土木工程毕业设计---教学楼设计.doc_第1页
土木工程毕业设计---教学楼设计.doc_第2页
土木工程毕业设计---教学楼设计.doc_第3页
土木工程毕业设计---教学楼设计.doc_第4页
土木工程毕业设计---教学楼设计.doc_第5页
已阅读5页,还剩68页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

永昌教学楼设计Design of Yongchang school学 院: 专 业 班 级:学 号:学 生 姓 名: 指 导 教 师:2013 年 6 月 摘 要本次毕业设计的是一幢住宅楼,占地面积为5400m2,为现浇钢筋混凝土框架结构。设计使用年限为50年,耐火等级II级,采光等级为II级,抗震等级为三级。结构方案阶段:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的功能、高度和层数来确定建筑的结构形式,本工程采用的是钢筋混凝土框架结构。在当今工程实际中,框架结构是应用非常广泛的一种结构布置形式。它的钢及水泥用量比较大,造价也比混合结构高,但具有梁柱承重,墙体只起分隔和围护的作用,房间布置比较灵活,门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。结构计算阶段:本设计主要进行了结构方案中横向框架4轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用经验公式法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,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(恒载及活荷载)作用下的结构内力,是为了找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最不安全的结果计算配筋并绘图。关键词:多层住宅;钢筋混凝土框架;截面设计,结构设计,抗震设计 72AbstractThe graduation design is a residential building,The size about720m2.Cast-in-place reinforced concrete frame structure,Design life of 50 years,Refractory grade II.Structural scheme stage: According to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure. Construction is a structure disposal type in the construction practices, which is used widely in the world recently. It needs a great deal of steel and cement and makes its cost higher than mixed construction. But it is of the advantages that one is beam and column bear the force, while the wall only divides the space and the other is the disposal for a room is flexible: it makes it freely to set the sizes and shapes of the windows and doors.Calculate stage in structure: The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 4. When the directions of the frames are determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the experiential formula, 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 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 Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the conterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components.Keyword: Multi-storey residential;Reinforced concrete frame;Section design structural design,anti-seismic design目 录摘 要IAbstractII第1章 方案论述61.1 建筑方案论述61.1.1设计依据61.1.2设计内容、建筑面积、标高61.1.3房间构成和布置61.1.4采光和通风71.1.5主要立面和出入口的考虑71.1.6防火及安全71.1.7各部分工程构造81.2 结构方案论述91.2.1基本资料91.2.2结构形式和基础形式91.2.3结构尺寸及采用的材料101.2.4荷载种类及其组合111.2.5计算方法11第2章 荷载计算122.1 荷载汇集及截面尺寸的选取122.1.1 截面尺寸选取122.1.2荷载汇集132.2计算简图及层数划分152.3 各层重力荷载代表值计算15第3章 水平地震作用下的框架内力分析173.1 基本资料173.2 水平地震作用下的框架内力173.2.1梁线刚度173.2.2柱的线刚度173.2.3柱的侧移刚度D183.2.4水平地震作用分析(采用底部剪力法)19第4章 风荷载作用下框架内力分析254.1 风荷载作用下的楼层剪力254.2风荷载作用下框架内力264.2.1柱端剪力264.2.2柱端弯矩264.2.3梁端弯矩264.2.4风荷载作用下的框架梁内力27第5章 竖向荷载作用下的内力分析285.1 竖向荷载计算285.1.1荷载传递路线285.1.2恒载:285.1.3活荷载:305.2 框架内力计算315.2.1梁固端弯矩:315.2.2内力分配系数计算315.2.3弯矩分配与传递:325.2.4 柱轴力39第6章 荷载组合及最不利内力确定426.1 基本组合公式426.1.1框架梁内力组合公式426.1.2框架柱内力组合公式426.2梁的内力组合436.3 柱的内力组合48第7章 框架结构配筋计算527.1 框架梁配筋计算527.1.1截面尺寸527.1.2材料强度527.1.3配筋率527.1.4计算公式527.1.5具体配筋计算537.2 框架柱配筋计算567.2.1截面尺寸567.2.2材料强度567.2.3框架柱端弯矩和剪力调整56第8章 基础设计618.1基础截面尺寸确定618.2初步选择基础高度628.3变阶处抗冲切验算628.4配筋计算63第9章 电算659.1结构信息659.1.1总体信息659.1.2地震信息659.1.3材料信息669.2静力分析67第10章 结论69参考文献70致 谢72沈阳工业大学本科生毕业设计第1章 方案论述1.1建筑方案论述本次我的毕业设计的题目是博文教学楼,结构形式为现浇钢筋混凝土结构。此次设计的目的旨在通过综合运用大学四年中所学到的专业知识,充分利用图书馆,网络等现有资源完成一个包括建筑方案和结构方案的确定,结构计算,建筑施工图和结构施工图的绘制以及经济技术分析,中英文摘要等内容的一个完整的设计任务,从而让我们通过设计了解建筑设计的一般过程,掌握建筑设计的全部内容,同时也可以培养我们综合运用基础理论和基本技能的能力,分析和解决实际问题的能力,还可以掌握多种绘图设计软件,以及word、office等软件的操作。更重要的是通过这次设计还可以让我们对大学所学的知识进行一次全面的融合,这是对我们大学这四年来所学知识的一次具体的运用,对我以后的学习和工作帮助甚大。1.1.1设计依据(1)依据土木工程专业2012届毕业设计任务书。(2)遵照国家规定的现行相关设计规范。1.1.2设计内容、建筑面积、标高(1)本次设计的题目为博文教学楼。为永久性建筑,建筑设计使用年限50年,防火等级三级。(2)本建筑主体结构为四层,层高均为3.9m 。建筑面积:3868.8m2,占地面积:1199.88m2。 (3)室内外高差0.450m,室外地面标高为-0.450m。1.1.3房间构成和布置(1)房间构成本工程为一所教学楼,根据教学楼的功能要求,此次设计该教学楼共包括39间普通教室,4个教员休息室,4个学生活动室,以及配套的卫生间若干个。(2)房间布局充分考虑实验楼各种房间在功能和面积等方面的不同,尽量做到功能分区清晰,各功能分区之间联系紧密,以及结构布置合理等,在设计中主要注意了以下几点:1)教室布置在教学楼的主要区域。2)充分考虑实验准备室和实验室的紧密联系,各类实验室都设置了配套的实验准备室。3)卫生间布置在教学区边缘的阴面,卫生间都带有前室,且通风良好以减少异味,各层卫生间都上下对齐布置,方便穿管。1.1.4采光和通风本建筑主体结构采用内廊式,内廊式建筑的采光和通风是一个比较棘手的问题,如何做好内廊的采光和通风,满足建筑规范的要求就显得很重要。由于本建筑主体四层部分长度达到了62m,为了满足民用建筑设计通则中所规定的:“内廊式走道长度超过20m时应两端设采光口,超过40m时应增加中间采光口”的要求。该建筑采用了两端设采光口,中间楼梯间开设窗口以便于更好的采光。建筑中的房间,尤其是实验室,都采用了排窗的形式,足以满足建筑对采光和通风的要求,为学生的学习提供了一个很好的环境。由于是本建筑地处沈阳,开排窗的形式并不利于建筑的保温和节能,因此采用高标准的双层中空玻璃塑钢窗,在一定程度上保证了建筑的保温和节能。1.1.5主要立面和出入口的考虑本建筑为一个教学楼,,我选择了建筑物前面开设两个门的形式,一个主入口和一个小的入口的形式。另外,建筑位于主要交通要道的北侧,教学楼坐北朝南,因此把教学楼的主出入口设在了建筑的南面,方便进出,此外充分考虑到疏散的要求。1.1.6防火及安全防火和安全是现代建筑中的一个需要重点考虑的因素。在本设计中,走道,楼梯宽度,房间门的宽度,走道长度,采光等均严格按照国家建筑防火规范进行设计,满足防火疏散的要求。本设计严格要求下需要设置消防楼梯,但考虑到是毕业设计,设计深度比较浅,因此在本设计中并未设置消防楼梯。1.1.7各部分工程构造(1) 屋面:为不上人屋面 保护层20厚1:3水泥砂浆防水层:改性沥青防水层 20mm厚1:3水泥沙浆找平层 100mm厚GRC增强水泥聚合苯复合保温板 120mm焦渣找坡100mm厚钢筋混凝土板20mm厚混合砂浆抹灰A、 楼面:水磨石地面 100mm厚钢筋混凝土板B、 厕所:面砖地面20mm厚水泥砂浆保护层 防水剂(2道)15mm厚水泥砂浆找平100mm厚钢筋混凝土板(4)墙体:外墙20厚1:3水泥砂浆抹灰300厚空心砖墙体80厚苯板保温层20厚水泥砂浆抹面 内墙20厚1:3水泥砂浆抹灰200厚空心砖20厚水泥砂浆抹面1.1.8本建筑设计的主要特点本建筑的主要特点为采用内廊式符合北方地区保温节能的要求。各功能区分区清晰,结构形式较为简单,建筑外墙面采用橙色涂料装饰能够给人一种学生朝气蓬勃的感觉。1.2 结构方案论述1.2.1基本资料(1)抗震条件:本工程抗震设防烈度为8度(0.2g)。(2)气象条件:沈阳地区基本雪荷载0.50kN/m2,基本风压:0.55kN/m2.(3)工程地质条件:类场地,建筑地点冰冻深度-1.2m,地下稳定水位距地坪8m以下。1.2.2结构形式和基础形式(1)结构形式目前,多层建筑结构中常采用的结构形式有砌体结构,钢筋混凝土结构和钢结构,这三种结构各有它们自己的特点。砌体结构以砖墙为主体,因此可根据各地情况的特点因地制宜、就地取材、降低造价,是理想的多层建筑结构形式。但是由于砌体结构由砖墙承重决定了它的开间和进深受到了一定的限制,而且砌体结构对抗震也非常不利。而本设计又是一个位于抗震7度设防地区的教学楼工程,抗震等级提高一级,不仅需要采取一定的抗震措施,还由于是教学楼需要一些大开间房间,这就决定了本设计不适合采用砌体结构。钢结构具有强度高、构件重量轻、平面布置灵活、抗震性能好施工速度快等特点。但由于我国钢产量不多,而且施工技术也不是很成熟,因此钢结构建筑造价特别高,因此目前钢结构通常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用大的各种建筑及其他土木工程结构中,而很少运用于教学楼中,因此本设计也不适合采用钢结构。现浇钢筋混凝土框架结构是一种抗震性能好,施工技术成熟,原材料资源丰富,成本和能耗较低,可模性、整体性、刚性,防火性能和耐久性能均较好的结构形式,而且框架结构具有房间布局灵活等特点。所以现浇钢筋混凝土框架结构已经成为现代工程建设中的主要结构型式。正因为现浇钢筋混凝土框架结构有这些特点,而且随着商品混凝土、钢模板和一些新的施工工艺的涌现,现浇框架结构的建筑周期极大缩短、施工质量明显提高、建筑造价不断降低,这些符合教学了的结构特点和施工要求,符合当地的施工条件,所以本设计将现浇钢筋混凝土框架结构作为其主要结构形式。在选择柱网上,充分考虑结合教学楼房间的特点,主要采用6m6.3m的经济柱网,对于开间要求较大的实验室等,则局部采用了8m6.3m的较大柱网,为保证房间的净高,采用井字形楼盖,最大限度地降低了梁高,使结构更为经济。(2)基础形式基础可以分成深基础和浅基础。考虑到本建筑自重较小,地质条件良好,从技术需要的角度考虑选择天然地基上的浅基础。目前多层框架结构中最常用的浅基础形式有无筋扩展基础,柱下钢筋混凝土独立基础,柱下钢筋混凝土条形基础。其中无筋扩展基础是刚性基础,所选材料抗拉强度大但抗拉和抗弯强度很低,设计时,要求一定的刚性角,所以基础相对很高,基坑深度加大,基底压力增加,也不利于抗震。柱下钢筋混凝土条形基础则多用于处理地基软弱而荷载又较大时的工程问题。根据本工程的地质勘测资料显示,本工程地下水位为-8.0m以下,地下水位比较深。另外,地下土层地质良好,没有软弱层,而且地下-1.8m处为中砂层,地基承载力比较高,因此采用施工方便,技术成熟的柱下独立基础更为经济适用。1.2.3结构尺寸及采用的材料 框架柱,梁及楼板,楼梯等均为现浇混凝土结构:(1)框架柱框架柱截面尺寸为首层550550mm,其他层500500mm。采用C30混凝土;纵筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335级钢筋。(2)框架梁框架纵梁截面尺寸为300700mm,框架横梁截面尺寸为300700mm和300400mm,采用C30混凝土;纵筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335级钢筋。(3)现浇板房间的现浇楼板板厚度为100mm,走廊的现浇板厚度为100mm,采用C30级混凝土;HRB400级钢筋。(4)基础边基础形式为钢筋混凝土柱下独立基础,基础底面尺寸为28002800mm,基础高度为800mm,中基础形式为钢筋混凝土柱下联合基础,基础底面尺寸为33005400mm,基础高度为800mm,混凝土强度等级为C30;采用HRB335级钢筋。基础底做100mm厚C15混凝土垫层。(5)楼梯楼梯为现浇折板式楼梯,并设有平台梁,楼梯踏步宽度为280mm,高度为150mm,楼梯斜板厚度为120mm,混凝土强度等级为C25,采用HPB235级钢筋。平台梁截面尺寸为250350mm,混凝土强度等级为C25,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335级钢筋。(6)墙体填充墙,外墙300mm厚空心砖墙加80厚苯板保温层,内墙200mm厚空心砖;砂浆等级为M5。1.2.4荷载种类及其组合(1)荷载种类荷载可分为恒荷载,活荷载,风荷载和地震荷载,其中地震荷载在设计中只考虑水平地震荷载,不考虑竖向地震荷载。(2)荷载组合在荷载组合中分别考虑无地震作用下的组合和有地震作用下的组合。其中梁端取最大负弯矩和最大正弯矩所对应的组合,以及最大剪力所对应的组合;梁跨中取最大正弯矩对应的组合;柱取最大弯矩绝对值,最大轴力和最小轴力三者所对应的组合。1.2.5计算方法用底部剪力法计算水平地震作用;用D值法计算框架结构在水平地震作用下的内力;用力矩二次分配法计算竖向荷载作用下的框架内力。第2章 荷载计算2.1 荷载汇集及截面尺寸的选取2.1.1 截面尺寸选取表2-1 框架柱的轴压比限值结构类型抗震等级一二三框架结构0.70.80.9框架抗震墙,板柱抗震墙0.750.850.95部分框支抗震墙0.60.7-(1)框架柱:根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸:N/fcbh0.8(二级框架) (2-1)其中:B为修正系数,当柱分别为边柱,等跨中柱和不等跨中柱时,B值分别取1.3, 1.2,。F框架柱的负荷面积Ge框架柱负荷面积上的荷载值,一般取1215 kN/m2n楼层数N=1.212(3+4)(6.3/2+3/2)4=1874.88kN=1874.88(0.814.3)=163888.11 mm2取 bchc=550mm550mm(2)框架梁:由挠度、裂度控制 h=(1/81/12), b=(1/21/3)h选定横向框架梁截面尺寸为bbhb=300mm700mm;选定走廊横梁截面尺寸为bbhb=300mm400mm;(3) 楼板厚度:1/403000=75mm 取h=100mm (4) 楼梯板选为100mm2.1.2荷载汇集(1)恒载屋面(不上人):保护层改性沥青防水层0.4kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平200.02=0.4kN/m280mmGRC增强水泥聚合苯复合保温板 3.50.10=0.35N/m2焦渣找坡最薄处30mm 平均厚120 mm100.12=1.2kN/m2100mm厚钢筋混凝土板 250.10=2.5kN/m220mm厚板下抹灰170.02=0.34kN/m2 =4.89kN/m2楼面:水磨石地面0.65kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层0.0220=0.4kN/m2100mm厚钢筋混凝土板3.0kN/m220mm厚板下混合砂浆抹灰0.34kN/m2 =4.33kN/m2梁重:(考虑抹灰,取梁自重26 kN/m)纵向框架梁: 260.700.3=5.46 kN/m横向框架梁: 260.700.3=5.46 kN/m走廊横梁 : 260.400.3=3.12 kN/m次梁 : 260.300.5=3.90 kN/m墙重:(砌体与抹灰之和)外墙: 130.3=3.9kN/m2内墙: 130.2=2.6kN/m2抹灰:外墙面外抹灰:20厚水泥砂浆0.40kN/m2外墙面内抹灰及内墙面抹灰:20厚石灰砂浆0.34 kN/m2保温:外墙60mm厚苯板保温层0.080.2=0.016 kN/m2总墙重:外墙:3.9+0.4+0.34+0.016=4.66 kN/m2内墙:2.6+0.342=3.28 kN/m2柱:首层:270.550.55=8.17kN/m其它层:270.500.50=6.75kN/m(考虑到柱子抹灰,取柱子自重27kN/m3)门、窗:门:0.2kN/m2 窗:0.2kN/m2(2)活荷载:实验室、教室、办公室:2.5kN/m2 卫生间、走廊、门厅、楼梯 :2.5 kN/m2(办公楼、学校)屋面活载:0.5 kN/m2 (不上人屋面) ;表2-2屋面均布活荷载项次类 别标准值kNm2组合值系数c频遇值系数f准永久值系数q1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.5注:1 不上人的屋面,当施工或维修荷载较大时,应按实际情况采用;对不同结构应按有关设计规范的规定,将标准值作O.2kN/m2的增减。2 上人的屋面,当兼作其他用途时,应按相应楼面活荷载采用。3 对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载,应采取构造措施加以防止;必要时,应按积水的可能深度确定屋面活荷载。4 屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。沈阳雪载:0.50 kN/m2 沈阳基本风压:0.55kN/m22.2计算简图及层数划分由于结构质量主要集中于各层楼盖和屋盖处,故可将结构简化为图2-1所示的多质点体系,其中G4为第四层上半层高度范围内的全部集中于屋面标高处的质量,其他层质量均取其楼盖及其上、下各一半层高范围内的全部集中于楼面标高处的质量。图2-1 结构计算简图2.3 各层重力荷载代表值计算 四层上半层:(女儿墙高0.9m)第3章 水平地震作用下的框架内力分析3.1 基本资料设计概况:柱截面:首层: bchc=550mm550mm其它层: bchc=500mm500mm框架梁:纵向: 300mm700mm 横向: 300mm500mm 走廊横梁: 300mm400mm 3.2 水平地震作用下的框架内力3.2.1梁线刚度在计算梁线刚度时,考虑楼板对梁刚度的有利影响,即板作为翼缘工作。在工程上,为简化计算,通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩I0,然后乘以增大系数。中框架梁I=2.0I0 边框架梁I=1.5I0梁采用C30混凝土,EC=3.0kN/梁的线刚度:边跨(300700):中跨(300400):3.2.2柱的线刚度柱采用C30混凝土 Ec=3104N/,首层高度4.85m,24层3.9m。柱截面: 550 mm550mm 首层:其它层:3.2.3柱的侧移刚度D一般层: = (3-1) (3-2) D= (3-3)首层: = (3-4) (3-5) D= (3-6)表3-1柱的侧移刚度层号柱号ic(Nm)KD(Nm)D(kNm)24A4.721041.730.461.711047.52104B4.721042.410.552.05104C4.721041.730.552.05104D4.721042.410.461.711041A5.871041.390.561.681047.02104B5.871041.940.611.83104C5.871041.940.611.83104D5.871041.390.561.68104D首/D2 =65.70/73.62=0.890.7 满足要求3.2.4水平地震作用分析(采用底部剪力法)(底部剪力法:理论分析表明,对于质量和刚度沿高度分布比较均匀,高度不超过40m,并以剪切变形为主(房屋的高宽比小于4时)的结构,振动时具有以下特点:1、位移反应以基本阵型为主。2、基本阵型接近直线。)(1)框架水平地震作用及水平地震剪力计算:本框架结构符合底部剪力法的适用范围,故采用底部剪力法计算水平地震作用,用顶部位移法计算结构的基本自振周期T1。表3-2 结构的顶点侧移层(mm)4966396637362000.01310.1692313199228627362000.0311213199360617362000.0490113888499496570000.0760结构顶点侧移 =0.1692为折减系数 可按下列规定采用: 框架结构: 0.6-0.7框架剪力墙: 0.7-0.8剪力墙结构: 0.9-1.0场地类,抗震设防烈度7度(0.1g),设计地震分组第一组。Tg=0.35S, , T11.4Tg=0.49s表3-3顶部附加地震作用系数Tg(s)T11.4TgT11.4TgTg0.350.08T1+0.0700.35Tg0.550.08T1-0.02 =0.8549949=42456.65KN 底部剪力:0.06842456.65=2887.05KN底部附加地震作用: (3-7)表3-4楼层最小地震剪力系数值类别7度8度9度扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构0.0160.0320.064基本周期大于5.0s的结构0.0120.0240.04 水平力:当抗震设防烈度为7度、多遇地震时,结构水平地震作用效应标准值(1)水平地震作用层间剪力计算四层:三层:二层:一层:四层:三层:二层:一层:(2)柱端剪力计算表3-5柱端剪力计算表层号层间剪力(kN)VA(kN)VB(kN)VC(kN)VD(kN)4228.300.2270.2730.2730.22751.8262.3362.3351.82续表3-43147.050.2270.2730.2730.22733.3740.1340.1333.372196.150.2270.2730.2730.22744.5253.5453.5444.521223.650.2400.2600.2600.24053.6858.1558.1553.68(3)反弯点高度比表3-5反弯点高度计算表层号41.730.382.410.422.410.421.730.3831.730.452.410.472.410.471.730.4521.730.482.410.502.410.501.730.4811.390.581.940.551.940.551.390.58(4)柱端弯矩计算表3-6柱端弯矩计算表层号A、D柱B、C柱Yh(m)M下(kNm)M上(kNm)Yh(m)M下(kNm)M上(kNm)41.48279.80122.301.638102.10140.9931.75558.5071.641.83373.5682.9521.87283.3490.291.950104.40104.4012.813151.00109.352.668155.14126.89(5)梁端弯矩水平地震作用下梁端弯矩按下式计算:1= K1/(K1+K2)(3-8)M1=(M上+M下)1(3-9)2= K2/(K1+K2)(3-10)M2=(M上+M下)2(3-11) 图3-1弯矩分配图例 (3-12) (3-13) (3-14)表3-7梁端弯矩计算表层号MABMBAMBCMCBMDCMDC4122.30101.5439.4839.48101.54122.303151.44133.2451.8451.84133.24151.442148.79128.1349.8349.83128.13148.791192.69166.5364.7664.76166.53192.69(5)水平地震作用下框架内力:图3-2地震作用下结构内力图第4章 风荷载作用下框架内力分析4.1 风荷载作用下的楼层剪力地区基本风压:=0.5KPa风载体型变化系数:=0.8-(-0.5)=1.3 风压高度变化系数:按C类地区查表表4-1风压高度变化系数表离地高度(m)5101520300.740.740.740.841.0风振系数:对于T0.25s的结构和高度小于30m或高宽比小于1.5的房屋,原则上也应考虑风振影响,但经计算表明,这类结构的风振一般不大,此时往往按构造要求进行设计,结构已有足够的刚度,因而一般不考虑风振影响也不至于会影响结构的抗风安全性。, (4-1)由于房屋宽度为60.6m,层高3.75m,故此框架结构受到的结点水平风荷载(对顶层考虑女儿墙高度900mm)风荷载计算表4-1风荷载标准值层号41.01.316.550.770.5517.19.4131.01.312.650.740.5523.412.3821.01.38.750.740.5523.412.3811.01.34.750.740.5526.2513.894.2风荷载作用下框架内力4.2.1柱端剪力表4-2柱端剪力值层号风荷载(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)49.410.2270.2730.2730.2274.415.305.304.41312.380.2270.2730.2730.2272.813.383.382.81212.380.2270.2730.2730.2272.813.383.382.81113.890.2400.2600.2600.2403.333.613.613.334.2.2柱端弯矩表4-3柱端弯矩值层号A、D柱B、C柱Yh(m)M下(kNm)M上(kNm)Yh(m)M下(kNm)M上(kNm)41.4826.5410.661.6388.6811.9931.7554.936.031.8336.206.9821.8725.265.701.9506.596.5912.8139.376.782.6689.637.884.2.3梁端弯矩表4-4梁端弯矩值层号MABMBAMBCMCBMDCMDC410.668.633.363.368.6310.66312.5711.284.384.3811.2812.57210.639.213.583.589.2110.63112.0410.424.054.0510.4212.044.2.4风荷载作用下的框架梁内力 图4-1风荷载作用下框架内力图第5章 竖向荷载作用下的内力分析5.1 竖向荷载计算5.1.1荷载传递路径图5-1荷载传递路径图5.1.2恒载(1)屋面梁上线荷载标准值:梁重: 0.30.726=5.46kN/m屋面板荷载:混凝土结构设计规范GB50010规定:沿两对边支承的板应按单向板计算;对于四边支承的板,当长边与短边比值大于3时,可按沿短边方向的单向板计算;当长边与短边比值小于3时,宜按双向板计算;当长边与短边比值介于2与3之间时,亦可按沿短边方向的单向板计算,但应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;当长边与短边比值小于2时,应按双向板计算。屋面板边跨为3.06.3m,属于双向板(按塑性计算),为梯形荷载:图5-2等效荷载图边跨:中跨:梁上线荷载计算:标准层边跨:中跨:5.1.3活荷载活荷载作用下顶层(不上人屋面g取0.5kN/m2)边跨中跨梁上线荷载计算标准层(g取2.5kN/m2)梁上线荷载计算5.2 框架内力计算5.2.1梁固端弯矩M固=QL2/12(5-1)5.2.2内力分配系数计算1) 转动刚度S及相对转动刚度计算表5-2 转动刚度S及相对转动刚度构件名称转动刚度S(KNm)相对转动刚度框架梁边跨1.000中跨0.196框架柱25层0.4911层0.5782)分配系数计算: (5-2) 5.2.3弯矩分配与传递竖向恒荷载作用下的内力分析:顶层: 图5-4恒荷载作用下顶层弯矩分配图图5-5恒荷载作用下顶层弯矩图标准层:图5-6恒荷载作用下标准层弯矩分配图图5-7恒荷载作用下标准层弯矩图底层:图5-8恒荷载作用下底层弯矩分配图图5-9恒荷载作用下底层弯矩图图5-10恒荷载作用下整体结构弯矩图竖向活荷载作用下的内力分析:顶层:图5-11活荷载作用下顶层弯矩分配图图5-12活荷载作用下顶层弯矩图标准层:图5-13活荷载作用下标准层弯矩分配图图5-14活荷载作用下标准层弯矩图底层:图5-15活荷载作用下底层弯矩分配图图5-16活荷载作用下底层弯矩图5-17活荷载作用下结构整体弯矩图5.2.4 柱轴力恒荷载作用下框架柱节点集中力计算:顶层:C、 D柱: B、C柱:标准层:A、 D柱:B、C柱:恒荷载作用下框架柱轴力计算:四层: 三层: 二层: 一层: 框架柱节点集中力计算顶层标准层框架柱轴力四层: 三层:二层:一层:第6章 荷载组合及最不利内力确定6.1 基本组合公式6.1.1框架梁内力组合公式(1)梁端负弯矩组合:(2)梁端正弯矩组合公式:(3)梁跨中正弯矩组合公式: (4)梁端剪力组合公式:11) 12) 13) 14) 6.1.2框架柱内力组合公式(1)框架柱组合公式: (2)框架柱组合公式: (3)框架柱组合公式:6.2梁的内力组合说明:考虑抗震需要,梁端应该先于柱端出现塑性绞,故对于竖向荷载下的梁端负弯矩进行调幅,调幅系数为0.8,并相应地增大跨中弯矩。表6-1 梁组合1层号截面恒载活载1.35+0.71.4MVMVMV4A-42.6374.78-4.195.86-61.66106.70165.53/4.41/92.79/B左-61.8874.78-5.455.86-88.88106.70B右-28.5352.2-2.424.5-40.8974.88210.62/0.96/15.28/3A-24.268.17-20.5529.3-52.81120.74164.45/22.44/109.00/B左-61.6368.17-26.8529.3-109

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论