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昆明理工大学毕业设计(论文)摘要【摘要】:该设计为昆明呈贡某工厂拟建一办公大楼,总建筑面积4960.60m2,建筑总高度为19.2m。建筑设计遵循“安全、适用、经济、美观”的原则进行设计。 本设计主要对结构方案的轴线横向框架进行了结构设计,确定框架布局之后,先后进行了水平地震作用下结构弯矩、剪力及柱轴力计算及层间位移验算,;风荷载作用下结构弯矩、剪力及柱轴力计算及层间位移验算;竖向恒载和竖向活载作用下结构弯矩、剪力及柱轴力计算;然后进行结构内力组合及内力调幅,选取最不利的一组及几组内力组合进行配筋计算并绘制施工图,最后把手算结果和结构设计软件PKPM的结果进行对比分析。【关键词】:办公楼;框架结构;建筑设计;结构设计 2AbstractAbstract: This architectural and structural design is for an office building in KunMing, The total building area is 49060.60m2 and the total height is 19.2m. The architectural design is completed according to the principle of safety application,economy and beauty。The design is mainly for the structural design of axis of the programs horizontal frame. After the layout of the framework have being determined, calculated the bending moment、shear force and axial force of the structure under horizontal earthquake and checked the layer displacement; calculated the bending moment、shear force and axial force of the structure under the wind load and checked the layer displacement; calculated the bending moment、shear force and axial force of the structure under vertical dead load and live load s; then combined the internal force and regulated tress, then select the most disadvantaged one or several groups of internal forces of the combination and did the reinforcement calculation and drawn the construction drawings, in the end compared the final results of hand calculation and the results of structural design software PKPM the results Keywords: hotel;frame structure; architectural design;structural design67目录摘要IAbstractII目录III第一章 前言11.1选题依据11.2设计目的1第二章 设计资料22.1场地资料22.2气象资料22.4抗震资料32.5建筑设计要求:3第三章 设计总说明43.1建筑设计说明43.1.1工程概况43.1.2设计依据43.1.2建筑平面和立面设计43.2结构设计说明53.2.1设计依据53.2.2工程概况53.2.3材料选用53.3结构选型及工程作法5第四章 一榀框架手算74.1结构承重方案选择74.2主要构件选型及尺寸初步估算84.2.1 主要构件选型84.2.2.梁柱截面尺寸估算84.3确定结构计算简图94.4重力荷载计算94.4.1屋面及楼面的永久荷载标准值计算94.4.2屋面及楼面的可变荷载标准值计算104.4.3梁柱永久荷载标准值114.4.4重力荷载标准值124.5横向框架侧移刚度计算134.6水平地震作用下结构内力计算154.6.1自震周期计算154.6.2多遇水平地震作用计算154.6.3水平地震作用下框架内力164.7竖向荷载作用下框架内力计算224.7.1计算单元224.7.2框架梁恒载和活载计算224.7.3框架柱集中荷载计算244.7.4恒载作用下结构内力计算254.7.5活载作用下结构内力计算274.7.6跨中弯矩计算及梁剪力计算274.7.7柱弯矩及剪力计算334.7.8柱轴力计算344.8框架内力组合434.9 截面承载力计算484.9.1梁截面设计484.9.2柱截面设计494.10主楼梯的设计544.10.1荷载计算544.10.2荷载计算554.10.3平台梁的设计564.11基础设计584.11.1基础尺寸确定584.11.2持力层承载力验算594.11.3基础抗冲切验算594.11.4基础底面配筋计算60结论61致 谢62参考文献63第一章 前言1.1选题依据随着时代的进步,科学技术的快速发展。钢筋混凝土框架结构越来越普及,基于理论和经验的总结,我所做的宾馆采用多层框架混凝土结构。框架结构在国内外的发展已经相当完善了,在这个前提下框架结构的设计拥有大量的参考资料,使初学者可以有例可查。这是我可以顺利完成毕业设计的前提条件。四年的理论知识学习为我做毕业设计提供了理论依据,多次的生产实习及毕业设计实习加深了我对理论课程的理解,使我对自己的专业有了更深层次的认识。这次毕业设计是对所学知识的一次融会贯通。在操作过程中遇到了很多问题,使我看到了自己的不足,不论是理论还是实际操作经验都掌握得不是很好,但是经过和同学的讨论和老师的指导,以及对书籍的查阅,最后大部分问题得到了很好的解决。1.2设计目的本次毕业设计(论文)整个过程是实现本科的培养目标的重要阶段,也是我在完成培养计划的全部专业课程并完成课程设计及生产实习的基础上所进行的实践性学习环节。所以我非常重视这次毕业设计并努力做好设计的每一步。毕业设计的三个月里,在老师的指导和帮助下,经过资料查阅,设计计算,论文撰写已经外文的翻译,加深了对新规范,规程,手册等相关内容的理解,学习到许多新的知识,丰富了自己的经验,巩固了专业知识,提高了综合分析、解决问题的能。通过毕业实习和设计,我在许多方面的能力有了很大提升。这份毕业设计是我向四年来对我们谆谆教诲的老师们交的最后一份答卷,也是对我们大学所学知识的总结。其成果包括建筑施工图一套,结构施工图一套,计算书一本。通过这次设计,我还更熟练的使用PKPM、AutoCAD、天正辅助软件以及Excel、Word等一系列办公软件。尽管在设计过程中我非常仔细认真,但是由于水平有限,错误在所难免,望老师们批评指正。第二章 设计资料2.1场地资料该建筑为位于昆明呈贡某工厂拟建一办公大楼,为了适应工厂的发展,解决学该厂区办公室不足等问题不足的问题,拟在厂区内拆迁地上新建办公楼一幢,场地总面积约为7500m2。示意图2-1如下:图2-1 建筑场地图1 场地总面积约为7500m2.2 场地四周有十米宽厂区主干道,入口处自定,并应在其他位置设辅助出入口。2.2气象资料(1)基本风压为:0.3kN/m2,地面粗糙度为B类;(2)主导风向:西南风。(3)基本雪压为:0.8kN/m2。(4)气 温:最高月平均温度 20.10C 绝对最高温度 31.50C 最低月平均气温 8.2 0C 绝对最低气温 -5.40C (5)降雨量:年降雨量 996.8mm 最大降雨强度 53.1mm/h 暴雨阵雨强度 196mm/h2.3地质资料:场地范围内土质构成,自地表向下依次为:a层:杂填土,厚度0.7m,地基承载力标准值80kPa;b层:亚粘土,厚度0.51.0m,地基承载力标准值150kPa;c层:粘土,厚度57m,硬塑状,地基承载力标准值240kPa。2.4抗震资料抗震设防要求:抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组:第三组,类建筑场地。2.5建筑设计要求:总建筑面积:6000左右平方米。本工程为4-6层办公大楼,建筑限高24米,采用现浇钢筋混凝土框架结构,低层层高3.6米,其余层层高均为3.3米。内设各种不同要求的办公室、档案室、阅览室、中、小会议室、卫生间、茶水室、接待室、值班室。其面积如下(大小、房间名称可自己调整):门厅:80平方米、传达室:36平方米、接待室:30平方米2 、办公室:20平方米40(可考虑部分为大开间办公室)、小会议室:40平方米2、大会议室:100平方米。 第三章 设计总说明3.1建筑设计说明3.1.1工程概况本工程是昆明呈贡某工厂拟建一办公大楼,该工程为框架混凝土结构,由于主体结构不规则,考虑抗震和温度收缩等因素,在轴线和轴线分别设计间距80mm的伸缩缝。建筑总面积为5960.60m2。建筑总高度为19.2m。中间区域屋面为上人屋面,两侧区域屋面为不上人屋面。3.1.2设计依据(1)民用建筑设计规范(GB50352-2005)(2)房屋建筑制图统一标准(GB50001-2001)(3)西南地区建筑标准设计通用图西南04J312(楼地面、油漆、刷浆)(4)建筑制图标准(GB50037-96)(5)建筑设计防火规范(GB50016-2006)(6)屋面工程技术规范(GB50345-2004)(7)建筑结构抗震设防分类标准(GB50223-2004)3.1.2建筑平面和立面设计本工程平面不规则,功能分区较为复杂,详细设计见建施图,本工程有三部楼梯,中间区域屋面为上人屋面,两侧区域为非上人屋面,本工程立面设计中,主要强调建筑的简洁,亲和的特点,不追求复杂的装饰,直接利用砂浆找平后采用涂料装饰,以塑造出简单朴素的建筑形象。立面门窗统一采用塑钢窗。底层室内主要地坪标高为0.000,室内外相对高差为0.45m。3.2结构设计说明3.2.1设计依据 (1)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(3)建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(4)建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)(5)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)(6)建筑抗震设防分类标准(GB50068-2001)(7)房屋建筑制图统一标准(GB/50001-2001)3.2.2工程概况 本工程地貌单一,地势平坦,无不良作用,场地及地基基础整体稳定,易于建筑。本工程全部采用现浇钢筋混凝土框架结构,在正常使用条件下,本建筑的结构设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级。3.2.3材料选用 板混凝土采用C20混凝土,受力钢筋采用冷轧带肋钢筋,梁混凝土采用C30混凝土,受力钢筋用HRB335级,柱混凝土采用C35混凝土,受力钢筋采用HRB335级。3.3结构选型及工程作法(1)结构上整体采用框架混凝土结构,横向柱间距6.9m和2.7m,纵向柱距为4.5m和7.8m,采用较为常用的纵横向框架承重方案。结构布置较为规则。(2)屋面作法 1、本工程采用配筋混凝土防水屋面 2、40厚细石混凝土加4%防水剂,内配4双向钢筋距200,提浆压光 3、1:3水泥砂浆找平层(厚度:预制板20,现浇板15) 4、结构层 5、参考西南03J201(刚性、卷材、涂膜)第九页图2102 6、荷载1.70kN/m2。(3)墙体本建筑外墙、楼梯墙采用烧结空心砖240厚,砌体砂浆采用Mb7.5水泥砂浆,其它墙体采加气混凝土砌块200厚,砌体砂浆M5水泥砂浆墙体砌筑时。(4)标准层楼面 1、20厚大理石快面层水泥砂浆擦缝; 2、20厚1:2干硬水泥砂浆粘合层,上洒1-2厚干水泥并洒清水适量; 3、现浇板找平层为15厚,含防水层; 4、结构层 5、 参考西南04J312(楼地面图3159)总荷载为1.40kN/m2(5)底层地面1、表面草酸处理后打蜡上光;2、15厚水泥石粒水磨石面层;3、20厚1:3水泥砂浆找平;4、水泥砂浆结合层一道5、80厚C10混凝土垫层;6、素土夯实基土;7、参考西南03J201(刚性、卷材、涂膜)第八页图。(6)门窗 1.门窗尺寸.数量及材料要求详见门窗表 图中标注门窗尺寸均为洞口尺寸立面分块要求见门窗详图 2、门窗定位外窗距外墙装饰面50立樘,内门与开启方向墙面平,卫生间门安装时门扇下沿离地20, 3、门窗小五金配件安装要求及构造大样由厂家设计提供4、铝合金门的铝型材壁厚不小于2.0mm,铝合金窗的铝型材壁厚不小于1.4mm.铝合金门窗的抗风、抗压、抗渗指标应符合规范及设计要求。第四章 一榀框架手算4.1结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用框架承重方案,图4-1 结构平面布置简图参见图4-14.2主要构件选型及尺寸初步估算4.2.1 主要构件选型()梁板柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构(2)结构布置方案及结构选型内墙采用200厚加气混凝土砌块(1.54 kN/m2),外墙采用240烧结空心砖(2.64kN/m2),内外墙装修一律采用20mm厚混合砂浆找平后刷墙漆;上人屋面活荷载2.0 kN/m2,走道、卫生间及其他房间均是2.5kN/m2;屋面恒载1.7kN/m2,楼面恒载1.4kN/m2,木门容重0.2 kN/m2,塑钢窗容重0.35kN/m2,混凝土容重17kN/m2,钢筋混凝土容重25kN/m2。本次计算选轴线框架进行计算,板厚混凝土等级为C20,梁混凝土等级为C30,柱混凝土等级为C35。钢筋:梁、柱内受力筋采用HRB335级(fy=300 N/mm2),其他钢筋采用HPB235级(fy=210 N/mm2)。(3)基础采用:柱下独立基础4.2.2.梁柱截面尺寸估算(1)主要承重取L=6900,h=690012=575mm,取600mm。B=h3=200mm,取250mm故主要框架梁初选截面尺寸:bh=250mm600mm(2)次要承重框架取L=3900mm h=690015=460,取500mmB=h3=167,为了统一梁宽,取250mm故次要框架梁初选截面尺寸为:bh=250mm500mm (3)框架柱估算轴力N=(3.9+3.9)(6.32+2.72)513=2281.5kN按1%配筋率估算截面尺寸Ac= =mm2取方形柱bh=500500 mm2。抗震烈度为8度,建筑高度小于30m,框架结构,查抗震规范得该结构抗震等级为二级,轴压比极限值为0.75。验算轴压比:n=0.75,满足条件。故取柱截面尺寸为500500mm2。4.3确定结构计算简图(1)三个假设:平面结构假定: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;楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移;不考虑水平荷载作用下的扭转作用。(2)计算简图根据结构平面布置图,选定第轴线计算单元. 如图4-2所示。4.4重力荷载计算4.4.1屋面及楼面的永久荷载标准值计算屋面:恒载(作法参见西南03J201屋面作法第九页图2102) 1.7 kN/m2结构层:120厚现浇混凝土板 0.12m25kNm3=3.0kN/m2抹灰层:20厚混合砂浆 0.02m17kN/m3=0.34kN/m2 合 计: 5.04kN/m2(1)各层走廊楼面及标准层楼面大理石地面 1.4kN/m2结构层:100厚现浇混凝土板 0.12m25kN/m3=3.0kN/m2 抹灰层:20厚混合砂浆 0.02m17kN/m3=0.34kN/m2合 计: 4.74kN/m2图4-2 轴线立面图4.4.2屋面及楼面的可变荷载标准值计算 (1)屋面均布活荷载标准值根据荷载规范查得:上人屋面2.0kN/m2(2)楼面均布活荷载标准值 根据荷载规范查得:餐厅、内走道及卫生间2.5kN/m2。1、屋面雪荷载标准值 sk=rs0=1.00.8kN/m2=0.8kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,取两者中较大值。2、楼梯间荷载(包括恒载+活载)近似取10kN/m2。4.4.3梁柱永久荷载标准值(1)梁自重bh=250mm600mm梁自重 25kN/m30.25m(0.6m-0.12m)=3.0kN/m抹灰层: 0.02m0.6m-0.12m2+0.25 17kN/m3=0.41kN/m 合 计: 3.41kN/mbh=250mm500mm梁自重 25kN/m30.25m(0.5m-0.12m)=2.38kN/m抹灰层: 0.02m0.5m-0.12m2+0.2517kN/m3=0.34kN/m合 计: 2.72kN/m(2)柱自重bh=500mm500mm柱自重 25kN/m30.5m0.5m=6.25kN/m抹灰层: 0.02m0.5m417kN/m3=0.68kN/m合 计: 6.93kN/m(3)墙自重:1、标准层:外纵墙:(窗子:0.351.8=0.63kN/m;高窗0.351.2=0.42kN/m)窗下墙: 2.641.5+0.02172=4.68kN/m高窗下墙: 2.642.1+0.02172=6.22 kN/m窗间墙: 2.643.6+0.02172=10.18 kN/m内纵墙:(门:2.10.2=0.42kN/m)门上墙: 1.21.54+0.02172=2.53kN/m门间墙: 3.31.54+0.02172=5.78kN/m横墙: 3.31.54+0.02172=5.78kN/m2、底层:外纵墙:(窗子0.352.4=0.84kN/m;高窗0.351.5=0.53 kN/m;大门0.352.1=0.74 kN/m)窗下墙: 2.641.5+0.02172=4.68kN/m高窗下墙: 2.642.4+0.02172=7.02 kN/m门上墙: 2.641.8+0.02172=5.43kN/m窗间墙: 2.643.9+0.02172=10.98kN/m内纵墙:(门:2.10.2=0.42kN/m)门上墙: 1.81.54+0.02172=3.45kN/m门间墙: 3.91.54+0.02172=6.69kN/m横墙: 3.91.54+0.02172=6.69kN/m女儿墙: 0.92.64+0.02172+250.240.1=3.66kN/m4.4.4重力荷载标准值标准层柱墙重量3.96.9316+0.6510.182+(0.63+4.68)2.1 11+(0.42+6.22) 2.1+0.6510.182+145.786.9+2.1225.78=1553.23kN标准层梁重 3.416.48+3.412.24+3.417.312+2.723.811+2.72211+2.726.46+2.722.23=799.25kN底层柱墙重量5.856.9316+0.6510.982+(0.84+4.68) 2 9+(0.53+7.02) 2.1+0.6510.182+3.110.98+6.17 4.2+6.693.97+6.69116.9=1660.89kN底层梁重3.416.48+3.412.24+3.417.312+2.726.46+2.722.23=652.72kN楼面永久荷载标准值25.0616.5+0.5-0.250.254(1.4+250.121)=1846.85kN楼面可变荷载标准值(25.0617-0.25.0254) 2.0+25.062.70.5+2.12.10.511=897.6kN屋面永久荷载标准25.0616.5+0.5-0.250.254(1.7+250.121)=1972.85kN屋面可变荷载标准值25.0616.5+0.5-0.250.2540.25=104.94kN楼梯荷载代表值6.93.910=269.1kN女儿墙重3.6624.562+1.52.643.9+2.41.546.92=437.4kN楼面荷载代表值 2193.05+0.51319.76=2852.93kN屋面荷载代表值4166.26+0.5156.6=4244.56kN各楼层重力荷载代表值Gk1=(1660.89kN+1553.23kN)2+799.25kN+1846.85kN+269.1kN=4522.26kNGk2=Gk3=Gk4=799.25kN+269.1kN+1846.85kN+(1553.32kN+1553.23kN)2=4468.52kNGk5=1553.32kN2+437.4kN+269.1kN+1972.85kN=3456.01kN重力荷载代表值G1=4522.26kN+897.6kN0.5=4971.06kNG2=G3=G4=4468.52kN+897.6kN0.5=4917.32kNG5=3456.01kN+104.94kN0.5=3508.48kN各楼层重力荷载代表值图4-3所示:4.5横向框架侧移刚度计算横向框架梁、柱线刚度计算梁混凝土等级为C30,Ec=3.0104;柱混凝土等级为C35, Ec=3.15104。图4-3 重力荷载代表值(单位kN)表4-1 横向框架梁柱刚度计算表类别层次EcN/mm2bhmm2I0(mm4)L(mm)EcI0/l(N.mm)边框架1.5EcI0/l中框架2EcI0/lAB163.01042506004.510969001.9610102.9410103.921010BC163.01042506004.510927005.010107.51010101010CD163.01042506004.510969001.9610102.9410103.921010一般层边柱,中柱,表4-2 柱刚度计算表层次Ec(N/mm2)bhmm2I0(mm4)hmmEcI0/h(N.mm)1层3.151045005005.2110936004.56101025层3.151045005005.2110933004.971010底层,中柱,表4-3 框架柱侧移刚度计算表层次边柱(8根)中柱(8根)边跨边柱(4根)中跨边柱(4根)边跨中柱(4根)中跨中柱(4根)cDicDicDicDi250.700.2686400.930.32106302.480.55182703.310.622059010.810.5108151.070.51110302.870.70151403.810.7416000表4-4 柱总刚度表层数12345Di2.121052.321052.321052.321052.32105刚度验算:2.122.32=0.910.7 满足要求。4.6水平地震作用下结构内力计算4.6.1自震周期计算用假想位移法来判断框架自振周期,假想顶点位移Ut计算见表4-5结构基本自震周期考虑非结构墙的折减系数0=0.7T1=1.70Ut=1.70.70.298=0.65S4.6.2多遇水平地震作用计算抗震设防烈度为8度,类场地,特征周期为三组,设计基本地震加速度值为0.2Og。水平地震作用采用底部剪力法计算。表4-5 顶点位移计算表层数Gi(kN)GiD层间位移(m)Ui(m)5350835082.321050.0150.2984491784252.321050.0360.28334917133422.321050.0580.24724917182592.321050.0790.18914971232302.121050.110.11查表得max=0.16.特征周期Tg=0.45STg=0.40s ;max=0.16;TgT11.4Tg=0.63s查表得n=0.08T1+0.07=0.080.65+0.07=0.122顶部附加的集中水平地震作用Fn=nFEk=0.122908=110.7kNFi=GiHij=1nGjHjFEk1-n ; Vi=k=1nFk; ; 地震作用下剪力及层间位移计算见表4-6:4.6.3水平地震作用下框架内力框架柱端剪力及弯矩计算框架柱的剪力按侧移刚度分配,柱端的弯矩由平衡条件求出,计算公式如下:表4-6 多遇地震作用下剪力和楼层弹性位移计算层次hi(m)Hi(m)Gi(kN)GiHi(kNm)Fi(kN)Vi(kN)Di(kN/m)Ui(m)62.419.24371022627.582.553.316.8307164491173.5311.72.321050.00131/3000 43.313.5491784081226.2537.92.321050.00231/169633.310.2491764904174.6712.52.321050.00311/125823.36.9491745728123.1835.72.321050.00361/108315.13.649712684372.39082.121050.00431/125623230图4-4 地震作用力及层间剪力(单位kN) 柱下端弯矩 柱上端弯矩式中为i层j柱的侧移刚度;柱yi为柱反弯点高度比。具体计算过程见表4-7和表4-8。由于结构对称,荷载为反对称,所以结构弯矩剪力和柱轴图形为反对称。故此处只画半结构的内力图,图中框架梁和框架柱都以杆端顺时针转动为正,轴力以压为正,剪力以绕隔离体顺时转动针为正,详见图4-5、图4-6、图4-7。表4-7 地震作用下框架各层边柱弯矩及剪力计算表格层次hi (m)Vi(kN)Dij(N/mm)Di1Vi1yi53.3311.71063014.30.930.3519.536.343.3537.91063024.60.930.4543.252.833.3712.51063032.60.930.4658.568.723.3835.71063038.30.930.574.774.715.19081103047.21.070.65165.689.2表4-8 地震作用下框架各层中柱弯矩及剪力计算表格层次hi (m)Vi(kN)Dij(N/mm)Di1Vi1yi53.3311.72059027.73.310.4548.659.443.3537.92059047.73.310.593.093.033.3712.52059063.23.310.5123.2123.223.3835.72059074.23.310.5144.7144.715.19081600068.53.810.33159.0247.8图4-5 水平地震作用下结构弯矩图图4-6 水平地震作用下结构剪力图图4-7 水平地震作用下柱轴力图4.7竖向荷载作用下框架内力计算4.7.1计算单元根据结构,易知布楼面板为双向板,楼板荷载传递方式见图4-11,对于、跨梁上分别有梯形和三角形荷载形式作用,按混凝土结构计算手册杆端弯矩等效转化均布荷载。三角形荷载:;梯形荷载:其中为实际荷载,q为等效均布荷载。4.7.2框架梁恒载和活载计算(1)AB、CD轴间框架梁屋面板传荷载:梯形传递=1.956.9=0.28恒载:5.04kN/m21.95(1-20.282+0.283) 2=17kN/m活载:2kN/m21.95(1-20.282+0.283) 2=6.75kN/m楼面板传荷载:恒载:4.74kN/m21.95(1-20.282+0.283) 2=15.2kN/m图4-8 板荷载传递示意图活载:2kN/m21.95(1-20.282+0.283) 2=6.75kN/m(2)AB、CD轴框架梁均布恒载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.41kN/m+17kN/m=20.41kN/m 活载=板传荷载=6.75kN/m标准层楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载+墙体重量=3.41+15.2K+5.78=24.39kN/m底层层楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载+墙体重量=3.41+15.2+6.69=25.3kN/m活载=板传荷载=6.75kN/m(3)BC轴间框架梁屋面板传荷载恒载:5.041.35582=8.51kN/m活载:2.01.35582=3.38kN/m楼面板传荷载恒载:4.741.35582=8.0kN/m活载:2.51.35582=4.22kN/m (4)BC轴框架梁均布恒载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.41kN/+8.51kN/m=11.92kN/m 活载=板传荷载=3.38kN/m标准层楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.41+8=11.41kN/m底层层楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.41+8=11.41kN/m 活载=板传荷载=4.22kN/m4.7.3框架柱集中荷载计算(1)A柱、D柱纵向集中荷载的计算顶层柱:顶层柱荷载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载+次梁传荷载=3.667.8+3.41(7.8-0.5)+5.04581.957.8+176.9+2.726.942=228.03kN标准层柱:标准层柱荷载=墙体自重+梁自重+板传荷载+次梁传荷载=2(0.910.18+0.6510.18+0.422.1+4.682.1)+3.41(7.8-0.5)+4.74581.957.8+15.26.9+(2.72+5.78)6.942=250.08kN顶层柱活载=板传荷载=1.955827.8+6.756.9=65.59kN标准层柱荷载=板传荷载=1.955827.8+6.756.9=65.59kN(2)B柱、C柱纵向集中荷载计算顶层柱:顶层柱荷载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载=3.41(7.8-0.5)+5.04581.957.8+5.041.35(1-20.362+0.363)7.8+8.512.7+176.9+2.726.942+2.722.742=267.93kN标准层柱荷载=墙体自重+梁自重+板传荷载+次梁传荷载=5.78(7.8-0.5)+3.41(7.8-0.5)+4.74581.957.8+4.741.35(1-20.362+0.363)7.8+8.02.7+15.26.9+(5.78+2.72)6.942+2.722.742=310.93kN顶层柱活载=板传荷载=1.955827.8+6.756.9+21.35(1-20.362+0.363)7.8+3.382.7=91.30kN标准层柱荷载=板传荷载=1.955827.8+6.756.9+2.51.35(1-20.362+0.363)7.8+4.222.7=97.71柱自重G=6.933.3=22.86kN框架在竖向荷载作用下的荷载分布图见图十二,其中框架梁对柱的作用点偏心距为125mm。4.7.4恒载作用下结构内力计算(1)固端弯矩计算均布荷载作用下杆端弯矩计算公式M=112ql2,由于结构的对称,取一半计算,则中间跨框中转化为滑动支座,其固端弯矩计算公式为M=13ql2。此外由于纵向传至柱顶有偏心产生的弯矩的计算公式M=Fa,其中a为偏心距。由此得到的固端弯矩见表4-13。SAB=SBA=4EIL=43.926.9=2.27,SBC=EIl=101.35=7.41;标准层柱S=4EIL=44.213.9=4.32底层柱S=4EIL=43.655.4=2.70表4-9 恒载作用下固端弯矩层次MABMBAMBC顶 层-80.9480.94-28.97一至五层-96.7796.77-27.73(2)框架节点弯矩分配系数计算图4-9 竖向荷载作用下框架受荷总图顶层:A柱节点:; 。B柱节点:;。中间层:A柱节点:;。B柱节点:,;。底层:A柱节点:;。B柱节点:;。由此分配系数,弯矩以绕杆端顺时针为正,逆时针为负。由于结构竖向荷载为正对称,因此,结构内力也为正对称,采用弯矩二次分配法,其计算简图和计算结果见图4-13,4.7.5活载作用下结构内力计算活载作用下的杆端弯矩计算过程与竖向恒载作用杆端弯矩相同,详细计算见表4-14。活荷载杆端弯矩以绕杆端顺时针为正,逆时针为负,计算方法与恒载作用下相同,采用弯矩二次分配法计算,其计算过程及结果见图4-14。4.7.6跨中弯矩计算及梁剪力计算(1)AB,CD跨表4-10 活载作用下固端弯矩层次MABMBAMBC顶 层-26.7826.78-8.21一至五层-26.7826.78-10.251、第五层:楼屋面传来的荷载等效成梯形荷载,如图恒载作用下: qmax=5.043.9=19.66kN/mFAy=FBy=319.6612+1.9519.6612=48.66kNM中梯=48.663.45-1.950.519.66(1.9513+1.5)-19.661.50.75=104.55kN.m墙梁传来的均布荷载q=3.41kN/mM中均=18ql2 =183.416.92=20.29kN.m故M中= M中梯+ M中-(63.28+68.33)2=104.55+20.29-(63.28+68.33)2=59.04kN.mV0=48.66+123.416.9=60.42kN=60.42+(60.28-68.33)6.9=59.25kN =60.42+(68.33-60.28)6.9=61.59kN活载作用下:qmax=2.03.9=7.8kN/mFAy=FBy=37.812+1.957.812=19.31kNM中均=19.313.45-1.950.57.8(1.9513+1.5)-7.81.50.75=41.91kN.mM中=41.91-(18.79+24.12)2=20.46kN.mV0=19.31kN,梁端剪力的计算同上,计算结果见表4-15、4-16。2、标准层:恒载作用下: qmax=4.743.9=18.49kN/mFAy=FBy=318.4912+1.9518.4912=45.76kNM中梯=45.763.45-1.950.518.49(1.9513+1.5)-18.491.50.75 =98.31kN.m墙梁传来的均布荷载q=5.78+3.41=9.19kN/mM中均=18ql2 =189.196.92=54.69kN.m第四层M中= M中+M中均-(77.52+84.75)2=98.31+54.69-(77.52+84.75)2=71.87kN.m第三层M中= M中梯+中均-(76.81+84.75)2 =98.31+54.69-(76.81+84.75)2=72.22kN.m第二层M中= M中梯+ M中均-(76.8+84.75)2 =98.31+54.69-(76.8+84.75)2 =72.22kN.m第一层M中= M中梯+ M中均-(73.75+84.65)2 =98.31+54.69-(73.75+84.65)2 =73.8kN.mV0=45.76+129.196.

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