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文檔簡介

1、起源飯店結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算說明書學(xué) 生: 黃東指導(dǎo)教師:鄒澤忠、鄧華鋒三峽大學(xué)土木水電學(xué)院摘要:起源飯店是一棟六層的框架結(jié)構(gòu)。是我大學(xué)的最后一門實踐性很強的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。一般的民用建筑設(shè)計包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)計。我首先進行的是建筑設(shè)計,它將為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供必要的準備,包括平面、立面、剖面的設(shè)計。然后將進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。本次設(shè)計主要是手算一榀橫向框架。即在確定了結(jié)構(gòu)的功能后,先通過對柱,梁截面的假設(shè)以及每層的柱高,從而確定計算簡圖.接著求出作用在該框架上的水平力與豎向力,從而得出作用在結(jié)構(gòu)上的內(nèi)力。然后就可以進行內(nèi)力組合,找出最不利內(nèi)力,并對截面進行配筋設(shè)計。在設(shè)計中將會有許多不懂的地方,需要我們多查資料。

2、學(xué)會查找相關(guān)資料也是本次設(shè)計的一項重要的任務(wù)。通過查規(guī)范可以讓我們了解一些最基本的設(shè)計知識,使我們設(shè)計的框架滿足構(gòu)造要求。本次設(shè)計我們將全部采用此外現(xiàn)澆板,并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,還做了一個柱下獨立基礎(chǔ)、一部樓梯的設(shè)計與計算。abstract:the origin hotel is a frame structure of six floor.whether we can finish study from the sanxia university,it sees we can or cannot finish the final design .general speaking , the de

3、sign includes architectural design and structure design for the office biulding .at first ,we can start to do the architectural design ,which is the base of the structure design . it includes plane design, elevation design and section design. in structure design.then we can do the structure design .

4、in this design ,we must calculate a transverse framework by the the. after desiding the structure,we can get the enumerable sketch diagram,then calculate the force, having the internal force which doing on the structure.after that,we need to combines the internal force, so that we can find the disad

5、vantageous internal force .during the design ,i find many thing which i dont understand, so i have to look on the building code. it is also a important tast to study to look on the code .in this design ,i use the fleld-cast slab for all the building . and then in the structure, we must cakculat the

6、foundation, a stairway and a fleld-cast slab。關(guān)鍵詞:土木工程 畢業(yè)設(shè)計 建筑設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 抗震設(shè)計 keywords:civil engineering graduation project architectural design earthquake-resistant design前言:大學(xué)四年的時間是短暫的,學(xué)習(xí)的東西也是有限的。我們在校期間主要學(xué)習(xí)的是關(guān)于工業(yè)與民用建筑的一些最基本的知識。只有打好扎實的專業(yè)知識,才能為我們?nèi)蘸筮M行設(shè)計工作提供必要的準備。而畢業(yè)設(shè)計就給了我們一個將大學(xué)四年所基本知識應(yīng)用于實踐的機會。本次,我所設(shè)計的是

7、起源飯店,通過這個設(shè)計,不僅讓我學(xué)會了如何查閱相關(guān)資料和建筑規(guī)范,更為可貴的是讓我培養(yǎng)了一種做事認真負責(zé),做事有理有據(jù)的態(tài)度。本次設(shè)計的重點是手算一榀框架,并對其進行設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計與我們之前所做的學(xué)期課程設(shè)計不同,它是在老師的指導(dǎo)下,能獨立系統(tǒng)的完成一項具體工程設(shè)計的全部過程。包括施工圖的繪制。畢業(yè)設(shè)計具有實踐性,綜合性強的的顯著特點。因而對培養(yǎng)我們的綜合素質(zhì),創(chuàng)新能力和自學(xué)能力都具有其他環(huán)節(jié)無法替代的重要重用。在這一過程中,我們能夠?qū)σ郧八鶎W(xué)的知識進行回顧,歸納與總結(jié)。同時,通過畢業(yè)設(shè)計還讓我掌握了基礎(chǔ)、樓梯設(shè)計與計算方法和思路,掌握了一些構(gòu)造方面的要求。還有值得一提的是,在畢業(yè)設(shè)計過程中,

8、我還學(xué)會了使用本專業(yè)的繪圖軟件,例如,cad,天正,pkpm等,使自己的制圖能力有了一個質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計是我們專業(yè)培養(yǎng)計劃的最后,也是最重要的一個環(huán)節(jié)。它可以讓我更好的了解本專業(yè)的基本知識,能較快的適應(yīng)工作環(huán)境,解決具體的土木過程設(shè)計問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力。因此,搞好本次設(shè)計,能夠提高自身的各種能力和綜合素質(zhì),為我今后的工作打下一個堅實的基礎(chǔ),也為以后的發(fā)展提供必要的前提。第一部分 設(shè)計說明第一節(jié) 建筑設(shè)計說明一 方案設(shè)計此階段的主要任務(wù)就是要根據(jù)任務(wù)書的要求,明確工程特點和設(shè)計要求,擬定設(shè)計計劃。在方案設(shè)計的前期,我們需要查閱一些資料根據(jù)各用房的使用功能來決定它的尺寸、面積,并且要按

9、照功能分區(qū)的合理性來布置它的位置。從抗震角度去決定整個建筑物的尺寸使其滿足抗震的要求,從防火的角度考慮疏散走廊的寬度和樓梯的寬度及出口的位置等。另外,還要和結(jié)構(gòu)互相配合去決定柱網(wǎng)。最后用鉛筆按比例繪出整個方案的圖稿。初步設(shè)計是建筑設(shè)計的第一階段,其主要任務(wù)是提出建筑設(shè)計方案。二 平面設(shè)計要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求,從功能分區(qū),房間的使用性質(zhì)和交通聯(lián)系部分進行設(shè)計。1、用房的設(shè)計建筑的平面設(shè)計是針對建筑的室內(nèi)使用部分進行的。各種類型的建筑,從組成平面各部分面積的使用面積來分析,主要可以歸納為使用部分和交通聯(lián)系部分兩大類,建筑平面設(shè)計主要就是這兩個方面的設(shè)計。使用部分平面設(shè)計要做好各功能分區(qū),使之互相

10、協(xié)調(diào)配合,門窗的位置大小要恰當(dāng)。交通聯(lián)系部分設(shè)計要使交通路線簡潔明確,以利于聯(lián)系通行方便,以利于緊急疏散時的要求。起源飯店作為公共性建筑,其建筑平面設(shè)計要做到各功能區(qū)不能相互影響,并且,各通道要寬敞,聯(lián)系便捷。2、交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計交通聯(lián)系部分設(shè)計要使交通路線簡潔明確,以利于聯(lián)系通行方便,以利于緊急疏散時的要求。3、水平交通聯(lián)系部分走廊由于在房間區(qū)的人流相對不太密集,以及滿足水平聯(lián)系和疏散功能,防火要求,本設(shè)計設(shè)內(nèi)廊式。其寬度按每百人疏散指標初步選定2.4m(建筑防火規(guī)范)。4、垂直交通聯(lián)系部分樓梯根據(jù)民用建筑設(shè)計通則和建筑防火要求,設(shè)兩部樓梯、一部電梯。5、建筑平面的組合設(shè)計根據(jù)任務(wù)書的

11、要求,我將一、二層布置有三個功能區(qū):營業(yè)、辦公和倉儲。從平面設(shè)計角度來看,首先對于人流來考慮功能分區(qū),將餐廳單獨布置在進口一側(cè),但是,由于建筑紅線已確定,會議和會客室底層布置不下,故把它放在二樓,營業(yè)性及娛樂的房間布置在摟梯附近交通便利的地方,另外將倉庫置布置在該樓的底層,但是,其出口獨立。三 建筑立面設(shè)計立面圖反映的是建筑四周的外部形象。作為市區(qū)的標志性建筑、要求造型美觀、得體、大方,同時又不能死板,應(yīng)充滿蓬勃朝氣。本設(shè)計由于主要功能區(qū)是辦公使用,所以考慮到正立面的效果兩邊墻體突出,避免立面效果過于死板.而中間位置設(shè)立雨棚,顯示一點立面變化。同時立面的材質(zhì)選用了黃色的涂料,為了使線條均勻變化

12、,在涂料上采用了淺色分隔條。第二節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明一 設(shè)計規(guī)范(1)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009-2001)(2)建筑抗震設(shè)計規(guī)范(gb50011-2001)(3)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(gb50010-2002)(4)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(gb50007-2002)(5)建筑配件圖集合訂本(中南地區(qū)建筑設(shè)計標準協(xié)作組)(6)中南地區(qū)通用建筑標準設(shè)計(結(jié)構(gòu)設(shè)計圖集)二 自然條件1. 氣候條件:年均降雨1600 mm ,最高氣溫380c,最低氣溫00c,基本風(fēng)壓0.3 kn/m2,基本雪壓0.4 kn/m2。2. 地質(zhì)條件:自然地表以下0.7m 內(nèi)為雜填土,填土下層為14.9m 厚粘土,再下為第二

13、粘土層。粘土允許承載力特征值為370 kn/m2,第二粘土層允許承載力特征值為410 kn/m2。三 樓層使用荷載(活荷)上人屋面均布活荷載標準值 2.0 kn/m2樓面活荷載標準值 2.0 kn/m2屋面雪荷載標準值 sk=rs0=1.00.4=0.4 kn/m2四 結(jié)構(gòu)形式工程主體結(jié)構(gòu)共6 層,總高為23.48m,除一層高為4.2m,其它均為3m,采用橫向承重的鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),抗震等級為三級。其它結(jié)構(gòu)選型(1)屋面結(jié)構(gòu):采用預(yù)應(yīng)力空心板屋蓋作承重結(jié)構(gòu),屋面板按上人屋面的使用荷載選用。(2)樓面結(jié)構(gòu):采用ykb樓板與現(xiàn)澆樓板結(jié)合使用。(3)樓梯結(jié)構(gòu):采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯。(4)

14、過梁:門窗過梁均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。(5)基礎(chǔ)梁:采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁。(6)基礎(chǔ):對單個柱子采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎(chǔ);對靠得較近的兩個或三個柱子采用條形基礎(chǔ)。(8)樓梯間:采用每層設(shè)鋼筋混凝土圈梁的磚砌體結(jié)構(gòu)。(9)雨篷:采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土雨篷。第二部分 結(jié)構(gòu)計算第一節(jié) 設(shè)計資料l 建設(shè)地點:宜昌市二馬路l 工程名稱:起源飯店l 基本風(fēng)壓(50年): 0.30kn/l 基本雪壓(50年): 0.40kn/l 地面粗糙類型: c類l 抗震設(shè)防烈度: 7度l 抗震等級: 框架三級l 場地土類別:級l 建筑物安全等級:級第二節(jié) 計算參數(shù)及初估構(gòu)件截面各層梁、柱和板的混泥土強度等級均為c25

15、(fc=11.9n/mm2 , ft=1.27n/mm2)。1.梁柱截面尺寸初選:1) 梁截面初選主要承重框架:因為梁的跨度相等,l=6600mm,h=(1/81/12)l=833mm550mm,取h=550mm; 275mm183mm,取b=250mm,滿足b200mm且b/ 500/2=250mm,故主要框架梁初選截面尺寸為:bh=250mm550mm.次要承重框架:取l=3600mm,h=(1/121/15)l=300mm240mm,取h=400mm;200mm133mm 取b=250mm,故次要框架梁初選截面尺寸為:bh=250mm400mm。2) 柱截面初選框架柱:3000=374.

16、7mm281mm,b=(12/3)h,取b=h,故初選柱截面尺寸為:bh=400mm500mm。初步確定柱的截面尺寸為500mm400mm,該框架縱橫向跨度相近,為方便起見將邊跨框架梁的截面尺寸均取為250mm550mm,中跨框架梁為250mm400mm。 結(jié)構(gòu)計算的三個假設(shè):平面結(jié)構(gòu)假定:認為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān),垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力;樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下,框架之間不產(chǎn)生相對位移;不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用??蚣苡嬎愫唸D如圖一:圖一 一榀框架圖第三節(jié) 框架荷載及內(nèi)力計算以16軸為例:3.1.1 恒荷載的計算(1) 屋面恒載:二氈三油屋面防水層:

17、0.35kn/30mm厚找平層:0.03320=0.6kn/150mm厚加氣混凝土保溫層:0.1536.0=0.9kn/120mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板:0.12325=3.0kn/20mm厚天棚水泥沙漿抹灰:0.20320=0.4kn/合計:5.25kn/(2) 樓面恒載:10mm水泥砂漿面層:0.01320=0.2kn/30mm水泥砂漿找平層:0.03320=0.6kn/120mm厚預(yù)應(yīng)力空心板:0.12325=3.00kn/20mm厚天棚水泥沙漿抹灰:0.20320=0.4kn/合計:4.2kn/(3) 框架梁及粉刷自重:1) 邊跨(ce、fh):0.250.5525+20.02170.43=

18、3.73kn/m2) 中跨(bc):0.250.425+20.02170.43=2.69kn/m3)邊跨梁上橫隔墻自重:(3.00.55)(0.2410+0.03620)7.644kn/m表一 梁上均布恒荷載樓層位置恒載 kn/m活載 kn/m雪載 kn/m屋頂邊跨3.735.2533.622.62.033.67.20.433.61.44中跨2.695.2533.621.62.033.67.20.433.61.4415層邊跨3.737.6444.233.626.52.033.67.2中跨2.694.233.617.812.033.67.2(4)框架柱上節(jié)點集中荷載:1)頂層邊節(jié)點:邊柱縱向框架

19、梁自重:0.2530.433.6325=9 kn邊柱縱向框架梁粉刷:23(0.40.1)30.0233.6317=0.7344 kn構(gòu)造柱自重:0.2430.2431.13251.584 kn女兒墻自重:1.130.243(3.60.24)311.810.47 kn100厚混泥土壓頂:0.130.2433.63252.16 kn1.2m高女兒墻粉刷:1.230.0233.63171.47 kn縱向框架梁傳來屋面自重:0.533.633.630.535.2517.01 kn總計 42.43 kn頂層中間節(jié)點集中荷載中柱縱向框架梁自重:0.2530.433.63259.0 kn中柱縱向框架梁粉刷:

20、230.023(0.40.1)33.63170.7244 kn縱向框架梁傳來屋面自重:0.53(3.6+3.6-2.4)31.235.76=18.6624 kn0.533.633.6235.76=18.6624 kn總計 44.99 kn2)中間層邊節(jié)點集中荷載邊柱縱向框架梁自重:0.2530.433.6325=9 kn邊柱縱向框架梁粉刷:23(0.40.1)30.0233.6317=0.7344 kn塑鋼窗自重:2.131.530.45=1.42 kn墻體自重:(3.12.6-2.11.5) 0.2411.8=13.91 kn墻體粉刷:23(3.132.6-2.131.5)30.02317=

21、3.34 kn框架柱自重:0.530.432.9325=14.5 kn框架柱粉刷:(0.534-0.2433)30.0232.6317=1.13 kn縱向框架梁傳來樓面自重:0.533.633.6234.2=13.61 kn總計57.644 kn中間層中間節(jié)點集中荷載邊柱縱向框架梁自重:0.2530.433.6325=9 kn邊柱縱向框架梁粉刷:23(0.40.1)30.0233.6317=0.7344 kn內(nèi)縱墻自重:0.243(3-0.4)3(3.6-0.5)311.8=22.826 kn內(nèi)縱墻粉刷:20.023(3-0.4)3(3.6-0.5)317=5.48 kn扣除門洞重加上門重:-

22、2.130.93(0.24311.8+230.02317-0.2)=-6.26 kn框架柱自重:0.530.432.9325=14.5 kn框架柱粉刷:(0.534-0.2433)30.0232.6317=1.13 kn中柱縱向框架梁傳來樓面自重:0.53(3.6+3.6-2.4)32.4233.45=9.936 kn 0.533.633.6233.45=11.178 kn總計68.53 kn3.1.2 活荷載的計算樓面活荷載計算p6ef=p6gh=2.033.6=7.2 knp6ef=2.032.4=4.8 knp6c=p6h=0.533.633.6232=6.48 knp6e=p6f=0.

23、53(3.6+3.6-2.4)32.4232+0.533.633.6232=12.24 knpef=pgh=2.033.6=7.2 knpef=2.032.4=4.8 knpc=ph=0.533.633.6232=6.48 knpe=pf=0.53(3.6+3.6-2.4)32.4232+0.533.633.6232=12.24 kn3.1.3 風(fēng)荷載計算風(fēng)荷載標準只值計算公式為:1) 確定各系數(shù)的值 因結(jié)構(gòu)高度h=30m,可取=1.0;本例結(jié)構(gòu)平面為矩形,可查得=1.3,風(fēng)壓高度變化系數(shù)可根據(jù)各樓層標高處的高度hi,查表锝標準高度的值,再用線性插值法求得所求各層高度的值.2) 計算各層標高處

24、的風(fēng)荷載 基本風(fēng)壓=0.3kn/m2,其負荷寬度為3.6m,由下式锝沿房屋高度分布的風(fēng)荷載標準值: 表二 風(fēng)荷載計算層數(shù)hi(m)(kn/m)(kn/m)619.21.23241.01.0650.665516.21.16641.01.0080.630413.21.08961.00.9410.588310.21.00561.00.8690.54327.21.01.00.8640.5414.21.01.00.8640.54按靜力等效原理將分布荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載如圖二所示:圖二 等效結(jié)點集中荷載(單位:kn)3.2 框架內(nèi)力計算在豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用分層計算法進行計算,此時每層框架連同上下

25、層柱組成基計算單元,豎向荷載產(chǎn)生的梁固端彎矩只在本層內(nèi)進行彎矩分配,單元之間不在傳遞。梁的彎矩取分配后的數(shù)值;柱端彎矩取相鄰兩層單元對應(yīng)柱端彎矩之和。表三 梁柱線剛度表(10-4em3)層次梁柱ice(ifh)ibcic2610.511.118.89110.511.116.353.2.1 恒載作用下的內(nèi)力分析1、中間層固端彎矩計算mce=1/1222.66.62=82.04knmmef=1/321.61.22=10.37knmmfe=1/621.61.22=5.18knm表四 分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果(knm)結(jié)點單元ceic下柱c上柱ce端ec端e下柱e下柱ei端ie端分配

26、系數(shù)頂層0.4580.5420.4210.3560.223中間層0.3140.3140.3720.3100.2630.2630.164底層0.2280.3540.4180.3420.1870.2900.181固端彎矩頂層-82.0480.04-10.37-5.18中間層-96.2096.20-8.55-4.27底層-96.2096.20-8.55-4.272、彎矩分配法計算過程如圖所示,計算所得的結(jié)構(gòu)單元的彎矩圖見圖。圖三 頂層彎矩分配法計算過程圖四 中間層彎矩分配法計算過程圖五 底層彎矩分配法計算過程3、跨中彎矩計算 在實際分布荷載作用下,框架梁的跨中彎矩m按下式計算:計算結(jié)果如表五所示:表

27、五 實際分布荷載作用下分層法各單元跨中彎矩位置按簡支力梁跨中彎矩疊加后框架梁跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩ce、fh跨頂層123.0646.9666.7966.19中間層144.2970.3483.4167.42底層144.2967.182.0869.7ef跨頂層15.5532.1132.11-16.56中間層12.8226.3426.34-13.52底層12.8228.7828.78-15.964、由各分層單元計算整個結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖 將分層法求锝的各層彎矩圖疊加,可锝整個框架在豎向荷載作用下的彎矩圖如圖六.疊加后各節(jié)點彎矩并不能達到平衡,這是由于分層法計算的誤差造成的。為提高精度

28、,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正。疊加后的框加架梁跨中彎矩計算見表六,據(jù)此可做出疊加后整體結(jié)構(gòu)的彎矩圖。表六 疊加后框架梁跨中彎矩計算表(kn/m)位置按簡支梁跨中彎矩疊加后框架梁跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩ce、fh跨6層123.06-52.0468.4362.835層144.29-77.8985.8862.363、4層144.29-76.7985.8262.992層144.29-77.3285.9562.661層144.29-70.883.4467.17ef跨6層15.55-29.1529.15-13.65層12.82-21.9421.94-9.123、4層12.82-22.42

29、2.4-9.582層12.82-22.1222.12-9.31層12.82-26.5326.53-13.71圖六 恒載作用下整體框架彎矩圖5、梁端剪力、梁端控制截面的彎矩(柱邊)梁端剪力的計算梁端彎矩求出后,從框架中截取梁為隔體,用平衡條件可求得梁端剪力及梁端柱邊剪力值。對ce跨梁,取下圖所示隔離體,由平衡條件,經(jīng)整理可得:表七 ce跨梁剪力計算表層次梁荷載板荷載mcemecvcevecvcevec63.7318.8752.0468.4342.177.0640.8475.853.7322.1777.9885.8886.2588.6584.9287.3243.7322.1776.7985.828

30、6.0888.8284.7587.4933.7322.1776.7985.8286.0888.8284.7587.4923.7322.1777.3285.9586.1488.7684.8187.4313.7322.1770.883.4485.5389.3784.288.04表八 ef跨梁剪力計算表層次梁荷載板荷載vefvfevefvfe62.6918.925.9225.9224.7624.7652.6915.1221.3721.3720.3020.3042.6915.1221.3721.3720.3020.3032.6915.1221.3721.3720.3020.3022.6915.1221

31、.3721.3720.3020.3012.6915.1221.3721.3720.3020.30梁端柱邊剪力計算取柱軸心至柱邊這一段為隔離體,由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對ce跨梁,取下圖所示隔離體,由豎向力平衡及幾何關(guān)系,整理可得:vcevce0.25gce10.026 gce2同理vecvec0.25gec10.026 gec2vefvef0.25gef10.026 gef2據(jù)此可算得的梁端柱邊剪力見表七、表八.梁端柱邊彎矩計算為內(nèi)力組合做準備,需將梁端彎矩換算至梁端柱邊彎矩,按下式進行計算:mcemce0.25 vcemecmec0.25 vecmefmef0.25 vef表九 計

32、算結(jié)果如下表所示:層次梁端彎矩梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩mcemecmefvcevecvefmcemecmef6-52.0468.43-29.1540.84-75.824.76-41.8349.48-22.965-77.9885.88-21.9484.92-87.3220.30-56.7564.05-16.874-76.7985.82-22.484.75-87.4920.30-55.6063.95-17.333-76.7985.82-22.484.75-87.4920.30-55.6063.95-17.332-77.3285.95-22.1284.81-87.4320.30-56.1264.09

33、-17.051-70.883.44-26.5384.2-88.0420.30-49.7561.43-21.466、柱子軸力計算柱軸力可通過對梁端剪力、縱向梁傳來剪力和柱自重疊加得到。假定縱向框架梁按簡支只承,即縱向框架梁傳給柱的集中力可由其受荷面積得到。柱軸力的計算過程見表十:表十 柱軸力計算表(kn)層數(shù)c柱e柱vce柱自重g單層節(jié)點豎向力p軸力ncvcevef柱自重g單層節(jié)點豎向力p軸力ne642.115.6342.43頂部84.53-77.0625.9215.6344.99頂部147.97底部100.16底部163.6586.2515.6357.64頂部228.42-88.6521.37

34、15.6368.53頂部326.52底部244.05底部342.15486.0815.6357.64頂部372.14-88.8221.3715.6368.53頂部505.24底部387.77底部520.87386.0815.6357.64頂部515.86-88.8221.3715.6368.53頂部683.96底部531.49底部699.59286.1415.6357.64頂部659.64-88.7621.3715.6368.53頂部862.62底部675.27底部878.25185.5315.6357.64頂部802.82-89.3721.3715.6368.53頂部1041.89底部824

35、.97底部1064.04圖七 梁剪力、柱軸力圖(kn)7、彎矩調(diào)幅考慮梁端彎矩調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)取0.85。調(diào)幅后的梁端柱邊彎矩及跨中彎矩如圖八所示。圖八 恒載作用下框架梁經(jīng)調(diào)幅并算至柱邊截面的彎矩(kn)3.2.2 樓面活荷載作用下的內(nèi)力計算1、活荷載作用下的內(nèi)力計算也是采用分層法,將活荷載滿部,計算所得的梁端彎矩、剪力以及梁端柱邊彎矩見表十一所示,考慮彎矩調(diào)幅,并將梁端彎矩換算到梁端柱邊彎矩。表十一 分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果(knm)結(jié)點單元ceic下柱c上柱ce端ec端e下柱e下柱ei端ie端分配系數(shù)頂層0.4580.5420.4210.3560.223中間層0.3140.

36、3140.3720.3100.2630.2630.164底層0.2280.3540.4180.3420.1870.2900.181固端彎矩頂層-26.1426.14-13.82-6.91中間層-26.1426.14-13.82-6.91底層-26.1426.14-13.82-6.91在實際分布荷載作用下,框架梁的跨中彎矩m按下式計算:計算結(jié)果如表十二所示:表十二 疊加后框架梁跨中彎矩位置按簡支力梁跨中彎矩疊加后框架梁跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩ce、fh跨頂層39.20413.8425.719.43中間層39.20418.126.0117.15底層39.20416.9825.9517.74

37、ef跨頂層5.18418.418.4-13.22中間層5.18416.7216.72-11.54底層5.18417.1617.16-11.982、由各分層單元計算整個結(jié)構(gòu)在活荷載作用下的彎矩,然后將分層法求锝的各層彎矩圖疊加,可锝整個框架在豎向荷載作用下的彎矩圖.疊加后各節(jié)點彎矩并不能達到平衡,這是由于分層法計算的誤差造成的。為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正。疊加后的框加架梁跨中彎矩計算見表十三,據(jù)此可做出疊加后整體結(jié)構(gòu)的彎矩圖見圖九。表十三 疊加后框架梁跨中彎矩計算表(kn/m)位置按簡支梁跨中彎矩疊加后框架梁跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩ce、fh跨6層39.204-15

38、.2525.818.685層39.204-20.4126.1615.923、4層39.204-19.9426.116.182層39.204-20.0526.1316.111層39.204-18.0226.0217.18ef跨6層5.184-17.8417.84-12.665層5.184-15.8115.81-10.633、4層5.184-1616-10.822層5.184-15.9615.96-10.781層5.184-16.7516.75-11.57圖九 活荷載作用下整體框架彎矩圖3、梁端剪力、梁端控制截面的彎矩(柱邊)梁端剪力的計算 梁端彎矩求出后,從框架中截取梁為隔體,用平衡條件可求得梁

39、端剪力及梁端柱邊剪力值。對ce跨梁,由平衡條件,經(jīng)整理可得:表十四 ce跨梁剪力計算層次活荷載mcemecvcevecvcevec67.215.2525.822.1625.3620.3623.5657.220.4126.1622.8924.3621.0922.8347.219.9426.122.8324.6921.0322.8937.219.9426.122.8324.6921.0322.8927.220.0526.1322.8424.6821.0422.8817.218.0226.0222.5524.9720.7523.17表十五 ef跨梁剪力計算表層次活荷載vefvfevefvfe67.2

40、8.648.648.648.6457.28.648.648.648.6447.28.648.648.648.6437.28.648.648.648.6427.28.648.648.648.6417.28.648.648.648.64梁端柱邊剪力計算 取柱軸心至柱邊這一段為隔離體,由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對ce跨梁,取下圖所示隔離體,由豎向力平衡及幾何關(guān)系,整理可得:vcevce0.25qce10.026 qce2同理vecvec0.25qec10.026 qec2vefvef0.25qef10.026 qef2據(jù)此可算得梁端柱邊剪力見表十四、表十五.梁端柱邊彎矩計算 為內(nèi)力組合做準備

41、,需將梁端彎矩換算至梁端柱邊彎矩,按下式進行計算:mcemce0.25 vcemecmec0.25 vecmefmef0.25 vef計算結(jié)果如表十六所示:表十六 梁端柱邊彎矩層次梁端彎矩梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩mcemecmefvcevecvefmcemecmef6-15.2525.8-17.8420.36-23.568.64-10.1619.91-15.685-20.4126.16-15.8121.09-22.838.64-15.1420.45-13.654-19.9426.1-1621.03-22.898.64-14.6820.38-13.843-19.9426.1-1621.03-22

42、.898.64-14.6820.38-13.842-20.0526.13-15.9621.04-22.888.64-14.7920.41-13.81-18.0226.02-16.7520.75-23.178.64-12.8320.23-14.594、彎矩調(diào)幅考慮梁端彎矩調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)取0.85。調(diào)幅后的梁端柱邊彎矩及跨中彎矩見圖十所示。圖十 調(diào)幅后的梁端柱邊及跨中彎矩3.2.3 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算對于風(fēng)荷載作用下的各柱的剪力分配,應(yīng)放在整個樓層中,按照抗側(cè)剛度在同層柱中進行分配。本工程各榀橫向框架間距相同,各柱截面相同,所以可以采用近似的簡化方法,即按其中一榀(如16軸),按受風(fēng)面積得到等

43、效集中力計算每層的層剪力vi,并在該榀所有柱中按抗側(cè)剛度進行分配。框架柱剪力及彎矩計算,采用d值法,其計算結(jié)果見表十七。表十七 框架柱剪力及彎矩層次層高hi層間剪力v層間剛 度dic柱邊柱dimvimyim上m下63.04.67283689812314.40.9421.180.3591.8111.01553.04.91383689812314.41.9331.180.4093.4272.37243.04.58983689812314.42.8581.180.454.7163.85833.04.23683689812314.43.7121.180.4596.0255.11123.04.21283

44、689812314.44.5621.180.56.7896.78914.25.0544384697100.86.2061.6340.58710.76515.30層次層高hi層間剪力v層間剛 度die柱中柱dimvimyim上m下63.04.67283689818219.61.3942.4310.4222.4171.76553.04.91383689818219.62.8602.4310.454.7193.86143.04.58983689818219.64.2292.4310.4726.6995.98833.04.23683689818219.65.4932.4310.58.2408.2402

45、3.04.21283689818219.66.7492.4310.510.12410.12414.25.0544384698733.27.6323.4030.5514.42417.630框架梁端彎矩、剪力及柱軸力如表3-11。表十八 框架梁端彎矩、剪力及柱軸力層次ce跨ef跨lm左m右vblm左m右vbncne66.61.8111.1750.452.41.2421.2421.04-0.45-0.5956.64.4423.1521.152.43.3323.3322.78-1.60-2.2246.67.0885.1331.852.45.4275.4274.52-3.45-4.8936.69.883

46、6.9172.552.47.3117.3116.09-6.00-8.4326.611.98.9273.162.49.4379.4377.86-9.16-13.1316.611.55411.9334.472.412.61512.61510.51-13.63-19.17風(fēng)荷載作用下框架彎矩如圖十一,剪力及柱軸力如圖十二。圖十一 風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖圖十二 風(fēng)荷載作用下框架剪圖為最后內(nèi)力作準備,需把梁端彎矩、剪力換算到梁端柱邊出的彎矩值和剪力值。換算按下列公式進行:(柱邊彎矩) (柱邊剪力)對于本例,有:并注意到ceef跨上無豎向荷載,剪力圖的圖形為水平直線段,故有:, , 梁的跨中彎矩可由下式計

47、算:ce跨: ef跨:計算過程及結(jié)果見表十九:表十九 梁端柱邊彎矩層次梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩跨中彎矩6-0.45-0.45-1.041.71.060.981.4905-1.15-1.15-2.784.152.862.643.8004-1.85-1.85-4.526.634.674.306.1103-2.55-2.55-6.099.256.285.798.4002-3.16-3.16-7.8611.118.147.4710.4101-4.47-4.47-10.5116.4410.829.9914.7403.2.4 地震荷載作用下的內(nèi)力計算1、地震作用下的側(cè)移驗算表二十 橫向框架柱側(cè)移度d值(1

48、04em)層次 項目柱類型根數(shù)底層邊框架邊柱1.2410.5372.3204邊框架中柱2.5530.6712.8994中框架邊柱1.6340.5872.53626中框架中柱3.4030.7223.11926d167.906二至六層邊框架邊柱0.8860.3073.6394邊框架中柱1.8230.4775.6544中框架邊柱1.180.3714.39826中框架中柱2.4310.5496.50726d320.702表二十一 橫向框架頂點位移層次gi(kn)qi(kn)di(kn/m)層間相對位移=qi/dii/hi66999.066999.068368980.00840.22651/366457183.3314182.3

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