唐山湾国际旅游岛嘉苑小区住宅楼建筑结构设计毕业论文.doc

1 唐山湾国际旅游岛嘉苑小区住宅楼建唐山湾国际旅游岛嘉苑小区住宅楼建 筑结构设计毕业论文筑结构设计毕业论文 目录 1 引言 1 2 工程概况 2 3 设计依据 3 4 结构布置 4 5 框架结构承重方案选择及主要构件尺寸初步估算 5 5 1 柱截面尺寸 5 5 2 主梁的截面尺寸 5 5 3 次梁的截面尺寸 5 5 4 板截面尺寸 6 6 计算简图 7 6 1 确定框架计算简图 7 7 框架刚度计算 8 7 1 梁线刚度的计算 8 7 3 各层横向侧移刚度计算 8 7 4 各层 D 值汇总 10 8 荷载统计 11 8 1 恒荷载计算 11 8 1 1 屋面均布恒荷载 11 8 1 2 楼面均布恒荷载 11 8 1 3 内墙面 11 8 1 4 内墙自重 11 8 1 5 外墙面 12 8 1 6 外墙自重 12 8 2 梁 柱自重 13 2 8 2 1 柱自重计算 13 8 2 2 梁自重计算 13 8 3 活荷载标准值计算 13 8 4 重力荷载代表值 14 8 4 1 六层重力荷载代表值 14 8 4 2 五层重力荷载代表值 15 8 4 3 四层重力荷载代表值 15 8 4 4 三层重力荷载代表值 16 8 4 5 二层重力荷载代表值 16 8 4 6 一层重力荷载代表值 16 8 4 7 质点重力荷载 17 9 水平地震力作用下框架的侧移验算 18 9 1 地震作用计算 18 9 2 侧移验算 18 9 3 剪重比验算 19 10 水平地震作用下横向框架的内力分析 20 10 1 水平地震作用下的内力分析 20 10 2 左震作用下的弯矩 剪力和轴力图 21 11 风荷载作用下横向框架的内力分析 25 11 1 风载计算 25 11 2 左风作用下的结构计算简图 25 11 3 左风作用下内力计算 26 11 4 左风作用下的弯矩 剪力和轴力图 27 12 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 31 12 1 框架受竖向荷载作用的受荷总图 31 12 1 1 各轴横向受荷计算 31 12 1 2 各轴纵向受荷计算 32 12 2 恒载活载作用下的结构计算简图如下 33 12 3 弯矩二次分配 33 12 4 恒载活载作用下弯矩剪力调整 40 12 5 恒荷载 活荷载弯矩图 剪力图及轴力图 40 3 13 横向框架内力组合 47 13 1 结构抗震等级 47 13 2 框架梁的内力组合 47 13 3 框架梁柱的内力组合及控制内力 47 14 截面设计 60 14 1 承载力抗震调整系数 60 RE 14 2 框架柱截面设计 60 14 2 1 轴压比验算及内力调整 60 14 2 2 柱配筋 62 14 2 3 斜截面承载能力计算 67 14 3 框架梁截面设计 69 14 3 1 承载力抗震调整系数 69 RE 14 3 2 横向框架梁截面设计 69 14 3 3 梁的斜截面强度计算 73 14 4 梁柱节点验算 75 14 4 2 节点核心区截面验算 76 14 4 3 节点核心区抗震承载力验算 76 15 楼板设计 78 15 1 楼板类型及设计方法的选择 78 15 2 计算 78 15 2 1 计算跨度 78 15 2 2 弯矩计算 78 15 2 3 截面设计 80 16 楼梯设计 81 16 1 梯段设计 81 16 1 1 荷载计算 81 16 1 2 截面设计 81 16 2 平台板设计 82 16 2 1 荷载计算 82 16 2 2 截面设计 82 16 3 平台梁设计 83 16 3 1 荷载计算 83 4 17 独立基础设计 85 17 1 尺寸计算 85 17 2 地基承载力验算 85 17 3 基础冲切承载力验算 86 17 3 1 基础地面净反力为 86 17 3 2 柱边冲切力 86 17 3 3 变阶处冲切力 87 17 4 基础尺寸图 87 17 5 基础配筋计算 87 18 联合基础设计 89 18 1 基础尺寸确定 89 18 2 内力计算 89 18 3 冲切验算 89 18 4 抗剪验算 90 18 5 配筋计算 90 18 5 1 纵向配筋计算 90 18 5 2 横向配筋计算 90 1 引言 毕业设计是对大学四年学习知识的巩固和检验 通过毕业设计 我们可以熟 悉设计过程与程序 掌握查阅规范 探索文献与资料的正确方法 并提高独立思 考能力 计算能力 图表与文字的表达能力 为适应今后的设计工作打下基础 本毕业设计的题目为唐山地海规划设计公司办公楼建筑结构设计 在设计中 我参阅了本专业一些资料 如 混凝土结构设计原理 结构力学 结构 抗震设计 基础工程 荷载规范 结构设计规范 抗震规范 等 有关资料 本设计总共分为两大部分 主要内容包括 1 建筑设计 在遵循安全 实用 美观的大前提下 根据本设计的建筑 设计规范 建筑环境资料 建筑设计的依据 设计要求以及现状条件 本建筑设 计的平面布局 开间 进深的确定 主出入口的确定 平 立面设计 交通组织 5 本设计根据规范要求对消防疏散的考虑 建筑隔声设计 建筑通风设计 建筑采 光设计 建筑指标以及对建筑结构方案的考虑的等内容 建筑设计过程中 主要运用房屋建筑学 人性化的理念以及规划方面的有关 知识及研究方法 2 结构设计 1 住宅楼结构设计与布置 设计概况 结构设计资料以及结构布置及结构计 算简图的确定 2 结构的竖向荷载计算 包括恒荷载计算 活荷载的计算 3 结构的风荷载作用 包括结构的风荷载计算 风荷载作用下的内力分析 4 结构的地震作用 包括地震荷载作用下框架内力及侧移计算 5 结构内力组合计算 6 结构配筋计算 包括梁截面设计计算 柱截面设计计算 楼板的配筋计算 楼梯的配筋计算 基础配筋设计计算 在结构设计过程中 主要运用 D 值法 底部剪力法 强柱弱梁 思想和抗 震概念设计等 2 工程概况 1 唐山湾国际旅游岛嘉苑小区 7 住宅楼建筑结构设计 建于唐山湾国际旅 游岛 具体位置详见总平面图 2 建筑物室内外高差 0 45m 本建筑各层层高见表 2 1 表 2 1 层号一层二层三层四层五层六层 层高3 62 92 92 92 92 9 3 本工程采用的结构形式为框架结构体系 4 本工程的建筑面积为 5326 08 平方米 5 自然条件 见表 2 2 建筑地层一览表 见表 2 3 表 2 2 抗震设防烈度基本风压 kN m2 基本雪压 kN m2 标准冻深 m 80 400 350 80 注 场地土类型为中硬场地土 建筑场地类别为 类 表 2 3 序号岩土分类土层描述 土层深 度 m 厚度范 围 m 地基土 承载力 桩端阻 力 KPa 桩周摩 擦力 6 KPa KPa 1杂填土 由碎石 砖块 粘土 等组成 松散 0 60 6 2粉质粘土黄褐色 湿 可塑2 51 618015 3中 粗砂 黄褐色 石英 长石 质 稍湿 中密 4 62 619025 4圆砾 黄褐色 石英 长石 质 混粒结构 湿 中密注 1 地下稳定水位距地坪 10m 2 表中给定的土层深度从自然地坪算起 3 设计依据 1 毕业设计设计任务书 2 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 3 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 4 建筑抗震设计规范 GB 50011 2001 5 国家现行的有关规范 规程及 4 结构布置 结构布置图如 图 4 1 所示 图 4 1 柱网布置图 7 5 框架结构承重方案选择及主要构件尺寸初步估算 5 1 柱截面尺寸 轴压比公式 估算 本结构设防烈度为7度 高度 85 0 Af FGn c 30m 框架抗震等级为三级 公式中A为柱截面面积 mm2 n为验算截面以上楼层 层数 F为验算柱的负荷面积 为混凝土轴心抗压强度设计值 为地震作用 c f 下中 边柱的相关调整系数 7度区中柱取1 1 边柱取1 2 G为结构单位面积的 重量 竖向荷载 据经验取14kN m2 中柱 2 3 8 301715 85 0 3 14 104 535 7 1461 1 mmA A 边柱 2 3 8 210286 85 0 3 14 1045 3 35 7 1462 1 mmA A 中柱取600mm 600mm 边柱取600mm 600mm 柱高为 底层 H 3 6 0 45 0 5 4 55m 二至六层 H 2 9m 5 2 主梁的截面尺寸 主梁跨度一般为6 8m 梁高为梁跨度的1 15 1 10 6 9跨截面为200mm 550mm 7 8m跨截面为200mm 550mm 7 2m跨截面为200mm 550mm 4 5m跨截面为200mm 500mm 6 3m跨截面为200mm 500mm 外墙下的梁截面宽度增加 50mm 厚 5 3 次梁的截面尺寸 次梁的跨度一般为4m 6m 梁高为跨度的1 18 1 12 梁宽为梁高的1 3 1 2 8 一级次梁截面为200mm 400mm 二级次梁截面为 200 300mm 5 4 板截面尺寸 板厚通常取l 50至l 35 双向板常取l 45 板厚h l 45 4200 45 93mm 取板厚h 100mm 6 计算简图 6 1 确定框架计算简图 框架计算简图如图所示 框架柱从基础顶面算起 框架梁与柱刚接 于各层 柱的截面尺寸不变 故梁跨等于轴线之间的距离 底层柱高从基础顶面算至二层 楼面 其他层柱高取各层层高 选具有代表性的一榀框架作为计算单元 9 图 6 1 框架计算简图 7 框架刚度计算 7 1 梁线刚度的计算 E 3 12ibh 4 100 3 2 N mm 由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑 对于中框架梁取I 2i 边框架梁取I 10 1 5i 表 7 1 梁线刚度计算 类别Ec b h i 109 l mm c i E l 1010 1 5 c i E l 1010 2 0 c i E l 1010 4 100 3 200 550 3 46678001 3332 0002 666 4 100 3 2000 500 2 60463001 2401 8602 48 4 100 3 200 500 2 60445001 7362 6043 472 4 100 3 200 400 1 06769000 4640 6960 928 4 100 3 200 300 0 45036000 3750 5630 750 7 2 柱线刚度计算 E 3 12ibh 4 100 3 2 N mm 表 7 2 柱线刚度计算 层次hcEc b h i c i E l 首层4550 3 0 104 600 600 9 10 8 10 10 10121 7 二至六层2900 3 0 104 600 600 9 10 8 10 10 10121 11 7 3 各层横向侧移刚度计算 表 7 3 首层 D 值计算 Hc 4550 11 D i1 1010 i2 1010 ic 1010 12 c ii K i 0 5 2 c K K 2 12 c C c i D h C 轴边柱 1 8607 1210 2610 33713910 07 B 轴中柱2 483 4727 1210 8360 47119441 078 A 轴边柱 2 6047 1210 3660 35814776 87 表 7 4 二至六层 D 值计算 Hc 2900 D i1 1010 i2 1010 i3 1010 i4 1010 ic 1010 1234 c iiii K i 2 c k k 2 12c C c i D h C 轴边柱 1 860 1 86011 1720 3330 14322795 662 B 轴中柱2 483 4722 483 47211 1721 0660 34855474 759 A 轴边柱 3 472 3 47211 1720 6220 23737780 223 7 4 各层 D 值汇总 表 7 5 D 值汇总 层次C 边柱B 中柱A 边柱 D 底层111111529408 198 二至六层1111111276557 084 该结构为竖向不规则结构 415 0 084 1276557 198 529408 1 2 D D 8 荷载统计 8 1 恒荷载计算 8 1 1 屋面均布恒荷载 屋 103A 12 保护层 40 厚 C20 细石混泥土 0 04 24 0 96KN 隔离层 10 厚 1 4 石灰砂浆 0 01 17 0 17KN 防水层 4 0 厚 SBS 改性沥青防水卷材 一层油毡刷油两遍 0 05 0 004 0 0002kn 找平层 30 厚 C20 细石混凝土 0 03 24 0 72kn 保温层 厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板 0 5 0 05 0 025kn 50mm 找平层 1 2 5 水泥砂浆找平层 0 02 20 0 4kn 0mm2 找坡层 最薄处 30 厚找坡 2 找坡层 1 8 水泥憎水型膨胀珍珠岩0 03 2 5 0 075kn 隔汽层 1 5 厚聚氨酯防水涂料 找平层 20 厚 1 2 5 水泥砂浆 0 02 20 0 4kn 结构层 厚钢筋混凝土现浇板 0 12 25 3 0kn mm120 顶棚 顶 4 5 厚聚合物水泥抹灰砂浆 0 005 0 12 0 0006kN 共计 合计 5 751kN 取 5 8kN 8 1 2 楼面均布恒荷载 楼 楼 409409 自重 自重 2 30KN 2 30KN 8 10 厚地砖铺实拍平 希水泥砂浆擦缝 20 厚 1 3 干硬性水泥砂浆 素水泥浆一道 50 厚 15 豆石混凝土 上下配 3 双向 50 钢丝网片 中间敷散热管 0 2 厚真空镀铝聚酯薄膜 20 厚挤塑聚苯乙烯塑料泡沫板 1 5 厚合成高分子防水涂料防潮层 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 素水泥浆一道 2 30KN 100mm 厚钢筋混凝土楼盖 0 1m 25 kN m3 2 50 KN 抹灰层 5 厚聚合物水泥抹灰砂浆 0 005 0 12 0 0006KN 共计 4 80 KN 8 1 3 内墙面 12J内墙7 13 2 厚专用界面砂浆批刮 7 厚 1 1 6 水泥石灰砂浆 6 厚 1 0 5 2 5 水泥石灰砂浆 素水泥砂浆一道 3 4 厚 1 1 水泥砂浆加水重 20 建筑胶粘接层 4 5 厚釉面砖 白水泥浆擦缝 共计 0 5KN 8 1 4 内墙自重 内横墙计算 填充墙自重 0 2 2 9 0 3 7 5 3 9kN m 墙面抹灰 0 5 2 9 0 3 1 3kN m 共计 5 2 kN m 底层 内纵墙计算 填充墙自重 0 2 3 6 0 3 7 5 4 95 kN m 墙面抹灰 0 5 3 6 0 3 1 65 kN m 共计 6 6 kN m 8 1 5 外墙面 12J外墙14 外墙内装饰 25 厚 0 5KN 15 厚 1 3 水泥砂浆找平 0 015 20 0 3kn 50 厚聚苯板保温层 配套胶粘剂胶粘 辅锚栓固定 0 5 0 05 0 025kn 3 6 厚抹面胶浆 中间压入一层耐碱玻璃纤维网布 刮柔性耐水腻子 喷或滚刷底涂料 14 喷或滚刷面层涂料 共计 0 825 KN 8 1 6 外墙自重 标准层 填充墙自重 0 25 2 9 0 6 7 5 4 313kN m 外墙面 0 825 2 9 0 6 1 898kN m 内墙面 0 5 2 9 0 6 1 15kN m 共计 7 361 kN m 底层 填充墙自重 0 25 3 6 0 45 7 5 5 91 kN m 外墙面 0 825 3 6 0 45 2 599kN m 内墙面 0 5 3 6 0 45 1 575 kN m 共计 10 084 kN m 8 2 梁 柱自重 8 2 1 柱自重计算 表 8 1 柱自重计算 b h 自重 kN m 抹灰层 kN m 合计 600 6000 6 0 6 25 90 01 0 6 4 20 0 48 9 48 8 2 2 梁自重计算 表 8 2 梁自重计算 b h 自重 kN m 抹灰层 kN m 合计 250 5500 25 0 55 0 10 25 2 80 01 0 6 0 10 2 20 0 2 3 01 15 1 250 500 0 25 0 5 0 10 25 2 50 01 0 5 0 10 2 20 0 16 2 66 200 4000 2 0 4 0 10 25 1 50 01 0 4 0 10 2 20 0 12 1 62 200 3000 2 0 3 0 10 25 10 01 0 3 0 10 2 20 0 08 1 08 8 3 活荷载标准值计算 屋面和楼面活荷载标准值 上人屋面 2 0kN m2 楼面 2 0kN m2 厕所 2 5kN m2 楼梯 2 5kN m2 雪荷载标准值 Sk 1 0 0 35 kN m2 0 35 kN m2 注 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者中取大值 8 4 重力荷载代表值 Gi 恒载 0 5活 8 4 1 六层重力荷载代表值 屋面重力值 G面 5 8 11 8 73 2 9 36 4 5226 96kN 表 8 3 梁重力值计算 类别长度截面密度个数 根 总重 kN 6300 250 500 2512189 4500 250 500 2512135 6300 200 400 2511103 95 4500 200 400 251174 25 1200 200 400 251628 8 6300 200 300 25425 2 横梁 2100 200 300 25816 8 16 3000 200 300 25412 6900 200 600 2512207 7800 200 600 2512234 3600 200 600 2512108 5200 200 400 25431 2 3600 200 400 25421 6 4200 200 400 25425 2 2400 200 400 25414 4 3000 200 300 25412 3900 200 300 25415 6 纵梁 3600 200 300 25414 4 合计1268 4 表 8 4 柱重力值计算 长度截面密度数量总重 2900600 6002533861 3 女儿墙重量 按建筑外墙计算 包含压顶 G 女 73 2 2 10 8 2 1 2 4 4 0 25 0 9 7 5 315 9kN 外墙 7 361 73 2 2 10 8 2 1 2 16 17 0 6 1302 897kN 内横墙 5 2 243 6 1266 72 kN 内纵墙 5 2 115 2 599 04 kN 屋面活载 2 74 4 12 36 08 1857 76 kN 六层重力荷载代表值 G6 恒 0 5 活 5226 96 1268 4 861 3 315 9 1302 897 1266 72 599 04 0 5 1857 76 1177 0 097 kN 17 8 4 2 五 四 三 二层重力荷载代表值 楼面 4 8 193 41 4 3713 472 kN 柱重力值 同六层 861 3 kN 梁重力值 同六层 1268 4 kN 外墙 同六层 1302 897 kN 内横墙 含卫生间墙 同六层 1266 72 kN 内纵墙 同六层 599 04 kN 楼面活载 2 74 4 12 36 08 1857 76 kN 五层重力荷载代表值 G5 恒 0 5 活 3713 472 861 3 1268 4 1302 897 1266 72 599 04 0 5 1857 76 9940 709 kN 8 4 6 一层重力荷载代表值 表 8 5 柱重力值计算 4550600 60025331336 5 楼面 4 8 193 41 4 3713 472 kN 柱重力值 1336 5 kN 梁重力值 同六层 1268 4 kN 外墙 10 084 73 2 2 10 8 2 1694 112 kN 填充墙 6 6 70 8 467 28 kN 雨棚板 25 0 1 1 5 4 15kN 楼面活载 2 74 4 12 36 08 1857 76 kN 其余荷载与二层相同 18 G1 恒 0 5 活 3713 472 1336 5 1268 4 1694 112 467 28 15 0 5 1857 76 9423 644 kN 8 4 7 质点重力荷载 图 8 1 重力荷载代表值简图 9 水平地震力作用下框架的侧移验算 9 1 地震作用计算 表 9 1 水平地震作用下自震周期计算 层次 i G KN 1 n i i G KN i D mm 1 iii TTGD i T 611770 09711770 0971276557 0840 0090 238 59940 70921710 8061276557 0840 0170 229 49940 70931651 5151276557 0840 0240 212 39940 70941592 2241276557 0840 0330 188 29940 70951532 933127657 0840 0400 155 19423 64460956 577529408 1980 1150 115 框架自振周期按顶点位移法计算 考虑轻质砌块墙对框架刚度的影响 取基 本周期调整系数 计算公式为式中为顶点位移 7 0 0 TT 01 7 1 T 19 自振周期 s T 61 0 238 0 7 08 1 1 9 2 侧移验算 工程所在地区抗震设防烈度7度 场地土为 类 设计地震分组为第二组 由 抗震规范 查表得 s Tg 4 0 12 0 max 51813 09KN60956 57785 0 85 0 6 1 i ieqGG ss TTTTTgggg 0 25 4 0 5 1 082 0 12 00 1 61 0 4 0 9 0 max 2 1 T Tg 需考虑附加地震作用 0 119s TTg 56 04 161 0 1 07 008 0 1 Tn 结构总水平地震作用标准值 0 082 51813 09 4248 67KN GF EqEK 1 顶部附加的集中水平地震作用为 0 119 4248 67 505 59KN EKnn FF 6 1 1 ii iEKn jj j G H FF G H 表 9 2 水平地震作用最大位移计算 层次 i G i H ii G H i F i V i D i T n F 505 59KN 611770 09719 05224220 351138 321643 911276557 080 0013 59940 70916 25161536 52820 0924641276557 080 0019 49940 70913 25131714 39668 693132 691276557 080 0025 39940 70910 35102886 34522 333655 021276557 080 0029 29940 7097 4574058 28375 9840311276557 080 0032 19423 6444 5542877 58217 684248 68529408 190 0081 6 1 ii i G H 60956 58737293 46 侧移验算 楼层最大位移与楼层层高之比 20 底层 满足位移要求 550 1 554 1 5 4 0081 0 1 1 h T 二层 满足位移要求 550 1 554 1 9 2 0032 0 2 2 h T 9 3 剪重比验算 为了保证结构稳定和安全 需对结构剪重比进行验算 结果见表 9 3 表 9 3 剪重比验算 层次层高 i V i G i G i V 0 032 满足 629001643 91 11770 097 0 1397满足 52900246421710 8060 1135满足 429003132 6931651 5150 09897满足 329003655 0241592 2240 08788满足 22900403151532 9330 07822满足 136004248 6860956 5770 0697满足 10 水平地震作用下横向框架的内力分析 10 1 水平地震作用下的内力分析 21 各层柱剪力计算 jk jkj jk D VV D 表 10 1 各层剪力计算 Vjk123456 A 轴柱128 75122 15110 7694 9374 6749 82 B 轴柱128 75122 15110 7694 9374 6749 82 C 轴柱128 75122 15110 7694 9374 6749 82 反弯点位置计算 地震作用下结构内力计算采用D值法 A轴柱反弯点位置计算 表 10 2 A 轴柱反弯点位置计算 层号h m ky0y1y2y3yyh 62 90 6220 250000 250 725 52 90 6220 350000 351 015 42 90 6220 400000 401 16 32 90 6220 450000 451 305 22 90 6220 500000 501 45 14 55 0 3660 700000 703 185 B轴柱反弯点位置计算 表 10 3 B 轴柱反弯点位置计算 层号h m ky0y1y2y3yyh 62 91 0660 350000 351 105 52 91 0660 400000 401 16 42 91 0660 450000 451 305 32 91 0660 450000 451 305 22 91 0660 500000 501 45 14 550 8360 650000 652 958 C轴柱反弯点位置计算 22 表 10 4 C 轴柱反弯点位置计算 层号h m ky0y1y2y3yyh 62 90 3330 130000 130 377 52 90 3330 260000 260 754 42 90 3330 350000 351 015 32 90 3330 410000 411 189 22 90 3330 540000 541 566 14 550 2610 840000 843 822 横向水平地震荷载作用下A轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 10 5 A 轴柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 Vi kN DDimDim DVim kN y kN C M 上 kN C M 下 61643 911276557 0837780 2230 029649 820 2536 12108 36 524641276557 0837780 2230 029674 670 3575 79140 75 43132 691276557 0837780 2230 029694 930 40110 12165 18 33655 021276557 0837780 2230 0296110 760 45144 54176 66 240311276557 0837780 2230 0296122 150 50177 12177 12 14248 68529408 1914776 870 0279128 750 70410 07175 74 横向水平地震荷载作用下B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 10 6 B 轴柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 Vi kN DDimDim DVim kN y kN C M 上 kN C M 下 61643 911276557 0855474 7590 043549 820 3550 5793 91 524641276557 0855474 7590 043574 670 4086 62129 93 43132 691276557 0855474 7590 043594 930 45123 88151 41 33655 021276557 0855474 7590 0435110 760 45144 54176 66 240311276557 0855474 7590 0435122 150 50177 12177 12 14248 68529408 1919441 0780 0367128 750 65380 78205 03 23 横向水平地震荷载作用下C轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 10 7 C 轴柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 Vi kN DDimDim DVim kN y kN C M 上 kN C M 下 61643 911276557 0822795 6620 017949 820 1318 78125 69 524641276557 0822795 6620 017974 670 2675 79140 75 43132 691276557 0822795 6620 017994 930 3556 30160 24 33655 021276557 0822795 6620 0179110 760 41131 69189 51 240311276557 0822795 6620 0179122 150 54191 29162 95 14248 68529408 1913910 070 0263128 750 84492 0893 73 10 2 左震作用下的弯矩 剪力和轴力图 左震作用下的弯矩 剪力和轴力图如下 24 图 10 1 左震作用下的弯矩图 kN m 25 图 10 2 左震作用下的剪力图单位 kN 26 图 10 3 左震作用下轴力图 kN 27 11 风荷载作用下横向框架的内力分析 11 1 风载计算 风压标准值计算公式 结构高度 可取 0 ZSZ ww mH2605 19 对于矩形平面由规范查得 迎风面 和 背风面 1 0 Z 8 0 s 5 0 s 取 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载 中Z为框架节点1 3 S 至室外地面的高度 A为一榀框架各层节点的受风面积 表 11 1 风荷载计算 层次 Z S Z m Z 2 0 w kN m 2 A m w P kN 61 01 318 551 600 421 7518 10 51 01 315 651 530 421 7517 30 41 01 312 751 460 421 7516 51 31 01 39 851 370 421 7515 49 21 01 36 951 250 421 7514 15 11 01 34 050 950 430 37515 01 11 3 左风作用下内力计算 风荷载作用下结构内力计算采用D值法 A轴柱反弯点位置 表 11 2 A 轴柱反弯点位置计算 层号h m ky0y1y2y3yyh 62 90 6220 250000 250 725 52 90 6220 350000 351 015 42 90 6220 400000 401 16 32 90 6220 450000 451 305 28 22 90 6220 500000 501 45 14 55 0 3660 700000 703 185 B轴柱反弯点位置计算 表 11 3 B 轴柱反弯点位置计算 层号h m ky0y1y2y3yyh 62 91 0660 350000 351 105 52 91 0660 400000 401 16 42 91 0660 450000 451 305 32 91 0660 450000 451 305 22 91 0660 500000 501 45 14 550 8360 650000 652 958 C轴柱反弯点位置计算 表 11 4 C 轴柱反弯点位置计算 层号h m ky0y1y2y3yyh 62 90 3330 130000 130 377 52 90 3330 260000 260 754 42 90 3330 350000 351 015 32 90 3330 410000 411 189 22 90 3330 540000 541 566 14 550 2610 840000 843 822 横向水平地震荷载作用下A轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 11 5 A 轴柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 Vi kN DDimDim DVim kN y kN C M 上 kN C M 下 618 1116050 64437780 2230 3265 900 254 2812 83 29 535 4116050 64437780 2230 32611 540 3511 7121 75 451 91116050 64437780 2230 32616 920 4019 6329 44 367 4116050 64437780 2230 32621 970 4528 6735 04 281 55116050 64437780 2230 32626 590 5038 5638 56 196 5648128 01814776 870 30729 640 7094 4040 46 横向水平地震荷载作用下B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 11 6 B 轴柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 Vi kN DDimDim DVim kN y kN C M 上 kN C M 下 618 1116050 64455474 7590 4788 650 358 7816 31 535 4116050 64455474 7590 47816 920 4019 6329 44 451 91116050 64455474 7590 47824 810 4532 3839 57 367 4116050 64455474 7590 47832 220 4542 0551 39 281 55116050 64455474 7590 47838 980 5056 5256 52 196 5648128 01819441 0780 40439 010 65115 3762 12 横向水平地震荷载作用下C轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 表 11 7 C 轴柱框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 Vi kN DDimDim DVim kN y kN C M 上 kN C M 下 618 1116050 64422795 6620 1963 550 131 348 96 535 4116050 64422795 6620 1966 940 265 2314 89 451 91116050 64422795 6620 19610 170 3510 3219 17 367 4116050 64422795 6620 19613 210 4115 7122 60 281 55116050 64422795 6620 19615 980 5425 0221 32 196 5648128 01813910 070 28927 910 84106 6720 32 30 12 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 12 1 框架受竖向荷载作用的受荷总图 住宅楼板 按照双向板考虑 3 b l 12 1 1 各轴横向受荷计算 简化计算 两道次梁简化为跨中集中荷载 B 轴 C轴间框架梁 屋面板传给梁的荷载 恒载 5 8 9 41 57 58kN 活载 2 9 41 18 82kN 楼面传给梁的荷载 恒载 4 8 9 41 45 17kN 活载 2 9 41 18 82 kN 梁自重标准值 2 66 kN m 截面200 500 墙自重标准值 5 2 kN m B 轴 C轴间框架梁的均布恒荷载 20 66kN m 顶层 17 9kN m 标准层 B 轴 C轴间框架梁的均布活荷载 4 18kN m 顶层 4 18kN m 标准层 C 轴 Q 轴间框架梁 梁自重 2 66kN m 截面200 500 墙自重标准值 5 2 kN m 屋面板传给梁的荷载 恒载 5 8 9 63 55 85 kN 活载 2 0 9 63 19 26 kN 楼面板传给梁的荷载 恒载 4 8 9 63 46 22 kN 活载 2 9 63 19 26k 31 N 墙自重标准值 5 2 kN m 集中力 71 13kN 顶层 112 32kN m 标准层 C 轴 Q轴间框架梁的均布恒荷载 16 73kN m 顶层 15 20kN m 标准层 C 轴 Q轴间框架梁的均布活荷载 3 06kN m 顶层 3 06kN m 标准层 12 1 2 各轴纵向受荷计算 B轴纵向荷载的集中力计算 女儿墙 7 5 0 9 0 25 6 9 11 64 kN 900mm墙高 100压顶 框架梁自重 3 01 6 9 22 58 kN 柱自重 9 48 2 9 20 77 kN 屋面板传给纵向框架的荷载 恒载 35 38 7 76 5 8 80 39kN 活载 12 2 7 76 2 27 72 kN 楼面板传给纵向框架的荷载 恒载 88 84 7 76 4 8 125 53kN 活载 2 2 7 76 2 27 72 kN B轴柱受的集中荷载 恒载 顶层 11 64 22 58 20 77 80 39 135 38k N 活载 顶层 27 72kN 恒载 标准层 11 64 22 58 20 77 125 53 180 52 kN 活载 标准层 27 72kN C轴纵向荷载的集中力计算 框架梁自重 3 01 7 5 22 58 kN 柱自重 9 48 2 9 27 49 kN 32 屋面板传给纵向框架的荷载 恒载 45 47 73 08 27 38 145 93kN 活载 15 68 25 2 9 44 50 32 kN 楼面板传给纵向框架的荷载 恒载 80 48 72 63 55 66 208 77kN 活载 15 68 25 2 9 44 50 32 kN C轴柱受的集中荷载 恒载 顶层 22 58 27 49 145 93 196kN 活载 顶层 50 32 k N 恒载 标准层 22 58 27 49 208 77 258 84kN 活载 标准层 50 32k N Q轴纵向荷载的集中力计算 女儿墙 7 5 0 9 0 25 6 9 11 64 kN 900mm墙高 100压顶 框架梁自重 3 01 6 9 22 58 kN 柱自重 9 48 2 9 20 77 kN 屋面板传给纵向框架的荷载 恒载 40 19 45 47 85 66kN 活载 13 68 15 68 29 54 kN 楼面板传给纵向框架的荷载 恒载 63 26 67 63 130 89kN 活载 13 68 15 68 29 54 kN Q轴柱受的集中荷载 恒载 顶层 11 64 22 58 20 77 85 66 140 65k N 活载 顶层 29 54kN 恒载 标准层 11 64 22 58 20 77 130 89 185 kN 33 活载 标准层 29 54kN 12 2 恒载活载作用下的结构计算简图如下 12 3 弯矩二次分配 表 12 1恒荷载作用下弯矩二次分配表 34 恒荷载作用下弯矩二次分配 下柱上柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱6 层 0 8660 000 0 1340 122 0 000 0 790 0 088 0 100 0 000 0 900 34 86 34 86 121 77 88 55 30 19 4 67 10 6 68 66 7 45 8 86 79 69 7 5 32 34 27 54 4 43 3 73 24 32 10 65 1 65 3 1 20 11 2 242 06 18 53 26 54 26 5444 7 76 29 120 9985 48 85 48 下柱上柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱5 层 0 464 0 464 0 072 0 068 0 441 0 4410 05 0 052 0 474 0 474 30 2430 24 155 14102 62 14142 248 6255 08 55 08 6 12 5 49 48 64 48 64 7 15 10 4 311 1234 33 27 54 2 753 06 39 85 24 32 12 25 12 25 1 91 4 15 26 57 26 57 2 95 3 19 28 9628 96 8 75 16 85 25 635 83 62 8456 05 154 72103 53 59 53 44 下柱上柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱4 层 0 464 0 464 0 072 0 068 0 441 0 4410 05 0 052 0 474 0 474 30 24 30 24 155 14 102 62 14142 248 6255 0855 086 12 5 49 48 64 48 64 7 7 4 31 1 1227 54 27 54 2 75 3 06 24 32 24 32 8 5 8 5 1 31 3 63 23 57 23 57 2 67 2 38 21 621 6 12 512 5 2536 43 59 0559 05 153 53102 7251 3651 36 下柱上柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱3 层 0 464 0 464 0 072 0 068 0 441 0 4410 050 0520 474 0 474 30 24 30 24 155 14 102 62 1414 2 248 6255 0855 08 6 12 5 49 48 64 48 64 7 7 4 311 1227 54 27 54 2 75 3 06 24 32 24 32 8 5 8 5 1 31 3 63 23 57 23 57 2 67 2 38 21 6 21 6 12 512 5 2536 4359 0559 05 153 53 102 7251 36 51 36 下柱上柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱2 层 0 464 0 464 0 072 0 068 0 441 0 4410 050 0520 474 0 474 30 24 30 24 155 14102 62 14 14 2 248 6255 08 55 08 6 12 5 49 48 64 48 64 8 89 7 4 311 1227 54 32 79 2 75 3 06 24 32 29 3 35 9 37 9 37 1 46 3 99 25 89 25 89 2 93 2 63 23 9723 97 13 5213 52 27 0435 99 56 7361 98 154 7 102 96 48 99 53 97 下柱上柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱1 层 0 6370 588 0 086 0 080 5250 335 0 06 0 064 0 5720 364 30 24 30 24 155 14 102 62 20 35 17 78 2 61 10 1265 57 41 84 7 37 6 58 58 6 37 35 7 5 06 1 31 27 54 3 293 69 24 32 7 68 7 09 1 04 2 04 13 42 8 56 1 54 1 32 11 87 51 12 67 17 69 30 3639 6379 6933 28 152 6 101 05 71 12 29 84 表 12 2