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毕业设计论文
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毕业设计计算书襄阳市第四中学双子教学楼。,毕业设计论文
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武汉科技大学中南分校毕业设计 I 襄阳市第四中学双子教学楼 摘 要 本次毕业设计为襄阳市第四中学双子教学楼 。设计采用框架结构，四层，建筑场地类别为类场地，基本风压 0.30KN/m，抗震设防烈度为七度，拟建场地类型为中软场地土。 根据 建筑结构 和其它相关标准以及设计要求和提供的地质资料，设计该框架结构教学楼。按照先建筑后结构，先整体布局 构件 设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算 （包括竖向荷载统计、水平地震作用计算、风荷载计算）、内力计算、内力组合、梁 柱 截面设计 。 其中附有恒 荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表； 横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图。 关键词： 框架、 荷载计算、内力计算、截 面设计 。 nts 张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 II Abstract The graduation design is XiangYang Gemini Building. The design is frame structure, four-storey, categories for construction site and the basic wind is 0.30KN/m, seismic fortificationintensity for seven degrees, construction site for soft soil type field. According to architectural structure and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. After the first building in accordance with the structure and layout of the overall after the first structural member design steps design. Main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, facade, profile design specifications, and other parts of the design; structural layout and schematic calculation of identification, the calculation of load（ include : the statistics of vertical load， the calculation of horizontal seismic load and wind load） , the calculation of internal forces, the combination of internal forces, beam and column section design. Enclosing Constant load and live load under the framework moment, shear and axial figure, internal forces and the combination of beam-column table; horizontal seismic loads under the framework of the moment, shear and axial figure; wind load under the framework moment, shear and axial figure. KeyWords： frame, the calculation of load , the calculation of internal force , section design. nts武汉科技大学中南分校毕业设计 III 符号 cE 混凝土弹性模量； C25表示立方体强度标准值为 25N/ 2的混凝土强度等级； N 轴向力设计值； M 弯矩设计值； V 剪力设计值； A 构件截面面积； I 截面惯性矩； kG 永久荷载标准值； KQ 可变荷载标准值； G 永久荷载分项系数； Q 可变荷载分项系数； 结构总水平地震作用标准值； , 地震时结构的重力荷载代表值、等效总重力荷载代表值； T 结构自振周期； RE 承载力抗震调整系数； 构件长细比； k 风荷载标准值； nF 结构顶部附加水平地震作用标准值； u 楼层层间位移； e 偏心距； 箍筋面积； B 结构迎风面宽度； 0h 截面有效高度； SA 受拉区、受压区纵筋面积。 nts 张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 IV 目 录 绪 论 . 1 第 1 章 建筑设计 . 2 1.1、初步设计资料 . 2 1.2、建筑设计说明 . 2 1.3、地质水文情况 . 2 1.4、材料使用 . 2 第 2 章 结构设计及计算简图 . 4 2.1、结构计算简图及主要构件尺寸的确定 . 4 2.2.柱截面尺寸的估算 . 5 2.3.框架结构的计算简图 . 6 第 3 章 竖向荷载 的计算 . 7 3.1.屋面及楼面 荷载计算 . 7 第 4 章 框架结构线刚度计算 . 100 4.1.框架结构线刚度计算 . 10 第 5 章 框架恒荷载活荷载的计算 . 102 5.1.框架结构的荷载计算 . 122 5.2.恒荷载内力计算 . 155 5.3.用弯矩二次分配法来计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩. 177 5.4.框架结构活载载计算 . 222 第 6 章 地震作用内力计算 . 28 nts武汉科技大学中南分校毕业设计 V 6.1.地震荷载： . 28 6.2.层间内力计算 . 30 6.3.一榀框架内力计算 . 333 第 7 章 风作用内力计算 . 38 7.1.风荷载计算 . 38 7.2内力计算 . 38 第 8 章 框架结构的内力组合 . 44 8.1.梁内力组合 . 44 8.2.柱内力组合 . 50 第 9 章截面设计 . 55 9.1.梁截面设计 . 55 9.2.柱截面设计 . 59 主要参考文献： . 62 致 谢 . 63nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 1 页 共 63 页 绪 论 本设计是按照武汉科技大学中南分校城建学院 2011 年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“襄阳市第四中学双子教学楼”。本设计按照建筑设计相关规范，认真考虑影响设计的各项因素，进行建筑设计与结构设计，且以结构设计为本次毕业设计的主要内容。结构设计主要包括荷载计算、内力计算、配筋计算以及 建筑 施工图设计。 教学楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现建筑和结构设计的很多重要的方面，进行 教学楼建筑和结构设计，从而掌握教学楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。 框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了D 值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。 本结构计算选用 4轴一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法 。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。 nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 2 页 共 63 页 第 1 章 建筑设计 1.1、初步设计资料 1、工程名称：襄阳市第四中学双子教学楼 2、温 度 : 最高气温 39，最低气温 -5 3、相对风向：夏季为东南风，冬季为西北风 ，基本风压 0.30 KN/ 4、雨雪条件：雪荷载 0.4 KN/，最大降雨量 270 /h 5、地震烈度：地震设防烈度为 7 度 6、耐火等级：一级 7、使用年限： 50 年 1.2、建筑设计说明 1、本工程为襄阳市第四中学双子教学楼，位于襄阳市襄城东街，场地面积为 100m 75m，房屋总层数为四层，层高 3.75 米，室内外高差 0.6米，建筑面积 3784 。 2、教学楼楼组成：荣誉走廊、档案室、多媒体教室、普通教室、美术教室、教师休息室、学生会办公室、老师办公室、辅助用房、配电房、卫生间 3、建筑概况：本教学楼为现浇钢筋混凝土框架结构，无地下室，为利于结构抗震和施工的方便，左右基本对称，主楼长 52.5m，宽 18.7m，场地平坦，周围无相邻建筑物。 1.3、地质 及土质 情况 1、填土：褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含块石和植物根系，层厚 1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。 2、粉质粘土，褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1.5m， fak=200kpa,Es=7.7Mpa。 3、粉质粘土，褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透， fak=200kpa,Es=7.7Mpa。场地土 15m深度范围内无液化土层。 1.4、材料使用 1、混凝土 :梁板柱均采用 C25 混凝土 （ fc= 11.9N/mm2、 ft= 1.27N/mm2） 。 2、钢筋 :钢筋采用热轧钢筋 HPB235（ fy= fy=210N/mm2） 、 HRB335（ fy= fy=300N/mm2） 、 HRB400（ fy= fy=360N/mm2） 。 3、墙体： 1)外墙采用 200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（ 5.5KN/m3），nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 3 页 共 63 页 一侧墙体为清水墙饰面 ，一侧为 20mm 厚抹灰（ 17kN/m3）。 2）内隔墙采用 200mm 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（ 5.5kN/m3） ,两侧均为 20mm 厚抹灰。 3） 卫生间隔墙采用 200mm 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（ 5.5kN/m3），两侧贴瓷砖（ 0.5kN/ m2）。 4）女儿墙采用 200mm 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（ 5.5kN/m3）一 侧为 20mm 厚抹灰， 一侧为清水墙饰面， 墙高 600mm。 4、窗：均为塑钢框玻璃窗（ 0.45kN/m2） 5、门：除大门为玻璃门（ 0.45kN/m2）， 教室 均为木门 (0.2kN/m2)。 6、楼面、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土屋盖，楼面采用大理石楼面，楼板板厚 100mm。楼梯，采用钢筋混凝土梁式楼梯。 nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 4 页 共 63 页 第 2 章 结构设计及计算简图 2.1、结构计算简图及主要构件尺寸的确定 2.1.1.计算简图的确定 根据建筑功能要求及建筑施工布置图，本工程采用现浇框架结构，结构平面布置见下平面图，取 4-4轴的一榀横向框架进行计算。 ABCDE1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1C 1C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1 C 1C 2 C 2C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2C 2C 2C 2 C 2 C 2C 2 C 2 C 2 C 2C 2C 3C 3 C3C 2 C 2C 3M 3M 3M 3 M 3M 3 M 3M 3 M 3M 3M 3M 3M 3M 3M 3M 3M 3M 3M 3 M 3 M 3C 2C 2C 1C 1M 3M 3M 3M 3M 3M 3M 3ABCDE1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 142.1.2.梁柱截面尺寸初选 主体结构共 4层，层高均为 3.75m，内外墙均砌 200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，板厚取 100 mm。 梁截面尺寸的估算： 横主梁： (1)AB与 DE 主梁： L=3000 h=(1/12 1/8)L=250 375 ,取 400 b=(1/3 1/2)h=133 200，取 200 故截面尺寸为 b h=200 400 (2)BC与 CD主梁： L=6100 h=(1/12 1/8)L=508 762,取 h=550 ， nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 5 页 共 63 页 b=(1/3 1/2)L=183 275,取 b=200 , 故截面尺寸为 b h=200 550 纵主梁： L=4000mm h=(1/12 1/8)L=333 500,取 h=450， b=(1/3 1/2)L=150 225,取 b=200 , 故截面尺寸为 b h=200 450 2.2.柱截面尺寸的估算 按下式计算： AC N/（ Nfc） N= AnG 式中： N:值为 0.9； fc：混凝土强度设计值 C25 fc =11.9N/mm2 ：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数， 不 等跨内柱取 1.25，等跨取 1.2，边柱取 1.3; A: 为按照简支状态计算柱的负荷面积； G：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取 15KN/m2; n : 为验算截面以上楼层层数 . Z3Z2Z13 4 5ABCDE4 0 0 0 4 0 0 03 0 0 06 1 0 06 1 0 03 0 0 0边柱和中柱的负荷面积简图 nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 6 页 共 63 页 2.3.框架结构的计算简图 3 7 5 03 7 5 03 7 5 04 8 5 0A B C D E3 0 0 0 6 1 0 0 6 1 0 0 3 0 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 4 0 02 0 0 * 5 5 0 2 0 0 * 5 5 02 0 0 * 5 5 0 2 0 0 * 5 5 02 0 0 * 5 5 0 2 0 0 * 5 5 02 0 0 * 5 5 0 2 0 0 * 5 5 0500*500500*500500*500500*500一榀框架计算简图 注： 室内外高差 0.6m,基础埋深 0.5m,一层层高 h=0.6+0.5+3.75=4.85m 由计算简图 2 1可知边柱和中柱的负载面积可知： 中柱 Z1： 6.1 4=24.4 中柱 Z2：（ 6.1/2 3/2） 4=18.2 边柱 Z3： 1.5 4=6 中柱： AC1 (1.2 24.4 4 15)/(0.9 11.9)=164034mm2 中柱： AC1 (1.25 18.2 4 15)/(0.9 11.9)=127450mm2 边柱： AC3 (1.3 6 4 15)/(0.9 11.9)=43697mm2 根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为 500 500 250000 2mm 164034mm2，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为 500 500。故初选柱的尺寸为 500 500 . nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 7 页 共 63 页 第 3 章 重力荷载代表值的计算 3.1.屋面及楼面恒荷载计算 1.屋面 防水层：三毡四油油铺小石子 0.4 KN/ 找平层： 15厚水泥砂浆 0.015m 20 0.3 KN/ 找坡层： 40厚水泥石灰砂浆 2%找平 0.04m 14 0.56 KN/ 保温层： 80厚矿渣水泥 0.08m 14.5 1.16KN/ 结构层： 100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m 25 2.5KN/ 抹灰层： 20厚混合砂浆 0.02m 17 0.34KN/ - 合计 5.26 KN/ 2.各层楼面为大理石楼面 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 2厚素水泥 1.16KN/ 水泥浆结合层一道 结构层： 100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m 25 2.5KN/ 抹灰层： 20厚混合砂浆 0.02m 17 0.34KN/ - 合计： 4.00KN/ 3.楼梯，水泥砂浆楼面 构造层： 0.5KN/ 结构层： 100 厚现浇钢筋混凝土板 0.1m 25 2.5KN/ 抹灰层： 20厚混合砂浆 0.02m 17 0.34KN/ - 合计： 3.34 KN/ 4.屋面及楼面活荷载计算 （ 1） . 根据荷载规范查得 ： 不上人屋面： 0.5KN/ 楼 面： 2.0KN/ 走 廊 : 2.5KN/ （ 2） .雪荷载 Sk= rSo=1.0 0.40=0.4KN/ 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者 . 取不上人屋面 0.5 KN/ 5.梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算 (1).梁 自重： 1.边横梁，纵梁： b h=200 400 nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 8 页 共 63 页 梁自重： 25 0.2 (0.4-0.1)=1.5 KN/m 抹灰层 20厚混合砂浆： 0.02 (0.4-0.1) 2 17 =0.204KN/m - 合计： 1.704 KN/m 2中横梁： b h=200 550 梁自重： 25 0.2 (0.55-0.1)=2.25KN/m 抹灰层 20厚混合砂浆： 0.02 (0.55-0.1) 2 17 =0.306 KN/m - 合计： 2.556 KN/m 3.纵梁： b h=200mm 450mm 梁自重： 25 0.2 (0.45-0.1)=1.75KN/m 抹灰层 20厚混合砂浆： 0.02 (0.45-0.1) 2 17 =0.238 KN/m - 合计： 1.988 KN/m (2).柱自重： 标准层拄自重 柱： b h=500 500 柱自重： 25 0.5m 0.5m 3.75m=23.4375KN 抹灰层 20厚混合砂浆： 0.02m 0.5m 4 17 (3.75-0.1)m =2.482 KN - 合计： 25.9195 KN 一层柱自重 柱自重： 25 0.5 0.5 4.85=30.3125KN 抹灰层 20厚混合砂浆： 0.02 0.5 4 17 4.85=3.298KN - 合计： 33.6105 KN （ 3） .外纵墙自重（ A和 E轴）： 标准层 纵墙： (4-0.5) (3.75-0.45)-3.5 2.35 0.2 5.5 =5.005 KN 塑钢合金窗： 0.45 3.5 2.35=2.87875KN 抹灰层 20厚混合砂浆刷墙面： 2 (4-0.5) (3.75-0.1) -3.5 2.35 0.02 17 =7.182KN - 合计： 15.0657 KN nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 9 页 共 63 页 底层： 纵墙 (4-0.5) (4.85-0.1)-3.5 2.35 0.2 5.5=9.24 KN 塑钢合金窗： 0.45 3.5 2.35=2.87875KN 抹灰层 20 厚混合砂浆刷墙面： 2 (4-0.5) (4.85-0.1) -3.5 2.35 0.02 17 =11.032KN - 合计： 23.15075 KN (4).内纵墙自重（ B和 D轴）： 各层 纵墙： （ 4-0.5） (3.75-0.45)-0.9 2.0 0.2 5.5 =5.8685KN 抹灰层 20厚混合砂浆刷墙面： 2 （ 4-0.5） (3.75-0.1)-2.4 2.35-0.9 2.0 0.02 17=3.6278 KN - 合计： 11.4703 KN (5).内隔墙自重（ C轴）： 各层： 纵隔墙：（ 4-0.5） 0.2 5.5 =3.85 KN/m 抹灰层 20厚混合砂浆刷墙面： 2（ 4-0.5） 0.02 17 =2.38 KN/m - 合计： 6.23 KN/m 横隔墙：（ 6.1-0.5） 0.2 5.5 =6.16 KN/m 抹灰层 20厚混合砂浆刷墙面： 2（ 6.1-0.5） 0.02 17 =3.808 KN/m - 合计： 9.968 KN/m 六 .女儿墙自重： 纵女儿墙自重： 0.6 4 0.4 5.5=2.64 KN 抹灰层 20厚混合砂浆刷墙面： 2 0.6 4 0.02 17=1.632 KN - 合计： 4.272 KN nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 10 页 共 63 页 第 4 章 框架结构线刚度 计算 4.1.框架结构线刚度计算 梁线刚度计算梁柱混凝土标号均为 C25， Ec=2.8 107 KN/m2 在框架结构中，现浇楼面或预制楼板但只有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在 计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的框架梁取 : I=2.0 I0 类别 Ec (N mm-2) b h (mm mm) I0 (mm4 ) l (mm) ECIb/l (N mm) 边横梁 2.8104 200 400 1.07109 3000 7.1105EC 走道梁 2.8104 200550 2.77109 6100 9.1105EC 1.柱线刚度计算 层次 ch (m) Ec (N mm-2) b h (mm mm) Ic (mm4 ) ECIc/ch(N mm) 1 4.85 2.8104 500500 5.2109 10.7105EC 2 5 3.75 2.8104 500500 5.2109 13.8105EC 3 7 5 03 7 5 03 7 5 04 8 5 0A B C D E3 0 0 0 6 1 0 0 6 1 0 0 3 0 0 07 . 1 9 . 113.813.813.810.77 . 1 9 . 17 . 1 9 . 17 . 1 9 . 17 . 19 . 113.813.813.810.77 . 19 . 17 . 19 . 17 . 19 . 1123456789101514131211柱的线刚度图 nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 11 页 共 63 页 2.梁柱的转动刚度与相对转对转动刚度 ： 构件 柱 转动刚度 S 相对转动刚度 框架梁 边梁 S=4 7.1105EC =28.4105EC 1.00 中梁 S=4 9.1105EC =36.4105EC 1.28 框架柱 首层柱 S=4 10.7105EC =42.8105EC 1.51 其他柱 S=4 13.8105EC =55.2105EC 1.94 3.计算分配系数如下 节点 S 左梁 右梁 上柱 下柱 2 1.51+1.94+1=4.45 - 0.225 0.436 0.339 3， 4 1.94 2+1=4.88 - 0.204 0.398 0.398 5 1.94+1=2.94 - 0.341 - 0.659 7 1.51+1.94+1+1.28=5.73 0.174 0.223 0.339 0.264 8, 9 1.94 2+1+1.28=6.16 0.162 0.208 0.315 0.315 10 1.94+1+1.28=4.22 0.237 0.304 - 0.459 12 1.51+1.94+1.28 2=6.01 0.213 0.213 0.323 0.251 13, 14 1.94 2+1.28 2=6.44 0.199 0.199 0.301 0.301 15 1.94+1.28 2=4.5 0.284 0.284 - 0.432 框架结构的对称性，可以得出对称部分的分配系数。 nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 12 页 共 63 页 第 5 章 框架恒荷载活荷载的计算 5.1.框架结构的荷载计算 5.1.1.荷载计算 计算单元见下图所示： 3 4 5ABCDE4 0 0 0 4 0 0 03 0 0 06 1 0 06 1 0 03 0 0 0框架结构计算单元（示意图） 因为楼板为整体现浇，本板为 双向板，可沿四角点沿 45线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 13 页 共 63 页 g4ED1g4ED2g4DC1g4CB1g4BA1GEgED1g4DC2gDC2g4CB2g4BA2gDC2gCB1gBA1gBA2gCB2gED2G4D G4CG4BGDGCGBGAG4AG4E恒荷载作用下的结构计算简图 1.屋面框架梁线荷载标准值： 顶层屋面框架梁上的线荷载为： g4ED1=g4BA1=1.704 KN/m g4DC1=g4CB1 =2.556 KN/m g4ED2=g4BA2=5.26 3.0=15.78 KN/m g4DC2=g4CB2=5.26 4.0=21.04 N/m 2.楼面框架梁线荷载标准值： gED1=gBA1=1.704 KN/m gDC1=gCB1 =2.556+9.968=12.524 KN/m gED2=gBA2=4 3.0=12 KN/m gDC2=gCB2=4 4.0=16 N/m 3.屋面框架节点集中荷载标准值 A轴：边连系梁自重： 1.988（ 4-0.5） =3.458 KN 连续梁传来屋面自重 :（ 1+4） 1.5/2 5.26=19.725 KN 女儿墙自重： 4.272 KN 屋顶边节点集中荷 :G4A= G4E=27.455 KN B轴：中连系梁自重： 1.988（ 4-0.5） =3.458 KN 连续梁传来屋面自重 : (1+4) 1.5/2+0.5 4 2 5.26=37.307KN 屋顶中节点集中荷载： G4B= G4D=40.765KN C轴：中连系梁自重： 1.988（ 4-0.5） =3.458 KN 连续梁传来屋面自重 : 4 2 0.5 2 5.26=38.622KN 屋顶中节点集中荷载： G4C=42.08KN nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 14 页 共 63 页 4.楼面框架节点集中荷载标准值 A轴：边主连系梁自重： 1.988 (4-0.5)=3.458KN 墙自重： 15.06 KN 框架柱自重： 25.9195 KN 连续梁传来楼面自重 (1+4) 1.5/2 4=15 KN 中间层边节点集中荷载： GA= GE=44.3775 KN B轴：中主连系梁自重： 1.988 4=3.458 KN 柱自重： 25.9195 KN 墙自重： 11.47 KN 连续梁传来楼面自重 (1+4) 1.5/2 +0.5 4 2 4=31 KN 中间层中节点集中荷载： GB= GD=60.3775 KN C轴：中主连系梁自重： 1.988 4=3.458 KN 柱自重： 25.9195 KN 墙自重： 24.92 KN 连续梁传来楼面自重 4 2 0.5 4 2=32 KN 中间层中节点集中荷载： GC=61.3775 KN 5.1.2.楼面活荷载计算 活荷载作用下的结构计算简图所示。 P4 E DPEP4 D CPDCP4 C BP4 B APBAPCBPEDP4D P4CP4BPDPCPBPAP4AP4E活荷载作用下的结构计算简图 图中各荷载值计算如下： P4DC=P5CB=0.5 4=2 KN/m P4ED= P4BA=0.5 3=1.5 KN/m P4E=P4A=(1+4) 1.5/2 0.5=1.875 KN P4D=P4B=1/2 (1+4) 1.5/2m +1/2 4 2=3.875 KN P4C=4 2 0.5 2 0.5=4 KN nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 15 页 共 63 页 2 0 0 0 2 0 0 021006100p6100qPED=PBA=2.5 3=7.5 KN/m PDC= PCB= 2.0 4=8 KN/m PE=PA=(1+4) 1.5/2 2.5 =9.375 KN PD=PB= (1+4)m 1.5/2 2.5+1/2 4 2 2 =17.375 KN PC=4 2 1/2 2 2=16 KN 5.2恒荷载内力计算 1.荷载等效计算 paaq )21( 32 （梯形荷载） 顶层梯形、三角形荷载化为等效均布荷载 24144 85 EDED ggg 边=1.704+0.625 15.78=11.5665 KN/m 243121144 )21( DCDC ggg 中=2.556+0.82 21.04=19.8088KN/m 其余层梯形、三角形荷载化为等效均布荷载 214 85 EDED ggg 边=1.704+0.625 12=9.204 KN/m 2312114 )21( DCDC ggg 中=12.524+0.82 16=25.644 KN/m nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 16 页 共 63 页 11.566519.8088 19.808811.5665GEG4D G4CG4BGDGCGBGAG4AG4E11.5665 19.8088 19.8088 11.5665等效均布恒荷载图 则顶层各杆的固端弯矩为 顶层边跨 M4ED=121gl=121 11.5665 32=8.675 KN m 顶层中跨 M4DC=121gl=121 19.8088 6.1=61.424 KN m 则其余各层各杆的固端弯矩为 中间层边跨 MED=121gl=121 9.204 3=6.903 KN m 中间层中跨 MDC=121gl=121 25.644 6.1=79.518 KN m nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 17 页 共 63 页 12345678910 15141312A B3 0 0 05.3.用弯矩二次分配法来计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩。 计算简图 恒载作用下的框架弯矩二次分配法 nts张麒麟：襄阳市第四中学双子教学楼 第 18 页 共 63 页 5节点 10节点 15节点 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 0.659 0.341 0.237 0.459 0.304 -8.68 8.68 -61.42 61.42 5.72 2.96 12.50 24.21 16.03 8.02 1.36 6.25 1.48 11.44 -5.01 -2.60 -3.06 -5.93 -3.93 -1.97 2.07 -2.07 19.60 29.72 -49.32 67.47 4节点 9 节点 14节点 0.398 0.398 0.204 0.162 0.315 0.315 0.208 79.52 -6.90 6.90 -79.52 7.41 2.75 2.75 1.40 11.75 22.88 22.88 14.81 -2.45 1.36 1.36 5.88 0.7 11.44 11.44 -3.42 -3.42 -1.74 -3.82 -7.43 -7.43 -4.90 84.48 0.69 0.69 -1.36 15.53 26.89 26.89 -69.61 3节点 8节点 13节点 0.398 0.398 0.204 0.162 0.315 0.315 0.208 -6.90 6.90 -79.52 79.52 2.75 2.75 1.40 11.75 22.88 22.88 14.81 7.41 1.36 1.36 5.88 0.7 11.44 11.44 -2.45 -3.42 -3.42 -1.74 -3.82 -7.43 -7.43 -4.90 0.69 0.69 -1.36 15.53 26.89 26.89 -69.61 84.48 2节点 7节点 12节点 0.436 0.339 0.225 0.174 0.339 0.264 0.223 -6.90 6.90 -79.52 79.52 3.01 2.34 1.55 12.64 24.62 19.17 16.19 8.09 1.36 6.32 0.78 11.44 -3.35 -2.60 -1.73 -2.12 -4.14 -3.23 -2.73 -1.37 1.02 -0.26 -0.76 18.20 31.92 15.94 -66.06 86.24 1节点 6节点 -0.13 7.97 （ 1） . 跨中弯矩计算 (82221 qLMMM M02 ) nts 武汉科技大学中南分校毕业设计 第 19 页 共 63 页 A B C D E3 0 0 0 6 1 0 0 6 1 0 0 3 0 0 02 . 0 72 . 0 71 9 . 64 9 . 3 22 . 1 82 9 . 7 23 3 . 7 46 7 . 4 70 . 6 91 . 3 60 . 6 91 . 9 11 5 . 5 36 9 . 6 12 6 . 8 94 2 . 2 38 4 . 4 80 . 6 91 . 3 60 . 6 91 . 9 11 5 . 5 36 9 . 6 12 6 . 8 92 6 . 8 92 6 . 8 94 2 . 2 38
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