張家口市某農(nóng)產(chǎn)品交易市場(chǎng)辦公樓設(shè)計(jì)五層框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、1. 緒緒 論論 1.1 工程概況工程概況 張家口市某農(nóng)產(chǎn)品交易市場(chǎng)辦公樓設(shè)計(jì)位于張家口市郊區(qū),建筑層 數(shù)為 8 層，總建筑面積 7050。 2 m 該工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。建筑平面為一字形，受場(chǎng)地限制， 寬度14.4m，長(zhǎng)度61.2m，底層層高為 4.2m，其它層層高為 3.5m，室 內(nèi)外高差 0.3m。 框架梁、柱、樓面、屋面板板均為現(xiàn)澆。 1.1.1 設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)資料 (1) 氣象資料 該地區(qū)最高 29.5，最低-15.3。 凍土深度 1.25m，基本風(fēng)壓 0.45kn/m2，以西北風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向。 (2) 地質(zhì)條件 該工程場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平坦，土層分布比較規(guī)律，地面絕對(duì)標(biāo)高為黃海高 程 57

2、.1m。 (3)框架為二級(jí)框架 (4) 抗震設(shè)防 7 度抗震。 1.1.2 材料材料 柱采用 c30，縱筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb335，梁采用 c30，縱筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。基礎(chǔ)采用 c30，縱筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。 1.2 工程特點(diǎn)工程特點(diǎn) 本工程為 8 層，主體高度為 33.4m，為高層建筑。 高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式繁多，以材料來(lái)分有配筋砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)等。其中混凝土具有強(qiáng)度高、 耐久、易于成型等特點(diǎn)。鋼筋具有高強(qiáng)、較好的延性性能。綜合起來(lái)鋼 筋混凝土具有強(qiáng)度高，抗震性能好和良好的可塑性。

3、高層建筑中，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、 框架剪力墻體系和筒體結(jié)構(gòu)體系，高層建筑隨著層數(shù)和高度的增加水 平作用對(duì)高層建筑機(jī)構(gòu)安全的控制作用更加顯著，包括地震作用和風(fēng)荷 載，高層建筑的承載能力、抗側(cè)剛度、抗震性能、材料用量和造價(jià)高低， 與其所采用的機(jī)構(gòu)體系又密切的相關(guān)。不同的結(jié)構(gòu)體系。適用于不同的 層數(shù)、高度和功能。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)是高層辦公樓設(shè)計(jì)，要求有靈活的空間布置，和較高 的抗震等級(jí)，故根據(jù)實(shí)際情況決定采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。 1.3 本章小結(jié) 本章主要論述了本次設(shè)計(jì)的工程概況和設(shè)計(jì)資料，以及高層建筑的 一些特點(diǎn)。 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 框架設(shè)計(jì)框架設(shè)計(jì) 2.

4、1.1 工程概況工程概況 張家口市某某辦公樓為八層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積 7050m2，建筑平面為一字形，受場(chǎng)地限制，寬度14.4m，長(zhǎng)度 61.2m；底層層高為 4.2m，其它層層高為 3.5m，室內(nèi)外高差 0.3m?？?架平面柱網(wǎng)布置如圖 2.1.1 所示?？蚣芰?、柱、樓面、屋面板板均為現(xiàn) 澆。 圖 2.1.1 框架平面柱網(wǎng)布置 2.1.2 設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)資料 (1) 氣象條件 基本雪壓 0.35kn/m2。 (2) 抗震設(shè)防 7 度抗震。 (3) 屋面及樓面做法 屋面做法（上人）： 小瓷磚層 三氈四油屋面防水層 1：3 水泥砂漿找平層 水泥蛭石板保溫層 1：8 水泥爐渣找坡 1：

5、3 水泥砂漿找平層 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 板底抹灰 樓面做法： 水磨石地面 現(xiàn)鋼筋澆混凝土板 板底抹灰 (4) 材料 柱采用 c30，縱筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235，梁采用 c30，縱筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。 2.1.3 梁柱截面、跨度及柱子高度的確定梁柱截面、跨度及柱子高度的確定 (1) 初估截面尺寸 a、柱子 柱的截面尺寸：按層高確定柱截面尺寸，底層 h4200mm 11 ()280210, 1520 bhmmmm 初選柱截面尺寸：600600h=bmmmm b、梁 橫向框架梁的截面尺寸： 因?yàn)榱旱?ab 和 cd 跨度相同，取 ab 梁進(jìn)行計(jì)算。 取 1

6、1 6000,(750500, 812 lmm hlmmmm）650hmm 取 11 ()333350, 23 bhmmmm300bmm 故 ab 和 cd 跨梁初選截面尺寸：300650，其慣h=bmmmm 距為： 3394 11 i=300 6506.87 10 1212 bhmm bc 跨： 11 2400,(300200,500 812 lmm hlmmmm hmm） 取 11 ()200133.3, 23 bhmmmm250bmm bc 跨梁初選截面尺寸：250500，其慣性距為：h=bmmmm 3394 11 i=250 5002.6 10 1212 bhmm 縱向框架梁的截面尺寸

7、： 在抗震設(shè)計(jì)中，縱向框架梁截面高度不宜小于，6600- 0 10 l 0 l 6006000，故其截面高度可選為，截面寬度可選為 300mm650hmm ，300650。 mmh=bmmmm 橫向次梁的截面尺寸： 取250500h=bmmmm 地基梁的截面尺寸： 取250400h=bmmmm (2) 柱高度 底層柱子高 h5.8m，其它層高 h3.5m。由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖， 見(jiàn) 圖 2.1.2。 圖 2.1.2 框架軸線尺寸 2.1.4 柱線剛度計(jì)算柱線剛度計(jì)算 根據(jù)公式，可得梁、柱的線剛度：/iei l 梁： 對(duì)于框架梁取 0 2ii 9510 (2 6.87 10 /6600)20.82

8、 106.246 10 ab iee 95 8 8 (2 2.6 10 /5100)21.66 10 b c iee 柱： 9510 8 7 (10.8 10 /3500)30.8 109.24 10 a a iee 9510 0 1 (10.8 10 /4200)25.7 107.71 10 a a iee 取值為基準(zhǔn)值 1，梁、柱相對(duì)線剛度見(jiàn)下頁(yè)圖 2.1.4。 ab i 2.1.3 梁、柱相對(duì)線剛度圖 2.2 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 2.2.1 恒荷載恒荷載 a、屋面恒載： 小瓷磚層 0.55kn/m2 三氈四油屋面防水層0.4 kn/m2 1：3 水泥砂漿找平層200.4 kn/m2mm 水

9、泥蛭石板保溫層600.12 kn/m2mm 1：8 水泥爐渣找坡801.44 kn/m2mm 1：3 水泥砂漿找平層 200.4 kn/mmm 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 1002.5 kn/m2mm 板底抹灰 20mm0.4 kn/m2 合計(jì)：6.21 kn/m2 b、樓面恒載 水磨石地面 0.65 kn/m2 現(xiàn)鋼筋澆混凝土板 1002.5 kn/m2mm 板底抹灰 20mm 0.4 kn/m2 合計(jì)： 3.55 kn/m2 2.2.2 活荷載活荷載 a、屋面活載 按上人屋面 2.0 kn/m2 b、樓面活載 走廊 2.5 kn/m2 標(biāo)準(zhǔn)層樓面 2.0 kn/m2 2.2.3 梁自重梁自重 (1)

10、 橫向框架梁 ab 和 cd 跨間梁：（bh300mm650mm） 抹灰層： 0.01（0.65-0.12+0.3）2170.28kn/m 梁重： 250.3(0.65-0.12)=3.975kn/m 合計(jì)： 4.26 kn/m (2) bc 跨間梁：（bh250mm500mm） 抹灰層： 0.01（0.4-0.12+0.25） 2170.28kn/m 梁重： 250.25(0.5-0.12) =2.38kn/m 合計(jì)：2.55 kn/m (3) 縱向框架梁 抹灰層： 0.01（0.7-0.12+0.25）2170.28kn/m 梁重： 250.25（0.7-0.12）3.63 kn/m 合計(jì)

11、： 3.91kn/m (4) 基礎(chǔ)梁：（bh250mm400mm） 梁重： 250.250.42.5 kn/m 2.2.4 柱自重柱自重（bh600mm600mm） 抹灰層： 0.010.64170.41kn/m 梁重： 250.60.69.0 kn/m 合計(jì)： 9.41 kn/m 2.2.5 墻自重墻自重（240mm ，兩面抹灰 5.32kn/） 2 m 2.3 豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析 2.3.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算橫向框架內(nèi)力計(jì)算 (1)計(jì)算單元 取 6 軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算跨度為 6600mm，如圖 2.3.1 所 示，由于房間設(shè)置有次梁，故直接傳給該框架

12、的樓面荷載如圖中水平陰 影，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)次梁和縱向框架梁的中心線 與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 圖 2.3.1 橫向框架梁計(jì)算單元 (2) 荷載計(jì)算 1）恒載計(jì)算： 圖 2.3.2 框架受恒荷載圖 在圖中，代表橫梁自重，為均布荷載形式，對(duì)于第 8 層 1 q 1 q =3.975kn/m，=2.55kn/m 1 q 1 q ，分別是房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷 2 q 2 q 載 =6.21 3.3=20.493kn/m，=6.21 2.4=14.904kn/ m 2 q 2 q ,分別由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重，

13、樓板 1 p 2 p 重和女兒墻等的重力荷載，計(jì)算如下： 1 1266 (3.3 2) 21.65 6.21 3.92 6.62.555.32 1.5 6.6 222 p =81.972+25.872+7.65+52.668=168.162kn 2 1263.32.2 (3.3 2) 21.65(2 1.2) 6.21 3.92 6.6 222 6 2.55122.95825.8727.65168.12 2 p kn 集中力矩： 11 1 0.60.24 168.16230.27 2 mpekn 22 2 0.60.24 156.4828.17 2 mpekn 對(duì)于 1-7 層，包括梁自重和其

14、上橫墻自身，為均布荷載，結(jié)果為： 1 q =3.975+5.32 （3.5-0.65）=19.137kn/m, =2.55kn/m 1 q 1 q =3.55 3.3=11.75kn/m, =3.55 2.4=8.52kn/m 2 q 2 q 1 1265.4 (3.3 2) 21.65 3.553.92 6.62.555.32 2.85 6.6 222 p =46.96+25.872+7.65+90.972=171.354kn 2 1263.32.2 (3.3 2) 21.65(2 1.2) 3.553.92 6.6 222 5.4 2.555.32 2.85 670.2925.8727.6

15、590.972194.784 2 p kn 集中力矩： 11 1 0.60.24 171.35430.84 2 mpekn 22 2 0.60.24 194.78435.06 2 mpekn 2)活荷載計(jì)算 圖 2.3.3 框架受活荷載圖 如圖，對(duì)于第 8 層： =2 3.3=6.6kn/m，=2 2.4=4.8kn /m 2 q 2 q 1 126 (3.3 2) 21.65 226.4 22 pkn 2 1263.32.2 (3.3 2) 21.651.2 2 239.6 222 pkn 集中力矩： 11 1 0.60.24 26.44.752 2 mpekn 22 2 0.60.24 3

16、9.67.128 2 mpekn 同理在雪荷載作用下 =0.66kn/m =0.48kn/m 2 q 2 q =2.64kn =3.96kn 1 p 2 p 對(duì)于第 1 到第 7 層，荷載同第 8 層 將以上成果匯總見(jiàn)表如下： 橫向框架恒載匯總表 層次 q1(kn/m) q1(kn/m) q2(kn/m) q2(kn/m) p1(kn) p2(kn) m1(kn*m) m2(kn*m) 83.9752.5520.49314.904168.16150.4820.2728.17 1719.1372.5511.758.52171.35194.7830.8435.06 表 2.3.1 橫向框架恒載匯總

17、表 橫向框架活載匯總表 層次q2(kn/m)q2(kn/m)p1(kn)p2(kn)m1(kn*m)m2(kn*m) 186.64.826.439.64.7527.128 雪0.660.482.643.960.4750.713 表 2.3.2 橫向框架活載匯總表 3）內(nèi)力計(jì)算 梁的固端彎矩計(jì)算： 由梯形荷載以及三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載， 短向分配系數(shù)為，長(zhǎng)向分配荷載系數(shù)為 5 8 23 1 2()() 22 aa bb 則 1 5 0.625 8 23 2 1 2()() 1 2 0.0370.007 22 1 0.0740.0070.933 aa bb 1）恒載：8 層： 3 6.21 3.

18、3 0.93319.12/qkn m 3 6.21 2.4 0.6259.315/qkn m 17 層： 4 3.55 3.3 0.93310.93/qkn m 4 3.55 3.3 0.6257.32/qkn m 2）活載： 5 2 3.3 0.9336.16/qkn m 5 2 3.3 0.6254.13/qkn m 組合荷載： 屋面梁均布恒載=梁自重+板傳恒載 ab 跨：3.975+19.12=23.095kn/m bc 跨：2.55+9.315=11.865kn/m 樓面梁均布恒載=梁自重+板傳恒載 ab 跨：19.137+10.93=30.067kn/m bc 跨：2.55+7.32

19、=9.87kn/m 梁端彎矩計(jì)算 （1） 第八層梁端彎矩：（恒） 2 8 88 8 2 8 88 8 1 23.095 662.3/,62.3/ 12 1 11.865 2.45.7/,5.7/ 12 a bb a b cc b mkn m mkn m mkn m mkn m 第一到七層梁端彎矩：（恒） 2 7777 2 7777 1 30.067 690.21/,90.21/ 12 1 9.87 2.44.74/,4.74/ 12 a bb a b cc b mkn m mkn m mkn m mkn m （2） 第一到八層梁端彎矩：（活） 2 7777 2 7777 1 6.16 618.

20、48/,18.48/ 12 1 4.13 2.42.064/,2.064/ 12 a bb a b cc b mkn m mkn m mkn m mkn m 梁端、柱端彎矩采用二次分配法計(jì)算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)稱，故計(jì)算 時(shí)可用半框架 根據(jù)梁柱相對(duì)線剛度，算出各個(gè)節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù) 第八層節(jié)點(diǎn) ： 8 a 8 8 1 0.403 1.48 1 a b 8 7 1.48 0.597 2.48 a a : 8 b 8 8 1 0.284 1.48 1 1.04 b a 8 7 1.04 0.295 3.52 b b 8 8 1.48 0.421 3.52 b c 第二到七層節(jié)點(diǎn) : 7 a 7 8

21、1.48 0.374 1.48 1.48 1 a a 77 1 0.252 3.96 a b 77 0.374 a b : 7 b 77 1 0.2 1.48 1.48 1.04 1 b a 7 8 1.48 0.296 5 b b 76 1.48 0.296 5 b b 77 1.04 0.208 5.1 b c 底層節(jié)點(diǎn)： : 1 a 12 1.48 0.312 1.48 1.23 1.04 a a 1 1 1 0.269 3.71 a b 1 0 1.23 0.259 3.71 a a : 1 b 1 1 1 0.211 1.48 1.23 1.04 1 b a 1 2 1.48 0.2

22、84 4.75 b b 1 1 1.04 0.218 4.75 b c 1 0 1.23 0.259 4.75 b b (5) 傳遞系數(shù) 遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為，遠(yuǎn)端滑動(dòng)鉸支，傳遞系數(shù)為。 1 2 1 (6) 荷載作用下，框架的恒載彎矩計(jì)算分配見(jiàn)圖 2.3.4，活載彎矩計(jì)算分 配見(jiàn)圖 2.3.5，彎矩分配圖按上到下分別為八層，三到七層，二層以及 底層，由于三到七層的分配為一樣所以只取一層例舉。 35.06 35.06 35.6 28.17 8.77-6.15 85.16 0.61 4.98 -10.63 90.2 -15.1-12.3 0.630.75 -10.99-13.05 -4.74 -1

23、5.73 -7.87 0.901 -22.7 0.211 0.2180.2590.3120.399 32.93 -2.61 11.85 23.69 30.84-90.2 19.7115.96 -2.17-1.76 17.54-81.32 -5.32 0.3320.269 0.2520.374 -5.04 -84.626.88 -4.32-6.42 11.1 14.9622.2 -90.230.84 0.2960.2960.2080.2 -15 2.32 -7.46 -14.92 -4.74 -14.92 -10.48 -7.87 2.321.63 -20.47 -13.59 90.2 -10.

24、08 7.48 1.57 89.17 22.2 11.1 -6.42 26.88 0.374 0.2520.374 -5.04 -84.626.88 -4.32-6.42 11.1 14.9622.2 -90.230.84 0.2770.2770.2840.162 -19.14 1.77 -5.99 -14.92 -4.74 -14.92 -10.48 -7.46 1.771.24 -20.61 -13.98 90.2 -10.08 7.48 1.19 88.79 22.2 11.1 -6.42 26.88 0.374 60.61 0.29 6.45 -8.07 62.3 -13.79-19

25、0.300.43 -7.46 -8.39-11.97 -5.7 左梁 0.284 右梁上柱 下柱 0.2950.421 30.27-62.3 19.112.9 9.55 -3.29-2.22 25.36-55.7 -4.035 0.5970.403 下柱上柱左梁 圖 2.3.4 恒載彎矩分配圖 7.128 7.128 7.128 7.128 1.99-1.15 18.27 0.1 1.85 -1.96 18.48 -3.984-2.29 0.10.12 -2.02-2.41 -2.064 -2.9 -1.38 0.15 -4.13 0.211 0.2180.2590.3120.399 7.52

26、 -0.70 2.74 5.48 4.752-18.48 4.563.69 -0.58-0.47 3.98-16.24 -0.98 0.3320.269 0.2520.374 -9.03 -17.16.13 -1.06-1.57 2.57 3.465.13 -18.484.752 0.2960.2960.2080.2 -3.8 0.33 -1.38 -2.75 -2.064 -2.75 -1.93 -1.45 0.330.23 3.87-3.764 18.48 -1.86 1.73 0.22 18.57 5.13 2.57 -1.57 6.13 0.374 0.2520.374 -0.93 -

27、17.16.13 -1.06-1.57 2.57 3.465.13 18.484.752 0.2770.2770.2840.162 -4.23 0.48 -1.96 -2.75 -2.064 -2.75 -1.93 -1.38 0.480.315 -3.65-3.659 18.48 -1.86 1.73 0.322 18.672 5.13 2.57 -1.57 6.13 0.374 19.87 0.39 2.76 -2.64 18.48 -4.394-4.71 0.410.58 -1.38 -2.74-3.91 -2.064 左梁 0.284 右梁上柱 下柱 0.2950.421 4.752-

28、18.48 8.25.53 4.10 -1.66-1.12 10.64-15.39 -1.32 0.5970.403 下柱上柱左梁 圖 2.3.5 活載彎矩分配圖 （7）在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎 矩調(diào)幅系數(shù)為 0.8，調(diào)幅后的數(shù)值見(jiàn)括號(hào)內(nèi)，恒載以及活載彎矩圖。 15.1 85.16(68.3) 12.3(9.84) 6.15 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.61 88.79(71.03) 13.98(11.18) 20.61 88.79(71.03) 13.98(1

29、1.18) 20.7 20.47 13.59(10.87) 89.11(71.33) 15 19.14 19.14 19.14 19.14 20.61 13.98(11.18) 88.79(71.03) 19 8.77 31.93 26.88 26.88 26.88 26.88 26.88 17.54 26.88 26.88 26.88 26.88 26.88 81.32(65.06) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 84.6(67.68) 19.14 25.36 55.7(44.56) 60.97(48.78) 13.79(11

30、.03) 26.88 84.6(67.68) 圖 2.3.6 恒載作用下框架彎矩圖 3.65 3.659(2.93) 18.672(14.94) 3.65 18.672(14.94) 3.659(2.93) 3.659(2.93) 18.672(14.94) 3.65 3.65 18.672(14.94) 3.659(2.93) 4.13 3.8 4.32 4.32 4.32 4.32 7.52 6.13 6.13 6.13 6.13 6.13 17.1(13.68) 17.1(13.68) 17.1(13.68) 17.1(13.68) 17.1(13.68) 3.98 6.13 6.13

31、6.13 6.13 6.13 2.29 18.27(14.62) 3.984(3.19) 1.15 3.87 3.764(3.0) 18.57(14.86) 3.65 3.659(2.93) 18.672(14.94) 4.71 1.99 6.13 16.24(12.99) 4.32 10.64 15.39(12.31) 19.87(15.896) 4.394(3.52) 6.13 17.1(13.68) 圖 2.3.7 活載作用下框架彎矩圖 2.3.2 恒荷載作用下框架的梁端剪力及柱軸力計(jì)算恒荷載作用下框架的梁端剪力及柱軸力計(jì)算 梁端剪力: v=vq+vm vq= vm= 1 2 ql mm

32、 l 左右 柱軸力：nv+p p 為節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重。 (1) 梁端剪力計(jì)算: 1）恒載：（8 層） knqlvqab29.696095.23 2 1 2 1 knqlvqbc24.144 . 2865.11 2 1 2 1 （17 層） knqlvqab 2 . 906067.30 2 1 2 1 knqlvqbc84.114 . 287 . 9 2 1 2 1 2）活載： knqlvqab48.18616 . 6 2 1 2 1 knqlvqbc96 . 4 4 . 213 . 4 2 1 2 1 (2) 荷載作用下框架的軸力計(jì)算 柱自重設(shè)計(jì)值： 底層 0.60.6255.837.8kn

33、 其它層 0.60.6253.531.5kn n=v+p p=柱恒載+柱自重 荷載作用下梁端剪力與柱軸力見(jiàn)表： 恒載作用下梁端剪力以及柱軸力 荷載引起剪力 彎矩引 起剪力 總剪力 柱軸力 層 次ab 跨bc 跨ab 跨ab 跨bc 跨a 柱b 柱 va=vbvb=vcva=-vbvavbvb=vcn 頂n 底n 頂n 底 869.314.24-0.768.597014.24237270241273.54 790.211.84-0.689.6490.811.84531564571603.95 690.211.84-0.689.6490.811.84825858901934.26 590.211.

34、84-0.689.6490.811.841119115112321264.6 490.211.84-0.689.6490.811.841412144515621594.9 390.211.84-0.689.6490.811.841706173918921925.2 290.211.84-0.689.5990.811.842000203322232255.5 190.211.84-0.589.6690.711.842294233425532592.4 恒載作用下梁端剪力以及柱軸力 活載作用下梁端剪力以及柱軸力 荷載引起剪力彎矩引起剪力 總剪力柱軸力 層 次ab 跨bc 跨ab 跨bc 跨ab 跨

35、bc 跨a 柱b 柱 va=vbvb=vcva=-vbvb=vcvavbvb=vc n 頂=n 底 n 頂=n 底 818.484.96-0.6017.919.094.9644.2863.64 718.484.96-0.21018.318.694.9688.95126.89 618.484.96-0.21018.318.694.96133.62190.14 518.484.96-0.21018.318.694.96178.29253.39 418.484.96-0.21018.318.694.96222.96316.64 318.484.96-0.21018.318.694.96267.633

36、79.89 218.484.96-0.2018.318.684.96312.31443.13 118.484.96-0.27018.218.214.96357.46506.44 活載作用下梁端剪力以及柱軸力 注：由于紙張限制在“恒載作用下梁端剪力以及柱軸力”中的 bc 跨未寫(xiě)出，其值與“活載作 用下梁端剪力以及柱軸力”同樣位置的數(shù)值一樣均為 0。 2.4 抗震驗(yàn)算抗震驗(yàn)算 2.4.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 (1) 屋面均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： (61.20.24) (660.242.4) 6.215476.9kn (2) 樓面均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： (61.20.24) (660.242.4) 3.5531

37、30.9kn (3) 屋面均布活荷載（僅考慮屋面雪荷載） 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： (61.20.24) (660.242.4) 0.2176.4kn (4) 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取 2.0） 2 /kn m 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： (61.20.24) (660.242.4) 21764kn (5) 梁、柱自重(包括梁側(cè)、梁和底柱的抹灰重量) 梁側(cè)、梁和底柱的抹灰，近似按加大梁寬及柱寬考慮。 橫向框架梁、柱編號(hào)見(jiàn)圖 2.4.1 和圖 2.4.2，梁、柱自重見(jiàn)表 2.4.1。 圖 2.4.1 框架梁編號(hào)圖 (6) 墻體自重 墻體均為 240mm 厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。 （單 位

38、面積上墻體重量為 0.28195.32） 。墻體自重如表 2.4.2。 2 /kn m (7) 荷載分層總匯 頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50屋面雪荷載，縱、橫梁 自重，半層柱自重，半層墻體自重。 底層和標(biāo)準(zhǔn)層代表值包括：樓面荷載，50樓面均布活荷載，縱、 橫梁自重，樓面上、下各半層的柱及縱、橫墻體自重。 圖 2.4.2 框架柱編號(hào) 表 2.4.1 梁柱自重表(單層) 編號(hào) 截面 (mm2)長(zhǎng)度(m)根數(shù) 每根重量 （kn） l10.30.6562029.5 l20.250.52.41011.7 l30.30.656.61832.2 l40.250.561818.8 z10.60.65.

39、84037.8 z20.60.63.54031.5 各層梁自重：29.25 20 11.7 1032.2 18 18.8 18 abcd z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 z1 z z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 585 1179181620 表 2.4.2 墻體自重 墻體 每片面積 （m2） 片數(shù) 重量 （kn） 底層縱墻 （60-0.69）4.2 144 4879 底層縱墻（14.4-0.63）4.2 11010 281

40、5 其它層縱墻（60-0.69）3.5144 4067 其它層縱墻（14.4-0.63）3.511010 2346 8 111 5476.9176.4 16201260(40672346) 222 g 11147.6kn 7 11 3130.81764 1620126040672346 22 g 12801.8kn 1 11 3130.81764151248792815 22 g 14082.8kn 建筑物總重力荷載代表值： 8 1 11147.6 12801.8 6 14082.8 i i g 102041.2kn 圖 2.4.3 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力 2.4.2 水平地震力作

41、用下框架側(cè)移計(jì)算水平地震力作用下框架側(cè)移計(jì)算 (1) 橫梁線剛度：（混凝土 c30，ec3107 kn/m2） 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的 有效剛度，減少框架側(cè)移，為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性 距時(shí)，邊框架梁取 i1.50i0， （i0為梁的截面慣性距） 。 對(duì)中框架梁取 i2.0i0，橫梁線剛度見(jiàn)表 2.4.3。 表 2.4.3 梁橫梁線剛度 梁號(hào)截面 邊框架梁中框架梁 l bh 2 m 跨度 ml 慣性矩 3 0 12 bh i 0 5 . 1 iib l ei k b b 0 0 . 2 iib l ei k b b l1 0.30.65 4.8

42、 6.8710-310.3110-36.410413.710-38.6104 l2 0.250. 52.42.610-33.910-34.91045.210-317.104 l3 0.30.65 5.1 6.8710-310.3110-36.110413.710-38.1104 l4 0.30.65 6 6.8710-310.3110-35.210413.710-36.9104 2.4.3 橫向框架柱的側(cè)移剛度橫向框架柱的側(cè)移剛度 d 值值 柱線剛度列于表 2.4.4，橫向框架柱側(cè)移剛度 d 值計(jì)算見(jiàn)表 2.4.5。 表 2.4.4 柱線剛度 慣性矩線剛度 柱號(hào) z 截面 （） 柱高度 （m）

43、 （m4 3 0 12 bh i ） （knm） c c ei k h 1 z 0.60.65.810.810-37.71104 2 z 0.60.63.510.810-39.28104 表 2.4.5 橫向框架柱側(cè)移剛度 d 值計(jì)算 層 項(xiàng)目 柱類型 () 2 () b c b c k k k k k k 一般層 底層 2 0 5 () 2 k k （一般層） +k . 底層 +k 2 12 (/) c dkkn m h 根數(shù) 邊框架 邊柱 6.246 0.81 7.71 0.46241274 邊框架 中柱 13.936 1.8 7.71 0.61319934 中框架 邊柱 6.246 0.

44、81 7.71 0.462412716 中框架 中柱 13.936 1.8 7.71 0.613199316 底 層 d 1122400 邊框架 邊柱 6.2462 0.68 0.44399984 二 三 四 邊框架 中柱 (6.2466.51) 1.5 2 0.38518164 中框架 邊柱 6.2462 0.68 0.443999816 中框架 中柱 (6.2466.51) 1.5 2 0.385181616 五 六 七 八 層d 1836280 2.4.4 橫向框架自振周期橫向框架自振周期 按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期。 頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布 情況

45、簡(jiǎn)化為無(wú)限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式。 這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周 期： 10 1.7tt 式中 基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減 0 少的影響，取 0.6； 框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無(wú)法求出框架t 的地震力及位移。 表 2.4.6 橫向框架頂點(diǎn)位移 層 次 （kn） i g（kn） i g（kn/m） i d/mm ui ui 811147.611147.618362806.0279.5 712801.8 23949.4 183628013.0273.5 612801.836751.2183628020.02

46、60.5 512801.849553183628026.9240.5 412801.862354.8183628033.9213.6 312801.875156.6183628040.9179.7 212801.887958.4183628047.9138.8 114082.8102041.2112240090.990.9 1 1.7 0.60.33680.592( )ts 2.4.5 橫向地震作用計(jì)算橫向地震作用計(jì)算 在類場(chǎng)地，7 度近震區(qū)，結(jié)構(gòu)的特征周期 tg0.30，0.08max 由于應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作 1 t =0.592(s)1.41.4 0.30.42(s) g t 0.080

47、.010.08 0.5920.010.057 n t 結(jié)構(gòu)橫向總水平地震 8 0.9 1 1 ()max 0.85 g eki i t fg t 作用標(biāo)準(zhǔn)值： 0.9 0.3 ()0.08 0.85 102041.2 0.539 4817.8kn 各層橫向地震剪力計(jì)算見(jiàn)表 2.4.7。=fn+fn i v 表 2.4.7 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層 次 i h （m ） i h （m ） i g （kn） ii g h kn m 7 1 ii jj j gh g h i f （kn） i v （kn） 83.528.711147.63199360.195939.5993.5 73.52

48、5.212801.83226050.195939.51879 63.521.712801.82777990.169814.22693.2 53.518.212801.82329920.142684.13377.3 43.514.712801.81881860.115554.13931.4 33.511.212801.81433800.087419.14350.5 23.57.712801.8985730.060289.13207.6 14.24.214082.8591480.036173.43310.5 圖 2.4.4 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力 2.4.6 橫向框架抗震變形驗(yàn)算橫向框

49、架抗震變形驗(yàn)算 多遇地震作用下，層間彈性位移驗(yàn)算見(jiàn)表 2.4.8。 表 2.4.8 橫向變形驗(yàn)算 層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足=1/450。 （若考慮填充墻抗力作用 e e 為 1/550） 。 2.4.7 水平地震作用下，橫向框架的內(nèi)力分析水平地震作用下，橫向框架的內(nèi)力分析 本設(shè)計(jì)取中框架為例，地震作用下框架柱端彎矩及柱剪力計(jì)算結(jié)果 見(jiàn)表 2.4.9，梁端彎矩、剪力及軸力計(jì)算結(jié)果分別詳見(jiàn)表 2.4.10。 表 2.4.9 地震作用下框架柱端彎矩及柱剪力 a 軸柱（邊柱）層次層高 i n 層間剪力 i v 層間剛度 i d i1 d i1 v ky上 m 下 m 83.5939.5183628039

50、99820.50.680.3525.146.6 73.5187918362803999840.90.680.457.2685.9 63.52693.218362803999858.90.680.4592.5113 53.53377.218362803999873.60.680.45115.9141.7 43.53931.418362803999885.630.680.5149.8149.8 33.54350.518362803999894.80.680.5165.9165.9 23.54639.6183628039998101.10.680.5176.9176.9 層次 層間剪力 i v （k

51、n） 層間剛度 i d （kn） 層間位移 i i v d （m） 層高 i h （m） 層間相對(duì) 彈性轉(zhuǎn)角 e 8939.519362800.000513.51/6862 7187919362800.001023.51/3431 62693.219362800.001443.51/2430 53377.319362800.001813.51/1934 43931.419362800.002113.51/1659 34350.519362800.002343.51/1496 24639.619362800.002533.51/1383 1481311224000.004294.21/979 1

52、5.84813112240024127103.50.810.7304.3130.4 續(xù)表 2.4.9 b 軸柱（中柱） 層次 層高 i n 層間剪力 i v 層間剛度 i d i1 d i1 v ky上 m 下 m 83.5939.518362803999826.51.50.4541.751 73.5187918362803999853.01.50.4583.5102 63.52693.218362803999876.01.50.5133133 53.53377.218362803999895.31.50.5166.8166.8 43.53931.4183628039998110.91.50.

53、5194194 33.54350.5183628039998122.81.50.5214.9214.9 23.54639.6183628039998130.91.50.5229229 15.84813112240024127137.21.80.6345.7230.5 計(jì)算公式： . i ii i d vv d 1, () l lba b bijij lr bb i mmm ii 1, () r rba b bijij lr bb i mmm ii lr bb mm v l 1 () n lr ibb i nvv 表 2.4.10 梁端彎矩、剪力及軸力 ab 跨柱軸力 層次 ml /mkn m

54、左 /mkn m 右 b vkn a n 8646.62511.9-11.9 7611170.430.2-42.1 66170.3106.146.1-88.2 56234.2147.063.5-151.1 46265.7176.973.8-225.5 36315.7200.486.0-311.5 26342.8217.693.4-404.9 16307.3225.288.75-493.65 續(xù)表 2.4.10 bc 跨柱軸力 層次 ml /mkn m 左 /mkn m 右 b vkn b n 82.4262621.7-9.8 72.473.373.361.1-40.7 62.4110.4110

55、.492-86.6 52.4152.8152.8127.3-150.4 42.4183.9183.9153.3-229.9 32.4208.5208.5173.8-317.7 22.4226.3226.3188.6-412.9 12.4238.4238.4198.7-522.85 225.2 217.6 200.4 176.3 147 106.1 70.4 345.7 230.5 229 229 214.9 214.9 194 194 166.8 166.8 133 133 83.5 102 41.7 51 238.4 304.3 307.3 130.4 226.2 176.9 342.8 1

56、76.9 208.5 169.5 315.7 165.9 152.8 149.8 265.7 149.8 152.8 115.9 234.2 141.7 110.4 92.5 170.3 113 73.3 57.26 111 85.9 25.1 26 25 46.6 46.6 圖 2.4.5 橫向框架各層彎矩圖 103.548.64137.2 -492.65-522.85 101.164.27130.9 -404.9-412.9 94.858.51121.8 -311.5-317.7 85.6354.76110.9 -225.5-229.51 73.653.1195.3 -151.7-150.

57、4 58.747.6976 -88.2-86.6 40.940.3753 -42.1-40.7 20.530.6526.5 -11.9-9.8 圖 2.4.6 橫向框架各層梁端剪力以及軸力圖 2.5 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 2.5.1 豎向與地震組合跨間最大彎矩豎向與地震組合跨間最大彎矩 在橫載和活載作用下，跨間可近似得取跨中的 m 代替 max m ，式中：梁的左右端彎矩。 28 1 2 max 右左 mm qlm 右左 mm, 跨中 m 若小于，應(yīng)取 m=。 2 16 1 ql 2 16 1 ql 在豎向荷載于地震力組合時(shí)，跨間最大彎矩采用數(shù)值法計(jì)算. ge m 框架梁內(nèi)力組合圖 meb mga

58、 mea mgb meb l 左震 q x 1 8qlmeb mgb mga mea 圖 2.5.1 框架梁內(nèi)力組合圖 重力荷載作用下梁端的彎矩。, gagb mm 水平地震作用下梁端彎矩。, eaeb mm 豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端反力, ab rr 對(duì)作用點(diǎn)取矩： c r 1( ) 2 agagbeaeb ql rmmmm l x 處截面彎矩為： 2 2 agaea qx mr xmm 由,可求得跨間的位置為0 dx dm max m 1a xrq 將代入任一截面 x 處的彎矩表達(dá)式，可將跨間最大彎矩為： 1 x 2 max 2 a gegaea r mmmm q 2 1 2 ga

59、ea qx mm 當(dāng)右震時(shí)，公式中反號(hào)。恒載與活載組合時(shí)，梁端彎矩取調(diào)幅, eaeb mm 后的數(shù)值，剪力取調(diào)幅前后較大值，表中彎矩單位為，剪力單位kn m 為 kn，在豎向荷載與地震力組合時(shí)，跨間最大彎矩采用數(shù)解法計(jì) eg m 算，見(jiàn)下表 2.5.1： 表 2.5.1 豎向與地震組合跨間最大彎矩 1.2(恒+0.5 活）1.4 地震 q mgamgbmeameb(kn/m) 860.85868.07465.243531.41 789.42494.2155.498.5639.78 689.42494.2238.42148.5439.78 589.42494.2327.88205.839.78

60、489.42494.2371.98247.6639.78 389.42494.2441.98280.5639.78 289.42494.51479.92304.6439.78 ab 跨 185.86790.73430.22315.2839.78 815.30815.30836.436.416.82 715.1715.17102.62102.6214.32 615.1715.17154.56154.5614.32 515.1715.17213.92213.9214.32 415.1715.17257.46257.4614.32 315.1715.17291.9291.914.32 214.841