邯鄲大學(xué)第四教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木工程設(shè)計(jì)(1)

1、.畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）邯鄲大學(xué)第四教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要本此設(shè)計(jì)為邯鄲大學(xué)第四教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建筑面積為5844.35平方米,建筑高度為19.8米。工程是集辦公、教學(xué)、學(xué)習(xí)于一體的建筑，以方便師生之間的交流。建筑采用內(nèi)廊式平面布局，給人以簡潔向上的感覺。本工程為框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g，第一組。環(huán)境類別：基礎(chǔ)、雨蓬、室外樓梯、檐口為二（b）類，廁所為二(a)類，其余為一類。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法為D值法,反彎點(diǎn)法,倒梁法等。關(guān)鍵字：框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)廊式、D值法、反彎點(diǎn)法、倒梁法AbstractThis the design for the handan uni

2、versity the fourth teaching building structure design, construction area of 5844.35 square meters, the building height is 19.8 meters.Engineering is the collection office, teaching and learning in the integration of architecture, to facilitate communication between teachers and students.Building ado

3、pts the existent in layout, give a person the sense with clean up.The project for the frame structure, structural fortification intensity is 7 degrees, design basic seismic acceleration value of 0.15 g, the first group.Environmental categories: foundation, rain loose, 2 (b) for outdoor stairs, eaves

4、, the toilet for two class (a), for the rest of the category.Structure design of the main methods for the D value method, the inflection point method, inverted beam method and so on.Key words: frame structure, internal existent, D value method, inflection point method, inverted beam method目 錄0緒論11工程

5、概況21.1截面尺寸估算21.2柱截面尺寸估算22確定計(jì)算簡圖22.1一榀框架計(jì)算3取樓層的一榀框架進(jìn)行計(jì)算,框架單元如圖32.2 框架線剛度計(jì)算33荷載計(jì)算33.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算33.2柱子自重43.3梁自重53.4墻體自重53.5門窗自重63.6荷載分層總匯74水平地震作用力下框架側(cè)移計(jì)算74.1橫梁線剛度計(jì)算和柱線剛度計(jì)算84.2橫向框架柱的側(cè)移剛度D值84.3橫向地震作用計(jì)算94.4橫向框架抗震變形驗(yàn)算104.5水平地震作用下,橫向框架的內(nèi)力分析105向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析125.1荷載計(jì)算125.2用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩135.3梁端剪力及柱軸力計(jì)算166內(nèi)力組合216.

6、1框架梁內(nèi)力組合216.2柱子內(nèi)力組合247截點(diǎn)設(shè)計(jì)257.1承載力抗震調(diào)整系數(shù)257.2橫向框架梁的截面設(shè)計(jì)267.3柱截面設(shè)計(jì)368節(jié)點(diǎn)構(gòu)造459屋蓋、樓蓋設(shè)計(jì)459.1板的設(shè)計(jì)469.2樓面的設(shè)計(jì)4810樓梯設(shè)計(jì)5110.1樓梯板設(shè)計(jì)計(jì)算5110.2平臺板的設(shè)計(jì)5210.3平臺梁的計(jì)算5311基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5411.1初步確定基礎(chǔ)尺寸5411.2地基承載力驗(yàn)算5411.3柱子邊緣處基礎(chǔ)梁的受剪承載力驗(yàn)算5511.4基礎(chǔ)的內(nèi)力分析5511.5柱下條形基礎(chǔ)梁頂面的局部受壓承載力計(jì)算57鳴 謝58參考資料58.;邯鄲大學(xué)第四教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生：陳 群 指導(dǎo)教師：高洪俊河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程

7、專業(yè)結(jié)構(gòu)方向0緒論本綜合樓是為教師,學(xué)生工作學(xué)習(xí)提供最為良好環(huán)境的建筑。教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)同設(shè)計(jì)其他類型建筑一樣有許多共同點(diǎn)，也有許多不同的特點(diǎn)和要求。經(jīng)過一番思考，我認(rèn)為本設(shè)計(jì)應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：（1）彈性。從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開放性，以適應(yīng)時空的變化。（2）緊湊性。教室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理。（3）易接近性。從樓外到樓內(nèi)，從入口到各個部門，要規(guī)劃得合理，要設(shè)計(jì)一個良好的導(dǎo)引系統(tǒng)。（4）可擴(kuò)展性。在未來擴(kuò)展時可靈活延伸，將損失減小到低程度。（5）舒適性。在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，盡量借用外部的自然環(huán)境。（6）環(huán)境的穩(wěn)定性。（7）安全性。建筑安全防護(hù)措

8、施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化。（8）濟(jì)性。把建設(shè)和維護(hù)一座教學(xué)樓所需要的經(jīng)費(fèi)和人員控制在最低限度。在整個設(shè)計(jì)過程中，我本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。1工程概況本工程位于邯鄲大學(xué)內(nèi),建筑面積為55006500m2,地上五層，局部六層，施工圖設(shè)計(jì)以規(guī)劃局批準(zhǔn)的總圖為準(zhǔn)，總建筑面積上下浮動范圍不超過1%。本工程的主要功能為教學(xué),并兼有圖書、辦公。具體功能分為一層設(shè)網(wǎng)絡(luò)信息室、檔案存放室、配電室各一個；資料室、圖書室（60人）、期刊室（60人）各兩個。二層設(shè)大辦公室、小辦公

9、室若干；院會議室各一個。三五層每層設(shè)小教室（60人）若干，教師休息室兩個,活動廳一個。1.1截面尺寸估算圖1L1為5400mm，L2為7200mm，L3為3000m梁L1的截面尺寸為;h=L/12=450 取h=450mm，b=300mm梁L2的截面尺寸為;h=L/12=600 取h=600mm，b=300mm梁L3的截面尺寸為;h=L/12=250 取h=300mm，b=300mm1.2柱截面尺寸按層高確定;底層 H=3900+600+500=5000mmb=（1/101/15）=500333mm按軸壓比確定;A>=N/fc=1.4×(19.44+8.1)/0.6/14.3=

10、224685.32所以b=h>474,取b=h=500mm柱子高度:底層柱高h(yuǎn)=3900+600+500=5000mm(室內(nèi)外高差600mm,基礎(chǔ)頂面距地面高500mm),其它層柱高3900mm. 圖2.12 確定計(jì)算簡圖2.1一榀框架計(jì)算取樓層的一榀框架進(jìn)行計(jì)算,框架單元如圖2.2 框架線剛度計(jì)算框架梁、柱的混泥土取C30強(qiáng)度等級,在框架結(jié)構(gòu)中,現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板,但有現(xiàn)澆層的樓面,可以作為梁的有效翼緣,增大梁的有效剛度,減小框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時,對現(xiàn)澆樓面的邊框架取I=1.5Io(Io為梁的截面慣性矩),對中框架取I=2Io。表2.1柱的線剛度i=bh

11、3 /12層次hEcb×hIcK=EI/h2539003×104500×5005.21×1094.0×1010150003×104500×5005.21×1093.12×1010表2.1梁的線剛度梁號b×hIoLK=EI/L邊框架取1.5K中框架取2KL13×104300×4502.3×10954001.28×10101.92×10102.25×1010L23×104300×6005.4×10972002.

12、25×10103.38×10104.5×1010L33×104300×3006.75×10830006.75×1091.01×10101.35×10103荷載計(jì)算3.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 3.1.1屋面保護(hù)層：30厚C20細(xì)石混泥土 0.03×22=0.66KN/m2冷底子油一遍三氈四油防水層 0.4KN/m220厚礦渣水泥找平層 14.5×0.02=0.29KN/m260厚聚苯乙烯保溫層 0.06×0.05=0.03KN/m2100-150厚膨脹珍珠巖找坡 （0.1+0.15

13、）/2×7=0.88KN/m2120厚鋼筋混泥土板 25×0.12=3KN/m220厚水泥砂漿板抹灰 0.02×20=0.4KN/m2 合計(jì)： 5.95KN/m2屋面均布恒荷載為： （17.4+0.5）×（64.8+0.5）×5.95=6954.78KN3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)層樓面水磨石樓面 0.65KN/m2120厚鋼筋混泥土板 25×0.12=3KN/m220厚水泥砂漿板底抹灰 0.02×20=0.4KN/m2 合計(jì)： 4.05KN/m2衛(wèi)生間、樓面瓷磚樓面 0.55KN/m2120厚鋼筋混泥土板 3KN/m220厚水泥砂漿板

14、底抹灰 0.4KN/m2 合計(jì)： 3.95KN/m2樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值兩種荷載相差不大，為偏于安全，取4.05KN/m2計(jì)算。恒載：4.05×（17.4+0.5）×（64.8+0.5）=4733.92KN3.1.3 屋面均布荷載屋面為上人屋面，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范得均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/m2，所以屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：2×（17.4+0.5）×（64.8+0.5）=2337.74KN3.1.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值基本雪壓為0.3KN/m2雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：SK=µr So查荷載規(guī)范：µr =1 SK=0.3KN/m2故雪荷載標(biāo)準(zhǔn)為：0.3

15、15;（17.4+0.5）×（64.8+0.5）=350.66KN3.1.5 樓面均布活載查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500009-2006）樓面均布活載中：閱覽室、會議活動室為2.0KN/m2走廊、門庭、樓梯均為2.0KN/m2，為便于計(jì)算，隔墻統(tǒng)一不計(jì)，樓面均布活載統(tǒng)一偏大取2.5KN/m2。故樓面均布荷載為：2.5×（17.4+0.5）×（64.8+0.5）=2922.18KN3.2 柱子自重柱截面:b×h=500×500mm柱自重 25×0.5×0.5=6.25KN/m10厚抹灰砂漿 0.01×4×0

16、.5×17=0.34KN/m2 合計(jì)： 6.59KN/m2底層柱每根自重 5×6.59=32.95KN其余層每根自重 3.9×6.59=25.7KN3.3 梁自重L1: b×h=300×450mm自重:0.3×0.45×25=3.375KN/m10厚水泥砂漿抹灰 0.01×（2×0.3+2×0.45）17=0.256KN/m合計(jì)： 3.63KN/mL2: b×h=300×600mm自重:0.3×0.6×25=4.5KN/m10厚水泥砂漿抹灰 0.01

17、15;（2×0.3+2×0.6）17=0.306KN/m合計(jì)： 4.81KN/mL3 b×h=300×300mm自重:0.3×0.325=2.25KN/m10厚水泥砂漿抹灰 0.01×（2×0.3+2×0.3）17=0.204KN/m合計(jì)： 2.454KN/mL1每根重:5.4×3.63=19.6KNL2每根重:7.2×4.81=34.6KNL3每根重:3.0×2.45=7.36KN表3.1底層梁柱自重統(tǒng)計(jì)梁號凈跨截面密度數(shù)量單重總重L15400300×450254819.6

18、940.8L27200300×600252634.6553.6L33000300×30025137.3655.88柱5000500×500255232.951713.43.4 墻體自重內(nèi)外墻都采用加氣混泥土砌塊，外墻厚250mm，內(nèi)墻厚200mm，墻體抹灰近似按加厚墻體考慮其重量。單位面積墻體自重 外墻：0.29×6=1.74KN/m2內(nèi)墻：0.24×6=1.44KN/m2底層A軸（0.5+10.8×6-0.5×13）×（3.9-0.45）-（4.8×2.4）×10-4.2×2.4-4

19、.2×3.3=63.72×1.74=110.87KNB軸（0.5+10.8×5+5.4-0.5×13）×（3.9-0.45）-（1.0×2.4）×9-（3.3×1.8）×8=115.11×1.44=165.76KNC軸（0.5+10.8×4+5.4-0.5×13）×（3.9-0.45）-（1.0×2.4)×9-(3.3×1.8)×8=77.85×1.44=112.10KND軸（0.5+10.8×6-0.5&

20、#215;13）×（3.9-0.45）-（4.8×2.4）×8-4.2×2.4=100.62×1.74=175.08KN1軸（0.5+7.2×2+3-0.5×4）×（3.9-0.6）-6×3.3=32.67×1.74=56.85KN2-7軸(0.5+7.2×2-0.5×4)×(3.9-0.6)=42.57×1.44×6=367.801KN8軸(0.5+7.2×2-0.5×4)×(3.9-0.6)=42.57×

21、;1.74=74.07KN 合計(jì)： 1062.53KN2-5層A軸（0.5+10.8×6-0.5×13)×(3.9-0.45)-(4.8×2.4)×10-4.2×2.4×2=67.5×1.74=117.45KNB軸（0.5+10.8×6-0.5×13）×（3.9-0.45）-（1.0×2.4）×10-（3.3×1.8）×8=131.34×1.44=189.13KNC軸（0.5+10.8×4+5.4-0.5×13)&#

22、215;(3.9-0.45)-(1.0×2.4)×9-(3.3×1.8)×8=77.85×1.44=112.10KND軸（0.5+10.8×6-0.5×13）×（3.9-0.45）-（4.8×2.4）×8-4.2×2.4=100.62×1.74=175.08KN1軸（0.5+7.2×2-0.54）×（3.9-0.6）+3×（3.9-0.3）-6×2.7=37.17×1.74=64.68KN2-7軸(0.5+7.2×2

23、-0.5×4)×(3.9-0.6)=42.57×1.44×6=367.801KN8軸(0.5+7.2×2-0.5×4)×(3.9-0.6)=42.57×1.74=74.07KN 合計(jì)： 1100.31KN女兒墻（64.8+17.4）2×0.9×1.44=213.06KN3.5 門窗自重取窗自重0.4KN/m2，木門0.15KN/m2底層門窗統(tǒng)計(jì)表表3.2門尺寸數(shù)量自重總重1.0×2.4180.156.486.0×3.310.152.974.2×3.310.152.0

24、8表3.1窗4.0×2.4180.482.944.2×2.420.48.063.3×1.8160.438.02合計(jì)： 140.55KN2-5層表3.4門尺寸數(shù)量自重總重1.0×2.4180.156.48表3.5窗4.8×2.4180.482.944.2×2.420.48.063.3×1.8160.438.026.0×2.710.46.48合計(jì)： 141.98KN3.6 荷載分層總匯頂層重力荷載代表值包括，50屋面雪荷載，縱橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重。其他層重力荷載代表值包括，樓面恒載，50樓面均布活荷載，縱

25、橫梁自重，樓面上下各半層的柱子及縱橫墻體自重。將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下底層：G=G恒+0.5G活=4733.92+2922.18×0.5+1713.4+940.8+553.6+58.88+1062.53+140.55=10664.77KN2-4層G=4733.92+2922.18×0.5+1713.4+940.8+553.6+58.88+1100.31+141.98=10703.98KN頂層G=6954.78+350.66×0.5+940.8+553.6+58.88+1/2(1713.49+1100.31)+213.06=10303

26、.31KN建筑物總重力荷載代表值£G為 圖3.110303.31+10703.98×3+10664.71=53079.96KN4 水平地震作用力下框架側(cè)移計(jì)算框架梁、柱的混泥土取C30等級，混泥土彈性模量Ec=3×107KN/m2在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板，但有現(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)算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取I=1.5I0（I0為截面慣性矩），對中框架矩取I=2I0。4.1 橫梁線剛度計(jì)算和柱線剛度計(jì)算見前計(jì)算簡圖部分4.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度D值表4.1橫向框架柱側(cè)移剛度

27、D值計(jì)算如表2-5層K=£Ki/2Kc=K/(2+K)D=Kc12/h2根數(shù)底層K=£Ki/Kc=（K+0.5）/(2+K) 底層邊框架邊柱3.38/3.12= 1.080.51376824邊框架中柱(3.38+1.35)/3.12=1.520.57485964中框架邊柱3.38/3.12= 1.080.513768212中框架中柱(3.38+1.35)/3.12=1.520.574859612£D260448 一 般 層邊框架邊柱（3.38+3.38）/4.0/2=0.8450.29793734邊框架中柱(3.38+1.35)2/4.0/2=1.180.3711

28、17084中框架邊柱（3.38+3.38）/4.0/2=0.8450.297937312邊框架中柱(3.38+1.35)2/4.0/2=1.180.3711170812337296按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自震周期T1=1.70T式中:0基本周期調(diào)整系數(shù)。考慮填充墻使框架自震周期減小的影響,取0=0.6。T框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移,T是將框架的重力荷載視為水平作用力,求得假象框架位移。然后由 T求出T1，再用T1求得框架結(jié)構(gòu)的底部剪力,進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。表4.2橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算層次Gi£GiDi層間相對位移i=£G

29、i/Dii510303.3110303.313372960.03170.5225410703.9821407.963372960.06340.4908310703.9832111.943372960.09520.4274210703.9842815.923372960.12690.3322110664.7753480.492604480.20530.2053T1=1.70T=1.7×0.7×0.5225=0.86s4.3 橫向地震作用計(jì)算在三類場地,七級近震區(qū),結(jié)構(gòu)的特征周期Tg和地震影響系數(shù)max為Tg=0.45max=0.08結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值Geq=0.85&#

30、215;G1=0.85×53480.69=45458.59KN水平地震影響系數(shù)1=(Tg/Tr)rmax=(0.35/0.86)0.9×1×0.08=0.0356結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEX=1Geq=0.0356×45458.59=1619.27KN由于T1=0.86s>1.4Tg×0.45=0.63s,所以考慮頂點(diǎn)附加地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)E=0.08T1+0.7=0.08×0.86+0.07=0.1388FS=0.1388×1619.27=224.75KN各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用下F1=G1H1FEX(

31、1-E)/(£GKHK)=(G1H1/£GKHK)×1394.52KN地震作用下各樓層水平地震層間剪力V=£FX表4.3各層橫向地震作用及樓層地震剪力層次HiGiGiHiGiHi/GjHjFiV520.610303.31212248.190.314437.88437.88416.710703.98178756.470.264368.15806.03312.810703.98137010.940.202281.691087.7228.910703.9895265.420.141196.631284.351510664.7753323.850.079110.

32、171394.52圖4.1各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度分布4.4 橫向框架抗震變形驗(yàn)算多遇地震作用下,層間彈性位移驗(yàn)算見下表層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足ee=1/5504.5 水平地震作用下,橫向框架的內(nèi)力分析以框架為例進(jìn)行計(jì)算,邊框架和縱向框架的計(jì)算方法和步驟與橫向框架完全相同?？蚣苤袅皬澗赜?jì)算,采用D值法表4.4橫向框架各層水平地震作用的地震剪力層次層間剪力層間剛度層間位移層高層間相對彈性轉(zhuǎn)角5437.883372961.3039000.00024806.033372962.3939000.000531087.723372963.2239000.000821284.353372

33、963.8139000.000911394.522604485.3550000.00107水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算框架拉剪力及彎矩分別按下式計(jì)算Vij=Dij/£D1j上端Mb1j=V1jyh下端MV1j=V1j(1-y)h Y=yn+y1+y2+y3Y為反彎點(diǎn)高度底層取2/3，其它層取1/2表4.5各層拉端彎矩計(jì)算邊柱層次高度反彎點(diǎn)高度Vi£DijDijVijM上M下53.93.9/2437.88337296937312.1723.7323.7343.93.9/2806.03337296937322.4043.6843.6833.93.9/21087.723372969

34、37330.2358.9558.9523.93.9/21284.35337296937335.6969.6069.6015.010/31394.22260448768241.1368.55137.10表4.5中柱層次高度反彎點(diǎn)高度Vi£DijDijVijM上M下53.93.9/2437.883372961170815.2029.6429.6443.93.9/2806.033372961170827.9854.5654.5633.93.9/21087.723372961170837.7673.6373.6323.93.9/21284.353372961170844.5886.9386.

35、9315.010/31394.22260448859646.0176.68153.37梁端彎矩,剪力及柱軸力計(jì)算MLb=iLb(Mbi+Mvj)/(iLb+irb)Mrb=(Muc+MLc)(K2/(K1+K2)Vb=(Mrb+MLb)/L N=(VLb-Vrb)表4.6框架梁端彎矩、剪力及軸力AB梁BC梁層次MLbMrbLVbMLbMrbLVb523.7314.257.25.2811.8511.853.07.90467.4140.477.214.9833.6833.683.022.453102.6361.587.222.851.2751.273.034.182128.5577.137.228

36、.5764.2264.223.042.811138.1582.897.230.765.4465.443.043.63CD梁軸力層次MLbMrbLVbA軸力B軸力C軸力D軸力514.2523.737.25.285.282.62-2.625.28440.4767.417.214.9820.2610.09-10.0920.26361.58102.637.222.843.0621.47-21.4743.06277.13128.557.228.5771.6335.71-35.7171.63182.89138.157.230.7102.3348.64-48.64102.335 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力

37、分析5.1荷載計(jì)算五層:AB跨梁自重0.6×0.3×25=4.5KN/m=L1/2L2=5.4/2/7.2=0.375Pe=(1-221+31)×(5.95×7.2/2)=21.10KN/m恒載25.6KN/m活載2×5.4=10.8KN/mBC跨梁自重0.3×0.3×25=2.25KN/mPe=5/8×5.95×2.1/2=3.9KN/m恒載6.15KN/m活載2×3=6KN/m1-4層:AB跨梁自重0.6×0.3×25=4.5KN/mPe=(1-221+31)×

38、(4.05×7.2/2)=14.36KN/m恒載18.86KN/m活載2.5×5.4=13.5KN/m 圖5.1BC跨梁自重0.3×0.3×25=2.25KN/m Pe=5/8×4.05×2.1/2=2.66KN/m恒載4.91KN/m活載2.5×3=7.5KN/m集中荷載縱梁自重 0.3×0.45×25×5.4=18.23KN縱墻自重 0.29×5.46×(5.4-0.4)=46.98KN柱自重 0.5×0.5×3.9×25=24.38KN 合

39、計(jì): 89.59KN圖5.2框架恒荷載、活荷載見下圖 恒載 活載5.2用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析,除活荷載較大的工業(yè)廠房外,對一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利位置,這樣求得的框架內(nèi)力,梁跨中彎矩較考慮活荷載不利位置法求得的彎矩偏低。但當(dāng)活荷載占總荷載比例較小時，其影響較小，若比例較大，可在截面配筋時，將跨中彎矩乘以1.1到1.2的放大系數(shù)予以調(diào)整。5.2.1固端彎矩計(jì)算表5.1將框架梁視為兩端固定梁計(jì)算固端彎矩計(jì)算AB跨簡圖固端彎矩(MA=MB) 1/12×25.6×7.2×2=110.591/12×10.8×

40、;7.2×2=46.66 1/12×13.5×7.2×2=58.321/12×18.86×7.2×2=81.48表5.2BC跨簡圖固端彎矩(MA=MB)1/12×6.15×7.2×2=4.611/12×6×7.2×2=4.51/12×4.91×7.2×2=3.681/12×7.5×7.2×2=5.635.2.2分配系數(shù)計(jì)算考慮框架的對稱性,取半框架進(jìn)行計(jì)算,半框架的梁柱線剛度計(jì)算如下,切斷的橫梁線剛度為原來

41、的一倍。分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿的轉(zhuǎn)動剛度進(jìn)行計(jì)算。iAB=4.5iBE=1.35一般層柱i=4.0底層柱 i=3.12SAB=4i=18SBE=3iBE=4.05 Si45=4i=16 Si底=4i=12.48例如：A軸線柱頂層頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)µ下柱=4ic/(4ic+4ib)=0.47µ梁=4ib/(4ic+4ib)=0.53其余節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)按相同方法計(jì)算。5.2.3傳遞系數(shù)遠(yuǎn)端固定,傳遞系數(shù)為1/2,遠(yuǎn)端滑動鉸支,傳遞系數(shù)為-1。采用此方法計(jì)算時，假定上、下柱的遠(yuǎn)端為固定時與實(shí)際情況有出入，因此，除底層外，其余柱的線剛度乘以0.9的修正系數(shù)。5.2.4彎矩分配在恒載、活載

42、作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見下表表5.3恒荷載彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.47 0.53 0.47 0.42 0.11 -110.59 110.59 -4.61 0.00 51.98 58.61 -50.13 0.00 44.51 -11.34 13.04 -25.06 29.31 -11.51 0.00 5.65 6.37 -8.42 0.00 -7.47 -1.90 0.00 70.67 -70.67 81.35 0.00 25.52 -17.85 0.32 0.32 0.36 0.33 0.30 0.30 0.08 -81.48 81.48 -3.68 26.07 26.07

43、 29.33 -25.91 -23.03 -23.03 -5.84 25.99 13.04 -12.95 14.67 22.26 -11.51 -8.34 -8.34 -9.39 -8.46 -7.52 -7.52 -1.91 43.72 30.77 -74.49 61.78 -8.29 -42.06 -11.42 0.32 0.32 0.36 0.33 0.30 0.30 0.08 -81.48 81.48 -3.68 26.07 26.07 29.33 -25.91 -23.03 -23.03 -5.84 13.04 13.04 -12.95 14.67 -11.51 -11.51 -4.

44、20 -4.20 -4.72 2.78 2.48 2.48 0.63 34.91 34.91 -69.82 73.02 -32.07 -32.07 -8.89 0.32 0.32 0.36 0.33 0.30 0.30 0.08 -81.48 81.48 -3.68 26.07 26.07 29.33 -25.91 -23.03 -23.03 -5.84 13.04 14.01 -12.95 14.67 -11.51 -12.33 -4.51 -4.51 -5.08 3.06 2.72 2.72 0.69 34.60 35.58 -70.18 73.30 -31.83 -32.64 -8.83

45、 0.34 0.27 0.39 0.36 0.32 0.25 0.08 -81.48 81.48 -3.68 28.03 21.92 31.53 -27.70 -24.66 -19.22 -6.22 13.04 0.00 -13.85 15.77 -11.51 0.00 0.28 0.22 0.31 -1.51 -1.35 -1.05 -0.34 41.35 22.14 -63.48 68.04 -37.52 -20.27 -10.24 11.07 -10.13 表5.3活荷載彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.47 0.53 0.47 0.42 0.11 -46.66 46.66 -4.

46、50 0.00 21.93 24.73 -19.94 0.00 17.71 -4.51 9.33 -9.97 12.36 -7.80 0.00 0.30 0.34 -2.16 0.00 -1.92 -0.49 0.00 31.56 -31.56 36.92 0.00 7.99 -9.50 0.32 0.32 0.36 0.33 0.30 0.30 0.08 -58.32 58.32 -5.63 18.66 18.66 21.00 -17.55 -15.60 -15.60 -3.95 10.97 9.33 -8.77 10.50 8.85 -7.80 -3.69 -3.69 -4.15 -3.8

47、5 -3.42 -3.42 -0.87 25.94 24.31 -50.25 47.42 -10.16 -26.81 -10.45 0.32 0.32 0.36 0.33 0.30 0.30 0.08 -58.32 58.32 -5.63 18.66 18.66 21.00 -17.55 -15.60 -15.60 -3.95 9.33 9.33 -8.77 10.50 -7.80 -7.80 -3.16 -3.16 -3.56 1.70 1.51 1.51 0.38 24.83 24.83 -49.66 52.97 -21.89 -21.89 -9.20 0.32 0.32 0.36 0.3

48、3 0.30 0.30 0.08 -58.32 58.32 -5.63 18.66 18.66 21.00 -17.55 -15.60 -15.60 -3.95 9.33 10.03 -8.77 10.50 -7.80 -8.35 -3.39 -3.39 -3.81 1.88 1.67 1.67 0.42 24.61 25.30 -49.91 53.15 -21.72 -22.27 -9.16 0.34 0.27 0.39 0.36 0.32 0.25 0.08 -58.32 58.32 -5.63 20.06 15.69 22.57 -18.76 -16.70 -13.01 -4.22 9.

49、33 0.00 -9.38 11.28 -7.80 0.00 0.02 0.01 0.02 -1.24 -1.11 -0.86 -0.28 29.41 15.70 -45.11 49.61 -25.61 -13.88 -10.12 7.85 -6.94 5.3梁端剪力及柱軸力計(jì)算梁端剪力V=Vq+Vm式中:Vq梁上均布荷載引起的剪力，Vq=1/2ql Vm梁端彎矩引起的剪力，=(M左-M右）/l柱軸力N=V+P式中： V梁端剪力 P節(jié)點(diǎn)集中力及自重以AB跨，25層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計(jì)算為例圖5.3得梁上的均布荷載為:五層=25.6KN/m=6.15KN/m四層=18.86KN/m

50、=4.91KN/m三層=18.86KN/m=4.91KN/m二層=18.86KN/m=4.91KN/m一層=18.86KN/m=4.91KN/m集中荷載 89.59KN/m柱荷載 24.38KN/m五層梁端彎矩=70.67KN·M(56.54)=81.3KN·M(65.04)四層梁端彎矩=74.49KN·M(59.59)=79.6KN·M(63.97)三層梁端彎矩=69.83KN·M(55.86)=81.3KN·M(58.42)二層梁端彎矩=70.18KN·M(56.14)=81.3KN·M(58.63)一層梁端彎

51、矩=63.49KN·M(50.79)=81.3KN·M(54.43)括號內(nèi)為調(diào)幅后數(shù)據(jù)五層梁端剪力:=1/2qL=1/2×25.6×7.2=92.16KN調(diào)幅前:=(70.67-81.3)/7.2=-1.48KN=92.16-1.48=90.68KN=92.16+1.48=93.64KN調(diào)幅后:=(56.54-65.04)/7.2=-1.18KN=92.16-1.18=90.98KN=92.16+1.18=93.34KN同理可得第四層梁端剪力:調(diào)幅前:=1/2×18.6×7.2+(74.47-79.96)/7.2=66.20KN=1/2×18.6×7.2-(