信阳万达商场计算书 土木毕业论文

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学号:20095093291信阳师范学院毕业设计计算书专 业 土木工程 年 级 2009级 土二 姓 名 郑晓鸿 设计题目 信阳万达商场 指导教师 彭建勋、马虹 2013年 4月 25 日前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计课题为商场,题目自定。在毕业设计前期,我重温了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等书本,并借阅了 抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕业设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入,通过老师的审批和指正,我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分进一步了解了Word、Excel的使用。在绘图时熟练掌握了AutoCAD、PKPM,提高了分析、解决问题的能力。所有这些都使我从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。【内容摘要】:本设计主要进行了结构方案中框架2轴框架的结构设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着计算竖向荷载(恒荷载、活荷载)作用下的结构内力,并且考虑地震作用力和风荷载的影响。内力组合是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计(完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制)、楼盖的设计(完成了板的配筋和次梁的配筋)、基础的设计(完成了独立基础图)以及楼盖的设计。 【关键词】: 框架结构 结构设计 【Abstract】:The main design of the structure in the framework is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of D-axis framework. In determining the framework of the layout, the first conducted on behalf of the load between the value of the calculation, and then calculated vertical load (constant load, the live load) under the structure of internal forces,and consider seismic force wind loads are affected. Also in Xinyang, we can not consider seismic force wind loads are affected. Combination of internal forces is to identify the most disadvantaged group or several groups of a combination of internal forces. Select the most security and reinforcement Calculation of the results of graphics. In addition, the structure of the programmer in the design of indoor stairs (a complete platform boards, boards of the ladder, platform and other components of the beam internal forces and the reinforcement of calculation and mapping), floor design (of the plate to complete the reinforcement and The reinforcement of the beam), based on the design (completion of an independent foundation) and floor design.【Keywords】:Frames structure, structural design目 录第一章 建筑设计说明第二章 结构设计说明第三章 结构布置第四章 确定板、柱、粱尺寸及规格第五章 确定计算单元和计算简图第六章 荷载计算第七章 内力计算第八章 内力组合第九章 梁柱配筋第十章 楼板和次梁设计第十一章 楼梯设计第十二章 基础设计第十三章 参考文献 第一章 建筑设计说明建筑设计概况与主要建筑经济技术指标1、设计题目:信阳万达商场2、建筑地点及拟建基地平面图本建筑位于信阳市市中心繁华区段,主要功能为销售民用百货。由主管批准拟建基地平面图见下图。3 .建筑规模建筑面积约为10090.8 m2,占地面积为2522.7m2, 共四层,总高为18m,一层层高4.8m,二三层层高为4.2m,四层层高为3.6m。建筑总长60m,总宽为43.2m。4. 建筑内容(1) 平面功能分析本建筑设计有四个入口,三个主入口,一个进货入口,货梯一个,楼梯四个,自动扶梯两个,位置明显,具体做法详见建筑施工图。(2) 房间布置为满足各种房间的功能要求,底层和二、三主要是营业用房,作为超市的主要场所,四层主要是仓库、宿舍、会议室及办公室,各层都布置有一个厕所;设计同时考虑了通风,采光等因素,且均符合规范要求。(3) 墙体与墙面1.除卫生间使用轻质隔墙外,其他墙体均采用200厚加气混凝土砌块(1.54KN/m2),女儿墙为200厚砖墙(1.93 KN/m2)2.墙体与柱的连接均符合规范要求3.墙面装修详见图纸(4) 门窗选用门窗选用详见图纸,墙面构造详见图纸。 楼板,地面及外墙的做法详见图纸。屋面及楼梯构造详见图纸。(5) 各种安全设施设有四个安全楼梯,满足防火疏散及安全规范。(6)补充说明 1.本设计中除标高以米作为单位外,其他均以毫米为单位。2.所有没有标注的门垛宽均为200mm。3.对有水房间的墙体下,均设200高的混凝土翻边,所有卫生间图中未标明者均低于同层楼面50mm,女儿墙用200厚混凝土压顶。4.其余相关说明详见图纸。5.设计中未尽事宜,请参照有关建筑规范施工。第二章 结构设计说明一. 设计资料水文及地质、气象资料(1)气温 最热月平均29.6,夏季室外最高温度39.8 最冷月平均8.4, 冬季室外最低温度-5.3(2)基本风压0.4KN/m2,最大风级7-8级,全年主导风向东北风,夏季主导风向为南风。基本雪压0.35KN/m2,年降水量1400mm,日最大降水量180mm,每小时最大降水量为40mm/h,最大积雪深度为25cm。(3)相对湿度 冬季49%,夏季56%(4)地质资料 建筑场地平坦,土层分布比较规律。自然地表1m内为填土,填土下层为3m厚砂质粘土,再下为砾石层。砂质粘土承载力特征值为250kN/m2,砾石层承载力特征值为300400kN/m2。(5)地下水位深约7m,无侵蚀性。在一般季节施工可不考虑地下水的影响。类场地,冻土深度为18cm。(6)地震烈度 7度,设计基本地震加速度值为0.15g;二.结构选型1.结构体系选型对于层数不高的商场,可选用钢筋混凝土框架结构、混合结构、底层框架或内框架砖房结构。该建筑根据使用功能,房屋开间和跨度不大,且布置灵活。故选用框架结构。因为框架结构具有1.结构轻巧,便于布置。2.整体性比砖混结构和内框架结构好。3.可形成大的使用空间。4.施工较方便。5.较为经济。2.其他结构选型a.屋面结构:采用100mm现浇板作承重结构,屋面按上人屋面的使用荷载选用。楼层结构:所有楼板均采用现浇钢筋混凝土楼板作承重结构。b.楼梯结构:采用钢筋混凝土梁式楼梯。c.屋面排水:女儿墙内排水。d.基础:因荷载不是很大,地基承载力较大,采用钢筋混凝土柱下独立基础。三.结构布置 标准层楼面及屋面结构布置图详见结构施工图四.框架结构计算1. 确定框架计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从低于室内标高1100mm算至二楼楼面,室内标高+-0.000,二楼楼面标高为4.8m,故底层柱高为 5.90m。其余各层的标高从楼面算起至上一层楼面,即层高,二三层均为4.2m,四层为3.6m。故可绘出计算简图如下图所示。框架梁柱示意图多层框架为超静定结构,在内力计算之前,要初步估算梁、柱的截面尺寸及结构所采用的材料强度等级,以求得框架中各杆的线刚度线及其相对线刚度。2. 梁、柱的截面尺寸大致根据公式估算框架梁:h=1/181/8L b=1/41/2h框架柱:b=1/121/18H3. 计算线刚度运用公式i=EI/L计算,但在求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用,梁的线刚度取为2i。4. 荷载计算荷载传递过程为:板次梁框架主梁 , 恒载与活载分开计算。5. 内力计算恒荷载和活荷载的内力计算均采用分层法分配法;活荷载满跨布置计算内力。 6. 内力组合求得各种情况的内力后根据最不利又可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时,应在内力组合之前对内力进行弯矩调幅。由于构件控制截面的内力值因该取支座边缘处,为此,进行组合后要计算各控制截面的内力值。7. 配筋计算根据内力组合所得各梁、柱截面控制内力值,分别进行正截面承载力,斜截面承载力计算。第三章 结构布置结构布置图,见结构施工图.第四章 确定板、柱、粱尺寸一确定材料等级柱子采用 C35 (,),梁板采用C30 (,)二初估梁、柱截面尺寸:(1)板 楼板厚/40=3000/40=75mm,取100mm;(2)柱 底层高度由梁轴线至基础顶面,所以底层柱高暂取h=4800mm+1100mm=5900mmb=(1/181/12)H=328492mm(H=5900mm)初估柱截面尺寸:bh=400600mm由混凝土结构设计规范(GB 500102002)表11.1.4查得,该框架结构的抗震等级为三级,其轴压比限值;各层的重力荷载代表值近似取12。由结施中的结构平面布置图可知边柱及中柱的负载面积分别为63.6和67.2,则第一层柱截面面积为: 据上述计算结果,本设计各层柱截面尺寸取值为400mm600mm柱惯性矩为:IA=1/12bh3=1/124006003=7.2109mm4(3)梁 因为梁的跨度比较接近,可取跨度较大的进行计算。 框架梁: =(1/181/8) =(1/181/8)7200=400900mm 取 =600mm=(1/41/2)=1/4 6001/2 600=150300mm 取 =300mm次 梁:(因柱距为6000mm,大于板的经济跨度,故在横向方向增设一道次梁)=(1/141/12) =(1/141/12)7200=475600mm 取 =500m, =250mm连系梁:h=600mm,b=300mm三.梁、柱刚度计算(1)根据公式i=EI/L,可以得出梁、柱的刚度如下各跨梁:顶层柱: 23层柱: 底层柱: 梁柱线刚度图(线刚度的单位为:10-4 )另外:除底层柱外其他各层柱的线刚度均乘以0.9,算得梁、柱的刚度标于下图:修正后的梁、柱刚度图(线刚度的单位为:10-4 ) 第五章 确定计算单元和计算简图一.框架结构的计算单元1. 确定框架结构计算单元选取如下5轴一榀框架进行计算。2. 框架结构计算简图确定框架结构计算简图选图示的榀框架进行计算,假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与框架柱刚接。由于各层的截面尺寸不变,故梁跨等于截面形心轴线之间的距离。底层柱高从低于室内标高1.100m计算至二楼楼面,室内标高0.000mm,故底层柱高为5.900m。其于各层的标高从楼面算至上一层楼面,即层高,分别为4.2m,4.2m,3.6m。第六章 荷载计算一. 恒荷载标准值计算1 屋面引用05ZJ中南建筑图集合订本屋8做法30厚250250,C20预制混凝土板,缝宽3-5,1:1水泥砂浆填缝铺25厚中砂二层3厚SBS或APP改性沥青防水卷材刷基层处理剂一遍20厚1:2.5水泥砂浆找平层20厚(最薄处)1:8水泥珍珠岩找2%坡干铺120厚水泥聚苯板或150厚水泥珍珠岩板铺钢筋混凝土屋面板,表面清扫干净 共2.97KN/m2结构层:100mm现浇钢筋混凝土板 0.1m25KN/m3=2.5KN/m2抹灰层:15厚混合砂浆抹灰 0.015m17KN/m3=0.26KN/m2合计: 5.73KN/m22 标准层楼面引用05ZJ中南建筑图集合订本楼面11做法20厚大理石面层,水泥砂浆擦缝 30厚1:4干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥 素水泥浆结合层一遍 共1.16KN/m2结构层:100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1m25KN/m3=2.5KN/m2 抹灰层:15厚混合砂浆 0.015m17KN/m3=0.26KN/m2合计: 3.92 KN/m2 3 梁自重轴F-G、G-H、H-J框架梁自重:bh=300mm600mm 25KN/m30.3m0.6m=4.5KN/m侧面粉刷 217KN/m30.02m(0.6m-0.1m)=0.34 KN/m合计: 4.84 KN/m 次梁自重: bh=250mm500mm 25KN/m30.25m0.5m=3.13KN/m侧面粉刷 217KN/m30.02m(0.5m-0.1m)=0.272KN/m合计: 3.4 KN/m 连系梁自重:bh=300mm600mm 25KN/m30.3m0.6m=4.5 KN/m侧面粉刷 217KN/m30.02m(0.6m-0.1m)=0.34 KN/m合计: 4.84 KN/m 柱自重边柱 bh=400mm600mm25KN/m30.4m0.6m=6 KN/m侧面抹灰17KN/m30.02m(0.4+0.6) 2-0.22 =0.544 KN/m合计: 6.544KN/m中柱 bh=400mm600mm25KN/m30.4m0.6m=6 KN/m侧面抹灰17KN/m30.02m(0.4+0.6) 2=0.68KN/m合计: 6.68KN/m5.女儿墙自重:(做法:墙高1200mm,200mm厚混凝土压顶,两侧均为20厚抹灰层)0.2119+250.20.2+(1.22+0.2)0.0217=5.684KN/m二. 活荷载标准值计算1. 屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得上人屋面: 2.0KN/m2楼面: 3.5KN/m2仓库: 5.0KN/m22. 雪荷载Sk=1.00.35KN/m2=0.35 KN/m2注:屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取最大值三. 竖向荷载下框架受荷计算1.恒载计算(1).屋面框架梁荷载标准值 板荷载分别传到横向框架梁和次梁,次梁以集中力在传到纵向框架梁,再同纵向框架梁以集中力作用于柱子上屋面恒荷载 5.73KN/m2框架梁自重 4.84KN/m因此,作用在顶层框架梁上的线荷载为:=楼面恒荷载 3.92KN/m2框架梁自重 4.84KN/m因此,作用在楼面框架梁上的线荷载为=【四层AB间墙体】墙自重(线荷载):0.2(3.6-0.6)19=11.4 KN/m(3).屋面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 4.5KN/m6m=27KN女儿墙自重: 5.6846=34.10KN作用于次梁上的屋面线荷载 5.733=17.19 KN/m次梁自重 3.4 KN/m次梁作用于边柱连系梁的荷载 0.5(17.19+3.4)7.2=74.12 KN 总计 顶层边节点集中荷载 =135.22KN 中柱连系梁自重 27KN次梁传来屋面及自身自重 274.12=148.24KN合计 顶层中节点集中荷载 = = = = =175.24KN (4).楼面框架节点集中荷载标准值 第四层楼面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 . 27KN 钢窗自重 (0.91.8+1.0251.8)0.45=1.56KN 墙体自重 0.2(6-0.4) (3.6-0.6)-( 0.91.8+1.0251.8) 19=50.67KN 粉刷 20.02(6-0.4) (3.6-0.6)- (0.91.8+1.0251.8) 17=9.07KN 框架柱自重 6.5443.6=23.56KN 次梁传来楼面及自身自重 74.12KN总计 第四层A边节点集中荷载 =185.98KN中柱连系梁自重 27KN次梁传来楼面及自身自重 274.12=148.24KN框架柱自重 6.683.6=24.05KN内墙自重 0.2(6-0.4) (3.6-0.6) 19=63.84KN粉刷 20.02(6-0.4) (3.6-0.6) 17=11.42KN 总计 第四层B中节点集中荷载 =274.55KN中柱连系梁自重 27KN次梁传来楼面及自身自重 274.12=148.24KN框架柱自重 6.683.6=24.05KN总计 第四层CDE中节点集中荷载 = = =199.29KN中柱连系梁自重 27KN次梁传来楼面及自身自重 274.12=148.24KN框架柱自重 6.683.6=24.05KN门自重 2.11.80.2=0.76KN内墙自重 0.2(6-0.4) (3.6-0.6)- 2.11.8 19=49.48KN粉刷 20.02(6-0.4) (3.6-0.6)- (2.11.8) 17=8.85KN 总计 第四层F中节点集中荷载 =258.38KN边柱连系梁自重 27KN次梁传来楼面及自身自重 74.12KN框架柱自重 6.5443.6=23.56KN玻璃幕墙自重 0.376563.6=8.13 KN总计 第四层G中节点集中荷载 =132.81KN第二三层楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 . 27KN 钢窗自重 (0.91.8+1.0251.8)0.45=1.56KN 墙体自重 0.2(6-0.4) (4.2-0.6)-( 0.91.8+1.0251.8) 19=63.44KN 粉刷20.02(6-0.4) (4.2-0.6)- (0.91.8+1.0251.8) 17=11.35KN 框架柱自重 6.5444.2=27.48KN次梁传来楼面及自身自重 74.12KN总计 第二三层A边节点集中荷载 = =204.95KN中柱连系梁自重 27KN次梁传来楼面及自身自重 274.12=148.24KN框架柱自重 6.684.2=28.06KN总计 第二三层BCDEF中节点集中荷载 = =203.3KN=203.3KN边柱连系梁自重 27KN次梁传来楼面及自身自重 74.12KN框架柱自重 6.5444.2=27.48KN玻璃幕墙自重 0.376564.2=9.49KN 总计 第二三层G中节点集中荷载 =138.09KN注:二、三层结构布置图一样,故=,这里的下标数字表示该层。(5)恒荷载作用下的结构计算简图为了保证结构和荷载对称方便计算,将边结点和均布荷载不一样的荷载对称的取大一点的荷载处理。处理结果如下图2.活载计算(1)屋面框架梁线型活荷载标准值: = =2.037.2=43.2 (2)楼面框架梁线型活荷载标准值:=3.537.2=54(3)顶框架节点活荷载集中值:边节点:次梁传来的屋面活载 顶框架边节点活荷载集中值 = = 中节点: 次梁传来的楼面活载 顶框架中间节点活荷载集中值 = = =43.2KN(4)中间层框架节点活荷载集中值:边节点:次梁传来的楼面活载楼面框架边节点活荷载集中值 = = 中节点: 次梁传来的楼面活载 楼面框架中间节点活荷载集中值 =注: =,这里的下标数字表示该层。(2)活荷载作用下的结构计算简图 活载图(KN)四. 地震荷载。水平地震作用在房屋的纵向和横向,此次毕业设计以横向水平地震作用的计算为例说明。对于高度不超过40m,以剪切变形为主,且质量和刚度沿高度分布较均匀的结构,可采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用。该方法将结构简化为作用于各楼层位置的多质点葫芦串,结构底部总剪力与地震影响系数及各质点的重力荷载代表值有关。为计算各质点的重力荷载代表值,本例先分别计算各楼层梁、板、柱的重量,然后按以楼层为中心上下各半个楼层的重量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值。水平地震作用计算还涉及结构的自振周期,此次毕业设计采用假想顶点位移法确定。水平地震作用下内力及位移分析均采用D值法进行。、重力荷载代表值屋面均布恒荷载 屋面恒荷载标准值 楼面均布恒荷载 楼面恒荷载标准值 屋面均布活荷载 屋面活荷载标准值 楼面均布活荷载 楼面活荷载标准值 梁柱自重横向框架梁自重(包括粉刷) 纵向框架梁自重(包括粉刷) 次梁自重(包括粉刷) 框架柱自重(包括粉刷) (四层) (二三层) (一层)墙体及抹灰自重女儿墙及其抹灰自重 四层纵横向框架梁上门窗、墙体及抹灰自重 11.4(7.2-0.6)+1.56+50.67+9.07+63.84+11.42+0.76+49.48+8.85+8.13=279.02kN二三层纵向框架梁上的填充墙体及抹灰自重 1.56+63.44+11.35+9.49=85.84 kN一层纵向框架梁上的填充墙体及抹灰自重 1.56(门窗)+0.8(6-0.4) (4.8-0.6)-1.9251.8(墙体) 19+13.64(粉刷)+10.84(玻璃幕墙)=102.25 kN荷载分层汇总 顶层重力荷载代表值包括:屋面恒荷载、屋面活荷载、纵横梁自重、女儿墙自重、半层墙体和门窗自重的;其他楼层重力荷载代表值包括:楼面恒荷载、楼面活荷载、纵横梁自重、楼面上下各半层柱及纵横墙体和门窗自重。将上述分项荷载相加得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下:建筑物总重力荷载代表值为: 本设计抗震设防烈度为7度,地震加速度:0.15g,设计地震分组为第一组,场地类别为类场地,依次查得:水平地震影响系数最大值=0.08,特征周期值=0.35s,取阻尼比0.05 结构等效重力荷载代表值 =0.85=7947.4KN、横向框架柱侧移刚度D值、由图1可将梁、柱线刚度列于表2。梁、柱线刚度 表2位置底层二三层边跨梁中间跨梁边柱中柱边跨梁中间跨梁边柱中柱线刚度(10-4Em3)151512.212.2151517.417.4位置顶层边跨梁中间跨梁边柱中柱线刚度(10-4Em3)15152020注:表中E=3.00107kN/m2、横向框架柱侧移刚度D值计算见表3 。横向框架柱侧移刚度D值计算表 表3各层柱该层柱子的跟数底层边柱1.230.5360.521102212中柱2.460.6640.52112662 583752二三层边柱0.8620.3010.680106842中柱1.7240.4630.680164355103543顶层边柱0.75 0.2730.92615168 2中柱 1.5 0.4290.926 23835 5 149511 横向框架层间侧移刚度层次1234/()83752103543103543149511 (3)横向自振周期计算(1)结构顶点的假想侧移计算 先由计算楼层剪力,再由计算层间相对位移,最后由(T)即计算结构的顶点位移。结构顶点的假想侧移计算层次(KN)(KN)(KN/m)(m)(m)42753.212753.211495110.0180.24732445.485198.691035430.050.22921777.486976.171035430.0670.17912373.719349.88837520.1120.112 式中:基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减小的影响,取0.6:框架的顶点位移。即表中的(4)水平地震作用及楼层地震剪力计算(1)水平地震作用及楼层地震剪力计算 由房屋的抗震设防烈度、场地类别及设计地震分组而确定的地震作用计算参数如下: =0.35s =0.08 0.05由此计算的相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数为: 结构等效总重力荷载为: =0.85=7947.4KN 又因为:=0.507s1.4=1.40.35s=0.49s 故应考虑顶部附加地震作用,顶部附加地震作用系数为: 0.0577947.4KN=453KN =0.1106453KN=50.1KN =402.9KN(2)各质点水平地震作用的标准值 =计算结果详见表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次(m)(KN)(KNm)(KN)(KN)417.92753.2149282.460.424170.83170.83314.32445.4834970.360.301121.27292.1210.11777.4817952.550.15462.05354.1515.92373.7114004.890.12148.75402.99349.88116210.261402.9 (5).水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移由和计算得出结果。其详细计算过程见表,表中还计算了各层间弹性位移角:。横向水平地震作用的位移验算层次(KN)(KN/m)/m(m)(m)4170.831495110.001140.012193.61/31573292.11035430.002820.011054.21/14892354.151035430.003420.008234.21/112811402.9837520.004810.004815.91/1227 由表知,最大层间弹性位移角发生在第一层,其值为1/1227(满足要求)。其中为钢筋混凝土框架层间弹性位移角限值。(6).水平地震作用下的框架内力计算 对第5轴线框架内力进行计算。框架在水平节点荷载作用下,采用D值法分析内力。1)计算依据 由求得框架第i层的层间剪力后,i层j柱分配的剪力及该柱上、下端的弯矩和分别按下列各式计算:柱端剪力:, 下端弯矩:=, 上端弯矩: 上式中:y=(其中反弯点的高度根据K值、n值、j值以及荷载形式可查表确定)水平地震作用下反弯点高度 层次柱4边柱0.750.350000.35中柱1. 50.425 250000.425 253边柱0.8620.450000.45中柱1.7240.450000.452边柱0.8620.50000.5中柱1.7240.50000.51边柱1.230.6220000.622中柱2.460.550000.552)计算结果 横向水平地震作用下,5轴框架边柱柱端弯矩和剪力计算结果、中柱计算结果。并绘制右地震M、N图。、计算柱端弯矩横向水平地震作用下5轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表边柱(A、G)层次(m)(KN)(KN/m)(KN/m)(A、G)(KN)y(KN)(KNm)43.6170.831495111516817.330.750.3521.8440.5534.2292.11035431068430.140.8620.4556.9669.6224.2354.151035431068436.540.8620.5076.7376.7315.9402.9837521022149.171.230.62222180.44109.66 横向水平地震作用下5轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表中柱(B、C、D、E、F)层次(m)(KN)(KN/m)(KN/m)(KN)y(KNm)(KNm)43.6170.831495112383527.231.50.42541.6656.3734.2292.11035431643546.361.7240.4587.62107.0924.2354.151035431643556.211.7240.50118.04118.0415.9402.9837521266260.912.460.55197.65 161.72、计算梁端弯矩梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件,将节点上下柱端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配,按下式计算,将计算结果见下图(因为结构均为等跨,且受力一样,结构对称,故以下的受力图表示左半部分)梁左端 梁右端 横向水平地震作用下5轴框架各层梁端弯矩及剪力计算表边跨(A端、G端)层次柱端待分配弯矩之和(KNm)(A右)(KNm)(G左)(KNm)440.5540.5540.55391.4691.4691.462133.69133.69133.691186.39186.39186.39中间跨层次柱端待分配弯矩之和(KNm)(KNm)(KNm)456.37109.04125.400.528.1928.193148.750.574.3874.382205.660.5102.83102.831279.760.5139.88139.88、计算梁端剪力根据梁端弯矩,由式可得,其计算示意图见图11中(a)。计算结果见图、计算柱轴力N边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加。中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差,并按层叠加。计算图见图10中(b)和(c):边柱底层柱轴力:中柱底层轴力: 计算结构见图地震作用下弯矩图地震作用下轴力、剪力图(KN)第七章:内力计算一.恒载作用下的内力计算1、计算分配系数将其结果以下图形式表现梁、柱的弯矩分配系数 注:结构对称且分配系数左右一致,故只标注左半部分的梁柱弯矩系数 2、计算梁固端弯矩、梁固端弯矩 边跨(kN/m)中跨(kN/m )边跨(mm)中跨(mm)顶层22.0322.037.27.2-95.1795.17-95.1795.17三层2816.67.27.2-120.96120.96-71.7171.71二层16.616.67.27.2-71.7171.71-71.7171.71底层16.616.67.27.2-71.7171.71-71.7171.71恒载(竖向作用)下的内力计算采用分层法。顶层弯矩分配 三层弯矩分配二层弯矩分配 底层弯矩分配注:进行分层法时,除底层以外其他各层的线刚度均乘0.9的折减系数,除底层以外的弯矩传递系数取为1/3。按上述分层法分别求出各层的弯矩,然后将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。很显然,叠加后框架梁内各节点弯矩并不一定达到平衡,这是由于分层法计算误差所造成。为提高精度,可将节点不平衡弯矩再一次进行修正,修正后的竖向荷载作用下的整个结构弯矩图。进而求得框架各柱的剪力和轴力。 框架梁在恒荷载作用下经调幅并算至柱边的弯矩二.活载作用下的内力计算梁固端弯矩 边跨(kN/m)中跨(kN/m )边跨(mm)中跨(mm)顶层43.243.27.27.2-186.62186.62-186.62186.62二三层54547.27.2-233.28233.28-233.28233.28底层54547.27.2-233.28233.28-233.28233.281.活载(竖向作用)下的内力计算同恒载亦采用分层法。同理将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架结构在活载作用下的弯矩图,进而求得剪力图和轴力图。 活荷载弯矩图2.活载作用下的弯矩调幅 框架梁在活荷载作用下经调幅并算至柱边的弯矩三风荷载作用下内力计算风荷载作用下5轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表(边柱)层次(m)(KN)(A、G)(KN)y(KN)(KNm)43.611.041.351.230.351.703.1634.
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