秦皇岛市富立地产综合办公楼结构设计计算书

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资源描述
摘 要本设计分为两部分:第一部分是建筑设计,包括该宾馆所处位置的总平面设计,建筑的平面设计、立面设计、剖面设计。第二部分为结构设计,结合秦皇岛当地情况,查找建筑荷载规范、建筑抗震设计规范等相关规范,确定设计的荷载及抗震等级等初步资料。然后根据规范及经验,初步确定梁、柱、板的截面尺寸,确定计算简图。然后计算各层重力荷载标准值和代表值。接着计算梁柱的相对线刚度和侧移刚度,利用顶点位移法求出自震周期,并且对风荷载进行了计算和统计,分别进行了风荷载和地震荷载作用下结构的水平位移验算。进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用的大小和风荷载作用的大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着计算竖向荷载(恒载及活载)作用下的结构内力。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、验算截面并绘图。此外还进行了结构方案中的基础设计,完成了基础的配筋计算及施工图绘制。关键词:框架结构;建筑设计;结构设计;抗震设计 AbstractThis design is divided into two parts: the first is the architectural design, including the hotel where the total plane design, architecture of graphic design elevation design profile design. The second part is the structure design, combining qinhuangdao local conditions, load code for seismic design of building construction norms related standard, to determine the design load and the seismic grade the preliminary material and then according to standards and experience determined primarily, the section size of beam column board, sure calculation diagram and then calculate the gravity load and representatives of the standard of value and the relative line stiffness calculation beam-column and lateral stiffness.Then calculated according to the level of the bottom shear size of the earthquake load and wind load size, and then calculate the level of load in the structure of internal forces (bending moment, shear, axial force). Then calculate vertical load (dead load and live load) structure under the action of internal forces. Identify the most unfavorable internal force of a group or several groups of combinations. Select the most secure on the results of reinforcement checking section and graphics. In addition, the structure of the program for the interior design of the foundation. Complete the foundation reinforcement of calculation and construction drawings.Keywords: frame structure; architectural design; structural design; seismic designII目 录摘 要IAbstractI1 建筑设计11.1 设计的有关资料11.2 建筑设计21.2.1 建筑平面设计21.2.2 建筑立面设计21.2.3 建筑剖面设计21.2.4 屋面做法31.2.5 楼面做法32 结构设计62.1 结构布置及有关尺寸的初步估算62.1.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选62.1.2 荷载计算92.2 结构的线刚度与横向侧移刚度计算122.2.1 结构的线刚度计算122.2.2 结构的横向侧移刚度计算132.3 框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi142.3.1 地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值142.3.2 风荷载标准值计算及位移验算202.4 地震荷载与风荷载的内力计算222.4.1 水平地震荷载作用下的内力计算222.4.2 风荷载作用下的内力计算252.5 竖向荷载下的框架内力计算262.5.1 框架结构的荷载计算262.5.2 恒荷载作用下的框架内力计算312.5.3 活荷载作用下的框架内力计算402.6 内力组合472.6.1 弯矩调幅472.6.2 内力组合492.7 框架梁、柱配筋计算542.7.1 框架梁设计542.7.2 框架柱设计592.8 楼板配筋计算622.8.1 设计资料622.8.2 板的配筋计算622.8 基础配筋计算672.8.1 基础梁设计682.8.2 A柱独立基础设计682.8.3 B、C双柱联合基础设计71参考文献74图纸目录75致谢76531 1建筑设计1.1设计的有关资料一.工程名称:秦皇岛市富立地产综合办公楼设计。二. 工程概况:建筑面积约为3110m2,是一幢五层的现浇钢筋混凝土框架结构体系的建筑物,首层层高3.9m,其余层层高均为3.3m,室内外高差为0.45m。三. 设计条件:(1)气象条件:夏季极端最高温33度,冬季极端最低-15度。(2)主导风向:全年为西北风夏季为东南风,基本风压w0=0.45kN/m2。(3)雪条件:基本雪压为0.25kN/m2其他条件:(1)建筑结构的安全等级为二级,结构设计正常使用年限为50年。(2)抗震设防烈度7度0.1g三组,场地为2类场地,设防烈度类别为丙类。四. 材料使用:(1)钢筋:纵向受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HRB335钢筋。(2)混凝土:梁、板均采用C30混凝土、柱采用C40混凝土、基础采用C35混凝土。(3)墙体:外墙全部使用200mm厚的灰砂砖,=18kN/m3,,一侧为20mm的厚抹灰层,=17kN/m2,一侧墙体为水刷石墙面,=0.5kN/ m2;隔墙使用200mm厚的灰砂砖,=18kN/m3,两侧均为20mm厚的抹灰层。卫生间墙的两侧均是贴瓷砖,=0.5kN/ m2女儿墙使用200mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,=5.5kN/m3,两侧均为20mm厚的抹灰,墙高设计为900mm,另外上面为100厚混凝土盖顶。门窗类型:大门均为玻璃门,=0.45kN/m2,办公室均为木门,=0.2kN/m2;窗户均为铝合金窗,=0.35kN/m2。五其他结构选型(1)屋面:使用现浇钢筋混凝土板作为承重结构,屋面板按上人屋面的使用荷载选用。(2)楼面:使用现浇钢筋混凝土板,板厚为100mm。(3)基础:使用柱下独立基础。(4)屋顶:建筑造型使用钢结构制作,在此不作考虑。1.2建筑设计1.2.1建筑平面设计(1)主要功能房间布局办公楼的平面组合采用综合式组合,有走道,套间,大厅的综合组合形式,内部空间要解决办公室,会议室,档案室的布置问题,解决人员的办公活动。以及通风和采光问题,解决好了各种流线问题,各功能应分区明确合理。有较好的疏散方式,满足防火要求,立面及造型应反映新时代办公楼建筑的形式。该办公楼的平面尺寸为:长为43.4m,宽为14.6m。(2)主要房间的平面设计对于底层,因为有一个大厅,每天的人流量比较大,考虑到这方面,大门的设计就要充分满足人员的疏散要求。于是大门为两扇尺寸为2.4m2.7m的玻璃门,另外在走廊的两侧各加开一扇双开玻璃门,尺寸都是1.8m2.4m,这样办公楼的入口有了四扇门,满足了一定的大人流的疏散要求。二层及以上的走廊的两侧,由于考虑到要有很好的采光要求,所以各开有一个铝合金的推拉窗,尺寸为1.8m1.5m。楼梯:为使人流尽早分散,避免底层走廊过于拥挤,所以在每层的两边各设置一部双跑楼梯,满足安全疏散的要求。电梯:根据相关规范五层及五层以上办公楼应设置电梯,故该办公楼内设置一部电梯。(3)门窗的尺寸门:M1:2.4m2.7m M2:1.8m2.4m M3:1.0m2.4m窗:C1:2.1m2.1m C2:0.9m2.0m C3:2.1m1.2mC4:2.1m1.5m C5:1.8m1.2m1.2.2建筑立面设计本办公楼建筑采用了对称设计,入口大厅设置于建筑的中轴线中间,走廊设置在建筑物的中间。该办公楼的南立面是其主要立面,即营业大厅的进门设在南立面。该立面图中表示了立面上门窗位置、形式、外墙引条线、外墙勒脚、雨水管以及东、西门进口踏步、雨篷等的位置,屋顶还表示出了女儿墙的形式,以及外墙、引条线、窗台、雨水管的材料作法。并且标出了各楼层、进门台阶、雨篷的标高。1.2.3建筑剖面设计(1)建筑物高度尺寸的确定该建筑物为5层,首层为3.9m,其余各层层高均为3.3m。因梁高未定,室内净高未最终确定,待结构设计结束后,再确定楼层净高。(2)室内外高差的确定为了防止室外雨水流入室内,防止建筑因为不均匀沉降使地面降低,为了满足建筑使用的要求,取室内外高差为450mm。(3)屋面设计本办公楼设计总宽度大于12m,故采用双坡排水。屋面采用刚性防火屋面,其构建简单,施工方便,造价较低。1.2.4屋面做法防水层(刚性)30厚C20细石混凝土防水层(柔性)三毡四油上面铺小石子找平层:15厚水泥砂浆找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡保温层:80厚矿渣水泥结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆1.2.5楼面做法标准层楼面:大理石面层20厚1:3干硬性水泥砂浆结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆卫生间楼面:2厚水泥砂浆贴10厚300 300防滑地砖20厚水泥细砂浆面层30厚水泥砂浆找坡15厚水泥砂浆找平结构层:100厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆53图1一层平面图图2正立面图2结构设计2.1结构布置及有关尺寸的初步估算2.1.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 项目情况:该工程为秦皇岛市富力地产综合办公楼设计。建筑结构的建筑面积约为3110m2,总共5层,首层层高为3.9m,其余各层层高均为3.3m。平面尺寸为43.40m14.6m,室内地坪为0.000m,室内外高差为0.45m。框架平面与柱网布置图如下图3。图3结构平面布置图一、确定计算简图假定框架柱与基础顶面接触,框架梁与柱刚接,设计时为了计算的方便,使每个柱子的尺寸不变,于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。将基础距离室外地坪的高度设为0.3m,室内外高差为0.45m,所以底层的柱子高度为h=3.9+0.3+0.45=4.65m,其余各层均为3.3m,于是框架的计算见图为下图4表示。图4框架计算简图二.梁、柱截面尺寸的估算:(1)梁截面1.AB跨:主梁:,取,取故该框架的横梁与纵梁的初步设计截面尺寸为次梁:,取,取故框架的次梁初步设计截面尺寸为2.BC跨:主梁:,取,取故框架梁的初步设计截面尺寸为于是计算结果归纳于下表1:表1估算梁的截面尺寸,单位为mm层数混凝土强度等级横梁纵梁次梁AB、CD跨BC跨(2) 柱截面尺寸的估算确定原则:由建筑抗震设计规范6.3.5条矩形截面柱边长不宜小于400mm,柱截面高宽比不宜大于3;由建筑抗震设计规范表6.3.6知二级框架结构柱轴压比限值为0.75。抗震设计时宜采用方柱,根据轴压比确定柱子截面尺寸,以底层中柱(受荷面积最大)柱子为例进行计算:框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制,按下式计算:式中:为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数,边柱取1.3,等跨内柱取1.2,不等跨取1.25;: 为按照简支状态计算柱的负荷面积;:为折算后在单位面积上的重力荷载代表值,近似取: 为验算截面以上楼层层数;则底层中柱的轴力设计值为即:且令,解得,取故该框架柱的估计尺寸符合要求,确定为。并且为了施工的方便性,可以使得各层的所有柱子的截面尺寸都保持不变。楼板分单向板和双向板,据混凝土结构设计规范9.1.2条,板的跨厚比,对于单向板不大于30,双向板不大于40,故板厚取100mm。2.1.2荷载计算2.1.2.1屋面与楼面的恒荷载标准值计算一.屋面防水层(刚性)30厚C20细石混凝土 防水层(柔性)三毡四油上面铺小石子 找平层:15厚水泥砂浆 找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 保温层:80厚矿渣水泥 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:10厚混合砂浆 合计 二.标准层楼面: 大理石面层 20厚1:3干硬性水泥砂浆 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:10厚混合砂浆 合计: 三卫生间楼面2厚水泥砂浆贴10厚300 300防滑地砖 20厚水泥细砂浆面层 30厚水泥砂浆找坡 15厚水泥砂浆找平 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:10厚混合砂浆 合计: 2.1.2.2屋面与楼面活荷载计算一.根据荷载规范查得 :不上人屋面:楼 面:走 廊: 二.雪荷载2.1.2.3梁、柱、墙、门、窗的重力荷载计算一.梁自重:1.边横梁、纵梁:梁自重: 抹灰层:10厚混合砂浆: 合计: 2 中横梁:梁自重: 抹灰层:10厚混合砂浆: 合计: 3. 次梁:4. 因为次梁的尺寸和作法与中横梁完全一样,则次梁的重力荷载也是4.基础梁:梁自重: 二.柱自重:柱尺寸:柱自重: 抹灰层:10厚混合砂浆: 合计: 三.外墙自重:标准层窗下墙:墙体: 铝合金窗: 水刷石外墙面: 水泥粉刷内墙面: 合计: 标准层窗边墙:墙体: 水刷石外墙面: 水泥粉刷内墙面: 合计: 底层窗下墙:墙体: 铝合金窗: 水刷石外墙面: 水泥粉刷内墙面: 合计: 底层窗边墙:墙体: 水刷石外墙面: 水泥粉刷内墙面: 合计: 四.内墙自重:标准层:墙体: 水泥粉刷内墙面: 合计: 底层:墙体: 水泥粉刷内墙面: 合计: 五.女儿墙自重:女儿墙使用200mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,两侧均为20mm厚的抹灰,墙高设计为900mm,另外上面为100厚混凝土盖顶。则单位面积内的重力荷载为:2.2结构的线刚度与横向侧移刚度计算2.2.1结构的线刚度计算在框架结构中,为了增大梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架的侧移,现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘。为考虑这一有利的作用,在计算梁的截面惯性矩的时候,对于中框架取(为梁的截面惯性矩),边跨梁。梁采用C30混凝土,查表得,其弹性模量边跨梁:中跨梁:柱采用C40混凝土,查表得底层柱:其余各层柱:令,则其余各杆件的相对线刚度为:则该框架的相对线刚度如下图5所示:图5框架梁柱的相对线刚度2.2.2结构的横向侧移刚度计算底层: A、D柱 B、C柱 标准层: A、E柱 B、C柱 计算结果见下表2:表2横向侧移刚度统计表层号1234578270.70106458.62106458.62106458.62106458.62,故框架为规则框架2.3风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi2.3.1地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值2.3.1.1梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值一墙自重外墙作法:全部使用200mm厚的灰砂砖,,一侧为20mm的厚抹灰层,一侧墙体为水刷石墙面,;则外墙的重力荷载标准值为:内墙使用200mm厚的灰砂砖,,两侧均为20mm厚的抹灰层,则内墙的单位面积重力荷载标准值为:三门窗单个重力荷载计算除大门为玻璃门,办公室为木门窗:全部使用铝合金玻璃窗2.3.1.2重力荷载代表值重力荷载代表值指该建筑物的相关构件自重标准值和可变荷载组合值之和。底层:外墙窗面积:外墙门面积:外墙门窗重度:外墙总长:外墙面积:外墙自重:内墙窗面积:内墙门面积:内墙门窗自重:主横梁、纵梁下内墙总长:次梁下内墙总长:隔墙总长:内墙面积:内墙自重:底层边横梁、纵梁自重:底层中横梁自重:底层次梁自重:底层柱子自重:板自重:活载:走廊、楼梯:办公室:档案室:卫生间:故首层重力荷载代表值:(2、 三、四层:外墙窗面积:外墙窗自重:玻璃幕墙面积:玻璃幕墙自重:外墙总长:外墙面积:外墙自重:内墙门面积:内墙门重度:主横、纵梁下内墙总长:次梁下内墙总长:隔墙总长:内墙面积:内墙自重:梁自重:柱自重:板自重:活载:走廊、楼梯:办公室:档案室:卫生间:故标准层层重力荷载代表值:顶层:外墙窗面积:自重:玻璃幕墙面积:玻璃幕墙自重:外墙总长:外墙面积:外墙自重:内墙门面积:内墙门自重:女儿墙:使用200mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,两侧均为20mm厚的抹灰,墙高设计为900mm,另外上面为100厚混凝土盖顶。则单位面积内的重力荷载为:屋面女儿墙:女儿墙自重:屋面板自重:梁自重:柱自重:屋顶建筑造型:假定为活荷载:雪荷载:重力荷载标准值为:所以,地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值,可由下图6表示:图6地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi2.3.1.3横向水平地震作用下框架的侧移计算表3结构顶点的假想侧移计算表层次57464.397464.39106458.60710.014046698.9714163.36106458.6071913036698.9720862.33106458.6072811126698.9727516.30106458.607378318397.0035958.3078270.7074646框架的自振周期:取,则2.3.1.4横向水平地震作用下的楼层地震剪力计算该办公楼所在场地属于类三组场地,7度设防设计,查建筑抗震设防规范表5.1.4-1得:多遇地震下水平地震影响系数最大值:,。以求出,由于,由建筑抗震设防规范表5.2.1得:。计算各质点的水平地震作用标准值,将上述和代入可得: 计算结果见表4:表4各质点横向水平地震作用下楼层地震剪力计算表层次517.857464.39133239.360.334816.68816.68414.556698.9797470.010.245599.061415.74311.256698.9775363.410.189462.141877.8827.956698.9753256.810.134327.652205.5314.658397.0039046.050.098239.632445.16各质点的水平地震作用下的楼层地震剪力沿着房屋高度的布设情况见图7所示: (a)横向地震作用下荷载分布 (b)每层之间剪力分布图7横向水平地震作用及楼层地震剪2.3.1.5水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的该一榀框架结构的每层间位移和顶点位移各按下面两式计算:计算结果见表5所示,表中的层间弹性位移角=/。表5横向水平地震作用下的位移验算层次5816.68106458.6271.1033001/300041415.74106458.6271.9033001/173731877.88106458.6272.5233001/131022205.53106458.6272.9633001/111512445.1678270.274.4646501/1043由上表可知,该框架的最大层间位移角位于在第一层,其为1/043,由建筑抗震设计规范5.5.1知钢筋混凝土框架的层间位移角限为 1/550,表中结果均满足规范要求。建筑抗震设计规范5.2.5规定“抗震验算时,结构任一楼层水平地震剪力应符合。”查建筑抗震设计规范表5.2.5,取0.016,则:2.3.2风荷载标准值计算及位移验算2.3.2.1风荷载标准值计算为简化计算,将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如下表所示,表中Z为框架节点之室外地面的高度,A为一榀框架每层节点的受风面积。计算公式为: 计算结果见下表6:表6风荷载标准值计算层次51.31.00.7017.850.4530.9612.6841.31.00.6514.550.4523.769.0331.31.00.6511.250.4523.769.0321.31.00.659.750.4523.769.0311.31.00.654.650.4533.4812.73所以,该框架在风荷载作用下的标准值示意图见下图8:图8风荷载作用下的结构受荷图,单位kN2.3.2.2风荷载作用下框架的的位移验算风荷载作用下框架的层间位移计算公式为:该框架在横向风荷载作用下的侧向位移计算结果见下表7:表7风荷载作用下框架的位移计算层次512.6812.68106458.620.000123.31/2750049.0321.71106458.620.000243.31/1650039.0330.74106458.620.000293.31/1137929.0339.77106458.620.000373.31/8919112.7352.5078270.700.000674.651/6490由上表可知,风荷载作用下该框架的最大层间位移角最大值为1/6490/h= 1/550,满足要求。2.4地震荷载与风荷载的内力计算2.4.1水平地震荷载作用下的内力计算水平地震作用下的框架柱端弯矩使用D值法计算。2.4.1.1各层柱端弯矩及剪力计算具体计算结果见表8:表8各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kN/(N/mm)边 柱中 柱yy53.3816.68745210.3416062.5917.600.3180.20912.1445.9437166.7240.730.9300.20928.09106.3243.31415.74745210.3416062.5930.520.3180.35035.2564.4737166.7270.610.9300.35081.55151.4633.31877.88745210.3416062.5940.480.3180.45060.1173.4737166.7293.660.9300.450139.08196.9923.32205.53745210.3416062.5947.540.3180.50078.4478.4437166.72110.600.9300.500181.50181.5014.652445.16547891.1816251.6172.370.4480.727244.6591.8722919.74102.291.3100.727345.80129.85表中M的单位为,V单位为。相关的计算公式:2.4.1.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算通过以上计算所得的数据,使用节点弯矩平衡的计算方法,由梁线刚度按其分配的方式计算粱端弯矩。具体的计算公式为:式中:、:节点处左右的梁端弯矩;、:节点左右的梁的线刚度。梁、柱的计算简图如下图9,10:图9梁端弯矩,剪力计算简图图10梁端弯矩,剪力计算简图具体计算过程及结果详见表9:表9梁端弯矩、梁端剪力和柱轴力计算层次边 梁走 道 梁柱轴力边柱N中柱N545.9436.356.011.4369.9769.972.458.31-11.43-46.88476.6161.436.019.17118.16118.162.498.47-30.06-126.183108.72101.006.029.13165.53165.532.4137.94-59.73-234.992135.55109.626.034.05210.96210.962.4175.80-93.78-376.741170.31106.466.038.44204.89204.892.4170.74-132.22-509.04图11地震作用下的框架弯矩图M(KNm)及梁端剪力图、柱轴力图Q、N(KN)2.4.2风荷载作用下的内力计算风荷载作用下的框架柱端弯矩使用D值法计算。2.4.2.1各层柱端弯矩及剪力计算计算公式同地震荷载,具体计算结果见表10:表10各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kN/(N/mm)边柱中柱yy53.312.68106458.6716062.591.910.3180.2091.324.9937166.724.430.9300.2093.0611.5643.321.71106458.6716062.593.280.3180.3503.797.0437166.727.580.9300.3508.7516.2633.330.74106458.6716062.594.640.3180.4506.898.4237166.7210.730.9300.45015.9319.4723.339.77106458.6716062.596.000.3180.5009.909.9037166.7213.880.9300.50022.9022.9014.6552.5078270.7016215.6110.880.4480.72736.7813.8122919.7415.371.3100.72751.9619.51表中M的单位为,V单位为。2.4.2.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算通过以上计算所得的数据,使用节点弯矩平衡的计算方法,由梁线刚度按其分配的方式计算粱端弯矩。计算公式也同地震荷载,具体计算过程及结果详见表11:表11梁端弯矩、梁端剪力和柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N54.993.926.01.247.617.612.46.34-1.24-5.1048.366.616.02.0812.7112.712.410.59-3.32-13.61312.219.656.03.0418.5718.572.415.48-6.36-26.05216.7913.286.04.1825.5525.552.421.29-10.54-43.16123.7114.506.05.3127.9127.912.423.26-15.85-61.11图12风荷载作用下的框架弯矩图M(KNm)梁端剪力图、柱轴力图Q、N(KN)2.5竖向荷载下的框架内力计算2.5.1框架结构的荷载计算2.5.1.1框架的计算单元由于楼板在施工时是整体现浇的,则使用双向板,取号轴线横向框架进行计算,所以该计算单元的计算跨度为7.2m。框架的计算单元如下图13:图13框架的计算单元为了计算的方便性,可以将梁上的三角形与梯形荷载按下列各式换成等效的均布荷载计算:三角形:梯形: 其中,框架的计算单元的等效荷载示意图如下图14:图14框架的计算单元的等效荷载示意图2.5.1.2框架的荷载计算一.AB, CE轴间的框架梁:屋面板向下传递的荷载:恒载:活载:楼面板向下传递的荷载:恒载:活载:梁自重:内墙自重:AB,CE两轴间的框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载梁自重板传荷载=活载楼面板传荷载:恒载梁自重板传荷载=活载BC两轴间的框架梁:由于走廊处板为单向板,故B-C两轴间的框架梁仅承受自重,故:梁自重:三.A轴方向上的柱纵向集中荷载计算:顶层柱:女儿墙自重: 顶层柱恒载女儿墙梁自重板传荷载 顶层柱活载=标准层的柱恒载墙自重梁自重板荷载+内墙自重=标准层的柱活载板传荷载=基础顶面荷载底层外纵墙自重基础自重四B轴方向上的柱纵向集中荷载计算:顶层柱荷载梁自重板传梁荷载顶层柱活载=标准柱恒载=墙梁自重板传荷载=标准层活载 基础顶面恒载=底层外纵墙自重基础自重=框架柱自重:柱自重:底层:其余柱:由以上结果得。恒荷载作用下框架的受荷总图如下图15所示:图15恒荷载作用下框架的受荷总图注:1.图中各值的单位为 2.图中数值均为标准值 3.图中括号数值为活荷载2.5.2恒荷载作用下的框架内力计算计算方法为分层法2.5.2.1恒荷载作用下框架的弯矩计算一.恒荷载作用下框架的弯矩计算按下面公式求得:恒荷载作用下框架的计算简图如图16所示:图16恒载作用下的受荷简图则:顶 层: 标准层: 二由前面所算得的梁、柱的相对线刚度,求出各节点的弯矩分配系数:分配系数如图17,图18所示:A柱:图17 A柱弯矩各层分配系数简图底 层: 标准层: 顶 层: B柱:图18 B柱弯矩各层分配系数简图底 层: 标准层: 顶 层: 三.恒荷载作用下的框架弯矩与剪力计算,受力情况如图19所示:图19恒荷载作用下的计算简图梁: 柱: 4. 恒荷载作用下的边跨上的框架柱的轴力计算,轴力其中也包括连梁传来的荷载及柱自重。恒荷载作用下的中跨上的框架柱的轴力计算: 五弯矩分配及传递分配及传递过程与结果如图20所示:图20恒荷载作用下弯矩内力二次分配图六.计算框架梁跨中弯矩梁跨中弯矩为:七.恒载作用下的框架剪力计算1.梁端剪力:第五层:第四层:第三层:第二层:第一层:2.柱端剪力:图21恒荷载作用下的轴力、剪力图图22恒荷载作用下的框架弯矩图2.5.3活荷载作用下的框架内力计算计算方法为分层法2.5.3.1活荷载作用下框架的弯矩计算1. 活荷载作用下框架的弯矩计算按下面公式求得:顶层:其余层:活荷载弯矩二次分配计算简图如图23所示:图23活荷载作用下弯矩内力二次分配图二.计算框架梁跨中弯矩梁跨中弯矩为:三.活载作用下的框架梁、柱剪力计算1.梁端剪力:第五层:第四层:第三层: 第二层:第一层:2.柱端剪力:四.活荷载作用下的边跨上的框架柱的轴力计算,轴力其中也包括连梁传来的荷载活荷载作用下的中跨上的框架柱的轴力计算:图24活荷载作用下的轴力、剪力图图25活荷载作用下的框架弯矩图2.6内力组合2.6.1弯矩调幅为了减小支座处负钢筋的数量,方便钢筋的绑扎与混凝土的浇捣,同时为了充分利用钢筋,以达到节约钢筋的目的,在内力组合前将竖向荷载作用下的支座处梁端负弯矩(使梁上面受拉)调幅,调幅系数。1 恒荷载作用下弯矩调幅各支座截面弯矩:跨中截面弯矩应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算值中之较大值,式中:按简支梁计算的跨中弯矩设计值 连续梁或连续单向板的左右支座弯矩调幅的设计值其中恒荷载作用下梁端弯矩调幅见表12。表12恒荷载作用下弯矩调幅梁类型层号轴线处梁端弯矩跨中弯矩调幅后梁端弯矩调幅后跨中弯矩左右左右5-57.7966.65-66.38-52.0159.99-75.17-75.174-77.0078.68-41.46-69.3070.81-51.63-51.633-75.8079.24-41.46-68.2271.32-51.59-51.592-79.2382.26-38.55-71.3174.04-49.01-49.011-74.4079.20-42.50-66.9671.28-52.57-52.575-10.5910.598.66-9.539.537.5610.594-6.806.804.87-6.126.124.154.873-7.027.025.09-6.326.324.355.092-7.017.015.08-6.316.314.345.081-8.748.746.81-7.877.875.906.815-66.6557.79-66.38-49.9952.01-75.17-75.174-78.6877.00-41.46-70.8169.30-51.63-51.633-79.2475.80-41.46-71.2368.22-51.59-51.592-82.2679.23-38.55-74.0471.31-49.04-49.011-79.2074.40-42.50-71.2866.96-52.57-52.57活荷载作用下梁端弯矩调幅见表13。表13活荷载作用下弯矩调幅梁类型层号轴线处梁端弯矩跨中弯矩调幅后梁端弯矩调幅后跨中弯矩左右左右5-4.404.56-2.41-3.964.10-3.88-3.884-17.3218.14-9.72-15.5916.33-12.04-12.043-17.4518.13-9.66-15.7116.32-11.98-11.982-17.4618.15-9.45-15.7116.34-11.78-11.781-16.3318.45-10.06-14.7016.61-12.34-12.345-0.480.480.48-0.430.430.220.484-1.731.731.73-1.561.560.781.733-1.571.571.57-1.411.410.711.572-1.571.571.57-1.411.410.711.571-2.132.132.13-1.921.920.962.135-4.564.40-2.41-4.103.96-3.88-3.884-18.1417.32-9.72-16.3315.59-12.04-12.043-18.1317.45-9.66-16.3215.71-11.98-11.982-18.1517.46-9.45-16.3415.71-11.78-11.281-18.4516.33-10.06-16.6114.70-12.34-12.342.6.1内力组合表14横梁内力组合层数杆件号截面 内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+0.7活1.2恒 +0.9*(1.4活+1.4风)1.2*(恒+0.5活)+1.3地震底层A1B1A右M-66.96 -14.70 -23.71 23.71 -170.31 170.31-100.93 -100.69 -128.75 -69.00 -310.58 132.23 V78.73 16.18 5.31 -5.31 38.44 -38.44 117.13 117.61 121.55 108.17 154.16 54.21 跨中M52.51 12.34 -4.61 4.61 -31.93 31.93 80.29 79.53 72.75 84.37 28.91 111.93 B左M71.28 16.61 14.50 -14.50 106.46 -106.46 108.79 107.86 124.73 88.19 233.90 -42.90 V-80.33 -20.42 -5.31 5.31 -38.44 38.44 -124.98 -122.74 -128.82 -115.43 -158.62
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