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湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 i 摘摘 要要 本次毕业设计题目为铭扬综合办公楼设计 总建筑面积约为 5823 m2 采用 6 层混 凝土框架结构 位于非抗震地区 首层层高为 4 5m 其他层高为 3 6m 抗震设防烈度 6 度 本次设计分为建筑设计 结构设计与施工组织设计三部分 本计算书包括了整个 设计的计算过程及相关的说明 其中建筑设计主要有建筑平面 剖面 立面设计 还包括建筑细部构造设计等 结构设计主要有结构布置 结构选型 一榀框架的完整计算 包括荷载计算 内力计 算 内力组合 截面设计及配筋计算 此外 还有柱下基础 现浇板等构件的设计 在手算的基础上 还使用了 PKPM 系列结构设计专用软件进行了电算校核 并对手算 及电算结果进行了分析比较 本设计基本符合施工图要求 符合毕业设计要求 关键词 建筑设计 结构设计 结构布置 荷载与内力计算 D 值法 弯矩二次分配 法 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 ii ABSTRACT The title of this thesis design is Mingyang Office Building Total construction area is about 5823 sq m frame structure 6 floors The height of the first floor is 4 5m the others is 3 6m The design strength of anti earthquake is 6 degrees This design is divided into three parts architectural design structure design and construction organization design This thesis includes all the calculations of the design process and related elucidations Among the architectural design primarily there are building plane design building facade design and the design of the building profile and there are other detail structural design in this part Among the structural design primarily there are the arrangement of structure the selection of structure type a complete calculation of one part of the frame includes the calculation of load and force combination of forces design of section and calculation of reinforcement Besides there are design of column foundation stairs pored concrete slab and concrete awning etc Finally I adopt the PKPM series structure design software to verify the results of manual calculation and give the comparison of the manual calculation and computer calculation Keywords architectural design structural design the arrangement of structure the caculation of load and force D value method the calculation of reinforcement 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 iii 目 录 第一章第一章 前前 言言 1 第二章第二章 建筑设计建筑设计 2 2 1 工程概况 2 2 2 建筑平面设计 2 2 3 建筑剖面设计 3 2 4 建筑立面设计 3 2 5 本设计特点 3 第三章第三章 结构设计结构设计 4 3 1 设计资料 4 3 2 结构布置及梁柱截面估算 5 3 2 1 结构布置 5 3 2 2 框架梁 柱截面尺寸估算 5 3 2 3 梁 柱线刚度计算及框架计算简图确定 6 3 3 荷载计算 8 3 3 1 恒载标准值计算 8 3 3 2 活荷载标准值计算 9 3 4 竖向荷载作用下的框架受荷计算 10 3 4 1 A H 轴间框架梁 10 3 4 2 其他轴间框架梁 11 3 4 3 A H 轴柱纵向集中荷载的计算 11 3 4 4 C D 轴柱纵向集中荷载的计算 11 3 4 5 框架在竖向荷载作用下的受荷总图 12 3 5 风荷载计算 13 3 5 1 各层 D 值及剪力分配系数的计算 15 3 5 2 各柱反弯点 剪力 柱端弯矩计算 16 3 5 3 梁端弯矩计算 16 3 5 4 水平风荷载作用下框架的内力图 17 3 6 竖向荷载作用下的内力计算 18 3 6 1 恒荷载作用下的弯矩二次分配计算 18 3 6 2 恒荷载作用下内力图 20 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 iv 3 6 3 活荷载作用下的弯矩二次分配计算 21 3 6 4 荷载作用下内力图 23 3 7 内力组合 25 3 7 1 内力组合 25 3 7 2 框架梁内力组合 25 3 7 3 框架柱内力组合 25 3 8 梁 柱截面配筋计算 28 3 8 1 梁配筋计算 28 3 8 2 梁正截面配筋表 29 3 8 3 梁斜截面配筋表 30 3 8 4 柱配筋计算 30 3 9 地基基础设计 33 3 9 1 A 柱的基础设计 33 3 9 2 C D 柱的联合基础设计 35 3 10 楼梯计算 36 3 10 1 梯段板 TB 1 计算 36 3 10 2 平台板 TB 2 计算 37 3 10 3 平台梁 TL 1 计算 38 第四章第四章 施工组织设计施工组织设计 40 4 1 总 则 40 4 1 1 编制说明 40 4 1 2 编制依据 40 4 1 3 编制原则 40 4 2 工程概况 41 4 2 1 工程地点及地貌 41 4 2 2 建筑形式 41 4 2 3 工程结构 41 4 2 4 现场自然条件 41 4 3 现场平面布置 41 4 3 1 生产设施 42 4 3 2 临时生活设施 42 4 3 3 平面布置要求 42 4 3 4 施工临时供水供电线路 42 4 4 施工方案设计 42 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 v 4 4 1 工程总施工顺序安排 42 4 4 2 基础工程施工顺序 42 4 4 3 主体结构工程施工顺序 43 4 4 4 室内装饰工程施工顺序 43 4 4 5 外墙及室外装饰工程施工顺序 43 4 4 6 施工段划分 43 4 4 7 重点分项工程施工方法 43 4 5 技术组织措施 45 4 5 1 质量保证措施 45 4 5 2 技术难点 常见质量通病及处理办法 47 4 5 3 安全保证措施 47 第五章第五章 结论结论 49 参参 考考 文文 献献 50 致致 谢谢 51 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 1 第一章第一章 前前 言言 面向二十一世纪的建筑业 如何综合利用多种资源以满足人类的需要 走可持续 发展之路 这就要求建筑的各工种的技术人员 管理人员均具有对建筑较深入的认知 我们作为新世纪的大学生 在党和国家的多年培养下 终于要走入工作岗位 在走入 社会工作之前 毕业设计是检验我们大学四年所学知识的一个最好标准 同时我们也 可以学到很多的知识 为将来做好技术上的储备 随着经济的发展 建筑行业已成为 不少国家和地区的支柱产业 在其国民经中起着举足轻重的作用 所以我们就更应该 好好的做好毕业设计了 为了锻炼我独自组织设计方面的能力 也提前接受工程师所必须的基本训练 达 到建筑工程专业人才培养的要求 所以 我将四年来所学的各种专业知识作一次全面 的系统的复习 达到融会贯通 整合运用的目的 本人特别详细认真的做了本次毕业 设计 本次毕业设计课题是铭扬综合办公楼设计 该办公楼的设计大致分以下三个主要 部分 1 建筑设计 2 结构设计 3 施工组织设计 通过这三个部分针对性的训 练可以把大学里面的各种专业知识进行一次系统详实的复习 同时为今后走上工作岗 位奠定了雄厚的理论基础和必要的实践经验 是一次难得的岗前培训 在设计过程中 本组设计指导老师及其他同学都给予了无私的帮助 并提出了许 多宝贵的意见 在此向他们表示衷心的感谢 同时由于自身水平有限 书中难免有不 足和错误之处 恳请各位老师批评指正 将不胜感激 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 2 第二章第二章 建筑设计建筑设计 2 1 工程概况工程概况 地点 湖南省湘潭市湖南科技大学 建筑形式 高 26 9 米 建筑面积约 5823 平方米 楼为六层较规则 L 型综合办公 楼 设计目的 由于学校的发展 原有的办公楼不能满足工作需要 房间组成 大厅 展览陈列休息区 会议室 多媒体综合会议室 办公室 传达 室 配电控制室 储藏室与其它附属设施 开水房等组成 2 2 建筑平面设计建筑平面设计 本设计平面类型采用 L 型 平面交通线路简捷明确 设计紧凑 构件规整便于施 工 建筑进深大 有利于节地节能 房间的开间为 4 0 米 进深为 6 3 米 其他辅助房 间包括 储藏室 配电控制室等 主楼平面布置如下 1 一层平面 传达室 办公室 复印室 开水房等皆布在一层 洗手间 尽可能布在次要面 天然采光 通风时刻保持良好 楼电梯布在容易被找到主要入口处 纵横交通明确无 误区 办公室采光好 提高办公空间的使用率 2 标准层平面 主要办公室 中型会议室 配电控制室 贮藏间设在标准层 可随使用者自由设 计 还设男 女洗手间 楼梯 电梯等 消防设备齐全 防火功能设计全面 3 顶层平面 顶层平面与标准层平面布置大致相同 同时设置两个大型会议室 屋顶部分为不 上人屋顶 4 楼梯与电梯设计 楼梯在一个建筑上占有重要的地位 这主要是因为它既是从下至上的交通工具 也是从上至下乃至疏散的重要工具 因此 楼电梯在建筑设计须满足两个条件 1 满足建筑功能要求 2 满足安全要求 楼电梯的的地位决定了它必须具备良好的安全措施 如防火 防烟要求高 防小 孩子的不慎攀爬 电梯还要防突然断电 夹手等 这些都要求楼 电 梯不仅有足够 的宽度 足够好的通风性 采光等 如楼梯梯级 坡度也有严格的控制 梯级最大不 超过 18 级 最少不少于 3 级 坡度在 23 到 45 间 5 消防要求 本工程耐火等级为一级 其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按国家标准 建筑 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 3 设计防火规范 GBJ16 87 执行 2 3 建筑剖面设计建筑剖面设计 1 层数和层高 层数 六层 层高 按空间设计经济的原则设计 首层 4 5m 其它层 3 6m 2 室内外高差 为防止室外雨水倒流和墙体受潮 要求室内外存在一定的高差 取室内外高差为 450mm 出入口处设三个踏步的台阶 踏步宽为 300mm 高为 150mm 楼梯间踏步宽 为 300mm 高为 150mm 每个设有 100cm 高的护栏 2 4 建筑立面设计建筑立面设计 不同功能要求建筑物的类型具有不同的内部空间组合特点 建筑物的外部形象尽 可能具有表现 张扬性 整幢采用灰白色墙面砖 加以蓝色玻璃幕墙装饰 使得整体 效果给人以简洁大方 新颖别致 虚实相生 给人一种轻松气派的感觉 2 5 本设计特点本设计特点 设计充分利用地理位置优势 平面布置简单 人流无交叉干扰 使用方便 房间 布置灵活多样 且有利于动静分离 互相干扰少 便于管理此建筑将成为该路段的又 一亮点 整个设计符合 民用建筑设计通则 简明建筑结构设计手册 多层建筑 设计防火规范 钢筋混凝土设计规范 等 设计深度达到设计任务书的规范要求 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 4 第三章第三章 结构设计结构设计 3 1 设计资料设计资料 1 工程概况 建筑面积为 5823 平方米 主体 6 层 结构形式为框架结构 层高 为 3 6 米 室内外高差 0 45 米 2 水文地质情况 1 本场地地形平坦 自然地表 0 7m 内为耕植土 地基承载力特征值为 fak 100 kN m2 耕植土下层为 0 5 1m 厚淤泥质土 地基承载力设计值为 fak 80 kN m2 向下为 2 3m 厚硬粘性土 硬塑状态 塑性指数 Ip 14 液性指数 I 0 17 空隙比 e 0 54 地基承载力设计值为 fak 200 kN m2 再向下为 4m 粉质粘土 硬塑 Ip 14 I 0 17 e 0 75 地基承载力设计值为 fak 200 kN m2 2 地下水位及冻结情况 地下水雨季在地表以下 8m 无侵蚀性 3 气象条件 1 温度 最热月平均气温为 29 最冷月平均气温为 13 529 2 相对湿度 最热月平均 73 3 主导风向 夏季盛吹东及东南风 冬季吹东北风 基本风压 W0 0 35 kN m2 4 雨雪条件 年降雨量 1255mm 4 活荷载 楼面活荷载 办公室 会议室 2 0 kN m2 走道 2 5 kN m2 屋面活载 不上人屋面 0 5 kN m2 5 抗震设防烈度 6 度 6 材料强度等级 梁柱砼等级 C30 纵向受力主筋 箍筋 HPB235 板砼等级 C25 基础混凝土等级为 C30 垫层混凝土等级为 C20 内隔墙非承重的页岩多孔砖 980kg m3 外墙选用实心页岩砖容重 1800kg m3 7 屋面 楼地面做法参见建筑施工图 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 5 3 2 结构布置及梁柱截面估算结构布置及梁柱截面估算 3 2 1 结构布置结构布置 结构布置及一榀计算框架的选取位置如图 3 1 所示 图 3 1 结构平面布置图和计算框架选取位置 3 2 2 框架梁 柱截面尺寸估算框架梁 柱截面尺寸估算 1 框架梁 根据 混凝土结构设计 梁宽不小于 200mm 梁高不大于 4 倍梁 宽 梁净跨不小于 4 倍梁高 根据受弯构件连续梁经验公式 1 估算梁高 h 1 10 1 18 l 梁宽 b 1 2 1 3 h 其中 l 为梁的计算长度 2 框架柱 根据 混凝土结构设计 柱截面宽 b 不小于 250mm 柱净高与截 面高度之比不宜小于 4 由公式 1 b 1 1 1 5 h h 1 6 1 12 H 得 梁柱截面尺 寸如表 3 1 表 3 1 梁柱截面尺寸 构 件计算跨度 l mm截面宽 b mm截面高 h mm 横向框架梁6300300600 纵向框架梁4000300600 中跨框架梁2400300300 框架柱2000500500 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 6 3 2 3 梁 柱线刚度计算及框架计算简图确定梁 柱线刚度计算及框架计算简图确定 1 结构平面布置图和计算框架选取位置 见图3 1 2 确定框架计算简图 框架的计算单元如图 3 1 所示 取 6 轴上的一榀框架计算 假定框架柱嵌固于基础 顶面 框架梁与柱刚接 由于各层术的截面尺寸不变 故梁跨等于柱截面形心轴线之 间的距离 底层柱高从基础顶面算至二层楼面 基顶标高根据地质条件 室内外高差 定为 1 1 m 二层楼面标高为 4 5m 故底层柱高度为 5 6m 其余各层柱高从楼面算至 上一层楼面 即层高 故均为 3 6m 3 梁柱线刚度计算 表 3 2 柱惯性矩计算 砼弹性模量柱宽柱长柱高截面惯性矩柱线刚度 ECbhHIcic EcIc H层号 砼 强 度 等 级 106 kN m2mmm104 m410 4 kN m 1C3030 50 55 67 84 18 2 6C3030 50 53 67 86 50 表 3 3 柱惯性矩计算 边砼砼弹性 模量 梁 宽 梁 高 梁 跨 截面惯性 矩 中框架边框架 0标梁线刚度 中号 ECbhLIc ib 2EcIc l 梁线刚度 ib 1 5EcIc l 层 号 轴线 号 1106 kN m2 mmm104 m410 4 kN m10 4 kN m A C0C3030 30 66 35 403 86 C D1C3030 30 32 40 681 70 1 6 D H0C3030 30 66 35 403 86 对于中梁考虑整体刚度提高取 对于边梁考虑整体刚度提高取 0 2II 0 5 1 II 设 2 6 层柱线刚度 则其余各杆件的相对线刚度为 0 15 6 2 Nmic 59 0 5 6 86 3 1 b i27 0 5 6 7 1 2 b i64 0 5 6 18 4 1 c i 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 7 框架梁 柱相对线刚度如图 3 2 所示 图 3 2 框架梁 柱相对线刚度 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 8 3 3 荷载计算荷载计算 3 3 1 恒载标准值计算恒载标准值计算 1 屋面 防水层 刚性 40 厚 C20 细石混凝土防水 1 0 kN m2 找平层 20 厚水泥砂浆 0 02m 20 kN m3 0 40 kN m2 保温层 80 厚矿渣水泥 0 08m 14 5 kN m3 1 16 kN m2 结构层 100 厚现浇混凝土板 0 10m 25 kN m3 2 50 kN m2 抹灰层 12 厚混合砂浆 0 012m 17 kN m3 0 20 kN m2 合计 5 26 kN m2 2 标准层楼面 大理石面层 水泥砂浆擦缝 30 厚 1 3 干硬性水泥砂浆 面上撒 20 厚素水泥 1 16 kN m2 水泥砂浆结合层一道 结构层 100 厚现浇混凝土板 0 10m 25 kN m3 2 50 kN m2 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17 kN m3 0 17 kN m2 合计 3 83 kN m2 3 梁的自重 梁截面尺寸 b h 300mm 600mm 梁自重 25 kN m3 0 3m 0 6m 0 1m 3 75 kN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 0 6m 0 1m 0 3m 2 17 kN m3 0 27kN m 合计 4 02 kN m 梁截面尺寸 b h 300mm 300mm 梁自重 25 kN m3 0 3m 0 3m 0 1m 1 50 kN m 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 9 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 0 3m 0 1m 0 3m 2 17 kN m3 0 17 kN m 合计 1 67 kN m 4 柱的自重 柱截面尺寸 b h 500mm 500mm 柱自重 25 kN m3 0 50m 0 50m 6 25 kN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 0 5m 2 17 kN m3 0 17 kN m 合计 6 42 kN m 5 外墙自重 标准层 18 kN m3 0 24m 3 6m 0 5m 12 96 kN m 铝合金 0 95 kN m 水刷石外墙面 0 75 kN m 水泥粉刷内墙面 0 54 kN m 合计 15 2kN m 底层 18 kN m3 0 24m 5 6m 0 5m 21 60 kN m 铝合金窗 0 95 kN m 水刷石外墙面 0 75 kN m 水泥粉刷内墙面 0 54 kN m 合计 17 8kN m 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 10 6 内墙自重 标准层 9 8 kN m3 0 24m 3 6m 0 5m 7 06 kN m 水泥粉刷墙面 1 54 kN m 合计 8 6kN m 底层 9 8 kN m3 0 24m 5 6m 0 5m 11 76 kN m 水泥粉刷墙面 2 14 kN m 合计 13 9kN m 3 3 2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 由 结构荷载设计规范 2 得以下荷载数值 1 屋面和楼面活荷载标准值 不上人屋面 0 5 kN m2 楼 面 办公室 会议室等 2 0 kN m2 配电控制室 7 0 kN m2 走 道 2 5 kN m2 储 藏 室 5 0 kN m2 2 雪荷载 0 35 kN m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者中取最大值 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 11 3 4 竖向荷载作用下的框架受荷计算竖向荷载作用下的框架受荷计算 图 3 3 板传荷载示意图 3 4 1 A H 轴间框架梁轴间框架梁 1 板传荷载 据 混凝土结构设计 板传至梁上的三角形或梯形荷载等级为均布荷载 荷载 的传递示意图如图 3 3 所示 三角形传荷 8 5 qq 3 1 梯形传荷 32 21 qq 3 2 其中 是实际荷载 是等效均布荷载 q q 屋面板传荷载 恒载 5 26 kN m2 4 0m 10 5m 2 5 8 23 83 kN m 活载 0 5kN m2 4 0m 10 5m 2 5 8 2 27 kN m 楼面板传荷载 恒载 3 83 kN m2 4 0m 10 5m 2 5 8 17 35 kN m 活载 2 0 kN m2 4 0m 10 5m 2 5 8 9 06 kN m 活载 2 5 kN m2 4 0m 10 5m 2 5 8 11 32 kN m 梁自重 4 02 kN m 1 67 kN m 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 12 2 5 11轴间框架梁均布荷载 屋面梁 AC DH 恒载 梁自重 板传荷载 4 02 kN m 23 83 kN m 27 85 kN m 活载 1 57kN m CD 恒载 梁自重 板传荷载 1 67 kN m 23 83kN m 25 5 kN m 活载 1 57 kN m 楼面梁 AC DH 恒载 梁自重 板传荷载 4 02 kN m 17 35 kN m 21 37 kN m 活载 6 13 kN m CD 恒载 梁自重 板传荷载 1 67 kN m 17 35 kN m 19 02 kN m 活载 7 66 kN m 3 4 2 其他轴间框架梁其他轴间框架梁 由对称性可知其他轴间框架梁所受荷载与 A H 轴间框架梁相同 近似将 AH 和 CD 轴线柱荷载归并 3 4 3 A H 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 1 顶层柱 恒载 梁自重 板传荷载 4 02kN m 7 25m 0 5m 5 8 5 26 kN m2 7 25m 6 3m 2 82 49 kN 活载 板传活载 5 8 0 5 kN m2 7 25m 6 3m 2 5 76 kN 2 标准层柱 恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 15 2kN m 7 25m 4 02kN m 7 25m 0 5m 5 8 3 83 kN m2 7 25m 6 3m 2 154 94 kN 活载 板传活载 5 8 2 0 kN m2 7 25m 6 3m 2 23 03 kN 基础顶面恒载 底层外纵墙自重 88 92 kN 3 4 4 C D 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 1 顶层柱 恒载 梁自重 板传荷载 4 02 kN m 7 25m 0 5m 5 8 3 83 kN m2 7 25m 6 3 2 4 m 2 82 82 kN 活载 板传活载 5 8 0 5 kN m2 7 25m 6 3 2 4 m 2 7 95kN 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 13 2 标准层柱 恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 8 6kN m 7 25m 4 02kN m 7 25m 0 5m 5 8 3 83kN m2 7 25m 6 3 2 4 m 2 133 13 kN 活载 板传活载 5 8 2 5 kN m 7 25m 2 4m 2 2 kN m 7 25m 6 3m 2 47 82 kN 基础顶面恒载 底层外纵墙自重 50 31 kN 3 4 5 框架在竖向荷载作用下的受荷总图框架在竖向荷载作用下的受荷总图 框架在竖向荷载作用下的受荷总图见图 3 4 所示 注 括号中的数值为活荷载作用下的内力值 括号外的为荷载作用下的内力值 图 3 4 框架竖向受荷图 单位 kN kN m 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 14 3 5 风荷载计算风荷载计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中荷载标准值如公式 1 3 3 所示 3 3 2 0 Bhhww jizszk 式中 基本风压 2 0 kN m35 0 w 风压高度变化系数 地面粗糙度为 B 类 z 风荷载体型系数 根据建筑物的体型查表得 1 3 s s 风振系数取 1 0 下层层高 上层层高 z i h j h B 迎风面的宽度 B 4 0m 由公式 3 3 得表 3 4 集中风荷载标准值 表 3 4 集中风荷载标准值 z m 离地高 度 z z s w kN m2 hi m hj m Wk kN 22 51 2711 30 353 63 68 32 18 91 2311 30 353 63 68 06 15 31 1411 30 353 63 67 47 11 71 0011 30 353 63 66 55 8 11 0011 30 353 63 66 55 4 51 0011 30 355 64 59 19 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 15 风荷载作用下的荷载分布图如图 3 5 图 3 5 风荷载作用下荷载分布图 单位 kN 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 16 3 5 1 各层各层 D 值及剪力分配系数值及剪力分配系数的计算的计算 kN m 12 2 h iD cc 3 4 式中 柱抗侧刚度修正系数 c 柱的高度 h 根据公式 3 4 各层 D 值及剪力分配系数的计算见表 3 5 表 3 5 各柱的 D 值及剪力分配系数表 相对线刚度柱高相对线刚 度左梁右梁 层 层 号 轴 线 micib 上ib 下ib 上ib 下 K c D 104 D 104 分配系 数 A3 61 0 590 590 59 0 23 0 213 0 22 C3 610 590 590 270 270 86 0 30 0 278 0 28 D3 610 270 270 590 590 86 0 30 0 278 0 28 H3 610 590 59 0 59 0 23 0 213 0 22 2 6 0 982 A5 60 64 0 59 0 92 0 49 0 12 0 24 C5 60 640 59 0 27 1 34 0 55 0 135 0 26 D5 60 640 27 0 59 1 34 0 55 0 135 0 26 首 层 H5 60 640 59 0 92 0 49 0 12 0 51 0 24 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 17 3 5 2 各柱反弯点 剪力 柱端弯矩计算各柱反弯点 剪力 柱端弯矩计算 框架各柱的反弯点位置 剪力 柱端弯矩的计算见表 3 6 表 3 6 各柱的反弯点位置 剪力 柱端弯矩 轴线分配系数 D 104Pi kN Vi kN y0yM 底 kN m M 首 kN m u mm 层号 A H 0 220 9828 321 800 2950 2951 914 570 18 C D 0 280 9828 322 360 350 352 975 520 24 6 A H 0 220 98216 383 550 3950 3955 057 730 36 C D 0 280 98216 384 640 370 376 1810 520 47 5 A H 0 220 98223 855 170 450 458 3810 240 52 C D 0 280 98223 856 750 450 4510 9313 370 68 4 A H 0 220 98230 46 590 450 4510 6813 050 67 C D 0 280 98230 48 610 450 4513 9517 050 87 3 A H 0 220 98236 958 010 550 5515 8612 980 81 C D 0 280 98236 9510 460 500 5018 8318 831 07 2 A H 0 240 5146 1410 860 650 6539 5321 292 13 C D 0 260 5146 1412 210 6330 63342 2825 092 39 首层 注 表中 其中为反弯点修正值 设计中取值为 0 3210 yyyyy 321 yyy 321 yyy 3 5 3 梁端弯矩计算梁端弯矩计算 梁端弯矩的计算根据节点平衡理论 按各节点上梁的线刚度大小进行分配 计算 过程如下 第 6 层 A 节点 已知 MA6A5 4 57 kN m 则 MA6C6 4 57 kN m C 节点 已知 MC6C5 5 52 kN m 则 MC6A6 5 52 0 59 0 59 0 27 kN m 3 79 kN m MC6D6 5 52 0 27 0 59 0 27 kN m 1 73 kN m 第 5 层 A 节点 已知 MA5A6 1 91 kN m MA5A4 7 73 kN m 则 MA5C5 1 91 kN m 7 73 kN m 9 64 kN m 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 18 C 节点 已知 MC5C6 2 97 kN m MC5C4 10 52 kN m 则 MC5A5 0 59 0 59 0 27 2 97 10 52 kN m 9 25 kN m MC5D5 2 97 10 52 0 27 0 59 0 27 kN m 4 34 kN m 3 5 4水平风荷载作用下框架的内力图水平风荷载作用下框架的内力图 图 3 6 风荷载作用下梁柱的弯矩图 单位 kN m 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 19 3 6 竖向荷载作用下的内力计算竖向荷载作用下的内力计算 3 6 1 恒荷载作用下的弯矩二次分配计算恒荷载作用下的弯矩二次分配计算 为简化计算 只考虑恒载 活荷载满跨作用单独受荷情况 对于竖向荷载 采用 弯矩二次分配法计算 并只考虑弹性理论计算 不作塑性计算 在内力分析前 还应计算在竖向荷载作用下各杆端的固端弯矩以及节点各杆的弯 矩分配系数 屋面梁上线荷载 4 02 kN m 20 23 kN m 32 21 qq 楼面梁上线荷载 4 02 kN m 8 6 kN m 24 43 kN m 32 21 qq 1 固端弯矩计算 表 3 7 固端弯矩计算表 单位 kN m 层数边跨框架梁中跨框架梁 顶层66 910 80 标准层及底层80 800 80 2 节点分配系数计算 顶层分配系数计算过程如下 其他层计算方法相同 见表 3 8 节点 A 37 0 159 0 59 0 右 63 0 159 0 1 下 节点 C 32 0 27 0 159 0 59 0 左 15 0 27 0 159 0 27 0 右 54 0 27 0 159 0 1 下 表 3 8 节点分配系数计算表 层数节点上下右节点左上下右 6A00 630 37C0 3200 540 15 2 到 5A0 390 390 23C0 210 350 350 09 1A0 450 220 26C0 240 400 260 11 层数节点左上下右节点左上下 6D0 1500 540 27H0 3700 63 2 到 5D0 090 350 350 21H0 230 390 39 1D0 110 400 260 24H0 260 450 22 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 20 3 恒荷载作用下内力分析 恒荷载作用下内力计算采用力矩二次分配法 计算过程见图 3 7 内力图如图 3 8 所示 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱 00 630 370 3200 540 150 1500 540 270 370 630 66 91 66 91 0 8 0 8 66 91 66 91 042 2 24 8 21 2 35 7 9 9 9 9 35 7 17 8 24 8 42 2 15 8 10 6 12 4 14 0 5 0 5 0 14 0 12 4 8 9 15 8 3 3 1 9 1 1 1 8 0 5 0 5 1 8 0 9 2 5 4 3 54 6 54 6 57 1 51 5 6 3 6 3 51 5 60 5 53 6 53 6 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 80 80 80 80 0 8 0 8 80 80 80 80 31 5 31 5 18 6 16 8 28 0 28 0 7 2 7 2 28 0 28 0 16 8 18 6 31 5 31 5 21 1 15 8 8 4 9 3 17 8 14 0 3 6 3 6 17 8 14 0 9 3 8 4 15 8 21 1 11 1 11 1 6 5 4 0 6 6 6 6 1 7 1 7 6 6 6 6 4 0 6 5 11 1 11 1 41 5 36 2 77 2 77 3 39 2 35 4 2 7 2 7 39 2 35 4 77 3 77 2 36 2 41 5 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 80 80 80 80 0 8 0 8 80 80 80 80 31 5 31 5 18 6 16 8 28 0 28 0 7 2 7 2 28 0 28 0 16 8 18 6 31 5 31 5 15 8 15 8 8 4 9 3 14 0 14 0 3 6 3 6 14 0 14 0 9 3 8 4 15 8 15 8 9 0 9 0 5 3 3 2 5 3 5 3 1 4 1 4 5 3 5 3 3 2 5 3 9 0 9 0 38 3 38 3 75 9 76 5 36 7 36 7 3 0 3 0 36 7 36 7 76 5 75 9 38 3 38 3 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 80 80 80 80 0 8 0 8 80 80 80 80 31 5 31 5 18 6 16 8 28 0 28 0 7 2 7 2 28 0 28 0 16 8 18 6 31 5 31 5 15 8 15 8 8 4 9 3 14 0 14 0 3 6 3 6 14 0 14 0 9 3 8 4 15 8 15 8 9 0 9 0 5 3 3 2 5 3 5 3 1 4 1 4 5 3 5 3 3 2 5 3 9 0 9 0 38 3 38 3 75 9 76 5 36 7 36 7 3 0 3 0 36 7 36 7 76 5 75 9 38 3 38 3 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 80 80 80 80 0 8 0 8 80 80 80 80 31 5 31 5 18 6 16 8 28 0 28 0 7 2 7 2 28 0 28 0 16 8 18 6 31 5 31 5 15 8 18 2 8 4 9 3 14 0 16 0 3 6 3 6 14 0 16 0 9 3 8 4 18 2 15 8 10 0 10 0 5 9 3 6 6 0 6 0 1 5 1 5 6 0 6 0 3 6 5 9 10 0 10 0 37 3 39 7 76 5 76 9 36 0 38 0 2 9 2 9 36 0 38 0 76 9 76 5 39 7 37 3 0 450 220 260 240 400 260 110 110 260 400 24 0 260 450 22 80 80 80 80 0 8 0 8 80 80 80 80 36 4 17 8 21 0 19 2 32 0 20 8 8 8 8 8 32 0 20 8 19 2 21 0 17 8 36 4 15 8 0 0 9 6 10 5 14 0 0 0 4 4 4 4 14 0 0 0 10 5 9 6 0 0 15 8 2 8 1 4 1 6 0 2 0 4 0 2 0 1 0 1 0 4 0 2 0 2 1 6 1 4 2 8 49 3 16 4 71 0 71 9 46 4 21 0 5 3 5 3 46 4 21 0 71 9 71 0 16 4 49 3 8 2 10 510 5 8 2 图 3 7 恒荷载作用下内力计算分析 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 21 3 6 2 恒荷载作用下内力图恒荷载作用下内力图 图 3 8 恒荷载作用下的弯矩图 单位 kN m kN 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 22 图 3 9 恒荷载作用下的轴力图 单位 kN 3 6 3 活荷载作用下的弯矩二次分配计算活荷载作用下的弯矩二次分配计算 1 固端弯矩计算 框架结构在楼 屋面活荷载作用下采用满布荷载法 其内力计算方法与恒荷载相 同 采用力矩二次分配法 分配系数同表 3 8 固端弯矩计算见表 3 9 屋面梁上线荷载 1 57 kN m 32 21 qq 楼面梁上线荷载 6 13 kN m 32 21 qq 表 3 9 固端弯矩计算表 单位 kN m 层数 边跨框架梁中跨框架梁 顶层5 190 标准层及底层20 30 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 23 2 活荷载作用下内力分析 活荷载作用下内力计算采用力矩二次分配法 计算过程见图 3 10 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱 00 630 370 3200 540 150 1500 540 270 370 630 5 19 5 19 0 0 5 19 5 19 3 3 1 9 1 7 2 8 0 8 0 8 2 8 1 4 1 9 3 3 4 0 0 8 1 0 3 6 0 4 0 4 3 6 1 0 0 7 4 0 2 0 1 2 0 7 1 2 0 3 0 3 1 2 0 6 1 2 2 1 5 3 5 3 5 2 5 2 0 1 0 1 5 2 5 3 5 2 5 2 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 20 3 20 3 0 0 20 3 20 3 7 9 7 9 4 7 4 3 7 1 7 1 1 8 1 8 7 1 7 1 4 3 4 7 7 9 7 9 1 6 4 0 2 1 2 3 1 4 3 6 0 9 0 9 1 4 3 6 2 3 2 1 4 0 1 6 1 4 1 4 0 8 0 4 0 6 0 6 0 2 0 2 0 6 0 6 0 4 0 8 1 4 1 4 8 2 10 5 18 6 18 7 7 9 10 1 0 8 0 8 7 9 10 1 18 7 18 6 10 5 8 2 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 20 3 20 3 0 0 20 3 20 3 7 9 7 9 4 7 4 3 7 1 7 1 1 8 1 8 7 1 7 1 4 3 4 7 7 9 7 9 4 0 4 0 2 1 2 3 3 6 3 6 0 9 0 9 3 6 3 6 2 3 2 1 4 0 4 0 2 3 2 3 1 3 0 8 1 3 1 3 0 3 0 3 1 3 1 3 0 8 1 3 2 3 2 3 9 6 9 6 19 1 19 2 9 3 9 3 0 6 0 6 9 3 9 3 19 2 19 1 9 6 9 6 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 20 3 20 3 0 0 20 3 20 3 7 9 7 9 4 7 4 3 7 1 7 1 1 8 1 8 7 1 7 1 4 3 4 7 7 9 7 9 4 0 4 0 2 1 2 3 3 6 3 6 0 9 0 9 3 6 3 6 2 3 2 1 4 0 4 0 2 3 2 3 1 3 0 8 1 3 1 3 0 3 0 3 1 3 1 3 0 8 1 3 2 3 2 3 9 6 9 6 19 1 19 2 9 3 9 3 0 6 0 6 9 3 9 3 19 2 19 1 9 6 9 6 0 390 390 23 0 210 350 350 090 090 350 350 21 0 230 390 39 20 3 20 3 0 0 20 3 20 3 7 9 7 9 4 7 4 3 7 1 7 1 1 8 1 8 7 1 7 1 4 3 4 7 7 9 7 9 4 0 4 6 2 1 2 3 3 6 4 1 0 9 0 9 3 6 4 1 2 3 2 1 4 6 4 0 2 5 2 5 1 5 0 9 1 5 1 5 0 4 0 4 1 5 1 5 0 9 1 5 2 5 2 5 9 4 10 0 19 2 19 3 9 1 9 6 0 5 0 5 9 1 9 6 19 3 19 2 10 0 9 4 0 450 220 260 240 400 260 110 110 260 400 24 0 260 450 22 20 3 20 3 0 0 20 3 20 3 9 1 4 5 5 3 4 9 8 1 5 3 2 2 2 2 8 1 5 3 4 9 5 3 4 5 9 1 4 0 0 0 2 4 2 6 3 6 0 0 1 1 1 1 3 6 0 0 2 6 2 4 0 0 4 0 0 7 0 3 0 4 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 4 0 3 0 7 12 4 4 1 17 9 18 0 11 8 5 3 1 1 1 1 11 8 5 3 18 0 17 9 4 1 12 4 2 1 2 7 2 7 2 1 图 3 10 活荷载作用下内力计算分析 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 24 3 6 4 荷载作用下内力图荷载作用下内力图 图 3 11 活荷载作用下弯矩图 单位 kN m kN 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 25 图 3 12 活荷载作用下轴力图 单位 kN 湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计 论文 26 3 7 内力组合内力组合 3 7 1 内力组合内力组合 本设计采用三种组合类型 1 分别是 只考虑竖向荷载 1 2 1 4 GK S QiK S 3 5 竖向荷载及风荷载 1 2 1 4 0 9 GK