多层钢筋混凝土框架设计 土木工程专业毕业设计 毕业论文.pdf

东 南 大 学 毕 业 设 计 多层钢筋混凝土框架设计 专 业专 业 土木工程 姓 名姓 名 学 号学 号 指导教师指导教师 二OO六年六月 东南大学毕业设计 目 录 摘要 一 工程概况 1 二 屋盖 楼盖设计 2 一 屋盖 2 二 楼盖 10 三 框架结构布置及计算简图 19 一 梁柱尺寸 19 二 计算简图 19 四 恒荷载内力计算 21 一 恒荷载计算 21 二 恒荷载作用下内力计算 22 五 活荷载内力计算 屋面布雪荷载 33 一 活荷载计算 33 二 活荷载作用下内力计算 33 六 活荷载内力计算 屋面布活荷载 42 一 活荷载计算 42 二 活荷载作用下内力计算 42 七 风荷载内力计算 51 一 风荷载计算 51 二 内力计算 52 八 地震作用内力计算 55 一 重力荷载代表值计算 55 二 水平地震作用计算 56 三 一榀框架内力计算 59 九 内力组合 62 一 梁内力组合 62 二 柱内力组合 66 1 东南大学毕业设计 三 内力设计值汇总 70 十 截面设计 72 一 梁截面设计 72 二 柱截面设计 75 十一 楼梯设计 81 一 底层楼梯设计 81 二 其他层楼梯设计 84 十二 基础设计 89 一 边柱基础 89 二 中柱基础 91 三 基础梁设计 93 致谢 95 参考文献 96 2 东南大学毕业设计 多层钢筋混凝土框架结构设计 姓名 学号 指导教师 东南大学土木工程学院 摘要 本工程是南京某高校教学楼 为多层钢筋混凝土框架结构 共五层 底层层高 4 2 米 其他层层高均为 3 6 米 建筑物总高度为 18 6 米 本设计书包括如下部分 1 工程概况 2 屋盖 楼盖设计 3 荷载计算 4 框架结构的受力分析 计算和设计 5 楼梯设计 6 桩基础设计 本设计最终完成八张施工图 关键词 钢筋混凝土 框架 结构设计 I 东南大学毕业设计 The Design of a Multi layer Reinforced Concrete Frame The Design of a Multi layer Reinforced Concrete Frame By Tutor Civil Engineering College Southeast University Abstract This is a teaching building of a university in Nanjing It is a multi layer reinforced concrete frame It has five stories the height of the first storey is 4 2 meters and the height of other stories are all 3 6 meters The height of the whole building is 23 8 meters This paper includes the following parts 1 The survey of the program 2 The design of the floor slab 3 The calculation of the load 4 The mechanical analysis calculation and design of the frame 5 The design of the staircase 6 The design of the pile base There are 8 structure drawings besides this paper Keywords reinforced concrete frame the design of the structure II 东南大学毕业设计 一 工程概况 本工程为某高校教学楼 工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构 屋面板顶面 标高为 18 6m 工程所在地抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度为 0 10g 设计地震 分组为第一组 场地类别为 类 屋面做法 钢筋混凝土现浇板 20mm 石灰砂浆抹底 20mm 水泥砂浆找平 40 120 厚 1 找坡 膨胀珍珠岩保温层 四层作法防水层 一毡二油上铺小石 子 楼面做法 钢筋混凝土现浇板 20mm 石灰砂浆抹底 20mm 水泥砂浆找平 水磨石面层 墙身做法 由普通砖砌筑而成 普通砖自重 18kN m3 厚度 240mm 门窗做法 门为木门 自重 0 2 kN m2 窗为钢窗玻璃窗 自重 0 4 kN m2 风荷载标准值 0 4kN m2 雪荷载标准值 0 65kN m2 活荷载 上人屋面均布活荷载标准值 2 0kN m2 楼面活荷载标准值 2 0kN m2 本设计计算书包括屋盖 楼盖 框架主体结构 楼梯 基础等部分的计算和 设计 1 东南大学毕业设计 二 屋盖 楼盖设计 一 屋盖 1 设计资料 1 屋面做法 钢筋混凝土现浇板 20mm 石灰砂浆抹底 20mm 水泥砂浆找平 40 120 厚 1 找坡 膨胀珍珠岩保温层 四层作法防水层 一毡二油上铺小石 子 2 屋面荷载 均布活荷载标准值 2kN m2 上人屋面 雪荷载标准值为 0 65kN m2 3 材料 混凝土强度等级为 C30 梁内受力纵筋为 HRB335 其余为 HPB235 钢筋 2 屋盖的结构平面布置图 3900390039003900390039003900390039003900390039003900390039003900 720030007200 33003400340072007200 次梁 主梁 l1 l2 E F F G DCCCCCC AB BAAAAAAAAAAAA BAAAAAAAAAAAAH 3 板的设计 弹性理论 1 荷载计算 由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值 故取前者进行计算 恒荷载标准值 20 厚水泥混凝土找平 0 02 20 0 46kN m2 40 120 厚 1 找坡 膨胀珍珠岩 0 08 0 16 2 7 0 546kN m2 2 20mm厚石灰砂浆抹底 0 02 17 0 34kN m2 小计 4 08 kN m2 截面设计时取用的弯矩设计值 中间跨的跨中截面及中间支座截面减小 20 边 跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处 当lb l0 故取 smin 0 27 则 Asmin 0 27 1000 100 270mm2 东南大学毕业设计 4 弯矩值计算表 A B C D E F G H l01 m 3 9 3 9 3 0 3 0 3 3 3 4 3 9 3 9 l02 m 7 2 7 2 7 8 3 9 3 9 3 9 7 2 7 2 l01 l020 54 0 54 0 38 0 77 0 85 0 87 0 54 0 54 m1 0 0388 0 2 0 0052 6 3 3 92 0 0232 0 2 0 0810 1 4 3 92 4 58 0 0388 0 2 0 0052 6 3 3 92 0 0535 0 2 0 0099 1 4 3 92 5 00 0 0400 0 2 0 0038 6 3 3 92 0 0965 0 2 0 0174 1 4 3 92 3 57 0 0285 0 2 0 0136 6 3 3 92 0 0376 0 2 0 0196 1 4 3 92 2 14 0 0246 0 2 0 0156 6 3 3 92 0 0225 0 2 0 0255 1 4 3 92 2 32 0 0235 0 2 0 0159 6 3 3 92 0 0329 0 2 0 0124 1 4 3 92 2 52 0 0388 0 2 0 0052 6 3 3 92 0 0907 0 2 0 0203 1 4 3 92 5 84 0 0388 0 2 0 0052 6 3 3 92 0 0121 0 2 0 0504 1 4 3 92 4 29 m2 0 0052 0 2 0 0388 6 3 3 92 0 0810 0 2 0 0232 1 4 3 92 3 07 0 0052 0 2 0 0388 6 3 3 92 0 0099 0 2 0 0535 1 4 3 92 1 68 0 0038 0 2 0 0400 6 3 3 92 0 0174 0 2 0 0965 1 4 3 92 1 13 0 0136 0 2 0 0285 6 3 3 92 0 0196 0 2 0 0376 1 4 3 92 1 44 0 0156 0 2 0 0246 6 3 3 92 0 0255 0 2 0 0225 1 4 3 92 1 87 0 0159 0 2 0 0235 6 3 3 92 0 0124 0 2 0 0329 1 4 3 92 1 81 0 0052 0 2 0 0388 6 3 3 92 0 0203 0 2 0 0907 1 4 3 92 2 06 0 0052 0 2 0 0388 6 3 3 92 0 504 0 2 0 0121 1 4 3 92 2 37 m 1 0 0817 7 7 3 92 9 57 0 0817 7 7 3 92 9 57 0 0829 7 7 3 02 5 74 0 0686 7 7 3 02 4 75 0 0626 7 7 3 32 5 25 0 0611 7 7 3 42 5 44 0 0817 7 7 3 92 9 57 0 0817 7 7 3 92 9 57 m 2 0 0571 7 7 3 92 6 69 0 0571 7 7 3 92 6 69 0 0570 7 7 3 02 3 95 0 0563 7 7 3 02 3 90 0 0551 7 7 3 32 4 62 0 0547 7 7 3 42 4 87 0 0571 7 7 3 92 6 69 0 0571 7 7 3 92 6 69 东南大学毕业设计 为了便于计算 近似取 0 95 y0 s f95h 0 m A 计算过程见下表 屋面板配筋计算表 跨中截面 h0 mm m kN m As mm2 配筋 实配 As mm2 l01方向 80 0 8 4 58 3 66229 3 8 180282 A l02方向 70 0 8 3 07 2 45175 4 8 180282 l01方向 80 5 00 313 3 8 150335 B l02方向 70 1 68 120 3 8 180282 l01方向 80 0 8 3 57 2 86179 2 8 180282 C l02方向 70 0 8 1 13 0 9165 2 8 180282 l01方向 80 2 14 134 1 8 180282 D l02方向 70 1 44 103 1 8 180282 l01方向 80 2 32 145 4 8 180282 E l02方向 70 1 87 133 9 8 180282 l01方向 80 0 8 2 52 2 01125 9 8 180282 F l02方向 70 0 8 1 81 1 45103 8 8 180282 l01方向 80 0 8 5 84 4 67292 6 8 160318 G l02方向 70 0 8 2 06 1 65118 2 8 180282 l01方向 80 4 29 268 8 8 180282 H l02方向 70 2 37 169 7 8 180282 支座截面 h0 mm m kN m As mm2 配筋 实配As mm2 A A 80 0 8 9 57 7 65479 3 10 160491 l01方向80 0 8 9 57 7 65479 3 10 160491 A B l02方向80 0 8 6 69 5 35335 2 10 200393 A C l01方向80 0 8 9 57 7 65479 3 10 160491 5 东南大学毕业设计 l02方向80 0 8 6 69 5 35335 2 10 200393 l01方向80 0 8 9 57 7 65479 3 10 160491 A G l02方向80 0 8 6 69 5 35335 2 10 200393 A H 80 0 8 9 57 7 65479 3 10 160491 B D 80 0 8 6 69 5 35335 2 10 200393 C C 80 0 8 3 95 3 16198 0 10 200393 C D 80 0 8 3 95 3 16198 0 10 200393 E F 80 0 8 5 44 4 35272 6 10 200393 F F 80 0 8 5 44 4 35272 6 10 200393 F G 80 0 8 6 69 5 35335 2 10 200393 边缘支座截面 h0 mm m kN m As mm2 配筋 实配As mm2 A 80 6 69 419 2 10 180436 l01方向 80 9 57 599 6 10 180654 B l02方向 80 6 69 419 2 10 180436 l01方向 80 4 75 297 6 10 200393 D l02方向 80 3 90 244 4 10 200393 l01方向 80 5 25 328 9 10 200393 E l02方向 80 4 62 289 5 10 200393 F 80 4 87 305 1 10 200393 l01方向 80 9 57 599 6 10 180654 H l02方向 80 6 69 419 2 10 180436 4 次梁的设计 1 次梁l1 次梁l1跨度 7 2m 次梁截面高度h l 18 l 12 7200 18 7200 12 400mm 600mm 取h 600mm 截面宽度取b 200mm 1 荷载设计值 6 东南大学毕业设计 m 02kN 15 2 9 3 7 7 2 l q gp 01 27 0 2 72 9 3 2l l 02 01 1 m 72kN 13 p 2 1 p 3 1 2 1e 板传来的荷载p 2pe 27 44kN m 次梁自重 0 2 0 6 0 1 25 1 2 3kN m 次梁粉刷 0 02 0 6 0 1 2 0 2 17 1 2 0 5kN m 则荷载总设计值 g q 30 94kN m 2 内力计算 弯矩设计值 跨中 m133 7kN2 794 30 12 1 l qg 12 1 M 2 2 0 支座 m8kN 662 794 30 24 1 l qg 24 1 M 2 2 0 剪力设计值 跨中 0V 支座 4kN 1112 794 30 2 1 l qg 2 1 V 0 3 正截面受弯承载力计算 跨中按 T 形截面计算 翼缘宽度的确定如下 f b 3650mm1501003900Sn 7200mml0 100mmh f 565mmh0 8 0 h h 0 f 2400mm3 l0 3850mm3650200Sb n 1400mm1001220012h b f f b 取 三者中的最小值 即 1400mm 3 l0 n Sb f 12h b f b 混凝土强度等级为C30 fc 14 3N mm2 ft 1 43N mm2 纵向受力钢筋采用 HRB335 fy 300N mm2 箍筋采用HPB235 fyv 210N mm2 6 f0ffc1 10 2 100565 100140014 30 1 2 hh h bf m7kN 133m1031kN 故跨中为第一类 T 形截面 可按矩形截面进行计算 7 东南大学毕业设计 Asmin 200 565 max 0 2 0 45 1 43 300 242mm2 跨中 021 0 56514003 141 0 107 133 h bf M 2 6 2 0fc1 s 021 0 211 s 2 yc0fs 792mm14 3 3005651400021 0f fh bA 配置 4 16 As 804mm2 支座 073 0 5652003 141 0 108 66 bhf M 2 6 2 0c1 s 076 0211 s 2 yc0s 409mm14 3 300565200076 0f fbhA 配置 3 14 As 462mm2 4 斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸 465mm100565 hhh f0w 433 2 200 465h h bw 可知截面尺寸满足要求 计算所需箍筋 采用 6 双肢箍筋 计算截面尺寸 由 0 sv yv0tcs h s A 25f 1bh75f 0V 得 0 56520043 1 7 010111 4 56556 621025 1 bh0 7f V hA25f 1 s 3 0t 0svyv 故跨中为第一类 T 形截面 可按矩形截面进行计算 Asmin 150 285 max 0 2 0 45 1 43 300 92mm2 跨中 016 0 28513503 141 0 107 24 h bf M 2 6 2 0fc1 s 016 0211 s 2 yc0fs 293mm14 3 3002851350016 0f fh bA 9 东南大学毕业设计 配置 2 14 As 308mm2 支座 071 0 2851503 141 0 104 12 bhf M 2 6 2 0c1 s 074 0211 s 2 yc0s 151mm14 3 300285150074 0f fbhA 配置 2 12 As 226mm2 4 斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸 185mm100285 hhh f0w 423 1 150 185h h bw 可知截面尺寸满足要求 计算所需箍筋 采用 6 双肢箍筋 计算截面尺寸 由 0 sv yv0tcs h s A 25f 1bh75f 0V 得 0 28515043 1 7 01038 56556 621025 1 bh0 7f V hA25f 1 s 3 0t 0svyv 故根据构造确定箍筋间距 取 s 200mm 二 楼盖 以第四层楼盖为例 1 设计资料 1 楼面做法 钢筋混凝土现浇板 20mm 石灰砂浆抹底 20mm 水泥砂浆找平 水磨石面层 2 楼面荷载 均布活荷载标准值 2kN m2 3 材料 混凝土强度等级为 C30 梁内受力纵筋为 HRB335 其余为 HPB235 钢筋 10 东南大学毕业设计 2 楼盖盖的结构平面布置图 见下页 3900390039003900390039003900390039003900390039003900390039003900 720030007200 33003400340072007200 次梁 主梁 l1 l2 E F F G DCCCCCC AB AAAAAAAAAAAA BAAAAAAAAAAAA 楼 梯 楼 梯 3 板的设计 弹性理论 1 荷载计算 恒荷载标准值 水磨石面层 0 65 kN m2 20 厚水泥混凝土找平 0 02 20 0 46kN m2 100mm厚钢筋混凝土楼板 0 1 25 2 56kN m2 20mm厚石灰砂浆抹底 0 02 17 0 34kN m2 小计 4 01 kN m2 荷载设计值 g 1 2 4 01 4 81kN m2 q 1 4 2 0 2 8kN m2 q 2 1 4kN m2 g q 2 6 21kN m2 g q 7 61kN m 2 弯矩计算 计算过程见第 13 页表中 3 截面设计 截面有效高度 假定选用 8 钢筋 则l01方向跨中截面的h01 80mm l02方向跨中 截面的h02 70mm 支座截面h0 80mm 11 计算过程见下表 为了便于计算 近似取 0 95 截面设计时取用的弯矩设计值 中间跨的跨中截面及中间支座截面减小 20 边 跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处 当lb l0 故跨中为第一类 T 形截面 可按矩形截面进行计算 Asmin 242mm2 跨中 15 东南大学毕业设计 020 0 56514003 141 0 10127 2 h bf M 2 6 2 0fc1 s 020 0 211 s 2 yc0fs 754mm14 3 3005651400021 0f fh bA 配置 4 16 As 804mm2 支座 070 0 5652003 141 0 1063 6 bhf M 2 6 2 0c1 s 072 0 211 s 2 yc0s 388mm14 3 300565200072 0f fbhA 配置 3 14 As 462mm2 4 斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸 465mm100565 hhh f0w 433 2 200 465h h bw 可知截面尺寸满足要求 计算所需箍筋 采用 6 双肢箍筋 计算截面尺寸 由 0 sv yv0tcs h s A 25f 1bh75f 0V 得 0 56520043 1 7 010106 56556 621025 1 bh0 7f V hA25f 1 s 3 0t 0svyv 故跨中为第一类 T 形截面 可按矩形截面进行计算 Asmin 92mm2 跨中 016 0 28513503 141 0 105 24 h bf M 2 6 2 0fc1 s 016 0 211 s 2 yc0fs 293mm14 3 3002851350016 0f fh bA 配置 2 14 As 308mm2 17 东南大学毕业设计 支座 071 0 2851503 141 0 103 12 bhf M 2 6 2 0c1 s 074 0 211 s 2 yc0s 151mm14 3 300285150074 0f fbhA 配置 2 12 As 226mm2 4 斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸 185mm100285 hhh f0w 423 1 150 185h h bw 可知截面尺寸满足要求 计算所需箍筋 采用 6 双肢箍筋 计算截面尺寸 由 0 sv yv0tcs h s A 25f 1bh75f 0V 得 0 28515043 1 7 01037 6 56556 621025 1 bh0 7f V hA25f 1 s 3 0t 0svyv 故根据构造确定箍筋间距 取 s 200mm 18 东南大学毕业设计 三 框架结构布置及计算简图 一 梁柱尺寸 1 梁高 hb 1 12 1 8 lb 横向 hb 600 900mm 取 800mm 纵向 hb 650 900mm 取 800mm 过道 hb 250 375mm 考虑到次梁高度为 600mm 也取为 600mm 2 柱截面尺寸 本工程为现浇钢筋混凝土结构 7 度设防 高度 30m 抗震等级为三级 取底层 C6 柱估算柱尺寸 根据经验荷载为 15kN m2 N 15 7 8 3 6 1 5 2983 5kN 由轴压比限值得Ac cf N 8 0 3 148 0 10 5 2983 3 260795mm2 为安全起见 取底层柱截面尺寸为 650mm 650mm 其他层为 600mm 600mm 二 计算简图 取轴线 处 初步设计基础顶面离室外地面 500mm 则底层层高为 4 2 0 6 0 5 5 3m 3 00 3 00 3 00 3 003 00 3 00 3 00 3 003 00 3 00 3 00 3 003 00 3 00 3 00 3 60 3 60 3 60 3 60 3 563 56 3 563 56 3 563 56 3 563 56 3 56 2 812 812 812 81 3 00 3 603 56 720030007200 36003600360036005300 19 东南大学毕业设计 框架结构计算简图 三 梁柱线刚度 其中E 3 0 104N mm2 AC BC 跨梁 i 2E 12 1 0 3 0 83 7 2 3 56 10 3E BC 跨梁 i 2E 12 1 0 3 0 63 3 0 3 60 10 3E 上部各层柱 i E 12 1 0 64 3 6 3 00 10 3 E 底层柱 i E 12 1 0 654 5 3 2 81 10 3 E 将梁柱线刚度标于计算简图中 20 东南大学毕业设计 四 恒荷载内力计算 一 恒荷载计算 1 屋面框架梁线荷载标准值 20 厚水泥混凝土找平 0 02 20 0 46kN m2 40 120 厚 1 找坡 膨胀珍珠岩 0 08 0 16 2 7 0 546kN m2 四层作法防水层 0 36kN m2 100mm厚钢筋混凝土楼板 0 1 25 2 56kN m2 20mm厚石灰砂浆抹底 0 02 17 0 34kN m2 屋面恒荷载 4 08 kN m2 边框架梁自重 0 3 0 8 25 6kN m 边框架梁粉刷 2 0 8 0 1 0 02 17 0 48kN m 中框架梁自重 0 3 0 6 25 4 5kN m2 边框架梁粉刷 2 0 6 0 1 0 03 17 0 34kN m 则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为 g5AB1 6 48kN m g5BC1 4 85kN m g5AB2 4 08 3 9 15 91kN m g5BC2 4 08 3 12 24kN m 2 楼面框架梁线荷载标准值 20mm厚水泥砂浆找平 0 02 20 0 46kN m2 100mm厚钢筋混凝土楼板 0 1 25 2 5kN m2 20mm厚石灰砂浆抹底 0 02 17 0 34kN m2 水磨石面层 0 65 kN m2 楼面恒荷载 3 89 kN m2 边框架梁自重及粉刷 6 48kN m 中框架梁自重及粉刷 4 85kN m 边跨填充墙自重 0 24 3 6 18 15 55kN m 填充墙粉刷 2 0 02 2 17 2 45kN m 则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为 gAB1 6 48 15 55 2 45 24 48kN m gBC1 4 85kN m gAB2 3 89 3 9 15 17kN m gBC2 3 89 3 11 67kN m 21 东南大学毕业设计 3 屋面框架节点集中荷载标准值 纵向框架梁自重 0 3 0 8 7 8 25 46 8kN 纵向框架梁粉刷 2 0 8 0 1 0 02 7 8 17 3 71kN 纵向框架梁传来的屋面恒荷载 2 3 9 2 2 4 08 31 02kN 次梁自重及粉刷 0 6 0 2 25 7 2 2 2 0 02 0 6 0 1 7 2 2 10 87kN 次梁传来的屋面恒荷载 1 2 0 272 0 273 4 08 3 9 7 2 2 50 06kN 1m 高 女 儿 墙 自 重 及 粉 刷1 7 8 0 24 18 2 1 7 8 0 02 17 39kN 则顶层边节点集中荷载为 G5A 181 46kN 纵向框架梁自重及粉刷 46 8 3 71 50 51kN 纵向框架梁传来的屋面恒荷载 31 02 1 2 0 192 0 193 4 08 7 8 3 2 75 64kN 次梁自重 粉刷及传来的屋面恒荷载 10 87 50 06 60 93kN 则顶层中节点集中荷载为 G5B 187 08kN 4 楼面框架节点集中荷载标准值 纵向框架梁自重及粉刷 51 51kN 纵向框架梁传来的楼面恒荷载 2 3 9 2 2 3 89 29 44kN 次梁自重及粉刷 10 87kN 次梁传来的楼面恒荷载 1 2 0 272 0 273 3 89 3 9 7 2 2 47 73kN 钢窗自重 2 2 3 1 8 0 4 3 31kN 墙体自重 3 6 7 8 2 2 3 1 8 0 24 18 85 54kN 墙面粉刷 2 3 6 7 8 2 2 3 1 8 0 02 1 7 13 46kN 框架柱自重 0 602 3 6 25 32 4kN 柱面粉刷 4 0 6 0 02 17 0 82kN 中间层边柱节点集中荷载为 GA 274 08kN 纵向框架梁自重及粉刷 50 51kN 纵向框架梁传来的楼面恒荷载 29 44 1 2 0 192 0 1923 3 89 7 8 3 2 71 98kN 次梁粉刷 自重及传来的楼面恒荷载 10 87 47 73 58 6kN 木门自重 2 1 0 2 6 0 2 1 04Kn 墙体自重 3 6 7 8 2 1 0 2 6 0 24 18 98 84kN 墙面粉刷 2 0 02 17 15 56kN 框架主自重及粉刷 32 4 0 82 33 22kN 中间层中柱节点集中荷载为 GB 329 75kN 二 恒荷载作用下内力计算 22 东南大学毕业设计 1 计算简图 gBC1 gBC2 GC GA gAB1 gAB2 g5BC1 g5BC2 g5AB1 g5AB2 GD GB G5DG5CG5BG5A 计算简图 2 荷载等效 27 0 2 72 9 3 1 顶层边跨 m 38kN 2048 691 15 27 027 021 g 32 5 边 顶层中跨 m 12 5kN4 8512 24 8 5 g 5 中 中间层边跨 m 37 74kN48 2417 15 27 027 021 g 32 边 中间层中跨 m 11 97kN4 6867 11 8 5 g 中 荷载等效后的计算简图如下 23 g 中 g 5中 g 边 g 5边 东南大学毕业设计 3 固端弯矩计算 顶层边跨 m88 04kN2 738 20 12 1 M 2 5AB 顶层中跨 m38kN 95 15 12 3 1 M 2 5BC 中间层边跨 m04kN 1632 774 37 12 1 M 2 AB 中间层中跨 m98kN 85 197 11 3 1 M 2 5BC 4 分层计算弯矩 取半结构计算 1 顶层 分配系数计算如下 569 0 40 39 0456 3 456 3 12 431 0569 011 1214 442 0 23 640 39 0456 3 456 3 21 223 0 23 640 39 0456 3 26 3 23 335 0 223 0 442 0 11 232125 内力计算过程如下 单位 kN m 1 4 1 2 2 1 2 5 2 3 0 431 0 569 0 442 0 335 0 223 88 04 88 04 9 38 37 95 50 09 25 05 22 92 45 84 34 74 23 13 9 88 13 04 6 52 1 44 2 88 2 19 1 45 0 62 0 82 0 41 0 18 0 14 0 09 48 45 48 45 71 12 37 07 34 05 M 图见下页 单位 kN m 24 东南大学毕业设计 37 07 34 05 71 12 12 3616 15 48 45 48 45 1 2 3 4 5 2 中间层 分配系数计算如下 301 0 56 3420 39 04 0 39 04 3631 398 0 301 0 301 0 11 363134 251 0 3 6256 3420 39 04 0 39 04 4742 331 0 3 6256 3420 39 04 56 34 43 167 0 331 0 251 0 251 0 11 43474234 内力计算过程如下 单位 kN m 3 6 3 1 3 4 4 3 4 2 4 7 4 5 0 301 0 301 0 398 0 331 0 251 0 251 0 167 163 04 163 04 8 98 49 08 49 08 64 88 32 44 30 87 61 73 46 81 46 81 31 15 9 29 9 29 12 29 6 15 1 02 2 04 1 54 1 54 1 03 0 31 0 31 0 40 0 20 0 07 0 05 0 05 0 03 58 68 58 68 117 36 137 99 48 4 48 4 41 19 M 图见下页 单位 kN m 25 东南大学毕业设计 48 4 117 36 19 5616 13 48 4 137 99 41 19 16 1319 56 58 68 58 68 1 2 3 4 5 6 7 3 底层 分配系数计算如下 307 0 56 342 8140 39 04 0 39 04 31 32 0 56 342 8140 39 04 81 24 36 373 0 32 0 307 0 11 363134 248 0 3 6256 342 8140 39 04 0 39 04 42 259 0 3 6256 342 8140 39 04 81 24 47 328 0 3 6256 342 8140 39 04 56 34 43 0 165328 0 259 0 248 0 11 43474234 内力计算过程如下 单位 kN m 3 6 3 1 3 4 4 3 4 2 4 7 4 5 0 32 0 307 0 373 0 328 0 248 0 259 0 165 163 04 163 04 8 98 52 17 50 05 60 82 30 41 30 26 60 51 45 75 47 78 30 43 9 68 9 29 11 29 5 65 0 93 1 85 1 40 1 47 0 93 0 30 0 29 0 34 0 17 0 06 0 04 0 04 0 03 62 15 59 63 121 78 136 85 47 19 49 29 40 37 26 东南大学毕业设计 M 图如下 单位 kN m 15 73 40 37 136 85 49 29 47 19 24 6531 08 59 63 62 15 121 78 19 88 1 2 3 4 5 6 7 5 不平衡弯矩分配 计算过程见如下 单位 kN m 方框内为原不平衡弯矩 左梁 上柱 下柱 右梁 7 13 11 13 19 56 11 13 10 73 16 13 3 60 16 15 5 40 9 43 12 36 5 21 8 81 19 56 14 21 8 98 16 13 4 76 19 56 7 78 10 68 16 13 8 03 7 78 19 56 15 57 8 03 16 13 5 38 19 56 7 69 10 54 16 13 8 13 8 01 19 88 15 70 7 73 15 73 5 32 19 56 13 565 29 16 13 12 13 6 26 7 30 4 18 2 66 不平衡弯矩调整之后即可得出恒荷载作用下框架弯矩图 见第29页 单位 kN m 括号内为调幅后的弯矩值 27 东南大学毕业设计 6 跨中弯矩计算 m94kN 62 2 25 7858 59 2 728 20 8 1 M 2 5AB m81kN 1545 300 324 12 12 1 0 385 4 8 1 M 22 5BC m104 91kN139 65 244 56 2 72 14757 131 2 737 74 8 1 M 2 4AB m41kN 2243 3602 1436 430 311 67 12 1 0 368 4 8 1 M 22 4BC m77kN 103 2 67 14892 132 56 244M3AB m79kN 2181 3502 14M3BC m77kN 103 2 148 67133 06 56 244M2AB m85kN 2187 3502 14M2BC m108 95kN 2 142 14129 08 56 244M1AB m23 69kN37 7102 14M1BC 7 剪力计算 5kN 62130 18 2 1 59 2 2 1 2 9 3 2 7 91 152 748 6 7 2 25 6858 59 V5AB 67 68kN62 5 18 130V5BA 46kN 16 5 124 120 385 4 2 1 V5BC 255 9 2 1 24 2 2 1 2 9 3 2 7 17 152 724 48 7 2 22 14757 131 V4AB 71kN 125 130 19kN71 1259 255V4BA 77kN 15 5 111 670 368 4 2 1 VVVV 1BC2BC3BC4BC 125 76kN255 9 2 1 7 2 148 67 132 92 V3AB 130 14kN76 125 9 255V3BA 125 8kN255 9 2 1 7 2 148 52 133 06 V2AB 130 1kN8 1259 255V2BA 28 东南大学毕业设计 24 65 109 72 113 10 112 98 111 83 50 64 120 82 126 25 126 37 125 56 66 51 23 69 21 32 21 85 19 67 21 79 19 61 22 41 20 17 14 23 15 81 32 05 37 71 30 49 35 87 30 44 35 81 30 97 36 43 25 88 30 45 130 74 124 52 124 52 125 89 75 53 108 95 103 77 103 77 104 91 62 94 45 11 56 13 47 8 57 38 56 43 59 32 56 53 56 43 53 61 142 14 148 53 148 67 142 47 78 25 31 08 73 19 55 89 129 08 66 69 66 69 133 06 66 46 66 46 132 97 64 08 67 49 131 57 59 58 59 58 M 图 单位 kN m 126 14kN255 9 2 1 7 2 142 14 129 08 V1AB 129 76kN126 149 255V1BA 8 轴力计算 96kN 243 5 6246 181N5At 29 东南大学毕业设计 18kN 27782 0 4 3296 243N5Ab 75kN 64371 12508 27496 243N4At 97kN 67633 2275 643N4Ab 59kN 104376 12508 274643 75N3At 81kN 107622 3359 1043N3Ab 1443 47kN125 8274 081043 59N2At 69kN 147622 3347 1443N2Ab 1843 69kN126 14274 081443 47N1At 56kN 190087 5669 18431702 03 5465 0253 565 0 69 1843N 2 1Ab 271 22kN16 4667 68187 08N5Bt 44kN 30422 3322 271N5Bb 93kN 74615 77130 19329 7522 271N4Bt 15kN 78022 3393 746N4Bb 1222 59kN130 14345 52746 93N3Bt 81kN 125522 3359 1222N3Bb 21kN 1698 1 13052 34559 1222N2Bt 43kN 173122 3321 1698N2Bb 2173 49kN129 76345 521698 21N1Bt 36kN 223087 5649 2173N1Bb 30 东南大学毕业设计 框架结构的剪力图和轴力图如下 单位 kN 1443 47 1043 59 643 75 1900 56 1843 69 1476 69 1076 81 676 97 227 18 243 96 2230 36 2173 49 1731 43 1698 21 1255 81 1222 59 780 15 746 93 304 44 271 22 15 77 15 77 15 77 15 77 16 46 129 76 126 14 130 19 130 14 130 10 125 80 125 76 125 71 67 68 62 50 V N V M 图 单位 kN 9 弯矩调幅 边跨 端部弯矩值乘以 0 85 跨中弯矩值乘以 1 2 中跨 端部弯矩值乘以 0 85 跨中弯矩值乘以 0 9 将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的 内 31 东南大学毕业设计 10 梁端柱边剪力与弯矩 V kN M kN m 60 19 65 3713 55 32 58 46 90 21 82 118 02 122 5014 02 76 42 88 81 26 76 118 07 122 4514 02 77 56 89 64 26 23 118 11 122 4114 02 77 67 89 53 26 28 117 77 121 3913 84 71 44 81 37 27 55 32 东南大学毕业设计 五 活荷载内力计算 屋面布雪荷载 一 活荷载计算 1 屋面框架梁线荷载标准值 q5AB 0 65 3 9 2 54kN m q5BC 0 65 3 0 1 95kN m 2 楼面框架梁线荷载标准值 qAB 2 0 3 9 7 8kN m qBC 2 5 3 0 7 5kN m 3 屋面框架节点集中荷载标准值 边节点 纵向框架梁传来的雪荷载 3 92 0 65 2 4 94kN 次梁传来的雪荷载 1 2 0 272 0 273 0 65 3 9 7 2 2 7 98kN 则Q5A 12 92kN 中节点 纵向框架梁传来的雪荷载 4 94 1 2 0 192 0 193 0 65 7 8 3 2 12 05kN 则Q5B 12 05 7 98 20 03kN 4 楼面框架节点集中荷载标准值 边节点 纵向框架梁传来的活荷载 3 92 2 0 2 15 21kN 次梁传来的活荷载 1 2 0 272 0 273 2 0 3 9 7 2 2 24 54kN 则QA 39 75kN 中节点 纵向框架梁传来的雪荷载 15 21 1 2 0 192 0 193 2 0 7 8 3 2 42 55kN 则Q5B 42 55 24 54 67 09kN 二 活荷载作用下内力计算 1 计算简图 见下页 2 荷载等效 27 0 2 72 9 3 1 33 东南大学毕业设计 q5BCqAB q5BC q5AB QAQB QDQC Q5DQ5BQ5CQ5A 计算简图 顶层边跨 m 22kN 254 2 27 027 021 q 32 5 边 顶层中跨 m 22kN 195 1 8 5 q 5 中 中间层边跨 m 82kN 68 7 27 027 021 q 32 5 边 中间层中跨 m 69kN 45 7 8 5 q 5 中 荷载等效后的计算简图如下 q 中 q 边 q 5边 q 5中 34 东南大学毕业设计 3 固端弯矩计算 顶层边跨 m59kN 92 72 22 12 1 M 2 5AB 顶层中跨 m92kN 05 122 1 3 1 M 2 5BC 中间层边跨 m46kN 292 782 6 12 1 M 2 AB 中间层中跨 m52kN 35 169 4 3 1 M 2 5BC 4 分层计算弯矩 1 顶层 内力计算过程