土木工程毕业设计（论文）-某三层小学教学楼设计【全套图纸】.doc

1 1 1 建筑设计部分建筑设计部分 1 11 1 工程概况工程概况 本工程为位于某市中心某繁华地段主干道上一小学教学楼 教学楼为 3 层 占 地面积约为 664 0 m2 总建筑面积约为 1992 6m2 全套图纸 加全套图纸 加 153893706153893706 1 21 2 设计依据设计依据 1 2 1 民用建筑设计通则 JG13 8 1 2 2 房屋建筑制图统一标准 GB T 50001 2001 1 2 3 建筑制图标准 GB T 50104 2001 1 2 4 房屋建筑学 中国建筑工业出版社 1 31 3 标高及建筑细部作法标高及建筑细部作法 教学楼建筑高度 11 7 米 地上三层 层高为 3 9 米 设计标高 室内设计标高 为 0 000 室内外高差 450mm 1 41 4 建筑设计图纸建筑设计图纸 2 其余图纸详见施工图纸 2 2 结构设计部分结构设计部分 2 12 1 工程概况工程概况 本工程为位于某市中心某繁华地段主干道上一小学教学楼 教学楼为 3 层 占 地面积约为 664 0 m2 总建筑面积约为 1992 6m2 结构为框架结构 2 22 2 设计依据设计依据 2 2 1 该建筑属于丙类建筑 重要性等级为二级 2 2 2 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 2 2 3 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 2 2 4 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 2 2 5 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 2 2 6 建筑结构制图标准 GB T 50105 2001 2 2 7 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 03G101 1 2 2 8 钢筋混凝土结构构造手册 2 2 9 建筑结构静力计算手册 2 32 3 结构布置及结构计算简图的确定结构布置及结构计算简图的确定 2 3 12 3 1 结构柱网布置结构柱网布置 由于建筑总长度不超过 55m 且为保温隔热屋面 所以不设变形缝 3 图 1 平面柱网布置图 2 3 22 3 2 确定材料等级确定材料等级 柱子采用 C35 Ec1 3 25 107kN m2 梁板采用 C30 Ec2 3 00 107kN m2 2 3 32 3 3 估计板 柱 梁的截面尺寸估计板 柱 梁的截面尺寸 1 楼板厚度的确定 根据平面布置 单向板的最大跨度为 4 5m 按刚度条件 板厚为 l 40 4500 40 112 5mm 按构造要求 现浇钢筋混凝土单向板的最小厚度为 60mm 综合荷载等情况考虑 取板厚 h 150mm 2 梁柱截面度的确定 1 框架梁截面高度和宽度由下式确定 H 1 12 1 8 L b 1 3 1 2 H 纵梁 h 1 12 1 8 l 1 12 1 8 4800 400mm 600mm 取 h 500mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 500 167mm 250mm 取 b 250mm h 1 12 1 8 l 1 12 1 8 3600 300mm 450mm 取 h 400mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 400 134mm 200mm 取 b 350mm AB CD 跨 h 1 12 1 8 l 1 12 1 8 6600 825mm 500mm 取 h 700mm 4 b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 700 233mm 350mm 取 b 350mm BC 跨 h 1 12 1 8 l 1 12 1 8 4500 375mm 563mm 取 h 700mm b 1 3 1 2 H 1 3 1 2 550 183mm 275mm 取 b 350mm 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构 现浇楼板厚 150mm 满足 h l011 50 设计强度 C35 fc 16 7N mm2 ft 1 57N mm2 C30 fc 14 3N mm2 ft 1 43N mm2 3 框架柱截面的确定 根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知 边柱及中柱的承载力范围分别为 4 2 2 1 和 4 2 4 35 估算结构构件尺寸时 楼面荷载近似为 12KN 估算 根据文献得知 柱的轴压比应小于轴压比限值的要求 8 0 f A f hb c c c cc NN 边柱 mm2 取 294mm86069 7 168 0 1291 29 33 1 10 3 Ac mm2 取 287mm82286 7 168 0 1298 135 4 3 1 10 3 Ac mm2 取 287mm79448 7 168 0 1291 26 33 1 10 3 Ac 中柱 mm2 取 287mm137143 7 168 0 12935 46 33 1 10 3 Ac mm2 取 287mm178285 7 168 0 12935 49 33 1 10 3 Ac 取柱截面为正方形 则边柱和中柱的截面边长分别为 294mm 和 423mm 根据上述 计算结果病综合其他因素 本设计截面尺寸为 450mm 450mm 基础选用肋梁式筏板 基础 基础埋深取 1 2m 框架结构计算简图如图所示 柱高度 h 3 9m 5 2 42 4 荷载计算荷载计算 2 4 12 4 1 恒载计算恒载计算 1 屋面及楼面的永久荷载标准值 水泥砖300 0 025 19 8 0 5 kN m230025 20厚1 25水泥砂浆结合层 0 02 20 0 4 kN m2 SBS防水层 0 4 kN m2 30mm厚细石混凝土找平 0 03 24 0 72 3 kN m 120mm厚 2 找坡 陶粒混凝土 0 12 7 0 84kN m2 150mm厚加气混凝土保温层 0 15 7 1 05 3 kN m 150mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0 15 25 3 75 kN m2 共计 7 66 kN m2 2 梁 柱 墙 窗 门重力荷载计算 表 3 1 梁截面尺寸 mm 及各层混凝土强度等级 横梁 b h 层次混凝土强度 等级 AB 跨 CD 跨BC 跨 纵梁 B H 2 3 C30350 700350 700250 500 1C30350 700350 700250 500 6 梁 柱重力荷载标准值汇总梁 柱重力荷载标准值汇总 层层 次次 构件构件 B mB mh mh m KN KN m m G G KN m KN m l li i m mN NG Gi i KN KN G Gi i KN KN 边横梁 0 350 70251 054 5943 742713 908 中横梁 0 350 7251 055 054421424 536 纵梁 1 0 350 7251 054 5943 156797 514 纵梁 2 0 350 7251 054 5943 724407 947 2343 90 961 1 柱 0 450 45251 106 8754 8842772 边横梁 0 300 7251 053 9383 742611 888 中横梁 0 300 55251 054 3324 021363 888 纵梁 1 0 250 50251 053 9383 156683 636 纵梁 2 0 250 50251 053 9383 724349 694 2 2 3 3 柱 0 450 45251 106 8753 0841732 5 2009 10 72 注 表中 未考虑柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载增大系数 G 表示单 位长度构件重力荷载 N 为构件数量 梁长取净长 柱长取层高 外墙 250mmmm 厚加气混凝土砌块 5KN m 2 外墙面贴瓷砖 0 5KN m 2 内墙 面为 20mm 抹灰 则外墙单位墙面重力荷载为 0 5 15 0 25 17 0 02 4 59KN m 2 内墙 200mm 厚加气混凝土砌块 5KN m 2 俩侧均为 20mm 厚抹灰 则内墙单 位面积重力荷载为 15 0 2 17 0 02 2 3 68 KN m 2 木门单位面积重力荷载为 0 2 KN m 2 铝合金窗单位面积重力荷载为 0 4 KN m 2 钢铁门单位面积重力荷载为 0 4 KN m 2 表 3 3 墙体自重计算 7 墙体位置重量 KN合计 KN 纵墙 3858 8544 底层外墙横墙 667 8576 纵墙 970 0112 底层内墙横墙 2601 6312 底层其它墙 1437 408 9535 7624 纵墙 2243 52 二 三外墙横墙 387 144 纵墙 563 96 二 三内墙横墙 1473 8952 二 三层其它墙 867 9061 5536 3952 3 门窗荷载计算 M1 M5采用钢框门 M2采用木门 M3 M4 M6 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7采用铝合金窗 表 3 4 门窗重力荷载标准值 名称位置合计 KN 底层 68 136 窗二层至三层 31 668 底层 69 864 门二层至三层 25 62 4 楼梯间重力荷载计算 楼梯间 1002 5 KN 5 女儿墙 女儿墙重 76 1 2 13 4 2 0 10 1 2 cos30 25 465 042 KN 墙体实际重力荷载 除了门窗洞口墙体 首层 8 9535 7624 1 8 2 1 4 2 1 1 5 26 2 5 1 7 12 0 9 1 7 24 0 6 0 6 2 6 84 1 0 2 1 8 0 9 2 1 22 1 8 2 1 6 0 9 2 1 2 0 9 2 1 2 3 68 7941 0944KN 标准层 5536 3952 2 1 1 5 26 2 5 1 7 12 0 9 1 7 24 0 9 1 2 4 0 6 0 6 2 6 84 1 0 2 1 8 0 9 2 1 22 1 8 2 1 6 0 9 2 1 2 0 9 2 1 2 3 68 3073 17454KN 6 重力荷载代表值及荷载分层汇总 顶层重力荷载代表值包括屋面恒荷载 50 屋面雪载 从横梁自重 半层柱自重 半 层墙自重 半层楼梯自重 半层门窗自重 顶层横载 Q1 5650 563 KN 顶层梁自重 Q3 2009 1072KN 顶层柱自重 Q4 1732 5 KN 顶层墙自重 Q5 3073 1745 KN 顶层楼梯自重 Q6 1002 5 KN 顶层门窗自重 Q7 95 484 KN G9 Q1 0 5Q2 Q3 0 5Q4 0 5Q5 0 5Q6 0 5Q7 10866 4345 KN 其他层重力荷载代表值包括楼面恒载 50 活载 纵横梁自重 楼面上下各半层的 柱及纵横墙体自重 半层楼梯自重 半层门窗自重 G8 3457 014 0 5 2093 48 2009 1072 1732 5 3073 1745 1002 5 95 484 12143 917 KN G8 G7 G6 G5 G4 G3 G2 12143 917 KN G1 3457 014 0 5 2093 48 2434 9096 0 5 2772 1732 5 0 5 7941 0944 307 3 1745 0 5 1002 5 0 5 99 804 14881 2 KN 2 4 22 4 2 活荷载计算活荷载计算 1 屋面及楼面的可变荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 2 0 kN m2 楼面活荷载标准值 2 0 kN m2 屋面雪活荷载标准值 Sk r S0 1 0 0 5 0 5kN m2 式中 r为屋面面积雪分布系数 取r 1 0 9 2 顶层活载 Q2 0 5 75 6 0 5 4 2 2 4 5 0 5 509 87 KN 3 楼面活荷载 2 0 75 6 0 5 4 2 2 4 5 0 5 2039 48 KN 2 4 32 4 3 风荷载计算风荷载计算 基本风荷载W 0 5kN m2 基本雪荷载为0 2 KN m2 2 52 5 水平荷载内力计算水平荷载内力计算 2 5 12 5 1 地震作用下的内计算地震作用下的内计算 1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 1 横向自振周期计算 这样 只要求出结构的顶点水平位移 就可以按下式求得结构的基本周期 9 10 1 7TT 式中 基本周期调整系数 考虑填充墙使框架自振周期减少的影响 取 0 6 0 框架的顶点位移 在未求出框架的周期前 无法求出框架的地震力及位移 T 是将框架的重力荷载视为水平作用力 求得的假想框架顶点位移 然后由求T T 出 再用求出框架结构的底部剪力 进而求出框架各层剪力和结构真正的位移 1 T 1 T KN Ge 83 2932 8 28 3 2 3 1 5 2536 横向框架顶点位移 层 次 kN i G kN i G N mm i D 层间相对位移 i i i G D i 312134 5886606 74226859438 2135 1 212134 5898741 32226859443 596 9 114881 2113622 52212974853 453 4 计算基本周期 T1 其中 T的量纲为 m 取 T 0 7 则 T1 1 7 0 7 0 2518 2 0 605s 2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 根据规范 结构高度不超过 40m 质量和刚度沿高度分布比较均匀 变形以剪切 型为主 故可用底部剪力法计算水平地震作用 本设计的结构高度为 11 7m 小于 40m 因此用底部剪力法 3 结构横向总水平地震作用标准值 10 Geq 0 85 Gi 0 85 14881 2 12134 58 7 137799 26 96579 14KN a1 Tg T1 0 9 amax 0 35 0 605 0 9 0 16 0 0978 FEK a1 Geq 0 0978 96579 14 9445 44KN 在 7 度设防 类场地 设计地震分组为第一组 查表得结构的特征周期 Tg 0 35 水平地震影响系数取 max 0 16 由于 T1 0 605 s 1 4Tg 1 4 0 35 0 49 s 考虑顶点附加地震作用 0 08 0 07 0 08 0 605 0 07 0 1184 n 1 T 顶点附加水平地震作用 0 1284 9445 44 826 8kN n F nEK F 各层横向地震剪力计算见表 2 8 表中 10 1 1 ii iEKn jj j G H FF G H 各层横向地震作用及楼层地震剪力各层横向地震作用及楼层地震剪力 层次层次 i H m m i G kNkN ii G H kN m 10 1 ii jj j GH G H i F kNkN i V kNkN 311 712134 583129530 0693577 077595 98 27 812134 583129530 05416 368012 34 13 912134 58240264 420 0378314 768327 1 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图 2 水平地震作用下的位移计算 注 层间弹性相对转角均满足要求 1 550 e e 横向水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的位移验算 层 次 层间剪力 i V kN 层间刚度 i D N mm 层间位移 i i V D mm 层高 i h mm 层间相对弹性 转角 e ii uh A 11 37595 9822685943 3530001 895 28012 3422685943 5330001 850 18327 121297483 9148001 1228 最大转角发生在第二层 1 850 1 550 因此满足条件 D 水平地震作用下框架内力计算 3 210 yyyy iimCim DDVV im V yi ii Mh 下 im V1 i My h 上 轴柱 边柱 柱端弯矩计算 层 次 层高 h 层 间剪 力 i V kN 层间刚 度 i D im D im V K y m M上M下 33 97595 9822685942083269 750 8570 50104 6104 6 23 98012 3422685942083273 580 8570 50110 4110 4 13 98327 121297482241687 641 20 64269 2151 4 轴柱 中柱 柱端弯矩计算 层 次 层高 h 层间剪力 i V KN 层间刚 度 i D im D im V K y m M上M下 33 97595 98226859434029113 91 9220 50170 91170 91 23 98012 34226859434029120 21 9220 50180 29180 29 13 98327 1212974828702112 22 6910 57307 03231 62 梁端弯矩 剪力及柱轴力计算 边梁走道梁柱轴力层 次 MblMbrlVbMblMbrlVb 边柱 N中柱 N 3201 31147 97 4 2 83 16 180 86 180 86 4 580 38 360 23 12 03 2215158 04 4 2 88 82 193 16 193 16 4 585 85 449 05 15 12 1261 81185 36 4 2 106 47 226 55 226 55 4 5100 69 555 52 20 78 注 1 柱轴力的负号表示拉力 当为左地震作用时 左侧两根柱为拉力 对应的右 侧两根柱为压力 2 表中 M 单位为 kN m V单位为 KN m l单位为 m 3 中柱两侧两端弯矩按梁线刚度分配 1 层 45 0 794 6 47 5 47 5 21 1 1 KK K I bb b 分配系数 55 0 794 647 5 794 6 21 1 2 KK K I bb b 分配系数 2 至 3 层 45 0 546 5 462 4 462 4 21 1 1 KK K I bb b 分配系数 55 0 546 5 462 4 546 5 21 1 2 KK K I bb b 分配系数 地震作用下的框架弯矩图 梁端剪力及柱轴力图 2 5 22 5 2 风荷载作用下的内计算风荷载作用下的内计算 1 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 1 风荷载标准值 计算公式 0 zsz 基本风压 KN m255 0 0 由 荷载规范 查得 0 8 迎风面 0 5 背风面 s s B 类地区 H B 28 8 76 1 0 379 查得 0 42 T1 0 605 查得 1 28 mST KN 2222 0 201 0 55 0 605 0 z 1 H Hi z 42 0 28 1 本建筑结构丛向负载宽度为 3 6m 和 4 2m 则取 4 2m 得沿房屋高度分布风荷 载标准值 q z 4 2 0 55 z s z 2 31 z s z 13 z可根据各楼层标高处的高度查出 计算过程见表 沿房屋高度分布风荷载标准值沿房屋高度分布风荷载标准值 层层 H Hi iH Hi i H H z z z zq q1 1q q2 2 311 70 3751 0221 1972 2611 413 27 80 2711 001 1462 1181 324 13 90 1671 001 092 0141 259 荷载规范 规定 对于高度大于 30m 且高宽比大于 1 5 的房屋结构 应采用风 振系数 z来考虑风压脉动的影响 本例房屋高度 H 11 7m 30m 但 H B 11 7 13 4 2 15 1 5 由表可见 z沿房屋高度在 1 09 1 384 范围内变化 即风压脉动影响较大 框架结构分析时 应按静力等效原理将风荷载分布转化为节点集中荷载 即 2 761 1 725 2 52 1 575 3 1 2 2 994 1 871 2 761 1 725 5 F 3 1 2 1 3 2 761 1 725 2 261 1 413 3 1 2 2 3 13 46KN 2 52 1 575 2 261 1 413 3 1 2 2 761 1 725 2 52 1 575 4 F 3 1 2 1 3 2 52 1 575 2 261 1 413 3 1 2 2 3 12 27KN 2 261 1 413 2 118 1 324 3 1 2 2 52 1 575 2 261 1 413 3 F 3 1 2 1 3 2 261 1 413 2 118 1 324 3 1 2 2 3 11 12KN 2 118 1 324 2 014 1 259 3 1 2 2 261 1 413 2 118 1 324 2 F 3 1 2 1 3 2 118 1 324 2 014 1 259 3 1 2 2 3 10 36KN 2 014 1 259 4 8 1 2 2 118 1 324 2 014 1 259 1 F 4 8 1 2 1 3 2 014 1 259 4 8 1 2 2 3 13 23KN 高度的分布见图 左风载 L W T 2 83 33 6 13 2 10 4 11 2 1 82 12 3 14左风载弯矩图 L W T 84949482 4538 52 45 7 34 5 53 46 3 37 2 54 2852 53 21272725 15 2 风荷载作用下的水平位移验算 根据等效节点图集中荷载所示的水平荷载由公式 5 13 计算层间剪力 然后求 出 轴线框架的层间侧移刚度 再计算各层的相对侧移和绝对侧移刚度 计算过程 见表 按公式 2 1 2 2 2 3 计算各层的层间位移 相对侧移和绝对侧移 i u i u n ik k i VF 1 n iiij f uVD 1 n ik k uu 风荷载作用下框架层间剪力及侧移 层 次 i FKN i VKN DKN m i umm i umm ii uh hi 311 1233 61097220 893 071 33703 9 210 3643 71097220 992 181 30303 9 113 3252 81022361 191 191 40343 9 由表 2 15 所示 风荷载作用下框架的最大层间位移角为 1 3030 远小于 1 550 满足规范要求 3 风荷载作用下框架结构内力计算 框架柱端剪力及弯矩分别按下式计算 3 210 yyyy iimCim DDVV im V yi ii Mh 下 im V1 i My h 上 梁端弯矩 剪力及柱轴力的计算过程和结果见表 风荷载作用边柱端弯矩及剪力计算风荷载作用边柱端弯矩及剪力计算 16 边边 柱柱 层次层次 h hi i m m V Vi i KN KN D Dij ij N mm N mm 1 1 D Di1 i1 V Vi1 i1 K Ky yM Mij ijb b M Mij iju u 33 910 610972220832 14 130 8570 4820 3522 04 23 943 710972220832 20 540 8570 5030 8130 81 13 952 810223622416 26 621 20 6481 7846 风荷载作用中柱端弯矩及剪力计算风荷载作用中柱端弯矩及剪力计算 中中 柱柱 层次层次 h hi i m m V Vi i KN KN D Dij ij N mm N mm 1 1 D Di1 i1 V Vi1 i1 K Ky yM Mij ijb b M Mij iju u 33 997 82109722 3402930 171 9220 5045 2645 26 23 9108 18 109722 3402933 551 9220 5050 3350 33 13 9121 41 102236 2870234 082 6910 5793 2470 34 风荷载作用下梁端弯矩风荷载作用下梁端弯矩 剪力及柱轴力剪力及柱轴力 边边 梁梁走道梁走道梁柱轴力柱轴力层层 次次 M Mb bl lM Mb br rL LV Vb bM Mb bl lM Mb br rl lV Vb b 边柱边柱 N N中柱中柱 N N 352 5538 524 221 6847 0847 084 520 92 85 062 63 258 6743 024 224 2152 5752 574 523 36 109 273 48 176 8154 34 231 2266 3766 374 529 5 140 495 2 框架在水平风荷载作用下的框架弯矩图 梁端剪力及柱轴力图如图 2 62 6 竖向荷载内力计算竖向荷载内力计算 梁端 柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算 由于结构和荷载均对称 故计算时可 用半框架 梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加 而得 柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到 恒载弯矩图 KM N 55 35 55 35 45 79 63 26 45 79 63 26 63 26 63 26 187 2 14 15 118 24 55 3545 7945 7963 26 201 7 14 15 55 3545 7945 7963 26 63 26 199 8 14 15 201 7 199 8 活载弯矩图 KN M 12 5 7 56 30 7 63 2663 26 2 7 63 26 26 3 26 3 2 27 3 29 1 22 7 2 12 5 30 72 7 26 9 26 9 2 27 3 29 1 22 7 2 27 4 43 7 43 7 24 7 27 4 27 4 27 439 3 22 7 43 7 39 3 30 7 29 1 30 7 29 1 17 2 6 12 6 1 梁端剪力及轴力计算梁端剪力及轴力计算 梁端剪力 V Vq Vm 2 6 式中 q V 梁上均布荷载引起的剪力 1 2 q Vql m V 梁端弯距引起的剪力 m MM V l 左右 柱轴力 NVP 2 7 式中 V 梁端剪力 P 节点集中力及柱自重 以 AB 跨 二 三层梁为例 在恒载作用下 梁端剪力及柱轴力计算 由图 10 查得梁上均布荷载为 二至三层 q 19 078 kN m 集中荷载 44 273 kN 柱自重 20 625 kN 一层 q 26 358 kN m 集中荷载 69 725 kN 柱自重 33 kN 三至梁端弯距 M左 199 8 kNm 192kNm M右 264 7kNm 257 2 kNm 二层梁端弯距 M左 201 7 kNm 198 7kNm M右 222 3 kNm 216 5 kNm 底层梁端弯距 M左 187 2 kNm 176 2kNm M右 192 3 kNm 180 3 kNm 其中括号内为调幅后的数值 18 三层的梁端剪力为 1 2 qAqB VVql 0 5 12 848 4 26 26 98 kN 调幅前 12 17 22 8 4 2 2 53kN vmAvmB 26 98 2 53 24 45kN A V qA V mA V BqBmB VVV 26 98 2 53 29 51 kN 调幅后 9 736 18 24 4 2 2 02 kN vmAvmB A V 26 98 2 02 24 96kN B V 26 98 2 02 29kN 同理可得其它层梁端剪力 三层 A 柱柱顶及柱底轴力 N顶 V P 24 96 0 24 96 kN N底 24 96 20 625 45 585kN B 柱柱顶及柱底轴力 N顶 V P 229 51 0 29 51 kN N底 60 35 20 625 45 585kN 同理可得其它层柱轴力 其它梁端剪力及柱轴力计算见表 2 20 表 2 20 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 kN 荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力轴剪力 AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC 跨A柱B柱层 次 VqA VqBVqB VqCVmA VmB VmB Vm C VAVBVCN顶N底N顶N底 340 0645 79 2 36 1 89 0 37 7 38 17 42 42 41 59 45 79519 848540 473854 988875 613 240 0645 79 2 29 1 83 0 37 77 38 23 42 35 41 89 45 79602 351622 976987 4011008 03 155 3563 26 4 61 3 69 0 50 74 51 66 59 96 59 04 63 26723 736756 7361180 351213 35 19 注 括号内为调幅后的剪力值 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算见表 2 21 表 2 21 活载作用下梁端剪力及柱轴力 kN 荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力轴剪力 AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨A 柱B 柱层 次 VqA VqB VqB VqC VmA VmBVmB VmCVAVBVC N顶 N底N顶 N底 37 568 64 0 438 0 35 0 7 122 7 21 7 998 7 91 8 6445 027104 03 27 568 64 0 44 0 352 0 7 12 7 208 8 7 912 8 6452 235120 67 17 568 64 0 598 0 478 0 6 962 7 082 8 158 8 038 8 6459 317137 46 注 括号内为调幅后的剪力值 2 6 22 6 2 横向框架内力组合横向框架内力组合 内力组合过程中应考虑恒荷载 活荷载 地震荷载及风荷载 这里因风荷载值较 小 组合后影响较小 所以组合计算中未参与内力组合 框架梁内力组合 在恒载作用下 跨间 Mmax可近似取跨中的 M 代替 28 1 2右左 MM qlMnans 式中 M左 M右 梁左右端弯距 见图 2 15 2 16 括号内数值 跨中 M 若小于 应取 M 2 16 1 ql 2 16 1 ql 在竖向荷载和地震力组合时 跨间最大弯距 MGE采用数解法计算 如表 2 22 对 RB作用点取距 EBEAGAGBA MMMM l ql R 1 2 2 9 式中 MGA MGB 重力荷载作用下梁端的弯距 MEA MEB 水平地震作用下梁端弯距 RA RB 竖向荷载与地震荷载共同作用下梁端反力 20 x 处截面弯距为 2 10 EAGAAx MM qx RM 2 2 由0 dM dx 可求得跨间 Mmax的位置为 1 A R x q 将 1 x 代入任一截面 x 处的弯距表达式 可得跨间弯距最大值为 22 22 A masGEGAEAGAEA Rqx MMMMMM q 当右震时 公式中 MEA MEB为反号 MGE及 x1的具体数值见表 2 22 表中 RA MGE x1的数值均为两组 梁的内力组合见表 2 23 表中恒载和活载的组合 梁端弯距取调幅后的数值 图 2 15 2 16 括号中的数值 剪力取调幅前后的较大值 M 调幅前的数值 M 为调幅后的数值 剪力值应取 V左和 V右 具体数值见表 2 20 2 21 表 2 22MGE及 Xi值计算 1 2 恒 0 5 活 1 3 地震 qLRAXiMGE 项目 MGAMGBMEAMEB 跨层 kN m kN m kN m kN m 1 2 恒 0 5 活 m kN M kN m 3118 24120 44306 15174 0666 66212 181 575 01240 38101 22 2118 24120 44306 15174 0666 66212 181 575 01240 38101 22 AB 跨 1118 24120 44306 15174 06 42 356 6 66 66212 181 575 01240 38101 22 314 1514 15174 06174 06 123 94166 16 7 059 45159 90159 90 214 1514 15211 42211 42 155 07197 29 8 8211 22197 27197 27 BC 跨 114 1514 15247 62247 62 17 592 4 185 25227 46 10 5312 93233 47233 47 当或时 表示最大弯距发生在支座处 应取或 用下式计算 1 x l 1 0 x 1 xl 1 0 x 梁内力组合见表 2 23 表中恒载和活载的组合 梁端弯矩取调幅后的数值 图 2 14 2 15 括号中数 剪力取调幅前后的较大值 M左 M右为调幅前弯矩值 M左 M右 为调幅后的弯矩值 剪力值应取 V左和 V右 具体数值见表 2 16 2 17 表 2 23 梁内力组合 层位内力荷载类别竖向荷载组合竖向荷载与地震力组合 21 次置荷载 活载 地震荷载 1 2 1 4 1 2 0 5 1 3 M 17 772 3 36299 84 26 033106 449 153 12 A右 V38 177 21 40 9555 898 3 105 M 25 692 4 834 72 16 37 597 127 53960 077 B左 V42 427 99840 9562 101108 938 M 26 424 4 90888 19 38 5879 993 149 30 B右 V45 798 64 39 267 0449 172 MAB 3 跨 中MBC M 17 772 3 362135 24 26 033152 469 199 16 A右 V38 177 21 55 6155 898 22 163 M 25 692 4 834 98 34 37 597 161 57394 111 B左 V42 427 99855 6162 101127 996 M 26 424 4 908120 2 38 58121 606 190 91 B右 V45 798 64 53 4767 044 9 379 MAB 2 跨 中MBC M 17 772 3 362156 76 26 033180 445 227 131 A右 V38 177 21 65 4555 898 34 955 M 25 692 4 834 118 13 37 597 187 30119 84 B左 V42 427 99865 4562 101140 79 M 26 424 4 908144 39 38 58153 053 222 36 B右 V45 798 64 64 1767 044 23 289 MAB 1 跨 中MBC 2 6 32 6 3 框架柱内力组合框架柱内力组合 框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面 组合结果见表 2 22 2 23 表中系数 是考虑计算截面以上各层活荷载不总是同时满布而对楼面局部活载的一个折减系 数 称为活荷载按楼层的折减系数 取值见表 2 24 表 2 24 A 柱内力组合 荷载类别荷载类别竖向荷载组合竖向荷载组合 竖向荷载与地震力组合竖向荷载与地震力组合 层次层次位置位置内力内力 恒载恒载 活载活载 地震荷载地震荷载 1 2 1 4 1 2 1 4 1 1 2 2 0 0 5 5 1 1 3 3 3 3柱顶柱顶M11 112 165 57 16 272 70 64999 833 22 N190 0816 18781 15 250 753132 308343 298 M 11 11 2 153 65 16 27255 153 84 337 柱底柱底 N210 7016 18781 15 275 503157 058368 048 M11 112 181 59 16 272 91 475120 659 柱顶柱顶 N272 5223 397136 76 359 779163 273518 849 M 11 11 2 166 76 16 27272 196 101 38 2 2 柱底柱底 N293 1423 397136 76 384 529188 023543 599 M11 112 190 16 272 102 408131 592 柱顶柱顶 N354 9630 607202 21 468 804181 446707 192 M 11 11 2 183 07 16 27293 399 122 583 1 1 柱底柱底 N375 5930 607202 21 493 554206 196731 942 表 2 25 B 柱内力组合 荷载类别荷载类别竖向荷载组合竖向荷载组合 竖向荷载与地震力组合竖向荷载与地震力组合 层次层次位置位置内力内力 恒载恒载 活载活载 地震荷载地震荷载 1 2 1 4 1 2 1 4 1 1 2 2 0 0 5 5 1 1 3 3 M 0 46 0 04 97 37 0 608 127 15126 005 柱顶柱顶 N325 05 37 4784 08442 536417 858407 25 M0 460 0497 370 608127 157 126 00 3 3 柱底柱底 N345 68 37 4784 08467 286442 608432 M 0 46 121 1 121 17 0 608 158 09156 945 柱顶柱顶 N457 53 6 276 27624 809589 667573 365 M0 46121 17121 170 608158 097 156 945 2 2 柱底柱底 N478 16 6 276 27649 559614 417598 115 M 0 466 27 141 35 0 608 184 331183 179 柱顶柱顶 N590 02 6 277 55807 082760 293740 663 M0 466 27141 350 608184 331 183 17 N610 64 70 7547 55831 832785 043765 413 1 1 柱底柱底 N1213 3 137 4620 781648 4701565 511511 482 2 6 42 6 4 竖向荷载下框架内力计算竖向荷载下框架内力计算 1 横向框架内力计算 1 计算单元 取 轴线横向框架进行计算 计算单元宽度为 3 6m 如下图所示 该框架的楼 23 面荷载如下图中的阴影线所示 计算单元范围内的其余楼面则通过纵向框架梁以集 中力的形式传给横向框架 作用于各节点上 由于纵向框架梁的中心线与柱的中心 线不重合 因此在框架节点上还作用有集中力矩 横向框架计算单元横向框架计算单元 2 恒荷载和活荷载的计算 A 框架梁及粉刷自重 AB 跨自重 0 7 0 35 25 6 125 kN m 边跨梁粉刷 0 7 0 1 0 02 17 0 408 kN m 梁线荷载标准值 G5 6 125 0 408 6 53 kN m 荷载传来 梯形 7 01 4 65 32 6kN m BC 跨 16 7 6 5 16 7 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 21 921 9 16 17 16 7 6 5 16 7 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 99 0 21 921 9 16 17 6 5 6 5 6 5 40 0 38 638 6 18 9 40 0 40 0 40 0 40 0 40 0 40 0 40 0 24 屋面均布恒荷载传给梁 6 53 kN m 恒荷载传来 梯形 7 01 4 65 32 6 kN m 楼面恒荷载标准值计算 楼地面面层 0 013 21 5 0 28 kN m 20 厚水泥砂浆 0 002 16 0 03 kN m 20 厚水泥砂浆结合层 0 02 20 0 4kN m 150 厚钢筋混凝土楼板 0 15 25 3 75 kN m 15 厚板底抹灰 3 68 3 0 5 9 2 kN m 合计 4 7 kN m 3 框架梁恒荷载标准值计算 边框架梁及粉刷自重 均布 6 53 kN m 边框架梁填充墙自重 0 19 3 9 0 6 11 8 7 4 kN m 填充墙墙面粉刷自重 2 3 9 0 6 0 02 17 2 24kN m BC 跨梁和粉刷自重 均布 6 53 kN m AB CD 跨梁自重 均布 6 53 7 4 2 24 16 17kN m AB CD 跨梁上面的荷载 梯形 4 7 4 65 21 9 kN m 4 屋面框架节点集中荷载值 A 顶层边节点集中荷载 边柱纵向框架自重 0 25 0 5 4 8 25 15kN m 边柱纵向框架粉刷 2 0 5 0 1 0 02 4 8 17 1 31kN m 1M 高女儿墙自重 1 0 19 4 8 11 8 10 76kN m 1M 高女儿墙粉刷 1 0 02 4 8 17 1 63kN m 纵向框架传来的自重 05 4 8 0 5 4 8 7 01 40 38kN m 总计 69 08 kN m B 顶层中间节点集中荷载 中柱纵向框架梁自重 0 25 0 5 4 8 25 15 kN m 中柱纵向框架梁粉刷 2 0 02 0 5 0 1 4 8 17 1 31 kN m 纵向框架梁传来的屋面自重 0 5 4 8 4 8 2 7 2 7 2 7 01 32 65 kN m 0 5 4 8 4 8 2 7 01 40 38 kN m 合计 89 34 kN m 25 5 楼面集中荷载标准值 A 中间层边节点集中荷载 边柱纵向框架梁自重 15 kN m 边柱纵向框架梁分数 1 31 kN m 塑钢窗自重 3 2 0 45 2 7 kN m 窗下墙体自重 0 19 0 9 4 8 0 45 11 8 8 8 kN m 窗体下墙体粉刷 2 0 02 0 9 4 7 17 2 88 kN m 窗边墙体自重 0 45 0 19 3 9 0 6 0 9 11 8 2 42kN m 窗边墙体粉刷 2 0 02 0 45 3 9 1 5 17 0 73 kN m 框架梁柱自重 0 45 0 45 3 9 25 19 74 kN m 纵向框架梁传来的楼面自重 0 5 4 8 4 8 2 4 7 27 1 kN m 合计 82 14 kN m B 中间层节点集中荷载 中间框架梁自重 15 kN m 中间框架梁粉刷 1 31kN m 内纵墙自重 0 19 3 9 0 4 4 8 0 45 11 8 34 13kN m 内纵墙粉刷 10 35 kN m 扣除门窗自重加上墙重 5 72 kN m 框架梁自重 19 74 kN m 框架梁粉刷 1 46 kN m 纵向框架梁传来的自重 0 5 4 8 4 8 2 7 2 7 2 4 7 21 89kN m 总计 114 91 kN m 2 活荷载计算 顶层 AB CD 跨 2 0 4 8 9 6 kN m 顶层 BC 跨 2 2 7 5 4 kN m 顶层集中荷载 点 0 5 4 8 4 8 2 2 11 52 kN m 顶层 BC 跨 0 5 4 8 4 8 2 7 2 7 2 2 0 5 4 8 4 8 2 2 20 84kN m 中间层 AB CD 跨 2 0 4 8 9 6 kN m 中间层 BC 跨 2 0 2 7 5 4 kN m 中间层节点活荷载值 A 点 0 5 4 8 4 8 2 2 23 04 kN m 26 中间层 0 5