某商住樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
某商住樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
某商住樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
某商住樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第4頁(yè)
某商住樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第5頁(yè)
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1、某 商 住 樓 框 架 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)專業(yè):土木工程姓名:蔡錦波 學(xué)號(hào):0810611101 指導(dǎo)教師:鄧友生 摘 要本畢業(yè)設(shè)計(jì)工程是武漢市某小區(qū)里的商住樓,包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容。一、建筑設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的前提下,根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,綜合考慮建筑物與周圍環(huán)境、建筑物的使用功能、流水交通及經(jīng)濟(jì)性等問題,依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范來確定設(shè)計(jì)方案,做出建筑的結(jié)構(gòu)形式、建筑平面、剖面及立面設(shè)計(jì)。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在建筑物初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上確定結(jié)構(gòu)方案;選擇合理的結(jié)構(gòu)體系;進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,并初步估算,確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸,進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。在確定框架布局之后,我先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自

2、振周期,進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平荷載(地震荷載、風(fēng)荷載)的作用,求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力(彎矩、剪力、軸力)。接著計(jì)算豎向荷載(恒載及活荷載)作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,并利用excel表格找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合,選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋。此外還進(jìn)行了基礎(chǔ)、樓板及樓梯的設(shè)計(jì),利用pkpm電算軟件對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并繪制相關(guān)的結(jié)構(gòu)施工圖。關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu);荷載計(jì)算;內(nèi)力計(jì)算;內(nèi)力組合;抗震設(shè)計(jì);pkpmabstractthis engineering graduation project includes two parts- the architecture design and the

3、 structure design of a district in wuhan in commercial and residential building. 1. the architecture design is made under the premise of the overall programming, according to the request of the design mission, in addition, the building and its surroundings, usage function, the transportation and arc

4、hitecture economy and so on are compressively considered. and the project design according to the related design norm confirm the structural form of architecture, the design of the plan views ,the elevation views and the sectional views.2. the structure design is based on preliminary architecture de

5、sign, to select the right structure type, precede structure arrangement and sizes of structure components to calculate. when the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, the

6、n making the amount of the horizontal load force (seismic load,wind load) can be got by way of the bottom-shear force method. the force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) i

7、n the structure under the horizontal loads can be easily calculated. after the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force

8、 ,which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. beside that, the designs of the foundation、floor slabs and stairs are also be approached by calculating the internal force and reinforcing . we can use the computer software pkpm to analysis the overall structure. a

9、fter all,the construction drawings are completed. key words: frame structure;load computation;internal load computation;internal load combination;anti-seismic design;pkpm緒 論湖北省武漢市某商住樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部份。除計(jì)算書部分外還附帶建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行說明。由于是做商住樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用的是框架結(jié)構(gòu),這樣利于形成較大的空間供營(yíng)業(yè)部分使用,采取柱網(wǎng)布置既能滿足生產(chǎn)和建筑平面的要求

10、,又可以使結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便。本設(shè)計(jì)建筑部分根據(jù)使用要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),并符合相應(yīng)規(guī)范等要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分包括合理確定房屋結(jié)構(gòu)形式,作出各層平面結(jié)構(gòu)布置圖,結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及構(gòu)件設(shè)計(jì),根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范,計(jì)算結(jié)構(gòu)荷載及地震作用。手算完成結(jié)構(gòu)一個(gè)主軸方向的內(nèi)力分析,進(jìn)行框架梁、柱的內(nèi)力組合,完成構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)多月里,在指導(dǎo)老師的幫助下,經(jīng)過資料查閱、建筑繪圖、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和天正建筑,以上

11、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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是整個(gè)大學(xué)階段成果,通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行全方位的考查,我所采用的是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在計(jì)算過程中以手算為主,豎向內(nèi)力計(jì)算采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算,由于自己的水平有限,設(shè)計(jì)難免會(huì)有不足之處,敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 目 錄摘要2abstract3緒論4第1章 建筑設(shè)計(jì)6第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).8 2.1 結(jié)構(gòu)平面布置9 2.2 結(jié)構(gòu)造型.9 2.3 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度11 2.4 荷載計(jì)算.14 2.5 豎向荷載下框架荷載計(jì)算19 2.6 框架柱荷載計(jì)算.22 2.7 風(fēng)荷載計(jì)算26 2.8 抗震結(jié)構(gòu)計(jì)算.29 2.9 內(nèi)力計(jì)算35 2.10

12、框架內(nèi)力組合.77 2.11 梁柱截面設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算86 2.12 樓板設(shè)計(jì)96 2.13 基礎(chǔ)設(shè)計(jì).102第3章 結(jié)論105參考文獻(xiàn).106附錄.1071 建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)是根據(jù)總體規(guī)劃的要求的同時(shí)按照任務(wù)書上面的內(nèi)容進(jìn)行布局和設(shè)計(jì),對(duì)多方面進(jìn)行深層次的考慮,包括建筑使用功能,結(jié)構(gòu)施工,以及建筑經(jīng)濟(jì)等方面。建筑設(shè)計(jì)是行業(yè)中至關(guān)重要的一環(huán),其在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用,除考慮上述各種要求以外,還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu),建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào),以及如何以更少的材料,勞動(dòng)力,投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求,使建筑物做到適用,經(jīng)濟(jì),堅(jiān)固,美觀,這對(duì)建筑行業(yè)的人提出了很高的要求,促使土木工程

13、專業(yè)的人不斷的更新設(shè)計(jì)和施工技術(shù),綜合考慮,力求完美。 1.1 總平面設(shè)計(jì)為滿足社會(huì)需要和適應(yīng)城市的發(fā)展,擬在武漢市市區(qū)某一小區(qū)新建商場(chǎng)住宅綜合樓。本建筑平面面積為6163.56平方米;商場(chǎng)面積為2457平方米,住宅面積為3706.56平方米;建筑總高度30.3m,共八層,一二層層高4.8m,其余層層高均為2.9m,室內(nèi)外高差0.45m。 圖1-1 總平面圖1.2 建筑等級(jí)與要求(1) 采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。(2) 建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。 (3) 框架抗震等級(jí)為四級(jí)。(4) 基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。1.3 建筑設(shè)計(jì)條件(1) 氣象條件溫度:最熱月平均3最冷月平均,極端最高3

14、9,極端最低-2。相對(duì)濕度:最熱月平均75%。主導(dǎo)風(fēng)向:全年為西北風(fēng),夏季為東南風(fēng),基本風(fēng)壓w。=0.35,地面粗糙類別為c類。(2) 地質(zhì)條件 擬建小區(qū)地形平坦,自然標(biāo)高20.1m;根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告,場(chǎng)地內(nèi)土層自上而下依次為:雜填土,厚1.8m,地基承載力特征值125.0kn/;灰色淤泥質(zhì)粘土,中密,厚22m,地基承載力特征值為95.0kn/;粉土夾粉質(zhì)粘土,密實(shí),厚29m,承載力特征值為149.0kn/;黃褐色粉質(zhì)粘土,地基承載力特征值為228.3kn/。實(shí)測(cè)地下水位標(biāo)高16.5m,水質(zhì)無侵蝕性。根據(jù)地震區(qū)劃圖,本工程建筑抗震設(shè)防類別為丙類,抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.

15、05g;設(shè)計(jì)地震分組為第一組。場(chǎng)地類別為類場(chǎng)地,無液化土層,場(chǎng)地特征周期0.35s??蚣芸拐鸬燃?jí)為四級(jí)。1.4建筑圖 詳見圖紙2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)。合理的利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力性能特點(diǎn),可以形成強(qiáng)度較高、剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這些構(gòu)件在有些情況下可以用來代替鋼構(gòu)件,因而能夠節(jié)約剛材,降低造價(jià)。耐久性和耐火性較好,維護(hù)費(fèi)用低??赡P院?,結(jié)構(gòu)造型靈活,可以根據(jù)使用需要澆注成各種形狀的結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好,又具備必要的延性,適于用作抗震結(jié)構(gòu);同時(shí)它的防震性和防輻射性也好,亦適于用作防護(hù)結(jié)構(gòu)?;炷林姓急壤^大的砂

16、、石材料便于就地取材。因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些特點(diǎn),所以在建筑結(jié)構(gòu),地下結(jié)構(gòu),橋梁,隧道,鐵路等土木工程中得到廣泛應(yīng)用。混凝土以成為當(dāng)今世界上用量最大的建筑材料。但是,鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn),如自重過大,抗裂性能較差,隔熱隔聲性能不好,澆注混凝土?xí)r需要模板和支撐,戶外施工受到季節(jié)條件限制,補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)比較困難。這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了鋼筋混凝土的應(yīng)用范圍。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋼筋混凝土的這些缺點(diǎn)正在逐步的得到克服和改善。所以考慮到本建筑的層高不是很高,所以通過提高混凝土的強(qiáng)度來改善混凝土的這些缺點(diǎn)??蚣芙Y(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu),框架形式可靈活布置建筑

17、空間,使用較方便。但是隨著建筑高度的增加,水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加,從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,將給建筑平面布置和空間處理帶來困難,影響建筑空間的正常使用,在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制,正是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是五層,建筑的高寬比h/b小于5,建筑高度小于55m,所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。2.1 結(jié)構(gòu)平面布置本次方案采用前樓商場(chǎng)部分和主樓部分分開布置,主樓商場(chǎng)部分橫向承重,及框架主梁沿橫向布置,橫向框架為主要承重框架,主梁和柱可形成橫向框架,橫向抗倒剛度大,各榀橫向框架間由縱向的次梁相連。而前樓商場(chǎng)部分則是采用縱向布置,布置橫向的

18、次梁。前樓和主樓部分由沉降縫隔斷。 圖2-1 結(jié)構(gòu)平面布置圖2.2 結(jié)構(gòu)選型2.2.1 梁和樓板尺寸估算(1) 現(xiàn)澆板樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因長(zhǎng)邊與短邊之比為2.0,所以本設(shè)計(jì)按雙向板計(jì)算。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),板厚h應(yīng)取h=100mm。(2) 主梁主梁截面按梁跨度的估算,次梁截面按梁跨度的估算,截面寬度按梁截面高度的估算,由此估算的梁截面尺寸見表2-1,表中還給出了梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。表2-1 梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)kj跨橫梁200450jg跨橫梁200450gf跨橫梁200450(3) 框架柱本建筑主體結(jié)構(gòu)八層,實(shí)體總高度小于30m,工程設(shè)防烈度為6度,根據(jù)建筑

19、杭震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011-2010)第6.3.6條規(guī)定,本框架結(jié)構(gòu)房屋的抗震等級(jí)為四級(jí),柱的軸壓比限值,取柱混泥土強(qiáng)度等級(jí)為c30,由此可估算柱的截面尺寸。柱的負(fù)載面積很容易,各層的重力代表值為12邊柱軸力增大系數(shù)取1.3,中軸的軸力增大系數(shù)取1.25,則柱的截面尺寸 估算為 邊柱: 中柱: 如柱截面為正方形,考慮上式估算數(shù)據(jù),本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值為1-8層400400。2.3 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度取軸上的一榀框架計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面,框架梁與柱剛接,由于各層柱的截面尺寸不變,故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離,底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面,基礎(chǔ)頂面標(biāo)高3為-1.000m,

20、二層標(biāo)高為4.800m,底層柱高為5.80m,二層柱高為4.80m,其余各層柱高均為2.90m。2.3.1 框架線剛度計(jì)算對(duì)于中框架梁取 左邊跨梁: 中跨梁: 右邊跨梁: 底層柱: 二層柱: 其他層柱: 令,則其余各構(gòu)件的相對(duì)線剛度為 2.3.2 框架線剛度計(jì)算 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示 圖2-2 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖2.4 荷載計(jì)算2.4.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 恒載的統(tǒng)計(jì)也是分開的,主樓和前樓分別統(tǒng)計(jì)計(jì)算。(1) 屋面 主樓的屋面,主樓屋面為現(xiàn)澆混凝土樓面再架上坡屋面 坡屋面部分 水泥瓦 掛條瓦 順?biāo)畻l 防水材料 20厚水泥砂漿找平層 40厚保溫層 20厚水泥砂漿找平層 鋼筋混凝土屋面板 現(xiàn)澆樓頂

21、部分 20厚水泥砂漿找平層 100厚現(xiàn)澆鋼筋混泥土板 鋁合金龍骨吊頂 總計(jì): 前樓的屋面 防水層(剛性)30厚c20細(xì)石混凝土防水 防水層(柔性)sbs改性瀝青防水卷材 找平層:15厚水泥砂漿 找坡層:40厚水泥石灰焦渣砂漿0.3%找平 找平層:15厚水泥砂漿 保溫層:80厚礦渣水泥 結(jié)構(gòu)層:100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 吊頂:鋁合金龍骨 合計(jì): (2) 樓面 釉面陶瓷地面磚,水泥砂漿擦縫;30厚1:3干硬性水泥砂漿,面上撒 2厚素水泥; 水泥砂漿結(jié)合層一道 結(jié)構(gòu)層:100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 吊頂:鋁合金龍骨 合計(jì): (3) 主梁 主樓的主梁有以下一類型 200450 (4)柱自重 bh=4004

22、00 抹灰層:10厚混合砂漿 合計(jì): 2.4.2計(jì)算各層重力荷載代表值 第八層:頂層重力荷載代表值包括,屋頂自重,主梁自重,半層柱柱自重, 以及半層墻自重 屋頂自重: 主梁自重: 墻自重: 柱自重: 第三到第七標(biāo)準(zhǔn)層:標(biāo)準(zhǔn)層重力荷載包括,樓面恒載,橫縱梁自重,柱自重, 以及墻自重。 樓面恒載: 主梁自重: 墻自重: 柱自重: 第二層: 樓面恒載: 主梁自重: 墻自重: 柱自重: 第一層: 樓面恒載: 主梁自重: 墻自重 柱自重: 建筑物總重力荷載代表值: 圖2-3 各層重力荷載代表值 2.4.3 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(1) 屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 根據(jù)荷載規(guī)范查得: 不上人屋面: 樓面: 樓梯:

23、 (2) 雪荷載 查全國(guó)基本雪壓分布圖(武漢地區(qū))(3) 雪荷載計(jì)算 sk=rs0 式中 sk-雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2) r-屋面積雪分布系數(shù)(荷載規(guī)范6.2.17) s0-基本雪壓(kn/m2)(設(shè)計(jì)資料已明確為0.2) 屋面均布活荷載與雪荷載,取較大者,不同時(shí)考慮。本設(shè)計(jì)不考 慮積灰荷載。 作用在屋面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.20小于不上人屋面的活 荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5,因此不考慮雪荷載2.5 豎向荷載下框架荷載計(jì)算 圖2-4 框架受荷計(jì)算圖2.5.1 k-j軸間框架梁荷載計(jì)算 (1) 屋面板 恒載 屋面板: 活載: (2) 樓面板 恒載 樓面板: 填充墻: 活載: 三到八層住宅 一二層商場(chǎng) 主

24、梁自重: (3) k-j軸間框架梁荷載 屋面梁 恒載=主梁自重+板傳荷載 活載=板傳荷載 樓面梁 恒載=主梁自重+板傳荷載+墻自重 活載=板傳荷載 住宅部分樓面梁 商場(chǎng)部分樓面梁 2.5.1 j-g軸間框架梁荷載計(jì)算 (1) 屋面板 恒載 屋面板 活載 (2) 樓面板 恒載 樓面板 填充墻: 活載:三到八層住宅 一二層商場(chǎng) 主梁自重: (3) j-g軸間框架梁荷載 屋面梁 恒載=主梁自重+板傳荷載 活載=板傳荷載 樓面梁 恒載=主梁自重+墻自重+板傳荷載 活載=板傳荷載 住宅部分樓面梁 商場(chǎng)部分樓面梁2.5.1 g-f軸間框架梁荷載計(jì)算 (1) 屋面板 恒載 屋面板: 活載: (2) 樓面板

25、恒載 樓面板: 填充墻: 活載: 三到八層 一二層 主梁自重: (3) g-f軸間框架梁荷載 屋面梁 恒載=主梁自重+板傳荷載 活載=板傳荷載 樓面梁 恒載=主梁自重+墻自重+板傳荷載 活載=板傳荷載 住宅部分樓面梁 商場(chǎng)部分樓面梁2.6 框架柱荷載計(jì)算(1) k軸柱縱向集中荷載計(jì)算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳活載 三到七層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 三到七層柱活載=板傳活載 一二層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 一二層柱活載=板傳荷載 (2) j軸柱縱向集中荷載計(jì)算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳活載 三到七層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 三到七層

26、柱活載=板傳活載 一二層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 一二層柱活載=板傳荷載 (3) g軸柱縱向集中荷載計(jì)算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳活載 三到七層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 三到七層柱活載=板傳活載 一二層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 一二層柱活載=板傳荷載 (4) f軸柱縱向集中荷載計(jì)算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 頂層柱活載=板傳活載 三到七層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 三到七層柱活載=板傳活載 一二層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 一二層柱活載=板傳荷載 圖2-5 豎向荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖(kn)2.7 風(fēng)荷載計(jì)算(1) 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為:式中

27、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)高度z處的風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)基本風(fēng)壓(kn/m2)由荷載規(guī)范,基本風(fēng)壓:=0.35kn/m,地面粗糙度為c類。風(fēng)載體型系數(shù)由荷載規(guī)范第7.3節(jié)查得: =0.8(迎風(fēng)面)和=-0.5(背風(fēng)面)。荷載規(guī)范規(guī)定,對(duì)于高度大于30m,且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu),應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中,房屋高度h=30.3m,高寬比不大于1.5,所以不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響,取=1.0。表2-2 風(fēng)荷載的等效節(jié)點(diǎn)集中力計(jì)算表層次z(m)a(p(kn)81.01.001.30.3528.018.78.5171.00.981.30.3525.118.78

28、.346100961.30.3522.218.78.175100881.30.3519.318.77.494100801.30.3516.418.76.813100741.30.3513.518.76.302100741.30.3510.618.76.301100741.30.355.822.67.61(2) 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算 柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)一般層: 底層: 表2-3 橫向38層d值計(jì)算表構(gòu)件名稱k軸柱0.32010091j軸柱0.49015452g軸柱0.45514348f軸柱0.2578104表2-4 橫向二層柱d值計(jì)算構(gòu)件名稱k軸柱0.4403048j軸柱0.6154260g

29、軸柱0.5813588f軸柱0.3632514表2-5 橫向底層柱d值計(jì)算表構(gòu)件名稱k軸柱0.6132495j軸柱0.7443019g軸柱0.7202865f軸柱0.5562282(3) 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算水平荷載作用下框架的層間側(cè)移按下式計(jì)算:式中 -第j層的總剪力。 -第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和。-第j層的層間側(cè)移。表2-5 風(fēng)載荷作用下框架側(cè)移計(jì)算層次88.518.51479950.000180.00006278.3416.85479950.000350.00012168.1725.02479950.000520.00017957.4932.51479950.000680.0002

30、3446.8139.32479950.000820.00028336.3045.62479950.000950.00032826.3051.92134100.003870.00080617.6159.53106610.005560.000959側(cè)移的計(jì)算:層間側(cè)移最大值 0.000959,滿足要求。2.8 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 水平地震力作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算由于建筑物縱向長(zhǎng)度大,所以只考慮橫向抗震。梁的線剛度:左邊跨:中間跨: 右邊跨:柱的線剛度:底層柱:二層柱:三到八層柱:側(cè)移剛度d計(jì)算見下表。表2-6 橫向38層d值計(jì)算表構(gòu)件名稱k軸柱0.32010091j軸柱0.49015452g軸柱0.

31、45514348f軸柱0.2578104表2-7 橫向二層柱d值計(jì)算構(gòu)件名稱k軸柱0.4403048j軸柱0.6154260g軸柱0.5813588f軸柱0.3632514表2-8 橫向底層柱d值計(jì)算表構(gòu)件名稱k軸柱0.6132495j軸柱0.7443019g軸柱0.7202865f軸柱0.5562282(2) 自振周期計(jì)算因取一木品框架所以。表2-8 橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算值層次86724.09 6724.0947995130.010875308.4012032.4947995130.019365308.4017340.8947995130.026555308.4022649.29479951

32、30.034645308.4027957.6947995130.042235308.4033266.0947995130.050125230.6038496.6913410130.209717353.6045848.2910661130.3117按頂點(diǎn)位移法計(jì)算,取基本周期調(diào)整系數(shù),計(jì)算公式為:=0.98(s) 地震作用系數(shù):6度抗震設(shè)防,多遇地震,地震分組為第一組,三類場(chǎng)地有 取結(jié)構(gòu)阻尼比為: (3) 水平地震作用及框架側(cè)移計(jì)算由于,應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加水平地震作用系數(shù)為: 結(jié)構(gòu)總水平地震標(biāo)準(zhǔn)值為:各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可以用以下公式計(jì)算:第一層: 第二層: 第三層: 第四層

33、: 第五層: 第六層: 第七層: 第八層: 表2-9 水平地震作用下的框架側(cè)移驗(yàn)算表層次相對(duì)值限值816.3616.36479950.000340.0001276.2622.62479950.000470.0001665.5328.15479950.000590.000205 4.8132.96479950.000690.0002444.0937.09479950.000770.0002733.3740.42479950.000840.0002922.8343.25134100.003230.0006711.9645.21106610.004240.00073層間最大側(cè)移為0.00073,滿足

34、要求。2.9 內(nèi)力計(jì)算2.9.1 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)書以圖中號(hào)軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例,說明計(jì)算方法及過程,其余的框架內(nèi)力計(jì)算從略,采用d值法進(jìn)行計(jì)算。 風(fēng)載作用下的桿端內(nèi)力值 - 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 54.1347600 13.6832700 -56.5087572 54.1347600 13.6832700 23.8314215 2 17.7540563 16.6181208 -62.4009471 17.7540563 16.6181208 35.6158013 3 -16.0223402 16.4300254 -60.

35、6444517 -16.0223402 16.4300254 32.1028105 4 -55.8664761 12.7949932 -54.4540592 -55.8664761 12.7949932 19.7220255 5 37.7115773 8.29501149 -21.6615830 37.7115773 8.29501149 30.4763064 6 16.3073846 16.0542589 -38.8432943 16.3073846 16.0542589 43.4950338 7 -12.2743703 17.5320379 -33.6326863 -12.2743703

36、17.5320379 39.4367932 8 -41.7445915 10.0350543 -15.6932751 -41.7445915 10.0350543 25.9829169 9 26.0367955 6.00594804 -5.90616841 26.0367955 6.00594804 19.2818478 10 12.6914180 14.6982940 -18.6989209 12.6914180 14.6982940 30.1733786 11 -8.71081351 17.3312847 -14.5182936 -8.71081351 17.3312847 26.6337

37、211 12 -30.0174000 7.58086083 -1.53690998 -30.0174000 7.58086083 15.5517574 13 18.0096161 5.09987162 -7.68069367 18.0096161 5.09987162 15.2246632 14 9.14876492 12.4931779 -16.2754417 9.14876492 12.4931779 23.4238503 15 -5.97509163 14.3488175 -13.5055758 -5.97509163 14.3488175 20.7828061 16 -21.1832894 7.37458368 -4.72760981 -21.1832894 7.37458368 12.4094177 17 11.6779480 4.37955091 -6.25820693 11.6779480 4.37955091 12.7047519 18 6.26105689 10.1213116 -13.46

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