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文档简介

1、修业综合教学楼设计摘 要: 我按照毕业设计的要求,通过天正CAD制图,简单设计一栋六层框架结构的教学楼,面积约为5000平方米,绘制了建筑、结构设计图纸,本计算书详细介绍了此教学楼的建筑、结构设计的全过程。在建筑设计阶段,在网上通收集各种优秀的设计方案,在对相关规范认真学习的基础之上进行初步建筑方案设计,在图纸上绘制总平面图、各层平面图、主要立面图、主要剖面图的草图。在结构设计阶段,可以采用力矩分配法和分层法对竖向荷载作用下的框架结构进行内力计算;在水平荷载作用下的内力计算可采用D值法,用电算进行计算,手算校核。关键词:教学楼 建筑物 结构 框架结构 建筑设计 结构设计 水平荷载 纵向荷载 Y

2、usi Teaching Building (Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha )Abstract: I follow the graduation requirements by Tianzheng CAD drawings, simple design of a six-story classroom building frame structure, an area of approximately 5,000 square feet, drawing archit

3、ectural, structural design drawings, the book details the calculation of this teaching building construction, structural design of the entire process. In the architectural design stage, through the Internet to collect a variety of excellent design, based on the careful study of the relevant specific

4、ations on the preliminary architectural design, drawing on the general layout drawings, layers of floor plans, elevations major, major section Figure sketch. In the design stage, you can use the torque distribution method and hierarchical method of frame structures under vertical loads internal forc

5、e calculation; internal forces in the horizontal loads can be calculated D value method to calculate the electricity operator, hand calculations school nuclear.Keyword: the office building ;construction ;frame ;frame structure;building design; the structure calculation; horizontal lotus to carry; le

6、ngthways the lotus carry.1. 前 言 在土木工程日益繁荣的时代,各种先进技术的引进,给了我很大的借鉴和启发,所以按照设计要求规范,我设计的教学楼采用了混凝土框架结构,共六层,面积大约5000平方米。由于中国基本国情,人口基数大,所以在教学楼的设计面积上设计得相对更大一些,让学生能更舒服的学习,办公室相对教室更加贴近,促进老师与学生之间的交流。在以上的理念的基础上,认真贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则,进一步掌握建筑与结构设计的全过程及基本方法和步骤,认真处理好结构设计及建筑的总体与细部关系,选择合理的建筑结构形式、结构体系和结构布置。在知识上,应综合应用各种学

7、科的理论、知识与技能去分析和解决工程的实际问题,并通过学习、研究和实践,使理论深化,知识拓宽,专业技能延伸。在能力上,培养调研、收集、加工、整理和应用各种资料的能力。在综合素质方面,培养严肃认真的科学态度和严谨的科学作风,以及协调合作的能力。2.设计简介本设计为六层教学楼,按照设计要求与规范,本建筑座北朝南,处于长沙市。本建筑对建筑材料要求较高,主体采用了混凝土材料,外墙采用乳胶漆,美观大方。本建筑采用“一”字形框架结构,顶层部分有女儿墙,使整个建筑不枯燥单调,教学楼出入口位于南面,楼梯布置于北面,且两端有出入口,使其有合理的布局,从而有良好的教学环境,体现了必须适合教学的这一特点。3.建筑做

8、法根据建筑苏J012005房屋建筑学等资料采用以下建筑做法:3.1地 面:(除卫生间)水磨石地面(有防水层) 15厚1:2水泥白石子磨光打蜡 素水泥浆结合层一道 15厚1:3水泥沙浆找平层40厚C20细石混凝土防水层:刷冷底子油一道,二毡三油防潮层, 绿豆砂一层热沥青粘牢 20厚1:3水泥沙浆找平层60厚C15混凝土100厚碎石或碎砖夯实素土夯实3.2楼 面:(除卫生间)水磨石楼面(防水层)15厚1:2水泥白石子磨光打蜡素水泥浆结合层一道30厚C20细石混凝土防水层:聚氨酯二遍涂膜,厚1.220厚1:3水泥砂浆找平层,现浇钢筋混凝土楼面3.3踢脚线:地砖踢脚,台度 8厚地砖素水泥浆擦缝 5厚1

9、:1水泥细砂结合层12厚1:3水泥砂浆打底刷界面处理剂一道3.4内 墙:乳胶漆外墙面 刷乳胶漆5厚1:0.3:3石灰膏砂浆水泥粉面12厚1:1:6水泥石灰砂浆打底刷界面处理剂一道3.5外 墙:涂料外墙面 刷外墙涂料 6厚1:2.5水泥砂浆粉面,水刷带出小麻面 12厚1:3水泥砂浆打底 刷界面处理剂一道3.6屋 面:高聚物改性沥青卷材防水屋面 铺贴防滑面砖,干水泥擦缝 20厚1:2.5水泥砂浆 40厚C20混凝土,表面刷素水泥浆一道 隔离层 高分子防水卷材一层20厚1:3水泥砂浆找平层,现浇钢筋混凝土屋面板3.7平顶: 喷涂顶棚 (现浇混凝土) 刷涂料 3厚麻刀灰粉面8厚1:0.3:3水泥石灰膏

10、粉面刷素水泥浆一道(内掺建筑胶)现浇钢筋混凝土3.8台阶: 防滑砖台阶 10厚防滑地砖(带防滑条),干水泥擦缝 8厚1:1水泥细砂浆结合层 20厚1:3水泥砂浆找平层 素水泥砂浆结合层一道 70厚C15混凝土台阶面向外坡1%200厚碎石,灌1:5水泥砂浆素土夯实3.9散水:细石混凝土散水 40厚C20细石混凝土,撒1:2水泥黄砂压实抹光 120厚碎石垫层素土夯实,向外坡4%3.10 卫生间:地砖楼面(带防水层) 8-10厚地砖楼面,干水泥擦缝 5厚1:1水泥细砂浆结合层30厚C20细石混凝土 防水层:聚氨酯二遍涂膜,厚1.220厚1:3水泥砂浆找平层现捣制钢筋混凝土楼板4.设计内容4.1 建筑

11、设计本建筑采用的是现浇混凝土框架结构,层数为6层,顶层为阅览室、报告厅,五层为办公室,其余为教室及其辅助用房。一层层高为4.2m,二层层高为3.6m,标准层层高为3.6m,六层层高为3.9m, 室内外高差为0.45m,平屋顶。建筑设计阶段,通收集各种优秀的设计方案,同时对相关建筑物的实地考察,形成一定的设计概念,再对相关规范认真学习的基础之上进行初步建筑方案设计,在图纸上绘制总平面图、各层平面图、主要立面图、主要剖面图的草图。在专业老师指导下,进行反复修改,并最终在计算机上绘制详图,达到正确美观的效果。4.2 结构设计在结构设计阶段,可以采用力矩分配法和分层法对竖向荷载作用下的框架结构进行内力

12、计算;在水平荷载作用下的内力计算可采用D值法,用电算进行计算,手算校核。在进行大量数据处理时,可采用Excel表格进行计算,提高工作效率。通过计算使用Auto-CAD绘制结构详图、施工图、编写施工说明。结构计算主要包括以下几个步骤:4.2.1 结构布置、柱网布置、计算简图以及梁、柱截面尺寸板厚的确定1、梁截面尺寸的确定:主梁高取跨度的,次梁高取跨度的,梁宽取梁高的。2、柱截面尺寸的确定:由轴压比来确定,根据公式(三级抗震)来确定柱子的截面尺寸。3、板厚取120mm。4、计算单元选取:取轴线一榀框架为计算单元。4.2.2 水平荷载计算:地震作用和风荷载内力计算1、地震作用内力计算:根据荷载规范算

13、出各楼层的自重。计算梁柱线刚度,在框架结构内力与位移计算中,现浇楼面可视作框架梁的有效翼缘,框架边梁惯性矩取矩形梁的1.5倍,框架中梁惯性矩取矩形梁的2倍。在地震荷载作用下,用顶点位移法计算结构的自震周期,按底部剪力法计算横向各层等效地震力,根据计算结果,必须考虑顶部附加水平地震作用力的影响。楼层弹性位移及验算。2、风荷载作用内力计算: 先确定一系列系数的取值。对于本框架结构基本风压值不需调整。由于本建筑物总高度小于30米,对于横向框架:H/B1.5,沿房屋高度在一定范围内变化,故考虑风压脉动系数的影风压高度变化系数,按B类地区用插入法根据各层离地面高度查表算出;对于纵向框架:H/B1.5,因

14、此风振系数取1.0。风载体形系数按矩形结构,迎风面取0.8,背风面取-0.5,总体形系数。其余同地震荷载计算。4.2.3 竖向荷载计算:恒载和活载计算恒载由构件自重、装修等材料的重量,按一定的传力途径计算出框架的横梁上的线荷载及柱上的集中力,求出梁的固端弯矩,然后用弯矩分配法计算梁、柱的弯矩,用弯矩分配法时采用分层法计算各层弯矩,再进行叠加,求出最后平衡弯矩,再由平衡条件求出梁柱剪力和轴力。活载计算过程同恒载。4.2.4 内力调整前面进行的设计均为弹性设计,而混凝土为弹塑性材料,因而,应采用概念设计,这样在地震荷载作用下,框架就具有一定的延性,可吸收消耗一部分地震力,抵抗地震作用的能力较高这就

15、需要进行弯矩调幅,降低负弯矩,以减少配筋面积。此结构为现浇框架结构,支座弯矩调幅系数取0.8,跨中弯矩由平衡条件求得。支座弯矩和剪力设计值,应取支座边缘的数值,同时,梁两端支座截面常是最大负弯矩及最大剪力作用处。在水平荷载作用下,端截面还有正弯矩,而跨中控制截面常是最大正弯矩作用处。根据弯矩图可知,柱的最大弯矩值出现在柱两端,剪力和轴力值在同一楼层内变化很小,因此,柱的设计控制截面为上、下两端截面,即梁的上、下边缘。所以,在轴线处的计算内力也要换算成梁的上、下边缘处的柱截面内力。4.2.5 内力组合:考虑五种荷载组合:(注:重力载恒载+0.5活载)1、1.2恒载+1.4活载;2、1.35恒载+

16、0.98活载 3、1.2恒载+1.4风载;4、1.2恒载+0.9(1.4活载+1.4风载);5、RE(1.2重力载+1.3地震荷载);框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面,支座处一般产生-Mmax和Vmax,跨中截面产生Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析,恒载,活载取支座上部弯矩为负,下部弯矩为正;风载、地震荷载均考虑左右两个方向,然后取出各个构件控制截面处的内力,最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。4.2.6 梁、柱、板、楼梯及基础的配筋1、梁的配筋计算中,分为正截面计算和斜截面计算。正截面计算主要

17、是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋,同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。2、柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合,即|M|max及相应的N;Nmax及相应的M; Nmin及相应的M。但大多数情况下这几种组合都有一至二组重合,所以一般情况下,最不利组合只有一至两种,取配筋最大的为最终配筋依据。3、由柱距计算知本设计楼板只有单向板按弹性理论进行计算;故板按照单向板进行配筋,考虑四边与梁整体连接的中间区格单向板拱作用的有利因素,对中间区格的单向板,其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可折减20%,但边跨的

18、跨中截面弯矩及第一支座截面弯矩则不折减。4、楼梯按板式楼梯进行计算配筋。5、由基础的受力特点分析,采用柱下独立基础,其中走廊的基础因柱距太小采用联合基础。5.结构计算5.1 工程名称:宇斯教学楼5.2 工程概况本建筑采用的是现浇混凝土框架结构,层数为6层,顶层为活动室,顶层为阅览室、报告厅,五层为办公室,其余为教室及其辅助用房。一层层高为4.2m,二层层高为3.6m,标准层层高为3.6m,六层层高为3.9, 室内外高差为0.45m,平屋顶。5.3 设计资料1、基本风压:0.6KN/m2、基本雪压:0.4 KN/m,雪荷载准永久值分区为区。3、地震烈度:7度,设计基本地震加速度为0.1g,类场地

19、,设计地震分组为第二组。4、地面粗糙度类别: B类。5、地质资料:地下水在地面以下5米,地下水对混凝土无腐蚀性。5.4结构布置及计算简图5.4.1结构布置如图2-1所示图2-1 结构布置图 5.4.2计算单元选取由于本设计为一简单矩形三跨框架结构,计算单元取中跨横向框架轴线一榀框架,如图2-2所示,其计算简图如图2-3。底层柱高取4200mm(注:底层地面做刚性面层并加基础梁与基础隔开,即底层柱高取4200mm.) 图22 计算单元图2-3 计算简图5.5梁柱截面尺寸的确定5.5.1梁截面尺寸1、主梁:AB跨:梁高h=(11218)L=600900mm;取700梁宽b=(1312)h=2343

20、50mm;取250BC跨:梁高(11218)L=200300mm根据实际情况综合考虑多种因素,取500 梁宽取 250 mm故主梁截面尺寸:700250,500250 。2、次梁:跨:梁高(11218)L=400600mm;取500梁宽b=(1312)h=167250mm;取250 11跨:梁高(11218)L=200300mm;取450梁宽b=(1312)h=100150mm;取250 (考虑内墙的厚度为240mm) 故次梁截面尺寸: 500250 ,450250mm。5.5.2柱截面尺寸的确定1、按底层确定柱截面尺寸,底层柱高H=4200。2、b=(120115)h=210280mm。3、

21、初步选定柱的截面尺寸(1)、该建筑采用全现浇结构,混凝土强度等级取C30, 。边柱负荷面积:7.27.22=25.92 m2中柱负荷面积:F=7.2(7.2+2.4)/2=34.56 m2(2)、确定柱截面尺寸: 柱轴压比限制: 估算 N1020 KNA/ 办公楼一般取N10 又因为本设计抗震等级为三级,框架结构所以 n = 0.9(3)、一层边柱: (4)、一层中柱:故取500mm,初步选定柱截面尺寸为:500mm500mm。5.6板厚的确定规范规定单向板中民用建筑楼板的最小厚度厚取60mm ,故本设计取板厚120mm。5.7恒载计算5.7.1 屋面荷载标准值:20厚1:2.5水泥砂浆: 4

22、0厚C20细石混凝土: 20厚1:3水泥砂浆找平: 120厚现捣钢筋混凝土板: 8厚防滑面砖: 0.00819.8 = 0.158板底抹灰平顶: 合计: 5.7.2楼面荷载标准值: 15厚水泥白石子: 0.01528=0.420 5厚1:1水泥砂浆结合层: 30厚C20细石混凝土: 20厚1:3水泥砂浆找平: 120厚现捣钢筋混凝土屋面板: 板底抹灰平顶: 合计: 4.82KN/m25.7.3框架梁柱荷载标准值:梁自重:(包括20mm厚抹灰) (1) 主梁(500250):0.500.2525=3.125 KN/m 总:3.38 KN/m 梁侧粉刷:(0.50-0.12)0.02172=0.2

23、58 KN/m 次梁(500250):0.500.2525=3.125 KN/m 总:3.38 KN/m 梁侧粉刷:(0.50-0.12)0.02172=0.258 KN/m次梁(450250):0.450.2525=2.813KN/m 总:3.037 KN/m 梁侧粉刷:(0.45-0.12)0.02172=0.224 KN/m合计: 14.57KN/m(2)柱自重:(包括20mm厚抹灰)柱:(500500):0.500.5025=6.25 KN/m 总:6.93 KN/m 柱侧粉刷:40.020.517 =0.68 KN/m合计: 6.93 KN/m5.7.4填充墙荷载标准值:外墙单位墙体

24、自重(包括20mm厚抹灰):合计: 内墙单位墙体自重(包括20mm厚抹灰):合计: 5.7.5门窗荷载标准值:铝合金玻璃窗(以钢框玻璃窗计算)取,木门取,铝合金门取,木框玻璃窗取。5.7.6楼梯荷载的标准值:先假设楼梯底板厚度150mm,平台梁尺寸:,平台板厚:100mm。梯段板的荷载: 合计: 5.7.8 平台板荷载标准值:水磨石面层: 100厚混凝土板: 板底抹灰: 合计: 5.7.9平台梁荷载:梁自重:梁侧粉刷:0.02 (0.30-0.12)217=0.1224 KN/m合计: 1.022 KN/m5.8活荷载计算上人屋面活荷载为,雪荷载标准值为,按规范屋面活载取雪荷载。楼梯活荷载为,

25、卫生间活荷载为,楼面活荷载为,报告厅活荷载为。5.9楼层荷载汇总计算各层总重力荷载代表值,恒载取50%,各层重力荷载集中于楼屋盖标高处。5.9.1顶层荷载:女儿墙自重:(240厚墙砖女儿墙)0.24 19+0.02172=5.24 KN/m2 5.241.2(50.9+17.3)2=857.68 KN屋面自重:5.1(50.917.3)=4490.91KN柱自重(包括粉刷):6.933.9320.5=432.43 KN梁荷载(包括粉刷):主梁(包括粉刷):4.77 (7.2-0.5)44+3.38(2.4-0.5) 8=1457.57 KN次梁(包括粉刷):3.38 (7.2-0.25) 14

26、+3.04(3.6-0.25) 4=369.61 KN梁总荷载为:1457.57+369.61=1827.18 KN顶层上半部分墙荷载:外墙净长度:(50.9+17.3) 2-20 0.5-3.80=122.6m顶层上半部分外墙荷载:5.24 【122.60 (3.9-0.7)-2.1 2.1 24-0.9 2.1 4】+5.24 【3.8 (3.9-0.5)-1.5 2.1 2】=1496.23 KN顶层上半部分内墙荷载: 内墙净面积:7.26(3.9-0.5)+【(7.2-0.5) 20(3.9-0.7)-161.02.1-40.92.1-(3.6-0.25-0.12)(3.9-0.7)】

27、+【(3.6-0.24)(3.9-0.45)4-0.92.14】=567.03 m2顶层上半部分内墙荷载:5.24567.03=297.22 KN门窗洞口总面积: C1:(24个) 2.12.124=105.84 m2C2:(4个) 0.92.14=7.56 m2 C3:(2个) 1.52.12=6.30 m2 M1:(16个) 1.02.116=33.6 m2 M3:(8个) 0.92.18=15.12 m2 C: (105.84+7.56+6.30)0.2=9.74 KN M:(33.6+15.12)0.2=9.74 KN 故墙体总荷载:0.5 (1496.23+2971.22)=2233

28、.72 KN门窗荷载:0.5 (47.88+9.744)=28.81KN恒载=857.68+4490.91+432.43+1827.18+2233.72+28.81=9870.73KN按规范规定活载取雪荷载: 0.4(50.917.3)=352.23KN顶层重力荷载代表值:(.+.) 5.9.2五层荷载:楼面荷载:4.82 (50.416.8-7.23.62)=3831.32KN 柱自重(包括粉刷): 6.93(3.6+3.9)/232=831.60KN 梁荷载: 计算同顶层梁总荷载(包括粉刷):1827.18KN门窗荷载:28.812=57.62KN 楼梯荷载:7.433.32+3.49(2

29、.0+1.95)3.6+1.0223.63=109.67KN 墙体总荷载:外墙: 5.24【122.60(3.6-0.7)-2.12.124-0.92.14】+5.24【3.8(3.6-0.5)-1.52.12】=1297.53KN 内墙:5.247.26(3.6-0.5)+【(7.2-0.5)20(3.6-0.7)-161.02.1-40.92.1-(3.6-0.25-0.12)(3.6-0.7)】+【(3.6-0.24)(3.6-0.45)4-0.92.14】=2676.60KN 墙体总荷载: (1297.53+2676.60)0.5+2233.72=4220.78KN恒载=3831.32

30、+831.60+1827.18+57.62+109.67+4220.78 =10878.17KN 楼梯活荷载:卫生间楼面活载:五层重力荷载代表值: .+.【.+.(.-.)】. 5.9.3二四层荷载:楼面荷载:.(.-.). 柱自重(包括粉刷):.梁总荷载:.(计算同顶层)门窗荷载:.楼梯荷载:.墙体总荷载:.+.恒载=.+.+.+.+.+.楼梯活荷载: 卫生间楼面活载:二四层重力荷载代表值: .+.【(.+.-.)】.5.9.4一层荷载:楼面荷载:.柱自重(包括粉刷):.(.+.)/.梁总荷载:KN(计算同顶层) 墙体总荷载:外墙净长度:(50.9+17.3)2-200.5-3.80=122

31、.60m内墙荷载:5.24【122.60(4.2-0.7)-2.12.124-0.92.14】+5.24【3.8(4.2-0.5)-1.52.12-0.6(4.2-0.7)】=1491.20KN 外墙荷载:7.26(4.2-0.5)+【(7.2-0.5)20(4.2-0.7)-161.02.1-40.92.1-(3.6-0.25-0.12)(4.2-0.7)】+【(3.6-0.24)(4.2-0.45)4-0.92.14】-【(3.6-0.25-0.12)(4.2-0.7)-1.02.1】+7.2(4.2-0.5)5.24=3357.17KN底层墙体荷载:0.5(1491.20+3357.17

32、)+0.53963.56 =4405.97KN门窗荷载: 门窗洞口面积: C1:(23个) 2.12.123=101.43 m2 :(个) .m2:(个) .m2:(个).m2M2:(2个) 1.52.42=7.2 m2 M4:(1个) 2.72.41=6.48 m2 C: 0.4(101.43+7.56)=43.60KN M:(31.5+15.12)0.2+6.480.4=11.916KN 门窗荷载: 0.5(43.60+11.916)+28.81=56.57KN 楼梯荷载:219.34KN 雨篷荷载: 25(4.22.40.12+2.43.60.122)=82.08KN 恒载=(3831.

33、32+864.86+1827.18+4405.97+56.57+219.34+82.08)KN=11287.32KN楼梯活荷载:卫生间楼面活载: 一层重力荷载代表值: G1=11287.32+0.5【2.57.23.62+2.0(880.57-3.67.22)】 =12180.85KN各层荷载代表值的图示如图 5-1:图5-1 重力荷载代表值以三层AD轴边柱为例 6.横向框架风荷载用下的内力分析风压标准值计算公式为: 基本风压:,风载体型系数:(迎风面)和 (背风面)地面粗糙度类别为B类:,查表的脉动影响系数,结构自振周期。因为结构高度H=22.5m30m,可取;对矩形平面总体型系数,可查荷载

34、规范。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表 7-1所示。表中Z为框架节点至室外地面的高度,A为一榀框架各层节点的受风面积,计算结果如图7-1所示。 表 6-1 风荷载计算 层次zsZ(m)z0(KN/m2)A(m2)P(KN)61.01.322.951.300.6022.6823.0051.01.319.051.230.6027.0025.9041.01.315.451.150.6025.9223.2531.01.311.851.050.6025.9221.2321.01.38.251.000.6025.9220.2211.01.34.651.000.6029.7023.

35、17 图61 结点等效集中风荷载6.1横向框架风荷载作用下的水平位移验算6.1.1侧移刚度D 表62 横向顶层D值计算 构件名称A轴柱0.42613477B轴柱0.60819235C轴柱3.1070.60819235D轴柱1.4860.42613477表62 横向3-5层D值计算 构件名称A轴柱0.40716355B轴柱0.58923669C轴柱2.8710.58923669D轴柱1.3730.40716355 表62 横向底层D值计算 构件名称A轴柱0.58316511B轴柱0.71920359C轴柱3.3460.71920359D轴柱1.6010.583165116.1.2风荷载作用下框架

36、侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算第一层的层间侧移值求出后,就可以计算各楼板标高处的顶点位移值,各楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和,顶点位移是所有层的层间侧移之和。 J层侧移 顶点侧移 框架在风荷载作用下的侧移计算见表7-3 表63 风荷载作用下框架侧移计算 层次623.0023.00654240.00041/9750525.9048.90800480.00061/5455423.2572.15800480.00091/4000321.2393.38800480.00121/3000220.22113.60823000.00141/2571123.17136.7773

37、7400.00191/2211侧移验算 层间侧移最大值 1/2211 1/550 满足要求6.2 横向框架风荷载作用下的内力计算以轴线横向框架计算内力,其计算方法同地震作用计算方法,柱端剪力及弯矩按以下公式计算: , 具体见表 7-4:注:y值可根据工程结构抗震设计查附表4.1差值求的;表6-4 风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算 层次Dyh623.0065424134770.2064.741.4411.656.8311.65548.9080048163550.2049.981.5120.8415.0727.67472.1580048163550.20414.721.6229.1523

38、.8544.22393.3880048163550.20419.051.6936.3532.1960.202113.6082300169180.20623.401.8042.1242.1274.311136.7773740165110.22430.642.4852.7675.9994.88风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算623.0065424192350.2946.761.7614.5011.9014.50548.9080048236700.29614.471.6228.6523.4440.55472.1580048236700.29621.361.8038.4538.4561.89

39、393.3880048236700.29627.641.8049.7549.7588.202113.6082300242320.29433.401.8060.1260.12109.871136.7773740203590.27637.762.3771.3789.49131.49层次A-BB-C柱轴力llAB611.65-6.937.22.587.57-7.572.46.312.58-3.73527.67-19.387.26.5321.17-21.172.417.649.11-14.84444.22-29.587.210.2532.31-32.312.429.1919.36-33.78360.2

40、0-42.167.214.2246.04-46.042.438.3733.58-57.93274.31-52.527.217.6257.35-57.352.447.7951.20-88.10194.88-62.857.221.9168.64-68.642.457.2073.11-123.39以六层AB梁为例:图62 风荷载用下横向框架梁柱弯矩图图63 风荷载作用下横向框架梁剪力图图64 风荷载作用下横向框架柱轴力图7 竖向荷载作用下横向框架内力计算7.1计算单元 取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为7.2m,如图8-1所示,由于房间布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示

41、,计算单元范围内的楼面荷载先传递给次梁和纵向框架梁,再以集中力的形式传给框架,作用于各节点上,由于纵向框架的中线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还有集中力矩。图71 计算单元及力的传递 7.2 荷载计算7.2.1各层恒载计算:第六层:图7-2所示: 图72 六层梁上作用的恒载女儿墙 5.247.21.245.27KN 次梁自重AB CD间: 3.387.2=24.34KN 边框梁自重:4.777.2=34.34KNAB、CD跨均布荷载: 4.77+5.1BC跨均布荷载:3.38 KN/mA、D轴集中力: B、C轴集中力: A、D节点偏心矩: B、C节点偏心矩: 第五层:如图7-3所示,图7

42、3 一五层梁上作用的恒载A、D轴5-6跨墙体:-2 2.1B、C轴5-6跨墙体: A、D轴窗重量: 22.12.10.4=3.53KNB、C轴门重量: 21.02.10.2=0.84KNAB、CD跨均布荷载:4.77+5.13.6+5.24(3.9-0.7)=39.9KN/MBC跨均布荷载:3.38 KN/mA、D轴集中力: 【(24.34+5.13.67.2) 1/2+34.34+66.13+3.53】1/22=182.27KNB、C轴集中力:【(24.34+5.13.67.2) 1/2+34.34+90.34+0.84】1/22=203.79KN A、D节点偏心矩:B、C节点偏心矩: 7.

43、2.2各层活载计算 一六层活载计算: 图74 一六层梁上作用的活载AB、CD跨均布荷载:BC跨均布荷载:A、D轴集中力: 2.03.67.21/21/22=25.92KNB、C轴集中力:(2.0 3.67.21/2+2.07.22.4/2) 1/22=43.20KNA、D节点偏心矩:B、C节点偏心矩:7.3 各层结点弯矩计算7.3.1六层恒载作用下结点弯矩(布置见图7-2) 7.3.2五层恒载作用下结点弯矩(布置见图7-3) 7.3.3一四层恒载作用下结点弯矩(布置见图7-4) 7.3.4一六层活载作用下结点弯矩(布置见图7-5) 7.4梁柱线刚度比(弯矩分配系数)一层:梁 柱 二六层: 六层柱 二五层柱 图78 梁柱线刚度比 7.5 横向框架的弯矩用二次分配法进行弯矩分配 7.5.1 恒载作用下的弯矩二次分配:见(图 7-7)7.5.2活载作用下的弯矩二次分配:见(图7-8)7.5.3 恒载作用下的内力图图7-9 恒载作用下梁柱弯矩图图7-10 恒载作用下梁柱轴力图图7-11 恒载作用下梁柱剪力图7.5.4活载作用下的内力图图7-12 活载作用下梁柱弯矩图图7-13 活载作用下梁柱轴力图图7-14 活载作用下梁柱剪力图 7.5.5 荷载作用下的内力表7-1 恒载作用下的内力表7-2 活载作用下的内力注:以6层为例计算跨中弯距及剪力梁左上柱下柱梁左梁右上柱下柱0.40

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