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1、某 辦 公 樓 框 架 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)專業(yè):土木工程姓名:王靜學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師: 前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段,是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為某辦公樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在畢設(shè)前期,我溫習(xí)了結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等知識(shí),并借閱了抗震規(guī)范、混凝土規(guī)范、荷載規(guī)范等規(guī)范。在畢設(shè)中期,我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月里,經(jīng)過資料查閱、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
2、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,以上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??蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大,在計(jì)算過程中以手算為主,輔以一些計(jì)算軟件的校正。由于自己水平有限,難免有不妥和疏忽之處,敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 二零零八年四月十五日 內(nèi)容摘要本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架2、3、7、8軸框架的抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后,先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期,進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小,進(jìn)而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
3、用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,。 是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)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺(tái)板,梯段板,平臺(tái)梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。關(guān)鍵詞: 框架 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 抗震設(shè)計(jì) Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of eac
4、h floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the
5、 different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in 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 Exc
6、el software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal fo
7、rce and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords : frames, structural design, anti-seismic design畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃安排:第一周 課題調(diào)研,選題、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)第二周 復(fù)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)內(nèi)容,借閱相關(guān)規(guī)范及資料第三周 導(dǎo)荷載、計(jì)算樓層荷載第四周 計(jì)算結(jié)構(gòu)自震周期、水平地震作用大小第五、六周 水平地震力作用下的框架內(nèi)力分析、計(jì)算第七、
8、八周 豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算第九周 框架內(nèi)力組合分析、計(jì)算第十周 義務(wù)勞動(dòng)周第十一周 樓層板配筋、框架梁配筋及構(gòu)造第十二周 框架柱配筋、框架節(jié)點(diǎn)配筋及構(gòu)造第十三周 TBSA計(jì)算及分析第十四周 樓梯計(jì)算,整理計(jì)算書第十五周 翻譯科技資料,畫圖第十六周 打印論文,準(zhǔn)備答辯目 錄第一部分:工程概況1建筑地點(diǎn)、建筑類型、建筑介紹、門窗使用、地質(zhì)條件 1柱網(wǎng)與層高 1框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇 2框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 2梁、柱截面尺寸的初步確定 3第二部分:框架側(cè)移剛度的計(jì)算5橫梁、縱梁、柱線剛度的計(jì)算 5各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算 6各層縱向側(cè)移剛度計(jì)算12第三部分:重力荷載代表值的計(jì)算 13資料準(zhǔn)備13重
9、力荷載代表值的計(jì)算14第四部分:橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算23橫向自振周期的計(jì)算23水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算24多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算27水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算28第五部分:豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算32計(jì)算單元的選擇確定32荷載計(jì)算33內(nèi)力計(jì)算40梁端剪力和柱軸力的計(jì)算45橫向框架內(nèi)力組合46框架柱的內(nèi)力組合54柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整57柱端剪力組合和設(shè)計(jì)值的調(diào)整60第六部分:截面設(shè)計(jì)62框架梁62框架柱68框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算78第七部分:樓板設(shè)計(jì)82樓板類型及設(shè)計(jì)方法的選擇82設(shè)計(jì)參數(shù)82彎矩計(jì)算83截面設(shè)計(jì)87第八部分:樓梯設(shè)計(jì)91設(shè)計(jì)參
10、數(shù)91樓梯板計(jì)算91平臺(tái)板計(jì)算93平臺(tái)梁計(jì)算94第九部分:框架變形驗(yàn)算96梁的極限抗彎承載力計(jì)算96柱的極限抗彎承載力計(jì)算97確定柱端截面有效承載力Mc98各柱的受剪承載力Vyij的計(jì)算 99樓層受剪承載力Vyi的計(jì)算100罕遇地震下彈性樓層剪力Ve的計(jì)算 101樓層屈服承載力系數(shù)yi的計(jì)算101層間彈塑性位移驗(yàn)算 103第十部分: 科技資料翻譯104科技資料原文 104原文翻譯 113第十一部分:設(shè)計(jì)心得120參考資料 123第一部分:工程概況建筑地點(diǎn):北京市建筑類型:六層辦公樓,框架填充墻結(jié)構(gòu)。建筑介紹:建筑面積約1000平方米,樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),樓板厚度取120mm
11、,填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。門窗使用:大門采用鋼門,其它為木門,門洞尺寸為1.2m2.4m,窗為鋁合金窗,洞口尺寸為1.8m2.1m。地質(zhì)條件:經(jīng)地質(zhì)勘察部門確定,此建筑場(chǎng)地為二類近震場(chǎng)地,設(shè)防烈度為8度。柱網(wǎng)與層高:本辦公樓采用柱距為7.2m的內(nèi)廊式小柱網(wǎng),邊跨為7.2m,中間跨為2.4m,層高取3.6m,如下圖所示: 柱網(wǎng)布置圖 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇:豎向荷載的傳力途徑:樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁,再由主梁傳至框架柱,最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑,本辦公樓框架的承重方案為橫向框架承重方案,這可使橫向框架梁的截面高度大,增加框架的橫向
12、側(cè)移剛度??蚣芙Y(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖: 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu) 橫向框架組成的空間結(jié)構(gòu)本方案中,需近似的按縱橫兩個(gè)方向的平面框架分別計(jì)算。 梁、柱截面尺寸的初步確定:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/127200=600mm,截面寬度取6001/2=300mm,可得梁的截面初步定為bh=300*600。2、框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值,按下列公式計(jì)算: (1)柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值N=Fg E n注:考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)。F按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積。g E 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值,可近似的取14KN/m2。n為驗(yàn)算截面以上的
13、樓層層數(shù)。 (2)AcN/uNfc 注:uN 為框架柱軸壓比限值,本方案為二級(jí)抗震等級(jí),查抗震規(guī)范可知取為0.8。 fc 為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,對(duì)C30,查得14.3N/mm2。3、計(jì)算過程:對(duì)于邊柱:N=Fg E n=1.325.92146=2830.464(KN) AcN/uNfc=2830.464103/0.8/14.3=247418.18(mm2) 取700mm700mm 對(duì)于內(nèi)柱:N=Fg E n=1.2534.56146=3628.8(KN) AcN/uNfc=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80(mm2) 取700mm700mm梁截面尺寸(mm)混凝土
14、等級(jí)橫梁(bh)縱梁(bh)AB跨、CD跨BC跨C30300600250400300600柱截面尺寸(mm)層次混凝土等級(jí)bh1C307007002-6C30650650第二部分:框架側(cè)移剛度的計(jì)算一、 橫梁線剛度i b的計(jì)算:類別Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)l(mm)EcI0/l(Nmm)1.5EcI0/l(Nmm)2EcI0/l(Nmm)AB跨、CD跨3.01043006005.4010972002.2510103.3810104.501010BC跨3.01042504001.3310924001.6710102.5010103.341010二、 縱梁線剛度i b的計(jì)算
15、:類別Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)l(mm)EcI0/l(Nmm)1.5EcI0/l(Nmm)2EcI0/l(Nmm)跨3.01043006005.410942003.8610105.7910107.711010其它跨3.01043006005.410972002.2510103.3810104.501010三、 柱線剛度i c的計(jì)算:I=bh3/12層次hc(mm)Ec(N/mm2)bh(mmmm)Ic(mm4)EcIc/hc(Nmm)147003.01047007002.001101012.7710102-636003.01046506501.448101012.401
16、0101層A-5柱83003.01047007002.00110107.231010四、各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算: (D值法)1、底層、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8(9根)K=0.352c=(0.5+K)/(2+K)=0.362Di1=c12ic/h2=0.3621212.771010/47002=25112、A-1、A-4、A-6、A-9、D-1、D-5、D-6、D-9 (8根)K=3.38/12.77=0.266c=(0.5+K)/(2+K)=0.338Di2=c12ic/h2 =0.3381212.771010/47002 =23447、B-1、C-
17、1、B-9、C-9 (4根)K=(2.5+3.38)/12.77=0.460c=(0.5+K)/(2+K)=0.390Di3=c12ic/h2 =0.3901212.771010/47002 =27055、B-2、C-2、B-3、C-3、C-4、B-7、C-7、B-8、C-8 (9根)K=(3.34+4.5)/12.77=0.614c=(0.5+K)/(2+K)=0.426Di4=c12ic/h2 =0.4261212.771010/47002 =29552、B-4、B-6、C-5、C-6 (4根)K=(3.34+3.38)/12.77=0.526c=(0.5+K)/(2+K)=0.406Di
18、5=c12ic/h2 =0.4061212.771010/47002 =28165、B-5 (1根)K=3.34/12.77=0.262c=(0.5+K)/(2+K)=0.337Di6=c12ic/h2 =0.3371212.771010/47002 =23378D1=251129+234478+270554+295529+281654+23378 =9238102、第二層:、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 (9根)K=4.52/(12.42)=0.363c=K/(2+K)=0.154Di1=c12ic/h2 =0.1541212.41010/36002
19、 =17681、A-1、A-9、D-1、D-5、D-6、D-9 (6根)K=3.382/(12.42)=0.273c=K/(2+K)=0.120Di2=c12ic/h2 =0.1201212.41010/36002 =13778、A-5 (1根)K=4.5/7.233=0.622c=(0.5+K)/(2+K)=0.428Di3=c12ic/h2 =0.428127.2331010/83002 =5392、A-4、A-6 (2根)K=(4.5+3.8)/(12.4*2)=0.318c=K/(2+K)=0.137Di4=c12ic/h2 =0.1371212.41010/36002 =15730、
20、B-1、C-1、B-9、C-9 (4根)K=(2.5+3.38)2/(12.42)=0.474c=K/(2+K)=0.192Di5=c12ic/h2 =0.1921212.41010/36002 =22044、B-2、B-3、C-2、C-3、C-4、B-7、B-8、 C-7、 C-8 (9根)K=(3.34+4.5)2/(12.42)=0.632c=K/(2+K)=0.240Di6=c12ic/h2 =0.240*12*12.4*1010/36002 =27556、B-4、B-6 (2根)K=(3.342+4.5+3.38)/(12.42)=0.587c=K/(2+K)=0.227Di7=c1
21、2ic/h2 =0.2271212.41010/36002 =26063、C-5、C-6 (2根)K=(3.34+3.38)2/(12.42)=0.542c=K/(2+K)=0.213Di8=c12ic/h2 =0.2131212.41010/36002 =24456、B-5 (1根)K=3.342/(12.42)=0.269c=K/(2+K)=0.119Di9=c12ic/h2 =0.1191212.41010/36002 =13663D2=176819+137786+5392+157302+220444+275569+260632+244562+13663=7295303、第三層至第六層:
22、、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 (12根)Di1=17681、A-1、A-9、D-1、D-9、D-5、D-6 (6根)Di2=13778、B-1、C-1、B-9、C-9 (4根)Di3=22044、B-2、B-3、B-4、B-5、C-2、C-3、C-4、B-6、B-7、B-8、C-7、C-8 (12根)Di4=27556、C-5、C-6 (2根)Di5=24456D3-6=1768112+137786+220444+2755612+244562 =7626004、頂層:、D-5、D-6 (2根)K=3.382/(12.42)=0
23、.273c=K/(2+K)=0.120Di1=c12ic/h2 =0.1201212.41010/36002 =13778 、C-5、C-6 (2根)K=(3.382+3.34)/(12.42)=0.407c=K/(2+K)=0.169Di2=c12ic/h2 =0.1691212.41010/36002 =19404D頂=137782+194042=66364由此可知,橫向框架梁的層間側(cè)移剛度為:層次123456頂Di(N/mm)92381072953076260076260076260076260066364D1/D2=923810/7295300.7,故該框架為規(guī)則框架。五、各層縱向側(cè)移
24、剛度計(jì)算:同理,縱向框架層間側(cè)移剛度為:層次123456頂層Di(N/mm)1035634935623942398942398942398942398103102D1/D2=1035634/9356230.7,故該框架為規(guī)則框架。第三部分:重力荷載代表值的計(jì)算一、資料準(zhǔn)備:查荷載規(guī)范可?。?、 屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值(上人)30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 220.03=0.66KN/m2 三氈四油防水層 0.4 KN/m220厚礦渣水泥找平層 14.50.02=0.29 KN/m2150厚水泥蛭石保溫層 50.15=0.75 KN/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型輕鋼龍骨吊頂
25、0.25 KN/m2(二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層) 合計(jì) 5.35 KN/m2、1-5層樓面:木塊地面(加防腐油膏鋪砌厚76mm) 0.7 KN/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 KN/m2 合計(jì) 3.95 KN/m2、屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值:上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SK=urS0=1.00.2=0.2 KN/m2 (式中ur為屋面積雪分布系數(shù))、梁柱密度25 KN/m2蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 5.5KN/m3二、重力荷載代表值的計(jì)算:1、第一
26、層:(1)、梁、柱:類別凈 跨(mm)截 面(mm)密 度(KN/m3)體 積(m3)數(shù) 量(根)單 重(KN)總 重(KN)橫梁6500300600251.171729.25497.251700250400250.1794.2538.25縱梁6500300600251.172829.25819.003500300600250.63415.7563.00類別計(jì)算高度(mm)截 面(mm)密 度(KN/m3)體 積(m3)數(shù) 量(根)單 重(KN)總 重(KN)柱3600700700251.7643644.11587.6(2)、內(nèi)外填充墻重的計(jì)算: 橫墻: AB跨、CD跨墻:墻厚240mm,計(jì)算
27、長(zhǎng)度6500mm,計(jì)算高度3600-600=3000mm。 單跨體積:0.246.53=4.68m3 單跨重量:4.685.5=25.74KN 數(shù)量:17 總重:25.7417=437.58KN BC跨墻:墻厚240mm,計(jì)算長(zhǎng)度1700mm,計(jì)算高度3600-600=3000mm。 單跨體積:(1.73-1.5*2.4)0.24=0.36m3 單跨重量:0.365.5=1.98KN 數(shù)量:2 總重:1.982=3.96KN 廁所橫墻:墻厚240mm,計(jì)算長(zhǎng)度7200-2400=4800mm,計(jì)算高度3600-120=3480mm。 體積:0.244.83.48=4.009m3 重量:4.00
28、95.5=22.0495KN 橫墻總重:437.58+3.96+22.0495=463.5895KN 縱墻: 跨外墻:?jiǎn)蝹€(gè)體積:(6.53.0)-(1.82.12) 0.24=2.8656 m3數(shù)量:12總重:2.8656125.5=189.1296KN 廁所外縱墻:體積:6.53.0-1.82.1=15.72 m3總重:15.725.5=86.46KN 樓梯間外縱墻:體積:3.53.0-1.82.1=6.72 m3總重:6.725.5=36.96KN 門衛(wèi)外縱墻:體積:3.53.0-1.22.4=7.62m3總重:7.625.5=41.91KN 內(nèi)縱墻:?jiǎn)蝹€(gè)體積:(6.53.0-1.22.4
29、*2) 0.24=13.74m3 單個(gè)重量:13.745.5=75.57KN數(shù)量:12總重:75.5712=906.84KN 廁所縱墻:?jiǎn)蝹€(gè)體積:0.24(3.6-0.12)4.93=4.1175m3 單個(gè)重量:4.11755.5=22.6463KN數(shù)量:2總重:22.64632=45.2926KN 正門縱墻:總重:(1.86.5-1.82.1)0.245.5=10.4544KN 縱墻總重:189.1296+86.46+36.96+41.91+906.84+45.2926+10.4544=1317.0466KN(3)、窗戶計(jì)算(鋼框玻璃窗): 走廊窗戶:尺寸:1800mm2100mm 自重:0
30、.4KN/m2 數(shù)量:26 重量:1.82.10.426=39.312KN 辦公室窗戶:尺寸:1500mm2100mm 自重:0.4KN/m2 數(shù)量:2重量:1.52.10.42=2.52KN 總重:39.312+2.52=41.832KN(4)、門重計(jì)算: 木門:尺寸:1200mm2400mm 自重:0.15KN/m2 數(shù)量:26.25 重量:1.22.40.1526.25=11.34KN 鐵門:尺寸:6500mm3000mm 自重:0.4KN/m2 數(shù)量:0.5重量:6.53*0.40.5=3.9KN 總重:11.34+3.9=15.24KN(5)、樓板恒載、活載計(jì)算(樓梯間按樓板計(jì)算):
31、 面積:48.441613+117.4176+30.24=777.3984(m2) 恒載:3.95777.3984=3070.7237KN 活載:2.0777.3984=1554.7968KN由以上計(jì)算可知,一層重力荷載代表值為G1=G 恒+0.5G活=(497.25+38.25)1.05+(819+63)1.05+1587.61.05+463.5895+1317.0466+41.832 +15.24+(3070.7237+1554.7968)0.5 =9618.5836KN注:梁柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。2、第二層:(1)、梁、柱橫梁:AB跨:300mm600mm
32、 29.25KN18根=526.5KNBC跨:250mm400mm 4.25KN9根=38.25KN 縱梁:819+63=882KN 柱: 類別計(jì)算高度(mm)截 面(mm)密 度(KN/m3)體積(m3)數(shù) 量(根)單 重(KN)總 重(KN)柱3600650650251.5213638.0251368.9(2)、內(nèi)外填充墻重的計(jì)算:橫墻總重:463.5895KN縱墻: 比較第二層縱墻與第一層的區(qū)別有: 大廳:一層有鐵門 二層A、B、B跨有內(nèi)墻。 比較異同后,可得第二層縱墻總重為: 1317.0466+(3.06.55-21.82.1)0.245.5-3.9+(1.56.55-1.51.2)
33、0.245.5+(1.53.55-1.51.2)0.245.5 =1317.0466+15.9588-3.9+10.593+4.653 =1344.3514KN(3)、窗戶計(jì)算(鋼框玻璃窗): 第一類:尺寸:1800mm2100mm 自重:0.4KN/m2 數(shù)量:29 重量:1.82.10.429=43.848KN 第二類:尺寸:1500mm2100mm 自重:0.4KN/m2 數(shù)量:2重量:1.52.10.42=2.52KN 總重:43.848+2.52=46.368KN(4)、門重計(jì)算: 木門:尺寸:1200mm2400mm 自重:0.15KN/m2 數(shù)量:27.25 重量:1.22.40
34、.1527.25=11.772KN(5)、樓板恒載、活載計(jì)算(樓梯間按樓板計(jì)算): 面積:777.3984+11.166.96=855.072(m2) 恒載:3.95855.072=3377.5344KN 活載:2.0855.072=1710.144KN由以上計(jì)算可知,二層重力荷載代表值為G2=G 恒+0.5G活=(526.5+38.25)1.05+8821.05+1368.91.05+463.5895+1344.3514+46.368 +11.772+(3377.5344+1710.144)0.5 =9910.1918KN注:梁柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。3、第三層
35、至第五層:比較其與第三層的異同,只有B、B不同,可得三到五重力荷載代表值為:G3-5=9910.1918-10.593-4.653+(3.010.1-21.22.4)0.245.5=9927.3386KN4、第六層重力荷載代表值的計(jì)算:橫梁:526.5+38.25=564.75KN 縱梁:882KN 柱:計(jì)算高度:2100mm截面:650mm650mm數(shù)量:36總重:0.650.652.12536=798.525KN 橫墻:463.5895/2=231.7948KN 縱墻:(1344.3514+32.3928-10.593-4.653)/2=680.7491KN 窗重:46.368/2=23.
36、184KN 木門重:門高2400mm,計(jì)算高度為門的1500mm以上,故系數(shù)=(2.4-1.5)/2.4=3/8則木門重:11.7723/8=4.4145KN 屋面恒載、活載計(jì)算: 恒載:855.0725.35=4574.6352KN 活載:855.0722.0=1710.144KN 雪載:855.0720.2=171.0144KN由以上計(jì)算可知,六層重力荷載代表值為G6=G 恒+0.5G活=(564.75+882+798.525)1.05+231.7948+680.7491+23.184+4.4145+4574.6352 +(1710.144+171.0144)0.5 =9753.4748K
37、N注:梁柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。5、頂端重力荷載代表值的計(jì)算:橫梁:29.252=58.5KN縱梁:15.752=31.5KN柱:38.0254=152.1KN橫墻:25.742=51.48KN縱墻:(3.03.55-1.22.4)0.245.5+(3.03.55-1.82.1)0.245.5=19.3248KN 木門:1.22.40.15=0.432KN 窗:1.82.10.4=1.512KN 樓板恒載、活載計(jì)算: 面積:4.27.2=30.24m2 恒載:30.245.35=161.784KN 活載:30.242.0=60.48KN雪載:30.240.2=6.
38、048KN由以上計(jì)算可知,頂端重力荷載代表值為G頂=G 恒+0.5G活=58.5+31.5+51.48+19.3248+152.1+0.432+1.512+161.784+(60.48+6.048) 0.5 =543.1608KN集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值G i的計(jì)算結(jié)果如下圖所示:第四部分:橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算一、橫向自振周期的計(jì)算: 橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移法。按式Ge=Gn+1(1+3h1/2/H)將突出房屋重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層,即:Ge=543.16081+33.6/(3.65+4.7)=650.8153(KN)基本自振周期T
39、1(s)可按下式計(jì)算:T1=1.7T (uT)1/2注:uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。T結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù),取0.6。uT按以下公式計(jì)算:VGi=Gk(u)i= VGi/D ij uT=(u)k注:D ij 為第i層的層間側(cè)移剛度。 (u)i為第i層的層間側(cè)移。 (u)k為第k層的層間側(cè)移。 s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算過程見下表,其中第六層的Gi為G6和Ge之和。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次Gi(KN)VGi(KN)D i(N/mm)ui(mm)ui(mm)610404.290110404.29017
40、6260013.641265.98959927.338620331.628776260026.661252.68549927.338630258.967376260039.679225.68539927.338640186.305976260052.696186.00629910.191850096.497772953068.670133.3119618.583659715.081392381064.64064.64T1=1.7T (uT)1/2 =1.70.6(0.265989)1/2=0.526(s)二、水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算:本結(jié)構(gòu)高度不超過40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻
41、,變形以剪切型為主,故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用,即:1、結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85(9618.5836+9910.1918+9927.33863+9753.4748+543.1608)=50666.3128(KN) 2、計(jì)算水平地震影響系數(shù)1查表得二類場(chǎng)地近震特征周期值Tg=0.30s。查表得設(shè)防烈度為8度的max=0.161=(Tg/T1)0.9max =(0.3/0.526)0.90.16 =0.0965 3、結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEkFEk=1Geq =0.096550666.3128 =4890.5658(KN)因1.4Tg=1.40.3=
42、0.42sT1=0.526s,所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù) n=0.08T1+0.07=0.080.526+0.07=0.1121 F6=0.11214890.5658=548.2324KN 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算: Fi=GiHiFEk(1-n)/(GkHk) =4342.333(KN)地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=Fk(i=1,2,n)計(jì)算過程如下表:各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次Hi(m)Gi(KN)GiHi(KNm)GiHi/GjHjFi(KN)Vi(KN)26.3543.160813959.230.01773.82073.820622.79753.4748221403.880.2691168.0881241.908519.19927.3386189612.170.230998.7372240.645415.59927.3386
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