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文檔簡介

1、結(jié)構(gòu)設計第一節(jié) 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖1.1設計資料 (1)、工程名稱:某框架商住樓一榀框架 (2)、工程概況:建筑總高26.7m,共8層,室內(nèi)外高差為0.45m,底層高3.9m,其余各層高3.0m,具體情況可參見結(jié)構(gòu)平面布置圖。 (3)、溫度:夏季月平均氣溫33攝氏度,最高氣溫40攝氏度,冬季月平均氣溫10攝氏度,最低氣溫2攝氏度。 (4)、擬建地的基本雪壓 So=0.45N/,基本風壓 W00.35 N/,地面粗糙度為B類。 (5)、最大的凍土深度為:0.8m。 (6)、材料選用 混凝土:采用C30. 鋼筋:柱縱向鋼筋采用熱軋鋼筋HRB335,其余采用熱軋鋼筋HPB235. 墻體:采用混凝土空

2、心小砌塊,11.8 N/m2 鋁合金門窗:0.35N/m2;木門,0.2N/m21.2結(jié)構(gòu)選型(1)、結(jié)構(gòu)選型:根據(jù)該設計的適用功能和建筑設計要求,對于六層商住樓,因框架結(jié)構(gòu)體系的主要特點是平面布置比較靈活,能提供較大的室內(nèi)空間,對于商住樓是較適合的結(jié)構(gòu)體系,考慮該建筑處于7度地震設防區(qū),故采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)(橫向承重)體系。(2)、其它結(jié)構(gòu)選型:1.屋面:2.樓面:采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,板厚100。3.基礎:因地質(zhì)情況良好,故采用柱下獨立基礎。4.天溝:采用現(xiàn)澆天溝,具體情況參見建筑施工圖。1.3結(jié)構(gòu)布置標準層結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置如圖1-1。圖1-1 標準層結(jié)構(gòu)柱布置圖選取其中一榀進行計算其

3、結(jié)構(gòu)布置如圖12。圖12 結(jié)構(gòu)布置圖1.3確定計算簡圖假定框架柱嵌固于基礎頂面,框架梁與柱剛接。由于各層柱截面尺寸不變,故梁跨等于柱截面形心線之間的距離。底層柱高從基礎頂面算至一層板底,基頂標高根據(jù)地質(zhì)條件,室內(nèi)外高差定為1.2m, 故底層柱高為5.70m,其余各層柱高從樓面算至上一層樓面(即層高),故均為3m。由此可繪出框架的計算簡圖如圖1-3所示。1.4截面尺寸初估多層框架為超靜定結(jié)構(gòu),在內(nèi)力計算之前,要先估算梁、柱的截面尺寸及結(jié)構(gòu)所用材料的強度等級,以求得框架中各桿的線剛度及其相對線剛度?;炷恋燃墸篊30()(1)、梁截面尺寸估算根據(jù)h=()l,b=()h,估算梁的截面尺寸如表11。層

4、次砼強度等級KLL1KLL2KL1KL2KL3KL4KL5KL6KL715C30500250500250400250400250400250400250300200400250300200(2)、柱截面尺寸估算根據(jù)軸壓比限值按下列公式計算: 和 各層的重力荷載可近似的取14KN/m2,邊柱和中柱的負荷面積分別為7.32.1m2和7.33.5m2。由,N1.25NV可得柱得截面面積:邊柱 中柱 根據(jù)上述估算得結(jié)果并綜合考慮其因素,本設計所有柱的截面尺寸450mm450mm。1.5剛度計算其中在求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆樓板的作用,取中跨I=2.0 I0 。(I0 為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性

5、矩)。KL1 3.0107KN/m220.25mm(0.4mm)3/4.2m 1.90104KL2 3.0107KN/m220.25mm(0.4mm)3/2.7m 2.92104KL3 3.0107KN/m220.25mm(0.4mm)3/3.6m 2.22104柱:底柱3.0107KN/m20.45mm(0.45mm)3/5.7m 1.80104余柱3.0107KN/m20.35mm(0.45mm)3/3 m 3.42104令i邊余1.0,則其余桿件的相對線剛度為:則框架的計算簡圖如圖13所示。圖13 計算簡圖第二節(jié)荷載統(tǒng)計2.1恒荷載標準值(1)、屋面防水層(剛性)30厚C20細石混凝土防

6、水 1.50 kN/m2 防水層(柔性)三氈四油鋪小石子 0.40 kN/m2 找平層:15厚水泥砂漿 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2找平層:15厚水泥砂漿 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2找坡層:40厚水泥石灰焦渣砂漿3找平 0.04m14kN/m3=0.56 kN/m2保溫層:80厚礦渣水泥 0.08m13.9 kN/m3=1.16 kN/m2100mm厚鋼筋混凝土樓蓋 0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2合計: 6.34 kN/m2 (2)、標準層樓面陶瓷地磚樓面 0.

7、70 kN/m2 100mm厚鋼筋混凝土樓蓋 0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2合計: 4.93 kN/m2 (3)、梁自重bh250mm500mm梁自重: 25 kN/m30.25m(0.50m0.12m)=2.38 kN/m抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m(0.50m0.12m0.25m)17 kN/m32=0.22 kN/m合計: 2.60 kN/mbh250mm400mm梁自重: 25 kN/m30.25m(0.40m0.12m)=1.75 kN/m抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m(0.40m0.1

8、2m0.25m)17 kN/m32=0.18 kN/m合計: 1.93 kN/mbh200mm300mm梁自重: 25 kN/m30.20m(0.30m0.12m)=0.90 kN/m抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m(0.30m0.12m0.20m)17 kN/m32=0.14 kN/m(4)、柱自重bh450mm450mm柱自重: 25 kN/m30.45m0.45m=5.06 kN/m抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m(0.45m0.55m)17 kN/m32=0.31 kN/m合計: 5.37 kN/m (5)、外縱墻自重標準層 eq oac(,B) eq oac(,8) eq oac

9、(,9)軸鋁合金推拉門 0.35 kN/m2 eq oac(,B) eq oac(,9) eq oac(,10)軸縱墻 14 kN/m30.10m0.24m=3.36 kN/m鋁合金門 0.35 kN/m31.50m=0.53 kN/m麻面磚外墻 0.50 kN/m3(3.00m2.10m)=0.45 kN/m水泥粉刷內(nèi)墻面 0.36 kN/m3(3.00m2.10m)=0.33 kN/m合計: 4.67 kN/m eq oac(,E) eq oac(,9) eq oac(,10)軸縱墻 14 kN/m20.24 m(3.00m0.50m)=8.4 kN/m麻面磚外墻 0.50 kN/m33.

10、00m=1.50 kN/m水泥粉刷內(nèi)墻面 0.36 kN/m33.00m=1.08 kN/m合計: 10.98 kN/m eq oac(,E) eq oac(,10) eq oac(,11)軸縱墻 14 kN/m31.00m0.24m=3.36 kN/m鋁合金窗 0.35 kN/m31.50m=0.53 kN/m麻面磚外墻 0.50 kN/m3(3.00m1.50m)=0.75 kN/m水泥粉刷內(nèi)墻面 0.36 kN/m3(3.00m1.50m)=0.54 kN/m合計: 5.18 kN/m底層: eq oac(,E)軸外縱墻 14 kN/m3(3.90m0.50m)0.24m=13.44 k

11、N/m麻面磚外墻 0.50 kN/m23.90m=0.90 kN/m水泥粉刷內(nèi)墻面 0.36 kN/m23.90m=1.62 kN/m合計: 15.96 kN/m(6)、內(nèi)隔墻自重標準層:120厚內(nèi)隔墻 14 kN/m3(3.00m0.30m)0.12m=3.94 kN/m水泥粉刷墻面 0.36 kN/m3(3.00m0.30m)2=1.94 kN/m合計: 7.20 kN/m240厚內(nèi)隔墻 14 kN/m3(3.00m0.40m)0.24m=8.74 kN/m水泥粉刷墻面 0.36 kN/m2(3.00m0.30m)2=1.94 kN/m合計: 10.67 kN/m底層:120厚內(nèi)隔墻 14

12、 kN/m3(3.90m0.30m)0.12m=6.45 kN/m水泥粉刷墻面 0.36 kN/m3(3.90m0.30m)2=2. 02 kN/m合計: 8.56 kN/m240厚內(nèi)隔墻 14 kN/m3(3.90m0.40m)0.24m=13.78 kN/m水泥粉刷墻面 0.36 kN/m3(3.90m0.40m)2=2.95 kN/m合計: 16.73 kN/m(7)陽臺自重水磨石地面 3.65 kN/m結(jié)構(gòu)層:100mm厚鋼筋混凝土樓蓋 0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m17 kN/m3=0.17 kN/m2合計: 3.32 kN/m2欄桿

13、重: 0.12m(0.30m0.12m0.20m)17 kN/m32=0.14 kN/m(8)天溝自重及女兒墻現(xiàn)澆天溝自重 :25 kN/m3(0.52m0.08m)0.08m(0.52m0.24m)(0.5m0.36m)1.20 kN/m0.65 kN/m1.85 kN/m女兒墻自重: 0.24m1.10m18 kN/m325 kN/m30.1m0.24m(1.20m20.24m)0.5m6.67 kN/m2.1活荷載標準值根據(jù)荷載規(guī)范查得: 住宅: 2.0 kN/m2 陽臺: 2.5 kN/m2屋面雪荷載:SkrSo1.00.35 kN/m20.35 kN/m22.3豎向荷載作用下框架受荷

14、總圖 板傳荷載示意圖 (1) eq oac(,B) eq oac(,C)軸間框架梁屋面板傳荷載:恒載:6.34 kN/m2213.06 kN/m活載: 2.0 kN/m225.25 kN/m樓面板傳荷載:恒載:3.37 kN/m212()2()328.63 kN/m活載: 2.0 kN/m212()2()324.12 kN/m梁自重: 1.93 kN/m內(nèi)墻自重: 11.02 kN/m eq oac(,B) eq oac(,C)軸間框架梁荷載為:屋面梁:恒載梁自重板傳荷載 1.93 kN/m13.06 kN/m14.99 kN/m活載板傳荷載5.25 kN/m樓面梁:恒載梁自重板傳荷載+內(nèi)墻自

15、重 1.93 kN/m8.63 kN/m11.02 kN/m21.58 kN/m 活載板傳荷載4.12 kN/m計算書配套CAD圖紙在愛建筑網(wǎng)下載全套畢業(yè)設計盡在愛建筑網(wǎng) HYPERLINK (2) eq oac(,C) eq oac(,D)軸間框架梁 屋面板傳荷載: 恒載:6.34 kN/m2210.70 kN/m 活載:2.0 kN/m223.375 kN/m 樓面板傳荷載: 恒載:3.37 kN/m212()2()323.92 kN/m 活載:2.0 kN/m212()2()322.68 kN/m 梁自重: 1.93 kN/m內(nèi)墻自重: 11.02 kN/m eq oac(,C) eq

16、oac(,D)軸間框架梁荷載為:屋面梁恒載梁自重板傳荷載1.93 kN/m10.70 kN/m12.63 kN/m活載板傳荷載3.38 kN/m樓面梁:恒載梁自重板傳荷載內(nèi)墻自重1.93 kN/m3.92 kN/m11.0217.47kN/m 活載板傳荷載2.68kN/m2(3) eq oac(,D) eq oac(,E)軸間框架梁恒載:6.34 kN/m2214.27 kN/m活載:2.0 kN/m223.9 kN/m樓面板傳荷載:恒載:3.37kN/m212()2()325.06 kN/m 活載:2.0 kN/m212()2()323.05 kN/m 梁自重: 1.93 kN/m內(nèi)墻自重:

17、 11.02 kN/m eq oac(,D) eq oac(,E)軸間框架梁受荷:屋面梁:恒載梁自重板傳荷載1.93 kN/m9.66 kN/m18.60 kN/m活載板傳荷載3.9kN/m樓面梁:恒載梁自重板傳荷載內(nèi)墻自重1.93 kN/m5.06 kN/m11.02 kN18.01kN/m 活載板傳荷載3.05kN/m(4)、 eq oac(,B)軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重板傳荷載天溝自重雨蓬傳荷女兒墻梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.81kN板傳荷載6.34 kN/m212()2()37.2m 78.79kN天溝自重1.85 kN/m7.3m13.51kN雨

18、蓬傳荷(1.85 kN/m21.5m26.34 kN/m21.75m) (4.449.13) 15.21kN女兒墻自重6.677.348.69kN頂層柱恒載梁自重板傳荷載天溝自重雨蓬傳荷女兒墻 17.81kN+78.79kN+13.51kN+48.692kN=173.91kN頂層柱活載板傳活載 2.0 kN/m212()2()37.3m 24.85kN標準層柱恒載梁自重板傳荷載外墻重陽臺自重梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.81kN板傳荷載3.37 kN/m223.37 kN/m22(1.93 kN/m11.02 kN/m)4.2m/223.37 kN/m212()2()3

19、3.37 kN/m212()2()32 83.81kN 外墻自重(3.37 kN/m2.1m10.98 kN/m1.8m)(5.18 kN/m2.1m10.98 kN/m1.3m)2 52.93kN陽臺傳荷(3.32 kN/m21.5m1.98 kN/m2)218.80kN標準層柱恒載17.8183.8152.9318.80173.35kN標準層活載板傳活載陽臺傳荷 2.0 kN/m26.8m2.0 kN/m212()2()34.2m2/422.5 kN/m21.5m2 16.1716.337.81 40.31 kN基礎頂面恒載=基礎梁自重1.56 kN/m(7.3m0.45m)10.76kN

20、(5)、 eq oac(,C)軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重板傳荷載梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.68kN板傳荷載6.34 kN/m212()2()37.3m6.34 kN/m212()2()37.3m 57.8178.79 130.60 kN頂層柱恒載梁自重板傳荷載 136.60kN+17.86 kN=148.28 kN頂層活載板傳活載 2.0 kN/m212()2()37.3m 2.0 kN/m212()2()37.3m=41.20 kN標準層柱恒載梁自重板傳荷載內(nèi)墻自重梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.68 kN板傳荷載3.37 kN/m2

21、23.37 kN/m22(1.93 kN/m11.02 kN/m)4.2m/223.37 kN/m212()2()3 3.37 kN/m212()2()324.93 kN/m22.1m(5.2)/7.323.37 kN/m212()2()3(5.2m)2/2/7.3m23.37 kN/m2+1.04 kN/m+6.48 kN/m+4.93 kN/m212()2()3 2.7m/25.3m/7.4m2 83.8126.2911.6314.29. 136.01kN 內(nèi)墻自重11.02 kN/m3.4m37.47 kN標準層柱活載板傳活載 2.0 kN/m26.8m2.0 kN/m212()2()3

22、4.2m2/422.0 kN/m22.1m(5.2m)/7.3m22.0 kN/m212()2()3(5.2m)2/2/7.3m22.0 kN/m2+2.0 kN/m212()2()3 2.7m/25.2m/7.3m2 16.1716.334.728.483.53 49.23kN 基礎頂面恒載=基礎梁自重1.56 kN/m(7.3m0.5m)10.61kN(6)、 eq oac(,D)軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重板傳荷載梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.68 kN板傳荷載6.34 kN/m212()2()37.36.34 kN/m212()2()37.3 57.81

23、71.93 129.74kN頂層柱恒載梁自重板傳荷載 17.68kN+129.74kN=147.42kN頂層柱活載板傳活載 2.0 kN/m212()2()37.3m +2.0 kN/m212()2()37.3=40.93 kN標準層柱恒載梁自重板傳荷載內(nèi)墻自重梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.68 kN板傳荷載4.93 kN/m22.1m(5.2)/7.323.37 kN/m212()2()3(5.2m)2/2/7.3m23.37 kN/m2+1.04 kN/m+6.48 kN/m+4.93 kN/m212()2()3 2.7m/25.3m/7.4m23.37 kN/m23

24、.4m2+4.93 kN/m21.8m(2.1m)/7.3m2+3.37 kN/m2(2.1m)2/2/7.3m2+3.37 kN/m212()2()3+1.04kN/m+6.48kN/m +4.93 kN/m212()2()3 3.6m/22.1m/7.3m2(4.93 kN/m212()2()3+1.93kN/m+11.02kN/m +3.37 kN/m212()2()3 3.6m/23.9m/7.3m2 52.21+18.68+41+1.34+14.66+37.18 128.17 kN 內(nèi)墻自重12.26 kN/m2(7.3m-0.5m)74.94 kN標準層柱恒載梁自重板傳荷載內(nèi)墻自重

25、 17.68 kN128.17 kN74.94 kN 220.79kN標準層柱活載板傳活載2.0 kN/m22.1m(5.2m)/7.3m22.0 kN/m212()2()3(5.2m)2/2/7.3m22.0 kN/m2+2.0 kN/m212()2()3 2.7m/25.2m/7.3m22.0 kN/m23.4m(7.33.4/2)/7.3m2+2.5 kN/m21.8m(2.1m)/7.3m2+2.0 kN/m22.1m()/7.3m2+2.0 kN/m212()2()3 +2.5 kN/m212()2()3 3.6m/22.1m/7.3m 2+2.5 kN/m212()2()3 +2.

26、0 kN/m212()2()3 3.6m/23.9m/7.3m 2 4.728.483.5311.082.080.403.736.644.728.483.53 40.66 kN 基礎頂面恒載=基礎梁自重1.56 kN/m2(7.2m0.5m)10.45 kN(7)、 eq oac(,E)軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重板傳荷載天溝自重雨蓬傳荷女兒墻梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.68 kN板傳荷載6.34 kN/m212()2()37.3m 71.93 kN天溝自重1.85 kN/m7.313.51kN雨蓬傳荷(1.85 kN/m21.2m26.34 kN/m21.4

27、4m)3.4m(3.4m/20.75m)/7.3m2 10.74 kN女兒墻自重6.67 kN/m7.3m48.69 kN頂層柱恒載梁自重板傳荷載天溝自重雨蓬傳荷女兒墻 17.81 kN+71.93 kN+13.51kN+48.69 kN=162.68kN頂層柱活載板傳活載 +2.0 kN/m212()2()37.3 22.69kN標準層柱恒載梁自重板傳荷載陽臺傳荷梁自重2.60 kN/m(7.3m-0.5m)17.81 kN板傳荷載3.37 kN/m23.4m2+4.93 kN/m21.8m(2.1m)/7.3m2+3.37 kN/m2(2.1m)2/2/7.3m2+3.37 kN/m212

28、()2()3+1.04kN/m+6.48kN/m +4.93 kN/m212()2()3 3.6m/22.1m/7.3m2(4.93 kN/m212()2()3+1.93kN/m+11.02kN/m+3.37 kN/m212()2()3 3.6m/23.9m/7.3m2 78.96 kN 外縱墻自重(5.181.2+10.980.9)2.1/2/7.3+(5.180.9+10.980.9)(2.1+1.8/2)/7.3+(3.371.8+10.981.6)5.6/7.352.86kN陽臺傳荷 (3.321.21.98)3.4(3.4/20.75)/7.34.72kN標準層柱恒載梁自重板傳荷載陽

29、臺傳荷17.81 kN78.96 kN52.86 kN4.72 kN154.35 kN標準層柱活載板傳活載陽臺傳荷 2.0 kN/m23.4m(7.33.4/2)/7.3m2+2.5 kN/m21.8m(2.1m)/7.3m2+2.0 kN/m22.1m()/7.3m2+2.0 kN/m212()2()3 +2.5 kN/m212()2()3 3.6m/22.1m/7.3m 2+2.5 kN/m212()2()3 +2.0 kN/m212()2()3 3.6m/23.9m/7.3m 2 11.08+2.08+0.4+3.73+6.64 23.93 kN 基礎頂面恒載底層外縱墻自重基礎梁自重15

30、.90 kN/m(7.30m0.50m)1.56 kN/m(7.3m0.5m)118.80 kN框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖21所示(圖中數(shù)值均為標準值)。第三節(jié)豎向荷載計算3.1 恒荷載計算梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。(1)、1層B節(jié)點的彎矩分配系數(shù)1層C節(jié)點的彎矩分配系數(shù)其余節(jié)點見圖3.1(2)、固端彎矩計算均布恒載和集中荷載偏心引起的固端彎矩構(gòu)成節(jié)點不平衡彎矩:M均載 M集中荷載Fe M梁固端M1M2根據(jù)上述公式計算的梁固端彎矩如圖3.1所示。各恒載傳遞計算結(jié)果如圖3.1所示。(3)、框架梁剪力計算:取節(jié)點平衡可求得梁端的剪力,計算結(jié)果見表31。(4)、恒載作用下柱的剪力

31、計算結(jié)果見表32。表32 柱剪力 層數(shù)B軸柱C軸柱D軸柱E軸柱610.776.294.047.5059.485.822.985.5249.595.823.055.7339.415.773.035.63211.566.733.486.8311.150.740.400.70(5)、橫梁跨中計算 取脫離體按簡支梁計算,則有:集中荷載產(chǎn)生的彎矩e為集中荷載到梁端的距離。計算結(jié)果見表33。6層梁DE的計算=則有 -(6)、框架柱的軸力計算,根據(jù)荷載分布及剪力進行計算B軸柱6層:N1=梁端剪力縱梁傳來恒載31.48173.91205.39KN N2= N1+柱自重205.3916.11221.50KN5層

32、:N3= N2梁端剪力縱梁傳來恒載221.5045.32173.35440.17KN N4= N3+柱自重440.1716.11456.28KN4層:N5= N4梁端剪力縱梁傳來恒載456.2845.32173.35674.95KN N6= N5+柱自重674.9516.11691.06KN3層:N7= N6梁端剪力縱梁傳來恒載691.0645.32173.35909.73KN N8= N7+柱自重909.7316.11925.84KN2層:N9= N8梁端剪力縱梁傳來恒載925.8445.32173.351143.91KNN10= N9+柱自重1143.9116.111160.62KN1層:

33、N11= N10梁端剪力縱梁傳來恒載1160.6245.32173.351379.29KN N12= N11+柱自重1379.2924.171403.46KNC軸柱6層:N1=(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載31.4817.05148.28196.81KN N2= N1+柱自重196.8116.11212.92KN5層:N3= N2(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載212.9223.4845.32191.16472.88KN N4= N3+柱自重472.8816.11488.99KN4層:N5= N4(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載488.9923.4845.32191.16748.95KN N6= N5+

34、柱自重748.9516.11765.06KN3層:N7= N6(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載765.0623.4845.32191.161025.02KN N8= N7+柱自重1025.0216.111041.13KN2層:N9= N8(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載1041.1323.4845.32191.161301.09KNN10= N9+柱自重1301.0916.111317.20KN1層:N11= N10(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載1317.2023.4845.32191.161577.16KN N12= N11+柱自重1577.1624.171601.33KND軸柱6層:N1=(左右)梁

35、端剪力縱梁傳來恒載17.0529.16147.42193.63KN N2= N1+柱自重193.6316.11209.74KN5層:N3= N2(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載209.7432.4223.48220.79486.43KN N4= N3+柱自重486.4316.11502.54KN4層:N5= N4(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載502.5432.4223.48220.79779.23KN N6= N5+柱自重779.2316.11795.34KN3層:N7= N6(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載795.3432.4223.48220.791072.03KN N8= N7+柱自重1072.0

36、316.111088.14KN2層:N9= N8(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載1088.1432.4223.48220.791364.83KNN10= N9+柱自重1364.8316.111380.94KN1層:N11= N10(左右)梁端剪力縱梁傳來恒載1380.9432.4223.48220.791657.63KN N12= N11+柱自重1657.6324.171681.80KNE軸柱6層:N1=梁端剪力縱梁傳來恒載29.16162.58191.74KN N2= N1+柱自重191.7416.11207.85KN5層:N3= N2梁端剪力縱梁傳來恒載207.8532.42154.35394

37、.62KN N4= N3+柱自重394.6216.11410.73KN4層:N5= N4梁端剪力縱梁傳來恒載410.7332.42154.35597.50KN N6= N5+柱自重597.5016.11613.61KN3層:N7= N6梁端剪力縱梁傳來恒載613.6132.42154.35800.38KN N8= N7+柱自重800.3816.11816.49KN2層:N9= N8梁端剪力縱梁傳來恒載816.4932.42154.351003.26KNN10= N9+柱自重1003.2616.111019.37KN1層:N11= N10梁端剪力縱梁傳來恒載1019.3732.42154.351

38、206.14KN N12= N11+柱自重1206.1424.171230.31KN恒荷載標準值作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖3.3、3.4、和3.5所示。3.2活荷載計算梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。(1)、1層B節(jié)點的彎矩分配系數(shù)1層C節(jié)點的彎矩分配系數(shù)其余節(jié)點見圖31。(2)、固端彎矩計算均布活載和集中荷載偏心引起的固端彎矩構(gòu)成節(jié)點不平衡彎矩:M均載 M集中荷載Fe M梁固端M1M2根據(jù)上述公式計算的梁固端彎矩略。(3)、各活載傳遞計算結(jié)果略。(4)、橫梁跨中計算 取脫離體按簡支梁計算,則有:(5)活荷載標準值作用的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖3.6.1、3.6.2、和3.6.

39、3所示。第四節(jié)水平荷載計算4.1水平風荷載作用下內(nèi)力計算(1)、風荷載標準值風荷載標準值按式計算?;撅L壓0 =0.35kN/m2,由規(guī)范查得(迎風面)和(背風面)。風壓高度系數(shù)z取值按B類地面。規(guī)范規(guī)定,對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu),應采用風振系數(shù)來考慮風壓脈動的影響。本結(jié)構(gòu)h=26.7m30m,故取值1.0 。hiw為下層柱高,hj為上層柱高,對于頂層為女兒墻高度的2倍。迎風面的寬度,B7.3m??蚣芙Y(jié)構(gòu)分析時,按靜力等效原理將分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載,計算過程見下表41。其中z為節(jié)點到室外地面的高度。表41集中風荷載標準值層次z/m/mWk/kn61.00.353.

40、02.411.1251.00.353.03.011.85413.51.081.31.00.353.03.010.76310.51.011.31.00.353.03.010.0627.51.01.31.00.353.03.09.9613.91.01.31.00.353.93.012.46(2)、風荷載作用下的水平側(cè)移驗算1、側(cè)移剛度D計算見表42。表42 橫向D值的計算層構(gòu)件名稱25中柱C0.4118696邊柱B0.2210032中柱D0.4319608邊柱E0.2410944層構(gòu)件名稱底層中柱C0.684521邊柱B0.53391中柱D0.694587邊柱E0.5335242、風荷載作用下層間

41、剪力及側(cè)移計算由式計算層間剪力,然后據(jù)框架的層間側(cè)移剛度,再按式和式計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移,計算過程見表43。表4-3風荷載作用下層間剪力及側(cè)移計算層數(shù)層高(mm)V剪力(KN)u(m)u/h限值6300011.12592800.00021/166661/5505300022.97592800.000151/86924300033.73592800.00038 1/75243300042.79592800.000721/47622300053.75592800.000911/36461450066.21160230.0041/1125由表4-3可知,風荷載作用下框架最大層間彈性位移角為1

42、/1125,遠小于1/550,滿足規(guī)范要求。(3)、風荷載作用下內(nèi)力計算框架在風荷載下的內(nèi)力用D值法進行計算。1、反彎點的高度:各柱反彎點高度比y按式確定,其中底層柱需考慮修正值,第二層柱需考慮修正值,其余柱均無修正,具體計算過程及結(jié)果見表4-4。表4-4風載作用下的柱反彎點高度層柱Hiy0y1y2y3yyh/m6邊柱B3.00.560.250000.250.75中柱C3.01.40.360000.361.08中柱D3.01.50.340000.341.11邊柱E3.00.650.270000.270.815邊柱B3.00.560.350000.351.08中柱C3.01.40.420000.

43、421.26中柱D3.01.50.430000.431.29邊柱E3.00.650.370000.371.114邊柱B3.00.560.400000.401.20中柱C3.01.40.450000.451.35中柱D3.01.50.450000.451.35邊柱E3.00.650.400000.401.203邊柱B3.00.560.450000.451.35中柱C3.01.40.470000.471.41中柱D3.01.50.480000.481.44邊柱E3.00.650.450000.451.352邊柱B3.00.560.5000.0500.551.65中柱C3.01.40.5000.05

44、00.551.65中柱D3.01.50.5000.0500.551.65邊柱E3.00.650.5000.0500.551.651邊柱B5.71.060.6500-0.050.603.42中柱C5.72.670.5500-0.050.502.85中柱D5.72.860.5500-0.050.502.85邊柱E200-0.050.673.252、根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點的位置計算柱端彎矩,再由柱端彎矩根據(jù)節(jié)點平衡求梁端彎矩。公式為和邊跨梁端彎矩為中柱梁端彎矩為風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程見表4-5,表4-6,表4-7。表4-5 A風荷載作用下邊柱E和梁柱端彎矩計算層數(shù)i/(kN)(N/m

45、m)Dim(N/mm)Vim(kN)yh/(m)Mc上/(kNm)Mc下/ (kNm)Mb總/(kNm)611.1259280109442.050.814.481.669.71522.9759280109454.7115.90433.7359280109446.221.2011.207.4620.50342.7959280109447.901.3513.0710.6724.06253.7559280109449.921.6513.3916.3754.04166.2116023352413.963.2535.6747.3247.32表4-5 B風荷載作用下邊柱B和梁柱端彎矩計算層數(shù)i/(kN)(

46、N/mm)Dim(N/mm)Vim(kN)yh/(m)Mc上/(kNm)Mc下/ (kNm)Mb總/(kNm)611.1259280100321.880.754.231.418.88522.9759280100323.891.087.474.3013.98433.7359280100325.711.2010.286.8518.82342.7959280100327.241.3511.959.7722.04253.7559280100329.091.6512.2715.0038.54166.2116023339114.013.4223.5447.9147.91表4-6 A風荷載作用下中柱C剪力和

47、梁柱端彎矩計算層數(shù)i/(kN)(N/mm)Dim(N/mm)Vim(kN)yh/(m)Mc上/(kNm)Mc下/ (kNm)Mb左(kNm)Mb右/(kNm)611.1259280186963.511.087.803.792.684.11522.9759280186967.241.266.749.126.3910.00433.73592801869610.631.3517.5414.3510.4016.31342.79592801869613.331.4121.1918.8013.8621.68253.75592801869616.961.6522.9027.9816.2625.43166.2

48、116023452118.682.8553.2453.2331.6749.54表4-6 B風荷載作用下中柱D剪力和梁柱端彎矩計算層數(shù)i/(kN)(N/mm)Dim(N/mm)Vim(kN)yh/(m)Mc上/(kNm)Mc下/ (kNm)Mb左(kNm)Mb右/(kNm)611.1259280196083.611.116.824.003.892.93522.9759280196087.341.2912.559.479.437.12433.73592801960810.831.3517.8714.7615.5811.76342.79592801960813.731.4421.4219.7720.

49、6215.56253.75592801960817.561.6523.7128.9724.7818.70166.2116023458719.612.8555.8955.8948.3748.37表4-7 A 荷載作用下框架柱D、E軸力和梁端剪力計算層次梁端剪力柱軸力邊梁DE中梁CDED6(9.71+2.93)/3.6=3.51(3.89+4.11)/2.7=2.96-3.510.550.555(15.90+7.12)/3.6=6.39(9.43+10.00)/2.7=7.19-6.39-0.8-0.254(20.50+11.76) /3.6=8.96(15.58+16.31)/2.7=11.81

50、-8.96-2.85-3.103(24.06+15.56) /3.6=11.01(20.62+21.68)/2.7=15.67-11.01-4.66-7.762(54.04+18.70)/ /3.6=20.21(24.78+25.43)/2.7=18.60-20.211.61-6.151(47.32+36.49) /3.6=23.28(48.37+49.54)/2.7=26.26-23.28-2.98-9.13表4-7 B 荷載作用下框架柱B、C軸力和梁端剪力計算層次梁端剪力柱軸力邊梁BC中梁CDBC6(8.88+2.63)/4.2=2.74(3.89+4.11)/2.7=2.96-2.74-

51、0.22-0.225(13.98+6.39)/4.2=4.99(9.43+10.00)/2.7=7.19-4.99-2.20-2.424(18.82+10.40) /4.2=6.96(15.58+16.31)/2.7=11.81-6.96-4.85-7.273(22.04+13.86) /4.2=8.55(20.62+21.68)/2.7=15.67-8.55-7.12-14.392(38.54+16.26) /4.2=13.05(24.78+25.43)/2.7=18.60-13.05-5.55-19.941(31.94+31.67) /4.2=15.14(48.37+49.54)/2.7=

52、26.26-15.14-11.12-31.063、風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)彎矩、剪力、軸力圖如圖4.1、4.2、4.3所示。4.2地震荷載的計算該建筑的主體結(jié)構(gòu)高度為18.9m,且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布,故可采用底部剪力法進行計算水平地震作用。(1)、作用于屋面梁和各層樓面梁處的重力荷載代表值為:屋面梁處:GEW結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重50雪荷載樓面梁處:GEU結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重50活荷載其中構(gòu)件和結(jié)構(gòu)自重取樓面上、下1/2層高范圍內(nèi)(屋面梁處取頂層的一半)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的重(包括縱、橫梁自重,樓板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層,縱橫墻體及柱等自重)。GE1外墻自重內(nèi)墻自重樓板自重梁自重柱自重50%活載5.375.740+1.

53、93(2.7+3.6)10+16.52+32+51.63+15.96(6.5+51.6)2+16.73(3.6+2.7)10+51.6+328.56+3.3751.610.5+2.051.610.550%=1224.36+495.62+2173.75+1917.27+51.9+541.8=6840.20kN6900 kNGE2GE3 GE4外墻自重內(nèi)墻自重樓板自重陽臺自重梁自重柱自重50%活載5.37340+2.6051.64+1.9310.516+1.04(2.7+3.6)63.3751.610.5+2.13.376+(2.1+2.1+1.8)5.183+(1.3+1.8+0.4)610.9

54、82+11.02(10.5+3.6+4.2+10.5+2.6)6+3.32(1.53.9+1.23.4)6+2.051.610.550%644.4+536.64+324.24+39.31+1825.87+366.28+2076.17+541.86354.61 kN6400 kNGE頂外墻自重內(nèi)墻自重屋面板自重天溝自重女兒墻自重梁自重柱自重突出屋面重50%雪荷載 6.3451.610.5+2.6051.64+1.931010.5+(1.85+6.67)(51.6+10.5)2+0.3551.610.550%=3421.70+536.64+202.65+1058.10+94.82=5313.915

55、400KN(2)、框架自振周期的計算 框架自振周期可采用假象頂點位移法計算,對于民用框架和框架抗震墻房屋,也可按下列經(jīng)驗公式計算:式中H房屋主體結(jié)構(gòu)的高度(m),H26.70m;B房屋震動方向的長度,在計算橫向水平地震作用時,為房屋寬度取10.50m。則0.42(3)、多遇水平地震作用標準值及位移計算由于設防烈度為7度,抗震等級為三級,近震,場地土為類,由建筑抗震設計規(guī)范(GBJ1189),表4.1.41和表4.1.42可查得,則橫向地震影響系數(shù):由抗震規(guī)范可知對于多質(zhì)點體系,結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標準值為各質(zhì)點的水平地震作用按下式計算:計算得作用遇各質(zhì)點橫向水平地震作用標準值如表48:表

56、48 橫向Feik的計算層GiHiGiHiGiHiFi6540020.7111780499590506.65660017.7116820529.44660012.797020439.73660010.777220350.0266008.757420260.2169005.739330211.8(4)、框架水平位移計算 eq oac(,1)用于橫向框架計算得側(cè)移剛度D值計算結(jié)果見表49。表49 橫向D值的計算層構(gòu)件名稱25中柱C0.4118696邊柱B0.2210032中柱D0.4319608邊柱E0.2410944層構(gòu)件名稱底層中柱C0.684521邊柱B0.53391中柱D0.694587邊

57、柱E0.533524 eq oac(,2)框架側(cè)移驗算 多遇地震作用下框架層間彈性位移應符合下式條件:多遇地震作用標準值產(chǎn)生的樓層間最大的彈性層間位移。第i層層間彈性位移式中,為樓層點地震剪力;為第i層第k柱的抗側(cè)剛度。則地震作用下框架側(cè)移計算如表410:表410 地震作用下框架側(cè)移計算層次FiViDuehiue/hi6506.6506.65928000.00013.01/300005529.41036.05928000.00193.01/15794439.71425.75928000.00283.01/10713350.01755.75928000.00343.01/8822260.2199

58、8.95928000.00383.01/7891211.82209.71602300.01075.71/580則1/5801/550 知本設計抗震側(cè)移滿足規(guī)范要求。(3)、地震作用下內(nèi)力計算框架在地震下的內(nèi)力用D值法進行計算。1、反彎點的高度:各柱反彎點高度比y按式確定,其中底層柱需考慮修正值,第二層柱需考慮修正值,其余柱均無修正,具體計算過程及結(jié)果見表4-11。表4-11地震作用下的柱反彎點高度層柱Hiy0y1y2y3yyh/m6邊柱B3.00.560.250000.250.75中柱C3.01.40.360000.361.08中柱D3.01.50.340000.341.11邊柱E3.00.6

59、50.270000.270.815邊柱B3.00.560.350000.351.08中柱C3.01.40.420000.421.26中柱D3.01.50.430000.431.29邊柱E3.00.650.370000.371.114邊柱B3.00.560.400000.401.20中柱C3.01.40.450000.451.35中柱D3.01.50.450000.451.35邊柱E3.00.650.400000.401.203邊柱B3.00.560.450000.451.35中柱C3.01.40.470000.471.41中柱D3.01.50.480000.481.44邊柱E3.00.650.

60、450000.451.352邊柱B3.00.560.5000.0500.551.65中柱C3.01.40.5000.0500.551.65中柱D3.01.50.5000.0500.551.65邊柱E3.00.650.5000.0500.551.651邊柱B5.71.060.6500-0.050.603.42中柱C5.72.670.5500-0.050.502.85中柱D5.72.860.5500-0.050.502.85邊柱E200-0.050.673.252、根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點的位置計算柱端彎矩,再由柱端彎矩根據(jù)節(jié)點平衡求梁端彎矩。公式為和邊跨梁端彎矩為中柱梁端彎矩為風荷載作用下框

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