毕业设计-商场

1 第一章 建筑设计说明 筑设计概况与主要建筑经济技术指标 1 设计题目 美雅慧商场 设计题目 美雅慧商场 2 建筑地点及拟建基地平面图 建筑地点及拟建基地平面图 本建筑位于信阳开发区 场地平坦 由主管批准拟建基地平面图见附图 3 3 气象 1 温度 最热月平均 29 6 夏季室外最高温度 39 8 最冷月平均 8 4 冬季室外最低温度 5 3 2 相对湿度 冬季 49 夏季 56 3 室外风速 米 秒 0 4KN m2 最大风级 7 8 级 全年主导风向东北 风 夏季主导风向为南风 基本雪压 0 35KN m2 年降水量 1400mm 日最大降 水量 180mm 每小时最大降水量为 40mm h 最大积雪深度为 25cm 4 4 工程地质条件 根据任务书知道 1 地建筑场地平坦 土层分布比较规律 自然地表 1m 内为填土 填土下 层为 3m 厚砂质粘土 再下为砾石层 砂质粘土允许承载力标准值为 250kN 砾石层允许承载力标准值为 300 400kN m2 2 m 2 地下水位深约 7m 无侵蚀性 在一般季节施工可不考虑地下水的影响 冻土深度为 18cm 5 5 建筑规模 建筑面积约为 10160 m2 占地面积为 2745m2 共四层 总高为 19 500m 底层 一层 二层 三层高为 4 5m 四层高为 3 6m 建筑总 长 66 5m 总宽为 66 0m 6 6 建筑内容 1 平面功能分析 本建筑设计有五个入口 两个主入口 两个消防通道 一个进货入 口 电梯一个 楼梯四个 自动扶梯一个 位置明显 具体做法详 见建筑施工图 2 房间布置 2 为满足各种房间的功能要求 底层和二层主要是营业用房 作为超 市的主要场所 三层主要是营业用房和会议室及办公室 各层都布 置有一个厕所 四层是一个仓库 会议室和宿舍 设计同时考虑了 通风 采光等因素 且均符合规范要求 3 墙体与墙面 1 所有墙体均采用轻质墙体 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 2 墙体与柱的连接均符合规范要求 3 墙面装修详见图纸 4 门窗选用 门窗选用详见图纸 墙面构造详见图纸 楼板 地面及外墙的做法 详见图纸 屋面及楼梯构造详见图纸 5 各种安全设施 设有四个安全楼梯 满足防火疏散及安全规范 6 补充说明 1 本设计中除标高以米作为单位外 其他均以毫米为单位 2 所有没有标注的门垛宽均为 240mm 3 对有水房间的墙体下 均设 200 高的混凝土翻边 所有卫生间图 中未标明者均低于同层楼面 30mm 女儿墙用 120 厚混凝土压顶 4 其余相关说明详见图纸 5 设计中未尽事宜 请参照有关建筑规范施工 第二章第二章 结构设计说明结构设计说明 一 设计资料 1 结构平面图 剖面图详见结构施工图 2 基本风压 W0 0 40KN m2 3 工程地质条件 建筑场地平坦 土层分布比较规律 自然地表 1m 内为填 土 填土下层为 3m 厚砂质粘土 再下为砾石层 砂质粘土允许承载力标准 值为 250kN m2 砾石层允许承载力标准值为 300 400kN 2 m 4 抗震设防烈度按 7 度考虑 近震 设计基本地震加速度值为 0 15g 5 场地土属中硬土 二类场地 二 结构选型 1 结构体系选型 对于层数不高的商场 可选用钢筋混凝土框架结构 混合结构 底蹭框架 或内框架砖房结构 该建筑根据使用功能 房屋开间和跨度不大 且布置 灵活 故选用框架结构 因为框架结构具有 1 结构轻巧 便于布置 2 整 体性比砖混结构和内框架结构好 3 可形成大的使用空间 4 施工较方便 5 较为经济 2 其他结构选型 a 屋面结构 采用 100mm 现浇板作承重结构 屋面按上人屋面的使用荷载 选用 楼层结构 所有楼板均采用现浇钢筋混凝土楼板作承重结构 b 楼梯结构 采用钢筋混凝土板式楼梯 c 屋面排水 女儿墙内排水 d 基础 因荷载不是很大 地基承载力较大 采用钢筋混凝土柱下独立基 3 础 三 结构布置 标准层楼面及屋面结构布置图详见结构施工图 四 框架结构计算 1 确定框架计算简图 假定框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与框架柱刚接 由于各层柱的截面尺 寸不变 故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离 底层柱高从低欲室内标 高 900mm 算至二楼楼面 室内标高 0 000 二楼楼面标高为 4 5m 故底 层柱高为 5 4m 其于各层的标高从楼面算起至上一层楼面 即层高 均 为 4 5m 故可绘出计算简图如第六章所示 多层框架为超静定结构 在内力计算之前 要初步估算梁 柱的截面尺寸 及结构所采用的材料强度等级 以求得框架中各杆的线刚度线及其相对线 刚度 2 梁 柱的截面尺寸大致根据公式估算 框架梁 h 1 8 1 14 l b 1 2 1 3 h 框架柱 b 1 15 1 10 H 3 计算线刚度 运用公式 i EI l 计算 但在计算梁的刚度时 梁的线刚度取 2i 这是因为 考虑到楼板对梁所起的翼缘约束作用 4 荷载计算 荷载传递过程为 板 次梁 框架主梁 恒载与活载分开计算 风载不 考虑 5 内力计算 恒荷载和活荷载的内力计算均采用分层法分配法 活荷载满跨布置计算 内力 6 内力组合 求得各种情况的内力后根据最不利又可能的原则进行内力组合 当考虑 结构塑性内力重分布的有利影响时 应在内力组合之前对内力进行弯矩 调幅 由于构件控制截面的内力值因该取支座边缘处 为此 进行组合 后要计算各控制截面的内力值 7 配筋计算 根据内力组合所得各梁 柱截面控制内力值 分别进行正截面承载力 斜截面承载力计算 第三章第三章 结构选型结构选型 一 设计资料 1 结构平面图 剖面图详见结构施工图 2 基本风压 W0 0 40KN m2 3 建筑场地平坦 土层分布比较规律 自然地表 1m 内为填土 填土下层为 3m 厚砂质粘土 再下为砾石层 砂质粘土允许承载力标准值为 250kN 2 m 砾石层允许承载力标准值为 300 400kN 2 m 震设防烈度按 7 度考虑 近震 设计基本地震加速度值为 0 15g 4 4 地土属中硬土 二类场地 二 结构体系选型 对于层数不高的商场 可选用钢筋混凝土框架结构 混合结构 底蹭 框架或内框架砖房结构 该建筑根据使用功能 房屋开间和跨度不大 且布置灵活 故选用框架结构 因为框架结构具有 1 结构轻巧 便于 布置 2 整体性比砖混结构和内框架结构好 3 可形成大的使用空间 4 施工较方便 5 较为经济 三 其他结构选型 1 屋面结构 采用 100mm 现浇板作承重结构 屋面按不上人屋面的使用荷载选 用 2 楼层结构 所有楼板均采用现浇钢筋混凝土楼板作承重结构 3 楼梯结构 采用钢筋混凝土板式楼梯 4 屋面排水 女儿墙内排水 5 基础 因荷载不是很大 地基承载力较大 采用钢筋混凝土柱下独立 基础 第四章第四章 结构布置结构布置 结构布置图 见结构施工图 第五章第五章 确定梁 柱尺寸确定梁 柱尺寸 一 初估梁 柱截面尺寸 底层高度由梁轴线至基础顶面 所以底层柱高暂取 h 4500mm 900mm 5400mm 1 框架梁 因为梁的跨度比较接近 可取跨度较大的进行计算 l 6000m h 1 8 1 14 l 750 428 b 1 2 1 3 h 375 200 故框架梁初选截面尺寸 b h 300 500mm 其惯性矩为 Ib 1 12 bh3 1 12 300 5003 3 125 109mm4 2 连系梁 h 500mm b 250mm 3 次梁 h 1 12 1 18 l 500 333mm 取 h 400mm b 1 2 1 3 h 200 150mm 取 b 200mm 4 柱 b 1 15 1 10 H 360 540mm H 5400 初选柱截面尺寸 b h 400 400mm 柱惯性矩为 IA 1 12 bh3 1 12 400 4003 2 13 109mm4 框架梁柱示意图如图所示 5 框架梁柱示意图 二 梁 柱刚度计算 1 根据公式 i 2EI L 可以得出梁 柱的刚度如下 梁 由于等跨度知 i 相等 故 i12 i23 i56 2 3 125 109 6000 10 4 10 4 C E C E 3 m 2 3 125 109 3000 20 8 10 4 ml i C E C E 3 m 柱 顶层 i 2 13 109 3600 5 9x10 4 C E C E 3 m 标准层 i 2 13 109 4500 4 73x10 4 C E C E 3 m 底层 i 2 13 109E 5400 3 94x10 4E 算得梁 柱的刚度标于下图中 6 梁 柱刚度图 2 梁 柱相对刚度 令二 三层柱子线刚度 i 1 0 则其余各杆件的相对线刚度为 四层柱 1 247 底层柱 4 i 5 9 4 73 1 3 94 0 833 4 73 i 梁 2 199 4 397 i 10 4 4 73 ml i 20 8 4 73 同理可得边框架梁相对线刚度为 1 649 3 298 i 1 5 2 199 2 0 ml i 注 考虑整体现浇梁板结构中 板对梁的有利作用 中框架取 边框架取 0 2II 0 1 5II 第六章第六章 确定计算单元和计算简图确定计算单元和计算简图 一 框架结构的计算单元 1 确定框架结构计算单元 选取如下 10 轴一榀框架进行计算 2 框架结构计算简图 确定框架结构计算简图 7 选图示的榀框架进行计算 假定框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与框架柱 刚接 由于各层的截面尺寸不变 故梁跨等于截面形心轴线之间的距离 底层柱高从低于市内标高 0 900m 计算至二楼楼面 室内标高 0 000mm 故底层柱高为 5 400m 其于各层的标高从楼面算至上一层楼面 即层高 分别为 4 5m 4 5m 3 6m 第七章第七章 荷载计算荷载计算 一一 恒荷载标准值计算恒荷载标准值计算 1 屋面引用 98ZJ 屋 9 做法 二层 3 厚 SBS 或 APP 改性沥青卷材 面层卷材表面带绿页岩保护层 刷基层处理剂一遍 20 厚 1 2 5 水泥砂浆找平层 20 厚 最薄处 1 8 水泥加气混凝土碎渣找 2 坡 干铺 150 厚加气混凝砌块 共 2 20KN m2 结构层 100mm 钢筋混凝土屋面板 0 1m 25KN m3 2 5KN m2 抹灰层 15 厚水泥砂浆 0 015m 20KN m3 0 3KN m2 合计 5KN m2 2 标准层楼面引用 98ZJ 楼面 13 做法 20 厚花岗岩石板铺实拍平 水泥砂浆填缝 30 厚 1 4 干硬性水泥砂浆 面上撒素水泥 素水泥浆结合层一遍 共 1 16KN m2 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0 1m 25KN m3 2 5KN m2 抹灰层 15 厚水泥砂浆 0 015m 20KN m3 0 3KN m2 合计 3 96 KN m2 3 梁自重 轴 F G G H H J J K K L 框架梁自重 b h 300mm 500mm 25KN m3 0 3m 0 5m 3 75 KN m 抹灰层 20 厚水泥砂浆 2 20KN m3 0 02m 0 5m 0 1m 0 32 KN m 合计 4 07 KN m 连系梁自重 b h 250mm 500mm 25KN m3 0 25m 0 5m 3 13KN m 抹灰层 20 厚水泥砂浆 2 20KN m3 0 02m 0 5m 0 1m 0 32 KN m 合计 3 45 KN m 次梁自重 b h 250mm 400mm 25KN m3 0 25m 0 4m 2 5KN m 抹灰层 20 厚水泥砂浆 2 20KN m3 0 02m 0 4m 0 1m 0 24KN m 合计 2 74KN m 4 柱自重 8 b h 400mm 400mm 25KN m3 0 4m 0 4m 4 KN m 抹灰层 20 厚水泥砂浆 20KN m3 0 02m 0 4m 0 4m 2 0 64 KN m 合计 4 64 KN m 5 轴 9 11 跨墙自重 包括窗户 女儿墙等 外墙均为 240 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 外墙面贴陶瓷锦砖 内 墙面为 20mm 厚混合砂浆抹灰 5mm 瓷砖 0 12KN m2 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5 5KN 3 m 20 厚水泥砂浆抹灰 20KN m3 0 02m 0 4KN m2 钢窗自重 0 45KN m2 女儿墙自重 做法 墙高 1200mm 120mm 厚混凝土压顶 两侧均为 20 厚抹灰层 二二 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 1 屋面和楼面活荷载标准值 根据 荷载规范 查得 不上人屋面 0 5KN m2 楼面 3 5KN m2 仓库 5 0KN m2 2 雪荷载 Sk 1 0 0 35KN m2 0 35 KN m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者取最大值 三 竖向荷载下框架受荷计算 竖向荷载下框架受荷计算 1 恒载计算恒载计算 1 屋面框架梁荷载标准值 板荷载传到次梁 次梁以集中力在传到框架梁 屋面恒荷载 5KN m2 次梁自重 2 74KN m 因此 作用在顶层框架梁上的集中荷载为 5KN m2x6mx2m 2 74KN mx6m 76 44KN 41FG g 41424142414241424142FGFGGHGHHJHJJKJKKLKL gggggggggg 框架梁自重 线荷载 4 07KN m 44444FGGHHJJKKL ggggg 2 楼面框架梁荷载标准值 楼面恒荷载 3 96KN m2 次梁自重 2 74KN m 因此 作用在楼面框架梁上的集中荷载为 3 96KN m2x6mx2m 2 74 KN mx6m 63 96KN 31FG g 31323132313231323132FGFGGHGHHJHJJKJKKLKL gggggggggg 框架梁自重 线荷载 4 07 KN m 2F P 3 屋面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 3 45KN mx6m 20 7KN 女儿墙自重 墙身高 1200mm 9 0 24mx1 2mx6mx25KN 43 2KN 3 m 粉刷 2x0 02mx6mx1 2mx20 KN 5 76KN 3 m 100mm 混凝土压顶 0 1mx0 42mx6mx25 KN 6 3KN 3 m 粉刷 0 42mx6mx0 02mx20 KN x2 2 02KN 3 m 总计 57 28KN 连系梁传来屋面自重 5KN m2x6mx1m 30KN 顶层边节点集中荷载 107 98KN 44FL GG 中柱连系梁自重 3 45 KN mx6m 20 7KN 连系梁传来屋面自重 5KN m2x6mx2m 60KN 顶层中节点集中荷载 80 7KN 4444GHJK GGGG 4 楼面框架节点集中荷载标准值 第四层楼面框架节点集中荷载标准值1 边柱连系梁自重 3 45KN mx6m 20 7KN 钢窗自重 3mx2 1mx0 45KN m2 2 84KN 墙体自重 0 24mx 3 6mx6m 3mx2 1m x5 5 m2 20 2KN 外粉 0 12 KN m2 0 4 KN m2 x 3 6mx6m 3mx2 1m 7 96KN 内粉 0 4 KN m2x 3 6mx6m 3mx2 1m 6 12KN 框架柱自重 4 64KN mx3 6 16 7KN 连系梁传来楼面自重 3 96KN mx6mx1m 23 76KN 第四层边节点集中荷载 98 28KN 33FL GG 中柱连系梁自重 3 45 KN mx6m 20 7KN 连系梁传来楼面自重 3 96KN m2x6mx2m 47 52KN 第四层中节点集中荷载 68 22KN 3333GHJK GGGG 第二 三层楼面框架节点集中荷载标准值2 边柱连系梁自重 3 45KN mx6m 20 7KN 钢窗自重 3mx3mx0 45KN m2 4 05KN 墙体自重 0 24mx 4 5mx6m 3mx3m x5 5 m2 23 76KN 外粉 0 12 KN m2 0 4 KN m2 x 4 5mx6m 3mx3m 9 36KN 内粉 0 4 KN m2x 4 5mx6m 3mx3m 7 2KN 框架柱自重 4 64KN mx4 5 20 88KN 连系梁传来楼面自重 3 96KN mx6mx1m 23 76KN 第三层边节点集中荷载 109 71KN 22FL GG 中柱连系梁自重 3 45 KN mx6m 20 7KN 连系梁传来楼面自重 3 96KN m2x6mx2m 47 52KN 10 第三层中节点集中荷载 68 22KN 222HJK GGG 因为 G 节点上有内墙荷载 故 G 节点上还要加墙重 20 7KN 47 52KN 23 76KN 7 2KNx2 106 38KN 2G G 注 二 三层结构布置图一样 故注 二 三层结构布置图一样 故 这里的下标数字表示该层 这里的下标数字表示该层 12 GG 5 恒荷载作用下的结构计算简图 恒载图 KN 2 活载计算活载计算 1 屋面及楼面活荷载 屋面活荷载 0 5KN m2x6mx1m 3KN 44FL PP 0 5KN m2x6mx2m 6KN 4444GHJK PPPP 0 5KN m2x6 41424142414241424142FGFGGHGHHJHJJKJKKLKL PPPPPPPPPP mx2m 6KN 楼面活荷载 5KN m2x6mx1m 30KN 33FL PP 5KN m2x6mx2m 60KN 3333GHJK PPPP 5KN m2x6mx 31323132313231323132FGFGGHGHHJHJJKJKKLKL PPPPPPPPPP 2m 60KN 5KN m2x6mx1m 30KN 3 5KN m2x6mx1m 21KN 2F P 2L P 30KN 21KN 51KN 3 5KN m2x6mx2m 42KN 2G P 222HJK PPP 5KN m2x6mx2m 60KN 2122FGFG PP 2 2122212221222122 3 5KN m x6mx242 GHGHHJHJJKJKKLKL PPPPPPPPmKN 注 二 三层结构布置图一样 故注 二 三层结构布置图一样 故 这里的下标数字表示该层 因为计算 这里的下标数字表示该层 因为计算 12 PP 单元楼面既有仓库又有商业活动区 故活荷载全部按单元楼面既有仓库又有商业活动区 故活荷载全部按 5KN m2计算 即次梁传来计算 即次梁传来 集中力均为集中力均为 60KN 11 2 活荷载作用下的结构计算简图 活载图 KN 四四 横向荷载 风荷载 不予考虑 横向荷载 风荷载 不予考虑 五五 地震荷载 地震荷载 水平地震作用在房屋的纵向和横向 作为毕业设计练习 本例以横向水平地 震作用的计算为例说明 对于高度不超过 40m 以剪切变形为主 且质量和刚度 沿高度分布较均匀的结构 可采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用 该 方法将结构简化为作用于各楼层位置的多质点葫芦串 结构底部总剪力与地震影 响系数及各质点的重力荷载代表值有关 为计算各质点的重力荷载代表值 本例 先分别计算各楼层梁 板 柱的重量 然后按以楼层为中心上下各半个楼层的重 量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值 水平地震作用计算还涉及结构的自振周期 本例采用假想顶点位移法确定 水平地震作用下内力及位移分析均采用 D 值法进行 1 各层梁 柱 板自重标准值各层梁 柱 板自重标准值 柱重力荷载标准值柱重力荷载标准值 表 7 1 层数柱编号截面宽 mm 截面高 mm 净高 m KN k g m 数量 ki G KN K i G N 1KZ4004005 44 64421052 351052 35 2KZ4004004 54 6442876 96876 96 3KZ4004004 54 6442876 96876 96 4KZ4004003 64 6442701 57701 57 12 一 二层梁重力荷载标准值一 二层梁重力荷载标准值 层数梁编号截面宽 mm 截面高 mm 净跨长 m KN k g m 数量 KN ki G i G KN 3005505 64 075113 96KL8 3005502 64 07110 58 KL93005505 64 075113 96 KL103005505 64 075113 96 KL113005505 64 075113 96 KL123005505 64 075113 96 3005505 64 075113 96KL13 3005502 64 07110 58 2504005 72 7428437 31L 2504007 22 7418355 11 3005503 34 07453 72TL 3005505 64 07245 58 2505005 63 45357 96 2505007 13 45124 5 2505003 53 45112 08 LL11 2505003 23 45111 04 2505005 63 45357 96LL12 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL13 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL14 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL15 2505007 13 45248 99 2505005 63 45238 64 2505007 13 45248 99 25050023 4516 9 1 2 LL16 2505003 23 45111 04 2235 59 表 7 2 13 3 层梁重力荷载标准值层梁重力荷载标准值 层数梁编号截面宽 mm 截面高 mm 净跨长 m KN k g m 数量 KN ki G i G KN 3005505 64 075113 96KL8 3005502 64 07110 58 KL93005505 64 075113 96 KL103005505 64 075113 96 KL113005505 64 075113 96 KL123005505 64 075113 96 3005505 64 075113 96KL13 3005503 234 07110 58 2504005 72 7430468 54L 2504007 22 7418355 11 3005503 34 07226 86TL 3005505 64 07122 79 2505005 63 45357 96 2505007 13 45124 5 2505003 53 45112 08 LL11 2505003 23 45111 04 2505005 63 45357 96LL12 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL13 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL14 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL15 2505007 13 45248 99 2505005 63 45238 64 2505007 13 45248 99 25050023 4516 9 3 LL16 2505003 23 45111 04 2217 17 表 7 3 14 四层梁重力荷载标准值四层梁重力荷载标准值 层数梁编号截面宽 mm 截面高 mm 净跨长 m KN k g m 数量 KN ki G i G KN 3005505 64 075113 96KL8 3005502 64 07110 58 KL93005505 64 075113 96 KL103005505 64 075113 96 KL113005505 64 075113 96 KL123005505 64 075113 96 3005505 64 075113 96KL13 3005503 234 07110 58 2504005 72 7430468 54L 2504007 22 7420394 56 2505005 63 45357 96 2505007 13 45124 5 2505003 53 45112 08 LL11 2505003 23 45111 04 2505005 63 45357 96LL12 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL13 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL14 2505007 13 45248 99 2505005 63 45357 96LL15 2505007 13 45248 99 2505005 63 45238 64 2505007 13 45248 99 25050023 4516 9 4 LL16 2505003 23 45111 04 2206 97 表 7 4 15 板重力荷载标准值板重力荷载标准值 注 表中楼梯部分板的按楼面的 1 2 倍考虑 表 7 5 k g 2 各层墙 外墙 自重标准值各层墙 外墙 自重标准值 1 女儿墙重 总长 L 138m 总重 138mx9 55 KN m2 1317 9KNG女儿 2 四层墙重 总长 138m 总面积 138mx3 6m 496 8m2 4 L 墙4 S 门面积 6 84m2 窗面积 89 46m2 4 S 门4 S 窗 总重 496 8m2 6 84m2 89 46 m2 x1 59KN m2 4 G 墙 6 84m2x0 2KN m2 89 46m2x0 45 KN m2 678 42KN 3 三层墙重 总长 138m 总面积 138mx4 5m 621m2 L3墙 3 S 门面积 37 98m2 窗面积 126m2 S3门S3窗 总重 621m2 37 98m2 126m2 x1 59KN m2 37 98 m2x0 2KN G3墙 2 m 126m2x0 45KN m2 790 96KN 4 二层墙重 总长 138m 总面积 138mx4 5m 621m2 L2墙 2 S 门面积 37 98m2 窗面积 126m2 S2门S2窗 总重 621m2 37 98m2 126x m2 x1 59 KN m2 G3墙 层数板面积 m2 KN m2 k g KN ki G KN i G 楼面946 83 963749 331 楼梯64 84 752307 93 4057 26 楼面946 83 963749 332 楼梯64 84 752307 93 4057 26 楼面979 23 963877 633 楼梯32 44 752153 96 4031 59 屋面1011 6550585058 16 37 98m2x0 2KN m2 126m2x0 45KN m2 790 96KN 5 一层墙重 总长 138m 总面积 138mx5 4m 745 2m2 L1墙 1 S 门面积 42 78m2 窗面积 126m2 S1门S1窗 总重 745 2m2 42 78m2 126m2 x1 59 KN m2 42 78m2x0 2KN G1墙 2 m 126m2x0 45KN m2 981 76KN 3 各层各层 各质点各质点 自重标准值自重标准值 1 底层 墙 梁 板 柱 8143 87 k G 981 76790 961052 35876 96 2235 594057 26 22 KNKNKNKN KN 2 二层 墙 梁 板 柱 7960 77 k G 790 96790 96876 96876 96 2235 594057 26 22 KNKNKNKN KN 3 三层 墙 梁 板 柱 7772 67 k G 790 96678 32876 96701 57 2217 174031 59 22 KNKNKNKN KN 4 四层 墙 梁 板 柱 9272 81KN k G 678 32701 57 1317 9 2206 975058 22 KNKNKNKN 4 重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算 重力荷载代表值 G 取结构和构件自重标准值和各可变荷载组合值之和 各 可变荷载组合值系数 取值为 雪荷载 0 35 屋面活载 0 5 按等效均布荷载计算的楼面活 1 2 3 载系数 0 5 1 底层 8143 87KN 0 5X 151 2X5KN 795 6X3 5KN 64 8X3 5KN 1 G 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 10027 57KN 注 795 6 946 8 151 2 151 2 为仓库面积 2 m 2 m 2 m 上式 恒载 0 5X 仓库面积 X5 楼板面积 X3 5 楼梯面积 X3 5 2 二层 7960 77KN 1883 7 KN 9844 47 KN 2 G 17 3 三层 7772 67KN 0 5X 979 2X5KN 32 4X3 5KN 17791 47 KN 3 G 2 m 2 m 2 m 2 m 4 四层 9272 81KN 0 5X1011 6X0 5KN 9525 71 KN 4 G 2 m 2 m 5 等效总重力荷载代表值计算等效总重力荷载代表值计算 本设计抗震设防烈度为 7 度 地震加速度 0 15g 设计地震分组为第一组 场地类别为 类场地 依次查得 水平地震影响系数最大值 0 12 特征周期 max 值 0 35s 取阻尼比0 05 g T 结构总的重力荷载代表值 10027 5 KN 9844 47 KN 17791 47 KN 9525 71KN 47189 22 KN i G 结构等效重力荷载代表值 0 85 40110 84KN eq G i G 6 横向框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算 地震作用是根据各受力构件的抗侧刚度来分配 同时 若用顶点位移法求 结构的自振周期时也要 用到结构的抗侧刚度 为此先计算各楼层柱的抗侧刚度 1 中框架柱侧移刚度计算 2 12 c ic i D h 1 四层 边柱 1 763 0 469k 2 1992 199 2 1 247 c 1 763 2 1 763 2 645 0 569k 3 2983 298 2 1 247 c 2 645 22 645 中柱 3 527 0 638k 2 1992 1992 1992 199 2 1 247 c 3 527 23 527 2 二 三层 边柱 2 199 0 524k 2 1992 199 2 1 c 2 199 22 199 3 298 0 622k 3 2983 298 2 1 c 3 298 23 298 中柱 4 398 0 6874k 2 1992 1992 1992 199 2 1 c 4 398 24 398 3 一层 边柱 2 64 0 6767k 2 199 0 833 c 0 52 64 22 64 3 959 0 748k 3 298 0 833 c 0 53 959 23 959 18 中柱 5 28 0 794 k 2 1992 199 0 833 c 0 55 28 25 28 2 边框架柱侧移刚度计算 1 四层 边柱 1 322 0 398k 1 649 1 649 2 1 247 c 1 322 2 1 322 2 645 0 569k 3 2983 298 2 1 247 c 2 645 22 645 中柱 2 644 0 569k 1 649 1 649 1 649 1 649 2 1 247 c 2 644 22 644 3 967 0 665k 3 2983 298 1 649 1 649 2 1 247 c 3 967 23 967 2 二 三层 边柱 1 649 0 452k 1 649 1 649 2 1 c 1 649 2 1 649 3 298 0 622k 3 2983 298 2 1 c 3 298 23 298 中柱 3 298 0 622k 1 649 1 649 1 649 1 649 2 1 c 3 298 23 298 4 947 0 712k 3 2983 298 1 649 1 649 2 1 c 4 947 24 947 3 一层 边柱 1 98 0 623k 1 649 0 833 c 0 5 1 98 2 1 98 3 959 0 748k 3 298 0 833 c 0 53 959 23 959 中柱 3 96 0 748 k 1 649 1 649 0 833 c 0 53 96 23 96 5 939 0 811k 1 6493 298 0 833 c 0 55 939 25 939 3 计算结果 中框架柱侧移刚度中框架柱侧移刚度 D 值值 19 边柱 层次 kc c i 4 10 KN m h m i D 4 10 KN m 根数 1 7630 46851 7753 60 7784 2 6450 5691 7753 60 9352 2 1990 52371 424 50 441823 3 2980 6221 424 50 52342 2 640 67671 1835 40 329481 3 9590 7481 1835 40 3642 中柱 43 5270 6381 7753 61 04916 23 4 3980 68741 424 50 578416 15 280 7941 1835 40 386516 i D 4 10 KN m 432 514 23 13 83 19 55 表 7 6 边框架柱侧移刚度边框架柱侧移刚度 D 值值 边柱 层次 kc c i 4 10 KN m h m i D 4 10 KN m 根数 1 3220 3981 7753 60 65424 2 6450 5691 7753 60 9352 1 6490 4521 424 50 38223 3 2980 6221 424 50 52342 1 980 6231 1835 40 303321 3 9590 7481 1835 40 3642 中柱 2 6440 5691 7753 60 93584 3 9670 6651 7753 61 0932 3 2980 6221 424 50 5234823 4 9470 7121 424 50 5992 3 960 7481 1835 40 36481 5 9390 8111 1835 40 3952 i D 4 10 KN m 412 844 23 7 192 15 037 表 7 7 横向框架层间侧移刚度横向框架层间侧移刚度 20 层次1234 i D 4 10 KN m 14 5921 0221 0245 36 表 7 8 7 横向自振周期计算横向自振周期计算 1 结构顶点的假想侧移计算 先由计算楼层剪力 再由计算层间相对位移 最后由 1 n Gik i VG 计算结构的顶点位移 1 n Tk i uu 结构顶点的假想侧移计算结构顶点的假想侧移计算 层次 KN i G KN Gi V KN m i D m i u m T u 49525 719525 710 021000 65119 317791 4727317 180 129960 63019 29844 4737161 650 176790 50023 110027 5747189 220 323440 32344 表 7 9 由 取 由表查的 0 65m 1 T1 7 TT u 0 7 T T u 所以 0 9594s 1 T1 71 7 0 70 65 TT us 8 水平地震作用及楼层地震剪力计算水平地震作用及楼层地震剪力计算 1 水平地震作用及楼层地震剪力计算 由房屋的抗震设防烈度 场地类别及设计地震分组而确定的地震作用计算 参数如下 0 35s 0 12 0 05 g T max 由此计算的相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数为 0 9 1 1 0 08 g T T 0 9 0 35 0 080 0323 0 9594 结构等效总重力荷载为 0 85 40110 84KN eq G i G 又因为 0 9594s 1 4 1 4x0 35s 0 49s 1 T g T 故应考虑顶部附加地震作用 顶部附加地震作用系数为 1 0 080 070 1468 n T 21 0 0323x40110 84KN 1295 58KN 1Ekeq FG 0 1468x1295 58KN 190 13KN 4nEk FF 1105 45KN 1 Ekn F 2 各质点水平地震作用的标准值 4 1 1105 45 ii i jj j G H F G H 计算结果详见表 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层次 m i H KN i G ii G H KN m 4 1 ii jj j G H G H KN i F KN i V 4189525 71 780 296327 21327 21 314 417791 47 170 442488 61815 82 29 99844 4797460 250 168185 721001 54 15 410027 5754148 880 094103 91 1105 45 47189 22 0811105 45 表 7 10 9 水平地震作用下的位移验算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和顶点位移由 i u i u 和 1 n iiij j uVD 1 n ik k uu 计算得出结果 其详细计算过程见表 表中还计算了各层间弹性位移角 i e i u h 横向水平地震作用的位移验算横向水平地震作用的位移验算 22 层次 KN i V KN m i D m i u m T u m i h i e i u h 4327 210 0 3 61 4993 3815 820 0 4 51 1159 21001 540 0 4 51 944 11105 450 0 5 41 712 表 7 11 由表知 最大层间弹性位移角发生在第一层 其值为 1 712 满足 1 550 e 要求 其中 为钢筋混凝土框架层间弹性位移角限值 e 10 水平地震作用下的框架内力计算水平地震作用下的框架内力计算 对第 10 轴线框架内力进行计算 框架在水平节点荷载作用下 采用 D 值 法分析内力 1 计算依据 由求得框架第 i 层的层间剪力后 i 层 j 柱分配的剪力后 1 n ik k VF i V ij V i 层 j 柱分配的剪力 及该柱上 下端的弯矩和分别按下列各式计算 ij V u ij M b ij M 柱端剪力 下端弯矩 下端弯矩 4 1 ij iji ij j D VV D b ij M ij V yh 1 u ijij MVy h 上式中 y 0123 yyyy 2 计算结果 横向水平地震作用下 10 轴框架边柱柱端弯矩和剪力计算结果 中柱 计算结果 并绘制右地震 M N 图 23 横向水平地震作用下横向水平地震作用下 10 轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表 表 7 12 横向水平地震作用下横向水平地震作用下 10 轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表 表 7 13 横向水平地震作用下横向水平地震作用下 10 轴框架各层梁端弯矩及剪力计算表轴框架各层梁端弯矩及剪力计算表 表 7 14 边柱 F L 层次 m i h KN i V i D KN m i D KN m F L i V KN k y b M KN u M KN m 43 6327 2177005 5541 7630 43 8 8 7611 24 34 5815 82441017 122 1990 4635 4541 6 24 51001 54441021 012 1990 547 2747 27 15 41105 45329424 962 640 5574 1360 65 中柱 G H J K 层次 m i h KN i V i D KN m i D KN m F L i V KN k y b M KN m u M KN m 43 6327 21104907 5673 5270 4512 2614 98 34 5815 82578422 4494 3980 550 5150 51 24 51001 54578427 5594 3980 562 0162 01 15 41105 45386529 285 280 5586 9671 15 FG 跨或 KL 跨GH 跨或 HJ 跨或 KJ 跨 层 次 柱端待分 配弯矩之 和 KN m KN l M m r M KN m K b V N l lr i ii l lr i ii l M KN m r M KN m K b V N 414 9811 247 493 120 50 57 497 491 25 362 7750 3631 3913 630 50 531 3931 3910 46 2112 2282 7256 1123 140 50 556 1156 1118 7 1133 16107 9266 5829 080 50 566 5866 5822 19 24 横向水平地震作用下横向水平地震作用下 10 轴框架各层柱轴力计算表轴框架各层柱轴力计算表 FG 跨或 KL 跨梁端 剪力 GH 跨或 HJ 跨或 KJ 跨梁端剪力 边柱轴力中柱轴力 层次 KN b V KN b V N KN N KN 43 121 253 121 87 313 6310 4616 755 04 223 1418 739 899 48 129 0822 1968 9716 37 表 7 15 右地震弯矩图 右地震弯矩图 KN M 25 右地震轴力图 右地震轴力图 KN 第八章 内力计算第八章 内力计算 一一 恒载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算 恒载 竖向作用 下的内力计算采用分层法 这里以顶层为例说明分层法的 计算过程 其他层仅给出计算结果 0 340 66 0 40 20 4 0 4980 250 248 F4FG GFG4GHHGH4HJ 114 13114 1 114114 1 114 38 875 330 5 37 67 7 540 5 15 1 7 53 15 10 5 7 54 2 564 980 5 2 49 1 880 5 3 751 921 87 0 880 5 1 75 0 87 1 750 5 0 88 0 30 58137 47 8 4 129 070 440 220 218 41 66 41 66 109 92 14 26 112 04 顶层弯矩分配计算过程 注 进行分层法时 除底层以外其他各层的线刚度均乘注 进行分层法时 除底层以外其他各层的线刚度均乘 0 90 9 的折减系数 除底层以的折减系数 除底层以 外的弯矩传递系数取为外的弯矩传递系数取为 1 31 3 27 将各层分层法求得的弯矩图叠加 可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图 很显然 叠加后框架梁内各节点弯矩并不一定达到平衡 这是由于分层法计算误 差所造成 为提高精度 可将节点不平衡弯矩再一次进行修正 修正后的竖向荷 载作用下