畢業(yè)設(shè)計(jì)某五層框架結(jié)構(gòu)學(xué)生宿舍設(shè)計(jì)含外文翻譯_第1頁(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)某五層框架結(jié)構(gòu)學(xué)生宿舍設(shè)計(jì)含外文翻譯_第2頁(yè)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)--某五層框架結(jié)構(gòu)學(xué)生宿舍設(shè)計(jì)(含外文翻譯)摘要本設(shè)計(jì)題目為某五層框架結(jié)構(gòu)學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)中選取結(jié)構(gòu)方案中橫向一榀框架第9軸為計(jì)算單元。建筑主體共五層,每層層高3.3m,總建筑面積為2700m2,建筑總高度為18.2m,抗震設(shè)防烈度為8度,抗震等級(jí)為二級(jí),結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架形式及樁基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。在建筑設(shè)計(jì)部分主要進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)、平立剖面設(shè)計(jì)及屋面、樓梯、墻體構(gòu)造設(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,由于計(jì)算時(shí)需考慮抗震要求;抗震設(shè)防目標(biāo)即小震不壞,中震可修,大震不倒;還需考慮抗震設(shè)計(jì)原則即強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎原則,所以接著進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架A、B、C、D軸框架的抗震設(shè)計(jì),利用頂點(diǎn)位移法求出自振周期,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)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分選擇了一榀典型框架計(jì)算恒載及活載作用下的內(nèi)力和內(nèi)力組合,通過(guò)最不利內(nèi)力組合計(jì)算結(jié)構(gòu)配筋、繪制各主要承重構(gòu)件結(jié)構(gòu)施工圖。關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),框架結(jié)構(gòu),樁基,荷載計(jì)算AbstractThepurposeofthedesignisafive-storystudents’dormitoryportalframeconstructiondesign.Inthedesign,todotheantiseismicdesigninthelongitudinalframesofaxis9forcomputingelement.Thearchitecturehasfivestories.Itswholefloorageis2700m2,itstopis18.2mhigh.Theearthquakeintensityis8.Styleofthebuildingistotallyframestructureofreinforcedconcrete.Thefoundationofthebuildingisthepilefoundation.Thedesignincludesarchitecturaldesignandstructuraldesignoftwoparts.Insomeofthemajorarchitecturaldesignfortheoverallprogramdesign,flatverticalprofiledesignandroof,stairs,wallstructuraldesign,indeterminingtheframelayout,thefirstcarriedoutonbehalfoftheinterlayerloadvalueiscalculated,duetobeconsideredwhencalculatingtheseismicrequirements;fortificationgoalthatnodamageinsmallearthquake,canrepairinmoderateearquake,nocollapseinlargeearthquake;seismicdesignprinciples,namelytheneedtoconsiderweakbeam,strongshearweakbendingprinciples,followedbyahorizontalframestructureprogramsA,B,C,Daxisseismicdesignframework,byusingthevertexdisplacementmethodforvibrationperiod,thuscalculatedaccordingtothelevelofthebaseshearunderseismicloadsize,andthenfindinthestructureunderhorizontalloadforce(moment,shearaxialforce).Somechoseadesignframeworkforcalculatingtypicalspecimensofdeadloadandliveloadcombinationofinternalforcesandinternalforces,throughthemostunfavorablecombinationofcomputationalstructuralreinforcementforcetodrawthemainload-bearingcomponentsconstructiondrawing.keywords:Architecturaldesign,Structuraldesign,Constructionmanagementdesign,PilefoundationLoadcalculationTOC\o"1-3"\h\u目錄摘要29291第一章緒論 134941.1設(shè)計(jì)思路 1129901.2已知條件 271191.3工程介紹 2249601.4平面設(shè)計(jì) 3122751.5剖面設(shè)計(jì) 3162441.6立面設(shè)計(jì) 321525第二章結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 429109第三章重力荷載的計(jì)算 7223993.1屋面荷載(不上人屋面) 8139763.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 9170483.3梁,柱,墻,窗,門(mén)重力荷載計(jì)算: 9211573.4板自重 11139543.5樓面活載 11323343.6荷載分層匯總 1132375第四章橫向水平作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 1387694.1橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 1323694.2框架自震周期的計(jì)算 14244714.3多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移的計(jì)算 14295064.4框架地震內(nèi)力的計(jì)算 152603第五章豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 20199395.1計(jì)算單元 20119875.2荷載計(jì)算 21305705.2.1橫載計(jì)算 21195525.2.2活荷載的計(jì)算 22119045.3內(nèi)力計(jì)算 2423941第六章橫向框架的內(nèi)力組合 2999736.1結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí) 297946.2框架內(nèi)力組合 2920860第七章梁的計(jì)算 39228717.1梁的正截面受彎承載力計(jì)算 39221347.2梁斜截面受剪承載力計(jì)算 406133第八章柱的配筋計(jì)算 4410438.1柱的剪跨比和軸壓比的驗(yàn)算 45236468.2A柱正截面承載力計(jì)算 45128618.3B柱正截面承載力計(jì)算 47139048.4柱的截面受剪承載力計(jì)算 4929492第九章罕遇地震作用下彈塑性變形驗(yàn)算 4547669.1罕遇地震作用下的樓層剪力 51240119.2樓層受剪承載力計(jì)算 51156069.3樓層受剪承載力計(jì)算 53262599.4薄弱層彈性層間變形驗(yàn)算 5314545第十章框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 5410121第十一章基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 562943811.1尺寸的確定 561279411.2樁身配筋 56624411.3樁基承載力 57940111.4樁身承載力 591007第十二章板的計(jì)算 612070312.1AB跨間板的計(jì)算 611219結(jié)論 6518860謝辭 6721045參考文獻(xiàn) 6821045外文翻譯 69第一章緒論1.1設(shè)計(jì)思路建筑物的設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑設(shè)計(jì)除了要滿足使用者的功能要求,還要考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用等要求。本設(shè)計(jì)是在任務(wù)書(shū)的要求下設(shè)計(jì)的,在考慮了具體使用要求的前提下,還盡量考慮了防火、防滑、保溫隔熱等方面的要求。例如,在衛(wèi)生間設(shè)置了防滑地板磚。另外,還考慮了采光、通風(fēng)的要求,窗的面積的大小根據(jù)窗地比來(lái)確定的。此外,在設(shè)計(jì)中盡量考慮到功能合理,結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理。結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)抵抗外部作用的構(gòu)件的組成方式。在建筑中,抵抗水平力成為設(shè)計(jì)的主要矛盾,因此抵抗力結(jié)構(gòu)體系的確定和設(shè)計(jì)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。多層及高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系分為混合結(jié)構(gòu)體系,框架結(jié)構(gòu)體系,剪力墻結(jié)構(gòu)體系(包括框架-剪力墻,全剪力墻結(jié)構(gòu)),筒體結(jié)構(gòu)體系(包括框筒,筒中筒,成束或組合筒體結(jié)構(gòu)),巨型機(jī)構(gòu)體系??蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁,柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是由梁和柱承受豎向和水平荷載,墻僅起維護(hù)作用,其整體性和抗震性好,平面布置靈活,使用方便,可形成開(kāi)闊的內(nèi)部空間,建筑立面容易處理,可以適應(yīng)不同的房屋造型,故廣泛應(yīng)用于電子,輕工等多層廠房和住宅,辦公,商業(yè),旅館等民用建筑??蚣芙Y(jié)構(gòu)的主要承重體系簡(jiǎn)單規(guī)則,受力特點(diǎn)明確,又因其抗側(cè)剛度小,所以多用于3-9層或者房屋高度不超過(guò)28m的民用建筑。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需滿足的要求有:安全性、實(shí)用性、耐久性等。這三方面總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性,科學(xué)的設(shè)計(jì)方法就是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種最佳的平衡??傮w布局遵循城市總體規(guī)劃原則,適應(yīng)景泰人民生活水平不斷提高、對(duì)居住質(zhì)量和居住環(huán)境的要求越來(lái)越高的新形勢(shì)。適應(yīng)市場(chǎng)改革與發(fā)展的需求,建設(shè)環(huán)境優(yōu)美,配套設(shè)施齊全、先進(jìn)、安全、文明一流住宅區(qū),創(chuàng)造以人為本共享與親和的居住空間環(huán)境,力求生態(tài)化、科技化、信息化的人居環(huán)境。以提高居住環(huán)境質(zhì)量為核心,高起點(diǎn)規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、高質(zhì)量建設(shè)現(xiàn)代化居住小區(qū)是本設(shè)計(jì)追求的最大目標(biāo)。設(shè)計(jì)體現(xiàn)時(shí)代特征,注重因地制宜、統(tǒng)籌兼顧、大膽突破,在設(shè)計(jì)中追求實(shí)際、合理的特點(diǎn),同時(shí),特別注意對(duì)區(qū)域整體環(huán)境品位、服務(wù)質(zhì)量、社會(huì)效益有所提升。堅(jiān)持“以人為本”的原則,創(chuàng)造高質(zhì)量的生活、游憩環(huán)境。增強(qiáng)建筑的科技含量與信息時(shí)代特征,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,積極采用“四新”技術(shù),為建筑智能化創(chuàng)造條件。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及我省的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)定,滿足環(huán)境保護(hù),防火安全,節(jié)約能源,抗震設(shè)防等各類要求與規(guī)定,合理確定各類參數(shù),做到促進(jìn)發(fā)展,保障安全,方便使用,經(jīng)濟(jì)合理。1.2已知條件建筑物位于甘肅省蘭州市;本工程地震設(shè)防烈度為八度第二組,地震加速度為0.2g,場(chǎng)地土類別Ⅱ類,丙類建筑,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。氣象資料:基本風(fēng)壓:0.3kN/m2,基本雪壓:0.15kN/m2。4.地質(zhì)資料:本工程地質(zhì)情況自上而下依次為:(1)雜填土,層厚1.5米,地基承載力fk=100kpaEs=6.0Mpa(2)黃土狀粉土,層厚5米,fk=130kpaEs=9.0Mpa;(3)卵石,勘探范圍內(nèi)未見(jiàn)底,fk=450kpa,Es=32Mpa,樁端端阻力標(biāo)準(zhǔn)值fk=3300kpa,本工程以該層為持力層。5.水文資料:勘探范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水,最大凍土深度1.03米。6.不上人屋面。1.3工程介紹本工程地震設(shè)防烈度為八度第二組,地震加速度為0.2g,場(chǎng)地土類別Ⅱ類,丙類建筑,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),填充墻采用加氣混凝土,整體五層,混凝土采用C35的,基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。本工程建筑面積為2807㎡。1-4層層高為3.3m,五層層高為3.6m,建筑物總高度為18.20m,室內(nèi)地面標(biāo)高為±0.000m,室內(nèi)外高差為0.600m。首層設(shè)置有管理室、公共活動(dòng)室、配電室。另外每層設(shè)置有公共衛(wèi)生間、洗涮間、曬衣間。其中雙人間20%,四人間50%,六人間30%,每生指標(biāo)約為8m2/生。雙人間面積為16.2㎡,四人間面積為19.44㎡,六人間面積為21.06㎡,雙人間和四人間內(nèi)設(shè)有面積為2.4㎡的衛(wèi)生間。本工程采用水磨石面層樓面,衛(wèi)生間采用瓷磚樓面,乳黃色外墻漆粉刷;內(nèi)墻采用白色復(fù)層涂料飾面,屋面防水采用二氈三油防水,屋面為不上人屋面。門(mén)采用木門(mén),窗為鋁合金窗。1.4平面設(shè)計(jì)品味時(shí)尚、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的戶型結(jié)構(gòu)是本工程追求的目標(biāo)。在滿足廉租房要求的同時(shí)提高小戶型居住的舒適性,各樓戶型均南北朝向,通風(fēng)采光良好,規(guī)整實(shí)用。使其居住的更生態(tài)、更居家、更舒適、更陽(yáng)光。本設(shè)計(jì)的原則是:盡量在滿足住宅樓的使用要求的基礎(chǔ)上,考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用等要求。通過(guò)平面組合設(shè)計(jì)、交通組織及防火疏散設(shè)計(jì)及柱網(wǎng)布置等做出了平面設(shè)計(jì),包括房間使用面積、形狀、大小的確定;門(mén)窗大小及位置的確定;樓梯、過(guò)道的設(shè)計(jì)。1.5剖面設(shè)計(jì)根據(jù)平面設(shè)計(jì)進(jìn)行剖面設(shè)計(jì),層數(shù)為5層,室內(nèi)外高差0.6m,1-4層層高為3.3m,五層層高為3.6m,建筑物總高度為18.20m.1.6立面設(shè)計(jì)根據(jù)“以人為本”的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想,在充分考慮當(dāng)?shù)厝宋沫h(huán)境及居住習(xí)慣的基礎(chǔ)上,采用傳統(tǒng)的建筑元素與現(xiàn)代建筑元素穿插,在突出居住建筑特質(zhì)的同時(shí),又賦予時(shí)代氣息。建筑立面設(shè)計(jì)中首先從色彩上出發(fā),外墻基面為米黃色,一層外墻面為紅褐色,墻面穿插有白色的線腳,采用景觀飄窗、白色窗框,呈現(xiàn)出一種沉穩(wěn)中不乏活潑、現(xiàn)代而又極具地域品味的感覺(jué)。對(duì)門(mén)窗進(jìn)行了調(diào)整,并對(duì)入口、雨蓬、建筑裝飾等進(jìn)行重點(diǎn)及細(xì)部調(diào)整。第二章結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖該建筑5層宿舍樓,建筑平面布置靈活,且需要較大空間,可考慮采用框架結(jié)構(gòu)或框-剪結(jié)構(gòu)。由于框架體系具有如下的特點(diǎn):它是由梁、柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu),由梁、柱承受豎向荷載和水平荷載,墻僅起維護(hù)作用。其優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活,可做成需要較大空間的會(huì)議室,也可做成小空間的房間;缺點(diǎn)是梁柱截面尺寸不能太大,側(cè)向剛度較小,水平位移大。受力變形特點(diǎn):框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能較好,能承受較大變形,特別適用于建筑高度不超過(guò)60m的建筑物。所以本設(shè)計(jì)中采用框架結(jié)構(gòu)。建筑耐火等級(jí)為二級(jí),抗震設(shè)防烈度為8度,建筑物合理使用年限為50年,屋面防水等級(jí)為Ⅱ級(jí),防水層耐用年限為15年。(一)本工程采用:全現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)(二)屋面及樓梯的結(jié)構(gòu)選型屋面結(jié)構(gòu):采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋樓梯結(jié)構(gòu):采用鋼筋混凝土板式樓梯(三)主要構(gòu)件選型1、梁﹑板﹑柱結(jié)構(gòu)形式:現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2、墻體采用:加氣混凝土砌塊3、墻體厚度:外墻:300mm,內(nèi)墻:200mm4、基礎(chǔ)采用:?jiǎn)沃鶈螛吨陋?dú)立基礎(chǔ) 1-4層層高為3.3m、五層層高為3.6m,建筑物總高度為18.20m,室內(nèi)地面標(biāo)高為±0.000m,室內(nèi)外高差為0.600m。本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),填充墻采用加氣混凝土,整體五層,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),混凝土采用C35的,基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。表2.1梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強(qiáng)度等級(jí)樓層混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁(b*h)縱梁次梁(b*h)AB,C跨DBC跨(b*h)CL-1CL-2CL-31~5C35300*550300*400350*700300*500250*400200*3002.2柱截面尺寸估算,查表可得該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí),其軸壓比限值各層的重力荷載代表值近似取12kN/mm2.有圖1可知⑨軸線邊柱的負(fù)載面積為7.5和邊柱中柱如取正方形截面,則邊柱和中柱截面高度分別為355mm2和419mm2,根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果綜合考慮其他因素,本設(shè)計(jì)截面尺寸采用圖2.1建筑平面圖圖5.2結(jié)構(gòu)平面布置圖第三章重力荷載的計(jì)算3.1屋面荷載(不上人屋面)屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層:22×0.03=0.66kN/m2防水卷材一道:0.35kN/m220厚水泥砂漿找平層:20×0.02=0.4kN/m260厚水泥蛭石保溫層:5×0.06=0.3kN/m2100厚現(xiàn)澆混凝土板:25×0.1=2.5kN/m220厚板底粉刷:0.35kN/m2合計(jì):4.56kN/m21~5層樓面:水磨石地面0.65kN/m2100厚現(xiàn)澆混凝土板:25×0.1=2.5kN/m220厚板底粉刷:0.35kN/m2合計(jì):3.5kN/m衛(wèi)生間荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:地面磚:0.65kN/m220厚1:3水泥砂漿搓麻:20×0.02=0.4kN/m220厚水泥砂漿防水保護(hù)層:20×0.02=0.4kN/m2100厚現(xiàn)澆混凝土板:25×0.1=2.5kN/m2PVC吊頂0.2kN/m210水泥砂漿20×0.01=0.2kN/m2合計(jì):4.35kN/m3.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值:0.5kN/m2樓面活荷載:2.0kN/m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值:其中,Ur為屋面積雪分布系數(shù),取Ur=1.0kN/m23.3梁,柱,墻,窗,門(mén)重力荷載計(jì)算:表3.1梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件B/mh-0.1/mV(kN/m2)?g'(kN/m)∑L/mGi/kN∑Gi/kN1邊橫梁0.30.45251.053.54468.6243.1181360.988中橫梁0.30.3251.052.36311.226.466CL-10.30.4251.053.15072226.8CL-20.250.3251.051.96925.249.619CL-30.20.2251.051.0534.915.246縱梁0.350.6251.055.513141.6780.640柱0.50.5251.16.875113.4779.6252~4邊橫梁0.30.45251.053.54468.6243.1181390.751中橫梁0.30.3251.052.36311.226.466CL-10.30.4251.053.15072226.800CL-20.250.3251.051.96947.292.937CL-30.20.2251.051.0519.820.790縱梁0.350.6251.055.513141.6780.640柱0.50.5251.16.87592.4635.255邊橫梁0.30.45251.053.54468.6243.1181390.751中橫梁0.30.3251.052.36311.226.466CL-10.30.4251.053.15072226.800CL-20.250.3251.051.96947.292.937CL-30.20.2251.051.0519.820.790縱梁0.350.6251.055.513141.6780.640柱0.50.5251.16.875100.8693.0001050.224女兒墻邊橫梁0.30.45251.053.54468.6243.118中橫梁0.30.3251.052.36311.226.466縱梁0.350.6251.055.513141.6780.640柱0.50.5251.16.87519.6134.75底層柱的高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底即。1-4層層高為3.3m、五層層高為3.6m,女兒墻上的柱高為700mm。墻體:外墻為300mm厚的加氣混凝土塊,墻兩面采用抹灰內(nèi)墻體采用200mm厚的加氣混凝土塊,墻兩面采用抹灰衛(wèi)生間墻體采用120mm厚的架氣混凝土塊,內(nèi)墻用貼瓷磚(0.5kN/mm2)外墻面用20mm厚抹灰表3.2墻體自重墻體總面積(m2)總重量(kN)(kN)底層層外縱墻(300mm)155.68456.1421544.279底層層外橫墻(300mm)58.8655.93底層層外生間縱墻(120mm)51.67889.920底層層外生間橫墻(120mm)36.6363.7361544.279底層層內(nèi)縱墻(200mm)134.85293.973底層層內(nèi)橫墻(200mm)268.155584.5782-4層外縱墻(300mm)157.24460.7131653.8042-4層外橫墻(300mm)58.8655.932-4層外生間縱墻(120mm)70.47122.6182-4層外生間橫墻(120mm)49.9586.9132-4層內(nèi)縱墻(200mm)143.89313.682-4層內(nèi)橫墻(200mm)281.63613.955層外縱墻(300mm)179.68526.4621995.4625層外橫墻(300mm)65.7192.5015層外生間縱墻(120mm)77.76135.3025層外生間橫墻(120mm)57.1599.4415層內(nèi)縱墻(200mm)165.19360.1145層內(nèi)橫墻(200mm)312.53681.315女兒墻69.30151.074151.074門(mén)采用木門(mén)單位面積重力荷載為0.2kN/m2。鋁合金窗的單位面積重力荷載取0.4kN/m2.表3.3門(mén)窗自重層次編號(hào)長(zhǎng)?m高?mn總面積?㎡總重G'(kN)∑G'(kN)1C﹣11.81.82271.2828.51238.052C﹣21.21.824.321.728C﹣30.61.822.161.008M﹣10.92.11834.026.804M﹣20.72.11217.643.528M﹣32.02.414.80.962~4C﹣11.81.82271.2828.51242.84C﹣21.21.824.321.728C﹣30.61.822.161.008M﹣10.92.11935.917.128M﹣20.72.11522.054.415C﹣11.81.82477.7631.10446.818C﹣21.21.824.321.728M﹣10.92.11834.026.804M﹣20.72.11935.917.1823.4板自重表3.4板自重表2-5層各層樓板面積(m2)自重(kN)2-5層衛(wèi)生間板面積(m2)自重(kN)(kN)466.621633.1787.84382.1042015.274頂層屋面面積(m2)自重(kN)(kN)554.462528.338252.3383.5樓面活載2-5層樓面活載頂層屋面活載3.6荷載分層匯總頂層重力荷載代表值包括屋面恒載+50%活載+縱橫梁自重+半層柱自重+女兒墻柱重+半層墻體自重+女兒墻自重+半層門(mén)窗自重G5=5413.194kN G4=614.170kNG3=6002.239kNG2=6002.239kNG1=6017.27kN圖3.1各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值其他樓層重力荷載代表值:樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層柱自重+上下各半層墻體自重+半層門(mén)窗自重第四章橫向水平作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算4.1橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算橫梁線剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表4.1;柱線剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表4.2.表4.1橫梁線剛計(jì)算表類別Ec(N/mm2)b×hIo×1010/mm4(mm)N·mm邊橫梁3.15×104300×5504.15954002.8353.6394.852中橫梁3.15×104300×4001.62100表4.2柱的線剛度類別Ec(N/mm2)hc/mmb×h/mm×mmIc/mm4EcIc/hc=kc(mm)首次柱3.15×1044.05500×5005.208×1094.051×10102~4層柱3.15×1043.3500×5005.208×1094.971×10105層柱3.15×1043.6500×5005.208×1094.557×1010柱的側(cè)移剛度 表4.3 首層D值的計(jì)算D邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱中框架柱1.1982.3830.5310.65815737.219501.1邊框架柱0.8981.7890.4820.60414285.017900.7表4.42-4層D值的計(jì)算D邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱中框架柱0.9761.9420.3280.49317966.827005.0邊框架柱0.7321.4560.2680.42114680.223061.1表4.5五層D值計(jì)算D邊柱中柱邊柱中柱邊柱中柱中框架柱1.0642.1180.3470.51414641.521687.9邊框架柱0.7991.5890.2850.44312025.418692.14.2框架自震周期的計(jì)算表4.6基本周期T1的計(jì)算層位(kN)(kN/m)(kN)(kN·m)(kN·m2)55413.1944861645413.1940.01110.1558843.4131.446149.170600683.211562.3640.01920.1447889.8128.836002.239600683.217564.6030.02940.1255753.394.526002.239600683.223566.8420.03920.0965579.355.916017.27481125.827584.1120.05730.0573344.819.8取4.3多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移的計(jì)算本層房屋高度h=4.05+3.3×3+3.6=17.55,且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻,故可采用底部剪力法計(jì)算多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。多遇地震,設(shè)防烈度8度,設(shè)計(jì)地震加速為0.2g時(shí),=0.16;Ⅱ類場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震,分組為第二組,=0.4.。故不考慮頂部水平地震作用,計(jì)=0結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,樓層地震剪力及樓層層間位移的計(jì)算過(guò)程,參見(jiàn)下表3.6.驗(yàn)算框架層間彈性位移:表4.7層次(kN)(m)Fi/kN/kN(kN/m)55413.19417.5595001.555313195.4421066.81066.84861640.002246149.17013.9585780.922963.32030.1600683.20.003436002.39010.6563925.454717.82747.9600683.20.004626002.3907.3544117.567495.43243.3600683.20.005416017.2704.0524369.944273.73517481125.80.0073首層(滿足)二層(滿足)4.4框架地震內(nèi)力的計(jì)算表4.8水平地震作用下框架柱剪力柱層次h(m)(kN/m)(kN/m)邊柱53.61066.848616414641.50.030132.1143.32030.1600683.217966.80.029960.7033.32747.9600683.217966.80.029981.1623.33243.3600683.217966.80.029996.9714.053517481125.815737.20.0327115.01中柱53.61066.848616414641.50.044647.5843.32030.1600683.217966.80.045091.3533.32747.9600683.217966.80.0450123.6623.33243.3600683.217966.80.0450145.9414.053517481125.815737.20.0405142.55框架柱剪力和柱端彎矩的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表4.8、表4.9、表4.10;梁端剪力及柱軸力間表4.11。并畫(huà)出地震作用下的彎矩圖,軸力圖。表4.9反彎點(diǎn)層次邊柱中柱5n=5n=54n=5n=53n=5n=52n=5n=5層次邊柱中柱1n=5n=5表4.10柱端彎矩標(biāo)注值層次層高邊柱中柱y(m)y(m)53.632.110.3540.4675.1447.580.4170.23101.0643.360.700.4080.12120.1991.350.45135.65165.8033.381.160.45120.52147.31123.660.50204.04204.0423.396.970.5160.06160.00145.940.50240.80240.8014.05115.010.63293.45172.34142.550.55317.53259.80表4.11水平地震作用下梁端剪力及柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值層次AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱軸力/m/kN/m/kN邊柱中柱55.475.1450.8023.322.150.2650.2647.87-23.32-24.5545.4160.65118.6551.722.1117.38117.38111.97-75.04-84.6235.4227.43170.7673.742.1168.93168.93160.89-148.78-171.7725.4280.52223.6293.362.1221.22221.22210.69-242.14-289.115.4332.4251.65108.162.1248.95248.95237.10-350.30-418.041059.7 956.8713.1492.1271.8圖4.1計(jì)算簡(jiǎn)圖圖4.2層間地震剪力圖(kN)圖4.3中柱剪力圖(kN)圖4.4邊柱剪力圖 圖4.5中柱軸力(kN)圖4.6邊柱軸力(kN)圖4.6地震作用下的彎矩圖第五章豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算5.1計(jì)算單元?、彷S線為橫向框架進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算單元寬度為7.5m。如圖5.1所示,由于房間內(nèi)布置有次梁,故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平線陰線所示,計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)框架梁以集中力的形式傳給橫向框架,作用于各節(jié)點(diǎn)上,于縱向框架梁的中心純與柱的中心線不重合,因此在框架節(jié)點(diǎn)上還有集中力矩。邊:則為雙向板中:則為雙向板圖5.1橫向框架的計(jì)算單元5.2荷載計(jì)算5.2.1橫載計(jì)算對(duì)于5層,代表橫梁自重和其上橫墻自重,為均布荷載的形式何關(guān)系得分別為由縱梁、中縱梁直接傳給柱的橫載,它包括梁自重,樓板重和女兒墻等重的重力荷載,計(jì)算入如下。 集中力矩:對(duì)于1—4層,代表橫梁自重和其上橫墻自重,為均布荷載的形式,其他和載計(jì)算方法同5層,結(jié)果分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載圖5.2各層梁上作用的橫載分別為由縱梁,中縱梁直接傳給柱的橫載,它包括梁自重,樓板中和女兒墻等的中力荷載計(jì)算。計(jì)算如下5.2.2活荷載的計(jì)算對(duì)于1-4層對(duì)于第5層同理在屋面雪荷載作用下表5.1橫向框架橫載匯總表層次/(kN/m)/(kN/m)/kN/kN·m/kN·m53.5442.369.588.218.89123.524143.1849.2610.741—48.8852.3637.356.36.83136.082142.97810.2110.72圖5.3各層梁上作用的活載表5.2橫向框架活載匯總表層次/(kN/m)/(kN/m)/(kN/m)/kN/kN/kN·m/kN·m51.50(0.32)0.9(0.27)0.975(0.29)7.043(2.11)10.43(3.13)0.53(0.16)0.78(0.23)1-28.1741.7152.1133.1295.3內(nèi)力計(jì)算(1)梁端彎矩計(jì)算由結(jié)構(gòu)靜力公式均布荷載兩端固定時(shí)梯形荷載兩端固定時(shí)均布荷載一端固定,一端滑動(dòng)時(shí)三角形荷載一端固定,一端滑動(dòng)時(shí)(a)橫載作用下 (b)活載作用下表5.3彎矩二次分配表(a)橫載作用下(b)活載作用下圖5.4豎向荷載作用下框架彎矩圖(單位:kN·m)表5.4橫載作用下梁端剪力及柱軸力(kN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力縱剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCN頂N底N頂N底539.687.51-0.58039.1040.267.51162.624187.374190.954215.704447.106.34-0.52046.5847.626.34370.036392.724412.642435.330347.106.34-0.51046.4747.616.34575.376590.063632.258654.945247.106.34-0.51046.4747.616.34780.718803.873851.873874.561147.106.34-0.45046.6547.556.34986.141013.9781071.4291094.116表5.5活載作用下梁端剪力及柱軸力(kN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力縱剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCN頂=N底N底=N頂53.30(0.99)0.55(0.17)-0.0203.28(0.97)3.32(1.01)0.55(0.17)10.32(3.08)14.30(4.31)413.212.21-0.09013.1213.302.2151.5671.53313.212.21-0.10013.1113.312.2192.89128.755213.212.21-0.10013.1113.312.21134.17186.00113.212.21-0.29012.9213.502.21175.26243.43注:表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值為屋面作用雪荷載(0.15kN/m2),其他層樓面活載(0.15kN/m2)對(duì)應(yīng)內(nèi)力,V以向上為正。第六章橫向框架的內(nèi)力組合6.1結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型、地震烈度、房屋的高度等因素,本工程為二級(jí)抗震等級(jí)。6.2框架內(nèi)力組合本工程考慮三中內(nèi)力組合,即1.2SGk+1.4SQk,1.35*SGk+SQk,1.2SGE+1.3SEk,對(duì)于本工程各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見(jiàn)表6.1,表中SGk、SQk,兩種梁的彎矩M為經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的彎矩。(調(diào)幅系數(shù)為0.8)下面以第一層AB跨考慮地震作用的組合為例,說(shuō)明個(gè)內(nèi)力的組合方法,對(duì)支座負(fù)彎矩按相應(yīng)的情況進(jìn)行計(jì)算,求胯間最大彎矩時(shí),可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計(jì)值,由平衡條件確定。