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1、;.目 錄前言 2頁建筑部分 38頁上部結(jié)構(gòu)部分 955頁基礎(chǔ)部分 5665頁前 言高層建筑是近代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物。隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛,城市人口集中,用地緊張,以及商業(yè)競爭的激烈化、城市日益國際化,使相當(dāng)多的辦公樓、旅館、醫(yī)院、學(xué)校等建筑向高層發(fā)展。為了在市區(qū)內(nèi)使高等學(xué)校有立足之地,我在各位指導(dǎo)老師的幫助下設(shè)計(jì)了一幢高層培訓(xùn)中心。它集辦公、教學(xué)、住宿于一體,指導(dǎo)思想明確,設(shè)計(jì)方案符合實(shí)際要求,建成后能馬上投入使用,解決學(xué)校教學(xué)、辦公、住宿的困難。在此方案的設(shè)計(jì)中我很榮幸得到了金虹老師、劉文茹老師和齊加連老師的關(guān)心和幫助,并給予我熱心的指導(dǎo),在此我向各位老師表示由衷的感謝。由于我是初學(xué)者
2、,這套設(shè)計(jì)會有很多不足,敬請各位老師多加指教。謝謝學(xué)生:XXX XXXX年XX月XX日建筑部分概述高層建筑是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要而發(fā)展起來的,由于西方某些國家工業(yè)革命的興起和發(fā)展,農(nóng)業(yè)人口大量涌入城市,為了解決人們對居住、辦公、商業(yè)、教學(xué)用房的需要,早在上一個(gè)世紀(jì)初便建立了大量的多層建筑,但最初由于受到垂直運(yùn)輸機(jī)械的限制,房屋還不能建得太高。直到1875年第一部載人電梯的制造成功,高層建筑才開始大量涌現(xiàn)出來。所以說,高層建筑是商業(yè)化、工業(yè)化、城市化的結(jié)果,而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,輕質(zhì)高強(qiáng)材料的出現(xiàn),以及電氣化、機(jī)械化在建筑中的應(yīng)用,又為高層建筑的發(fā)展提供了物質(zhì)條件,高層建筑從其完全型的
3、體量和引人注目的外觀,使整個(gè)城市變得更加生機(jī)勃勃?,F(xiàn)代世界信息交換和傳遞大量集中,人與人之間的聯(lián)系日益密切,為了爭取城市繁華地帶,在有限的土地上容納大量的教學(xué)活動場所,教學(xué)建筑不得不向高空發(fā)展。高層建筑與其他少層建筑相比,只有節(jié)省用地、節(jié)約市政工程費(fèi)用,減少拆遷費(fèi)用等一系列優(yōu)點(diǎn);同時(shí),高層的發(fā)展還有助于建筑工業(yè)化的發(fā)展,為了充分發(fā)揮高等學(xué)校人才和設(shè)備優(yōu)勢,為國家和地方常年培養(yǎng)專業(yè)人才,擬在哈爾濱某高校校區(qū)興建一培訓(xùn)中心。培訓(xùn)中心是現(xiàn)代化建筑教學(xué)的一個(gè)主要形式,它自身容教學(xué)、管理、住宿三位一體,形成一套系統(tǒng)建筑管理體系,滿足了學(xué)習(xí)人員,特別是外地學(xué)員對學(xué)習(xí)和生活的需要?,F(xiàn)代高層建筑不斷地采用新型
4、結(jié)構(gòu)體系和新技術(shù)、新工藝、新材料,滿足了教學(xué)建筑向更高尺度發(fā)展的可能性。建筑體型選擇與平面布置設(shè)計(jì)原則建筑是供人使用的有功能作用的空間,同一功能要求和使用目的的建筑可以有多種空間形式,建筑體型一般綜合反映內(nèi)部空間,又在一定程度上反映建筑的性格、歷史時(shí)期和民族地域特點(diǎn)。高層建筑體型還常常是街道、廣場或城市某一個(gè)區(qū)域的構(gòu)成中心。鑒于此,高層建筑體型設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平處理好功能、空間與形式的辨證統(tǒng)一關(guān)系,還要處理好與環(huán)境的關(guān)系,以便在滿足功能要求的同時(shí),生根于特定的環(huán)境,給人以良好的感覺。同樣,對于建筑造型與平面布置的選擇,必須考慮結(jié)構(gòu)因素,以有利于結(jié)構(gòu)受力。平面形狀應(yīng)簡單、對稱、規(guī)則,以減
5、少地震災(zāi)害的影響。建筑造型根據(jù)設(shè)計(jì)原則,本設(shè)計(jì)采用“”字型結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系符合簡單、對稱、規(guī)則的原則。平面布置本設(shè)計(jì)在平面上力求平面對稱,對稱平面易于保證質(zhì)量中心與剛度中心重合,避免結(jié)構(gòu)在水平力作用下扭轉(zhuǎn)。為使常用房間采光、通風(fēng)效果好,本設(shè)計(jì)將教室、辦公室等房間布置在南向,而且此方向面對主要街道,交通方便。這樣布置可在建筑后方留有大片空間,利于學(xué)員的休息和娛樂。立面設(shè)計(jì)立面設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)推敲各部分總的比例關(guān)系,考慮建筑物整體的幾個(gè)方面的統(tǒng)一,相鄰立面的連接與協(xié)調(diào),然后著重分析各立面上墻面的處理、門窗的調(diào)整和安排,最后對入口、門廊等進(jìn)一步進(jìn)行處理。節(jié)奏韻律和虛實(shí)對比,是使建筑立面高于表現(xiàn)力的
6、重要設(shè)計(jì)手法,在建筑立面上,相同構(gòu)件或門窗作有規(guī)律的重復(fù)和變化,給人們在視覺上得到類似音樂詩歌中節(jié)奏韻律的效果。立面的節(jié)奏感在門窗的排列組合、墻面的構(gòu)件劃分中表現(xiàn)得比較突出。剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度,建筑層數(shù)、建筑空間的組合利用,以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系,建筑物的平面和剖面是緊密聯(lián)系的。在本設(shè)計(jì)中,教學(xué)部分以及底層管理部分的層高均為3.6m,標(biāo)準(zhǔn)層住宿部分層高為3.0m。電梯布置在建筑物中部,消防疏散用樓、電梯布置在建筑物兩端,消防疏散用樓、電梯間均出屋面。垂直交通設(shè)計(jì)本工程主要垂直交通工具是電梯,對電梯的選用及其在建筑物中的合理布置,將使高層建筑的使用更加合理,同
7、時(shí)還能提高工作效率。本設(shè)計(jì)中電梯布置在建筑平面的中部。除了設(shè)置兩部電梯外,還設(shè)置了兩部防煙(樓)電梯于建筑物的兩端。這樣的布置可使建筑物內(nèi)任意點(diǎn)至樓、電梯出口的距離均不大于30m,滿足高層建筑的防火要求。防火設(shè)計(jì)耐火等級本工程屬二類建筑(1018層普通住宅和高度不超過50m的公共建筑),其耐火等級不能低于二級。防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)總平面布局中的消防問題選址應(yīng)在交通便捷處,根據(jù)城市規(guī)劃確定的場地位置應(yīng)有方便的道路通過,要求既靠近干道,便于高層建筑中人群的集散,又便于消防時(shí)交通組織和疏散。應(yīng)設(shè)環(huán)形車道,高層建筑周圍應(yīng)設(shè)寬度不小于3.5m的環(huán)形車道,可以部分利用交通道路,以便消防車能靠近高層主體,能在消防時(shí)
8、有足夠的流線。疏散設(shè)計(jì)發(fā)生火災(zāi)時(shí),學(xué)員往往還在遠(yuǎn)離地面的高層,將他們?nèi)垦杆俚厥枭⒌桨踩貛欠阑鸬闹匾h(huán)節(jié),疏散設(shè)計(jì)的原則是路線簡單明了,便于人們在緊急時(shí)進(jìn)行判斷,同時(shí)供以室內(nèi)任何位置向兩個(gè)方向疏散的可能性。疏散所需時(shí)間從火災(zāi)現(xiàn)場退出的時(shí)間不應(yīng)超過2分30秒為宜。通道寬度:按通過人數(shù)每100人不少于1m計(jì)算。疏散樓、電梯的位置疏散樓梯是發(fā)生火災(zāi)時(shí)電梯停用的情況下最主要的豎向交通途徑,其位置應(yīng)首先符合安全疏散距離的規(guī)定,也應(yīng)符合人在火災(zāi)發(fā)生后可能的疏導(dǎo)方向。本設(shè)計(jì)中樓梯設(shè)置于建筑的兩端,可雙向疏散。疏散樓梯間的防火防煙設(shè)計(jì)疏散樓梯若只防火不排煙,遇煙氣襲人,容易使人窒息。疏散樓梯的避難前室是疏
9、散路線中從水平到豎向的交通樞紐,可緩沖人們的混亂聚集,疏散樓梯的排煙設(shè)施要布置于此,其面積不應(yīng)小于6m2,如與消防電梯合用則不應(yīng)小于10 m2。結(jié)構(gòu)部分一工程概況本工程共10層(不包括一層地下室)。地下室層高為3.6m,14層層高為3.6m,510層層高為3.0 m,局部樓梯間出屋面部分層高為3.3 m,建筑總高為32.4 m(不包括出屋面部分)。三進(jìn)深分別為6.6 m、2.4 m、6.6 m。總寬15.6 m(局部突出1.5 m不在總寬之內(nèi))??v向每個(gè)柱距均為7.8 m,共7個(gè)柱距,總長54.6 m。本工程結(jié)構(gòu)方案經(jīng)過分析比較,采用純框架結(jié)構(gòu)體系,因?yàn)榻ㄖ锷喜拷Y(jié)構(gòu)荷載對稱,平面布局簡單,受
10、力比較均勻,且房屋總高度不超過6度抗震設(shè)防時(shí)的55m高度的限值;采用框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)可以使結(jié)構(gòu)布置靈活,使用方便,不足的是抗震能力較低剛度較小。本工程建于6度抗震設(shè)防區(qū)類場地土。根據(jù)規(guī)范查得,框架的抗震等級為三級。本工程框架材料選用如下:-14層柱采用C40混凝土;510層柱采用C30混凝土;框架梁采用C25混凝土。結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置見(圖-1)。二截面尺寸估算梁板截面尺寸估算框架梁截面高度h,按梁跨度的1/101/15確定,則橫向框架梁高為6600×(1/101/15)=660440,取h=600mm,梁寬取梁高的一半,即b=300mm;橫向次梁高為6600×(1/81/15
11、)=825440,取h=500mm,梁寬b=250mm;縱向框架梁高為7800×(1/101/15)=780520,取h=600mm,梁寬b=300mm。板的最小厚度為L/40=3900/40=97.5mm,考慮到板的撓度及裂縫寬度的限制及在板中鋪設(shè)管線等因素,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取板厚為120mm。柱截面尺寸估算根據(jù)柱支撐的樓板面積計(jì)算由豎向荷載作用下產(chǎn)生的軸力,并按軸壓比控制估算柱截面面積,估算柱截面時(shí),樓層荷載按1114KN/m2計(jì),本工程邊柱按13KN/m2計(jì),中柱按11KN/m2計(jì)。負(fù)荷面為7.8×6.6/2的邊柱軸力:NV=(7.8×6.6/2)×13&
12、#215;11×1.25=4601KN,負(fù)荷面為7.8×(6.6+2.4)/2的邊柱軸力:NV=(6.6+2.4)/2 ×7.8×11×11×1.25=5309KN,各柱的軸力雖然不同,但為了施工方便和美觀,往往對柱截面進(jìn)行合并歸類。本工程將柱截面歸并為一種。取軸力最大的柱估算截面面積。本工程框架為三級抗震,取N=1.1 NV=1.1×5309=5840 KN,柱軸壓比控制值N查規(guī)范得N=0.9。其中N=N/ACfC設(shè)柱為正方形,柱邊長b=h=C=577mm。故本工程-14層柱截面取為600×600mm,510層柱
13、截面取為500×500mm。5層底柱截面核算NV=(6.6+2.4)/2 ×7.8×11×6×1.25=2896KN,N=1.1×2896=3185 KN,N/ ACfC=3185000/5002/15=0.850.9柱軸壓滿足要求。柱高度:地上部分每層柱高均等于該層層高,地下部分柱高h(yuǎn)=3.6+0.1=3.7m。三荷載匯集豎向荷載樓面荷載樓面活荷載按荷載規(guī)范的規(guī)定,宿舍房間活荷載取1.5 KN/m2(標(biāo)準(zhǔn)值),廁所、走廊、樓梯間、教室活荷載取2.0 KN/m2(標(biāo)準(zhǔn)值),本工程為簡化計(jì)算,均取樓面活荷載為2.0 KN/m2。砼樓板(
14、板厚120),25×0.12=3.0 KN/m2,水泥砂漿抹灰(樓板上下分別為40和20厚),20×(0.04+0.02)=1.2 KN/m2,內(nèi)隔墻為200厚陶粒砼砌塊,砌塊容重8 KN/m3,兩側(cè)各抹20厚混合砂漿,8×0.2+20×0.02×2=2.4 KN/m2,外墻為400厚陶粒砼砌塊,墻外側(cè)貼墻面磚,墻里側(cè)抹混合砂漿,0.5+8×0.4+20×0.02×2=4.5 KN/m2。屋面荷載30厚水泥花階磚 0.6 KN/m2,25厚粗砂墊層 17×0.025=0.425 KN/m2,35厚苯板 0
15、.1 KN/m2,防水卷材 0.1 KN/m2,20厚砂漿找平層 20×0.02=0.4 KN/m2,爐渣砼找坡2%(最薄處30厚) 14×0.15=2.1 KN/m2,120厚鋼筋砼樓板 25×0.12=3.0 KN/m2,20厚混合砂漿抹灰 20×0.02=0.4 KN/m2,合 計(jì) 7.125 KN/m2,上人屋面活荷 1.5 KN/m2,基本雪壓 0.4 KN/m2,水平風(fēng)荷載查荷載規(guī)范中全國基本風(fēng)壓分布圖可知哈市基本風(fēng)壓值為0.45 KN/m2。根據(jù)荷載規(guī)范規(guī)定,對于高層建筑結(jié)構(gòu),其基本風(fēng)壓可按基本風(fēng)壓分布圖中數(shù)值乘以1.1后采用,即0=1.1
16、×0.45 =0.495KN/m2。垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按K下式計(jì)算:K=Z ·S ·Z ·0風(fēng)荷載體型系數(shù)S ,查荷載規(guī)范可知,矩形平面建筑S =1.3,風(fēng)壓高度變化系數(shù)Z ,本工程建在某高校校區(qū),地面粗糙度類別為C類,查荷載規(guī)范中Z 之值,5m以上按內(nèi)插法計(jì)算,5m以下按5m高處取值。風(fēng)振系數(shù)Z ,Z =1+(Hi/H)×(V/Z),式中V為脈動影響系數(shù),當(dāng)高層建筑的高寬比不小于2,地面粗糙度類別為C類時(shí),V=0.63。式中為脈動增大系數(shù),與基本風(fēng)壓0,結(jié)構(gòu)自振周期T及地面粗糙度有關(guān)??蚣芙Y(jié)構(gòu)基本自振周期取T=0.09n=0.0
17、9×11=0.99,0×T2=0.495×0.992=0.485。查荷載規(guī)范,=1.32。各層風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果見(表-1)。各層風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值表 表-1距地面高度HIZZS0K=Z ·S ·Z ·034.081.7151.1631.3000.4951.28332.401.6931.1411.3000.4951.24329.401.6521.1001.3000.4951.16926.401.6141.0491.3000.4951.09023.401.5720.9981.3000.4951.01020.401.5260.9471.300
18、0.4950.93017.401.4820.8801.3000.4950.83914.401.4330.8111.3000.4950.74810.801.3620.7281.3000.4950.6387.201.2860.6151.3000.4950.5093.601.1630.5401.3000.4950.4040.001.0000.5401.3000.4950.347四水平荷載作用下框架內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算由平面圖可以看出,除邊框架外,中間各榀框架受風(fēng)面積相同,故應(yīng)選取邊框架和中間框架分別進(jìn)行計(jì)算。下面僅以中框架為例進(jìn)行計(jì)算,邊框架計(jì)算從略。計(jì)算在風(fēng)荷載作用下各樓層節(jié)點(diǎn)上集中力及各層剪力。計(jì)算在
19、風(fēng)荷載作用下各樓層節(jié)點(diǎn)上集中力時(shí),假定風(fēng)荷載在層間為均勻分布,并假定上下相鄰各半層層高范圍內(nèi)的風(fēng)荷載按集中力作用在本層樓面上。10層頂處風(fēng)荷載作用下各樓層節(jié)點(diǎn)上集中力計(jì)算:F10=(10+1×h10+1+10×h10/2)×B =(1.283×1.68+1.243×3.0/2)×7.8 =31.36KN9層頂處風(fēng)荷載作用下各樓層節(jié)點(diǎn)上集中力計(jì)算:F9=(10×h10/2+9×h9/2)×B =(1.243×3.0/2+1.169×3.0/2)×7.8 =28.22KN其余各層
20、風(fēng)荷載引起的節(jié)點(diǎn)集中力及各層剪力計(jì)算結(jié)果見(表-2)風(fēng)荷載作用水平集中力及層剪力表 表-2層號i層高h(yuǎn)I(m)風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)值ki各層集中力FI(KN)各層剪力VI= FI(KN)女兒墻3.01.283103.01.24331.3631.3693.01.16928.2259.5883.01.09026.4386.0173.01.01024.57110.5863.00.93022.70133.2853.00.83920.70153.9843.60.74820.32174.3033.60.63819.46193.7623.60.50916.10209.8613.60.40412.82222.69地下室3
21、.60.3475.67228.36計(jì)算各梁柱的線剛度ib和ic,計(jì)算梁的線剛度時(shí),考慮到現(xiàn)澆板的作用,一邊有樓板的梁截面慣性矩取i=1.5i0,兩邊有樓板的梁截面慣性矩取i=2i0,i0為按矩形截面計(jì)算的梁截面慣性矩。線剛度計(jì)算公式i=EI/l。各梁柱線剛度計(jì)算結(jié)果見(表-3)。計(jì)算各柱抗側(cè)移剛度DD值為使柱上下端產(chǎn)生單位相對位移所需施加的水平力,計(jì)算公式為:D=C×(12 ic/h2)各柱抗側(cè)移剛度D見(表-4)各桿件慣性矩及線剛度表 表-3b×h(mm)L(mm)EC(N/mm2)I0=bh3/12(mm4)I=2I0i=EI/L(N.mm)梁300×6006
22、6002.80×1045.40×1091.08×10104.58×1010300×60024002.80×1045.40×1091.08×10101.26×1011柱600×60036003.25×1041.08×10109.75×1010500×50030003.00×1045.21×1095.21×1010水平荷載作用下抗側(cè)移剛度D及柱剪力Vij計(jì)算表 表-4層/hi柱列軸號ic(×105)(KN.m)ib(
23、215;105)(KN.m)K=ib/ 2ic底層K=ib/ icC=K/(2+K)底層C=(0.5+K)/(2+K)Di=C×(12 ic/hi2)(×105)DiVij(KN)10/3.0B0.5210.9160.8790.3050.2121288005.16C0.5213.4363.2980.6220.43212880010.52D0.5213.4363.2980.6220.43212880010.52E0.5210.9160.8790.3050.2121288005.169/3.0B0.5210.9160.8790.3050.2121288009.81C0.5213
24、.4363.2980.6220.43212880019.98D0.5213.4363.2980.6220.43212880019.98E0.5210.9160.8790.3050.2121288009.818/3.0B0.5210.9160.8790.3050.21212880014.16C0.5213.4363.2980.6220.43212880028.85D0.5213.4363.2980.6220.43212880028.85E0.5210.9160.8790.3050.21212880014.167/3.0B0.5210.9160.8790.3050.21212880018.20C0
25、.5213.4363.2980.6220.43212880037.09D0.5213.4363.2980.6220.43212880037.09E0.5210.9160.8790.3050.21212880018.206/3.0B0.5210.9160.8790.3050.21212880021.94C0.5213.4363.2980.6220.43212880044.70D0.5213.4363.2980.6220.43212880044.70E0.5210.9160.8790.3050.21212880021.945/3.0B0.5210.9160.8790.3050.2121288002
26、5.34C0.5213.4363.2980.6220.43212880051.65D0.5213.4363.2980.6220.43212880051.65E0.5210.9160.8790.3050.21212880025.344/3.6B0.9750.9160.4500.1840.16611780024.56C0.9753.4361.7620.4680.42311780062.59D0.9753.4361.7620.4680.42311780062.59E0.9750.9160.4500.1840.16611780024.563/3.6B0.9750.9160.4500.1840.1661
27、1780027.30C0.9753.4361.7620.4680.42311780069.58D0.9753.4361.7620.4680.42311780069.58E0.9750.9160.4500.1840.16611780027.302/3.6B0.9750.9160.4500.1840.16611780029.57C0.9753.4361.7620.4680.42311780075.36D0.9753.4361.7620.4680.42311780075.36E0.9750.9160.4500.1840.16611780029.571/3.6B0.9750.9160.4500.184
28、019C0.9753.4361.7620.4680.42311900079.16D0.9753.4361.7620.4680.42311900079.16E0.9750.9160.4500.184019-1/3.6B0.9750.4580.4500.3930.36617960045.14C0.9751.7181.7620.6010.54317960069.04D0.9751.7181.7620.6010.54317960069.04E0.9750.4580.4500.3930.35517960045.14各柱剪力計(jì)算設(shè)第i層第j個(gè)柱的D值為D
29、ij,該層柱總數(shù)為m,該層任意柱的剪力為:Vij= Vi×(Dij/ Dij)各柱剪力計(jì)算結(jié)果見(表-4)確定柱的反彎點(diǎn)高度比y反彎點(diǎn)距柱下端距離為yh:y=y0+y1+y2+y3式中y0標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度系數(shù), y1考慮上下層梁剛度不同時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值 y2,y3考慮上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值y0根據(jù)結(jié)構(gòu)總層數(shù)m及該柱所在層n及K值查表。例如,計(jì)算10層柱反彎點(diǎn)高度系數(shù)y:由m=11,n=11,K=0.879,查表得,y0=0.34;上下層梁相對剛度無變化,y1=0;最上層柱y2=0;下層層高與本層層高之比3= h9/ h10=1,查表得,y3=0;B軸反彎點(diǎn)高度系數(shù)為
30、:y=y0+y1+y2+y3=0.34+0+0+0=0.34其余各柱反彎點(diǎn)高度系數(shù)見(表-5)。計(jì)算柱端彎矩根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置yh計(jì)算第i層第j個(gè)柱的柱端彎矩。上端彎矩:Mtij=Vij.h.(1-y)下端彎矩:Mbij=Vij.y.h計(jì)算結(jié)果見(表-5)。風(fēng)荷載作用下柱反彎點(diǎn)高度比及柱端彎矩 表-5層/hi柱列軸號K123y0Y1Y2Y3YMtij(KN.m)Mbij(KN.m)10/3.0B0.8791010.3400000.34010.225.26C3.2981010.4500000.45017.3614.20D3.2981010.4500000.45017.3614.20
31、E0.8791010.3400000.34010.225.269/3.0B0.8791110.4000000.40017.6611.77C3.2981110.4650000.46532.0727.87D3.2981110.4650000.46532.0727.87E0.8791110.4000000.40017.6611.778/3.0B0.8791110.4400000.44023.7918.69C3.2981110.5000000.50043.2843.28D3.2981110.5000000.50043.2843.28E0.8791110.4400000.44023.7918.697/3
32、.0B0.8791110.4500000.45030.0324.57C3.2981110.5000000.50055.6455.64D3.2981110.5000000.50055.6455.64E0.8791110.4500000.45030.0324.576/3.0B0.8791110.4500000.45036.2029.62C3.2981110.5000000.50067.0567.05D3.2981110.5000000.50067.0567.05E0.8791110.4500000.45036.2029.625/3.0B0.879111.200.4500000.45041.8134
33、.21C3.298111.200.5000000.50077.4877.48D3.298111.200.5000000.50077.4877.48E0.879111.200.4500000.45041.8134.214/3.6B0.45010.8310.4500000.45048.6339.79C1.76210.8310.5000000.500112.66112.66D1.76210.8310.5000000.500112.66112.66E0.45010.8310.4500000.45048.6339.793/3.6B0.4501110.5000000.50049.1449.14C1.762
34、1110.5000000.500125.24125.24D1.7621110.5000000.500125.24125.24E0.4501110.5000000.50049.1449.142/3.6B0.4501110.5000000.50053.2353.23C1.7621110.5000000.500135.65135.65D1.7621110.5000000.500135.65135.65E0.4501110.5000000.50052.2353.231/3.6B0.4501110.5000000.50057.9457.94C1.7621110.5000000.500142.49142.
35、49D1.7621110.5000000.500142.49142.49E0.4501110.5000000.50057.9457.94-1/3.6B0.4501100.6500000.65056.88105.63C1.7621100.5500000.550111.84136.70D1.7621100.5500000.550111.84136.70E0.4501100.6500000.65056.88105.63計(jì)算梁端彎矩由柱端彎矩,并根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡原理計(jì)算梁端彎矩。邊跨外邊緣處的梁端彎矩Mbi= Mtij+ Mbi+1,j中間支座處的梁端彎矩Mlbi= (Mtij+ Mbi+1,j)(ilb
36、/ ilb+ irb)Mrbi= (Mtij+ Mbi+1,j)(irb/ ilb+ irb)框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩見(圖-2)。計(jì)算梁支座剪力及柱軸力根據(jù)力平衡原理,由梁端彎矩和作用在梁上的豎向荷載可求出梁支座剪力;柱軸力可由計(jì)算截面之上的梁端剪力之和求得??蚣茉陲L(fēng)荷載作用下的梁端剪力及柱軸力見(圖-3)。梁柱彎曲產(chǎn)生的側(cè)移因?yàn)镠<50m,H/B<4,所以只考慮梁柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移。第i層結(jié)構(gòu)的層間變形為ui,由公式un=Vn/D可得。u10=31.36/128800=2.43×10-4m,u9=51.58/128800=4.63×10-4m,u8=86.
37、01/128800=6.68×10-4m,u7=110.58/128800=8.59×10-4m,u6=133.28/128800=10.35×10-4m,u5=153.98/128800=11.95×10-4m,u4=174.30/117800=14.80×10-4m,u3=193.76/117800=16.45×10-4m,u2=209.86/117800=17.81×10-4m,u1=222.69/119000=18.71×10-4m,u-1=228.36/179600=12.71×10-4m,則頂
38、點(diǎn)總側(cè)移為:u=uI=125.11×10-4m=12.511×10-3m頂點(diǎn)相對位移為:u/H=12.511×10-3/34.08=1/2724<1/550 滿足要求;最大層間相對位移為:u/H=1.871×10-3/3.6=1/1924<1/450 滿足要求。五在豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算由平面圖可以看出,本工程結(jié)構(gòu)及荷載分布比較均勻,可以選取典型平面框架進(jìn)行計(jì)算,橫向框架可以僅取1、3、5、7、11軸框架,縱向框架需選取A、B、C、D、E軸框架進(jìn)行計(jì)算,這里僅給出11軸框架的內(nèi)力計(jì)算過程,縱向框架的計(jì)算方法與橫向框架的計(jì)算方法相同,這里不
39、再給出。各層框架梁上荷載計(jì)算屋面梁邊跨均布荷載(雪荷與活荷不同時(shí)考慮):(7.125×1.2+1.5×1.4)×3.9+0.3×0.6×25×1.2=41.535+5.4=46.94 KN/m,屋面梁中間跨均布荷載:0.3×0.6×25×1.2=5.4 KN/m,屋面梁中間跨均布荷載:(7.125×1.2+1.5×1.4)×2.4=25.56 KN/m,49層頂框架梁上荷載:梁自重-0.3×0.6×25×1.2=5.4 KN/m2,板荷載-4.2
40、×1.2+2×1.4=7.84 KN/m2,200厚陶粒砼砌塊墻2.4m高-2.4×2.4×1.2=6.912KN/m2,板上所砌隔墻轉(zhuǎn)換為線荷載為:2.4×(2.1+2.4)×2.8/6.6=4.58 KN/m,兩邊跨梁上均布荷載:5.4+7.84×3.9+4.58+6.912=60.75 KN/m,中間跨梁上均布荷載:0.3×0.6×25×1.2=5.4 KN/m,中間跨梁上三角形荷載(板傳來):7.84×2.4=18.82 KN/m,地下室至三層頂框架梁上荷載:梁自重-0.3
41、215;0.6×25×1.2=5.4 KN/m2,板荷載-4.2×1.2+2×1.4=7.84 KN/m2,200厚陶粒砼砌塊墻3.0m高-2.4×3.0×1.2=8.64KN/m2,兩邊跨梁上均布荷載:5.4+7.84×3.9+8.64=44.62 KN/m,中間跨框架梁上荷載與49層頂框架梁上荷載相同。豎向荷載作用下框架計(jì)算簡圖見(圖-4)。內(nèi)力計(jì)算多層多跨框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力近似按分層法計(jì)算。除底層以外,上層各柱線剛度均乘以0.9進(jìn)行修正,這些柱的傳遞系數(shù)均取-1/3,底層柱的傳遞系數(shù)均取-1/2。豎向荷載引起的
42、各層框架梁固端彎矩見(表-6)。彎矩分配系數(shù)計(jì)算公式為j=ij/ij。各節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算結(jié)果見(表-7)。內(nèi)力分層計(jì)算結(jié)果見(圖-5)(圖-8)。 豎向荷載作用下框架梁固端彎矩值 表-6層數(shù)BC跨CD跨DE跨左支座右支座左支座右支座左支座右支座10-170.39170.39-10.2610.26-170.39170.399-220.52220.52-8.248.24-220.52220.528-220.52220.52-8.248.24-220.52220.527-220.52220.52-8.248.24-220.52220.526-220.52220.52-8.248.24-220.5
43、2220.525-220.52220.52-8.248.24-220.52220.524-160.40220.52-8.248.24-220.52160.403-161.97161.97-8.248.24-161.97161.972-161.97161.97-8.248.24-161.97161.971-161.97161.97-8.248.24-161.97161.97-1-161.97161.97-8.248.24-161.97161.97 各桿節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù) 表-7層數(shù)B軸C軸D軸E軸下柱上柱梁下柱上柱梁左梁右下柱上柱梁左梁右下柱上柱梁100.53200.4680.23300.2050
44、.5620.23300.5620.2050.53200.46890.3470.3470.3060.1890.1890.1640.4580.1890.1890.4580.1640.3470.3470.30680.3470.3470.3060.1890.1890.1640.4580.1890.1890.4580.1640.3470.3470.30670.3470.3470.3060.1890.1890.1640.4580.1890.1890.4580.1640.3470.3470.30660.3470.3470.3060.1890.1890.1640.4580.1890.1890.4580.164
45、0.3470.3470.30650.3470.3470.3060.1890.1890.1640.4580.1890.1890.4580.1640.3470.3470.30640.4990.2670.2340.3030.1620.1430.3920.3030.1620.3920.1430.4990.2670.23430.4050.4050.1900.2660.2660.1250.3430.2660.2660.3430.1250.4050.4050.19020.4050.4050.1900.2660.2660.1250.3430.2660.2660.3430.1250.4050.4050.1901
46、0.4050.4050.1900.2660.2660.1250.3430.2660.2660.3430.1250.4050.4050.190-10.4050.4050.1900.2660.2660.1250.3430.2660.2660.3430.1250.4050.4050.190豎向荷載作用下框架彎矩圖見(圖-9)。豎向荷載作用下柱軸力及梁剪力圖見(圖-10)。一層頂?shù)牧簝?nèi)力組合值及C軸柱內(nèi)力組合值見(表-8)和(表-9)。 11軸框架一層頂梁內(nèi)力組合 表-8部位組號內(nèi)力豎向荷載作用下風(fēng)荷載作用下組合內(nèi)力BC跨左支座1MmaxV139.76×0.8=111.81145.27114
47、.82×1.4=160.7527.67×1.4=38.74272.56184.012MminV111.81145.27-106.75-38.74-48.94106.53跨中1Mmax96.64×1.2=115.97(114.82-67.8)×1.4/2=32.91148.88右支座1MmaxV152.86×0.8=122.29149.2367.8×1.4=94.9227.67×1.4=38.74217.21187.972MminV122.29149.23-94.92-38.7427.37110.49CD跨左支座1MmaxV4
48、4.27×0.8=35.4217.77186.53×1.4=261.14155.44×1.4=276.62296.56294.392MminV35.4217.77-261.14-276.62-225.72-258.85跨中1Mmax36.68×1.2=44.02044.02右支座1MmaxV43.65×0.8=34.9217.77186.53×1.4=261.14155.44×1.4=276.62296.06314.392MminV34.9217.77-261.14-276.62-226.22-258.85DE跨左支座1Mm
49、axV152.86×0.8=122.29149.2367.8×1.4=94.9227.67×1.4=38.74217.21187.972MminV122.29149.23-94.92-38.7427.37110.49跨中1Mmax95.90×1.2=115.08(114.82-67.80)×1.4/2=32.91147.99右支座1MmaxV141.24×0.8=112.99145.49114.82×1.4=160.7527.67×1.4=38.74273.74184.232MminV112.99145.49-160.75-38.74-47.76106.7511軸框架C軸柱部分截面內(nèi)力組合 表-9樓層部位組號內(nèi)力豎向荷載作
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