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文檔簡介

畢業(yè)設計--某五層框架結構學生宿舍設計(含外文翻譯)摘要本設計題目為某五層框架結構學生宿舍樓設計,設計中選取結構方案中橫向一榀框架第9軸為計算單元。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,抗震設防烈度為8度,抗震等級為二級,結構采用鋼筋混凝土框架形式及樁基礎。本設計包括建筑設計和結構設計兩部分。在建筑設計部分主要進行了總體方案設計、平立剖面設計及屋面、樓梯、墻體構造設計,在確定框架布局之后,先進行了層間荷載代表值的計算,由于計算時需考慮抗震要求;抗震設防目標即小震不壞,中震可修,大震不倒;還需考慮抗震設計原則即強柱弱梁,強剪弱彎原則,所以接著進行了結構方案中橫向框架A、B、C、D軸框架的抗震設計,利用頂點位移法求出自振周期,進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小,進而求出在水平荷載作用下的結構內力(彎矩、剪力、軸力)。結構設計部分選擇了一榀典型框架計算恒載及活載作用下的內力和內力組合,通過最不利內力組合計算結構配筋、繪制各主要承重構件結構施工圖。關鍵詞:建筑設計,結構設計,框架結構,樁基,荷載計算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設計思路 1129901.2已知條件 271191.3工程介紹 2249601.4平面設計 3122751.5剖面設計 3162441.6立面設計 321525第二章結構布置及計算簡圖 429109第三章重力荷載的計算 7223993.1屋面荷載(不上人屋面) 8139763.2屋面及樓面可變荷載標準值 9170483.3梁,柱,墻,窗,門重力荷載計算: 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構的內力和側移計算 1387694.1橫向框架側移剛度計算 1323694.2框架自震周期的計算 14244714.3多遇水平地震作用標準值和位移的計算 14295064.4框架地震內力的計算 152603第五章豎向荷載作用下框架結構的內力計算 20199395.1計算單元 20119875.2荷載計算 21305705.2.1橫載計算 21195525.2.2活荷載的計算 22119045.3內力計算 2423941第六章橫向框架的內力組合 2999736.1結構的抗震等級 297946.2框架內力組合 2920860第七章梁的計算 39228717.1梁的正截面受彎承載力計算 39221347.2梁斜截面受剪承載力計算 406133第八章柱的配筋計算 4410438.1柱的剪跨比和軸壓比的驗算 45236468.2A柱正截面承載力計算 45128618.3B柱正截面承載力計算 47139048.4柱的截面受剪承載力計算 4929492第九章罕遇地震作用下彈塑性變形驗算 4547669.1罕遇地震作用下的樓層剪力 51240119.2樓層受剪承載力計算 51156069.3樓層受剪承載力計算 53262599.4薄弱層彈性層間變形驗算 5314545第十章框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震驗算 5410121第十一章基礎設計 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第十二章板的計算 612070312.1AB跨間板的計算 611219結論 6518860謝辭 6721045參考文獻 6821045外文翻譯 69第一章緒論1.1設計思路建筑物的設計包括建筑設計和結構設計兩部分。建筑設計除了要滿足使用者的功能要求,還要考慮到經濟、美觀、實用等要求。本設計是在任務書的要求下設計的,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)生間設置了防滑地板磚。另外,還考慮了采光、通風的要求,窗的面積的大小根據窗地比來確定的。此外,在設計中盡量考慮到功能合理,結構經濟合理。結構體系是指結構抵抗外部作用的構件的組成方式。在建筑中,抵抗水平力成為設計的主要矛盾,因此抵抗力結構體系的確定和設計成為結構設計的關鍵問題。多層及高層建筑中常用的結構體系分為混合結構體系,框架結構體系,剪力墻結構體系(包括框架-剪力墻,全剪力墻結構),筒體結構體系(包括框筒,筒中筒,成束或組合筒體結構),巨型機構體系。框架結構是由梁,柱構件通過節(jié)點連接形成的骨架結構,框架結構的特點是由梁和柱承受豎向和水平荷載,墻僅起維護作用,其整體性和抗震性好,平面布置靈活,使用方便,可形成開闊的內部空間,建筑立面容易處理,可以適應不同的房屋造型,故廣泛應用于電子,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構的主要承重體系簡單規(guī)則,受力特點明確,又因其抗側剛度小,所以多用于3-9層或者房屋高度不超過28m的民用建筑。在結構設計計算中,結構設計需滿足的要求有:安全性、實用性、耐久性等。這三方面總稱為結構的可靠性,科學的設計方法就是在結構的可靠與經濟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,適應景泰人民生活水平不斷提高、對居住質量和居住環(huán)境的要求越來越高的新形勢。適應市場改革與發(fā)展的需求,建設環(huán)境優(yōu)美,配套設施齊全、先進、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)境質量為核心,高起點規(guī)劃、高標準設計、高質量建設現代化居住小區(qū)是本設計追求的最大目標。設計體現時代特征,注重因地制宜、統(tǒng)籌兼顧、大膽突破,在設計中追求實際、合理的特點,同時,特別注意對區(qū)域整體環(huán)境品位、服務質量、社會效益有所提升。堅持“以人為本”的原則,創(chuàng)造高質量的生活、游憩環(huán)境。增強建筑的科技含量與信息時代特征,堅持可持續(xù)發(fā)展,積極采用“四新”技術,為建筑智能化創(chuàng)造條件。嚴格執(zhí)行國家及我省的有關設計規(guī)范、規(guī)定,滿足環(huán)境保護,防火安全,節(jié)約能源,抗震設防等各類要求與規(guī)定,合理確定各類參數,做到促進發(fā)展,保障安全,方便使用,經濟合理。1.2已知條件建筑物位于甘肅省蘭州市;本工程地震設防烈度為八度第二組,地震加速度為0.2g,場地土類別Ⅱ類,丙類建筑,地基基礎設計等級為丙級。氣象資料:基本風壓:0.3kN/m2,基本雪壓:0.15kN/m2。4.地質資料:本工程地質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,勘探范圍內未見底,fk=450kpa,Es=32Mpa,樁端端阻力標準值fk=3300kpa,本工程以該層為持力層。5.水文資料:勘探范圍內未見地下水,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防烈度為八度第二組,地震加速度為0.2g,場地土類別Ⅱ類,丙類建筑,地基基礎設計等級為丙級。本工程為現澆鋼筋混凝土框架結構,填充墻采用加氣混凝土,整體五層,混凝土采用C35的,基礎采用樁基礎。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,室內地面標高為±0.000m,室內外高差為0.600m。首層設置有管理室、公共活動室、配電室。另外每層設置有公共衛(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㎡,雙人間和四人間內設有面積為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;內墻采用白色復層涂料飾面,屋面防水采用二氈三油防水,屋面為不上人屋面。門采用木門,窗為鋁合金窗。1.4平面設計品味時尚、經濟實用的戶型結構是本工程追求的目標。在滿足廉租房要求的同時提高小戶型居住的舒適性,各樓戶型均南北朝向,通風采光良好,規(guī)整實用。使其居住的更生態(tài)、更居家、更舒適、更陽光。本設計的原則是:盡量在滿足住宅樓的使用要求的基礎上,考慮到經濟、美觀、實用等要求。通過平面組合設計、交通組織及防火疏散設計及柱網布置等做出了平面設計,包括房間使用面積、形狀、大小的確定;門窗大小及位置的確定;樓梯、過道的設計。1.5剖面設計根據平面設計進行剖面設計,層數為5層,室內外高差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立面設計根據“以人為本”的設計指導思想,在充分考慮當地人文環(huán)境及居住習慣的基礎上,采用傳統(tǒng)的建筑元素與現代建筑元素穿插,在突出居住建筑特質的同時,又賦予時代氣息。建筑立面設計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,呈現出一種沉穩(wěn)中不乏活潑、現代而又極具地域品味的感覺。對門窗進行了調整,并對入口、雨蓬、建筑裝飾等進行重點及細部調整。第二章結構布置及計算簡圖該建筑5層宿舍樓,建筑平面布置靈活,且需要較大空間,可考慮采用框架結構或框-剪結構。由于框架體系具有如下的特點:它是由梁、柱構件通過節(jié)點連接形成的骨架結構,由梁、柱承受豎向荷載和水平荷載,墻僅起維護作用。其優(yōu)點是建筑平面布置靈活,可做成需要較大空間的會議室,也可做成小空間的房間;缺點是梁柱截面尺寸不能太大,側向剛度較小,水平位移大。受力變形特點:框架結構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60m的建筑物。所以本設計中采用框架結構。建筑耐火等級為二級,抗震設防烈度為8度,建筑物合理使用年限為50年,屋面防水等級為Ⅱ級,防水層耐用年限為15年。(一)本工程采用:全現澆式鋼筋混凝土框架結構(二)屋面及樓梯的結構選型屋面結構:采用現澆鋼筋混凝土肋形屋蓋樓梯結構:采用鋼筋混凝土板式樓梯(三)主要構件選型1、梁﹑板﹑柱結構形式:現澆鋼筋混凝土結構2、墻體采用:加氣混凝土砌塊3、墻體厚度:外墻:300mm,內墻:200mm4、基礎采用:單柱單樁柱下獨立基礎 1-4層層高為3.3m、五層層高為3.6m,建筑物總高度為18.20m,室內地面標高為±0.000m,室內外高差為0.600m。本工程為現澆鋼筋混凝土框架結構,填充墻采用加氣混凝土,整體五層,其設計強度等級,混凝土采用C35的,基礎采用樁基礎。表2.1梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強度等級樓層混凝土強度等級橫梁(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,查表可得該框架結構的抗震等級為二級,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,根據上述計算結果綜合考慮其他因素,本設計截面尺寸采用圖2.1建筑平面圖圖5.2結構平面布置圖第三章重力荷載的計算3.1屋面荷載(不上人屋面)屋面永久荷載標準值:30厚細石混凝土保護層: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厚現澆混凝土板:25×0.1=2.5kN/m220厚板底粉刷:0.35kN/m2合計:4.56kN/m21~5層樓面:水磨石地面0.65kN/m2100厚現澆混凝土板:25×0.1=2.5kN/m220厚板底粉刷:0.35kN/m2合計:3.5kN/m衛(wèi)生間荷載永久荷載標準值: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層:20×0.02=0.4kN/m2100厚現澆混凝土板:25×0.1=2.5kN/m2PVC吊頂0.2kN/m210水泥砂漿20×0.01=0.2kN/m2合計:4.35kN/m3.2屋面及樓面可變荷載標準值不上人屋面均布活載標準值:0.5kN/m2樓面活荷載:2.0kN/m2屋面雪荷載標準值:其中,Ur為屋面積雪分布系數,取Ur=1.0kN/m23.3梁,柱,墻,窗,門重力荷載計算:表3.1梁、柱重力荷載標準值層次構件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底層層內縱墻(200mm)134.85293.973底層層內橫墻(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層內縱墻(200mm)143.89313.682-4層內橫墻(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層內縱墻(200mm)165.19360.1145層內橫墻(200mm)312.53681.315女兒墻69.30151.074151.074門采用木門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門窗自重層次編號長?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+半層門窗自重G5=5413.194kN G4=614.170kNG3=6002.239kNG2=6002.239kNG1=6017.27kN圖3.1各質點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+半層門窗自重第四章橫向水平作用下框架結構的內力和側移計算4.1橫向框架側移剛度計算橫梁線剛度計算過程見表4.1;柱線剛度計算過程見表4.2.表4.1橫梁線剛計算表類別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柱的側移剛度 表4.3 首層D值的計算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框架自震周期的計算表4.6基本周期T1的計算層位(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準值和位移的計算本層房屋高度h=4.05+3.3×3+3.6=17.55,且質量和剛度沿高度分布比較均勻,故可采用底部剪力法計算多遇水平地震作用標準值。多遇地震,設防烈度8度,設計地震加速為0.2g時,=0.16;Ⅱ類場地,設計地震,分組為第二組,=0.4.。故不考慮頂部水平地震作用,計=0結構總水平地震作用標準值:質點i的水平地震作用標準值,樓層地震剪力及樓層層間位移的計算過程,參見下表3.6.驗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框架地震內力的計算表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算過程見表4.8、表4.9、表4.10;梁端剪力及柱軸力間表4.11。并畫出地震作用下的彎矩圖,軸力圖。表4.9反彎點層次邊柱中柱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準值層次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計算簡圖圖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構的內力計算5.1計算單元?、彷S線為橫向框架進行計算,計算單元寬度為7.5m。如圖5.1所示,由于房間內布置有次梁,故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平線陰線所示,計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過框架梁以集中力的形式傳給橫向框架,作用于各節(jié)點上,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橫向框架的計算單元5.2荷載計算5.2.1橫載計算對于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,計算入如下。 集中力矩:對于1—4層,代表橫梁自重和其上橫墻自重,為均布荷載的形式,其他和載計算方法同5層,結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算。計算如下5.2.2活荷載的計算對于1-4層對于第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內力計算(1)梁端彎矩計算由結構靜力公式均布荷載兩端固定時梯形荷載兩端固定時均布荷載一端固定,一端滑動時三角形荷載一端固定,一端滑動時(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:表中括號內數值為屋面作用雪荷載(0.15kN/m2),其他層樓面活載(0.15kN/m2)對應內力,V以向上為正。第六章橫向框架的內力組合6.1結構的抗震等級結構的抗震等級可根據結構的類型、地震烈度、房屋的高度等因素,本工程為二級抗震等級。6.2框架內力組合本工程考慮三中內力組合,即1.2SGk+1.4SQk,1.35*SGk+SQk,1.2SGE+1.3SEk,對于本工程各層梁的內力組合結果見表6.1,表中SGk、SQk,兩種梁的彎矩M為經過調幅后的彎矩。(調幅系數為0.8)下面以第一層AB跨考慮地震作用的組合為例,說明個內力的組合方法,對支座負彎矩按相應的情況進行計算,求胯間最大彎矩時,可根據梁端彎矩組合值及梁上荷載設計值,由平衡條件確定。