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文档简介

前言II摘要IIIABSTRACT11绪论22建筑设计321工程名称422设计资料423建筑技术条件4231气象条件4232工程地质条件424建筑平面设计425建筑剖面设计426建筑立面设计527建筑屋面排水设计53结构设计631结构选型6311结构体系选型6312框架结构承重方案的选择6313其它结构选型632框架结构计算7321确定框架计算简图7322结构尺寸9323框架测移刚度计算10324荷载计算12325横向框架的内力计算32326框架梁柱的内力组合56327框架梁柱的截面设计57前言毕业设计是土木工程专业学生毕业前的最后学习和综合训练的阶段,是知识深化、拓宽、教学的重要过程,是学生学习、研究和实践的全面总结,也是对学生综合素质与工程实践能力的全面检验,是实现本科培养目标的重要阶段。通过毕业设计,着重培养学生综合分析和解决问题的能力、组织管理和社交能力,培养学生独立工作的能力以及严谨、扎实的工作作风和事业心、责任感。为学生将来走上工作岗位,顺利完成所承担的建设任务奠定基础。毕业设计的任务是,综合运用大学四年所学理论基础及专业知识,通过进一步的学习和设计训练,使学生熟悉建筑空间环境组合设计和构造设计的基本原理和方法,具备一般工业与民用建筑设计的基本技能;能够根据不同情况,合理地选择结构、构造方案;能熟练地进行结构设计计算;较好地掌握计算机在建筑、结构设计计算中的应用,提高分析和解决实际问题的能力,学会利用各种设计资料,为适应实际工作打下良好的基础。2012年2月假日阳光宾馆工程摘要本设计分为两个部分建筑设计、结构设计。建筑设计包括建筑方案和建筑施工图的绘制,结构设计为本设计最主要的部分。结构设计主要进行了结构方案中轴的一代表性框架的荷载计算、内力分析及组合、构件配筋计算和抗震设计等。在确定框架布局之后,先进行竖向荷载值计算和地震、风荷载计算,然后利用值法求出荷载D作用下的结构内力(弯矩、轴力、剪力),找出最不利的一组或几组内力组合,选取最不安全的结果计算配筋并绘图,利用建模复核计算结果。此外还进行了柱下独PKM立基础、楼梯楼板等构件的设计。关键词宾馆建筑,结构设计,框架,内力计算,抗震设计,构件配筋SUNSHINEOFHOLIDAYHOTELPROJECTRENXINCHEN(DEPARTMENTOFENGINEERINGQINGHAIUNIVERSITYQINGHAIXINING810016)ABSTRACTTHEDESIGNISDIVIDEDINTOTWOPARTSARCHITECTURALDESIGN,STRUCTURALDESIGNARCHITECTURALDESIGNANDCONSTRUCTIONPROGRAMMEOFCONSTRUCTIONPLANSDRAWN,STRUCTURALDESIGNBASEDDESIGNOFTHEMOSTIMPORTANTPARTMAJORSTRUCTURALDESIGNOFTHESTRUCTUREOFTHEPROGRAMMEINTHEAXISFRAMEWORKOFAREPRESENTATIVEOFTHELOAD,ANDTHECOMBINATIONOFINTERNALFORCES,COMPONENTSEISMICREINFORCEMENTCALCULATIONANDDESIGNINDETERMININGTHEFRAMEWORKOFTHELAYOUT,THEFIRSTFORVERTICALLOADVALUEANDEARTHQUAKES,WINDLOADS,ANDTHENUSINGTHEVALUEOFDOBTAINEDUNDERTHELOADOFINTERNALFORCESMOMENT,THEAXISOFSHEAR,TOIDENTIFYTHEMOSTADVERSEOFAGROUPORSEVERALGROUPSOFINTERNALFORCEPORTFOLIO,SELECTTHEMOSTUNSAFEANDREINFORCEDTHERESULTSOFCALCULATIONGRAPHICS,USEOFPKPMMODELINGREVIEWTHERESULTSINADDITION,ASEPARATECOLUMNUNDERTHEFOUNDATION,FLOORSTAIRCASE,ANDOTHERCOMPONENTSOFTHEDESIGNKEYWORDSHOTELCONSTRUCTION,STRUCTURALDESIGN,FRAMEWORK,INTERNALFORCESCALCULATION,SEISMICDESIGN,1绪论毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。根据教学大纲的要求,应用所学基础知识及专业知识,全面系统地完成整个毕业设计,以初步了解和掌握建筑、结构设计人员的工作内容及工作步骤。本组毕业设计题目为某宾馆框架结构设计。在毕业设计前期,我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识,并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕业设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时,进一步了解了EXCEL。在绘图时熟练掌握了AUTOCAD、天正建筑和PKPM等设计软件。框架结构设计的计算工作量很大,所以只抽取了一榀框架进行手算,其它采用结构设计软件PKPM进行计算,并将计算结果加以比较,找出其差别,并分析其原因。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。2建筑设计建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题,着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排,内部和外表的艺术效果,各个细部的构造方式等,为人们提供一个有组织的内部空间环境的同时,也创造了一个有组织的外部空间环境。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调,以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求,使建筑物做到安全、适用、经济、美观的原则。在建筑设计之前需要明确建筑目的和总的要求,从中可以了解建筑物的性质及其大概的使用要求。本方案采用全框架结构,框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形式的骨架结构,框架结构的特点是有梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用。其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,能获得较大的使用空间,建筑立面容易处理,可以适应不同的房屋造型。同时,在结构性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑中采用。但是,由于框架结构构件的截面尺寸一般都比较小,它们的抗侧移刚度较弱,随着建筑物高度的增加,结构在风荷载和地震作用下,侧向位移将迅速加大。为了不使框架结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密,框架结构一般只用于层数不超过20层的建筑物中。建筑物是社会物质和文化财富,它在满足使用要求的同时,还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求。假日阳光宾馆采用全浇钢筋混凝土框架结构,主题结构为6层,1层的建筑层高为39M,26层建筑层高为36M,室内外高差045M,建筑设计使用年限为50年,安全等级为二级,环境类别为一类,抗震设防类别丙类,填充墙为加气混凝土砌块,内墙后200MM,外墙后250MM,墙采用铝合金玻璃窗,室内门采用木门(一层入口处采用铝合金门)。基本风压045KN/M,地面粗糙度为B类,基本雪压为040KN/M。抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为01G,场地类别为类,冻土深度为08M,地下水位为185M,修正后的地基承载能力特征值为FA200N/M。21工程名称假日阳光宾馆22设计资料工程概况该建筑位于北京市香山,建筑性质为宾馆,总建筑面积约为5000平方米,建筑总高度为177。主体结构共5层,首层层高为45,其它层层高均为MM33,局部突出电梯维修间高为33。M23建筑技术条件231气象条件(1)温度夏季最高气温39,冬季最低气温25;(2)基本风压;2045MKN(3)雨雪条件基本雪压,冻土深度08。M232工程地质条件(1)设计的基本加速度为02G,修正后的地基承载力特征值为,20MKNFA类场地土;(2)地下水位地表下185,无侵蚀性;(3)抗震设防烈度8度。查建筑抗震规范,北京香山8度设防。地面粗糙度为B类。24建筑平面设计根据设计要求和工程所在地区自然及地质条件,以及动静分区的设计原则,采用T形来满足宾馆的适用要求,不仅能够充分利用四周宽阔地带形成良好的视觉,而且呈T形布局有利于建筑采光和通风。采用内廊式平面组合,能够较好的满足宾馆各个房间单独使用的要求。25建筑剖面设计建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用,以及建筑剖面中的结构、构造关系等。它和房屋的使用、造价和节约用地等有密切关系,也反映了建筑标准的一个方面。本工程建筑剖面形状为矩形,具有形状规则、简单、有利于梁板的布置的特点,同时施工方便。26建筑立面设计建筑物在满足使用要求的同时,它的体形、立面,以及内外空间组合等,还会给人们在精神上以积极向上的感觉。因此,建筑物除了要满足使用上的要求以外,还要考虑人们对建筑物的审美要求。建筑物的美观要求,还在一定程度上反映社会的文化生活、精神面貌和经济基础。建筑物的立面,受其内部使用功能和技术经济条件所制约,并受基地环境群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象,并不等于房屋内部空间组合的直接表现,建筑体型和立面设计,必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性,如均衡、韵律、对比、统一等等,把适用、经济、美观三者有机地结合起来。本建筑为宾馆设计,其造型力求美观、大方,建筑总高度为177,主体结构共M五层,局部突出33高的电梯维修间。底层层高为45,二至五层层高为33。M立面设计在满足建筑功能要求的前提下,运用建筑造型和立面构图的一般规律,紧密结合平面、剖面的内部空间组合,恰当地确定门、窗、檐口、勒脚等部件的比例、尺度、位置、使用材料与色彩,做到主从分明,比例恰当,布局均衡,协调统一,虚实对比强烈。外墙均为涂料粉刷,每层有明显的色带分隔,色带具体色彩由甲方自定。以达到立面美观要求。27建筑屋面排水设计采用檐沟内排水,把雨水引向雨水口经落水管排至地面。3结构设计31结构选型311结构体系选型采用钢筋混凝土框架结构。312框架结构承重方案的选择竖向荷载的传力途径楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本宾馆框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。313其它结构选型(1)屋面结构采用现浇钢筋混凝土板作承重结构,屋面板取上人屋面的使用荷载。(2)楼层结构均采用现浇钢筋混凝土平板作承重结构。(3)楼梯结构采用钢筋混凝土板式楼梯。(4)过梁窗过梁以及带雨蓬的门过梁均采用钢筋混凝土梁,并采用纵横向框架梁兼做窗过梁。(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单独基础,走廊采用双柱联合基础。(6)基础梁因持力层较深,采用现浇钢筋混凝土地梁。32框架结构计算321确定框架计算简图假日阳光宾馆采用全浇钢筋混凝土框架结构,主题结构为6层,1层的建筑层高为39M,26层建筑层高为36M,室内外高差045M,建筑设计使用年限为50年,安全等级为二级,环境类别为一类,抗震设防类别丙类,填充墙为加气混凝土砌块,内墙后200MM,外墙后250MM,墙采用铝合金玻璃窗,室内门采用木门(一层入口处采用铝合金门)。基本风压045KN/M,地面粗糙度为B类,基本雪压为040KN/M。抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为01G,场地类别为类,冻土深度为08M,地下水位为185M,修正后的地基承载能力特征值为FA200N/M。结构构件的参数估算和计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。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。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面,基础标高根据地质条件,室内外高差等定为060,则室内0000至M基础顶面的距离为060006001200故底层柱高为451257,其它M层高均为33。从结构平面上选取轴这一榀有代表性的框架作为计算单M元,由此,可绘出框架的计算简图如下图所示。1横向框架计算简图322结构尺寸一、框架梁截面尺寸梁的截面尺寸首先按照两的跨度进行估算,见下表。二、框架柱截面尺寸柱截面尺寸应满足NCN12梁的截面尺寸估算梁跨度L(MM)梁高系数梁高(MM)梁宽系数梁宽MM实选截面BHMMMM横向框架梁6800(1/121/8)L567850(1/21/3)L267400300800纵向框架梁7200(1/121/8)L600900(1/21/3)L267400300800次梁6800(1/181/12)L567850(1/21/3)L200300250600过道梁2000(1/181/12)L167250(1/21/3)L200300300600框架柱的轴压比限制抗震设计非抗震设计一级二级三级四级107075091柱的截面尺寸估算柱UNFCRGQSN12NAC边柱075143125141022448107610511297106277105中柱075143125141023168107610510349106325105选柱尺寸为600MM600MM,则ACBCHC60060035105MM2325105屋面板,楼板厚度估算位置跨度(MM)系数计算板厚度(MM)最小计算厚度(MM)实际选用板厚度(MM)楼板361/45L8080100屋面板361/35L10380110323框架测移刚度计算框架梁与柱为刚接,底层柱嵌固与基础顶面上。框架梁的跨度取柱截面形心之间的距离,底层柱的高度从基础顶面算至二层楼面,取是外地均至基础顶面的距离为0550M,则室内0000至基础顶面的距离为045005501000M,故底层柱高为391049M,其他各层柱高取层高。框架侧移刚度的计算梁线刚度的计算梁线刚度IB的计算边框架中框架类别EC/N/MM2BH/MMMMI0/MM4L/MMECI0/L/NMM15ECI0/LNMM2ECI0/NMMLAB跨3010430080012810106800565101084810101131011BC跨3010430060054109200081101012210111621011柱线刚度IC计算表层次/MMCHEC/N/MM2BH/MMMMIC/MM4ECIC/H/NMM1490030104600600108101066010102633003010460060010810109821010各层柱横向侧移刚度计算KC楼层ICI2BC一般层IBCK底层2CA一般层CK底层21CDAIH根数AC轴边框边柱086033521044AC轴中框边柱1150535741044B轴边框中柱2110515521042B轴中框中柱982101028058628104262/MKND596105AC轴边框边柱12805417810441AC轴中框边柱1611010171061981044B轴边框中柱3130712351042B轴中框中柱4160762511042/DKNM248105324荷载计算荷载计算作用在所选计算单元框架梁上的恒荷载有屋面和楼面恒荷载、梁上填充墙自重及梁的自重;柱上恒荷载有纵向框架梁传来的集中力及本层柱的自重。1第一层框架作用恒荷载的计算板的荷载传递示意图如上图所示,框架的荷载计算简图如下图所示。的计算板的楼面荷载为G3305KN/M2传递给梁AB的荷载为梯形荷载,等效转化为均布荷载为1223)PKN/M2318618051823故板左右两侧传递给梁AB的荷载为25231046KN/M梁(300800)自重2503(0801)525KN/M内墙自重;178KN/M2(3308)445KN/M计为1065254982083KN/M的计算梁(300600)自重250306450KN/M的计算2083KN/M(纵向框架梁传来的集中力)的计算。梁重及外侧抹灰梁重(300800)为2503070250125588KN/M抹灰层(梁外侧为瓷砖贴面)(05034)08067KN/M梁上墙体墙宽(7206)墙高(3308)窗的面积1515245M2墙的净面积(7206)(3308)4512M2墙重1222245042844KN板传来的荷载三角形荷载所产生的集中力为R1180536233052142KN次梁L1传给纵向框架梁的集中荷载FL1的计算梁重(250600)25025(0601)313KN/M梁上墙重178(72005)3306/21742KN板传来的荷载梯形荷载所产生的集中力为R205(6832)1833052975KNFL131368/2174229755781KN所以FA(588067)7221422844578115483KNFB的计算。梁重(300800)自重为2503(0801)525KN/M梁上墙体墙宽(7206)墙高(3308)门的面积124248M2墙的净面积(7206)(3308)48117M2墙重11717848022179KN板传来的荷载三角形荷载所产生的集中力为R1205361833052142KN板传来的荷载Q33052/23305KN/M所以FB(5253305)7221792142578116262KN由于对称性可知FCFB16262KNFDFA15483KN且第二层、第三层、作用荷载与第一层相同。3第六层框架作用恒荷载计算的计算板的屋面荷载为471KN/M2传递给梁AB的荷载为梯形荷载,等效转化为均布荷载为1223)P231861847185KN/M故板左右两侧传递给梁AB的荷载为27451490KN/M梁(300800)自重2503(08011)518KN/N/M的计算梁(300600)自重250306375KN/M的计算2008KN/MFA的计算。梁重及外侧抹灰梁重(300800)为2503(08011)02501125586KN/M抹灰层(梁外侧为瓷砖贴面)(05034)08067KN/M梁上女儿墙体311KN/M板传来的荷载三角形荷载所产生的集中力为R120536184713052KN次梁L1传给纵向框架梁的集中荷载FL1的计算梁重(250600)25025(06011)306KN/M板传来的梯形荷载所产生的集中力为R205(6816)184713561KNFL130668/235614601KN所以FA(586067311)723052460114594KNFB的计算。梁重(300800)为525KN/M板传来的荷载三角形荷载所产生的集中力为3052KN板传来的荷载Q4712/2471KN/M所以FB(525471)723052460114824KN由于对称性可知FCFB14824KNFDFA14594KN所选计算单元(一品框架)在恒荷载作用下的计算简图如下图所示。FC的计算梁上墙体墙宽(7206)墙高(3308)门的面积10124248M2墙的净面积(7206)(3308)48117M2墙重11717848022179KN梁(300800)自重2503(0801)525KN/M板传来的荷载Q33052/23305KN/M所以FC(5253305)7221798339KN恒荷载作用下得计算简图活荷载与雪荷载作用下的计算方法与恒荷载类此。活荷载作用下得计算简图屋面雪荷载,露面活荷载作用下的计算简图二重力荷载代表值的计算(一)恒荷载计算1屋面、楼面恒荷载计算屋面恒荷载计算项目材料重KN/M2自重KN/M2自重小计KN/M2屋面女儿墙M2女儿墙水平面积M2屋面恒荷载KN30厚细石混凝土保护层22066SBS改性沥青卷材防水04020厚水泥砂浆找平层20040100厚水泥砂浆蛭石保温层5050110厚钢筋很凝土板252754711512866712471151282757127321088楼面恒荷载计算项目材料重KN/M2自重KN/M2自重小计KN/M2楼面荷载/层KN瓷砖地面05515厚混合砂1702552、3、4、5层1512433052362555885100厚钢筋混凝土板2525033056层55885楼面面积计算过程及结果层数位置墙、柱水平截面面积M2总面积/层M2楼面净面积/层M2轴线36506305658轴线2123064轴线2530轴线6803062538轴线725层次梁处68032236(36506)9423615124轴线同25层轴线同25层轴线同25层轴线同25层轴线同25层6层次梁处同25层236同25层2、墙体自重计算首先计算出墙体沿竖向的净面积,用净面积乘其自重便得其重量墙体自重计算位置项目材料重KN/M2厚度M墙重KN/M2小计KN/M2贴瓷砖面05加气混凝土砌体550251375外墙混合砂浆抹气混凝土砌体55020110内墙混合砂浆抹面(双面瓷砖面05加气混凝土砌体550251375女儿墙混合砂浆抹面梁上墙体(女儿墙)重量计算墙重KN/M2墙高M均布墙重KN/M2长度M数量重量KN总重KN位置12轴线(纵向)22214310818615781轴线(横向)22214310888127358516底层横墙总重量计算墙重(KN/M2)铝合金玻璃门窗重(KN/M2)梁高M层高M墙高M墙长M竖向墙面面积M2门高M门宽M位置2轴线222041525016轴线0833201横向次梁17806493520713878窗洞面积(M)窗洞个数窗洞总面积(M)2竖向墙面净面积(M2)墙重(KN)窗重(KN)重量/层(KN)均布墙重(KN/M)2总重量/层位置6轴线50161113611136733轴线及横向次梁13878247032470360535839二至五层横墙总重量计算墙重(KN/M2)铝合金玻璃门窗重(KN/M2)梁高M层高M墙高M墙长M竖向墙面面积M2门高M门宽M位置EH轴线22204过道梁06房梁0825271527904FG轴线0825201横向次梁17806332720710614门窗洞面积(M)门窗洞个数窗洞面积(M)2竖向墙面净面积(M2)墙重(KN)窗重(KN)重量/层(KN)均布墙重(KN/M)2总重量/层位置EH轴线790417547175471154FG轴线及横向次梁1061418893188934633644六层横墙总重量计算墙重(KN/M2)铝合金玻璃门窗重(KN/M2)梁高M层高M墙高M墙长M竖向墙面面积M2门高M门宽M位置123454365689、1轴线222204过道梁06房梁08252715279042轴线0825201横向次梁17806332720710614窗洞面积(M)2窗洞个数窗洞面积(M)2竖向墙面净面积(M)2墙重(KN)窗重(KN)重量/层(KN)均布墙重KN/M2总重量/层(KN)位置轴线7904175471754711543644轴线及横向次梁106141889318893463底层纵墙总重量计算墙重(KN/)铝合金玻璃门窗重(KN/)梁高M层高M墙高M墙长M竖向墙面面积窗高M窗宽M位置12342543675689A轴线222043650606316855442121B轴线17802365060631685544门高24门宽10C轴线1780208493336506063214848842410位置门窗洞面积()个数门窗洞总面积()竖向墙面净面积()墙重(KN)门窗重(KN)重量/层(KN)均布墙重(KN/)总重量/层(KN)1089111210111371214113152121614151716616A轴线44152205333974138828295494B轴线2451243447732247972475C轴线2424844047839096793553624202二至六层纵墙总重量计算墙重(KN/)铝合金玻璃门窗重(KN/)梁高M层高M墙高M墙长M竖向墙面面积窗高M窗宽M位置1234543675689A轴线2220436506063168422121B轴线178023650606316842门高2410C轴线17802083325365060632148372410位置门窗洞面积门窗洞个数门窗洞总面积竖向墙面净面积墙重(KN)门窗重(KN)重量/层(KN)均布墙重(KN/)总重量/层(M)()()(KN)1089111210111371214113152121614151716616轴线44152205199544298825311316轴线245123053424558332轴线2424832257320965828394167193、框架梁自重计算框架梁自重计算层数位置M梁宽M梁高M混凝土自重KN/M3均布梁重KN/M跨度M数量重量/层KN总重/层KNA、B、C轴线030752536506063168352516832646房间过道房间过道房间过道15轴线030705525375621431134378轴线03069517536506063168326082房间过道房间过道房间过道5轴线0306904925517536756214311169372514、次梁自重计算次梁自重计算层数位置M梁宽M梁高M混凝土自重KN/M3均布梁重KN/M数量跨度M总重/层KN1505312558136轴线0250492530633(6806)318656975、框架柱自重计算框架柱自重计算层数柱截面宽M柱截面高M柱高M混凝土自重KN/M3柱重KN数量总重/层KN106006048025432938882506006032025288925926060060319252871925839(二)楼面活荷载计算楼面活荷载计算层数位置均布活荷载KN/楼面面积楼面活荷载KN26房间21512430248(三)雪荷载计算已知基本雪压,204/SKNM20140/KRSUKNM故雪荷载为S04186886547KN重力荷载代表值的计算层数荷载项目荷载值(KN)组合值系数层重力荷载代表值GI(KN)屋面恒荷载7321110雪荷载654705墙自重(上下各半层)3509610梁自重42948106柱自重(上下各半层)1922010167449楼面恒荷载5588510楼面活荷载3024805墙自重(上下各半层)5315910梁自重43613105柱自重(上下各半层)2588010193661楼面恒荷载5588510楼面活荷载3024805墙自重(上下各半层)5315910梁自重436131024柱自重(上下各半层)259210208825楼面恒荷载5588510楼面活荷载30248051墙自重(上下各半层56610218746梁自重4361310柱自重(上下各半层)32410788681三风荷载计算作用于建筑物表面的水平风荷载标准值,这里为风振系数,0KZSWUZ根据建筑结构荷载规范(GB500092001)(2006版)的741条规定可知,当建筑物高度30M时,可不考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响,即取10,为风荷载体型系数,本工程迎风面取08,背风面取05,故合ZSU计取080513,为风压高度变化系数,本工程地面粗糙度类别为B类,SZ可按建筑结构荷载规范(GB500092001)(2006版)的表721选取,风荷载的负荷宽度取计算单元的宽度72M,作用高度取节点上下半层的高度。风荷载计算层数层高(M)离地高度(M)SZZOKN/)K(KN/)开间M作用高度MFWK(KN)63320851261007373051618533175512010070233166843314251121006553315563331095103100603331433233765101005853313901394351310100450585723831613四横向水平地震作用计算本工程高度不超过40M,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。(一)采用能量法计算结构的基本自振周期T。计算过程详见下表(二)结构等效总重力荷载代表值EQG08578610379EQIGKN(三)计算水平地震影响系数本工程为8度设防,设计地震分组为第一组,场地土为二类,结构自震周期0403S,查建筑抗震设计规范(GB500112010)表5141得1T,查表5142得。MAX06035GTS由于TT5T,则地震影响系数为G1G2091MAX1601443R(四)各层水平地震作用标准值,楼层地震剪力及楼层间位移计算结构底部总的横向水平地震作用标准值为104673985EKEQFGKN因,所以不考虑顶部附加水平地震作用15T043GTSS各质点横向水平地震作用按下式计算IIEKNIHFG地震作用下各楼层水平地震层间的剪力为1,2NIKUFIN计算过程见后表楼层最大位移与楼层层高之比为0381914250850IHA满足水平位置限值的要求能量法计算结构基本自振周期楼层GIDKN/MIGN1UIDIN1UIII1UIMGIUIGIUI2T2GIUIGIUIII12II1616744959610167449000300981641016085193661361110006009518398174842088255961056993500100089185851654320882577876001300791649713032208825596109875850017006613782910121874624812063310049004910719525009832693204总计9439177480403各层水平地震作用标准值、楼层地震剪力及楼层间位移计算楼层GIKNHIMGIHIGIHIFIKNFNVIKNDKN/MUIVI/DM6167449214358340921888218885961000004519366118135052642141143299000074208825148309061188786217750001032088251152401488146697684696100001322088258217123651046087306500015121874649107185515364991654709385324800038325横向框架的内力计算一恒荷载作用下的内力计算(一)弯矩二次分配法计算弯矩采用弯矩二次分配法计算恒荷载作用下的框架弯矩。首先根据梁柱的线刚度来计算弯矩分配系数,然后计算梁在均布荷载作用下的固端弯矩及节点在集中荷载作用下的附加弯矩。此时规定弯矩绕杆端顺时针方向为正。145613062304524781056377861107548045204524781056178786231075480452290290710740240274074192020027407419202015978378050106106137437414514514514537437406106105091383851451862902907074024037右梁上柱下柱15843712545916540381872145265391216389071503240496524164650360240257861601470320520212306938151620503692393072390911027643048023803541562931542803079053132202391843071548538389004792510273971450465左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱05303650317822054364175516342370682684741375102102754134762688695286383507752364054801548031736503402816151085140192392364548015480317365036503171548825436403720541750724268413102703703720174132682963511462003726187613650407412318662364239175651513162080340635204302631481602655580608367103402816151365151316208034120280248615138210678397716216805730405187679404086086074794186186578060182135802640289806518213580264028028024861513826565二恒荷载作用下AB、BC跨梁端剪力VAB、VBA和跨中弯矩M的计算依据弯矩二次分配法的计算结果,可画出框架在恒荷载作用下的弯矩图,根据弯矩图,取出梁AB、BC脱离体,利用脱离体的平衡条件,可求出梁端剪力及跨中弯矩。0250490728307105780617806106178606105091761721482205414813541354145615705270569526827703274359726718359734591538716270467836879468794695806389296325326822225742838726197268187686186718659722623恒荷载作用下的AB跨梁端剪力VAB、VBA和跨中弯矩M层Q1(KN/M)Q2(KN/M)AMLMMABKNMMAKNMVBKNVAKNMKNM616965181868535871626152674874355119097186870467830715675427032411909718686888779469587333682731190971868688877947076731469522119097186869957806717773897050111909718687347227700371287052(三)恒荷载作用下的BC跨梁端剪力VBC、VCB和跨中弯矩M恒荷载作用下的BC跨梁端剪力VBC、VCB和跨中弯矩M层QKN/M2LMMBCKNMMCBKNMVBCKNVBKNMKNM645023681787218589582054545022364767124934914884450222667861132232135434502226678611322321354245022399781212312145614502266688313424421554同理可取柱为脱离体,利用脱离体的平衡条件,可求出柱端剪力,并绘出框架在恒荷载作用下的剪力图。019019434203631203670374958357128351921342789192341273413471327132713275412739512496781395185852703194157157661520797156079695870671207920916759815984852434923234恒荷载作用下得剪力图四恒荷载作用下的的柱轴力计算依据剪力图,由节点的竖向平衡条件可求出框架柱的轴力。恒荷载作用下的框架柱的轴力计算边柱A轴中柱B轴层横梁端部受压力纵梁端部受压力柱重柱轴力横梁端部受压力纵梁端部受压力柱重柱轴力6层柱顶20746166826层柱底6152145942871236171858148242871195535层柱顶46256370645层柱底71561548328849136124916262288399444层柱顶71577573384层柱底69581548328874457113216262288602183层柱顶97016776123层柱底70761548328899896113216262288804922层柱顶122556979662层柱底7177154832881254361212162622881008461层柱顶147922118451层柱底700315483432152242134216262288122776层柱顶92976层柱底95883392871121685层柱顶216815层柱底3499164288245614层柱顶339574层柱底2329164288368373层柱顶462153层柱底2329164288490952层柱顶585712层柱底3129164288614511层柱顶710571层柱底442916443275377边柱C轴二、活荷载作用下的内力计算采用弯矩的二次分配法来计算活荷载作用下的框架弯矩。单位KN恒荷载作用下的轴力图弯矩图,取出梁、柱脱离体,利用脱离体的平衡条件,可求出梁端剪力,跨中弯矩及柱上下端剪力,依据剪力图,由节点的竖向平衡条件可求出框架柱的轴力,框架在活荷载作用下的剪力图和轴力图。屋面作用雪荷载、楼面作用活荷载时的弯矩图、剪力图和轴力图。0801602405402401905702054020205402017016047057738071235123523172762342478638238967319241158369160256214253208245920824592142501309884381989898985956129869678615625625256256230677786单位KN活荷载作用下的弯矩图060601444012418012012012014761820371839744211397378418209037837941209537963972153764654091854654762842016515255253918090262040261982022051693693539535365128401409397412014单位KN活荷载作用下的剪力图单位KN活荷载作用下的轴力图0801602454024019570254020205402010246047383235123523172762682036382389673192415836944211872752082459208245921425038268928989898985956084639256252562562306777单位KNM屋面雪荷载、楼面活荷载作用下的弯矩图06061440124180120120391820371839742139784182093789412095379643972153642904521239039284201651525239410013204501319820205135353953612840453974124单位KN屋面雪荷载、楼面活荷载作用下的剪力图单位KN屋面雪荷载、楼面活荷载作用下的轴力图三、风荷载作用下的内力计算(一)确定反弯点高度风荷载作用下的反弯点高度按均布水平力考虑,可得到标准反弯点高度比Y0修正系数Y1、Y2、Y3,从而计算出反弯点高度。风荷载作用下的反弯点高度计算楼层0123YHMYHHYH61150361001003633119211511504110010100413313511541150451001010045331491813115046100101004633152178211505010010148005033165165边柱117106206700624930418662800441001004433145185528004510010100453314918142800451001010045331491813280050100101005033165165228005010010148005033165165中柱柱1416055067005549270220(二)风荷载作用下柱端弯矩及剪力计算。依据柱中剪力和反弯点高度可计算出柱端弯矩,按照梁的线刚度可分配给与之相连的梁,便可得到风荷载作用下框架的弯矩图,举出梁脱离体,利用脱离体的平衡条件,可求出梁端剪力、跨中弯矩,依据剪力图,由节点的竖向平衡条件可求出框架柱的轴力,框架在风荷载作用下的剪力图和轴力图。风荷载作用下柱端弯矩及剪力计算柱楼层WKF(KN)JV(KN)IJD(KN/M)DIJ/DIJVKNYYHMHYH上CMKNM下CKNM61618161857410424041040239387036119211817461516683286574104240410402397850411351159031060415564842574104240410402391157045149181209417243143362755741042404104023915000461521782672280A、B轴边柱21390766557410424041040239183205016516530233023116139278198104896104022120500623041863813623261618161862810424041040261422044145185781612516683286628104240410402

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