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土木土建毕业设计
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土木土建38教学楼毕业设计计算书,土木土建毕业设计
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淮阴工学院毕业设计说明书 第 1 页 共 145 页 目录 1 引言 1 2 建筑设计说明 2 2 1 工程概括 2 2 2 工程设计依据 2 2 3 建筑设计的目的和要求 2 2 4 建筑平面设计 3 2 5 建筑剖面设计 8 2 6 建筑体型和立面的设计 8 2 7 构造设计 9 3 结构设计说明 11 3 1 工程概况 11 3 2 设计主要依据和资料 11 3 3 结构设计方案及布置 13 3 4 变形缝的设置 13 3 5 构件初估 13 3 6 基本假定与计算简图 14 3 7 荷载计算 14 3 8 侧移计算及控制 14 3 9 内力计算及组合 15 3 10 基础设计 15 3 11 施工材料 15 3 12 施工要求及其他设计说明 16 4 设计计算书 16 4 1 设计原始资料 16 4 2 结构布置及计算简图 17 4 3 荷载计算 19 4 4 地震作用计算 30 4 5 竖向荷载作用下框架内力 计算 41 4 6 风荷载计算 56 4 7 内力组合 58 4 8 截面设计 61 4 9 楼板设计 69 4 10楼梯设计 74 4 11 基础设计 81 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 2 页 共 145 页 4 12 纵向 连续梁设计 94 5 电算部分 99 结论 154 致谢 155 参考文献 156 3 结构设计说明 3.1 工程概况 某中学教学楼，设计要求建筑面积约 2000-4000m2， 3-4层。经多方论证，初步确定设为四层，结构为钢 筋混凝土框架结构。 3.2 设计主要依据和资料 3.2.1 设计依据 a) 国家及江苏省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程各项批文及甲方单位要求。 c) 本工程的活载取值严格按建筑结构荷载规范（ GB50009-2001）执行。 3.2.2 设计资料 1 房屋建筑学 武汉工业大学出版社 2 混凝土结构（上、下） 武汉理工大学出版社 3 基础工程 同济大学出版社 4 建筑结构设计 东南大学出版社 5 结构力学 人民教育出版社 6 地基与基础 武汉工业大学出版社 7 工程结构抗震 中国建筑工业出版社 8 简明 建筑结构设计手册 中国建筑工业出版社 9 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社 10 实用钢筋混凝土构造手册 中国建筑工业出版社 11 房屋建筑制图统一标准（ BG50001-2001） 中国建筑工业出版社 12 建筑结构制图标准（ BG50105-2001） 中国建筑工业出版社 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 3 页 共 145 页 13 建筑设计防火规范（ GBJ16 87） 中国建筑工业出版社 14 民用建筑设计规范（ GBJI0I8-7） 中国建筑工业出版社 15 综合医院建筑设计规范（ JGJ49-88） 中国建筑工业出版社 16 建筑楼梯模数协调标准（ GBJI0I-87） 中国建筑工业出版社 17 建筑结构荷载规范（ GB5009-2001） 中国建筑工业出版社 18 建筑结构可靠度设计统一标准（ GB50068-2001） 中国建筑工业出版社 19 混凝土结构设计 规范（ GB50010 2002） 中国建筑工业出版社 20 地基与基础设计规范（ GB5007-2002） 中国建筑工业出版社 21 建筑抗震设计规范（ GB50011 2001） 中国建筑工业出版社 22 砌体结构 中国建筑工业出版社 23 简明砌体结构设计施工资料集成 中国电力出版社 24 土木工程专业毕业设计指南 中国水利水电出版社 25 土建工程图与 AutoCAD 科学出版社 26 简明砌体结构设计手册 机械工业出版社 27 砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社 28 砌体结构设计规范（ GB50010 2002） 中国建筑工业出版社 本工程采用框架结构体系，抗震等级为四级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃 烧性能均按民用建筑设计规范（ GBJI0I8-7）执行 . 全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。 3.3 结构设计方案及布置 钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。 按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和 纵横向承重三种布置方案。 本次设计的教学楼 采用横向承重方案 ， 竖向荷 载主要由横向 框 架承担 ， 楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 4 页 共 145 页 3.4 变形缝的设置 在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。 当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩 缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。 3.5 构件初估 3.5.1 柱截面尺寸的确定 柱截面高度可以取 1 / 1 5 1 / 2 0hH ， H 为层高；柱截面宽度可以取为 1 2 / 3bh 。选定柱截面尺寸为 500 mm 500mm 3.5.2 梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的 l/8l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁 300mm 600mm 3.5.3 楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验板厚取 130mm。 3.6 基本假定与计算简图 3.6.1 基本假定 第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。 第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。 3.6.2 计算简图 在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。 3.7 荷载计算 作用在框架结构上的荷载通常为恒 载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 5 页 共 145 页 高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过 40m 以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。 竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。 3.8 侧 移计算及控制 框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为 1： 650， 1： 700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过 1/550 的限值。 3.9 内力计算及组合 3.9.1 竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载 传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。 3.9.2 水平荷载下的计算 利用 D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。 3.9.3 内力组合 第一：荷载组合。荷载组合简化如下： （ 1）恒荷载 +活荷载、（ 2）恒荷载 +风荷载、（ 3）恒荷载 +活荷载 +风荷载 、（ 4）恒荷载 +地震荷载 +活荷载。 第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 6 页 共 145 页 混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。 框架梁控制截面及不利内力为：支座截面， Mmax， Vmax，跨中截面， Mmax。 框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合： Mmax及相应的 N、 V， Nmax及相应 M、 V， Nmin及相应 M、 V。 3.10 基础设计 在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构 3 部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基 基础 上部结构的相互作用与施工 条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。 3.11 施工材料 第一： 本工程中所采用的钢筋箍筋为 级钢， fy=210N/m ,主筋为 级钢， fy=300N/m 。 第二： 柱梁钢筋混凝土保护层为 35mm,板为 15mm。 第三： 钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 第四： 本工程所有混凝土强度等级均为 C30。 第五： 墙体外墙及疏散楼梯间采用 240厚蒸压灰砂砖。 第六： 当门窗洞宽 1000mm时 ,应采用钢筋 砖过梁 ,两端伸入支座 370并弯直钩 ;门窗洞宽 1000mm时 ,设置钢筋混凝土过梁。 3.12 施工要求及其他设计说明 第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。 第二： 本工程女儿墙压顶圈梁为 240mm120mm ， 内配 4 8， 6250， 构造柱为 240mm240mm ， 内配 4 10， 6250， 间隔不大于 2000mm 第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷 2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混 凝土。 第四：未详尽说明处，按相关规范执行。 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 7 页 共 145 页 4 设计计算书 4.1 设计原始资料 （ 1） .冬季主导风向东北平均风速 2.6 m/s，夏季主导风向东南平均风速 2.6 m/s，最大风速 23.7 m/s。 (2).常年地下水位低于 -1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。 (3).最大积雪厚度 0.32m，基本雪压 SO=0.4KN/M2,基本风压 WO=0.4 KN/M2,土壤最大冻结深度 0.09m。 (4).抗震设防烈度 6度，设计地震分组第三组 . (5).地质条件 序号 岩石名称 厚度 Fak(MPa) 1 耕土 1.1 - 2 黏土 2.8 250 3 黏土 9.4 110 4.2 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构 4层，层高均为 3.9m。 填充墙面采用 240 mm 厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 130mm，梁载面高度按梁跨度的 1/121/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表 1，表中还给出柱板的砱强度等级。C30（ fc=14.3N/mm2， ft=1.43N/mm2） 表 1 梁截面尺寸 层次 砼强度 横梁（ b h） 纵梁 (b h) AB跨 BC跨 CD跨 1-4 C30 300 600 250 500 300 600 250 500 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 8 页 共 145 页 柱载面尺寸可根据式 N= FgEn Ac N/UNfc 估算表 2 查得该框架结构在 30m以下，抚震得级为三级，其轴压比值 UN=0.9 表 2 抗震等级分类 结构类型 烈 度 6 7 8 9 框架结构 高度 /m 30 30 30 30 30 30 25 框架 四 三 三 二 二 一 一 剧场、体育等 三 二 一 一 表 3 轴压比限值 结构类型 抗 震 等 级 一 二 三 框架结构 0.7 0.8 0.9 柱截面尺寸：柱截面高度可取 h=（ 1/15-1/20） H， H 为层高；柱截 面高度可取b=（ 1-2/3） h，并按下述方法进行初步估算。 a） 框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以 1.2-1.4的放大系数。 b） 对于有抗震设防要求的框架结构 ,为保证柱有足够的延性 ,需要限制柱的轴压比 ,柱截面面积应满足下列要求。 /A N fc c) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,宽度不宜小于 350mm。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于 4。 根据上述规定并综合考虑其他因 素，设计柱截面尺寸取值统一取 500 500mm。 基础采用柱下条形基础，基础 +距离室外地平 0.5，室内外高差为 0.45,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底， 2-4层柱高 度即 为层 高 3.9m， 底层 柱 高度从 基础 顶面 取 至一层 板底 ，即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。框架计算简图见图 1。 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 9 页 共 145 页 图 1 框架计算简图 4.3 荷载计算 4.3.1 恒载标准值 计算 屋面：刚性防水屋面 (有保温层 ) ：苏 J01-2005 12/7 40厚 C20 细石砼内配直径 4间距 150 双向钢筋 0.8 kN/m2 20厚 1:3 水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 10 页 共 145 页 0.07x10=0.7 kN/m2 20厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2 100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m2 12厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2 合 计 4.82kN/m2 楼面： 水磨石地面 (10mm面层 ,20mm水泥砂浆打底，素水泥打底 ) 0.65kN/m2 130厚钢筋砼板 25 0.13=3.25 kN/m2 12厚水泥沙浆 0.012 20=2.5 kN/m2 合 计 4.14 kN/m2 梁自重： 边跨梁 bXh=300 600mm 梁自重 25 0.3 (0.6-0.13)=3.75kN/m 抹灰层： 12厚水泥砂浆 0.012 (0.6-0.13) 2+0.012 0.3 20 0.312kN/m 合计 4.062kN/m2 中间跨梁 bXh=250 500mm 梁自重 25 0.25 (0.5-0.13)=3.00kN/m 抹灰层： 12厚水泥砂浆 0.012 (0.5-0.13) 2+0.012 0.25 20 0.26kN/m 合计 3.26kN/m2 柱自重： bXh=500 500mm 柱自重 25 0.50 0.50=6.25kN/m 抹灰层： 12厚水泥砂浆 0.012 0.50 4 20 0.48kN/m 合计 6.73kN/m 外纵墙自重： nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 11 页 共 145 页 标准层： 纵墙（ 240 灰砂砖 ） 18 (3.9-0.5-1.8) 0.24=6.48kN/m 铝合金门窗 0.35 1.8 =0.63kN/m 水泥粉刷外墙面 0.36 (3.60-1.80)=0.756kN/m 水泥粉刷内墙面 0.36 (3.60-1.80)=0.756kN/m 合计 8.622kN/m2 底层： 纵墙（ 240 灰砂砖 ） 18 (4.85-1.80-0.50-0.40) 0.24=9.288kN/m 铝合金门窗 0.35 1.8=0.63kN/m 釉面砖外墙面 0.5 (4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m 水泥粉刷内墙面 0.756kN/m 合计 11.70kN/m 内纵墙自重： 标准层： 纵墙（ 240 灰砂砖 ） 18 (3.90-0.50) 0.24=14.688kN/m 水泥粉刷墙面 0.36 (3.90-0.5) 2.00=2.448kN/m 合计 17.136kN/m2 底层： 纵墙（ 240 灰砂砖 ） 18 (4.85-0.50-0.40) 0.24=17.06kN/m 水泥粉刷墙面 0.36 3.90 2=2.808kN/m 合计 19.87kN/m 4.3.2 活荷载标准值计算 第一：面和楼屋面活荷载标准值 根据荷载规范查得： 上人屋面 2.0 2mkN nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 12 页 共 145 页 楼面：教室 2.0 2mkN 走道 2.5 2mkN 第二：雪荷载 0.4 2mkN 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。 4.3.3 竖向荷载下框架受荷总图 本次设计的教学楼纵向柱距为 4.50m,横梁跨度为 6.90m，单区格板为 4.50m6.90m。 L1/L2=1.5T1=0.502S，则n取为 0 FI=1iEKnjjjG Hi FGH（ 1- n） 各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表 8 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 25 页 共 145 页 表 8 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层次 hi Hi Gi GiHi SjiiiiHGHG1Fi Vi 4 3.9 16.55 4139 68500 0.345 202.07 202.07 3 3.9 12.65 4884 61782.6 0.311 182.15 384.22 2 3.9 8.75 4884 42735 0.215 125.93 510.15 1 4.85 4.85 5233 25380 0.128 74.97 585.12 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 5， 6 图 7 层 间 剪 力 分 布图 6 水 平 地 震 作 用 分 布 图 6 水平地震作用分布 图 7 层间剪力分布 4.4.4 水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移i和顶点位移 i分别按式 1i niijiVuD 和 nk 1( )k计算 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 26 页 共 145 页 计算过程见表 9，表中还计算了各层的层间弹性位移角e= i/hi 表 9 横向水平地震作用下的位移验 算 层次 Vi Di i i hi e=iih4 202.07 305882 0.66 6.32 3900 1/5909 3 384.22 305882 1.26 5.66 3900 1/3095 2 510.15 305882 1.67 4.40 3900 1/2335 1 585.12 214368 2.73 2.73 4850 1/1777 由表 9 可见，最大层间弹性位移角发生在第 1 层，其值为 1/5909 1/550 满足式 e eh的要 求，其中 /h=1/550 由表查得。 4.4.5 水平地震作用下框架内力计算 水平地震作用下的内力采用改进的反弯点法。框架柱端剪刀及等矩分别按式 Vij= 和VDDiSjijij1bijM yhVij 计算，其中 Dij取自表 Dij取自表 5，层间剪刀取自表 7，各柱反弯点高度比 y按式 y=yn+y1+y2+y3确度，各修正值见表 10，各层柱剪力计算见表 9。 表 10 柱剪力计算 层次 A轴柱 B轴柱 C轴柱 D轴柱 第 四 层 12245 0 . 0 4 0305882DD 0 . 0 4 0 2 0 2 . 0 7 8 . 0 9V K N 20074 0 . 0 6 6305882DD 0 . 0 6 6 2 0 2 . 0 7 1 3 . 2 6V K N 同 A轴 同 B轴 第 三 层 12245 0 . 0 4 0305882DD 0 . 0 4 0 3 8 4 . 2 2 1 5 . 3 8V K N 20074 0 . 0 6 6305882DD 0 . 0 6 6 3 8 4 . 2 2 2 5 . 3 6V K N 同 A轴 同 B轴 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 27 页 共 145 页 层次 A轴柱 B轴柱 C轴柱 D轴柱 第 二 层 12245 0 . 0 4 0305882DD 0 . 0 4 0 5 1 0 . 1 5 2 0 . 4 1V K N 20074 0 . 0 6 6305882DD 0 . 0 6 6 5 1 0 . 1 5 3 0 . 6 7V K N 同 A轴 同 B轴 第 一 层 9544 0 . 0 4 4 5214368DD 0 . 0 4 4 5 5 8 5 . 1 2 2 6 . 1V K N 12505 0 . 0 5 8 5368071DD 0 . 0 5 8 5 5 8 5 . 1 2 3 4 . 2 6V K N 同 A轴 同 B轴 表 11 各柱的反弯点高度 层次 A轴柱 B轴柱 C轴柱 D轴柱 第 五 层 011331 . 2 7 0 . 3 6 41 . 0 01 . 0 00 . 3 6 4 0 0 . 3 6 4kyyyy 011333 . 4 9 0 . 4 51 . 0 01 . 0 00 . 4 5kyyyy同 A轴 同 B轴 第 四 层 011231 . 2 7 0 . 4 51 . 0 01 . 0 00 . 4 5kyyyy011333 . 4 9 0 . 5 01 . 0 01 . 0 00 . 5 0kyyyy同 A轴 同 B轴 第 三 层 011331 . 2 7 0 . 4 6 41 . 0 01 . 0 00 . 5 0kyyyy011333 . 4 9 0 . 5 01 . 0 01 . 2 4 00 . 5 0kyyyy同 A轴 同 B轴 第 二 层 011331 . 2 7 0 . 4 6 41 . 0 0 01 . 2 4 00 . 4 6 4kyyyy011333 . 4 9 0 . 51 . 0 01 . 2 4 00 . 5 0kyyyy同 A轴 同 B轴 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 28 页 共 145 页 层次 A轴柱 B轴柱 C轴柱 D轴柱 第 一 层 0231 . 5 8 0 . 5 8 7000 . 5 8 7kyyy0234 . 3 6 0 . 5 50 . 8 0 4 00 . 5 5kyyy同 A轴 同 B轴 梁端弯矩剪力及柱轴力发别按下 式计算： )( 1 ijbilblblblb MMiiiM )( 1 ijbirblbrbrb MMiiiM Vb=(Mb1+ Mb2)/l， Ni=knikrblb VV )( 表 12 横向水平地震作用下 A 轴框架柱 层号 ()imV KN ()ymcM KN m上（） cM KN m下（） 4 8 09 0 364 20 07 11 48 3 15 38 0 45 32 99 26 99 2 20 41 0 464 42 67 36 93 1 26 1 0 587 52 28 74 31 表 13 横向水平地震作用下 B轴框架柱 层号 ()imV KN ()ymcM KN m上（） cM KN m下（） 4 13 26 0 45 28 44 23 27 3 25 36 0 50 49 45 49 45 2 30 67 0 50 59 81 59 81 1 34 26 0 55 74 77 91 39 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 29 页 共 145 页 结果如图 8，图 9，图 10 图 8 地震作用下的框架弯矩图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 30 页 共 145 页 图 9 地震作用下的框架剪力图 图 10 地震作用下的框架轴力图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 31 页 共 145 页 4.5 竖向荷载作用框架内力计算 竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 竖向荷载作用下 ,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑 .可以不考虑活荷载的不利布置 ,这样求得的框架内力 ,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低 ,但当活载占总 荷载的比例较小时 ,其影响很小 .若活荷载占总荷载的比例较大时 ,可在截面配筋时 ,将跨中弯距乘以 1.11.2 的较大系数。 框架横梁均布恒荷载、活荷载可从前面荷载计算中查得。具体数值见图 10。其中框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以 0.9。 图 11 横向框架荷载作用图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 32 页 共 145 页 由于柱纵向集中荷载的作用，对柱产生偏心。在恒荷载和活荷载的作用下的偏心矩如图 12， 13所示。 图 12 竖向恒载 引起的偏心弯矩 图 13 竖向活载引起的偏心弯矩 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 33 页 共 145 页 4.5.1 梁柱端的弯矩计算 梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。计算步骤为： （ 1） 将原框架分为 5 个敞口单元，除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以 0.9。 （ 2） 用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，底层柱的传递系数为0.5，其余各层柱的传递系数为 1/3。 将分层法所得到的弯矩图叠加，并将节点不平衡弯矩进行再分配。 梁端固定弯矩计算： 恒载： 屋面：,2211 2 3 . 0 4 6 . 3 7 6 . 2 01 2 1 2A W B WgM g l k N m , 7 6 . 2 0B W A WgM k N m,2211 1 3 . 3 8 2 2 . 1 3 . 7 21 2 1 2B W C WgM g l k N m , 3 . 7 2C W B WgM k N m,2211 2 3 . 0 4 6 . 3 7 6 . 2 01 2 1 2C W D WgM g l k N m , 7 6 . 2 0D W C WgM k N m楼面：,2211 3 1 . 4 9 6 6 . 3 1 0 4 . 1 7 31 2 1 2A b B bgM g l k N m , 1 0 4 . 7 3B b A bgM k N m,2211 2 3 . 0 9 2 . 1 8 . 4 91 2 1 2B b A bgM g l k N m , 8 . 4 9B b C bgM k N m, 1 0 4 . 1 7 3C b D bgM k N m , 1 0 4 . 7 3D b C bgM k N m活载： 屋面： ,2211 7 . 8 8 6 . 3 2 6 . 0 61 2 1 2A w B wqM q l k N m , 2 6 . 0 6B W A WqM k N mnts淮阴工学院毕业设计说明书 第 34 页 共 145 页 ,2211 4 . 2 2 . 1 1 . 5 41 2 1 2B W C WqM q l k N m , 1 . 5 4C W B WqM k N m,2211 7 . 8 8 6 . 3 2 6 . 0 61 2 1 2C W D WqM q l k N m , 2 6 . 0 6C W D WqM k N m屋面： ,2211 7 . 8 8 6 . 3 2 6 . 0 61 2 1 2A b B bqM q l k N m , 2 6 . 0 6B b A bqM k N m,2211 5 . 2 5 2 . 1 1 . 9 31 2 1 2B b C bqM q l k N m , 1 . 9 3C b B bqM k N m,2211 7 . 8 8 6 . 3 2 6 . 0 61 2 1 2C b D bqM q l k N m , 2 6 . 0 6D b C bqM k N m分层法计算见图 14、 15、 16。 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 35 页 共 145 页 -12.6710.8325.64-31.22-38.0269.23-32.4932.490.640.45-1.09 1.57-1.57-1.53-2.175.26-17.9210.527.4025.93-25.93-25.23-35.8425.7851.5636.28-1.86-3.72-11.2676.20-76.20-11.640.412右梁 下柱 左梁0.290 0.2980.5870.413左梁下柱32.4932.4969.2331.2238.0225.6412.6710.83图 14 顶层弯矩分配及弯矩图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 36 页 共 145 页 右梁下柱 左梁-4.24-8.49-20.20104.17-104.17-12.82上柱 下柱 左梁上柱12.990.292 0.292 0.41534.16 34.16 48.55-15.914.65 4.65 6.60-0.530.15 0.15 0.2238.96 26.14 -65.248.710.319 0.225 0.225 0.231-7.7324.28-31.82 -22.45 -22.45 -23.04 23.043.30-1.05 -0.74 -0.74 -0.76 0.7698.88 -23.19 -43.39 -32.29 19.57-14.461 2 . 9 96 5 . 2 42 6 . 1 48 . 7 13 8 . 9 67 . 7 39 8 . 8 83 2 . 2 92 3 . 1 94 3 . 3 91 9 . 5 71 4 . 4 6图 15 三 -二层弯矩分配及弯矩图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 37 页 共 145 页 8.0213.54-24.07-63.600.84-0.827.10-23.2550.310.430右梁下柱0.268左梁0.32820.7311.5620.46-35.18-41.4598.7023.1140.63-0.84-0.72-1.163.55-16.514.425.0023.85-23.85-20.53-33.0125.1531.3535.45-4.24-8.49-20.2104.17-104.71-12.820.231上柱 下柱 左梁0.204 0.2370.303上柱0.16 0.25-0.580.1813.5763.623.1111.5640.6398.708.0233.1841.4520.4624.0720.73图 16 底层弯矩分配及弯矩图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 38 页 共 145 页 竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如图 17。 20.73 11.5641.45（ 3 8 . 5 0 ）38.539（ 3 5 . 1 9 ）98.7（ 1 0 3 . 4 3 ） 33.18（ 2 9 . 7 6 ）37.65（ 3 0 . 8 0 ）51.41（ 4 6 . 3 5 ）32.29（ 2 7 . 1 0 ）98.88（ 1 0 6 . 0 5 ）32.29（ 2 7 . 5 8 ）51.12（ 4 6 . 5 3 ）35.86（ 3 1 . 2 7 ）98.88（ 1 0 5 . 3 8 ）45.75（ 4 3 . 5 1 )31.22（ 2 8 . 9 1 ）69.23（ 7 2 . 4 2 ）23.11（ 2 0 . 7 4 ）63.60（ 6 7 . 4 1 ）49.34（ 4 6 . 6 6 ）39.71（ 3 2 . 3 4 ）65.24（ 7 5 . 6 2 ）47.67（ 4 0 . 3 0 ）48.331（ 4 1 . 6 2 ）65.24（ 7 5 . 0 2 ）39.13（ 3 2 . 1 9 ）45.48（ 4 0 . 1 1 ）3 2 . 4 9 （ 4 0 . 1 1 ） 3 2 . 4 9 （ 4 0 . 1 1 ）45.48（ 4 0 . 1 1 ）39.13（ 3 2 . 1 9 ）65.24（ 7 5 . 0 2 ）48.331（ 4 1 . 6 2 ）47.67（ 4 0 . 3 0 ）65.24（ 7 5 . 6 2 ）39.71（ 3 2 . 3 4 ）49.34（ 4 6 . 6 6 ）63.60（ 6 7 . 4 1 ）23.11（ 2 0 . 7 4 ）69.23（ 7 2 . 4 2 ）31.22（ 2 8 . 9 1 ）45.75（ 4 3 . 5 1 )98.88（ 1 0 5 . 3 8 ）35.86（ 3 1 . 2 7 ）51.12（ 4 6 . 5 3 ）32.29（ 2 7 . 5 8 ）98.88（ 1 0 6 . 0 5 ）32.29（ 2 7 . 1 0 ）51.41（ 4 6 . 3 5 ）37.65（ 3 0 . 8 0 ）33.18（ 2 9 . 7 6 ）98.7（ 1 0 3 . 4 3 ）38.539（ 3 5 . 1 9 ）41.45（ 3 8 . 5 0 ）11.5620.73图 17 竖向均布恒载作用下的框架弯矩图 nts淮阴工学院毕业设计说明书 第 39 页 共 145 页 竖向均布活荷载作用下的框架内力计算方法同上，结果见图 18、 19、 20、 21。 下柱 左梁0 . 4 1 3 0 . 5 8 7 0 . 2 9 80 . 2 9 0左梁下柱右梁0 . 4 1 2- 2 . 5 2 - 2 6 . 0 6 2 6 . 0 6 - 3 . 4 8 - 1 . 5 4 - 0 . 7 71 1 . 8 0 1 6 . 7 8 8 . 3 9- 1 2 . 1 3 - 8 . 5 3 - 8 . 7 7 8 . 7 72 . 5 0 3 . 5 7- 6 . 0 71 . 7 8- 0 . 7 4 - 0 . 5 2 - 0 . 5 3 0 . 5 31 1 . 9 3 - 1 1 . 9 32 3 . 3 6 - 1 2 . 5 3 - 1 0 . 8 4 8 . 5 33 . 9 8- 4 . 1 8- 0 . 3 70 . 2 20 . 1 51 1 . 9 31 1 . 9 32 3 . 3 61 0 . 8 41 2 . 5 38 . 5 34 . 1
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