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文檔簡介
1緒論1.1建筑工程概況1.1.1建設(shè)項目太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院綜合實驗樓1.1.2設(shè)計原始資料1.建筑地點:太原理工大學(xué)校區(qū)2.建筑面積:5500-6500平方米;3.層數(shù)4-5層4.結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)5.氣象及地址條件:夏季主導(dǎo)風(fēng)向:南基本風(fēng)壓:W0=0.40kN/m2基本雪壓:S0=0.35kN/m2室內(nèi)外冬季設(shè)計溫度:-15℃地下水位:按室外地坪以下6m考慮,地下水無侵蝕性土壤凍結(jié)深度:0.7m土壤性質(zhì)及情況:室外地面至地面以下2.8m---6.5m為礫砂層,屬二類場地土地基承載力特征值:fak=300kPa抗震設(shè)防烈度:7度1.1.3設(shè)計任務(wù)及要求根據(jù)原始資料,完成以下設(shè)計內(nèi)容:1.建筑設(shè)計(1)建筑方案及其初步設(shè)計;(2)建筑平面、立面和剖面設(shè)計(3)主要部位的建筑構(gòu)造設(shè)計及材料作法;(4)繪制建筑施工圖。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書(3)繪制圖紙:結(jié)構(gòu)設(shè)計說明;基礎(chǔ)平面布置圖和基礎(chǔ)詳圖(比例1:100和1:30~1:50);結(jié)構(gòu)平面布置圖及配筋圖(比例1:100,1-5層任選其一);一榀框架結(jié)構(gòu)圖(比例1:30~1:50);豎向支撐布置及詳圖;樓梯結(jié)構(gòu)圖(比例1:30~1:50);屋面結(jié)構(gòu)布置圖(比例1:100);其它必要的節(jié)點詳圖(比例1:50~1:30)。3.施工組織設(shè)計2建筑設(shè)計2.1建筑設(shè)計說明2.1.1總平面說明建筑的外形應(yīng)考慮到符合抗震規(guī)范規(guī)定,不允許出現(xiàn)質(zhì)心與剛心的較大偏離。根據(jù)不同的形式都有相應(yīng)的高寬比的限值。同時,抗震的設(shè)防烈度,對總平面有很大的影響。設(shè)計建筑面積6318.67m2基本符合要求。從總平面布局可以看出建筑的形狀規(guī)則、用地寬敞。本教學(xué)樓長度超過55m,應(yīng)設(shè)伸縮縫,防止溫度引起的附加應(yīng)力。陽泉地區(qū)抗震設(shè)防等級為七度設(shè)防地區(qū)因此設(shè)置抗震縫,其寬度必須符合防震縫的要求。根據(jù)計算,縫寬取110mm,采用雙排柱形式。符合要求的同時,可以在結(jié)構(gòu)計算時取一個伸縮縫區(qū)段進行計算,使計算方便。圖1總平面圖2.1.2建筑物的間距和朝向等的確定應(yīng)考慮以下因素:1.建筑物室外的使用要求;2.日照通風(fēng)等衛(wèi)生要求;3.防火安全要求;4.根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和規(guī)模,以及周圍的綠化等要求;5.方便擬建建筑的施工。此外,還應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向等因素,綜合考慮如下:A、朝向本建筑選擇正立面朝東。B、通風(fēng)計算機房采用空調(diào)系統(tǒng)進行通風(fēng),其余都選用自然通風(fēng)。C、采光均采用自然采光。2.1.3主要房間的設(shè)置房間的平面設(shè)計主要有四個方面的要求:1.房間的面積、尺寸和形狀滿足使用要求;2.門窗大小、位置應(yīng)考慮房間的出入方便,疏散安全,采光通風(fēng)良好;3.房間組成應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置合理,施工方便;4.室內(nèi)空間及頂棚地面,各個墻面和構(gòu)件細部要同時考慮人們的使用和審美要求。綜合考慮以上要求,根據(jù)實際,主體教學(xué)樓采用內(nèi)廊式,走廊寬3m,走廊寬度符合規(guī)范要求。柱網(wǎng)尺寸為7.5m×4.2m。其中,邊框架柱與外墻面平齊,使外墻面平整美觀。內(nèi)框架柱與走廊墻面平齊,使走廊墻面平整美觀。2.1.4輔助房間設(shè)計衛(wèi)生間的設(shè)計在滿足設(shè)備布置及人體活動要求的前提下,力求布置緊湊,節(jié)約面積,公共建筑中的衛(wèi)生間應(yīng)有天然采光和自然通風(fēng),同時為了節(jié)約管道,方便施工,布置應(yīng)上下對齊。廁所內(nèi)的布置應(yīng)為每層設(shè)男女廁,對男廁,1具大便器/40人,一具小便器/30人;女廁,1具大便器/20人。同時。前室的洗手盆1具/40人,但對于大會議室,考慮到人數(shù)多,應(yīng)適當增加廁位。每個廁單間尺寸900×1200mm,小便池2500×400mm,廁所一般應(yīng)設(shè)高窗。2.1.5交通聯(lián)系部分設(shè)計1.一般要求交通聯(lián)系部分是建筑物中人流通行和集散必不可少的部分,主要包括走廊、樓梯、門廳等,在設(shè)計中要滿足以下要求:1)交通路線簡捷明確,聯(lián)系通行方便;2)人流通暢,緊急疏散時迅速安全;3)滿足一定的采光通風(fēng)要求;4)力求節(jié)省交通面積,同時考慮空間處理等造型問題。2.走廊走廊是聯(lián)絡(luò)各個房間樓梯和門廳等各部分,以解決房間中水平聯(lián)系和疏散問題。走廊的寬度應(yīng)符合人流通暢和建筑防火要求。通常,單股人流的通行寬度為550~600mm,公共建筑門開向走廊時,其寬度不小于1500mm。實驗樓內(nèi)走廊的寬度一般取1800~2400mm,本設(shè)計走廊凈寬2500mm。走廊要求有良好的采光,本設(shè)計采用內(nèi)廊式,為了保證走廊充分采光,可采用下列措施:1)走廊盡端開窗;2)走廊兩側(cè)的門窗間接采光;3)利用門廳和樓梯的采光;4)人工采光。3.樓梯樓梯是房間各層間的垂直交通聯(lián)系部分,是樓層人流必經(jīng)的通路。樓梯設(shè)計主要是根據(jù)使用要求和人流通行的情況確定梯段和休息平臺的寬度,選擇適當?shù)臉翘菪问?。考慮建筑的樓梯數(shù)量,以及樓梯間的平面位置和空間組成。樓梯的寬度依據(jù)通行人數(shù)的多少和建筑防火要求決定??紤]兩人相對通行,通常不小于1100~1700mm。樓梯平臺的寬度除考慮人流通向外,還考慮搬運桌椅等,平臺寬度不應(yīng)小于梯段寬度。梯段寬度1800mm,平臺寬度2000mm,滿足要求。踏步高175mm,寬300mm。樓梯的形式的選擇,主要以房間的使用要求為依據(jù),兩跑樓梯由于面積緊湊,使用方便,是一般民用建筑中常采用的形式。當建筑物層高較高或其他情況,可根據(jù)實際情況調(diào)整。本設(shè)計采用兩跑樓梯。樓梯數(shù)量主要根據(jù)層數(shù)、人數(shù)的多少和建筑防火要求確定,同時考慮抗震的要求。本設(shè)計在主體部分布置了3部樓梯,而且,樓梯的距離滿足防火要求,位置滿足抗震要求。為了發(fā)生火災(zāi)時人能安全撤離,專門設(shè)置了防火安全門。4.門廳門廳是建筑物主要出入處的內(nèi)外過渡,人流集散的交通樞紐。和所有交通聯(lián)系部分的設(shè)計一樣,疏散出入安全也是門廳設(shè)計的一個重要內(nèi)容。門廳對外出入口的總寬度應(yīng)不小于通向該門廳的走廊、樓梯寬度的總和。人流比較集中的公共建筑,門廳對外出入口的寬度,一般按每100人0.6m估算,外門的開啟方向應(yīng)向外開或采用彈簧門扇。門廳的面積的大小,主要根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和規(guī)模確定。門廳的設(shè)計還應(yīng)具有明確的導(dǎo)向性,以避免交通路線過多的交叉和干擾,此外,還要組織好各個方向的交通路線,盡可能減少來往人流的交叉和干擾。2.1.6剖面設(shè)計1.房屋高度的確定房屋高度確定時主要考慮以下幾個因素:1)室內(nèi)使用性質(zhì)和活動特點的要求;2)采光通風(fēng)的要求;3)結(jié)構(gòu)類型的要求;4)設(shè)備設(shè)置的要求;5)室內(nèi)空間比例的要求。綜合考慮以上因素和規(guī)范規(guī)定,確定在本設(shè)計中層高取4.2m。層數(shù)5層。2.室內(nèi)外高差的確定為了防止室外雨水流入室內(nèi),方便施工,室內(nèi)外設(shè)臺階,150mm高,300mm寬。3.樓梯踏步數(shù)及休息平臺高度的確定首層層高4.2m,雙跑樓梯,故每跑樓梯12個踏步高,12個踏步寬,休息平臺標高2.1m。2.1.7剖面設(shè)計1.立面選型根據(jù)該建筑物的性質(zhì),以及場地和周圍的環(huán)境,恰當?shù)卮_定立面圖中構(gòu)件的比例和尺寸,運用節(jié)奏韻律,虛實對比等規(guī)律,設(shè)計出體形完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。2.門窗尺寸的確定門和窗是房屋建筑中兩個圍護部件。門的主要功能是提供交通出入,分隔聯(lián)系建筑空間,兼起通風(fēng)采光作用。窗的主要功能的采光、通風(fēng)、觀察和遞物。同時,門窗還具有保溫、隔熱、防火、防水、防塵及防盜等功能。所以門窗的大小、位置、數(shù)量要滿足總的要求:堅固、耐用、開啟方便、關(guān)閉緊密、功能合理、便于維護。本設(shè)計采用了鋁合金門窗及木門等。2.1.8其他建筑設(shè)計說明1.裝修1)室內(nèi)裝修普通房間墻面采用混合砂漿抹面,外刷涂料。大廳內(nèi)懸掛花崗巖板,可增加大廳氣氛,衛(wèi)生間貼白色釉面磚,具有表面光滑,容易擦洗、耐用、吸水率低等特點,其余均為仿瓷涂料。2)室外裝修外墻面裝修的主要作用在于,除保護墻體不受外界侵襲以外,主要是通過飾面的質(zhì)感,線型及色彩以增強建筑物的藝術(shù)效果,因本建筑不同于商店等商業(yè)性建筑,不需要用來招攬顧客的華麗的外表,介于本建筑的性質(zhì),外裝飾主要是色彩涂料,主要入口處,室外臺階為防滑大理石臺階。3)樓、地面各層樓、地面均采用水磨石地面。4)墻裙為便于清潔,離地面1.0m內(nèi)的墻面作墻裙。5)墻體材料墻體采用加氣混凝土砌塊。2.防火處理每層設(shè)有消火栓,正立面開一個大門,側(cè)立面設(shè)兩個小門,樓內(nèi)設(shè)一部主要樓梯,兩部次要樓梯,能夠滿足人流的疏散要求。3.房間采暖處理本建筑處于我國北方地區(qū),冬季采暖是個值得注意的問題。保暖措施:建筑物外墻均采用250墻,窗均采用鋁合金窗。4.管道處理管線敷設(shè)在滿足各工程管線的本身技術(shù)要求外,各系統(tǒng)的管線還應(yīng)盡可能集中布置,力求避免交叉,并使線路更短,彎頭更少,在滿足施工要求的同時,應(yīng)考慮今后管線改裝、維修等各種要求,采用暗線布置更應(yīng)注意這一點,各種不同管線應(yīng)涂以不同顏色區(qū)分,便于使用和安全。5.基礎(chǔ)防潮本建筑地下常水水位低于基基礎(chǔ)的埋深深,故地下下水不會直直接侵入基基礎(chǔ),基礎(chǔ)礎(chǔ)的地板只只受到土層層中潮氣的的影響,只只需做防潮潮處理即可可,即在基基礎(chǔ)外墻面面設(shè)置防潮潮層,具體體做法為::在外墻外外側(cè)先抹20mm厚1:2.5水泥砂漿漿(高出散水300mmm以上),然后涂涂冷底子油油一道和熱熱瀝青兩道道(至散水底底),最后在在外側(cè)回填填。隔水層層,因為在在北方,隔隔水盡量用用2:8灰土,其其寬度不少少于500mmm。3結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計3.1結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計說明明3.1.1樓蓋蓋的選擇規(guī)范規(guī)定框架結(jié)結(jié)構(gòu)宜采用用現(xiàn)澆肋梁梁樓蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)。在豎向荷載作用用下,梁主主要承受彎彎矩和剪力力,軸力較較小,立柱柱主要承受受軸力和彎彎矩,剪力力較小,受受力合理。層層數(shù)不多時時,風(fēng)荷載載影響一般般較小,豎豎向荷載起起控制作用用,結(jié)構(gòu)可可做到10層左右。在在水平荷載載作用下,表表現(xiàn)出剛度度小,水平平側(cè)移大的的特點,水水平側(cè)移成成剪切型。且且地震設(shè)防防烈度越高高,場地土土越差,框框架的層數(shù)數(shù)越少。框架結(jié)構(gòu)在建筑筑上能提供供較大的空空間,平面面布置靈活活,對設(shè)置置門廳、會會議室、辦辦公室、閱閱覽室等很很有利。3.1.2柱網(wǎng)網(wǎng)的選擇柱網(wǎng)選擇7.55m×4.22m,采用縱縱橫向承重重方案。梁梁截面為矩矩形,柱截截面為正方方形。3.1.3基礎(chǔ)礎(chǔ)形式基礎(chǔ)采用筏板式式基礎(chǔ)。3.1.4樓梯梯的選型樓梯采用梁板式式。3.1.5材料料選用混凝土強度等級級選用C300(Ec=3×1104N/mmm2,fc=14..3N//mm2,ft=1.443N//mm2);縱筋選用HRBB335((fy=3000N/mmm2)和HPB4400(fy=3600N/mmm2)鋼筋,箍筋筋選用HPBB235((fy=2100N/mmm2)。基礎(chǔ)墊墊層采用C10混凝土?!?.000以下下墻體采用用M10水泥砂漿漿砌MU10機磚。±0.0000以上內(nèi)外外墻體均采采用M5混合砂漿漿砌MU5加氣混凝凝土砌塊。3.1.6內(nèi)力力計算框架在水平地震震作用下,采采用底部剪剪力法計算算地震作用用。風(fēng)荷載載和地震作作用下的內(nèi)內(nèi)力計算采采用D值法。豎豎向荷載作作用下的內(nèi)內(nèi)力計算采采用彎矩二二次分配法法。板按照照彈性方法法計算?;A(chǔ)按照倒倒梁法進行行計算。3.2計算算依據(jù)很據(jù)該建筑的使使用功能及及建筑設(shè)計計的要求。進進行了建筑筑平面、立立面及剖面面設(shè)計。建建筑主體共5層。由由伸縮縫分分成了兩個個區(qū)段,本本次設(shè)計對對①軸~⑦軸間區(qū)段段進行了結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算,并對對其間的③③軸框架進進行了內(nèi)力力分析和配配筋計算。3.2.1計算算簡圖①軸~⑦軸間區(qū)段段的平面柱柱網(wǎng)布置如如下圖2所示:圖2柱網(wǎng)布置圖圖③軸橫向框架的計計算簡圖如如圖3所示。3.2.2構(gòu)件件尺寸的初初步確定1.柱截面尺寸的初初步確定::根據(jù)柱的軸壓比比限值確定定,按下列列公式計算算:式中:——柱柱組合的軸軸壓力設(shè)計計值(kN);——考慮地震作作用組合后后軸壓力增增大系數(shù),邊邊柱:1.3,中柱:1.25;——按簡支狀態(tài)態(tài)計算柱的的負載面積積(m2);——折算在單位位建筑面積積上的重力力荷載代表表值,可近近似取14kNN/m2;——驗算截面以以上的樓層層層數(shù);式中:——為框框架柱軸壓壓比限值,本本方案抗震震等級為三三級,查《抗抗震規(guī)范》可可知取0.9;——混凝土軸心心抗壓強度度設(shè)計值;;圖3橫向框架架結(jié)構(gòu)的計計算簡圖對于邊柱:=1.3×(44.2×3.755)×14××5=14333.25kN=14333.25××103÷(0.9×14.33)=1113363.663mm2對于中柱:==1.255×(4.2×5.255)×14××5=19299.37kN=19277.37××103÷(0.9×14.33)=2012001.3mmm2為計算簡便,中中柱和邊柱柱均按下述述取值:底層至五層柱取取500mmm×500mmm,混凝土C30;2.梁截面尺寸的初步步確定:梁截面高度一般般取=(11/8~1/122),
為梁的跨跨度;梁的的截面高度取=(11/2~1/3));且,梁寬寬不宜小于于柱寬的1/2且不應(yīng)小小于250mmm。梁的截面面尺寸見表表1。表1梁的截面尺寸(mmm)樓層類別尺寸(b×h)(mm×mmm)混凝土1~5縱框架梁300×6000C30砼橫框架梁300×7000樓梯間框梁300×60003.3重力力荷載的計計算3.3.1主要要材料及構(gòu)構(gòu)件自重加氣混凝土砌塊塊8kN//m3;鋼筋混凝凝土25kNN/m3;鋁合金窗0.4kkN/m22;木門0.22kN//m2;3.3.2內(nèi)外外墻荷載標標準值1.外墻做法:一底二涂高彈丙丙烯酸涂料料3厚專用膠兩次粘粘貼20厚聚苯乙烯泡沫沫塑料板加加壓粘牢,板板面打磨成成細麻面10厚1∶1(重量比)水泥專專用膠粘劑劑刮于板背背面20厚2∶1∶8水泥石灰砂漿找找平350厚加氣混混凝土砌塊塊20厚石灰砂漿漿抹灰(衛(wèi)生間處處為水泥砂砂漿抹灰))外墻單位面積重重力荷載標標準值統(tǒng)一一按下值考考慮:2.內(nèi)墻做法(普普通房間)):200厚加氣混混凝土砌塊塊20厚水泥石石灰砂漿雙雙面抹灰其單位面面積重力荷荷載標準值值為:3.內(nèi)墻做法(衛(wèi)衛(wèi)生間處):200厚加氣混混凝土砌塊塊20厚水泥砂砂漿、20厚水泥石石灰砂漿各各單面抹灰灰其單位面面積重力荷荷載標準值值為:4.內(nèi)墻做法(樓樓梯間處):250厚加氣混混凝土砌塊塊各20厚水泥砂砂漿、水泥泥石灰砂漿漿單面抹灰灰或20厚水泥石石灰砂漿雙雙面抹灰其單位面面積重力荷荷載標準值值統(tǒng)一按下下值考慮::5.伸縮縫處墻體體做法:200厚加氣混混凝土砌塊塊20厚水泥石石灰砂漿單單面抹灰其單位面積重力力荷載標準準值為:3.3.3屋面面及樓面永永久荷載標標準值1.屋面永久荷載載標準值((倒置式屋屋面,不上上人):40厚C200細石混凝凝土,內(nèi)配配Φ4@1550×1550鋼筋網(wǎng)片24××0.044=0.966kN/mm2干鋪無紡聚酯纖纖維布隔離離層0.011kN/mm225厚擠塑聚苯乙烯烯泡沫塑料料板保溫層層0.55×0.0025=0.01125kNN/m24厚高聚物改性瀝瀝青防水卷卷材層0..01kNN/m220厚1∶3水泥砂漿摻聚丙丙烯找平層層200×0.002=0.400kN/mm21∶8水泥膨脹珍珠巖巖找2%坡,最薄處20厚7×((0.188+0.002)÷22=0.7kkN/m22120厚現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土板25××0.122=3.000kN//m220厚板底抹灰220×0..02=00.40kkN/m22合計:5.493kN//m22.樓面永久荷載載標準值((普通房間間):水磨石樓面(總總厚度30)00.65kkN/m22120厚現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土板25××0.122=3.000kN//m220厚板底抹灰200×0.002=0..40kNN/m2合計:4..05kkN/m223.樓面永久荷載載標準值((衛(wèi)生間):水磨石防水樓面面(總厚度97)2.177kN/mm2120厚現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土板25×00.12==3.000kN/mm220厚板底抹灰220×0..02=00.40kkN/m22合計:5.577kN//m23.3.4屋面面及樓面均均布可變荷載標標準值1.屋面:屋面基本雪壓,考考慮50年一遇,取取=0.335kN//m2,=1.00故屋面雪荷載標標準值=1.00×0.335=0..35kNN/m2不上人人屋面均布布可變荷載標標準值0.55kN/mm22.樓面:教教室、衛(wèi)生生間可變荷載標標準值2.00kN/mm走廊、樓梯間可可變荷載標標準值2..5kN//m23.3.5各層層重力荷載載代表值的的計算1.墻墻的重力荷荷載:各層墻墻體的重力力荷載標準準值計算見見表2。表中總總標準值由由下式計算算:總標準值=(墻墻毛面積--門窗面積積)×墻體單位面面積重力荷荷載標準值值+門窗面積×門門窗自重表2墻體重力荷載標標準值計算算表樓層部位外墻普通內(nèi)墻樓梯間墻縫側(cè)墻體標準值合計(kN)5墻毛面積(m22)223.6847.8925.259.4610.4355門窗面積(m22)124.9210.807.2總標準值(kNN)331.434486.72571.82120.45663~4墻毛面積(m22)223.68200.9925.250.4930.3299門窗面積(m22)124.9222.6800總標準值(kNN)331.4344412.163371.82114.91222墻毛面積(m22)223.68226.1925.250.4979.9100門窗面積(m22)124.9226.2800總標準值(kNN)331.4344461.744471.82114.91221墻毛面積(m22)223.68226.1925.250.4648.4766門窗面積(m22)127.0826.2800總標準值(kNN)326.1422461.744471.82114.91222.柱、梁的重力荷荷載:各層柱、梁的重重力荷載標標準值計算算見表3、表4。表中,外圍框架架梁和樓梯梯間框架梁梁為г型截面,其其截面高度度取為梁的的全高;其他梁為T型截面,截截面高度均取扣除1220mm現(xiàn)現(xiàn)澆樓板厚厚度之后的的腹板凈高高。表中為考慮梁柱柱表面抹灰灰粉刷的荷荷載增大系系數(shù),柱取1.1,梁取1.005。表3柱重力荷載標準準值計算表表樓層尺寸(b×h)(mm×mm)每延米重量(kN/m)柱長(m)根數(shù)總長(m)標準值(kN)每層標準值合計計(kN)1~52~5層500×5006.254.228117.67351.1808.51層5.3528131.6822.5904.75表4梁重力荷載標準值值計算表樓層類別尺寸(b×h)(mm×mm)每米重量(kN/m)梁長(m)標準值(kN)小計(kN)每層標準值合計(kN)1~5縱框架梁300×60004.588.8399.61019.8551.051070.8443橫框架梁300×70005.25115.5606.3755樓梯間框梁250×60003.7513.87513.8753.樓面、屋面的的重力荷載載:各層樓面、屋面面的永久荷荷載標準值值及可變荷載標標準值計算算見表5、表6。表5樓面、屋面的永永久荷載標標準值計算算表樓層部位面積(m2)均布永久荷載標標準值(kN/mm2)永久荷載載標準準值(kN)永久荷載合計(kN)5屋面475.455.4932611.6442611.641~4教室、走廊334.84.051355.941531.39樓梯間31.55.57175.45表6樓面、屋面的可可變荷載標標準值計算算表樓層部位面積(m2)均布可變荷載標標準值(kN/mm2)可變荷載標準值值(kN)可變荷載合計(kN)5屋面521.70.5(0.335)260.85(182..59)260.85(182..59)1~4教室302.862.0605.72824.24走廊56.752.5141.87樓梯間30.662.576.65注:括號中為雪雪荷載的值值。4.雨蓬的重力荷載載計算:一層出出入口的雨雨蓬重力荷荷載計算如如下:=(00.1+00.08))÷2×225×1××3.7++0.088×0.335×5..7×255+20××0.022×2×((1×3..7+0..35×55.7)=16.871kkN5.樓層質(zhì)點重力力荷載代表表值的計算算:由抗震震規(guī)范可知知,計算地地震作用時時,建筑的的重力荷載載代表值應(yīng)應(yīng)取結(jié)構(gòu)和和構(gòu)配件自自重標準值值和各可變變荷載組合合值之和,即即:式中為可變荷載載的組合值值系數(shù),對對于樓面活活荷載取為0.5,對于屋屋面活載取為0,對于雪荷載為00.5。各個樓層質(zhì)點的的重力荷載載代表值的的計算過程程見表7。計算時時,將每層層的樓面荷荷載及上下下各半層的的墻、柱荷荷載集中到到該層處,即即為該層質(zhì)質(zhì)點的重力力荷載代表表值。表7樓層質(zhì)點重力荷荷載代表值值計算表單位:kN質(zhì)點樓面永久荷載樓面可變荷載梁柱墻雨蓬永久荷載合計可變荷載合計52611.64260.851070.844808.5610.4355-2681.1334445.100836.338841531.39824.241070.844808.5930.3299-4285.3884445.100836.338831531.39824.241070.844808.5930.3299-4262.2664445.100836.338821531.39824.241070.844808.5979.9100-4470.0994553.355836.338811531.39824.241070.844904.75648.476616.875114.1664924.500836.3388總計總重力荷載代表表值:200813..02總永久荷載:3323299.37總可變荷載:55229..74各質(zhì)點重力荷載載代表值如如圖4所示。圖4質(zhì)點重力荷載代代表值示意意圖3.4框架架側(cè)移剛度度的計算本建筑筑有七榀橫向框架,其其側(cè)移剛度度計算如下下。3.4.1橫向向框架側(cè)移移剛度的計計算1.橫向框架梁的線線剛度計算算:所計算算部分的柱柱網(wǎng)及框架架梁布置圖圖如圖5所示。圖圖中根據(jù)相相同的橫向向抗側(cè)移剛剛度將框架架柱做了編編號。圖5框架梁柱平面布布置圖(用于橫向向側(cè)移剛度度計算)圖6橫向框架梁柱立立面布置圖圖圖6以③③框架為例例,表示了了橫向框架架中,柱截截面沿高度度的變化,以以及橫向框框架梁的布布置情況。由于在橫向框架架中,框架架柱沿高度度截面尺寸寸相同且截面面形心重合合,故圖66中梁的計計算跨度近近似取為一一層柱的形形心線間距距。進行梁梁的剛度計計算時,各各層梁的計計算跨度均均以此計算算跨度為準準,柱截面面沿高度無無變化,所以以忽略了梁梁跨度的變變化對梁剛剛度的影響響。圖6中底層柱的高度度由基礎(chǔ)梁梁頂面算起起。表8為橫向框架梁線線剛度的計計算表。表表中為混凝凝土彈性模模量;為矩矩形梁截面面慣性表8橫向框架梁線剛剛度計算表表樓層截面(mm×mm)部位跨度(m)(m4)(m4)(kN/m2)(kN·m)1~5300×7000中7.000.0041660.00832230.0×100638691.99邊7.000.0041660.00624429018.99矩,為考慮梁翼翼緣的影響響,乘以慣慣性矩增大大系數(shù)后的的梁截面慣慣性矩。對對于中框架架梁和邊框框架梁,增增大系數(shù)分分別取2.0和1.5。2.橫向框架柱的的側(cè)移剛度度計算:采用值法對各橫橫向框架柱柱進行了側(cè)側(cè)移剛度計計算,計算算過程見表表9~表16。表9側(cè)移剛度計算表表(4根)層數(shù)截面層高混凝土慣性矩線剛度(一般層)(一一般層)(kN/m)(m×m))(m)(kN/m2)(mm4)(kN·m)(底層)(底層)2~50.50×0..504.230.0×10065.21×400770.7240.2658840510.60×0..604.730.0×100610.8×635890.4790.395010530表10側(cè)移剛度度計算表((4根)層數(shù)截面層高混凝土慣性矩線剛度(一般層)(一一般層)(kN/m)(m×m))(m)(kN/m2)(mm4)(kN·m)(底層)(底層)2~50.50×0..504.230.0×10065.21×400771.3230.39811258910.50×0..504.730.0×100610.8×635890.8750.478312753表11側(cè)移剛度計算表表(10根)層數(shù)截面層高混凝土慣性矩線剛度(一般層)(一一般層)(kN/m)(m×m))(m)(kN/m2)(mm4)(kN·m)(底層)(底層)2~50.50×0..504.230.0×10065.21×400770.9660.32561029410.50×0..504.730.0×100610.8×635890.6390.431611506表12側(cè)移剛度計算表表(10根)層數(shù)截面層高混凝土慣性矩線剛度(一般層)(一一般層)(kN/m)(m×m))(m)(kN/m2)(mm4)(kN·m)(底層)(底層)2~50.50×0..504.230.0×10065.21×400771.7640.46861481810.50×0..5054.730.0×100610.8×635891.1670.526414034各層框架的橫向向側(cè)移剛度度統(tǒng)計見表表13。表13橫向框架架側(cè)移剛度度統(tǒng)計表單位:(kN/m)層數(shù)59187×2=1837414415×22=2883011480×55=5740017405×55=8702519162949187×2=1837414415×22=2883011480×55=5740017405×55=8702519162939187×2=1837414415×22=2883011480×55=5740017405×55=8702519162929952×2=1990416155×22=3231012631×55=6315519904×55=99520205789110530×22=2106012753×22=2550611506×55=5753014034×55=701701742662.橫向框架的規(guī)規(guī)則性判斷斷:因為:/=11742666/2057789=0.84668>0.7;并且:3/(+++)=3××1742266/((2057789+1916629×22)=0.83354>0.8;所以,由規(guī)規(guī)范可知,橫向框架屬于豎向規(guī)則結(jié)構(gòu)。3.5橫向水水平地震作作用下框架架結(jié)構(gòu)的位位移和內(nèi)力力計算3.5.1橫向向框架自振周周期的計算算對于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量量和剛度沿沿高度分布布比較均勻勻的框架結(jié)結(jié)構(gòu),可用用頂點位移移法計算其其基本自振振周期:式中,為考慮非非承重墻剛剛度影響的的周期折減減系數(shù),本本設(shè)計取0.7;是把集中在在各樓層處處的重力荷荷載代表值值作為該樓樓層的水平平荷載,用用彈性方法法計算出的的結(jié)構(gòu)頂點點的假想水水平位移((m)。表14為的計算過過程。表14頂點假想想水平位移移計算表樓層(kN)(kN)(kN/m)(mm)(m)54810.24413870.44532599542.50.367944863.27718733.77232599557.50.325434863.27723596.99932599572.40.267924912.59928506.55836973577.10.195515165.53333675.111284513118.40.1184結(jié)構(gòu)的橫向基本本周期為::3.5.2水平平地震作用用及樓層地地震剪力的的計算本教學(xué)樓的高度度不超過40m,質(zhì)量和和剛度沿高高度分布比比較均勻,變變形以剪切切變形為主主,故可采采用底部剪剪力法計算算水平地震震作用。結(jié)構(gòu)等效總重力力荷載為::陽泉市,抗震設(shè)設(shè)防烈度77度,設(shè)計計基本地震震加速度00.10g,多遇地地震下。設(shè)設(shè)計地震分分組第一組組,二類場地,場地特征周期為0.25s結(jié)構(gòu)總水平地震震作用標準準值:因為:>,所以以應(yīng)考慮頂頂部附加水水平地震作作用。又因因為:<00.35ss,故頂部附附加地震作作用系數(shù)為為:頂部附加水平地地震作用為為:各質(zhì)點橫向水平平地震作用用按下式計計算:(1,22,…,5)地震作用下各樓樓層水平地地震層間剪剪力為:(=1,22,…,5)各質(zhì)點的橫向水水平地震作作用及樓層層地震剪力力計算見表15。表15樓層地震震剪力計算算表質(zhì)點(m)(kN)(kN·m)(kN·m)(kN)(kN)(kN)(kN)521.504381.655125972..437555629571450.2324.51219.3543.81417.304863.27782918.77535213.601316.511313.104863.27763952.00005164.741481.25528.904912.59945441.44575117.061598.31114.705165.53327635.5585571.191669.500各質(zhì)點水平地震震作用分布布及樓層地地震剪力分分布見圖7、圖8。F5+ΔF5+ΔF5圖5水平地震作用分分布圖圖6樓層地震震剪力剪力力分布圖3.5.3多遇遇地震作用用下的彈性性層間位移移驗算多遇地震作用下下橫向框架結(jié)結(jié)構(gòu)的彈性性層間位移移和頂點位位移計算見見表16。表16樓層彈性性位移驗算算表樓層層間剪力(kN)層間剛度(kN/m)層間彈性位移(m)頂點位移(m)層高(m)層間彈性位移角角51102.9113259950.0033880.0221553.91/115441316.5113259950.0040440.0187773.91/96531481.2553259950.0045440.0147333.91/85921598.3113697350.0043220.0101993.91/90311669.5002845130.0058770.0058773.91/664最大層間彈性位位移角發(fā)生生在第一層層,其值<<,符合抗震震規(guī)范規(guī)定定角限值。3.5.4水平平地震作用用下橫向框框架內(nèi)力計計算采用D值法,取③軸橫橫向框架進進行水平地地震作用下下的的框架架內(nèi)力計算算。1.確定反彎點高度度:框架柱柱的反彎點點高度比由下式確確定:式中:——框架架柱的標準準反彎點高高度比;——上下層橫梁線剛剛度變化時時反彎點高高度比的修修正值;、——上下層層高高變化時反反彎點高度度比的修正正值;查閱有關(guān)計算表表格,并利利用表7、表10、表11的計算結(jié)結(jié)果,③軸橫向框框架柱反彎彎點高度的的計算過程程見表177。表17③軸框架架柱反彎點點高度計算算表總層數(shù)m樓層n柱部位梁柱線剛度比(m)(m)55邊柱0.9660.350—00.354.201.365中柱1.7640.38820—00.38821.5144邊柱0.6590.450000.451.755中柱1.2040.46020000.46021.7953邊柱0.6590.450000.451.755中柱1.2040.46020000.46021.7952邊柱0.4770.5000-0.0429550.4570551.782中柱0.8720.5000-0.0120330.4879771.9031邊柱0.6390.70—-0.017766—0.6822444.703.650中柱1.1670.6333—0—0.63333.3882.確定框架柱地地震剪力并并計算柱端端彎矩:層柱的地震剪力由由下式計算算:該柱在在地震剪力力作用下,上上下柱端的彎矩矩分別由下下式確定::;利用表11、表表12、表16、表17的計算算結(jié)果,③軸橫向框框架柱地震震剪力及柱柱端彎矩計算過程程見表188。表18③軸框架架柱地震剪剪力及柱端端彎矩計算算表樓層(kN/m)柱部位(kN/m)(kN)(kN)(m)(kN·m)(kN·m)5281267邊柱10294543.8119.9030.354.2050.45427.168中柱1481828.6500.388268.36043.3764325995邊柱114801316.51146.3610.4599.44481.364中柱1740570.2890.4602147.9744126柱114801481.25552.1630.45111.890091.546中柱1740579.0850.4602166.4911141.94002369735邊柱126311598.31154.6020.457055114.477796.365中柱1990486.0420.487977171.8199163.74551284513邊柱115061669.50067.5160.6822444.70114.7788246.4322中柱1403482.3500.6333161.5588279.01553.確定框架梁端端彎矩、剪剪力及柱軸軸力:求出柱端彎矩后后,由節(jié)點點平衡條件件和梁的線線剛度比即即可求出各各梁端彎矩矩,節(jié)點左左右的梁彎彎矩由下式式計算,計計算過程見見表19。;由梁端端彎矩可以以求出梁端端剪力和柱柱軸力,計計算公式如如下,計算算過程見表表20。表中負號號表示軸力力為拉力。;表19③軸框架架梁端彎矩矩計算表樓層節(jié)點(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)5層頂邊節(jié)點—38691.9990.88348.148—139.0311中節(jié)點38691.9932000.00126.308875.927110.690091.5454層頂邊節(jié)點—38691.9999.44460.589—160.0333中節(jié)點38691.9932000.00147.9744103.3433137.5544113.76333層頂邊節(jié)點—38691.99111.890081.364—193.2544中節(jié)點38691.9932000.00166.4911126.1533160.1733132.47112層頂邊節(jié)點—38691.99114.477791.546—206.0233中節(jié)點38691.9932000.00171.8199141.9400171.7300142.02991層頂邊節(jié)點—40626.55114.778896.365—211.1433中節(jié)點40626.5533600.00161.5588163.7455178.0499147.2544表20③軸框架梁端剪力力及柱軸力力計算表樓層邊跨梁走道梁柱軸力(m)(kN)(m)(kN)邊柱(kN)中柱(kN)(kN·m)(kN·m)5139.0311110.69006.4538.7291.54591.5453.0061.03-79.69-44.444160.0333137.55446.4546.14113.7633113.76333.0075.84-125.83-74.143193.2544160.17336.4554.79132.4711132.47113.0088.31-180.62-107.662206.0233171.73006.4558.57142.0299142.02993.0094.69-239.19-143.781211.1433178.04996.4560.34147.2544147.25443.0098.17-299.53-181.614.繪制橫向框架內(nèi)內(nèi)力圖:根據(jù)表18、表表19、表20的計算算結(jié)果,繪繪出③軸框架的的彎矩圖,剪剪力圖和軸軸力圖,見見圖6、圖7、圖8。圖6水平地震力作用用下③軸框架彎彎矩圖圖7水平地震力作用用下③軸框架剪剪力圖圖8水平地震力作用用下③軸框架軸軸力圖注:柱受壓軸力力圖畫在左左側(cè),柱受受拉軸力圖圖畫在右側(cè)側(cè)。3.6風(fēng)荷載載作用下橫橫向框架結(jié)結(jié)構(gòu)的位移移和內(nèi)力計計算3.6.1風(fēng)風(fēng)荷載標準準值的計算算風(fēng)荷載標準值按按以下公式式計算:式中:——基本本風(fēng)壓(kN/mm2),查規(guī)范范得陽泉地區(qū)基基本風(fēng)壓為為0.400kN//m2;——高度Z處的風(fēng)振系數(shù),高高度小于330m的建建筑取1.0;——風(fēng)荷載體型系數(shù)數(shù),對封閉閉矩形建筑筑物,迎風(fēng)風(fēng)面取0.8,背風(fēng)面面?。?.5;——風(fēng)壓高度變變化系數(shù),陽泉地區(qū)可按C類地區(qū)查《荷載規(guī)范》;?、圯S橫向框架,負載載寬度7..5m,沿房屋屋高度分布布的均布風(fēng)風(fēng)荷載標準準值按下式式計算:再按靜力等效原原理將均布布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為等效效節(jié)點集中中荷載,計計算過程見見表21。表中為迎迎風(fēng)面和背背風(fēng)面風(fēng)荷荷載體型系系數(shù)之和。計計算結(jié)果見見圖9。圖9③軸框架等等效節(jié)點集集中風(fēng)荷載載(kN)表21③軸橫向框架等效效節(jié)點集中中風(fēng)荷載計計算表樓層高度(m)(kN/m)等效節(jié)點集中荷荷載(kN)519.950.8391.32.8811.20416.050.7611.32.6110.23312.150.741.32.549.9128.250.741.32.549.9114.350.741.32.5410.483.6.2風(fēng)風(fēng)荷載作用用下橫向框框架結(jié)構(gòu)水水平位移驗驗算風(fēng)荷載作用下③③軸橫向框框架的層間間位移和頂頂點位移計計算見表222。表22風(fēng)荷載作作用下③軸橫向框框架層間剪剪力及側(cè)移移計算表樓層等效節(jié)點集中荷載(kNN)層間剪力(kN)層間剛度(kN/m)層間位移(mm)頂點位移(m)層高(m)層間位移角77.977.972812670.02830.89513.91/1378009611.9119.882812670.07070.86683.91/551633511.2031.083259950.09530.79613.91/409244410.2341.313259950.12670.70083.91/30781139.9151.223259950.15710.57413.91/24825529.9161.133697350.16530.41703.91/235933110.4871.612845130.25170.25173.91/154955最大層間位移角角發(fā)生在第第一層,其其值<,符合規(guī)規(guī)范要求。3.6.3風(fēng)荷荷載作用下下橫向框架架結(jié)構(gòu)內(nèi)力力計算風(fēng)荷載作用下框框架結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力計算過過程與水平平地震作用用下框架結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計計算過程的的相似,不再詳細細敘述。在在此只列出出計算表格格23、24、25,以及及內(nèi)力圖15、16、17。表23風(fēng)荷載作用下③③軸框架柱柱剪力及柱柱端彎矩計計算表樓層(kN/m)柱部位(kN/m)(kN)(kN)(m)(kN·m)(kN·m)557770邊柱1148031.086.1760.404.2014.459.64中柱174059.3630.4520.0916.43457770邊柱1148041.318.2080.4517.6114.41中柱1740512.4450.460226.2022.34357770邊柱1148051.2210.1780.4521.8317.86中柱1740515.4300.460232.4827.70265070邊柱1263161.1311.8640.45705525.1221.15中柱1990418.6960.48797737.3335.58151080邊柱1150671.6116.1270.6822444.7027.4258.87中柱1403419.6700.633338.5966.65表24風(fēng)荷載作作用下③軸框架梁梁端彎矩計計算表樓層節(jié)點(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)5層頂邊節(jié)點—38691.9914.456.36—20.81中節(jié)點38691.9932000.0020.0910.0216.4813.634層頂邊節(jié)點—38691.9917.619.64—27.25中節(jié)點38691.9932000.0026.2016.4323.3319.303層頂邊節(jié)點—38691.9921.8314.41—36.24中節(jié)點38691.9932000.0032.4822.3430.0024.822層頂邊節(jié)點—38691.9925.1217.86—42.98中節(jié)點38691.9932000.0037.3327.7035.5929.441層頂邊節(jié)點—40626.5527.4221.15—48.57中節(jié)點40626.5533600.0038.5935.5840.6033.57表25風(fēng)荷載作作用下③軸框架梁梁端剪力及及柱軸力計計算表樓層邊跨梁走道梁柱軸力(m)(kN)(m)(kN)邊柱(kN)中柱(kN)(kN·m)(kN·m)520.8116.486.455.7813.6313.633.009.08-10.12-5.62427.2523.336.457.8519.3019.303.0012.87-17.97-10.64336.2430.006.4510.2724.8224.823.0016.54-28.24-16.91242.9835.596.4512.1929.4429.443.0019.62-40.43-24.34148.5740.606.4513.8333.5733.573.0022.39-54.26-32.90圖10風(fēng)荷載作用下③③軸框架彎彎矩圖圖11風(fēng)荷載作用下③③軸框架剪剪力圖圖12風(fēng)荷載作用下③③軸框架軸軸力圖注:柱受壓軸力力圖畫在左左側(cè),柱受受拉軸力圖圖畫在右側(cè)側(cè)。3.7豎向向荷載作用用下橫向框架結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力力計算3.7.1計算算單元的選選取?、圯S橫向框架進行行計算,如如下圖所示示:圖13橫向框架計算單單元③軸橫向框架直接接承受圖中中斜線陰影影部分的荷荷載,橫線線陰影部分分的荷載將將通過次梁及縱向框架梁以集中中力的形式式傳給框架架柱,作用用于各節(jié)點點上。由于于縱向框架架梁的中心心線與框架架柱的中心心線在部分分樓層有偏偏心,因此此在框架節(jié)節(jié)點上將同同時產(chǎn)生集集中力矩。3.7.2荷載載計算1.永久荷載計算::永久荷載作用下下各層框架架梁上的荷荷載分布如如圖19所示。圖圖中,、為梁自重重;、分別為樓、屋面板板和走道板板傳給橫梁梁的梯形荷荷載和三角角荷載;、分別為由由邊框架縱縱梁、中框框架縱梁直直接傳給柱柱的永久荷荷載,它包包括:縱梁梁自重、樓樓板重、次次梁荷載和和女兒墻的的重力荷載載等;、是由于縱縱框架梁對對柱的偏心心而由、對柱計算算軸線產(chǎn)生生的彎矩。圖14豎向永久荷載作作用下的計計算簡圖以5層為例:為了計計算方便,對對于梯形荷荷載和三角角形荷載,可可以根據(jù)支支座彎矩相相同的條件件,將其化化成等效均均布荷載和和。集中力和彎矩計計算如下::其他層層的永久荷荷載計算和和5層類似,不不再贅述。具具體計算過過程及結(jié)果果見表266。表26③軸橫向向框架永久久荷載計算算表樓層(kN/m)(kN)(m)(kN·m)54.125318.12716.1615.389.613141.83154.150.0750.110.6415.4244.125313.36511.9111.347.088141.69168.100.0750.110.6316.8134.125313.36511.9111.347.088141.69168.100.10.12514.1721.0124.125313.36511.9111.347.088140.83167.510.10.12514.0920.9414.125313.36511.9111.347.088140.83167.510.10.12514.0920.942.可變荷載計算::可變荷載作用下下各層框架架梁上的荷荷載分布如如圖14所示。圖圖中,、為分別為為樓、屋面面板和走道道板傳給橫橫梁的梯形形可變荷載載和三角形可可變荷載;;、分別為由由邊框架縱縱梁、中框框架縱梁直直接傳給柱柱的可變荷荷載;、是由于縱縱框架梁對對柱的偏心心而由、對柱計算算軸線產(chǎn)生生的彎矩。圖14豎向可變變荷載作用用下的計算算簡圖同樣以5層(屋屋面活荷載載)為例:;為了計計算方便,對對于梯形荷荷載和三角角形荷載,可可以根據(jù)支支座彎矩相相同的條件件,將其化化成等效均均布荷載和和。集中力和彎矩計計算如下::表27③軸橫向向框架可變變荷載計算算表樓層(kN/m)(kN)(m)(kN·m)5雪荷載1.1550.981.030.6134.817.240.0750.10.360.724屋面活荷載1.651.41.470.8756.8710.340.0750.10.521.03446.675.354.37527.3144.630.0750.12.054.46336.675.354.37527.3144.630.10.1252.7315.57926.675.354.37527.3144.630.10.1252.7315.57916.675.354.37527.3144.630.10.1252.7315.579其他層的可變荷荷載計算和和5層類似,不不再贅述。具具體計算過過程及結(jié)果果見表33。圖15豎向永久久荷載分布布簡圖圖16豎向可變變荷載分布布簡圖由于在在豎向荷載載作用下,結(jié)結(jié)構(gòu)和荷載載均對稱,故故可取框架的一一半進行結(jié)結(jié)構(gòu)計算。綜合合表25、表26的的計算結(jié)果果,并取③軸橫向框框架的一半半,可得豎豎向永久荷荷載和豎向向可變荷載載的分布簡圖,如如圖15和圖16。圖中中括號中數(shù)數(shù)字為構(gòu)件件的線剛度度,荷載數(shù)數(shù)值均為標標準值。圖圖17中頂層層梁上,中中括號中的的數(shù)字為雪雪荷載的數(shù)數(shù)值。3.7.3內(nèi)力力計算豎向荷載作用下下框架內(nèi)力力采用彎矩矩二次分配配法計算。梁端剪力力可根據(jù)梁梁上豎向荷荷載引起的的剪力與梁梁端彎矩引引起剪力相相疊加而得得,柱軸力力可由梁端端剪力和節(jié)節(jié)點集中力力疊加得到到,計算柱柱底軸力還還需考慮柱柱的自重。計算可變荷載作作用下的框框架內(nèi)力時時,應(yīng)考慮慮可變荷載載的不利布布置。但對對于一般的的民用建筑筑來說,可可變荷載與與永久荷載載之比均不大于1時,此時可按可可變荷載滿滿布計算。本本設(shè)計即按按可變荷載載滿布考慮慮,僅對梁跨中中的彎矩值乘乘以系數(shù)1.1~1.2予以調(diào)整整。1.彎矩二次分配法法計算彎矩矩(1)分配系數(shù)計計算對于遠端固定的的梁柱,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動剛度為為線剛度的的4倍,對于于遠端滑動動的構(gòu)件,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動剛度為為1倍的線剛剛度。分配配系數(shù)按照照連接節(jié)點的各桿桿的轉(zhuǎn)動剛剛度比值計計算。因此此根據(jù)圖115、圖16中構(gòu)件件的線剛度度值,可得得到各個構(gòu)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動動剛度,進進而得到各各構(gòu)件的力力矩分配系系數(shù),見圖圖17、圖18、圖19。(2)傳遞系數(shù)數(shù)遠端固定,傳遞遞系數(shù)為0.5;遠端滑滑動支承,傳遞遞系數(shù)為--1;(3)彎矩分配配根據(jù)梁上作用的的荷載,計計算出各梁梁的固端彎彎矩。對于于兩端固定定的梁,在在均布荷載載作下,固固端彎矩按按下式計算算:;對于一端固定一一端滑動支支承的梁,在在均布荷載載作下,固固端彎矩按按下式計算算:;上述各式均以順順時針轉(zhuǎn)向向為正。用彎矩二次分配配法求豎向向永久荷載載和可變荷荷載作用下下框架節(jié)點點彎矩的計計算過程見見圖17、圖18、圖19。得到節(jié)點點彎矩后,根根據(jù)平衡條條件可以得得出各梁的的跨中彎矩矩,并對活活荷載作用用下的梁跨跨中彎矩乘乘以1.1(邊跨梁)或1.2(走道梁)的增大系系數(shù),即::;eq\o\aac(○,16))軸橫向框框架在豎向向永久荷載載和可變荷荷載作用下下的彎矩圖圖見圖177、圖18、圖19。上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁圖17彎矩二次次分配法計計算豎向永永久荷載作作用下框架架彎矩上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁圖18彎矩二次次分配法計計算豎向可可變荷載作作用下框架架彎矩上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁圖19彎矩二次次分配法計計算豎向可可變荷載((屋面為雪雪荷載)作用下框框架彎矩2.計算梁端剪力及及柱端剪力力:求得框框架彎矩圖圖后即可求求各個桿件件的剪力圖圖。圖200梁端剪力力計算圖梁端剪力可根據(jù)據(jù)圖26和下列推推導(dǎo)公式進進行計算::圖21柱端剪力計算圖圖柱端剪力可根據(jù)據(jù)圖27和下列推推導(dǎo)公式進進行計算::③軸橫向框架在豎豎向永久荷荷載和可變變荷載作用用下的剪力力圖見圖331、圖32、圖33。3.計算柱軸力::各層柱柱自重標準準值:3~55層:2層:1層::利用梁端剪力計計算結(jié)果,并并考慮縱向向框架梁傳傳來的荷載載及各層柱柱自重,可可得柱軸力力圖,見圖圖28、圖29、圖30。圖22豎向永久荷載作作用下③軸框架彎彎矩圖圖23豎向可變荷載作作用下③軸框架彎彎矩圖注:1.圖中梁下部彎矩矩括號中為為乘以增大大系數(shù)后的的值。2.頂層走道道梁跨中彎彎矩為上部部受拉,故故實際值為為計算值除以1..2。圖24豎向可變變荷載(屋面為雪雪荷載)作用下③軸框架彎彎矩圖注:1.圖中梁下部彎矩矩括號中為為乘以增大大系數(shù)后的的值。2.頂層走道道梁跨中彎彎矩為上部部受拉,故故實際值為為計算值除以1..2。圖25豎向永久久荷載作用用下③軸框架剪剪力圖圖26豎向可變變荷載作用用下③軸框架剪剪力圖圖27豎向可變變荷載(屋面為雪雪荷載)作用下③軸框架剪剪力圖圖28豎向永久久荷載作用用下③軸框架軸軸力圖圖29豎向可變荷荷載作用下下③軸框架軸軸力圖圖30豎向可變荷載(屋屋面為雪荷荷載)作用用下③軸框架軸軸力圖3.8橫向框框架內(nèi)力組組合3.8.1結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震等級級鋼筋混凝土房屋屋應(yīng)根據(jù)烈烈度、結(jié)構(gòu)構(gòu)類型和房房屋高度采采用不同的的抗震等級級。本結(jié)構(gòu)構(gòu)為高21.600m的鋼筋混混凝土房屋屋,設(shè)防烈烈度7度,根據(jù)《抗抗震規(guī)范》可知,抗震等級為三級。3.8.2框架架梁的內(nèi)力力組合本工程考慮了三種種內(nèi)力組合,即即:非抗震:1..2恒+1.44活1.35恒+00.7×11.4活1.2恒+0..9×1..4(活+風(fēng))抗震:11.2×(恒+0.5活)+1.3地震震對于本工程來說說,[(1.2恒+1.44風(fēng))]和[1.2恒+0.99×1.44(活+風(fēng))]這兩種內(nèi)力組組合,與考考慮地震作作用的組合合相比較小小,對結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計不起起控制作用用,故不考考慮。本工工程在計算算時,對豎豎向荷載作作用下的梁支座座彎矩沒有有進行調(diào)幅幅。各層梁的的內(nèi)力組合合結(jié)果見表表28。表中,、——指指邊支座的的彎矩和剪剪力;、、、——分別指中間支座座左右截面面的彎矩和和剪力;、——分別指邊跨和中中跨的跨中彎矩矩。表28③軸框架架梁內(nèi)力組組合表樓層內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒荷載活荷載地震[1.2×(恒恒+0.5活)+1.3地震]1.2恒+1..4活1.35恒+00.7×11.4活左震右震5-49.46-4.5750.4543.06-95.33-65.75-71.25-3.6063.424.66713.6251.3281.4282.6490.193.30-62.34-5.0437.416-94.26-21.30-81.87-89.10-3.72-67.42-4.82313.62-85.52-55.42-87.66-95.75-3.34-18.82-1.1630.94412.91-47.43-24.21-26.54-0.7218.921.3120.63-3.0342.5624.5426.830.9249.593.13136.54108.89120.92108.861.87-4.63-0.14104.12111.81120.92108.86-0.0254-50.89-15.3599.3944.25-149.57-82.56-83.75-15.2450.9716.9227.3530.3690.8184.8585.3916.85-55.63-17.9477.02-133.2116.98-91.87-92.68-17.88-52.45-17.7227.35-92.73-32.28-87.75-88.17-17.66-10.59-4.6463.69950.47-73.74-19.21-18.85-4.6715.136.5642.47-28.1565.7127.3426.8530.1312.30120.92108.86102.45107.8712.390.760.34104.12111.81115.45130.640.303-50.72-16.60139.031182.44-188.67-84.1044-84.7450.9717.0138.7217.88103.4584.97885.47933-55.48-18.60110.69-166.2349.62-92.6166-93.1266-52.45-17.6338.72-105.28-19.71-87.6222-88.08449-10.03-4.1891.54578.35-100.16-17.8888-17.6366915.136.5661.03-48.6686.2227.3426.8543330.2911.24170.05127.8852.08451.906770.600.89115.45130.641.9661.68222-51.73-17.03160.0333101.81-210.25-85.9188-86.5244951.0917.0646.149.83107.8885.19285.69033-55.70-18.68137.5544-192.6575.58-92.9922-93.50114-52.33-17.5846.14-113.33-11.36-87.4088-87.87339-9.66-4.03113.7633100.41-121.43-17.2344-16.9900415.136.5674.84-63.92101.4827.3426.8543329.6710.97141.29118.6850.96250.805111.691.07111.45121.613.5263.33011-51.07-16.80193.2544134.90-241.95-84.8044-85.4088551.0517.0554.790.22121.3185.1385.62655-55.30-18.55160.1733-214.2998.05-92.33-92.8344-52.37-17.5954.79-122.93-1.85-87.47-87.93777-9.82-4.09132.4711118.48-139.84-17.51-17.2655215.136.5688.31-78.81116.3627.3426.8543330.2011.17136.54108.8951.87851.716661.531.00104.12111.813.2363.0455注:1.表中,彎矩矩以梁下部受受拉為正,上上部受拉為為負;剪力力以繞桿件順時時針為正,逆逆時針為負負;2.表中活荷載一一欄中,橫橫線上方為為屋面活荷荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力,橫橫線下方為為屋面雪荷荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力。3.抗震承載力調(diào)調(diào)整系數(shù),對對彎矩取0.75,對剪力力取0.85。3.8.3框架架柱的內(nèi)力力組合每層框架取柱頂頂和柱底兩兩個控制截截面,柱的的組合結(jié)果果見表299、表30。注意意:在考慮慮地震作用用效應(yīng)的組組合中,取取屋面為雪雪荷載時的的內(nèi)力進行行組合。表29③軸框架架邊框架柱柱內(nèi)力組合合表樓層截面內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒荷載活荷載地震[1.2×(恒恒+0.5活)+1.3地震]1.2恒+1..4活1.35恒+00.7×11.4活左震右震NMM5柱頂M38.824.0550.454-12.8085.5952.2656.3885.5956.38-12.803.24N205.2611.5413.61175.11201.65262.47288.41201.65288.41175.118.11柱底M24.716.0827.168-1.6251.3638.1639.3251.3639.32-1.625.85N229.6311.5413.61197.05223.59291.71321.31223.59321.31197.058.114柱頂M15.567.2272.222-56.6593.5728.7828.0893.5728.08-56.657.34N422.2955.7740.97387.88473.10584.83624.75473.10624.75387.8852.27柱底M16.186.0748.148-31.6385.6527.9227.7985.6527.79-31.63N446.6655.7740.97411.28496.49614.07657.65496.49657.65411.2852.273柱頂M20.387.8090.883-71.21117.8335.3835.16117.8335.16-71.21N639.33100.0979.69577.24743.0907.32961.18743.0961.18577.2496.59柱底M19.347.3560.589-40.9285.1133.5033.3185.1133.31-40.92N668.82100.0979.69605.55771.31942.711001.0771.311001.0605.5596.592柱頂M18.306.9599.444-82.52124.3331.6931.52124.3331.52-82.52N860.75144.46125.83763.121024.8551235.1551303.5881024.8551303.588763.12140.96柱底M19.317.2981.364-62.58106.6633.3833.21106.6633.21-62.58N890.24144.46125.83791.431053.1551270.5331343.3991053.1551343.399791.43140.961柱頂M17.686.77111.89-96.14136.5930.7030.50136.5930.50-96.14N1082.133188.82180.62939.911315.6001562.9111645.9221315.6001645.922939.91185.22柱底M15.616.1191.546-77.29113.1327.2927.06113.1327.06-77.29N1111.622188.82180.62968.221343.9111598.2991685.7331343.9111685.733968.22185.22274.17注:1.表中,彎矩以以繞桿件順順時針為正正,逆時針針為負;軸軸力以受壓壓為正,受受拉為負;;2.表中活荷載一一欄中,橫橫線上方為為屋面活荷荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力,橫橫線下方為為屋面雪荷荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力。3.抗震承載力調(diào)調(diào)整系數(shù),對對軸壓比小小于0.15的柱取0.75,對軸壓壓比不小于于0.15的柱取0.80。表30③軸框架架中框架柱柱內(nèi)力組合合表樓層截面內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒荷載活荷載地震[1.2×(恒恒+0.5活)+1.3地震]1.2恒+1..4活1.35恒+00.7×11.4活左震右震NMM5柱頂M-28.1-2.8568.36-92.9640.34-37.71-40.73-92.96-40.73-92.96-2.27N240.5016.477.01214.79228.46311.66340.82214.79340.82214.7911.5柱底M-17.16-4.1443.376-59.5325.05-26.39-27.22-59.53-27.22-59.53-3.99N264.8716.477.01236.72250.39340.9373.72236.72373.72236.7211.54柱頂M-11.08-4.6997.343-114.15588.32-19.86-19.55-114.155-19.55-114.155-4.75N500.5585.3822.13496.08542.11720.19759.42496.08759.42496.0880.35柱底M-10.80-3.8775.927-91.1966.74-18.38-18.37-91.19-18.37-91.19N524.9285.3822.13519.48565.51749.44792.32519.48792.32519.4880.353柱頂M-13.65-4.97126.31-146.855115.87-23.34-23.30-146.855-23.30-146.855N760.60154.2144.44755.568481128.6221177.944755.561177.944755.56149.17柱底M-12.83-4.64103.34-122.02292.93-21.89-21.87-122.022-21.87-122.022N790.10154.2144.44783.88876.321164.0221217.766783.881217.766783.88149.172柱頂M-12.28-4.44147.97-167.811139.97-20.95-20.93-167.811-20.93-167.811N1025.077222.9774.141011.5771165.7881542.2441602.3661011.5771602.3661011.577217.94柱底M-12.87-4.64126.15-145.788116.62-21.94-21.92-145.788-21.92-145.788N1054.577222.9774.141039.8991194.1111577.6441642.1881039.8991642.1881039.899217.941柱頂M-11.67-4.24166.49-186.399159.91-19.94-19.91-186.399-19.91-186.399N1289.588291.75107.661263.6661487.5991955.9552026.8551263.6662026.8551263.666286.72柱底M-9.9-3.69141.94-158.899136.34-17.05-16.98-158.899-16.98-158.899N1319.088291.75107.661291.9881515.9111911.3552066.6771291.9882066.6771291.988286.72注:1.表中,彎矩以以繞桿件順順時針為正正,逆時針針為負;軸軸力以受壓壓為正,受受拉為負;;2.表中活荷載一一欄中,橫橫線上方為為屋面活荷荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力,橫橫線下方為為屋面雪荷荷載產(chǎn)生的的內(nèi)力。3.抗震承載力調(diào)調(diào)整系數(shù),對對軸壓比小小于0.15的柱取0.75,對軸壓壓比不小于于0.15的柱取0.80。柱端端彎矩設(shè)計計值的調(diào)整整一、二、三級框框架的梁柱柱節(jié)點處,除除框架頂層層和柱軸壓壓比小于0.15者及框支支梁與框支支柱的節(jié)點點處,柱端端組合彎矩矩設(shè)計值應(yīng)應(yīng)符合下式式要求:式中:——節(jié)點點上下柱端端截面彎矩矩設(shè)計值之之和,上下下柱端的彎彎矩設(shè)計值值可按彈性性分析分配配;——節(jié)點左右梁端截截面組合的的彎矩設(shè)計計值之和;;——柱端彎矩增大系系數(shù),二級級為1.2;為了避免框架柱柱腳過早屈屈服,一、二二、三級框框架結(jié)構(gòu)的的底層柱下下端截面的的彎矩設(shè)計計值,應(yīng)分分別乘以增增大系數(shù)11.5、1.25和1.15。1.A柱第5層:按《抗震規(guī)規(guī)范》,無無需調(diào)整;;四層以下柱的軸壓壓比均大于于0.15,故均需需做強柱弱弱梁的調(diào)整整。=89.31//0.8++105..04/00.8=2242.994kN··m=166..56/00.75==222..08kNN·m/=1.009需調(diào)整1.2=11.1×2222.008=2444.299kN·mm=0..8×2444.299×89..31/((89.331+1005.044)=899.81kkN·m=1005.622kN·mm其余的計算過程程同上,在在此省略。2、B柱軸壓比計算同AA柱,四層以下均均需調(diào)整,計算步驟略。
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