/ m=1.72kN 踢腳： 0.017m0.15m（7.2m-0.45m）20 kN/ m+ 0.01m0.15m（7.2m-0.45m）28 kN/ m=0.63kN窗邊墻體自重0.24m2.1m（0.265m+0.860m）219 kN/ m=21.55kN 墻外面層： 0.5m2.1m（0

19、.265m+0.860m）2=2.36 kN墻內(nèi)面層：0.02m2.4m （0.265m+0.860m）217 kN/ m=1.61kN樓板傳來(lái) 21/23.6m1/23.6m4.31kN/ m=27.93 kN次梁傳來(lái) 1/2 0.25m0.55m6.34m25 kN/ m+1/2 (6.34m+6.34m-3.6m)1/23.6m4.31kN/ m=46.12kN框架柱自重 3.6m0.45m0.45m25kN/ m=18.23 kN柱面層0.45m0.5 kN/ m3.6m+0.45m+(0.45m-0.24m)20.02(3.6m-0.15m) 17kN/ m=1.83kN柱踢腳 0.

20、017m0.15m20 kN/ m+0.01m0.15m28kN/ m=0.08 kN 標(biāo)準(zhǔn)層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 189.93 kN 其中 ，偏心荷載為169.79kN，軸心荷載為20.14kN。b.二層樓面 ：層高 3.9m邊柱框架梁自重 32.4 kNPVC塑窗 1.5m2.1m0.5kN/ m3 =4.73kN窗下墻體自重 0.24m1.2m（7.2m-0.45m）19 kN/ m=36.94kN 墻外面層： 0.5 kN/ m1.2m（7.2m-0.45m）=4.05kN 墻內(nèi)面層：0.02m(1.2m-0.15m)（7.2m-0.45m）17 kN/ m=2.41kN 踢腳： 0.

21、017m0.15m（7.2m-0.45m）20 kN/ m+ 0.01m0.15m（7.2m-0.45m）28 kN/ m=0.63kN窗邊墻體自重：0.24m2.1m（0.265m+0.860m）219 kN/ m=21.55kN 墻外面層： 2.36 kN墻內(nèi)面層： 1.61kN樓板傳來(lái) 27.93 kN次梁傳來(lái) 46.12kN框架柱自重 3.9m0.45m0.45m25kN/ m=19.74 kN柱面層 0.45m0.5 kN/ m3.9m+17kN/ m=1.99kN柱踢腳 0.08kN二層樓面邊節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 202.54kN其中偏心荷載為180.73 kN，軸心荷載21.81

22、kN。 2）中節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 a. 標(biāo)準(zhǔn)層樓面：中柱框架梁自重 32.4 kN樓板傳來(lái) 21/23.6m1/23.6m4.31kN/ m+1/2(7.2m+7.2m-2.71m)1/22.71m4.31kN/ m=62.06kN次梁傳來(lái) 46.12 kN PVC塑窗 （0.9m2.4m2+1.5m2.1m）0.5kN/ m=3.06kN內(nèi)縱墻體自重（3.6m-0.6m）（7.2m-0.55m）-1.5m2.1m-0.9m2.4m2 0.24m 19 kN/ m=63.06kN墻上面層： （3.6m-0.6m）（7.2m-0.55m）-1.5m2.1m-0.9m2.4m20.02m217 k

23、N/ m=8.73kN踢腳：0.017m0.15m（7.2m-0.55m-0.9m2）220 kN/ m+ 0.01m0.15m（7.2m-0.55m-0.9m2）228 kN/ m=0.90kN框架柱自重 3.6m0.55m0.55m25kN/ m=27.23kN柱面層 0.02m(0.55m+0.55m-0.24m)2(3.6m-0.15m) 17kN/ m=2.02kN踢腳 0.017m0.15m(0.55m+0.55m-0.24m) 220 kN/ m+(0.552-0.24m) 20.01m0.15m28kN/ m=0.16kN標(biāo)準(zhǔn)層樓面中節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 245.74kN其中偏心

24、荷載為216.33kN，軸心荷載為29.41 kN。圖3.6 標(biāo)準(zhǔn)層框架梁在恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 b. 二層樓面中柱框架梁自重 32.4 kN樓板傳來(lái) 62.06kN次梁傳來(lái) 46.12kN內(nèi)縱墻體自重 0.24m（3.9m-0.6m）（7.2m-0.55m）19 kN/ m1/2=50.03kN墻上面層： (3.9m-0.6m-0.15m) （7.2m-0.45m）0.02m217 kN/ m1/2=7.12kN踢腳：0.017m0.15m（7.2m-0.55m）220 kN/ m1/2+ 0.01m0.15m（7.2m-0.55m）228 kN/ m1/2=0. 62kN框架柱自重 3.

25、9m0.55m0.55m25kN/ m= 29.49 kN柱面層 0.02m(0.55m+0.55m-0.24m)2(3.9m-0.15m) 17kN/ m=2.19kN 柱踢腳 0.16kN 二層樓面集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 230.19 kN 其中偏心荷載為 198.35kN，軸心荷載為31.84kN。 圖3.7 二層框架梁在恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.樓面活荷載 標(biāo)準(zhǔn)層為辦公用房，走廊的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5 kN/ m，辦公室的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN/ m，二層為商場(chǎng)，其樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5 kN/ m。a.標(biāo)準(zhǔn)層樓面 邊跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=2.0 kN/ m3.6m=7.2

26、kN/m邊節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓板傳來(lái) 1/2 23.6m3.6m/22.0 kN/ m=12.96 kN次梁傳來(lái) 1/2 （6.34m2-3.6m）3.6m/22.0 kN/ m=16.34 kN 29.30 kN中跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=2.5 kN/ m2.71m=6.78 kN/m中節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 樓板傳來(lái) 1/2 23.6m3.6m/22.5 kN/ m+1/2（7.2m2-2.71m）2.71m/2 2.5 kN/ m=36.00 kN次梁傳來(lái) 1/2 （6.34m2-3.6m）3.6m/22.5 kN/ m=20.43kN 56.43kN圖3.8 標(biāo)準(zhǔn)層框架梁在活荷載作用下

27、的計(jì)算簡(jiǎn)圖 b.二層樓面邊跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=3.5kN/ m3.6m=12.6kN/m邊節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓板傳來(lái) 1/2 23.6m3.6m/23.5 kN/ m=22.68 kN次梁傳來(lái) 1/2 （6.34m2-3.6m）3.6m/23.5 kN/ m=28.60 kN 51.28 kN中跨框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=3.5 kN/ m2.71m=9.49 kN/m中節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓板傳來(lái) 1/2 23.6m3.6m/23.5 kN/ m+1/2（7.2m2-2.71m）2.71m/2 3.5 kN/ m=50.40 kN次梁傳來(lái) 1/2 （6.34m2-3.6m）3.6m/23

28、.5 kN/ m=28.60kN79.00kN圖3.9二層框架梁在活荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖由以上計(jì)算簡(jiǎn)圖即可得到該榀框架在恒荷載和活荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖3.10和3.11所示。 圖3.10恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖3.11活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖3.2.3風(fēng)荷載風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為 wk=zsz0 因結(jié)構(gòu)高度H=23.1m 30m ,可取=1.0 ；對(duì)L形平面 ，=1.3； 可查荷載規(guī)范。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如下表所示，表中Z為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度，A為一品框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積。表3.1 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次Z(m)0(kN/ m)A(m

29、)(kN)61.01.322.651.2950.419.4413.0951.01.319.051.2290.425.9216.5641.01.315.451.1500.425.9215.5031.01.311.851.0520.425.9214.1821.01.38.251.000.427.014.0411.01.34.351.000.429.715.44 圖3.11 風(fēng)荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 單位：kN3.3內(nèi)力計(jì)算3.3.1恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法，上層各柱的線剛度取原剛度的0.9倍，底層各柱的線剛度仍為原剛度，上層各柱的傳遞系數(shù)為1/3，底層各柱的傳遞系數(shù)為1/

30、2。頂層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.2和圖3.12所示。表3.2 頂層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A6B6 E6A6A5A6B5B6A6B6B5B6E6E6B60.4390.5610.3130.5460.141-68.04(11.85)68.04(-20.76)-7.17-4.15彎矩分配及傳遞24.6731.5215.76-8.75-17.49-30.50-7.887.883.844.912.46-0.39-0.77-1.34-0.350.350.170.220.11-0.03-0.06-0.020.02結(jié)果28.68-40.5368.08-31.90-15.424.10圖3.12 恒荷載作用下頂層

31、彎矩圖 單位：kNm標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.3和圖3.13所示。（以第五層為例） 表3.3 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A5B5E5A5A6A5A4A5B5B5A5B5B6B5B4B5E5E5B5 0.3050.3050.3900.2030.3530.3530.091-110.13（12.73）110.13（-27.04）-6.0-3.45彎矩分配及傳遞29.7129.7137.9818.99-9.75-19.50-33.92-33.92-8.748.742.972.973.811.91-0.20-0.40-0.67-0.67-0.170.170.060.060.08結(jié)果32.7432

32、.74-78.21111.13-34.59-34.59-14.915.46 圖3.13 恒荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖 單位：kNm二層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.4和圖3.14所示。表3.4 二層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A2B2E2A2A3A2A1A2B2B2A2B2B3B2B1B2E2E2B20.3120.2850.400.2080.3630.3350.094-110.13（12.73）110.13（-27.04）-6.0-3.45彎矩分配及傳遞30.3928.0538.9619.48-10.05-20.09-35.05-32.35-9.089.083.142.894.022.01-0.21-0.4

33、2-0.73-0.67-0.190.190.060.060.080.04-0.01-0.02-0.010結(jié)果33.631.0-77.33111.14-35.8-33.03-15.275.82 圖3.14 恒荷載作用下二層彎矩圖 單位：kNm底層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.5和圖3.15所示。表3.5 底層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A1B1E1A1A2A1AA1B1B1A1B1B2B1BB1E1E1B10.3060.2700.4240.2230.3590.3170.101-56.33(13.55)56.33(-24.79)-6.0-3.45彎矩分配及傳遞13.0911.5518.149.073.50-

34、3.86-7.72-12.42-10.97-3.501.181.041.640.82-0.09-0.18-0.30-0.26-0.080.080.030.020.04結(jié)果14.3012.61-40.4658.32-12.72-11.23-9.580.13 圖3.15 恒荷載作用下底層彎矩圖 單位：kNm將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架在恒載作用下的彎矩圖，疊加后，框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后，即可得到豎向荷載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)的彎矩圖如圖3.16，并進(jìn)而可求得框架各梁柱的剪力和軸力，如圖3.17所示。 圖3.16恒荷載作用下

35、彎矩圖 單位：kNm圖3.17恒載作用下的剪力軸力圖 單位：kN3.3.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 1.頂層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.6和圖3.18所示。表3.6 頂層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A6B6A6A5A6B6B6A6B6B5B6E60.4390.5610.3130.5460.141-5.20(0.55)5.20(-0.90)-0.52彎矩分配及傳遞2.042.611.31-0.80-1.59-2.78-0.720.350.450.23-0.04-0.07-0.13-0.030.020.02結(jié)果2.41-2.965.08-2.91-1.27 圖3.18 活荷載作用下頂層彎矩圖 單位：kNm2

36、.標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.7和圖3.19所示。表3.7 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A5B5A5A6A5A4A5B5B5A5B5B6B5B4B5E5 0.3050.3050.3900.2030.3530.3530.091-20.78（2.20）20.78(-4.50)-2.59彎矩分配及傳遞5.675.677.243.62-1.76-3.51-6.11-6.11-1.580.540.540.680.34-0.04-0.07-0.12-0.12-0.030.010.010.02結(jié)果6.226.22-14.6421.16-6.23-6.23-4.20 圖3.19活荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖 單

37、位：kNm3.二層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.8和圖3. 20所示。表3.8 二層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A2B2A2A3A2A1A2B2B2A2B2B3B2B1B2E20.3120.2850.400.2080.3630.3350.094-20.78（2.20）20.78(-4.5)-2.59彎矩分配及傳遞5.805.357.433.72-1.81-3.62-6.32-5.83-1.640.570.520.720.36-0.04-0.08-0.13-0.12-0.030.010.010.02結(jié)果6.385.88-14.4621.16-6.45-5.95-4.26 圖3.20活荷載作用下二層彎矩圖

38、單位：kNm4.底層力矩分配過(guò)程及結(jié)果如表3.9和圖3. 21所示。表3.9 底層力矩分配過(guò)程及結(jié)果結(jié)點(diǎn)A1B1A1A2A1AA1B1B1A1B1B2B1BB1E10.3060.2700.4240.2230.3590.3170.101-36.37（3.85）36.37(-6.30)-3.63彎矩分配及傳遞9.958.7813.796.90-3.72-7.43-11.97-10.57-3.371.141.001.580.79-0.09-0.18-0.28-0.25-0.080.030.020.04結(jié)果11.129.80-24.7736.45-12.25-10.82-7.08 圖3.21活荷載作用

39、下底層彎矩圖 單位：kNm將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架在恒載作用下的彎矩圖，疊加后，框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后，豎向荷載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)的彎矩圖如圖3.22，并進(jìn)而可求得框架各梁柱的剪力和軸力圖，如圖3.23。 圖3.22活荷載作用下彎矩圖 單位：kNm圖3.23活荷載作用下框架的軸力、剪力圖 單位：kN3.3.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3.11，內(nèi)力計(jì)算采用D值法。1.柱的側(cè)移剛度（見(jiàn)表3.10 -3.12）表3.10 底層柱的側(cè)移剛度柱 D 邊柱 （2根）1.5680.5806061N

40、/mm中柱 （2根）1.3350.55012832N/mm底層=（6061 N/mm+12832N/mm）2=37786N/mm 表3.11 二層柱的側(cè)移剛度柱 D 邊柱 （2根）1.2470.3847962N/mm中柱 （2根）1.0620.34716056N/mm二層=（7962 N/mm+16056N/mm）2=48036N/mm表3.12 其余柱的側(cè)移剛度柱 D 邊柱 （2根）1.1510.3659622N/mm中柱 （2根）0.9810.32919356N/mm其余各層=（9622N/mm+19356N/mm）2=57956 N/mm2.風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算：水平荷載作用下框架的層

41、間側(cè)移可按下式計(jì)算 各層的層間側(cè)移值求得以后，定點(diǎn)側(cè)移為各層層間側(cè)移之和，框架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移見(jiàn)表3.13。表3.13 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算層次各層風(fēng)載（kN）層間剪力(kN)側(cè)移剛度(kN/m)層間側(cè)移613.0913.09579560.000231/15939516.5629.65579560.000511/7037415.5045.15 579560.000781/4621314.1859.33 579560.001021/35172 14.04 73.37 480360.001531/25531 15.44 88.81 377860.002351/2085框架總側(cè)移U=0.006

42、42m層間側(cè)移最大值為1/2085，小于1/550，滿足側(cè)移限值。3.風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力分析（D值法）以六層為例說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程：A軸線柱：柱剪力：因，則 V=0.16613.09kN=2.17kN反彎點(diǎn)高度：由=1.151 查得 =0.358 查表得柱端彎矩： 柱頂：=（1-0.358）3.6m2.17 kN=5.02kNm柱底：=0.3583.6m2.17 kN=2.80 kNmB軸線柱：柱剪力：，則V=0.33413.09kN=4.37 kN 反彎點(diǎn)高度：由=0.981，查得=0.35柱端彎矩：柱頂：=（1-0.35）3.6m4.37 kN=10.23kNm 柱底：=0.353.6m4

43、.37 kN=5.51 kNm 其余各層計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3.14。表3.14風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力分析過(guò)程層次A軸柱B軸柱V(kN)y Vy60.1662.170.3585.022.800.3344.370.35010.235.5150.1664.920.4509.747.970.3349.900.45019.6016.0440.1667.490.45814.6112.350.33415.080.45029.8624.4330.1669.850.517.7317.730.33419.820.49136.3235.0320.16612.180.523.7523.750.33424.510.547.7947.7910.16014.210.62226.3243.310.34030.200.63354.3193.67梁端彎矩按下式計(jì)算： ； 其中梁的線剛度見(jiàn)風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖，進(jìn)一步求得梁端剪力，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3.15。表3.15 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次AB跨梁BC跨梁柱軸力LlA軸柱B軸柱65.025.386.341.644.854.