某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算33

11某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該設(shè)計(jì)工程位于**市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的廠房，生產(chǎn)中無大量煙火、余熱及其它有害氣體產(chǎn)生，無特殊工業(yè)要求。該廠房為標(biāo)準(zhǔn)通用廠房，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積3800㎡，廠房高四層，層高為4.5m，室內(nèi)外高差工程結(jié)構(gòu)類型為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度為六度，抗震等級(jí)為二級(jí)，防火等級(jí)為二級(jí)，其中樓地面裝修為現(xiàn)制水磨石樓地面，內(nèi)墻為混合砂漿抹灰，外墻為清水瓷磚溝縫。平面布置對(duì)稱規(guī)則，能夠滿足功能使用建筑物場(chǎng)地條件為：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探，該場(chǎng)地地形平坦，平均地面標(biāo)高在2 1.工程概況 52.主要材料 63.工程做法 6第二章結(jié)構(gòu)分析計(jì)算 7 4．橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 5．豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算………6．橫向框架內(nèi)力組合…………7.截面設(shè)計(jì)……………………33生，無特殊工業(yè)要求。該廠房為標(biāo)準(zhǔn)通用廠房，火等級(jí)為二級(jí)，其中樓地面裝修為現(xiàn)制水磨石樓建筑物場(chǎng)地條件為：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探，該場(chǎng)地地形平44厚度為15mm，基礎(chǔ)的混凝土保護(hù)層厚度為5次梁按跨度的估算660.4kN/㎡0.35kN/㎡0.4kN/㎡1.68kN/㎡2.5kN/㎡0.24kN/㎡5.57kN/㎡0.65kN/㎡2.5kN/㎡0.24kN/㎡773.39kN/㎡2.26kN/㎡0.24kN/㎡5kN/㎡1.16kN/㎡4.84kN/㎡總計(jì)6kN/㎡不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.50kN/㎡樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0kN/㎡走道活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.5kN/㎡樓板重量：g板S=1296×5.57=7218.72kN⑵主梁體積：V縱=（8-0.5）×0.2V橫=（9-0.5）×0.25×0.7×16=23.8m3次梁重量：g次4=22.4×25×1.05=588kN8外墻：S12222合計(jì)2064.18kNg板29⑷柱的重量：g柱2=g柱3=g柱4=693kN⑸墻的重量：g外墻2=g外墻3=g外墻4=1431kN=g內(nèi)2=g內(nèi)3=g內(nèi)4=274.7kN4=59.1+2.4×3×2-3×3.3×2=53.7㎡g衛(wèi)1=g衛(wèi)2=g衛(wèi)3=g衛(wèi)4=18.83kN合計(jì)2460.71kN1222k-175·NN/i/mm/N.1~4注：中框架梁Ib=2.0I0，邊框架梁Ib=1.5I014499KKcK=i1+i2+i3+i4αCαCαCK==2將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度ΣDi4ΣDi1ΣDi134i//kN4321i//kN4321ΣΣDi/(N/mm)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up0(T),1)地震反應(yīng)以第一振型反應(yīng)為主，故可用底部剪力法計(jì)Geq為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表根據(jù)本擬建筑物所在的場(chǎng)地類別為Ⅱ類，設(shè)計(jì)1Fnnj=1j=1k=iHi/miHi/kN.mGHFi/kN4321圖4.1水平地震作用分布(kN)圖4.2層間剪力分布(kN)水平地震作用下框架的層間位移ui和頂點(diǎn)位移ui分別按(u)i=計(jì)算j=1ΣDi/(N/mm)Hi/mm4321矩Mu和Mb分別按下列各式計(jì)算ijijj=1MbijMu=Vij.(1y)hij0123y222222ii1i2ΣDi/(N/mm)中yyMui143hi/mMui2kkMbMb柱柱21MLbiL=biL+iri+1ij式中：iL,iL分別表示節(jié)點(diǎn)左，右梁的線剛度；MLMr分別表示節(jié)點(diǎn)左，右梁的彎矩；Ni為MbMEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up2(1),b)M2bEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(r),b)LMu4321MLbMrbL9999Vb1223333885773366001656533000-66.720-66.720圖4.5左震作用下框架梁端剪力及柱軸力圖（kN）KZ4wμZW0μSβZ42剪力在各柱間的分配y0=0.41y0=0.45y0=0.41y0=0.41y0=0.47y0=0.41y0=0.41y0=0.5y0=0.41y0=0.41y0=0.55y0=0.41AB3132937455風(fēng)荷載作用下彎矩圖風(fēng)荷載作用下剪力圖12q12p3p1'p2分別由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重，樓板重和女兒墻等的重12q12p3q2/(kN)p1/kNp2/kN432143214FBqBqAlL2桿端彎矩：MABLFab21-11-L+2+LLLLLLLLLL22222222IDNICHHMHCMH222222222222DIIOIDOICHHMHCMHM=M=M=MDIINIDNI222CHHMHCMHDIIOIDOICHHMHCMH梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩1——2→1←—2—1——2→11——2→11——2→11——2→11——2→1278.17197.49278.17278.17197.49278.17278.1792.792.737.3223.6168.637.3將各層分層法求得的彎矩圖疊加，由于節(jié)點(diǎn)彎矩不平衡，為1——2→11——2→1——2→11——2→11——2→11——2→16.46.437.9227.46168.637.9將各層分層法求得的彎矩圖疊加，由于節(jié)點(diǎn)彎矩不平衡，為290.84290.84290.84290.84290.84290.84242.4242.4242.4242.474.8574.8574.85231.3231.3231.3231.3203.06203.06203.06228.56228.56228.5690.690.690.6206.18206.18206.1811.33132.9232.9232.9232.9232.9232.92236.38236.38236.38232.31232.31232.3192.3592.3592.3511.331DEDEVVEED42424321DEDEVDVE層次4層次3截面AAB左AB左A恒荷載MGVG恒荷載MGVG活荷載MQ-8.40VQ活荷載MQVQ風(fēng)荷載MwVW風(fēng)荷載MwVW框架橫梁內(nèi)力組合可變荷載控制永久荷載控制QQ框架橫梁內(nèi)力組合可變荷載控制永久荷載控制QQMEVEMEVEEE層次2層次1AAB左截面AB左AB左恒荷載MGVG恒荷載MGVG活荷載MQVQ活荷載MQVQ風(fēng)荷載MwVW風(fēng)荷載MwVW框架橫梁內(nèi)力組合可變荷載控制永久荷載控制QQ框架橫梁內(nèi)力組合可變荷載控制永久荷載控制QQMEVEMEVEEEEE3.彎矩單位為KNm,軸力單位為KN.恒載M=-228.56×0.8=-182.8kN.mV=123.82kN活載M=-232.61×0.8=-186.1kN.mV=127.8kN地震M=±130.56kN.mV=25.2kN恒載M=-290.84×0.8=-232.7kN.mV=185.98kN活載M=-32.92×0.8=-26.3kN.mV=14.5kN地震M=±32.7kN.mV=22.1kN計(jì)算理論:因?yàn)榈卣鹱饔孟庐a(chǎn)生的跨間彎矩較小，故取M=1.2M'M'，M-----永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下梁跨間最大彎矩值。+1.4M進(jìn)行截面配1234恒載M=-290.84×0.8=-232.7kN.mV=185.98kN活載M=-32.92×0.8=-26.3kN.mV=14.5kN地震M=±32.7kN.mV=22.1kN考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布的性質(zhì)，數(shù)，二級(jí)抗震取1.2。Y為承載力調(diào)整系數(shù)，具體取值見表6.3YAA軸柱內(nèi)力組合永久荷載控制1.4×(MQ+Mw)可變荷載控制MNMNMNMNMNMNMNMN活荷載MQNQ恒荷載MG風(fēng)荷載MwNWME4Y(ΣMc=ηΣM)21Y(ΣMc=ηΣM)所以1，2，3層柱頂柱底因加以調(diào)整Y(ΣM=ηΣM)注：1.ΣM為節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合c矩設(shè)計(jì)值可按彈性分析分配。2.ΣM為節(jié)點(diǎn)左右梁端順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)bc表6.6橫向框架B柱彎矩和軸力組合4321柱M柱M柱M柱M柱M柱M柱M柱M恒荷載MGMQNQ風(fēng)荷載MwNW可變荷載控制1.4×(MQ+Mw)永久荷載控制ME4723Y=(ΣM=ηΣY4321B軸柱剪力組合層次恒荷載VG活荷載VQ風(fēng)荷載VWQ地震荷載VE4321-9.40EM'=-479.9/0.75=-640kN.mAABB跨中彎矩：M=474.92kN.m1'fL9'=0ffff1cff0221cf00（抗震等級(jí)二級(jí)的縱向受拉鋼筋最小配筋率%，支座：0.3和65f/f，跨間：0.25和55f/f，兩者中的最大值滿足要求。為滿足施工要求，梁下部鋼筋凈距應(yīng)大于或等于25mm250-25-25-4×22）/3=37.3mm>25mm滿足要求。0s5i1根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，當(dāng)梁的腹板高度wata鋼筋的錨固長(zhǎng)度，f-普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f-混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值L=1.15L=1.15×0.992=1.141mM'=-339.92/0.75=-453.2kN.mAABB跨中彎矩：M=207.3kN.m1'''0ffff=f'b21cf0022（抗震等級(jí)二級(jí)的縱向受拉鋼筋最小配筋率%，支座：0.3和65f/f，跨間：0.25和55f/f，兩者中的最大值滿足要求。為滿足施工要求，梁下部鋼筋凈距應(yīng)大于或等于25mm250-25-25-4×22）/3=37.3mm>25mm滿足要求。62s0As等于30mm250-25-25-2×25-22）/3=42.7>30mm，滿足要求。i1根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，當(dāng)梁的腹板高度wwata鋼筋的錨固長(zhǎng)度，f-普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f-混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值L=1.15L=1.15×0.992=1.141m110f0f/N/mm2cM/kN.mcVC/kNMMC0fbhC0f/N/mm2cM/kN.mcVC/kNM443112C0NfCbhE左