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1 庆丰小区住宅楼设计毕业论文庆丰小区住宅楼设计毕业论文 目录 摘要摘要 I ABSTRACTABSTRACT I 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 1 1 工程概况 1 1 2 建筑设计说明 1 第二章第二章 结构设计结构设计 4 2 1 结构设计说明 4 2 2 建筑做法说明 4 2 3 结构布置及计算模型的确定 5 2 4 荷载计算 9 2 5 内力计算 18 2 6 横向框架内力组合 43 2 7 框架梁柱配筋计算 56 2 8 楼板的设计 61 2 9 楼梯设计 66 2 10 基础设计 69 总结总结 73 致谢致谢 74 参考文献参考文献 75 毕业设计图纸目录毕业设计图纸目录 76 1 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 1 工程概况工程概况 工程名称 庆丰小区住宅楼设计 建设地点 本工程位于山东省青岛市城阳区 地面粗糙度 B 类 建筑类型 现浇框架结构 1 21 2 建筑设计说明建筑设计说明 1 2 1 设计概要 本设计为现浇 6 层框架结构 抗震设防烈度为 6 度 建筑面积 5451 52 宽度 2 m 为 12 24 长度为 71 38 一梯两户 对称布置 共三个单元 每户建筑面积为mm 150 设两厅三室一厨两卫 层高为 3 设计内容包括两部分 建筑设计 结构设 2 mm 计 建筑设计根据其使用要求 自然条件 建筑造型及建筑功能和布置的需要进行平 面布置和空间组织设计 结构设计包括结构选型 结构布置 荷载计算 内力组合 梁 板 柱 楼梯及基础的配筋计算 1 2 2 建筑设计的依据 人体尺度和人体活动所需的空间尺度 家具 设备的尺寸和使用它们的必要空间 1 2 3 立面剖面设计 立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下 运用建筑造型和立面构图 的一些规律 结合平面的内部空间组合进行的 进行立面设计时要考虑房屋的内部空 间关系 相邻立面的协调 各立面墙面的处理和门窗安排 满足立面形式美观要求 同时还应考虑各入口 雨篷等细部构件的处理 使住宅楼立面尽量简洁 大方 在建 筑的南立面设计有阳台 供用户使用 建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度 建筑层数和空间结构体系 确定房间净高 时 主要考虑房间的使用性质 室内采光通风及设备设置和结构类型 综合考虑这些 因素 设计层高为 3 0 m 2 1 2 4 装饰 在装饰上外墙下部做勒脚 勒脚以上部分各层分隔处做蓝色压条间隔线 其他墙面采用白色涂料涂抹 尽量使其显出整个建筑物的和谐 突出重点 创造 出与建筑物身份相称的典雅 配上白色的塑钢窗 足以给人一种朴实无华的美感 室 内采用彩色水磨石地面 在卫生间内采用瓷瓦楼面 1 2 5 楼梯的设计 要求 楼梯梯段净高不小于 2200 平台部分的净高应不小于 2000 梯段mmmm 的起始 终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于 300 为了适用mm 和安全 每个梯段踏步一般不超过 18 步 也不应小于 3 步 梯段坡度的选择要从攀登 效率 节约空间 便于人流疏散等方面考虑 一般在人流量大 安全标准较高或面积 充裕的场所 其坡度可较平缓 适宜坡度30 左右 本工程楼梯的确定 本工程中底层采用双跑不等跑楼梯 其他楼层全部采用双跑等 跑楼梯 1 2 6 细部构造总说明 1 勒脚 勒脚是墙身接近室外地面的部分 一般情况下 其高度为室内地坪与室外地面的 高差部分 它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用 由于它容易受到外界的碰 撞和雨 雪的侵蚀 遭到破坏 同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造 成对勒脚部位的侵蚀 所以 在构造上必须采取相应的防护措施 本工程设水平砂浆防潮层 也就是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆 防水 砂浆能克服油毡防潮层的缺点 但由于砂浆系脆性材料 易开裂 故不适于地基会产 生微小变形的建筑中 为了提高防潮层的抗裂性能 采用混凝土防潮层 2 散水 本工程做散水 宽度 600 坡度 3 mm 3 楼地面工程 1 内地面混凝土垫层酌情设置纵横缝 平头缝 细石混凝土地面面层设置分格 缝 分格缝与垫层缩缝对齐 缝宽 20 内填沥青玛蹄谛脂 mm 3 2 室内经常有水房间 包括室外阳台 应设地漏 楼地面用 1 2 5 水泥砂浆 掺 3 防水粉 作不小于 1 排水坡度坡向地漏 最薄处为 20 厚 地面最高点标高低于同 层房间地面标高 20 mm 4 屋面工程 1 屋面采用平屋顶 加女儿墙 具体做法依照房屋建筑学统一规范 1 2 屋面排水采用加雨水管外排水 3 凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料 避免做防水材料 后再凿洞 4 第二章第二章 结构设计结构设计 2 12 1 结构设计说明结构设计说明 2 1 1 工程概况 1 工程名称 庆丰小区住宅楼 2 建设地点 本工程位于山东省青岛市城阳区 3 本设计采用青岛市的地质 气象资料 结构考虑抗震 设防烈度为 6 度 类 场地 4 工程概况 本工程为 6 层框架结构 占地面积 908 总建筑面积 2 m 5451 52 每户建筑面积为 150 一梯两户 对称布置 共三个单元 设两厅三 2 m 2 m 室一厨两卫 层高 3m 室内外高差0 600 设计使用年限 50 年 m 2 1 2 设计资料 1 气象资料 1 基本风压 W 0 5 2 kN m 2 基本雪压 基本雪压 S 0 35 0 2 kN m 2 活荷载 2 楼面活载均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 厨房楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 浴室 卫生间楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 走廊 楼梯均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 屋面均布活荷载标准值 非上人屋面 0 5 2 kN m 2 1 3 设计思路 设计面积 5500 2 m 总建筑面积 5450 误差满足要求 2 m 2 22 2 建筑做法说明建筑做法说明 1 墙身做法 工程为框架结构 内墙和外墙采用加气混凝土砌块 用 M5 混合砂 浆砌筑 外墙作法为 刷涂料墙面 20 厚石灰粗沙料刷层 2 屋面做法 结构层 100 厚现浇混凝土板 找坡层 40 厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 5 找平层 15 厚水泥砂浆 保温层 80 厚矿渣水泥 SBS 防水层 抹灰层 10 厚混合砂浆 3 标准层楼面 面层 25 厚干硬性水泥砂浆 素水泥砂浆填缝 结构层 100 厚现 浇钢筋混凝土板 抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 4 卫生间 厨房楼地面做法 面层 10 厚 300 300 防滑陶瓷地面砖 稀水泥浆 填缝 结合层 1 2 干硬性水泥砂浆结合层最薄处 20 厚 从门口向地漏找坡 1 素 水泥砂浆一道 高分子聚合物水泥复合防水涂料 1 厚 四周沿墙刷起 150 高 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 板底抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 5 底层楼面做法 20 厚 1 2 水泥砂浆抹面压光 素水泥砂浆结合层一道 100 厚 C15 素混凝土 70 厚卵石垫层 下为素土夯实 6 水泥砂浆顶棚做法 钢筋混凝土板用水加 10 火碱清洗油腻 1 1 4 水泥石灰砂 浆中层 8 厚 1 2 5 水泥砂浆 7 厚 喷石灰浆两道 共厚 10 mm 7 门窗做法 户内采用木门 户门采用防盗门 窗子采用塑钢窗 2 32 3 结构布置及计算模型的确定结构布置及计算模型的确定 2 3 1 结构布置与选型 该工程采用现浇钢筋混凝土框架结构 1 屋面 楼面结构 现浇钢筋混凝土屋面板 按不上人屋面的使用荷载取用 2 楼梯结构 采用现浇钢筋混凝土板式楼梯 3 基础 采用机械与人工开挖独立基础 本建筑的材料选用如下 3 混凝土 采用 C30 钢筋 纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335 其余采用热轧钢筋 HPB235 墙体 外墙 分户墙采用加气混凝土砌块 其尺寸为 240 200 600 mmmmmm 重量 6kN m2 窗 钢塑门窗 0 35 2 kN m 门 木门 0 2 2 kN m 6 平面结构布置如图 2 1 所示 图 2 1 结构平面布置图 7 竖向结构布置如图 2 2 所示 图 2 2 竖向结构布置图 2 3 2 梁柱截面尺寸的估计 1 框架横梁截面尺寸 框架横梁截面高度 h 1 12 1 8 L 500 750 截面宽度 b 1 3 1 2 h 板mm 厚 L H 50 4 mm 本结构取 h 500 b 250 板厚 100 mmmmmm 2 框架柱截面尺寸 底层框架柱尺寸估计 假设结构的荷载设计值为 12kN 则底层中柱的轴力设计值为 2 mm N 12 6 1 5 2 1 6 1555 2 kN 结构采用 C30 混凝土 fc 14 3 假设柱截面尺寸 b h 400 400 2 N mmmmmm 8 则柱的轴压比为 9 076 0 400400 3 14 1748250 bhf N c 故确定取柱截面尺寸为 400 400 mmmm 为了简化施工 各柱截面从底层到顶层不改变 3 确定框架计算简图 框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱刚接 底层柱高从基础顶面算至二层楼面 室内外高差 0 60 基础顶面至室外地坪通常取0 50 所以底层柱高度m m h 0 5 0 6 3 4 1 其余各层柱高从楼面算至上一层楼面 即层高 故均为 3 0 mm 见图 2 2 2 3 3 框架梁柱线刚度计算 工程采用现浇钢筋混凝土结构 结构采用 C30 混凝土 Ec 3 10 43 N mm 左右跨梁 EI L 3 0 107 1 12 0 25 0 5 3 6 1 5i梁 1 95 104 kNm 底层柱 EI h 3 0 107 1 12 0 4 0 4 3 4 1 1 56 104i底柱kNm 其余各层柱 EI h 3 0 107 1 12 0 4 0 4 3 3 2 13 104i余柱kNm 令 1 0 其余各杆的相对线刚度为 i余柱 1 95 2 13 0 92 i梁 1 56 2 13 0 73 i底柱 框架梁柱的相对线刚度计算简图 如图 2 3 所示 9 图 2 3 梁柱相对线刚度 2 42 4 荷载计算荷载计算 2 4 1 荷载标准值计算 1 恒荷载标准值计算 1 标准层楼面 面 层 25 厚干硬性水泥砂浆 素水泥砂浆填缝 0 025 20 0 5 2 kN m 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 2 kN m 抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 0 1 17 0 17 2 kN m 合 计 3 17 2 kN m 2 梁自重 b h 250 400mmmm 自 重 25 0 50 1 0 25 2 5 2 kN m 抹 灰 梁底抹灰 两侧抹灰 10 厚混合砂浆 0 01 0 50 1 2 17 0 136 2 kN m 合 计 2 64 2 kN m 0 920 92 0 92 0 92 0 92 0 92 0 92 0 92 0 92 0 92 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 1 00 0 730 730 73 0 920 92 10 3 柱自重 b h 400mm 400mm 自 重 0 4 0 4 25 4 kN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 四面抹灰 0 01 0 4 4 17 0 27kN m 合 计 4 27kN m 4 卫生间 厨房楼地面 面 层 水泥砂浆填缝 10 厚 300 300 防滑地砖 0 34 2 kN m 结合层 20 厚干硬性水泥砂浆结合层 0 02 20 0 4 2 kN m 素水泥砂浆一道 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 2 kN m 抹面层 10 厚水泥砂浆天棚抹灰 0 01 17 0 17 2 kN m 合 计 3 41 2 kN m 5 阳台恒载 面 层 20 厚水泥砂浆抹面 0 2 20 0 4 2 kN m 结构层 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 2 kN m 抹面层 15 厚水泥砂浆天棚抹灰 0 01 17 0 17 2 kN m 合 计 3 07 2 kN m 6 外纵墙自重 铝合金窗 0 35 1 5 1 2 1 5 2 0 71kN 窗间墙 6 0 24 1 2 1 5 2 30 51 5 1 94 kN 窗边墙 6 1 35 0 90 4 30 5 0 24 6 66 kN 水泥粉刷内 外墙面 0 36 3 0 5 4 2 3 2 0 4 1 5 1 5 1 2 2 2 4 30 kN 合计 13 61 4 2 3 2 0 4 4 25kN m 7 屋面 SBS 防水层 0 40 2 kN m 找平层 15 厚水泥砂浆 0 015 20 0 30m 3 kN m 2 kN m 找坡层 40 厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 0 04 14 0 56m 3 kN m 2 kN m 保温层 80 厚矿渣水泥 0 08 14 5 1 16m 3 kN m 2 kN m 100mm 厚钢筋混凝土楼盖 0 1 25 2 50m 3 kN m 2 kN m 11 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01 17 0 17 m 3 kN m 2 kN m 合计 5 09 2 kN m 2 活荷载标准值计算 楼面活载均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 厨房楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 浴室 厕所楼面均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 走廊 楼梯均布活荷载标准值 2 0 2 kN m 屋面均布活荷载标准值 不上人屋面 0 5 2 kN m 3 风载 雪载标准值 根据工程所在地 工程采用山东省青岛市地质气象资料 风载荷 雪荷载取青岛 市的风载 雪载设计值 即 风载取 W 0 5 雪载取 S0 0 35 2 kN m 2 kN m 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 计算时取两者中较大者 5 2 4 2 竖向荷载计算 确定板传递给梁的荷载时 要一个板区格一个区格的考虑 确定每个板区格上的 荷载传递时 先要区分此板区格是单向板还是双向板 若为单向板 可沿板的短跨作 中线 将板上荷载平均分给两长边的梁 若为双向板 可沿四角作 45 线 将区格板 分为四小块 将每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁 板传至梁上的三角形梯形荷 载可等效为均布荷载 短跨方向传递 5aq 8 长方向传递 12 a 2b 2 a 2b 3 aq 6 由平面结构布置图中选一榀进行和在计算 框架单元板传力路线如图 2 4 所示 A B C 12 图 2 4 板传力线路图 屋面板传给梁的荷载 三角形 P P P g q 公式 2 1 0 5 8 01 2 l 梯形 P 12 P 公式 2 2 0 23 01 02 2 l l 1 AB 轴间框架梁 1 4 2 0 35 2 6 2 3 0 25 2 6 屋面板 恒载 5 09 8 52 4 2 2 23 1 2 0 350 35 kN m 5 09 6 80 3 2 23 1 2 0 250 25 kN m 15 32 kN m 活载 0 5 0 84 4 2 2 23 1 2 0 350 35 kN m 0 5 0 67 3 2 23 1 2 0 250 25 kN m 1 51 kN m 楼面板传给梁的荷载 恒载 3 17 3 17 9 56 4 2 2 23 1 2 0 350 35 3 2 23 1 2 0 250 25 kN m 活载 2 2 0 67 4 2 2 23 1 2 0 350 35 3 2 23 1 2 0 250 25 kN m 1 51 kN m 梁自重标准值 2 68kN m A B 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 2 68 15 32 18 0kN m 13 活载 板传荷载 1 51kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙传荷载 2 68 9 56 4 8 17 04kN m 活载 板传荷载 6 04 2 BC 轴间框架梁 1 4 2 0 35 2 6 2 3 0 25 2 6 楼面板传给梁的荷载 恒载 其中 BC 轴内纵墙自重 1 50 230 50 2 6 22 1 0 230 50 9 2 20 2 60 9 2 2 0 215 08kN 墙面抹灰 30 51 50 24 0 362 1 0 230 50 9 2 22 0 366 67 kN 恒载 17 04 15 08 6 67 6 20 67 kN m 活载及屋面荷载计算同 AB 轴 数值相同 梁自重标准值 2 68 kN m BC 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 18 0kN m 活载 板传荷载 1 51kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙传荷载 20 67kN m 活载 板传荷载 6 04kN m 3 柱纵向集中荷载计算 1 C 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层 恒载 梁自重 板传荷载 女儿墙自重 34 21 2 680 43 172 1 2 1 1 5 1 52 1 1 50 24 0 8 623 39 22 kN 活载 板传活载 0 5 2 1 1 5 1 13 5 8 kN 14 标准层 恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 4 25 1 5 2 1 0 4 19 13 32 73kN 活载 板传荷载 2 1 1 5 2 4 5 5 8 kN 2 因 A 轴柱纵向力较 C 轴柱小 且差值很小 计算时可忽略不计 所以 A C 轴 纵向力相同 3 B 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层 恒载 8 576 10 556 2 29 69kN 活载 1 125 2 2 25kN 标准层 恒载 4 25 1 5 2 1 0 4 8 576 10 556 2 43 29kN 活载 4 5 2 9kN 15 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图 2 5 所示 图 2 5 框架恒载受力图 由于 A C 二轴的纵梁外边线分别与该二轴柱的外边线齐平 故此二轴上的竖向 荷载与柱轴线偏心 A 轴的偏心距 80mm C 轴偏心距 80mm 因数值较小 计算时忽 略 按轴心受压计算 2 4 3 风荷载计算 1 风荷载标准值计算 7 将计算单元范围内的外墙面上的分布风荷载 简化为等量作用于楼面处的集中风 荷载 计算公式如公式 2 3 所示 公式 2 3 ZZo W w B hh ij s 2 S 风荷载体形系数 本工程 H B 17 18 11 11 1 55 取 S 1 3 23 39 1 13 23 39 1 13 18 0 1 15 18 0 1 15 17 04 6 04 17 04 6 04 17 04 6 04 17 04 6 04 17 04 6 04 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 32 73 4 5 20 67 6 04 20 67 6 04 20 67 6 04 20 67 6 04 20 67 6 04 29 69 4 5 43 29 9 0 43 29 9 0 43 29 9 0 43 29 9 0 43 29 9 0 ABC 16 Z 风压高度变化系数 本工程建设地点为城市郊区 取 B 类地面粗糙程度 0 风荷载基本风压值 hi 下层柱高 hj 上层柱高 B 值计算单元迎风面积宽度 B 3 60 m 风振系数 Z 1 Z Z 此处大致取 1 0 计算过程如表 2 1 所示 表 2 1 各层楼面处集中风荷载标准值计算 层数离地高度 z z s 0hihj 风压力 618 01 2621 01 30 50 838 86 515 61 1531 01 30 5338 09 412 61 0731 01 30 5337 51 39 61 01 01 30 5337 02 26 61 01 01 30 5337 02 13 61 01 01 30 533 67 72 2 风载作用下抗侧移刚度 D 的计算 位移计算时 各荷载值均采用标准值 抗侧移刚度 D 的计算如表 2 2 2 3 所示 表 2 2 横向标准层 D 值计算 构件名称 2 b c i i i 2 c i i 2 12 c c i D h kN m A 轴柱 i 2 0 92 2 10 92 0 3158948 B 轴柱 i 4 0 92 2 11 84 0 47913608 C 轴柱 i 2 0 92 2 10 92 0 3158948 D 8948 13608 8948 31504 kN m 17 表 2 3 横向底层 D 值计算 构件名称 2 b c i i i 2 c i i 2 12 c c i D h kN m A 轴柱0 92 0 731 26i 0 546014 B 轴柱 0 922 0 732 52 i 0 6687439 C 轴柱0 92 0 731 26i 0 546014 D 6014 7439 6014 19467 3 风载作用下抗侧移刚度 D 的计算 水平荷载作用下框架的层间侧移按以下公式计算 Uj Vj Dij 公式 2 4 Vj 第 j 层的总剪力 Dij 第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和 Uj 第 j 层的层间侧移 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算 计算如表 2 4 表 2 4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算 层数WjVj D j u Vj h 68 868 86315040 281 1014 58 0916 95315040 531 5660 47 5124 46315040 781 3846 37 0231 48315041 001 3000 27 0238 50315041 221 2459 17 7246 22194672 371 732 侧移验算 对于框架梁结构楼层层间最大侧移与层高之比的限值为 1 550 该工程的框架结构层 间侧移为 1 732 1 550 则框架的侧移刚度足够 max j uh 18 2 4 4 地震载计算 本工程为市郊的民用住宅 设计采用青岛市抗震设防标准 设防烈度为 6 度 规 范规定 抗震设防烈度为 6 度时 丙类建筑可不进行地震作用计算 8 2 52 5 内力计算内力计算 2 5 1 恒载作用下的内力计算 采用分层法计算 除底层柱以外 其他各层柱的线刚度 0 9 并取传递系数 底层仍用 9 3 1 2 1 1 横梁固端弯矩的计算 受力简图如图 2 6 所示 图 2 6 弯矩计算简图 Mab 公式 2 5 2 12 ab ql M 2 12 ba ql M AB 跨固端弯矩 顶层 54 0 ab M 2 1 18 6 12 kN m Mba 54 0kN m 标准层 51 12 ab M 2 1 17 04 6 12 kN m Mba 51 12 2 1 17 04 6 12 kN m BC 跨固端弯矩 顶层 54 0 bc M 2 1 18 6 12 kN m 54 0 cb MkN m 标准层 54 0 bc M 2 1 20 67 6 12 kN m 54 0 cb MkN m 19 2 各节点杆端分配系数的确定 10 杆端分配系数用以下公式进行计算 公式 2 6 ij ij ij i i 顶层 a 点 0 9 0 5 0 90 92 u 柱 0 92 0 5 0 9 0 92 u梁 b 点 0 9 0 33 0 90 92 0 92 u 柱 0 92 0 34 0 9 0 92 0 92 uu 左梁右梁 c 点同 a 点 标准层 a 点 0 9 0 33 0 90 9 0 92 uu 上柱下柱 0 92 0 34 0 90 9 0 92 u 梁 b 点 0 9 0 25 0 90 9 0 92 0 92 uu 上柱下柱 0 92 0 25 0 9 0 9 0 92 0 92 uu 左梁右梁 c 点计算同 a 点 底层 a 点 0 9 0 35 0 9 0 92 0 73 u 上柱 0 73 0 29 0 9 0 92 0 73 u 下柱 0 92 0 36 0 90 92 0 73 u 梁 b 点 0 9 0 26 0 90 92 0 92 0 73 u 上柱 0 73 0 22 0 90 92 0 92 0 73 u 下柱 0 92 0 25 0 9 0 92 0 92 0 73 uu 左梁右梁 c 点计算同 a 点 杆端分配系数分配如图 2 7 所示 20 图 2 7 杆端分配系数 3 力矩分配计算 顶层力矩分配图如图 2 8 所示 ABC 0 5 0 50 5 0 5 0 340 340 23 0 33 0 33 0 34 0 33 0 33 0 34 0 33 0 33 0 34 0 33 0 33 0 34 0 35 0 29 0 36 0 25 0 25 0 250 25 0 25 0 25 0 250 25 0 25 0 25 0 250 25 0 25 0 25 0 250 25 0 26 0 22 0 260 26 0 33 0 33 0 34 0 33 0 33 0 34 0 33 0 33 0 34 0 33 0 33 0 34 0 35 0 29 0 36 21 0 5 0 50 5 0 5 0 340 340 23 A BC 545454 54 27 2713 5 2 30 4 59 4 59 4 32 2 30 12 93 25 85 25 85 2 24 44 44 132 2 0 05 0 050 03 27 27 0 01 0 01 0 01 0 005 1 1 1 1 27 2767 27 0 15 67 13 9 0 02 9 02 1 44 1 38 0 06 8 62 0 33 8 95 图 2 8 顶层力矩分配图 标准层恒荷载力矩分配如图 2 9 所示 22 0 33 0 33 0 34 0 25 0 25 0 250 25 0 33 0 33 0 34 5 36 2 07 3 29 0 55 20 46 21 01 16 1 11 1 79 0 68 5 33 0 2 6 82 7 02 A BC 51 1251 12 62 0162 01 10 55 21 09 20 46 2 685 365 365 362 68 16 648 22 2 05 2 05 2 05 1 02 0 56 0 56 21 01 42 02 69 253 2962 67 321616 6 82 0 2 7 02 0 68 1 79 1 115 33 A BC 图 2 9 标准层力矩分配 23 底层恒荷载力矩分配如图 2 10 所示 图 2 10 底层力矩分配 ABC 0 35 0 29 0 36 0 26 0 22 0 260 26 0 35 0 29 0 36 51 1251 12 62 01 62 01 11 15 22 3 18 01 5 734 855 73 2 86 17 37148 69 2 86 1 13 2 26 1 9 2 26 1 13 0 6 0 53 0 3 0 080 080 060 04 0 40 33 14 33 31 5863 363 01 69 9240 84 18 54 9 0 27 9 27 2 43 1 0 0 03 7 0 0 17 7 17 0 4 16 89 17 25 5 63 0 08 2 26 5 73 3 55 0 6 21 7 22 3 0 75 1 91 2 66 0 2 7 23 7 43 A BC 24 恒载作用下的弯矩图如图 2 11 所示 图 2 11 恒载作用下的弯矩图 ABC 29 66 29 66 67 5 66 89 30 96 30 96 32 7 31 77 35 22 0 61 3 25 62 69 69 24 45 17 27 06 18 11 18 4 18 4 18 4 16 24 12 78 14 24 14 24 14 24 13 3 3 3 01 3 01 3 01 2 77 4 37 1 467 149 27 4 12 4 12 4 12 3 25 26 32 26 32 26 32 17 16 19 57 19 57 19 57 20 7 27 8 28 6 28 6 28 6 28 4 35 8 35 9 35 9 35 9 36 0 44 72 44 72 44 72 43 68 33 81 33 81 33 81 33 49 62 39 62 39 62 39 63 07 69 52 69 52 69 52 70 21 25 4 恒载作用下的剪力计算 1 梁剪力的计算方法 计算如图 2 12 所示 图 2 12 梁剪力计算简图 AB 跨 顶层 VAB 47 8 2 MMql l 左右 kN VBA 60 2 2 MMql l 左右 kN 第五层 VAB 46 5 2 MMql l 左右 kN VBA 55 74 2 MMql l 左右 kN 第二至四层 VAB 45 48 2 MMql l 左右 kN VBA 56 76 2 MMql l 左右 kN 底层 VAB 46 19 2 MMql l 左右 kN VBA 56 05 2 MMql l 左右 kN BC 跨 顶层 26 VBC 60 09 2 MMql l 左右 kN VCB 47 91 2 MMql l 左右 kN 第五层 VBC 66 02 2 MMql l 左右 kN VCB 58 2 MMql l 左右 kN 第二至四层 VBC 66 14 2 MMql l 左右 kN VCB 57 88 2 MMql l 左右 kN 底层 VBC 66 43 2 MMql l 左右 kN VCB 57 59 2 MMql l 左右 kN 2 柱剪力的计算 计算简图如图 2 13 图 2 13 柱剪力 顶层 VA 17 22 VB 1 29 VC 19 34 h M右左M kNkNkN 第五层 VA 10 86 VB 2 47 VC 14 81kNkNkN 第二至四层 27 VA 11 27 VB 2 38 VC 11 85kNkNkN 底层 VA 4 68 VB 1 03 VC 6 22kNkNkN 恒载作用下的剪力图如图 2 14 所示 图 2 14 恒载作用下剪力图 3 恒载作用下柱轴力的计算 图示如图 2 15 所示 N Nu VL Vr 公式 2 7 Nu 上柱传来的轴力 28 VL 柱左侧梁剪力 Vr 柱右侧梁剪力 图 2 15 柱轴力计算简图 柱自重设计值 底层柱 4 27 4 1 17 51kN 标准层柱 4 27 3 12 81kN 轴力求解 顶层 A C 柱 B 柱 上 N 23 39 47 8 71 19 N 29 69 60 09 60 02 149 8kNkN 下 N 71 19 12 81 84 N 149 8 12 81 162 61kNkN 5 层 A C 柱 B 柱 上 N 84 32 73 46 5 163 23 N 162 61 43 29 66 02 55 74 327 66kNkN 下 N 163 23 12 81 176 04 N 327 66 12 81 340 47kNkN 4 层 A C 柱 B 柱 上 N 76 04 32 73 45 48 254 25 N 340 47 43 29 66 14 56 76 506 66kN kN 下 N 254 25 12 81 267 06 N 506 66 12 81 519 47kNkN 3 层 A C 柱 上 N 267 06 32 73 45 48 345 27 kN 下 N 345 27 12 81 358 08 kN B 柱 29 上 N 685 66 12 81 698 47kN 下 N 519 47 43 29 66 14 56 76 685 66kN 2 层 A C 柱 B 柱 上 N 358 08 32 73 45 48 436 29 N 698 47 166 19 864 66kNkN 下 N 436 29 12 81 449 1 N 864 66 12 81 877 47kNkN 底层 A C 柱 上 N 449 1 32 73 46 19 528 02 kN 下 N 528 02 17 51 545 53 kN B 柱 上 N 1043 24 17 51 1060 75kN 下 N 877 47 43 29 66 43 56 05 1043 24kN 恒载作用下的轴力图 如图 2 16 所示 30 图 2 16 恒载下的轴力图 2 5 2 活载作用下的内力计算 采用分层法计算 除底层柱以外 其他各层柱的线刚度 0 9 并取传递系数 3 1 底层仍用 2 1 1 楼顶屋面为不上人屋面 活荷载值为 0 5kN m 荷载较小 不考虑最不利组 2 合 将活荷载满跨布置计算 各层梁的活荷载值 AB 跨 1 51 kN m BC 跨 1 51 kN m ABC 149 8 162 61 327 66 340 47 506 66 519 47 685 66 698 47 864 66 877 47 1043 24 1060 75 0000 71 19 84 0 163 23 176 04 254 25 345 27 358 08 436 29 449 1 528 0 545 43 267 06 71 19 84 0 163 23 176 04 254 25 345 27 358 08 436 29 449 1 528 0 545 43 267 06 31 计算梁端弯矩 计算简图如图 2 17 所示 图 2 17 弯矩计算简图 2 AB 跨固端弯矩 顶层 ab M ba M 2 2 1 1 51 64 5 1212 ql kN m 标准层 ab M ba M 2 1 6 04 618 12 12 kN m BC 跨同 AB 跨 3 均布活载作用时 计算过程如下图所示 顶层力矩分配如图 2 18 所示 图 2 18 顶层力矩分配 32 标准层力矩分配如图 2 19 所示 0 33 0 33 0 34 0 25 0 25 0 250 25 0 33 0 33 0 34 0 76 0 75 0 01 5 85 6 0 0 0 0 25 0 25 2 0 1 95 A BC 18 1218 12 18 1218 12 0 38 0 77 0 76 0 77 0 38 0 38 3 02 0 760 750 76 6 04 5 85 5 85 11 7 21 15 0 0121 17 12 06 0 1 950 02 0 A BC 6 126 00 0 00 0 3 06 0 25 0 25 图 2 19 标准层力矩分配 33 底层力矩分配如图 2 20 所示 0 85 0 83 0 02 6 2 6 34 2 082 11 2 07 A BC 18 1218 12 18 1218 12 0 42 0 85 0 71 0 85 0 42 0 42 3 18 0 830 690 83 6 37 5 13 5 13 11 33 21 32 0 0221 36 11 65 26 2 57 0 362 63 A BC 6 525 26 0 00 0 3 26 2 63 0 0 0 35 0 29 0 36 0 26 0 22 0 260 26 0 35 0 29 0 36 图 2 20 底层力矩分配 34 均布活载作用内力图如图 2 21 所示 ABC 3 25 3 25 12 27 6 51 5 76 12 68 7 34 7 34 7 34 7 64 12 68 12 68 12 3 5 34 5 34 5 34 4 66 5 26 21 15 21 15 21 15 21 15 21 15 0 03 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 02 0 02 0 362 63 3 25 3 25 12 27 6 51 5 76 12 68 7 34 7 34 7 34 7 64 12 68 12 68 12 3 5 34 5 34 5 34 4 66 2 63 图 2 21 均布活荷载作用下弯矩图 4 活载作用下的剪力计算 梁剪力计算如图 2 22 所示 图 2 22 剪力计算简图 35 顶层 AB 跨 VAB 4 20 2 MMql l 左右 kN VBA 4 87 2 MMql l 左右 kN 标准层 VAB 16 01 2 MMql l 左右 kN VBA 20 23 2 MMql l 左右 kN 底层 VAB 16 61 2 MMql l 左右 kN VBA 19 63 2 MMql l 左右 kN 柱剪力的计算 计算简图如图 2 23 所示 2 23 柱剪力计算简图 顶层和标准层 VA 3 25 VB 0 01 VC 3 31 MM l 下上 kNkNkN 底层 VA 1 78 VB 0 09 VC 1 80kNkNkN 36 活载作用下的剪力图如图 2 24 所示 图 2 24 活载作用下的剪力图 5 活载作用下柱轴力的计算 顶层 A C 柱 B 柱 N 1 13 4 2 N 2 25 4 87 2 12 0kN kN 5 层 A C 柱 B 柱 N 4 5 16 01 20 50 N 9 20 23 2 49 5kN kN 4 层 A C 柱 B 柱 N 4 5 16 01 20 50 N 9 20 23 2 49 5kN kN 3 层 37 A C 柱 B 柱 N 4 5 16 01 20 50 N 9 20 23 2 49 5kN kN 2 层 A C 柱 B 柱 N 4 5 16 01 20 50 N 9 20 23 2 49 5kN kN 底层 N 4 5 16 61 21 1 N 9 16 63 2 48 3kN kN 活荷载作用下的轴力图如图 2 25 所示 ABC 5 3312 0 49 520 5 20 549 5 20 549 5 49 520 5 21 148 3 5 33 20 5 20 5 20 5 20 5 21 1 图 2 25 活荷载作用下的轴力 2 5 3 风荷载作用下的内力计算 框架在风荷载的作用下 其内力计算方法和步骤如下 求各柱反弯点处的剪力值 计算各柱的反弯点高度 计算各柱的杆端弯矩及梁端弯矩 计算各柱的轴力与梁端剪力 38 第 i 层 m 柱分配的剪力 Vim Dim D Vi Vi Wi 公式 2 8 Wi 第 i 层楼面处集中风荷载标准值 Dim 第 i 层 m 柱的抗侧移刚度 框架柱反弯点高度比 7 y y0 y1 y2 y3 公式 2 9 y0 框架柱标准反弯点高度比 y1 上 下层梁线刚度变化反弯点高度比修正值 y2 y3 上 下层高度变化反弯点高度比修正值 A 轴柱反弯点位置如表 2 5 所示 B 轴柱反弯点位置如表 2 6 所示 C 轴柱反弯点位置如表 2 7 所示 表 2 5 轴反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 630 920 350000 351 05 530 920 400000 401 20 430 920 450000 451 35 330 920 450000 451 35 230 920 50000 050 551 65 14 11 260 650 0 03700 6132 51 表 2 6 B 轴柱反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 631 840 3920000 3921 176 531 840 4420000 4421 326 431 840 450000 451 35 331 840 4920000 4921 476 231 840 5000 0 10 401 20 14 12 520 56600 100 6662 731 39 表 2 7 C 轴柱反弯点位置计算 层号h m i0 y 1 y 2 y 3 yyy h 630 920 350000 351 05 530 920 400000 401 20 430 920 450000 451 35 330 920 450000 451 35 230 920 50000 050 551 65 14 11 260 650 0 03700 6132 51 框架柱杆端弯矩 梁端弯矩的计算 简图如图 2 26 所示 图 2 26 计算简图 40 风载作用下 A 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 8 所示 表 2 8 风载作用下 A 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数 ViDi DDi Dc y h M 上M 下 62 528948315040 2840 3151 054 91 2 65 54 818948315040 2840 3151 208 66 5 77 46 958948315040 2840 3151 3511 47 9 38 38 948948315040 2840 3151 3514 75 12 07 210 938948315040 2840 3151 6514 76 18 03 114 286014194670 3090 5402 5123 56 35 84 风载作用下 D 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 9 所示 表 2 9 风载作用下 B 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数 Vj DDiDi DViy h M 上M 下 68 8631540136080 4323 831 1766 994 50 516 9531540136080 4327 321 32612 259 71 424 4631540136080 43210 571 3517 4414 27 331 4831540136080 43213 601 47620 7320 07 238 5031540136080 43216 631 2029 9319 96 146 221946774390 38217 662 73124 1848 23 风载作用下 G 轴框架柱剪力和梁弯矩的计算如表 2 10 所示 表 2 10 风载作用下 C 轴框架柱剪力和梁弯矩 层数 Vj DDiDi DViy h M 上M 下 68 8638624113600 2942 52 1 054 91 2 65 516 9538624113600 2944 81 1 208 66 5 77 424 4638624113600 2946 95 1 3511 47 9 38 331 4838624113600 2948 94 1 3514 75 12 07 238 5038624113600 29410 93 1 6514 76 18 03 146 2254222172410 31814 28 2 5123 56 35 84 风载作用下框架柱和梁的剪力弯矩图如图 2 27 所示 41 图 2 27 风载作用下框架柱和梁的弯矩图 42 风载作用下框架柱剪力图如图 2 28 所示 6 946 94 8 648 64 10 6110 61 ABC 3 83 7 34 10 57 13 6 16 63 17 66 2 52 4 81 6 95 8 94 10 93 14 49 2 52 4 81 6 95 8 94 10 93 14 49 1 21