【五層】4300平米左右框架教學(xué)樓（設(shè)計(jì)圖紙、計(jì)算書）,【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點(diǎn)開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開預(yù)覽,需要原稿請(qǐng)自助充值下載,所見才能所得,請(qǐng)細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目： 某市中學(xué)教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專業(yè)代碼： 土木工程（080703） 作者姓名： 宋 金 超 學(xué) 號(hào)： 2006401351 單 位： 指導(dǎo)教師： 楊 秀 英 2010 年 6 月 5 日 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 圖書分類號(hào): 密 級(jí): 某市中學(xué)教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 作者姓名 宋金超 學(xué) 歷 類 別 本科 學(xué)科專業(yè) 土木工程 入 學(xué) 時(shí) 間 2006.09 指導(dǎo)教師姓名 楊秀英 指導(dǎo)教師職稱 講師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成日期 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯日期 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下， 獨(dú)立進(jìn)行研究取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外， 論文中不含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含 為獲得聊城大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書而使用過的材料。 對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明 確方式標(biāo)明。本人承擔(dān)本聲明的相應(yīng)責(zé)任。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階 段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總 結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在大學(xué)期間學(xué)到的知識(shí)貫穿起來，對(duì)于我今后的工作奠 定了良好的基礎(chǔ)。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《某市中學(xué)教學(xué)樓框架設(shè)計(jì)》 。在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期，我溫 習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》 、 《鋼筋混凝土》 、 《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》等知識(shí)，并借閱了《抗 震規(guī)范》 、 《混凝土規(guī)范》 、 《荷載規(guī)范》 、 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范。在畢業(yè) 設(shè)計(jì)中期，我通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電腦輸入。在整個(gè)設(shè)計(jì)期間我嚴(yán)格按照計(jì) 劃進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，在楊秀英老師的耐心和細(xì)致的輔導(dǎo)下，使我圓滿完成了畢業(yè)設(shè) 計(jì)任務(wù)。 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算， 加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識(shí)、提高了綜合 分析、解決問題的能力。在進(jìn)行內(nèi)力組合的計(jì)算時(shí)，進(jìn)一步了解了 Excel。在繪 圖時(shí)熟練掌握了 AutoCAD，天正 CAD,PKPM 等設(shè)計(jì)軟件，以上所有這些從不同方 面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些計(jì)算 軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指 正。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 摘 要 本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架 10 軸框架的抗震設(shè)計(jì)。在確定框架 布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期， 進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的 結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力） 。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的 結(jié)構(gòu)內(nèi)力。最后找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋 并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺(tái)板，梯段板， 平臺(tái)梁，斜梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。選取部分梁、板、柱進(jìn)行 了構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算。 整個(gè)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和 有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮?？傊?適用、安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計(jì)的原則。 關(guān)鍵詞： 框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 10. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. The whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Key words : frames；structural design ；anti-seismic design 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目 錄 建筑部分 1 總平面設(shè)計(jì) 1 2 平面設(shè)計(jì) 1 2.1 交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì) .1 2.1.1 走廊——水平交通 .1 2.1.2 樓梯——垂直交通 .2 2.2 衛(wèi)生間的平面設(shè)計(jì) .2 3 立面設(shè)計(jì) 2 4 剖面設(shè)計(jì) 2 4.1 層數(shù)的確定 3 4.2 層高的確定 3 4.3 室內(nèi)外高差 3 5 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì) .3 5.1 墻體 3 5.2 屋面結(jié)構(gòu) 3 5.3 雨水口構(gòu)造 3 6 結(jié)構(gòu)選型及平面布置 4 結(jié)構(gòu)部分 7 設(shè)計(jì)原始資料 5 8 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及布置 5 9 構(gòu)件初估 6 9.1 柱截面尺寸的確定 .6 9.2 梁尺寸確定 .6 9.3 樓板厚度 .6 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 10 基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖 6 10.1 基本假定 .6 10.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖 .6 11 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 6 12 荷載計(jì)算 8 12.1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 .8 12.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 .10 12.3 豎向荷載下框架受荷總圖 .10 12.4 重力荷載代表值計(jì)算 .16 13 地震作用計(jì)算 18 13.1 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 .18 13.2 橫向自振周期計(jì)算 20 13.3 橫向水平地震力計(jì)算 21 13.4 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 .23 13.5 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 .24 14 豎向荷載作用框架內(nèi)力計(jì)算 29 14.1 梁柱端的彎矩計(jì)算 .30 14.2 梁端剪力和軸力計(jì)算 .41 15 風(fēng)荷載計(jì)算 44 15.1 風(fēng)荷載側(cè)移計(jì)算 44 15.2 風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算 45 16 內(nèi)力組合 47 16.1 荷載組合 .47 16.2 控制截面及不利內(nèi)力 .47 16.3 計(jì)算結(jié)果 47 16.3.1 框架內(nèi)力計(jì)算 47 16.3.2 框架柱內(nèi)力計(jì)算結(jié)果及框架柱內(nèi)力組合 49 17 截面設(shè)計(jì) 51 17.1 框架梁的配筋計(jì)算 .52 17.1.1 正截面受彎承載力計(jì)算 .52 17.1.2 斜截面受彎承載力計(jì)算 .53 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 17.1.3 裂縫寬度控制驗(yàn)算 .55 17.1.4 受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算 .56 17.2 框架柱配筋計(jì)算 .58 17.2.1 軸壓比驗(yàn)算(B 軸柱) 58 17.2.2 正截面受彎承載力計(jì)算 .58 17.2.3 斜截面受剪承載力計(jì)算 .60 18 樓板設(shè)計(jì) 61 18.1 設(shè)計(jì)荷載 .61 18.2 計(jì)算跨度 L0的求解 62 18.3 彎矩的求解 62 18.4 截面設(shè)計(jì) .65 19 樓梯設(shè)計(jì) 66 19.1 踏步板計(jì)算 66 19.1.1.荷載計(jì)算 .66 19.1.2.內(nèi)力計(jì)算 .66 19.1.3.受彎承載力計(jì)算 .66 19.2 斜梁設(shè)計(jì) .67 19.2.1 截面設(shè)計(jì) .67 19.2.2 荷載計(jì)算 .67 19.2.3 內(nèi)力計(jì)算 .68 19.2.4 承載力計(jì)算 .68 19.3 平臺(tái)板設(shè)計(jì) .69 19.3.1 計(jì)算單元的選取 .69 19.3.2 荷載計(jì)算 .69 19.3.3 內(nèi)力計(jì)算 .69 19.4 平臺(tái)梁的設(shè)計(jì) .70 19.4.1 平臺(tái)梁截面尺寸的選取 .70 19.4.2 平臺(tái)梁荷載計(jì)算 .70 19.4.3 平臺(tái)梁內(nèi)力計(jì)算 .70 19.4.4 截面設(shè)計(jì) .71 19.4.5 吊筋計(jì)算 .72 基礎(chǔ)部分 20 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料 73 20.1 設(shè)計(jì)說明 73 20.2 荷載計(jì)算 .73 20.3 地基承載力設(shè)計(jì)值的確定 .73 21 邊柱獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 73 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 21.1 荷載計(jì)算 .74 21.2 基底尺寸的確定 .74 21.3 持力層強(qiáng)度驗(yàn)算 .74 21.4 柱底對(duì)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算 .75 21.5 內(nèi)力計(jì)算與配筋 .75 22 中柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 77 22.1 荷載計(jì)算 .77 22.2 基底尺寸的確定 .77 22.3 持力層強(qiáng)度驗(yàn)算 .77 22.4 柱底對(duì)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算 .78 22.5 內(nèi)力計(jì)算與配筋 .78 參考文獻(xiàn) 80 附錄 81 致謝 82 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 某市中學(xué)教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑部分 1 總平面設(shè)計(jì) 本工程為教學(xué)樓，其采用框架結(jié)構(gòu),層高均為 3.9 米?？偢?18.9 米,總建筑 面積約為 4340.75m2 左右。 在建筑設(shè)計(jì)過程中兼顧安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀四個(gè)原則，并依據(jù)建筑設(shè)計(jì) 資料集進(jìn)行詳細(xì)說明?？偲矫嬖O(shè)計(jì)要求綜合總體規(guī)劃，基地環(huán)境等具體條件合理 分區(qū)，妥善解決平面各組成部分之間的相互關(guān)系，選擇合適的交通聯(lián)系方式。并 且簡(jiǎn)捷明快，管理方便，滿足人在心理，視覺和其它各種使用上的要求，按照建 筑性質(zhì)，規(guī)劃和基地，確定平面形式，使布局緊湊，節(jié)約用地，并且為立面設(shè)計(jì) 創(chuàng)造有利條件，考慮合理性及經(jīng)濟(jì)。 2 平面設(shè)計(jì) 建筑平面是建筑在水平方向房間各部分的組合關(guān)系。本設(shè)計(jì)中，考慮各房間 的使用要求以及合理性不止，綜合建筑物框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，初步確定柱網(wǎng)的布置。 2.1 交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì) 交通聯(lián)系部分是人流通行和集散不可缺少的內(nèi)容，這部分設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： （1）交通路線簡(jiǎn)捷，明快，聯(lián)系方便。 （2）人流通暢，緊急疏散時(shí)迅速安全。 （3）滿足一定的采光和通風(fēng)要求。 （4）力求節(jié)省交通面積，同時(shí)應(yīng)考慮空間處理等問題。 結(jié)合本建筑的具體要求，設(shè)置以下交通聯(lián)系部分： 2.1.1 走廊——水平交通 本設(shè)計(jì)中走廊為寬 3.0m 內(nèi)走廊,在建筑物中延長(zhǎng)向布置,同時(shí)滿足功能使 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 用要求和防火疏散規(guī)定。 2.1.2 樓梯——垂直交通 樓梯設(shè)計(jì)主要依據(jù)使用要求和人流通行情況確定梯段寬度和休息平臺(tái)的寬 度，選擇適當(dāng)?shù)臉翘菪问?，考慮整幢建筑的樓梯數(shù)量，以及樓梯間的平面位置 和空間組合。 樓梯的位置應(yīng)布置均勻，導(dǎo)向明確，顯明易找，因考慮到建筑面積不大，房 間少，故在建筑物中間布置一雙跑式樓梯，以便滿足行走和防火要求，樓梯踏步 為 150mm×270mm。 2.2 衛(wèi)生間的平面設(shè)計(jì) 衛(wèi)生間在滿足設(shè)備布置及人體活動(dòng)要求的前提下，力求布置緊湊，節(jié)約面積， 使管道集中，并盡可能有自然采光和通風(fēng)條件。 根據(jù)本建筑設(shè)計(jì)的類型和使用的人數(shù)，每層在建筑物的中間部分設(shè)男、女廁 所各一間。 平面的組合形式詳見建筑施工圖。 3 立面設(shè)計(jì) 建筑立面設(shè)計(jì)是滿足房屋使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的前提下，運(yùn)用建筑物造 型和里面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密結(jié)合平面布置，剖面的內(nèi)部空間組合條件而進(jìn)行 設(shè)計(jì)。聯(lián)系建筑平面及剖面建筑體型組合，運(yùn)用建筑形式美的一些基本規(guī)律，使 他在滿足使用要求的前提下，適應(yīng)環(huán)境條件，符合美學(xué)的基本規(guī)律，也更加富有 現(xiàn)代氣息和藝術(shù)的感覺。本設(shè)計(jì)中，外立面上采用大面積的鋁合金門窗，充分顯 示框架結(jié)構(gòu)中，框架的特點(diǎn)。外墻采用乳白色面磚貼面。 建筑物室內(nèi)地坪和室外地坪相差 450mm，設(shè)四個(gè)臺(tái)階:150mm×300mm 。 建筑立面效果見建筑施工圖。 4 剖面設(shè)計(jì) 建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系，剖面設(shè)計(jì)主要 分析建筑物各部分應(yīng)有的高度，建筑物的層數(shù)，空間的組合和利用，以及在建筑 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 物剖面中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的關(guān)系等。 4.1 層數(shù)的確定 根據(jù)建筑物的使用要求，城市規(guī)劃要求，進(jìn)而確定大樓為五層建筑物。 4.2 層高的確定 根據(jù)使用要求，采光、通風(fēng)、感觀和模數(shù)，確定第一層層高為 3.6m， 第二、三、四層層高為 3.6 m，頂層層高為 3.6m,設(shè)女兒墻為 0.9m。 4.3 室內(nèi)外高差 為防止室外雨水倒流入室內(nèi)及建筑物沉降使室內(nèi)地坪標(biāo)高過低，同時(shí)也增強(qiáng) 了建筑物的立面效果，故取室內(nèi)外高差 450mm。 見建筑施工圖。 5 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì) 5.1 墻體 墻體的厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性，保溫隔熱、防火隔音等方面的要求，結(jié) 合設(shè)計(jì)資料，統(tǒng)一取外墻為 240mm 厚，內(nèi)墻為 240mm 厚，采用外墻空心磚，內(nèi)墻 砌體填充。 5.2 屋面結(jié)構(gòu) 該層面上設(shè)女兒墻，且為上人屋面。四屋面防水及排水 采用柔性防水，屋面用細(xì)石砼保護(hù)，防水采用改性油氈（SBS）防水。屋面 排水采用有組織排水，即屋面雨水順坡流入雨水管，再散水流入排溝。 屋面泛水做法： 將油氈直接引申到墻面，并在墻面上做水泥沙漿滴水線，泛水的高度取 250mm，它滿足大于 150mm 的規(guī)范要求。 5.3 雨水口構(gòu)造 雨水口是屋面雨水匯集并排出至落水管的關(guān)鍵部位，構(gòu)造上要求排水通暢， 防止?jié)B漏和堵塞。雨水口四周須鋪一層油氈，并鋪到漏斗口內(nèi)，用瀝青膠貼牢。 采用鑄鐵漏斗形的定型件用水泥沙漿埋嵌牢固，缺口及交接處等薄弱環(huán)節(jié)可用油 膏嵌縫，再用蓖網(wǎng)鐵置壓蓋。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 6 結(jié)構(gòu)選型及平面布置 1)結(jié)構(gòu)體系選型：選用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。 2)屋面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋蓋，剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的屋面，屋面板厚 120mm。 3)樓面結(jié)構(gòu)：全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋，板厚 120mm。 4)樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土梁式樓梯。 5)結(jié)構(gòu)平面布置如圖 6.1 所示： 圖 6.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 設(shè)計(jì)原始資料 （1）.冬季主導(dǎo)風(fēng)向東北平均風(fēng)速 2.6 m/s，夏季主導(dǎo)風(fēng)向東南平均風(fēng)速 2.6 m/s，最大風(fēng)速 23.7 m/s。 (2).常年地下水位低于-1.3m，水質(zhì)對(duì)混凝土沒有侵蝕作用。 (3).最大積雪厚度 0.32m，基本雪壓 SO=0.35KN/M2,基本風(fēng)壓 WO=0.45 KN/M2,土 壤最大凍結(jié)深度 0.09m。 (4).抗震設(shè)防烈度 7 度，設(shè)計(jì)地震分組第三組. (5).地質(zhì)條件如表 7.1 表 7.1 序號(hào) 巖石名稱 厚度 Fak(MPa) 1 耕土 1.1 --- 2 黏土 2.8 250 3 黏土 9.4 110 8 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及布置 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由梁，柱通過節(jié)點(diǎn)連接組成的承受豎向荷載和水平 荷載的結(jié)構(gòu)體系。墻體只給圍護(hù)和隔斷作用?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活， 室內(nèi)空間大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦 公、商業(yè)、旅館等民用建筑。因此這次設(shè)計(jì)的成集中學(xué)教學(xué)樓采用鋼筋混凝土框 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 架結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重 三種布置方案。 本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓采用橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架承擔(dān)，樓板為預(yù) 制板時(shí)應(yīng)沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時(shí)，一般需設(shè)置次梁將荷載傳至橫向框架。 橫向框架還要承受橫向的水平風(fēng)載和地震荷載。在房屋的縱向則設(shè)置連系梁與橫 向框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實(shí)際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水 平風(fēng)荷載和地震荷載。 9 構(gòu)件初估 9.1 柱截面尺寸的確定 柱截面高度可以取 ??01/52lh??， 為梁的計(jì)算跨度；柱截面寬度可以取為??1/24b?? 。選定柱截面尺寸為 500 mm×500mm 9.2 梁尺寸確定 框架梁截面高度取梁跨度的 l/8~l/12。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁 跨度可初步確定框架梁 300mm×600mm 9.3 樓板厚度 樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)板厚取 120mm。 10 基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖 10.1 基本假定 第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平力只由該 方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。 第二：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，布置對(duì)稱均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響。 10.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖 在橫向水平力作用下，連梁梁對(duì)墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為剛結(jié)計(jì)算體 系，計(jì)算簡(jiǎn)圖如后面所述。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 11 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的需求，進(jìn)行了建筑平面、立面、及剖面設(shè)計(jì) 其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設(shè)計(jì)圖，主體結(jié)構(gòu)為局部 5 層，層高均為 3.6m。 填充墻面采用 240 mm 厚的灰砂磚砌筑，門為木門，窗為鋁合金窗，門窗洞口尺 寸見門窗表。 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取 120mm，梁載面高度按梁跨 度的 1/12~1/8 估算，由此估算的梁載面尺寸見表 11.1。 表 11.1 梁截面尺寸 橫梁（b ?h） 層次 砼強(qiáng)度 AB 跨 BC 跨 CD 跨 縱梁(b ?h) 1-5 C30 300?600 300 500 300 600 300 600 柱載面尺寸可根據(jù)式 N=βFgEn Ac≥N/[UN]fc 估算表 11.2 查得該框架結(jié)構(gòu)在 30m 以下，撫震得級(jí)為三級(jí)，其軸壓比值[UN]=0.9 表 11.2 抗震等級(jí)分類 烈 度 結(jié)構(gòu)類型 6 7 8 9 高度/m ≤30 ＞30 ≤30 ＞30 ≤30 ＞30 ≤25 框架 四 三 三 二 二 一 一框架結(jié)構(gòu) 劇場(chǎng)、體育等 三 二 一 一 表 11.3 軸壓比限值 抗 震 等 級(jí) 結(jié)構(gòu)類型 一 二 三 框架結(jié)構(gòu) 0.7 0.8 0.9 柱截面尺寸：柱截面寬度可取 b=（1/12-1/18）H，H 為層高；柱截面高度可取 h =（1-2）b，并按下述方法進(jìn)行初步估算。 a） 框架柱承受豎向荷載為主時(shí)，可先按負(fù)荷面積估算出柱軸力，再按軸心受壓 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 柱驗(yàn)算?？紤]到彎矩影響，適當(dāng)將柱軸力乘以 1.2-1.4 的放大系數(shù)。 b） 對(duì)于有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu),為保證柱有足夠的延性,需要限制柱的軸壓 比,柱截面面積應(yīng)滿足下列要求。 /ANfc?? c) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,寬度不宜小于 350mm。為避免發(fā)生剪切破壞， 柱凈高與截面長(zhǎng)邊之比不宜大于 4。 根據(jù)上述規(guī)定并綜合考慮其他因素，設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值統(tǒng)一取 500?500mm。 基礎(chǔ)采用柱下條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)+距離室外地平 0.5，室內(nèi)外高差為 0.45,框架結(jié)構(gòu) 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2- 4 層柱高度即為層高為 3.6m，底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即 h1=3.6+0.45+0.5=4.55m?？蚣苡?jì)算簡(jiǎn)圖如圖 11.1 所示。 圖 11.1 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 12 荷載計(jì)算 12.1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 （1）屋面： 防水層（剛性）30 厚 C20 細(xì)石混凝土防水 1.0kN/m 2 防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4kN/m 2 找平層:15 厚水泥砂漿 0.02m×20 kN/m3=0.4kN/m 2 找坡層：40 厚水泥石灰焦渣砂漿 2%找平 0.04m×14 kN/m3=0.56 kN/m 2 保溫層：80 厚礦渣水泥 0.08m×14.5 kN/m3=1.16 kN/m 2 結(jié)構(gòu)層：120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25 kN/m3=3kN/m 2 抹灰層：10 厚混合砂漿 0.01m×17 kN/m3=0.17kN/m 2 合計(jì) 6.59kN/m 2 （2）樓面： 水磨石地面(10mm 面層,20mm 水泥砂漿打底，素水泥打底) 0.65kN/m2 120 厚鋼筋砼板 25×0.12=3kN/m 2 12 厚水泥沙漿 0.012×20=2.5kN/m 2 合計(jì) 3.89kN/m 2 （3）梁自重： 邊跨梁 b×h=300×600mm 梁自重 25×0.3×(0.6-0.12)=3.6kN/m 抹灰層：12 厚水泥砂漿 ﹝0.012×(0.6-0.12)×2+0.012×0.3﹞×20＝0.298kN/m 合計(jì) 3.898kN/m 2 （4）柱自重： b×h=500×500mm 柱自重 25×0.50×0.50=6.25kN/m 抹灰層：12 厚水泥砂漿 0.012×0.50×4×20＝0.48kN/m 合計(jì) 6.73kN/m （5）外縱墻自重： 標(biāo)準(zhǔn)層： 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 縱墻（240 灰砂磚） 18×(3.6-0.6-1.8)×0.24=5.18kN/m 鋁合金門窗 0.35×1.8 =0.63kN/m 瓷磚外墻面 0.36×(3.60-1.80)=0.648kN/m 水泥粉刷內(nèi)墻面 0.36×(3.60-1.80)=0.648kN/m 合計(jì) 7.106kN/m 2 底層： 縱墻（240 灰砂磚） 18×(4.55-1.80-0.60-0.40)×0.24=7.56kN/m 鋁合金門窗 0.35×1.8=0.63kN/m 瓷磚外墻面 0.5×(4.55-1.80-0.50)=1.125kN/m 水泥粉刷內(nèi)墻面 0.756kN/m 合計(jì) 10.071kN/m 內(nèi)縱墻自重： 標(biāo)準(zhǔn)層： 縱墻（240 灰砂磚） 18×(3.60-0.60)×0.24=12.96kN/m 瓷磚墻面 0.36×(3.60-0.60)×2.00=2.16kN/m 合計(jì) 15.12kN/m 2 底層： 縱墻（240 灰砂磚） 18×(4.55-0.60-0.40)×0.24=15.336kN/m 瓷磚墻面 0.36×3.60×2=2.592kN/m 合計(jì) 17.928kN/m 12.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 第一：面和樓屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)荷載規(guī)范查得： 上人屋面 2.0 kN/m 2 樓面：教室 2.0 kN/m 2 走道 2.5 kN/m 2 第二：雪荷載 0.4 kN/m 2 屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者中取大值。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 12.3 豎向荷載下框架受荷總圖 本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓縱向柱距為 7.20m,橫梁跨度為 5.40m，單區(qū)格板為 7.20m×5.40m。L1/L2=1.3T1=0.27S，則 n?取為 0 FI= 1 iEKnjjH?? （1-δn） 各層橫向地震作用及樓層地震剪力計(jì)算見表 13.6 表 13.6 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 hi Hi Gi GiHi ??Sji iHG1 Fi Vi 5 3.6 18.95 9850 186657.5 0.326 1047.76 1047.76 4 3.6 15.35 9604 147421.4 0.258 829.21 1876.97 3 3.6 11.75 9604 112847 0.197 633.16 2510.13 2 3.6 8.15 9604 78272.6 0.137 440.32 2950.49 1 4.55 4.55 10300 46865 0.082 263.55 3214.00 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如圖 13.2，13.3 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 13.2 水平地震作用分布 圖 13.3 層間剪力分布 13.4 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 i??和頂點(diǎn)位移 μi 分別按式1ini ijiVuD??? 和 μ nk1 (Δμ)k 計(jì)算 計(jì)算過程見表 13.7，表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角 e?=Δμ i/hi 表 13.7 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 層次 Vi Di △μi/mm μi/mm hi/m θe= ih ?? 5 1047.76 869946 1.20 12.46 3.6 1/2989 4 1876.97 869946 2.16 11.26 3.6 1/1669 3 2510.13 869946 2.89 9.10 3.6 1/1248 2 2950.49 869946 3.39 6.21 3.6 1/1061 1 4.00 1139710 2.82 2.82 4.55 1/1277 由表 13.7 可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第 2 層，其值為 1/1061＜1/550 滿 足式 Δμe≤[θe]h 的要求，其中[Δμ/h]=1/550 由表查得。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 13.5 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 水平地震作用下的內(nèi)力采用改進(jìn)的反彎點(diǎn)法?？蚣苤思舻都暗染胤謩e按式 Vij= 和VDiSjjij?1bijMyhij·? 計(jì)算，其中 Dij 取自表∑Dij 取自表 5，層間剪刀取 自表 7，各柱反彎點(diǎn)高度比 y 按式 y=yn+y1+y2+y3 確度，各修正值見表 10，各層 柱剪力計(jì)算見表 13.8。 表 13.8 柱剪力計(jì)算 層次 A 軸柱 B 軸柱 C 軸 柱 D 軸 柱 第五 層 138240.69D??0.675VKN?257190.3864D??0.3VKN?同 B 柱 同 A 柱 第四 層 138240.69?0.67?257190.3864?0.3?同 B 柱 同 A 柱 第三 層 138240.69D??0.65VKN?257190.3864D??0.3VKN?同 B 柱 同 A 柱 第二 層 138240.69?0.65.7.1?257190.3864?0.3?同 B 柱 同 A 柱 第一 層 280.139D??0.54.5VKN?20.719D??0.73486.VKN?同 B 柱 同 A 柱 框架柱反彎點(diǎn)位置，y= y0+y1+y2+ y3 ，計(jì)算結(jié)果如表 13.9 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 13.9 各柱的反彎點(diǎn)高度 表 13.9.a A 軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào) h/m iy0 y1 y2 y3 y 5 3.6 1.05 0.35 0 0 0 0.35 4 3.6 1.05 0.40 0 0 0 0.40 3 3.6 1.05 0.45 0 0 0 0.45 2 3.6 1.05 0.50 0 0 0 0.50 1 4.55 3.55 0.65 0 0 0 0.65 表 13.9.b B 軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號(hào) h/m iy0 y1 y2 y3 y 5 3.6 3.55 0.45 0 0 0 0.45 4 3.6 3.55 0.48 0 0 0 0.48 3 3.6 3.55 0.50 0 0 0 0.50 2 3.6 3.55 0.50 0 0 0 0.50 1 4.55 4.44 0.55 0 0 0 0.55 C 軸框架柱反彎點(diǎn)位置與 B 柱相同，A 軸框架柱反彎點(diǎn)位置與 D 柱相同。 框架各柱的桿端彎矩、梁端剪力及柱軸力發(fā)別按下式計(jì)算： imCV(1)Myh???上 i下 中柱處的梁 bbj CjiM??左 下 j+1左 上右 左 （ ） ，bbj CjiM??右 下 j+1右 上右 左 （ ） 中柱處的梁 bj?下 j+1總 上（ ） 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 表 13.10 橫向水平地震作用下 A 軸框架柱剪力和彎矩的計(jì)算 層號(hào) Vim/kN yh/m Mc 上 /（kNm） Mc 下/ （kNm） Mc 總 /（kNm） 5 16.65 1.26 38.96 20.98 38.96 4 30.03 1.44 64.86 43.24 85.84 3 40.16 1.62 79.52 65.06 122.76 2 47.21 1.8 84.98 84.98 150.04 1 80.35 2.96 127.96 237.64 212.94 表 13.11 橫向水平地震作用下 B 軸框架柱剪力和彎矩的計(jì)算 層號(hào) Vim/kN yh/m Mc 上 /（kNm） Mc 下/ （kNm） Mc 總 /（kNm） 5 31.43 1.62 62.23 50.92 62.23 4 56.3 1.728 105.39 97.29 156.3102 3 75.3 1.8 135.54 135.54 232.8264 2 88.51 1.8 159.32 159.32 294.858 1 86.78 2.5025 177.68 217.17 337.0001 結(jié)果如圖 13.4，圖 13.5，圖 13.6 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 13.4 地震作用下的框架彎矩圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 13.5 地震作用下的框架剪力圖 圖 13.6 地震作用下的框架軸力圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 14 豎向荷載作用框架內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。 當(dāng)框架為少層少跨時(shí)，采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的內(nèi) 力計(jì)算采用分層法。 豎向荷載作用下,框架的內(nèi)力分析除活荷載較大的工業(yè)與民用建筑.可以不考慮 活荷載的不利布置,這樣求得的框架內(nèi)力,梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得 的彎局偏低,但當(dāng)活載占總荷載的比例較小時(shí),其影響很小.若活荷載占總荷載的 比例較大時(shí),可在截面配筋時(shí),將跨中彎距乘以 1.1~1.2 的較大系數(shù)。 框架橫梁均布恒荷載、活荷載可從前面荷載計(jì)算中查得。具體數(shù)值見圖 14.1。 圖 14.1 橫向框架荷載作用圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 由于柱縱向集中荷載的作用，對(duì)柱產(chǎn)生偏心。在恒荷載和活荷載的作用下的偏心 矩如圖 14.2，14.3 所示。 圖 14.2 豎向恒載引起的偏心彎矩 圖 14.3 豎向活載引起的偏心彎矩 14.1 梁柱端的彎矩計(jì)算 梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計(jì)算。計(jì)算步驟為： 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 將原框架分為 5 個(gè)敞口單元，除底層柱外的其于各層柱的相對(duì)線剛度乘以 0.9。 用彎矩分配法計(jì)算每一個(gè)敞口單元的桿端彎矩，底層柱的傳遞系數(shù)為 0.5，其余 各層柱的傳遞系數(shù)為 1/3。 將分層法所得到的彎矩圖疊加，并將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行再分配。 梁端固定彎矩計(jì)算： 恒載： 屋面： 22AB131.47135.9Mgl kNm?????? 5.9BAkNm? 2213671.5BCgl k?????? ,.CWBk? 22.43.91CDMl kNm? ,359DWC gkNm?? 樓面： 22.715.1ABl k????? 5.AMk?? 2230.693.01BCgl kNm????? 1BCk? 5.CDNm?? 39Mk 活載： 屋面： 2218.735.9ABql kNm?????? 35.9BAk? 2217.65BCMql k?????? 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 5.62CBMkNm?? 218375.9CDql k????? .DCk? 樓面： 2218.375.9ABql kNm?? 5.9BAMk? 22137.03BCql?????? .CBkNm? 2285.91CDMl ? 3.DCMk?? 豎向均布活荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算方法同上，分層法計(jì)算見圖 14.4、14.5、14.6。 圖 14.4.a 頂層彎矩分配圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 13.0572.0572.05 746.547.924.018.2 圖 14.4.b 頂層彎矩圖 圖 14.5.a 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 59.23106.47.2 147.964.973030.415.916.43319.74 1.23 圖 14.5.b 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖 圖 14.6.a 底層彎矩分配圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 64.0103.839.7 148.067.84263.13.2614.753521.35 1.96 圖 14.6.b 底層彎矩圖 豎向均布活荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算方法同上，結(jié)果見圖 11.7、11.8、11.9、11.10、11.11。 圖 14.7.a 頂層彎矩分配圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 34.9619.619.6 20.14821.696.54.9 圖 14.7.b 頂層彎矩分配及彎矩圖 圖 14.8.a 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 13.64251.0 35.20164.5.914.03.72784.5 .53 圖 14.8.b 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖 圖 14.9.a 底層彎矩分配圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 14.724.810. 35.217.306.53.7 3.48.074.9 2.69 圖 14.9.b 底層彎矩圖 對(duì)節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行再次分配，以恒荷載作用下五層左上節(jié)點(diǎn)為例： 91.7205 圖 14.10 彎矩二次分配圖 0.4272.057.581.6/.912. .MkNm??????梁柱 （ ）（ ） 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 其余各節(jié)點(diǎn)彎矩分配見圖中數(shù)據(jù)?；詈奢d作用下中間節(jié)點(diǎn)彎矩相差不大，不在分 配。 本設(shè)計(jì)中梁端彎矩的調(diào)幅系數(shù)取 0.8。調(diào)幅結(jié)果表見 14.1。 表 14.1 梁端彎矩的調(diào)幅 AB 跨 BC 跨 CD 跨 調(diào)幅前 調(diào)幅后 調(diào)幅前 調(diào)幅后層次 梁左 梁右 梁左 梁右 梁左 梁右 梁左 梁右 五層 72.05 131.05 81.68 132.72 74.6 74.6 66.64 66.64 四層 106.95 147097 122.01 153.93 64.97 64.97 36.57 36.57 三層 106.95 147.97 119.22 153.62 64.97 64.97 38.06 38.06 二層 106.95 147.97 119.78 153.62 64.97 64.97 38.06 38.06 恒 載 一層 103.81 148 109.78 149.77 64.97 64.97 56.56 56.56 五層 19.69 34.96 22.02 35.34 20.14 20.14 18.35 18.35 四層 25.64 35.20 29.46 36.17 16.46 16.46 11.82 11.82 三層 25.64 35.20 28.58 36.02 16.46 16.46 12.58 12.58 二層 25.64 35.20 28.70 36.02 16.46 16.46 12.58 12.58 活 載 一層 24.82 35.22 26.32 35.72 17.11 17.11 14.73 14.73 同 AB 跨 豎向均布荷載作用下的框架彎矩圖為圖 14.11，14.12。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 14.7513.26 42.58 4.7570.823615 36.57024819 35.256.8 19.263.4568.9012.0 5310978 74.350.63149.76 6.4132781.6 09 0.82 4.557197862.91362 14.7513.2642.58 4.7570.823615 36.57024819 35.256.8 19.263.4568.9012.0 53110978 74.30.63149.76 6.41327 81.6809 70.824.75 5719762.913623 圖 14.11 豎向均布恒載作用下的框架彎矩圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 12.92 26.3217.271.3135.7214.73 18.3535.34 2.022.0216.9 12.91 10.52 13.75 28.7014.7236.0258 3.413.26 9.65 10.52 12.915836.02 1.8212.761.5936.17 8.98 13.98 28.5814.84 16.5629.4612.92 26.32 17.27 1.3135.721473 18.3535.342.022.02 16.9 12.91 10.5213.75 28.70 14.72 36.0258 3.4 13.26 965 10.52 12.915836.02 1.8212.761.5936.17 8.98 13.98 28.5814.84 16.5629.46 圖 14.12 豎向均布活載作用下的框架彎矩圖 14.2 梁端剪力和軸力計(jì)算 梁端剪力 qmV?? : 2q qmmlVM??左梁 上 均 布 荷 載 引 起 的 剪 力 右梁 端 彎 矩 引 起 的 剪 力 柱軸力 NVP?? :梁 端 剪 力柱 頂 豎 向 集 中 荷 載 具體計(jì)算結(jié)果見表 14.2,14.3,14.4,11.5,14.6,14.7。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 表 14.2 恒載作用下 AB 梁端剪力計(jì)算 層 號(hào) q(kN/m) l(m) ql/2 (kN) ∑M/l(kN ) VA= ql/2- ∑M/l(kN) VB= ql/2+∑M/l(kN) 5 31.34 7.2 112.82 7.09 105.73 119.91 4 35.22 7.2 126.79 4.43 122.36 131.22 3 35.22 7.2 126.79 4.78 122.01 131.57 2 35.22 7.2 126.79 4.70 122.09 131.49 1 35.22 7.2 126.79 5.56 121.23 132.35 表 14.3 恒載作用下 BC 梁端剪力計(jì)算 層號(hào) q(kN/m) l(m) ql/2 (kN) ∑M/l(kN ) VA= ql/2- ∑M/l(kN) VB= ql/2+∑M/l(kN) 5 23.67 3.0 29.99 0 29.99 29.99 4 30.69 3.0 29.99 0 29.99 29.99 3 30.69 3.0 29.99 0 29.99 29.99 2 30.69 3.0 29.99 0 29.99 29.99 1 30.69 3.0 29.99 0 29.99 29.99 表 14.4 活載作用下 AB 梁端剪力計(jì)算 層號(hào) q(kN/m) l(m) ql/2 (kN) ∑M/l(kN ) VA= ql/2- ∑M/l(kN) VB= ql/2+∑M/l(kN) 5 23.67 7.2 35.51 0 35.51 35.51 4 30.69 7.2 46.04 0 46.04 46.04 3 30.69 7.2 46.04 0 46.04 46.04 2 30.69 7.2 46.04 0 46.04 46.04 1 30.69 7.2 46.04 0 46.04 46.04 表 14.5 活載作用下 BC 梁端剪力計(jì)算 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 層號(hào) q(kN/m) l(m) ql/2 (kN) ∑M/l(kN ) VA= ql/2- ∑M/l(kN) VB= ql/2+∑M/l(kN) 5 7.50 3.0 11.25 0 11.25 11.25 4 9.37 3.0 14.06 0 14.06 14.06 3 9.37 3.0 14.06 0 14.06 14.06 2 9.37 3.0 14.06 0 14.06 14.06 1 9.37 3.0 14.06 0 14.06 14.06 表 14.6 恒載作用下的剪力和軸力 總剪力 柱軸力 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次 VA VB VB=VC N 頂 N 底 N 頂 N 底 5 105.73 119.91 29.99 216.25 250.38 230.43 264.56 4 122.36 131.22 29.99 365.44 399.57 379.62 413.75 3 122.01 131.57 29.99 514.63 548.75 528.81 562.93 2 122.09 131.49 29.99 663.81 697.94 677.99 712.12 1 121.23 132.35 29.99 813.00 847.13 827.18 861.31 表 14.7 活載作用下的剪力和軸力 總剪力 柱軸力 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次 VA =VB VB=VC N 頂=N 底 N 頂=N 底 5 29.99 11.25 46.53 43.52 4 29.99 14.06 63.07 79.30 3 29.99 14.06 79.61 115.08 2 29.99 14.06 96.15 150.86 1 29.99 14.06 112.69 186.64 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 15 風(fēng)荷載計(jì)算 15.1 風(fēng)荷載側(cè)移計(jì)算 本設(shè)計(jì)地區(qū)基本風(fēng)壓為 20.5/kNm?? ，所設(shè)計(jì)的建筑地處城市郊區(qū)，風(fēng)壓高度 變化系數(shù)按 B 類地區(qū)考慮風(fēng)壓體型系數(shù)迎風(fēng)面為 1.3，背風(fēng)面為 0.5。由于房屋 的高度不大。B 為 7.2m。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可進(jìn)食用作用在屋面梁和樓面梁處的等 效集中荷載代替。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kz01W()2sijhB????? 計(jì)算結(jié)果見表 15.1。 表 15.1 集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 離地高度 Z/m z?z?s?0?/(kN/m2) ih/m j/m kW/kN 18.95 1.23 1.41 1.3 0.5 3.6 1.8 21.91 15.35 1.15 1.34 1.3 0.5 3.6 3.6 25.96 11.75 1.05 1.23 1.3 0.5 3.6 3.6 21.76 8.15 1.0 1.15 1.3 0.5 3.6 3.6 19.38 4.55 1.0 1.05 1.3 0.5 4.55 3.6 20.02 注：對(duì)于框架結(jié)構(gòu)也可近似按下式計(jì)算其基本自振周期： 2 23 314. 4.T0.25100.5100.3S656? ???????? 。 計(jì)算 z?時(shí)，取 H=35.40m。查附表得 .?， .?。 風(fēng)和在作用下的框架側(cè)移計(jì)算： jjivuD??Δ 框架在風(fēng)荷載移的計(jì)算見表 15.2 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 表 15.2 風(fēng)荷載移的計(jì)算 層次 jw/kN jv/kN D?(kN/m) juΔ/m ju/h 5 21.91 21.91 54492 0.0004 1/8954 4 25.96 47.87 54492 0.0009 1/4098 3 21.76 69.63 54492 0.0013 1/2817 2 19.38 89.01 54492 0.0016 1/2204 1 20.02 109.03 42906 0.0025 1/1791 側(cè)移驗(yàn)算： 側(cè)移最大值：1/1791﹤1/550 15.2 風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算 框架 A 柱、B 柱、C 柱、D 柱的反彎點(diǎn)位置見表 11 和表 12。 風(fēng)荷載作用下框架各柱桿端彎矩、梁端剪力及柱軸力的計(jì)算方法和地震作用下框 架內(nèi)力計(jì)算相同。計(jì)算結(jié)果見表 15.3,15.4 表 15.3 風(fēng)荷載作用下 A 軸框架柱剪力和彎矩的計(jì)算 層號(hào) Vim/kN yh/m Mc 上 /（kNm） Mc 下 /（kNm） 5 21.91×0.016=0.35 1.26 0.82 0.44 4 47.87×0.016=0.77 1.44 1.67 1.10 3 69.63×0.016=1.11 1.62 2.20 1.80 2 89.01×0.016=1.42 1.8 2.55 2.56 1 109.030.016=2.07 2.96 3.29 6.13 表 15.4 風(fēng)荷載作用下 B 軸框架柱剪力和彎矩的計(jì)算 層號(hào) Vim/kN yh/m Mc 上 /（kNm） Mc 下 /（kNm） 5 21.91×0.030=0.66 1.62 1.32 1.06 4 47.87×0.030=1.44 1.728 2.70 2.48 3 69.63×0.030=2.09 1.8 3.76 3.76 2 89.01×0.030=2.67 1.8 4.80 4.81 1 109.03×0.027=2.94 2.5025 6.01 7.37 結(jié)果如圖 15.1 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 圖 15.1 風(fēng)荷載作用下的框架彎矩圖 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 圖 15.2 風(fēng)荷載作用下的框架軸力圖 16 內(nèi)力組合 16.1 荷載組合 荷載組合簡(jiǎn)化如下： （1）恒荷載+活荷載、 （2）恒荷載+風(fēng)荷載、