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第184页第1章建筑设计说明1.1工程概况:1.1.1工程名称:龙口光华电度表厂一分厂1.1.2工程地点:位于山东省龙口市经济技术开发区滨海路以北,规划批准用地选址见图1.1。1.1.3建筑性质:本工程为四层工业厂房,耐火等级为Ⅱ级,采光等级Ⅳ级。1.1.4设计使用年限:本工程设计使用年限为50年。1.1.5建筑层数及功能:本工程共四层,首层高为4.8m,其余三层高均为4.2m;机房层高为3.2m。其中:一层主要为包装、临时储存,二层主要为组装、测试,三、四层主要为零部件制造;每层均有更衣室、卫生间,办公室。1.1.6建筑面积:本工程总建筑面积为5984.00m2,其中辅助面积810.64m2,满足建筑面积5500m210%,辅助面积约800m2的要求。1.1.7标高设定:本工程±0.000相当于绝对标高22.750m,室内外高差为0.450m。标高以m为单位,总平面尺寸以m为单位,其他尺寸以mm为单位。1.1.8结构形式:厂房部分和生活间部分均为现浇钢筋混凝土多层框架结构体系。楼盖、屋盖将竖向荷载依次传给梁、柱、地基,水平作用由框架柱抵抗。1.1.9建筑结构安全等级及设计使用年限:建筑结构安全等级:二级结构使用年限:50年建筑抗震设防分类:丙类建筑结构抗震等级:三级1.1.10自然条件及工程地质概况:气温:冬季采暖计算温度-7℃,夏季通风计算温度27℃。风向:夏季主导风向东南,冬季西北。降雨量:年降雨量为777.4mm,小时最大降雨量:140.4mm。雨季施工起止日期:7月1日~8月31日表1.1各岩土层力学指标汇总表层号岩土层名称fak(kpa))模量(mpa)容重(kN/m3)厚度(m)1素填土--1805-0.82粉质粘土2407.3/ES11-219.70.6-1.003含粘性土粗砾砂砂36025/E0203.0-4.004花岗岩强风化带带100040/EO232.0-3.555花岗岩中风化带带2400200/E0252.5-4.006花岗岩微风化带带40001000/E0026水文地质概况:最高地下水-3.0m,常年-3.8m,无腐蚀性。地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组。1.1.11建设地点的地理情况建筑地点的地形较平坦,无障碍物影响施工,拟建车间南面临道,车间周围的空地可供施工使用,建筑地点无地下埋设物。室外环境类别:二b类,室内环境类别:一类,场地类别为二类。1.1.12设计柱、基础、主梁时采用的楼面均布活荷载标准值:办公室:2.5kN/m2一层车间:5.0kN/m2更衣室:2.5kN/m2二层车间:4.0kN/m2卫生间:2.5kN/m2三层车间:4.0kN/m2楼梯:3.5kN/m2四层车间:4.0kN/m2上人屋面:2.0kN/m2消防疏散楼梯:3.5kN/m2设计板及次梁时采用的楼面均布活荷载标准值为4.5kN/m2上述荷载组合值系数=0.8,准永久值系数=0.7雪载:基本雪压=0.35kN/m2,组合值系数=0.7,准永久值系数=0.2风载:基本风压系数=0.60kN/m2,地面粗糙度为C类。1.1.13建筑墙体:本建筑填充墙采用蒸压粉煤灰砖,墙厚240mm,由于墙体为非承重的墙体构件,因此可以留有较大的洞口,有利于结构的开洞和采光。1.1.14屋面设计:本建筑屋面设计形式为平屋面,屋面排水方式选用女儿墙内檐排水的有组织排水,排水坡度为2%。屋面防水材料采用SBS防水卷材。保温材料采用聚苯乙烯挤塑板。1.1.15门窗设计:门窗表中门窗的尺寸表示门窗洞口尺寸,厂家制作时,要参照门窗立面图,并经实地测量,并核对数量后加工制作。本工程外窗采用塑钢玻璃窗,门窗四周固定点原则上小于600mm,可根据实际情况进行调整。1.1.16外装饰设计:外装饰设计采用高级外墙涂料,具体材料及颜色和使用部分详见立面图。1.2建筑总平面设计:1.2.1本工程占地7257.55m2,南侧临近主干道路滨海路,东侧临滨海一路,地形平整,交通便利。1.2.2建筑总平面设计要求:在临道路二边新建建筑必须从用地界线后退10m,交通出入口开设在东海路及东海支路上,离开交叉路口不少于30m。1.2.3功能分区:基地的大小、形状对房屋的层数、平面组和布局的关系极为密切。除了和气候条件、节约用地以及管道设施等因素有关外,还和基地的大小和形状的现实可能有关,基地内人流、车流的主要走向又是确定建筑平面中出入口和门厅位置的重要因素。该建筑场地较开阔,在建筑物东北方向有较大空地,综合考虑各种因素后,确定为“矩形”平面,主要出入口在东南两侧由基地环境条件,按各部分的使用条件要求不同,将建筑物,停车场、绿化带等合理布置,使其既能满足功能需要,又注重绿化面积,并且还要留出一定的缓冲区。场地四周进行绿化,并留出进厂区内交通运输的道路。建筑物的朝向主要考虑建筑物的采光、通风等要求,故建筑物也设为正南正北朝向,该地区风向是:夏季主导风向为东南风,冬季为西北风,易形成穿堂风。建筑总平面图见下图:图1-1建筑总平面图1.3平面设计框架结构由于梁柱承重,墙体只起分隔作用,房间布置比较灵活,门窗开置的大小、形状等教为灵活,可以满足以上功能,故选用钢筋混凝土框架结构。为达到合理利用现有基地环境的目的,并且考虑到符合总体规划的要求,该工程主要为工业厂房,根据通用厂房的构造尺寸,使用经济,结构合理,施工方便等因素,并考虑建筑模数的尺寸要求,平面布置采用一字形结构,大跨度柱网。确定本建筑主要柱网尺寸为6.6m×7.2m。厂房的朝向大体是坐北朝南,这样,既能获得较多的日照,同时也与建筑场地前的道路平行,符合整体规划。建筑总长度为66m,宽度为21.6m,不设伸缩缝,施工时采用后浇带法以满足变形要求。其柱网布置图如下:图1-2轴网布置图1.3.1货物运输与人流疏散合理的组织建筑物内部交通和对外联系,是平面设计的重要内容之一,这直接影响建筑物的使用和人员的安全。交通组织设计应力求作到使用方便、疏散安全、简洁和节约面积。建筑交通内容包括楼梯、走廊、电梯、门厅的位置、形式、数量及尺寸,以及它们之间的关系。本工程生活间设一部楼梯,根据设防要求,设成封闭楼梯,楼梯梯段宽度根据《建筑设计资料集》要求,允许三人通过的楼梯其宽度在1650mm~2100mm之间。本设计梯段宽度为1730mm的双跑楼梯,楼梯踢面高为150mm,踏面宽为300mm,标准层楼梯段净长为4200mm,坡度为280,楼梯踏面采用水磨石抹面,并设一道防滑条,楼梯扶手高900mm,楼梯间按照防火要求设计成封闭楼梯,且门朝向楼梯方向,既使用方便又保证安全,同时在厂房部分设有一部主楼梯,主要供消防疏散用,兼供人员流动。为满足货物竖向交通,设置两台载重量为1000kN电梯运送货物,根据载重量,由《建筑设计资料集》Q=1t;提升速度为0.5M/S的货梯,梯井净宽为2300mm×2400mm。货梯尺寸如下:图1-3货梯尺寸布置图1.3.2安全疏散与防火设计《建筑设计防火规范》GB50016-2006第3.7.1规定,厂房的安全出口应分散布置。每个防火分区、一个防火分区的每个楼层,其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m。该工程共两个安全出口,并分别布置,满足规范要求。两个安全出口最近边缘之间的水平距离为34.79m,满足规范要求。《建筑设计防火规范》GB50016-2006第3.7.5条规定,厂房内的疏散楼梯、走道、门的各自总净宽度应根据疏散人数,应按大于四层最小宽度1.0m/百人。但疏散楼梯的最小净宽度不宜小于1.1m,疏散走道的最小净宽度不宜小于1.4m,门的最小净宽度不宜小于0.9m。当每层人数不相等时,疏散楼梯的总净宽度应分层计算,下层楼梯总净宽度应按该层或该层以上人数最多的一层计算。该工程楼梯总净宽为6880mm,每层均使用人数为70人,满足规范要求。《建筑设计防火规范》GB50016-2006第3.3.1条规定,生产类别为丙类,耐火等级为Ⅱ级的厂房,防火分区最大允许占地面积为4000m2。本工程疏散楼梯用防火墙和防火门划分出一个防火分区,每层的其他部分各自成为一个防火区。每个分区面积均小于4000㎡,满足规范要求。1.3.3生活辅助用房的布置:为满足工人生产和生活的需要,生活辅助用房设置更衣室、厕所、办公室等辅助房。生活间采用与厂房整体布置,这种布置方式能使结构受力清晰,较好的适应生产工艺灵活布置的要求。《城市公共厕所设计标准》CJJ14-2005第3.2.7条:办公、商场、工厂和其他公用建筑为职工配置的卫生设施数量的确定的规定,适合任何种类职工使用的卫生设施,76~100人时要求大便器数量为5个,大于100人时增建卫生间的数量应按每25人的比例增加设施。本工程给定条件为70人/层,由于为建筑用途为厂房,可不考虑外部人员使用。设计男女卫生间各有大便器7个,男卫生间设小便器6个,考虑到入厕后的方便,男女卫生间各设洗手盆2个。符合规范要求。《建筑设计资料集》(5),P144,工厂生活间(3)存衣室设计要点:闭锁式存衣柜按在册人数每人一柜设置。存衣室应设有更衣面积;工作服需要坐着更换时应设更衣凳,并保证有足够的通行面积。本工程设置更衣柜,每层男女更衣柜各35个,未设设更衣凳,之间空闲距离满足通行要求。1.3.4建筑采光设计《建筑采光设计标准》GB/T50033—2001第5.0.1条规定:在建筑方案设计时,对于Ⅲ类光气候区的普通玻璃单层铝窗采光,其采光窗洞口面积可按窗地面积比估算。对于工业建筑采光等级为Ⅳ级的窗地比为1:6。本工程设计的窗地比大于1:6,满足规范要求。1.4立面设计1.4.1立面设计应遵循下面三个原则:A完整均衡、比较适当B层次分明、交接明确C体形简洁、环境协调本项目主体建筑总高度为20.6m,主体部分女儿墙均高1.4m。电梯机房设置在屋顶,高出屋顶3.2m。立面设有填充墙和塑钢门窗,窗高及其他辅助设施窗高均合理布置,详见图纸。外墙面与外柱表面取齐,采用深色涂料。1.4.2正立面本方案东、南立面各有一个大门。生活间主大门和厂房入口,生活间主出入口大门采用电动门,厂房内的出入口处接近货梯处,留有12m×12m空地,以便于利用车辆运送货物。各窗户采用塑钢窗,厂房窗采用2700mm×4800mm的推拉窗,墙面用高级涂料粉刷。1.4.3背立面和侧立面本方案背立面和侧立面贴近厂区,各层采用塑钢推拉窗,墙面主要采用高级涂料。1.4.4外装修涂料本建筑厂房为工业生产部分,对楼面的耐久性有较高的要求,但对观赏性要求较低,考虑到经济方面的要求,楼面用水泥砂浆抹面,既经济又耐用。各立面斜坡(主入口处)用混凝土沙浆抹面,方便人流出入。生活间部分框架柱子可用大理石饰面,可增加观赏性,内墙采用水泥高级抹灰,厕所用马赛克饰面,外墙采用弹性涂料。1.5剖面设计本工程分为两部分,生活间和厂房均为框架结构,总层数为四层,底层层高为4.8m,其余均为4.2m。建筑室内外高差为0.450m,出入口处设台阶和坡道,坡道长度为2m,以方便车辆或人流和运输货物。在本建筑底墙墙外角勒角处做特殊的构造处理,可以防止墙体受潮。1.6重要部件构造做法1.6.1门窗生活间的门窗采用塑钢窗,其中电梯机房为百页高窗,厂房部分的窗采用平开和推拉式的塑钢窗。窗台高为为0.9m。本工程采光等级为四级,为满足建筑对日照的要求,应该在设计时按照使用要求,综合考虑地区气候条件、日照特点、当地地形及前后建筑的遮挡条件、房间的自由通风要求,以及节约用地等因素,从而采用相应的措施,正确选择房间的朝向、间距、建筑体型、窗口位置、遮荫处理等。厂房车间的窗采用宽4.8m,高2.7m的双侧窗,满足窗地比的要求。双侧窗能将采光进深增加一倍,同时缓和实墙与窗洞的亮度对比。玻璃采用普通的透明玻璃,这种材料其隔绝风雨的作用,透过光线而不会明显的改变方向和颜色同时从玻璃两侧看都能有清楚地透视效果。1.6.2散水构造为保护墙基不受雨水侵蚀,在外墙四周做坡度为4%的散水,宽900mm。图1-4散水构造详图1.6.3屋面设计1《建筑设计通则》GB50352-2005第6.13.2条规定,屋面排水坡度应根据屋顶结构形式,屋面基层类别,防水构造形式,材料性能及当地气候等条件确定,卷材防水、刚性防水的屋面的屋面排水坡度为2%~5%。本工程屋面坡度采用2%,屋顶采用女儿墙内檐排水,进行有组织排水。2防水层的做法:基层上依次做找平层、保温层、防水层,然后做混凝土保护层,安全起见,再做找平层上铺卷材防水层,然后做一次保护层。3落水管尺寸:由全国主要城市5min降雨强度表查得平度的降雨强度为210L/S,则天沟中设计流量为210×7×87÷10000=11.47L/S。选用管径为100mm的落水管。其最大排水量为19L/S,满足要求,根据工业建筑布置落水管要求,正立面布置5根落水管。4天沟尺寸的确定:采用近矩形断面,n=0.020,坡度为2%,设天沟宽为0.3m,水深0.2m,则天沟过水断面为w=0.3m×0.3m=0.06㎡,天沟过水能力校核,天沟允许排水流量为Q=VW5泛水:泛水是屋面防水层与垂直墙交接处的防水处理,由于女儿墙较矮,做好保温层,天沟顶面至女儿墙顶距离不大,所以将防水层做至女儿墙顶面,然后再上面做女儿墙压顶。6檐口:本工业厂房采用女儿墙内天沟排水。屋面做法如图:图1-5屋面做法详图1.6.4楼地面做法1车间区楼面做法:15mm天棚抹灰、120mm厚钢筋混凝土楼板、40mm厚细石混凝土抹平(表面撒1:1水泥砂浆压实赶光);2卫生室、更衣室、办公室楼面做法:15mm天棚抹灰、120mm厚钢筋混凝土楼板、平均40mm1:3水泥砂浆找平找坡、20mm1:2水泥砂浆结合层、10mm铺地砖;3底层地面做法如下:素土夯实,100厚灰土垫层,50厚C20素混凝土垫层,刮素水泥浆,20厚水泥砂浆找平层设玻璃分隔条,素水泥砂浆结合层,水磨石面层。如图所示:图1-6底层地面做法1.6.5墙面外墙面与外柱表面取齐,南北立面采用瓷砖面层,侧立面采用白色高级涂料。具体做法采用施工常用做法。1.6.6墙体填充墙选用蒸压粉煤灰砖。外墙及内墙隔墙采用240mm厚墙,室内卫生间隔墙可采用240mm墙,女儿墙高主体为1.4m,机房层女儿墙高为0.9m.注意事项:a、除特殊说明外,平面图中说明的标高均为构件建筑标高。b、凡窗墙楼板孔洞,施工完毕后,应用1:2.5水泥沙浆堵严。c、外墙门窗应满足有关行业规范,做好保温、防露等构造处理,并满足气密性、抗风压等要求。1.7技术经济分析技术经济分析,顾名思义就是对各种技术方案进行的计算﹑比较与论证,是优选各种技术方案的重要手段与科学方法。从图1-7可以分析得到:从层数对造价来看,四五层经济效益高,本工程四层,造价曲线显示比较经济,工程宽为21.6m,在18m~24m之间,造价在88%~100%之间。从整体来看,本建筑经济效益较高,属于经济建筑。图1-7技术经济分析第2章结构设计说明2.1结构体系的选择和确定2.1.1结构形式目前,在我国土土建工程中中应用最广广泛、技术术最成熟的的是钢筋混混凝土结构构,相比钢钢结构形式式,它具有有取材方便便、进价低低、耐久性性好、维护护费用低等等优点。因因此,本设设计采用钢钢筋混凝土土结构形式式。2.1.2结构构体系竖向结构体系::常用的钢钢筋混凝土土抗侧力结结构体系、框框架结构体体系、简力力墙结构体体系、框架架—简力墙结结构体系、筒筒体结构体体系等。与与其他的结结构体系相相比较,框框架结构具具有建筑平平面布置灵灵活、造型型活泼、计计算理论比比较成熟,在一定高高度范围内内造价较低低等优点,可以形成成较大的空空间,易于于满足多功功能的使用用要求。在在结构受力力性能方面面,通过合合理设计,框框架结构可可以成为耗耗能能力强强、变形能能力大的延延性框架,利利于抗震。本本设计要求求建筑平面面布置灵活活,有较大大的空间。鉴鉴于框架结结构的优点点,本设计计采用框架架结构体系系。楼面体系:根据据结构形式式不同,现现浇楼盖结结构可分为为肋梁式楼楼盖、密肋肋楼盖平板板式楼盖和和无粘结预预应力现浇浇平板楼盖盖等。与其其它结构形形式相比较较,肋梁式式楼盖具有有良好的技技术经济指指标,可最最大限度的的节省混凝凝土和钢筋筋用量,结结构整体性性好、抗震震性能好。另另外,还要要求楼板在在自身平面面内具有足足够大的刚刚度。为此此,本设计计采用现浇浇楼面结构构。2.1.3结结构布置1.平面布置置本工程为多层厂厂房,多层层结构平面面布置应考考虑以下因因素:(1)多层建筑的开开间、进深深尺寸及构构件类型规规格应尽量量减少,以以利于建筑筑工业化。(2)尽量采用风压压较小的形形状,并注注意临近高高层房屋风风压分布的的影响。(3)有抗震设防要要求的多层层结构,平平面布置应应力求简单单、规则、均均匀、对称称并尽量减少少偏心扭转转的影响。综合以上因素及及建筑高度度较小,本本厂房的平平面选为矩矩形,其优优点是简单单、规则、对对称,有利利于抗震和和施工。2.立面布置本厂房包括机房层层共五层,首首层高4.8米,二至至四层为4.2米,机房房层高3.2米,总高21.2米。3.楼面布置每跨间设次梁两两根,形成成现浇单向向板,传力力明确,计计算方便。结构具体布置情况见图2-1.图2-1标准层层楼板布置置图2.1.4三三缝设置1.沉降缝当建筑物有高度度变化超过过10m的建建筑部分,或或者主体与与裙房高度度相差很大大时,原则则上应设计计沉降缝。对对于本设计计,没有裙裙房,也没没有高差超超过10mm的建筑部部分,故不不设置沉降降缝。2.伸缩缝现浇结构不宜超超过55m,否则应应设置伸缩缩缝,若不不设应采取取一定措施施。本设计计不设置伸伸缩缝,但但采取一定定措施:A施工时尽量量避免在炎炎热时浇注注混凝土。B在底层、顶顶层、山墙墙、内纵墙墙端开间等等温度影响响较大的部部位提高配配筋率。C施工中留后后浇带,每每40m设一一道,后浇浇带宽度为为800mmm,后浇浇带钢筋搭搭接长度35d。3.抗震缝由于本设计结构构均匀、对对称、规则则、刚度变变化均匀,故故不设计抗抗震缝。2.2基础方案案该建筑场地和地地基条件简简单,荷载载分布均匀匀,建筑层层数小于7层,根据《建建筑地基基基础设计规规范》第33.0.11条规定,该该建筑的地地基属于丙丙级地基。本本建筑采用用柱下独立立基础。根根据场地的的地质条件件,选择含含粘性土的的粗沙砾为为持力层,地地基承载力力特征值=3600kPa,基础埋埋深取1.1m,由于基础础高度未定定,底层柱柱的计算高高度暂定h=4..8m+11m=5.8m。2.3楼梯方案案最常见得现浇式式楼梯有板板式楼梯和和梁式楼梯梯,板式楼楼梯得优点点是下表面面平整,施施工支模方方便,外观观轻巧。缺缺点是斜板板较厚,其其混凝土用用量和钢筋筋用量都较较多,综合合考虑后,本本设计采用用双跑现浇浇板式楼梯梯。2.4建筑材材料的选取取该建筑的梁、板板、柱和基基础的混凝凝土全部采采用C30(=20..1N/mmm2,=2.001N/mmm2,=14..3N/mmm2,=1..43N//mm2,=3..0×1004N/mmm2),受力钢钢筋除板外外均采用HHRB3335级(==3000N/mmm2,=2.00×105N/mmm2),板钢筋筋采用HRRB4000级(==360N/mmm2,=2.00×105N/mmm2)箍筋均采采用HRB235级(==300N//mm2,=2..0×105N/mmm2)。外墙、内内墙、楼梯间、电梯梯间、女儿儿墙均采用用240厚蒸蒸压粉煤灰灰砖墙,外外墙中间做做40厚聚苯苯板夹心保保温层。窗窗全部为铝铝塑门窗,室室内门为木木门,通向向室外的门门为铝合金金玻璃门,门门窗的尺寸寸见建筑设设计部分。2.5构件尺尺寸初选1.横向框架主梁h=(~)l=(~)l×7.2m=0..6~0.9mm,取h=0.75m;b=(~)h=(~)×00.75m=0.388~0.25m,取b=0.30m;2.次梁h=(~)l=(~)×7.22=0.44~0.5114m,取h=0.6m;b=(~)h=(~)×0.6m=0.3~0.2m,取b=0.255m。3.框架柱查表可知,该框框架结构的的抗震等级级为三级,其其轴压比限限值[]=0.99,柱的尺寸寸可以根据据柱的轴压压比按下列列公式计算算:;(2-1);(2-2)式中—为柱组合合的轴压力力设计值;;—按简支状态计算算的负载面面积;—折算在单位面积积上的重力力荷载代表表值,可根根据实际荷荷载计算,也也可近似取取12~115kN//m2,本建筑筑选用13kN/m2;—为考虑地震作用用组合后柱柱轴压力增增大系数,边边柱取1.3,不等跨跨内柱取1.25,等跨内内柱取1.2;—为验算截面以上上楼层层数数;—柱截面面积;—混凝土轴心抗压压强度设计计值;—框架柱轴压必限限值,此处处可近似取取,即对一一级、二级级和三级抗抗震等级,分分别取0.7、0.8和0.9,该建筑筑为三级抗抗震,取0.9。该建筑的底层中中柱的截面面面积为::=1.2×133×103×7.22×6.66×4/((0.9××14.33)=2304000mm2为方便计算,所所有框架柱柱均取截面面×=500mm××500mm==2500000mmm2;按照抗震要求,柱柱截面中线线与梁轴中中线之间的的偏心距不不宜大于偏偏心方向柱柱宽的1/4,由以上上可得偏心心距为1225mm≤1/4×500=112..5mm,满满足要求,这这也是考虑虑强节点的的要求。根据《混凝土设设计规范》10.1.1得规定,另考虑道最小板厚、防火及抗震的各项规定,故取顶层楼板厚150mm,其余层楼板厚120mm。4.楼板根据《混凝土设设计规范》10.1.1的规定,另考虑道最小板厚防火及抗震得各项规定,故取t=150mm。2.6结构计计算单元的的选取该框架结构体系系符合平面面抗测力结结构单元假假定和刚性性楼板假定定,故计算算简图分为为水平力作作用下的平平面协同体体系和竖向向荷载作用用下一榀框框架分析。该工程选取⑥轴轴线上的一一榀框架作作为计算分分析对象,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线,梁轴线至板底,2-4层柱高度即为层高,取4.2米,底层柱高度从基础顶面取至一层板底5.8米。计算简图如图2-2:图2-22计算算简图第3章结构设计计算3.1重力荷载载计算3.1.1屋面面及楼面永永久荷载标标准值计算算1.屋面40厚细石混凝土保保护层222×0.004=0..88kkN/m22SBS改性沥青青防水卷材材0..40kN/mm220厚1:3水泥砂浆找平层层20×0..02=00.40kN//m250厚挤塑板保温层20厚1:3水泥砂浆找平层层20×00.02==0.40kN//m2最深处30mmm厚1:6水泥砂浆浆找坡7×0.155=1.055kN/mm2150mm厚现浇钢筋筋混凝土楼楼板25×00.15=3.755kN/mm2————————————————————————————————————————合计:66.88kN/m2(上人屋屋面取为7.0kN/mm2,不上人人屋面取6.0kN/mm2)2.楼面40mm厚细石石混凝土抹抹平22×00.04=0.88kN/m2120mm厚现现浇钢筋混混凝土楼板板225×0..12=3.0kN/m215mm厚天棚棚抹灰17×00.0155=0.26kN/m2————————————————————————————————————————合计:44.14kkN/m2(取为4.2kN/mm2)3.卫生间、更衣室室楼面10厚铺地面砖20××0.011=0.200kN/m220mm厚水泥泥砂浆粘结结层200×0.002=0.40kN/m220mm厚1::3水泥砂浆浆找坡220×0..02=0.40kN/m2120厚现浇钢钢筋混凝土土楼板25×00.12=3.0kN/m215mm厚天棚棚抹灰17×00.0155=0.344kN/m2—————————————————————————————————————————合计:4.226kN/m2(取为4.5kN/mm2)不上人屋面:66.0kN/mm2×120m2=7200kN,上人屋面:7..0kN/mm2×(66.000m×21.66m-1120m2)=91339.2kN楼面机房层:4.22×(8.2×6.6++3.9××6.4)=3322.14kN楼梯间:(1..860++1.9000)×3.9×4.2+(4.7×2×3.9×0.122+0.115×0.3×3.9×14)×25=232.999kN1-3层:4..2×(66×21.66-9.22×6.6×2-3..9×9.2--8.0××3.9×2-2..3×4.8)+4.55×(9.2×6.6×2+3..9×9.2)=57226.277kN3.1.2屋屋面及楼面面可变荷载载标准值计计算屋面雪荷载标准准值:=1.0××0.355=0.355kN/m2不上人屋面:00.35kkN/m22×120m2=42..00kNN上人屋面:0..35kNN/m2×(66×21.66-1200)m2=4566.96kkN屋面及楼面活荷荷载标准值值见表3..1。表3.1均布活活荷载标准准值楼层活荷载标准值(kN/mm2)活荷载重(kNN)上人屋面2.02611.200不上人屋面0.560.00一二三层4.0(辅助房房间2.5)5302.400机房层5.0264.003.3梁、柱柱、墙、门门窗重力荷荷载计算1.墙体重力荷载载外墙:240mmm蒸压粉粉煤灰砖0.244×15=3.600kN/mm2双面粉刷刷:0..2×2××17=0.688kN//m2涂料:0..025××20=0.5kN/mm2—————————————————————————————————————————共计:4.788kN//m2内墙:240mmm蒸压粉粉煤灰砖0..24×115=3.600kN//m2双面粉刷:0.2××2×177=0.688kN//m2—————————————————————————————————————————共计:4..28kNN/m2女儿墙:2400mm蒸压压粉煤灰砖砖0.244×15=3.600kN//m2双面粉粉刷:0..2×2××17=0.688kN//m2涂料:0..025××20=0.5kN/mm2—————————————————————————————————————————共共计:44.78kN/mm22.框架柱重力荷荷载:底底层:5.8×27××0.5××0.5=39.115kN2-4层:4.0×227×0..5×0..5=28.335kN机房层:3×227×0..35×0.355=9.9kNN3.梁重力荷载主梁:0.3××0.755×27=6.0775kN梁梁侧粉刷::2×(0.75-0.15)×0.002×177=0.4008kN//m—————————————————————————————————————————共共计:66.4833kN//m2次次梁:0.255×0.660×27=4.05kN梁梁侧粉刷::2×(0.60-0.15)×0.002×177=0.3006kN//m—————————————————————————————————————————共共计:4.3556kNN/m2表3.2梁、柱、墙、门窗重力力荷载汇总总表层次梁(kN)柱(kN)墙(kN)机房层125.4559.402911.7222-4层4795.8111247.4003140.155底层4795.8111722.6003446.899女儿墙————118.20注:墙的荷载已已考虑门窗窗的重量。3.1.3重重力荷载代代表值计算地地震作用时时,房屋的的重力荷载载代表值应应取结构和和构配件自自重标准值值和各可变变荷载组合合值之和,并并按下式计计算:;((3-1)式中—体系质点点重力荷载载代表值(kN);—结构构件、配件件的永久荷荷载标准值值(kN);—结构或构件第可可变荷载标标准值(kN);—可变荷载的组合合值系数,可可按表3..3采用。表3.3可变荷载载组合值系系数可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算算的楼面活活荷载1.0按等效均布荷载载计算的楼楼面活荷载载藏书库、档案库库0.8其它民用建筑0.5该建筑不考虑屋屋面积灰荷荷载,屋面面雪荷载组组合系数取取0.5,屋面活活荷载不计计入,楼面面活荷载按按等效均布布荷载计算算,组合系系数取0.5。计算每每层的重力力荷载代表表值:==17944.334KN==17553.337KN==17553.337KN==17639.558KN==1785.088KN集中于各楼层标标高处的重重力荷载代代表值如图图3.1所示示。图3-1各质点点重力荷载载代表值3.2框架侧侧移刚度计计算3.2.1框框架梁线刚刚度计算梁的截面惯性矩矩=,为梁矩形形部分的截截面惯性矩矩,为考虑楼楼板对梁的的转动的约约束作用而而乘以的调调整系数,的值按表3.4选取。表3.4梁截面面惯性矩调调整系数β取值楼面做法中框架梁边框架梁现浇楼板2.01.5装配整体式楼面面1.51.2本工程横梁线刚刚度具体计计算如下表表:表3.5横梁线线刚度计算算表位置梁长(m)b×h(mm××mm)I0=b×h3/112ib=αECI0/L(N·m)ib=αECI0/L(N·m)机房层7.2250×60000.00452.81×10077.5×1077其他层7.2300×75000.01056.56×10048.75×10043.2.2框框架柱线刚刚度计算材料为C30混混凝土,Ec=3.000×1044N/mmm2表3.6柱线刚刚度计算表表层数柱号H(m)b×hI0=b×h3/112ECI0/(N·m)2~4层边4.2500×50000.00523.70×1007中4.2500×50000.0052底层边5.8500×50000.00522.70×1007中5.8500×50000.0052机房层中3.2350×35000.00131.20×10073.2.3柱柱抗侧移刚刚度计算柱的侧移刚度DD值按下式式计算:(3-2)式中,为柱侧移移刚度修正正系数,对不同同情况按表表3.7计算算,其中表表示梁柱线线刚度比。表3.7柱侧移移刚度修正正系数位置边柱中柱简图简图一般层底层固结铰结根据上述方法计计算出框架架柱的侧移移刚度D值见表3..8。表3.8框架柱柱的侧移刚刚度计算表表框架柱位置/N/m2~4层边框架边柱(4根)1.770.471.18×1007中柱(4根)3.540.641.61×1007中框架边柱(18根)2.360.541.36×1007中柱(18根)4.730.701.76×10071层边框架边柱(4根)2.430.660.64×1007中柱(4根)4.860.780.75×1007中框架边柱(18根)3.240.710.69×1007中柱(18根)6.480.820.79×1007机房层边框架边柱(2根)3.900.660.92×1007中柱(2根)7.800.801.13×1007中框架边柱(1根)4.820.711.00×1007中柱(1根)5.000.711.00×1007由上表可以计算算出每个楼楼层的侧移移刚度,见见表3.99表3.9横向框架架层间侧移移刚度(kN/mm)层次1234机房层(×104)32.2067.3267.3267.326.103.3横向向水平荷载作作用下框架架结构的内内力和侧移移计算3.3.1横横向水平地地震作用下下框架结构构的内力和和侧移计算算1.框架自振振周期计算算结构的的基本自振振周期采用用顶点位移移法,公式式为(3-3)其中:为结构基基本周期考考虑非承重重砖墙影响响系数,取取为0.7。为结构构基本自振振周期时的的结构顶点点假象位移移。计算模型近似等等效处理::由于地震震作用沿高高度呈倒三三角分布,故故对于机房房层,可将其其重力荷载载代表值按按公式G,4=G4+G5×(H++h)/HH放大后加加到第四层层上。即G,4=G4+G5××(H+hh)/H==176339.588+17885.088×(188.4+33.2)//18.44=197735.111kNN等效图如下:图3-2重力荷荷载代表值值等效图结构的基本自振振周期采用用顶点位移移法进行计计算。顶点点位移法的的思路是::将以质量量均匀分布布的悬臂结结构体系的的基本周期期用在重力力荷载水平平作用下所所产生的水水平顶点位位移来表示示。顶点位位移可以通通过将各质质点重力荷荷载代表值值水平作用用于体系各各质点上,然然后,根据据各楼层刚刚度,,按按静力方法法求出。表3.10结构顶顶点的假想想侧移计算算层次Hi(m)/kNkN(×104kN/mm)/mm/mm418.419735.11119735.11173.4226.90389.80363126..02314.217553.33737288.44867.3255.40362.90249257..85210.017553.33754841.88567.3281.50307.50175533..7015.8017944.33472786.11932.20226.00226.00104077..17由式33-3可得结构构的基本周周期:1.7×0.77×=0.7433S2.水平地震作作用及楼层层地震剪力力计算工程上,多自由由度弹性体体系水平地地震作用的的计算一般般采用振型型分解反应应谱法,在在一定的条条件下还可可以采用简简化的振型型分解反应应谱法-底底部剪力法法。这两种种方法也是是我国《建建筑抗震设设计规范》中中采用的方方法。该结结构高度不不超过300m,质量量和刚度沿沿高度分布布比较均匀匀,变形以以剪切型为为主,故可可用底部剪剪力法计算算水平地震震作用。底底部剪力法法的思路是是:首先计计算出作用用于结构总总的地震作作用,即底底部剪力,然然后将总的的地震作用用按照一定定规律分配配到各个质质点上,从从而得到各各个质点的的水平地震震作用。结构总水平地震震作用标准准值即底部部剪力按下下式计算::(3-4)式中—为相应于于结构基本本自振的水水平地震影影响系数值值; —为结构等效总重重力荷载,单单质点应取取总重力荷荷载代表值值,多质点点应取总重重力荷载代代表值的85%本结构防烈度为为7度,地震震加速度为为0.15g,查表得得因为设计地震分分组为第一一组,场地地土类别为为二类场地,查查表得故:×=×0.12=00.0600=0.85×7727866.19kN=6618688.26kkN=0.060×6618688.26kkN=37112.100kN因为,故需考虑虑顶部附加加地震作用用的修正;;又因为,顶部附加加地震系数数:=0.1229s=0.129××37122.10kkN=4778.866kN各质点的水平地地震作用为为:,=8919944.74kkN,楼层剪剪力计算过过程如表3.122.为保证结构基本本安全性,根根据《建筑筑抗震规范范》第5..2.5条条规定,抗震验验算时,结结构任一楼楼层的水平平地震剪力力应符合下下式要求::(3-5)式中—第i层对对应于水平平地震作用用标准值的的楼层剪力力;—剪力系数,不应应小于表33.11规规定的楼层层最小地震震剪力系数数值,对竖竖向不规则则结构的薄薄弱层,尚尚应乘以1.15的增大系系数;—第j层的重力荷载代代表值。表3.11楼层最最小地震剪剪力系数类别7度8度9度扭转效应明显或或基本周期期小于3.5s的结构0.016(00.0244)0.032(00.0488)0.064基本周期大于55.0s的结构0.012(00.0188)0.024(00.0322)0.040注:1)基本本周期介于于3.5s和5s之间的结结构,可插插入取值;;2)括号内数值值分别用于于设计基本本地震加速速度为0..15g和和0.300g的地区区。3.12各质点点横向水平平地震作用用及楼层地地震剪力计计算表层次/m/kN/kN·m/kN/kN/kN418.4019735.111363126..021798.2881798.288473.64314.2017553.337249257..85905.682703.966894.92210.0017553.337175533..70637.813341.7771316.20015.8017944.334104077..17380.333721.1001746.877由表3.12可可得结构满满足最小剪剪力的要求求。各质点点水平地震震作用及楼楼层地震剪剪力沿房屋屋高度的分分布见图33-5。图3-5各楼层剪剪力图3.水平地地震作用下下的位移验验算水平地震作用下下的框架结结构的层间间位移和顶顶点位移分分别按下式式(3-66)和(3--7)计算算:(3-6)(3-7)计算过程见表33.13,表中还还计算了各各层的层间间弹性位移移θe=/。表3.13横向向地震作用用下的位移移计算层次/m/kN×(104kN/mm)/mm/mm418.401798.28873.422.4021.901/1734..7314.202703.96667.324.0019.501/1352..8210.003341.77767.325.0015.501/1175..115.803721.10032.2010.5010.501/929.33由上表可见,最最大层间位移发发生在底层层,根据《结结构抗震规规范》规定定,对于钢钢筋混凝土土框架结构构,≤1/5550,,其值1/5522<1/5550,满足要要求。4.水平地震作用下下框架内力力计算框架柱端剪力及及弯矩分别别按式(33-8)和和(3-99)计算,各柱反弯弯点高度比比按式3-110确定。(3-8)(3-9)(3-100)式中—层柱的侧侧移刚度;;—为该层柱的计算算高度;—为框架柱的反弯弯点高度比比;—为框架柱的标准准反弯点高高度比;—为上、下层梁线线刚度比修修正值;、—为上、下层层高高变化时反反弯点高度度比的修正正值。具体计算过程及及结果见表表3.144。表3.14在横向向地震作用用下框架柱柱端剪力及及弯矩计算算层次4321/m4.24.24.25.8/kN1798.2882703.9663341.7773721.100/×104kN/mmm73.4267.3267.3267.32边柱/×104kN//mm1.361.361.360.6934.1754.0866.8478.140.450.470.500.5564.58106.75140.36249.2778.93120.38140.36203.95中柱1.761.761.760.7943.1670.3086.8993.030.450.500.500.5081.57147.63182.47296.7799.70147.63182.47242.81注:的量纲为为kN·m,的量纲为kN地震荷载作用下下梁端弯矩矩、剪力及及柱的轴力力计算可根根据节点平平衡和刚度度分配原则则得到。左左震作用下下的内力图图如图3-6所示。图3-6左地震作作用下框架架弯矩图、梁梁端剪力及及柱轴力注:1)弯矩的量量纲为kN·m,剪力的的量纲为kN,轴力力的量纲为kN;2)柱轴力中正号号表示示压力。《建筑抗震设计计规范》规规定:设防防烈度为8度和9度的大跨跨度结构、长长悬臂结构构,以及设设防烈度为为9度区的高高层建筑,除除计算水平平地震作用用外,还应应计算竖向向地震作用用。本建筑筑设防烈度度为7度,不需需进行竖向向地震作用用的计算。3.3.2横横向风荷载载作用下框框架结构的的内力和侧侧移计算1.风荷载标准值的的计算《建筑结构荷载载规范》第第7.1..1条规定定风荷载标标准值按下下式计算::(3-111)式中-风荷载标标准值(kN/m2);-高度处的风振振系数;-风荷载体型系系数;-风压高度变化化系数;-基本风压(kkN/m2)。建筑处于类地区区,基本风风压kN/m2,矩形平平面,建筑高度度为17..40m,,H/B=17.440/66.000<1..5,所以不不考虑风压压脉动的影影响,取==1.0。由《建筑结结构荷载规规范》查得得,(迎风风面)和(背背风面),则。则根据式2-5可得风荷载载标准值,根根据静力等等效原理将将分布荷载载转化为各各楼层处的的集中荷载载,如下表表3.15所示。表3.15风载载及楼层处处的集中力力层数μZW0HiβzμZWkAiFi机房层1.3×0.66=0.78821.051.00.850.66315.6010.30417.851.00.790.616234.10144.20313.651.00.740.577279.20161.1029.451.00.740.577279.20161.1015.251.00.740.577314.10181.20注:Hi自室外外低平地坪坪算起。将机房层的荷载载加到第四四层,作近近似处理。则则等效楼层层节点集中中荷载如图图3-7。图3-7框架上的的等效节点点集中荷载载图示2.风荷载作用下的的水平位移移计算根据图3-7所所示的水平平荷载,由式计算层间剪力,然后后根据所求求出的⑥轴线框架的层间间侧移刚度度,再按式式和式计算各各层的相对对侧移和绝绝对侧移,计计算过程见见表3-116。表3.16风荷荷载作用下下框架层间间剪力及侧侧移计算的的水平位移移层次/kN/kN(×104kN/mm)/mm/mm4154.50154.5073.420.213.431/2000003161.10315.6067.320.473.221/89362161.10476.7067.320.712.751/59151181.20657.9032.202.042.041/2843由上表得,风荷荷载作用下框框架最大层层间位移为1/28443,远小于1/5550,满足规范要求。3.风荷载作用下下的框架内内力计算框架柱端剪力及及弯矩分别别按式3--8和3-9计算,各柱反弯弯点高度比比按式3-110确定。具体计算过程及及结果见表表3.17。表3.17各层层柱端剪力力及弯矩计计算层次4321/m4.204.204.205.80/kN1266.7221622.0881865.9111999.211/×104kN/mmm73.4267.3267.3267.32边柱/×104kN//mm1.361.361.360.692.946.319.5313.820.420.470.500.555.1912.6420.0144.097.1614.0520.0136.07中柱/×104kN//mm1.761.761.760.793.718.2112.3916.452.552.552.553.030.450.50.50.557.0117.2426.0252.488.5717.2426.0242.93注:的量纲为为kN·m,的量纲为kN。风荷载作用下梁端端弯矩、剪剪力及柱的的轴力计算算可根据节节点平衡和和刚度分配配原则得到到。风荷载载作用下的的框架内力力图如图3-8。图3-8左风荷载载作用下框框架弯矩图图、梁端剪剪力及柱轴轴力图注:1)弯矩的量量纲为kN·m,剪力的量量纲为kN,轴力力的量纲为kN;2)柱轴力中正号表示压压力。3.4竖向荷荷载作用下下的结构内内力计算3.4.1计算算单元的选选取取轴⑥框架进行分析,宽宽度取6..6m,传给该该框架的楼楼面荷载如如图3-99中的阴影影所示,由由于布置了了次梁,楼楼板的长短短边之比为为2.755,所以楼楼面荷载的的导荷方式式均按单向向板进行近近似分析,计算算单元范围围内的其余余楼面荷载载则通过次次梁和纵向向框架梁以以集中力的的形式传给给横向框架架,作用于于各节点上上。由于纵纵向框架梁梁的中心线线与柱的中中心线不重重合,因此此在框架节节点上还作作用有集中中力矩。图3-9横向框架架计算单元元3.4.2竖竖向荷载载计算算1.恒载计算各层梁上作用的的荷载图示示简图3--10图3-10各层层梁上作用用的恒荷载载屋面恒荷载标准准值为7..0kN//m2楼面恒荷载标准准值为4..2kNN/m2荷载计算如下::顶层:=kNkN偏心弯矩kN·m标准层:=kNkN偏心弯矩kN·m2.活载计算各层梁上作用的的荷载图示示简图3--11图3-11各层层梁上作用用的活荷载载屋面活荷载标准准值为2.0kkN/m22楼面活荷载标准准值为4.0kN/mm2荷载计算如下::顶层:=kNkN偏心弯矩kN·m标准层:=kNkN偏心弯矩kN·m3.雪荷载计算雪荷载作用下的的计算简图图同活荷载载作用下的的计算简图图,屋面水水平投影面面上雪荷载载标准值::(33-12))式中-雪荷载标标准值(kN/mm2);-屋面积雪分布布系数;-基本雪压(kkN/m22)。查《建筑结构荷荷载规范》得得本建筑的的=1.0,所以=1.0×0.355=0.355kN/mm2。顶层:kNNkNkN偏心弯矩kN·m4.内力计算竖向荷载作用下下的框架结结构的近似似计算方法法有分层法法和弯矩二二次分配法法,本设计计采用弯矩矩二次分配配法来计算算竖向荷载载作用下的的框架结构构的内力。弯弯矩二次分分配法的计计算要点是是:计算中用到的等等截面杆件件的固端弯弯矩和剪力力为:图3-12各种种形式荷载载作用下等等截面杆件件的固端弯弯矩和剪力力恒荷载固端弯矩矩顶层:kN·mm标准层:kN··m活荷载固端弯矩矩顶层:kN·mm标准层:kN··m雪荷载固端弯矩矩顶层:kN·mm下面列表计算框框架在竖向向荷载作用用下的内力力,由于荷荷载与结构构均对称,所所以只给出出半结构的的内力计算算,另一半半结构的内内力可由结结构的对称称性求出,在在此不作赘赘述。表3.18竖向恒恒载作用下下的二次弯弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱00.2970.7030.41300.1740.4130.41300.1740.4130.7030.297016.04-229.322229.32-229.322229.32-229.322229.32-16.0463.34149.94000000-149.944-63.3416.50074.970000-74.970-16.5-4.90-11.60-30.96-13.05-30.9630.9613.0530.9611.604.9074.94-90.98273.33-13.05-260.288260.2813.05-273.33390.98-74.94上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.2290.2290.5420.3510.1490.1490.3510.3510.1490.1490.3510.5420.2290.22914.00-158.055158.05-158.055158.05-158.055158.0514.0032.9932.9978.0700000000-78.07-32.99-32.9931.6716.50039.04000000-39.040-16.50-31.67-11.03-11.03-26.11-13.70-5.82-5.82-13.7013.705.825.8213.7026.1111.0311.0353.6338.46-106.099183.39-5.82-5.82-171.755171.755.825.82-183.399-106.099-38.46-53.36上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.2290.2290.5420.3510.1490.1490.3510.3510.1490.1490.3510.5420.2290.22914.00-158.055158.05-158.055158.05-158.055158.0514.0032.9932.9978.0700000000-78.07-32.99-32.9916.5017.58039.04000000-39.040-17.58-16.50-7.80-7.80-18.4813.70-5.82-5.82-13.7013.705.825.82-13.70-18.487.807.8041.6942.77-98.46183.39-5.82-5.82-171.755171.755.825.82-183.39998.46-42.77-41.69上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.2440.1780.5780.3660.1550.1130.3660.3660.1550.1130.3660.5780.1780.24414.00-158.055158.05-158.055158.05-158.055158.0514.0035.1525.6483.2600000000-83.26-25.64-35.1516.50041.63000000-41.630-16.50-4.03-2.94-9.53-15.246.45-4.70-15.2415.214.70-6.4515.249.532.944.0347.6222.70-84.32184.44-6.45-4.70-173.299173.294.706.45184.4484.32-22.70-47.6211.35-2.352.35-11.35ABCD表3.19竖向活活载作用下下的二次弯弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱00.2970.7030.41300.1740.4130.41300.1740.4130.7030.29701.98-50.6950.69-50.6950.69-50.6950.69-1.9814.4734.24000000-34.24-14.4711.16017.120000-17.120-11.61-3.31-7.857.07-2.98-7.07-7.072.987.077.853.3122.32-24.3060.74-2.98-57.7657.762.98-60.7424.30-22.32上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.2290.2290.5420.3510.1490.1490.3510.3510.1490.1490.3510.5420.2290.2293.96-101.388101.38-101.388101.38-101.388101.38-3.9622.3122.3152.8000000000-52.80-22.3122.317.2411.16026.40000000-26.400-11.16-7.24-4.21-4.21-9.98-9.27-3.93-3.93-9.279.273.933.939.279.984.214.2125.3429.26-58.56118.51-3.93-3.93-110.655110.653.933.93-118.51158.5629.2625.34上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.2290.2290.5420.3510.1490.1490.3510.3510.1490.1490.3510.5420.2290.2293.96-101.388101.38-101.388101.38-101.388101.38-3.9622.3122.3152.8000000000-52.80-22.3122.3111.1611.89026.40000000-26.400-11.89-11.16-5.28-5.28-12.49-9.27-3.93-3.93-9.279.273.933.939.2712.495.285.2828.1928.92-61.07118.5111-3.93-3.93-110.655110.653.933.939.2712.495.285.28上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.2440.1780.5780.3660.1550.1130.3660.3660.1550.1130.3660.5780.1780.2443.96-101.388101.38-101.388101.38-101.388101.38-3.9623.7717.3456.3100000000-56.31-17.34-23.7711.16028.16000000-28.160-11.16-2.72-1.99-6.45-10.31-4.36-3.18-10.3110.311.363.1810.316.451.992.7232.2115.35-51.52119.23-4.36-3.18-111.699111.694.363.18-119.233-51.52-15.35-32.217.681.59-1.597.68ABCD表3.20雪活载载作用下的的二次弯矩矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱00.2970.7030.41300.1740.4130.41300.1740.4130.7030.29700.433-11.0911.09-11.0911.09-11.0911.090.4333.177.49000000-7.49-3.17003.750000-3.750000-1.55-0.65-1.551.550.651.55003.17-3.613.29-0.65-12.6412.640.65-13.293.6-3.17综上,可绘得该该榀框架在在竖向荷载载作用下的的内力图,其其弯矩图如如图3-18、3-19和3-200所示;图3-13恒荷载弯弯矩图图3-14活荷载弯弯矩图由于框架的弯矩矩已经求出出,则框架架梁的受力力图示为::图3-15恒载载作用下框框架梁的受受力图示由受力图示可求求得跨中最最大处的弯弯矩及粱端端剪力。则则竖向荷载载作用下的的梁端剪力力可有式3-21求得,具具体计算见见表3.21。表3.21竖向荷荷载下梁端端剪力计算算层数AB梁恒载活载4147.52-25.33122.19172.8536.68(66.93)-5.06(--1.355)26.62(55.58)36.74(88.28)3103.16-10.7492.42113.9063.36-8.3355.0371.692103.16-11.8091.36114.9663.36-8.0055.3671.361103.16-13.9189.25117.0763.36-9.4053.9672.76层数BC梁恒载活载4147.520147.52147.5231.68(66.9300031.6831.68(66.93)3103.160103.16103.1663.36063.3663.362103.160103.16103.1663.36063.3663.361103.160103.16103.1663.36063.3663.36注:括号内的数数据为雪荷荷载的内力力值其中:—简支条条件下的剪剪力;——由梁端弯弯矩产生的的剪力=(3-13)—+—-由于梁的端部控控制截面在在柱边出处处,故将梁梁的剪力由由轴线转移移到柱边,所所得结果如如下表3.22。表3.22竖向荷荷载下梁端端剪力(柱柱边)计算算层数AB梁BC梁恒载活载恒载活载4120.98171.6426.62(55.58)36.74(88.28)146.31146.3131.68(66.93)31.68(66.93)391.21112.6955.0371.69101.95101.9563.3663.36290.15113.7555.3671.36101.95101.9563.3663.36188.04115.8653.9672.76101.95101.9563.3663.36注:括号内的数数据为雪荷荷载的内力力值框架柱柱在竖向荷荷载作用下下的轴力计计算如表3.23和3.24表3.23框架架柱A在竖向荷荷载下作用用下的轴力力层数柱自重及装修横梁传来纵梁传来各层Δ+各层Δ+静荷载活荷载静荷载活荷载上端下端ΔΔ431.07120.9826.62(55.58)128.3415.84(33.47)249.3242.46(99.05)249.32280.3942.46(99.05)331.0791.2155.03112.0031.68203.2186.71483.60514.67129.17(95.776)231.0790.1555.76112.0031.68202.1587.04716.82747.89216.21(172..80)143.0988.0453.96112.0031.68200.0485.64947.93991.02301.85(258..44)注:括号内的数数据为雪荷荷载的内力力值表3.24框架柱柱B在竖向荷荷载下作用用下的轴力力层数柱自重及装修横梁传来纵梁传来各层Δ+各层Δ+静荷载活荷载静荷载活荷载上端下端++ΔΔ431.07317.9568.42(15.21)1139.63331.68(6.93)457.58100.10(22.14)457.58488.65100.10(22.14)331.07214.64135.05106.6163.36316.25198.41804.90835.97298.51(220.81))231.07215.70134.75101.6163.36317.31198.111153.2881184.355496.62(418.92))143.09217.81136.12101.6163.36319.42199.481503.7771546.866696.10(618.40))注:括号内的数数据为雪荷荷载的内力力值框架柱在竖向荷荷载作用下下的剪力计计算如表3.25。表3.25竖向向荷载下框框架柱的剪剪力计算层数A柱B柱恒载活载恒载活载M上M下VM上M下VM上M下VM上M下V474.9453.6331.0922.3225.4311.37-13.05-5.82-4.49-2.98-3.931.65338.4641.6919.0829.2628.1913.68-5.825.85-2.78-3.93-3.93-1.87242.7747.6221.5228.9232.2114.55-5.82-6.45-2.82-3.93-4.36-1.97122.7011.355.8715.357.683.97-4.70-2.351.22-3.18-1.59-0.823.5内力组组合在框架结构上除除了作用有有恒荷载外外,常有楼楼面活荷载载、风荷载载、雪荷载载或地震作作用,内力力组合的目目的就是找找出这些荷荷载在框架架的各个杆杆件中所产产生的最危危险内力,以以便进行杆杆件设计,保保证结构的的安全性。3.5.1内力力调整在竖向荷载作用用下,由于于允许梁端端出现塑性性铰,为了了减少钢筋筋混凝土框框架梁支座座处的配筋筋数量,在在竖向荷载载作用下可可以考虑框框架梁塑性性内力重分分布,主要要是降低支支座负弯矩矩,以减小小支座处的的配筋,跨跨中则相应应增大弯矩矩。《混凝凝土高规》对对调幅系数数作了规定定,并规定定竖向荷载载作用下的的弯矩先调调幅,再与与其它荷载载效应进行行组合。梁的控制截面为为梁端柱边边及跨中,梁端截面面是最大负负弯矩及最最大剪力作作用的截面面,而水平平地震作用用下还可能能出现正弯弯矩,因此此,内力组组合要找出出最不利负负弯矩及最最不利正弯弯矩,用于于计算梁端端上部和下下部的配筋筋,还要找找出最不利利剪力,用用于梁端斜斜截面抗震震承载力计计算,配置置箍筋;跨跨中截面一一般是最大大正弯矩作作用的截面面,有时也也可能出现现负弯矩,因因此要组合合出最不利利正弯矩和和可能出现现的负弯矩矩,用于梁梁跨内配筋筋。柱的控控制截面为为柱顶与柱柱底共两个个控制截面面,因为控控制截面弯弯矩值最大大,剪力相相同,而轴轴力相差值值仅只为柱柱自重,当当柱采用对对称配筋时时,不利内内力组合一一般为及相相应的、及相应M、及相应的的M。在组合合时,尚可可结合结构构受力的特特点(满布布活载)和和荷载组合合中的实际际情况,适适当简化。有上述可知对于于框架梁在在内力组合合之前要进进行内力的的转移与调幅幅。梁端控制截面的的弯矩与剪剪力应按下下式计算::((3-144)式中-柱边边的弯矩;;-柱轴线处的弯弯矩;-柱轴线处的剪剪力;-柱宽;对于活活荷载的布布置,工程程中常用满满布荷载法法,即当活荷载载作用相对对较小时,把把活荷载作作用于框架架所有梁上上。该法支支座弯矩足足够准确,跨跨中弯矩尚尚需乘以11.1~1.2的调调整系数。本设计调整系数取1.1。竖向荷荷载作用下下可以考虑虑梁端塑性性变形内力力重分布而而对梁端负负弯矩进行行调幅。装装配整体式式框架调幅幅系数为00.7~0.8;现现浇框架为为0.8~0.9。同同时按平衡衡条件计算算调幅后的的跨中弯矩矩。本设计计梁端调幅幅系数取0.8,跨中弯弯矩近似乘乘以1.2的放大系系数。转移、调幅后恒恒荷载作用用下框架梁梁的内力见见下表3..26,表3.21调整后后恒载作用用下框架梁梁内力截面内力AB跨BC跨梁左跨间梁右梁左跨中梁右4层-48.59225.94-184.344-178.966100.38-178.9663层-66.63122.06-124.177-117.01178.77-117.0112层-60.74128.17-123.966-117.01178.77-117.0111层-49.85139.06-124.388-118.24436.70-118.244注:表中弯矩单单位为kNN·m。由于结构及荷载载是对称的的,所以CCD跨内力力与AB跨内力对称称。转移、调幅并且且考虑活荷荷载满布的的不利布置置后,活荷载载作用下框框架梁的内内力见下表表3.27。表3.27调整整后活载作作用下框架架梁内力截面内力AB跨BC跨梁左跨间梁右梁左跨中梁右4层-14.1252.26-41.24-39.8724.12-39.873层-35.8497.03-80.47-75.8554.66-78.852层-37.7894.76-80.54-75.8554.66-75.851层-30.42102.93-80.83-76.6853.29-76.68注:表中弯矩单单位为kNN·m。由于结构及荷载载是对称的的,所以CCD跨内力力与AB跨内力对称称3.5.2框框架梁、柱内力组组合根据《建筑结构构荷载规范范》的规定定,对于承承载能力极极限状态,按按荷载效应应的基本组组合进行。基基本组合是是永久荷载载与可变荷荷载的组合合,对一般般的排架结结构、框架架结构,基基本组合可可采用简化化规则,本本工程考虑虑如下四种种内力组合合:a.由可变荷载控制制的组合::1.2SGK++1.4SSQK1.2SGK++0.9××1.4(SQK+SWK)b.由永久荷载控制制的组合::1.35SGKK+SQKCc.地震作用的组合合(水平地震震作用效应应与重力荷荷载代表值值效应组合合):1.2(SGKK+0.55SQK)+1.33SEK本设计只对二层层框架梁和和框架B柱进行内内力组合,组组合如表3.28和3.29表3.28二层层框架梁内内力组合表表层数截面

位置内力SGKSQKSWK1SWK2SEK1SEK21.2SGK++1.266(SQKK+SWK)1.2(SGKK+0.55SQK)+11.3SEEK1.35SGKK+S

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