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文档简介
学苑住宅楼学生学号指导教师所在学院工程学院专业土木工程目录图号图名序号建施1设计总说明、总平面图、门窗表1建施2一层平面图、标准层平面图2建施3正立面图、背立面图、11剖面图3建施4扩大单元平面图4结施1基础布置图、基础详图5结施2二层楼面结构布置图、二层楼面结构配筋图、阳台配筋图6结施3轴线横向框架配筋图、6梁柱断面图7结施4楼梯配筋图8工程名称哈尔滨建工学院家属住宅楼姓名班级土木032班指导老师学号20034023246图名图纸目录日期20070622图号建施00序号名称图号备注1设计总说明、总平面图、门窗表建施1A12一层平面图、标准层平面图建施2A13顶层平面图建施3A14正、背立面图建施4A15剖面图建施5A16基础布置图、基础详图结施1A17框架配筋图结施2A18标谁层结构布置、配筋图梁柱断面图结施3A19楼梯配筋图结施4A1毕业设计任务书总说明1、建筑设计任务和要求11、设计中要体现与贯彻“功能适用、经济合理、造型美观、环境相宜”的原则。12、掌握各类建筑的特殊功能要求。13、建筑功能合理,造型要体现建筑自身特点及北方建筑特色,力求方案有所创新。14、结构选型应体现结构可靠性、经济性和合理性,充分考虑寒冷地区的特点,采用先进技术、新型材料,重视节约能源。15、说明书应阐明方案特点、建筑形式、结构处理、装修等。16、布图合理,图面整洁。17、图纸内容及规格图纸名称图纸内容图纸规格图纸比例建筑总平面图、设计总说明(3000字)、图纸目录、门窗表A11500或11000建筑底层、标准层平面图A11100或1150建筑正立面、侧立面、剖面图A11100或1150建筑扩大单元平面图(住宅类)A2150建筑楼梯详图、电梯井道详图、电梯机房详图A2110或120建筑节点详图A2110或120结构基础平面图、剖面图、详图A11100或1150结构二层楼面结构布置图及配筋图A11100或1150结构框架配筋图(一榀)及梁柱断面图A11100或120结构剪力墙配筋图(高层)A11100或1150结构楼梯配筋图A2150或1252、结构设计要求21、选用安全可靠、经济合理的承重结构方案。22、正确确定结构计算简图。23、结构内力计算可用计算机程序,但必须用手算校核。24、设防烈度按度考虑、场地特征周期分区为二区、场地土为类。25、对基础、墙体、梁板、柱按现行设计规范作详细准确的设计计算。26、设计计算书和说明书要完整。27、图纸要求1)基础平面图、断面图;2)梁板结构布置图;3主要结构配筋图(框架配筋图、连续梁配筋图、现浇楼板配筋图、剪力墙配筋图、楼梯雨蓬配筋图等)至少手画两张。4)主要节点详图5)中、英文摘要不少于300词。6)关键词35个。3地质条件1M人工填土15KN/M3粉质粘土松散、稍密W53,188KN/M35ME093IL035ES10MPAFK190KPA粘土W242,IL040185KN/M310ME082ES12MPAFK210KPA4进度要求建筑设计3周,结构设计7周,审核图纸、计算书和答辩1周。2框架式住宅设计任务书根据国家关于城镇住宅建设政策,为满足城市居民住房的需要,拟在黑龙江某市建造一批采用框架结构,轻质墙体的工业化住宅。设计要求与条件如下1设计要求1)建筑面积为90、110M2、140M2,一梯两户。2)户型三室二厅、三室二厅二卫(140M2);3)建筑层高30M;4)建筑层数6层;5)建筑平面系数,不得低于48(居住系数),70(使用系数);6)结构形式钢筋混凝土框架承重,内外围护结构采用轻质板材或砌体;7)平面形式不限,但是要考虑平面组合的可能性。2设计条件1)周围环境(1)一般住宅区;(2)城市中心区、市面繁华、建筑密集。2)地质资料见总说明3)机械化施工程度可以满足较高程度的机械化施工要求;4)水、暖、电由城市区域统一供给。3质量要求1)争取每户均有好朝向房间;2)房间面积、尺寸、形状应满足相应家庭的人口家具设备布置的需要;3厨房应有直接采光和通风条件;4必须满足相应的防火规范要求;5厕所应考虑设置淋浴或浴盆的条件;6每户设服务阳台,根据需要可适当增设生活阳台;7充分利用辅助和交通面积、提高面积使用效率;8设计方案应有利于节约能源;9建筑装修应根据修建地点的环境与城建要求,建筑外貌应朴素、大方、美观;10、室内采光可根据房间的不同性质,保证最低要求;11、充分利用室内空间,适当设置某些简易的设施,如隔板、吊柜等。4参考资料1建筑设计资料集(3)。中国建筑工业出版社2建筑设计规范大全1,53新颖住宅方案选粹。中国建筑工业出版社4建筑结构设计手册。安徽科技出版社5地基基础实用设计与施工手册。中国建筑工业出版社摘要本工程为居民住宅,建筑面积282428M2,占地面积47071M2,六层,总高193M,采用钢筋混凝土框架式结构,柱下独立基础,设计基准期50年,结构安全等级为二级,抗震设防烈度为7度。建筑设计本着“功能适用,经济合理,造型美观,环境相宜”的原则,以国家相应规范、标准为依据,完成了设计任务书所要求的建筑平面设计,立面、剖面、建筑节点详图设计,共画出建筑图4张。结构设计本着“安全,适用,耐久”的原则,进行了竖向荷载汇集,水平荷载汇集,内力计算,内力组合,结构抗震验算,板、梁、柱、楼梯、雨蓬、基础等结构构件的设计。共画出结构图4张。关键词住宅框架结构设计ABSTRACTTHISENGINEERINGISRESIDENCETHEBUILDAREAIS282428SQUAREMETRE,ANDTHEGROSSBUILDINGAREAIS47071ITHASFRAMESTRUCTUREHOUSEFLOORANDTHEGROSSHEIGHTIS193MTHEBUILDADOPTSTRUCTURE,THEDESIGNBASEYEARIS50YEARS,THESAFEGRADEISTHREE,ANDTHEEARTHQUAKEINTENSITYSALEIS7THEARCHITECTURALDESIGNISONTHEPRINCIPLEOFFUNCTIONAPPLICABLE,ECONOMICFEASIBLE,MODELFAIRANDENVIRONMENTHARMONIOUSBESIDES,THEDESIGNISONTHEBASEOFBUILDINGCONDEANDBUILDINGREGULATIONOFOURCOUNTRYIHAVEFINISHEDARCHITECTURALPLANDESIGNTHATTHEDESIGNDESCRIPTIONREQUIREANDONTHEBASEOFWHICH,IHAVEFINISHEDBLOCKDIAGRAM,PROFILEVIEWANDARCHITECTURALPLANTHEGROSSARCHINTECTURALDRAWINGARE4PIECESTHESTRUCTUREDESIGNISONTHEPRINCIPLEOFSAFEAPPLICABLEANDPERMANENTANDONTHEBASEOFITIHAVEDONEVERTRICALLOADCOLLECT,HORIZONTALLOADCOLLECT,STRESSCALCULATE,STRESSCOALESCE,STRUCTEARTHQUAKERESISTANTDESIGNBESIDESIHAVEDESIGNEDBEAMFLOORSLABCOLUMNSTAIRRAINROOFANDFOUNDATIONANDSOONTHEGROSSCONSTRUCTIONDRAWINGARE5PIECESKEYWORDSRESIDENTIALFRAMESTRUCTUREDESIGN目录1工程概况(1)2结构布置及计算简图(1)3重力荷载计算(2)31屋面积及楼面永久荷载标准值(2)32屋面积及楼面可变荷载标准值(3)33梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算(3)34重力荷载代表值(3)4框架侧移刚度计算(4)41横向框架侧移刚度计算(4)42纵向框架侧移刚度计算(6)5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算(8)51横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算(8)52横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算(12)6竖向荷载作用下框架结构的内力计算(16)61横向框架内力计算(16)62横向框架内力组合(27)7截面设计(40)71框架梁(40)72框架柱(44)8罕遇地震作用下弹塑性变形验算(49)81罕遇地震作用下的楼层剪力(49)82楼层受剪承载力计算(50)9板的设计(53)91荷载设计值(53)10楼梯的设计(56)101楼梯板的设计(56)102平台板设计(57)103平台梁的设计(58)11雨蓬板设计(59)12基础设计(60)121工程地质条件(60)122基底面尺寸(60)123初步选择基础尺寸(61)124验算持力层地基承载力(61)125地基变形特征验算(61)126基础高度验算(63)127基础配筋计算(64)参考文献结束语1工程概况本工程为大庆市学苑小区繁华地段的住宅小区的学苑住宅楼,为框架式结构房屋。总建筑面积282428平方米,建筑纵向长4256米,横向长1106M主体结构共6层,层高为30M基本风压W0055KN/M2,基本雪压为045KN/M2,建设场地的地震基本烈度为7度,建筑结构抗震等级为框架三级,场地特征周期为二区,场地土为II类,地面粗糙度为C类。建筑结构的安全等级为二级,设计使用年限为50年。2结构布置及计算简图根据房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面,立面及剖面设计,其标准建筑平面,结构平面和剖面示意图分别见建施02,结施02,建施03。住宅外墙采用空心混凝土砌块,墙厚为400MM。内墙采用空心混凝土砌块,墙厚为200MM。门为木门和钢门,门洞尺寸12M20M、10M20M、09M20M、08M20M、07M20M窗为节能塑钢窗,洞口尺寸为18M17M,15M17M,12M12M。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取100MM梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算,由此估算的梁截面尺寸见表1,表中还给出了各层梁,柱和板的混凝土强度等级。其设计强度C35,C3022/571,/716MNFNFTC22143/,143/CTFNMFM表1梁截面尺寸(MM)及各层混凝土强度等级横梁(BH)纵梁BH层次混凝土强度等级AB跨BD跨纵梁1C3535040030040030040026C30300400250400250400由已知条件查表可知该框架结构的抗震等级为三级,其轴压比限值09,各层N的重力荷载代表值近似取15KN/MM。则边柱及中柱的负载面积39255M和2239345M。2由式A得各层柱截面面积为CNCF边柱A32213925106709367CM中柱322125394150610367CAM如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面长度分别为267MM和336MM。根据以上计算结果并考虑其它因素,柱截面尺寸取值为1层600MM600MM26层500MM500MM基础选用柱独立基础,基础埋深195M,基础高095M。框架结构计算简图如图1所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,26层柱高即层高取30M底层柱高度从基础顶面算至一层楼底即H30091950950148M取H48M1136M48M30510M30510M45M24MABC13M36M30510M246739M27M36MD39M548M48M图1框架结构计算简图3重力荷载计算31屋面及楼面的永久荷载标准值屋面(上人)30厚细石混凝土保护层222/603MKN三毡四油防水层04KN/20厚水泥砂浆找平层202/42150厚水泥蛭石保温层57501K100厚钢筋混凝土板252/MNV型轻钢龙骨吊顶025KN/合计496KN/215层楼面瓷砖地面(包括水泥粗砂打底)0552/MKN100厚钢筋混凝土板252/510MKNV型轻钢龙骨吊顶025KN/合计330KN/232屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值20KN/M2楼面活荷载标准值20KN/M屋面雪荷载标准值045KN/M0145KRS2(式中为屋面积雪分布系数,取)RR33梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸,材料容重及粉刷等计算长度上的重力荷载;对墙,窗,门等可计算单位面积上的重力荷载。具体过程重略,计算结果见表2表2梁、柱重力荷载标准值层次构件BMHMRKN/M3G/(KN/M)L/MNG/KNG/KN左横梁0350425105368451321499中横梁03042510531524139828右横梁030425105315361314742纵梁0304251053154245292989881柱060625119945522316623206左横梁030425105315451318429中横梁02504251052632413819右横梁0250425105263361312285纵梁02504251052634244418300326柱050525105656352102375102375注表中为考虑梁柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;G表示单位长度构件重力荷载;N为构件数量,梁长度取净长,柱长度取层高。外墙为400MM厚砌块,外墙面贴瓷砖(05KN/M)内墙面为20MM厚抹灰,则外墙2单位墙面重力荷载为05040118170025442/KNM内墙为200MM厚砌块,两侧均为20MM厚抹灰,则内墙单位墙面重力荷载为0201181720022922/木门单位面积重力荷载为02KN/M;塑钢窗单位面积重力荷载为04KN/M2234重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值G为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载I代表值及上下各半层的墙柱等重量,计算G时,各可变荷载的组合值按表116的规定采I用,屋面上的可变荷载均取雪荷载。具体过程略,计算结果见图2G12645KN6098735图2各质点的重力荷载代表值4框架侧移刚度计算41横向框架侧移刚度计算横向侧移刚度计算方法如下。横梁线刚度计算过程见表3,计算过程见表4BICI表3横梁线刚度类别层次2/CENM/BH40/IM/L/CEILNMA15/CEILA20/CILNMA1315403504001867914500131101961026110左横梁263030040016450010716213131543004001690240021010315104210走道梁26300250400133312400167250333131543004001693600141021102810右横梁2630250400133303600111167222表4柱线刚度计算表CI层次CHM2/CENBHM4CIM/CEILNM145003154106006001089107561026300030500500521521柱的侧移刚度D值按下式计算D,为柱的侧移刚度修正系数,可由表2所21HIC列公式计算。根据梁、柱线刚度比的不同,柱分为中框架中柱和边柱,边框架中柱和K边柱以及楼梯间柱等。现以第2层横梁B3柱的侧移刚度计算为例,说明计算过程,其余柱的计算过程略,计算结果见表57第2层B3柱及其与其相连的梁的相对线刚度如图3所示图中数据取自表3和4,由表2可得梁柱线刚度比为K312055K10542C13图3梁的相对线刚度由式102215034892/CIDNMH表5中框架柱侧移刚度D值(N/MM)左边柱11左中柱7右边柱7右中柱7层次KC1IKC1IKC1IKC1IDI360307013392463410500344238982103200138957640080002861983736474893520342014610135581179037125752210400016711571540904031121615615240671027703411432706096104932072615029603471456452074104531901351537727表6边框架柱侧移刚度D值(N/MM)A1,A13B1,B13,C1,C13D1,D13层次KC1IDKC1IKC1IDI36030701339246341050034423898210320013895764037646842034201461013558117903712575221036201531063199820774910277034114327060961049315229880296034714564525778514续表6B4,B5,B11,B12,C4,C5,C11,C12D4,D5,D11,D12层次KADKADI360960032422518250320013895764021845162108503522441851072302661844054269110310889048120192310198031713331462148643将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度,ID见下表7表7框架各层层间侧移刚度层次1236ID81037648752547730992由表7可见092607,故该框架为横向规则框架。21/42纵向框架侧移刚度计算。表8纵梁线刚度类别层次2/CENM/BHM40/I/L/CEILNMA15/CIL20/CEILNMA1315403004001691390012910194102581026302504001333900103154205131543004001690360014102110281026300250400133136001111672221315430040016933001531022910305102630250400133033001211822421315403004001691270018710281037310纵梁26302504001332700148222296表9纵向中框架柱侧移刚度D值(N/MM)B1,B13,C1,C13中柱8中柱6层次KC1IDKC1IKC1IID260320013895784608920308214208307880282196219267223652203620153106329910080335232722708900308213871235703279102960347145645208260469197073103950373115335628511790续表9B4,B10B5,B9C4,C10C5,C9层次KC1IDKC1IDKC1IDKC1IDI360853029920768030821029120201640711026218214630678025317586871535424209640325225895909270317219959709640325225895907670277192397172829710790046219420350760045619171710658043618301860628042918027821498435表10纵向边架柱侧移刚度D值(N/MM)A1,A13,D1,D13中柱8中柱6层次KC1IDKC1IKC1IDI360320013895784606690251174081404340178123848025188771203620153106329907560274190503406680250173784629920542102960347145645206200427179498702740340142894728759388续表10A4,A10A5,A9D4,D10D5,D9层次KC1IDKC1IDKC1IDKC1IDI3607470272188777707220265184205206040232161165605800225156077513804522084302972060372081602902012130068302551767832065502471713605151078810691044318591740669043813514580560041417387460537040917166331333202表11纵向框架各层层间侧移刚度层次1236ID855875598014678708873可见087307,故该框架为纵向规则框架。21/D5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算51横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算511横向自振周期计算结构顶点的假想侧移由式计算。KNIKTNIKJGIINIKGIVV/,计算过程见下表12表12结构顶点的假想侧移层次KNGI/KVGI/MNDIMI/I/6409187409187730992560154845642456105164373099214391492446424561694099730992231813485364245623365557309923196111682642456297901187525434047971172259937016181037645684568按式计算基本周期,其中的量纲为M,取07则T71TT01T53604S512水平地震作用及楼层地震剪力计算因为本设计方案中结构高度不超过40M,质量和刚度沿高度分布较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按式计算即IEQG850I08572964509187394KN因为本设计场地特征周期为二区,场地土为二类,TG04STGT1046S5TG所以09091MAX476G17312456EKEQFGKN因14T所以可不考虑顶部附加水平地震作用。4050,GTS各质点的水平地震作用按式计算1IIEKNJJGHF具体过程见表10。各楼层地震剪力按式,结果见表13中。NIKIFV表13各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次MHI/KNGI/MNHI/JIHGKNFI/KVI/61984091878101903018841740417405168642456107932602515577297513413864245688658930206458131433253108642456693852501613585417917927864245650111570116258942050731487225993468475008117923222996各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图4513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分别按式和顶点位移II,计算过程见下表11。表中还计算了各层的层)(I计算和KNKSJIJIDV11/间弹性位移角由表14可见,最大层间弹性位移角发生在第3层,其值为IEH/1/5991/550,满足由表查得。的要求,其中50/1HEF654321796图4楼层地震剪力514水平地震作用下框架内力计算以平面图中(6)轴线横向框架内力计算为例,说明计算方法,其余框架内力计算略。框架柱端剪力及弯矩分别按式和计算,其中SJIIJIJVD1,YHMIJBIJHYVIJIJ1取自表5,取自表7,层间剪力取自表13。各柱反弯点高度比Y按式IJDIJD确定,其中由表查得。本计算中底层柱需考虑修正值,第2层柱需321YYNY考虑修正值,其于柱均无修正。具体过程及结果见下表141和表14横向水平地震作用下的位移验算层次KNVI/MDI/I/MI/HI/IEH641740730992057114130001/5253597513730992133108430001/2248414332573099219695130001/1530317917973099224575530001/1223220507387525423450930001/1280122299681037627527548001/1744梁端弯矩,剪力及柱轴力分别按式,1IJBIRLBLMI和和式计算。其中梁线刚度取1IJBIRLBRMILVBB21KNIRBLVN1自表2,具体过程见表15。表15各层柱端剪力及弯矩计算边柱层次IH/MI/KNIJD1I1IVKYBIM1UI163041740730992924652803070115814255309751373099292461233030702592527754301433257309929246181303070351904353533017917973099292462267030704272040792302050738752551013623750342051363434911482229968103761432739420277089168422082续表15中柱层次IH/MIV/KNIJD1I1IVKYBIM1UI163041740730992238981365105035143326615309751373099223898318810504382657384301433257309922389846861050456326773133017917973099223898585810504579089665230205073875255257526034117905905190511482229968103762072657030961065177949582注表中M量纲为V量纲为KN,KN表16梁端弯矩剪力及柱轴力计算边横梁中横梁柱轴力层次LBRBLBVLBMRBLBV边柱(A)边柱(C)614251021455441640164024136754482352934275145101644204420243683156034904446044334519737123712324593635337453359836135452913985798572482146446127542621165064535701045310453248711100161789515715727445359311358113582494651360923767CD20834910735629182745B5410697321359378596821446570564127601802BAA1794465851027436507243526819985417337095606413601842图5左地震作用下框架弯矩图,梁端剪力及柱轴力图52横向风荷载作用下框架内力和侧移计算521风荷载标准值风荷载标准值按式,基本风压由荷载规范第730KZSWW205/KNM节查得3/42001208519SCHB迎风面和(背风面)。类地区由表查得V040;,146TS2220146/TS由表查得02IRZZZH由式得取图轴线横向框架,其负载宽度为39M,由式得沿房屋高度的分布风荷载标准值为639052145ZSZSQ根据各楼层标高处的高度由表111查取,代入上式可得各楼层标高处的QZ,见下I表17;QZ沿房屋高度的分布见图6(A)表17沿房屋高度分布风荷载标准值层次MHI/I/ZZMKNQ/1KZQ/261981981084160230516819808507615720341381980700741471873108198055074137174278198039074127161148198024074117148荷载规范规定,对于高度大于30M且高宽比大于15的房屋结构,应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计中房屋高度H195M15,由表14可见沿房屋高度116161范围内变化,即风压脉动的影响Z较大。因此,该房屋应考虑风压脉动的影响框架结构分析时,应按静力等效原理将图6(A)的分布风荷载转化为节点集中荷载CCABBA51798406178253230187461812109(A)风荷载沿房屋高度的分布(单位KN/M)B等效节点、集中风荷载(单位KN)图6框架上的风荷载荷载规范规定,对于高度大于30M且高宽比大于15的房屋结构,应该用风振系数来考虑风压脉动的影响。本工程房屋高度H193MZ15,由表17可见,沿房屋高度在074到084范围内变化,即风压脉动的影响教小。Z框架结构分析时,应按静力等效原理将图6(A)的分荷载转化为节点集中荷载,如图6(B)所示。例如计算第4、5层集中荷载、的计算过程如下5F4530120716891207142673F27698KN411186913508207162768327639KN522风荷载作用下的水平位移验算根据图6(B)所示的水平荷载由式计算层间剪力,然后依据表12求出NIKFV1IV轴线框架的层间侧移刚度,再按式计算各层的相对侧移和6NIKSIIJID11/和绝对侧移。计算过程见表18表18风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次123456KNFI/11468499129851104607VI56034457360826961711607MD/701067177566289662896628966289I080062054041026009I/080142196237263272IH1/60061/48311/55121/73771/116261/32789由表18可见,风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/11626远小于1/550,满足规范要求。523风荷载作用下框架结构内力计算风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同,计算略图轴线横6向框架在风荷载作用下的弯矩。梁端剪力及柱轴力见表(19)图7表19各层柱端剪力及弯矩计算边柱层次IH/MIV/KNIJD1I1IVKYBIM1UI163060766289924608503070102522853017116628992462390307025179537430269556628992463760307035395733330360866289924650303070460490623044577177510136629034205196392514255037010614327112502770894804594中柱层次IH/MIV/KNIJD1I1IVKYBIM1UI163015835456416085467060402535010515302992545641608588306040359271722430423054564160851248060404014782246330530454564160851565060404521132582230621954564160851835060405128082697148699339345124432212082606661323159表20梁端弯矩剪力及轴力计算边横梁中横梁柱轴力层次LBMRLBVLBMRLBV边柱(A)边柱(C)中柱(B)62281644508726326324219087132228556251445239826826246883265815624912899454021445144524120472913829123130013264558421312131241776131325751300215291594456942561256124213420064014152911557200345791312831282426072798583015572856912301529164589132659420372361807364390750087239405869471219681204762346077232038558399123908745806729320678480(A)框架弯矩图B梁端剪力及柱轴力图图7横向框架在水平风荷载作用下的弯矩、梁端剪力和轴力图6竖向荷载作用下框架结构的内力计算61横向框架内力计算611计算单元取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为39M,如图8所示。楼面荷载传递6如图水平阴影所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过纵向框架以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点。由于纵向框架的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。56390390195061950120360180318037ABCD图8横向框架计算单元612荷载计算6121恒荷计算2Q22Q111M1M1PPP360240450图9恒荷分布图在图9中,、代表横梁自重,为均布荷载形式。对于第6层1Q1和1135/,263/QKNMQKNM和为房间和走道板传给横梁的三角形荷载,由图9所示几何关系可得122Q、和112249634/4960/436178/KQKNM分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷载,它包括梁自重、楼板重、女21P和儿墙等重力荷载。现计算如下110645952196239541398K20716262PN2105959180236243950K11463517264P集中力矩112205208307,982835M964KN,M7649KNEMPEMP对25层,、和包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载。其它荷载计算方1Q1法同第6层,结果为1113529074/,263/,2639102/QKNMQKQKNM12218/,798KN219273269263759KN12P827836411129543261808657KN111228,6,M74KN,5KNMPEMMPEKNMPEPE对1层11136829127/,35/,352961074/QKNMQKQKNM2/,47928N155418730PKN219927315926374KN12P82783612011594326848670KN12126033,12M8,68KNPEMMPEKNMPE6122活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图10所示。450240360P12P21P1Q11Q2图10活荷分布图对于第6层1122239078/,408/,36072/,QKNMQKNMQKNM15955P219270243K128365PN11204K1112229,30,M57KN,76KNMPEKNMMPEKNMPEPE同理,在屋面雪荷载作用下11222304576/,408/,/,QQQM,19PK2PK6PK136PK122,08,5N,04KNENMENMEPE对25层1122278/,4/,7/,QKQKQK,15P03P05P140PK11229,M7N,76KNMENMMENMEPE对1层1122278/,48/,7/,QKQKQK,15P03P05P140PK112263,6,38N,2KNENMENMEPE将以上计算结果汇总表21表21横向框架恒载汇总表层次1Q12Q121P21P1M2163152632631934119017868133698253097264101787366490825107426310221287792118870957569699165178879468748151112731510741287792118873007774712067201095116610681008表22横向框架活载汇总表层次2Q112Q1P212P11M21678176481087216217553952403541205246214043162190493000682570581760402578487217552403205214042193257176178487217552403205214042193257176613内力计算梁端、柱端弯矩采用二次分配法计算。由于结构和荷载均对称,故计算时可用半框架。弯矩计算过程如图,所得弯矩如11图。梁端剪力可根据梁上竖象荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重,如表23和表24所列。表23恒载作用下梁端剪力及柱轴力(KN)荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨A柱B柱C柱D柱层次ABVCDABVCDAVBCVD顶N底顶底N顶底顶N底63175102920803705200831393212108197720722088113081337611275123388426104899352114155405879290900907010404940678607228992919224613452423771258341911621179187882085144058792909010076009404840688667829002918336143567736274383372980631869282233028934058792909010076009404840688667829002918447674683948777508440496425593772139784240587929090290770014037407984776929092919559257983612726333551186532494715749221417886330020181080244178419698775530023026637986855742297898162171669235690361658表24活载作用下梁端剪力及柱轴力(KN)荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨A柱B柱C柱D柱层次ABVBCVDABVCDVABVCD顶N底顶底N699522428806564814602001005101500400497523410152143390823705064414265215273775375775629336542056474续表24荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨A柱B柱C柱D柱层次ABVCDVABCVDAVBCVD顶N底顶N底59952886480401402006005019552110352383080712480596431476531455441526750315275876132241139354995288648005023006991031128364265481854271112175241885342996171299339952886480050230069910311283642654109370161493189551183727682295051299528864800502500799103112836416551367597611864512669148061025210288711199528864800702900998810023172896396571641812504223671639117786132331234991713219489514273405164338910682081862679345802731028057319420354186778314385073431769175948235946336487190685120876950279128105226039520351859427129147317594620358946336487190685120986920852158072260352831077421104932587012738460526125089172463025390129854673698765804125320847917305423589463364871906815129086347029851085723126035482103917421024873906193480563192281560310594782671953494284710734314390407959583028093409431050791026702380364549图11(1)恒荷作用下的弯矩分配图111621036487187519083492350305514301258149342342158032186717803389503190190430535049231098187518741459190314863473602368426732045322782094711274975764838532992902952963605656120912929529636095696120912953252669354961031731102165911(2)恒荷作用下的弯矩分配03140627480231476590156323094190764183292167104482193429431208743248519693430142574861606712387206824987160031509648310739005426317090125802716350673832504186937856210345784429429148062732416742786106741329180623097361049203415931472032571603439406189230653149720651472819031793085028463149780326176011352632416753406210319476203406281304723180956860312407519图12(1)活荷作用下横向框架弯矩的二次分配法94049634232917112471601600704823023036490227562941629338620427051062180123493492323005051481482302300480471601602196502803716212628845932479461212486495494867249121894164796121949174349125323420273138083014063图12(2)活荷载作用下
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