【《某4层行政办公楼建筑工程的竖向荷载作用下框架内力计算过程案例》3600字】

-PAGE2-某4层行政办公楼建筑工程的竖向荷载作用下框架内力计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u64881工程设计资料 1279691.1建筑设计概况 1325891.2其他设计资料 2149812结构设计方案 394032.1框架结构布置 36852.1.1结构平面布置 36492.1.2结构竖向布置 3101302.1.3结构计算简图 3137082.2主要构件截面尺寸的初选 750042.2.1横向框架梁截面尺寸预估 792672.2.2纵向框架梁截面尺寸预估 7273862.2.3次梁截面尺寸预估 86072.2.4楼板厚度预估 8141322.2.5框架柱截面预估 8115472.3材料的选择 8158382.3.1混凝土 8258872.3.2钢筋 840792.3.3围护结构墙体 9261642.3.4雨棚做法 9301973竖向荷载作用下框架内力计算 928083.1自重荷载标准值作用下框架内力计算 9192793.1.1框架梁的自重荷载标准值计算 10265193.1.2框架柱上自重荷载标准值计算 12103683.1.3自重荷载（恒荷载）作用下框架梁、柱荷载分布状况 13234113.1.4自重荷载（恒荷载）作用下框架梁、柱两端弯矩、剪力、轴力 14319383.2可变荷载作用下的框架内力计算 16227313.2.1框架梁上可变荷载标准值计算 17311043.2.2框架柱上可变荷载标准值计算 17232673.2.3竖向可变荷载作用下框架梁、柱荷载分布状况 1716383.2.4活恒荷载作用下框架梁、柱两端弯矩、剪力、轴力 181工程设计资料1.1建筑设计概况华侨城某行政办公楼采用现浇钢筋混凝土结构，总层数为4层。平面图近似一个的矩形，建筑面积约为5000。首层层高4.5m，2～4层高为3.6m，建筑物总高度为16.1m。建筑主要形式采取内廊式，主要功能房间为办公室、会议室、档案室等。屋面防水等级为Ⅱ级，屋面工程从上到下为：20mm后细石混凝土保护层；1.5mm厚SBS防水卷材；配套基层及卷材胶粘剂结合层；20mm厚1：3水泥砂浆找平层；100mm厚挤塑型聚苯保温板保温层；一毡二油隔汽层；冷底子油两道结合层；20mm厚1：3水泥砂浆找平层；轻集料混凝土找坡层，，最薄处为30mm厚。建筑填充墙采用240mm厚蒸压加气混凝土砌块。女儿墙高为0.8m，厚度为240mm的钢筋混凝土墙体。外墙装饰采用混合砂浆抹底，粘贴瓷砖。建筑内部各墙体，楼地面和顶棚的做法如表1.1所示。表1.1楼地面、内墙和顶棚做法部位办公室会议室档案室卫生间楼梯间，走廊楼地面玻化砖面层花岗岩面层墙面无机涂料，刷乳胶漆釉面砖面层混合砂浆抹灰刷乳胶漆顶棚板底腻子刮平，刷乳胶漆铝合金龙骨石膏板吊顶板底腻子刮平刷乳胶漆建筑首层采用钢化玻璃门，内部各房间采用木质夹板门，窗采用塑钢中空玻璃窗。室内地坪相对标高为，室内外高差为0.450m。1.2其他设计资料建筑物的设计使用年限为50年，建筑安全等级为二级，耐火等级为二级。该工程所在地基本风压为，基本雪压为。建筑所在区抗震设防烈度为7度，做抗震设防要求，地震分组为二组设计地震基本加速度为0.15g。建筑物所处场地类别为Ⅱ类，属于非液化场地。2结构设计方案2.1框架结构布置2.1.1结构平面布置本工程采取内廊式三跨布置，柱网及梁分布如图2.1~2.3所示。根据本工程现浇板长跨尺寸与短跨的比值，所有板都为双向受力。一层设计了支撑雨棚的梁和柱。轴线EQ\o\ac(○,8)~EQ\o\ac(○,11)设次梁，其余位置不设次梁。2.1.2结构竖向布置底层柱高取基础顶部到第二层楼板顶面的高度，现拟定基础顶部标高为-0.900m,室外标高为-0.450m，二层楼板顶面标高为4.500m，则底层柱高。其余层柱高取两层之间的高度，。2.1.3结构计算简图取⑥轴横向框架进行计算，计算简图如图2.4所示。图2.4竖向结构框架计算简图（⑥轴）图2.1一层柱网及梁分布图图2.2二、三层柱网及梁分布图图2.3四层柱网及梁分布2.2主要构件截面尺寸的初选2.2.1横向框架梁截面尺寸预估长跨CD,EG跨梁高度：，取h=600mm；梁宽度：，取b=250mm。短跨DE跨梁高度：，为了便于施工，取梁高度与CD,EG跨相同，即h=600mm；梁宽度：，取b=250mm。2.2.2纵向框架梁截面尺寸预估轴线1~8,11~18梁高度：，取h=400mm；梁宽度：，取b=200mm。轴线8~11梁高度：，取h=900mm；梁宽度：，取b=350mm。2.2.3次梁截面尺寸预估梁高度：，取h=500mm；梁宽度：，取b=200mm。2.2.4楼板厚度预估双向板板厚：，取h=120mm。2.2.5框架柱截面预估由于采用横、纵向承重方向，采用方形截面。柱边长：。本工程为二级建筑且超过二层，宽度和高度不宜小于400mm，取b=500mm。2.3材料的选择2.3.1混凝土本工程现浇梁板柱及基础使用的混凝土为C35强度的混凝土。2.3.2钢筋本工程现浇框架梁和框架柱采用HRB335钢筋和HRB400钢筋，其箍筋采用HPB300的钢筋；混凝土板采用HPB300钢筋。本工程为一类环境，梁和柱钢筋保护层厚度为20mm，板钢筋保护层厚度为15mm。2.3.3围护结构墙体以下的基础填充墙，采用MU15蒸压灰砂砖和M10水泥砂浆砌筑。以上内、外填充墙,采用M5混合砂浆砌筑MU5加气混凝土砌块砌体。女儿墙采用C35钢筋混凝土墙体。2.3.4雨棚做法南北雨棚都采用钢筋混凝土现浇的梁板柱，板厚取120mm；梁宽250mm；梁高500mm；柱用mm。面层做法从上到下为：20mm后细石混凝土保护层；1.5mm厚SBS防水卷材；配套基层及卷材胶粘剂结合层；20mm厚1：3水泥砂浆找平层；轻集料混凝土找坡层，，最薄处为30mm厚。顶棚做法为板底腻子刮平，刷乳胶漆。3竖向荷载作用下框架内力计算竖向荷载及风荷载作用下框架内力计算采用结构力学求解器计算。3.1自重荷载标准值作用下框架内力计算竖向荷载和水平荷载截取⑥轴横向框架及其左右相邻的框架进行分析，框架梁、柱上的荷载作用情况如图3.1所示。图3.1框架梁、柱承受荷载作用面3.1.1框架梁的自重荷载标准值计算DE跨为承受三角形分布荷载，折算系数为：CD、EG跨承受梯形分布荷载，，折算系数为：。①顶层CD、EG跨梁自重=CD、EG跨屋盖自重=CD、EG跨梁上均布荷载值：DE跨梁自重与CD跨相同=3.0DE跨屋盖自重=DE跨梁上均布荷载值：②三层CD、EG跨梁自重=CD、EG跨上墙体自重=CD、EG跨屋盖自重=CD、EG跨梁上均布荷载值：DE跨梁自重与CD跨相同=3.0DE跨屋盖自重=DE跨梁上均布荷载值：③二层CD、EG跨梁自重=CD、EG跨上墙体自重=CD、EG跨屋盖自重=CD、EG跨梁上均布荷载值：DE跨梁自重与CD跨相同=3.0DE跨屋盖自重=DE跨梁上均布荷载值：④首层CD、EG跨梁自重=CD、EG跨上墙体自重=CD、EG跨屋盖自重=CD、EG跨梁上均布荷载值：DE跨梁自重与CD跨相同=3.0DE跨屋盖自重=DE跨梁上均布荷载值：3.1.2框架柱上自重荷载标准值计算①顶层C、G柱顶承受女儿墙体自重=C、G柱顶承受纵向梁自重=C、G柱顶纵向梁传递屋盖自重=C、G柱顶承受集中荷载标准值：D、E柱顶承受纵向梁自重=D、E柱顶纵向梁传递屋盖自重=D、E柱顶承受集中荷载标准值：②三层C、G柱顶承受填充墙体自重=C、G柱顶承受纵向梁自重=C、G柱顶纵向梁传递屋盖自重=C、G柱顶上层柱自重：C、G柱顶承受集中荷载标准值：D、E柱顶承受填充墙体自重=D、E柱顶承受纵向梁自重=D、E柱顶纵向梁传递屋盖自重=D、E柱顶承受集中荷载标准值：③二层二层柱顶受集中荷载情况与三层相同C、G柱顶承受集中荷载标准值：D、E柱顶承受集中荷载标准值：④首层首层柱顶受集中荷载情况与三层相同C、G柱顶承受集中荷载标准值：D、E柱顶承受集中荷载标准值：⑤基础顶面基础顶面承受集中荷载=3.1.3自重荷载（恒荷载）作用下框架梁、柱荷载分布状况自重荷载（恒荷载）作用下框架梁、柱计算荷载分布状况如图3.2所示。图3.2框架梁、柱计算荷载分布情况（单位：kN、）3.1.4自重荷载（恒荷载）作用下框架梁、柱两端弯矩、剪力、轴力自重荷载作用下框架梁、柱两段弯矩如图3.3所示。自重荷载作用下框架梁、柱剪力如图3.4所示。自重荷载作用下框架梁、柱轴力如图3.5所示。自重荷载作用下框架梁、柱弯矩轴力及剪力数据如表3.1、3.2所示。图3.3自重荷载作用下框架梁、柱两端弯矩图（单位：）图3.4自重荷载作用下框架梁、柱剪力图（单位：）图3.5自重荷载作用下框架梁、柱轴力图（单位：）表3.1框架柱内力表（C与G、E与D剪力与弯矩互为相反数）柱楼层C轴4-29.8343.62-63.75-114.353-18.7434.95-32.51-250.252-23.3845.04-39.11-385.801-3.9012.7-24.56-520.70D轴421.66-33.7744.22-124.44313.92-25.7324.38-303.27218.28-34.8131.01-488.4414.75-8.5417.10-671.27表3.2框架梁内力表楼层CD、EG跨DE跨450.02-63.75-72.73-69.99-23.41-28.51-28.5112.49342.47-73.12-72.16-67.25-12.45-14.01-14.0110.08243.25-74.07-72.51-67.60-13.46-15.76-15.7610.08145.49-69.60-72.59-68.26-18.33-20.68-20.6810.083.2可变荷载作用下的框架内力计算基本雪荷载=0.30<屋面活荷载=0.50，取较大者计算。3.2.1框架梁上可变荷载标准值计算①顶层CD、EG跨梁均布荷载标准值：DE跨梁均布荷载标准值：②三、二、一层走廊楼面活荷载为2.5，办公室楼面活荷载为2。CD、EG跨梁均布荷载标准值：DE跨梁均布荷载标准值：3.2.2框架柱上可变荷载标准值计算框架柱承受可变荷载集中力仅为纵向梁传递屋面活荷载。①四层C、G柱顶集中荷载：D、E柱顶集中荷载：②三、二、一层C、G柱顶集中荷载：D、E柱顶集中荷载：3.2.3竖向可变荷载作用下框架梁、柱荷载分布状况竖向可变荷载作用下框架梁、柱计算荷载分布状况如图3.6所示。图3.6竖向可变荷载作用下框架梁、柱何在分布状况(单位：、)3.2.4活恒荷载作用下框架梁、柱两端弯矩、剪力、轴力自重荷载作用下框架梁、柱两段弯矩如图3.7所示。自重荷载作用下框架梁、柱剪力如图3.8所示。自重荷载作用下框架梁、柱轴力如图3.9所示。自重荷载作用下框架梁、柱弯矩轴力及剪力数据如表3.3、3.4所示。图3.7可变荷载作用下框架梁、柱两端弯矩图（单位：）图3.8可变荷载作用下框架梁、柱剪力图(单位：)图3.9可变荷载作用下框架梁、柱轴力图(单位：)表3.1框架柱内力表（C与G、E与D剪力与弯矩互为相反数）柱楼层C轴4-5.0111.09-3.95-8.053-7.3912.62-13.98-39.662-7.7915.55-13.14-82.521-2.414.43-8.56-113.96D轴43.60-3.134.83-